JPS5988779A

JPS5988779A - ホログラムの特性評価方法

Info

Publication number: JPS5988779A
Application number: JP19928082A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ikeda; 池田　弘之; Fumio Yamagishi; 文雄山岸; Shunji Kitagawa; 俊二北川; Kozo Yamazaki; 行造山崎; Shinya Hasegawa; 信也長谷川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-22
Also published as: JPS6145235B2

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】（ａ）発明の技術分野本発明は光走査装置におけるホログラムの特性評価方法
に関する。

（ｂ）技術の背景近時、Ｐ　ＯＳ　（Ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　５ａｌｅ　）シ
ステムにおけるバーコード読取り、あるいはプリンター
装置における無衝撃印字にホログラムを利用する方式が
採用されている。

上記の目的に使用するホログラノ、は、一般にガラス板
に塗布された、例えば乳剤感光層のような記録材料に、
第１図に示すようにして２つのコヒーレント光（Ａ）お
よび（Ｂ）を照射して形成される。同図において、１は
記録材料である。

この場合に形成される干渉縞２は、前記光束（Ａ）およ
び（Ｂ）の波面および波長によって、記録材料１面内に
おける分布が決定される。また、干渉縞２は、記録材料
１の厚さ方向に拡がり持って形成されるが、この拡がり
の方向は前記光束（Ａ）と（Ｂ）のなす角の２等分線方
向に一致する。

上記のようにして形成されたホログラムの再生、すなわ
ち該ホログラムによる光走査、を行う場合、再生用のレ
ーザー光の入射方向が該ポログラムの干渉縞に対し最適
条件（ブラッグ角条件）となった時に、回折効率が最大
となり、走査光強度が最も強（なる。

しかしながら、第１図に示したように形成された干渉縞
２の、記録材料１面内における分布および厚さ方向にお
ける傾きは、最終的に光走査装置において使用される状
態のホログラムにそのまま保存されているとは限らない
。

これは、第１図に示すようなホログラム形成後に行われ
る現像あるいはベーキング等の工程において、前記記録
材料１が膨潤あるいは収縮するごとによって、干渉縞２
に初期位置からの微妙なずれを生ずるためである。

したがって、作成工程中、あるいは完成段階の個々のホ
ログラムについて、干渉縞の傾き角、すなわち前記ブラ
ッグ角条件、その他の特性評価データを容易かつ正確に
取得回部とすることが重要課題となる。

（Ｃ）従来技術と問題点ところで、上記のようにホログラムによる回折効率はブ
ラッグ角条件において最大となり、ブラッグ角から外れ
るにしたがって次第に低トしてゆく。この様子を第２図
に示す。同図において、横軸は再生レーザー光の入射角
（β）、縦軸は回折効率（％）である。

なお、以下においては、ブラッグ角条件を満足する時の
ホログラム面に対するレーザー光の入射角度をブラッグ
角（α）と定義して用いることにする。

第２図に示した曲線の形は、ホログラムの干渉縞のピン
チ（空間周波数）やホログラム祠ネーｔの厚さ等によっ
て異なるが、ちなみにこの曲線の半値幅は角度にして１
０〜２０度程度である。

従来、ブラッグ角（α）を求めるためには、第３図に示
すようにして行われていた。

すなわち、まずホログラム３に１本のレーザービーム４
を入射させ、一方、該レーザービーム４のホログラム３
による回折光の光路中に光検知器５を設置する。つぎに
、ホログラム３を矢印の方向に回転させ、第２図に示す
ような回折効率分布特性を測定し、ブラッグ角（α）を
求める。

上記従来の方法は、以下のような欠点を有する。

（１）少なくとも、ブラッグ角（α）近傍における回折
効率分布特性曲線の形が測定できる状態でなければなら
ない。

（ｉｉ　）ブラッグ角（α）近傍では回折効率の変化率
が小さいために、測定誤差が大きい。

（ｉｉｉ　）測定はカット・アンド・１〜ライによって
行わなければならず、測定期間中におけるレーザー光の
出力変動を常にモニターしておき、これによって補正を
加える必要がある。

（ｉｖ）ホログラムを回転させるにともなって光検知器
を回折光光路中に存在させるように移動するａ・要があ
る。

（ｄ）発明の目的本発明は上記従来の方法における欠点を排除し、ホログ
ラムのブラッグ角を精度よく、かつ容易に測定し、同時
に回折効率をも測定可能とする、新規なホログラムの特
性評価方法を提供することを目的とする。端的に言えば
、単一な光検知器を用い、かつ該光検知器を固定した状
態で上記測定が可能な、新規な方法を開示するものであ
る。

（ｅ）発明の構成本発明は、複数本のレーザー光を、ホログラム面上で互
いに交差して該ホログラムに入射するように配置し、該
複数本のレーザー光の光路にそれぞれ光シヤツター機構
を設け、該シャッター機構を時分割で開閉し、一方、該
複数本のレーザー光の該ホログラムによる回折光の光路
近傍に該回折光を集光するためのレンズを設け、かつ該
レンズによって集光された回折光を前記シャッター機構
の開閉に同期して検出するための光検知器を設け、該光
検知器により検出された回折光の強度比からホログラム
に対するブラッグ角条件および回折効率を求めることを
特徴とする。

（ｆ）発明の実施例以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下の図面において既掲の図におけると同じものには同
一符号を付しである。

第４図は本発明の一実施例を示す図であって、レーザー
６から出射されたレーザー光４はハーフミラー７１およ
び７２によって３分割され、その一部はハーフミラ−７
１および７２を透過するレーザー先月としてホログラム
３に入射し、他はミラー８１および８２で反射され、そ
れぞれレーザー光４２１および４２２としてホログラム
３に入射する。この場合、レーザー光４２１　と４２２
がポログラム３上で前記レーザー光４１と角γ／２で交
差するようにミラー８１および８２の角度を調節する。

また、レーザー光４１．４２１．４２２の光路には、そ
れぞれシャッター機構９１．９２．９３が設げられてい
る。該シャッター機構としては、機械的シャッター機構
、あるいは例えばＫｌ）Ｐ、八ＤＰ　、　ＬｉＮｂＯ３
等を用いる電気光学的シャッター、あるいはまた、超音
波変調機構のいずれでもよい。

一方、３本のレーザー先月、４２１．４２２の同一次数
（一般に＋１次）の回折光の光路近傍にレンズ１０を設
け、該レーザー光４Ｉ、４２］、　、　／１２２が入射
するボログラム上の点○の像を光検知器５上に結像する
ように配置する。

上記の構成において、シャッター機構９１．９２．９３
を時分割で順次繰返し開閉しつつホログラＡ　３を矢印
方向に回転させ、かつシャッター機構９１．９２．９３
の開閉に同期して光検知器５の出力信号を検出する。こ
の場合におけるホログラム３０回転周速度とシャッター
機構９１．９２．９３の繰返し周期の一例は、それぞれ
１０度／ｓｅｃおよび０．０１ｓｅｃ程度である。

上記のようにして、シャッター機構９２を開いた時とシ
ャッター機構９３を開いた時のそれぞれにおける光検知
器５の出力値が等しくなった時のホログラム３の回転角
度を測定する。すなわち、この時におけるホログラム３
に対するレーザー光４〕の入射角が前記ブラッグ角（α
）となっており、また、この繰返し周期においてシャッ
ター機構９１が開かれた時の光検知器５の出力値が、ブ
ラッグ角条件における回折効率を与えることになる。

本発明の方法によれば、レンズ１０の口径が、レーザー
光４】、４２１．４２２の同一次数の回折光を同時に視
野内に収めることのできるように十分大きければ、光検
知器５は１つでよく、またこれとレンズ１０は固定して
設置しておいてよく、従来の方法におけるように、ホロ
グラム３の回転にともなって光検知器５を移動させるこ
とも、またそのための特殊な機構も不要となる。

その結果、測定装置が簡略化でき、また測定精度を高め
ることができる。

上記実施例においては、レーザー光を３本用いた場合に
ついて説明したが、レーザー光を２０＋３（ｎ＝１．２
．３）本用い、このうちの任意の１本のレーザー光を中
心として交差角の等しい２本のレーザー光の回折光強度
が等しい場合におけるホログラム回転角度および該中心
となるレーザー光の回折光強度を求め、同様の操作を他
の異なる組のレーザー光についても行い、得られた測定
値を平均化することによって、より高い精度の測定値を
得ることができる。

この場合において第２図に示した特性が既知であれば、
ボログラムを回転させなくとも前記ブラッグ角（α）を
知ることができる。

なお、本発明は光走査装置に用いるホログラムニ限ラス
、一般のホログラムに対しても適用可能であることば言
うまでもない。

＜ｇ）発明の効果本発明によれば、従来の方法におけるよりも比較的簡単
な機構によって、ホログラムのグラ・ノブ角および回折
効率の正確な測定を行うことができ、その結果としてポ
ログラムの製造コストの低減および応用装置への実装に
おける作業能率の向」−を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本のレーザー光によるホログラムの形成を説
明するための図、第２図はホログラＪ・に対するレーザ
ー光の入射角と回折効率の関係を示す図、第３図はホロ
グラムのブラッグ角を求めるための従来の方法を説明す
るための図、第４図はホログラムのブラッグ角と回折効
率を同時に測定する本発明に係る方法を示す図である。図において、■は記録材料、２は干渉縞、３１ホログラ
ム、４と４１と４２１　と４２２はレーザー光、５は光
検知器、６はレーザー、７１および７２は／”ｔ　−０フミラー、８１および８２はミラー、９１と９２と９３
はシャッター機構、１０はレンズである。１第５図

Claims

【特許請求の範囲】

複数本のレーザー光を、ホログラム面上で互いに交差し
て該ホログラムに入射するように配置し、該複数本のレ
ーザー光の光路にそれぞれ光シヤツター機構を設け、該
シャッター機構を時分割で開閉し、一方、該複数本のレ
ーザー光の該ホログラムによる回折光の光路近傍に該回
折光を集光するためのレンズを設け、かつ該レンズによ
って集光された回折光を前記シャッター機構の開閉に同
期して検出するための光検知器を設げ、該光検知器によ
り検出された回折光の強度比からホログラムに対するブ
ラッグ角条件および回折効率を求めることを特徴とする
ホログラムの特性評価方法。