JPH0572405A - 回折格子プロツター - Google Patents
回折格子プロツターInfo
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- JPH0572405A JPH0572405A JP3231955A JP23195591A JPH0572405A JP H0572405 A JPH0572405 A JP H0572405A JP 3231955 A JP3231955 A JP 3231955A JP 23195591 A JP23195591 A JP 23195591A JP H0572405 A JPH0572405 A JP H0572405A
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- diffraction grating
- laser beam
- laser
- shutter
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
-
- 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
- G03H1/0476—Holographic printer
- G03H2001/0482—Interference based printer
-
- 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
- G03H1/0493—Special holograms not otherwise provided for, e.g. conoscopic, referenceless holography
- G03H2001/0497—Dot matrix holograms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、外部からの振動に強く、任意の空間
周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置に連
続して均一に作製でき、光の利用効率が極めて高く、ま
た回折格子の大きさを可変できることを最も主要な特徴
としている。 【構成】乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージ
と、レーザー光源と、レーザービームを開閉によって露
光，非露光するシャッターと、そのレーザービームを２
本に分岐する光分岐手段と、一方のレーザービームを、
参照ビームとして乾板上に入射させる第１の光学系と、
他方のレーザービームを回動中心位置に受けて反射し、
その反射光を物体ビームとして乾板上に参照ビームと同
一位置、またはずらした位置に入射させる、回動自在で
かつ所定方向に平行移動自在な回動・移動ミラーからな
る第２の光学系と、画像データを基にＸ−Ｙ−θステー
ジ、シャッター、回動・移動ミラーを制御する制御手段
を備えたことを特徴とする。
周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置に連
続して均一に作製でき、光の利用効率が極めて高く、ま
た回折格子の大きさを可変できることを最も主要な特徴
としている。 【構成】乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージ
と、レーザー光源と、レーザービームを開閉によって露
光，非露光するシャッターと、そのレーザービームを２
本に分岐する光分岐手段と、一方のレーザービームを、
参照ビームとして乾板上に入射させる第１の光学系と、
他方のレーザービームを回動中心位置に受けて反射し、
その反射光を物体ビームとして乾板上に参照ビームと同
一位置、またはずらした位置に入射させる、回動自在で
かつ所定方向に平行移動自在な回動・移動ミラーからな
る第２の光学系と、画像データを基にＸ−Ｙ−θステー
ジ、シャッター、回動・移動ミラーを制御する制御手段
を備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用い、そ
の２光束干渉によって回折格子を作製する装置に係り、
特に任意の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を
任意の位置に連続して作製し得るようにした回折格子プ
ロッターに関するものである。
の２光束干渉によって回折格子を作製する装置に係り、
特に任意の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を
任意の位置に連続して作製し得るようにした回折格子プ
ロッターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、レーザー光源のようなコヒー
レントな光源を用いて、これからのレーザービームを一
度２光束に分けたものを、再び感光材料上で同時に露光
すると、干渉縞が記録される。この干渉縞は、感光材料
に入射する２光束の角度の差によって、そのピッチ（空
間周波数の逆数）が変わり、その方向は２光束の入射す
る方向によって変わり、その記録される濃さは光強度に
よって変わる。すなわち、観察時には、干渉縞のピッチ
は見える色に、干渉縞の方向は見える方向に、干渉縞の
濃さは見える色の輝度にそれぞれ関係する。
レントな光源を用いて、これからのレーザービームを一
度２光束に分けたものを、再び感光材料上で同時に露光
すると、干渉縞が記録される。この干渉縞は、感光材料
に入射する２光束の角度の差によって、そのピッチ（空
間周波数の逆数）が変わり、その方向は２光束の入射す
る方向によって変わり、その記録される濃さは光強度に
よって変わる。すなわち、観察時には、干渉縞のピッチ
は見える色に、干渉縞の方向は見える方向に、干渉縞の
濃さは見える色の輝度にそれぞれ関係する。
【０００３】さて、このように、２光束干渉によって回
折格子を形成して、回折格子パターンを有するディスプ
レイを作製する方法としては、例えば“特開昭６０−１
５６００４号公報”、“特願昭６３−２２２４７７号”
等が提案されてきている。
折格子を形成して、回折格子パターンを有するディスプ
レイを作製する方法としては、例えば“特開昭６０−１
５６００４号公報”、“特願昭６３−２２２４７７号”
等が提案されてきている。
【０００４】すなわち、まず前者の方法は、回折格子露
光ヘッドを用い、この回折格子露光ヘッドを移動するこ
とによって、２光束干渉による微小な干渉縞（以下、回
折格子と称する）を、そのピッチ、方向、および光強度
を変化させて、感光材料に対して次々と露光し、任意の
位置に任意の回折格子を作製する方法である。この方法
を用いることにより、平面状の感光材料と、その表面に
形成された回折格子パターンとからなるディスプレイが
得られる。そして、この回折格子パターンは、回折格子
により形成された複数の微小なドットから構成されてい
るため、各ドットがそれぞれの色にそれぞれの方向にそ
れぞれの強さで光って様々な模様が描かれる。
光ヘッドを用い、この回折格子露光ヘッドを移動するこ
とによって、２光束干渉による微小な干渉縞（以下、回
折格子と称する）を、そのピッチ、方向、および光強度
を変化させて、感光材料に対して次々と露光し、任意の
位置に任意の回折格子を作製する方法である。この方法
を用いることにより、平面状の感光材料と、その表面に
形成された回折格子パターンとからなるディスプレイが
得られる。そして、この回折格子パターンは、回折格子
により形成された複数の微小なドットから構成されてい
るため、各ドットがそれぞれの色にそれぞれの方向にそ
れぞれの強さで光って様々な模様が描かれる。
【０００５】一方、後者の方法は、計算機から読み出し
た画像データにしたがって、Ｘ−Ｙステージ上の乾板
（感光材料を塗布したガラス等からなる）の対応位置
に、回折格子からなるドットを作製していく方法であ
る。この方法を用いることにより、ほぼ完全に均一な回
折格子のパターンを有するディスプレイが得られる。
た画像データにしたがって、Ｘ−Ｙステージ上の乾板
（感光材料を塗布したガラス等からなる）の対応位置
に、回折格子からなるドットを作製していく方法であ
る。この方法を用いることにより、ほぼ完全に均一な回
折格子のパターンを有するディスプレイが得られる。
【０００６】しかしながら、まず前者の作製方法におい
ては、次のような問題がある。すなわち、回折格子のピ
ッチ、方向、光強度を変化させる場合に、その都度回折
格子露光ヘッドの光学系を移動する必要がある。そし
て、このように光学系を固定させることができないこと
から、振動に対して弱く、外部からの振動の影響を受け
易い。従って、振動を十分に減衰させるために長い待ち
時間が必要となるばかりでなく、回折格子作製の安定性
も悪く、均一な（精度がよい）回折格子を作製すること
ができないという問題がある。
ては、次のような問題がある。すなわち、回折格子のピ
ッチ、方向、光強度を変化させる場合に、その都度回折
格子露光ヘッドの光学系を移動する必要がある。そし
て、このように光学系を固定させることができないこと
から、振動に対して弱く、外部からの振動の影響を受け
易い。従って、振動を十分に減衰させるために長い待ち
時間が必要となるばかりでなく、回折格子作製の安定性
も悪く、均一な（精度がよい）回折格子を作製すること
ができないという問題がある。
【０００７】一方、後者の作製方法においては、次のよ
うな問題がある。すなわち、レーザービームをいくつか
に分岐し、その中の一つを選択することによって、作製
する回折格子の空間周波数を決めていることから、光の
利用効率が非常に低いというという問題がある。また、
分岐されるビームの数も、光学系の空間的な配置や光強
度が弱くなることから、３本程度が限界である。そのた
め、３種類程度の空間周波数を持った回折格子しか作製
することができない（回折格子の空間周波数が３種類程
度に限定されてしまっている）という問題がある。
うな問題がある。すなわち、レーザービームをいくつか
に分岐し、その中の一つを選択することによって、作製
する回折格子の空間周波数を決めていることから、光の
利用効率が非常に低いというという問題がある。また、
分岐されるビームの数も、光学系の空間的な配置や光強
度が弱くなることから、３本程度が限界である。そのた
め、３種類程度の空間周波数を持った回折格子しか作製
することができない（回折格子の空間周波数が３種類程
度に限定されてしまっている）という問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
作製方法においては、外部からの振動に対して強く、均
一な回折格子を作製することができず、さらに回折格子
の空間周波数が限定され、光の利用効率も低いという問
題があった。
作製方法においては、外部からの振動に対して強く、均
一な回折格子を作製することができず、さらに回折格子
の空間周波数が限定され、光の利用効率も低いという問
題があった。
【０００９】本発明は上述のような問題を解決するため
に成されたもので、外部からの振動に対して強く、任意
の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位
置に連続して均一に作製することが可能で、しかも光の
利用効率も極めて高い回折格子プロッターを提供するこ
とを目的とする。
に成されたもので、外部からの振動に対して強く、任意
の空間周波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位
置に連続して均一に作製することが可能で、しかも光の
利用効率も極めて高い回折格子プロッターを提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、レーザー光を用い、その２光束干渉に
よって回折格子を作製する装置において、回折格子を形
成するための感光材料を塗布した乾板が載置され、当該
乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージと、レーザ
ービームを発生するレーザー光源と、レーザー光源から
のレーザービームを受け、その開閉によって露光，非露
光を行なうシャッターと、シャッターからのレーザービ
ームを２本のレーザービームに分岐する光分岐手段と、
光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビーム
として乾板上に入射させる第１の光学系と、光分岐手段
からの他方のレーザービームをその回動中心位置に受け
て反射し、かつその反射光を物体ビームとして乾板上に
参照ビームと常に同一位置、またはずらした位置に入射
させる、回動中心位置を支点として回動自在でかつ所定
方向に平行移動自在な回動・移動ミラーからなる第２の
光学系と、読み取られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ
−θステージの移動，回転、シャッターの開閉、および
回動・移動ミラーの回動角度および移動位置をそれぞれ
制御する制御手段とを備えて構成している。
めに本発明では、レーザー光を用い、その２光束干渉に
よって回折格子を作製する装置において、回折格子を形
成するための感光材料を塗布した乾板が載置され、当該
乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージと、レーザ
ービームを発生するレーザー光源と、レーザー光源から
のレーザービームを受け、その開閉によって露光，非露
光を行なうシャッターと、シャッターからのレーザービ
ームを２本のレーザービームに分岐する光分岐手段と、
光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビーム
として乾板上に入射させる第１の光学系と、光分岐手段
からの他方のレーザービームをその回動中心位置に受け
て反射し、かつその反射光を物体ビームとして乾板上に
参照ビームと常に同一位置、またはずらした位置に入射
させる、回動中心位置を支点として回動自在でかつ所定
方向に平行移動自在な回動・移動ミラーからなる第２の
光学系と、読み取られた画像データに基づいて、Ｘ−Ｙ
−θステージの移動，回転、シャッターの開閉、および
回動・移動ミラーの回動角度および移動位置をそれぞれ
制御する制御手段とを備えて構成している。
【００１１】ここで、特に上記シャッターの開いている
時間を制御するようにしている。
時間を制御するようにしている。
【００１２】
【作用】従って、本発明による回折格子プロッターにお
いては、読み取られた画像データに従って、回動ミラー
の回動角度を連続的に任意の値に制御することにより、
任意の空間周波数を持った回折格子を均一に作製するこ
とができる。また、読み取られた画像データの対応する
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージを移動，回転することによ
り、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子を
作製することができる。さらに、シャッターの開いてい
る時間を制御することにより、回折格子の深さを変化さ
せることができ、すなわち観察時のその回折格子のドッ
トの明るさを変化させることができる。さらにまた、物
体ビームを乾板上に参照ビームの入射位置とずらした位
置に入射させることにより、回折格子の大きさを可変す
ることができる。
いては、読み取られた画像データに従って、回動ミラー
の回動角度を連続的に任意の値に制御することにより、
任意の空間周波数を持った回折格子を均一に作製するこ
とができる。また、読み取られた画像データの対応する
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージを移動，回転することによ
り、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子を
作製することができる。さらに、シャッターの開いてい
る時間を制御することにより、回折格子の深さを変化さ
せることができ、すなわち観察時のその回折格子のドッ
トの明るさを変化させることができる。さらにまた、物
体ビームを乾板上に参照ビームの入射位置とずらした位
置に入射させることにより、回折格子の大きさを可変す
ることができる。
【００１３】
【実施例】本発明は、レーザービームを２つのレーザー
ビーム、すなわち参照ビームとなるレーザービームと、
物体ビームとなるレーザービームとに分割し、Ｘ−Ｙ−
θステージ上に載置された乾板の感光材料上に、各々あ
らかじめ設定された角度で入射させて干渉させ、さらに
レーザービームをシャッターの開閉によって露光または
非露光を制御すると共に、Ｘ−Ｙ−θステージを相対的
に移動させて、乾板の感光材料の表面に回折格子からな
る複数の微小なドットを配置することにより、回折格子
を作製する場合に、参照ビームとなるレーザービーム
を、あらかじめ設定された角度（固定角度）で乾板の感
光材料上に入射させると共に、物体ビームとなるレーザ
ービームを、回動・移動ミラーによって、その入射角度
を連続的に任意の値に制御（可変角度）しながら、乾板
の感光材料上に参照ビームと常に同一位置、またはずれ
た位置に入射させる、すなわち参照ビームと物体ビーム
との相対角度を任意に可変して、双方のレーザービーム
を干渉させるものである。
ビーム、すなわち参照ビームとなるレーザービームと、
物体ビームとなるレーザービームとに分割し、Ｘ−Ｙ−
θステージ上に載置された乾板の感光材料上に、各々あ
らかじめ設定された角度で入射させて干渉させ、さらに
レーザービームをシャッターの開閉によって露光または
非露光を制御すると共に、Ｘ−Ｙ−θステージを相対的
に移動させて、乾板の感光材料の表面に回折格子からな
る複数の微小なドットを配置することにより、回折格子
を作製する場合に、参照ビームとなるレーザービーム
を、あらかじめ設定された角度（固定角度）で乾板の感
光材料上に入射させると共に、物体ビームとなるレーザ
ービームを、回動・移動ミラーによって、その入射角度
を連続的に任意の値に制御（可変角度）しながら、乾板
の感光材料上に参照ビームと常に同一位置、またはずれ
た位置に入射させる、すなわち参照ビームと物体ビーム
との相対角度を任意に可変して、双方のレーザービーム
を干渉させるものである。
【００１４】以上の手法は、次のような根拠に基づくも
のである。すなわち、入射光と回折光との関係は、図７
に示すような関係にある。また、回折格子作製時の物体
ビームの入射角度θと、観察時の観察できる角度βと、
その色（再成波長λ）との関係を式で表わすと、次式の
ようになる。 （１／λ）（sin α−sin β）＝（１／λ0 ）（sin α0 −sin θ） ただし、λは回折光の波長（観察される色）、αは照明
光の入射角、βは回折光の出射角（観察位置）、λ0 は
作製時のレーザービームの波長、α0 は参照ビームの入
射角、θは物体ビームの入射角である。
のである。すなわち、入射光と回折光との関係は、図７
に示すような関係にある。また、回折格子作製時の物体
ビームの入射角度θと、観察時の観察できる角度βと、
その色（再成波長λ）との関係を式で表わすと、次式の
ようになる。 （１／λ）（sin α−sin β）＝（１／λ0 ）（sin α0 −sin θ） ただし、λは回折光の波長（観察される色）、αは照明
光の入射角、βは回折光の出射角（観察位置）、λ0 は
作製時のレーザービームの波長、α0 は参照ビームの入
射角、θは物体ビームの入射角である。
【００１５】ここで、図８に示すような条件で作製した
回折格子を白色光で照明すると、図９に示すように上記
式を満足して光が回折する。従って、物体ビームの入射
角θを連続的に任意の値に制御することによって、回折
光の出射角（観察位置）βを決めると、全く任意の色で
見えるドットからなる回折格子を作製できることにな
る。 λ＝λ0 （sin α−sin β）／（sin α0 −sin θ） 別の言い方をすると、回折格子の空間周波数ｆは、 ｆ＝（sin α0 −sin θ）／λ0 で表わされる。従って、物体ビームの入射角θを連続的
に任意の値に制御することによって、任意の空間周波数
を持った回折格子を作製できることになる。
回折格子を白色光で照明すると、図９に示すように上記
式を満足して光が回折する。従って、物体ビームの入射
角θを連続的に任意の値に制御することによって、回折
光の出射角（観察位置）βを決めると、全く任意の色で
見えるドットからなる回折格子を作製できることにな
る。 λ＝λ0 （sin α−sin β）／（sin α0 −sin θ） 別の言い方をすると、回折格子の空間周波数ｆは、 ｆ＝（sin α0 −sin θ）／λ0 で表わされる。従って、物体ビームの入射角θを連続的
に任意の値に制御することによって、任意の空間周波数
を持った回折格子を作製できることになる。
【００１６】以下、上記のような考え方に基づいた本発
明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１７】図１は、本発明の２光束干渉による回折格
子の作製方法を示す斜視図である。すなわち、図１に示
すように、２本のレーザービーム１，２を、感光材料が
塗布された乾板３上でドット状に交わらせると、ドット
４に回折格子５が生じる。この回折格子５のピッチは、
２本のレーザービーム１，２の交わる角度を変えること
により、変化させることが可能である。コンピュータの
指示に従って、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動させなが
ら、この回折格子５のドット４を乾板３の感光材料面上
に形成する。
子の作製方法を示す斜視図である。すなわち、図１に示
すように、２本のレーザービーム１，２を、感光材料が
塗布された乾板３上でドット状に交わらせると、ドット
４に回折格子５が生じる。この回折格子５のピッチは、
２本のレーザービーム１，２の交わる角度を変えること
により、変化させることが可能である。コンピュータの
指示に従って、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動させなが
ら、この回折格子５のドット４を乾板３の感光材料面上
に形成する。
【００１８】図２は、乾板の感光材料面上にドットを形
成するための回折格子プロッターの構成例を示す概要図
である。
成するための回折格子プロッターの構成例を示す概要図
である。
【００１９】図２において、本実施例の回折格子プロッ
ターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布した
乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ−
Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレーザ
ー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを受
け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッター
８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレー
ザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー９
と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反射
させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の全
反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハーフ
ミラー９からの他方のレーザービームをその回動中心位
置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビームとして
乾板３上に参照ビームと常に同一位置に入射させる、回
動中心位置を支点として回動自在でかつ所定方向（本例
では、上下方向）に平行移動自在な回動・移動ミラー１
３からなる第２の光学系と、読み取られた画像データに
基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６の移動，回転、シャッ
ター８の開閉、および回動・移動ミラー１３の回動角度
および移動位置をそれぞれ制御する制御手段であるコン
トローラ１６とから構成している。
ターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布した
乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ−
Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレーザ
ー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを受
け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッター
８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレー
ザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー９
と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反射
させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の全
反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハーフ
ミラー９からの他方のレーザービームをその回動中心位
置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビームとして
乾板３上に参照ビームと常に同一位置に入射させる、回
動中心位置を支点として回動自在でかつ所定方向（本例
では、上下方向）に平行移動自在な回動・移動ミラー１
３からなる第２の光学系と、読み取られた画像データに
基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６の移動，回転、シャッ
ター８の開閉、および回動・移動ミラー１３の回動角度
および移動位置をそれぞれ制御する制御手段であるコン
トローラ１６とから構成している。
【００２０】次に、図３および図４を用いて、本実施例
の回折格子プロッターの作用について説明する。
の回折格子プロッターの作用について説明する。
【００２１】まず最初に、画像入力手段であるスキャナ
―から取り込んだ画像データを読取り、計算機で色情報
の分解や調整等から画像データを補正し、視域の設定や
観察の方向の設定等を含む回折格子パターンのデータ
（ドットデータ）を作る。
―から取り込んだ画像データを読取り、計算機で色情報
の分解や調整等から画像データを補正し、視域の設定や
観察の方向の設定等を含む回折格子パターンのデータ
（ドットデータ）を作る。
【００２２】次に、コントローラ１６により、このデー
タの対応する位置、方向にＸ−Ｙ−θステージ６を移動
させ、またこのデータにしたがった回折格子の空間周波
数を形成するように、回動・移動ミラー１３の回動角度
および移動位置を制御し、さらにこのデータにしたがっ
た回折格子の明るさとなるようにシャッター８の開閉時
間を制御して、感光材料が塗布された乾板３上に露光を
行なう。この段階で、一つのドットに対して決定された
色に対応した回折格子の形成工程が完了する。
タの対応する位置、方向にＸ−Ｙ−θステージ６を移動
させ、またこのデータにしたがった回折格子の空間周波
数を形成するように、回動・移動ミラー１３の回動角度
および移動位置を制御し、さらにこのデータにしたがっ
た回折格子の明るさとなるようにシャッター８の開閉時
間を制御して、感光材料が塗布された乾板３上に露光を
行なう。この段階で、一つのドットに対して決定された
色に対応した回折格子の形成工程が完了する。
【００２３】次に、データの露光が全てについて終了し
たかどうかを判定する。その結果、まだ露光が全てのデ
ータについて終了していなければ、上記の各処理を、全
データの露光が終了するまで繰り返して行ない、露光が
全てのデータについて終了した時点で終了する。このよ
うにして、複数ドット状の回折格子パターンを有するデ
ィスプレイが完成（感光材料現像後）する。
たかどうかを判定する。その結果、まだ露光が全てのデ
ータについて終了していなければ、上記の各処理を、全
データの露光が終了するまで繰り返して行ない、露光が
全てのデータについて終了した時点で終了する。このよ
うにして、複数ドット状の回折格子パターンを有するデ
ィスプレイが完成（感光材料現像後）する。
【００２４】すなわち、本実施例の回折格子プロッター
では、図５に示すように、乾板３上で２本のレーザービ
ーム（参照ビーム、物体ビーム）を交わらせ、その時に
できた回折格子５からなるドット４を記録し、ドット４
の集まりによって画像を作製する。
では、図５に示すように、乾板３上で２本のレーザービ
ーム（参照ビーム、物体ビーム）を交わらせ、その時に
できた回折格子５からなるドット４を記録し、ドット４
の集まりによって画像を作製する。
【００２５】ここで、参照ビームは、２個の全反射ミラ
ー１０，１１を通って乾板３の感光材料面上に、あらか
じめ設定された角度αで入射される。また、物体ビーム
は、回動・移動ミラー１３によって乾板３の感光材料面
への入射角度が任意に制御され、θの入射角度で乾板３
の感光材料面上に、参照ビームの入射位置と同位置（１
点）に入射される。この場合、回動・移動ミラー１３の
回動角度および移動位置の変化によって、物体ビームの
感光材料面への入射角度θが変わるが、回動・移動ミラ
ー１３が回動および移動しても、物体ビームの感光材料
面上の入射位置は変化せず、参照ビームが感光材料面上
で正確に物体ビームと交わり、そこに回折格子が形成さ
れる。これにより、任意の空間周波数を持った回折格子
が均一に作製できる。
ー１０，１１を通って乾板３の感光材料面上に、あらか
じめ設定された角度αで入射される。また、物体ビーム
は、回動・移動ミラー１３によって乾板３の感光材料面
への入射角度が任意に制御され、θの入射角度で乾板３
の感光材料面上に、参照ビームの入射位置と同位置（１
点）に入射される。この場合、回動・移動ミラー１３の
回動角度および移動位置の変化によって、物体ビームの
感光材料面への入射角度θが変わるが、回動・移動ミラ
ー１３が回動および移動しても、物体ビームの感光材料
面上の入射位置は変化せず、参照ビームが感光材料面上
で正確に物体ビームと交わり、そこに回折格子が形成さ
れる。これにより、任意の空間周波数を持った回折格子
が均一に作製できる。
【００２６】また、読み取られた画像データの対応する
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動，回転することに
より、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子
が作製できる。そして、これらの回折格子を自動的に作
製し、これによって画像を表現したディスプレイが作製
できる。
位置に、Ｘ−Ｙ−θステージ６を移動，回転することに
より、感光材料上の任意の位置に任意の方向の回折格子
が作製できる。そして、これらの回折格子を自動的に作
製し、これによって画像を表現したディスプレイが作製
できる。
【００２７】さらに、シャッター８の開いている時間を
制御することにより、その回折格子の深さを変化させる
ことができる。これは、観察時のその回折格子のドット
の明るさを変化させることと等しい。
制御することにより、その回折格子の深さを変化させる
ことができる。これは、観察時のその回折格子のドット
の明るさを変化させることと等しい。
【００２８】上述したように、本実施例の回折格子プロ
ッターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布し
た乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ
−Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレー
ザー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを
受け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッタ
ー８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレ
ーザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー
９と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反
射させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の
全反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハー
フミラー９からの他方のレーザービームをその回動中心
位置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビームとし
て乾板３上に参照ビームと常に同一位置に入射させる、
回動中心位置を支点として回動自在でかつ所定方向（本
例では、上下方向）に平行移動自在な回動・移動ミラー
１３からなる第２の光学系と、読み取られた画像データ
に基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６の移動，回転、シャ
ッター８の開閉、および回動・移動ミラー１３の回動角
度および移動位置をそれぞれ制御する制御手段であるコ
ントローラ１６とから構成し、参照ビームおよび物体ビ
ームの双方のレーザービームを干渉させることにより、
回析格子を作製するようにしたものである。
ッターは、回折格子を形成するための感光材料を塗布し
た乾板３が載置され、この乾板３を移動，回転させるＸ
−Ｙ−θステージ６と、レーザービームを発生するレー
ザー光源７と、レーザー光源７からのレーザービームを
受け、その開閉によって露光，非露光を行なうシャッタ
ー８と、シャッター８からのレーザービームを２本のレ
ーザービームに分岐する光分岐手段であるハーフミラー
９と、ハーフミラー９からの一方のレーザービームを反
射させ、参照ビームとして乾板３上に入射させる２個の
全反射ミラー１０，１１からなる第１の光学系と、ハー
フミラー９からの他方のレーザービームをその回動中心
位置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビームとし
て乾板３上に参照ビームと常に同一位置に入射させる、
回動中心位置を支点として回動自在でかつ所定方向（本
例では、上下方向）に平行移動自在な回動・移動ミラー
１３からなる第２の光学系と、読み取られた画像データ
に基づいて、Ｘ−Ｙ−θステージ６の移動，回転、シャ
ッター８の開閉、および回動・移動ミラー１３の回動角
度および移動位置をそれぞれ制御する制御手段であるコ
ントローラ１６とから構成し、参照ビームおよび物体ビ
ームの双方のレーザービームを干渉させることにより、
回析格子を作製するようにしたものである。
【００２９】従って、次のような作用効果が得られるも
のである。
のである。
【００３０】（ａ）従来では、回折格子のピッチ、方
向、光強度を変化させる場合に、その都度回折格子露光
ヘッドの光学系を移動しなければならないことから、外
部からの振動の影響を受け易く、均一な回折格子が得ら
れなかったのに対して、本実施例の回折格子プロッター
では、回動・移動ミラー１３の回動角度および移動位置
を連続的に任意の値に制御することによって、物体ビー
ムの入射角度を可変するようにしているため、外部から
の振動に対して強く、振動を減衰させるための待ち時間
が不要となるばかりでなく、回折格子作製の安定性が良
くなり、ほぼ均一な（精度がよい）回折格子を作製する
ことが可能となる。
向、光強度を変化させる場合に、その都度回折格子露光
ヘッドの光学系を移動しなければならないことから、外
部からの振動の影響を受け易く、均一な回折格子が得ら
れなかったのに対して、本実施例の回折格子プロッター
では、回動・移動ミラー１３の回動角度および移動位置
を連続的に任意の値に制御することによって、物体ビー
ムの入射角度を可変するようにしているため、外部から
の振動に対して強く、振動を減衰させるための待ち時間
が不要となるばかりでなく、回折格子作製の安定性が良
くなり、ほぼ均一な（精度がよい）回折格子を作製する
ことが可能となる。
【００３１】（ｂ）従来では、レーザービームをそのま
ま使用し、ハーフミラー等でレーザービームを分けてい
たことから、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の３種類程度の回折格子しか
作製できなかったのに対して、本実施例の回折格子プロ
ッターでは、物体ビームの入射角度を連続的に任意の値
に可変するようにしているため、任意の空間周波数を持
った回折格子を連続して作製することが可能（回折格子
の空間周波数が３種類程度に限定されない）となる。
ま使用し、ハーフミラー等でレーザービームを分けてい
たことから、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の３種類程度の回折格子しか
作製できなかったのに対して、本実施例の回折格子プロ
ッターでは、物体ビームの入射角度を連続的に任意の値
に可変するようにしているため、任意の空間周波数を持
った回折格子を連続して作製することが可能（回折格子
の空間周波数が３種類程度に限定されない）となる。
【００３２】（ｃ）従来では、レーザービームをいくつ
かに分岐し、その中の一つを選択することによって、作
製する回折格子の空間周波数を決めていることから、光
の利用効率が非常に低かったのに対して、本実施例の回
折格子プロッターでは、２つに分岐したレーザービーム
の全てを使用しているため、光の利用効率を著しく高め
ることが可能となる。
かに分岐し、その中の一つを選択することによって、作
製する回折格子の空間周波数を決めていることから、光
の利用効率が非常に低かったのに対して、本実施例の回
折格子プロッターでは、２つに分岐したレーザービーム
の全てを使用しているため、光の利用効率を著しく高め
ることが可能となる。
【００３３】（ｄ）シャッター８の開いている時間を制
御しているため、回折格子の深さを変化、すなわち観察
時のその回折格子のドットの明るさを変化させることが
可能となる。
御しているため、回折格子の深さを変化、すなわち観察
時のその回折格子のドットの明るさを変化させることが
可能となる。
【００３４】（ｅ）回動自在でかつ平行移動自在な回動
・移動ミラー１３のみから光学系を構成しているため、
装置構成が極めて簡単である。
・移動ミラー１３のみから光学系を構成しているため、
装置構成が極めて簡単である。
【００３５】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、次のようにしても同様に実施することが
できるものである。
ものではなく、次のようにしても同様に実施することが
できるものである。
【００３６】（ａ）上記実施例では、露光を行なう場合
に、シャッター８の開いている時間を制御する場合につ
いて述べたが、これに限らず露光を行なう場合に、あら
かじめ設定した時間だけシャッター８を開くようにする
ことも可能である。
に、シャッター８の開いている時間を制御する場合につ
いて述べたが、これに限らず露光を行なう場合に、あら
かじめ設定した時間だけシャッター８を開くようにする
ことも可能である。
【００３７】（ｂ）上記実施例では、物体ビームとして
乾板３上に参照ビームと常に同一位置に入射させる場合
について述べたが、これに限らず例えば図６に示すよう
に、故意に物体ビームを、乾板上に参照ビームの入射位
置とずらした位置に入射させるようにしてもよいもので
ある。このようにすることにより、回折格子の大きさを
可変する、すなわち観察時の回折格子の明るさを可変す
ることが可能となる。
乾板３上に参照ビームと常に同一位置に入射させる場合
について述べたが、これに限らず例えば図６に示すよう
に、故意に物体ビームを、乾板上に参照ビームの入射位
置とずらした位置に入射させるようにしてもよいもので
ある。このようにすることにより、回折格子の大きさを
可変する、すなわち観察時の回折格子の明るさを可変す
ることが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
折格子を形成するための感光材料を塗布した乾板が載置
され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージ
と、レーザービームを発生するレーザー光源と、レーザ
ー光源からのレーザービームを受け、その開閉によって
露光，非露光を行なうシャッターと、シャッターからの
レーザービームを２本のレーザービームに分岐する光分
岐手段と、光分岐手段からの一方のレーザービームを、
参照ビームとして乾板上に入射させる第１の光学系と、
光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動中心
位置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビームとし
て乾板上に参照ビームと常に同一位置、またはずらした
位置に入射させる、回動中心位置を支点として回動自在
でかつ所定方向に平行移動自在な回動・移動ミラーから
なる第２の光学系と、読み取られた画像データに基づい
て、Ｘ−Ｙ−θステージの移動，回転、シャッターの開
閉、および回動・移動ミラーの回動角度および移動位置
をそれぞれ制御する制御手段とを備えて構成するように
したので、外部からの振動に対して強く、任意の空間周
波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置に連続
して均一に作製することが可能で、光の利用効率が極め
て高く、かつ装置構成が簡単で、しかも必要に応じて回
折格子の大きさを可変することが可能な回折格子プロッ
ターが提供できる。
折格子を形成するための感光材料を塗布した乾板が載置
され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステージ
と、レーザービームを発生するレーザー光源と、レーザ
ー光源からのレーザービームを受け、その開閉によって
露光，非露光を行なうシャッターと、シャッターからの
レーザービームを２本のレーザービームに分岐する光分
岐手段と、光分岐手段からの一方のレーザービームを、
参照ビームとして乾板上に入射させる第１の光学系と、
光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動中心
位置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビームとし
て乾板上に参照ビームと常に同一位置、またはずらした
位置に入射させる、回動中心位置を支点として回動自在
でかつ所定方向に平行移動自在な回動・移動ミラーから
なる第２の光学系と、読み取られた画像データに基づい
て、Ｘ−Ｙ−θステージの移動，回転、シャッターの開
閉、および回動・移動ミラーの回動角度および移動位置
をそれぞれ制御する制御手段とを備えて構成するように
したので、外部からの振動に対して強く、任意の空間周
波数を持った任意の方向の回折格子を任意の位置に連続
して均一に作製することが可能で、光の利用効率が極め
て高く、かつ装置構成が簡単で、しかも必要に応じて回
折格子の大きさを可変することが可能な回折格子プロッ
ターが提供できる。
【図１】本発明の２光束干渉による回折格子の作製の概
要を示す斜視図。
要を示す斜視図。
【図２】本発明による回折格子プロッターの一実施例を
示す全体構成図。
示す全体構成図。
【図３】同実施例における作用を説明するための概要
図。
図。
【図４】同実施例における作用を説明するためのフロー
図。
図。
【図５】同実施例において形成された回折格子の形成例
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明による回折格子プロッターの他の実施例
を示す概要図。
を示す概要図。
【図７】本発明の考え方を説明するための概要図。
【図８】本発明の考え方を説明するための概要図。
【図９】本発明の考え方を説明するための概要図。
１，２…レーザービーム、３…乾板、４…ドット、５…
回折格子、６…Ｘ−Ｙ−θステージ、７…レーザー光
源、８…シャッター、９…ハーフミラー、１０，１１…
全反射ミラー、１２…全反射ミラー、１３…回動・移動
ミラー、１６…コントローラ。
回折格子、６…Ｘ−Ｙ−θステージ、７…レーザー光
源、８…シャッター、９…ハーフミラー、１０，１１…
全反射ミラー、１２…全反射ミラー、１３…回動・移動
ミラー、１６…コントローラ。
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザー光を用い、その２光束干渉によ
って回折格子を作製する装置において、 回折格子を形成するための感光材料を塗布した乾板が載
置され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステー
ジと、 レーザービームを発生するレーザー光源と、 前記レーザー光源からのレーザービームを受け、その開
閉によって露光，非露光を行なうシャッターと、 前記シャッターからのレーザービームを２本のレーザー
ビームに分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビ
ームとして前記乾板上に入射させる第１の光学系と、 前記光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動
中心位置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビーム
として前記乾板上に前記参照ビームと常に同一位置に入
射させる、前記回動中心位置を支点として回動自在でか
つ所定方向に平行移動自在な回動・移動ミラーからなる
第２の光学系と、 読み取られた画像データに基づいて、前記Ｘ−Ｙ−θス
テージの移動，回転、前記シャッターの開閉、および前
記回動・移動ミラーの回動角度および移動位置をそれぞ
れ制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする回折格子プロッター。 - 【請求項２】 前記シャッターの開いている時間を制御
するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回折
格子プロッター。 - 【請求項３】 レーザー光を用い、その２光束干渉によ
って回折格子を作製する装置において、 回折格子を形成するための感光材料を塗布した乾板が載
置され、当該乾板を移動，回転させるＸ−Ｙ−θステー
ジと、 レーザービームを発生するレーザー光源と、 前記レーザー光源からのレーザービームを受け、その開
閉によって露光，非露光を行なうシャッターと、 前記シャッターからのレーザービームを２本のレーザー
ビームに分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段からの一方のレーザービームを、参照ビ
ームとして前記乾板上に入射させる第１の光学系と、 前記光分岐手段からの他方のレーザービームをその回動
中心位置に受けて反射し、かつその反射光を物体ビーム
として前記乾板上に前記参照ビームの入射位置とずらし
た位置に入射させる、前記回動中心位置を支点として回
動自在でかつ所定方向に平行移動自在な回動・移動ミラ
ーからなる第２の光学系と、 読み取られた画像データに基づいて、前記Ｘ−Ｙ−θス
テージの移動，回転、前記シャッターの開閉、および前
記回動・移動ミラーの回動角度および移動位置をそれぞ
れ制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする回折格子プロッター。 - 【請求項４】 前記シャッターの開いている時間を制御
するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の回折
格子プロッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231955A JPH0572405A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 回折格子プロツター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231955A JPH0572405A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 回折格子プロツター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572405A true JPH0572405A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16931682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231955A Pending JPH0572405A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 回折格子プロツター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572405A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623280A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 回折格子露光装置 |
| JPH0364702A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03153289A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラム撮影装置 |
| JPH03180801A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-06 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを良するディスプレイの作製方法 |
| JPH03206401A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-09-09 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231955A patent/JPH0572405A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623280A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 回折格子露光装置 |
| JPH0364702A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03206401A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-09-09 | Toppan Printing Co Ltd | 回折格子パターンを有するディスプレイの作製方法 |
| JPH03153289A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラム撮影装置 |
| JPH03180801A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-06 | Toppan Printing Co Ltd | 回析格子パターンを良するディスプレイの作製方法 |
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