JPH0524482B2 - - Google Patents
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- JPH0524482B2 JPH0524482B2 JP31112887A JP31112887A JPH0524482B2 JP H0524482 B2 JPH0524482 B2 JP H0524482B2 JP 31112887 A JP31112887 A JP 31112887A JP 31112887 A JP31112887 A JP 31112887A JP H0524482 B2 JPH0524482 B2 JP H0524482B2
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Landscapes
- Optical Transform (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回折格子を記録するための装置に関
し、更に詳しくは放射状回折格子を記録するため
の装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for recording diffraction gratings, and more particularly to an apparatus for recording radial diffraction gratings.
本発明は度量衡学及び角変位の高精度測定のシ
ステムにおいて使用され得る。 The invention can be used in systems of metrology and high precision measurement of angular displacements.
放射状回折格子の被覆を切断するための金属被
覆ガラスデイスク及びダイヤモンド切断工具を有
し、このデイスクは円分割装置により軸線の回り
に回動自在に取付けられている放射状回折格子を
記録するための装置が公知である(L.P.
Presnukhin“Fotoelektricheskiye
preobrazovateli informa−tsii”,1974,
Mashinostroyeniye/Moscow/,pp.319−
320)。
A device for recording a radial diffraction grating, comprising a metal-coated glass disc and a diamond cutting tool for cutting the coating of the radial diffraction grating, the disc being rotatably mounted around an axis by a circle dividing device. is publicly known (LP
Presnukhin “Fotoelektricheskiye
preobrazovateli informa−tsii”, 1974,
Mashinostroyeniye/Moscow/, pp.319−
320).
この装置において、放射状回折格子はダイヤモ
ンド工具を介してデイスクの金属被覆に放射状溝
又はラインを切断することにより形成される。 In this device, a radial grating is formed by cutting radial grooves or lines into the metallization of the disk via a diamond tool.
装置は次の通り作動する。 The device operates as follows.
デイスクは円分割装置により所定の角度を介し
て連続的に回転され、各回転ステツプの後で格子
の溝はダイヤモンド切断工具により金属被覆の層
を除去することにより彫り込まれる。 The disc is successively rotated through a predetermined angle by a circle dividing device, and after each rotation step grooves in the grating are carved by removing the layer of metallization with a diamond cutting tool.
しかしながら、この装置は溝の高密度又は高頻
度を有して格子を形成することが不可能である。
このことは切断工具の不可避の消耗により説明さ
れる。すなわち、デイスクの表面を越えて比較的
長い距離を通らねばならず、切断し得る溝の数及
びそれらの長さを制限している。更に、同一の欠
点は切断作業の開始から最終段階まで溝若しくは
ラインの形状及びそれらの位置の精度にも影響を
及ぼす。従来技術の装置に先立ち振動安定性及び
熱安定性の精密検査が投入されることは言うまで
もない。更に、各溝が別個に切断されねばならな
いのでこの装置は高いレートの溝切断を提供でき
ない(単一のデイスクの切断時間が数時間に及
ぶ)。 However, this device is not capable of forming grids with a high density or frequency of grooves.
This is explained by the inevitable wear and tear of the cutting tools. That is, a relatively long distance must be traversed beyond the surface of the disk, limiting the number of grooves that can be cut and their length. Moreover, the same drawbacks also affect the shape of the grooves or lines and the accuracy of their position from the beginning to the final stage of the cutting operation. It goes without saying that prior art devices are subjected to thorough testing of vibrational stability and thermal stability. Additionally, this device cannot provide high rates of groove cutting since each groove must be cut separately (single disc cutting times extend to several hours).
更に、軸線の回りに回動自在に取付けられてお
り放射状回折格子を記録するための光感応層が被
覆された表面を有するデイスク及び照明システム
の連続的配置を有する放射回折格子を記録するた
めの装置が公知である(応用光学 20巻23号1981
年12月1日 米国 デイー・エフ・ホーン著「オ
プチカルスケール、レチクル、グレーテイング、
マスク及び標準」4000〜4008ページ、4003〜4006
ページ(Applied Optics,V.20,No.23,1981,
December 1,US.D.F.Horne“Optical Scales,
Reticles,Gratings,Masks and Standards”,
pp.4000−4008,4003−4006)。 Furthermore, a disk for recording a radial grating having a continuous arrangement of a disk mounted rotatably about an axis and having a surface coated with a light-sensitive layer for recording a radial grating and an illumination system. The device is known (Applied Optics Vol. 20, No. 23, 1981)
December 1, 2018 USA DF Horn, “Optical Scales, Reticles, Gratings,
"Masks and Standards" pages 4000-4008, 4003-4006
Page (Applied Optics, V.20, No.23, 1981,
December 1, US.DFHorne “Optical Scales,
Reticles, Gratings, Masks and Standards”,
pp.4000−4008, 4003−4006).
この装置において、照明システムは水銀灯の形
式の光源と、光ビームの光路に取付けられた偏向
ミラーと、コリメーターシステムと、デイスクの
軸線に関して所定の角度的スペースを有して配置
された5つの透明な放射状スリツトを具えた不透
明な扁平スクリーンの形式のマスクとを有する。 In this device, the illumination system includes a light source in the form of a mercury lamp, a deflection mirror mounted in the optical path of the light beam, a collimator system, and five transparent and a mask in the form of an opaque flat screen with radial slits.
従来技術のこの装置は次のように作動する。 This prior art device operates as follows.
光源からの光ビームはマスクを貫通し、デイス
クの光感応層上にラインの像を投射し、しかして
これらの潜在的な像をこの層上にインプリントす
る。光感応層を有するデイスクはマスクのスリツ
トの角度的スペースに等しい角度的ステツプを介
して軸線の回りに回動され、照明システムは連続
的に作動される。連続的静止位置におけるデイス
クの停止時間はある位置から次の位置までの回転
時間より遥かに長い。デイスクの各停止(位置決
め)期間の間、5つのラインは光感応層により同
時に記録される。装置のこの動きはデイスク上に
放射格子を記録することの精度に対するデイスク
の角度的位置決めにおけるエラーの影響を最小に
させ得る。 A light beam from a light source passes through the mask and projects images of lines onto the photosensitive layer of the disk, thus imprinting these latent images onto this layer. The disk with the light-sensitive layer is rotated about the axis through an angular step equal to the angular spacing of the slit in the mask, and the illumination system is operated continuously. The stopping time of the disk in successive stationary positions is much longer than the rotation time from one position to the next. During each stop (positioning) period of the disk, five lines are simultaneously recorded by the photosensitive layer. This movement of the device may minimize the effect of errors in the angular positioning of the disk on the accuracy of recording the radiation grating on the disk.
しかしながら、この装置は高い密度のライン若
しくは溝を有する放射状格子を記録することが不
可能であり、ラインの密度(格子の度数)が1ミ
リ当り数百のラインまで増加されるとき、デイス
クの光感応層の表面上のマスクのスリツトの像の
コントラストはマスク及びデイスク間のクリアラ
ンスの安定性及び値に非常に依存するようにな
り、記録された格子の開口に沿う回折効率の実質
的な変動に帰着する。 However, this device is not capable of recording radial gratings with a high density of lines or grooves, and when the line density (grid frequency) is increased to several hundred lines per millimeter, the disc light The contrast of the image of the mask slits on the surface of the sensitive layer becomes highly dependent on the stability and value of the clearance between the mask and the disk, resulting in substantial variations in the diffraction efficiency along the recorded grating aperture. return.
更に、拡大されたスケールの座標グラフの助力
による単一ラインの写真記録を伴うマスク製造技
術において、円分割装置による5つの放射状スリ
ツトの写真記録は高密度のスリツトを有するマス
クを得られない。反対に、上記装置に記録された
格子の度数はマスクのスリツトの密度又は度数に
より形成される。 Moreover, in mask manufacturing techniques with single line photographic recording with the aid of an enlarged scale coordinate graph, the photographic recording of five radial slits with a circular dividing device does not yield a mask with a high density of slits. Conversely, the grating power recorded in the device is formed by the density or power of the slits in the mask.
装置は記録されるべき格子のラインの角度的ス
ペースと等しい角度的ステツプを介して連続的に
回転するモードでデイスクの停止期間と交互に操
作されるので、格子の記録はラインの合計数に比
例する相当な時間を必要とし、このことはこの装
置における格子の記録レートが比較的低いことを
意味する。斯くして8000ラインを有する格子を記
録するために9時間もの時間が要求される。 The device is operated in a mode of continuous rotation through angular steps equal to the angular spacing of the lines of the grid to be recorded, alternating with periods of rest of the disc, so that the recording of the grid is proportional to the total number of lines. This means that the recording rate of the grid in this device is relatively low. Thus as many as 9 hours are required to record a grid with 8000 lines.
要約すると、後述した従来技術の装置は比較的
低いライン度数でしかも比較的低い記録レートで
回折格子を記録するために専ら使用され得る。 In summary, the prior art devices described below can be used exclusively for recording diffraction gratings at relatively low line powers and at relatively low recording rates.
本発明の目的は照明システムが高いライン度数
を有する格子を増加された記録レートで記録し得
るように構成されている、放射状回折格子を記録
するための装置を創作することにある。
The object of the invention is to create a device for recording radial diffraction gratings, in which the illumination system is configured such that gratings with high line power can be recorded at an increased recording rate.
上記問題は、軸線の回りに回動自在に取付けら
れ放射回折格子をその上に記録するための光感応
層が被覆された表面を有するデイスク及び連続的
に配置された照明システムを有し、照明システム
はレーザビームの光路に配置されたダブルビーム
干渉計及びレーザビームソースを包含し、干渉計
の光路はデイスクの表面に関して配置され、よつ
てそれらの各オプチカルラインは放射状回折格子
の記録領域におけるデイスクの光感応層の表面に
属する交点において交差しデイスクの軸線及び各
オプチカルラインの交点を包含する平面に関して
対称的であり、光路は各光路において球面波面を
有する発散レーザビームを形成するためのオプチ
カルエレメントを包含し、回折格子の記録領域の
デイスクの光感応層をデイスクの軸線から外周に
向かう方向に貫通し、オプチカルエレメントは前
記平面に関して対称的に配置されている放射状回
折格子記録装置により解決される。
The above problem comprises a disk mounted rotatably about an axis and having a surface coated with a light-sensitive layer for recording a radiation grating thereon, and an illumination system arranged in succession, The system includes a double beam interferometer and a laser beam source placed in the optical path of the laser beam, the optical path of the interferometer being placed with respect to the surface of the disk, so that each of their optical lines is aligned with the disk in the recording area of the radial grating. an optical element for forming a diverging laser beam with a spherical wavefront in each optical path, intersecting at the intersection belonging to the surface of the photosensitive layer of , which penetrates the photosensitive layer of the disc in the recording area of the diffraction grating in a direction from the axis of the disc towards the outer periphery, the optical elements being arranged symmetrically with respect to said plane. .
ダブルビーム干渉計の各光路のオプチカルエレ
メントはオプチカルラインの交点から同一の距離
であり且つこの点からデイスクの軸線までとも同
一距離において干渉計の各光路のオプチカルライ
ンに属する主焦点を有する対物レンズの形式を好
ましくは採り得る。 The optical elements of each optical path of the double-beam interferometer are at the same distance from the intersection of the optical lines, and at the same distance from this point to the axis of the disk, the objective lens has a principal focus belonging to the optical line of each optical path of the interferometer. The format may preferably be taken.
本発明に係る装置の開示した構造は高度数のラ
インを有する放射状回折格子を増大された記録レ
ートで記録することを可能とする。 The disclosed structure of the device according to the invention makes it possible to record radial gratings with a high number of lines at an increased recording rate.
本発明は添付図面を参照して放射状回折格子を
記録するための装置における実施例に関係して以
下記載されよう。
The invention will be described below with reference to an embodiment in a device for recording radial diffraction gratings with reference to the accompanying drawings.
本発明を具現化する放射状回折格子を記録する
ための装置はそれが上に取付けられるベースプレ
ート1(第1図)と、他方の前方に一方が連続し
て配置される、その上に放射回折格子5を記録す
るためのその表面上に被覆された光感応層4を有
するデイスク3及び照明システム2とを有する。 A device for recording radial gratings embodying the invention comprises a base plate 1 (FIG. 1) on which it is mounted and a radial grating on which it is arranged successively, one in front of the other. A disc 3 has a light-sensitive layer 4 coated on its surface for recording 5 and an illumination system 2.
照明システム2は目下開示する実施例において
レーザ7であるレーザビームのソース7のために
ベースプレート1上に取付けられる独立マウント
6を包含し、マウント6はレーザビームの光路A
の中でダブルビーム干渉計8を更に支持してい
る。ベースプレート1に取付けられている独立マ
ウント9は干渉計8の後のレーザビームの光路A
の中でセグメント形状ピンホール10を支持して
いる。 The illumination system 2 includes an independent mount 6 mounted on the base plate 1 for a source 7 of a laser beam, which in the presently disclosed embodiment is a laser 7, the mount 6 following the optical path A of the laser beam.
A double beam interferometer 8 is further supported inside. An independent mount 9 attached to the base plate 1 is connected to the optical path A of the laser beam after the interferometer 8.
A segment-shaped pinhole 10 is supported therein.
干渉計8の各光路12及び13に向けられた2
つのスプリツトレーザビームにビームを分配する
ためにダブルビーム干渉計8はレーザビームの光
路Aの中にソース7の後に配置されたキユービツ
クプリズム11を有する。 2 directed to each optical path 12 and 13 of the interferometer 8
In order to divide the beam into two split laser beams, the double beam interferometer 8 has a Cubic prism 11 arranged after the source 7 in the optical path A of the laser beam.
干渉計8の光路12及び13は各オプチカルラ
イン14及び15がデイスク3の光感応層4の表
面に属する交点Qで交差して回折格子5の領域に
記録されるようにデイスク3の表面に関して配置
され、光路12及び13は更にオプチカルライン
14及び15の交差点Q及びデイスク3の軸線1
6(第2図)を包含する平面に関して対称に配置
される。 The optical paths 12 and 13 of the interferometer 8 are arranged with respect to the surface of the disk 3 such that each optical line 14 and 15 intersects at an intersection point Q belonging to the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3 and is recorded in the area of the diffraction grating 5. The optical paths 12 and 13 are further connected to the intersection Q of the optical lines 14 and 15 and the axis 1 of the disk 3.
6 (FIG. 2).
光路12(第1図)は更にスプリツトレーザビ
ームの一方の光路においてキユービツクプリズム
11の後に配置されたミラー17を有する。各光
路12及び13は各スプリツトレーザビームの光
路においてミラー17の後に配置されたミラー1
8若しくは19及びハウジング20若しくは21
を有する。ハウジング20,21は回折格子5の
記録領域のデイスク3の光感応層4を貫通する球
面波面を有するレーザ放射の発散ビームを各光路
12及び13に形成するためのオプチカルエレメ
ント22又は23を包含している。エレメント2
2及び23は前記平面に関して対称に配置され各
ピンホール24及び25と関連される。 The optical path 12 (FIG. 1) further includes a mirror 17 arranged after the Kuwik prism 11 in one optical path of the split laser beam. Each optical path 12 and 13 is connected to a mirror 1 arranged after mirror 17 in the optical path of each split laser beam.
8 or 19 and housing 20 or 21
has. The housings 20, 21 contain optical elements 22 or 23 for forming in each optical path 12 and 13 a diverging beam of laser radiation with a spherical wavefront that penetrates the photosensitive layer 4 of the disk 3 in the recording area of the diffraction grating 5. ing. element 2
2 and 23 are arranged symmetrically with respect to said plane and are associated with respective pinholes 24 and 25.
記載された実施例において、オプチカルエレメ
ント22及び23(第2図)は短焦点対物レンズ
であり、オプチカルライン14及び15の交点Q
から及び点Qからデイスク3の軸線16までの等
しい距離“l”において干渉計8の光路12及び
13の各オプチカルライン14及び15に属する
主焦点26及び27を有する。 In the embodiment described, optical elements 22 and 23 (FIG. 2) are short-focus objectives, and the intersection Q of optical lines 14 and 15
and from the point Q to the axis 16 of the disk 3 with the principal foci 26 and 27 belonging to the respective optical lines 14 and 15 of the optical paths 12 and 13 of the interferometer 8.
代わりに、本発明を具現化する装置における同
一の機能は長焦点レンズ、発散レンズ、あるいは
球面鏡の形式のオプチカルエレメントによつて達
成され得る。 Alternatively, the same function in a device embodying the invention may be accomplished by optical elements in the form of long focus lenses, diverging lenses, or spherical mirrors.
ピンホール24及び25(第1図)はそれらの
開口がオプチカルエレメント22及び23の各主
焦点26及び27と合致するために位置決めされ
る。 Pinholes 24 and 25 (FIG. 1) are positioned so that their apertures coincide with respective principal foci 26 and 27 of optical elements 22 and 23.
ピンホール10は放射状回折格子が記録される
べきデイスク3の光感応層4の領域の上方に位置
決めされる。 The pinhole 10 is positioned above the area of the photosensitive layer 4 of the disk 3 where the radial grating is to be recorded.
デイスク3(第3図)は容積感のあるプラツト
ホーム28上に支持され、一方、プラツトホーム
28はベースプレート1上に固着されている円分
割装置30のシヤフト29上に取付けられてい
る。 The disk 3 (FIG. 3) is supported on a bulky platform 28, which in turn is mounted on the shaft 29 of a circle dividing device 30 which is fixed on the base plate 1.
開示された放射状回折格子を記録する装置の作
動原理は以下の通りである。
The working principle of the disclosed device for recording radial gratings is as follows.
レーザビームソース7(第1図)により発生さ
れたレーザビームはキユービツクプリズム11に
より2つのスプリツトビームに分割される。これ
らのスプリツトビームはミラー17,18,19
により記載された本実施例においては短焦点レン
ズである各オプチカルエレメント22及び23に
向けられる。オプチカルエレメント22及び23
はピンホール24及び25の各開口にビームを集
める。 A laser beam generated by a laser beam source 7 (FIG. 1) is split by a Cubic prism 11 into two split beams. These split beams are mirrored by mirrors 17, 18, 19.
Each optical element 22 and 23 is a short focus lens in this embodiment described by . Optical elements 22 and 23
focuses the beam on each aperture of pinholes 24 and 25.
このように、各センタS1及びS2(第4図)
を有する球面波面を具えたレーザ放射の2つの発
散ビームが発生される。各センタS1及びS2は
ピンホール24及び25(第1図)の開口のセン
タと一致し、従つて短焦点レンズの各主焦点26
及び27(第2図)と一致する。センタが干渉計
8(第1図)の各光路12及び13のオプチカル
ライン14及び15の交点Qと一致する2つの発
散ビームの交差領域内において、デイスク3の光
感応層4の表面上に投射されるとき干渉帯の放射
状縞構造を形成する干渉フイールドが発生され
る。このフイールドは放射状干渉フイールドとし
て以下に言及されよう。 In this way, each center S1 and S2 (Fig. 4)
Two divergent beams of laser radiation are generated with spherical wavefronts having . Each center S1 and S2 coincides with the center of the aperture of the pinholes 24 and 25 (FIG. 1) and thus each principal focus 26 of the short focus lens.
and 27 (Fig. 2). Projected onto the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3 within the intersection area of the two divergent beams whose centers coincide with the intersection Q of the optical lines 14 and 15 of the respective optical paths 12 and 13 of the interferometer 8 (FIG. 1). When combined, an interference field is generated which forms a radial fringe structure of interference bands. This field will be referred to below as the radial interference field.
斯くして、デイスク3の光感応層4はピンホー
ル10により形成された角度的寸法γのセグメン
ト形状ゾーン内でこの放射状干渉フイールドに対
して露出するようになる。 The photosensitive layer 4 of the disk 3 thus becomes exposed to this radial interference field within a segment-shaped zone of angular dimension γ formed by the pinhole 10.
デイスク3はα=γ/Kに等しい連続する角度
的ステツプを介して円分割装置30により回転さ
れる。ここで、“K”は整数である。干渉計8は、
上記大きさの各角度的ステツプを介して回転され
るときデイスク3が干渉フイールドのピツチ又は
ステツプの全数すなわちn=α/の比により進
むように調整される。ここで、は放射状干渉フ
イールドの角度的ピツチで正の整数であり、回折
格子5の角度的ピツチに相当する角度的ピツチ
は記録される。 The disk 3 is rotated by the circle divider 30 through successive angular steps equal to α=γ/K. Here, "K" is an integer. The interferometer 8 is
When rotated through each angular step of the above magnitude, the disc 3 is adjusted to advance by the total number of pitches or steps of the interference field, ie the ratio n=.alpha./. Here, is the angular pitch of the radial interference field, a positive integer, and the angular pitch corresponding to the angular pitch of the diffraction grating 5 is recorded.
=2π/Nが理解されよう。ここでπは3.14…
であり、Nは記録される放射状回折格子5のライ
ンの合計数である。連続的な角度的ステツプを介
するデイスク3の回転時間t1は各連続する角度的
位置におけるデイスク3の静止時間t2より実質的
に小さい。斯くして、デイスク3は360°の回転に
亘つて照明システム2(すなわち、放射状干渉フ
イールドの形式で照らすためのもの)からの連続
放射に連続的にさらされる。その後で放射状回折
格子5の記録は終結する。故に、本発明を具現化
する装置の上記作動モードはデイスク3の360°に
亘る回転に関する放射状回折格子5の記録を提供
する。 It will be understood that =2π/N. Here π is 3.14...
where N is the total number of lines of the radial grating 5 recorded. The rotation time t 1 of the disk 3 through successive angular steps is substantially less than the rest time t 2 of the disk 3 at each successive angular position. The disk 3 is thus continuously exposed to continuous radiation from the illumination system 2 (ie for illumination in the form of a radial interference field) over a rotation of 360°. The recording of the radial grating 5 then ends. The above operating mode of the device embodying the invention therefore provides a recording of the radial grating 5 over a rotation of the disk 3 through 360°.
第4図から理解される如く、平面XOYはデイ
スク3の光感応層4の表面に属し、軸線OXは干
渉計8のオプチカルライン14及び15(第1
図)の交点Qを包含し、軸線OZ(第4図)はデイ
スク4の軸線16(第2図)と一直線上にある、
デカルト直角座標系XYZにおけるレーザ放射の
発散ビームの球面波面のセンタS1及びS2の座
標S1(a,b,h)及びS2(−a,b,h)
は以下の式から理解され得る。 As can be seen from FIG.
), and the axis OZ (Fig. 4) is on a straight line with the axis 16 of the disk 4 (Fig. 2).
Coordinates S1 (a, b, h) and S2 (-a, b, h) of the centers S1 and S2 of the spherical wavefront of the diverging beam of laser radiation in the Cartesian rectangular coordinate system XYZ
can be understood from the following equation.
a=[c1/2+(c1 2/4−c2)1/2]1/2 (1)
c1=λ2/42・(1−λ2/42・r0 2) (2)
c2=λ4・h2/16・r0 2・4 (3)
b=(1−4a2・2/λ2)Γr0 (4)
ここで、λはレーザ放射のソース7の波長であ
り、r0は格子5の平均半径すなわち距離OQ(第4
図)である。 a=[c 1 /2 + (c 1 2 /4-c 2 ) 1/2 ] 1/2 (1) c 1 = λ 2 /4 2・(1-λ 2 /4 2・r 0 2 ) ( 2) c 2 = λ 4 · h 2 /16 · r 0 2 · 4 (3) b = (1-4a 2 · 2 / λ 2 ) Γr 0 (4) where λ is the value of the source 7 of the laser radiation. wavelength, and r 0 is the average radius of the grating 5, that is, the distance OQ (the fourth
Figure).
(1)から、座標“h”の許容値の制限が引き出さ
れ得る。 From (1), a limit on the permissible value of the coordinate "h" can be derived.
h2〓r0 2/4[1−λ2/4r0 2 2(
2−λ2/4r0 2 2)](5)
同様に(5)から、r0及びの値に関する制限が引
き出され得る。 h 2 〓r 0 2 /4[1-λ 2 /4r 0 2 2 (
2−λ 2 /4r 0 2 2 )] (5) Similarly from (5), restrictions on the values of r 0 and can be derived.
4r0 2・2/λ1 (6)
斯くして、式(5)及び(6)に基づき式(1)及び(4)から
角度的ピツチ及び平均半径r0を有して放射状回折
格子5を記録する座標“a”及び“b”が選択さ
れた値“h”を有して決定され得る。 4r 0 2・2 /λ1 (6) Thus, based on equations (5) and (6) and from equations (1) and (4), the radial diffraction grating 5 with angular pitch and mean radius r 0 can be obtained. The coordinates "a" and "b" to record may be determined with the selected value "h".
“h”の値は式(5)に基づき選択され、よつてデ
イスク3の光感応層4の表面を有する各オプチカ
ルライン14及び15により形成された角度は反
射光の部分を減少させるため、従つてデイスク3
の光感応層4を有する投射光ビームの相互作用の
効果を高めるために0°より充分に大きくされねば
ならない。 The value of "h" is selected based on equation (5), so that the angle formed by each optical line 14 and 15 with the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3 is adjusted in order to reduce the fraction of reflected light. Tsute disk 3
must be sufficiently larger than 0° in order to enhance the effect of the interaction of the projected light beam with the photosensitive layer 4.
放射状回折格子5の記録のレートを増加するた
めに放射状干渉フイールドの能動セグメントは充
分に大きな角度を包含していなければならない。
球面波面を有するレーザ放射の2つのスプリツト
ビームにより発生された干渉フイールドのセグメ
ントのこの角度的寸法γは次の式より放射状干渉
フイールドのラインの角度的位置の要求された精
度Δに関連される。 In order to increase the rate of recording of the radial diffraction grating 5, the active segment of the radial interference field must encompass a sufficiently large angle.
This angular dimension γ of a segment of the interference field generated by two split beams of laser radiation with spherical wavefronts is related to the required accuracy Δ of the angular position of the lines of the radial interference field by .
γ=2・3√6[1+3b2・h2/(a2
+h2)2]-1/3Γ3√(7)
ここで“a”及び“b”は式(1)及び(4)から決定
される。 γ=2・3 √6[1+3b 2・h 2 /(a 2
+h 2 ) 2 ] -1/3 Γ 3 √(7) Here, "a" and "b" are determined from equations (1) and (4).
本発明を具現化する装置の開示された構造はラ
インの(100mmに等しい格子の平均半径r0を有す
る相対的に2″(50.8mm)またはそれより小さい格
子のラインのスペースまたは角度的ピツチを有す
る1000ライン/mmと同じかまたはそれより大き
い)高平均度数v0を有する放射状回折格子の記録
を提供する。一方、時を同じくして、デイスクの
断続的回転の角度的ステツプを8から12倍増加さ
せることにより、格子を記録する時間“T”を8
から12倍低減させる。格子のラインを記録するレ
ート“V”は4000〜7000ライン/minまで300か
ら500倍上昇される。
The disclosed structure of the device embodying the invention has a spacing or angular pitch of the lines of the grating that is relatively 2″ (50.8 mm) or smaller with an average radius of the grating r 0 equal to 100 mm. Provides a record of radial gratings with a high average power v 0 (equal to or greater than 1000 lines/mm).Meanwhile, at the same time, the angular steps of intermittent rotation of the disc are varied from 8 to 12 By increasing the time “T” for recording the grid by a factor of 8
Reduced by 12 times from The rate "V" of recording the lines of the grid is increased by a factor of 300 to 500 to 4000 to 7000 lines/min.
斯くして、開示された装置は適切な記録精度を
放射状しながらも記録レート及び記録された放射
状回折格子のラインの度数を有益的に増大せしめ
る。 Thus, the disclosed apparatus advantageously increases the recording rate and the power of recorded radial grating lines while providing adequate radial recording accuracy.
開示装置の試作モデルは次の特性を有する放射
状回折格子を記録するために作動された。 A prototype model of the disclosed device was operated to record a radial grating with the following properties:
N=324.000、=1.9×10-5rad=4、r0=100
mm、v0=516ライン/mm
装置のパラメータは次の通りである。 N=324.000, = 1.9×10 -5 rad=4, r 0 = 100
mm, v 0 =516 lines/mm The parameters of the apparatus are as follows.
h=25mm、a=15.5mm、b=9.6mm、Δ=0.2″、
γ=2°、α=30′、n=450、k=4
作動モードは次の通りである。 h=25mm, a=15.5mm, b=9.6mm, Δ=0.2″,
γ=2°, α=30', n=450, k=4 The operating modes are as follows.
t1=4秒、t2=1秒、T=1時間、V=5400ラ
イン/min t 1 = 4 seconds, t 2 = 1 second, T = 1 hour, V = 5400 lines/min
第1図は本発明を具現化する放射状回折格子を
記録するための装置の図解的斜視図、第2図はデ
イスクに関する第1図のオプチカルエレメントの
配列を示す拡大斜視図、第3図は第1図に示され
た装置におけるデイスクを取付けるための組立体
の部分拡大断面図、第4図は本発明に係る第1図
に装置における干渉計のオプチカルエレメントに
より形成されたレーザ放射の発散ビームの球面波
面のセンタS1及びS2の幾何学的配置を示す図
である。
1……ベースプレート、2……照明システム、
3……デイスク、4……光感応層、5……記録さ
れる放射状回折格子、6……マウント、7……レ
ーザビームソース、8……ダブルビーム干渉計、
9……マウント、10……ピンホール、11……
キユービツクプリズム、12……干渉計8の光
路、13……干渉計8の光路、14……オプチカ
ルライン、15……オプチカルライン、16……
デイスク3の軸線、17……ミラー、18……ミ
ラー、19……ミラー、20……ハウジング、2
1……ハウジング、22……オプチカルエレメン
ト、23……オプチカルエレメント、24……ピ
ンホール、25……ピンホール、26……主焦
点、27……主焦点、28……プラツトホーム、
29……シヤフト、30……円分割装置。
1 is a schematic perspective view of a device for recording a radial grating embodying the invention; FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the arrangement of the optical elements of FIG. 1 with respect to a disk; and FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of an assembly for mounting a disk in the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing the geometrical arrangement of centers S1 and S2 of a spherical wavefront. 1...Base plate, 2...Lighting system,
3... disk, 4... photosensitive layer, 5... radial diffraction grating to be recorded, 6... mount, 7... laser beam source, 8... double beam interferometer,
9...Mount, 10...Pinhole, 11...
Kubitsch prism, 12... Optical path of interferometer 8, 13... Optical path of interferometer 8, 14... Optical line, 15... Optical line, 16...
Axis of disk 3, 17...Mirror, 18...Mirror, 19...Mirror, 20...Housing, 2
1... Housing, 22... Optical element, 23... Optical element, 24... Pinhole, 25... Pinhole, 26... Principal focus, 27... Principal focus, 28... Platform,
29...shaft, 30...circle dividing device.
Claims (1)
回折格子5をその上に記録するための光感応層4
が被覆された表面を有するデイスク3及び連続的
に配置された照明システム2を有する放射状回折
格子記録装置において、照明システム2はレーザ
ビームの光路Aに配置されたダブルビーム干渉計
8及びレーザビームソース7を包含し、干渉計8
の光路12,13はデイスク3の表面に関して配
置され、よつてそれらの各オプチカルライン1
4,15は放射状回折格子5の記録領域における
デイスク3の光感応層4の表面に属する交点Qに
おいて交差しデイスク3の軸線16及び各オプチ
カルライン14,15の交点Qを包含する平面に
関して対称的であり、光路12,13は各光路1
2,13において球面波面を有する発散レーザビ
ームを形成するためのオプチカルエレメント2
2,23を包含し、回折格子5の記録領域のデイ
スク3の光感応層4をデイスク3の軸線16から
外周に向かう方向に貫通し、オプチカルエレメン
ト22,23は前記平面に関して対称的に配置さ
れていることを特徴とする放射状回折格子記録装
置。 2 上記ダブルビーム干渉計8の各光路12,1
3のオプチカルエレメント22,23はオプチカ
ルライン14,15の交点Qから同一の距離lで
あり且つこの点Qからデイスク3の軸線16まで
とも同一の距離lにおいて干渉計8の各光路1
2,13のオプチカルライン14,15に属する
主焦点26,27を有する対物レンズの形式を採
つていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の放射状回折格子記録装置。[Claims] 1. A photosensitive layer 4 mounted rotatably around an axis 16 and for recording a radiation diffraction grating 5 thereon;
A radial grating recording device with a disk 3 having a surface coated with a radial grating and an illumination system 2 arranged in succession, the illumination system 2 comprising a double beam interferometer 8 placed in the optical path A of the laser beam and a laser beam source. 7 and interferometer 8
The optical paths 12, 13 of are arranged with respect to the surface of the disk 3, so that their respective optical lines 1
4 and 15 intersect at an intersection point Q belonging to the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3 in the recording area of the radial diffraction grating 5 and are symmetrical with respect to a plane that includes the axis 16 of the disk 3 and the intersection point Q of each optical line 14 and 15. , and the optical paths 12 and 13 are each optical path 1
Optical element 2 for forming a diverging laser beam with a spherical wavefront at 2, 13
2 and 23, and penetrates the photosensitive layer 4 of the disk 3 in the recording area of the diffraction grating 5 in a direction from the axis 16 of the disk 3 toward the outer periphery, and the optical elements 22 and 23 are arranged symmetrically with respect to the plane. A radial diffraction grating recording device characterized by: 2 Each optical path 12, 1 of the double beam interferometer 8
The optical elements 22 and 23 of No. 3 are at the same distance l from the intersection Q of the optical lines 14 and 15, and at the same distance l from this point Q to the axis 16 of the disk 3, each optical path 1 of the interferometer 8 is
2. A radial grating recording device according to claim 1, characterized in that it takes the form of an objective lens having principal foci 26, 27 belonging to 2, 13 optical lines 14, 15.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31112887A JPH01167806A (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Radial diffraction grating recorder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31112887A JPH01167806A (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Radial diffraction grating recorder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167806A JPH01167806A (en) | 1989-07-03 |
| JPH0524482B2 true JPH0524482B2 (en) | 1993-04-08 |
Family
ID=18013468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31112887A Granted JPH01167806A (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Radial diffraction grating recorder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01167806A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100035524A1 (en) * | 2005-06-06 | 2010-02-11 | Nidec Sankyo Corporation | Method of producing optical element, and optical element |
| JP2006334767A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Nidec Sankyo Corp | Manufacturing method of optical element and the optical element |
| JP2006334768A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Nidec Sankyo Corp | Manufacturing method of optical element and optical the element |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP31112887A patent/JPH01167806A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167806A (en) | 1989-07-03 |
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