JPS6321171B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6321171B2 JPS6321171B2 JP54081171A JP8117179A JPS6321171B2 JP S6321171 B2 JPS6321171 B2 JP S6321171B2 JP 54081171 A JP54081171 A JP 54081171A JP 8117179 A JP8117179 A JP 8117179A JP S6321171 B2 JPS6321171 B2 JP S6321171B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical scanning
- mask
- photosensitive material
- disk
- manufacturing
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光走査用円盤とその製作方法に関す
るものである。
るものである。
レーザ装置の信頼性が向上するにつれて、レー
ザビーム走査が図形の形成、あるいは図形の読み
取りに使用されるようになり、すでにレーザ・フ
アツクス、レーザプリンター、レーザPOS
（Point of sales）として実用化されている。こ
れらの実用化装置においては、レーザビームで画
面を走査しつつ、レーザビームを変調して画像を
形成したり、レーザビームで図形を走査して得ら
れる反射光の強弱から図形を読み取つたりしてい
る。この場合、レーザビームの走査には回転多面
鏡、またはガルバノミラーとレンズを組み合わせ
た光走査装置が用いられている。近年、回転多面
鏡を使用せずにレーザビームを走査するための手
段としてホログラムを用いることが提案されてい
る。ホログラムを用いることによつて安価な光走
査装置が実現されているが、走査線形状と変換効
率の点で問題がある。光学的にホログラムを製作
する方法は、ピツチの異なつた干渉縞をデイスク
の円周上に記録していく方法で、干渉縞のピツチ
はホログラム単位ごとに不連続に変化する。干渉
縞にレーザビームを入射すると回折光が得られ、
干渉縞が回転すると回折光も回転して円孤を描
く。デイスク円周上に記録されたホログラムの干
渉縞ピツチが異なるので、各ホログラムからの回
折光は異なつた円孤を描き、走査線群が形成され
る。ホログラムの干渉縞は正弦波状のプロフアイ
ルをもつていて、理論的に変換効率を30％以上を
こえるのは容易でない。記録材料にボリユーム型
の材料（重クロム酸ゼラチン、フオトポリマーな
ど）を用いれば変換効率を90％近くにあげること
は不可能でないが、複製を得ることができない。
次にコンピユータホログラムによつて光走査円盤
を得る方法は、任意の干渉縞を得ることができる
ので直線走査は可能である。しかし、干渉縞の形
状はデイジタル的な線描であるために効率は数％
と低い。また、デイスク状に大面積の干渉縞を計
算機の出力装置でもつて描くには、記録時間、記
録分解能の点から実現性に乏しい。
ザビーム走査が図形の形成、あるいは図形の読み
取りに使用されるようになり、すでにレーザ・フ
アツクス、レーザプリンター、レーザPOS
（Point of sales）として実用化されている。こ
れらの実用化装置においては、レーザビームで画
面を走査しつつ、レーザビームを変調して画像を
形成したり、レーザビームで図形を走査して得ら
れる反射光の強弱から図形を読み取つたりしてい
る。この場合、レーザビームの走査には回転多面
鏡、またはガルバノミラーとレンズを組み合わせ
た光走査装置が用いられている。近年、回転多面
鏡を使用せずにレーザビームを走査するための手
段としてホログラムを用いることが提案されてい
る。ホログラムを用いることによつて安価な光走
査装置が実現されているが、走査線形状と変換効
率の点で問題がある。光学的にホログラムを製作
する方法は、ピツチの異なつた干渉縞をデイスク
の円周上に記録していく方法で、干渉縞のピツチ
はホログラム単位ごとに不連続に変化する。干渉
縞にレーザビームを入射すると回折光が得られ、
干渉縞が回転すると回折光も回転して円孤を描
く。デイスク円周上に記録されたホログラムの干
渉縞ピツチが異なるので、各ホログラムからの回
折光は異なつた円孤を描き、走査線群が形成され
る。ホログラムの干渉縞は正弦波状のプロフアイ
ルをもつていて、理論的に変換効率を30％以上を
こえるのは容易でない。記録材料にボリユーム型
の材料（重クロム酸ゼラチン、フオトポリマーな
ど）を用いれば変換効率を90％近くにあげること
は不可能でないが、複製を得ることができない。
次にコンピユータホログラムによつて光走査円盤
を得る方法は、任意の干渉縞を得ることができる
ので直線走査は可能である。しかし、干渉縞の形
状はデイジタル的な線描であるために効率は数％
と低い。また、デイスク状に大面積の干渉縞を計
算機の出力装置でもつて描くには、記録時間、記
録分解能の点から実現性に乏しい。
この発明の目的は直線走査が可能で、走査ビー
ムへの変換効率が高い光走査円盤の製作方法を提
供するものである。
ムへの変換効率が高い光走査円盤の製作方法を提
供するものである。
この発明によれば、円周上に回折格子が記録さ
れている光走査円盤で、前記回折格子の周期が円
周方向に連続的に変化し、かつ前記回折格子の形
状がブレーズド条件を満足する鋸歯状波であるこ
とを特徴とする光走査円盤の製作方法において、
鋸歯状波の開口部又はパターンを有するマスクの
像が結像されるように配置した感光材料に、前記
マスクを介して前記開口部又はパターンの形状を
有する光を照射した状態で、前記感光材料を前記
マスク面と平行な面内で回転移動させ、かつ結像
倍率を変化させながら連続露光を与えることを特
徴とする光走査円盤の製作方法を提供することが
できる。
れている光走査円盤で、前記回折格子の周期が円
周方向に連続的に変化し、かつ前記回折格子の形
状がブレーズド条件を満足する鋸歯状波であるこ
とを特徴とする光走査円盤の製作方法において、
鋸歯状波の開口部又はパターンを有するマスクの
像が結像されるように配置した感光材料に、前記
マスクを介して前記開口部又はパターンの形状を
有する光を照射した状態で、前記感光材料を前記
マスク面と平行な面内で回転移動させ、かつ結像
倍率を変化させながら連続露光を与えることを特
徴とする光走査円盤の製作方法を提供することが
できる。
以下この発明について図面を参照しつつ詳しく
説明する。第１図は、本発明による光走査円盤の
製作方法の原理を示すものである。開口を有する
マスク２に照射光１が入射し、開口部ｇ（ｘ，ｙ）
を通過した光がレンズ３によつて感光材料４上に
結像される。感光材料を第１図に示したようにＹ
方向に速度Ｖで移動させると、感光材料４には結
像された照射光パターン５Ｇ（Ｘ，Ｙ）の時間積
分的な露光量が与えられる。感光材料が受ける露
光量はＧ（Ｘ，Ｙ）をＹ方向に積分して得られる
分布になる。すなわち、任意のアナログ的な強度
分を感光材料に露光することが可能になる。ま
た、レンズ３を可変焦点距離のレンズ（ズームレ
ンズ）を用いて、照射光パターンＧ（Ｘ，Ｙ）の
大きさを変化させながら露光を与えることができ
る。第２図は本発明による光走査円盤の製作方法
の実施例を示すものである。光源６からの照射光
７はマスク８を通過し、そのパターンは光学系９
によつて感光材料１１、例えばガラス基盤にフオ
トレジストを塗布したものに照射光パターン１０
となつて入射する。感光材料１１をモータ１２に
よつて回転し、光学系９によつて照射光パターン
１０の大きさを変えながら連続露光を与える。第
３図は露光量とフオトレジストに記録されるレリ
ーフの高さをプロツトしたものである。フオトレ
ジストを用いると露光量に比例したレリーフの高
さが得られる。第４図はブレーズド格子の回折条
件を説明する図である。空気中に置かれた屈折率
ｎをもつ透過型のブレイズド格子に入射光が入射
したとする。入射光は格子のピツチをＰとすると
(1)式で表わされるθの方向に回折される。
説明する。第１図は、本発明による光走査円盤の
製作方法の原理を示すものである。開口を有する
マスク２に照射光１が入射し、開口部ｇ（ｘ，ｙ）
を通過した光がレンズ３によつて感光材料４上に
結像される。感光材料を第１図に示したようにＹ
方向に速度Ｖで移動させると、感光材料４には結
像された照射光パターン５Ｇ（Ｘ，Ｙ）の時間積
分的な露光量が与えられる。感光材料が受ける露
光量はＧ（Ｘ，Ｙ）をＹ方向に積分して得られる
分布になる。すなわち、任意のアナログ的な強度
分を感光材料に露光することが可能になる。ま
た、レンズ３を可変焦点距離のレンズ（ズームレ
ンズ）を用いて、照射光パターンＧ（Ｘ，Ｙ）の
大きさを変化させながら露光を与えることができ
る。第２図は本発明による光走査円盤の製作方法
の実施例を示すものである。光源６からの照射光
７はマスク８を通過し、そのパターンは光学系９
によつて感光材料１１、例えばガラス基盤にフオ
トレジストを塗布したものに照射光パターン１０
となつて入射する。感光材料１１をモータ１２に
よつて回転し、光学系９によつて照射光パターン
１０の大きさを変えながら連続露光を与える。第
３図は露光量とフオトレジストに記録されるレリ
ーフの高さをプロツトしたものである。フオトレ
ジストを用いると露光量に比例したレリーフの高
さが得られる。第４図はブレーズド格子の回折条
件を説明する図である。空気中に置かれた屈折率
ｎをもつ透過型のブレイズド格子に入射光が入射
したとする。入射光は格子のピツチをＰとすると
(1)式で表わされるθの方向に回折される。
Psinθ＝mλ (1)
ここでｍは整数、λは光の波長である。このと
き入射光が境界面で屈折される方向と一致したと
きブレーズ条件と呼ばれ、特定方向に100％に近
い回折光が得られる。すなわち sinθ1＝nsinθ0 (2) θ＝θ1―θ0 (3) により、(1)、(2)、(3)式で得られるθ0がプレーズ条
件を満たすブレーズド格子の傾きになる。たとえ
ば、格子ピツチＰが2μm（空間周波数500本／mm）
の時、１次方向（ｍ＝１）の回折角θは(1)式よ
り、θ＝18.4゜になる。フオトレジストの屈折率
はｎ＝1.5であるので、(2)式よりθ0〜30゜が求まる。
したがつて鋸歯状波の高さは1.15μmとなり、こ
の厚み以上にフオトレジストを塗布して走査露光
を与えれば良い。第５図はブレーズド格子の製作
用マスクである。感光材料の移動方向はＹ方向
で、これらのパターンの拡大、縮小パターンの照
射光を与えることによつて任意のピツチの格子が
連続的に感光材料上に露光される。格子のピツチ
が異なればブレイズド条件を満足する格子の傾き
が(1)式により異なる。レリーフの高さを変えるた
めには露光量を変えれば良く、照射光強度を変化
させるか、回転速度を変化させることによつて実
現できる。第６図は本発明による光走査円盤を示
すものである。光走査円盤１１には格子を記録し
たトラツク１３があり、トラツクの拡大図がａ、
ｂ、ｃである。ｂの部分はマスクパターンを等倍
に結像して露光を与えた部分で、ａ部はマスクパ
ターンを縮小して露光、ｅ部はマスクパターンを
拡大して露光した部分である。記録された格子の
ピツチは円周方向に連続的に変化している。第７
図に本発明によつて製作された光走査円盤の使用
例を示す。レーザ１４から出射されたレーザ光１
５はモータ１６によつて回転する光走査円盤１１
に入射し、格子から回折される走査ビーム１７が
得られる。走査ビームの方向はレーザ光１５の入
射部での光走査円盤の格子のピツチで決まるため
に、光走査円盤１１の回転に伴つて、走査ビーム
は異なつた方向に連続的に移動する。記録されて
いる格子の方向はつねに円盤の接線方向に向いて
いるので、走査ビームは円盤の半径方向に直線的
な走査をおこなう。ブレーズド格子を記録した光
走査円盤は回折効率が高く、走査ビームへの変換
効率を90％以上にすることが可能である。
き入射光が境界面で屈折される方向と一致したと
きブレーズ条件と呼ばれ、特定方向に100％に近
い回折光が得られる。すなわち sinθ1＝nsinθ0 (2) θ＝θ1―θ0 (3) により、(1)、(2)、(3)式で得られるθ0がプレーズ条
件を満たすブレーズド格子の傾きになる。たとえ
ば、格子ピツチＰが2μm（空間周波数500本／mm）
の時、１次方向（ｍ＝１）の回折角θは(1)式よ
り、θ＝18.4゜になる。フオトレジストの屈折率
はｎ＝1.5であるので、(2)式よりθ0〜30゜が求まる。
したがつて鋸歯状波の高さは1.15μmとなり、こ
の厚み以上にフオトレジストを塗布して走査露光
を与えれば良い。第５図はブレーズド格子の製作
用マスクである。感光材料の移動方向はＹ方向
で、これらのパターンの拡大、縮小パターンの照
射光を与えることによつて任意のピツチの格子が
連続的に感光材料上に露光される。格子のピツチ
が異なればブレイズド条件を満足する格子の傾き
が(1)式により異なる。レリーフの高さを変えるた
めには露光量を変えれば良く、照射光強度を変化
させるか、回転速度を変化させることによつて実
現できる。第６図は本発明による光走査円盤を示
すものである。光走査円盤１１には格子を記録し
たトラツク１３があり、トラツクの拡大図がａ、
ｂ、ｃである。ｂの部分はマスクパターンを等倍
に結像して露光を与えた部分で、ａ部はマスクパ
ターンを縮小して露光、ｅ部はマスクパターンを
拡大して露光した部分である。記録された格子の
ピツチは円周方向に連続的に変化している。第７
図に本発明によつて製作された光走査円盤の使用
例を示す。レーザ１４から出射されたレーザ光１
５はモータ１６によつて回転する光走査円盤１１
に入射し、格子から回折される走査ビーム１７が
得られる。走査ビームの方向はレーザ光１５の入
射部での光走査円盤の格子のピツチで決まるため
に、光走査円盤１１の回転に伴つて、走査ビーム
は異なつた方向に連続的に移動する。記録されて
いる格子の方向はつねに円盤の接線方向に向いて
いるので、走査ビームは円盤の半径方向に直線的
な走査をおこなう。ブレーズド格子を記録した光
走査円盤は回折効率が高く、走査ビームへの変換
効率を90％以上にすることが可能である。
以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、直線走査で、走査ビーム変換効率の高い光走
査円盤の製作方法が得られる。
ば、直線走査で、走査ビーム変換効率の高い光走
査円盤の製作方法が得られる。
第１図はこの発明による光走査円盤の製作方法
の原理を示す図、第２図は本発明による光走査円
盤製作方法の実施例を示す図、第３図は露光量と
レリーフの高さの関係を示す図、第４図はブレー
ズド格子を説明する図、第５図は光走査円盤製作
に用いられるマスクを示す図、第６図は本発明に
よつて製作された光走査円盤を示す図、第７図は
本発明によつて製作された光走査円盤の使用例を
示した図である。 図において、１，７は照射光、２，８はマス
ク、３，９はレンズ、４，１１は感光材料、５，
１０は照射光パターン、６，１４は光源、１２，
１６はモータ、１５，１７はレーザビームであ
る。
の原理を示す図、第２図は本発明による光走査円
盤製作方法の実施例を示す図、第３図は露光量と
レリーフの高さの関係を示す図、第４図はブレー
ズド格子を説明する図、第５図は光走査円盤製作
に用いられるマスクを示す図、第６図は本発明に
よつて製作された光走査円盤を示す図、第７図は
本発明によつて製作された光走査円盤の使用例を
示した図である。 図において、１，７は照射光、２，８はマス
ク、３，９はレンズ、４，１１は感光材料、５，
１０は照射光パターン、６，１４は光源、１２，
１６はモータ、１５，１７はレーザビームであ
る。
Claims (1)
- １ 円周上に円周方向に連続的に周期の変化する
回折格子を記録した光走査円盤の製作方法におい
て、鋸歯状波の開口部又はパターンを有するマス
クの像が結像されるように配置した感光材料に、
前記マスクを介して前記開口部又はパターンの形
状を有する光を照射した状態で、前記感光材料を
前記マスク面と平行面内で回転移動させ、かつ結
像倍率を変化させながら連続露光を与えることを
特徴とする光走査円盤の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8117179A JPS565521A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Light scanning disc and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8117179A JPS565521A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Light scanning disc and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS565521A JPS565521A (en) | 1981-01-21 |
| JPS6321171B2 true JPS6321171B2 (ja) | 1988-05-06 |
Family
ID=13739002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8117179A Granted JPS565521A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Light scanning disc and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS565521A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038044U (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-25 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313403A (en) * | 1976-07-22 | 1978-02-07 | Nec Corp | Optical disc for scanning |
-
1979
- 1979-06-27 JP JP8117179A patent/JPS565521A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038044U (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS565521A (en) | 1981-01-21 |
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