JPH0823729B2 - ホログラム作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 収束光或いは発散光を伝播する光学的屈折体に設ける
導入導出用ホログラムは収差の小さいものでなければな
らない。そこで散乱光を光源として利用することにより
収差の小さいホログラムの形成を可能にしたものであ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明はホログラムによってレーザ光を回折走査し、
同時に被読取物体からの信号散乱光を集光するホログラ
ムスキャナに係り、特にレーザ光或いは信号散乱光を伝
播する光学的屈折体に設ける導入導出用ホログラムの形
成方法に関する。

第４図は光学的屈折体を示す側断面図である。

図において光学的屈折体はガラスやアクリル等適当な
屈折率を有する透明体11と、透明体11の一端に設けられ
光の導入部を構成する第１のホログラム21と、透明板11
の他端に設けられ光の導出部を構成する第２のホログラ
ム22からなり、第２のホログラム22と対向する位置に第
３のホログラム23が配設されている。かかる光学的屈折
体に入射したレーザ光31は第１のホログラム21で回折
し、透明体11の内部で全反射を繰り返し第２のホログラ
ム22に達する。透明体11の内部を伝播した光は第２のホ
ログラム22によって垂直上方に回折して外部に出射し、
更に第３のホログラム23によって回折されて図示してい
ない被読取物体上に収束する。また被読取物体からの信
号散乱光は上記光路を逆行し第１のホログラム21から出
射する。

かかる収束光或いは発散光を伝播する光学的屈折体を
構成する第１のホログラム21や第２のホログラム22は、
臨界角以上の角度で光を出射し且つその光を一点に収束
させる収差の小さいものでなければならない。そこで収
差の小さい全反射角回折ホログラムを作成するための作
成方法の開発が要望されている。

〔従来の技術〕

第５図は通常のホログラム作成方法を示す側断面図で
ある。

第５図において感光材料24は透明体11の一端に塗布さ
れており、ホログラムは感光材料24に直接ホログラム形
成用のレーザ光32（平行光）と33（発散光）とを照射す
ることによって形成される。

しかし光学的屈折体を構成するホログラムは入射され
た光を、反射面における臨界角以上に回折させなければ
ならないという条件があり、かかるホログラムを波長の
長い光例えばHe−Neレーザ等を用いて形成すると、二つ
のレーザ光32と33の光軸がなす角度θが大きくなって、
レーザ光33を感光材料24の面と平行に近い方向から照射
しなければならない等ホログラムの作成が不可能になる
場合がある。

そこで一般に二つのレーザ光32と33の光軸がなす角度
θを小さくできる、波長の短い光例えばArレーザ等を用
いてホログラムを作成し、ホログラムを再生する際に波
長の長い光を照射する方法が用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第６図は通常の方法における問題点を示す図である。

二つの平行光を用いてホログラムを作成し一つの平行
光を再生する場合は通常の方法でも問題はない。しかし
平行光と発散光を用いてホログラムを作成し一つの収束
光を再生する際には不都合な場合がある。例えば波長の
短い光を用いてホログラムを作成し波長の短い光を用い
てホログラムを再生する場合は、第６図（ａ）に示す如
く再生された光が一点に収束する。しかし波長の短い光
を用いてホログラムを作成し波長の長い光を用いてホロ
グラムを再生する場合は、第６図（ｂ）に示す如く再生
された光が一点に収束せず収差を生じるという問題があ
った。

〔問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明になるホログラムの作成方法を示す原
理図である。なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表
している。

上記問題点は第１図に示す透明体11を介してレーザ光
を感光材料24に入射しホログラムを形成するホログラム
の形成方法であって、透明体11のレーザ光入射点にレー
ザ光を散乱させる凹部または凸部14を設け、凹部または
凸部14による散乱光34のうち、透明体11の表面における
臨界角より大きい角度を有する散乱光34を光源として、
ホログラムを形成する本発明になるホログラム形成方法
によって解決される。

〔作用〕

第１図においてレーザ光入射点に入射したレーザ光35
は凹部または凸部14によって散乱し反射面における臨界
角より小さい角度を有する散乱光は透明体11の外に出射
する。反対に反射面における臨界角より大きい角度を有
する散乱光34は、全反射を繰り返しながら透明体11の内
部を伝播し感光材料24を照射する。一方他の方向から透
明体11に入射したレーザ光32（平行光）は透明体11を通
過して感光材料24を照射し、この散乱光34およびレーザ
光32の干渉によって感光材料24にホログラムが形成され
る。

このようにして形成されたホログラムにレーザ光31を
入射するとレーザ光入射点即ち凹部または凸部14に収束
する再生光が得られ、上記散乱光34は凹部または凸部14
に入射するレーザ光の波長や光軸と透明体11とがなす角
度に左右されないため、再生光と同じ波長の長い光を用
いて収差を生じることのないホログラムを作成すること
ができる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の実施例について説明する。
第２図は本発明になる作成方法の一実施例を示す側断面
図、第３図は本発明になる作成方法の他の実施例を示す
側断面図である。

第２図（ａ）に示す本発明の実施例において感光材料
24は第１の透明体11に塗布されており、レーザ光を散乱
させる凹部または凸部14は第２の透明体15に設けられて
いる。この第１の透明体11と第２の透明体15とを間にマ
ッチング液13を介在せしめて一体化し、レーザ光入射点
即ち凹部または凸部14にレーザ光35を入射すると凹部ま
たは凸部14によって散乱し、反射面における臨界角より
大きい角度を有する散乱光34は透明体15、マッチング液
13、および透明体11の内部を伝播して感光材料24を照射
する。一方他の方向から第２の透明体15に入射したレー
ザ光32は透明体15、マッチング液13、および透明体11の
内部を透過して感光材料24を照射し、二つの光34および
32の干渉によって感光材料24にホログラムが形成され
る。

感光材料24にホログラムを形成した後、透明体11を透
明体15から分離し第２図（ｂ）に示す如くレーザ光31を
照射すると焦点36に収束する再生光を得ることができ
る。なお凹部または凸部14を有する第２の透明体15は透
明体11から分離した後、再び感光材料24を塗布した他の
透明体11と組合せて繰り返し使用することができる。

また第３図（ａ）に示す本発明の他の実施例はレーザ
光入射点に凹部または凸部14を付けた透明体11に感光材
料24を塗布し、前述の実施例と同様にレーザ光を照射し
てホログラムを形成している。感光材料24にホログラム
を形成した後、透明体11の凹部または凸部14を有する部
分を切断し第３図（ｂ）に示す如くレーザ光31を照射す
ると焦点36に収束する再生光を得ることができる。

なお本発明になるホログラム作成方法においてホログ
ラム作成に寄与する光は凹部または凸部14により散乱し
た光のみで、凹部または凸部14の周囲に入射した光は全
て透明体を透過して感光材料を照射することはない。し
たがって凹部または凸部14に入射するレーザ光のビーム
径が大きくても、ビームの中心位置がずれていても再生
光が収束する焦点36の位置は変わらないという利点も備
えている。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば収差の小さいホログラムの
実現を可能にする、ホログラムの作成方法を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるホログラムの作成方法を示す原理
図、 第２図は本発明の一実施例を示す側断面図、 第３図は本発明の他の実施例を示す側断面図、 第４図は光学的屈折体を示す側断面図、 第５図は通常のホログラム作成方法を示す側断面図、 第６図は通常の方法における問題点を示す図、である。
図において 11は透明体、13はマッチング液、14は凹部または凸部、
15は透明体、24は感光材料、31、32、35はレーザ光、34
は散乱光、36は焦点、 をそれぞれ表す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明体（11）を介してレーザ光を感光材料
   （24）に入射しホログラムを形成するホログラムの形成
   方法であって、 該透明体（11）のレーザ光入射点に該レーザ光を散乱さ
   せる凹部または凸部（14）を設け、該凹部または凸部
   （14）による散乱光（34）のうち、該透明体（11）の表
   面における臨界角より大きい角度を有する散乱光（34）
   を光源として、ホログラムを形成することを特徴とする
   ホログラム作成方法。
2. 【請求項２】ホログラム乾板の基板を前記透明体（11）
   とする特許請求の範囲第１項記載のホログラム作成方
   法。