JPH0799449B2 - 自動一定波長ホログラフ露光システム - Google Patents

自動一定波長ホログラフ露光システム

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JPH0799449B2
JPH0799449B2 JP4317536A JP31753692A JPH0799449B2 JP H0799449 B2 JPH0799449 B2 JP H0799449B2 JP 4317536 A JP4317536 A JP 4317536A JP 31753692 A JP31753692 A JP 31753692A JP H0799449 B2 JPH0799449 B2 JP H0799449B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にホログラフ露光
システムに関し、特に球状に湾曲した記録媒体に一定波
長ホログラムを生成するために使用される一定波長ホロ
グラフ露光システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一定波長の球状に湾曲したホログラム
（すなわち球状に湾曲した基体によって支持されたホロ
グラム）を含むホログラフ光学素子は軍用ヘッドアップ
ディスプレイ、遮光体、および装置および目の保護用フ
ィルタを含む種々の適用に対して利用されている。
【０００３】現在、湾曲した一定波長ホログラムはホロ
グラフ記録媒体全体が同時に露光照明にさらされるフラ
ッド露光システムを使用して構成されている。球状に湾
曲した基体に発生されたホログラムのフォーマット全体
にわたって一定波長を得るために、露光は記録フィルム
の湾曲の中心と一致するように位置された点光源、また
は記録フィルムの全ての点における露光照明の一定の入
射角を与える非常に複雑な光学系によって行われなけれ
ばならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】球状に湾曲した一定波
長ホログラムの露光に対する特定な要求の点から見て、
そのようなホログラムは一般に「角度同調」と呼ばれる
既知の技術にしたがって構成するのが非常に困難であ
る。露光は利用可能な光の波長によって行われ、フィル
ムの垂直線からある角度でホログラム記録フィルムに入
射され、続いて垂直方向の入射角でフィルムに入射され
た同じ波長の露光された光よりも大きい干渉縞間隔を生
成する。これは利用可能な露光波長（露光に続くホログ
ラム生成過程の他の位相によって生じるフィルムの厚さ
の変化を全て無視する）に対して可能でないよりも高い
波長でホログラムを生成する。
【０００５】「角度同調」された球状に湾曲した一定波
長は恐らく露光過程中に波長同調されることが可能なレ
ーザからの消費されていない露光ビームによってフォー
マットを走査することによって形成される可能性があ
り、露光ビームが走査中に経験される入射角の変化によ
って生じる干渉縞間隔の変化を補償する。しかしなが
ら、そのような露光装置は実現するのに非常に困難であ
る。
【０００６】したがって、本発明の目的は、点光源の特
殊な配置および複雑な光学系を必要としない球状に湾曲
した一定波長ホログラムを形成するホログラフ露光シス
テムを提供することである。
【０００７】本発明の別の目的は、複雑な光学系の使用
または精密な整列なしに異なる一定ピーク波長をそれぞ
れ有する一定波長ホログラム（すなわち、各ホログラム
はホログラムフォーマットを通して一定である異なるピ
ーク波長を有する）を生成するように簡単に調節できる
ホログラフ露光システムを提供することである。
【０００８】本発明のさらに別の目的は、高価な同調可
能なレーザを使用せずに球状に湾曲した一定波長ホログ
ラムを形成するホログラフ露光システムを提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記および他の利点は、
球状に湾曲した基体表面によって支持された球状に湾曲
したホログラム記録層を含む基体およびホログラム組立
体に隣接してそれと同心的に配置された球状に湾曲した
反射鏡面を含む本発明のホログラム露光システムによっ
て与えられる。第１の回転手段は（ａ）ホログラム記録
層を支持する球状に湾曲した基体表面の湾曲の中心、お
よび（ｂ）第１の軸を中心に適切に回転することが可能
なホログラム記録層の１点を通過する第１の軸を中心に
湾曲した反射鏡面を回転させる。第２の回転手段は第１
の軸と垂直で、ホログラム記録層を支持する基体表面の
湾曲の中心において第１の軸と交差する第２の軸を中心
に湾曲した反射鏡面を回転させる。記録層の所望のホロ
グラム領域は第１および第２の軸を中心にして反射鏡、
記録層、および基体の組立体を回転するように制御する
ことによってホログラフ的に露光され、記録層と第１の
軸との交差点において記録層に入射され、反射鏡面によ
って反射されるように記録層を通過する露光ビームによ
って組立体を照明する。
【００１０】
【実施例】図１および図２を参照すると、半球状反射鏡
面を含み、半球状基体および記録層組立体20を支持する
露光反射鏡構造17を回転するように制御される第１の回
転段11を含む本発明の一定波長ホログラム露光システム
が例示によって明らかにされている。例示により説明す
ると、基体および記録層組立体20は凸面反射鏡面17a に
隣接する反射組立体に支持され、屈折率整合流体21の層
によってそこから分離されている。凸面露光反射鏡面17
a に関して、露光照明は基体および記録層組立体20の凸
面側に導かれるコヒーレントな露光ビームEBによって行
われる。露光の角度変化が実質上生じないように記録層
の湾曲に関して露光ビームEBの直径は小さいと考えられ
る。図３に関して特に説明するように、基体および記録
層組立体は凹面側からの露光照明に対して支持されるこ
とができ、この場合、露光反射鏡面17a は凹面である。
【００１１】露光反射鏡構造17は（ａ）記録層を支持す
る基体表面の湾曲の中心および（ｂ）水平軸Ｘを中心と
して適切に回転するように取付けることができるホログ
ラム記録層の１点によって限定される軸Ｘを中心として
回転するように構成されている。容易に参照するため
に、そのような湾曲の中心Ｃを「湾曲の露光中心Ｃ」と
呼ぶ。
【００１２】第１の回転段11は第２の回転段15によって
回転垂直軸Ｚを中心に回転するように制御できる回転可
能なプラットフォーム13に固定される。垂直軸Ｚは湾曲
の露光中心Ｃを通過し、水平軸Ｘに垂直である。
【００１３】したがって、露光反射鏡構造17の反射鏡面
17a は湾曲の露光中心Ｃを通過する第１および第２の直
交する軸を中心に回転可能であり、第１の軸はホログラ
ム記録層を通過する。
【００１４】図３は露光反射鏡面が凹面であり、基体お
よび記録層組立体20がその凸面側に導かれるコヒーレン
トな露光ビームEBによって照明される本発明のホログラ
ム記録システムの１実施例を概略的に示す。水平軸Ｘを
中心に回転する第１の回転段11は凹面反射鏡面と反対側
で露光反射鏡構造に取付けられる。
【００１５】図４の（ａ）乃至（ｄ）の上面図を参照す
ると、基体およびホログラム層組立体20は透明基体25に
よって支持されたホログラム記録層23を含み、その記録
層を支持する側は球状に湾曲され、ホログラム記録層23
の露光および現像によって生じるホログラムの取付け状
態に対応する。露光反射鏡構造17の反射鏡面17a は記録
層23を支持する基体25の側部と同心であり、記録層を通
ってまた層に戻って外に出る到来露光ビームEBを反射す
るように配置され、それ故、ホログラフ露光が行われ
る。ホログラム記録層23と露光反射鏡17の距離はそれら
が回転するとき回転段の振動および指向のエラーに比較
して小さいと仮定すると、ホログラム記録層は意図され
たホログラム適用に依存して基体25のいずれの側で用い
られてもよい。
【００１６】図４の（ａ）および（ｂ）は基体および記
録層組立体20の凸面側に導かれた露光照明に対して凸面
露光反射鏡面17a に隣接する基体および記録層組立体20
を支持する形態を特に示す。ホログラム適用に依存し
て、ホログラム記録層23は基体25の照明側［図４の
（ａ）］または基体25の反射鏡側［図４の（ｂ）］に位
置されることができる。
【００１７】図４の（ｃ）および（ｄ）は基体および記
録層組立体20の凹面側に導かれた露光照明に対して凹面
露光反射鏡面17a に隣接する基体および記録層組立体20
を支持する形態を特に示す。ホログラム適用に依存し
て、ホログラム記録層23は基体25の反射鏡側［図４の
（ｃ）］または基体25の照明側［図４の（ｄ）］に位置
されることができる。
【００１８】露光のために、回転水平軸Ｘが記録層と交
差する点において露光ビームEBはホログラム記録層23に
入射するように基体および記録層組立体20において一定
して導かれる。露光ビームEBがそのように導かれると
き、基体および記録層は第１の回転段11によって水平軸
Ｘを中心に回転され、（ａ）連続螺旋状露光路を生成す
るために同調可能なプラットフォーム13によって垂直軸
Ｚを中心に連続的に回転されるか、或いは（ｂ）隣接す
る一連の環状露光路を生成するために中心から基体およ
び記録層組立体20の縁部分に垂直軸Ｚを中心にして段階
的に回転される。図５は記録層に向って水平軸に沿って
見たときに、上述の第１の露光回転方法にしたがったホ
ログラム記録層23に生じる誇張された間隔を有する螺旋
状露光路51の実寸でない概略図である。
【００１９】図６は記録層に向って水平軸に沿って見た
ときに、上述の第２の露光回転方法にしたがったホログ
ラム記録層23に生じる誇張された間隔を有する同心露光
路61の実寸でない概略図である。
【００２０】上述のいずれかの露光技術にしたがって、
記録層23の所望の領域はコヒーレントな露光ビームEBに
露光される。さらに、特定の回転軸によって、露光ビー
ムEBがホログラム記録層23に入射する点においてホログ
ラム記録層23の垂直線に関する露光の角度は露光中ずっ
と一定に維持され、ホログラムフォーマットを通しての
一定の干渉縞間隔の記録を保証する。ホログラムフォー
マットを通しての記録層に記録された一定の干渉縞間隔
は垂直線に関して一定の角度で観測されるとき一定のピ
ーク波長出力を生じる。
【００２１】最短ピーク波長に関して、露光ビームEBは
垂直線に関して０度において露光領域の全ての点を露光
するために水平軸Ｘと整列される。それより長いピーク
波長に関して、０度よりも大きい角度で露光ビームを記
録層23に導くことによって、波長は角度の増加と共に増
加する。
【００２２】以上、垂直線または垂直線以外の角度で入
射可能な露光ビームによって一定波長球形ホログラムを
自動的に効率よく生成するホログラフ露光システムを開
示した。後者はホログラムがフィルムの垂直線からある
角度で入射した光の波長によって構成されることを可能
にし、垂直方向の露光によって得られるよりも大きい干
渉縞間隔を生じさせる。これは湾曲の中心から露光する
か、或いは露光波長を変化することによって湾曲の中心
以外から露光する（すなわち高価な同調可能なレーザに
よって露光する）とき角度の変化を補償することを除い
てフラッドまたは走査露光によって達成されることはで
きない。開示されたホログラフ露光システムはさらに比
較的大きい球状に湾曲したホログラフ光学素子を構成す
る能力およびホログラフ光学素子によって高度の湾曲お
よび大きい視野を有する球状に湾曲した光学素子を構成
する能力を有効に与える。
【００２３】以上、本発明の特定の実施例を説明し例示
したが、種々の変更および変化は添付特許請求の範囲に
よって限定されるような本発明の技術的範囲から逸脱す
ることなく当業者によって行われることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】凸面露光反射鏡面を含む本発明の一定波長ホロ
グラム露光システムの側面図。
【図２】図１の一定波長ホログラム露光システムの上面
図。
【図３】凹面露光反射鏡面を含む本発明の一定波長ホロ
グラム露光システムの側面図。
【図４】ホログラム記録層の配置および露光照明に関す
る図１および図２の露光システムの異なる形態を示す概
略図。
【図５】球状に湾曲した基体の湾曲の中心を通過する第
１の軸Ｘおよび湾曲の中心を通過し、第１の軸と垂直の
第２の軸Ｚを中心とする記録媒体の連続的な回転にした
がって図１乃至図３の一定波長ホログラム露光システム
によって露光された螺旋露光軌跡を示す概略図。
【図６】第１の軸Ｘを中心とする記録媒体の連続的な回
転および第２の軸Ｚを中心とする段階的な回転にしたが
って図１乃至図３の一定波長ホログラム露光システムに
よって露光された同心露光軌跡を示す概略図。
【符号の説明】
11,15 …回転段、17…露光反射鏡構造、17a …反射鏡
面、20…基体および記録層組立体、23…ホログラム記録
層、25…基体。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ホログラム記録層が球状に湾曲した基体
    によって支持されている基体およびホログラム記録層組
    立体の球状に湾曲したホログラム記録層をホログラフ的
    に露光するホログラム露光システムにおいて、 基体およびホログラム組立体に隣接して配置され、球状
    に湾曲した基体表面と同心である球状に湾曲した反射鏡
    面と、 ホログラム記録層を支持する球状に湾曲した基体表面の
    湾曲の中心を通る第１の軸を中心に反射鏡面を回転さ
    せ、この第１の軸を中心に適切に回転することを可能に
    するようにホログラム記録層の１点を通過する如く選定
    されている第１の軸を中心に反射鏡面を回転させる第１
    の手段と、 第１の軸と垂直であり、ホログラム記録層を支持する基
    体表面の湾曲の中心において第１の軸と交差する第２の
    軸を中心に湾曲した反射鏡面を回転させる第２の手段と
    を具備し、 ホログラム記録層は反射鏡、記録層および基体組立体を
    第１および第２の軸を中心にして回転するように制御す
    ることによってホログラフ的に露光され、前記組立体は
    前記第１の軸と記録層との交差点において記録層に入射
    され、前記反射鏡面によって反射されるように記録層を
    通過する露光ビームによって照明されることを特徴とす
    るホログラム露光システム。
  2. 【請求項２】 前記球状に湾曲した反射鏡面は凸面であ
    る請求項１記載のホログラム露光システム。
  3. 【請求項３】 前記球状に湾曲した反射鏡面は凹面であ
    る請求項１記載のホログラム露光システム。
  4. 【請求項４】 前記第１の回転手段は連続的に回転する
    ように制御され、前記第２の回転手段は段階的にインク
    レメントして回転するように制御される請求項１記載の
    ホログラム露光システム。
  5. 【請求項５】 前記第１の回転手段は連続的に回転する
    ように制御され、前記第２の回転手段は連続的に回転す
    るように制御される請求項１記載のホログラム露光シス
    テム。
JP4317536A 1991-11-26 1992-11-26 自動一定波長ホログラフ露光システム Expired - Lifetime JPH0799449B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/798,486 US5198914A (en) 1991-11-26 1991-11-26 Automatic constant wavelength holographic exposure system
US798486 1991-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05323852A JPH05323852A (ja) 1993-12-07
JPH0799449B2 true JPH0799449B2 (ja) 1995-10-25

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ID=25173530

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JP4317536A Expired - Lifetime JPH0799449B2 (ja) 1991-11-26 1992-11-26 自動一定波長ホログラフ露光システム

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EP (1) EP0544231A1 (ja)
JP (1) JPH0799449B2 (ja)
CA (1) CA2083687C (ja)
IL (1) IL103885A (ja)

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