JPH11305639A - ホログラム記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で分配される２つのレーザー光の
光軸が安定していて高精度で高効率に２か所でホログラ
ム記録を行うことができるホログラム記録装置。 【解決手段】 偏光ビームスプリッター２６の入射光路
中に１／２波長板２５を光軸の周りに回転調節可能に配
置し、ホログラム記録のためのレーザー光Ｌ１を偏光ビ
ームスプリッター２６と１／２波長板２５により異なる
２つの光路Ｌ３、Ｌ４に選択的に振り分け可能にし、そ
の異なる２つの光路中それぞれにホログラム記録部２
９，３０を設け、それらホログラム記録部で交互にホロ
グラム記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム記録装
置に関し、特に、ホログラムを効率的に記録あるいは複
製できる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ホログラムには透過型と反射型があり、
ホログラム記録には、まず、１本のレーザービームを２
分して一方で記録する物体を照明し、その物体から散乱
された光（物体光）と２分した他方の光（参照光）とを
感光材料中で干渉させて記録する方法があり、その物体
光と参照光が感光材料の同じ側から入射するとき、記録
されたホログラムは透過型となり、相互に反対側から入
射するとき、記録されたホログラムは反射型となる。ホ
ログラム記録にはホログラム複製による記録方法もあ
り、上記のようにして記録されたホログラムを原版とし
て、その原版を感光材料の上に密着あるいは若干距離を
おいて重ね合わせ、透過型の場合は原版側から、反射型
の場合は感光材料側からレーザー光を照射して、原版か
ら回折された１次回折光と０次光あるいは入射光とを感
光材料中で干渉させることにより原版と同様のホログラ
ムが記録（複製）される。

【０００３】図４、図５に従来のホログラム複製装置の
例を示す。図４は、反射型ホログラムを複製するための
ホログラム複製装置の全体の概略の構成を示す図であ
り、複製装置の機枠に支持台１１が固定されており、そ
の上面にホログラム複製用原版１が支持固定される。こ
こでは、複数枚のホログラム原版１が多面付けで支持固
定されている。また、複製装置にはフィルム状の感光材
料を送り出す巻き出しロール１２と露光済みの感光材料
を巻き取る巻き取りロール１３が設けられており、両ロ
ール１２、１３間にフォトポリマー等の反射型ホログラ
ム感光材料２が張り渡される。巻き出しロール１２から
送り出される感光材料２の両側にはペット等のカバーフ
ィルム３、４がラミネートされており、原版１の位置に
達する前に、感光材料２の片側（下側）のカバーフィル
ム４は剥離され、剥離されたカバーフィルム４は巻き取
りロール１４により巻き取られる。また、原版１の位置
でホログラムが露光複製された感光材料２の露出面は、
巻き取りロール１３で巻き取られる前に巻き出しロール
１５から送り出されたカバーフィルム５で再びカバーさ
れる。

【０００４】カバーフィルム４が剥離された感光材料２
はラミネートローラ１６でホログラム原版１に均一に密
着された後、レーザー２０から発振されミラー２１を経
てレンズ２２及び不図示のピンホールを経たレーザー光
２３が感光材料２側からホログラム原版１に照明され、
この入射光とホログラム原版１からの回折光とが密着さ
れた感光材料２中で干渉することによりホログラム原版
１と同じ特性の反射型ホログラムが感光材料２中に複製
される。多面付けされたホログラム原版１の１ピッチ分
の露光後、感光材料２をホログラム原版１から剥離し、
その感光材料２を１ピッチ分巻き取り側に送り、同様に
工程を繰り返すことにより、ホログラム原版１から多数
枚の反射型ホログラムが複製される。

【０００５】図５は、透過型ホログラムを複製するため
のホログラム複製装置の全体の概略の構成を示す図であ
り、複製装置の機枠に支持台１７が固定されており、そ
の上面にホログラム複製用原版１’が支持固定される。
この場合は、支持台１７の下からレーザー光２３が照明
されるので、支持台１７は中央部に穴の開いた枠状のも
のか、少なくとも中央部に透明ガラスが嵌め込まれた形
状のものである。その他、巻き出しロール１２、巻き取
りロール１３、カバーフィルム巻き取りロール１４、カ
バーフィルム巻き出しロール１５、ラミネートローラ１
６の配置構成は図４の場合と同様であるが、この場合の
感光材料２は、フォトポリマー、フォトレジスト、銀塩
感材、重クロム酸ゼラチン等の透過型ホログラム感光材
料が使用される。

【０００６】そして、カバーフィルム４が剥離された感
光材料２がラミネートローラ１６でホログラム原版１に
均一に密着された後、レーザー２０から発振されミラー
２１を経てレンズ２２及び不図示のピンホールを経たレ
ーザー光２３がホログラム原版１’側から照明され、ホ
ログラム原版１’で回折されずに透過する光とホログラ
ム原版１’で回折された光とが密着された感光材料２中
で干渉することによりホログラム原版１’と同じ特性の
透過型ホログラムが感光材料２中に複製され、図４の場
合と同様の工程が繰り返され、ホログラム原版１’から
多数枚の透過型ホログラムが複製される。

【０００７】ところで、従来、例えば図４又は図５のよ
うな記録装置を２つ用い、１個のレーザーから発振され
た１本のレーザー光を２つの記録位置に交互に振り分け
てホログラム記録を行う場合、一方の記録位置にレーザ
ー光を照射する場合、光路途中に例えば揺動ミラーを配
置し、レーザー光を所定の角度で反射させ、その一方の
記録位置に通じる光路にレーザー光を導いている。次
に、もう一方の記録位置にレーザー光を照射する場合に
は、光路途中の上記の揺動ミラーを光路から外してレー
ザー光を直進させ、そのもう一方の記録位置に通じる光
路にレーザー光を導いている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような可動式のミラーによりレーザー光を交互に２方向
に分配する方法を利用して２か所でホログラム記録を行
う場合、ミラー面の光軸に対する角度を高精度で制御す
ることが困難なため、ミラーで反射された後のレーザー
光の光軸がずれてしまい、高精度でホログラム複製ある
いは記録を行うことが難しいという問題があった。

【０００９】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で分
配される２つのレーザー光の光軸が安定していて高精度
で高効率に２か所でホログラム記録を行うことができる
ホログラム記録装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラム記録装置は、偏光ビームスプリッターの
入射光路中に１／２波長板を光軸の周りに回転調節可能
に配置し、ホログラム記録のためのレーザー光を前記偏
光ビームスプリッターと１／２波長板により異なる２つ
の光路に選択的に振り分け可能にし、その異なる２つの
光路中それぞれにホログラム記録部を設け、それらホロ
グラム記録部で交互にホログラム記録を行うことを特徴
とするものである。

【００１１】この場合、ホログラム記録部として、ホロ
グラム原版からホログラムを複製するホログラム複製部
とすることができる。その際、ホログラム複製部ではホ
ログラム原版上あるいは下にフィルム状感光材料を間欠
的に供給、除去するようにすることができる。

【００１２】本発明においては、偏光ビームスプリッタ
ーと１／２波長板からなる光学系により、２つのホログ
ラム記録部にレーザー光を交互に選択的に分配可能にし
たので、光軸のずれがなく、安定していて高精度で、レ
ーザー光の無駄がなく高効率にホログラム記録を行うこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の１実施例のホログラム記
録装置を図面を参照にしながら具体的に説明する。図１
は本発明の１実施例のホログラム複製装置の概略図であ
り、例えばアルゴンレーザー（波長５１４．５ｎｍ）か
らなるレーザー２０と、そのレーザー２０からのレーザ
ー光Ｌ１を反射させるミラーＭ１と、ミラーＭ１で反射
されたレーザー光Ｌ１の光路中に配置され光軸の周りで
回転可能な１／２波長板２５と、１／２波長板２５を通
過したレーザー光Ｌ２の光路中に配置された偏光ビーム
スプリッター２６と、偏光ビームスプリッター２６を透
過したレーザー光Ｌ３を順に反射させるミラーＭ２、Ｍ
３、Ｍ４とからなる光学系部２７と、それぞれ反射型ホ
ログラム原版Ａ及びＢが配置され、２枚の透明カバーフ
ィルムで挟持されてなるフィルム状の感光材料２８（例
えば、ＤｕＰｏｎｔ社製 ＯｍｎｉＤｅｘ３５２等）の
下側のカバーフィルムを剥離しながら原版Ａ及びＢ上に
順次供給する複製部２９、３０とからなっており、偏光
ビームスプリッター２６を透過したレーザー光Ｌ３は複
製部２９の反射型ホログラム原版Ａ上に、偏光ビームス
プリッター２６で反射したレーザー光Ｌ４は複製部３０
の反射型ホログラム原版Ａ上に導かれるようになってい
る。なお、図１には、偏光ビームスプリッター２６から
原版Ａ及びＢ間に設置されている対物レンズ、スペーシ
ャルフィルター（ピンホール）、シャッター、ミラー等
は図示を省いてある。

【００１４】ここで、図１の装置の作用を説明する前
に、１／２波長板２５と偏光ビームスプリッター２６の
機能を図２を参照にして説明する。偏光ビームスプリッ
ター２６は、図２の構成では、多層膜からなる分割面３
１に入射する光Ｌ２がｓ偏光のときにその分割面３１で
反射し、ｐ偏光のときにその分割面３１を直通する特性
を有するものである。偏光ビームスプリッター２６とし
ては、その他に、複屈折結晶を組み合わせたプリズムか
らなり、分割面に入射する光がｓ偏光のときとｐ偏光の
ときに相互に異なる光路を進む特性を有するものもあ
る。ここで、ｓ偏光とは、分割面の法線と入射光線を含
む面に垂直に直線偏光している光であり、ｐ偏光とは、
その面に平行に直線偏光している光である。

【００１５】また、１／２波長板２５は、入射する直線
偏光の偏光面を回転させる特性を有するものであり、１
／２波長板２５を光軸に垂直に角度θ回転させると、偏
光面を角度２θ回転させる機能を有する。

【００１６】したがって、レーザー２０からのレーザー
光Ｌ１が例えばｓ偏光であるとし、図２（ａ）の状態で
１／２波長板２５の位置がそのｓ偏光の状態を保ったま
ま通過させるとし、図２（ｂ）の状態では１／２波長板
２５を図２（ａ）の状態から光軸の周りで４５°回転さ
せた位置にあるとすると、図２（ｂ）の状態では、１／
２波長板２５を透過したレーザー光Ｌ２はｐ偏光とな
る。そのため、図２（ａ）の状態では、偏光ビームスプ
リッター２６に入射するレーザー光Ｌ２は分割面３１で
反射されレーザー光Ｌ４となり、図２（ｂ）の状態で
は、分割面３１を透過しレーザー光Ｌ３となる。

【００１７】このように、偏光ビームスプリッター２６
の入射光路中に１／２波長板２５を配置し、その光軸の
周りに４５°回転調節可能にすることにより、異なる２
つの光路に選択的にレーザー光を振り分けることができ
る。この場合に、１／２波長板２５を光軸の周りで回転
調節するときに光軸のずれは発生しない。また、レーザ
ー光の振り分けは略１００％可能でエネルギーロスはほ
とんど起きない。

【００１８】図１に戻って、まず、複製部３０の反射型
ホログラム原版Ｂ上でホログラム記録を行う場合には、
アルゴンレーザー２０から出射されたレーザー光Ｌ１を
ミラーＭ１を介して１／２波長板２５に入射させる。こ
のとき、１／２波長板２５は図２（ａ）の位置に回転調
節されており、レーザー光Ｌ２はビームスプリッター２
６で反射されｓ偏光のレーザー光Ｌ４として複製部３０
へ導かれる。この光路中に配置された図示しないシャッ
ターを開いて、反射型ホログラム原版Ｂ上に間欠的に送
られたフィルム状感光材料２８をこのレーザー光Ｌ４に
より露光する。所定の時間経過後、シャッターを閉じて
レーザー光Ｌ４の照射を終了する。レーザー光Ｌ４によ
る露光終了後、複製部３０で露光された感光材料２８部
分を原版Ｂ上から取り除き間欠的に送って、次にその感
光材料２８の未露光部分を原版Ｂ上に貼り付ける。

【００１９】次に、複製部２９の別の反射型ホログラム
原版Ａ上でホログラム記録を行う場合には、１／２波長
板２５を図２（ａ）の位置から光軸の周りで４５°回転
調節し、１／２波長板２５を透過したレーザー光Ｌ２を
ｐ偏光にする。こうすると、レーザー光Ｌ２はビームス
プリッター２６を直進透過し、レーザー光Ｌ３としてミ
ラーＭ２〜Ｍ４を介して複製部２９へ導かれる。この光
路中に配置された図示しないシャッターを開いて、反射
型ホログラム原版Ａ上に間欠的に送られたフィルム状感
光材料２８をこのレーザー光Ｌ３により露光する。所定
の時間経過後、シャッターを閉じてレーザー光Ｌ３の照
射を終了する。レーザー光Ｌ３による露光終了後、複製
部２９で露光された感光材料２８部分を原版Ａ上から取
り除き間欠的に送って、次にその感光材料２８の未露光
部分を原版Ａ上に貼り付ける。

【００２０】以上の各複製部２９、３０での露光記録
後、露光済み感光材料２８部分を原版Ａ又はＢから除去
し、次の未露光部分を供給、貼り付けている間はレーザ
ー光が利用されないブランク時間となる。そこで、図３
にタイムチャートを示すように、一方の複製部２９のブ
ランク時間に１／２波長板２５を回転調節して切り換え
他方の複製部３０でホログラム露光記録を行い、他方の
複製部３０のブランク時間に１／２波長板２５を回転調
節して切り換え一方の複製部２９でホログラム露光記録
を行うように相互に連係して連続的にホログラム記録を
行うようにすることができる。

【００２１】以上、本発明のホログラム記録装置を実施
例に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施例に限
定されず種々の変形が可能である。例えば、ホログラム
複製部２９、３０の代わりに、あるいは、何れか一方を
物体光と参照光との干渉によるホログラム記録部として
もよい。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、偏光ビームスプリッターと１／２波長板から
なる光学系により、２つのホログラム記録部にレーザー
光を交互に選択的に分配可能にしたので、光軸のずれが
なく、安定していて高精度で、レーザー光の無駄がなく
高効率にホログラム記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のホログラム複製装置の概略
図である。

【図２】偏光ビームスプリッターと１／２波長板からな
る光学系の機能を説明するための図である。

【図３】図１のホログラム複製装置の連係動作を示すタ
イムチャートである。

【図４】反射型ホログラムを複製するためのホログラム
複製装置の全体の概略の構成を示す図である。

【図５】透過型ホログラムを複製するためのホログラム
複製装置の全体の概略の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…反射型ホログラム原版 １’…透過型ホログラム原版 ２…ホログラム感光材料 ３、４、５…カバーフィルム １１…支持台 １２…巻き出しロール １３…巻き取りロール １４…巻き取りロール １５…巻き出しロール １６…ラミネートローラ １７…支持台 ２０…レーザー ２１…ミラー ２２…レンズ ２３…レーザー光 ２５…１／２波長板 ２６…偏光ビームスプリッター ２７…光学系部 ２８…感光材料 ２９、３０…複製部 ３１…分割面 Ａ、Ｂ…反射型ホログラム原版 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４…レーザー光 Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４…ミラー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光ビームスプリッターの入射光路中に
   １／２波長板を光軸の周りに回転調節可能に配置し、ホ
   ログラム記録のためのレーザー光を前記偏光ビームスプ
   リッターと１／２波長板により異なる２つの光路に選択
   的に振り分け可能にし、その異なる２つの光路中それぞ
   れにホログラム記録部を設け、それらホログラム記録部
   で交互にホログラム記録を行うことを特徴とするホログ
   ラム記録装置。
2. 【請求項２】 前記ホログラム記録部がホログラム原版
   からホログラムを複製するホログラム複製部であること
   を特徴とする請求項１記載のホログラム記録装置。
3. 【請求項３】 前記ホログラム複製部ではホログラム原
   版上あるいは下にフィルム状感光材料を間欠的に供給、
   除去することを特徴とする請求項２記載のホログラム記
   録装置。