JPS60163076A - ホログラムの製作方法 - Google Patents
ホログラムの製作方法Info
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- JPS60163076A JPS60163076A JP1879284A JP1879284A JPS60163076A JP S60163076 A JPS60163076 A JP S60163076A JP 1879284 A JP1879284 A JP 1879284A JP 1879284 A JP1879284 A JP 1879284A JP S60163076 A JPS60163076 A JP S60163076A
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- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はレンズ、反射鏡等の機能ケ有し、光学部品と
して使用される体積ホログラム、いわゆるＨＯＩｉｉＢ
、（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ０ｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅ
ｍｅｎｔｓ）の製作方法に関するものである。
して使用される体積ホログラム、いわゆるＨＯＩｉｉＢ
、（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ０ｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅ
ｍｅｎｔｓ）の製作方法に関するものである。
従来のこの種ホログラムの製作方法として第１〜３図に
示すものがあった。第１図は集光ミラーとして使用する
従来のホログラムの製作方法を示す図、第２〜３図は従
来の製作方法によるホログラムの集光ミラーとしての使
用例であり、第２し１は無光時と同じ入射条件の場合、
第３図は無光時と異なる入射条件の場合である。
示すものがあった。第１図は集光ミラーとして使用する
従来のホログラムの製作方法を示す図、第２〜３図は従
来の製作方法によるホログラムの集光ミラーとしての使
用例であり、第２し１は無光時と同じ入射条件の場合、
第３図は無光時と異なる入射条件の場合である。
第１図において（１１はレーザ光源、（２）はビームス
プリッタ、（３）はミラー（４）、（５）は凸レンズ、
（６）は平行光、（７）はミラー、 ｔ８＋、 ｔ９１
け凸レンズ、 Ｑｌけ焦光点、 （１１＋は集束光、０
２１は乾板である。第２図において（１）け１、・−ザ
光源、０１は集光点、（１りはホログラム。
プリッタ、（３）はミラー（４）、（５）は凸レンズ、
（６）は平行光、（７）はミラー、 ｔ８＋、 ｔ９１
け凸レンズ、 Ｑｌけ焦光点、 （１１＋は集束光、０
２１は乾板である。第２図において（１）け１、・−ザ
光源、０１は集光点、（１りはホログラム。
（１３１け回転ミラー、０４１は平行レーザビーム、（
１艶は集束レーザビームである。第３図において（１）
はレーザ光源、０２Ｊはホログラム、ａ、ｉＦｉ回転ミ
ラー、 （１４１は偏向角θの平行レーザビーム、０（
０は移動した集光点である。
１艶は集束レーザビームである。第３図において（１）
はレーザ光源、０２Ｊはホログラム、ａ、ｉＦｉ回転ミ
ラー、 （１４１は偏向角θの平行レーザビーム、０（
０は移動した集光点である。
次に従来のホログラム製作方法、および得られたホログ
ラムの光学部品としての動作について説明する。第１図
においてレーザ光源＋１１から出る光をビームスプリッ
タ（２）で２分割し９分割した一方ノ光ヲミラー（３１
，レンズ（４）およびレンズ（５）で平行光（６）とし
、他方の光をミラー（７１，レンズ１Ｂ＋およびレンズ
（９）で集光点−に集光する集束光（Ｉｌｌとする。
ラムの光学部品としての動作について説明する。第１図
においてレーザ光源＋１１から出る光をビームスプリッ
タ（２）で２分割し９分割した一方ノ光ヲミラー（３１
，レンズ（４）およびレンズ（５）で平行光（６）とし
、他方の光をミラー（７１，レンズ１Ｂ＋およびレンズ
（９）で集光点−に集光する集束光（Ｉｌｌとする。
平行光（６）と集束光０１）が交差する位置に乾板０′
２Ｊ？置いて露光後現像処坤をすると平行光（６）を入
射すると回折光が集束光（１１（となるような凹面鏡の
作用をするホログラムが得られる。乾板ａ力の感光剤と
して重クロム酸ゼラチン全使い位相型の体積ホログラム
にすると理論的にけ１００％、実測値でも８０チ以上の
高い回折効率が得られる。
２Ｊ？置いて露光後現像処坤をすると平行光（６）を入
射すると回折光が集束光（１１（となるような凹面鏡の
作用をするホログラムが得られる。乾板ａ力の感光剤と
して重クロム酸ゼラチン全使い位相型の体積ホログラム
にすると理論的にけ１００％、実測値でも８０チ以上の
高い回折効率が得られる。
第２図においてレーザ光源（１）から回転ミラー０３１
ヲ経て平行レーザビーム０４１をホログラムに入射させ
ると１回折光として、集光点（１（θに集光する集束レ
ーザビーム０！９か得らねる。この例の装置の目的とす
る機能は回転ミラー１Ｉ３１の角度を変えることにより
集光点θ〔の位ｆを変化させることである。
ヲ経て平行レーザビーム０４１をホログラムに入射させ
ると１回折光として、集光点（１（θに集光する集束レ
ーザビーム０！９か得らねる。この例の装置の目的とす
る機能は回転ミラー１Ｉ３１の角度を変えることにより
集光点θ〔の位ｆを変化させることである。
第２図において、平行Ｌ／−ザビーム０４）は第１図の
平行光（６）と同一角度でホログラム０４に入射するの
で回折光である集束ｌ／−ザビーム０印溝１図の集光点
−と同一の集光点ＯＩに集光する。
平行光（６）と同一角度でホログラム０４に入射するの
で回折光である集束ｌ／−ザビーム０印溝１図の集光点
−と同一の集光点ＯＩに集光する。
第３図に示すように回転ミラー０４）の角度を俊えると
集光点０１１１の位置は第２図の集光点０１とは違う位
置に来ることになるが１体積ホログラムは特定の波長に
対する回折効率が高い反面入Ｍ、Ｉ角の変化に対１−る
許容度か極めて小さく通常軟度以下であるため１回転ミ
ラー（１３）の角度を数層以上変化させると回折効率が
著しく低下するので回転角を小さく制限する必要が夛、
つた。
集光点０１１１の位置は第２図の集光点０１とは違う位
置に来ることになるが１体積ホログラムは特定の波長に
対する回折効率が高い反面入Ｍ、Ｉ角の変化に対１−る
許容度か極めて小さく通常軟度以下であるため１回転ミ
ラー（１３）の角度を数層以上変化させると回折効率が
著しく低下するので回転角を小さく制限する必要が夛、
つた。
従来の方法により製作したホログラムにおいては、この
例に示されるように、使用時の光路と無光時の光路から
のずれが軟度以上になると回折効率が低下するためホロ
グラムの光学部品としての用途が大きく制限されていた
。
例に示されるように、使用時の光路と無光時の光路から
のずれが軟度以上になると回折効率が低下するためホロ
グラムの光学部品としての用途が大きく制限されていた
。
この発り１は上記のような従来のものの欠点を除去する
ためｆＬなされたもので、ホログラム記録用乾板に与え
る光量を乾也上の場所により変化させてホログラム面内
で再生波長の分布を持たせ、露光時と使用時の光路か異
なる場合にも回折効率が低下しないホログラムの製作方
法を提供することを目的としている。
ためｆＬなされたもので、ホログラム記録用乾板に与え
る光量を乾也上の場所により変化させてホログラム面内
で再生波長の分布を持たせ、露光時と使用時の光路か異
なる場合にも回折効率が低下しないホログラムの製作方
法を提供することを目的としている。
以下、この発明の実施ｊ？ｉ ｖｃついて説明する。
第４図はこの発明によるホログラムの製作方法を示す図
、第５図はこの発明によるホログラム製作方法において
使用するフィルタの礫層分布を説明する図である。
、第５図はこの発明によるホログラム製作方法において
使用するフィルタの礫層分布を説明する図である。
第４図において、（１）けレーザ光源、（２：げビーム
スプリッタ、（３）はミラー、 （４１，１５１は凸レ
ンズ、（７１はミラー、 ｔ８＋、 ＋９１は凸レンズ
、 （ＩＩは集光点、 （Ｉｌ＋は集束光、 ０２は乾
板、Ｑ７１姓ｔフィルタである。
スプリッタ、（３）はミラー、 （４１，１５１は凸レ
ンズ、（７１はミラー、 ｔ８＋、 ＋９１は凸レンズ
、 （ＩＩは集光点、 （Ｉｌ＋は集束光、 ０２は乾
板、Ｑ７１姓ｔフィルタである。
第５図において（ＩＯｌけ集光点、Ｑりはホログラム。
０３１は回転ミラーである。
次に動作についてｉｆ？ψ１する。第４図においてレー
ザ光源（１１から出る光をビームスプリッタ（２）で２
分割し、一方の光分ミラー（３）ｌ レンズ（４）、レ
ンズ（５）およびあとで述べる節度分布を持つフィルタ
０８で強度分布を持つ平行光（６）とする。他方の光は
ミラー（７）２ レンズ（８１およびレンズ（９）で集
光点＋１１に集光する集束光０１）とする。平行光（６
）と集束光０１）か交差する位置に乾板０２をｔｔき鮨
光後胡像処ｊ４１！によりホログラムを得る。
ザ光源（１１から出る光をビームスプリッタ（２）で２
分割し、一方の光分ミラー（３）ｌ レンズ（４）、レ
ンズ（５）およびあとで述べる節度分布を持つフィルタ
０８で強度分布を持つ平行光（６）とする。他方の光は
ミラー（７）２ レンズ（８１およびレンズ（９）で集
光点＋１１に集光する集束光０１）とする。平行光（６
）と集束光０１）か交差する位置に乾板０２をｔｔき鮨
光後胡像処ｊ４１！によりホログラムを得る。
ホログラム記録材料として使用する市クロム酸ゼラチン
乾板は４ｆ膜の程度により再生波長を変えることが０Ｊ
能であり、硬膜を伽くすると杓生波長か短くなり１弱く
すると長くなる。硬膜の程度は゛現像時に使用する伏側
剤の細石、＠度、処理時間。
乾板は４ｆ膜の程度により再生波長を変えることが０Ｊ
能であり、硬膜を伽くすると杓生波長か短くなり１弱く
すると長くなる。硬膜の程度は゛現像時に使用する伏側
剤の細石、＠度、処理時間。
湛ｒ１ｊ：等により変化させることができるが、露光量
により変化させることも司ｈトである。すなわち。
により変化させることも司ｈトである。すなわち。
余分の光祁忙与えることで光化学反応による架橋結合の
数を増し硬膜を強くすることができる。実験によりホロ
グラムのｈ生波長λは近似的に次式％式％ （１） ここでＢは無光量 λ０．には定数である。 ホログラ
ム中の干渉縞の間隔ｄは再生波長に比例するので（１）
式より ｄ＝ｄｏ−ｃＥ −＋２１ と誉〈ことができる。ここでＥは無光量、ａＯ，ｃは定
数である。
数を増し硬膜を強くすることができる。実験によりホロ
グラムのｈ生波長λは近似的に次式％式％ （１） ここでＢは無光量 λ０．には定数である。 ホログラ
ム中の干渉縞の間隔ｄは再生波長に比例するので（１）
式より ｄ＝ｄｏ−ｃＥ −＋２１ と誉〈ことができる。ここでＥは無光量、ａＯ，ｃは定
数である。
第５図において回転ミラー０３１を回転し、ビームの偏
向角ケθとしたときホログラム０２１上のビーム照射位
置での干渉縞Ｊの方向け、簡単のためホログラム０々の
屈折率を１とすると、ホログラム面から次式で与えられ
る角度ψだけ傾いている。
向角ケθとしたときホログラム０２１上のビーム照射位
置での干渉縞Ｊの方向け、簡単のためホログラム０々の
屈折率を１とすると、ホログラム面から次式で与えられ
る角度ψだけ傾いている。
１ −１ ｆ
ψ＝−ｔａｎ（１＋π） ・・・（３）ここでｆけホロ
グラム（１２Ｊの焦臓距離、ｈσビームの入射高さであ
る。
グラム（１２Ｊの焦臓距離、ｈσビームの入射高さであ
る。
一般的に体積ホロクラムでは回折か起こるためにはブラ
ッグ条件 ２ａｃｏｓφ＝λ −・＋４１ を満たす必要がある。ここでｄけ干渉縞間隔、φは入射
角、λけ入射光の波長である。よく知らｈているように
入射光の光路が露光に使用した２つの光路のどちらかに
一致している場合にはブラッグ条件は自動的に成立する
が、この実施例のように入射角か変化した場合にはブラ
ッグ条件か成立しなくなる。この発明では、干渉縞のＩ
Ｉ′ｒ４き角ψに応じて干渉縞間隔ｄを変化させ入Ｍ」
角φか変化し７てもブラッグ条件を成立させるようにし
ている。
ッグ条件 ２ａｃｏｓφ＝λ −・＋４１ を満たす必要がある。ここでｄけ干渉縞間隔、φは入射
角、λけ入射光の波長である。よく知らｈているように
入射光の光路が露光に使用した２つの光路のどちらかに
一致している場合にはブラッグ条件は自動的に成立する
が、この実施例のように入射角か変化した場合にはブラ
ッグ条件か成立しなくなる。この発明では、干渉縞のＩ
Ｉ′ｒ４き角ψに応じて干渉縞間隔ｄを変化させ入Ｍ」
角φか変化し７てもブラッグ条件を成立させるようにし
ている。
第５図における実施例では偏向角θのとき、すなわちビ
ーム照射位置で干渉縞の傾き角ψのときｓｉｎψ ・・
・（５） ””５ｉｎ（ψ十〇） とすることによりブラッグ条件を成立できる。（２１式
と（５）式より必夢な鮨光量分布は で与えられることになる。第４図におけるフィルタ０７
１の透過率の分布はフィルタ０１がない場合の平行光（
６）および集束光（１１）の強度分布および（６）式か
ら計算することができる。
ーム照射位置で干渉縞の傾き角ψのときｓｉｎψ ・・
・（５） ””５ｉｎ（ψ十〇） とすることによりブラッグ条件を成立できる。（２１式
と（５）式より必夢な鮨光量分布は で与えられることになる。第４図におけるフィルタ０７
１の透過率の分布はフィルタ０１がない場合の平行光（
６）および集束光（１１）の強度分布および（６）式か
ら計算することができる。
なおここでは説明を簡単にするため第４図におけるフィ
ルタｆｌｌｌｌの紙面に垂直な方向の分布については説
明を省略したが同様に計舞が可能であることはいうまで
もない。
ルタｆｌｌｌｌの紙面に垂直な方向の分布については説
明を省略したが同様に計舞が可能であることはいうまで
もない。
また、上記実施例では露光時に露光量の分布を与える場
合について説明したが均一強度で露光し。
合について説明したが均一強度で露光し。
露光後別の光源で追加照射して分布を与えても上記実施
例と同様の効果を奏する。
例と同様の効果を奏する。
以−ヒのように、この発明によれはホログラム乾板に与
える光量を乾板」二の場所により変化させることにより
ホログラム面内で任漸の再生波長分布を持たせることが
できるので、角度選択性の高い体積ホログラムの光学素
子としての用途を、露光光と貴生光の入射角が異なる場
合にも広げることができる。
える光量を乾板」二の場所により変化させることにより
ホログラム面内で任漸の再生波長分布を持たせることが
できるので、角度選択性の高い体積ホログラムの光学素
子としての用途を、露光光と貴生光の入射角が異なる場
合にも広げることができる。
第１図は従来のホログラムの製作方法を示す図。
第２図は従来の製作方法によるホログラムの露光時と同
じ入射条件での使用を説明する図、第３図は従来の製作
方法によるホログラムの露光時と異なる入射条件での使
用を説明する図、第４図はこの発明によるホログラムの
製作方法を示す図、第５図はこの発明によるホログラム
の製作方法において使用するフィルタの濃度分布を説明
する図である。 図中、（１１けレーザ光源、（２）はビームスプ１）ツ
タ。 （３）はミラー、 ＋４１． ＋５１は凸レンズ、（６
）は平行光、（７）Ｉｄ ミ５−、 ｔｓ＋、 ｔ９Ｈ
；ｊ凸レンズ、＋ＩＩＵ集光点、 （Ｉｌｌは集束光、
ａつはホログラム、 ０３は回転ミラー、０４は／１１
１ 平行レーザビーム、０９は集束レーザビーム、Ｏｂ）は
移動した集光点、０７１はフィルタである。 なお２図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 （１０） 嘱 ｓｋ −’ｔ ２ ＼ 鴨 Ｓ ＼ し／′ ら ＼ ＼ ］ ト
じ入射条件での使用を説明する図、第３図は従来の製作
方法によるホログラムの露光時と異なる入射条件での使
用を説明する図、第４図はこの発明によるホログラムの
製作方法を示す図、第５図はこの発明によるホログラム
の製作方法において使用するフィルタの濃度分布を説明
する図である。 図中、（１１けレーザ光源、（２）はビームスプ１）ツ
タ。 （３）はミラー、 ＋４１． ＋５１は凸レンズ、（６
）は平行光、（７）Ｉｄ ミ５−、 ｔｓ＋、 ｔ９Ｈ
；ｊ凸レンズ、＋ＩＩＵ集光点、 （Ｉｌｌは集束光、
ａつはホログラム、 ０３は回転ミラー、０４は／１１
１ 平行レーザビーム、０９は集束レーザビーム、Ｏｂ）は
移動した集光点、０７１はフィルタである。 なお２図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 （１０） 嘱 ｓｋ −’ｔ ２ ＼ 鴨 Ｓ ＼ し／′ ら ＼ ＼ ］ ト
Claims (1)
- 重クロム酸ゼラチンを用いた体積ホログラムの製作方法
において、ホログラム記録用乾板に与える光量を乾板上
の場Ｆ９ｒによって変化させ、それによってホログラム
面内で任意の再生波長分布を持たせることを特徴とする
ホログラムの製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1879284A JPS60163076A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | ホログラムの製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1879284A JPS60163076A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | ホログラムの製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163076A true JPS60163076A (ja) | 1985-08-24 |
Family
ID=11981450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1879284A Pending JPS60163076A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | ホログラムの製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0375185A2 (en) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | ILFORD Limited | Copying holograms |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP1879284A patent/JPS60163076A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0375185A2 (en) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | ILFORD Limited | Copying holograms |
| EP0375185A3 (en) * | 1988-12-20 | 1992-03-11 | ILFORD Limited | Copying holograms |
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