DE3734438C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Reflexionshologramms durch Belichten einer auf einer
lichtdurchlässigen Trägerfolie angeordneten
lichtempfindlichen Schicht mit interferierender
Laserstrahlung, indem die Laserstrahlung entlang eines in
einer ersten Richtung verlaufenden Streifens in die
Trägerfolie auf der der lichtempfindlichen Schicht
abgewandten Seite eingestrahlt wird, und indem die nach
Durchstrahlung der lichtempfindlichen Schicht an einer
spiegelnden Grenzfläche reflektierte Laserstrahlung als
Objektstrahl für die Erzeugung der Interferenzstruktur
dient, und indem eine Relativbewegung zwischen der
Laserstrahlung und der Trägerfolie in einer zweiten,
vorzugsweise senkrecht zur ersten Richtung des Streifens
verlaufenden, Richtung erzeugt wird.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der GB 21 59 979 A
bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die
Belichtung mit Hilfe der Laserstrahlung nach der
Scanning-Methode, indem ein Laserstrahlenbündel mit Hilfe
einer einen Spiegel aufweisenden Ablenkvorrichtung sowohl
in der ersten Richtung des Streifens, als auch in der
zweiten, das heißt senkrecht zur ersten Richtung
verlaufenden Richtung, periodisch abgelenkt wird. Der
Laser, die Ablenkvorrichtung und die Trägerfolie mit der
lichtempfindlichen Schicht sind jeweils ortsfest
angeordnet. Da der Einfallswinkel der Laserstrahlung sich
bei diesem Verfahren nicht nur innerhalb des in der ersten
Richtung verlaufenden Streifens, sondern auch in der
zweiten Richtung je nach den Abmessungen des Hologramms in
dieser Richtung erheblich ändert, ändern sich
zwangsläufig auch die Reflexionseigenschaften des so
hergestellten Hologramms in dieser Richtung. Bei diesem
bekannten Verfahren ist ferner die den Objektstrahl
liefernde Spiegelfläche im Abstand hinter der
lichtempfindlichen Schicht angeordnet. Um gleichmäßige
Reflexionseigenschaften zu erzielen, müßte dieser Abstand
auf der gesamten Fläche des Hologramms auf Bruchteile der
Wellenlänge der Laserstrahlung konstant gehalten werden,
da bereits kleinste Abstandsänderungen während der
Belichtung zu einer Auslöschung bzw. Schwächung des
aufgezeichneten Interferenzmusters führen. Das ist aber
praktisch nicht möglich. Auch das hat zur Folge, daß mit
diesem bekannten Verfahren Reflexionshologramme mit
gleichmäßigen Reflexionseigenschaften nicht hergestellt
werden können.
Es ist ferner ein nach der Scanning-Methode arbeitendes
Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die
Ablenkung des Laserstrahlenbündels in den beiden senkrecht
zueinander stehenden Richtungen mit Hilfe zweier
voneinander getrennter Spiegel erfolgt (GB 20 71 866 A).
Zur Erzeugung des Objektstrahls ist wiederum ein separater
Spiegel vorgesehen, der nah an der Oberfläche der
lichtempfindlichen Schicht angeordnet ist. Auch mit diesem
bekannten Verfahren lassen sich aus den obengenannten
Gründen keine Hologramme mit hoher Gleichmäßigkeit der
Reflexionseigenschaften herstellen. Außerdem ist auch bei
diesem Verfahren ebenso wie bei dem zuerst genannten
Verfahren die Größe der herstellbaren Hologramme in
beiden Dimensionen begrenzt.
Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von
Hologrammen, bei dem die Trägerfolie in ihrer Ebene
absatzweise weiterbewegt wird (EP 01 06 607 A2). Die
Belichtung erfolgt dabei mit Hilfe eines Pulslasers jeweils
auf einem größeren Segment des Films. In diesem Fall
werden also diskrete Segmente des Films insgesamt mit dem
Pulslaser belichtet, und der Film wird anschließend um die
Länge des belichteten Segments weitergezogen. Bei diesem
Verfahren sind die Nahtstellen zwischen den einzelnen
Segmenten sichtbar. Außerdem ist das Verfahren
beispielsweise dann nicht anwendbar, wenn für die
Herstellung von Reflexionshologrammen mit bestimmten
Reflexionseigenschaften Laserstrahlung einer Wellenlänge
benötigt wird, für die entsprechende Pulslaser nicht zur
Verfügung stehen.
Für bestimmte Anwendungszwecke werden verhältnismäßig
großflächige homogene Reflexionshologramme benötigt. Das
ist zum Beispiel der Fall, wenn die Windschutzscheibe eines
Kraftfahrzeugs ganz oder teilweise mit einem solchen
Reflexionshologramm versehen werden soll, wie es in der
DE-PS 31 36 946 beschrieben ist. In diesem Fall ist das
Hologramm als Weißlichthologramm ausgebildet und soll die
von oben einfallende Sonnenstrahlung reflektieren, während
in horizontaler Richtung die Lichtstrahlen ungehindert
hindurchtreten sollen. Ebenso sind verhältnismäßig
großflächige Reflexionshologramme erforderlich, wenn
beispielsweise im Sichtfeld einer Windschutzscheibe ein
Reflexionshologramm angeordnet werden soll, das zur
Sichtbarmachung von optischen Informationen oder Signalen
im Sichtfeld des Fahrers dient. Die Verwendung eines
Reflexionshologramms für diesen Zweck ist beispielsweise
in der DE-OS 35 32 120 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs
genannte Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß es
die Herstellung von Reflexionshologrammen mit hoher
Gleichmäßigkeit der Reflexionseigenschaften erlaubt.
Ferner soll das Verfahren es gestatten, Endloshologramme
mit gleichbleibenden Reflexionseigenschaften herzustellen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß während der Relativbewegung zwischen der
Laserstrahlung und der Trägerfolie in der zweiten Richtung
die Laserstrahlung unter Konstanthaltung des mit der
zweiten Richtung gebildeten Einfallswinkels eingestrahlt
wird, und daß als spiegelnde Grenzfläche die der
Trägerfolie abgewandte Oberfläche der lichtempfindlichen
Schicht dient.
Die Konstanthaltung des Einfallswinkels der Laserstrahlung
mit der zweiten Richtung läßt sich gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens bevorzugt in der Weise verwirklichen, daß bei
ortsfester Anordnung der Einrichtung für die Belichtung
entlang des in der ersten Richtung verlaufenden Streifens
die die lichtempfindliche Schicht aufweisende Trägerfolie
in der zweiten Richtung kontinuierlich weiterbewegt wird.
Infolge der kontinuierlichen Relativbewegung zwischen der
Laserstrahlung und der Trägerfolie können mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren Hologramme von praktisch
unbegrenzter Länge hergestellt werden. Die
Relativgeschwindigkeit zwischen der Trägerfolie und der
Laserstrahlung, sowie die Intensität und der Querschnitt
der Laserstrahlung sind selbstverständlich so aufeinander
abzustimmen, daß die benötigte Lichtenergie auf die
lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird.
Die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen dem
Laserstrahlenbündel und der lichtempfindlichen Schicht in
deren Längsrichtung ist begrenzt durch die Leistung des
das Laserstrahlenbündel erzeugenden Lasers. Um die
Geschwindigkeit der Relativbewegung weiter zu erhöhen,
kann die lichtempfindliche Schicht gleichzeitig mit
mehreren Laserstrahlenbündeln belichtet werden, die aus
verschiedenen Lasern stammen. Bei einer Belichtung mit
mehreren Lasern muß lediglich gewährleistet sein, daß
die von den verschiedenen Lasern erzeugten
Interferenzstrukturen sich nicht gegenseitig auslöschen.
Dies ist jedoch bei den meisten Dauerstrichlasern gegeben.
So hat z. B. ein Argon-Ionen Laser eine Breite der
Verstärkungslinie von etwa 6 GHz. Damit unterscheiden sich
die Interferenzstrukturen aus verschiedenen Lasern in einer
Entfernung von bis zu mehreren Millimetern Abstand von der
reflektierenden Grenzfläche um weniger als 1/10
Streifenabstand.
Durch die erfindungsgemäße weitere Maßnahme, für die
Erzeugung des Objektstrahls auf eine zusätzliche
reflektierende Oberfläche zu verzichten und stattdessen
die der Trägerfolie abgewandte Oberfläche der
lichtempfindlichen Schicht selbst als spiegelnde
Grenzfläche zu benutzen, ergibt sich der besondere
Vorteil, daß alle translatorischen Relativbewegungen
zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der spiegelnden
Oberfläche, die unweigerlich zu störenden Veränderungen
des Abstandes zwischen der Schicht und der spiegelnden
Oberfläche führen, auf einfache und sichere Weise
vermieden werden. Denn die spiegelnde Grenzfläche fällt
erfindungsgemäß mit der Schichtoberfläche zusammen, so
daß dadurch in idealer Weise die Konstanz des Abstandes
gewährleistet ist.
Durch die Einstrahlung der Laserstrahlung in die
lichtempfindliche Schicht von der Substratseite her ergibt
sich außerdem der weitere Vorteil, daß das
erfindungsgemäße Verfahren verhältnismäßig
unempfindlich ist gegen Veränderungen des
Einstrahlungswinkels während der Belichtung. Die
zulässige Toleranz im Einstrahlungswinkel, das heißt die
zulässige Änderung des Einstrahlungswinkels während der
Belichtung, hängt nämlich außer von der Größe des
Einstrahlungswinkels selbst von dem Abstand der
lichtempfindlichen Schicht zu der den Objektstrahl
erzeugenden reflektierenden Oberfläche ab. Je kleiner
dieser Abstand ist, umso geringer sind die Anforderungen an
die Konstanz des Einstrahlungswinkels. Liegt der
Einstrahlungswinkel in die lichtempfindliche Schicht
beispielsweise bei etwa 45 Grad, dann kann bei
Winkeländerungen während der Belichtung von bis zu 0,1
Grad bis zu einem Abstand von 20 Mikrometern von der
reflektierenden Oberfläche ein einwandfreies Hologramm
aufgezeichnet werden, da unter diesen Umständen in dem
aufzuzeichnenden Interferenzsystem nur Verschiebungen
erfolgen, die kleiner sind als 1/10 des gegenseitigen
Abstandes der Interferenzstreifen. Eine Winkeltoleranz von
0,1 Grad ist durchaus realisierbar und stellt keine allzu
hohen Anforderungen an die mechanische Konstruktion der
Vorrichtung.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird als Laserstrahlung ein zweidimensionales
divergentes statisches Laserstrahlenbüschel verwendet, das
sich auf der lichtempfindlichen Schicht entlang des in der
ersten Richtung verlaufenden Streifens erstreckt.
Bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, als Laserstrahlung ein
eindimensionales paralleles Laserstrahlenbündel zu
verwenden, das durch ein Lichtablenksystem dynamisch
entlang des in der ersten Richtung verlaufenden Streifens
abgelenkt wird. In Weiterbildung der Erfindung ist es
insbesondere bei kleinen Einstrahlungswinkeln, das heißt
bei Einstrahlungswinkeln unterhalb des Grenzwinkels der
Totalreflexion, zweckmäßig, das Reflexionsvermögen an
der freien Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht zu
erhöhen, indem man diese Oberfläche mit einer
reflektierenden Flüssigkeit, wie beispielsweise
Quecksilber, in Kontakt bringt.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener
Ausführungsbeispiele für das neue Verfahren anhand der
Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigen
Fig. 1a, 1b eine Anordnung für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe
eines divergenten Laserstrahlenbüschels,
die sich für größere Einstrahlungswinkel
eignet,
Fig. 2a, 2b eine für kleinere Einstrahlungswinkel
geeignete Anordnung des neuen Verfahrens
mit Hilfe eines divergenten
Laserstrahlenbüschels,
Fig. 3 eine Anordnung für die Durchführung des
neuen Verfahrens mit verstärkter Reflexion
an einer mit der lichtempfindlichen Schicht
in Kontakt stehenden reflektierenden
Flüssigkeit, und
Fig. 4 eine Anordnung für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe
eines im wesentlichen eindimensionalen
parallelen Laserstrahlenbündels.
Den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist gemeinsam, daß
zunächst ein Laserstrahlbüschel mit geeignetem
Querschnitt erzeugt wird. Eine mögliche Anordnung zur
Erzeugung eines solchen Laserstrahlenbüschels ist in den
Zeichnungen in ihrem grundsätzlichen Aufbau dargestellt.
Sie umfaßt einen Dauerstrichlaser 1, aus dem das
Laserstrahlbündel 2 austritt. Der Querschnitt des
Strahlenbündels 2 wird durch die beiden Linsen 3 und 4 von
geeigneter Brennweite gleichmäßig vergrößert. Zwischen
den beiden Linsen 3 und 4 ist im Strahlengang eine
Lochblende 7 angeordnet. Das aus der Linse 4 austretende
Strahlenbündel 5 trifft auf eine Zylinderlinse 8, in der
nun die Aufweitung des Strahlenbündels in einer Richtung
erfolgt. Die Zylinderlinse 8 ist dabei so ausgerichtet,
daß die von dem Strahlenbüschel 6 und der
lichtempfindlichen Schicht 10 gebildete Schnittlinie unter
einem rechten Winkel oder gegebenenfalls unter einem
beliebigen anderen Winkel ungleich Null zur
Bewegungsrichtung F der lichtempfindlichen Schicht
verläuft.
Der Winkel Alpha, unter dem das Strahlenbüschel in die
lichtempfindliche Schicht eingestrahlt wird, bestimmt die
Interferenzstruktur in der lichtempfindlichen Schicht, das
heißt den Abstand der Interferenzebenen, und damit die
Charakteristik des Reflexionshologramms. Durch Veränderung
des Einstrahlungswinkels Alpha kann man die
Reflexionseigenschaften des Hologramms der Wellenlänge des
Lichts anpassen, das hauptsächlich reflektiert werden
soll.
Es ist auch möglich, Reflexionshologramme herzustellen,
die über die Breite des Hologramms gesehen ein sich
örtlich änderndes Reflexionsvermögen aufweisen. Das
läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß man in den
Strahlengang des Laserstrahlenbüschels ein
Absorptionsfilter mit sich entlang des Filters
verändernder Lichtabsorption einschaltet, so daß sich auf
der lichtempfindlichen Schicht ein Lichtband mit einem
gewünschten Intensitätsprofil ergibt. Eine andere
Möglichkeit, holographische Endlosspiegel mit einem
definierten Intensitätsprofil herzustellen, besteht darin,
mehrere Laserstrahlenbüschel, die von unterschiedlichen
Lasern mit verschiedenen Wellenlängen stammen,
aneinanderzufügen.
In dem in Fig. 1a und 1b dargestellten Fall ist der
gewünschte Einstrahlungswinkel Alpha größer als der
Grenzwinkel der Totalreflexion an der Oberfläche der
Trägerfolie 11, so daß das Strahlenbüschel 6 nicht in
die Trägerfolie 11 und damit nicht in die
lichtempfindliche Schicht 10 eindringen würde. Um den
Eintritt des Strahlenbüschels 6 in die Trägerfolie 11 zu
ermöglichen, wird deshalb das Strahlenbüschel 6 über ein
Prisma 12 in die Trägerfolie 11 eingeleitet, wobei das
Prisma 12 an die Trägerfolie 11 über eine geeignete
Immersionsflüssigkeit 13 optisch angekoppelt ist.
Die lichtempfindliche Schicht 10, beispielsweise
Dichromat-Gelatine, befindet sich als dünne Schicht auf
einer geeigneten transparenten Trägerfolie 11. Die
Einstrahlung des Laserstrahlenbüschels 6 erfolgt durch die
Trägerfolie 11 hindurch. Das hat, wie bereits erwähnt,
den besonderen Vorteil, daß der mit dem Referenzstrahl
(eingestrahltes Strahlenbüschel 6) interferierende
Objektstrahl (reflektiertes Strahlenbüschel) unmittelbar
an der freien Grenzfläche der lichtempfindlichen Schicht
reflektiert wird, und daß auf diese Weise die Fehler
vermieden werden, die bei Anordnung einer Reflexionsfläche
im Abstand von der Oberfläche der lichtempfindlichen
Schicht bei der Bewegung der lichtempfindlichen Schicht
zwangsläufig entstehen würden.
Die mit der lichtempfindlichen Schicht 10 versehene
Trägerfolie 11 wird mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in
Richtung des Pfeiles F gezogen, wobei die
Ziehgeschwindigkeit so zu wählen ist, daß bei der
gegebenen Breite B des Strahlenbüschels 6 und seiner
gegebenen Lichtintensität die lichtempfindliche Schicht 10
richtig belichtet wird.
Die in Fig. 2a und 2b dargestellte Anordnung eignet sich
für solche Fälle, in denen das Laserstrahlenbüschel 16
unter einem verhältnismäßig kleinen Winkel Alpha′ in die
lichtempfindliche Schicht 17 eingestrahlt werden soll. Da
in diesem Fall Alpha′ kleiner ist als der Grenzwinkel der
Totalreflexion, wird das Prisma überflüssig und das
Laserstrahlenbüschel wird unmittelbar in die Trägerfolie
18 eingestrahlt.
Infolge des kleinen Einfallswinkels Alpha′ ist auch die
Reflexion an der Grenzfläche lichtempfindliche Schicht/
Luft verhältnismäßig gering, so daß der größte Teil
des Strahlenbüschels 16 aus der lichtempfindlichen Schicht
18 wieder austritt und nur ein kleiner Teil des
Strahlenbüschels 16 als reflektierter Objektstrahl für
die Erzeugung der Interferenzstruktur zur Verfügung steht.
Bei bestimmten lichtempfindlichen Medien, so zum Beispiel
auch bei der hier vorzugsweise verwendeten
Dichromat-Gelatine, reicht jedoch schon ein sehr geringes
Verhältnis von Objektstrahl zu Referenzstrahl aus, um
effiziente holographische Spiegel zu erzeugen, deren
Reflexionsgrad im Bereich der Lichtstrahlen, die die
Bragg'sche Bedingung erfüllen, größer als 99% ist.
Kleine Veränderungen des Einfallwinkels Alpha′, wie sie
bei der Transportbewegung der mit der lichtempfindlichen
Schicht 17 versehenen Trägerfolie 18 auftreten, sind nicht
nur unschädlich, sondern sind sogar vorteilhaft, um die
Wirkung von Reflexionen an der Grenzfläche
Trägerfolie/Luft zu verringern bzw. auszuschalten. Diese
Reflexionen tragen dann nämlich wegen der geringeren
Winkeltoleranz, die im Falle der Reflexion an der
Grenzfläche Trägerfolie/Luft um den Faktor d/D (d = Dicke
der lichtempfindlichen Schicht, D = Dicke der Trägerfolie)
kleiner ist, nicht mehr zum Aufbau des Hologramms bei. Das
bedeutet mit anderen Worten, daß auch aus diesem Grund an
die mechanische Führung der die lichtempfindliche Schicht
tragenden Folie 18 keine hohen Anforderungen gestellt zu
werden brauchen.
Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von
der Anordnung nach Fig. 2a und 2b in der Weise, daß der
Reflexionsgrad an der Rückseite der lichtempfindlichen
Schicht dadurch erhöht wird, daß die Rückseite der
lichtempfindlichen Schicht 21 im Bereich der Einstrahlung
des Laserstrahlenbüschels mit der stark reflektierenden
Oberfläche einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird.
Als Flüssigkeit hierfür eignet sich beispielsweise ein
Quecksilberbad 22. Das Quecksilber befindet sich in einem
geeigneten Behälter 23. Innerhalb des Behälters 23 sind
zwei Walzen 24, 25 gelagert, deren untere Erzeugende etwa
auf der Höhe der Quecksilberbad-Oberfläche liegen. Mit
Hilfe dieser beiden Walzen 24, 25 wird die Folie 20 mit der
lichtempfindlichen Schicht 21 auf einer Höhe gehalten, bei
der die lichtempfindliche Schicht 21 in Kontakt mit der
Badoberfläche bleibt. Da auf diese Weise an der
Grenzfläche lichtempfindliche Schicht/Quecksilber eine
100%ige Reflexion erreicht wird, können in diesem Fall
auch bei kleinen Einstrahlungswinkeln Alpha′ Verhältnisse
von Objektwelle/Referenzwelle von nahezu 1 erzeugt werden.
Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Anordnung in schematischer
Darstellung, die sich für die Durchführung des Verfahrens
mit Hilfe eines im wesentlichen eindimensionalen parallelen
Laserstrahlenbündels eignet. Das von dem Laser 1 erzeugte
Strahlenbündel 30 trifft nach Durchlaufen einer
Fokussieroptik 31 auf die Spiegelfläche eines rotierenden
Spiegelpolygons 32. Die Fokussieroptik 31 dient dazu, die
Größe des Lichtflecks 33 und damit die Breite B der
Lichtspur auf der lichtempfindlichen Schicht festzulegen.
Die Drehachse des Spiegelpolygons 32 ist so angeordnet,
daß die das Laserstrahlenbündel 30 jeweils reflektierende
Spiegelfläche 34 in der Brennebene eines Hohlspiegels 35
liegt. Durch Rotation des Spiegelpolygons 32 wird das
Laserstrahlenbündel 30 periodisch auf den Hohlspiegel 35
und von diesem auf die die lichtempfindliche Schicht 10
tragende Folie 11 reflektiert. Auf diese Weise wird das
Strahlenbündel 30 mit einer gewünschten Frequenz, die mit
der Bewegungsgeschwindigkeit der Folie 11 in Richtung des
Pfeiles F abgestimmt ist, über die Breite der
lichtempfindlichen Schicht 10 abgelenkt. Die optischen
Bauelemente sind dabei so gestaltet, daß die Größe des
Lichtflecks 33 und die Einstrahlungswinkel Alpha′ und Gamma
während des Scannvorganges nahezu konstant bleiben.
Wenn man ein Reflexionshologramm erzeugen will, das in der
Querrichtung und/oder in der Längsrichtung des Hologramms
unterschiedliche Reflexionseigenschaften aufweisen soll,
kann in den Strahlengang des Laserstrahlenbündels 30 ein
elektrooptischer Modulator 36 zwischengeschaltet werden.
Durch diesen elektrooptischen Modulator 36 läßt sich die
Lichtintensität dynamisch während des Scannvorgangs von
Punkt zu Punkt rechnergesteuert entsprechend einem
gewünschten Programm variieren.
Gegenüber der statischen Einstrahlung mit einem
zweidimensionalen Laserstrahlenbüschel hat die dynamische
Einstrahlung mit einem eindimensionalen
Laserstrahlenbündel den Vorteil, daß für jedes zu
belichtende Flächenelement des Reflexionshologramms
nunmehr die gesamte Laserleistung zur Verfügung steht. Die
Belichtungszeit pro Flächenelement wird dadurch drastisch
reduziert (Faktor 1000 und mehr), so daß die
Stabilitätsanforderungen bei der Hologrammaufzeichnung im
jeweiligen Flächenelement deutlich unkritischer werden.
Die aufintegrierte Belichtungszeit über eine
Hologrammbreite bleibt natürlich gleich der
Belichtungszeit, die bei Verwendung des statischen
Lichtbüschels erforderlich ist, sofern die
Lichtempfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht nicht
von der Lichtintensität abhängig ist.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionshologramms
durch Belichten einer auf einer lichtdurchlässigen
Trägerfolie angeordneten lichtempfindlichen Schicht
mit interferierender Laserstrahlung, indem die
Laserstrahlung entlang eines in einer ersten Richtung
verlaufenden Streifens in die Trägerfolie auf der der
lichtempfindlichen Schicht abgewandten Seite
eingestrahlt wird, und indem die nach Durchstrahlung
der lichtempfindlichen Schicht an einer spiegelnden
Grenzfläche reflektierte Laserstrahlung als
Objektstrahl für die Erzeugung der
Interferenzstruktur dient, und indem eine
Relativbewegung zwischen der Laserstrahlung und der
Trägerfolie in einer zweiten, vorzugsweise senkrecht
zur ersten Richtung des Streifens verlaufenden,
Richtung erzeugt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß während der
Relativbewegung zwischen der Laserstrahlung (6, 30) und
der Trägerfolie (11) in der zweiten Richtung (F) die
Laserstrahlung unter Konstanthaltung des mit der
zweiten Richtung (F) gebildeten Einfallswinkels
(Alpha) eingestrahlt wird, und daß als spiegelnde
Grenzfläche die der Trägerfolie abgewandte
Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei ortsfester Anordnung der Einrichtung für die
Belichtung entlang des in der ersten Richtung
verlaufenden Streifens die die lichtempfindliche
Schicht aufweisende Trägerfolie in der zweiten
Richtung kontinuierlich weiterbewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Laserstrahlung ein
zweidimensionales divergentes statisches
Laserstrahlenbüschel (6) verwendet wird, das sich auf
der lichtempfindlichen Schicht (10) entlang des in der
ersten Richtung verlaufenden Streifens erstreckt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Laserstrahlung ein
eindimensionales paralleles Laserstrahlenbündel (30)
verwendet wird, das durch ein Lichtablenksystem
(32, 35) dynamisch entlang des in der ersten Richtung
verlaufenden Streifens abgelenkt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstrahlung
der Laserstrahlung (6, 30) in die Trägerfolie (11) mit
Hilfe eines langgestreckten, mit der Trägerfolie
über eine Immersionsflüssigkeit in Kontakt stehenden
Prismenkörpers (12) erfolgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des
Reflexionsgrades an der der Trägerfolie (20)
abgewandten Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht
(21) diese Oberfläche mit der Oberfläche einer
lichtreflektierenden Flüssigkeit (22) in Kontakt
gebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als lichtreflektierende Flüssigkeit (22)
Quecksilber verwendet wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität
des durch das Laserstrahlenbündel (30) erzeugten
Lichtfleckes (33) zur Erzeugung eines definierten
Intensitätsprofils rechnergesteuert variiert wird.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4110235A1 (de) * | 1991-03-28 | 1992-10-01 | Ver Glaswerke Gmbh | Glasscheibe mit einem integrierten holographischen element und verfahren zur herstellung eines holographischen elements fuer eine solche glasscheibe |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69022145T2 (de) * | 1989-06-05 | 1996-04-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Verfahren zur Herstellung einer Lichtkontrollplatte mit einer lichtstreuenden durchlässigen Region. |
ATE198517T1 (de) * | 1992-09-14 | 2001-01-15 | Rikagaku Kenkyusho | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines visuellen effektes |
US5640257A (en) * | 1992-10-14 | 1997-06-17 | Holtronic Technologies Ltd. | Apparatus and method for the manufacture of high uniformity total internal reflection holograms |
US5698343A (en) * | 1994-07-05 | 1997-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Laser wavelength detection and energy dosimetry badge |
SE504487C2 (sv) * | 1995-05-03 | 1997-02-24 | Misomex Ab | Kopieringsmaskin med fixerat inställbar laserenhet |
US6830850B1 (en) * | 2001-03-16 | 2004-12-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Interferometric lithography using reflected light from applied layers |
GB2379351A (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-05 | Holographic Imaging Llc | Illuminating a computer generated hologram |
AU2003217556A1 (en) | 2002-02-15 | 2004-02-16 | Biosynergetics, Inc. | An electromagnetic radiation collector and transport system |
US7369735B2 (en) * | 2002-02-15 | 2008-05-06 | Biosynergetics, Inc. | Apparatus for the collection and transmission of electromagnetic radiation |
US7391703B2 (en) * | 2003-09-26 | 2008-06-24 | Pd-Ld, Inc. | Methods for manufacturing volume Bragg grating elements |
US20070223074A1 (en) | 2005-07-26 | 2007-09-27 | Harris Ken R | Hybrid reflection hologram |
CN101650493A (zh) * | 2008-08-13 | 2010-02-17 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 提供背光照明的方法、背光照明***及显示*** |
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---|---|---|---|---|
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US4235504A (en) * | 1975-06-10 | 1980-11-25 | Fujitsu Limited | Holographic disk scanner |
GB1598547A (en) * | 1977-04-23 | 1981-09-23 | Plessey Co Ltd | Holographic data storage |
DE3006071C2 (de) * | 1980-02-19 | 1987-05-27 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Lichtsammelanordnung in einer Vorrichtung zur Abtastung einer Fläche wie z.B. einer Materialbahn längs einer Geraden mittels eines Lichtstrahls |
GB2071866B (en) * | 1980-03-13 | 1983-11-16 | Marconi Co Ltd | Colour selective holographic reflector |
DE3136946A1 (de) * | 1981-09-17 | 1983-03-31 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | "fensterscheibe, insbesondere windschutzscheibe eines kraftfahrzeugs" |
GB2133574A (en) * | 1982-10-15 | 1984-07-25 | Applied Holographics | Making holograms |
US4714309A (en) * | 1984-06-09 | 1987-12-22 | Pilkington P.E. Limited | Reflection holograms |
DE3532120A1 (de) * | 1985-09-10 | 1987-03-19 | Ver Glaswerke Gmbh | Windschutzscheibe mit einer reflektierenden einrichtung zur einspiegelung von optischen signalen in das gesichtsfeld des fahrers |
GB8802333D0 (en) * | 1988-02-03 | 1988-03-02 | Holtronic Technologies Ltd | Improvements in manufacture of integrated circuits using holographic techniques |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4110235A1 (de) * | 1991-03-28 | 1992-10-01 | Ver Glaswerke Gmbh | Glasscheibe mit einem integrierten holographischen element und verfahren zur herstellung eines holographischen elements fuer eine solche glasscheibe |
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