JPS6043682A - ホログラムの作成方法 - Google Patents

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、ホログラムの作成に係り、特に、マスターホ
ログラムを転写して作成するホログラムの作成方法に関
す。

申）　技術の背景 ホログラムは、乾板の感光膜にコヒーレットな三光束に
よって生ずる干渉縞を記録したもので、その光回折現象
を利用し、近年、ｐｏｓ端末用バーコードリーグ等、装
置の構成要素として使用されるようになって来た。

ホログラムの作成には、レーザー光を直接乾板に投射す
る方法があるが、同一のホログ・ラムを多数作成する場
合には、乾板にマスターホログラムを重ねレーザー光を
照射してこれを転写する方法（密着コピー法）が知られ
ており、作成に当たっては、回折効率の高いホログラム
を得ることが望まれている。

（Ｃ）　従来技術と問題点 第１図は従来の密着コピー法によるホログラムの作成方
法の一実施例の構成を示す図で、１は光源、２は光束、
３はビームエキスパンダ、４は入射光、５はマスターホ
ログラム、６は乾板、７は１次回折光、８は０次光をそ
れぞれ示す。

コヒーレントな光例えばレーザー光を発生する光源１か
ら出た光束２は、ビームエキスパンダ３により光束幅が
拡大され入射光４となってマスターホログラム５に入射
する。マスターホログラム５には乾板６が重ねられてい
て、マスターホログラム５に入射した入射光４の１次回
折光７と０次光８が干渉して乾板６に入射しホログラム
が記録され、マスターホログラム５を乾板６に転写する
ことが出来る。

一般に、乾板に三光束を投射してホログラムを作成する
場合、その回折効率が最大になるのは該三光束の光の強
さが等しい時であって、その条件に近づけるのが望まし
い。

それは、前記三光束の光強度をそれぞれｌ、■λとする
と、該三光束の干渉によるコントラスト■は、 Ｖ　＝　、ｒ［Ｔ／　（Ｌ　＋　Ｉｔ　）で与えられ、
コントラスト■が最大になる条件はＬ＝Ｉｚとなり、こ
の時、作成されるホログラムの回折効率が最大となるか
らである。

このことは、転写の場合にも当てはまるが、第１図に示
した従来の方法では、通常は１次回折光７と０次光８と
の光の強さに差があり、回折効率の高いホログラムを作
成することが出来ない欠点がある。

（ｄｌ　発明の目的 本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、転写によるホロ
グラムの作成において、マスターホログラム′から出射
する１次回折光と０次光との光の強さを等しくして、回
折効率の高いホログラムの作成を可能にする、ホログラ
ムの作成方法を提供するにある。

ｔｅｌ　発明の構成 上記目的は、−次回折光強度と゛００次光度との比が入
射光の偏晃方向により異なり、該−次回折光強度と該０
次光強度とが等しくなる該入射光の偏光方向を有するホ
ログラムをマスターホログラムにし、偏光光源から該マ
スターホログラムを通し該マスターホログラムに隣接し
て配置した乾板に至る光路を形成し、λ／２板を該光路
に介在させ、該乾板に露光して該マスターホログラムを
転写することを特徴とするホログラムの作成方法によっ
て達成される。

本発明によれば、前記ホログラムは、表面レリーフ形ホ
ログラム（例えばその表面レリーフがレジストで形成さ
れているホログラム）であればよく、また、前記λ／２
板の介在は、前記偏光光源と前記マスターホログラムと
の間であればよい。

このようなホログラムをマスターホログラムにし入射光
を偏光にすることにより、該入射光にはその１次回折光
と０次光との強さが等しくなる偏光回転角が存在するの
で、前記介在させたλ／２板を適宜回転することにより
、該偏光回転角に該入射光を合わせることが出来て、回
折効率の高いホログラムを作成することが可能になる。

更に、本発明によれば、前記λ／２板の介在を、前記マ
スターホログラムと前記乾板との間にも加えることを述
べているが、一般に、ホログラムの作成に当たって乾板
に投射する三光束が偏光である場合、該三光束の偏光を
Ｓ偏光にすることにより、回折効率の高いホログラムを
効率よく作成することが出来るので、該マスターホログ
ラムと該乾板との間に介在させたλ／２板により、該乾
板に入射する前記−次回折光と前記０次光をＳ偏光に合
わせて、更に良好なホログラムを効率よく作成すること
が可能になる。

ｆｆｌ　発明の実施例 以下本発明の実施例を図により説明する。企図を通し同
・符号は同一対象物を示す。

第２図は本発明によるホログラムの作成方法の−・実施
例の構成を示す図、第３図はそのマスターホログラムに
おける偏光の入射とその回折の状況を示す斜視図（ａ）
と特性ｒＸＪｆｂ）、第４図は同じく他の実施例の構成
を示す図で、ＩＡは光源、２Ａ・２Ｂは光束、４Ｂは入
射光、５Ａはマスターホログラム、５ａはグレーティン
グ、７Ｂ・７Ｃは１次回折光、８Ｂ・８ｃは０次光、Ａ
は複写時の偏光、ＰはＰ偏光、ＳはＳ偏光、ａは光の強
さ、θは偏光回転角をそれぞれ示す。

第２図に示す構成は、第１図の光源１をその光を偏光に
したＩＡに、またマスターボログラム５を表面レリーフ
形ホログラム、例えば、表面レリーフをレジストで形成
したホログラムにした５＾に置換し、光源１八とビーム
エキスパンダ３との間にλ／２板９を介在させ、更に、
マスターホログラム５八に対する入射光の入射角をブラ
ッグ条件（回折効率が最大になる入射角の条件）の近傍
内に設定（現実的には第１図の場合と略同じである）し
たものである。

光源１八から出た偏光の光束２Ａはλ／２板９の回転に
より任意の偏光回転角に設定できる光束２Ｂになり、ビ
ームエキスパンダ３により光束幅が拡大され入射光４Ｂ
となってマスターホログラム５Ａに入射する。マスター
ホログラム昂には乾板６が重ねられていて、マスターホ
ログラム５Ａに入射した入射光４Ｂの一次回折光７Ｂと
Ｏ次光８Ｂが干渉して乾板６に入射しホログラムが記録
され、マスターホログラム５Ａを乾板６に転写すること
が出来る。

第３図において、表面レリーフ形であるマスターホログ
ラム５＾に偏光の入射光４Ｂを入射させると、その１次
回折光７Ｂと０次光８Ｂの方向は図（ａ）に示すように
入射光４Ｂの偏光回転角θによって変化しないが、それ
らの光の強さａは偏光回転角θによって変化する。例え
ばブラッグ条件で入射させた場合、偏光回転角θが干渉
縞の記録であるグレーティング５ａの方向に一致するＳ
偏光Ｓでは、回出）に示すように１次回折光７［Ｉが０
次光８Ｂより強く、Ｓ偏光と９０度異なるＰ偏光Ｐでは
逆になって、両者の間に１次回折光７Ｂと０次光８Ｂと
が等しくなる偏光回転角がある。即ち、この偏光回転角
に入射光４Ｂの偏光回転角を合わせて複写時の偏光Ａと
し、これをマスターホログラム５Ａに入射させると、こ
の１次回折光７ＢとＯ次光８Ｂとは等しい強さになる。

上記の関係は、入射光４Ｂの入射角が前記ブラッグ条件
下に限定されるものではなく、Ｓ偏光ＳとＰ偏光Ｐとの
間に上記のような光の強さの逆転がある範囲内において
成立する。

従って、第２図に示す本発明の構成による実施例では、
入射光４Ｂの入射角を前記光の強さの逆転がある範囲内
（先に述べたブラッグ条件の近傍内）において、λ／２
板９を回転することによって、入射光４Ｂをその１次回
折光７Ｂと０次光８Ｂとの光の強さが等しくなる複写時
の偏光Ａにすることが出来て、回折効率の高いホログラ
ムを作成することが可能になる。

従って、マスターホログラム５Ａとは面の干渉縞分布は
同一であるが、ホログラム膜厚方向の干渉縞の傾きが異
なる、即ち、ブラッグ角のみが異なるホログラムも作成
の対象にすることが出来る。

第４図に示す他の実施例では、第２図の構成に加えて、
マスターホログラム５八と乾板６との間にλ／２板１０
を介在させである。これは、−ｉに、ホログラムの作成
に当たって乾板に投射する三光束が偏光である場合、該
三光束の偏光をＳ偏光にすることにより、回折効率の高
いホログラムを効率よく作成することが出来ることに基
づいている。

複写時の偏光Ａの　次回折光７Ｂと０次光８Ｂの偏光回
転角は等しいがＳ偏光の偏光回転角とは異なっている。

それで、λ／２板１０によって一次回折光７ＢとＯ次光
８ＢをＳ偏光の偏光回転角に合ね一已た一次回折光７Ｃ
とＯ次光８Ｃにすれば、更に良好なホログラムを効率よ
く作成することが可能になる。

（ｇｌ　発明の効果 以上に説明したように、本発明による構成によれば、転
写によるホログラムの作成において、マスターホログラ
ムから出射する一次回折光と０次光との光の強さを等し
くし、更には、コピー乾板への入射をＳ偏光にするホロ
グラムの作成方法を提供することが出来、回折効率の高
いホログラムを効率よく作成することが可能になる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の密着コピー法によるホログラムの作成方
法の一実施例の構成を示す図、第２図は本発明によるホ
ログラムの作成方法の一実施例の構成を示す図、第３図
はそのマスターホログラムにおける偏光の入射とその回
折の状況を示す斜視図ｆａｔ　’ｈ特性図（ｂｌ、第４
図は同じく他の実施例の構成を示す図である。 図面において、■・１八は光源、２・２Ａ・２Ｂは光束
、３はビームエキスパンダ、４・４Ｂは入射光、５・５
Ａはマスターホログラム、５ａはグレーティング、６は
乾板、７・７Ｂ・７Ｃは１次回折光、８・８Ｂ・８Ｃは
０次光、Ａは複写時の偏光、ＰはＰ偏光、ＳはＳ偏光、
ａは光の強さ、θは偏光回転角をそれぞれ示す。 峯創６ケ。 ４唄 Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　−次回折光強度とＯ次光強度との比が入射光の
   偏光方向により異なり、該−次回折光強度と該０次光強
   度とが等しくなる該入射光の偏光方向を有するホログラ
   ムをマスターホログラムにし、偏光光源から該マスター
   ホログラムを通し、該マスターホログラムに隣接して配
   置した乾板に至る光路を形成し、λ／２板を該光路に介
   在させ、該乾板に露光して該マスターホログラムを転写
   することを特徴とするホログラムの作成方法。 （２）前記ホログラムは、表面レリーフ形ホログラムで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   ホログラムの作成方法。 （３）前記表面レリーフ形ホログラムは、その表面レリ
   ーフがレジストで形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第（２）項記載のホログラムの作成方法。 （４）前記λ／２板の介在は、前記偏光光源と前記マス
   ターホログラムとの間の一つであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１１項記載のホログラムの作成方法。 （５）前記λ／２板の介在は、前記偏光光源と前記マス
   ターホログラムとの間、および、該マスターホログラム
   と前記乾板との間の二つであることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１１項記載のホログラムの作成方法。