JPS61165783A - 体積型位相ホログラム及びその製法 - Google Patents
体積型位相ホログラム及びその製法Info
- Publication number
- JPS61165783A JPS61165783A JP23852385A JP23852385A JPS61165783A JP S61165783 A JPS61165783 A JP S61165783A JP 23852385 A JP23852385 A JP 23852385A JP 23852385 A JP23852385 A JP 23852385A JP S61165783 A JPS61165783 A JP S61165783A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- hologram
- water
- saponification
- phase hologram
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 23
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 23
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- JOSWYUNQBRPBDN-UHFFFAOYSA-P ammonium dichromate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O JOSWYUNQBRPBDN-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- -1 iron (Fe) Chemical class 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 208000002352 blister Diseases 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008832 photodamage Effects 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
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
- G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
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】
本発明は、体積型位相ホログラム及びその製法に係わる
。
。
一般に、ホログラムの干渉縞記録形態から考えると、記
録媒体の光路長が記録すべき光波の干渉縞に従って空間
的に変調を受ける所謂位相ホログラムは、他の吸収形ホ
ログラムに比較して回折効率が高いこと、また２次元的
平面型よりも体積型位相ホログラムの方がブラッグ効果
により著しく回折効率が高くなることが良く知られてい
る。このような体積型位相ホログラムは画像再生に際し
て明るい像が得られ、又ブラッグ回折特有の鋭い角度選
択性を利用してホログラム小片に画像の多重記録及び再
生が可能となり実用的に有用である。
録媒体の光路長が記録すべき光波の干渉縞に従って空間
的に変調を受ける所謂位相ホログラムは、他の吸収形ホ
ログラムに比較して回折効率が高いこと、また２次元的
平面型よりも体積型位相ホログラムの方がブラッグ効果
により著しく回折効率が高くなることが良く知られてい
る。このような体積型位相ホログラムは画像再生に際し
て明るい像が得られ、又ブラッグ回折特有の鋭い角度選
択性を利用してホログラム小片に画像の多重記録及び再
生が可能となり実用的に有用である。
従来、屈折率の空間的変化として位相ホログラムを形成
する材料としては、例えば（ａ） 漂白法を用いる銀塩
材料、（ｂｌ 重クロム酸アンモニウム（Ａ Ｄ Ｃ）
を添加したゼラチン、（０）光損傷効果を利用した強誘
電体結晶例えば鉄（Ｆｅ）などの遷移金属を添加したニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）などが知られている。
する材料としては、例えば（ａ） 漂白法を用いる銀塩
材料、（ｂｌ 重クロム酸アンモニウム（Ａ Ｄ Ｃ）
を添加したゼラチン、（０）光損傷効果を利用した強誘
電体結晶例えば鉄（Ｆｅ）などの遷移金属を添加したニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）などが知られている。
然し乍ら、上記（ａｌ及び（ｂｌの材料の場合には、そ
のホログラム作成のために、干渉光を照射した後に湿式
プロセスを必要としその管理に十分な注意が払われなけ
ればならないこと、又銀塩粒子やゼラチン膜中のボイド
やクランクなどによる光散乱が著しくホログラム再生時
のＳ／Ｎが低下すること、さらにゼラチン膜が吸湿性を
有するために十分な防湿処理が必要であること等の欠点
があった。又、」二記（ｃｌの材料の場合には光学的に
均質な単結晶が必要であり例えば大量、大面積のホログ
ラム材料を安＋ｉ１ｉに供給することが困難であった。
のホログラム作成のために、干渉光を照射した後に湿式
プロセスを必要としその管理に十分な注意が払われなけ
ればならないこと、又銀塩粒子やゼラチン膜中のボイド
やクランクなどによる光散乱が著しくホログラム再生時
のＳ／Ｎが低下すること、さらにゼラチン膜が吸湿性を
有するために十分な防湿処理が必要であること等の欠点
があった。又、」二記（ｃｌの材料の場合には光学的に
均質な単結晶が必要であり例えば大量、大面積のホログ
ラム材料を安＋ｉ１ｉに供給することが困難であった。
本発明は、上述の点に鑑み光学的に均質で光散乱が少な
く、耐湿性にすぐれ経時変化が少なく、しかも大量、大
面積のものを容易且つ安価に生産できるようにした新規
な体積型位相ホログラム及びその製法を提供するもので
ある。
く、耐湿性にすぐれ経時変化が少なく、しかも大量、大
面積のものを容易且つ安価に生産できるようにした新規
な体積型位相ホログラム及びその製法を提供するもので
ある。
本発明は、市クロム酸塩、例えば重クロム酸アンモニウ
ム（ＮＨ４）２ Ｃｒ２０ｖ （以下ＡＤＣと略称す
る）を含む低ケン化度のポリビニールアルコール樹脂（
以下ＰＶＡ樹脂と略称する）中に光の干渉縞を屈折率の
空間的変化として記録し高回折効率の体積型位相ホログ
ラムを構成するものである。
ム（ＮＨ４）２ Ｃｒ２０ｖ （以下ＡＤＣと略称す
る）を含む低ケン化度のポリビニールアルコール樹脂（
以下ＰＶＡ樹脂と略称する）中に光の干渉縞を屈折率の
空間的変化として記録し高回折効率の体積型位相ホログ
ラムを構成するものである。
即ちこの場合の位相ホログラム材料、例えばＰＶＡ−Ａ
ＤＣ系材料は光架橋反応による屈折率変化を利用して成
るものである。
ＤＣ系材料は光架橋反応による屈折率変化を利用して成
るものである。
ＰＶＡ−ＡＤＣ糸材料は、レリーフパターン形成用のホ
トレジスタとして広く用いられ、高ケン化ＰＶＡ樹脂（
ケン化度９０％）にＡＤＣを添加して成る塗膜にマスク
を介して光照射を行うと、未露光領域が現象液である水
によって溶出除去され所定ノ（ターンが形成される。然
るに、本発明者等は、このＰＶＡ−ＡＤＣ系材料の塗膜
に干渉光を照射するのみで、上記のような現象プロセス
を行わなくても情報を記録し、又再生させることができ
ることを見出した。この場合の情報記録は、光の干渉縞
を塗膜中の光架橋密度の空間的変化によって得られる空
間的な屈折率分布の形で記録する位相ホログラムである
。
トレジスタとして広く用いられ、高ケン化ＰＶＡ樹脂（
ケン化度９０％）にＡＤＣを添加して成る塗膜にマスク
を介して光照射を行うと、未露光領域が現象液である水
によって溶出除去され所定ノ（ターンが形成される。然
るに、本発明者等は、このＰＶＡ−ＡＤＣ系材料の塗膜
に干渉光を照射するのみで、上記のような現象プロセス
を行わなくても情報を記録し、又再生させることができ
ることを見出した。この場合の情報記録は、光の干渉縞
を塗膜中の光架橋密度の空間的変化によって得られる空
間的な屈折率分布の形で記録する位相ホログラムである
。
本発明の位相ホログラムに用いるＰＶＡ材料としては、
ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）のアセチル基Ｃ００Ｃ）１
３を水酸基ＯＨで置換するケン化反応によって得られる
部分ケン化Ｐν＾Ｃが有効である。これは、逆にＰＶＡ
をアセチル化反応によって作ることができる。この場合
、ＰＶＡはいわゆるケン化度によって分類することがで
きる。ケン化度はその構造式 で与えられる。このケン化度によってＰＶＡの物理的化
学的性質は異なり低ケン化程親油性（疎水性）を帯び例
えばケン化度約７０％以下のＰＶＡは水に対して不溶で
ある。従って低ケン化ＰＶＡから成る位相ホログラムは
耐水性において良好である。この低ケン化ＰＶＡ樹脂を
第１図に示すようにガラス基板（１）上に塗布し、自然
乾燥によって厚さ約５０μ−の試料膜（２）を形成する
。このＰＶＡ−ＡＤＣ樹脂膜（２）に図示の如き光学系
、即ちアルゴンレーザ装置（３）よりビームスプリッタ
−（４）にて分割され夫々ミラー（５）及び（６）で反
射せしめた例えば波長０．４８８μｍの２本のアルゴン
レーザビーム（７ａ）及び（７ｂ） （ビーム照射強
度は約１ワ・ノド／ｃｄ）を数秒以上照射する。これと
同時に試料膜（２）中のアルゴンレーザビーム（７ａ）
及び（７ｂ）の照射領域に、他のＨｅ−Ｎｅレーザ装置
（９）よりの１本のＨｅ−Ｎｅレーザビーム（８）（例
えば波長０．６３２８μｍ）をガラス基板（１１の裏面
より所定のブラッグ入射角θ４（（１０）は法線を示す
）で入射させておくと、その領域から１次のブラッグ回
折光（１１）が次第にその強度を増しながら発生して来
ることが認められ、はぼ１００％の回折効率ηが得られ
る。
ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）のアセチル基Ｃ００Ｃ）１
３を水酸基ＯＨで置換するケン化反応によって得られる
部分ケン化Ｐν＾Ｃが有効である。これは、逆にＰＶＡ
をアセチル化反応によって作ることができる。この場合
、ＰＶＡはいわゆるケン化度によって分類することがで
きる。ケン化度はその構造式 で与えられる。このケン化度によってＰＶＡの物理的化
学的性質は異なり低ケン化程親油性（疎水性）を帯び例
えばケン化度約７０％以下のＰＶＡは水に対して不溶で
ある。従って低ケン化ＰＶＡから成る位相ホログラムは
耐水性において良好である。この低ケン化ＰＶＡ樹脂を
第１図に示すようにガラス基板（１）上に塗布し、自然
乾燥によって厚さ約５０μ−の試料膜（２）を形成する
。このＰＶＡ−ＡＤＣ樹脂膜（２）に図示の如き光学系
、即ちアルゴンレーザ装置（３）よりビームスプリッタ
−（４）にて分割され夫々ミラー（５）及び（６）で反
射せしめた例えば波長０．４８８μｍの２本のアルゴン
レーザビーム（７ａ）及び（７ｂ） （ビーム照射強
度は約１ワ・ノド／ｃｄ）を数秒以上照射する。これと
同時に試料膜（２）中のアルゴンレーザビーム（７ａ）
及び（７ｂ）の照射領域に、他のＨｅ−Ｎｅレーザ装置
（９）よりの１本のＨｅ−Ｎｅレーザビーム（８）（例
えば波長０．６３２８μｍ）をガラス基板（１１の裏面
より所定のブラッグ入射角θ４（（１０）は法線を示す
）で入射させておくと、その領域から１次のブラッグ回
折光（１１）が次第にその強度を増しながら発生して来
ることが認められ、はぼ１００％の回折効率ηが得られ
る。
η ＝
Ｐｏ＋Ｐｔ
但し、Ｐｏは０次の回折光（１２）の強度、Ｐｌは１次
の回折光（１１）の強度である。図中（１３）は１次回
折光の強度を検出する光検出器である。試料膜（２）中
に膜面に垂直な平行平面の格子群即ち屈折率の高低の分
布からなるホログラムが記録される。
の回折光（１１）の強度である。図中（１３）は１次回
折光の強度を検出する光検出器である。試料膜（２）中
に膜面に垂直な平行平面の格子群即ち屈折率の高低の分
布からなるホログラムが記録される。
次に、重クロム酸塩を含むＰＶＡ樹脂を用いて成る本発
明の位相ホログラムの製法の実施例を示す。
明の位相ホログラムの製法の実施例を示す。
例えばケン化度が７０％以ドの低ケン化ＰＶＡは疎水性
であるために適当な有機溶媒を用いる必要がある。この
有機溶媒としては、例えばジメチルスルフオキシド（Ｄ
ＭＳＯ）等の如き強極性で且つ水と相溶する有機溶剤、
メチルアルコール／水、アセトン等の水と相溶する溶媒
が適当である。重合度としては２００〜３０００の任意
の重合度のＰＶＡを用いることができる。
であるために適当な有機溶媒を用いる必要がある。この
有機溶媒としては、例えばジメチルスルフオキシド（Ｄ
ＭＳＯ）等の如き強極性で且つ水と相溶する有機溶剤、
メチルアルコール／水、アセトン等の水と相溶する溶媒
が適当である。重合度としては２００〜３０００の任意
の重合度のＰＶＡを用いることができる。
実施例
ポリビニールアルコール １ｏｏｗｍｗ＜（
ケン化度３６％） ジメチルスルフオキシド ９００重量部重ク
ロム酸アンモニウム ３０重量部（１０％水
溶液） 上記の組成の感光液を光学的に透明なガラス基板上に所
定旨注入し、これが熱的暗反応がほとんど起きない範囲
内で、例えば６０℃以下で３〜８時間の真空乾燥すると
、最終的に膜厚５０μｍ程度のホログラム素材が得られ
る。このようにして得られるホログラム素材は乾燥度が
９０〜９５％で光学的には均質である。このホログラム
素材に対して前述の如きホログラム記録を行うと容易に
９５％以上の回折効率が得られる。ごの場合、急激な乾
燥は発泡、ゆず肌などの光学的欠陥を発生させるので不
適当である。その意味では低沸点系のメチルアルコール
／水、又はアセトンは、これを用いると乾燥速度が早（
、上記の如き光学的欠陥をもつ光学的に不均質な膜にな
り波面記録を行うホログラム素材としては不適当である
。ジメチルスルフオキシドは沸点が１５６℃と比較的高
く、本発明では良好なホログラム膜を形成するために極
めて有効である。第２図は実施例即ちジメチルスルフオ
キシドを用いた真空乾燥時（真空度１（１ｗ＋ｓＨｇ）
の乾燥度（％）及び乾燥時間（時間）の関係を示す。曲
線（ＩＶ）ハロ０℃で乾燥した場合、曲１−ＪＫ（Ｖ）
は４５℃で乾燥した場合である。ジメチルスルフオキシ
ドとＡＤＣの相互作用はｐＨ条件によって異なり、例え
ば感光液として用いられるｐ）１３〜６でほとんど認め
られず感光液とし°ζ１週間以上保存できる。
ケン化度３６％） ジメチルスルフオキシド ９００重量部重ク
ロム酸アンモニウム ３０重量部（１０％水
溶液） 上記の組成の感光液を光学的に透明なガラス基板上に所
定旨注入し、これが熱的暗反応がほとんど起きない範囲
内で、例えば６０℃以下で３〜８時間の真空乾燥すると
、最終的に膜厚５０μｍ程度のホログラム素材が得られ
る。このようにして得られるホログラム素材は乾燥度が
９０〜９５％で光学的には均質である。このホログラム
素材に対して前述の如きホログラム記録を行うと容易に
９５％以上の回折効率が得られる。ごの場合、急激な乾
燥は発泡、ゆず肌などの光学的欠陥を発生させるので不
適当である。その意味では低沸点系のメチルアルコール
／水、又はアセトンは、これを用いると乾燥速度が早（
、上記の如き光学的欠陥をもつ光学的に不均質な膜にな
り波面記録を行うホログラム素材としては不適当である
。ジメチルスルフオキシドは沸点が１５６℃と比較的高
く、本発明では良好なホログラム膜を形成するために極
めて有効である。第２図は実施例即ちジメチルスルフオ
キシドを用いた真空乾燥時（真空度１（１ｗ＋ｓＨｇ）
の乾燥度（％）及び乾燥時間（時間）の関係を示す。曲
線（ＩＶ）ハロ０℃で乾燥した場合、曲１−ＪＫ（Ｖ）
は４５℃で乾燥した場合である。ジメチルスルフオキシ
ドとＡＤＣの相互作用はｐＨ条件によって異なり、例え
ば感光液として用いられるｐ）１３〜６でほとんど認め
られず感光液とし°ζ１週間以上保存できる。
しかし、ｐＨ＜ １では両者の相互作用が認められジメ
チルスルフオキシドがＡＤＣによって酸化を受は保存性
も劣化する。
チルスルフオキシドがＡＤＣによって酸化を受は保存性
も劣化する。
次に、ｐｖ八−ＡＤＣ系材系材用いた位相ホログラム素
材の特性について述べる。屈折率変化を得るべく、ＰＶ
Ａ樹脂を光架橋させるためには、重クロム酸塩例えばＡ
ＤＣを添加すればよい。第３図の曲線（ＶＩ）はケン化
度３６％、重合度１７００の部分ケン化ＰＶＡに重量比
１％のＡＤＣを添加して前述の方法によって作成した乾
燥度９５％程度で厚さ５５μ−の感光膜の分光吸収率で
ある。この分光吸収率から分るように、ホログラムを形
成するための有効な光源としては、例えばアルゴンレー
ザ（波長０．４５７９／ｊ ｍ、 ０．４８８１１ ｍ
、 ０．５１４５μｔｍ等）、クリプトンレーザ（波
長０．４７６２．１７ ｍ、 ０．５３０．１７ ｍ等
〉、ヘリウムガドミウムレーザ（波長０．４４１６μｍ
）等がある。波長０．４８８μ晴のアルゴンレーザビー
ムを用い°ζ第１図の光学系でホログラム記録を行い、
波長０．６３２８μｍの）Ｉｅ−Ｎｅレーザビームで再
生したとごろ、ブラッグ回折の効率はＡＤＣ添加量に対
して第４図の曲線（■）に示すような結果を得た。
材の特性について述べる。屈折率変化を得るべく、ＰＶ
Ａ樹脂を光架橋させるためには、重クロム酸塩例えばＡ
ＤＣを添加すればよい。第３図の曲線（ＶＩ）はケン化
度３６％、重合度１７００の部分ケン化ＰＶＡに重量比
１％のＡＤＣを添加して前述の方法によって作成した乾
燥度９５％程度で厚さ５５μ−の感光膜の分光吸収率で
ある。この分光吸収率から分るように、ホログラムを形
成するための有効な光源としては、例えばアルゴンレー
ザ（波長０．４５７９／ｊ ｍ、 ０．４８８１１ ｍ
、 ０．５１４５μｔｍ等）、クリプトンレーザ（波
長０．４７６２．１７ ｍ、 ０．５３０．１７ ｍ等
〉、ヘリウムガドミウムレーザ（波長０．４４１６μｍ
）等がある。波長０．４８８μ晴のアルゴンレーザビー
ムを用い°ζ第１図の光学系でホログラム記録を行い、
波長０．６３２８μｍの）Ｉｅ−Ｎｅレーザビームで再
生したとごろ、ブラッグ回折の効率はＡＤＣ添加量に対
して第４図の曲線（■）に示すような結果を得た。
従って、この例では３重量％以上のＡＤＣを添加すれば
、１００％の回折効率が得られることが分る。
、１００％の回折効率が得られることが分る。
又、この材料の分解能は、商い。
一方、第３図に示したように、ＰＶＡ−ＡＤＣ系の感光
膜は可視域短波長から紫外域にわたって有効な分光感度
をもつ。又、記録後のホログラム膜中、光の干渉縞の暗
領域に相当する部分には、未反応の光活性なＡＤＣ（１
７１１ちＨＣｒＯ４−イオン）が残留している。従って
、記録後のホログラムを上記の分光感度波長域を含む光
にさらすと、ホログラム記録時の暗領域の光架橋が進行
し、従ってホログラムとして有用な位相コントラストが
低下し回折効率の劣化をもたらす恐れがある。従ってホ
ログラム記録の後にホログラムの機能を維持したまま適
当な方法によって感光性を除去する必要がある。本発明
者等は重クロム酸塩例えばＡＤＣを含むＰＶＡ樹脂を用
いた上述の位相ホログラムの定着法として加熱処理によ
る乾式定着法及び所定の液例えば水、又は還元剤を含む
水、又は水と有機溶媒の混合液、又は還元剤を含む水と
有機溶媒の混合液等に浸漬する湿式定着法が有効である
を見出した。
膜は可視域短波長から紫外域にわたって有効な分光感度
をもつ。又、記録後のホログラム膜中、光の干渉縞の暗
領域に相当する部分には、未反応の光活性なＡＤＣ（１
７１１ちＨＣｒＯ４−イオン）が残留している。従って
、記録後のホログラムを上記の分光感度波長域を含む光
にさらすと、ホログラム記録時の暗領域の光架橋が進行
し、従ってホログラムとして有用な位相コントラストが
低下し回折効率の劣化をもたらす恐れがある。従ってホ
ログラム記録の後にホログラムの機能を維持したまま適
当な方法によって感光性を除去する必要がある。本発明
者等は重クロム酸塩例えばＡＤＣを含むＰＶＡ樹脂を用
いた上述の位相ホログラムの定着法として加熱処理によ
る乾式定着法及び所定の液例えば水、又は還元剤を含む
水、又は水と有機溶媒の混合液、又は還元剤を含む水と
有機溶媒の混合液等に浸漬する湿式定着法が有効である
を見出した。
先ず、加熱処理による乾式定着法について述べる。ホロ
グラム記録を終ＴしたＰＶＡ−ＡＤＣｆｆＱを例えば８
０℃〜１２０℃の温度範囲内で５〜１５分間保持すると
容易に未反応の残留Ａ Ｄ Ｃ（ＨＣｒＯ＋−イオン）
を光に対して不活性な状態にすることができる。例えば
１ド合度１７００の低ケン化ＰＶＡ （ケン化度３６％
）の樹脂に２〜３重澄％のＡＤＣを添加し前述の方法で
作成した膜に第１図の光学系で波長０．４８８μ蹟、照
射強度６００ミリワツト／ｃａｔのアルゴンレーザビー
ム（７ａ）及び（７ｂ）によりホログラム記録を行う。
グラム記録を終ＴしたＰＶＡ−ＡＤＣｆｆＱを例えば８
０℃〜１２０℃の温度範囲内で５〜１５分間保持すると
容易に未反応の残留Ａ Ｄ Ｃ（ＨＣｒＯ＋−イオン）
を光に対して不活性な状態にすることができる。例えば
１ド合度１７００の低ケン化ＰＶＡ （ケン化度３６％
）の樹脂に２〜３重澄％のＡＤＣを添加し前述の方法で
作成した膜に第１図の光学系で波長０．４８８μ蹟、照
射強度６００ミリワツト／ｃａｔのアルゴンレーザビー
ム（７ａ）及び（７ｂ）によりホログラム記録を行う。
次に未処理のまま、これらのホログラム膜を第１図の光
学系で記録用アルゴンレーザビームの中の１本のみを使
って上記照射強度で一様に照射すると（所謂後露光）、
第５図の曲線（Ａ）にボすようにブラ・ノブ回折される
Ｈｅ−Ｎｅレーザ（波長０．６３２８μｍ）ビーム強度
が時間と共に低下しホログラムの劣化が生じることが分
る。
学系で記録用アルゴンレーザビームの中の１本のみを使
って上記照射強度で一様に照射すると（所謂後露光）、
第５図の曲線（Ａ）にボすようにブラ・ノブ回折される
Ｈｅ−Ｎｅレーザ（波長０．６３２８μｍ）ビーム強度
が時間と共に低下しホログラムの劣化が生じることが分
る。
他方、上記試料と同一条件で作成したホログラムを１２
０℃で１５分間保持したものは、上記と同様の後露光を
行っても第５図の曲線（Ｂ）のように回折強度に変化が
認められず、定着が行われたことを示している。この熱
処理による定着のメカニズムとしてはＡＤＣとＰＶＡの
間の熱酸化反応にょヮて光活性なＡ Ｄ Ｃ０ＩＣｒＯ
＋−イオン）が失われるものであると考えられる。
０℃で１５分間保持したものは、上記と同様の後露光を
行っても第５図の曲線（Ｂ）のように回折強度に変化が
認められず、定着が行われたことを示している。この熱
処理による定着のメカニズムとしてはＡＤＣとＰＶＡの
間の熱酸化反応にょヮて光活性なＡ Ｄ Ｃ０ＩＣｒＯ
＋−イオン）が失われるものであると考えられる。
次に、湿式定着法について述べる。ホログラム記録後の
ＰＶＡ−ＡＤＣＩ！９！を水等の液体中に浸し、干渉縞
の暗領域中の光活性なＨＣｒＯ＋−イオンを抽出除去す
ることができる。又、水にＮａ２Ｓ２０３（ハイポ）な
どの還元剤を添加して膜中にこれを拡散せしめ、ＡＤＣ
を還元して光活性を消失させてもよい。低ケン化ＰＶＡ
に対しては、例えば３％Ｎａ２Ｓ２Ｏ３水溶液に室温で
１２０分浸漬することにより定着可能であり、さらに膨
潤しない範囲で短時間の定着を行うためには水をアセト
ン、ジメチルスルフオキシド等で置換してもよい。この
ようにして処理されたホログラムは上記の乾式定着法に
おいて説明したと同様の後露光を行っても第５図の曲線
（Ｂ）と同様に回折効率の劣化が認められなかった。
ＰＶＡ−ＡＤＣＩ！９！を水等の液体中に浸し、干渉縞
の暗領域中の光活性なＨＣｒＯ＋−イオンを抽出除去す
ることができる。又、水にＮａ２Ｓ２０３（ハイポ）な
どの還元剤を添加して膜中にこれを拡散せしめ、ＡＤＣ
を還元して光活性を消失させてもよい。低ケン化ＰＶＡ
に対しては、例えば３％Ｎａ２Ｓ２Ｏ３水溶液に室温で
１２０分浸漬することにより定着可能であり、さらに膨
潤しない範囲で短時間の定着を行うためには水をアセト
ン、ジメチルスルフオキシド等で置換してもよい。この
ようにして処理されたホログラムは上記の乾式定着法に
おいて説明したと同様の後露光を行っても第５図の曲線
（Ｂ）と同様に回折効率の劣化が認められなかった。
上述せる本発明によれば、ＰＶＡ材料が工業的に安価に
生産されるのでこの種の体積型位相ホログラムが安価に
提供できる。又適当な溶媒を用いてホログラム膜を塗布
することにより大量、大面積の位相ホログラムが容易に
形成できる。又ホログラム膜が光学的に均質で光散乱が
小さいのでホログラム再生時のＳ／Ｎの劣化がない。さ
らに、耐湿性に優れ経時変化が小さい。例えば９ケ月以
上の保存期間でも回折効率に変化が認められなかった。
生産されるのでこの種の体積型位相ホログラムが安価に
提供できる。又適当な溶媒を用いてホログラム膜を塗布
することにより大量、大面積の位相ホログラムが容易に
形成できる。又ホログラム膜が光学的に均質で光散乱が
小さいのでホログラム再生時のＳ／Ｎの劣化がない。さ
らに、耐湿性に優れ経時変化が小さい。例えば９ケ月以
上の保存期間でも回折効率に変化が認められなかった。
特に、先に本出願人においては光学的信号記録再生値Ｆ
ｉ！、（所ｉＷビデオディスク）において、その光学系
の構成の簡単化並びに光学系の機能の増大を図るべく例
えばレーザ光を微小なスポットとして収束し得る対物レ
ンズ等にホログラムを利用することを提案したが、本発
明はこのようなビデオディスク用のホログラムに適用し
て好適ならしめるものである。
ｉ！、（所ｉＷビデオディスク）において、その光学系
の構成の簡単化並びに光学系の機能の増大を図るべく例
えばレーザ光を微小なスポットとして収束し得る対物レ
ンズ等にホログラムを利用することを提案したが、本発
明はこのようなビデオディスク用のホログラムに適用し
て好適ならしめるものである。
第１図はホログラム記録及びホログラム再生の光学系を
示す略図、第２図は本発明の実施例でボす乾燥法を用い
てホログラム素材を作成する場合の乾燥度と乾燥時間の
関係をネオ特性曲線図、第３図は本発明の説明に供する
ホログラム素材の分光吸収率を示す曲線図、第４図は本
発明によるホログラム素材のＡＤＣの添加量に対する回
折効率の関係を示す特性曲線図、第５図は本発明による
定着法を用いた場合と、定着処理しない場合の後露光に
おけるブラッグ回折されるレーザビーム強度の関係をボ
す特性曲線図である。 （１）はガラス基板、（２）はホログラム素材、（３）
はアルゴンレーザ装置、（７ａ） 、 （７ｂ）はア
ルゴンレーザビーム、（８）はＨｅ−Ｎｅレーザビーム
、（１１）は１次回折光、（１２）は０次回折光、（１
３）は光検出器である。 同 松隈秀盛、、！、シ、、。 一１Ｉ−晶 ゝ８−０〜♂。 第５図
示す略図、第２図は本発明の実施例でボす乾燥法を用い
てホログラム素材を作成する場合の乾燥度と乾燥時間の
関係をネオ特性曲線図、第３図は本発明の説明に供する
ホログラム素材の分光吸収率を示す曲線図、第４図は本
発明によるホログラム素材のＡＤＣの添加量に対する回
折効率の関係を示す特性曲線図、第５図は本発明による
定着法を用いた場合と、定着処理しない場合の後露光に
おけるブラッグ回折されるレーザビーム強度の関係をボ
す特性曲線図である。 （１）はガラス基板、（２）はホログラム素材、（３）
はアルゴンレーザ装置、（７ａ） 、 （７ｂ）はア
ルゴンレーザビーム、（８）はＨｅ−Ｎｅレーザビーム
、（１１）は１次回折光、（１２）は０次回折光、（１
３）は光検出器である。 同 松隈秀盛、、！、シ、、。 一１Ｉ−晶 ゝ８−０〜♂。 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重クロム酸塩を含む、ケン化度が約７０％以下の低
ケン化型ポリビニールアルコール樹脂を強極性で且つ水
と相溶する有機溶剤に溶解せしめた後乾燥された膜に干
渉光を照射し、干渉縞を前記膜中の光架橋密度の空間的
変化によって得られる空間的な屈折率分布の形で記録し
て定着させた体積型位相ホログラム。 ２、有機溶剤としてジメチルスルフォキシドを用いる特
許請求の範囲第１項記載の体積型位相ホログラム。 ３、重クロム酸塩を含むケン化度が約７０％以下の低ケ
ン化型ポリビニールアルコール樹脂を強極性で且つ水と
相溶する有機溶剤に溶解せしめた後乾燥させて膜を形成
する工程と、該膜に干渉光を照射して干渉縞を前記膜中
の光架橋密度の空間的変化によって得られる空間的な屈
折率分布の形で記録する工程と、不要な上記重クロム酸
塩を光不活性化又は除去する定着工程とから成る体積型
位相ホログラムの製法。 ４、定着工程として加熱処理を用いる特許請求の範囲第
３項記載の体積型位相ホログラムの製法。 ５、定着工程として水又は水と有機溶媒の混合液に浸漬
する処理を用いる特許請求の範囲第３項記載の体積型位
相ホログラムの製法。 ６、定着工程として還元剤を含む水又は還元剤を含む水
と有機溶媒の混合液に浸漬する処理を用いる特許請求の
範囲第３項記載の体積型位相ホログラムの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23852385A JPS61165783A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 体積型位相ホログラム及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23852385A JPS61165783A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 体積型位相ホログラム及びその製法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3873977A Division JPS53123948A (en) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | Volume type phase hologram and production of the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61165783A true JPS61165783A (ja) | 1986-07-26 |
| JPS6261959B2 JPS6261959B2 (ja) | 1987-12-24 |
Family
ID=17031518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23852385A Granted JPS61165783A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 体積型位相ホログラム及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61165783A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0328804A (ja) * | 1989-01-13 | 1991-02-07 | E I Du Pont De Nemours & Co | 光導波デバイス、デバイスを製造する為の素子、並びにデバイス及び素子を製造する為の方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439456U (ja) * | 1987-08-31 | 1989-03-09 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50125722A (ja) * | 1974-03-20 | 1975-10-03 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23852385A patent/JPS61165783A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50125722A (ja) * | 1974-03-20 | 1975-10-03 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0328804A (ja) * | 1989-01-13 | 1991-02-07 | E I Du Pont De Nemours & Co | 光導波デバイス、デバイスを製造する為の素子、並びにデバイス及び素子を製造する為の方法 |
| JP2659254B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1997-09-30 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 光導波デバイス、デバイスを製造する為の素子、並びにデバイス及び素子を製造する為の方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6261959B2 (ja) | 1987-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3617274A (en) | Hardened gelatin holographic recording medium | |
| US3567444A (en) | Holographic recording method | |
| Laming | Holographic grating formation in photopolymers—Polymethylmethacrylate | |
| JPS61165783A (ja) | 体積型位相ホログラム及びその製法 | |
| Weiss et al. | Grating microstructures in photoactive polymers by laser interference patterns | |
| US5128223A (en) | Polymeric direct imaging holographic compositions | |
| Pham et al. | Holographic characterization of azo-dye doped poly (methyl methacrylate) films | |
| Kim et al. | Preparation and Holographic Recording of Diarylethene‐Doped Photochromie Films | |
| Sjölinder | Bandwidth in dichromated gelatin holographic filters | |
| Sainov et al. | Total internal reflection holographic recording in very thin films | |
| JP3118843B2 (ja) | ホログラムの製造方法 | |
| JP2676734B2 (ja) | 漂白型銀塩ホログラムの製法 | |
| US3660090A (en) | Technique for increasing the speed of dichromated gelatin | |
| Ragnarsson | Holograms recorded in extremely thick photographic emulsions | |
| RU2165637C1 (ru) | Способ изготовления голографических дифракционных решеток | |
| JP2002297004A (ja) | ホログラム記録媒体及びホログラム型情報記録再生装置 | |
| Kostyshin et al. | Hologram recording in semiconductor-metal light-sensitive systems | |
| JPH0219942B2 (ja) | ||
| JP2803081B2 (ja) | ホログラフィック光学素子及びその製造方法 | |
| Blaya et al. | Photosensitive materials for holographic recording | |
| JPS60227282A (ja) | ホログラム記録用感光材料およびホログラム製造方法 | |
| Sobolev et al. | Applications of polymer material for recording of high-efficiency thick holograms | |
| Aggarwal et al. | Real-time hologram interferometric studies in undeveloped dichromated gelatin plates | |
| JPS61140977A (ja) | 漂白型銀塩ホログラムの製造方法 | |
| JPS60227281A (ja) | ホログラム記録用感光材料およびホログラム製造方法 |