JPS6184604A - 不等間隔格子溝回折格子の製造方法 - Google Patents

不等間隔格子溝回折格子の製造方法

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JPS6184604A
JPS6184604A JP59206278A JP20627884A JPS6184604A JP S6184604 A JPS6184604 A JP S6184604A JP 59206278 A JP59206278 A JP 59206278A JP 20627884 A JP20627884 A JP 20627884A JP S6184604 A JPS6184604 A JP S6184604A
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JP
Japan
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grating
gear
diffraction grating
grooves
speed change
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JP59206278A
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English (en)
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Toshiaki Kita
敏昭 喜多
Tatsuo Harada
原田 達男
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1847Manufacturing methods
    • G02B5/1852Manufacturing methods using mechanical means, e.g. ruling with diamond tool, moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43LARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L13/00Drawing instruments, or writing or drawing appliances or accessories not otherwise provided for
    • B43L13/24Devices for generating stepwise movements of drawing equipment, e.g. for hatching
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S359/00Optical: systems and elements
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は不等間隔格子溝を有する回折格子を機械的に
製造する方法、とくに格子溝の間隔を連続的かつ大幅に
変化させた回折格子を製造する方法に関するものである
〔発明の背景〕
回折格子は発明されて以来すでに200年近い歴史をも
ち、その間に性能は飛路的に向上したが、格子溝配列と
いう点では、平面回折格子、凹面回折格子にかかわらず
1等間隔の格子溝配列が長年踏襲されてきた。
ところが近年、等間隔の格子溝配列に代えて不等間隔の
格子溝配列を行なうことが提案されている。すなわち、
凹面回折格子の格子溝配列を不等間隔にすることにより
、スペクトル像の収差を除去あるいは低減した。いわゆ
る収差補・正形の凹面回折格子が数多く提案され、また
光の収束機能が全くなかった平面回折格子や、円筒軸を
含む面内では光の収束機能がなかった円筒面回折格子の
格子溝配列を不等間隔にすることにより、光の分散機能
とともに収束機能をも有する平面回折格子や円筒面回折
格子が提案されてきた。
そして、従来収差補正形の凹面回折格子を製造する方法
としては、ホログラフイク技術を応用した方法と、機械
的な方法とがある。しかし、収束機能を有する平面回折
格子1円筒面回折格子を製造する場合には、収差補正形
の凹面回折格子の製造方法を応用することができない。
すなわち、ホログラフイク技術を応用した方法は、記録
用レーザ光による干渉縞の明暗を感光乳剤または感光性
樹脂の凹凸に変換したのち、真空蒸着法等により表面に
金属薄膜を形成するものであるが、この方法におしく゛
ては、記録用レーザ光源位置と光源波長の制約があるた
め、平面回折格子や円筒面回折格子に所望の収束機能を
もたせることは困難である。とくに、この種の回折格子
は通常軟X線から真空紫外波長領域で使用されるが、こ
の波長領域では上記制約が厳しく、ホログラフィク技術
を応用してこのような回折格子を製造することは事実上
不可能であるといってよい。
また、第2図は収差補正形の凹面回折格子を機械的に製
造する方法(特公昭57−33562号)を実施するた
めの装置を示す図である。図において。
11は主電動機、12はベルト、13はベルト12によ
り主電動機11の回転が伝えられるウオーム減速機、1
4はウオーム減速機13から回転が伝えられる刃物往復
周期リンク装置、15はリンク装置14によって往復運
動される刃物移動台で、刃物移動台15には格子溝刻線
用刃物が取付けられている。16はウオーム減速機13
から回転が伝えられる変速歯車、23は変速歯車16か
ら回転が伝えられる差動歯車、17は差動歯車23から
回転が伝えられる送りネジ、18は送りネジ17の回転
角に応じて移動する格子基板移動台、19は移動台18
上に取付けられた格子基板、24は刃物移動台15が1
往復するごとに開閉するスイッチ、20はコンピュータ
、21はスイッチ24の開閉ごとにコンピュータ20の
指示に従って所定数のパルスを発生するパルス発生器、
22はパルス発生器21から発生するパルス数に応じた
回転角だけ回転するパルスモータで、パルスモータ22
の回転は差動歯車23に伝えられる。
この装置においては、主電動機11の回転がベルト12
.ウオーム減速機13を介してリンク装置14に伝えら
れ、リンク装置14により刃物移動台15が往復運動さ
れる。そして、ウオーム減速機13の回転が変速歯車1
6.差動歯車23を介して送りネジ17に伝えられると
ともに、スイッチ24が1刻線終了ごとに閉となり、パ
ルスモータ22が所定の回転角だけ回転し、この回転が
差動歯車23を介して送りネジ】7に伝えられる。した
がって、刃物が格子基板19に刻線している間は、格子
基板移動台18.格子基板19が変速歯車16で設定さ
れた回転速度に応じた速度で移動し、刃物が刻線終了後
に次の刻線を開始するまでの間に、格子基板移動台18
.格子基板19は変速歯車16で設定された回転速度に
応じた送りM(基本送り量)にパルス発生器21から発
生するパルス数に応じた送り量(補正送り量)を増減し
た量だけ移動する。このため、コンピュータ20により
パルス発生器21から発生するパルス数を制御すること
により、所望の不等間隔の格子溝を刻線することができ
る。
ところで、補正送り量は単位パルス当りの格子基板19
の送り量とパルス数との積である。そして、パルスモー
タ22を格子基板19の不等間隔送り用の駆動源とした
ときには、厳密には格子溝間隔が不連続的に変化するが
、実用上連続的に変化していると見なせるように、単位
パルス当りの格子基板19の送り量を通常0.2人と小
さくしている。また。
パルスモータ単独では、最大駆動周波数が10に七程度
のものも実現されているが、このような高速でパルスモ
ータ22を回転したときには、パルスモータ22の起動
、停止時に、差動歯車23以降の回転伝達系の回転速度
が急変し、格子基板19に正しい送りを与えることが極
めて困難となるから、格子基板19に正しい送りを与え
るためには、パルスモータ22の最大駆動周波数を50
0Hz程度に制限する必要がある。さらに、パルスモー
タ22の回転可能時間は刃物往復周期の半分以下であり
、刃物往復周期は通常6秒程度であるから、パルスモー
タ22回転可能時間は最大3秒程度である。以上のこと
から、補正送り量の最大値は0,2 X 10−’ X
 500 X 3=0.03−となる。
ここで、不等間隔の格子溝配列を有する凹面回折格子に
おいては、収差補正を目的としているから、各格子溝間
隔と格子溝の平均間隔との差すなわち間隔変化量は一般
に極めて小さく、その最大値が0.03Itrnより大
きくなることは稀であり1通常の収差補正形の凹面回折
格子は上に述べた従来法で十分製造可能である。しかし
ながら、不等間隔の格子溝配列を有する平面回折格子や
円筒面回折格子においては、本来備わっていない光の収
束機能を得ることを目的としたものであり、後に示す例
からも明らかなように、格子溝の間隔変化量は必然的に
大きくなり、その最大値は0.03.mを大幅に超えて
しまう。したがって、単に格子基板を凹面から平面ある
いは円筒面に置き替えて従来法を適用しただけでは、所
望の平面回折格子、円筒面回折格子を製造することは事
実上不可能である。
また、凹面回折格子においても、格子溝の間隔変化量の
最大値が0.03−を超えるようなときには、従来法で
の刻線が困難であることはいうまでもなul。
このように、ホログラフイク技術を応用した方法であれ
、機械的な方法であれ、従来法で光の収束機能を備えた
平面回折格子1円筒面回折格子のように格子溝の間隔を
大幅に変化させた不等間隔の格子溝配列を有する回折格
子を製造することは不可能である。
〔発明の目的〕
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、格子溝の間隔を大幅に変化させることができる不等
間隔格子溝回折格子の製造方法を提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、この発明においては。
格子基板、格子溝刻線用刃物のどちらか一方を基本送り
量に補正送り量を加減した量だけ送りながら、上記格子
基板、上記格子溝刻線用刃物のうちの他方を往復運動さ
せることにより、上記格子基板に不等間隔の格子溝を刻
線して1回折格子を製造する方法において、上記格子溝
の間隔の最大値と最小値との差が所定値以下となるよう
に刻線領域を複数の小領域に分割し、上記基本送り量を
各上記小領域の格子溝のほぼ平均間隔とする。
第1図はこの発明の原理説明図で、横軸は格子溝番号n
を示し、縦軸は格子溝間隔σ。を示し。
図の曲線のように格子溝間隔σ1が最小σminから最
大σ、8まで変化する回折格子を刻線する場合について
考える。
この場合、各小領域内での格子溝間隔σ。の最大値と最
小値との差がたとえば0.06−以下となるように、刻
線領域を格子溝番号n方向に分割し、各小領域を図示の
ように1,2.・・・・・・2mとし、各小領域内での
格子溝の平均間隔をσ11.σ、。
・・・・・・、σ、とすると、格子溝の間隔楼化料Δσ
1は、1の領域ではσ、−σa1,2の領域ではσ。−
σ、、・・・・・・、同様にmの領域ではσ、−σ、と
なる。このとき、1Δσn1の最大値は0.03am以
下となる。したがって、基本送り量を平均間隔σa1と
して1の小領域を刻線すれば、補正送り量を0.037
an以下とすることができ、同様に基本送り量を平均間
隔σ2□、・・・・・・、σ、として2.・・・・・・
mの小領域を刻線すれば、補正送り量をそれぞれ0.0
37nn以下とすることができる。このため、格子溝の
間隔が大幅に変化するときすなわちσmax−σ1nの
値が大きいときにも、補正送り量を大きくせずに格子溝
を刻線することが可能である。
〔発明の実施例〕
第3図はこの発明に係る不等間隔格子溝回折格子の製造
方法を実施するための装置を示す図であり、この装置に
おいては、変速歯車16と差動歯車23との間に変速歯
車25が設けられている。このため、変速歯車25の変
速比を変えることによって、変速歯車16で設定されて
回折格子全体の格子溝の平均間隔に相当する送り量を、
回折格子の゛刻線開始前あるいは開始後の任意の時点で
任意の値に変更することが可能である。
つぎに、本発明者らが先に発明したシンクロトロン放射
光用のモノクロメータ(特願昭58−217726号)
に用いる平面回折格子を、第3図に示す装置を使用して
製造する方法について説明する。
第4図は上記平面回折格子の格子溝位置Wと格子溝間隔
σ。どの関係を示すグラフである。この平面回折格子に
おいては、格子溝間隔σ。がσ1.n#0.32g+か
らσ□x#0.51までほぼ直線状に変化しており、σ
□8−σ、1rl=0.19−であるので、刻線領域を
第4図に示すように、1(−100am≦wく一33m
)、2(−33m≦W≦33m)、3(33m<w≦1
00mm)の3つの小領域に分割する。そして、まず変
速歯車16の変速比を、変速歯車25の変速比が1のと
きに基本送り量が回折格子全体の格子溝の平均間隔に近
い0.41−となるように設定する。つぎに、変速歯車
25の変速比を基本送り量が1の小領域の平均間隔σ、
1=0.35I1mとなるように設定し。
パルス発生器21から発生するパルス数を補正送り量が
格子溝の間隔変化量Δσ□=σ。−σ4、に等しくなる
ように制御して、1の小領域を刻線する。
1の小領域の刻線が終了したとき、変速歯車25の変速
比を1にし、すなわち基本送り量が2の小領域の平均間
隔σ。=0.41−となるように設定し、パルス発生器
21から発生するパルス数を補正送り量が間隔変化量Δ
σ、=σ1−σ2□に等しくなるように制御して、2の
小領域を刻線する。さらに、2の小領域の刻線が終了し
たとき、変速歯車25の変速比を基本送り量が3の小領
域の平均間隔σ8゜=0.47左となるように設定し、
パルス発生器21から発生するパルス数を補正送り量が
間隔変化量Δσ1=σ。−σ。に等しくなるように制御
して、3の小領域を刻線する0以上の方法により、格子
溝間隔σ1が最小σ、、n=0.32−から最大σ、、
X=0.51まで連続的に変化した所望の不等間隔の格
子溝配列を有する平面回折格子を製造することができ、
新規なシンクロトロン放射光用のモノクロメータを実現
できる。
なお、上述実施例においては、回折格子全体の格子溝の
平均間隔に相当する送り量を定める変速歯車16と、基
本送り量を各小領域の平均間隔と等しくなるように定め
る変速歯車25とを直列に組合わせたが、変速歯車16
.25を一体化し、その変速比を各小領域ごとに変化さ
せた場合にも、同様な効果が得られることはもちろんで
ある。また、上述実施例においては、格子基板19を送
りながら。
格子溝刻線用刃物を往復運動させる場合について説明し
たが、格子溝刻線用刃物を送りながら、格子基板19を
往復運動させる場合にもこの発明の方法を適用できるこ
とは当然である。
〔発明の効果〕
以上説明したように1.−の発明に係る不等間隔格子溝
回折格子の製造方法においては、光の分散機能とともに
収束機能をも有する平面回折格子。
円筒面回折格子のように、格子溝間隔が大幅に変化する
不等間隔格子溝回折格子を製造することが可能となる。
このように、この発明の効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の原理説明図、第2図は従来の不等間
隔格子溝回折格子の製造方法を実施するための装置を示
す図、第3図はこの発明に係る不等間隔格子溝回折格子
の製造方法を実施するための装置を示す図、第4図はこ
の発明の方法により製造すべき不等間隔格子溝を有する
平面回折格子の格子溝位置と格子溝間隔との関係を示す
グラフである。 15・・・刃物移動台    16・・・変速歯車17
・・・送りネジ     18・・・格子基板移動台1
9・・・格子基板     2o・・・コンピュータ2
1・・・パルス発生器   22・・・パルスモータ2
3・・・差動歯車     24・・・スイッチ25・
・・変速歯車

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 格子基板、格子溝刻線用刃物のどちらか一方を基本送り
    量に補正送り量を加減した量だけ送りながら、上記格子
    基板、上記格子溝刻線用刃物のうちの他方を往復運動さ
    せることにより、上記格子基板に不等間隔の格子溝を刻
    線して、回折格子を製造する方法において、上記格子溝
    の間隔の最大値と最小値との差が所定値以下となるよう
    に刻線領域を複数の小領域に分割し、上記基本送り量を
    各上記小領域の格子溝のほぼ平均間隔としたことを特徴
    とする不等間隔格子溝回折格子の製造方法。
JP59206278A 1984-10-03 1984-10-03 不等間隔格子溝回折格子の製造方法 Pending JPS6184604A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004053992A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Hitachi Cable Ltd 回折格子、波長合分波器及びこれらを用いた波長多重信号光伝送モジュール
JP2022132297A (ja) * 2018-08-29 2022-09-08 株式会社日立ハイテク 凹面回折格子及びその製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5156943A (en) * 1987-10-25 1992-10-20 Whitney Theodore R High resolution imagery systems and methods
US5108187A (en) * 1990-03-30 1992-04-28 The Perkin Elmer Corporation Section grating generator
DE4016362A1 (de) * 1990-05-21 1991-11-28 Siemens Ag Optisches gitter, insbesondere zur dreidimensionalen vermessung von objekten
US5058281A (en) * 1990-08-23 1991-10-22 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics & Space Administration Control system for ruling blazed, aberration corrected diffraction gratings
US5589983A (en) * 1993-12-29 1996-12-31 Eastman Kodak Company Method of manufacturing a diffractive surface profile
US5701005A (en) * 1995-06-19 1997-12-23 Eastman Kodak Company Color separating diffractive optical array and image sensor
US20130335825A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method of Manufacture of X-Ray Diffraction Gratings
DE102014109735B3 (de) * 2014-07-11 2015-11-12 Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh Vorrichtung zur Herstellung optischer Gitter
CN113267889B (zh) * 2021-06-08 2024-05-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种二次相位离轴菲涅尔波带片设计方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012843A (en) * 1973-04-25 1977-03-22 Hitachi, Ltd. Concave diffraction grating and a manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004053992A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Hitachi Cable Ltd 回折格子、波長合分波器及びこれらを用いた波長多重信号光伝送モジュール
JP2022132297A (ja) * 2018-08-29 2022-09-08 株式会社日立ハイテク 凹面回折格子及びその製造方法

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