DE102007051887A1

DE102007051887A1 - Diffraktives optisches Element sowie Verwendung eines optischen Klebstoffs zur Herstellung eines solchen

Info

Publication number: DE102007051887A1
Application number: DE102007051887A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Seesselberg; Hans-Joachim Weippert
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: US8503080B2; EP2206002A1; WO2009056196A1; DE102007051887B4; US20110026118A1

Abstract

Es ist ein diffraktives optisches Element angegeben, welches eine erste Schicht (12) aus einem Material mit einer Brechzahl n1(lambda), eine an die erus einem Material mit einer Brechzahl n2(lambda) und einer an der Grenzfläche (16) zwischen der ersten Schicht (12) und der zweiten Schicht (14) ausgebildeten Beugungsstruktur (18) umfasst. Das Material wenigstens einer der beiden Schichten (12, 14) ist durch Aushärten eines optischen Klebstoffs erhalten. Außerdem ist die Verwendung eines optischen Klebstoffes zur Herstellung eines diffraktiven optischen Elements nach Anspruch 1 angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein diffraktives optisches Element mit

a) einer ersten Schicht aus einem Material mit einer Brechzahl n₁(λ);
b) einer an die erste Schicht angrenzenden zweiten Schicht aus einem Material mit einer Brechzahl n₂(λ);
c) einer an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht ausgebildeten Beugungsstruktur.

In breitbandigen optischen Systemen, wie beispielsweise in Fotoobjektiven, Displays und Okularen, werden diffraktive optische Elemente (DOEs) häufig zur Korrektur von Farbfehlern eingesetzt. Es sind diffraktive optische Elemente bekannt, welche aus einem einzigen Material gefertigt sind, wobei eine Beugungsstruktur an der Grenzfläche zwischen diesem Material und Luft verläuft.
Bei derartigen diffraktiven optischen Elementen hängt die Beugungseffizienz η(λ) sehr stark von der Wellenlänge λ ab; derartige diffraktive optische Elemente sind meist auf eine Arbeitswellenlänge λ₀ abgestimmt, bei welcher theoretisch eine Beugungseffizienz von 100% erreicht werden kann. Bei Wellenlängen, welche kürzer bzw. länger als die Arbeitswellenlänge λ₀ sind, beträgt die Beugungseffizienz jedoch häufig weniger als 80% bis 90%, das übrige Licht wird in unerwünschte Beugungsordnungen gebeugt. Dieses so genannte Falschlicht führt häufig zu einer starken Kontrastminderung, gegebenenfalls auch zu Doppelbildern. Derartige Phänomene senken die Qualität der optischen Systeme, in denen derartige diffraktive optische Elemente verwendet werden. Die Qualitätsminderung kann so weit gehen, dass ein Einsatz von diffraktiven optischen Elementen, welche aus einem einzigen Material bestehen, nicht mehr in Frage kommt.
Um diesen Problemen Rechnung zu tragen, wurden in der Vergangenheit diffraktive optische Elemente vorgeschlagen, bei denen zwei Schichten aus verschiedenen Materialien aneinander angrenzen und die Beugungsstruktur an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht ausgebildet ist. Derartige diffraktive optische Elemente der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 195 33 591 A1 oder der US 5 734 502 A bekannt.
Wenn die Brechzahlen η(λ) der beiden jeweils eine Schicht bildenden Materialien entsprechend aufeinander abgestimmt sind, kann eine Beugungseffizienz η(λ) erreicht werden, die über einen größeren Wellenlängenbereich bei höheren Werten liegt, als dies bei diffraktiven optischen Elementen aus nur einem optischen Material möglich ist.
Die Beugungsstrukturen von diffraktiven optischen Elementen können verschiedene Profile haben. Bekannt sind diffraktive optische Elemente mit binären, sinusförmigen, geblazeten, beliebig trapezförmigen und beliebig binär abgerundeten Profilen. Im Allgemeinen beugen diffraktive optische Elemente Licht in eine Vielzahl von Beugungsordnungen. Zur Erzielung einer hohen Effizienz in einer ausgewählten Beugungsordnung werden häufig Strukturen mit geblazeten Profilen eingesetzt. Hierunter versteht man ein unsymmetrisch dreieckiges Profil mit einer zu einer Bezugsebene geneigten Blazeflanke und im Allgemeinen zu dieser Bezugsebene senkrechter Anti-Blazeflanke, deren Erstreckung in zur Bezugsebene senkrechte Richtung eine Profiltiefe h vorgibt. Eine derartige Beugungsstruktur kann sowohl an einer plan verlaufenden Grenzfläche als auch an einer gewölbten Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Schicht ausgebildet sein. Anders ausgedrückt kann die Beugungsstruktur parallel zu einer planen Fläche oder parallel zu einer gewölbten Fläche verlaufen. In letzterem Fall ist jeweils einem Paar aus Blazeflanke und Anti-Blazeflanke eine separate Bezugsebene zuzuordnen.
Wenn ein diffraktives optisches Element zwei aneinander angrenzende Schichten aus Materialien mit verschiedenen Brechzahlen n₁(λ) und n₂(λ) aufweist, so erhält man bei Wahl der Profiltiefe h von h = λ0/(n1(λ0) – n2(λ0)); (1)mit n₁(λ₀) > n₂(λ₀)
bei der Arbeitswellenlänge λ₀ unter Vernachlässigung rigoroser Effekte und bei senkrechtem Lichteinfall in der ersten Beugungsordnung eine Beugungseffizienz von 100%. Die Beugungseffizienz η(λ) hängt umso weniger vom Einfallswinkel des Lichts ab, je geringer die Profiltiefe h ist. Will man in der m-ten Beugungsordnung eine Beugungseffizienz von annähernd 100% erreichen, so muss die Profiltiefe h um den Faktor m vergrößert werden.
Bei dieser Profiltiefe h gemäß Gleichung (1) ergibt sich der Phasensprung Φ(λ) für senkrecht auf beide Flanken eines Profils auftreffende Lichtstrahlen zu Φ(λ) = (2π h/λ)·((n1(λ) – n2(λ)) = (2π λ0/λ)·((n1(λ) – n2(λ))/(n1(λ0) – n2(λ0))). (2).
Aus der skalaren Theorie folgt, dass die Beugungseffizienz η(λ) in der ersten Beugungsordnung als Funktion der Wellenlänge λ gegeben ist durch η(λ) = sinc2((Φ(λ)/(2π)) – 1); (3)mit sinc(x) = sin(πx)/(πx).
Die optimale und insbesondere von der Wellenlänge λ unabhängige Beugungseffizienz η(λ) erhält man, wenn die Brechzahlen n₁(λ) und n₂(λ) so gewählt sind, dass der Phasensprung Φ(λ) ebenfalls nicht von der Wellenlänge λ abhängt. In diesem Fall gilt Φ(λ) = 2π.
Aus Gleichung (2) folgt daraus n1(λ) = n2(λ) + (λ/λ0)(n1(λ0) – n2(λ0)) (4)und daraus Δn(λ) = (λ/λ0)Δn(λ0) (5)im Hinblick auf die Brechzahlen der verwendeten Materialien der ersten und der zweiten Schicht des diffraktiven optischen Elements.
Dies bedeutet, dass lediglich die Differenz der beiden Brechzahlen Δn(λ) = n₁(λ) – n₂(λ) eine lineare Funktion der Wellenlänge λ sein muss. Dies ist für reale Materialien zwar nicht exakt erfüllbar, aber man kann dennoch Materialkombinationen finden, die dieser Bedingung sehr nahe kommen.
Aus dem obigen Zusammenhang ergibt sich auch, dass das niedrigerbrechende Material mit der Brechzahl n₂(λ) eine höhere Dispersion aufweisen muss als das höherbrechende Material mit der Brechzahl n₁(λ), was zwangsläufig die in Frage kommenden Materialkombinationen einschränkt, da eine größere Brechzahl häufig mit einer höheren Dispersion einhergeht. Die Dispersion eines Glases wächst mit kleiner werdender Abbeschen Zahl ν dieses Glases.
Es ist bekannt, höherbrechende Gläser mit verhältnismäßig geringer Dispersion und niedrigerbrechende optische Kunststoffe mit verhältnismäßig hoher Dispersion zu einem diffraktiven optischen Element zu kombinieren. So ist unter Anderem bekannt, das Glas SSK3 (Schott) mit Polystyrol sowie das Glas K-LaFK 60 (Sumita) oder das Glas BSM81 (Ohara) mit Polycarbonat zu kombinieren. Die Profiltiefen h liegen bei solchen diffraktiven optischen Elementen zwischen etwa 10,0 μm und etwa 30,0 μm. Bei bislang bekannten Materialkombinationen ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung des entsprechenden diffraktiven optischen Elements, was meist daran liegt, dass die beiden Materialien verhältnismäßig schlecht miteinander verbunden werden können. Aufgrund dieser Schwierigkeiten kommt es relativ häufig zu Fehlern im diffraktiven optischen Element, so dass dieses nicht in einem hochwertigen optischen System verwendet werden kann und gegebenenfalls sogar verworfen werden muss.
Eine weitere Schwierigkeit bei den bislang verwendeten Materialien mit der niedrigeren Brechzahl n₂(λ), welche auch eine Mischung aus mehreren Komponenten sein können, liegt darin, dass diese Materialien nicht besonders gut im Hinblick auf ihre Brechzahl und die Dispersionseigenschaften eingestellt werden können, so dass wiederum der Materialauswahl für die erste Schicht mit der höheren Brechzahl n₁(λ) des diffraktiven optischen Elements starke Grenzen gesetzt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein diffraktives optisches Element der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches diesen Problemen Rechnung trägt, eine gute Beugungseffizienz über einen Wellenlängenbereich hinweg bereitstellt und einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem diffraktiven optischen Element der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass d) das Material wenigstens einer der beiden Schichten durch Aushärten eines optischen Klebstoffs erhalten ist.
Unter optischen Klebstoffen sind solche Klebstoffe zu verstehen, die zur Verbindung von optischen Elementen, wie beispielsweise Linsen, Prismen oder dergleichen, verwendet werden können und dabei in einer entsprechend dünnen Schicht von einigen wenigen μm zwischen den zu verbindenden Elementen vorliegen. Bekannte optische Klebstoffe werden auch als Feinkitte bezeichnet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass optische Klebstoffe Eigenschaften aufweisen, die sie als Material zur Ausbildung wenigstens einer Schicht eines hier vorgeschlagenen diffraktiven optischen Elements qualifizieren.
Optische Klebstoffe lassen sich üblicherweise gut verarbeiten und erleichtern somit insgesamt die Herstellung eines entsprechenden diffraktiven optischen Elements.
Optische Klebstoffe haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie abhängig von den Grundsubstanzen, aus welchen sie zusammengesetzt sind, über einen zufriedenstellenden Bereich im Hinblick auf ihre Brechzahl und ihr Dispersionsverhalten optimal an das Material der ersten Schicht des diffraktiven optischen Elements angepasst werden können, um ein diffraktives optisches Element mit einer hohen Beugungseffizienz zu erhalten.
Ferner können optische Klebstoffe auch dahingehend angepasst werden, dass ihre Aushärtung mit einem nur geringen Volumenverlust, dem so genannten Volumenschrumpf, einhergeht. Dieser kann unter 6% liegen. So können unerwünschte Spannungen auf die erste Schicht bei der Herstellung des diffraktiven optischen Elements vermieden werden.
Optische Klebstoffe weisen ferne gute Elastizitätseigenschaften auf, so dass auch größere Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten der beteiligten Materialien möglich sind.
Ein derartiges diffraktives optisches Element ist effizienzachromatisiert, d. h. seine Beugungseffizienz ist in einem Arbeits-Wellenlängenbereich weitgehend unabhängig von der Wellenlänge. Bei einem derartigen diffraktiven optischen Element können die obigen Gleichungen (4) bzw. (5) in der Weise näherungsweise erfüllt sein, dass sich eine Beugungseffizienz η(λ) nach der obigen Gleichung (3) zu η(λ) > 95% bezogen auf den Arbeits-Wellenlängenbereich des diffraktiven optischen Elements ergibt.
Es hat sich insbesondere als günstig erwiesen, wenn der optische Klebstoff auf einer Epoxyverbindung oder einem Thiol-En-System basiert.
Derartige optische Klebstoffe können mit einer günstigen Verarbeitungsviskosität zwischen 200 mPas und 1000 mPas bei 25°C angemischt werden. Gegebenenfalls kann die Viskosität durch Verwendung von Präpolymeren oder durch Zumischen von Reaktivverdünnern oder von Weichmachern eingestellt werden.
Auf letztere wird weiter unten noch eingegangen.
Das aus derartigen optischen Klebstoffen erhaltene Material der zweiten Schicht des diffraktiven optischen Elements kann darüber hinaus eine ausreichende Transmission im gewünschten Wellenlängenbereich aufweisen.
Insgesamt können zu ausgehärteten optischen Klebstoffen die Brechzahl, die Dispersion und die Transmission als Kenngrößen angegeben werden.
Es hat sich insbesondere als günstig erwiesen, wenn der optische Klebstoff eine oder mehrere der nachfolgenden Verbindungen umfasst: Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]sulfid; N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin; Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)-Adipat; Polyethylenglycol; Bis-(4-vinylthiophenyl)sulfid; Pentaerythrit-tetra-(3-mercaptopropionat).
Im Hinblick auf Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid ist es vorteilhaft, wenn dieses in einer Menge von etwa 20,00% bis etwa 85,00% bezogen auf das Gesamtgewicht des optischen Klebstoffs verwendet wird.
Im Hinblick auf N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin ist es günstig, wenn dieses in einer Menge von etwa 24,00% bis etwa 33,00% bezogen auf das Gesamtgewicht des optischen Klebstoffs verwendet wird.
Bei einer ersten Art optischen Klebstoffs ist es günstig, wenn dieser einen Härter, insbesondere einen Aminhärter, umfasst. Vorzugsweise umfasst der optische Klebstoff dazu als Härter eine oder mehrere der nachfolgenden Verbindungen: Trimethylhexamethylen-1,6-diamin; Diamino-m-Xylol; Naphthalinmethylamin; Isophorondiamin.
Dabei ist es günstig, wenn der optische Klebstoff als Härter eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: Trimethylhexamethylen-1,6-diamin in einer Menge von etwa 16,00% bis etwa 18,50%; Diamino-m-Xylol in einer Menge von etwa 14,00% bis etwa 15,00%, bevorzugt in einer Menge von etwa 14,53%; Naphthalinmethylamin in einer Menge von etwa 28,00% bis etwa 29,00%, bevorzugt in einer Menge von etwa 28,57%; Isophorondiamin in einer Menge von etwa 13,50% bis etwa 14,50%, bevorzugt in einer Menge von etwa 14,06%.
Es kann alternativ zur ersten Art optischen Klebstoffs günstig sein, wenn der optische Klebstoff mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels UV-Licht, aushärtbar ist.
In diesem Fall kann vorzugsweise ein optischer Klebstoff verwendet werden, welcher eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)-Adipat in einer Menge von etwa 55,00% bis etwa 65,00%, bevorzugt von etwa 59,00% bis etwa 61,00% und nochmals bevorzugt von etwa 59,52%; Bis-(4-vinylthiophenyl)sulfid in einer Menge von etwa 50,00% bis etwa 80,00%, bevorzugt von etwa 56,00% bis etwa 77,00% und nochmals bevorzugt von etwa 56,2% oder etwa 76,34%; Pentaerythrit-tetra-(3-mercaptopropionat) in einer Menge von etwa 17,00% bis etwa 45,00%, bevorzugt von etwa 19,00% bis etwa 44,00% und nochmals bevorzugt von etwa 19,85 oder etwa 43,8%.
Bei einem mittels elektromagnetischer Strahlung aushärtbarem optischen Klebstoffs kann es vorteilhaft sein, wenn dieser Polyethylenglycol in einer Menge von etwa 15,00% bis etwa 20,00%, bevorzugt von etwa 17,00% bis etwa 19,00% und nochmals bevorzugt von etwa 17,86% bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der mittels elektromagnetischer Strahlung aushärtbare optische Klebstoff einen Photoinitiator umfasst. Dieser liegt vorzugsweise in Form von Triarylsulfoniumsalzen vor, insbesondere in Form von Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonaten oder Triarylsulfonium-Hexafluorophosphaten, wenn der optische Klebstoff auf einer Epoxyverbindung basiert. Die Letztgenannten Photoinitiatoren sind unter der Bezeichnung "CYRACURE^® UVI-6974" bzw. "CYRACURE^® UVI-6990" von Dow Chemical Ltd. erhältlich.
Basiert der optische Klebstoff auf einem Thiol-En-System, wird als Photoinitiator ein radikalischer Photoinitiator verwendet, vorzugsweise ein Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on. Ein solches Gemisch ist unter der Bezeichnung "IRGACURE^® 1700" von Ciby-Geigy Ltd. erhältlich. Alternativ können auch 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on oder 1-[4-(1-Methylethyl)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on verwendet werden. Die Letztgenannten sind unter der Bezeichnung "DAROCUR^® 1173" bzw. "DAROCUR^® 1116" von Ciba-Geigy Ltd. erhältlich.
Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonat ist dabei bevorzugt in einer Menge von etwa 2,00% bis etwa 2,80%, bevorzugt von etwa 2,25% bis etwa 2,50% und nochmals bevorzugt von etwa 2,38% bezogen auf das Gesamtgewicht des optischen Klebstoffs vorgesehen. Wenn ein Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on verwendet wird, ist dieses bevorzugt in einer Menge von etwa 2,50% bis etwa 4,50%, bevorzugt von etwa 3,05% oder etwa 4,0% bezogen, auf das Gesamtgewicht des optischen Klebstoffs vorgesehen.
Abhängig von dem Material, aus welchem die andere Schicht des diffraktiven optischen Elements gebildet ist, kann es günstig sein, wenn der optische Klebstoff einen Haftvermittler, insbesondere in Form eines Silans, umfasst. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn der optische Klebstoff als Haftvermittler eine der nachfolgenden Verbindungen umfasst: 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan; 3-Aminopropyltrimethoxysilan; 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan; Vinyltrimethoxysilan; 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder ein analoges Triethoxysilan. 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan und 3-Aminopropyltrimethoxysilan werden dabei insbesondere verwendet, wenn der optische Klebstoff auf einer Epoxyverbindung basiert. 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan oder 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder analoge Triethoxysilane werden insbesondere verwendet, wenn der optische Klebstoff auf einem Thiol-En-System basiert.
Insbesondere als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der optische Klebstoff als Haftvermittler eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan in einer Menge von etwa 0,70% bis etwa 2,40%; 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilan in einer Menge von etwa 0,70% bis etwa 0,80%, bevorzugt von etwa 0,76%.
Was die Verarbeitbarkeit des optischen Klebstoffs angeht, ist es günstig, wenn dieser einen Weichmacher umfasst. Als geeigneter Weichmacher kann Methylsalicylat verwendet werden. In diesem Fall ist es günstig, wenn Methylsalicylat in einer Menge von etwa 17,00% bis 25,00% bezogen auf das Gesamtgewicht des optischen Klebstoffs vorliegt. Alternativ können beispielsweise auch Benzylsalicylat, Hydroxyethyl salicylat, Benzylbenzoat, 1-Phenylnaphthalin, Diisopropylnaphthalin, Isopropylbiphenyl oder 2-Trifluormethylbenzylalkohol als Weichmacher verwendet werden.
Insbesondere wenn die Brechzahl n₂(λ) des Materials der zweiten Schicht kleiner ist als die Brechzahl n₁(λ) des Materials der ersten Schicht, ist es günstig, wenn das Material der zweiten Schicht durch Aushärten des optischen Klebstoffs erhalten ist. Optische Klebstoffe haben in der Regel eine eher höhere Dispersion.
Es ist günstig, wenn das Material der ersten Schicht ein optisches Glasmaterial ist, da sich darauf Beugungsstrukturen mit geringen Profiltiefen h erzeugen lassen, deren Geometrie der Idealgeometrie sehr nahe kommen.
Im Hinblick auf eine einfache Herstellung des diffraktiven optischen Elements ist es dabei günstig, wenn das optische Glasmaterial der ersten Schicht ein verpressbares optisches Glasmaterial ist. In diesem Fall kann die Beugungsstruktur verhältnismäßig einfach mittels dem an und für sich bekannten Blankpressen in diesem verpressbaren optische Glasmaterial erzeugt werden, auf welche der optische Klebstoff im Anschluss daran aufgetragen wird.
Alternativ kann das Material der ersten Schicht auch ein optisches Kunststoffmaterial sein.
Es hat sich ein optischer Klebstoff als günstig erwiesen, welcher nach seiner Aushärtung etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,6459; n₂(480,0) = 1,6319; n₂(546,1) = 1,6188; n₂(589,3) = 1,6131; n₂(643,8) = 1,6074. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 1 angegeben.
Alternativ hat sich ein diffraktives optisches Element als vorteilhaft erwiesen, bei welchem das Material der zweiten Schicht, d. h. der optische Klebstoff, nach Aushärtung etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,6318; n₂(480,0) = 1,6185; n₂(546,1) = 1,6061; n₂(589,3) = 1,6009; n₂(643,8) = 1,5957. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 2 angegeben.
Eine zweite Schicht aus einem dieser beiden Materialien kann vorteilhaft mit einer ersten Schicht zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert werden, deren Material etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,68453; n₁(480,0) = 1,67864; n₁(546,1) = 1,67243; n₁(589,3) = 1,66944; n₁(643,9) = 1,66646. Ein derartiges Material für die erste Schicht steht beispielsweise in Form des verpressbaren Glases K-VC78 der Sumita Optical Glass Inc. zur Verfügung.
Alternativ hat sich ein optischer Klebstoff als günstig erwiesen, welcher ausgehärtet etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,7101; n₂(480,0) = 1,6923; n₂(546,1) = 1,6762; n₂(589,3) = 1,6689; n₂(643,8) = 1,6621. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 3 angegeben.
Dieser optische Klebstoff kann vorzugsweise mit einem Material der ersten Schicht mit etwa folgenden Brechzahlen kombiniert werden: n₁(435,8) = 1,77593; n₁(480,0) = 1,76766; n₁(546,1) = 1,75906; n₁(589,3) = 1,75497; n₁(643,9) = 1,75093. Letzteres steht beispielsweise in Form des Glases K-VC81 der Sumita Optical Glass Inc. zur Verfügung.
Alternativ kann dieser in Beispiel 3 angegebene optische Klebstoff mit einem Material der ersten Schicht mit etwa folgenden Brechzahlen kombiniert werden: n₁(435,8) = 1,76212; n₁(480,0) = 1,75467; n₁(546,1) = 1,74688; n₁(589,3) = 1,74317; n₁(643,8) = 1,73948. Letzteres steht beispielsweise in Form des Glases N-LAF35 der Schott AG zur Verfügung, wie es weiter unten in Beispiel 4 angegeben ist.
Alternativ kann vorteilhaft ein optischer Klebstoff verwendet werden, welcher nach Aushärten etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(435,8) = 1,6186; n₂(480,0) = 1,6063; n₂(546,1) = 1,5949; n₂(589,3) = 1,5898; n₂(643,8) = 1,5847. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 5 angegeben.
Dieser kann insbesondere mit einem Material der ersten Schicht kombiniert werden, welches etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₁(435,8) = 1,64473; n₁(480,0) = 1,63992; n₁(546,1) = 1,63483; n₁(589,3) = 1,63237; n₁(643,9) = 1,62992. Letzteres steht beispielsweise in Form des Glases K-LaFK60 der Sumita Optical Glass Inc. zur Verfügung.
Ein weiteres diffraktives optisches Element mit einer hohen Beugungseffizienz kann gebildet werden, wenn das Material der zweiten Schicht etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(435,8) = 1,7413; n₂(480,0) = 1,7218; n₂(546,1) = 1,7038; n₂(589,3) = 1,6959; n₂(643,8) = 1,6886. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 6 angegeben.
Alternativ kann vorteilhaft ein optischer Klebstoff verwendet werden, welcher nach Aushärten etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(435,8) = 1,7433; n₂(480,0) 1,7228; n₂(546,1) = 1,7037; n₂(589,3) = 1,6958; n₂(643,8) = 1,6881. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 8 angegeben.
Jeder der optischen Klebstoffe gemäß Beispiel 6 oder 8 kann vorzugsweise mit einem Material der ersten Schicht mit etwa folgenden Brechzahlen kombiniert werden: n₁(435,8) = 1,80882; n₁(480,0) = 1,80056; n₁(546,1) = 1,79195; n₁(589,3) = 1,78785; n₁(643,8) = 1,78380. Letzteres steht beispielsweise in Form des Glases N-LAF21 der Schott AG zur Verfügung, wie es in Beispiel 6 und in Beispiel 8 angegeben ist.
Alternativ kann jeder der in den Beispielen 6 und 8 angegebenen optische Klebstoffe mit einem Material der ersten Schicht mit etwa folgenden Brechzahlen kombiniert werden: n₁(435,8) = 1,80837; n₁(480,0) = 1,79937; n₁(546,1) = 1,79007; n₁(589,3) = 1,78567; n₁(643,8) = 1,78134. Letzteres steht beispielsweise in Form des Glases N-LAF33 der Schott AG zur Verfügung, wie es weiter unten in Beispiel 7 und in Beispiel 9 angegeben ist.
Ein weiteres diffraktives optisches Element mit einer hohen Beugungseffizienz kann gebildet werden, wenn das Material der zweiten Schicht etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(435,8) = 1,7056; n₂(480,0) = 1,6876; n₂(546,1) = 1,6714; n₂(589,3) = 1,6645; n₂(643,8) = 1,6581. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 10 angegeben.
Dieser optische Klebstoff kann vorzugsweise mit einem Material der ersten Schicht mit etwa folgenden Brechzahlen kombiniert werden: n₁(435,8) = 1,76212; n₁(480,0) = 1,75467; n₁(546,1) = 1,74688; n₁(589,3) = 1,74317; n₁(643,8) = 1,73948. Letzteres steht beispielsweise in Form des bereits genannten Glases N-LAF35 der Schott AG zur Verfügung.
Ein weiteres diffraktives optisches Element mit einer hohen Beugungseffizienz kann gebildet werden, wenn das Material der zweiten Schicht etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(435,8) = 1,5277; n₂(480,0) = 1,5216; n₂(546,1) = 1,5153; n₂(589,3) = 1,5125; n₂(643,8) = 1,5096. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 11 angegeben.
Dieses Material der zweiten Schicht kann insbesondere mit einer ersten Schicht kombiniert werden, deren Material etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₁(435,8) = 1,5370; n₁(480,0) = 1,5324; n₁(546,1) = 1,5275; n₁(589,3) = 1,5252; n₁(643,9) = 1,5229. Ein solches Material steht beispielsweise in Form des optischen Kunststoffs Zeonex^® 480R der Zeon Chemicals L. P. zur Verfügung.
Alternativ kann vorteilhaft ein optischer Klebstoff verwendet werden, welcher nach Aushärten etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(546,1) = 1,6671; n₂(589,3) = 1,6604; n₂(643,8) = 1,6540. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 12 angegeben.
Alternativ kann vorteilhaft ein optischer Klebstoff verwendet werden, welcher nach Aushärten etwa folgende Brechzahlen aufweist: n₂(435,8) = 1,7428; n₂(480,0) = 1,7195; n₂(546,1) = 1,7001; n₂(578,0) = 1,6935; n₂(589,3) = 1,6918; n₂(643,8) = 1,6839. Ein solcher optischer Klebstoff ist weiter unten in Beispiel 13 angegeben.
Was die Abmessungen des diffraktiven optischen Elements angeht, ist es günstig, wenn die Schicht aus ausgehärtetem optischem Klebstoff an ihrer dünnsten Stelle wenigstens 5 μm, bevorzugt wenigstens 10 μm, bevorzugter wenigstens 25 μm und nochmals bevorzugter wenigstens 50 μm dick ist.
Es kann günstig sein, wenn die von der ersten Schicht abliegende Außenfläche der zweiten Schicht als refraktive Linsenfläche ausgebildet ist. Im Hinblick auf eine Sammelwirkung des diffraktiven optischen Elements ist es vorteilhaft, wenn diese konvex ausgebildet ist. Wenn alternativ eine Zerstreuungswirkung des diffraktiven optischen Elements gewünscht ist, ist die refraktive Linsenfläche der zweiten Schicht vorzugsweise konkav ausgebildet.
Es kann schwierig sein, die freie Außenfläche des ausgehärteten optischen Klebstoffs in optischer Genauigkeit zu bearbeiten. In diesem Fall kann es günstig sein, wenn an die von der ersten Schicht abliegende Außenfläche der zweiten Schicht eine dritte Schicht aus einem Material mit einer Brechzahl n₃(λ) angrenzt. Die Brechzahl n₃(λ) kann sich von den Brechzahlen n₁(λ) und n₂(λ) unterscheiden. Die Brechzahl n₃(λ) kann jedoch auch mit einer der Brechzahlen n₁(λ) und n₂(λ) übereinstimmen.
Das Material dieser dritten Schicht kann entsprechend den gewünschten Anforderungen ausgewählt sein und beispielsweise ein optisches Glas oder ein optischer Kunststoff sein. Auch hier kann es günstig sein, wenn die von der zweiten Schicht abliegende Außenfläche der dritten Schicht als refraktive Linsenfläche ausgebildet ist. Im Hinblick auf eine Sammelwirkung des diffraktiven optischen Elements kann die refraktive Linsenfläche der dritten Schicht vorzugsweise konvex ausgebildet sein. Wenn alternativ eine Zerstreuungswirkung des diffraktiven optischen Elements gewünscht ist, ist die refraktive Linsenfläche der dritten Schicht vorzugsweise konkav ausgebildet.
Außerdem gibt die Erfindung die Verwendung eines optischen Klebstoffs zur Herstellung eines diffraktiven optischen Elements an. Die Vorteile daraus ergeben sich aus dem oben zum optischen Klebstoff Gesagten sinngemäß entsprechend.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen sowie ausgewählter Beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1A einen Teilschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines diffraktiven optischen Elements aus zwei Schichten, bei welchem eine Beugungsstruktur parallel zu einer planen Fläche verläuft;
1B einen Teilschnitt einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 1, bei welcher die Beugungsstruktur parallel zu einer gewölbten Fläche verläuft;
2 einen Teilschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines diffraktiven optischen Elements, wobei an die zweite Schicht eine dritte Schicht angrenzt;
3 einen der 1 entsprechenden Teilschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels eines diffraktiven optischen Elements aus zwei Schichten, wobei die Außenfläche der zweiten Schicht als refraktive Linsenfläche ausgebildet ist;
4 einen der 2 entsprechenden Teilschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels eines diffraktiven optischen Elements aus drei Schichten, wobei die Außenfläche der zweiten Schicht als refraktive Linsenfläche ausgebildet ist; und
die 5 bis 15 jeweils einen Graphen, in dem die Abhängigkeit der Beugungseffizienz von der Wellenlänge für ein optisches diffraktives Element mit einem optischen Klebstoff gemäß einem der weiter unten angegebenen Beispiele 1 bis 11 gezeigt ist.
In den 1A und 1B ist jeweils ein Teilschnitt eines diffraktiven optischen Elements 10 gezeigt, welches eine erste Schicht 12 aus einem Material mit einer Brechzahl n₁(λ) und eine daran angrenzende zweite Schicht 14 aus einem Material mit einer Brechzahl n₂(λ) aufweist. Die Brechzahl n₁(λ) des ersten Materials ist größer als die Brechzahl n₂(λ) des zweiten Materials.
Zwischen der ersten Schicht 12 und der zweiten Schicht 14 verläuft eine Grenzfläche 16, an welcher eine Beugungsstruktur 18 mit einem geblazetes Profil ausgebildet ist, um eine hohe Effizienz in einer ausgewählten Beugungsordnung zu erzielen. Die Beugungsstruktur 18 weist mehrere zu einer Bezugsebene geneigte Blazeflanken 20 und entsprechende Anti-Blazeflanken 22 auf. Die Bezugsebene verläuft in den 1A und 1B senkrecht zur optischen Achse 24 des diffraktiven optischen Elements 10, welche strichpunktiert angedeutet ist.
Flächen, die zu der jeweiligen Bezugsebene geneigt angeordnet sind, können durch ein treppenartiges Profil angenähert werden, was auch als Multilevel-Profil bezeichnet wird. Die Erstreckung der Anti-Blazeflanke 22 entspricht der. Profiltiefe h der Beugungsstruktur 18.
In 1A verläuft die Beugungsstruktur 18 parallel zu einer planen Fläche 23A, die durch eine gepunktete Linie angedeutet ist. Dagegen verläuft die Beugungsstruktur 18 in 1B parallel zu einer rotationssymmetrisch zur optischen Achse 24 gewölbten Fläche 23B, die ebenfalls durch eine gepunktete Linie angedeutet ist. Die Anti-Blazeflanken 22 verlaufen dabei im Idealfall parallel zu dem Verlauf von Lichtstrahlen in der ersten Schicht 12. Bei den Ausbildungen gemäß den 1A und 1B verlaufen die jeweiligen Anti-Blazeflanken 22 auch parallel zur optischen Achse 24.
Bei der Ausbildung gemäß 1B wird bereits an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 12 und der zweiten Schicht 14 eine Sammelwirkung erzielt. Eine Streuwirkung kann beispielsweise mit einer Beugungsstruktur erzielt werden, deren Verlauf derjenigen der Beugungsstruktur 18 in 1A entspricht, wenn diese an der planen Fläche 23A gespiegelt ist.
Die von der Beugungsstruktur 18 des diffraktiven optischen Elements 10 abliegende Außenfläche 26 der zweiten Schicht 14 ist bei dem diffraktiven optischen Element 10 in den 1A und 1B plan ausgebildet.
Bei dem in 2 gezeigten diffraktiven optischen Element 10 grenzt an diese plane Außenfläche 26 eine dritte Schicht 28 aus einem Material mit einem Brechungsindex n₃(λ) an. Deren von der zweiten Schicht 14 abliegende Außenfläche 30 ist als konvexe Linsenfläche ausgebildet.
Bei einer Abwandlung gemäß 3 ist die Außenfläche 26 der zweiten Schicht 14 als konvexe Linsenfläche ausgebildet, ohne dass das diffraktive optische Element 10 eine dritte Schicht aufweist.
Bei einer weiteren, in 4 gezeigten Abwandlung grenzt die dritte Schicht 28 aus einem Material mit dem Brechungsindex n₃(λ) an diese als refraktive Linsenfläche ausgebildete Außenfläche 26 der zweiten Schicht 14 des diffraktiven optischen Elements 10, wobei Außenfläche 30 der dritten Schicht 28 plan ausgebildet ist.
Die zweite Schicht 14 der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele des diffraktiven optischen Elements 10 ist durch Aushärten eines optischen Klebstoffs erhalten.
Die Ausführungsbeispiele nach den 2 bis 4 können derart abgewandelt werden, dass auch dort die Beugungsstruktur 18 parallel zu einer gewölbten Fläche 23B verläuft, wie es in 1B gezeigt ist. Wenn die jeweilige Außenfläche 26 oder 30 der entsprechenden diffraktiven optischen Elemente 10 als gewölbte Linsenfläche ausgebildet ist, muss deren Wölbung nicht mit derjenigen der gewölbten Fläche 23B übereinstimmen, sondern kann davon abweichen.
Die Beugungsstrukturen 18 der diffraktiven Elemente 10 gemäß den Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 4 sind rotationssymmetrisch zur optischen Achse 24 ausgebildet. In einer Abwandlung sind jedoch auch nicht rotationssymmetrische Beugungsstrukturen 18 möglich, wie beispielsweise Liniengitter.
Die bei den Ausführungsbeipielen nach den 2 und 4 vorgesehene dritte Schicht 28 hat keinen Einfluss auf die Beugungseffizienz η(λ) der diffraktiven Elemente 10.
In den nachstehend angegebenen Beispielen 1 bis 11 finden sich einerseits verschiedene Alternativen im Hinblick auf die Zusammensetzung eines auf einer Epoxyverbindung basierenden optischen Klebstoffs als Material für die zweite Schicht 14 sowie andererseits Vorschläge, aus welchem Material die erste Schicht 12 abhängig von dem erhaltenen optischen Klebstoff gebildet sein kann, um eine möglichst hohe Beugungseffizienz η(λ) über einen möglichst großen Wellenlängenbereich zu erzielen.
Bei den gemäß der Beispiele 1 bis 11 realisierten diffraktiven optischen Elementen konnten die weiter unten jeweils angegebenen relativ geringe Profiltiefen h erzielt werden, wodurch der Einfallswinkel des Lichts auf das diffraktive optische Element nur geringen Einfluss auf dessen Beugungseffizienz η(λ) hat.

In den Beispielen 12 und 13 sind zwei alternative Zusammensetzungen eines auf einem Thiol-En-System basierenden optischen Klebstoffs als Material für die zweite Schicht 14 angegeben. Beispiel 1

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	30	N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin
	45	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
	25	Methylsalicylat
	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Trimethylhexamethylen-1,6-diamin
Klebstoff	100	Material A
Klebstoff	21	Material B

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,6459

480,0 1,6319

546,1 1,6188

589,3 1,6131

643,8 1,6074
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Pressglas K-VC78 der Sumita Optical Glass Inc. zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 10,66 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.

5 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Bei dieser Berechnung wurde der so genannte Index-Drop nicht berücksichtigt, der sich beim Verpressen des Glases K-VC78 ergibt. Unter einem Index-Drop versteht man eine geringfügige Verringerung der Brechzahl des Glases aufgrund schneller Abkühlung. Wie in 5 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 430 nm und 700 nm mehr als 98%. Beispiel 2

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	40	N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin
	30	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
	30	Methylsalicylat
	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Trimethylhexamethylen-1,6-diamin
Klebstoff	100	Material A
Klebstoff	22	Material B

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,6318

480,0 1,6185

546,1 1,6061

589,3 1,6009

643,8 1,5957
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Pressglas K-VC78 der Sumita Optical Glass Inc. zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 8,47 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.

6 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Bei dieser Berechnung wurde der so genannte Index-Drop nicht berücksichtigt, der sich beim Verpressen des Glases K-VC78 ergibt. Wie in 6 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 650 nm mehr als 98%. Beispiel 3

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	100	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
Material A	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Trimethylhexamethylen-1,6-diamin
Klebstoff	100	Material A
Klebstoff	20	Material B

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,7101

480,0 1,6923

546,1 1,6762

589,3 1,6689

643,8 1,6621
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Pressglas K-VC81 der Sumita Optical Glass Inc. zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 6,75 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.
7 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Bei dieser Berechnung wurde der so genannte Index-Drop nicht berücksichtigt, der sich beim Verpressen des Glases K-VC81 ergibt. Wie in 7 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 650 nm mehr als 98%.
Beispiel 4
Der in Beispiel 3 angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Glas N-LAF35 der Schott AG zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 8,03 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.

8 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 8 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 420 nm und 660 nm mehr als 98%. Beispiel 5

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	35	N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin
	25	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
	10	Glycidylmethylphenylether
	30	Methylsalicylat
	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Trimethylhexamethylen-1,6-diamin
Klebstoff	100	Material A
Klebstoff	21	Material B

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,6186

480,0 1,6063

546,1 1,5949

589,3 1,5898

643,8 1,5847
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Pressglas K-LaFK60 der Sumita Optical Glass Inc. zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 14,3 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°0 ausgehärtet.

9 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Bei dieser Berechnung wurde der so genannte Index-Drop nicht berücksichtigt, der sich beim Verpressen des Glases K-LaFK60 ergibt. Wie in 9 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 450 nm und 700 nm mehr als 98%. Beispiel 6

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	100	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
Material A	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Diamino-m-Xylol
Klebstoff	100	Material A
Klebstoff	17	Material B

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,7413

480,0 1,7218

546,1 1,7038

589,3 1,6959

643,8 1,6886
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Glas N-LAF21 der Schott AG zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 6,41 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.
10 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 10 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 420 nm und 670 nm mehr als 98%.
Beispiel 7
Der in Beispiel 6 angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Glas N-LAF33 der Schott AG zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 6,51 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.

11 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 11 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 420 nm und 660 nm mehr als 98%. Beispiel 8

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	100	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
Material A	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Naphthalinmethylamin
Klebstoff	100	Material A
Klebstoff	40	Material B

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,7433

480,0 1,7228

546,1 1,7037

589,3 1,6958

643,8 1,6881
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Glas N-LAF21 der Schott AG zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 6,45 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.
12 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 12 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 430 nm und 680 nm mehr als 98%.
Beispiel 9
Der in Beispiel 8 angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Glas N-LAF33 der Schott AG zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 6,55 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.

13 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 13 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 420 nm und 660 nm mehr als 98%. Beispiel 10

	Menge [Gew.%]	Komponente
Material A	100	Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid
Material A	1	3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan
Material B		Trimethylolpropan-tri-(3-mercaptopropionat)
Material C		Isophorondiamin
Klebstoff	100	Material A
	10	Material B
	18	Material C

Trimethylolpropan-tri-(3-mercaptopropionat) dient bei diesem Klebstoffgemisch als Vernetzer.
Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,7056

480,0 1,6876

546,1 1,6714

589,3 1,6645

643,8 1,6581
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem Glas N-LAF35 der Schott AG zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 7,43 μm aufweist.
Die Klebstoffmischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur und weitere 8 Stunden bei 50°C ausgehärtet.
14 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 14 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 430 nm und 660 nm mehr als 98%. Beispiel 11

Menge [Gew.%] Komponente

100 Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)-Adipat

30 Polyethylenglycol 300

30 Methylsalicylat

4 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan

4 Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonat
Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonat ist als Photoinitiator unter der Bezeichnung "CYRACURE^® UVI-6974" von Dow Chemical Ltd. erhältlich.
Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,5277

480,0 1,5216

546,1 1,5153

589,3 1,5125

643,8 1,5096
Der angegebene optische Klebstoff wurde mit einer ersten Schicht aus dem optischen Kunststoff Zeonex^® 480R der Zeon Chemicals L. P. zu einem diffraktiven optischen Element kombiniert, dessen Beugungsstruktur eine Profiltiefe von h = 46,8 μm aufweist. Die Klebstoffmischung wurde durch Bestrahlen mit UV-A-Licht mit 40 mW/cm² über einen Zeitraum von 300 s ausgehärtet.

15 zeigt die Beugungseffizienz η(λ) des so erhaltenen diffraktiven optischen Elements über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm. Die Beugungseffizienz η(λ) wurde mit Hilfe von Gleichung (3) berechnet. Wie in 15 zu erkennen ist, beträgt die Beugungseffizienz η(λ) im Wellenlängenbereich zwischen 420 nm und 700 nm mehr als 98%. Beispiel 12

Menge [Gew.%]	Komponente
56,2	Bis-(4-vinylthiophenyl)sulfid
43,8	Pentaerythrit-tetra-(3-mercaptopropionat)
4	Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on

Ein Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on ist als Photoinitiator unter der Bezeichnung "IRGACURE^® 1700" von Ciba-Geigy Ltd. erhältlich.
Die Klebstoffmischung wurde durch Bestrahlen mit UV-A-Licht mit etwa 30 mW/cm² über einen Zeitraum von 120 s ausgehärtet.

Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm]	Brechzahl n(λ)
480,0	1,6826
546,1	1,6671
589,3	1,6604
643,8	1,6540

Beispiel 13

Menge [Gew.%]	Komponente
100	Bis-(4-vinylthiophenyl)sulfid
26	Pentaerythrit-tetra-(3-mercaptopropionat)
1	3-Mercaptopropyl-trimethoxysilan
4	Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on

Ein Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on ist als Photoinitiator unter der Bezeichnung "IRGACURE^® 1700" von Ciba-Geigy Ltd. erhältlich.
Die Klebstoffmischung wurde durch Bestrahlen mit UV-A-Licht mit etwa 30 mW/cm² über einen Zeitraum von 120 s ausgehärtet.
Der ausgehärtete optische Klebstoff weist folgende Brechzahlen n(λ) bei den angegebenen Wellenlängen auf:

Wellenlänge λ[nm] Brechzahl n(λ)

435,8 1,7428

480,0 1,7195

546,1 1,7001

578,0 1,6935

589,3 1,6918

643,8 1,6839
Für die angegebenen Beispiele 1 bis 9 lässt sich der Gewichtsanteil in % der verwendeten Komponenten im optischen Klebstoff berechnen nach
Somit berechnet sich beispielsweise der Gew.%-Anteil von N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin im optischen Klebstoff nach Beispiel 1 etwa zu
und der der Gew.%-Anteil von N,N-Diglycidyl-4-glycidyloxyanilin im optischen Klebstoff nach Beispiel 2 etwa zu
Für die angegebenen Beispiele 10 bis 13 berechnet sich der Gewichtsanteil in % der verwendeten Komponenten im optischen Klebstoff sinngemäß entsprechend.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19533591 A1 [0004]
- US 5734502 A [0004]

Claims

Diffraktives optisches Element mit a) einer ersten Schicht (12) aus einem Material mit einer Brechzahl n₁(λ); b) einer an die erste Schicht (12) angrenzenden zweiten Schicht (14) aus einem Material mit einer Brechzahl n₂(λ); c) einer an der Grenzfläche (16) zwischen der ersten Schicht (12) und der zweiten Schicht (14) ausgebildeten Beugungsstruktur (18), dadurch gekennzeichnet, dass d) das Material wenigstens einer der beiden Schichten (12, 14) durch Aushärten eines optischen Klebstoffs erhalten ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff auf einer Epoxyverbindung oder einem Thiol-En-System basiert.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff eine oder mehrere der nachfolgenden Verbindungen umfasst: Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid; N,N-Diglycidyl-4-glycidyloxyanilin; Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)-Adipat; Polyethylenglycol; Bis-(4-vinylthiophenyl)sulfid; Pentaerythrit-tetra-(3-mercaptopropionat).
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff Bis-[4-(2,3-epoxypropylthio)-phenyl]-sulfid in einer Menge von etwa 20,00% bis etwa 85,00% bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff N,N-Diglycidyl-4-glycidyl-oxyanilin in einer Menge von etwa 24,00% bis etwa 33,00% bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff einen Härter, insbesondere einen Aminhärter, umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Härter eine oder mehrere der nachfolgenden Verbindungen umfasst: Trimethylhexamethylen-1,6-diamin; Diamino-m-Xylol; Naphthalinmethylamin; Isophorondiamin.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Härter eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: Trimethylhexamethylen-1,6-diamin in einer Menge von etwa 16,00% bis etwa 18,50%; Diamino-m-Xylol in einer Menge von etwa 14,00% bis etwa 15,00%, bevorzugt in einer Menge von etwa 14,53%; Naphthalinmethylamin in einer Menge von etwa 28,00% bis etwa 29,00%, bevorzugt in einer Menge von etwa 28,57%; Isophorondiamin in einer Menge von etwa 13,50% bis etwa 14,50%, bevorzugt in einer Menge von etwa 14,06%.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels UV-Licht, aushärtbar ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)-Adipat in einer Menge von etwa 55,00% bis etwa 65,00%, bevorzugt von etwa 59,00% bis etwa 61,00% und nochmals bevorzugt von etwa 59,52%; Bis-(4-vinylthiophenyl)sulfid in einer Menge von etwa 50,00% bis etwa 80,00%, bevorzugt von etwa 56,00% bis etwa 77,00% und nochmals bevorzugt von etwa 56,2% oder etwa 76,34%; Pentaerythrit-tetra-(3-mercaptopropionat) in einer Menge von etwa 17,00% bis etwa 45,00%, bevorzugt von etwa 19,00% bis etwa 44,00% und nochmals bevorzugt von etwa 19,85 oder etwa 43,8%.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff Polyethylenglycol in einer Menge von etwa 15,00% bis etwa 20,00%, bevorzugt von etwa 17,00% bis etwa 19,00% und nochmals bevorzugt von etwa 17,86% bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff einen Photoinitiator umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Photoinitiator eine der nachfolgenden Verbindungen umfasst: Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonat; Triarylsulfonium-Hexafluorophosphat; Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid; 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propan-1-on; 1-[4-(1-Methylethyl)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Photoinitiator eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonat in einer Menge von etwa 2,00% bis etwa 2,80%, bevorzugt von etwa 2,25% bis etwa 2,50% und nochmals bevorzugt von etwa 2,38%; ein Gemisch aus 25% Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 75% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on in einer Menge von etwa 2,50% bis etwa 4,50%, bevorzugt von etwa 3,05% oder etwa 4,0%.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff einen Haftvermittler, insbesondere in Form eines Silans, umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Haftvermittler eine der nachfolgenden Verbindungen umfasst: 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan; 3-Aminopropyltrimethoxysilan; 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilan; Vinyltrimethoxysilan; 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder ein analoges Triethoxysilan.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Haftvermittler eine der nachfolgenden Verbindungen in den angegebenen Mengen bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst: 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan in einer Menge von etwa 0,70% bis etwa 2,40%; 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilan in einer Menge von etwa 0,70% bis etwa 0,80%, bevorzugt von etwa 0,76%.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff einen Weichmacher umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff als Weichmacher eine der nachfolgenden Verbindungen umfasst: Methylsalicylat; Benzylsalicylat; Hydroxyethylsalicylat; Benzylbenzoat; 1-Phenylnaphthalin; Diisopropylnaphthalin; Isopropylbiphenyl; 2-Trifluormethylbenzylalkohol umfasst.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff Methylsalicylat in einer Menge von etwa 17,00% bis 25,00% bezogen auf sein Gesamtgewicht umfasst.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) durch Aushärten des optischen Klebstoffs erhalten ist, wobei insbesondere n₁(λ) > n₂(λ) ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) ein optisches Glasmaterial ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) ein verpressbares optisches Glasmaterial ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) ein optisches Kunststoffmaterial ist.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,6459; n₂(480,0) = 1,6319; n₂(546,1) = 1,6188; n₂(589,3) = 1,6131; n₂(643,8) = 1,6074.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,6318; n₂(480,0) = 1,6185; n₂(546,1) = 1,6061; n₂(589,3) = 1,6009; n₂(643,8) = 1,5957.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,68453; n₁(480,0) = 1,67864; n₁(546,1) = 1,67243; n₁(589,3) = 1,66944; n₁(643,9) = 1,66646.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,7101; n₂(480,0) = 1,6923; n₂(546,1) = 1,6762; n₂(589,3) = 1,6689; n₂(643,8) = 1,6621.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,77593; n₁(480,0) = 1,76766; n₁(546,1) = 1,75906; n₁(589,3) = 1,75497; n₁(643,9) = 1,75093.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,76212; n₁(480,0) = 1,75467; n₁(546,1) = 1,74688; n₁(589,3) = 1,74317; n₁(643,8) = 1,73948.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,6186; n₂(480,0) = 1,6063; n₂(546,1) = 1,5949; n₂(589,3) = 1,5898; n₂(643,8) = 1,5847.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,64473; n₁(480,0) = 1,63992; n₁(546,1) = 1,63483; n₁(589,3) = 1,63237; n₁(643,9) = 1,62992.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,7413; n₂(480,0) = 1,7218; n₂(546,1) = 1,7038; n₂(589,3) = 1,6959; n₂(643,8) = 1,6886.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,7433; n₂(480,0) = 1,7228; n₂(546,1) = 1,7037; n₂(589,3) = 1,6958; n₂(643,8) = 1,6881.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,80882; n₁(480,0) = 1,80056; n₁(546,1) = 1,79195; n₁(589,3) = 1,78785; n₁(643,8) = 1,78380.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,80837; n₁(480,0) = 1,79937; n₁(546,1) = 1,79007; n₁(589,3) = 1,78567; n₁(643,8) = 1,78134.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,7056; n₂(480,0) = 1,6876; n₂(546,1) = 1,6714; n₂(589,3) = 1,6645; n₂(643,8) = 1,6581.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,76212; n₁(480,0) = 1,75467; n₁(546,1) = 1,74688; n₁(589,3) = 1,74317; n₁(643,8) = 1,73948.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,5277; n₂(480,0) = 1,5216; n₂(546,1) = 1,5153; n₂(589,3) = 1,5125; n₂(643,8) = 1,5096.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der ersten Schicht (12) etwa folgende Brechzahlen n₁(λ[nm]) aufweist: n₁(435,8) = 1,5370; n₁(480,0) = 1,5324; n₁(546,1) = 1,5275; n₁(589,3) = 1,5252; n₁(643,9) = 1,5229.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(546,1) = 1,6671; n₂(589,3) = 1,6604; n₂(643,8) = 1,6540.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Schicht (14) etwa folgende Brechzahlen n₂(λ[nm]) aufweist: n₂(435,8) = 1,7428; n₂(480,0) = 1,7195; n₂(546,1) = 1,7001; n₂(578,0) = 1,6935; n₂(589,3) = 1,6918; n₂(643,8) = 1,6839.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (14) aus ausgehärtetem optischem Klebstoff an ihrer dünnsten Stelle wenigstens 5 μm, bevorzugt wenigstens 10 μm, bevorzugter wenigstens 25 μm und nochmals bevorzugter wenigstens 50 μm dick ist.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ersten Schicht (12) abliegende Außenfläche (26) der zweiten Schicht (14) als refraktive Linsenfläche (26) ausgebildet ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktive Linsenfläche (26) der zweiten Schicht (24) konvex oder konkav ausgebildet ist.
Diffraktives optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass an die von der ersten Schicht (12) abliegende Außenfläche (26) der zweiten Schicht (14) eine dritte Schicht (28) aus einem Material mit einer Brechzahl n₃(λ) angrenzt.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die von der zweiten Schicht (14) abliegende Außenfläche (30) der dritten Schicht (28) als refraktive Linsenfläche (30) ausgebildet ist.
Diffraktives optisches Element nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktive Linsenfläche (30) der dritten Schicht (28) konvex oder konkav ausgebildet ist.
Verwendung eines optischen Klebstoffes zur Herstellung eines diffraktiven optischen Elements nach Anspruch 1.
Verwendung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Klebstoff diejenigen Merkmale aufweist, welche der optische Klebstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 20, 25, 26, 28, 31, 33, 34, 37, 39, 41, 42 aufweist.