JPH0572959A - ホログラム描画装置 - Google Patents
ホログラム描画装置Info
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- JPH0572959A JPH0572959A JP23614791A JP23614791A JPH0572959A JP H0572959 A JPH0572959 A JP H0572959A JP 23614791 A JP23614791 A JP 23614791A JP 23614791 A JP23614791 A JP 23614791A JP H0572959 A JPH0572959 A JP H0572959A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0476—Holographic printer
- G03H2001/0482—Interference based printer
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 任意の均一な空間周波数を有するホログラム
や、種々の干渉縞のパタ−ンを有するホログラムを容易
に、かつ短時間で作製する。 【構成】 ホログラム記録材料１４に入射する２つの平
行光の入射角をθ1，θ2とすると、入射位置に描画され
る格子縞の空間周波数ｆは光の波長をλとするとｆ＝
（sinθ1＋sinθ2)／λ となる。そこで、半導体レ−
ザ１１から発生するコヒ−レントのレ−ザ光を第１のレ
ンズ系１２で２分割し、２分割後の光束をそれぞれ第２
のレンズ系１３ａ，１３ｂで平行光に変換し、各平行光
をホログラム記録材料１４上に入射角θ1，θ2で入射し
て、空間周波数が均一な格子縞のホログラムを形成す
る。この場合、直流移動機構２０によりホログラム記録
材料１４を移動すると共に、回転機構１７により適宜回
転することにより、ホログラム記録材料の全面に任意の
向きを有する均一な干渉縞のパタ−ンを描画・作製でき
る。
や、種々の干渉縞のパタ−ンを有するホログラムを容易
に、かつ短時間で作製する。 【構成】 ホログラム記録材料１４に入射する２つの平
行光の入射角をθ1，θ2とすると、入射位置に描画され
る格子縞の空間周波数ｆは光の波長をλとするとｆ＝
（sinθ1＋sinθ2)／λ となる。そこで、半導体レ−
ザ１１から発生するコヒ−レントのレ−ザ光を第１のレ
ンズ系１２で２分割し、２分割後の光束をそれぞれ第２
のレンズ系１３ａ，１３ｂで平行光に変換し、各平行光
をホログラム記録材料１４上に入射角θ1，θ2で入射し
て、空間周波数が均一な格子縞のホログラムを形成す
る。この場合、直流移動機構２０によりホログラム記録
材料１４を移動すると共に、回転機構１７により適宜回
転することにより、ホログラム記録材料の全面に任意の
向きを有する均一な干渉縞のパタ−ンを描画・作製でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はホログラム描画装置に係
わり、特に所定空間周波数をもつ干渉縞をホログラム記
録材料に感光記録するホログラム描画装置に関する。最
近レ−ザプリンタ、バ−コ−ドリ−ダ等の普及により、
光技術を利用した装置の需要が大きくなっており、それ
につれて、大量にかつ安価に作製でき、しかもレンズ等
に比べて特殊な収差波の発生が容易なホログラム素子
（HolographicOptical Elements, HOE)が注目されてい
る。ホログラム素子は、ホログラム記録材料上に作られ
た周期構造を有する回折格子であり、空間周波数、すな
わち格子縞の間隔等により種々の光学特性を持たせるこ
とができる。
わり、特に所定空間周波数をもつ干渉縞をホログラム記
録材料に感光記録するホログラム描画装置に関する。最
近レ−ザプリンタ、バ−コ−ドリ−ダ等の普及により、
光技術を利用した装置の需要が大きくなっており、それ
につれて、大量にかつ安価に作製でき、しかもレンズ等
に比べて特殊な収差波の発生が容易なホログラム素子
（HolographicOptical Elements, HOE)が注目されてい
る。ホログラム素子は、ホログラム記録材料上に作られ
た周期構造を有する回折格子であり、空間周波数、すな
わち格子縞の間隔等により種々の光学特性を持たせるこ
とができる。
【０００２】
【従来の技術】ホログラム記録材料上に所定の空間周波
数の干渉縞を有する回折格子（ホログラム）を描画・作
製するためには、従来より２つの方法がある。第１の方
法は、２つの光波またはそれ以上の光波の干渉により作
製するホログラフィック露光法であり、第２の方法はコ
ンピュ−タで位相を計算し、電子線描画装置等により直
接パタ−ン（干渉縞）を描画するＣＧＨ（Computer Gen
erated Hologram) 法である。
数の干渉縞を有する回折格子（ホログラム）を描画・作
製するためには、従来より２つの方法がある。第１の方
法は、２つの光波またはそれ以上の光波の干渉により作
製するホログラフィック露光法であり、第２の方法はコ
ンピュ−タで位相を計算し、電子線描画装置等により直
接パタ−ン（干渉縞）を描画するＣＧＨ（Computer Gen
erated Hologram) 法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ホログラフィック露光
法は高い空間周波数の大面積ホログラムを短時間で露光
・作製できるが、任意の干渉縞を持つホログラムを作成
するのが困難である問題がある。一方、ＣＧＨ法は所望
のパタ−ンを容易に描画できるが、高い空間周波数を有
する干渉縞を描画・作製できない問題がある。例えば、
ホログラフィック露光法では干渉縞の空間周波数1000〜
2000本／mmが可能であるのに対して、ＣＧＨ法では直接
描画できる空間周波数は100〜数百本/mmと低く、高い空
間周波数を実現するために縮小等の作業を必要とし、し
かも、高精度、高価な描画装置を必要とする問題があ
る。更に、ＣＧＨ法では、ホログラムの面積は数mmと非
常に微小であり、しかも長時間の描画時間を必要とする
問題もある。
法は高い空間周波数の大面積ホログラムを短時間で露光
・作製できるが、任意の干渉縞を持つホログラムを作成
するのが困難である問題がある。一方、ＣＧＨ法は所望
のパタ−ンを容易に描画できるが、高い空間周波数を有
する干渉縞を描画・作製できない問題がある。例えば、
ホログラフィック露光法では干渉縞の空間周波数1000〜
2000本／mmが可能であるのに対して、ＣＧＨ法では直接
描画できる空間周波数は100〜数百本/mmと低く、高い空
間周波数を実現するために縮小等の作業を必要とし、し
かも、高精度、高価な描画装置を必要とする問題があ
る。更に、ＣＧＨ法では、ホログラムの面積は数mmと非
常に微小であり、しかも長時間の描画時間を必要とする
問題もある。
【０００４】以上から本発明の目的は、任意の均一な空
間周波数を有するホログラムや、種々の干渉縞パタ−ン
を有するホログラムを容易に、かつ短時間に作製できる
ホログラム描画装置を提供することである。
間周波数を有するホログラムや、種々の干渉縞パタ−ン
を有するホログラムを容易に、かつ短時間に作製できる
ホログラム描画装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。１１はコヒ−レントの光源である半導体レ−
ザ、１２はコヒ−レントの光束を分割して再び重畳する
ための第１のレンズ系であり、光束を分割するビ−ムス
プリッタ１２ａを有している。１３ａ，１３ｂは光束を
平行光に変換するための第２のレンズ系で、それぞれ、
分割された第１、第２の光束を反射するミラ−13a-1,13
b-1と、第1のレンズ系で分割したビ−ムを球面波に変換
するためのスペ−シャルフィルタ13a-2,13b-2と、球面
波を平行光に変換するコリメ−トレンズ13a-3,13b-3を
有している。１４はホログラム記録材料（乾板）、１５
は所定の大きさ、形状（例えば矩形状）の開口１５ａを
備え、ホログラム記録材料の手前に配置される遮光マス
ク、１６ａ，１６ｂは遮光マスクの開口１５ａに対向す
るホログラムセルの干渉縞の空間周波数を可変する空間
周波数可変機構、１７はホログラム記録材料を回転する
回転機構、２０はホログラム記録材料を左右方向に移動
させる直線移動機構である。
図である。１１はコヒ−レントの光源である半導体レ−
ザ、１２はコヒ−レントの光束を分割して再び重畳する
ための第１のレンズ系であり、光束を分割するビ−ムス
プリッタ１２ａを有している。１３ａ，１３ｂは光束を
平行光に変換するための第２のレンズ系で、それぞれ、
分割された第１、第２の光束を反射するミラ−13a-1,13
b-1と、第1のレンズ系で分割したビ−ムを球面波に変換
するためのスペ−シャルフィルタ13a-2,13b-2と、球面
波を平行光に変換するコリメ−トレンズ13a-3,13b-3を
有している。１４はホログラム記録材料（乾板）、１５
は所定の大きさ、形状（例えば矩形状）の開口１５ａを
備え、ホログラム記録材料の手前に配置される遮光マス
ク、１６ａ，１６ｂは遮光マスクの開口１５ａに対向す
るホログラムセルの干渉縞の空間周波数を可変する空間
周波数可変機構、１７はホログラム記録材料を回転する
回転機構、２０はホログラム記録材料を左右方向に移動
させる直線移動機構である。
【０００６】
【作用】ホログラム記録材料１４に入射する２つの平行
光の入射角をθ1，θ2とすると、入射位置に描画される
格子縞の空間周波数ｆは光の波長をλとすると ｆ＝（sinθ1＋sinθ2)／λ となる。そこで、半導体レ−ザ１１から発生するコヒ−
レントのレ−ザ光を第１のレンズ系１２で２分割し、２
分割後の光束をそれぞれを第２のレンズ系１３ａ，１３
ｂで平行光に変換し、各平行光をホログラム記録材料１
４上に入射角θ1，θ2で入射して、ホログラムセル（描
画セル）内に空間周波数ｆの均一な格子縞（第１図(b)
参照）のホログラムを形成する。この場合、ホログラム
セル内に形成される空間周波数ｆを変更するには、空間
周波数可変機構１６ａ，１６ｂにより第２のレンズ系１
３ａ，１３ｂをＡ，Ｂ矢印方向に回転して入射角θ1，
θ2を変化させる。
光の入射角をθ1，θ2とすると、入射位置に描画される
格子縞の空間周波数ｆは光の波長をλとすると ｆ＝（sinθ1＋sinθ2)／λ となる。そこで、半導体レ−ザ１１から発生するコヒ−
レントのレ−ザ光を第１のレンズ系１２で２分割し、２
分割後の光束をそれぞれを第２のレンズ系１３ａ，１３
ｂで平行光に変換し、各平行光をホログラム記録材料１
４上に入射角θ1，θ2で入射して、ホログラムセル（描
画セル）内に空間周波数ｆの均一な格子縞（第１図(b)
参照）のホログラムを形成する。この場合、ホログラム
セル内に形成される空間周波数ｆを変更するには、空間
周波数可変機構１６ａ，１６ｂにより第２のレンズ系１
３ａ，１３ｂをＡ，Ｂ矢印方向に回転して入射角θ1，
θ2を変化させる。
【０００７】このように２つの平行光をホログラムセル
に角度θ1，θ2で入射して重畳するようにしたから、ホ
ログラムセル内において均一な空間周波数の干渉縞を描
画してホログラムを作成することができる。そして、空
間周波数は、空間周波数可変機構により各平行光の入射
角θ1，θ2を可変することにより簡単に制御できる。
又、ホログラム記録材料１４を直線移動機構２０により
遮光マスク１５に対して移動すれば、ホログラム記録材
料の全面に均一の空間周波数を有する格子縞のホログラ
ムを形成することができ大面積のホログラムを簡単に作
製でき、しかも、回転機構１７により、ホログラム記録
材料１４を回転すれば向きが変化する任意のパタ−ンの
格子縞を形成することができる。
に角度θ1，θ2で入射して重畳するようにしたから、ホ
ログラムセル内において均一な空間周波数の干渉縞を描
画してホログラムを作成することができる。そして、空
間周波数は、空間周波数可変機構により各平行光の入射
角θ1，θ2を可変することにより簡単に制御できる。
又、ホログラム記録材料１４を直線移動機構２０により
遮光マスク１５に対して移動すれば、ホログラム記録材
料の全面に均一の空間周波数を有する格子縞のホログラ
ムを形成することができ大面積のホログラムを簡単に作
製でき、しかも、回転機構１７により、ホログラム記録
材料１４を回転すれば向きが変化する任意のパタ−ンの
格子縞を形成することができる。
【０００８】更に、ホログラム記録材料上の干渉縞を観
察するための光学系を設けると共に、２光束分離後の各
光束の光路長差を可変する位相調整機構を一方の光路中
に設けることにより、干渉縞の位相を調整することがで
きる。
察するための光学系を設けると共に、２光束分離後の各
光束の光路長差を可変する位相調整機構を一方の光路中
に設けることにより、干渉縞の位相を調整することがで
きる。
【０００９】又、２光束分離後の各光路中にコヒ−レン
ト光の偏光方向を回転するための偏光回転素子を設け
て、ホログラム記録材料に入射する光の偏光方向を回転
することにより、可干渉の低下を防止できる。
ト光の偏光方向を回転するための偏光回転素子を設け
て、ホログラム記録材料に入射する光の偏光方向を回転
することにより、可干渉の低下を防止できる。
【００１０】更に、コヒ−レント光束を平行光に変換す
るための第２レンズ系からの出射光の一部をミラ−によ
り反射し、該反射光と第２レンズ系からの直接光とをホ
ログラム記録材料上で重畳するようにすれば、第２レン
ズ系を１つにでき簡単な構成で均一な空間周波数の干渉
縞を全面に有するホログラムを作成できる。
るための第２レンズ系からの出射光の一部をミラ−によ
り反射し、該反射光と第２レンズ系からの直接光とをホ
ログラム記録材料上で重畳するようにすれば、第２レン
ズ系を１つにでき簡単な構成で均一な空間周波数の干渉
縞を全面に有するホログラムを作成できる。
【００１１】
(a) 本発明の第１実施例全体の構成 図２は本発明の第１実施例の構成図である。図中、１１
はコヒ−レント光であるレ−ザ光を発生する半導体レ−
ザ（例えば、He-Cd、Arレ-ザ)、１２はコヒ−レントの
光束を分割して再び重畳するための第１のレンズ系、１
３ａ，１３ｂは第１のレンズ系で２分割された光束をそ
れぞれ平行光に変換するための第２のレンズ系、１４は
ホログラム記録材料（乾板）、１５は所定の大きさ、形
状（例えば矩形状）の開口１５ａを備え、ホログラム記
録材料の他の部分の感光を防止するための遮光マスク、
１６ａ，１６ｂは空間周波数可変機構であり、遮光マス
クの開口１５ａに対応する形状、大きさを有するホログ
ラムセル（描画セル）内の干渉縞の空間周波数を可変す
るもの、１７はホログラム記録材料を回転するモ−タ等
で構成された回転機構、１８は回転テ−ブル、１９は回
転テ−ブル上に左右方向に移動可能に載置された移動テ
−ブル、２０は回転テ−ブル上で移動テ−ブルを左右方
向に移動させるボ−ルスクリュ−、モ−タ等で構成され
た直線移動機構、２１は露光時間を調整するためのシャ
ッタ、２２は露光量を調整するためのＮＤフィルタであ
る。
はコヒ−レント光であるレ−ザ光を発生する半導体レ−
ザ（例えば、He-Cd、Arレ-ザ)、１２はコヒ−レントの
光束を分割して再び重畳するための第１のレンズ系、１
３ａ，１３ｂは第１のレンズ系で２分割された光束をそ
れぞれ平行光に変換するための第２のレンズ系、１４は
ホログラム記録材料（乾板）、１５は所定の大きさ、形
状（例えば矩形状）の開口１５ａを備え、ホログラム記
録材料の他の部分の感光を防止するための遮光マスク、
１６ａ，１６ｂは空間周波数可変機構であり、遮光マス
クの開口１５ａに対応する形状、大きさを有するホログ
ラムセル（描画セル）内の干渉縞の空間周波数を可変す
るもの、１７はホログラム記録材料を回転するモ−タ等
で構成された回転機構、１８は回転テ−ブル、１９は回
転テ−ブル上に左右方向に移動可能に載置された移動テ
−ブル、２０は回転テ−ブル上で移動テ−ブルを左右方
向に移動させるボ−ルスクリュ−、モ−タ等で構成され
た直線移動機構、２１は露光時間を調整するためのシャ
ッタ、２２は露光量を調整するためのＮＤフィルタであ
る。
【００１２】第１、第２のレンズ系 第１のレンズ系１２は、半導体レ−ザ１１から入射する
コヒ−レントの光束を分割するビ−ムスプリッタ１２ａ
と、２光束分離後の一方の光路に設けられた位相調整用
の位相調整器１２ｂと、偏光を回転するための偏光子１
２ｃ，１２ｄを有している。
コヒ−レントの光束を分割するビ−ムスプリッタ１２ａ
と、２光束分離後の一方の光路に設けられた位相調整用
の位相調整器１２ｂと、偏光を回転するための偏光子１
２ｃ，１２ｄを有している。
【００１３】２つの光束の光路差により干渉縞の位相が
決まる。そこで、一方の光路に挿入された位相調整器
（例えば、プリズム、ソレイユバビネ位相板）１２ｂに
より、あるいは後述するミラ−（13a-1,13b-1)の位置調
整により、２光束の相対的な光路長を調整して干渉縞の
位相を決定する。
決まる。そこで、一方の光路に挿入された位相調整器
（例えば、プリズム、ソレイユバビネ位相板）１２ｂに
より、あるいは後述するミラ−（13a-1,13b-1)の位置調
整により、２光束の相対的な光路長を調整して干渉縞の
位相を決定する。
【００１４】又、ホログラム角度によりレ−ザ光の偏光
方向とのずれが生じて可干渉性が低下する場合がある。
これを防止するために、偏光子１２ｃ，１２ｄが光路中
に設けられ偏光を回転するようにしている。尚、偏光子
としては、例えばλ／２板、旋光子、ファラディ回転子
が使用できる。
方向とのずれが生じて可干渉性が低下する場合がある。
これを防止するために、偏光子１２ｃ，１２ｄが光路中
に設けられ偏光を回転するようにしている。尚、偏光子
としては、例えばλ／２板、旋光子、ファラディ回転子
が使用できる。
【００１５】第２レンズ系１３ａ，１３ｂは、それぞ
れ，分割された第１、第２の光束を反射するミラ−13a-
1,13b-1と、第１のレンズ系１２で分割したビ−ムを球
面波に変換するためのスペ−シャルフィルタ13a-2,13b-
2と、球面波を平行光に変換するコリメ−トレンズ13a-
3,13b-3を有している。各スペ−シャルフィルタ13a-2,1
3b-2は集光レンズ（対物レンズ）とピンホ−ルで構成さ
れ、点光源として機能する。
れ，分割された第１、第２の光束を反射するミラ−13a-
1,13b-1と、第１のレンズ系１２で分割したビ−ムを球
面波に変換するためのスペ−シャルフィルタ13a-2,13b-
2と、球面波を平行光に変換するコリメ−トレンズ13a-
3,13b-3を有している。各スペ−シャルフィルタ13a-2,1
3b-2は集光レンズ（対物レンズ）とピンホ−ルで構成さ
れ、点光源として機能する。
【００１６】全体の動作 ２つの平行光がホログラム記録材料に入射する入射角を
θ1，θ2とすると、入射位置に描画される格子縞の空間
周波数ｆは光の波長をλとすると次式 ｆ＝（sinθ1＋sinθ2)／λ (1) となる。
θ1，θ2とすると、入射位置に描画される格子縞の空間
周波数ｆは光の波長をλとすると次式 ｆ＝（sinθ1＋sinθ2)／λ (1) となる。
【００１７】従って、図２に示すように、半導体レ−ザ
１１から発生するコヒ−レントのレ−ザ光を第１のレン
ズ系１２で２分割し、それぞれを第２のレンズ系１３で
エクスパンドして平行光に変換し、各平行光がホログラ
ム記録材料上に入射角θ1，θ2で入射するようにすれ
ば、開口１５ａの範囲内（ホログラムセル内）で空間周
波数ｆが(1)式で与えられる均一な格子縞のホログラム
を形成できる（図３(a)参照）。
１１から発生するコヒ−レントのレ−ザ光を第１のレン
ズ系１２で２分割し、それぞれを第２のレンズ系１３で
エクスパンドして平行光に変換し、各平行光がホログラ
ム記録材料上に入射角θ1，θ2で入射するようにすれ
ば、開口１５ａの範囲内（ホログラムセル内）で空間周
波数ｆが(1)式で与えられる均一な格子縞のホログラム
を形成できる（図３(a)参照）。
【００１８】記録位置の制御 ホログラム記録材料１４における格子縞の記録位置を変
えたい場合には、直線移動機構２０によりホログラム記
録材料１４を遮光マスク１５の開口１５ａに対して移動
して、開口１５ａをホログラム記録材料１４の所望の位
置に対向させ、しかる後、平行光を入射すれば開口範囲
内（ホログラムセル内）に空間周波数が均一な格子縞を
形成でき、順次繰り返すことにより図３(b)に示すよう
にホログラム記録材料１４の全面に一様な空間周波数の
干渉縞を形成できる。
えたい場合には、直線移動機構２０によりホログラム記
録材料１４を遮光マスク１５の開口１５ａに対して移動
して、開口１５ａをホログラム記録材料１４の所望の位
置に対向させ、しかる後、平行光を入射すれば開口範囲
内（ホログラムセル内）に空間周波数が均一な格子縞を
形成でき、順次繰り返すことにより図３(b)に示すよう
にホログラム記録材料１４の全面に一様な空間周波数の
干渉縞を形成できる。
【００１９】格子縞の向きの制御 ホログラム記録材料１４上に記録する回折格子における
格子縞の向きを制御するには、回転機構１７によりホロ
グラム記録材料１４を遮光マスク１５の開口１５ａに対
して回転する。これにより、格子縞の向きを３６０0内
の任意の方向に向けることが可能となる。従って、直流
移動機構２０によりホログラム記録材料１４を移動する
と共に、回転機構１７によりホログラム記録材料１４を
回転することにより、図３(c)に示すようにホログラム
記録材料の全面に任意の向きを有する均一な干渉縞のパ
タ−ンを描画・作製することができる。
格子縞の向きを制御するには、回転機構１７によりホロ
グラム記録材料１４を遮光マスク１５の開口１５ａに対
して回転する。これにより、格子縞の向きを３６０0内
の任意の方向に向けることが可能となる。従って、直流
移動機構２０によりホログラム記録材料１４を移動する
と共に、回転機構１７によりホログラム記録材料１４を
回転することにより、図３(c)に示すようにホログラム
記録材料の全面に任意の向きを有する均一な干渉縞のパ
タ−ンを描画・作製することができる。
【００２０】空間周波数の制御 ホログラムセル内に形成される格子縞の空間周波数は、
(1)式で与えられる。従って、入射角θ1，θ2を変更で
きれば、空間周波数を可変にできる。そこで、本発明で
は、空間周波数可変機構１６ａ，１６ｂにより第２のレ
ンズ系１３ａ，１３ｂをＡ，Ｂ矢印方向に回転させるこ
とにより入射角θ1，θ2を変更して空間周波数ｆを可変
制御する。
(1)式で与えられる。従って、入射角θ1，θ2を変更で
きれば、空間周波数を可変にできる。そこで、本発明で
は、空間周波数可変機構１６ａ，１６ｂにより第２のレ
ンズ系１３ａ，１３ｂをＡ，Ｂ矢印方向に回転させるこ
とにより入射角θ1，θ2を変更して空間周波数ｆを可変
制御する。
【００２１】以上から、空間周波数可変機構１６ａ，１
６ｂ、回転機構１７、直線移動機構２０をそれぞれ制御
することにより、ホログラム記録材料１４上の任意の位
置に所望の均一空間周波数、向きを有する回折格子を順
次描画して露光記録できる。この場合、隣接セルの境界
点における回折格子の位相合わせは、図４に示すよう
に、対物レンズ３１ａやカメラ３１ｂを備えた干渉縞モ
ニタ光学系３１、あるいは顕微鏡を用いた観察光学系
で、干渉縞の明暗位置をモニタしながら位相調整器１２
ｂ等により行う。尚、回折格子の空間周波数がホログラ
ムセルの大きさ（セルアレイ周期構造のもつ空間周波
数）に対し十分高ければ、再生時に所望の信号とサンプ
リングノイズは空間的に容易に分離できる。
６ｂ、回転機構１７、直線移動機構２０をそれぞれ制御
することにより、ホログラム記録材料１４上の任意の位
置に所望の均一空間周波数、向きを有する回折格子を順
次描画して露光記録できる。この場合、隣接セルの境界
点における回折格子の位相合わせは、図４に示すよう
に、対物レンズ３１ａやカメラ３１ｂを備えた干渉縞モ
ニタ光学系３１、あるいは顕微鏡を用いた観察光学系
で、干渉縞の明暗位置をモニタしながら位相調整器１２
ｂ等により行う。尚、回折格子の空間周波数がホログラ
ムセルの大きさ（セルアレイ周期構造のもつ空間周波
数）に対し十分高ければ、再生時に所望の信号とサンプ
リングノイズは空間的に容易に分離できる。
【００２２】以上では、レ−ザ光を２光束に分離した後
に、コリメ−トレンズを含む第２のレンズ系１３ａ，１
３ｂにより平行光に変換したが、第２のレンズ系で平行
光に変換した後、ビ−ムスプリッタにより２光束に分離
する構成も可能である。
に、コリメ−トレンズを含む第２のレンズ系１３ａ，１
３ｂにより平行光に変換したが、第２のレンズ系で平行
光に変換した後、ビ−ムスプリッタにより２光束に分離
する構成も可能である。
【００２３】(b) 本発明の第２の実施例 図５は本発明の第２実施例構成図であり、図２と同一部
分には同一符号を付している。図中、１１はコヒ−レン
ト光であるレ−ザ光を発生する半導体レ−ザ、１３ａは
レ−ザビ−ムの光束を平行光に変換するための第２のレ
ンズ系（コリメ−トレンズ系）であり、スペ−シャルフ
ィルタ13a-1とコリメ−トレンズ13a-2で構成されてい
る。１４はホログラム記録材料（乾板）、１５は所定の
大きさ、形状（例えば矩形状）の開口１５ａを備えた遮
光マスク、１７はホログラム記録材料を回転する回転機
構、１８は回転テ−ブル、１９は回転テ−ブル上に左右
方向に移動可能に載置された移動テ−ブル、２０は回転
テ−ブル上で移動テ−ブルを左右方向に移動させる直線
移動機構、２１は露光時間を調整するためのシャッタ、
２２は露光量を調整するためのＮＤフィルタである。
分には同一符号を付している。図中、１１はコヒ−レン
ト光であるレ−ザ光を発生する半導体レ−ザ、１３ａは
レ−ザビ−ムの光束を平行光に変換するための第２のレ
ンズ系（コリメ−トレンズ系）であり、スペ−シャルフ
ィルタ13a-1とコリメ−トレンズ13a-2で構成されてい
る。１４はホログラム記録材料（乾板）、１５は所定の
大きさ、形状（例えば矩形状）の開口１５ａを備えた遮
光マスク、１７はホログラム記録材料を回転する回転機
構、１８は回転テ−ブル、１９は回転テ−ブル上に左右
方向に移動可能に載置された移動テ−ブル、２０は回転
テ−ブル上で移動テ−ブルを左右方向に移動させる直線
移動機構、２１は露光時間を調整するためのシャッタ、
２２は露光量を調整するためのＮＤフィルタである。
【００２４】また、７１はコリメ−トレンズ系１３ａか
らの出射光（平行光）の一部を反射して、コリメ−トレ
ンズ系からの直接光とホログラムセル上で重畳するミラ
−、７２はミラ−７１を左右に移動させるミラ−移動機
構であり、空間周波数可変機構として機能する。ミラ−
７１の位置を変えると、該ミラ−７１で反射してホログ
ラムセルに入射する平行光の入射角が変化し、空間周波
数が(1)式により変化する。
らの出射光（平行光）の一部を反射して、コリメ−トレ
ンズ系からの直接光とホログラムセル上で重畳するミラ
−、７２はミラ−７１を左右に移動させるミラ−移動機
構であり、空間周波数可変機構として機能する。ミラ−
７１の位置を変えると、該ミラ−７１で反射してホログ
ラムセルに入射する平行光の入射角が変化し、空間周波
数が(1)式により変化する。
【００２５】従って、ミラ−移動機構７２によりミラ−
７１の位置を制御して空間周波数を所望の空間周波数に
し、かつ回転機構１７、直線移動機構２０により開口１
５ａをホログラム記録材料１４上の任意の位置に移動さ
せ、該位置でホログラムセルに所望の空間周波数、向き
を有する回折格子を描画して露光記録する。この実施例
によれば、ミラ−だけで光束を２分割して重畳すること
ができ、しかもコリメ−トレンズ系が１つで良いため、
ホログラム描画装置の構成を簡単にできる。
７１の位置を制御して空間周波数を所望の空間周波数に
し、かつ回転機構１７、直線移動機構２０により開口１
５ａをホログラム記録材料１４上の任意の位置に移動さ
せ、該位置でホログラムセルに所望の空間周波数、向き
を有する回折格子を描画して露光記録する。この実施例
によれば、ミラ−だけで光束を２分割して重畳すること
ができ、しかもコリメ−トレンズ系が１つで良いため、
ホログラム描画装置の構成を簡単にできる。
【００２６】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するもので
はない。
本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するもので
はない。
【００２７】
【発明の効果】以上本発明によれば、２つの平行光をホ
ログラムセルに角度θ1，θ2で入射して重畳するように
したから、ホログラムセル内において均一な空間周波数
の干渉縞を描画してホログラムを作成することができ
る。そして、空間周波数は、空間周波数可変機構により
各平行光の入射角θ1，θ2を可変することにより簡単に
制御できる。
ログラムセルに角度θ1，θ2で入射して重畳するように
したから、ホログラムセル内において均一な空間周波数
の干渉縞を描画してホログラムを作成することができ
る。そして、空間周波数は、空間周波数可変機構により
各平行光の入射角θ1，θ2を可変することにより簡単に
制御できる。
【００２８】又、本発明によれば、ホログラム記録材料
を直線移動機構により遮光マスクに対して相対的に移動
して２つの平行光を入射角θ1，θ2で入射することによ
り、ホログラム記録材料の全面に均一の空間周波数を有
する格子縞のホログラムを形成することができ、従って
大面積のホログラムを簡単に作製でき、しかも、回転機
構により、ホログラム記録材料を回転することにより、
向きが変化する任意のパタ−ンの格子縞を形成すること
ができる。
を直線移動機構により遮光マスクに対して相対的に移動
して２つの平行光を入射角θ1，θ2で入射することによ
り、ホログラム記録材料の全面に均一の空間周波数を有
する格子縞のホログラムを形成することができ、従って
大面積のホログラムを簡単に作製でき、しかも、回転機
構により、ホログラム記録材料を回転することにより、
向きが変化する任意のパタ−ンの格子縞を形成すること
ができる。
【００２９】更に、本発明によれば、ホログラム記録材
料上の干渉縞を観察するための光学系を設けると共に、
２光束分離後の各光束の光路長差を可変する位相調整機
構を一方の光路中に設けるように構成したから、簡単に
干渉縞の位相を調整することができ、隣接セルとの位相
合わせを容易に行なえる。
料上の干渉縞を観察するための光学系を設けると共に、
２光束分離後の各光束の光路長差を可変する位相調整機
構を一方の光路中に設けるように構成したから、簡単に
干渉縞の位相を調整することができ、隣接セルとの位相
合わせを容易に行なえる。
【００３０】又、本発明によれば、２光束分離後の各光
路中にコヒ−レント光の偏光方向を回転するための偏光
回転素子を設けて、ホログラム記録材料に入射する光の
偏光方向を回転するように構成したから、可干渉の低下
を防止することできる。
路中にコヒ−レント光の偏光方向を回転するための偏光
回転素子を設けて、ホログラム記録材料に入射する光の
偏光方向を回転するように構成したから、可干渉の低下
を防止することできる。
【００３１】更に、本発明によればコヒ−レントの光束
を平行光に変換するためのコリメ−トレンズ系からの出
射光の一部をミラ−により反射し、該反射光とコリメ−
トレンズ系からの直接光とをホログラム記録材料上で重
畳するように構成したから、コリメ−トレンズ系を１つ
にでき簡単な構成で均一な空間周波数の干渉縞を全面に
有するホログラムを作成できる。
を平行光に変換するためのコリメ−トレンズ系からの出
射光の一部をミラ−により反射し、該反射光とコリメ−
トレンズ系からの直接光とをホログラム記録材料上で重
畳するように構成したから、コリメ−トレンズ系を１つ
にでき簡単な構成で均一な空間周波数の干渉縞を全面に
有するホログラムを作成できる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例構成図である。
【図３】ホログラム記録材料上に形成される干渉縞の説
明図である。
明図である。
【図４】位相調整機構を備えた本発明の構成図である。
【図５】本発明のホログラム描画装置の別の実施例構成
図である。
図である。
１１・・半導体レ−ザ １２・・第１のレンズ系 １２ａ・・ビ−ムスプリッタ １３ａ，１３ｂ・・第２のレンズ系 13a-3,13b-3・・コリメ−トレンズ １４・・ホログラム記録材料（乾板） １５・・遮光マスク １５ａ・・開口 １６ａ，１６ｂ・・空間周波数可変機構 １７・・回転機構 ２０・・直線移動機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 信也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 均一の空間周波数をもつ干渉縞をホログ
ラム記録材料に感光記録するホログラム描画装置におい
て、 コヒ−レントの光源(11)と、 光束を分割して再び重畳するための光学系(12)と、 光束を平行光に変換するためのレンズ系(13a,13b)と、 所定の大きさ、形状の開口(15a)を備え、ホログラム記
録材料(14)の手前に配置される遮光マスク(15)と、 前記遮光マスクの開口位置に応じたにホログラムセル内
の干渉縞の空間周波数を可変するための空間周波数可変
手段(16a,16b)と、 ホログラム記録材料を遮光マスクに対して相対的に移動
する移動手段(20)を有し、 ホログラム記録材料の所定位置におけるホログラムセル
上に所定空間周波数を有する干渉縞を記録することを特
徴とするホログラム描画装置。 - 【請求項２】 光束を分割して再び重畳するためのレン
ズ系(12)はビ−ムスプリッタ(12a)を有し、該ビ−ムス
プリッタの後方に分割された２つの光束を平行光に変換
するためのレンズ系(13ａ,13b)を設けたことを特徴とす
る請求項１記載のホログラム描画装置。 - 【請求項３】 前記平行光に変換するレンズ系は、前記
ビ−ムスプリッタで分割したビ−ムを球面波に変換する
ための、集光レンズとピンホ−ルで構成されたスペ−シ
ャルフィルタ(13a-2,13b-2)と、球面波を平行光に変換
するコリメ−トレンズ(13a-3,13b-3)を有することを特
徴とする請求項２記載のホログラム描画装置。 - 【請求項４】前記空間周波数可変手段(16a,16b)は、平
行光のホログラムセルに入射する光の入射角を変更して
該ホログラムセル内の干渉縞の空間周波数を変更するこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載
のホログラム描画装置。 - 【請求項５】 ホログラム記録材料(14)を遮光マスク(1
5)に対して相対的に回転する回転手段(17)を設け、該回
転手段によりホログラム記録材料を遮光マスクに対して
相対的に回転して、ホログラムセル内の干渉縞の方向を
制御することを特徴とする請求項１又は請求項２又は請
求項３記載のホログラム描画装置。 - 【請求項６】 ホログラム記録材料上の干渉縞を観察す
るための光学系(31)と、２光束分離後の一方の光路中に
設けられ各光束の光路長差を可変する位相調整機構(12
b)を有することを特徴とする請求項１又は請求項２又は
請求項３記載のホログラム描画装置。 - 【請求項７】 光路中にコヒ−レント光の偏光方向を回
転するための偏光回転素子(12c,12d)を設け、ホログラ
ム記録材料(14)に入射する光の偏光方向を可変とするこ
とを特徴とする請求項２又は請求項３記載のホログラム
描画装置。 - 【請求項８】 均一の空間周波数をもつ干渉縞をホログ
ラム記録材料に感光記録するホログラム描画装置におい
て、 コヒ−レントの光源(11)と、 光束を平行光に変換するためのレンズ系(13a)と、 該レンズ系からの出射光の一部を反射し、レンズ系から
の直接光と重畳するミラ−(71)と、 所定の大きさ、形状の開口(15a)を備え、ホログラム記
録材料(14)の手前に配置される遮光マスク(15)と、 前記遮光マスクの開口位置に応じたにホログラムセル内
の干渉縞の空間周波数を可変するための空間周波数可変
手段(72)と、 ホログラム記録材料を遮光マスクに対して相対的に移動
する移動手段(20)を有し、 ホログラム記録材料の所定位置におけるホログラムセル
上に所定空間周波数を有する干渉縞を記録することを特
徴とするホログラム描画装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236147A JP2774398B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ホログラム作成装置 |
| EP92307769A EP0534616B1 (en) | 1991-08-29 | 1992-08-26 | Holographic recording apparatus and holographic optical element |
| DE69222918T DE69222918T2 (de) | 1991-08-29 | 1992-08-26 | Vorrichtung zum Aufzeichnen von Hologrammen und holographisches optisches Element |
| US08/877,581 US5892597A (en) | 1991-08-29 | 1997-06-17 | Holographic recording apparatus and holographic optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236147A JP2774398B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ホログラム作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572959A true JPH0572959A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2774398B2 JP2774398B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=16996455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3236147A Expired - Lifetime JP2774398B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-09-17 | ホログラム作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774398B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6865002B2 (en) | 2001-06-27 | 2005-03-08 | Sony Corporation | Image exposure-recording device and image exposure-recording method |
| JP2006301245A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Sony Corp | ホログラム装置及びファラデーローテータ |
| JP2007051510A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Megachips Lsi Solutions Inc | 道路標識表示システム |
| JP2009104196A (ja) * | 2007-01-18 | 2009-05-14 | Seiko Epson Corp | 波長選択素子、波長選択素子の製造装置、波長選択素子の製造方法、光源装置、画像表示装置及びモニタ装置 |
| US7775684B2 (en) | 2007-01-18 | 2010-08-17 | Seiko Epson Corporation | Wavelength selective element, manufacturing apparatus for manufacturing wavelength selective element, manufacturing method for manufacturing wavelength selective element, light source device, image display device, and monitor |
| CN102087481A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-06-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种凹面全息光栅曝光光路中实时监测装置的调整方法 |
| CN103226215A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-31 | 中国科学院半导体研究所 | 具有宽度周期性渐变表面的全息光栅制备方法 |
| WO2022209106A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 導光板、導光板ユニット、および、表示装置 |
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| JPS62287204A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | 回折格子作製方法 |
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| JPH0364702A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03206401A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-09-09 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3236147A patent/JP2774398B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
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| JP4581808B2 (ja) * | 2005-04-20 | 2010-11-17 | ソニー株式会社 | ホログラム装置及びファラデーローテータ |
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| JP2009104196A (ja) * | 2007-01-18 | 2009-05-14 | Seiko Epson Corp | 波長選択素子、波長選択素子の製造装置、波長選択素子の製造方法、光源装置、画像表示装置及びモニタ装置 |
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| CN102087481A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-06-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种凹面全息光栅曝光光路中实时监测装置的调整方法 |
| CN103226215A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-31 | 中国科学院半导体研究所 | 具有宽度周期性渐变表面的全息光栅制备方法 |
| WO2022209106A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 導光板、導光板ユニット、および、表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2774398B2 (ja) | 1998-07-09 |
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