JPH0289080A - 反射型ホログラムの作成方法 - Google Patents

反射型ホログラムの作成方法

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JPH0289080A
JPH0289080A JP23973288A JP23973288A JPH0289080A JP H0289080 A JPH0289080 A JP H0289080A JP 23973288 A JP23973288 A JP 23973288A JP 23973288 A JP23973288 A JP 23973288A JP H0289080 A JPH0289080 A JP H0289080A
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hologram
reflection
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light
reflection hologram
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JP23973288A
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Atsushi Amako
淳 尼子
Fumio Yamagishi
文雄 山岸
Hiroyuki Ikeda
池田 弘之
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • G03H1/024Hologram nature or properties
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    • GPHYSICS
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    • G03H2240/51Intensity, power or luminance
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    • G03H2250/32Antireflective layer

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 反射型ホログラムの作成方法に関し、 反射型ホログラムの作成時にさもなければ発生するであ
ろうゴーストホログラムの発生を防止或いは抑制するこ
とを目的とし、 基板上に感光膜を塗布したホログラム乾板の両側から二
つのコヒーレント光(参照光、物体光)を干渉させて露
光する際に、参照先の強度Rと物体光の強度0との強度
比がR10>1となるように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明はホログラム乾板の両側から2種のコヒーレント
光を干渉、露光させることにより反射型ホログラムを作
成する方法に関する。
〔従来の技術〕
反射型ホログラムは一方の面に感光剤(乳剤)を塗布し
た基板の両側から参照波と物体波とを入射し干渉、露光
することにより形成される。
その際に本来の反射型ホログラムの他に、好ましからざ
るゴーストホログラムが発生するという問題がある。
まず、このゴーストホログラムの発生原因について第9
.10図を参照して説明する。
第9図において、ガラス基板(例えば、屈折率n=1.
5)11の一方の面に乳剤(例えば、n=1.6)13
を塗布したホログラム乾板10の両側からコヒーレント
な参照光Rと物体光0とが照射される。図中、参照光R
は乳剤13側から、物体光0は基板11側から夫々照射
される。反射型ホログラム(干渉縞)は参照光Rと物体
光Oとの干渉により形成される。この場合の干渉縞は乳
剤の路面内方向に延びる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、空気層(n=1.O)と乳剤13との境界面
A−A’ 、乳剤13とガラス基板11との境界面B−
B″並びにガラス基板11と空気層との境界面c−c’
において反射光(イ、口等)が発生し、これら反射光と
2本の干渉光(物体光と参照光)との間で干渉が起き、
それによりゴーストホログラムが発生する。特に境界面
A−A″での反射光口と参照光Rの屈折光■との干渉に
よるゴーストホログラムが最も悪影響を与えることが確
かめられている。尚、図から明らかな如く、ゴーストホ
ログラムは反射光に起因するため、反射型ではなく、同
一方向からの参照光との干渉による透過型ホログラムと
なる。即ち、第10図に示す如く、乳剤13を断面で見
た場合に、その平面内に横たわる反射ホログラム30と
、その厚さ方向に横たわるゴーストホログラム31とが
交差した状態で形成されることになる。
従来は一般に、参照光Rと物体光Oとの強度比R10は
略lに等しい(R10ζ1.0)。即ち、参照光と物体
光とは略等しい光強度で入射せしめられる(後述の如く
、コントラストを最適にするため)。
〔課題を解決するための手段〕
本願発明者はR10比を1より大きくすることにより上
記のゴーストホログラムの発生が抑えられることを実験
的に確認した。即ち、参照先の強度を物体光の強度より
大きくすることによりゴーストホログラムの干渉条件が
崩れ、ゴーストホログラムの発生に殆ど到らないことが
判明した。
しかしながら、R10比が1に等しくない場合には、露
光量分布の鮮明度(コントラスト)■が低下する(第3
図参照)。従来R10比を1に設定するのは正にこのた
めである。そこで、本発明において、R10比を1より
大きく設定するにあたって鮮明度■の低下を補償する必
要がある。
鮮明度が小さいということは屈折率変調成分Δnが小さ
くなるということを意味する。これらの関係が第2.3
図に示される。尚、このような特性曲線自体は周知のも
のである。
第2図は屈折率nと露光31Eとの関係を示し、第3図
は鮮明度とR10比との関係を示す。第3図から、鮮明
度■はR10=1のときに最大(■=1)であり、R1
0比が1より大きくなるにつれて低下することが分かる
。また、鮮明度Vと屈折率変調成分Δnとが略比例関係
にあることも分かる。
一般に、ホログラムの高い回折効率を得るにはホログラ
ムの厚みtが、t≧ ψ・λ・COSθ8/Δn(但し
、ψは定数で略πに等しい。θ、はブラッグ角)を満足
する必要があることが知られている。
そごで、R10比とΔnとの関係を第2.3図から予め
求めておく(第3図からR10比と鮮明度■との関係が
求められ、第2図から■とΔnとの関係が求まるから、
結果としてR10比とΔnとの関係が求まる)ことによ
り、必要なホログラムの厚さ(感光剤の厚さ)を設定す
ることができる。このようにすれば、R10比が1より
大きいためにΔnが小さくなったとしても、高い回折効
率を得るために必要なホログラムの厚さ条件を設定出来
、実用上全く問題ない。
即ち、本発明の第1の特徴によれば、参照波の強度Rと
物体波の強度Oとの強度比をR10>1を満足するよう
に設定することを構成上の特徴とする。
好ましくは、4≦R/O≦16である。
又、好ましくは、ホログラム乾板の感光膜とは反対側の
面は予め反射防止膜がコーティングされる。
また、反射ホログラムとゴーストホログラム(透過型ホ
ログラム)とではその回折効率の膜厚依存性が異なるの
で、この性質を利用することにより、反射ホログラムの
高い効率を確保すると同時にゴーストホログラムの効率
を低く、好ましくは実質上0に抑えることができる。反
射ホログラムで高い効率を得るための膜厚条件は上述し
た通りである。一方、ゴーストホログラムの効率を0に
するための条件は、L=mλcosθア/Δn。
(但し、mは正の整数)で与えられる。以上から、反射
ホログラムの効率を高め、ゴーストホログラムの効率を
Oにするための条件は以下の通りである。
即ち、本発明の別の特徴によれば、反射ホログラムとゴ
ーストホログラムの夫々の構造パラメータが上式を満足
するように露光条件(干渉光の強度比、露光量、バイア
ス露光等)並びに処理条件が設定される。
〔作 用〕
参照波の強度Rと物体波の強度0との強度比をR10>
1に設定すれば、干渉条件がくずれ、ゴーストホログラ
ムの発生は防止ないしは大幅に抑制される。
特に、4≦R/O≦16の範囲にあるときには、実用上
問題のない鮮明度が確保されることが実験的に確認され
た。
また、感光剤層の膜厚tが、 ψ・λ・cosθ、≦(Δn−t) を満足するように設定すれば高い回折効率を確保出来る
更に、形成すべき所望の反射ホログラムと反射ノイズ光
により形成される透過型ゴーストホログラムの夫々の構
造パラメータが、 を満足するように設定すればゴーストホログラムの発生
が同様に防止ないしは抑制される。上式の導出過程につ
いては以下の実施例の項で明らかにされる。
〔実施例〕
第1図に本発明の第1の実施例を示す。基本的には、第
9図に示すものと同様であるが、本発明によれば参照光
Rと物体光0との強度比R/Oが1より大きく、好まし
くは4≦R/O≦16に設定される。こうすることによ
り、たとえ境界面A−A’での反射光口が存在してもそ
の効率は殆ど0に等しく、従って、ゴーストホログラム
の作成には実質上到らない。
好ましくは、境界面c−c’での反射ノイズ光を除去す
るためにガラス基板11の下面(感光剤13と反対側の
面)には反射防止膜(ARコート)17が施される。即
ち、第9図における反射ノイズ光イが除去されたことに
なる。尚、本来の反射ホログラムを作成するための干渉
光は■、■である。
R10比をβとしたときに、コントラスト■は第2図か
ら分かるように、 で与えられる。
又、4≦β≦16における上限値(16)、下限値(4
)は夫々実験的に確認されたものであるが、この範囲内
にあるときに鮮明度■は実用にたえ得る値であることが
確認された。
第4.5図に本発明の効果を示す。
第4図はR10比が略1 (R10ζ1)で露光した場
合、即ち、従来技術に相当する。この場合にはゴースト
ホログラムの回折効率が高いために反射型ホログラム(
1次反射光)の回折効率は約60%程度に止まっている
。これに対し、第5図に示す如く、R10ζ4で露光し
た場合にはゴーストホログラムの回折効率が前述の如く
低下するため反射ホログラムの回折効率が約90%程度
まで上がっている。尚、実験における各パラメータの値
は図中に示す通りである。又、R10>1の場合に、効
率の絶対値は変化するものの何れの場合も従来(R10
−1)よりも回折効率が良くなることが確認された。
以上の如く、本発明によれば、ゴーストホログラム(透
過型ホログラム)の回折効率は実用上無視し得る程小さ
くすることができ、結果として、反射型ホログラムの回
折効率を大幅に向上することができる。
第7図は反射ホログラムにおける膜厚tと相対効率との
関係を示し、第8図は同様に透過ホログラム(ゴースト
ホログラム)における膜I¥tと相対効率との関係を示
す。これらの図から明らかな如く、ホログラムはその効
率が膜厚tに大きく依存するので、この性質を利用する
ことにより前述の如く、反射ホログラムで高い効率を確
保し、他方、ゴーストホログラムの効率を実質上0にす
るような条件を設定することができる。
にogelnikの理論によれば、ホログラムの回折効
率ηは、 反射型ホログラムに対しては、 透過型ホログラムに対しては、 で与えられる。但し、λは再生波長、tは膜厚、Δnは
屈折率変調成分、θはブラッグ角(最大効率が得られる
再生角度)を夫々表し、添え字R1Tは夫々反射型ホロ
グラム、透過型ホログラムに関するものであることを表
す。
式(1)よりX≧π ならば η≧0.996(99,
6%)・・・(3) 式(2)よりx=mπ(m:自然数)ならばη=0.0
 (0,0%)    ・・・(4)を得る。
式(4)を満足する膜厚条件が式(3)をも同時に満足
するには次式が成立すればよい。
上式中のパラメータΔn、θはホログラムの設計、露光
条件等により最適に決められる。尚、乳剤層の膨潤、収
縮による各種パラメータの設計値からのずれを考慮して
露光処理等を行うべきである。
第6A、6B図に本発明の効果を示す。第6A図は式(
5)でm=1の場合である。この場合、cosθRζc
osθ1とみなせるので、Δn、≧Δn。
であればよい、そこで、実験においてはΔn、ζΔny
 ’:0.05となるように露光、処理を行った。
膜厚tはt=λcosθ、/ΔnTにλ=0.4765
μm。
cosθ、 ’=;1.0 、Δnt =0.05を代
入し、t4:i9.5μmを得た。このようにして作成
された反射ホログラムでは80%を越える回折効率が得
られた。
これに対し、参考のために意図的に、Δnえ〈Δn、と
なるように露光、処理を行った反射ホログラムでは、第
6B図に示す如く、回折効率は約60%に止まった。
このように反射ホログラム並びにゴーストホログラムの
設計パラメータが上述の所定の関係を満足するように露
光、処理を行うことにより、ゴーストホログラムへの光
エネルギーの移行を防止し、所望の反射ホログラムの回
折効率を80%以上にまで高めることができる。
(発明の効果〕 以上の如く、本発明によれば、参照光と物体光の強度比
を1以上の所望値に設計することにより、或いは感光剤
層の膜厚を前述の如き特定の条件下におくことによりゴ
ーストホログラムの効率を低下せしめ、その結果、反射
ホログラムの効率を大幅に高めることができる。
又、本発明によれば、反射ホログラムとゴーストホログ
ラムの夫々の構造パラメータが上述の特定の条件を満足
するように設計することにより、ゴーストホログラムの
効率を低下せしめ、その結果、反射ホログラムの効率を
大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る反射型ホログラムの作成方法の1
実施例を示す図解図、第2図は屈折率と露光量との関係
を示す特性線図、第3図は鮮明度とR10比との関係を
示す特性線図、第4図はR10ζ1.0の場合(従来技
術)の回折効率を示す特性線図、第5図はR10ζ4.
0の場合(本発明)の回折効率を示す特性線図、第6A
図は本発明の効果を示す回折効率の特性線図、第6B図
は第6A図との比較のための従来の条件下における回折
効率の特性線図、第7図は反射型ホログラムの膜厚と相
対効率との関係を示す線図、第8図は透過型ホログラム
の膜厚と相対効率との関係を示す線図、第9図は従来の
反射型ホログラムの作成方法を説明する第1図と同様の
図、第10図はゴーストホログラムの存在を説明するた
めの図解図。 IO・・・ホログラム乾板、 11・・・基板、   13・・・感光剤。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板(11)上に感光膜(13)を塗布したホログ
    ラム乾板(/O)の両側から二つのコヒーレント光(参
    照光、物体光)を干渉、露光する反射型ホログラムの作
    成方法において、参照光の強度をR、物体光の強度をO
    とした時に両者の強度比R/Oが、 R/O>1 となるように設定することを特徴とする反射型ホログラ
    ムの作成方法。 2、強度比R/Oが4≦R/O≦16の範囲に設定され
    ることを特徴とする請求項1に記載の作成方法。 3、ホログラム乾板の感光膜とは反対側の面に予め反射
    防止膜(17)をコーティングしておくことを特徴とす
    る請求項1に記載の作成方法。 4、感光膜の厚みtが次式、 φ・λ・cosΘ_B≦(Δn・t) 但し、Δn:屈折率変調成分 λ:再生光波長 Θ_B:ブラッグ角 φ:定数(>0) を満足することを特徴とする請求項1に記載の作成方法
    。 5、基板上に感光膜を塗布したホログラム乾板の両側か
    ら二つのコヒーレント光(参照光、物体光)を干渉させ
    て露光する反射型ホログラムの作成方法において、形成
    すべき所望の反射ホログラムと反射ノイズ光により形成
    される透過型ゴーストホログラムの夫々の構造パラメー
    タが次式を満足するように設定されることを特徴とする
    反射型ホログラムの作成方法: ▲数式、化学式、表等があります▼(m=1、2、3・
    ・・) 但し、添字R、Tは夫々反射ホログラム、 ゴーストホログラムに関するパラメータであることを示
    し、Δnは屈折率変調成分、Θはブッラッグ角を示す。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633100A (en) * 1991-11-27 1997-05-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Holographic imaging using filters
WO1997040412A1 (en) * 1996-04-23 1997-10-30 Komatsu Ltd. Confocal optical apparatus and hologram exposure apparatus
US6163390A (en) * 1995-10-30 2000-12-19 Denso Corporation Method for producing a hologram and a display device using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633100A (en) * 1991-11-27 1997-05-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Holographic imaging using filters
US6163390A (en) * 1995-10-30 2000-12-19 Denso Corporation Method for producing a hologram and a display device using the same
US6198554B1 (en) 1995-10-30 2001-03-06 Denso Corporation Method for producing a hologram and a display device using the same
US6392767B2 (en) 1995-10-30 2002-05-21 Denso Corporation Method for producing a hologram and a display device using the same
US6542265B2 (en) 1995-10-30 2003-04-01 Denso Corporation Method for producing a hologram and a display device using the same
WO1997040412A1 (en) * 1996-04-23 1997-10-30 Komatsu Ltd. Confocal optical apparatus and hologram exposure apparatus

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