JP5917058B2 - Hologram manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
Hologram manufacturing method and manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5917058B2 JP5917058B2 JP2011204788A JP2011204788A JP5917058B2 JP 5917058 B2 JP5917058 B2 JP 5917058B2 JP 2011204788 A JP2011204788 A JP 2011204788A JP 2011204788 A JP2011204788 A JP 2011204788A JP 5917058 B2 JP5917058 B2 JP 5917058B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- hologram
- gradation
- photosensitive material
- light source
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
この発明の実施形態は、ホログラムを描画するホログラム作製方法、および作製装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a hologram manufacturing method and a manufacturing apparatus for drawing a hologram.
一般に、感光材料にあるパターンのホログラム(回折格子)を記録する際には、以下の方法が取られている。まず、レーザーなどのコヒーレントな光をハーフミラーやビームスプリッターを用いて分岐し、ミラー等でその光の進行方向を変え、分岐した光の一方を記録したい物体(以下OBJとする)に照射し、そのOBJの反射光あるいは透過光を感光材料に当てる。また、分岐したもう一方の光を同一箇所に当て露光する。感光材料上で同一箇所を露光した二光束が干渉し、その干渉縞がホログラムとして記録される。 Generally, when recording a hologram (diffraction grating) having a pattern on a photosensitive material, the following method is used. First, coherent light such as a laser is branched using a half mirror or beam splitter, the traveling direction of the light is changed by a mirror or the like, and one of the branched lights is irradiated to an object (hereinafter referred to as OBJ), The reflected light or transmitted light of the OBJ is applied to the photosensitive material. The other branched light is exposed to the same location. Two light beams exposed at the same position on the photosensitive material interfere with each other, and the interference fringes are recorded as a hologram.
この方法では、OBJの画像を感光材料に記録するためには、レンズ等を用いて、光源からの光の径をOBJの大きさに合わせて拡張あるいは縮小する必要がある。また、感光材料に記録されるパターンの大きさを拡大または縮小して記録したい場合も同様に、光の拡張または縮小が必要である。そのため、感光材料に記録できる閾値を超える光を照射するには、高出力の光源と長い描画時間を必要とする。描画時間が長い場合、記録されるパターンが振動などの影響を受けやすく、安定しない可能性がある。 In this method, in order to record an OBJ image on a photosensitive material, it is necessary to expand or reduce the diameter of light from a light source according to the size of the OBJ using a lens or the like. Similarly, in the case where it is desired to enlarge or reduce the size of the pattern recorded on the photosensitive material, it is necessary to expand or reduce the light. Therefore, in order to irradiate light exceeding the threshold that can be recorded on the photosensitive material, a high output light source and a long drawing time are required. If the drawing time is long, the recorded pattern is likely to be affected by vibrations and may not be stable.
その他、短軸が1μm、長軸が100μm程の楕円台の大きさの回折格子を並べることで、その集合体を一つのホログラムとする方法が提案されている。また、電子銃やイオンビームの強度などを変え、材料表面を削ることで材料表面にレリーフを作り、ホロログラムとする方法が提案されている。 In addition, a method has been proposed in which diffraction gratings having a size of an ellipsoid having a minor axis of 1 μm and a major axis of about 100 μm are arranged to make the aggregate into one hologram. In addition, a method has been proposed in which a relief is created on the material surface by changing the intensity of the electron gun or ion beam and the like, and the material surface is shaved to form a hologram.
上記のように、光の照射によりレリーフ(凹凸)を生じることで、ホログラムを作製する方法では、画点一つ一つに階調性を持たせることはできない。すなわち、回折率の違いによって階調を表現することができない。 As described above, a relief (unevenness) is generated by light irradiation, so that it is not possible to give gradation to each image point in the method of producing a hologram. That is, the gradation cannot be expressed by the difference in the diffraction rate.
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、低出力でホログラムを安定して描画でき、画点毎の階調表現が可能なホログラムの作製方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for producing a hologram that can stably draw a hologram with low output and can express gradation for each image point.
実施形態によれば、ホログラム作製方法は、露光時間の変化に対して回折率が単調増加する感光材料上の特定の大きさの領域を1ドットとして、ホログラムの再生条件に応じて形成する1ドットを、光源から出射された光を複数の光束に分岐し、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、回折格子として描画し、再生時に観察される画像のデータに基づいて前記1ドットを前記感光材料上に並べて形成することにより、ホログラムを作製し、前記1ドットを描画する際、光源の出力を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDm、表現する階調をKw、0≦i≦Kwを満たす整数をiとして、Dm÷Kw=αにより回折率がiα(iα≦Dm)となる露光時間を、前記感光材料における露光時間と回折率の関係グラフから読み取り、読み取った露光時間で前記1ドットを描画する方法である。 According to the embodiment, in the hologram manufacturing method, a dot having a specific size on the photosensitive material whose diffraction rate monotonously increases with a change in exposure time is defined as one dot, which is formed in accordance with hologram reproduction conditions. The light emitted from the light source is split into a plurality of light beams, and the branched light beams are condensed and superimposed on the photosensitive material from at least two directions to be drawn as a diffraction grating and observed during reproduction. By forming the 1 dot side by side on the photosensitive material based on the image data to be produced, a hologram is produced, and when drawing the 1 dot, the output of the diffraction grating to be drawn is maintained with the light source output constant. Dm maximum value of the diffraction index, an integer satisfying the Kw, 0 ≦ i ≦ Kw gradation expressed as i, the Dm ÷ Kw = alpha by the diffraction index i.alpha (i.alpha ≦ Dm) and comprising an exposure time, the photosensitive Material Reading from the relationship graph of the exposure time and the diffraction index of a method of drawing the 1 dot exposure time read.
以下、図面を参照しながら実施形態について、詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るホログラム作製装置を概略的に示し、図2は、階調を表現する際の、光源の出力を一定とした時の露光時間と回折率の関係を示し、図3は、ホログラム作製装置における光の伝播を拡大して示すものである。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows the hologram manufacturing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 shows the relationship between the exposure time and the diffraction rate when the output of the light source is constant when expressing gradation. FIG. 3 is an enlarged view of light propagation in the hologram manufacturing apparatus.
図1および図3に示すように、表面(レリーフ)ホログラム作製装置100は、コヒーレントな光を出射する光源1と、光源1から発振したコヒーレントな光の進行を制御、すなわち、遮蔽あるいは通過を制御するシャッター2と、シャッター2を通過した光を複数、例えば、2光に分光するビームスプリッターまたはハーフミラー3などの分岐光学部材と、を備えている。ホログラム作製装置は、ホログラムを描写する感光材料16が載置されるステージ6と、分光された2光束の進行方向を変える反射光学部材、例えば、反射ミラー4a、4b、4cと、2光束を所望のビーム径に集光し、ステージ6上の感光材料16上で二光束が重なり合うように入射させる2つのレンズ5a、5bと、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a surface (relief)
変更手段として機能するステージ6は、二光束のどちらとも垂直な方向に回転軸を持ち、その回転軸と平行な方向と回転軸に垂直な方向の少なくとも2軸方向に移動できる機構をもったステージである。ステージ6は、描画する面上に二光束の交点があり、かつ描画面がステージ6の回転軸に垂直な方向と平行で、二光束の成す角の二等分線と垂直になるように設置する。
The
更に、ホログラム作製装置100は、光源1、シャッター2の開閉、ステージ6の移動を制御する制御装置7を備え、この制御装置7は、ケーブル8により光源、シャッター、ステージに接続されている。以下の説明では特に断りの無い限り、光源1、シャッター2、ステージ6は制御装置7にケーブル8で接続された状態で存在するものとして図は省略する。
The
上記ホログラム作製装置100では、光源1から発振したコヒーレントな光の進行をシャッター2を開閉することで制御し、進行した光はビームスプリッターまたはハーフミラー3で分岐される。分岐された二光束をそれぞれ、反射ミラー4a、4b、4cで進行方向を変え、2光束のなす角度が10ないし50度、例えば30度となるように、それぞれの光束をレンズ5a、5bを用いて所望のビーム径に集光し、ステージ6上にある感光材料16上で二光束が重なり合うように入射させることで、光の干渉縞を感光材料16に記録する。
In the
感光材料16としては、例えばアゾベンゼンのような、少なくとも一定の範囲の露光時間において回折率が単調増加する感光材料、また、少なくとも一定の範囲の光源のパワー密度において回折率が単調増加する感光材料を用いる。図5は、アゾベンゼンとしてもっとも基本的な構造式を示している。アゾベンゼン化合物にはこの構造が必ず含まれ、その中で、左右のベンゼン間の水素部分を置換してできる誘導体でもNの二重結合とNにベンゼン間のついた基本構造を有している。
As the
干渉縞で形成されるドット11は、図2に示すような露光時間と回折率のデータに基づいて、制御装置7によって制御されたシャッター2の解放時間すなわち露光時間により回折率を制御することができる。図1に示すように、制御装置7によってステージ6を移動させ、ドット11を複数並べることによってそのドットの集合で所望の画像(ホログラム)20を記録する。すなわち、感光材料16上の特定の大きさの領域を1ドットとして、ホログラムの再生条件に応じて1ドットを回折格子で形成し、再生時に観察される画像のデータに基づいて前記1ドットを感光材料16上に並べることにより、ホログラムを作製する。
The
図4A、4Bは、ホログラム作製装置の動作、すなわち、ホログラム作製方法を示すフローチャートである。図4Aに示すように、描画開始と共にシャッター2を閉じた状態にする(S11)。シャッター2が閉じていた場合はその状態を維持する。描画したい画像を制御装置7に取り込み(S12)、取込んだ画像の解像度を入力された所望の解像度に変換する(S13)。描画するホログラムパターンのパターン指示データは、例えば、ビットマップ形式のデジタル画像データとする。
4A and 4B are flowcharts showing the operation of the hologram manufacturing apparatus, that is, the hologram manufacturing method. As shown in FIG. 4A, the
制御装置7により、解像度変更後の画素毎の階調判定および画素毎の露光時間の決定を行う(S14)。より詳しくは、図4Bに示すように、制御装置7により画像の最初の画素の階調(K)を読み取る(S14-1)。続いて、解像度変更前の画像(以下、元画像という)の最高階調数(実質的には最高階調+1)を、表現したい階調(Kw:S12とS13の間に入力された階調)で割った商で、最初の画素の階調(K)を割った商の値をKnに代入する(S14-2)。 The control device 7 performs gradation determination for each pixel after resolution change and determination of the exposure time for each pixel (S14). More specifically, as shown in FIG. 4B, the control device 7 reads the gradation (K) of the first pixel of the image (S14-1). Subsequently, the gradation (Kw: gradation inputted between S12 and S13) to express the maximum number of gradations (substantially the highest gradation + 1) of the image before the resolution change (hereinafter referred to as the original image). The value of the quotient obtained by dividing the gradation (K) of the first pixel by the quotient divided by) is substituted for Kn (S14-2).
i=0とし、Kn≧Kw−iの真偽を判定する(S14−3)。偽の場合にはi=i+1を代入し、再度判定し、真の場合にはiの値、すなわち、その画素の階調に合わせて、描画する回折格子の回折率の最高値をDmとし、Dm÷Kw=αとして、回折率がiα(iα≦Dm)となる各露光時間を、図2に示した露光時間と回折率のグラフから読み取った値を露光時間としてセットする(S14-4)。 It is assumed that i = 0 and whether Kn ≧ Kw−i is true or false is determined (S14-3). If false, i = i + 1 is substituted, and the determination is made again. If true, the value of i, that is, the maximum value of the diffraction grating to be drawn is set to Dm in accordance with the gradation of the pixel. As Dm ÷ Kw = α, each exposure time when the refractive index is iα (iα ≦ Dm) is set as the exposure time, which is a value read from the graph of exposure time and diffraction rate shown in FIG. 2 (S14-4). .
次いで、全画素の階調判定が終了したかどうかを判定し、YESの場合は、描画点への移動情報と描画点での露光時間すなわち、シャッター解放時間を制御装置7に格納(S15)し、NOの場合は次の画素の階調判定(S14-1)へ戻る(S14-5)。 Next, it is determined whether the gradation determination for all the pixels has been completed. If YES, the movement information to the drawing point and the exposure time at the drawing point, that is, the shutter release time are stored in the control device 7 (S15). If NO, the process returns to the gradation determination (S14-1) of the next pixel (S14-5).
続いて、図4Aに示すように、描画点への移動情報と描画点での露光時間情報を制御装置7に格納した後(S15)、この情報に基づいて、ステージ6を移動し、描画点で停止する(S16)。この状態で、制御装置7はシャッター2を開き、光源1から光を出射し、感光材料16の露光(描画)を開始する(S17)。ここでは、光源1からの光出力は一定としている。露光時間経過後、制御装置7はシャッター2を閉じる(S18)。次いで、描画終了の判定(全ての画素を描画したか判定)し(S19)、NOの場合はステージ6の移動(S16)へ戻り、YESの場合は描画を終了する。
Subsequently, as shown in FIG. 4A, after the movement information to the drawing point and the exposure time information at the drawing point are stored in the control device 7 (S15), the
表現する階調を5とする場合の露光時間の決定方法について説明する。図6に示すように、回折率DがD=α、2α、3α、4α、5α(=Dm)とグラフ上の交点から横軸上に垂線を下ろし、その垂線と横軸との交点t1からt5を各階調の露光時間とする。 A method for determining the exposure time when the gradation to be expressed is 5 will be described. As shown in FIG. 6, when the refractive index D is D = α, 2α, 3α, 4α, 5α (= Dm), a perpendicular line is drawn on the horizontal axis from the intersection point on the graph, and from the intersection point t1 between the perpendicular line and the horizontal axis. Let t5 be the exposure time for each gradation.
あるいは、図7に示すように、描画する回折格子の回折率の最高値Dmを回折率と露光時間の関係が線型であるまたは線型として近似できる範囲にすることで、回折率が0から最高値Dmになるまでの時間をTmとして以下の式に従って算出し各階調の露光時間t1ないしt5を決定しても良い。
t=Tm÷Kw×i
階調毎の露光時間がグラフから判断できる方法であれば上記方法に限定されることはない。
Alternatively, as shown in FIG. 7, by setting the maximum value Dm of the diffraction grating of the diffraction grating to be drawn to a range in which the relationship between the diffraction coefficient and the exposure time is linear or can be approximated as linear, the diffraction coefficient is 0 to the maximum value. The exposure time t1 to t5 of each gradation may be determined by calculating according to the following equation, where Tm is the time until Dm.
t = Tm ÷ Kw × i
The method is not limited to the above method as long as the exposure time for each gradation can be determined from the graph.
以上のように構成されたホログラム作製装置100およびホログラム作製方法によれば、アゾベンゼン材料で形成された感光材料にホログラムを描画する際、目的の画像情報を点描し、階調を有するドットを形成し、このドットを並べてホログラムを描画することにより、描画の際の光源出力を低減することが可能となる。分岐した光源の光をレンズを用いて集光後、2方向から重ね合わせ干渉させることで、1ドットを回折格子として描画することができる。レンズ等を用いて集光することにより、パワー密度を上げることで、1ドットの描画時間を短くすることができ、描画中の振動等の影響を軽減し、記録される画像の安定化を図ることができる。描画サイズおよび完成画像の解像度を容易に変更することが可能となる。光源の出力を一定にした場合、露光時間と回折率の関係が単調増加である範囲を利用して、回折率の違いによってホログラムの階調を表現することができる。ドット毎の輝度調整による画像の階調表現が可能となる。感光材料が載置されたステージの走査により、完成した画像のサイズをステージの移動範囲で、任意にかつ簡便に変更することが可能となる。2方向に分岐した光のなす角θを、描画点において10〜50度とすることにより、以下の表1に示すように、完成したホログラムの視認性を良好にすることができる。
次に、種々の変形例に係るホログラム作製装置およびホログラム作製方法について説明する。なお、以下に説明する変形例において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, hologram production apparatuses and hologram production methods according to various modifications will be described. In the modification described below, the same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof is omitted, and the parts different from those of the first embodiment are mainly described. This will be explained in detail.
(第1変形例)
図8は、第1変形例に係るホログラム作製装置100を示している。前述した第1の実施形態では、光源1から発振した光を集光する手段としてレンズ5を用いているが、反射ミラー4a、4cを凹面鏡9a、9bに変更して集光し、レンズ5を取り除く、あるいは、2枚ある反射ミラーの一方のみを凹面鏡に変えるなどして、レンズでの集光と凹面鏡による集光を組み合わせることも可能である。
(First modification)
FIG. 8 shows a
(第2変形例)
図9Aは、第2変形例に係るホログラム作製装置100を示している。前述した第1の実施形態では、レンズ5a、5bで集光した光をそのまま感光材料16に照射しているが、集光後にレンズ10a、10bを入れ、2つの光束を平行光にした後、感光材料16に照射することも可能である。
(Second modification)
FIG. 9A shows a
(第3変形例)
図9Bは、第3変形例に係るホログラム作製装置100を示している。前述した第1変形例では、凹面鏡9a、9bで集光した光をそのまま感光材料16に照射しているが、集光後にレンズ10a、10bを入れ、2つの光束を平行光にした後、感光材料16に照射してもよい。
(Third Modification)
FIG. 9B shows a
(第4変形例)
図10は、第4変形例に係るホログラム作製装置100を示している。前述した第1の実施形態、第1ないし第3変形例では、ステージ6を移動することにより描画点の位置を変えているが、図10(a)、(b)に示すように、集光後に変更手段として機能するポリゴンミラー12などを挿入し、光の進行方向を変えることによって、描画点の位置を変更する構成としてもよい。この際、制御装置7は、ポリゴンミラー12の駆動部に接続され、ポリゴンミラーの回転を制御する。
ポリゴンミラーによる光の走査により、完成した画像のサイズをポリゴンミラーにより光を走査できる範囲で、任意にかつ簡便に変更することができる。
(Fourth modification)
FIG. 10 shows a
By scanning light with a polygon mirror, the size of a completed image can be arbitrarily and easily changed within a range where light can be scanned with a polygon mirror.
(第5変形例)
図11は、第5変形例に係るホログラム作製装置100を示している。前述した第1の実施形態、第1ないし第3変形例では、光源1から発振した光をビームスプリッターまたはハーフミラー3で分岐する回数が1回であるが、図11に示すように、複数のビームスプリッターまたはハーフミラー3を用いて、複数回分岐を行い、感光材料16上に、2画点以上、同時に描画することも可能である。分岐後の光の進行方向を変える際は、1つの反射ミラー4a、4b、4cで複数の光束を反射してもよい。
(5th modification)
FIG. 11 shows a
(第6変形例)
図12は、第6変形例に係るホログラム作製装置100を示している。第5変形例のように、複数のビームスプリッターまたはハーフミラー3を用いて、光束を複数回分岐し、感光材料16上に2画点以上、同時に描画する場合、図12に示すように、光束の数に合わせて反射ミラー4a、4b、4cを複数枚ずつ用いても良い。また、シャッター2の位置はそれ以降、分岐を行わない光束上で、描画点で重ね合わせる二光束のうちの一方を遮る機能があれば良い。複数枚の反射ミラー4a、4b、4cと集光レンズ5の代わりに凹面鏡9を用いることも可能である。シャッター2の位置は、ビームスプリッターまたはハーフミラー3の後に置くことは必須ではなく、光源1の直後に置いても、分岐後の一方の光束上に配置することも可能である。
(Sixth Modification)
FIG. 12 shows a
(第7変形例)
図13は、第7変形例に係るホログラム作製装置100を示している。前述した第5、第6変形例では、1つの光源1に対して複数のビームスプリッターまたはハーフミラー3を用いて光源1から出射した光を複数回分岐しているが、図14に示すように、複数の光源1を設け、これらの光源から出射した光を1つのビームスプリッターまたはハーフミラー3で1回ずつ分岐する構成としてもよい。分岐後の光の進行方向を変える際は、反射ミラー4a、4b、4cの各々で複数の光束を反射してもよい。
(Seventh Modification)
FIG. 13 shows a
(第8変形例)
図14は、第7変形例に係るホログラム作製装置100を示している。第7変形例のように、複数の光源1を用いて、光束を複数に分岐し、感光材料16上に2画点以上、同時に描画する場合、図14に示すように、光束の数に合わせて反射ミラー4a、4b、4cを複数枚ずつ用いても良い。また、シャッター2の位置はそれ以降、分岐を行わない光束上で、描画点で重ね合わせる二光束のうちの一方を遮る機能があれば良い。複数枚の反射ミラー4a、4b、4cと集光レンズ5の代わりに凹面鏡9を用いることも可能である。シャッター2の位置は、ビームスプリッターまたはハーフミラー3の後に置くことは必須ではなく、光源1の直後に置いても、分岐後の一方の光束上に配置することも可能である。
(Eighth modification)
FIG. 14 shows a
(第9変形例)
図15および図16は、第9変形例に係るホログラム作製方法のフローチャートを示している。前述した第1の実施形態では、最初の描画点への移動前に、すべての画素について階調判定および露光時間の決定を行っているが、図15および図16に示すように、移動中に次の画素の階調判定および露光時間の決定を行うことも可能である。
(Ninth Modification)
15 and 16 show a flowchart of a hologram manufacturing method according to the ninth modification. In the first embodiment described above, gradation determination and exposure time determination are performed for all pixels before moving to the first drawing point. However, as shown in FIGS. It is also possible to determine the gradation of the next pixel and determine the exposure time.
次に、他の実施形態に係るホログラム作製方法について説明する。なお、以下に説明する実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, a hologram manufacturing method according to another embodiment will be described. In the embodiments described below, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof is omitted. The parts different from those in the first embodiment are mainly described. This will be explained in detail.
(第2の実施形態)
図17および図18は、第2の実施形態に係るホログラム作製装置の動作、すなわち、ホログラム作製方法を示すフローチャート、図19は、階調を表現する際の、露光時間を一定とした時の光源のパワー密度と回折率の関係を示している。ホログラム作製装置は、前述した第1の実施形態と同一の構成を用いることができる。
(Second Embodiment)
17 and 18 are flowcharts showing the operation of the hologram manufacturing apparatus according to the second embodiment, that is, the hologram manufacturing method. FIG. 19 is a light source when the exposure time is constant when expressing gradation. The relationship between the power density and the diffraction rate is shown. The hologram manufacturing apparatus can use the same configuration as that of the first embodiment described above.
第1の実施形態では、光源の出力を一定とし、露光時間を変えることにより、回折率、すなわち、階調を調整する構成としたが、第2の実施形態では、露光時間を一定とし、光源のパワー密度を変えることにより、描画されるホログラムの階調を表現する。 In the first embodiment, the output of the light source is fixed and the exposure time is changed to adjust the diffraction rate, that is, the gradation. However, in the second embodiment, the exposure time is fixed and the light source is adjusted. The gradation of the hologram to be drawn is expressed by changing the power density.
図17および図18に示すように、第2の実施形態において、描画開始と共にシャッター2を閉じた状態にする(S21)。シャッター2が閉じていた場合はその状態を維持する。描画したい画像を制御装置7に取り込み(S22)、取込んだ画像の解像度を入力された所望の解像度に変換する(S23)。描画するホログラムパターンのパターン指示データは、例えば、ビットマップ形式のデジタル画像データとする。
As shown in FIGS. 17 and 18, in the second embodiment, the
制御装置7により、解像度変更後の画素毎の階調判定および画素毎の露光時間の決定を行う(S24)。より詳しくは、図4Bに示すように、制御装置7により画像の最初の画素の階調(K)を読み取る(S24-1)。続いて、解像度変更前の画像(以下、元画像という)の最高階調数(実質的には最高階調+1)を、表現したい階調(Kw:S12とS13の間に入力された階調)で割った商で、最初の画素の階調(K)を割った商の値をKnに代入する(S24-2)。 The control device 7 determines the gradation for each pixel after the resolution change and determines the exposure time for each pixel (S24). More specifically, as shown in FIG. 4B, the control device 7 reads the gradation (K) of the first pixel of the image (S24-1). Subsequently, the gradation (Kw: gradation inputted between S12 and S13) to express the maximum number of gradations (substantially the highest gradation + 1) of the image before the resolution change (hereinafter referred to as the original image). The value of the quotient obtained by dividing the gradation (K) of the first pixel by the quotient divided by) is substituted for Kn (S24-2).
i=0とし、Kn≧Kw−iの真偽を判定する(S24−3)。偽の場合にはi=i+1を代入し、再度判定し、真の場合にはiの値、すなわち、その画素の階調に合わせて、描画する回折格子の回折率の最高値をDmとし、Dm÷Kw=αとして、回折率がiα(iα≦Dm)となる光源1の出力を、図19に示したパワー密度と回折率のグラフから読み取った値にビーム径から算出した露光面積を乗じて光源の出力としてセットする(S24-4)。
It is determined that i = 0 and whether Kn ≧ Kw−i is true or false (S24-3). If false, i = i + 1 is substituted, and the determination is made again. If true, the value of i, that is, the maximum value of the diffraction grating to be drawn is set to Dm in accordance with the gradation of the pixel. Assuming that Dm ÷ Kw = α, the output of the
次いで、全画素の階調判定が終了したかどうかを判定し、YESの場合は、描画点への移動情報と描画点での光源の出力を制御装置7に格納(S25)し、NOの場合は次の画素の階調判定(S24-1)へ戻る(S24-5)。 Next, it is determined whether the gradation determination for all pixels has been completed. If YES, the movement information to the drawing point and the light source output at the drawing point are stored in the control device 7 (S25). Returns to the gradation determination (S24-1) of the next pixel (S24-5).
続いて、図4Aに示すように、描画点への移動情報と描画点での露光時間情報を制御装置7に格納した後(S25)、この情報に基づいて、ステージ6を移動し、描画点で停止する(S26)。この状態で、制御装置7はシャッター2を開き、光源1から光を出射し、感光材料16の露光(描画)を開始する(S27)。露光時間経過後、制御装置7はシャッター2を閉じる(S28)。次いで、描画終了の判定(全ての画素を描画したか判定)し(S29)、NOの場合はステージ6の移動(S26)へ戻り、YESの場合は描画を終了する。
Subsequently, as shown in FIG. 4A, after the movement information to the drawing point and the exposure time information at the drawing point are stored in the control device 7 (S25), the
表現する階調を5とする場合の光源出力の決定方法について説明する。図20に示すように、回折率DがD=α、2α、3α、4α、5α(=Dm)とグラフ上の交点から横軸上に垂線を下ろし、その垂線と横軸との交点P1からP5を各階調のパワー密度とし、これに露光面積を乗じて光源の出力とする。 A method of determining the light source output when the gradation to be expressed is 5 will be described. As shown in FIG. 20, when the refractive index D is D = α, 2α, 3α, 4α, 5α (= Dm), a perpendicular line is drawn on the horizontal axis from the intersection point on the graph, and from the intersection point P1 between the perpendicular line and the horizontal axis. P5 is the power density of each gradation, and this is multiplied by the exposure area to obtain the output of the light source.
あるいは、図21に示すように、描画する回折格子の回折率の最高値Dmを回折率とパワー密度の関係が線型であるまたは線型として近似できる範囲にすることで、回折率が0から最高値Dmになるまでのパワー密度をPmとして以下の式に従って算出し、パワー密度Pdを決定し、光源の出力Pを決定しても良い。
Pd=Pm÷Kw×i
P=Pd×(描画点でのビーム径)2÷(光源のビーム径)2
なお、階調毎のパワー密度がグラフから判断できる方法であれば上記方法に限定されることはない。
Alternatively, as shown in FIG. 21, the maximum value Dm of the diffraction grating of the diffraction grating to be drawn is set to a range where the relationship between the diffraction coefficient and the power density is linear or can be approximated as linear, so that the diffraction coefficient is 0 to the highest value. The power density up to Dm may be calculated as Pm according to the following formula, the power density Pd may be determined, and the output P of the light source may be determined.
Pd = Pm ÷ Kw × i
P = Pd × (beam diameter at drawing point) 2 ÷ (beam diameter of light source) 2
Note that the method is not limited to the above method as long as the power density for each gradation can be determined from the graph.
以上のように構成されたホログラム作製装置およびホログラム作製方法によれば、アゾベンゼン材料で形成された感光材料にホログラムを描画する際、目的の画像情報を点描し、階調を有するドットを形成し、このドットを並べてホログラムを描画することにより、描画の際の光源出力を低減することが可能となる。描画サイズおよび完成画像の解像度を容易に変更することができるとともに、1ドットの描画時間を短くし記録される画像の安定化を図ることができる。露光時間を一定にした場合、光源のパワー密度と回折率の関係が単調増加である範囲を利用して、回折率の違いによって階調を表現することができる。ドット毎の輝度調整による画像の階調表現が可能となる。
上述した第2の実施形態においても、前述した第1ないし第9変形例を適用することが可能である。また、光源の出力の制御は、制御装置による電子的な制御に限らず、透過率の異なる複数枚のNDフィルターを例えば円状に並べ、回転によりメカニカルに入れ替えることにより、光源の出力を制御することも可能である。
According to the hologram manufacturing apparatus and the hologram manufacturing method configured as described above, when a hologram is drawn on a photosensitive material formed of an azobenzene material, the target image information is pointed and dots having gradation are formed, By arranging the dots and drawing the hologram, it becomes possible to reduce the light source output at the time of drawing. The drawing size and the resolution of the completed image can be easily changed, and the drawing time for one dot can be shortened to stabilize the recorded image. When the exposure time is made constant, the gradation can be expressed by the difference in the diffractive index using the range where the relationship between the power density of the light source and the diffractive index increases monotonously. The gradation of the image can be expressed by adjusting the brightness for each dot.
Also in the second embodiment described above, the first to ninth modifications described above can be applied. Further, the control of the output of the light source is not limited to electronic control by the control device, and the output of the light source is controlled by arranging a plurality of ND filters having different transmittances, for example, in a circular shape and mechanically replacing them by rotation. It is also possible.
次に、描画するホログラムの解像度を変更する方法について図22から図26を参照して説明する。第1の実施形態で示したホログラム作製装置100のレンズ5、凹面鏡9、レンズ10、ステージ6などの位置を調整して解像度を変更する。
完成する画像サイズを変えずに解像度を2倍にする際は、描画する完成ドットの径を半分にして描画することで実現できる。ドット径を半分にする方法は、図22に示すように、ステージ6をレンズ5の焦点に近づく位置に移動する方法、あるいは、レンズ5を移動してその焦点をステージ6に近付ける方法がある。また、図23に示すように、ステージ6を凹面鏡9の焦点に近づく位置に移動する方法、あるいは、凹面鏡9を移動してその焦点をステージ6に近付ける方法がある。図24に示すように、図9Aで示したレンズ10の位置がレンズ5の焦点に近づく位置関係にする方法、また、図25に示すように、図9Bで示したレンズ10の位置が凹面鏡9の焦点に近づく位置関係にする方法がある。
Next, a method for changing the resolution of a hologram to be drawn will be described with reference to FIGS. The resolution is changed by adjusting the positions of the
When the resolution is doubled without changing the size of the completed image, it can be realized by drawing with the diameter of the completed dot to be drawn being halved. As shown in FIG. 22, the dot diameter is halved by moving the
上述した方法では、すべて集光した光または集光した光を平行光にしたものをステージ上の描画点に照射しているが、所望の解像度を実現するビーム径で描画点に照射する限りにおいて、図26および図27に示すように、ポリゴンミラー12等で描画位置を変えて描画することも可能である。
In the method described above, all the collected light or the collimated light is irradiated to the drawing point on the stage, but as long as the drawing point is irradiated with a beam diameter that achieves the desired resolution. As shown in FIGS. 26 and 27, the drawing position can be changed by the
以上の方法により、感光材料16に入射する光の径を光源のビーム径、またはレンズのフォーカス、または凹面鏡等による集光の度合いを変更することで、記録される画像の解像度を容易に変更できることができる。
By the above method, the resolution of the recorded image can be easily changed by changing the diameter of the light incident on the
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
[1]
アゾベンゼンを含む感光材料に光を入射することにより直接描画法でホログラムを作製する方法であって、
前記感光材料上の特定の大きさの領域を1ドットとして、ホログラムの再生条件に応じて前記1ドットを回折格子で形成し、再生時に観察される画像のデータに基づいて前記1ドットを前記感光材料上に並べて形成することにより、ホログラムを作製するホログラム作製方法。
[2]
光源から出射された光を複数の光束に分岐し、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、1ドットを回折格子として描画する[1]に記載のホログラム作製方法。
[3]
前記感光材料が載置されるステージを移動することにより、前記回折格子のドットを描画する位置を変更する[2]に記載のホログラム作製方法。
[4]
前記分岐した光束を走査することにより、前記回折格子のドットを描画する位置を変更する[2]に記載のホログラム作製方法。
[5]
前記1ドットを描画する際、光の出力を一定とし、階調に応じて1ドットの露光時間を変更することにより、描画する前記ドットに階調性を持たせる[1]ないし[4]のいずれかに記載のホログラム作製方法。
[6]
描画する元画像の最高階調をKm、表現する階調をKwとする時、以下の式に従って、ある画素の階調Kを表現したい階調Knに変換し、
Kn=K÷{(Km+1)÷Kw}
得られたKnがKn≦Kw−i (ただし、iは0≦i≦Kwを満たす整数) となるまでiを0から順に増加していき、Kn≦Kw−iを満たす時のiを描画する階調と判定する[5]に記載のホログラム作製方法。
[7]
前記判定した階調に合わせて、光源の出力を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDmとして、Dm÷Kw=αとして、回折率がiα(iα≦Dm)となる各露光時間を、露光時間と回折率の関係グラフから読み取った値として露光時間tを決定する[6]に記載のホログラム作製方法。
[8]
前記判定した階調に合わせて、光源の出力を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値Dmを回折率と露光時間の関係が線型であるまたは線型として近似できる範囲にすることで、回折率が0から最高値Dmになるまでの時間をTmとして、以下の式 t=Tm÷Kw×i に従って露光時間tを算出する[7]に記載のホログラム作製方法。
[9]
前記1ドットを描画する際、前記1ドットの露光時間を一定とし、階調に応じて光源のパワー密度を変更することにより、描画する前記ドットに階調性を持たせる[1]ないし[4]のいずれかに記載のホログラム作製方法。
[10]
描画する元画像の最高階調をKm、表現する階調をKwとする時、以下の式に従って、ある画素の階調Kを表現したい階調Knに変換し、
Kn=K÷{(Km+1)÷Kw}
得られたKnがKn≦Kw−i (ただし、iは0≦i≦Kwを満たす整数) となるまでiを0から順に増加していき、Kn≦Kw−iを満たす時のiを描画する階調と判定する[9]に記載のホログラム作製方法。
[11]
前記判定した階調に合わせて、露光時間を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDmとして、Dm÷Kw=αとして、回折率がiα(iα≦Dm)となる各パワー密度P1からPiを、パワー密度と回折率の関係グラフから読み取った値としてパワー密度Pを決定する[10]に記載のホログラム作製方法。
[12]
前記判定した階調に合わせて、露光時間を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値Dmを回折率と光源のパワー密度の関係が線型であるまたは線型として近似できる範囲にすることで、回折率が0から最高値Dmになるパワー密度をPmとして以下の式 P=Pm÷Kw×i に従って算出する[10]に記載のホログラム作製方法。
[13]
光を発振する光源と、
光源から光を遮るための開閉自在なシャッターと、
光源から発振された光を2方向に分岐する分岐光学部材と、
光の進行方向を変える反射光学部材と、
光を集光するレンズと、
アドベンゼンを含む感光材料を支持するステージと、
前記ステージを移動あるいは前記光を走査し、前記感光材料上における光の照射位置を変更する変更手段と、
前記シャッターの開閉とその開閉時間及び、前記変更手段の動作を制御する制御部と、を具備し、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、1ドットを回折格子として前記感光材料に描画するホログラム作製装置。
[14]
前記2方向の光束のなす角が、描画点において10ないし50度である[13]に記載のホログラム作製装置。
The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
Hereinafter, the description of the scope of claims at the beginning of application of the present application will be added.
[1]
A method for producing a hologram by a direct drawing method by making light incident on a photosensitive material containing azobenzene,
An area of a specific size on the photosensitive material is defined as one dot, the one dot is formed by a diffraction grating according to hologram reproduction conditions, and the one dot is exposed to light based on image data observed during reproduction. A hologram production method for producing a hologram by forming it side by side on a material.
[2]
The light emitted from the light source is branched into a plurality of light fluxes, and the branched light fluxes are collected and overlapped and interfered on the photosensitive material from at least two directions, thereby drawing one dot as a diffraction grating [1] The hologram production method as described.
[3]
The hologram production method according to [2], wherein a position on which the dots of the diffraction grating are drawn is changed by moving a stage on which the photosensitive material is placed.
[4]
The hologram production method according to [2], wherein the position where the dots of the diffraction grating are drawn is changed by scanning the branched light flux.
[5]
When the one dot is drawn, the output of light is constant, and the exposure time of one dot is changed according to the gradation, so that the dots to be drawn have gradation characteristics [1] to [4] Any one of the hologram production methods.
[6]
When the maximum gradation of the original image to be drawn is Km and the gradation to be expressed is Kw, the gradation K of a certain pixel is converted to the gradation Kn to be expressed according to the following formula,
Kn = K ÷ {(Km + 1) ÷ Kw}
I is sequentially increased from 0 until the obtained Kn reaches Kn ≦ Kw−i (where i is an integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw), and i is drawn when Kn ≦ Kw−i is satisfied. The hologram production method according to [5], in which gradation is determined.
[7]
In accordance with the determined gradation, with the output of the light source being constant, the maximum value of the diffraction grating to be drawn is Dm, Dm ÷ Kw = α, and the diffraction coefficient is iα (iα ≦ Dm). The hologram production method according to [6], wherein the exposure time t is determined as a value obtained by reading each exposure time obtained from the relationship graph between the exposure time and the diffraction rate.
[8]
In accordance with the determined gradation, with the output of the light source being constant, the maximum value Dm of the diffraction grating to be drawn is set to a range in which the relationship between the diffraction coefficient and the exposure time is linear or can be approximated as linear. Thus, the hologram preparation method according to [7], wherein the exposure time t is calculated according to the following formula: t = Tm ÷ Kw × i, where Tm is the time from when the refractive index reaches 0 to the maximum value Dm.
[9]
When the one dot is drawn, the exposure time of the one dot is fixed, and the power density of the light source is changed according to the gradation, so that the dot to be drawn has gradation characteristics [1] to [4] ] The hologram manufacturing method in any one of.
[10]
When the maximum gradation of the original image to be drawn is Km and the gradation to be expressed is Kw, the gradation K of a certain pixel is converted to the gradation Kn to be expressed according to the following formula,
Kn = K ÷ {(Km + 1) ÷ Kw}
I is sequentially increased from 0 until the obtained Kn reaches Kn ≦ Kw−i (where i is an integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw), and i is drawn when Kn ≦ Kw−i is satisfied. The hologram production method according to [9], in which gradation is determined.
[11]
In accordance with the determined gradation, with the exposure time constant, the maximum value of the diffraction grating of the diffraction grating to be drawn is set as Dm, and Dm ÷ Kw = α, and the diffraction rate is iα (iα ≦ Dm). The hologram production method according to [10], wherein each power density P1 to Pi is determined as a value read from a relationship graph between the power density and the diffractive index.
[12]
In accordance with the determined gradation, with the exposure time constant, the maximum value Dm of the diffraction grating to be drawn is within a range in which the relationship between the diffraction coefficient and the power density of the light source is linear or can be approximated as linear. Then, the hologram density producing method according to [10], wherein the power density from 0 to the maximum value Dm is calculated as Pm according to the following formula: P = Pm ÷ Kw × i.
[13]
A light source that oscillates light;
An openable shutter that blocks light from the light source,
A branching optical member that branches light oscillated from a light source in two directions;
A reflective optical member that changes the traveling direction of light;
A lens that collects the light;
A stage for supporting a photosensitive material containing adbenzene;
Changing means for moving the stage or scanning the light to change the irradiation position of the light on the photosensitive material;
A controller that controls the opening and closing of the shutter, the opening and closing time thereof, and the operation of the changing unit, and condenses the branched light flux and causes the overlapping and interference on the photosensitive material from at least two directions, A hologram production apparatus for drawing one dot on the photosensitive material as a diffraction grating.
[14]
The hologram production apparatus according to [13], wherein an angle formed by the light beams in the two directions is 10 to 50 degrees at a drawing point.
1…光源、2…シャッター、3…ビームスプリッターまたはハーフミラー
4a、4b、4c…反射ミラー、5a、5b…レンズ、6…ステージ、7…制御装置、
8…ケーブル、9…凹面鏡、10…レンズ、11…回折格子のドット、
12…ポリゴンミラー、13…レンズ、14…反射ミラー、
16…感光材料
DESCRIPTION OF
8 ... Cable, 9 ... Concave mirror, 10 ... Lens, 11 ... Diffraction grating dot,
12 ... polygon mirror, 13 ... lens, 14 ... reflection mirror,
16 ... Sensitive material
Claims (12)
露光時間の変化に対して回折率が単調増加するアゾベンゼンを含む感光材料上の特定の大きさの領域を1ドットとして、ホログラムの再生条件に応じて形成する1ドットを、光源から出射された光を複数の光束に分岐し、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、回折格子として描画し、再生時に観察される画像のデータに基づいて前記1ドットを前記感光材料上に並べて形成することにより、ホログラムを作製し、
前記1ドットを描画する際、光源の出力を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDm、表現する階調をKw、0≦i≦Kwを満たす整数をiとして、Dm÷Kw=αにより回折率がiα(iα≦Dm)となる露光時間を、前記感光材料における露光時間と回折率の関係グラフから読み取り、読み取った露光時間で前記1ドットを描画するホログラム作製方法。 A method for producing a hologram comprising:
The light emitted from the light source is formed as one dot corresponding to the hologram reproduction condition, with a region having a specific size on the photosensitive material containing azobenzene whose diffractive index monotonously increases as the exposure time changes. Is divided into a plurality of light beams, and the branched light beams are collected and overlapped and interfered on the photosensitive material from at least two directions, thereby drawing as a diffraction grating and based on image data observed during reproduction. A hologram is produced by forming one dot side by side on the photosensitive material,
When drawing one dot, with the output of the light source constant, the maximum value of the diffraction grating to be drawn is Dm, the gradation to be expressed is Kw , and an integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw is i , A hologram manufacturing method for reading the exposure time when the refractive index becomes iα (iα ≦ Dm) by Dm ÷ Kw = α from the graph of the relationship between the exposure time and the diffraction rate in the photosensitive material and drawing the one dot with the read exposure time .
Kn=K÷{(Km+1)÷Kw}
得られたKnがKn≧Kw−i (ただし、iは0≦i≦Kwを満たす整数) となるまでiを0から順に増加していき、Kn≧Kw−iを満たす時のiを判定する請求項1又は2の何れかに記載のホログラム作製方法。 When the maximum gradation of the original image to be drawn is Km and the gradation to be expressed is Kw, the gradation K of a certain pixel is converted to the gradation Kn to be expressed according to the following formula,
Kn = K ÷ {(Km + 1) ÷ Kw}
The obtained Kn is incremented sequentially from 0 until Kn ≧ Kw−i (where i is an integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw), and i is determined when Kn ≧ Kw−i is satisfied. The hologram production method according to claim 1.
光源のパワー密度の変化に対して回折率が単調増加するアゾベンゼンを含む感光材料上の特定の大きさの領域を1ドットとして、ホログラムの再生条件に応じて形成する1ドットを、光源から出射された光を複数の光束に分岐し、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、回折格子として描画し、再生時に観察される画像のデータに基づいて前記1ドットを前記感光材料上に並べて形成することによりホログラムを作製し、前記1ドットを描画する際、露光時間を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDm、表現する階調をKw、0≦i≦Kwを満たす整数をiとして、Dm÷Kw=αにより回折率がiα(iα≦Dm)となるパワー密度を、前記感光材料におけるパワー密度と回折率の関係グラフから読み取り、読み取ったパワー密度で前記1ドットを描画するホログラム作製方法。 A method for producing a hologram comprising:
A dot of a specific size on the photosensitive material containing azobenzene whose diffraction rate monotonously increases with the change in the power density of the light source is taken as 1 dot, and 1 dot formed according to the hologram reproduction condition is emitted from the light source. Based on the image data that is drawn as a diffraction grating by converging the split light into a plurality of light fluxes, condensing the split light fluxes and overlapping and interfering on the photosensitive material from at least two directions. The hologram is produced by forming the one dot side by side on the photosensitive material, and when the one dot is drawn, the maximum value of the diffraction grating to be drawn is set to Dm with a constant exposure time. the integer satisfying the gradation to express Kw, 0 ≦ i ≦ Kw as i, the power density diffraction rate is iα (iα ≦ Dm) by Dm ÷ Kw = α, the power of the light-sensitive material Reading from the relationship graph in degrees and the diffraction index, a hologram manufacturing method for drawing the one dot power density read.
Kn=K÷{(Km+1)÷Kw}
得られたKnがKn≧Kw−i (ただし、iは0≦i≦Kwを満たす整数) となるまでiを0から順に増加していき、Kn≧Kw−iを満たす時のiを判定する請求項7に記載のホログラム作製方法。 When the maximum gradation of the original image to be drawn is Km and the gradation to be expressed is Kw, the gradation K of a certain pixel is converted to the gradation Kn to be expressed according to the following formula,
Kn = K ÷ {(Km + 1) ÷ Kw}
The obtained Kn is incremented sequentially from 0 until Kn ≧ Kw−i (where i is an integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw), and i is determined when Kn ≧ Kw−i is satisfied. The hologram production method according to claim 7.
光源から光を遮るための開閉自在なシャッターと、
光源から発振された光を2方向に分岐する分岐光学部材と、
光の進行方向を変える反射光学部材と、
光を集光するレンズと、
露光時間の変化に対して回折率が単調増加するアゾベンゼンを含む感光材料を支持するステージと、
前記ステージを移動あるいは前記光を走査し、前記感光材料上における光の照射位置を変更する変更手段と、
前記シャッターの開閉とその開閉時間及び、前記変更手段の動作を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、1ドットを回折格子として前記感光材料に描画する際、光源の出力を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDm、表現する階調をKw、0≦i≦Kwを満たす整数をiとして、Dm÷Kw=αにより回折率がiα(iα≦Dm)となる露光時間を、前記感光材料における露光時間と回折率の関係グラフから読み取り、読み取った露光時間で前記1ドットを描画する、ホログラム作製装置。 A light source that oscillates light;
An openable shutter that blocks light from the light source,
A branching optical member that branches light oscillated from a light source in two directions;
A reflective optical member that changes the traveling direction of light;
A lens that collects the light;
A stage for supporting a photosensitive material containing A zone benzene diffraction rate increases monotonically with respect to the change of the exposure time,
Changing means for moving the stage or scanning the light to change the irradiation position of the light on the photosensitive material;
A controller that controls the opening and closing of the shutter, the opening and closing time thereof, and the operation of the changing means,
The control unit condenses the branched light flux and overlaps and interferes on the photosensitive material from at least two directions, thereby making the output of the light source constant when drawing one dot as a diffraction grating on the photosensitive material. In the state, assuming that the maximum value of the diffraction index of the diffraction grating to be drawn is Dm, the gradation to be expressed is Kw , and the integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw is i, the diffraction index is iα (iα ≦ Dm) by Dm ÷ Kw = α. A hologram production apparatus that reads the exposure time from the graph of the relationship between the exposure time and the diffractive index of the photosensitive material and draws the one dot with the read exposure time.
光源から光を遮るための開閉自在なシャッターと、
光源から発振された光を2方向に分岐する分岐光学部材と、
光の進行方向を変える反射光学部材と、
光を集光するレンズと、
光源のパワー密度の変化に対して回折率が単調増加するアゾベンゼンを含む感光材料を支持するステージと、
前記ステージを移動あるいは前記光を走査し、前記感光材料上における光の照射位置を変更する変更手段と、
前記シャッターの開閉とその開閉時間及び、前記変更手段の動作を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部は、分岐した光束を集光して少なくとも2方向から前記感光材料上で重ね合わせ干渉させることで、1ドットを回折格子として前記感光材料に描画する際、露光時間を一定にした状態で、描画する回折格子の回折率の最高値をDm、表現する階調をKw、0≦i≦Kwを満たす整数をiとして、Dm÷Kw=αにより回折率がiα(iα≦Dm)となるパワー密度を、前記感光材料におけるパワー密度と回折率の関係グラフから読み取り、読み取ったパワー密度で前記1ドットを描画する、ホログラム作製装置。 A light source that oscillates light;
An openable shutter that blocks light from the light source,
A branching optical member that branches light oscillated from a light source in two directions;
A reflective optical member that changes the traveling direction of light;
A lens that collects the light;
A stage for supporting a photosensitive material containing A zone benzene diffraction rate increases monotonically with respect to changes in the power density of the light source,
Changing means for moving the stage or scanning the light to change the irradiation position of the light on the photosensitive material;
A controller that controls the opening and closing of the shutter, the opening and closing time thereof, and the operation of the changing means,
The control unit condenses the branched light beam and overlaps and interferes on the photosensitive material from at least two directions, thereby rendering the exposure time constant when drawing one dot as a diffraction grating on the photosensitive material. Where Dm is the maximum value of the diffraction grating to be drawn, Kw is the gradation to be expressed , i is an integer satisfying 0 ≦ i ≦ Kw, and the refractive index is iα (iα ≦ Dm) by Dm ÷ Kw = α. A hologram production apparatus that reads the power density from the relationship graph between the power density and the diffractive index of the photosensitive material and draws the one dot at the read power density.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011204788A JP5917058B2 (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Hologram manufacturing method and manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011204788A JP5917058B2 (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Hologram manufacturing method and manufacturing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013064956A JP2013064956A (en) | 2013-04-11 |
JP5917058B2 true JP5917058B2 (en) | 2016-05-11 |
Family
ID=48188498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011204788A Active JP5917058B2 (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Hologram manufacturing method and manufacturing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5917058B2 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60156004A (en) * | 1984-01-12 | 1985-08-16 | Toppan Printing Co Ltd | Exposure device of diffraction grating |
JPH0812284B2 (en) * | 1988-09-07 | 1996-02-07 | 凸版印刷株式会社 | Method of manufacturing display having diffraction grating pattern |
JPH0282285A (en) * | 1988-09-20 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | Stereoscopic image display device |
JPH10274916A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method and device for rewriting and displaying dynamic image hologram |
JP2001265199A (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-28 | Rikogaku Shinkokai | Hologram recording medium |
JP4281041B2 (en) * | 2001-10-01 | 2009-06-17 | セイコーエプソン株式会社 | Phase grating mask |
JP2007131708A (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Nitto Denko Corp | Azobenzene monomer, polymer of the same and holographic light recording medium |
-
2011
- 2011-09-20 JP JP2011204788A patent/JP5917058B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013064956A (en) | 2013-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4512266B2 (en) | Optical grating manufacturing apparatus and manufacturing method | |
CN108680544B (en) | Structured illumination light slice fluorescence microscopic imaging method and device | |
US9052508B2 (en) | Microscope system | |
JP6383166B2 (en) | Light irradiation apparatus and drawing apparatus | |
JP2014202867A (en) | Pattern irradiation device | |
EP1473714A2 (en) | System for storing holographic digital data | |
US7684097B2 (en) | Recording apparatus and phase modulation device | |
US20080309998A1 (en) | Hologram element deflecting optical beam, hologram element fabricating apparatus, hologram element fabricating method, deflection optical unit, and information recording apparatus and information reconstructing apparatus using deflection optical unit | |
JP2006023445A (en) | Hologram recording apparatus and hologram recording method | |
JP5917058B2 (en) | Hologram manufacturing method and manufacturing apparatus | |
EP2061029A2 (en) | Hologram element deflecting optical beam, hologram element fabricating apparatus, hologram element fabricating method, deflection optical unit, and information recording apparatus and information reconstructing apparatus using deflection optical unit | |
US8804474B2 (en) | Optical information recording/reproducing apparatus | |
JP2010517201A (en) | Apparatus and method for generating hologram on optical medium | |
JP2011075658A (en) | Holographic optical element and method for manufacturing holographic optical element | |
KR20080098401A (en) | Holographic recording device | |
JP4650409B2 (en) | Hologram recording method, hologram recording apparatus, hologram reproducing method, hologram reproducing apparatus, and optical recording medium | |
JPH07104647A (en) | Hologram forming method and device therefor | |
JPWO2008001573A1 (en) | Hologram recording apparatus and hologram recording / reproducing method | |
JP2903673B2 (en) | Hologram exposure method | |
US9786312B2 (en) | Hologram reproducing apparatus and hologram reproducing method | |
JP2803434B2 (en) | Diffraction grating plotter | |
JP2009020134A (en) | Hologram element, hologram element fabricating apparatus, hologram element fabricating method and hologram reproducing apparatus | |
JPWO2008001434A1 (en) | Hologram recording apparatus and hologram recording method | |
JPWO2007132521A1 (en) | Hologram recording apparatus and hologram recording method | |
JP2013195802A (en) | Holographic stereogram recording device and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131205 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131212 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131219 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131226 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140109 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140307 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150106 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160406 |