JPH056134A - ホログラフイツク光学素子の作製方法 - Google Patents
ホログラフイツク光学素子の作製方法Info
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- JPH056134A JPH056134A JP3156328A JP15632891A JPH056134A JP H056134 A JPH056134 A JP H056134A JP 3156328 A JP3156328 A JP 3156328A JP 15632891 A JP15632891 A JP 15632891A JP H056134 A JPH056134 A JP H056134A
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- G03H2270/20—Shape
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光材料の各局所領域で２本の光束を干渉さ
せることのより、全体として所望の光学特性のホログラ
フィック光学素子を作製する。 【構成】 同一光源からの２本の光束Ａ、Ｂを感光材料
１中の局所空間５において干渉させて局在する干渉縞を
形成し、干渉領域を感光材料１中で相対的に移動させる
とともにその位置に対応して少なくとも前記２本の光束
Ａ、Ｂの入射方向を制御しながら、同様に感光材料１中
に局在する干渉縞の形成を繰り返すことにより、感光材
料中に集合的な干渉縞を形成して、全体として所定の光
学特性のホログラフィック光学素子を作製する。
せることのより、全体として所望の光学特性のホログラ
フィック光学素子を作製する。 【構成】 同一光源からの２本の光束Ａ、Ｂを感光材料
１中の局所空間５において干渉させて局在する干渉縞を
形成し、干渉領域を感光材料１中で相対的に移動させる
とともにその位置に対応して少なくとも前記２本の光束
Ａ、Ｂの入射方向を制御しながら、同様に感光材料１中
に局在する干渉縞の形成を繰り返すことにより、感光材
料中に集合的な干渉縞を形成して、全体として所定の光
学特性のホログラフィック光学素子を作製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微細なグレーティング
の集合からなる各種光学素子の製作方法に関し、特に、
感光材料の各局所領域で２本の光束を干渉させることに
より全体として所望の光学特性を得ることができるホロ
グラフィック光学素子の作製方法に関する。
の集合からなる各種光学素子の製作方法に関し、特に、
感光材料の各局所領域で２本の光束を干渉させることに
より全体として所望の光学特性を得ることができるホロ
グラフィック光学素子の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、計算機で干渉縞の形を計算して、
実際の光の干渉を用いずに、ホログラムをプロッター、
ＥＢ（電子ビーム）描画装置、レーザビーム描画装置等
で記録する方法は、コンピュータ・ジェネレイテッド・
ホログラム（ＣＧＨ）として知られている。
実際の光の干渉を用いずに、ホログラムをプロッター、
ＥＢ（電子ビーム）描画装置、レーザビーム描画装置等
で記録する方法は、コンピュータ・ジェネレイテッド・
ホログラム（ＣＧＨ）として知られている。
【０００３】一方、干渉縞が感光材料の厚み方向にも分
布も持って記録される体積ホログラムやリップマンホロ
グラムも公知である。
布も持って記録される体積ホログラムやリップマンホロ
グラムも公知である。
【０００４】さらに、体積型のホログフィック光学素子
としては、集光素子等の外、ヘッドアップディスプレイ
用コンバイナ（「オプトロニクス」（１９８９）Ｎｏ．
２，ｐｐ．１１３〜１１８）、反射型ホログラム又は透
過型ホログラムによるモザイク状カラーフィルタ（特開
平２−８９０８１号）等が知られている。
としては、集光素子等の外、ヘッドアップディスプレイ
用コンバイナ（「オプトロニクス」（１９８９）Ｎｏ．
２，ｐｐ．１１３〜１１８）、反射型ホログラム又は透
過型ホログラムによるモザイク状カラーフィルタ（特開
平２−８９０８１号）等が知られている。
【０００５】ところで、ＣＧＨ及び体積ホログラムに
は、それぞれ下記のような利点がある。 〇ＣＧＨの特徴 ・任意のホログラムが作製できる。 ・正確なホログラムが作製できる。 ・干渉法のように、レーザービームの分布、波長、コヒ
ーレンシー等の光源の制限を受けない。
は、それぞれ下記のような利点がある。 〇ＣＧＨの特徴 ・任意のホログラムが作製できる。 ・正確なホログラムが作製できる。 ・干渉法のように、レーザービームの分布、波長、コヒ
ーレンシー等の光源の制限を受けない。
【０００６】〇体積型ホログラムの特徴
・理論的に１００％の回折効率が実現できる。
・波長選択性、入射角選択性があり、これらの機能を用
いた光学素子が実現できる。 ・密着複製によりコピーができる。
いた光学素子が実現できる。 ・密着複製によりコピーができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＧＨは、２次元的ホログラムしか作製できず、体積型
ホログラムやリップマンホログラムの作製は不可能であ
った。すなわち、体積型のＣＧＨは存在しえなかった。
そのため、ＣＧＨ及び体積ホログラムの上記したような
利点を合わせ持ったホログラムの作製は不可能であっ
た。特に、ＣＧＨによって体積ホログラムからなるホロ
グラフィック光学素子を作製することはできなかった。
ＣＧＨは、２次元的ホログラムしか作製できず、体積型
ホログラムやリップマンホログラムの作製は不可能であ
った。すなわち、体積型のＣＧＨは存在しえなかった。
そのため、ＣＧＨ及び体積ホログラムの上記したような
利点を合わせ持ったホログラムの作製は不可能であっ
た。特に、ＣＧＨによって体積ホログラムからなるホロ
グラフィック光学素子を作製することはできなかった。
【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、感光材料の各局所領域で２本
の光束を干渉させることにより、全体として所望の光学
特性のホログラフィック光学素子を作製する方法を提供
することである。
ものであり、その目的は、感光材料の各局所領域で２本
の光束を干渉させることにより、全体として所望の光学
特性のホログラフィック光学素子を作製する方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラフィック光学素子の作製方法は、同一光源
からの２本の光束を感光材料中の局所空間において干渉
させて局在する干渉縞を形成し、干渉領域を感光材料中
で相対的に移動させるとともにその位置に対応して少な
くとも前記２本の光束の入射方向を制御しながら、同様
に感光材料中に局在する干渉縞の形成を繰り返すことに
より、感光材料中に集合的な干渉縞を形成して、全体と
して所定の光学特性の光学素子を作製することを特徴と
する方法である。
明のホログラフィック光学素子の作製方法は、同一光源
からの２本の光束を感光材料中の局所空間において干渉
させて局在する干渉縞を形成し、干渉領域を感光材料中
で相対的に移動させるとともにその位置に対応して少な
くとも前記２本の光束の入射方向を制御しながら、同様
に感光材料中に局在する干渉縞の形成を繰り返すことに
より、感光材料中に集合的な干渉縞を形成して、全体と
して所定の光学特性の光学素子を作製することを特徴と
する方法である。
【００１０】この場合、２本の光束を感光材料に対して
相互に反対の側から入射させて干渉縞を形成するように
すると、リップマンタイプのホログラフィック光学素子
を作製することができる。なお、局在する干渉縞の大き
さが感光材料の厚みに比べて小さく、感光材料中の干渉
領域の移動が感光材料の面内方向と厚み方向の３次元的
移動であるようにすることで、体積型のホログラフィッ
ク光学素子を作製することができる。干渉領域の移動方
法としては、例えば、干渉縞の面の方向に連続的に移動
させる方法がある。
相互に反対の側から入射させて干渉縞を形成するように
すると、リップマンタイプのホログラフィック光学素子
を作製することができる。なお、局在する干渉縞の大き
さが感光材料の厚みに比べて小さく、感光材料中の干渉
領域の移動が感光材料の面内方向と厚み方向の３次元的
移動であるようにすることで、体積型のホログラフィッ
ク光学素子を作製することができる。干渉領域の移動方
法としては、例えば、干渉縞の面の方向に連続的に移動
させる方法がある。
【００１１】なお、以上の方法により、２次元的ホログ
ラフィック光学素子を作製することもできる。
ラフィック光学素子を作製することもできる。
【００１２】
【作用】本発明においては、同一光源からの２本の光束
を感光材料中の局所空間において干渉させて局在する干
渉縞を形成し、干渉領域を感光材料中で相対的に移動さ
せるとともにその位置に対応して少なくとも前記２本の
光束の入射方向を制御しながら、同様に感光材料中に局
在する干渉縞の形成を繰り返すことにより、感光材料中
に集合的な干渉縞を形成して、全体として所定の光学特
性の光学素子を作製するので、ＣＧＨ及び体積ホログラ
ムの利点を合わせ持った任意の特性のホログラフィック
光学素子を容易に作製することができる。
を感光材料中の局所空間において干渉させて局在する干
渉縞を形成し、干渉領域を感光材料中で相対的に移動さ
せるとともにその位置に対応して少なくとも前記２本の
光束の入射方向を制御しながら、同様に感光材料中に局
在する干渉縞の形成を繰り返すことにより、感光材料中
に集合的な干渉縞を形成して、全体として所定の光学特
性の光学素子を作製するので、ＣＧＨ及び体積ホログラ
ムの利点を合わせ持った任意の特性のホログラフィック
光学素子を容易に作製することができる。
【００１３】
【実施例】次に、図面を参照にして本発明の実施例につ
いて説明する。まず、本発明に基づくホログラフィック
光学素子の基本的な作製法について説明する。図１
（ａ）及びその部分拡大図（ｂ）に示すように、同一レ
ーザからの２本のビームＡ、Ｂをそれぞれレンズ３、４
を通して集光させ、この２つの集光ビームを基板２上の
感光材料１中の局在空間５において干渉させると、その
部分５に空間的な干渉縞が形成される。ビームＡ、Ｂの
相対角度を変えながら、光学系３、４若しくは感光材料
１あるいはその両方を、干渉縞が繋がるようにして、局
在空間５を感光材料１内で矢印６のように移動させて、
感光材料１中に予め計算したような干渉縞分布に記録し
て行く。この移動は、感光材料１の面の方向の間欠的な
移動でもよく、また、連続的な移動でもよい。また、形
成される干渉縞の面方向に連続的に移動させるようにし
てもよい。なお、干渉縞の領域５が感光材料１の膜厚よ
りも小さければ、その膜厚方向への移動も行う。この場
合、移動と同時に２本のレーザビームＡ、Ｂの相対角度
を変えることにより、干渉縞のピッチを、また、両者の
なす角の中心線と感光材料面の法線とがなす角度を変え
ることにより、干渉縞の感光材料中の角度を変えること
ができる。
いて説明する。まず、本発明に基づくホログラフィック
光学素子の基本的な作製法について説明する。図１
（ａ）及びその部分拡大図（ｂ）に示すように、同一レ
ーザからの２本のビームＡ、Ｂをそれぞれレンズ３、４
を通して集光させ、この２つの集光ビームを基板２上の
感光材料１中の局在空間５において干渉させると、その
部分５に空間的な干渉縞が形成される。ビームＡ、Ｂの
相対角度を変えながら、光学系３、４若しくは感光材料
１あるいはその両方を、干渉縞が繋がるようにして、局
在空間５を感光材料１内で矢印６のように移動させて、
感光材料１中に予め計算したような干渉縞分布に記録し
て行く。この移動は、感光材料１の面の方向の間欠的な
移動でもよく、また、連続的な移動でもよい。また、形
成される干渉縞の面方向に連続的に移動させるようにし
てもよい。なお、干渉縞の領域５が感光材料１の膜厚よ
りも小さければ、その膜厚方向への移動も行う。この場
合、移動と同時に２本のレーザビームＡ、Ｂの相対角度
を変えることにより、干渉縞のピッチを、また、両者の
なす角の中心線と感光材料面の法線とがなす角度を変え
ることにより、干渉縞の感光材料中の角度を変えること
ができる。
【００１４】このようにして、レーザビームＡ、Ｂの強
度、レーザビームＡ、Ｂの相対角度、両者のなす角の中
心線と感光材料面の法線とがなす角度を、感光材料中の
干渉領域の位置と関係付けて、例えばコンピュータを用
いて精密に制御しながら記録することにより、集光素
子、ヘッドアップディスプレイ用コンバイナ、空間分布
カラーフィルタ等の任意の回折角分布特性、波長透過乃
至反射分布特性、透過率乃至反射率分布特性を有する光
学素子を作製することができる。
度、レーザビームＡ、Ｂの相対角度、両者のなす角の中
心線と感光材料面の法線とがなす角度を、感光材料中の
干渉領域の位置と関係付けて、例えばコンピュータを用
いて精密に制御しながら記録することにより、集光素
子、ヘッドアップディスプレイ用コンバイナ、空間分布
カラーフィルタ等の任意の回折角分布特性、波長透過乃
至反射分布特性、透過率乃至反射率分布特性を有する光
学素子を作製することができる。
【００１５】このような記録を実際に行うには、例えば
図２に模式的に示したように、感光材料を回転テーブル
７上に載置し、このテーブル７の矢印１０方向の回転
角、矢印１１で示した半径方向の位置、矢印１２で示し
た高さを精密に制御して、干渉領域の位置を精密に制御
しながら、その位置と関連付けてレーザビームＡ、Ｂの
強度を図示していない光源側で制御し、かつ、レーザビ
ームＡ、Ｂを矢印８、９方向の角度を制御して、両者の
相対角度、両者の感光材料面の法線となす角度を所定な
値になるように制御して、感光材料中に順次記録するこ
とにより行われる。なお、図２では回転テーブルを用い
ているが、Ｘ−Ｙステージでもよく、また、レーザビー
ムを移動させる方法でもよい。
図２に模式的に示したように、感光材料を回転テーブル
７上に載置し、このテーブル７の矢印１０方向の回転
角、矢印１１で示した半径方向の位置、矢印１２で示し
た高さを精密に制御して、干渉領域の位置を精密に制御
しながら、その位置と関連付けてレーザビームＡ、Ｂの
強度を図示していない光源側で制御し、かつ、レーザビ
ームＡ、Ｂを矢印８、９方向の角度を制御して、両者の
相対角度、両者の感光材料面の法線となす角度を所定な
値になるように制御して、感光材料中に順次記録するこ
とにより行われる。なお、図２では回転テーブルを用い
ているが、Ｘ−Ｙステージでもよく、また、レーザビー
ムを移動させる方法でもよい。
【００１６】次に、具体例について説明する。光源とし
てＨｅ−Ｎｅレーザ、感光材料としてＡｇｆａ−Ｇｅｖ
ａｅｒｔ社製８Ｅ７４ＨＤプレートを用いて、図２のよ
うな装置により、１０×１０ｍｍの透過型ホログラムレ
ンズを作製した。
てＨｅ−Ｎｅレーザ、感光材料としてＡｇｆａ−Ｇｅｖ
ａｅｒｔ社製８Ｅ７４ＨＤプレートを用いて、図２のよ
うな装置により、１０×１０ｍｍの透過型ホログラムレ
ンズを作製した。
【００１７】現像液ＣＷＣ−２と漂白液ＰＢＱ２により
公知の方法で現像処理することにより、通常のＣＧＨや
干渉による撮影では得られない低ノイズで明るいホログ
ラムレンズを得ることができた。
公知の方法で現像処理することにより、通常のＣＧＨや
干渉による撮影では得られない低ノイズで明るいホログ
ラムレンズを得ることができた。
【００１８】以上、本発明の方法を実施例に基づいて説
明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々
の変形が可能である。例えば、同一の局在領域に２つ以
上の異なる干渉縞を多重に記録することもできる。ま
た、本発明の方法は、体積型のホログラフィック光学素
子の作製だけでなく、２次元的なホログラフィック光学
素子の作製にも適用できる。なお、２次元的なホログラ
フィック光学素子を作製する場合は、同時に複数本の線
を記録できるので描画時間が速く、また、ビーム径に制
限されずに微細なパターンを作製することができる。
明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々
の変形が可能である。例えば、同一の局在領域に２つ以
上の異なる干渉縞を多重に記録することもできる。ま
た、本発明の方法は、体積型のホログラフィック光学素
子の作製だけでなく、２次元的なホログラフィック光学
素子の作製にも適用できる。なお、２次元的なホログラ
フィック光学素子を作製する場合は、同時に複数本の線
を記録できるので描画時間が速く、また、ビーム径に制
限されずに微細なパターンを作製することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のホログラ
フィック光学素子の作製方法によると、同一光源からの
２本の光束を感光材料中の局所空間において干渉させて
局在する干渉縞を形成し、干渉領域を感光材料中で相対
的に移動させるとともにその位置に対応して少なくとも
前記２本の光束の入射方向を制御しながら、同様に感光
材料中に局在する干渉縞の形成を繰り返すことにより、
感光材料中に集合的な干渉縞を形成して、全体として所
定の光学特性の光学素子を作製するので、ＣＧＨ及び体
積ホログラムの利点を合わせ持った任意の特性のホログ
ラフィック光学素子を容易に作製することができる。
フィック光学素子の作製方法によると、同一光源からの
２本の光束を感光材料中の局所空間において干渉させて
局在する干渉縞を形成し、干渉領域を感光材料中で相対
的に移動させるとともにその位置に対応して少なくとも
前記２本の光束の入射方向を制御しながら、同様に感光
材料中に局在する干渉縞の形成を繰り返すことにより、
感光材料中に集合的な干渉縞を形成して、全体として所
定の光学特性の光学素子を作製するので、ＣＧＨ及び体
積ホログラムの利点を合わせ持った任意の特性のホログ
ラフィック光学素子を容易に作製することができる。
【図１】本発明に基づくホログラフィック光学素子の基
本的な作製法を説明するための図である。
本的な作製法を説明するための図である。
【図２】実際に作製する場合の配置を示す模式図であ
る。
る。
Ａ、Ｂ…レーザビーム
１…感光材料
２…基板
３、４…レンズ
５…局在空間
７…回転テーブル
Claims (5)
- 【請求項１】 同一光源からの２本の光束を感光材料中
の局所空間において干渉させて局在する干渉縞を形成
し、干渉領域を感光材料中で相対的に移動させるととも
にその位置に対応して少なくとも前記２本の光束の入射
方向を制御しながら、同様に感光材料中に局在する干渉
縞の形成を繰り返すことにより、感光材料中に集合的な
干渉縞を形成して、全体として所定の光学特性の光学素
子を作製することを特徴とするホログラフィック光学素
子の作製方法。 - 【請求項２】 ２本の光束が感光材料に対して相互に反
対の側から入射させて干渉縞を形成することを特徴とす
る請求項１記載のホログラフィック光学素子の作製方
法。 - 【請求項３】 局在する干渉縞の大きさが感光材料の厚
みに比べて小さく、感光材料中の干渉領域の移動が感光
材料の面内方向と厚み方向の３次元的移動であることを
特徴とする請求項１又は２記載のホログラフィック光学
素子の作製方法。 - 【請求項４】 干渉領域の移動が干渉縞の面の方向への
連続的な移動であることを特徴とする請求項１から３の
何れか１項記載のホログラフィック光学素子の作製方
法。 - 【請求項５】 作製するホログラフィック光学素子が２
次元的ホログラムからなる光学素子であることを特徴と
する請求項１記載のホログラフィック光学素子の作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632891A JP3287472B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ホログラフィック光学素子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632891A JP3287472B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ホログラフィック光学素子の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056134A true JPH056134A (ja) | 1993-01-14 |
| JP3287472B2 JP3287472B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=15625386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15632891A Expired - Fee Related JP3287472B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ホログラフィック光学素子の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287472B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6995882B2 (en) | 1998-02-27 | 2006-02-07 | Optware Corporation | Apparatus for recording optical information |
| KR20210028931A (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 헤드 마운트 디스플레이장치 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15632891A patent/JP3287472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6995882B2 (en) | 1998-02-27 | 2006-02-07 | Optware Corporation | Apparatus for recording optical information |
| US7085026B2 (en) | 1998-02-27 | 2006-08-01 | Optware Corporation | Apparatus and method for recording and reproducing optical information |
| US7085025B2 (en) | 1998-02-27 | 2006-08-01 | Optware Corporation | Apparatus for recording optical information |
| US7130092B1 (en) | 1998-02-27 | 2006-10-31 | Optware Corporation | Apparatus and method for recording and reproducing optical information |
| US7474447B2 (en) | 1998-02-27 | 2009-01-06 | Optware Corporation | Apparatus and method for recording and reproducing optical information |
| KR20210028931A (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 헤드 마운트 디스플레이장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287472B2 (ja) | 2002-06-04 |
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