JPH09500217A

JPH09500217A - ホログラフィ記録及びスキャニングシステム及び方法

Info

Publication number: JPH09500217A
Application number: JP4507318A
Authority: JP
Inventors: バートン，アール．クレイ，; デイビッド，エム．ロウ，
Original assignee: ホログラフィックス，インコーポレイテッド
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1997-01-07
Also published as: EP0572538A4; EP0572538B1; AU1463492A; DE69228926T2; EP0572538A1; DE69228926D1; WO1992015028A1; US5182659A

Abstract

(57)【要約】顕著なザイデル収差が発生しない記録用幾何学的形状を利用する構成を有するシステムを提供する。この記録用幾何学的形状により、感光性表面（１１）上にパターンが記録され、その際にスキャニングディスク（１１ａ）上にホログラムが形成される。記録された物体の再生は、スキャニングディスク（１１ａ）を実質的に単色の光（１３）に露光させることにより行うことが可能である。スキャニングディスク（１１ａ）上のホログラムは、再生ビームを指向させるのみならず、それをフォーカスさせる。曲がり及び直線性を補正し、且つ焦点面の平坦性を最適化させるために再生期間中に光学要素（９５）を使用することが可能である。再生においては、色収差消去、即ちレーザー周波数におけるモードホップ及びドリフトによるビーム配置の補正も関与する。再生では、プレスキャンホログラム（１０８）及びポストスキャンホログラム（１０１）の両方を有しているポストスキャンホログラム（１０１）の記録は、垂直面及び水平面において異なったコリメート特性を有する複数個のレンズ（１１，１２）で達成される。更に、スキャニングディスク（１８３）を種々の透明な物質上に複製即ち模倣させることの可能な方法も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】ホログラフィ記録及びスキャニングシステム及び方法発明の背景技術分野本発明は、ホログラフィ記録及びスキャナシステムに関するものであって、更に詳細には、少なくとも従来技術のホログラフィスキャニングシステムと同程度に正確であり且つより廉価なホログラフィスキャナに関するものである。従来技術米国特許第４，７５３，５０３号は、回転ホログラフィディスク上の回折格子を介してビームを通過させる前に適切なビーム形状を与えるべく条件づけされたレーザービームを使用するレーザースキャニングシステムを開示している。ミラー及び同様の光学系が、情報を記録するために回転ドラム上の直線に沿ってレーザービームをスキャンさせることを可能としている。上掲した米国特許のシステムは、ソリッドステートレーザーダイオード１１を使用すると共に、ダイオード１１からの出力光を集光し且つコリメートさせるための集光レンズ１２を使用している。次いで、そのように処理されたレーザービームが、感光性表面上に情報を格納するために使用される回転回折ビームを発生させるために複数個の回折格子が形成されている回転ディスクからなるホログラフィスキャナによって偏向される。上掲した米国特許のシステムは、記録用ドラムの感光性表面上にスキャンラインを発生するために使用するために処理したビームが適宜の特性を有することを確保するために、該レーザーダイオードにより発生されたビームを処理するための光学系を使用している。この光学系はスキャニングシステムに対してコストを増加させている。単色光源用の光ビーム及びホログラフィスキャニングディスクを使用するその他のレーザースキャニングシステムは、例えば、米国特許第３，７２１，４８６号、第３，７５０，１８９号、第３，９５１，５０９号、第４，０９４，５７６号に開示されている。更に、Ｉｈ著「補助リフレクタを使用したホログラフィレーザービームスキャナ（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＬａｓｅｒＢｅａｍＳｃａｎｎｅｒｓＵｔｉｌｉｚｉｎｇａｎＡｕｘｉｌｉａｒｙＲｅｆｌｅｃｔｏｒ）」、アプライド・オプティックス（Ｖｏｌ．１６、Ｎｏ．８）、１９７７年８月、２１３７頁の文献、及びＰｏｌｅｅｔａｌ．著「ホログラフィ光偏向（ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃＬｉｇｈｔＤｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）」、アプライド・オプティックス（Ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．２０）、１９７８年１０月１５日、３２９４頁の文献は、単色光源を使用したホログラフィスキャニングシステムに関するものである。従来技術の多くのホログラフィスキャニングシステムは、ディスクの揺動に起因するホログラフィディスク上のスキャニングビームの入射角度における変動及び単色光の周波数における変動の関数として位置が変化するスキャンラインを発生する。更に、ある場合においては、単色光源は真に単色性のものはなく、スキャンラインの位置において付加的な不確実性を発生している。発明の要約本発明によれば、従来技術の欠点を解消するホログラフィ記録・スキャニングシステムが提供される。本発明のホログラフィスキャニングシステムは、従来技術のスキャナにおいて従来必要とされていたある種の光学コンポーネントを取除いており、その際にシステムのコストを著しく低下させている。更に、本発明のホログラフィスキャニングシステムは、従来のシステムと比較して、単色光源の周波数における変動及びディスクの揺動に対して実質的に影響を受けることが少なくなっている。本発明は、著しいザイデル収差を発生することのない記録用幾何学的形状を使用する構成を提供している。この記録用幾何学的形状は、第一点光源単色物体ビーム及び該物体ビーム光源とコヒーラント即ち可干渉性の第二点光源を有している。これらの物体ビーム及び参照ビームは干渉して感光性表面上に記録されるパターンを発生し、その際にそれからスキャニングディスク上のホログラムを形成するパターンを形成する。該物体の再生は、同一の周波数又は異なった周波数で任意の市販されているレーザーダイオードによって発生される点光源からの実質的に単色の光にスキャニングディスクを露呈させることによって行なわれる。このことはホログラムを記録するために使用したものと異なった波長、即ち低コストレーザーダイオードについて典型的な７００−１０００ｎｍの範囲において再生を行なうことを可能としている。この再生においては１個又は２個のホログラム表面を使用すことが可能である。スキャニングディスク上のホログラムは、再生ビームを指向させるのみならず、それをフォーカス即ち合焦させる。更に、再生ビームは、全ての回折光が１つのファーストオーダーとなることを確保するためにスキャニングディスクに対して充分に大きな角度にある。本発明によれば、スキャニングディスクの各等しい回転角度インクリメント（増分）に対してほぼ等しい光路長インクリメント（増分）を形成する湾曲ミラーを使用することが可能である。このミラーは、スキャンラインの曲がり即ち曲率を補正し且つ直線性を確保する。この湾曲ミラーは更に、焦点面の平坦性を最適化させる。ディスクワブル即ちディスクの揺動は、スキャニングディスクへの再生ビームの入射角度を回折角度と等価であることを確保することにより最小とされる。本発明は、レーザー周波数におけるモードホッピング又はドリフトに起因するビーム位置の補正乃至は色収差消去のための構成を与えている。この構成は、インスキャン変化（即ち、スキャンラインに沿っての焦点における変化）及びクロススキャン変化（即ちラインスキャンに対して垂直な焦点における変化）の両方を補正する。ビーム波長における変化の関数としてのビーム位置のインスキャン補正は２つの方法で行なうことが可能である。１つの方法においては、プレスキャンホログラムを使用して、その空間周波数が、スキャニングディスク上の正しい位置へビームを移動させるのに必要な量の角度方向の分散を与えることである。第二の方法は、スキャニングディスクの半径に沿ってシステムアパーチャ（即ち、スキャニングディスク上に入射する光スポット）を移動させるための分散要素としてプリズムを使用するものであり、それに付随する波長変化によってインスキャン補正を行なうものである。クロススキャン補正は、ポストスキャンホログラム（即ち、スキャニングディスクの後の光路内に配置したホログラム）によって行なわれる。この補正は、焦点面近くにホログラムを配置させるものであり、それが無収差ビーム、即ち近似的な点画像を形成することの不可能なビームを形成する。無非点収差を補正するために３つの方法がある。第一の方法においては、非点収差を有する光学要素をスキャニングディスク近傍に配置させて、ポストスキャンホログラムによって形成される無非点収差を実質的にキャンセルする。第二の方法では、非点収差ビームを射出する半径方法に対称的なレーザーコリメータを使用するものである。この場合にも、この非点収差ビームが、ポストスキャンホログラムによって発生される無非点収差を補正する。三番目の方法は、典型的なレーザーダイオードにおける生来の非点収差の程度と共にコリメートレンズにおいて特定されている非点収差の程度を調節するものであって、それによりポストスキャンホログラムによって形成される無非点収差を実質的にキャンセルするものである。本発明の別の実施例においては、プレスキャンホログラムを除去し且つポストスキャンホログラムを焦点面へより近くに移動させる。この実施例においては、ポストスキャンホログラムによって形成される無非点収差は、プレスキャンホログラムと同一の機能を達成するポストスキャンホログラムの前に配置された光学要素によって補正される。システムアパーチャの位置を調節し、アパーチャマスクがビーム断面の形状を制御する。ポストスキャンホログラムの記録は、垂直面及び水平面において異なったコリメート特性を有する複数個のレンズによって行なわれる。更に、本発明によれば、スキャニングディスクを種々の透明物質上に複製することの可能な方法が提供される。従って、本発明は、市場性のあるホログラフィ光学システムとすることを可能とする構成を提供している。本発明システムは、他のシステムと比較して著しいコストの節約を与えている。何故ならば、それは廉価なレーザーダイオードを使用しており且つ従来のシステムにおいて一般的に使用されている高価な光学レンズをビームをフォーカスし且つ補正するホログラフィ表面で置換させているからである。本発明を添付の図面を参照して以下により詳細に説明する。図面の簡単な説明図１ａ及び１ｂは従来のホログラム記録方法を示した概略図であって、この場合は記録済のホログラムを垂直の入射角度でコリメートされた光源へ露呈させることにより再生を行なっている。図２ａ及び２ｂは本発明の２つの実施例を示した概略図であって、この場合は再生ビームとして点光源から発生する球面状の光波を使用している。図３は点光源及びコヒーラントな事実上の点光源を使用して物体の再生を行なうことを可能とする記録幾何学的形状の一例を示した概略図である。図４ａは偏向器ホログラム記録用幾何学形状により発生される再生ビームにおける曲がりを示した概略図である。図４ｂはスキャンラインにおける曲がりを補正するために湾曲ミラーを挿入した状態を示した概略図である。図４ｃは曲がりを取除くために使用される詳細な幾何学的形状を示した概略図である。図５ａは曲がり補正、直線及び平坦なフィールドを得るための構成を示した概略図である。図５ｂは最大曲がり光補正を得るための構成及び式を示した概略図である。図６はワブル（揺動）角度範囲に対する回折角度の分布を示した概略図である。図７ａは直列した同一の空間周波数の２個のホログラムによって回折された光線を示した概略図である。図７ｂはクロススキャン色収差エラーを減少させるために第二のホログラムが光をフォーカスさせる構成の２個のホログラムにより回折される光線を示した概略図である。図８ａはインスキャンドット配置エラーを発生する不規則的なスキャンラインを示した概略図である。図８ｂはインスキャン補正器がない状態のスキャナシステムの一部を示した概略平面図である。図８ｃはインスキャン補正器が存在する状態のスキャナシステムの一部を示した概略平面図である。図８ｄはスキャニングディスク上のファセットを示した概略平面図である。図９は焦点面近くにホログラムを配置させることによりクロススキャンエラーの補正を行なう本発明の一実施例を示した概略図である。図１０はインスキャン補正ホログラムを設けた本発明の別の実施例を示した概略図である。図１１ａはクロススキャン補正器又は光学要素が存在しない状態での光ビームを焦点面上へフォーカスさせた状態を示した概略図である。図１１ｂはクロススキャン補正器の光ビームに与える影響を示した概略図である。図１１ｃは焦点面を変化させるクロススキャン補正器を有する光学要素の影響を示した概略図である。図１２ａはポストスキャンホログラムを記録するための形態、即ちクロスキャン補正器を示した概略図である。図１２ｂは図１２ａの参照経路の側面を示した概略図である。図１３は図１２ａの物体経路の側面を示した概略図である。図１４は本発明の具体的実施例の側面を示した概略図である。図１５は本発明の具体的実施例の平面を示した概略図である。図１６は図１５に示したタイプの３００ＤＰＩ（ドット／インチ）モジュールに対する曲がり及び直線性を含んだ仕様及び偏向エラーを示した説明図である。図１７は６個のファセットを具備するスキャニングディスクの具体的実施例を示した概略図である。発明の詳細な説明従来技術では、スキャニングディスク上のホログラムの収差機能とほぼ同一の形状であるが反対の曲率の波面収差を発生するプレスキャンホログラムを利用している。その目的は、球面収差（平行な光が球面状のミラーへ入射する場合の像の歪）、コマ収差（レンズ軸をはずれて位置した物点の画像のコメット状の様相）、非点収差（軸からずれた物体から異なった面へ入射する光線の焦点長さにおける差）を包含するザイデル収差をキャンセルすることである。ザイデル収差については、Ｆ．Ｊｅｎｋｉｎｓ及びＨ．Ｗｈｉｔｅ著「光学の基礎（ＦｕｎｄａｍｅｎｔｅｌｓｏｆＯｐｔｉｃｓ）」、１５１−１７１、１９７６年の参考書に詳細に説明されている。然しながら、完全にキャンセルさせることは非常に困難である。従って、キャンセルされずに残存するある収差が存在し、その量は、プレスキャンホログラム自身における正確な波面形状及びＸ，Ｙ，Ｚ及び夫々の軸に関する回転における完全な整合状態を得ることに依存している。収差補正の１つの手段は、著しい収差が発生することのない記録用幾何学的形状を利用するシステムである。このシステムは、精密な収差を有する波面の整合及び曲率のマッチングに関連するコストを回避している。波長λ₁（例えば、４４１．６ｎｍ）で記録を行ない且つ収差を発生することなしにλ₂（７８０ｎｍ）で読出すシステムにおいて使用される原理についてはＣｌａｙ著「光学的ホログラフィのハンドブック（ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＯｐｔｉｃａｌＨｏｌｏｇｒａｐｈｙ）」、４４１−４４４、１９７９年の参考書に記載されている。記録用のパラメータは、所望の読出し幾何学的形状及び記録と読出しとの間の波長シフトを考慮することから計算される。図１ａにおいては、記録用幾何学的形状が、物体ビーム１２ａとして単色光の第一点光源１２を有すると共に、参照ビーム１０ａとしての単色光の第二点光源１０を有しており、第一及び第二光源は、ホログラム面１１に垂直な直線上に位置している。本発明の一実施例においては、シップレイマイクロポジット１４００−３７から構成される感光性表面を使用している。その他の同等のホトレジストを使用することも可能である。物体ビーム１２ａ及び参照ビーム１０ａは干渉縞、即ち明部と暗部とが交互に存在する領域を形成し、それは感光性物質からなる層の上であって、その表面がホログラム面１１である表面に記録される。露光を行なった後に、感光性表面を従来の現像プロセスを使用して現像し、回折格子を形成する感光性物質からなる厚い領域と薄い領域とを形成する。従って、任意の位置に残存される感光性物質の量は露光の関数である。図１ｂに示される如く、このスキャニングディスク１１ａ上のホログラムは、物体を再生させるためには、ディスクに対して垂直な入射角度で入射されるコリメートされた単色光ビーム１３によって照射させる。詳細な解析によれば、焦点面１４上の焦点長さＦのホログラフィ光学要素がλ₂ において所望され且つλ₂＝：λ₁である場合には、図１ａの記録用幾何学的形状における距離Ａ及びＢは次式の同時解によって決定される。１／Ａ−１／Ｂ＝１／：Ｆ１／Ａ³−１／Ｂ³＝１／：Ｆ³ 尚、Ａは参照点光源１０とホログラム面１１との間の垂直距離であり、Ｂは点物体１２からホログラム面１１への距離である。上述した如くに記録されたホログラムは１オクターブを超える周波数シフトにわたってのザイデル収差のない画像を再生していた。回折によって、１１× １１要素からなる検知器アレイをカバーする１１×１１ドットのアレイからなる物体で、全体的な寸法が６．５×６．５ｎｍの物体に対する操作に制限されている。この点に関しては、上掲したＣｌａｙ著の参考書４４３頁を参照すると良い。然しながら、ここでは１個のドットのみが再生される。然しながら、入力ビーム１３を垂直な入射状態で配置させることによりホログラム１１ａが読出される場合には、±ファーストオーダーに対する最大の理論的回折効率（即ち、任意の特定のオーダーへの回折光ビームの強度を入力光ビームの強度で割算したもの）は約３２％であり、且つゼロオーダーは３２％を発生する。約２０度から４５度の出力角度へΨの場合には、このことは望ましい効率ではない。従って、約９０％の回折効率を達成するために、ほぼすべての回折光が１つのファーストオーダーとなる形態に対する必要性が存在している。本発明によれば、図２ａ及び図２ｂに示した如く、読出しビームはもはやコリメートされたビームではない。その代わりに、ｐ₁及びｐ₂が等しい共役状態、即ちｐ₁及びｐ₂がホログラフ面から等距離にあるように、ｐ₁から発生する球面波２１が存在している。図２ａにおいては、記録媒体は基板２０の両側に配置されており、その場合に同一のホログラムＨ₁ 及びＨ₂が両側において記録される。読出しを行なう場合には、ビームはこれら２つのホログラム表面の間の空間、即ち基板２０内においてコリメートされる。然しながら、１つのホログラム面のみを使用することがより好適である。一方のホログラム表面Ｈ₃のみの場合には、焦点長さＦ′は、図１ｂに示したものの半分でなければならず、且つ主要な入射角度θは主要な回折角度ψと等しくなければならない。このことは、平均縞周波数が２倍となり且つ直角項が適宜スケールされることを意味している。図２ｂはこの条件に適ったレイアウトを示している。入力ビーム２１は直角な入射状態ではなく、基本的な全ての光が一つのファーストオーダーへ回折されることを確保するのに充分に大きな角度において入射されるので一層高い回折効率が達成される。この効果を確保するためには２つの条件が充足されねばならない。（１）入力ビーム２１及び出力ビーム２２は２０度と６０度との間の範囲内の角度から構成されるものでなければならず、且つ（２）ｈ／ｄ比は、反射型ホログラムの場合には約０．３６であり且つ透過型ホログラムの場合には約１．４４でなければならない。尚、ｎ＝１．６であると仮定し、ｎはポリカーボネートに対する屈折率であり（従って、ｎは使用する物質に依存して変化する）、ｈは後に定義する如く溝高さであり、且つｄは後に定義する如く格子定数である。本発明によれば、透過型グレーチング（格子）が使用される。透過型格子は、その中に多数のフリンジ即ち縞を有する回折格子である。これらの縞の深さは溝高さである。２つの溝の中間点の間の距離が格子定数である。従って、ホログラフィ座標変換によって前述したことから記録用の幾何学的形状が派生され、その結果図３に示したレイアウウトが得られ、それはスキャニングディスクＨを記録するためのホログラフィ表面と単色ビームの相対的な位置を示している。図３は、更に、物体ビームの点光源３１と参照ビームの点光源３０とがホログラム面Ｈに対して垂直な直線上に位置させることは必要ではないことを示している。然しながら、読取時において、この構成は完全に曲げが存在するものではないスキャンラインを発生する。従って、図４ａ及び図４ｂに示した如く、湾曲ミラー４０が付加されている。この湾曲ミラー４０は１つの具体例においては、断面方向においてはパワー即ち度を有することのない円筒状の湾曲ミラーである。従って、断面方向における必要なパワーを与えるためにはその他のシステムコンポーネントを調節することが必要である。好適実施例では二次元の湾曲偏球面ミラーを有している。このミラーの湾曲は次式における頂点曲率Ｃについて解くことによって決定される。尚、Ｋは円錐定数であり、Ｙはゾーン高さ、即ち光が入射するレンズ上の半径であり、且つＺ_sagは該ミラーの円弧の矢である。尚、この点に関しては、図５ａ及び５ｂを参照すると良い。その位置及び曲率は、本システムをほぼテレセントリックなものとしており、即ち、スキャンビームの軸はどこでも焦点面に対して垂直なものとなっている。スキャンラインの曲率は、ミラー４０上へのビーム４１の入射角度によって影響され、そのことはシステムのテレセントリックな特性に著しい影響を与えることなしに、焦点面４３においての曲がり４２を調節することを可能としている。この調節によって、曲がりが４マイクロメータμｍに過ぎない場合に２１６ｍｍ（８．５インチ）のライン長に対して非常に直線的なラインを発生する（即ち、２１６，０００に対する４部即ち０．００１８５％）。図４ｃを参照して、次の実施例について検討する。平面状の三角形状の扇型の光Ａ−Ｏ″−Ｏ′をその頂点をミラー４０の中心に対する法線上であって且つミラーの頂点即ちミラーのもっとも曲率の大きな点から半径Ｒの半分の距離に位置させて配置させる。尚、点Ａは図４ｂには図示していないスキャニングディスク上に位置されている。点Ａは、更に、扇形状の光の頂点がどこに配置されるかを表わしている。その扇形状の光はインターセプト距離ＥＥ″の幅を持った平行な平面シート状の光として反射され、即ち半径Ｒのミラーが扇形状の光をコリメートし、その場合にその扇形はスキャニングされるビームの境界であり、且つ偏向中心はＡである。このことは垂直に入射する場合に発生する。然しながら、扇形状の光がゼロ以外の角度で入射する場合には、反射されるシート状の光はもはや１つの面内に存在するものではなく曲がりを発生する。この曲がりの深さ（円弧の矢、即ち円弧の中間点からその弦の中間点への距離）は入射角度及びミラーの半径の関数である。この曲がりの方向は入射方向に依存する。扇形状の入射光が曲がっている場合には、ゼロ以外のある入射角度において、ミラーの角度を調節することによって反射されたシート状の光を平面状とさせることが可能である。図４ｂ及び図４ｃに示した如く、湾曲ミラー４０（それはほぼ球面状）は、角度方向を調節して入射角度を変化させ、曲がったラインを補正させることが可能である。ミラーの曲率を小さくすると、補正を行なうためには入射角のずれが増加せねばならない。然しながら、光スポットが等しい時間間隔で焦点面上を等しい長さ間隔で移動するために、以下に詳細に説明する如く、特定の効率について説明する。図４ｂにおいて、スキャニングディスク４５へ接続されているロータ４４が一定の角速度で回転し、従ってスキャニングディスク４５は時間に関して等しいインクリメント即ち増分でビーム４１を偏向させる。然しながら、図５ａを参照すると、この場合には、時間に関して異なる長さのインクリメントでラインがスキャニングされ、その場合にΔθ₁から開始されΔＸ₁がラインセグメントの長さである。次いで、Δθ₂によって発生されるラインセグメントΔＸ₂はそれよりも長さが僅かに長い。従って、ΔＸ_n＝ＡＥｔａｎθ_ηの関係が成立し、ＡＥは偏向中心Ａから焦点面Ｅへの距離である。所望の効果はΔＸ＝ｋθであり、この場合にｋは定数である。ｆ−θレンズの目標は、このような態様で動作を行うことであるが、その効果は不完全なものである。汎用対物レンズの構成とｆ−θレンズとの間の顕著な差異は、ｘ＝ｆｔａｎθであるようにスキャンラインを直線化させるためにｆ−θレンズに対して負の歪成分を設計者が付加させることである。尚、ｘはスキャンラインに沿っての距離であり、ｆは焦点距離であり、θはフィールド角度である。然しながら、ｆ−θレンズによって発生される歪曲線は、システムに対して必要とされるエラー曲線と完全に適合するものではない。特に、ｆ−θレンズは振幅を変化させることが可能であるが、曲線の形状に正確にマッチングすることは不可能である。図５ａ及び図５ｂに示した如く、球状ミラーセグメントＤは、より正確に所望の曲線を形成する。更に、球状ミラーＤはｆ−θレンズよりもかなり安価である。球の半径がその中心を点Ｂにおいて軸上に位置させており且つラインセグメントＡＧ＝２Ｒ（尚、Ｒはミラーの半径であり、従ってミラーの焦点はスキャニングディスク（不図示）の回転中心と一致している）である場合には、反射光線５０は、各等しい角度インクリメント（即ち、Δθ₁，Δθ₂，等）に対しほぼ等しい光路長インクリメント（即ち、ΔＸ₁，ΔＸ₂，等）を形成するように焦点面ＦＢと交差する。この補正は小さな視野に対して有効である。より完全な補正とし且つより広いフィールド角度とするためには、非球面状の表面が使用される。最大の曲がり補正は、図５ｂに示した形態及び関係を使用して行われる。図５ｂに示した構成の場合には、ミラーＤの曲線は円錐定数２．６５を使用して定義されている。従って、０．００５％の直線性からのそれが得られている。このミラーを使用することの別の利点は、システムの焦点面ＦＢが、他の方法によって得られるものよりも著しく平坦であるということである。書込みが行われる実際の表面、即ち焦点面ＦＢは、ドラム上の直線的なライン要素であるか、又は、ある場合には、平坦な表面を有する光受容体である。何れの場合においても、湾曲ミラーＤがフィールドの端部近くにおいてフォーカスしたスポットを拡大する傾向のあるｆ−θレンズの問題を取除いている。従って、湾曲ミラーは曲がり及び直線性を補正し平坦なフィールドを発生する。本発明の一実施例においては、スキャニングディスクを最小のそれの角度で位置させており、回転ディスクの揺動により発生されるドット位置エラーを取除いている。このことは、入射角θが回折角度Ψと等しいことを必要とする。任意の時刻における揺動角度βは入力をθ±βへ変化させ、且つそれに対する出力を図６にプロットして示してある。従って、ｓｉｎ（θ±β）＋ｓｉｎ（Ψ±β）＝λνの関係が成立し、尚νはホログラムの空間周波数である。図６は特定したシャフト揺動が１．０度の場合を示しており、出力角度は平均偏向が３０度の場合０．０００４度だけシフトする。従って、スキャンライン上のドット位置エラーは、焦点距離（焦点長さ）が４８０ｍｍであるシステムの場合４ミクロン変化する。この実施例において使用した空間周波数は１２８２．０５サイクル／ｍｍである。回折格子は空間周波数に対して直接的に比例する波長分散を有している。（即ち、１／ｄであり、尚ｄは縞の間の距離である）。従って、与えられた入力波長に対して特定した量だけビームを偏向させるために使用されるホログラムはその波長においてのみ偏向を行う。波長が変化すると、偏向を変化させ、ビーム位置エラーを発生する。図７ａは同一の空間周波数の連続した２個のホログラムＨ₁及びＨ₂によって回折される光線７０を示している。実線はλ₁に対する経路を表わしている。波長がλ₂（尚、λ₂＝λ₁±Δλ）へ増加すると、回折角度はΨ₁からΨ₂へ増加し、且つ破線はλ₂ によって取られる経路を表わしている。又、Ψ₁＝θ₁＋δ及びΨ₂＝θ₃が成立する。θ₂＝Ψ₃であるので、ホログラムＨ₂によって回折されると、Ψ₃＝Ψ₂となる。従って、より長い波長λ₂はより大きな角度Ψ₂で回折され、その結果焦点面７４へ入射する平行な光線７５，７６が発生する。従って、ホログラムＨ₁及びＨ₂が同じ分散性である場合には、これら二つの光線は同一の角度であるが僅かに変位されて表われる。Ｈ₃が、図７ｂにおける如く、光線７１をフォーカスするホログラムファセットである場合には、変位された光線７２及び７３はシステムの焦点面７４において収束する。従って、スキャニングディスクと直列な付加的なホログラム乃至は回折格子は、クロマチックエラー即ち色エラーをキャンセルする（然しながら、それは一つの子午線、即ち入射面を包含するものにおいてのみである）。従って、クロススキャンクロマチック（色）エラーの減少のみが達成される。焦点面ドット位置エラーはクロススキャン方向に制限されているわけではない。例えば、図８ａ及び８ｂに示される如く、スキャンラインＷ₂の長さは、λ₁に対するものよりもλ₂の場合に一層大きく、スキャンラインＷ₁の場合には、λ₂ ＞λ₁である。従って、インスキャンドット位置エラーに対する補正のためには別の手段が設けられなければならない。クロススキャン補正における当該技術分野における現在の技術水準は欧州特許出願ＥＰ０２１４０１８Ａ２に開示されており、その場合には、プレスキャンホログラムが使用されており、偏向器ホログラム上に入射する波面において収差を発生させるために導入される縞構造内における歪を有している。偏向器ホログラムは波長シフト収差が存在しないように設計されるものではない。従って、それは、球面収差及びコマ収差を減少するためのその他の手段を使用せねばならない。このホログラムは偏向器によって発生されるものと等しく且つ反対の量だけ波面に歪を発生し、従って、クロススキャン方向においてのみ読取り色エラーの制限された補正及びザイデル補正を達成する。フリンジ（縞）フィールドが歪を有するものでない場合には、プレスキャンホログラムはインスキャンエラーに対し補正を与えることが可能である。然しながら、縞フィールドは通常歪を有しているので、インスキャンエラーを補正するための能力は妥協される。ナル（零）を得るために、ｘ，ｙ，ｚ及びΘ（その垂直軸回りのホログラムの回転）においての偏向器に対する精密なアライメントが必要とされる。本発明によれば、図８ａはプレスキャンホログラム８０（以後、インスキャン補正器と呼称する）を示しており、それは分散角度差を減少させるのではなく増加させるべく配向された平面上の一定周波数のリニアグレーチング即ち直線格子である。インスキャン補正器８０がスキャニングディスク８１と平行でない場合に分散角度の増加が発生する。この配向状態については以下に詳細に説明する。従って、インスキャン補正器は、実際には、クロススキャン補正を悪化させる。このインスキャン補正器８０は、再生された物体の境界においてより大きな倍率を発生するスキャニングディスクの歪（即ち、ピンクッション歪）を利用する態様で動作する。従って、実効的システムアパーチャ、即ちインスキャン補正器によって回折される光源からの光ビームによって発生されるスキャニングディスク上の光スポットが変化する波長によってスキャニングディスク８１の中心へ向って移動する場合には、スキャニングディスク８１上に入射する入射角度変化がスキャンラインの長さを最小とさせる。同様に、実効的システムアパーチャがインスキャン補正器８０の周辺部へ向けて移動する場合には、スキャンラインは長くされる。然しながら、この運動は曲がりを増加させる（尚、曲がりは別の問題として処理され且つ前述したパラグラフに記載した如くに処理される）。上述した如く、インスキャン補正器８０はスキャニングディスク８１上にシステムのアパーチャを位置決めする手段を与える。従って、光源８１、即ちレーザ又はコリメータレンズからスキャニングディスクへの角度は波長の関数として変化する。例えばλ₂等のより長い波長は、より大きな角度に亘り、従ってスキャニングディスク８１の中心へ向ってビームを回折させる。図８ａ乃至８ｃはこれらの効果を示している。図８ｄに示した如く、所望の補正がファセットＡ上のスキャニングディスクの半径Ｒに沿っての半径ｒに対するものである場合には、次式が得られる。ｒ＝ｌｔａｎδ₁ 尚、βはインスキャンコレクタからスキャニングディスク８１上のファセットＡへの距離である。当該技術分野において次式は公知である。 ν₁＝（ｓｉｎΨ＋ｓｉｎυ）／λ 尚、Ψは入射角であり、υは回折角であり、且つν₁はホログラムの空間周波数である。従って、角度δ₁は次式を適用することによって得られる。ｓｉｎΨ₁＋ｓｉｎυ₁＝λ₁ν_i ｓｉｎΨ₂＋ｓｉｎυ₂＝λ₂ν_i 尚、λ₂は補正が行われる波長であり、且つν_iはインスキャン補正器の空間周波数である。この場合には、υ₂−υ₁＝δ₁である。従って、インスキャンエラーに対する補正は、ディスク上の正しい位置へビームを移動させその際に一定のライン長を達成するために必要な量の角度分散を発生させる空間周波数を持ったインスキャン補正器を与えることにより達成される。例えば、インスキャン補正器が、図１４における本発明の具体的実施例において見られる如く、スキャニングディスクから３０ｍｍである場合には、入力及び出力角度は３１．５°であり、その際に１３３９．７サイクル／ｍｍに等しい空間周波数を発生する。別の実施例ではディスクの半径に沿ってシステムアパーチャを移動させその結果波長を変化させるために、インスキャン補正器ではなく分散要素としてプリズム（不図示）を使用する。然しながら、プリズムを使用することは、正確さが劣る。何故ならば、プリズムの分散は波長の関数であり、従ってビーム変位は非線形的だからである。非常に小さな波長変化の場合には、プリズム補正の非直線性は問題ではない。一方、インスキャン補正器上の回折格子は一定の分散を有しており、且つビーム変位は線形的である。更に、インスキャン補正器はプリズムよりもコストが安い。従って、柔軟性及びコストの両面から、本発明のほとんどの実施例ではホログラフィインスキャン補正器を有している。クロススキャンエラーは、図９及び図１０に夫々示した如く、焦点面近くにポストスキャンホログラム９１及び１０１（以後、クロススキャン補正器と呼称する）を配置させることにより補正することも可能である。これらのクロススキャン補正器は、クロススキャンにおいてパワーを有しているが、インスキャン子午線においてはパワーを有していない。それらの効果は、スキャンラインに平行なゼロのパワー軸を有する円筒と類似している。クロススキャン補正器９１又は１０１は、ビームを回折させる分散性コンポーネントを有している。クロススキャン補正器は、このコンポーネントを付加した結果として、光を焦点面上に垂直の入射角度で入射させるべく位置決めされている（図９及び１０の夫々における９２又は１０２）。この分散性コンポーネントの結果として、ビームは無非点収差性であり、即ちクロススキャン子午線に対する焦点面はインスキャン子午線の焦点面とは一致しない。このことを補正するために、三つの別々の解決方法が可能である。第一に、光学要素９５又は１０５を、夫々図９及び図１０における如く、スキャニングディスクの近傍に配置させることが可能である。図１１ｃが示す如く、この光学要素１１５は、正の円筒パワーを有しており、それはクロススキャン補正器１１１によって形成された無非点収差を補正する非点収差を導入する。円筒において必要とされる量のパワーは、短軸と比較した楕円形スポットの長軸の寸法及び次式に基づく焦点面への円筒からの距離によって決定される。１／ｆ₁＋１／ｆ₂＝１／ｆ尚、ｆ₁は光学要素前のシステムにおける無非点収差コンポーネントの焦点距離であり、ｆ₂は光学要素の焦点距離であり、且つｆはｆ₁及びｆ₂の結合したものの焦点距離である。この円筒パワー及びクロススキャン補正器のパワーの和は、クロススキャン及びインスキャン子午線の二つの焦点面ＦＰ₁及びＦＰ₂を一致させる。別の実施例では、スキャニングディスク近傍に付加された光学要素を取除いており、且つ、その代わりに、半径方向に対称的なレーザコリメータを使用している。注意すべきことであるが、図９及び図１０におけるコリメータ９４及び１０４は、通常は、円形的に対称的なものではなく、このクラスのレーザダイオードからのラジエーションパターンを受け付けるための円筒コンポーネントを有している。このラジエーションパターンは、一つの子午線においては約２０度の角度によって特性付けられ、且つ他方の子午線においては約３０度の角度によって特性付けられ、その結果楕円型のビーム断面が得られる。光学システムは、一般的には、円形断面の入力ビームを有するものでなければならないので、この楕円形を円形へ変換する手段が必要である。通常、この変換手段は、コリメータ内に配置した円筒状のコンポーネントか又はその中に装着した一対のプリズムの何れかを有している。然しながら本発明では、補正していないビーム、即ち補正していないコリメータから表われる無非点収差ビームを利用することが可能である。レーザビームは常に非点収差的であるので、このことは利点となり、レーザは、楕円型の出現するビーム断面がクロススキャン補正器によって発生されるものを実質的に減少させるために必要な非点収差を与える方向に配向状態とされるように装着されている。特に、レーザは、出現する楕円がその長軸が溝の方向に沿ったものであるように同調されている。三番目の実施例においては、非点収差の程度は、クロススキャン補正器によって発生されるものをキャンセルするように調節することが可能である。この調節は、レーザにおける生来の非点収差の程度と共に、コリメータレンズにおいて特定されている非点収差補正の程度が関与する。このことは、異なった量の非点収差を有する異なったタイプのレーザを本システムが使用することを可能とするので望ましいことである。本発明の別の構成においては、図９に示した如く、インスキャン補正器を除去し、且つクロススキャン補正器９１を焦点面９２へより近接した位置へ移動させる。前述した如く、クロススキャン補正器は、インスキャン子午線においてはゼロのパワーで且つクロススキャン子午線においては強いパワー（例えば、３０ジオプトール）の円筒レンズと類似した態様で動作する。クロススキャン補正器を焦点面９２から約２１ｍｍの位置又はそれより小さな位置へ配置させることにより、クロススキャンエラーが除去され、且つ直交する方向ではなく垂直方向においてドット寸法が減少される。前述した如く円筒９５を使用するか及び、又は開口数即ちＮＡをクロススキャン子午線においてより小さなものとするようにアパーチャマスク９６でシステムアパーチャ形状を調節することによって円筒９５を使用することにより非点収差を導入することによって補正することが可能である。アパーチャマスクは、業界において一般的な任意の不透明又は比較的不透明な物質から製造することが可能である。システムは回折が制限されているので、アパーチャを減少させるとより大きな垂直スポット寸法が得られる。クロススキャン補正器９１は偏向器アパーチャ、即ちアパーチャマスク９６のアパーチャを焦点面９２上に結像させる。この構成は、ある程度のインスキャンエラーを許容することの可能な適用場面において使用することが可能であるが、例えばインスキャンエラーが通常１／４乃至１／２ドットのオーダで特定される９００乃至１２００ｄｐｉ（ドット数／インチ）を必要とするような非常に高解像度システムにおいて使用することはできない。クロススキャン補正冊を記録するための形態を図１２ａに示してある。ＨｅＣｄレーザ（不図示）が波長λ＝４４１．６ｍｍで光ビームを射出する。ビームスプリッタがこの光ビームを二つのビームへ分割する。一方のビームは参照ビーム１２１となる。２番目のビームは物体ビーム１２３となる。参照ビーム１２１は顕微鏡対物レンズＬ_Rによって拡大されてレンズＬ₁へ送られる。次いで、参照ビーム１２１はレンズＬ₁及びＬ₂によって垂直面及び水平面の両方においてコリメートされる。このようにして光が保存される。図１２ｂは参照ビームの側面図を示している。レンズＬ₁及びＬ₂の幅及び高さは記録されるべきホログラム１２２の寸法によって決定される。図１３に示した如く、物体ビーム１２３はレンズＬ₃及びＬ₄を有する経路内にあり、該レンズは水平面内においてコリメートされたビームを発生するが、レンズＬ₄のみが垂直面内においてコリメートされたビームを発生する。レンズＬ₅はコリメートされた光をホログラムから距離Ｚ_Rにあるライン状焦点に向ってフォーカスさせる。距離Ｚ_Rの後に、ビームは水平面内において拡大するが、垂直面内においてはコリメートされたままである。ホログラム１２２上で発生されたフリンジ即ち縞パターンは、水平面内において、フレネル分布、即ち中間部におけるよりも端部のフリンジ即ち縞において空間周波数が一層高い分布を有しており、且つ垂直方向においては直線状のフリンジ即ち縞を有している。所望の分布を得るための式は当業者にとって公知である。Ｚ_NはレンズＬ₃の焦点距離である。Ｚ_sはレンズＬ₄の焦点距離であり、且つＺ_TはレンズＬ₅の焦点距離である。これらの距離はレンズＬ₁の厚さに対して調節されねばならない。フレネル分布を有するホログラムは以前にも製造されていたが、それをクロススキャン補正器として使用することは全く新規なことである。本発明実施例では二つの特性を有するクロススキャン補正器を必要としている。その一つは、それが一つの子午線において光をフォーカス即ち合焦させるものでなければならず、それと直交する子午線においてフォーカスするものであってはならない。二つ目として、それはクロススキャンエラーに対する補正を行うために特定の分散を有するものでなければならない。ガラスの円筒は第一の特性を充足することが可能であるが第二の特性を充足するものではない。ガラスの円筒が使用される場合には、正しい分散を与えるために付加的なプリズムが必要とされる。従って、これらの高価なガラスからなる二つの要素は、フレネル分布を持った廉価な一つのホログラムで置換されている。偏向前ホログラムは平面状の一定周波数グレーチング即ち格子であるので、それを記録する場合には通常のスタンダードな手順が使用される。図９及び１０はこれらの補正器を示した完全なシステムのレイアウトを示している。その分散パワーに加えて、スキャニングディスク９３又は１０３によって位置決めされている光学要素９５又は１０５は、更に、インスキャン方向ではなくクロススキャン子午線においてフォーカシングのパワーを有している。光学要素９５又は１０５は、その分散パワーがシステム分散エラーを減算させるように配向されている。図１０は異なる波長の関数としての主要な光線Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃を示している。光学要素１１１が存在しない場合には、図１１ａに示した如く、焦点面はＦＰ₁ に位置される。ＦＰ₁は補正されていないシステムの特性である。光学要素１１１が挿入されると、二番目の焦点面がＦＰ₂に表われる。光学要素１１１は正の円筒パワーを有しており、且つ焦点面ＦＰ₁から距離Ｃ₁の位置に挿入される。本発明の一実施例では光学要素として円筒を使用する。円筒１１１のパワーはＦＰ₂ の位置に光線を収束させるが、それはパワー子午線においてのみである。円筒のゼロのパワーにおける光線は依然としてＦＰ₁の位置に収束する。円形状にフォーカスされたスポットが所望される場合には、これらの焦点面ＦＰ₁及びＦＰ₂を一致させねばならない。ＦＰ₁とＦＰ₂との間の距離は、円筒１１１の焦点距離ｆ_cyとほぼ等しい。従って、ｆ≒ｌ₁−ｌ₂である。実際の距離は、シリンダ前のシステムの元のパワーによって多少修正されるが、この元のパワーはｆ_cyと比較して無視可能なものであり、従ってこれら二つの面の分離に影響を与えるものではない。電子的に向上された分解能を使用されるレーザプリンタシステムにおける適用の場合には、楕円形のスポットが必要とされる。楕円形のスポットの場合には、長軸が垂直方向であり且つライン間隔よりも僅かに大きく、複数本の黒い水平線が書込まれる場合に白紙がすけて見えることがないことを確保している。長軸の寸法は、ドット幅よりも小さな幅の垂直線を書くことが可能であるように、水平方向のドット間隔よりも小さくされている。より幅の大きいラインはより長い「オン時間」を必要とし、それはソフトウエアの機能である。図１４及び１５は、本発明を具体化した実際のスキャニングシステムを示している。図１４において、インデックスガイド型レーザダイオード１４０が５ｍＷのパワーを出力し且つ約７８０ｎｍの波長の光を出力し、その光はコリメート用レンズ１４１によってコリメートされる。このコリメータレンズは焦点距離が９ｍｍであり、且つ開口数が０．２５である。このコリメートされたビームは僅かに焦点がずらされて平面状ではなく湾曲した波面を発生する。このことは、有限距離仮想点光源に対する要求を充足するために行われる。次いで、この再生ビームはインスキャン補正器１４６によって回折されて回転スキャニングディスク１４２を介して通過する。この実施例においては、インスキャン補正器の空間周波数は既に１３３９．７サイクル／ｍｍと等しいように決定されている。回転ディスク１４２は光ビームを回折すると共にフォーカスさせる。この光ビームは一連のミラーＭ₁，Ｍ₂，Ｍ₃によって反射され、これらのミラーはスキャニングシステムを可及的に小型化させることに貢献している。ミラーＭ₁，Ｍ₂，Ｍ₃は全て平面状の平坦なミラーである。ミラーＭ₃から反射した後に、光ビームは湾曲ミラー１４３で反射される。湾曲ミラー１４３はクロススキャン補正器１４４へ向って６４５ｍｍの頂点半径を有している。図１２ａ，１２ｂ，１２ｃを再度参照すると、クロススキャン補正器は以下のパラメータで記録が行われている。Ｌ_Rは４０×の顕微鏡対物レンズでありその焦点距離は４ｍｍである。参照経路と物体経路とにより形成される角度φは２７．２度である。Ｌ₀は４０×の顕微鏡対物レンズであり、その焦点距離は４ｍｍである。Ｌ₃は焦点距離が１５．２４ｍｍのレンズであり、一方Ｌ₄は焦点距離が５００ｍｍのレンズである。レンズＬ₃からレンズＬ₄へのビームの寸法は７．６２ｍｍである。Ｌ₅は焦点距離が８０ｍｍのレンズである。図１３に示される如く、Ｚ_Tは８０ｍｍであり、且つＺ_Rは２７２ｍｍである。レンズＬ₄とＬ₅との間の距離は本発明に影響を与えるものではない。何故ならば、そのビームは両方の面に対して平行だからである。Ｚ_pは、図１２ｂに示した如く、５００ｍｍである。Ｌ₁は焦点距離が５０ｍｍのレンズであり、一方Ｌ₂は焦点距離が５００ｍｍのレンズである。前述したパラメータを使用すると、中心において空間周波数が１０３５サイクル／ｍｍを有するホログラムが形成される。このクロススキャン補正器はビームを焦点面１４５上へ回折させる。図１４及び１５に示した全ての距離は単位がｍｍである。図１６は３００ＤＰＩモジュールに対する仕様及び曲がりと直線性を包含する偏向エラーをリストしている。本発明によれば、ホログラムをプラスチック状に複製することが可能であり、そのことはスキャニングシステムのコストを更に低下させている。ホログラムは、コンパクトディスクの基板と同等の直径及び厚さで薄い透明なプラスチック状に複製させることが可能である。コンパクトディスクの寸法は満足の行くものであるが、コンパクトディスクは可能性のある多くの実現例の一つを表わすものであり、例えばディスクはフロッピーディスクのように薄いものとさせることが可能である。直径は５インチに制限されるものではなく、適用場面に従って適宜の寸法とさせることが可能であり、例えば直径が１インチから１０インチの寸法とさせることが可能である。ディスクの厚さは適用場面に適合すべく変化させることが可能である。更に、基板物質は、事実上任意の透明物質とすることが可能であり、例えばガラス、プラスチック等を使用することが可能である。ホログラムを複製するプロセスは以下のステップを有している。（ａ）ホトレジストを平坦なガラスの円形基板上にスピンコーティングさせる。この場合のコーティングの厚さは２乃至４μｍである。このコーティングはリップル又はその他の変形を有するものであってはならない。本発明の一実施例では感光性物質としてシプレイ社のマイクロポジット１４００−３７を使用する。その他の同等の感光性物質を使用することも可能である。（ｂ）このようにしてコーティングしたディスクをホトレジスト製造業者の指示に従ってベーキングを行う。（ｃ）次いで、ホログラフィ記録テーブル上に位置されている回転テーブル上にこのディスクを装着する。（ｄ）記録されるべきファセットの形状及び寸法を持ったマスク内のアパーチャを介してのもの以外、レーザ光からディスクをシールドするためにマスクを配置させる。図１７は、６個のファセットを具備するスキャニングディスクの一実施例を示している。図１８に示したスキャニングディスク１８３は外径が１２０ｍｍである。スキャニングディスク１８３上の６個のファセットＡ乃至Ｆはホログラムトラック用の外側エッジ１８２を有している。この外側エッジはスキャニングディスク上で１１３ｍｍの直径を有している。ホログラムトラック用の内側トラック１８１は５５ｍｍの直径を有している。ホログラムトラックの内側エッジ１８１から外側エッジ１８２へ延在する６個の半径方向部材１８０は、ホログラムファセットＡ乃至Ｆの間の境界を確立している。これら６個のファセットは寸法が等しいので、その結果二つの境界１８０によって形成される角度は６０°である。典型的なフリンジ（縞）パターン１８４の一例がファセットＦに示されている。（ｅ）一つのファセットの露光は図３の記録用幾何学的形状を使用して行われる。（ｆ）次いで、次の露光されるファセットが先行するものに当接する精密な角度に亘って回転テーブルを回転させる。これらのステップは、全てのファセットが記録されるまで繰返し行われる。（ｇ）ディスクを取外して現像ステーションへ移動させシップレイ社の６０６現像器又はその他の同等の装置において所定時間の間（約３０秒）現像を行い、その結果ヘリウム・ネオンレーザによる現像期間中に前述した如く正確な深さを有する溝構造が得られる。次いで、そのディスクを蒸留水で約５秒間リンスし、且つスタンダードな乾燥窒素でブラスティングして乾燥させる。（ｈ）次いで、そのディスクを検査し且つ蓄音機用のディスクをスタンピングするために通常使用されるプロセスによって電着を行う。約０．０１インチのニッケルが付着される。（ｉ）溶媒中に浸漬することによりガラス基板からニッケルが剥離される。本発明の一実施例では溶媒としてアセトン（試薬等級）を使用する。厚さの変化として現像したホログラム上に存在していた変調はニッケル表面上に表われる。その結果得られるディスクはスタンピング用のマスターである。（ｊ）Ｃ−Ｄプレスから成形されたポリカーボネート又はＰＭＭＡディスクを、約３５μｍの厚さに片側接着テープのようにポリカーボネートに結合するＵＶ高分子化可能透明性プラスチック乾燥フィルムでコーティングする。（ｋ）次いで、このコーティングしたディスクをスタンピング用のプレスに配置させ、該プレスはスタンピングマスターをソフトなプラスチックに対して押圧させる。この時点において、ディスクを約１０秒の間紫外線を有するスタンダードなアークランプで照射させ、高分子化によってそれを硬化させる。（ｌ）プレスを開放し且つディスクを取出す。このようにして完成したスキャニングディスクは、ホログラフィスキャニングシステムにおいて使用することが可能である。従来技術の複製は、直接的に基板物質内にエンボス処理することにより行われていた。例えば、Ｒ．Ｂａｒｔｏｌｉｎｉｅｔａｌ．著「エンボスしたホログラム動画（ＥｍｂｏｓｓｅｄＨｏｌｏｇｒａｍｓＭｏｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅｓ）」、アプライドオプティックス（Ｖｏｌ．９，Ｐ．２２８３）、１９７０年の文献を参照すると良い。本発明によれば、エンボス処理のステップｋの前に基板をコーティングするステップｊが存在し、その場合にＵＶ高分子化可能な透明プラスチックでコーティングを行っている。このコーティングは従来技術と比較して二つの重要な利点を有している。第一に、このコーティングはポリカーボネート基板とほぼ同一の屈折率を有しており、そのことは反射による光損失を防止している。第二に、このコーティングは非常に深い溝（即ち、ｈ／ｄ＝１．４５）の凹所内に入込むが、スタンパから容易に解放させることが可能である。適切なＵＶ高分子化可能透明プラスチックの一例はＥ．Ｉ．デュポンデネムールアンドカンパニー、ウイルミントンのバーリーヒルプーラザ、デルウエア州１９８９８によって開発されており、それはデュポン社のドライホトポリマフィルム＃２として入手することが可能である。本発明の好適実施例ではこの特定のプラスチックを使用している。本発明システムは以下の利点を含む幾つかの利点を提供している。（１）本スキャナは周辺部回りに複数個のホログラフィ要素（即ち、一実施例においてはファセット）からなるアレイを具備する回転ホログラフィディスクを使用しており、それは入射レーザビームを精密な直線状に偏向させるだけでなく該ビームを小さなスポットへフォーカスさせる。この構成はビームを処理し且つフォーカスさせるための従来の補正用の光学系及びレンズを設けることの必要性を取除いている。（２）本スキャナは厳密に単色でない光源、即ち非常に廉価な半導体レーザを使用することを可能としている。この種類のレーザは温度によって波長がドリフトするという特性を有している。波長における変化は「モードホップ」と呼ばれる不規則なステップとして発生する。この種類のレーザを使用することの能力は、例えばＨｅ−Ｎｅ，Ｈｅ−Ｃｄ，アルゴンイオンネオジウムレーザ等のより高価な単色レーザを使用することの必要性を取除いており、これらの全てのレーザではホログラフィ又は従来のプリンタにおいて使用する場合に必要な内部的変調を与えることは不可能である。これらの場合には高価な外部的な変調器を使用することが必要である。（３）本スキャナは、オフィス用のレーザプリンタ適用に適した従来のどのようなシステムにおけるものと同等であるか又はそれより高い精度で一定速度のスキャニングを与える。（４）本ホログラフィスキャナシステムでは、ラインに亘って一定な寸法のスキャニングスポットを発生し、その形状はアパーチャマスクを使用することによって円形状から楕円形状へ調節させることが可能である。楕円形状のスポットは分解能を向上させた適用場面において望ましいものである。システムアパーチャマスクを使用することによりスポットの形状を変化させることが可能である。（５）本ホログラフィスキャナは平坦なフィールドを有している。（６）インスキャン方向及びクロススキャン方向の両方において完全に色収差を除去したホログラフィスキャナが提供され、それは現在市販されている最も廉価な半導体レーザの全ての起こりうる波長ドリフト及びモードホップインターバルに対して補正されている。（７）当該技術分野において今日市販されているどのようなシステムよりも低コストのレーザスキャナシステムが提供される。（８）読出しにおいて使用するものと異なった波長でホログラムを記録することにより発生するザイデル型の収差を消去するために収差補正要素を使用することなしに本質的に回折を制限した高解像度のホログラフィスキャナシステムが提供される。（９）検知可能なディスクのワブル即ち揺動エラーを有することのないホログラフィスキャナシステムが提供される。（１０）（ａ）曲がり補正、（ｂ）平坦なフィールド、（ｃ）直線性を同時的に達成することの可能な湾曲ミラーを使用するホログラフィスキャナシステムが提供される。（１１）事実上任意の透明な物質上に複製されたスキャニングディスクを使用することの可能なホログラフィスキャナシステムが提供される。以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変形が可能であることは勿論である。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】ディスク（１８３）を種々の透明な物質上に複製即ち模倣させることの可能な方法も提供される。

Claims

【特許請求の範囲】１．焦点面上に画像を形成するシステムにおいて、光ビームを射出する手段、前記光ビームを前記焦点面上へ偏向させ且つフォーカスさせるように前記射出手段と相対的に配置されたホログラム、前記焦点面上の前記光ビームのクロススキャンエラーを補正する手段、前記焦点面上の前記光ビームのインスキャンエラーを補正する手段、を有することを特徴とするシステム。２．特許請求の範囲第１項において、前記射出手段がレーザダイオードであることを特徴とするシステム。３．特許請求の範囲第２項において、前記レーザダイオードが前記ホログラムが実質的に全ての前記光ビームを一つのファーストオーダーへ回折することを可能とするように位置決めした点光源を近似することを特徴とするシステム。４．特許請求の範囲第１項において、前記ホログラム、ホログラフィプロセスにより現像されたものであることを特徴とするシステム。５．特許請求の範囲第１項において、前記光ビームが前記ホログラムにより偏向され、その際に前記ホログラムに関しての入力角度及び前記ホログラムに関しての出力角度を形成していることを特徴とするシステム。６．特許請求の範囲第５項において、前記入力角度及び出力角度が等しいことを特徴とするシステム。７．特許請求の範囲第６項において、前記入力角度及び出力角度が約２０度乃至約６０度の範囲内にあることを特徴とするシステム。８．特許請求の範囲第１項において、前記ホログラムが透過型ホログラムであることを特徴とするシステム。９．焦点面上に画像を再生するシステムにおいて、光ビームを射出する手段、前記光ビームを前記焦点面上へ偏向させ且つフォーカスさせるべく前記射出手段と動作関係に位置決めされた透過型ホログラム、を有しており、前記透過型ホログラムが溝高さ及び格子定数を有しており、且つ前記格子定数に対する前記溝高さの比が約１．４４であることを特徴とするシステム。１０．特許請求の範囲第１項において、前記ホログラムが反射型ホログラムであることを特徴とするシステム。１１．焦点面上に像を再生するシステムにおいて、光ビームを射出する手段、前記光ビームを前記焦点面上へ偏向させ且つフォーカスすべく前記射出手段と動作関係に位置決めされた透過型ホログラム、を有しており、前記透過型ホログラムが溝高さ及び格子定数を有しており、前記格子定数に対する前記溝高さの比が約０．３６であることを特徴とするシステム。１２．特許請求の範囲第１項において、前記ホログラムが透明物質から構成されていることを特徴とするシステム。１３．特許請求の範囲第１項において、前記インスキャンエラー補正手段が前記ホログラムの前に配設したプリズムを有しており、前記プリズムが前記光ビームを前記ホログラム上へ回折させることを特徴とするシステム。１４．特許請求の範囲第１項において、前記インスキャン補正手段及び前記クロススキャン補正手段が、前記射出手段の周波数におけるモードホッピング及びドリフトのために前記光ビームの位置を補正することを特徴とするシステム。１５．特許請求の範囲第１４項において、更に、曲がりを補正し且つ直線性及び平坦性を最適化するために前記光ビームを反射する手段が設けられていることを特徴とするシステム。１６．特許請求の範囲第１５項において、前記反射手段が湾曲ミラーであることを特徴とするシステム。１７．焦点面上へ像を再生するシステムにおいて、光ビームを射出する手段、前記焦点面上へ前記光ビームを偏向させ且つフォーカスすべく前記射出手段と動作関係に位置決めされたディスクホログラム、前記射出手段の周波数におけるモードホッピング及びドリフトに関して前記光ビームの位置を補正するために前記ディスクホログラムと相対的に配置した複数個のホログラム、曲がりを補正し且つ直線性及び平坦性を最適化するために前記ディスクホログラムと相対的に配置された前記光ビームを反射する手段、前記射出手段からの前記光ビームをコリメートする手段、を有しており、前記複数個のホログラムのうちの一つが前記焦点面近くに位置されていることを特徴とするシステム。１８．特許請求の範囲第１７項において、更に、前記ディスクホログラム近くに位置決めした光学要素が設けられており、前記複数個のホログラムのうちの前記一つが無非点収差ビームを発生し、且つ前記光学要素が実質的に前記無非点収差ビームを補正することを特徴とするシステム。１９．特許請求の範囲第１８項において、更に、実効的システムアパーチャを調節するためのアパーチャマスクが設けられていることを特徴とするシステム。２０．焦点面上に像を再生するシステムにおいて、光ビームを射出する手段、前記焦点面上に前記光ビームを偏向させ且つフォーカスさせるために前記射出手段と動作関係に位置決めされたディスクホログラム、前記射出手段の周波数におけるモードホッピング及びドリフトに関して前記光ビームの位置を補正するために前記ディスクホログラムと相対的に配置された複数個のホログラム、曲がりを補正し且つ直線性及び平坦性を最適化させるために前記ディスクホログラムと相対的に配置した前記光ビームを反射する手段、前記射出手段からの前記光ビームをコリメートさせる手段、を有しており、前記複数個のホログラムのうちの一つが前記ディスクホログラムの前に位置決めされており且つ前記ホログラム上への前記光ビームの所定の角度分散を与える空間周波数を有していることを特徴とするシステム。２１．特許請求の範囲第２０項において、前記複数個のホログラムのうちの別のホログラムが前記ディスクホログラムの後ろで且つ前記焦点面の前に位置決めされており、前記光ビームを回折してその際に無非点収差ビームを発生することを特徴とするシステム。２２．特許請求の範囲第２１項において、更に、前記無非点収差ビームを補正するために非点収差ビームを発生するべく前記ディスクホログラム近傍に位置決めして光学要素が設けられていることを特徴とするシステム。２３．特許請求の範囲第２１項において、前記コリメートする手段が半径方向に対称的なレーザコリメータであって、それが前記無非点収差ビームを実質的にキャンセルさせることを特徴とするシステム。２４．特許請求の範囲第２１項において、前記射出手段が生来の非点収差を有しており且つ前記コリメート手段が非点収差を有しており、且つ更に前記射出手段及び前記コリメート手段が結合して実質的に前記無非点収差ビームをキャンセルすることを特徴とするシステム。２５．ビーム配置を補正するためにホログラムを記録するシステムにおいて、特定の波長において、光ビームを射出する手段、参照ビームと物体ビームとの二つの光経路を形成するために前記光ビームを回折する手段、前記参照ビームを拡大する手段、前記参照ビームをコリメートする手段、前記物体ビームを拡大する手段、前記参照ビームをコリメートする手段、感光性表面から所定の距離において前記物体ビームをフォーカスする手段、を有しており、前記参照ビーム及び前記物体ビームが干渉して前記感光性表面上に記録される空間周波数勾配において湾曲した縞パターンを発生することを特徴とするシステム。２６．特許請求の範囲第２５項において、前記参照ビームを拡大する手段が第一顕微鏡対物レンズであり、且つ前記物体ビームを拡大する手段が第二顕微鏡対物レンズであることを特徴とするシステム。２７．特許請求の範囲第２６項において、前記参照ビームをコリメートする手段が水平面においてコリメートする第一レンズを有しており、且つ垂直面においてコリメートする第二レンズを有していることを特徴とするシステム。２８．特許請求の範囲第２７項において、前記物体ビームをコリメートする手段が、水平面において前記物体ビームをコリメートする第三レンズを有すると共に、垂直面において前記物体ビームをコリメートする第四レンズを有していることを特徴とするシステム。２９．特許請求の範囲第２８項において、前記フォーカス手段が第五レンズを有していることを特徴とするシステム。３０．スキャンラインと垂直なビーム配置を補正するホログラム記録方法において、特定の波長で光ビームを射出し、参照ビームと物体ビームとの二つの光経路を形成するために前記光ビームを回折し、前記参照ビーム及び前記物体ビームを拡大し、水平面及び垂直面において前記参照ビーム及び前記物体ビームをコリメートし、感光性表面から所定距離にある焦点ラインへ前記物体ビームをフォーカスし、前記参照ビーム及び前記物体ビームが干渉してパターンを発生することを可能とし、前記感光性表面上に前記パターンを記録する、上記各ステップを有することを特徴とする方法。３１．特許請求の範囲第３０項において、前記参照ビームの拡大は、第一顕微鏡対物レンズで行い、且つ前記物体ビームの拡大は第二顕微鏡対物レンズで行うことを特徴とする方法。３２．特許請求の範囲第３１項において、前記水平面における前記参照ビームのコリメートは第一レンズで行い、垂直面における前記参照ビームのコリメートは第二レンズで行い、水平面における前記物体ビームのコリメートは第三レンズで行い、垂直面における前記物体ビームのコリメートは第四レンズで行い、且つ前記物体ビームのフォーカス動作は第五レンズで行うことを特徴とする方法。３３．ホログラフィプロセスにより発生された表面を複製する方法において、（ａ）ガラス基板上にホトレジストを付与し、（ｂ）前記基板をベーキングし、（ｃ）前記基板を回転テーブル上に装着し、（ｄ）前記基板の一部のみを露光させるために前記基板上にマスクを配置し、（ｅ）前記基板を参照ビーム及び物体ビームへ露光させ、（ｆ）前記回転テーブルを回転させて前記基板の別の部分を露光させ、（ｇ）前記基板の全ての部分が露光されるまで上記ステップ（ｄ）乃至（ｆ）を継続して行い、（ｈ）前記基板を金属で電着し、（ｉ）前記基板から前記金属を剥離してスタンピング用マスターを形成し、（ｊ）ポリカーボネート基板をＵＶ高分子化可能透明プラスチックでコーティングしてその際にコーティングされた基板を形成し、（ｋ）前記コーティングした基板をスタンピング用プレス内に配置し、（ｌ）前記コーティングした基板を前記スタンピング用マスターでスタンピングし、（ｍ）前記コーティングした基板を前記スタンピング用プレスから取除き、（ｎ）前記コーティングした基板を紫外線で照射させる、上記各ステップを有することを特徴とする方法。３４．特許請求の範囲第３３項において、前記ホトレジストが前記ガラス基板上にスピンコーティングされることを特徴とする方法。３５．特許請求項の範囲第３４項において、前記ホトレジストが約２μｍ乃至約４μｍの間の厚さにスピンコーティングさせることを特徴とする方法。３６．特許請求の範囲第３５項において、前記金属が約０．０１インチの厚さになるまで前記電着を継続して行うことを特徴とする方法。３７．特許請求の範囲第３６項において、前記電着に対してニッケルを使用することを特徴とする方法。３８．特許請求の範囲第３７項において、前記基板及び前記スタンピング用マスターを溶媒内に浸漬させることにより剥離を行うことを特徴とする方法。３９．焦点面上に像を形成する方法において、点光源から光ビームを射出し、前記光ビームの実質的に全てを一つのファーストオーダー光ビームへ偏向させるホログラムに対して所定の角度で前記光ビームの中心軸を位置決めし、前記光ビームを前記ホログラムを介して通過させることにより前記光ビームを前記焦点面上にフォーカスさせ、前記焦点面上の前記光ビームのインスキャンエラーを補正し、前記インスキャンエラーとは独立的に前記焦点面上の前記光ビームのクロススキャンエラーを補正する、上記各ステップを有することを特徴とする方法。４０．特許請求の範囲第３９項において、更に、前記ホログラムでフォーカスさせる前に前記光ビームをコリメートさせることを特徴とする方法。４１．特許請求項の範囲第４０項において、更に、曲がりを補正し且つ直線性及び平坦性を最適化させるために前記光ビームを反射させることを特徴とする方法。４２．焦点面上に像を再生する方法において、点光源から光ビームを射出し、前記光ビームの実質的に全てを第一ホログラムで一つのファーストオーダーへ回折させることを可能とする前記第一ホログラムに対して所定の角度で前記光ビームの中心軸を位置決めし、第二ホログラムで前記光ビームを前記焦点面上へ偏向させると共にフォーカスさせ、前記第一ホログラムの前に前記光ビームをコリメートし、曲がりを補正し且つ直線性及び平坦性を最適化させるために前記光ビームを反射させ、前記第二ホログラムによる偏向の後に第三ホログラムで前記光ビームを回折させる、上記各ステップを有することを特徴とする方法。４３．特許請求の範囲第４２項において、前記第一ホログラムによる前記光ビームの回折によって第一分散が発生し、前記第二ホログラムによる前記偏向及びフォーカス動作により第二分散が発生し、且つ前記第三ホログラムで前記光ビームを回折することにより第三分散が発生し、前記第一、第二、第三分散が結合して収差を消去したシステムを提供していることを特徴とする方法。４４．特許請求の範囲第４２項において、更に、前記第三ホログラムで無非点収差性の光ビームを形成し、前記無非点収差光ビームを補正するために前記第一ホログラムの前に光学要素を位置決めさせることを特徴とする方法。４５．特許請求の範囲第４４項において、更に、前記第一ホログラムの前に位置決めしたアパーチャマスクでシステムアパーチャを調節することを特徴とする方法。４６．特許請求の範囲第４３項において、前記第三ホログラムが前記光ビームをして前記焦点面上へ垂直方向に入射させることを特徴とする方法。４７．特許請求の範囲第４６項において、更に、前記無非点収差光ビームを補正するために前記第一ホログラムの後に位置決めした光学要素で非点収差光ビームを形成することを特徴とする方法。４８．特許請求の範囲第４６項において、更に、前記第一ホログラムの前に位置決めした半径方向に対称的なレーザコリメータで非点収差光ビームを形成し、且つ前記第三ホログラムで前記非点収差光ビームを補正することを特徴とする方法。