JPH07151910A - Method for exposing diffraction grating - Google Patents

Method for exposing diffraction grating

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JPH07151910A
JPH07151910A JP5297757A JP29775793A JPH07151910A JP H07151910 A JPH07151910 A JP H07151910A JP 5297757 A JP5297757 A JP 5297757A JP 29775793 A JP29775793 A JP 29775793A JP H07151910 A JPH07151910 A JP H07151910A
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JP
Japan
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exposure
recording medium
light source
mask
diffraction grating
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Application number
JP5297757A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Baba
信行 馬場
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07151910A publication Critical patent/JPH07151910A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for exposing diffraction gratings capable of forming the diffraction gratings of a large size having a round number of gratings and high grating density and having no joints. CONSTITUTION:A laser beam source or mercury lamp is used as a light source for exposing and a disk-shaped recording medium 14 coated with a photosensitive agent 15 is provided. A mask 17 having single number or several pieces of radial light transmission grooves 16 varying in groove width with the positions in the radial direction of the medium is arranged on the upper part of this recording medium 14. The recording medium 14 coated with the photosensitive agent 15 is exposed with the light source for exposing from the upper part of the mask 17 while the recording medium is kept rotated exactly at the specified angle each or the recording medium 14 is exposed while the light source for exposing is flickered from the upper part of the mask 17 in compliance with the rotating action of the specified angle each of the recording medium or while the light intensity is varied, by which the high-density radial diffraction gratings are formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、計測機や光学的ロータ
リエンコーダ等に用いられる回折格子を作成する回折格
子露光方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diffraction grating exposure method for forming a diffraction grating used in measuring instruments, optical rotary encoders and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、回折格子を用いたリニアスケール
やエンコーダが盛んに開発され、市場に出回ってきてい
る。このような回折格子の作成方法としては、従来から
種々の方法が提案されている。図10、図11は、回折
格子等の作成方法の一例を示すものである。まず、図1
0は、レーザトリミング用加工機(レーザトリマ)の構
成例を示すものである。これは、対向する一対のミラー
1aとQスイッチ1bとアパーチャ1cとKrアークラ
ンプ1dとQスイッチドライバ1e等からなるYAGレ
ーザ発振器1と、ビームエキスパンダ2と、ミラー3a
やレンズ3b等からなる光学系3と、加工テーブル4
と、加工テーブルドライバ5と、測定器6と、各駆動部
を統括的に制御するコンピュータ7とから構成されてい
る。これにより、YAGレーザ発振器1から出射した大
出力のレーザ光をレンズ3bにより集光して加工テーブ
ル4上に置かれた加工材料8の表面に照射しながら、加
工テーブル4を加工テーブルドライバ5によりXYZの
各方向に数値制御により移動させていくことによって加
工材料8の表面を加工することができ、また、露光ビー
ムを走査することにより3次元的な加工を行うこともで
きる。
2. Description of the Related Art In recent years, linear scales and encoders using a diffraction grating have been actively developed and are on the market. Various methods have been conventionally proposed as a method for producing such a diffraction grating. 10 and 11 show an example of a method for producing a diffraction grating or the like. First, Fig. 1
Reference numeral 0 indicates a configuration example of a laser trimming processing machine (laser trimmer). This is a YAG laser oscillator 1 including a pair of mirrors 1a, a Q switch 1b, an aperture 1c, a Kr arc lamp 1d, a Q switch driver 1e, etc., which face each other, a beam expander 2, and a mirror 3a.
Optical system 3 including a lens and a lens 3b, and a processing table 4
A machining table driver 5, a measuring device 6, and a computer 7 that controls each drive unit in a centralized manner. As a result, while the high-power laser beam emitted from the YAG laser oscillator 1 is focused by the lens 3b and applied to the surface of the processing material 8 placed on the processing table 4, the processing table 4 is driven by the processing table driver 5. The surface of the processing material 8 can be processed by moving it in each direction of XYZ by numerical control, and three-dimensional processing can also be performed by scanning the exposure beam.

【0003】図11は、特開昭64−33518号公報
に「ホログラム記録方法」として本出願人により出願さ
れているものである。これは、感光剤の塗布されたディ
スク面9に対して照射する参照光10と物体光11との
少なくとも一方の照射光路中に、一対のシリンドリカル
レンズ12,13を配置し、かつ、その一方のシリンド
リカルレンズ13をその母線が他方のシリンドリカルレ
ンズ12の母線に対して傾斜するように配置して構成し
たものである。このような状態で、露光用の物体光11
は2つのシリンドリカルレンズ12,13の母線を結ぶ
方向に照射されるが、この時、それら2つのレンズ1
2,13の母線は互いに少し異なる方向に配置されてい
るためディスク面9上で入射角の違いとして現われ、こ
れにより次第に格子間隔が変化する回折格子すなわち放
射状の回折格子を作成することができる。
FIG. 11 is filed by the applicant of the present invention as a "holographic recording method" in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-33518. This is because a pair of cylindrical lenses 12 and 13 are arranged in the irradiation light path of at least one of the reference light 10 and the object light 11 that irradiate the disk surface 9 coated with the photosensitizer, and one of the cylindrical lenses 12 and 13 is arranged. The cylindrical lens 13 is arranged such that its generatrix is inclined with respect to the generatrix of the other cylindrical lens 12. In such a state, the exposure object light 11
Is radiated in the direction connecting the generatrixes of the two cylindrical lenses 12 and 13. At this time, these two lenses 1
Since the generatrixes 2 and 13 are arranged in directions slightly different from each other, they appear as a difference in the incident angle on the disk surface 9, whereby a diffraction grating with a gradually changing grating spacing, that is, a radial diffraction grating can be created.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、回折格子の形状
としては、放射状のもの、円筒状のもの、一方向に長い
直線状のもの、大面積のもので、かつ、高精度で高密度
な格子の作成が必要不可欠になってきている。しかし、
前述したような従来の作成方法ではそのような各種形状
の回折格子を精度良く、しかも、キリの良い格子本数
(例えば、4万本、10万本等)で作成することは難し
い。例えば、長い形状の回折格子を作成する場合、短い
回折格子を貼り合わせて作成するが、その貼り合わせに
は高度な技術を要していた。この場合、巨大な光学系の
太い光束で周知の二光束干渉法で作成するような方法も
あるが、面精度の高い大きなレンズやミラーを必要と
し、コストが非常に高くなる。1mや2mといった回折
格子の作成に当たっては、世界最大級の光学系を必要と
し、コスト的にも妥当でない。しかも、そのような二光
束干渉法においては、高密度な回折格子は作成すること
ができるが、円筒状の回折格子をつなぎ目なく作成した
り、つなぎ目で正確に例えば4万本という具合にキリの
良い本数で作成したり、格子間隔をnmオーダで貼り合
わせたりすることは困難である。また、円筒状の回折格
子を作成する場合、従来では切削により作成する場合が
多く、高密度の回折格子の作成には困難である。この場
合、電子線描画装置で回折格子を描くこともできるが、
これは数mm角以下の極めて小さな面積の回折格子しか
作成することができない。
In recent years, the diffraction grating has a radial shape, a cylindrical shape, a linear shape elongated in one direction, a large area, and high precision and high density. Creating a grid is becoming essential. But,
It is difficult to form such diffraction gratings of various shapes with high precision and with a good number of gratings (for example, 40,000, 100,000, etc.) by the above-described conventional manufacturing method. For example, when a long-shaped diffraction grating is created, short diffraction gratings are bonded together, but the bonding requires a high technology. In this case, there is also a method of forming the thick light flux of a huge optical system by the well-known two-beam interference method, but it requires a large lens or mirror with high surface accuracy, and the cost becomes very high. The production of a diffraction grating of 1 m or 2 m requires the world's largest optical system, which is not appropriate in terms of cost. Moreover, in such a two-beam interference method, a high-density diffraction grating can be formed, but a cylindrical diffraction grating can be formed seamlessly, or at the joints, for example, 40,000 lines can be formed accurately. It is difficult to create a good number or to bond the lattice spacing on the order of nm. Further, in the case of forming a cylindrical diffraction grating, conventionally, it is often formed by cutting, and it is difficult to form a high-density diffraction grating. In this case, the diffraction grating can be drawn with an electron beam drawing device,
This can only make a diffraction grating with an extremely small area of several mm square or less.

【0005】また、この他に、露光用のマスクを用い、
そのマスクに形成されたスリットを介して下方に置かれ
た感光剤の塗布された基板の表面を露光することにより
回折格子を作成する方法がある。この場合、マスクに形
成された光を通過させるスリットの密度が空間周波数を
決めるが、露光して作成しようとする大型の回折格子の
形状に合わせて空間周波数の高い高密度のスリットをも
つマスクを作成しようとしようとしても、回折格子自体
の作成が難しく高価なものとなり、しかも、そのような
高密度な回折格子を転写する作業は困難を極める。
In addition to this, a mask for exposure is used,
There is a method of forming a diffraction grating by exposing the surface of a substrate coated with a photosensitizer placed below through a slit formed in the mask. In this case, the density of the slits that pass the light formed on the mask determines the spatial frequency, but a mask with high-density slits with a high spatial frequency should be used according to the shape of the large diffraction grating to be created by exposure. Even if an attempt is made, it is difficult and expensive to make the diffraction grating itself, and the work of transferring such a high-density diffraction grating is extremely difficult.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、露光用光源としてレーザ光源又は水銀灯を用い、感
光剤が塗布された円盤状の記録媒体を設け、この記録媒
体の上部に溝幅がその媒体の半径方向の位置により異な
る単数又は数本の放射状の光透過溝を有するマスクを配
置し、前記感光剤が塗布された記録媒体を正確に一定角
度ずつ回転させながら前記露光用光源を前記マスクの上
部から露光することにより、又は、その記録媒体の一定
角度ずつの回転動作に合わせて前記露光用光源を前記マ
スクの上部から点滅して露光するか若しくは光強度を変
えながら露光することにより、高密度な放射状回折格子
を作成するようにした。
According to a first aspect of the present invention, a laser light source or a mercury lamp is used as a light source for exposure, a disc-shaped recording medium coated with a photosensitizer is provided, and a groove width is provided above the recording medium. Is arranged with a mask having a single or several radial light transmission grooves that differ depending on the radial position of the medium, and the exposure light source is adjusted while accurately rotating the recording medium coated with the photosensitizer by a constant angle. By exposing from the top of the mask, or by exposing the exposure light source from the top of the mask by flashing or changing the light intensity while the recording medium is rotated by a constant angle. Thus, a high-density radial diffraction grating was created.

【0007】請求項2記載の発明では、露光用光源とし
てレーザ光源又は水銀灯を用い、感光剤が塗布された直
線状の記録媒体を設け、この記録媒体の上部に単数又は
数本の細長い光透過溝を有するマスクを配置し、前記記
録媒体を正確に一定距離ずつ直線状に平行移動させなが
ら前記露光用光源を前記マスクの上部から露光すること
により、又は、その記録媒体の一定距離ずつの直線移動
動作に合わせて前記露光用光源を前記マスクの上部から
点滅して露光するか若しくは光強度を変えながら露光す
ることにより、高密度で直線状の長い格子配列をもつ直
線状回折格子を作成するようにした。
According to the second aspect of the invention, a laser light source or a mercury lamp is used as a light source for exposure, a linear recording medium coated with a photosensitizer is provided, and a single or several elongated light transmissions are provided on the recording medium. By arranging a mask having a groove and exposing the exposure light source from above the mask while moving the recording medium linearly in parallel at a constant distance, or by a straight line at a constant distance in the recording medium. A linear diffraction grating having a high-density linear grating array is created by flashing the exposure light source from above the mask in accordance with the movement operation or performing exposure while changing the light intensity. I did it.

【0008】請求項3記載の発明では、露光用光源とし
てレーザ光源又は水銀灯を用い、感光剤が塗布された円
筒状の記録媒体を設け、この記録媒体の円筒側面に単数
又は数本の細長い光透過溝を有する円筒状のマスクを配
置し、前記円筒状の記録媒体を一定角度ずつ正確に回転
させながら前記露光用光源を前記マスクの上部から露光
することにより、又は、その記録媒体の一定角度ずつの
回転動作に合わせて前記露光用光源を前記マスクの上部
から点滅して露光するか若しくは光強度を変えながら露
光することにより、高密度な円筒状回折格子を作成する
ようにした。
In a third aspect of the invention, a laser light source or a mercury lamp is used as a light source for exposure, a cylindrical recording medium coated with a photosensitizer is provided, and one or several elongated light beams are provided on the cylindrical side surface of the recording medium. By arranging a cylindrical mask having a transmission groove and exposing the exposure light source from above the mask while accurately rotating the cylindrical recording medium by a constant angle, or a constant angle of the recording medium. A high-density cylindrical diffraction grating is created by flashing the exposure light source from the upper part of the mask in accordance with each rotating operation or performing exposure while changing the light intensity.

【0009】請求項4記載の発明では、感光剤が塗布さ
れた記録媒体を設け、この記録媒体の上部で露光用光源
の露光ビームの光強度や焦点距離を変えて前記感光剤に
作用する実質的なビーム径を変えながら前記露光ビーム
を格子方向に沿って移動させて露光するか、又は、前記
記録媒体の上部で細く絞った露光ビームの照射回数と照
射位置を変えて照射光光量が所望とする格子形状の分布
になるように露光するか、又は、前記記録媒体の上部で
前記露光用光源と集光レンズとをラスタ走査させること
により小さく集光した露光ビームをラスタ走査させてそ
の光強度を格子配列に従って変化させながら露光するこ
とにより、高密度で大きな形状の大回折格子を作成する
ようにした。
According to a fourth aspect of the present invention, a recording medium coated with a photosensitizer is provided, and the light intensity or focal length of the exposure beam of the exposure light source is changed on the recording medium to act on the photosensitizer. Exposure by moving the exposure beam along the lattice direction while changing the effective beam diameter, or by changing the irradiation frequency and irradiation position of the exposure beam narrowed down on the upper portion of the recording medium to obtain the desired irradiation light amount. Or the exposure light source and the condenser lens are raster-scanned on the upper part of the recording medium to raster-scan the small-focused exposure beam. By exposing while changing the intensity according to the grating arrangement, a large diffraction grating with a high density and a large shape was prepared.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載の発明においては、記録媒体の回
転動作又はその回転動作に合わせてマスクの上部から露
光用光源を用いて露光制御することにより、一回転毎
に、キリのよい格子本数をもつ高密度な放射状の回折格
子を正確に作成することが可能となる。また、ここで使
用するマスクは数本の光透過溝しか形成されていないた
め、従来のような空間周波数の高い光透過溝を形成する
必要がなくなり、従来よりも安価に作成することが可能
となる。
According to the first aspect of the present invention, the rotation of the recording medium or the exposure control from the upper part of the mask by using the exposure light source in accordance with the rotation is performed, so that the number of grids with good sharpness can be obtained for each rotation. It is possible to accurately form a high-density radial diffraction grating having Further, since the mask used here is formed with only a few light transmitting grooves, there is no need to form a light transmitting groove having a high spatial frequency as in the conventional case, and it is possible to make it at a lower cost than the conventional one. Become.

【0011】請求項2記載の発明においては、記録媒体
の直線移動動作又はその直線移動動作に合わせてマスク
の上部から露光用光源を用いて露光制御することによ
り、一定距離毎に、キリのよい格子本数をもつ、高密度
でつなぎ目のない長い直線状の回折格子を正確に作成す
ることが可能となる。また、ここで使用するマスクは数
本の光透過溝しか形成されていないため、従来のような
空間周波数の高い光透過溝を形成する必要がなくなり、
従来よりも安価に作成することが可能となる。
According to the second aspect of the invention, the linear movement operation of the recording medium or the exposure control using the exposure light source from the upper part of the mask in accordance with the linear movement operation makes it possible to obtain a good sharpness at every constant distance. It is possible to accurately fabricate a long linear diffraction grating with a high density and no joints, which has the number of gratings. Further, since the mask used here is formed with only a few light transmitting grooves, there is no need to form a light transmitting groove having a high spatial frequency as in the conventional case,
It can be produced at a lower cost than before.

【0012】請求項3記載の発明においては、記録媒体
の回転動作又はその回転動作に合わせてマスクの上部か
ら露光用光源を用いて露光制御することにより、一回転
毎に、キリのよい格子本数をもつ、高密度でつなぎ目の
ない円筒状の回折格子を正確に作成することが可能とな
る。また、ここで使用するマスクは数本の光透過溝しか
形成されていないため、従来のような空間周波数の高い
光透過溝を形成する必要がなくなり、従来よりも安価に
作成することが可能となる。
According to the third aspect of the invention, the rotation operation of the recording medium or exposure control from above the mask using the exposure light source in accordance with the rotation operation is performed, whereby the number of grids with good sharpness is obtained for each rotation. It is possible to accurately manufacture a high-density and seamless cylindrical diffraction grating having Further, since the mask used here is formed with only a few light transmitting grooves, there is no need to form a light transmitting groove having a high spatial frequency as in the conventional case, and it is possible to make it at a lower cost than the conventional one. Become.

【0013】請求項4記載の発明においては、露光用光
源からの露光ビームを露光制御しながら記録媒体の面上
に直接露光することにより、マスクを介して露光する請
求項1〜3記載の発明の場合よりも、一段と格子密度が
高く大型の回折格子を正確に作成することが可能とな
る。また、これにより、位置により格子ピッチの異なる
回折格子や、任意の複雑な格子の湾曲をもつ回折格子
や、所望の格子断面や屈折率分布をもつ回折格子を作成
することが可能となる。
In a fourth aspect of the invention, the exposure beam from the light source for exposure is directly exposed on the surface of the recording medium while controlling the exposure, thereby performing the exposure through the mask. It is possible to accurately manufacture a large diffraction grating having a higher grating density than that of the above case. Further, this makes it possible to create a diffraction grating having a different grating pitch depending on the position, a diffraction grating having an arbitrarily complicated grating curvature, or a diffraction grating having a desired grating cross section or refractive index distribution.

【0014】[0014]

【実施例】請求項1記載の発明の一実施例を図1〜図3
に基づいて説明する。一般に、つなぎ目のない、一定間
隔でキリのよい本数の格子配列をもつ回折格子を作成す
る場合、光学的な露光制御のみによる方法では、例えば
円形のホログラムを一周4万本というようなキリのよい
空間周波数で作成するのは難しい。これに対して、メカ
ニカルな移動制御による方法では、移動位置を数値制御
することができるため、キリの良い所での露光機の始
動、停止等の制御が行え、キリの良い本数の格子配列を
行うことができる。また、従来のように作成しようとす
る回折格子の全体形状に対応するマスクを作って所望と
する格子配列を形成する方法では、マスク自体の作成が
難しく、しかも、そのような方法のみでは非常に高密度
な回折格子を作成することは困難である。そこで、本実
施例では、単数又は数本の細い光透過溝をもつマスクを
用いる。そして、感光剤の塗布された基板を露光し、そ
の後、格子幅の距離ずつ基板を移動させるか、若しく
は、その格子幅の整数倍だけ移動させて再び露光する。
又は、等速で感光剤の塗布された基板を移動させなが
ら、露光ビームを点滅させて露光するか、そのビーム強
度を変えながら露光を行う。これにより、高密度で、つ
なぎ目のない一定間隔でキリのよい本数の格子配列され
た回折格子を作成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the invention described in claim 1 is shown in FIGS.
It will be described based on. Generally, in the case of creating a diffraction grating having a number of grating arrays that are seamless and have a good interval at regular intervals, a method using only optical exposure control has, for example, a circular hologram of 40,000 per cycle. It is difficult to create in spatial frequency. On the other hand, in the method of mechanical movement control, since the movement position can be numerically controlled, it is possible to control the start and stop of the exposure device in a good place, and to arrange a grid array of a good number. It can be carried out. Further, in the conventional method of forming a mask corresponding to the entire shape of the diffraction grating to be formed to form a desired grating array, it is difficult to form the mask itself, and moreover, only such a method is very difficult. It is difficult to make a high-density diffraction grating. Therefore, in this embodiment, a mask having one or several thin light transmitting grooves is used. Then, the substrate coated with the photosensitizer is exposed, and then the substrate is moved by the distance of the grid width, or is moved by an integral multiple of the grid width and is again exposed.
Alternatively, while moving the substrate coated with the photosensitive agent at a constant speed, the exposure beam is blinked to perform the exposure, or the exposure is performed while changing the beam intensity. As a result, a high-density diffraction grating in which the number of gratings arranged at fixed intervals with no joints and good sharpness is formed is created.

【0015】以下、具体的な回折格子露光方法について
説明する。ここでは、エンコーダに用いるような放射状
の回折格子を作成する方法について述べる。露光用光源
としては、レーザ光源(又は、水銀灯)を用いる(図示
せず)。図1において、記録媒体としてのホログラムデ
ィスク基板14は円盤状をしており、その基板表面には
感光剤15が塗布されている。このホログラムディスク
基板14の上部には、光透過溝としてのスリット16を
有するマスク17が配置されている。このスリット16
は、図2(a)(b)に示すように、ホログラムディス
ク基板14の半径方向の位置によって溝幅が異なる放射
状に形成されており、1本又は数本(3本)が半径方向
に沿って配列されている。そして、このようなスリット
16が形成されたマスク17を感光剤15の塗布された
ホログラムディスク基板14の上部に配置させた状態
で、マスク17の上部のレーザ光源から露光ビーム18
を照射する。この時、ホログラムディスク基板14を正
確に一定角度a(図1の←の1個分の長さに相当する)
ずつ回転させながら露光するか、又は、そのホログラム
ディスク基板14の一定角度ずつの回転動作に合わせ
て、レーザ光源を周期的に点滅させて露光したり若しく
は光強度を変えながら露光することにより、露光ビーム
18はマスク17のスリット16を通過して下方の感光
剤15に照射される。これにより、図3に示すような高
密度な放射状の格子配列をもつ放射状ホログラム19
(放射状回折格子)を作成することができる。
A specific diffraction grating exposure method will be described below. Here, a method of forming a radial diffraction grating used in an encoder will be described. A laser light source (or a mercury lamp) is used as a light source for exposure (not shown). In FIG. 1, a hologram disk substrate 14 as a recording medium has a disc shape, and a photosensitive agent 15 is applied to the surface of the substrate. A mask 17 having a slit 16 as a light transmitting groove is arranged on the hologram disk substrate 14. This slit 16
2 (a) and 2 (b), the groove width is radially formed depending on the position of the hologram disk substrate 14 in the radial direction, and one or several (3) grooves are formed along the radial direction. Are arranged. Then, with the mask 17 having such slits 16 formed thereon being arranged on the hologram disk substrate 14 coated with the photosensitizer 15, the exposure beam 18 is emitted from the laser light source above the mask 17.
Irradiate. At this time, the hologram disc substrate 14 is accurately set to a constant angle a (corresponding to the length of one of ← in FIG. 1).
Exposure by rotating each of them, or by exposing the laser light source by periodically blinking or by changing the light intensity in accordance with the rotation operation of the hologram disc substrate 14 by a constant angle. The beam 18 passes through the slit 16 of the mask 17 and is irradiated on the photosensitive material 15 below. As a result, the radial hologram 19 having a high-density radial lattice array as shown in FIG.
(Radial diffraction grating) can be created.

【0016】上述したように、ホログラムディスク基板
14の回転動作に合わせてマスク17の上部からレーザ
光源を用いて露光制御することにより、一回転毎に、キ
リのよい格子本数(例えば、5万本、10万本など)を
もつ高密度な放射状回折格子を正確に作成することがで
きる。また、本実施例におけるマスク17は、1本又は
数本のスリット16しか形成されていないため、従来の
ように作成しようとする回折格子の全体形状に対応する
空間周波数の高いマスクを用いる必要がなくなり、これ
により従来よりも安価に回折格子を作成することができ
る。
As described above, the exposure is controlled from above the mask 17 using the laser light source in accordance with the rotation operation of the hologram disk substrate 14, so that the number of grids with a good sharpness (for example, 50,000) is provided for each rotation. It is possible to accurately create a high-density radial diffraction grating having 100,000 lines or the like. Further, since the mask 17 in this embodiment is formed with only one or several slits 16, it is necessary to use a mask having a high spatial frequency corresponding to the entire shape of the diffraction grating to be created as in the conventional case. As a result, the diffraction grating can be manufactured at a lower cost than before.

【0017】次に、請求項2記載の発明の一実施例を図
4に基づいて説明する。なお、前述した請求項1記載の
発明の実施例と同一部分についての説明は省略し、その
同一部分については同一符号を用いる。
Next, an embodiment of the invention described in claim 2 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those of the embodiment of the invention described in claim 1 is omitted, and the same reference numerals are used for the same parts.

【0018】本実施例では、直線状回折格子を作成する
方法について述べる。露光用光源としては、レーザ光源
(又は、水銀灯)を用いる。記録媒体としては、感光剤
15が塗布された直線状のホログラム基板20を用い
る。このホログラム基板20の上部に単数又は数本の細
長いスリット16を有するマスク17を配置する。この
ような状態で、マスク17の上部のレーザ光源から露光
ビーム18を照射する。この時、ホログラム基板20を
正確に一定距離b(図4の←の1個分の長さに相当す
る)ずつ直線状に平行移動させながら露光するか、又
は、そのホログラム基板20の一定距離ずつの直線移動
動作に合わせて、レーザ光源をマスク17の上部から周
期的に点滅させて露光するか若しくは光強度を変えなが
ら露光する。ここで、ホログラム基板20を一定距離b
ずつ移動させる他に、格子間隔の幅ずつ移動させたり、
或いは、スリット16が数本ある場合には格子間隔の数
倍ずつ移動させながら露光してもよい。また、ホログラ
ム基板20を移動させる代わりに、マスク17を同様に
して移動させるようにしてもよい。このようにして露光
を行っていくことにより、高密度で非常に長い等間隔に
格子配列された直線状回折格子を作成することができ
る。
In this embodiment, a method of forming a linear diffraction grating will be described. A laser light source (or a mercury lamp) is used as the light source for exposure. As the recording medium, a linear hologram substrate 20 coated with the photosensitive agent 15 is used. A mask 17 having one or several elongated slits 16 is arranged on the hologram substrate 20. In this state, the exposure beam 18 is emitted from the laser light source above the mask 17. At this time, the hologram substrate 20 is exposed while being moved in parallel linearly by a constant distance b (corresponding to the length of ← in FIG. 4) or by a constant distance of the hologram substrate 20. In accordance with the linear movement operation, the laser light source is made to blink periodically from the upper part of the mask 17 to perform exposure, or exposure is performed while changing the light intensity. Here, the hologram substrate 20 is placed at a constant distance b.
In addition to moving by one by one, by moving by the width of the grid interval,
Alternatively, when there are several slits 16, the exposure may be performed by moving the slits by several times. Further, instead of moving the hologram substrate 20, the mask 17 may be moved in the same manner. By performing the exposure in this way, it is possible to create a high-density linear diffraction grating in which gratings are arrayed at very long equal intervals.

【0019】上述したように、ホログラム基板20の直
線移動動作に合わせてマスク17の上部からレーザ光源
を用いて露光制御することにより、一定距離毎に、キリ
のよい格子本数をもつ、高密度でつなぎ目のない長い直
線状回折格子を正確に作成することができる。また、本
実施例の場合にも、マスク17には、1本又は数本のス
リット16しか形成されていないため、従来のように作
成しようとする回折格子の全体形状に対応する空間周波
数の高いマスクを用いる必要がなく、安価に作成するこ
とができる。
As described above, the exposure is controlled from the upper portion of the mask 17 using the laser light source in accordance with the linear movement of the hologram substrate 20, so that the number of grids with a good sharpness and high density can be obtained at every constant distance. It is possible to accurately form a long linear diffraction grating without any joint. Further, also in the case of the present embodiment, since only one or several slits 16 are formed in the mask 17, the spatial frequency corresponding to the overall shape of the diffraction grating to be produced as in the conventional case is high. It is not necessary to use a mask and can be manufactured at low cost.

【0020】次に、請求項3記載の発明の一実施例を図
5に基づいて説明する。なお、前述した請求項1,2記
載の発明の実施例と同一部分についての説明は省略し、
その同一部分については同一符号を用いる。
Next, an embodiment of the invention described in claim 3 will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those of the embodiments of the invention described in claims 1 and 2 is omitted,
The same reference numerals are used for the same portions.

【0021】本実施例では、円筒状回折格子を作成する
方法について述べる。露光用光源としては、レーザ光源
(又は、水銀灯)を用いる。記録媒体としては、感光剤
15が塗布された円筒状のホログラム円筒基板21を用
いる。このホログラム円筒基板21の上部に単数又は数
本の細長いスリット16を有するマスク17を配置す
る。このような状態で、マスク17の上部のレーザ光源
から露光ビーム18を照射する。この時、円筒状のホロ
グラム円筒基板21を一定角度a(図5の←の1個分の
長さに相当する)ずつ正確に回転させながら露光する
か、又は、そのホログラム円筒基板21の一定角度ずつ
の回転動作に合わせて、レーザ光源をマスク17の上部
から周期的に点滅させて露光するか若しくは光強度を変
えながら露光する。これにより、高密度な円筒状回折格
子を作成することができる。
In this embodiment, a method of forming a cylindrical diffraction grating will be described. A laser light source (or a mercury lamp) is used as the light source for exposure. As the recording medium, a cylindrical hologram cylindrical substrate 21 coated with the photosensitive agent 15 is used. A mask 17 having one or several elongated slits 16 is arranged on the hologram cylindrical substrate 21. In this state, the exposure beam 18 is emitted from the laser light source above the mask 17. At this time, the hologram cylindrical substrate 21 having a cylindrical shape is exposed while being accurately rotated by a constant angle a (corresponding to the length of ← in FIG. 5), or the hologram cylindrical substrate 21 has a constant angle. In accordance with each rotating operation, the laser light source is periodically blinked from the upper part of the mask 17 for exposure, or exposure is performed while changing the light intensity. Thereby, a high-density cylindrical diffraction grating can be created.

【0022】上述したように、ホログラム円筒基板21
の回転動作又はその回転動作に合わせてマスク17の上
部からレーザ光源を用いて露光制御することにより、一
回転毎に、キリのよい格子本数をもつ、高密度でつなぎ
目のない円筒状回折格子を正確に作成することができ
る。また、本実施例の場合にも、マスク17には、1本
又は数本のスリット16しか形成されていないため、従
来のように作成しようとする回折格子の全体形状に対応
する空間周波数の高いマスクを用いる必要がなく、安価
に作成することができる。
As described above, the hologram cylindrical substrate 21.
The exposure is controlled by using the laser light source from the upper part of the mask 17 in accordance with the rotation operation of the above or the rotation operation of the mask 17 to obtain a high-density and seamless cylindrical diffraction grating having a good number of gratings for each rotation. Can be created accurately. Further, also in the case of the present embodiment, since only one or several slits 16 are formed in the mask 17, the spatial frequency corresponding to the overall shape of the diffraction grating to be produced as in the conventional case is high. It is not necessary to use a mask and can be manufactured at low cost.

【0023】なお、これまで述べてきた放射状回折格子
19、直線状回折格子、円筒状回折格子は、それぞれの
露光用基板(ホログラムディスク基板14、ホログラム
基板20、ホログラム円筒基板21)をエッチングして
金型を複製し、その金型から紫外線硬化剤に転写したり
射出成形したりすることにより、複製によりそれら所望
とする回折格子を多量に安く作成することができる。
The radial diffraction grating 19, the linear diffraction grating, and the cylindrical diffraction grating described above are formed by etching the respective exposure substrates (hologram disk substrate 14, hologram substrate 20, hologram cylindrical substrate 21). By duplicating the mold and transferring or injection-molding it from the mold to the ultraviolet curing agent, a large amount of the desired diffraction gratings can be produced inexpensively by duplication.

【0024】次に、請求項4記載の発明の一実施例を図
6〜図9に基づいて説明する。なお、前述した請求項1
〜3記載の発明の実施例と同一部分についての説明は省
略し、その同一部分については同一符号を用いる。
Next, an embodiment of the invention described in claim 4 will be described with reference to FIGS. The above-mentioned claim 1
The description of the same parts as those of the embodiments of the invention described in 3 to 3 is omitted, and the same parts are denoted by the same reference numerals.

【0025】前述した請求項1〜3記載の発明の実施例
では、マスク17を用いているため、そのマスク17の
エッジ効果により、2μm以下の格子ピッチの格子を安
定して作成することは難しい。また、従来、機構部品に
直接レーザビームを照射しレーザ加工により作成する方
法があるが、これは金属を直接溶かすものであり、超微
細な加工精度は望めない。そこで、本実施例では、図6
に示すように、マスクを使用せず、露光用光源としての
レーザ光源22から出射した露光ビーム13(レーザ
光)を、レンズ24を介して集光させ、感光剤15の塗
布された記録媒体としての基板25の表面に直接露光し
て現像するようにしたものである。図6中の矢印x,y
は、1回当たりの基板25の変位量を示す。このような
作成方法は、半導体プロセスのように空気中で電子線描
画装置で描くものではなく、空気中でレーザ光を移動さ
せながら感光剤15を感光させて行う。これにより、電
子線描画法で作成する場合と異なり、一段と大きな形状
の回折格子(ここでは、大回折格子と呼ぶ)の作成が可
能となる。しかも、このような作成方法は、マスクを用
いた時のような基板25との密着性も必要なく、基板2
5と光源部とを離したままの状態で露光できるため、走
査性の面においても非常に楽なものとなる。
Since the mask 17 is used in the embodiments of the invention described in claims 1 to 3, it is difficult to stably form a grating having a grating pitch of 2 μm or less due to the edge effect of the mask 17. . Further, conventionally, there is a method of directly irradiating a mechanical component with a laser beam to form it by laser processing, but this method directly melts a metal, and ultrafine processing accuracy cannot be expected. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the exposure beam 13 (laser light) emitted from the laser light source 22 as an exposure light source is condensed through a lens 24 without using a mask to obtain a recording medium coated with the photosensitizer 15. The surface of the substrate 25 is directly exposed and developed. Arrows x and y in FIG.
Indicates the amount of displacement of the substrate 25 per time. Such a manufacturing method is not performed by an electron beam drawing apparatus in the air like a semiconductor process, but is performed by exposing the photosensitive agent 15 to light while moving a laser beam in the air. This makes it possible to create a diffraction grating having a much larger shape (here, referred to as a large diffraction grating), unlike the case where the diffraction grating is created by the electron beam drawing method. Moreover, such a manufacturing method does not require adhesion to the substrate 25 as when using a mask, and thus the substrate 2
Since it is possible to perform exposure with the light source 5 and the light source section kept separated, it becomes very easy in terms of scannability.

【0026】以下、具体的な回折格子露光方法を図7〜
図8に基づいて説明する。まず、図7は、放射状の回折
格子を作成する場合の例である。この放射状の回折格子
を作成する場合には、基板25たるディスク面上の半径
方向rの円周側Pと中心側Qとでは空間周波数が異な
る。従って、このようなことから、レーザ光源22と基
板25との相対的な位置や露光ビーム23の光強度や焦
点距離をレンズ24を移動させることによって変え、こ
れにより感光剤15に作用する実質的なビーム径を変化
させながら、露光ビーム23を作成したい格子方向に沿
って移動させて露光する。これにより位置(内外周)に
より幅の異なる放射状の大きな形状の回折格子、例えば
位置により格子ピッチの異なる回折格子を作成すること
ができる。
A specific diffraction grating exposure method will be described below with reference to FIGS.
It will be described with reference to FIG. First, FIG. 7 is an example of a case of forming a radial diffraction grating. When creating this radial diffraction grating, the spatial frequency is different between the circumferential side P and the central side Q in the radial direction r on the disk surface that is the substrate 25. Therefore, from such a fact, the relative position between the laser light source 22 and the substrate 25, the light intensity and the focal length of the exposure beam 23 are changed by moving the lens 24, and thereby the photosensitive agent 15 is substantially affected. The exposure beam 23 is moved along the desired lattice direction while changing the beam diameter. This makes it possible to create a large-diameter diffraction grating having a different width depending on the position (inner circumference), for example, a diffraction grating having a different grating pitch depending on the position.

【0027】また、入射角によって回折効率が高くなる
ブレーズド格子を作成するような場合、レンズ24によ
り細く絞った露光ビーム23の照射回数と照射位置とを
変えて、照射光量が所望とする格子形状の分布となるよ
うに露光する。これにより、図8に示すように、鋸歯状
の断面をもつ大きな形状の回折格子26を作成すること
ができる。この場合、位置mは照射回数の多い多数回露
光ラインの位置を示し、位置nは照射回数の少ない少数
回露光ラインの位置を示す。なお、この断面形状は、露
光後のエッチングした格子断面形状を示すものである。
Further, in the case where a blazed grating whose diffraction efficiency is increased depending on the incident angle is created, the irradiation number and the irradiation position of the exposure beam 23 narrowed down by the lens 24 are changed to change the irradiation light amount to a desired grating shape. Exposure so that the distribution becomes. As a result, as shown in FIG. 8, a large-shaped diffraction grating 26 having a sawtooth cross section can be formed. In this case, the position m indicates the position of the large number of exposure lines where the irradiation number is large, and the position n indicates the position of the small number of exposure lines where the irradiation number is small. The cross-sectional shape shows the cross-sectional shape of the etched lattice after exposure.

【0028】前記図7と図8の露光方法は、集光された
露光ビーム23を格子方向に従って移動させるものであ
る。しかし、このような方法では、より複雑な格子形状
を作成することは難しい。そこで、レーザ光源22とレ
ンズ24(集光レンズ)とをラスタ走査させ、これによ
り小さく集光した露光ビーム23をラスタ走査させてそ
の光強度を格子配列に従って点滅変化させながら露光す
る。これにより、図9に示すような、複雑な格子形状と
方向をもつ大きな回折格子27を作成することができ
る。この回折格子27には、斜め方向に蛇行しながら進
む露光ビーム23のラスタ走査線の軌跡28があり、こ
れにより縦横に横切る複雑な格子パータンが形成されて
いる。
In the exposure method shown in FIGS. 7 and 8, the condensed exposure beam 23 is moved in the grating direction. However, it is difficult to create a more complicated grid shape by such a method. Therefore, the laser light source 22 and the lens 24 (condenser lens) are raster-scanned, and the exposure beam 23 condensed by this is raster-scanned to perform exposure while changing the light intensity of the exposure beam 23 in a blinking manner according to the lattice arrangement. As a result, a large diffraction grating 27 having a complicated grating shape and direction as shown in FIG. 9 can be created. The diffraction grating 27 has a locus 28 of raster scanning lines of the exposure beam 23 which meanders in an oblique direction, thereby forming a complicated grating pattern that traverses vertically and horizontally.

【0029】上述したように、レーザ光源22からの露
光ビーム23を露光制御しながら基板25の面上に直接
露光することにより、マスク17を介して露光する請求
項1〜3記載の発明の場合よりも、一段と格子密度が高
く大型の回折格子を正確に作成することができる。ま
た、露光ビーム23を空気中で自由に走査させることが
できることから、位置により格子ピッチの異なる回折格
子や、任意の複雑な格子の湾曲をもつ回折格子や、所望
の格子断面や屈折率分布をもつ回折格子等の各種形状の
回折格子を簡単に作成することができる。
As described above, in the case of the invention according to any one of claims 1 to 3, the exposure beam 23 from the laser light source 22 is exposed through the mask 17 by directly exposing the surface of the substrate 25 while controlling the exposure. It is possible to accurately manufacture a large diffraction grating having a higher grating density. Further, since the exposure beam 23 can be freely scanned in the air, a diffraction grating having a different grating pitch depending on the position, a diffraction grating having an arbitrarily complicated curvature of the grating, a desired grating section or a refractive index distribution can be obtained. Diffraction gratings of various shapes, such as a diffraction grating having the same, can be easily created.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、露光用光源とし
てレーザ光源又は水銀灯を用い、感光剤が塗布された円
盤状の記録媒体を設け、この記録媒体の上部に溝幅がそ
の媒体の半径方向の位置により異なる単数又は数本の放
射状の光透過溝を有するマスクを配置し、前記感光剤が
塗布された記録媒体を正確に一定角度ずつ回転させなが
ら前記露光用光源を前記マスクの上部から露光すること
により、又は、その記録媒体の一定角度ずつの回転動作
に合わせて前記露光用光源を前記マスクの上部から点滅
して露光するか若しくは光強度を変えながら露光するこ
とにより、高密度な放射状回折格子を作成するようにし
たので、記録媒体の一回転毎に、キリのよい格子本数を
もつ高密度な放射状の回折格子を正確に作成することが
できる。また、マスクには数本の光透過溝しか形成され
ていないため、空間周波数の高い光透過溝を形成する必
要がなく、安価な露光方法を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, a disc-shaped recording medium coated with a photosensitizer is provided by using a laser light source or a mercury lamp as a light source for exposure, and a groove width of the medium is provided above the recording medium. A mask having a single or several radial light transmitting grooves that differ depending on the position in the radial direction is arranged, and the exposure light source is placed above the mask while accurately rotating the recording medium coated with the photosensitizer by a predetermined angle. From the top of the mask by exposing the light source for exposure from the top of the mask in accordance with the rotation operation of the recording medium at a constant angle, or by changing the light intensity. Since a large radial diffraction grating is created, it is possible to accurately create a high-density radial diffraction grating having a good number of gratings for each rotation of the recording medium. Moreover, since only a few light transmitting grooves are formed in the mask, it is not necessary to form a light transmitting groove having a high spatial frequency, and an inexpensive exposure method can be provided.

【0031】請求項2記載の発明は、露光用光源として
レーザ光源又は水銀灯を用い、感光剤が塗布された直線
状の記録媒体を設け、この記録媒体の上部に単数又は数
本の細長い光透過溝を有するマスクを配置し、前記記録
媒体を正確に一定距離ずつ直線状に平行移動させながら
前記露光用光源を前記マスクの上部から露光することに
より、又は、その記録媒体の一定距離ずつの直線移動動
作に合わせて前記露光用光源を前記マスクの上部から点
滅して露光するか若しくは光強度を変えながら露光する
ことにより、高密度で直線状の長い格子配列をもつ直線
状回折格子を作成するようにしたので、記録媒体の一定
距離毎に、キリのよい格子本数をもつ、高密度でつなぎ
目のない長い直線状の回折格子を正確に作成することが
できる。また、マスクには数本の光透過溝しか形成され
ていないため、空間周波数の高い光透過溝を形成する必
要がなく、安価な露光方法を提供することができる。
According to a second aspect of the present invention, a laser light source or a mercury lamp is used as an exposure light source, a linear recording medium coated with a photosensitizer is provided, and one or several elongated light transmissions are provided on the recording medium. By arranging a mask having a groove and exposing the exposure light source from above the mask while moving the recording medium linearly in parallel at a constant distance, or by a straight line at a constant distance in the recording medium. A linear diffraction grating having a high-density linear grating array is created by flashing the exposure light source from above the mask in accordance with the movement operation or performing exposure while changing the light intensity. Since this is done, it is possible to accurately form a long linear diffraction grating with a high density and a good number of gratings for every constant distance of the recording medium. Moreover, since only a few light transmitting grooves are formed in the mask, it is not necessary to form a light transmitting groove having a high spatial frequency, and an inexpensive exposure method can be provided.

【0032】請求項3記載の発明は、露光用光源として
レーザ光源又は水銀灯を用い、感光剤が塗布された円筒
状の記録媒体を設け、この記録媒体の円筒側面に単数又
は数本の細長い光透過溝を有する円筒状のマスクを配置
し、前記円筒状の記録媒体を一定角度ずつ正確に回転さ
せながら前記露光用光源を前記マスクの上部から露光す
ることにより、又は、その記録媒体の一定角度ずつの回
転動作に合わせて前記露光用光源を前記マスクの上部か
ら点滅して露光するか若しくは光強度を変えながら露光
することにより、高密度な円筒状回折格子を作成するよ
うにしたので、記録媒体の一回転毎に、キリのよい格子
本数をもつ、高密度でつなぎ目のない円筒状の回折格子
を正確に作成することができる。また、マスクには数本
の光透過溝しか形成されていないため、空間周波数の高
い光透過溝を形成する必要がなく、安価な露光方法を提
供することができる。
According to a third aspect of the present invention, a laser light source or a mercury lamp is used as an exposure light source, a cylindrical recording medium coated with a photosensitizer is provided, and one or several elongated light beams are provided on the cylindrical side surface of the recording medium. By arranging a cylindrical mask having a transmission groove and exposing the exposure light source from above the mask while accurately rotating the cylindrical recording medium by a constant angle, or a constant angle of the recording medium. In order to create a high-density cylindrical diffraction grating, the exposure light source is blinked from the upper part of the mask in accordance with each rotating operation to perform exposure, or the exposure is performed while changing the light intensity. It is possible to accurately produce a high-density and seamless cylindrical diffraction grating having a sharp number of gratings for each rotation of the medium. Moreover, since only a few light transmitting grooves are formed in the mask, it is not necessary to form a light transmitting groove having a high spatial frequency, and an inexpensive exposure method can be provided.

【0033】請求項4記載の発明は、感光剤が塗布され
た記録媒体を設け、この記録媒体の上部で露光用光源の
露光ビームの光強度や焦点距離を変えて前記感光剤に作
用する実質的なビーム径を変えながら前記露光ビームを
格子方向に沿って移動させて露光するか、又は、前記記
録媒体の上部で細く絞った露光ビームの照射回数と照射
位置を変えて照射光光量が所望とする格子形状の分布に
なるように露光するか、又は、前記記録媒体の上部で前
記露光用光源と集光レンズとをラスタ走査させることに
より小さく集光した露光ビームをラスタ走査させてその
光強度を格子配列に従って変化させながら露光すること
により、高密度で大きな形状の大回折格子を作成するよ
うにしたので、マスクを使用した場合よりも、一段と格
子密度が高く大型の回折格子を正確に作成することがで
きる。また、露光ビームを空気中で自由に走査させるこ
とができるため、位置により格子ピッチの異なる回折格
子や、任意の複雑な格子の湾曲をもつ回折格子や、所望
の格子断面や屈折率分布をもつ回折格子などの各種形状
の回折格子を作成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a recording medium coated with a photosensitizer is provided, and the light intensity or the focal length of the exposure beam of the exposure light source is changed above the recording medium to act on the photosensitizer. Exposure by moving the exposure beam along the lattice direction while changing the effective beam diameter, or by changing the irradiation frequency and irradiation position of the exposure beam narrowed down on the upper portion of the recording medium to obtain the desired irradiation light amount. Or the exposure light source and the condenser lens are raster-scanned on the upper part of the recording medium to raster-scan the small-focused exposure beam. By exposing while changing the intensity according to the grating arrangement, a large diffraction grating with a high density and a large shape is created. Therefore, the grating density is higher and the size is larger than when using a mask. The diffraction grating can be made accurately. Since the exposure beam can be freely scanned in the air, it has a diffraction grating with a different grating pitch depending on the position, a diffraction grating with an arbitrarily complicated curvature of the grating, or a desired grating cross section or refractive index distribution. Diffraction gratings of various shapes such as a diffraction grating can be created.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1記載の発明の一実施例である放射状回
折格子の露光方法を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a method of exposing a radial diffraction grating which is an embodiment of the invention described in claim 1.

【図2】マスクに形成されたスリット形状を示すもので
あり、(a)は1本のスリットスをもつ場合の正面図、
(b)は3本のスリットをもつ場合の正面図である。
FIG. 2 is a view showing a slit shape formed on a mask, (a) is a front view in the case of having one slit,
(B) is a front view in the case of having three slits.

【図3】放射状回折格子の正面図である。FIG. 3 is a front view of a radial diffraction grating.

【図4】請求項2記載の発明の一実施例である直線状回
折格子の露光方法を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an exposure method of a linear diffraction grating which is an embodiment of the invention according to claim 2;

【図5】請求項3記載の発明の一実施例である円筒状回
折格子の露光方法を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an exposure method of a cylindrical diffraction grating which is an embodiment of the invention as set forth in claim 3;

【図6】請求項4記載の発明の一実施例である大回折格
子の露光方法を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a method of exposing a large diffraction grating which is an embodiment of the invention described in claim 4;

【図7】放射状の回折格子を作成する場合の露光方法を
示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an exposure method in the case of forming a radial diffraction grating.

【図8】鋸歯状の断面形状をもつ回折格子を模擬的に描
いた場合の様子を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which a diffraction grating having a sawtooth cross-sectional shape is drawn in a simulated manner.

【図9】ラスタ走査による複雑な格子パターンをもつ回
折格子の様子を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a state of a diffraction grating having a complicated grating pattern by raster scanning.

【図10】従来のレーザトリミング用加工機を示す構成
図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional laser trimming processing machine.

【図11】従来の回折格子の記録方法を示す正面図であ
る。
FIG. 11 is a front view showing a conventional recording method of a diffraction grating.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 記録媒体 15 感光剤 16 光透過溝 17 マスク 18 露光ビーム 19 放射状回折格子 20,21 記録媒体 22 露光用光源 23 露光ビーム 24 集光レンズ 25 記録媒体 14 Recording Medium 15 Photosensitizer 16 Light Transmission Groove 17 Mask 18 Exposure Beam 19 Radial Diffraction Grating 20, 21 Recording Medium 22 Exposure Light Source 23 Exposure Beam 24 Condensing Lens 25 Recording Medium

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光用光源としてレーザ光源又は水銀灯
を用い、感光剤が塗布された円盤状の記録媒体を設け、
この記録媒体の上部に溝幅がその媒体の半径方向の位置
により異なる単数又は数本の放射状の光透過溝を有する
マスクを配置し、前記感光剤が塗布された記録媒体を正
確に一定角度ずつ回転させながら前記露光用光源を前記
マスクの上部から露光することにより、又は、その記録
媒体の一定角度ずつの回転動作に合わせて前記露光用光
源を前記マスクの上部から点滅して露光するか若しくは
光強度を変えながら露光することにより、高密度な放射
状回折格子を作成することを特徴とする回折格子露光方
法。
1. A disc-shaped recording medium coated with a photosensitizer is provided by using a laser light source or a mercury lamp as a light source for exposure,
A mask having a single or several radial light transmitting grooves whose groove width differs depending on the radial position of the medium is arranged on the upper part of the recording medium, and the recording medium coated with the photosensitizer is accurately set at a constant angle. By exposing the light source for exposure from above the mask while rotating, or by exposing the light source for exposure by blinking from above the mask in accordance with the rotation operation of the recording medium at a constant angle. A diffraction grating exposure method characterized by forming a high-density radial diffraction grating by exposing while changing the light intensity.
【請求項2】 露光用光源としてレーザ光源又は水銀灯
を用い、感光剤が塗布された直線状の記録媒体を設け、
この記録媒体の上部に単数又は数本の細長い光透過溝を
有するマスクを配置し、前記記録媒体を正確に一定距離
ずつ直線状に平行移動させながら前記露光用光源を前記
マスクの上部から露光することにより、又は、その記録
媒体の一定距離ずつの直線移動動作に合わせて前記露光
用光源を前記マスクの上部から点滅して露光するか若し
くは光強度を変えながら露光することにより、高密度で
直線状の長い格子配列をもつ直線状回折格子を作成する
ことを特徴とする回折格子露光方法。
2. A linear recording medium coated with a photosensitizer is provided by using a laser light source or a mercury lamp as a light source for exposure,
A mask having one or several elongated light transmitting grooves is arranged on the upper portion of the recording medium, and the light source for exposure is exposed from the upper portion of the mask while the recording medium is moved linearly in parallel at a constant distance. Or by exposing the exposure light source by flashing from the upper part of the mask in accordance with the linear movement operation of the recording medium by a constant distance, or exposing while changing the light intensity. A method for exposing a diffraction grating, which comprises forming a linear diffraction grating having a long grating array.
【請求項3】 露光用光源としてレーザ光源又は水銀灯
を用い、感光剤が塗布された円筒状の記録媒体を設け、
この記録媒体の円筒側面に単数又は数本の細長い光透過
溝を有する円筒状のマスクを配置し、前記円筒状の記録
媒体を一定角度ずつ正確に回転させながら前記露光用光
源を前記マスクの上部から露光することにより、又は、
その記録媒体の一定角度ずつの回転動作に合わせて前記
露光用光源を前記マスクの上部から点滅して露光するか
若しくは光強度を変えながら露光することにより、高密
度な円筒状回折格子を作成することを特徴とする回折格
子露光方法。
3. A cylindrical recording medium coated with a photosensitizer is provided by using a laser light source or a mercury lamp as a light source for exposure.
A cylindrical mask having one or several elongated light transmitting grooves is arranged on the cylindrical side surface of this recording medium, and the exposure light source is placed above the mask while accurately rotating the cylindrical recording medium by a predetermined angle. By exposing from
A high-density cylindrical diffraction grating is created by flashing the exposure light source from the upper part of the mask in accordance with the rotation operation of the recording medium at a constant angle or by exposing while changing the light intensity. A diffraction grating exposure method characterized by the above.
【請求項4】 感光剤が塗布された記録媒体を設け、こ
の記録媒体の上部で露光用光源の露光ビームの光強度や
焦点距離を変えて前記感光剤に作用する実質的なビーム
径を変えながら前記露光ビームを格子方向に沿って移動
させて露光するか、又は、前記記録媒体の上部で細く絞
った露光ビームの照射回数と照射位置を変えて照射光光
量が所望とする格子形状の分布になるように露光する
か、又は、前記記録媒体の上部で前記露光用光源と集光
レンズとをラスタ走査させることにより小さく集光した
露光ビームをラスタ走査させてその光強度を格子配列に
従って変化させながら露光することにより、高密度で大
きな形状の大回折格子を作成するようにしたことを特徴
とする回折格子露光方法。
4. A recording medium coated with a photosensitizer is provided, and the substantial beam diameter acting on the photosensitizer is changed by changing the light intensity or the focal length of the exposure beam of the exposure light source above the recording medium. While moving the exposure beam along the lattice direction for exposure, or changing the irradiation frequency and irradiation position of the exposure beam narrowed down on the upper part of the recording medium, the distribution of the irradiation light quantity is a desired lattice shape distribution. Or the exposure light source and the condenser lens are raster-scanned on the upper part of the recording medium to raster-scan the small-focused exposure beam and change the light intensity according to the lattice arrangement. A diffraction grating exposure method characterized in that a large diffraction grating having a high density and a large shape is created by performing exposure while performing the exposure.
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