JPS5814114A - ホログラム光走査器 - Google Patents

ホログラム光走査器

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JPS5814114A
JPS5814114A JP11217181A JP11217181A JPS5814114A JP S5814114 A JPS5814114 A JP S5814114A JP 11217181 A JP11217181 A JP 11217181A JP 11217181 A JP11217181 A JP 11217181A JP S5814114 A JPS5814114 A JP S5814114A
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JP
Japan
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hologram
light
screen
cylindrical lens
optical scanner
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Application number
JP11217181A
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English (en)
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JPH042932B2 (ja
Inventor
Keiji Kataoka
慶二 片岡
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Koki Holdings Co Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/106Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ光をスクリーン上に微小な光スポット
に絞りこむと共に光走査するホログラムを用いた光走査
器に関するものである。
従来のホログラム光走査器の作成方法1、およびその使
用方法を第1図、第2図にて説明する。第1図に示すよ
うにホログラムは互いに可干渉な2つの光束(これを物
体光4、参照光3と称する)を記録材料1上に干渉させ
記録することにより作成する。
第1図においては物体光4は0点より発散するレーザ光
、参照光3はZY平面内の2.軸から01の角度をなす
光軸に平行なレーザ光としている。
ここで、0点と記録材料間の距離をfとする。
第2図は第1図で作成したホログラムでスクリーン2上
を光走査する光学系を示している。この光学系において
は、Z軸より02角度をなす方向か照明光7をホログラ
ムに照射し、ホログラムからの回折光8をスクリーン2
に導く。ホログラムを矢印5方向KXQ並進させるとス
クリーン上の結像点6はスクリーン上をその中心からX
llの位置に来る。この時、XoとXlの間には次の関
係が成立する。
xs −(p/f ) XXo     ・(1)すな
わち、ホログラムの並進量x6はスクリーン上ではp/
’f倍して光走査されることになる。
ところで、照明光7はホログラムから距離を離れた場所
から発散するレーザ光であるが、パラメータtはホログ
ラムからの回折光8がスクリーン中央で微小な光スポッ
トに絞りこむ必要のため次式で示す関係式より求められ
る。
11 え 、  、         −(2)いま、f=1
00tm 、 p=50,0tanとするとt=125
mとなる。
ところで、式(2)により決まる照明光をホログラムに
照射し、ホログラムを並進させると並進量XQが大きく
なるにつれて、光スポットが微小に絞りこめない欠点が
生じる。これは、ホログラムからの回折光のスクリーン
上でのX方向の絞りこみ位置p!とX方向の絞りこみ位
置pアがスクリーン位置から大きくずれる、いわゆる非
点、像面わん曲などの収差が生じることによる。第3図
は並進量Xoに対するp、、p、を求めたものである。
但し、f = 100 mm 、θ、=5°、t=12
5mmとした。
したがって、本発明の目的は上記した従来技術の欠点を
なくシ、スクリーン上の広い光走査域においても微小な
光スポットを実現させるホログラム光走査器を実現させ
ることにある。
上記の目的を達成するために、本発明ではホログラム記
録時に参照光中に円筒レンズからなる光学系をそう人し
、収差を導入した参照光でホログラム記録し、第2図に
示した再生装置で再生する。
第4図は第1図に示した平行光である参照光中にそう人
する円筒レンズ9−1.9−2を示しており、簡単のた
めに物体光は省いている。ホログラム記録材料は原点0
を含むxy面内に置かれる。
円筒レンズ9−1.9−2は互いの焦点を共有する、a
focal系に設置しであるので9−1に入射する平行
光はホログラム面内に平行光で入射する。
いま、円筒レンズの光軸OHとX軸が作る平面内のレー
ザ光11.12を考える。レーザ光11は光軸OHに十
分近く、12は光軸OHより大きく離れているので円筒
レンズ9−1がそれぞれのレーザ光を絞りこむ時、球面
収差のため、図に示したδ8なる焦点ずれを生じる。こ
のだめ、円筒レンズ9−2を出射した平行レーザ光は0
点近傍では理想に近い平行光であるが、X軸方向に離れ
るにしたがい、δつに対応する収差の伴った平行光とな
る。したがって、第4図に示した光学系を参照先の光学
系に用いると、第3図に示したX方向結像点p8の結像
点ずれを修正することが可能となる。第5図は第4図の
光学系を参照先の光学系に用いた場合のp!を求めた結
果を示している(ここで、f=100醋、θ、=5°、
 l= 125mgとしている)。但し、円筒レンズ9
−1.9−2として焦点距離qルンズ厚み10mm円筒
レンズ9−2と原点0間の距離をqとしている。
q=3101+11+に選ぶとXo=25m+までほと
んど結像点は平坦になり、長幼な修正効果が得られてい
ることがわかる。
次に、第3図に示した結偉点pアを更に平坦化するため
の光学系を第6図により説明する。この場合には第4図
の光学系に加えて、更に円筒レンズ10−1.10−2
を用いる。円筒レンズ1゜−1,10−2もは#Y a
focal K配置してあルノで、円筒レンズ9−1に
入射する平行レーザ光はホログラム記録材料面xyに平
行レーザ光で入射する。円筒レンズ9−1に入射するレ
ーザ光として光軸OH軸上にあるX方向の光束の拡がD
DHおよび、光軸から離れたABを考える。DH。
ABはホログラム記録材料面上でそれぞれD′0゜A′
B′となる。レーザ光ABは円筒レンズ1o−1に斜め
に入射するため結像点ずれδ、を仇じる。
このため、ホログラム記録材料面上A/ n/の光束は
収差を伴った平行光となり、X方向の結像点pアが平坦
化することが可能となる。第7図に円筒レンズ10−1
.10−2の焦点距Nkhとして70m+の吃のを用い
た計算結果を示している。円筒レンズ10−1.10−
2が無い場合に比べて、結像点が長幼に平坦化している
ことがわかる。但し、第7図の計算においては円筒レン
ズなしの場合(曲線にで示す)のXo =Owaにおけ
る結像点は500mよりずれているので円筒レンズ10
−1.10−2間の距離を2hより少しdefousさ
せることにより、Xo =Ommで500mmの結像点
位置に修正している。defocus量は−0,695
+o+であった。但し、第7図において、f−100t
tan 。
θ、=5°、t=125園としている。
第8図はホログラム13をディスク上に配列させ、ディ
スク11を回転させることによりホログラムを次々と再
生し、スクリーン2上を光走査する従来のホログラム光
走査器を示す。ホログラム13を第1図に示した光学系
で作成されたものとすると、スクリーン上での光走査線
14は曲がったものとなり直線にならない欠点がある。
この欠点を解決するために、更に本発明ではホログラム
ディスク13とスクリーン2間に円筒レンズを配置させ
る。第9図はホログラム13とスクリーン2間に配置す
る円筒レンズ12の動作原理を説明するための図である
、第8図のディスクが回転しホログラムが再生されると
、第9図に示したように光軸14と角度αをなすレーザ
光15が再生され、その角度αはディスクの回転に対応
し変動する。スクリーンが円筒レンズ焦点距離(gとす
る)の位置にあるとすると、すなわちSの位置にスクリ
ーンを配置した場合、光走査位置のy座標はgαとなる
。円筒レンズがない場合はpαの位置となるので光走査
線の曲がりはg / p倍に緩和される。ホログラム位
置Uの円筒レンズ12に対する共役点Tにスクリーンを
配置すると、はぼ完全に光走査線の曲がりは修正される
ことは第9図より明きらかである。
第1O図は本発明のホログラム光走査器におけるホログ
ラム記録装装置を示している。3は参照光、4は物体光
であり、互いに可干渉なレーザ光である。その干渉パタ
ーンはホログラムとして記録材料1上に記録させる。物
体光は0点より発散するレーザ光である。参照光はすで
に第6図で説明したように4枚の円筒レンズを通過して
記録材料l上に達する。
第10図に作成したホログラムは従来の第2図で示した
光学系を用い、光走査器として使用する。
第11図は本発明のホログラム光走査器を示す。
ホログラム13はディスク11上に図のごとく配置させ
てあり、各ホログラムは従来の第1図に示したホログラ
ム記録装置あるいはM2O図の本発明のホログラム記録
装置で作成したものであってよい。
ディスク11とスクリーン2間にはすでに第9図で動作
原理について説明した円筒レンズ12が配置してあり、
直線状の光走査線が実現できる。
第11図におけるホログラムを照射する光学系の詳細は
第12図で説明する。ホログラム13には第13図に示
した形状のパターン14が照射されている。X方向の大
きさdxはdyよりも大きく、dxの大きさは式(3)
で決まる回折の公式よね求められる。
dx=4λp/(πdo )       ・”(3)
ここで、pはディスクからスクリーンまでの距離、λは
光の波長、doはスクリーン上に絞りこむビーム径であ
る。
X方向の大きさdyは十分狭く、回折のためホ(9) ログラム13により十分絞りこめず、円筒レンズ12に
よりスクリーン上に微小な光スポットで絞りこまれる。
円筒レンズ12に入射するビーム径をdYoとすると、
dyo と60間には次の関係が成立する。
ここで、rは円筒レンズとスクリーン間の距離である。
ところで、dyoと47間には式(5)の示す関係式が
成り立つ。
ホログラム出射後のX方向のビーム幅1f:d’!=d
’/。
であることから、はとんど平行光となり、式(4)にお
けるrは円筒レンズ焦点距離gに設定可能となろう
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のホログラム光走査器におけるホ(lO) ログラム記録装置を示す図、第2図は従来のホログラム
を再生する再生装置を示す図、第3図は従来のホログラ
ム光走査器の特性を示す図、第4図は本発明のホログラ
ム光走査器におけるホログラム記録時の光学系に関する
説明図、第5図は第4図に関する本発明の動作特性を示
す図、第6図は第4図と共に本発明の光学性を説り」す
る図、第7図は第6図の光学系に基づいた本発明の動作
特性を示す図、第8図は従来のディスク状ホログラム光
走査器の問題点を示す図、m9図は第8図に示した問題
点を解決する本発明の原理について説明する図、第10
図は本発明のホログラム光走査器においてホログラム記
録装置を示す図、第11図。 第12図は本発明のホログラム光走査器を示す図、第1
3図はホログラムに照射するレーザ光パターンを示す図
である。 (11) 第 1  図 / ノ:σ 76 第 4 (2) 7 第 δ (2) 第 9 図 第 IQ  [¥]

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一点から発する物体光と参照光との干渉にょわホロ
    グラムを作成し、上記作成したホログラムにレーザ光を
    照射し、ホログラムを変位させることによりホログラム
    からの再生光が光走査するホログラム光走査器において
    、上記参照光中にホログラム変位方向に収束する円筒レ
    ンズを配置し、ホログラムを記録することを特徴とする
    ホログラム光走査器。 2、上記円筒レンズが収束、あるいは発散させる光束中
    にホログラムの変位゛方向に対し直角方向に光束を収束
    する機能を4つ円筒レンズをか照光中に配置することを
    特徴とする特許dlv求の範囲第1項記載のホログラム
    光走査器。
JP11217181A 1981-07-20 1981-07-20 ホログラム光走査器 Granted JPS5814114A (ja)

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JP11217181A JPS5814114A (ja) 1981-07-20 1981-07-20 ホログラム光走査器

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Publications (2)

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JPS5814114A true JPS5814114A (ja) 1983-01-26
JPH042932B2 JPH042932B2 (ja) 1992-01-21

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ID=14580018

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228708A (ja) * 1985-07-31 1987-02-06 Fujitsu Ltd 光ビ−ム走査装置及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228708A (ja) * 1985-07-31 1987-02-06 Fujitsu Ltd 光ビ−ム走査装置及びその製造方法
JPH0521210B2 (ja) * 1985-07-31 1993-03-23 Fujitsu Ltd

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JPH042932B2 (ja) 1992-01-21

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