JP4930840B2 - Hologram exposure apparatus and hologram exposure method - Google Patents
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Description
本発明は、多面付けホログラムを製造するためのホログラム露光装置およびホログラム露光方法に係り、とりわけ大型の多面付けホログラムを精度良く製造することができるホログラム露光装置およびホログラム露光方法に関する。 The present invention relates to a hologram exposure apparatus and a hologram exposure method for manufacturing a multi-sided hologram, and more particularly, to a hologram exposure apparatus and a hologram exposure method capable of accurately manufacturing a large multi-sided hologram.
従来から、ホログラムシートを連続的に製造するために、多面付けホログラムが用いられている。このような多面付けホログラムは、透明基材と、透明基材の一面に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラムを含むホログラム記録材料層とからなっている。 Conventionally, a multi-sided hologram has been used to continuously manufacture hologram sheets. Such a multi-sided hologram includes a transparent base material and a hologram recording material layer that is provided on one surface of the transparent base material and includes a plurality of multi-sided element holograms.
このような多面付けホログラムを生成する場合、まず、透明基材と、透明基材の一面に設けられたホログラム記録材料層とからなる多面付けホログラムブランクを準備して、水平方向に配置する。次に、多面付けホログラムブランクに対向して配置された、予め要素ホログラムが形成されたホログラム原版に対してレーザ光を照射して物体光として多面付けホログラムブランクに入射させる。このとき、多面付けホログラムブランクに参照光を入射させる。 When generating such a multi-sided hologram, first, a multi-sided hologram blank comprising a transparent base material and a hologram recording material layer provided on one surface of the transparent base material is prepared and arranged in the horizontal direction. Next, a laser beam is irradiated onto a hologram original plate on which element holograms are formed in advance, which are arranged to face the multi-sided hologram blank, and are incident on the multi-sided hologram blank as object light. At this time, reference light is incident on the multi-sided hologram blank.
このように多面付けホログラムブランクに物体光と参照光を入射させて露光することにより、多面付けホログラムブランクのホログラム記録材料層に要素ホログラムを形成することができる。 As described above, by exposing the multi-sided hologram blank to the object light and the reference light and exposing them, an element hologram can be formed on the hologram recording material layer of the multi-sided hologram blank.
このような作業を順次くり返すことによって、透明基材に設けられたホログラム記録材料層に、要素ホログラムを多面付けすることができ、多面付けホログラムを生成することができる。 By repeating such an operation in sequence, the element hologram can be applied to the hologram recording material layer provided on the transparent base material, and a multi-attached hologram can be generated.
上述のような多面付けホログラムブランクは一般に形状が大きくなっており、透明基材がガラス板からなる場合、多面付けホログラムブランク自体の重量が重くなる。 The multi-sided hologram blank as described above is generally large in shape, and when the transparent substrate is made of a glass plate, the multi-sided hologram blank itself is heavy.
このため、多面付けホログラムブランクの自重によりたわみが生じてしまい、露光箇所によっては回折効率の異なる要素ホログラムが形成されることがある。 For this reason, deflection occurs due to the weight of the multi-sided hologram blank, and element holograms having different diffraction efficiencies may be formed depending on the exposure location.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、多面付けホログラムブランクに、均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができるホログラム露光装置およびホログラム露光方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and provides a hologram exposure apparatus and a hologram exposure method capable of accurately forming an element hologram having a uniform diffraction efficiency on a multi-sided hologram blank. With the goal.
本発明は、基材と、この基材に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクに、物体光および参照光を照射することによって、基材と、この基材に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラムを含むホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムを生成するためのホログラム露光装置において、
枠体と、
枠体によって支持され、屈折率整合液を介して多面付けホログラムブランクの基材を保持する支持部材と、
支持部材によって保持され、前記ホログラム記録材料層が水平方向のうち直交する二方向を含む面に延在するように配置された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動機構と、を備え、
支持部材が、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光装置である。
The present invention is provided on the base material and the base material by irradiating the multi-sided hologram blank having the base material and the hologram recording material layer provided on the base material with object light and reference light. A hologram exposure apparatus for generating a multi-sided hologram having a hologram recording material layer including a plurality of multi-sided element holograms,
A frame,
A support member that is supported by the frame and holds the substrate of the multi-faceted hologram blank via the refractive index matching liquid;
A horizontal direction in which a multi-sided hologram blank held by a support member and arranged so that the hologram recording material layer extends on a plane including two orthogonal directions in the horizontal direction is moved in at least one of the horizontal directions. A moving mechanism,
The hologram exposure apparatus is characterized in that the support member is formed of a block body having such a rigidity that the hologram recording material layer is not distorted when supported by the frame.
このような構成により、枠体で支持された際にホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなる支持部材によって、多面付けホログラムブランクを保持することができるので、多面付けホログラムブランクに均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。 With such a configuration, the multi-sided hologram blank can be held by the support member made of a block body having a rigidity that does not cause distortion in the hologram recording material layer when supported by the frame. Element holograms having uniform diffraction efficiency can be accurately formed on the hologram blank.
本発明は、支持部材が、物体光および参照光を透過する材料からなることを特徴とするホログラム露光装置である。 The present invention is the hologram exposure apparatus, wherein the support member is made of a material that transmits the object light and the reference light.
このような構成により、反射型の要素ホログラムを有する多面付けホログラムと、透過型の要素ホログラムを有する多面付けホログラムの両方を生成することができる With such a configuration, it is possible to generate both a multi-sided hologram having a reflection type element hologram and a multi-sided hologram having a transmission type element hologram.
本発明は、支持部材が物体光および参照光を透過する材料からなるホログラム露光装置において、
支持部材が、ホログラム記録材料層の屈折率と略同一の屈折率を有することを特徴とするホログラム露光装置である。
The present invention provides a hologram exposure apparatus in which a support member is made of a material that transmits object light and reference light.
In the hologram exposure apparatus, the supporting member has a refractive index substantially the same as that of the hologram recording material layer.
このような構成により、均一な回折効率からなる要素ホログラムをさらに精度良く形成することができる。 With this configuration, an element hologram having a uniform diffraction efficiency can be formed with higher accuracy.
本発明は、支持部材が物体光および参照光を透過する材料からなるホログラム露光装置において、
支持部材の多面付けホログラムブランク側と反対側の表面に、反射防止膜を設けたことを特徴とするホログラム露光装置である。
The present invention provides a hologram exposure apparatus in which a support member is made of a material that transmits object light and reference light.
The hologram exposure apparatus is characterized in that an antireflection film is provided on the surface opposite to the multi-sided hologram blank side of the support member.
このような構成により、ホログラム記録材料層を透過した物体光や参照光が、支持部材の多面付けホログラムブランク側と反対側の表面で反射することを防止することができ、当該反射によってホログラム記録材料層に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。 With such a configuration, it is possible to prevent object light and reference light transmitted through the hologram recording material layer from being reflected on the surface opposite to the multi-sided hologram blank side of the support member. It is possible to prevent interference fringes from being formed in the layer.
本発明は、支持部材が、物体光および参照光を吸収する材料からなることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。 The present invention is the multi-sided hologram exposure apparatus characterized in that the support member is made of a material that absorbs object light and reference light.
このような構成により、ホログラム記録材料層を透過した物体光および参照光が、支持部材で反射されることによって、ホログラム記録材料層に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。 With such a configuration, it is possible to prevent the formation of interference fringes in the hologram recording material layer by reflecting the object light and the reference light transmitted through the hologram recording material layer by the support member.
本発明は、屈折率整合液が、ホログラム記録材料層の屈折率と略同一の屈折率を有することを特徴とするホログラム露光装置である。 The present invention is the hologram exposure apparatus characterized in that the refractive index matching liquid has a refractive index substantially the same as the refractive index of the hologram recording material layer.
このような構成により、均一な回折効率からなる要素ホログラムをさらに精度良く形成することができる。 With this configuration, an element hologram having a uniform diffraction efficiency can be formed with higher accuracy.
本発明は、支持部材が、多面付けホログラムブランクに対して下方に配置され、多面付けホログラムブランクの基材が、ホログラム記録材料層の下方に位置し、当該基材が、屈折率整合液を介して当該支持部材によって保持されることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。 In the present invention, the support member is disposed below the multi-sided hologram blank, the base material of the multi-sided hologram blank is positioned below the hologram recording material layer, and the base material passes through the refractive index matching liquid. The multi-sided hologram exposure apparatus is held by the support member .
本発明は、支持部材が、多面付けホログラムブランクに対して上方に配置され、多面付けホログラムブランクの基材が、ホログラム記録材料層の上方に位置し、当該基材が、屈折率整合液を介して当該支持部材によって保持されることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。 In the present invention, the support member is disposed above the multi-sided hologram blank, the base material of the multi-sided hologram blank is positioned above the hologram recording material layer, and the base material is interposed with the refractive index matching liquid. The multi-sided hologram exposure apparatus is held by the support member .
本発明は、水平方向移動機構が、支持部材によって保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち直交する二方向に移動させることを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。 The present invention is the multi-sided hologram exposure apparatus characterized in that the horizontal direction moving mechanism moves the multi-sided hologram blank held by the support member in two directions orthogonal to each other in the horizontal direction.
このような構成により、ホログラム記録材料層に二次元状に複数の要素ホログラムを形成することができ、例えば、マトリックス状に多面付けされた複数の要素ホログラムを有する多面付けホログラムを生成することができる。 With such a configuration, a plurality of element holograms can be formed two-dimensionally on the hologram recording material layer, for example, a multi-sided hologram having a plurality of element holograms multi-sided in a matrix can be generated. .
本発明は、多面付けホログラムブランクを位置決めするための位置検知装置をさらに備えたことを特徴とする多面付けホログラム露光装置である。 The present invention is a multi-sided hologram exposure apparatus, further comprising a position detecting device for positioning the multi-sided hologram blank.
このような構成により、多面付けホログラムブランクを正確な位置に位置決めすることができる。 With such a configuration, the multi-sided hologram blank can be positioned at an accurate position.
本発明は、基材と、この基材上に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクを準備する準備工程と、
支持部材によって、屈折率整合液を介して、前記ホログラム記録材料層が水平方向のうち直交する二方向を含む面に延在するように配置された多面付けホログラムブランクの基材を保持する配置工程と、
多面付けホログラムブランクのホログラム記録材料層に物体光および参照光を照射することによって、当該ホログラム記録材料層の少なくとも一部に要素ホログラムを形成する照射工程と、
水平方向移動機構によって、支持部材により保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動工程と、を備え、
支持部材は、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光方法である。
The present invention provides a preparation step of preparing a multi-sided hologram blank having a base material and a hologram recording material layer provided on the base material;
An arrangement step of holding the base material of the multi-sided hologram blank arranged so that the hologram recording material layer extends to a plane including two directions orthogonal to each other in the horizontal direction by means of a support member via a refractive index matching liquid. When,
An irradiation step of forming an element hologram on at least a part of the hologram recording material layer by irradiating the hologram recording material layer of the multi-sided hologram blank with object light and reference light;
A horizontal movement step of moving the multi-sided hologram blank held by the support member in at least one of the horizontal directions by a horizontal movement mechanism, and
The support member is a hologram exposure method characterized by comprising a block body having a rigidity that does not cause distortion in the hologram recording material layer when supported by a frame.
このような構成により、枠体で支持された際にホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなる支持部材を用いて多面付けホログラムブランクを保持しつつ、当該多面付けホログラムブランクに物体光および参照光を照射することができるので、多面付けホログラムブランクに均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。 With such a configuration, the multi-sided hologram is held while the multi-sided hologram blank is held using the support member made of a block body having a rigidity that does not cause distortion in the hologram recording material layer when supported by the frame. Since the blank can be irradiated with object light and reference light, an element hologram having uniform diffraction efficiency can be accurately formed on the multi-sided hologram blank.
以上のように、本発明によれば、枠体で支持された際にホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなる支持部材を用いて多面付けホログラムブランクを保持することができるので、多面付けホログラムブランクに均一な回折効率からなる要素ホログラムを精度良く形成することができる。 As described above, according to the present invention, a multi-sided hologram blank is held using a support member made of a block body having a rigidity that does not cause distortion in the hologram recording material layer when supported by a frame. Therefore, an element hologram having a uniform diffraction efficiency can be accurately formed on the multi-sided hologram blank.
第1の実施の形態
以下、本発明に係るホログラム露光装置およびホログラム露光方法の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1(a)(b)乃至図8は本発明の第1の実施の形態を示す図である。
First Embodiment A first embodiment of a hologram exposure apparatus and a hologram exposure method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, FIGS. 1A and 1B to FIG. 8 are views showing a first embodiment of the present invention.
本発明のホログラム露光装置は、図1(a)(b)に示すように、多面付けホログラムブランク10に、物体光LBOおよび参照光LBRを照射することによって(図5(a)(b)参照)、多面付けホログラム10aを生成する際に用いられる。なお、本実施の形態では、図1(a)に示すように、ホログラム記録材料層11が直線状に多面付けされた多面付けホログラムブランク10を用いて説明する。
Hologram exposing apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1 (a) (b), the multi with hologram blank 10, by irradiating the object beam LB O and the reference beam LB R (FIG. 5 (a) (b )), And is used to generate the
最初に、多面付けホログラムブランク10および多面付けホログラム10aについて、図1(a)(b)および図6を用いて説明する。
First, the multi-sided hologram blank 10 and the
図6に示すように、多面付けホログラムブランク10は、ガラス板(基材)13と、このガラス板13に多面付けで設けられたホログラム記録材料層11(図1(a)参照)と、このホログラム記録材料層11に設けられたガラス板(追加基材)12と、このガラス板12に設けられた反射防止膜15とからなっている。
As shown in FIG. 6, the multi-sided hologram blank 10 includes a glass plate (base material) 13, a hologram recording material layer 11 (see FIG. 1A) provided on the
他方、多面付けホログラム10aは、ガラス板13と、このガラス板13に設けられるとともに、多面付けされた複数の要素ホログラム14を含むホログラム記録材料層11(図1(b)参照)と、このホログラム記録材料層11に設けられたガラス板(追加基材)12と、このガラス板12に設けられた反射防止膜15とからなっている(図6参照)。
On the other hand, the
なお、図6において、ガラス板13およびガラス板12は、物体光LBOおよび参照光LBRを透過する。そして、図1(b)に示したホログラム記録材料層11の要素ホログラム14は、ホログラム記録材料層11に物体光LBOおよび参照光LBRを照射することによって形成される。
In FIG. 6, the
また、多面付けホログラムブランク10のガラス板13には、各ホログラム記録材料層11に対応したアライメントマーク(図示せず)が施されている。
Further, an alignment mark (not shown) corresponding to each hologram
上述のように、本願の多面付けホログラムブランク10とは、多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11に要素ホログラム14を設ける前の準備体であり、ホログラム記録材料層11に要素ホログラム14を設けることによって多面付けホログラム10aとなる。
As described above, the
次に、ホログラム露光装置について、図2乃至図5(a)(b)を用いて説明する。ここで、図2は本実施の形態によるホログラム露光装置を示す上方平面図であり、図3は本実施の形態によるホログラム露光装置を示す側方図であり、図4は本実施の形態によるホログラム露光装置を示す正面図であり、図5(a)(b)は本実施の形態による多面付けホログラムブランク10へ、物体光LBOおよび参照光LBRが照射される様子を示した正面図である。 Next, the hologram exposure apparatus will be described with reference to FIGS. 2 to 5A and 5B. Here, FIG. 2 is an upper plan view showing the hologram exposure apparatus according to the present embodiment, FIG. 3 is a side view showing the hologram exposure apparatus according to the present embodiment, and FIG. 4 is a hologram according to the present embodiment. is a front view showing an exposure apparatus, FIG. 5 (a) (b) is to multi with hologram blank 10 according to this embodiment, in front view object beam LB O and the reference beam LB R showed how the irradiated is there.
図2乃至図4に示すように、ホログラム露光装置は、枠体3と、枠体3によって支持され、屈折率整合液5を介して多面付けホログラムブランク10のガラス板13を保持するプリズム(支持部材)4(図6参照)と、プリズム4によって保持された多面付けホログラムブランク10を、Y方向に移動させるステッパー(水平方向移動機構)30と、を備えている。なお、枠体3は、枠体3内で、多面付けホログラムブランク10の各一側を他側に向かって押し付け、多面付けホログラムブランク10を二側方から保持している。
As shown in FIGS. 2 to 4, the hologram exposure apparatus is supported by a
このうち、プリズム4は、枠体3で支持された際に、ホログラム記録材料層11に歪みが生じない程度の剛性を有している。ここで、「ホログラム記録材料層11に歪みが生じない程度の剛性」とは、ホログラム記録材料層11の中心位置におけるたわみが、参照光LBRおよび物体光LBOの記録波長以上とならない程度の剛性のことを意味する。
Among these, the
また、図3および図4に示すように、プリズム4はその横断面が略台形形状からなっている。さらに、プリズム4の上部表面、傾斜表面および側部表面には、反射防止膜4aが蒸着されている。なお、プリズム4は、ガラスなどの物体光LBOおよび参照光LBRを透過する材料からなっている。
3 and 4, the
ところで、図5(a)に示すように、透過型の要素ホログラム14を有する多面付けホログラム10aを生成する場合には、この反射防止膜4aによって、多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11を透過し、ホログラムブランク10と外部との界面(ホログラムブランク10の下面)で反射した物体光LBOと参照光LBRの反射光が、プリズム4と外部との界面(プリズム4の上部表面、傾斜表面および側部表面)でさらに反射することを防止することができ、ホログラム記録材料層11に干渉縞が形成されることを防止することができる。しかしながら、反射防止膜4aに入射するホログラムブランク10の下面からの反射光は非常に弱いため、この反射防止膜4aは設けなくてもよい。
By the way, as shown in FIG. 5A, when the
また、図4に示すように、ステッパー30はY方向に移動可能なY方向移動部30aを有している。また、ステッパー30はベース(図示せず)上に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
また、図4に示すように、Y方向に移動可能なステッパー30上には、多面付けホログラムブランク10を、ガラス板12に施されたアライメントマークを用いて位置決めするためのカメラ(位置検知装置)23が配置されている。
As shown in FIG. 4, a camera (position detecting device) for positioning the multi-sided hologram blank 10 on the
また、図5(a)に示すように、ホログラム露光装置は、多面付けホログラムブランク10に物体光LBOおよび参照光LBRを照射するレーザ光照射装置40を有している。
Further, as shown in FIG. 5 (a), the hologram exposing apparatus includes a laser
このレーザ光照射装置40は、図5(a)に示すように、レーザ光LBを出射するレーザ光出射部41と、適宜レーザ光LBを遮蔽することのできるシャッタ機構42と、レーザ光LBを2方向に分岐させるビームスプリッタ43と、レーザ光LBを反射させて多面付けホログラムブランク10に照射するミラー44a,44b,45とを有している。
As shown in FIG. 5A, the laser
ここで、レーザ光出射部41から出射されるレーザ光LBは、図5(a)に示すように、シャッタ機構42を通ってビームスプリッタ43において2つの光に分岐し、一方のレーザ光LBはミラー45により反射され、ホログラム原版9を通って物体光LBOとなり、プリズム4を通って多面付けホログラムブランク10の上面から入射する。
Here, as shown in FIG. 5A, the laser light LB emitted from the laser
他方、ビームスプリッタ43において分岐された他方のレーザ光LBは、ミラー44a,44bにより反射され参照光LBRとしてプリズム4を通って多面付けホログラムブランク10の上面から入射する。
On the other hand, the other laser beam LB which is branched at the
このように、物体光LBOと参照光LBRを多面付けホログラムブランク10に対し同一の上面から入射することにより、透過型の要素ホログラム14を有する多面付けホログラム10aを生成することができる(図1(b)参照)。
Thus, by contrast polygon with hologram blank 10 with the reference light LB R the object light LB O coming from the same upper surface, it is possible to produce a multifaceted with
なお、図5(b)に示すように、多面付けホログラムブランク10の上面から参照光LBRを照射し、多面付けホログラムブランク10の下面からホログラム原版9を通した物体光LBOを照射させてもよい。このように、物体光LBOと参照光LBRを多面付けホログラムブランク10に対し逆側から入射することにより、反射型の要素ホログラム14を有する多面付けホログラム10aを生成することができる(図1(b)参照)。
Incidentally, as shown in FIG. 5 (b), irradiating the reference beam LB R from the upper surface of the polygonal with hologram blank 10, with the lower surface of the polygon with the hologram blank 10 is irradiated with the object light LB O through the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
まず、ガラス板13と、このガラス板13に多面付けで設けられたホログラム記録材料層11と、このホログラム記録材料層11に設けられたガラス板12と、このガラス板12に設けられた反射防止膜15とからなる多面付けホログラムブランク10を準備する(準備工程81)(図6および図7参照)。
First, a
次に、プリズム4に塗布された屈折率整合液5を介して、プリズム4により多面付けホログラムブランク10のガラス板13を保持する(配置工程82)(図6および図7参照)。
Next, the
このとき、ステッパー30上に配置されたカメラ23を用いて、各ホログラム記録材料層11に対応してガラス板13に施されたアライメントマークを観察し、多面付けホログラムブランク10を位置決めする(図3および図4参照)。このため、各ホログラム記録材料層11を正確な位置に位置決めすることができる。
At this time, using the
次に、多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11に対して、物体光LBOおよび参照光LBRを照射することによって、ホログラム記録材料層11の一部に要素ホログラム14を形成する(照射工程83)(図5(a)および図7参照)。
Next, the hologram
具体的には、まず、図5(a)において、レーザ光出射部41からレーザ光LBが出射される。次に、このレーザ光LBが、シャッタ機構42を通ってビームスプリッタ43において2つの光に分岐される。
Specifically, first, in FIG. 5A, the laser light LB is emitted from the laser
そして、一方のレーザ光LBはミラー45により反射され、ホログラム原版9を通って物体光LBOとなり、プリズム4を通って多面付けホログラムブランク10の上面から入射する(図5(a)参照)。
Then, one of the laser beam LB is reflected by the
他方のレーザ光LBは、ミラー44a,44bにより反射され参照光LBRとしてプリズム4を通って多面付けホログラムブランク10の上面から入射する(図5(a)参照)。
Other laser beam LB, a
ここで、プリズム4は、枠体3で支持された際に、ホログラム記録材料層11に歪みが生じない程度の剛性を有している。このため、プリズム4により保持された多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11に歪みが生じることはない。
Here, the
すなわち、プリズム4が十分な剛性を有さない場合、枠体3で支持されたプリズム4に曲げ応力による歪みが生じ、プリズム4に保持された多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11に歪みが生じることが考えられる。これに対して、本発明によれば、プリズム4が、枠体3で支持された際に、ホログラム記録材料層11に歪みが生じない程度の剛性を有している。このため、枠体3で支持されたプリズム4が歪み、プリズム4に保持された多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11に歪みが生じることはない。
That is, when the
この結果、ホログラム記録材料層11に精度良く物体光LBOおよび参照光LBRを照射することができ、ホログラム記録材料層11に、均一な回折効率からなる要素ホログラム14を精度良く形成することができる。
As a result, it is possible to irradiate precisely the object beam LB O and the reference beam LB R to the hologram
また、図6に示すように、ガラス板12の下面に反射防止膜15が設けられている。このため、ホログラム記録材料層11を透過した物体光LBOや参照光LBRが、ガラス板12と外部との界面(図6ではガラス板12の下面であり、図5(a)ではホログラムブランク10の下面)で反射することを防止することができ、この反射によってホログラム記録材料層11に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 6, an
上述のように、物体光LBOと参照光LBRを多面付けホログラムブランク10に対し同一の上面から入射することにより、透過型の要素ホログラム14を形成することができる(図5(a)参照)。 As described above, by entering the reference beam LB R and object light LB O multifaceted with hologram blank 10 for the same upper surface, it is possible to form a transmission type of hologram elements 14 (see FIG. 5 (a) ).
なお、ガラス板13およびガラス板12が、ホログラム記録材料層11の屈折率と略同一の屈折率からなっている場合には、均一な回折効率からなる要素ホログラム14をさらに精度良く形成することができるので好ましい。なお、本願で「略同一の屈折率」とは、屈折率の差が0.05以下の範囲にあることを言う。
If the
また、同様に、プリズム4が、ホログラム記録材料層11の屈折率と略同一の屈折率を有する場合には、均一な回折効率からなる要素ホログラム14をさらに精度良く形成することができるので好ましい。
Similarly, it is preferable that the
さらに、同様に、屈折率整合液5が、ホログラム記録材料層11の屈折率と略同一の屈折率を有する場合には、均一な回折効率からなる要素ホログラム14をさらに精度良く形成することができるので好ましい。
Similarly, when the refractive
上述のように、ホログラム記録材料層11の一部に要素ホログラム14を形成した後、ステッパー30によって、多面付けホログラムブランク10を、多面付けホログラムブランク10の長手方向(Y方向)に移動させる(水平方向移動工程84)(図2、図3および図7参照)。
As described above, after forming the
その後は、照射工程83から順に上記工程を繰り返して行う(図7参照)。 Thereafter, the above steps are repeated in order from the irradiation step 83 (see FIG. 7).
なお、上記では、図5(a)に示すように、物体光LBOと参照光LBRを多面付けホログラムブランク10に対し同一の上面から入射する態様を用いて説明したが、これに限ることはない。 In the above, as shown in FIG. 5 (a), but with respect to multi with hologram blank 10 with the reference light LB R object light LB O described with reference to embodiments that enters from the same upper surface, the present invention is not limited to this There is no.
すなわち、例えば、図5(b)に示すように、参照光LBRを多面付けホログラムブランク10の上面から入射させ、物体光LBOを多面付けホログラムブランク10の下面から入射させて、物体光LBOと参照光LBRとを多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11に対し異なる面から入射させてもよい。
That is, for example, as shown in FIG. 5 (b), the reference beam LB R is incident from the upper surface of the polygonal with hologram blank 10, by the incidence of the object beam LB O from the lower surface of the polygonal with hologram blank 10, the object beam LB and O and the reference light LB R may be caused to enter from different surfaces the hologram
このように、物体光LBOと参照光LBRを多面付けホログラムブランク10に対し異なる面から入射させることにより、反射型の要素ホログラム14を形成することができる。
In this way, by a reference light LB R and object light LB O from different surfaces to multi with hologram blank 10, it is possible to form the reflection type
ここで、図5(b)に示すように、プリズム4の上部表面に反射防止膜4aを蒸着させることによって、多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11を透過した物体光LBOが、プリズム4と外部との界面(プリズム4の上部表面)でさらに反射してホログラム記録材料層11に干渉縞を形成することを防止することができる。
Here, as shown in FIG. 5 (b), by depositing an
また、プリズム4の傾斜表面および側部表面に蒸着された反射防止膜4aによっても、プリズム4に入射し、拡散された物体光LBOや参照光LBRがプリズム4と外部との界面(プリズム4の傾斜表面と上部表面)で反射することを防止することができる。但し、プリズム4の傾斜表面と上部表面に入射する光は非常に弱いため、プリズム4の傾斜表面および側部表面には反射防止膜4aを設けなくてもよい。
Further, even by the
また、上記では、支持部材として横断面が台形形状からなるプリズム4を用いて説明したが、これに限らず、支持部材として横断面が四角形状からなるブロックガラスを用いてもよい。
In the above description, the
なお、支持部材として横断面が四角形状からなるブロックガラスを用いた場合には、ブロックガラスの表面から入射させることができる参照光LBR(または物体光LBO)の角度には臨界角による制限があるが、支持部材として横断面が台形形状からなるプリズム4を用いた場合には、台形形状の側辺の底辺に対する角度を適宜調整することにより、臨界角による制限を受けることなく、プリズム4の表面から参照光LBR(または物体光LBO)を入射させることができる。
When block glass having a square cross section is used as the support member, the angle of the reference light LB R (or object light LB O ) that can be incident from the surface of the block glass is limited by a critical angle. However, when the
また、上記では、プリズム4が、多面付けホログラムブランク10に対して、上方に位置する態様を用いて説明したが、これに限らず、図8に示すように、多面付けホログラムブランク10の下方にプリズム4を配置してもよい。
Further, in the above description, the
この場合には、図8に示すように、多面付けホログラムブランク10のガラス板13は、ホログラム記録材料層11の下方に位置するように配置され、屈折率整合液5を介してプリズム4によって保持され、このため、多面付けホログラムブランク10の層構成は、上述した場合とは上下が逆になる。
In this case, as shown in FIG. 8, the
また、上記では、多面付けで設けられたホログラム記録材料層11を用いて説明したが、これはあくまでも例示であり、ホログラム記録材料層11は必ずしも多面付けされている必要はない。
Further, in the above description, the hologram
変形例
次に、図9(a)−(e)および図10(a)(b)により、本発明の第1の実施の形態の変形例について説明する。図9(a)−(e)および図10(a)(b)に示す第1の実施の形態の変形例は、多面付けホログラムブランク10の形態およびプリズム4の形態を変えたものであり、その他の構成は図1(a)(b)乃至図8に示す第1の実施の形態と略同一である。
Modified Example Next, a modified example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (e) and FIGS. 10 (a) and 10 (b). The modification of the first embodiment shown in FIGS. 9A to 9E and FIGS. 10A and 10B is obtained by changing the form of the multi-sided hologram blank 10 and the form of the
図9(a)−(e)および図10(a)(b)に示す第1の実施の形態の変形例において、図1(a)(b)乃至図8に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 In the modification of the first embodiment shown in FIGS. 9A to 9E and FIGS. 10A and 10B, the first embodiment shown in FIGS. The same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図9(a)に示すように、多面付けホログラムブランク10は、ガラス板13と、このガラス板13に設けられたホログラム記録材料層11と、このホログラム記録材料層11に設けられたPET基材(追加基材)12’と、このPET基材12’に設けられた反射防止膜15とからなってもよい。
As shown in FIG. 9A, the multi-sided hologram blank 10 includes a
また、図9(a)に示した多面付けホログラムブランク10において、PET基材(追加基材)12’と、このPET基材12’に設けられた反射防止膜15は無くてもよく、図9(c)に示すように、多面付けホログラムブランク10は、ガラス板13と、このガラス板13に設けられたホログラム記録材料層11とからなってもよい。
Further, in the multi-sided hologram blank 10 shown in FIG. 9A, the PET base material (additional base material) 12 ′ and the
また、図9(b)に示すように、多面付けホログラムブランク10は、PET基材(基材)13’と、このPET基材13’に設けられたホログラム記録材料層11と、このホログラム記録材料層11に設けられたガラス板12と、このガラス板12に設けられた反射防止膜15とからなってもよい。
Further, as shown in FIG. 9B, the multi-sided hologram blank 10 includes a PET base material (base material) 13 ′, a hologram
また、図9(b)に示した多面付けホログラムブランク10において、ガラス板12と、このガラス板12に設けられた反射防止膜15は無くてもよく、図9(d)に示すように、多面付けホログラムブランク10は、PET基材13’と、このPET基材13’に設けられたホログラム記録材料層11とからなってもよい。
Further, in the multi-sided hologram blank 10 shown in FIG. 9 (b), the
また、図9(e)に示すように、多面付けホログラムブランク10は、PET基材(基材)13’と、このPET基材13’に設けられたホログラム記録材料層11と、このホログラム記録材料層11に設けられたPET基材(追加基材)12’と、このPET基材12’に設けられた反射防止膜15とからなってもよい。
Further, as shown in FIG. 9 (e), the multi-sided hologram blank 10 includes a PET base material (base material) 13 ′, a hologram
また、図10(a)に示すように、支持部材は、物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する材料からなってもよい。図10(a)において、支持部材は黒ガラスを材料としたブロックガラス4sからなっている。なお、図10(a)に示すように、支持部材が物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する材料からなる場合には、支持部材(ブロックガラス4s)と外部との界面(図10(a)ではブロックガラス4sの上部表面)に反射防止膜を設ける必要はない。
Further, as shown in FIG. 10 (a), the supporting member may be made of a material that absorbs the object beam LB O and the reference beam LB R. In FIG. 10A, the support member is made of
このように、支持部材が物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する材料からなる場合には、支持部材が物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する。このため、ホログラム記録材料層11を透過した物体光LBOおよび参照光LBRが、支持部材(ブロックガラス4s)で反射することによって、ホログラム記録材料層11に干渉縞が形成されることを防ぐことができる(図10(a)参照)。
Thus, when the support member made of a material that absorbs the object beam LB O and the reference beam LB R is the support member absorbs object beam LB O and the reference beam LB R. Therefore, the object beam LB O and the reference light LB R is transmitted through the hologram
なお、図10(a)に示すように、支持部材が物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する材料からなる場合には、物体光LBOおよび参照光LBRは、支持部材(ブロックガラス)4s側と反対側からホログラム記録材料層11に入射される。
Incidentally, as shown in FIG. 10 (a), when the support member made of a material that absorbs the object beam LB O and the reference beam LB R is object light LB O and the reference beam LB R, the support members (blocks Glass ) The light enters the hologram
また、図10(a)において、反射防止膜15により、多面付けホログラムブランク10のホログラム記録材料層11を透過し、少ないながら支持部材4sで反射した物体光LBOと参照光LBRの反射光が、多面付けホログラムブランク10と外部との界面(多面付けホログラムブランク10の下部表面)でさらに反射することを防止することができ、ホログラム記録材料層11に干渉縞が形成されることを防止することができる。しかしならが、反射防止膜15に入射する支持部材4sからの反射光は非常に弱いため、この反射防止膜15は設けなくてもよい。
Further, FIG. 10 (a), the
また、図10(b)に示すように、多面付けホログラムブランク10は、ガラス板13と、このガラス板13に設けられたホログラム記録材料層11と、このホログラム記録材料層11に設けられ、物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する黒ガラスからなる黒ガラス板(追加基材)12sとからなってもよい。
As shown in FIG. 10B, the multi-sided hologram blank 10 includes a
図10(b)において、黒ガラス板12sは、ホログラム記録材料層11を透過した物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する。このため、ホログラム記録材料層11を透過した物体光LBOおよび参照光LBRが、黒ガラス板12sで反射することによって、ホログラム記録材料層11に干渉縞が形成されることを防ぐことができる。
In FIG. 10 (b), the
なお、図10(b)において、物体光LBOおよび参照光LBRは、黒ガラス板12s側と反対側からホログラム記録材料層11に入射される。また、図10(b)に示すように、黒ガラス板12sと外部との界面(図10(b)では黒ガラス板12sの下面)に反射防止膜を設ける必要はない。
Incidentally, in FIG. 10 (b), the object light LB O and the reference beam LB R is incident from the side opposite to the
また、上記では、物体光LBOおよび参照光LBRを吸収する材料として黒ガラスを例として用いて説明したが、これに限らず、記録波長の光(物体光LBOおよび参照光LBR)を吸収するものであれば、どのようなものでもよい。 Further, in the above it has been described using black glass as an example as a material that absorbs the object beam LB O and the reference beam LB R, not limited to this, the optical recording wavelength (object light LB O and the reference beam LB R) Any material can be used as long as it absorbs water.
第2の実施の形態
次に図11乃至図15により本発明の第2の実施の形態について説明する。図11乃至図15に示す第2の実施の形態は、水平方向移動機構として、Y方向に移動可能なステッパー30を用いる代わりに、X方向に移動可能なX方向移動機構30xと、Y方向に移動可能なY方向移動機構30yとからなるステッパー30tを用いたものである。また、支持部材として、物体光LBOおよび参照光LBRを透過する材料からなるプリズム4を用いる代わりに、物体光LBOおよび参照光LBRを透過する材料からなるブロックガラス4tを用いたものである。また、プリズム4を支持するとともに、多面付けホログラムブランク10を一側方から保持する枠体3の代わりに、ブロックガラス4tを支持するとともに、多面付けホログラムブランク10を直交する二側方から保持する保持枠体3’を用いたものである。その他の構成は、図1(a)(b)乃至図8に示す第1の実施の形態と略同一である。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment shown in FIG. 11 to FIG. 15, instead of using the
図11乃至図15に示す第2の実施の形態において、図1(a)(b)乃至図8に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 In the second embodiment shown in FIGS. 11 to 15, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B to FIG. To do.
最初に、図11乃至図13を用いて、X方向とY方向(水平方向のうち直交する二方向)に移動可能なステッパー30tについて説明する。
First, a
図11乃至図13に示すように、ベース1には、Y方向に延在したY方向ガイド34が取付けられている。そして、このY方向ガイド34上には、Y方向ガイドに沿って移動自在になるよう移動板35が取り付けられている。
As shown in FIGS. 11 to 13, a Y-
具体的には、図11乃至図13に示すように、ベース1には、ボールネジ1bがY方向に延びて配置され、このボールネジ1bは端部に設けられた駆動モータ39により駆動される。また、移動板35の内部には、当該ボールネジ1bと嵌合する嵌合部35aが設けられている。このため、ボールネジ1bを駆動モータ39によって回転させることによって、移動板35をY方向ガイド34に沿ってY方向に移動することができる。
Specifically, as shown in FIGS. 11 to 13, a
このうち、ボールネジ1bと駆動モータ39とによって、Y方向移動機構30yが構成されている。
Among these, the
また、図11乃至図13に示すように、移動板35には、そのY方向の両端部に、X方向に延びる2本のX方向ガイド36が設けられており、保持枠体3’はこのX方向ガイド36に沿って水平方向に移動することができる。
Further, as shown in FIGS. 11 to 13, the moving
具体的には、図11乃至図13に示すように、移動板35には、ボールネジ35bがX方向に延びて配置され、このボールネジ35bは端部に設けられた駆動モータ31により駆動される。また、保持枠体3’の内部には、当該ボールネジと嵌合する嵌合部3’aが設けられている。このため、ボールネジ35bを駆動モータによって回転させることによって、保持枠体3’をX方向ガイド36に沿ってX方向に移動することができる。
Specifically, as shown in FIGS. 11 to 13, a
このうち、ボールネジ35bと駆動モータ31とによって、X方向移動機構30xが構成されている。
Among these, the
このように、X方向移動機構30xとY方向移動機構30yとによって、保持枠体3’をXY方向に自在に移動することができるので、多面付けホログラムブランク10をXY方向に自在に移動することができる。このため、図14に示すように、多面付けホログラムブランク10に、物体光LBOおよび参照光LBRを照射することによって(図5(a)(b)参照)、マトリックス状に多面付けされた複数の要素ホログラム14を有する多面付けホログラム10aを生成することができる。
As described above, the holding
次に、図15を用いて、保持枠体3’について説明する。 Next, the holding frame 3 'will be described with reference to FIG.
保持枠体3’は、矩形状からなる多面付けホログラムブランク10に対応して矩形状をなし、保持枠体3’のうち多面付けホログラムブランク10の隣り合う2辺、例えば左辺と底辺に対応する部分にピン53が設けられている。この場合、保持枠体3’には、多面付けホログラムブランク10の左辺に対応して1本のピン(係止部材)53が設けられ、多面付けホログラムブランク10の底辺に対応して2本のピン53が設けられている。
The holding
さらに保持枠体3’のうち多面付けホログラムブランク10の上辺に対応する部分に2個の押圧部材54が設けられ、右辺に対応する部分に1個の押圧部材54が設けられている。
Further, two pressing
そして、これら押圧部材54によって多面付けホログラムブランク10を左辺および底辺のピン53に押付けることにより、保持枠体3’上において多面付けホログラムブランク10を精度良く位置決めすることができる。
Then, by pressing the multi-sided hologram blank 10 against the left and
なお、各押圧部材54には、スプリング(図示せず)が内蔵され、このスプリングの力によって多面付けホログラムブランク10を押圧することができる。
Each pressing
1 ベース
1b ボールネジ
3 枠体
3’ 保持枠体
3’a 嵌合部
4 プリズム
4a 反射防止膜
4t ブロックガラス
5 屈折率整合液
9 ホログラム原版
10 多面付けホログラムブランク
10a 多面付けホログラム
11 ホログラム記録材料層
12 ガラス板(追加基材)
12’ PET基材(追加基材)
13 ガラス板(基材)
13’ PET基材(基材)
14 要素ホログラム
15 反射防止膜
23 カメラ(位置検知装置)
30 ステッパー(水平方向移動機構)
30a Y方向移動部
30x X方向移動機構
30y Y方向移動機構
35 移動板
36 X方向ガイド
34 Y方向ガイド
40 レーザ光照射装置
41 レーザ光出射部
42 シャッタ機構
43 ビームスプリッタ
44a,44b、45 ミラー
54 押圧部材
53 ピン
81 準備工程
82 配置工程
83 照射工程
84 水平方向移動工程
LB レーザ光
LBO 物体光
LBR 参照光
DESCRIPTION OF
10 multi-sided hologram blank 10a
12 'PET base material (additional base material)
13 Glass plate (base material)
13 'PET base material (base material)
14
30 Stepper (horizontal movement mechanism)
30a Y
Claims (11)
枠体と、
枠体によって支持され、屈折率整合液を介して多面付けホログラムブランクの基材を保持する支持部材と、
支持部材によって保持され、前記ホログラム記録材料層が水平方向のうち直交する二方向を含む面に延在するように配置された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動機構と、を備え、
支持部材は、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光装置。 By irradiating a multi-sided hologram blank having a base material and a hologram recording material layer provided on the base material with object light and reference light, the base material is provided on the base material and multi-faceted. In a hologram exposure apparatus for generating a multi-sided hologram having a hologram recording material layer including a plurality of element holograms,
A frame,
A support member that is supported by the frame and holds the substrate of the multi-faceted hologram blank via the refractive index matching liquid;
A horizontal direction in which a multi-sided hologram blank held by a support member and arranged so that the hologram recording material layer extends on a plane including two orthogonal directions in the horizontal direction is moved in at least one of the horizontal directions. A moving mechanism,
2. The hologram exposure apparatus according to claim 1, wherein the support member is made of a block body having such a rigidity that the hologram recording material layer is not distorted when supported by the frame.
特徴とする請求項1記載の多面付けホログラム露光装置。 The multi-sided hologram exposure apparatus according to claim 1, further comprising a position detection device for positioning the multi-sided hologram blank.
基材と、この基材上に設けられたホログラム記録材料層とを有する多面付けホログラムブランクを準備する準備工程と、
支持部材によって、屈折率整合液を介して、前記ホログラム記録材料層が水平方向のうち直交する二方向を含む面に延在するように配置された多面付けホログラムブランクの基材を保持する配置工程と、
多面付けホログラムブランクのホログラム記録材料層に物体光および参照光を照射することによって、当該ホログラム記録材料層の少なくとも一部に要素ホログラムを形成する照射工程と、
水平方向移動機構によって、支持部材により保持された多面付けホログラムブランクを、水平方向のうち少なくとも一方向に移動させる水平方向移動工程と、を備え、
支持部材は、枠体で支持された際に、ホログラム記録材料層に歪みが生じない程度の剛性を有するブロック体からなることを特徴とするホログラム露光方法。 In the hologram exposure method using the hologram exposure apparatus according to claim 1,
Preparing a multi-sided hologram blank having a substrate and a hologram recording material layer provided on the substrate; and
An arrangement step of holding the base material of the multi-sided hologram blank arranged so that the hologram recording material layer extends to a plane including two directions orthogonal to each other in the horizontal direction by means of a support member via a refractive index matching liquid. When,
An irradiation step of forming an element hologram on at least a part of the hologram recording material layer by irradiating the hologram recording material layer of the multi-sided hologram blank with object light and reference light;
A horizontal movement step of moving the multi-sided hologram blank held by the support member in at least one of the horizontal directions by a horizontal movement mechanism, and
The hologram exposure method according to claim 1, wherein the support member is made of a block body having a rigidity that does not cause distortion in the hologram recording material layer when supported by the frame.
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