DE3782593T2 - Verfahren und vorrichtung zum kopieren holographischer scheiben. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kopieren holographischer scheiben.

Info

Publication number
DE3782593T2
DE3782593T2 DE8787110155T DE3782593T DE3782593T2 DE 3782593 T2 DE3782593 T2 DE 3782593T2 DE 8787110155 T DE8787110155 T DE 8787110155T DE 3782593 T DE3782593 T DE 3782593T DE 3782593 T2 DE3782593 T2 DE 3782593T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
disk
source
conical
facet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8787110155T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3782593D1 (de
Inventor
Leroy David Dickson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE3782593D1 publication Critical patent/DE3782593D1/de
Publication of DE3782593T2 publication Critical patent/DE3782593T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/28—Re-recording, i.e. transcribing information from one optical record carrier on to one or more similar or dissimilar record carriers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/32—Holograms used as optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/20—Copying holograms by holographic, i.e. optical means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1359—Single prisms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1362—Mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf optische Systeme und insbesondere auf ein Verfahren und Vorrichtung zum Kopieren holographischer Scheiben.
  • Bei einer bekannten Art von optischer Abtastung wird eine rotierende holographische Scheibe als strahlablenkendes Element benutzt. Die Scheibe beinhaltet eine kreisförmige Glasunterlage, auf der sich ein ringförmiger, in einzelne strahlablenkende, generell in Sektorflächen oder Facetten aufgeteilter dünner Film befindet. Der dünne Film besteht aus einem belichteten und entwickelten photoempfindlichen Material, zum Beispiel, einer Silberhalogenid-Emulsion oder einer dichromatierten Gelatine. Das Original einer jeden Facette in dem Ring wird unter Verwendung bekannter außeraxialer holographischer Verfahren belichtet. Entsprechend dieser Verfahren werden zwei Strahlen von kohärentem Licht, ein Referenzstrahl und ein Objektstrahl, auf einen Film von unbelichtetem photoempfindlichen Material gerichtet. Die sich überschneidenden Strahlen erzeugen optische Interferenzmuster auf der Schicht aus photoempfindlichem Material. Diese Interferenzmuster werden durch Entwicklung des Materials mit herkömmlichen, für das jeweilig benutzte photoempfindliche Material geeigneten Verfahren fixiert. Wenn das Material dann mit einem Rekonstruktionsstrahl belichtet wird, der die Konjugierte des originalen Referenzstrahles ist, diffraktiert oder beugt der dünne Film einen Teil des Rekonstruktionsstrahls, um die Konjugierte des originalen Objektstrahls zu erzeugen.
  • Im Sinne dieser Beschreibung kann die Konjugierte eines Lichtstrahls wie folgt definiert werden. Alle Teilstrahlen eines konjugierten Strahls sind den Teilstrahlen des originalen Strahls entgegengesetzt. Das heißt, wenn Teilstrahlen des originalen Strahls von einem einzelnen Punkt auseinanderstreben, dann laufen Teilstrahlen der Konjugierten dieses Strahls in die entgegengesetzte Richtung und sammeln sich in eben diesem Punkt.
  • Wird der dünne Film im Verhältnis zum Rekonstruktionsstrahl bewegt, beschreibt die Konjugierte des Objektstrahls einen Bogen. Der jeweilige von der Konjugierten genommene Weg ist eine Funktion der relativen Orientierung zu dem originalen Referenzstrahl und dem originalen Objekt zum Zeitpunkt der Belichtung der Ausgangsfacette. Durch Verwendung verschiedener Winkel und Orientierungen der originalen Referenzstrahlen und originalen Objektstrahlen können von verschiedenen Facetten rekonstruierte Objektstrahlen erzeugt werden, die unterschiedliche Wege beschreiben. Reihen von strahlknickenden Spiegeln können in die Wege der rekonstruierten objektstrahlen positioniert werden, um die Objektstrahlen zu komplexen, richtungsunabhängigen Abtastmustern umzulenken.
  • Vielfach facettierte holographische Scheiben von der vorher beschriebenen Art können durch Belichten einzelner übergroßer Platten von photoempfindlichem Material und getrenntes Entwickeln dieser Platten hergestellt werden. Einzelne Facetten der gewünschten Größe und Form können aus den Platten geschnitten und mittels eines geeigneten Haftmittels mit einer klaren Unterlage verbunden werden.
  • Die Schritte des getrennten Belichtens einer einzelnen Platte von photoempfindlichem Material für jede Facette, des Schneidens der Facette auf die richtigen Maße, des Positionierens der Facette an die richtige Stelle auf einer Klarglasunterlage und des Verbindens der Facette mit der Unterlage sind offensichtlich zeitaufwendig. Diese Faktoren machen die Methode des "Schneidens und Klebens" zur Scheibenherstellung ungeeignet, außer für äußerst beschränkte Mengen von Scheiben. Eine nach der oben beschriebenen Methode des "Schneidens und Klebens" hergestellte Scheibe wird normalerweise nur als Urscheibe verwendet.
  • Um große Mengen von holographischen Scheiben bereitzustellen, kann die Urscheibe selbst in einem mehrstufigen Kopierverfahren, das gelegentlich als Repetierverfahren bezeichnet wird, benutzt werden. Bei einem Repetierverfahren wird ein ringförmiger, dünner Film von photoempfindlichem Material (eine Zielscheibe) dem dünnen Film der Urscheibe gegenüber angeordnet. Mit Ausnahme einer Facette werden alle Facetten auf der Urscheibe gegenüber dem Umgebungslicht maskiert. Die unmaskierte Facette wird mit einem kollimierten Referenzstrahl beleuchtet, der mit dem gleichen Winkel auf die Oberfläche der Urscheibe gerichtet wird wie der ursprünglich zur Erzeugung der Facette auf der Urscheibe benutzte Referenzstrahl. Wenn dieser Referenzstrahl durch die belichtete Facette auf der Urscheibe gelassen wird, trennt die belichtete Facette den Strahl in eine Komponente nullter Ordnung, die grundsätzlich eine Verlängerung des Referenzstrahls ist, und eine Komponente erster Ordnung, die dem Weg des originalen Objektstrahls folgt. Die Komponenten nullter und erster Ordnung des Strahls interferieren in dem vorher unentwickelten dünnen Film und bilden Interferenzmuster in dem Zielfilm. Die Fläche des Zielfilms, auf der das Interferenzmuster gebildet wird, entspricht der Fläche der unmaskierten Facette auf der Urscheibe.
  • Nachdem mit diesen Schritten in der Zielscheibe eine Facette erzeugt wurde, wird die belichtete Fläche gegenüber jedem Licht maskiert, und die Maskierung einer andere Facette auf der Urscheibe wird entfernt. Das in dieser nächsten Facette aufgezeichnete Interferenzmuster wird mit einem Referenzstrahl, der die gleiche Orientierung wie der ursprünglich zur Herstellung dieser nächsten Facette benutzte Referenzstrahl hat, auf den Zielfilm kopiert.
  • Diese Schritte werden für jede einzelne Facette in der Urscheibe wiederholt, bis das Interferenzmuster jeder Facette in den Zielfilm kopiert wurde. An dieser Stelle wird der Zielfilm in einem einzigen Verarbeitungsvorgang entwickelt.
  • Obwohl dieses "Repetierverfahren" für die Herstellung von holographischen Scheiben in großen Mengen der Methode des Schneidens und Klebens überlegen ist, besitzt es dennoch Nachteile. Das Repetierverfahren beansprucht unerwünscht viel Zeit, da jede Facette in einem getrennten Arbeitsgang belichtet werden muß, die maskierte Facettenfläche für jeden Belichtungsvorgang verändert werden muß und die Orientierung des Referenzstrahls für aufeinanderfolgende Belichtungsvorgänge möglicherweise verändert werden muß. Alle diese Arbeitsvorgänge erfordern den Eingriff eines Humanbedieners oder als Alternative ein hochautomatisiertes System, das in der Lage ist, solche Arbeitsvorgänge auszuführen. Die Kosten der Entwicklung eines automatischen Systems schmälern die Attraktivität dieser Alternative.
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung und Verfahren, die es ermöglicht, eine vielfach facettierte holographische Scheibe in einem einstufigen Verfahren zu kopieren.
  • Die Vorrichtung enthält eine Quellenscheibe mit einer ersten Schicht aus lichtdurchlässigem Material, die gleichzeitig vielfache, kollimierte Referenzstrahlen erzeugen kann und einer benachbarten zweiten Schicht aus lichtdurchlässigem Material. Die zweite Schicht stellt die zu kopierende oder zu reproduzierende, vielfach facettierte holographische Scheibe dar. Ferner enthält die Vorrichtung eine kohärente, auf einer vom Zentrum der Quellenscheibe ausgehenden Normalen angebrachte Lichtquelle. Die Lichtquelle beleuchtet einen wesentlichen Teil der ersten Schicht der Quellenscheibe mit kohärentem Licht. Mittel zur Positionierung einer Zielscheibe mit einer dritten Schicht aus unbelichtetem, photoempfindlichen Material in der Nähe der zweiten Schicht der Quellenscheibe werden bereitgestellt. Wird die kohärente Lichtquelle erregt, reproduziert das auf der Zielscheibe erzeugte Bild den Teil der zweiten Schicht der Quellenscheibe, der von den durch die erste Schicht der Quellenscheibe erzeugten vielfachen Referenzstrahlen beleuchtet wird.
  • Obwohl die Schrift mit Ansprüchen endet, in denen im einzelnen herausgestellt und ausdrücklich beansprucht wird, was als die vorliegende Erfindung betrachtet wird, dürften Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus der folgenden technischen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen zu einem besseren Verständnis beitragen, wobei
  • Fig. 1 eine teilweise Draufsicht einer holographischen Scheibe der Art ist, die mit der vorliegenden Erfindung in einem einzigen Schritt reproduziert werden kann;
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung der primären Bestandteile einer einstufigen Kopiervorrichtung ist;
  • Fig. 3 bestimmte Orientierungen von Referenz- und Objektstrahl zur Erzeugung einer der Facetten in der ersten Schicht der Qellenscheibe zeigt;
  • Fig. 4 bestimmte Orientierungen von Referenz- und Objektstrahl zur Erzeugung einer der Facetten in den zu kopierenden, vielfach facettierten holographischen Scheiben, das heißt, in der zweiten Schicht der Quellenscheibe, zeigt;
  • Fig. 5 eine Kantenansicht einer Quellenscheibe in der Nähe einer Zielscheibe während des Kopiervorgangs ist;
  • Fig. 6 bis 8 unterschiedliche Arten von konischen Elementen zeigen, die in der Lage sind, während des Kopiervorgangs vorzugsweise benutzte konische Lichtstrahlen zu erzeugen.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist Fig. 1 eine teilweise Draufsicht einer vielfach facettierten holographischen Scheibe 10, bestehend aus einer kreisförmigen Glasunterlage 12, auf der sich ein dünner Film 14 von Material befindet. Der dünne Film ist in eine Vielzahl von Sektorfacetten, wie Facette 16, geteilt, die mit Hilfe bekannter, außeraxialer holographischer Verfahren hergestellt wurden. Dargestellt sind nur einige der tatsächlich vorhandenen Facetten. In der Praxis nehmen Facetten die gesamte Ringfläche des dünnen Films ein. Die Scheibe 10 wird vorzugsweise direkt durch einen (nicht dargestellten) Elektromotor angetrieben, der eine mit dem Zentrum der Nabenfläche 18 auf der Scheibe ausgerichtete Abtriebsachse besitzt.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Struktur der Scheibe ist nicht an sich Bestandteil der vorliegenden Erfindung und soll nicht in Einzelheiten beschrieben werden. Weitere Einzelheiten zu solch einer Scheibe enthält die US-Patentschrift 4,415,224, die an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetreten ist.
  • Fig. 2 ist eine vereinfachte, teilweise schematische Zeichnung einer Vorrichtung zur Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung beinhaltet eine Quellenscheibe 18, die eigentlich eine Schichtung aus zwei unterschiedlichen Schichten von dünnem Film darstellt, wie später noch ausführlich beschrieben wird. Die erste Schicht ist eine referenzstrahl-erzeugende Schicht, die vielfache Referenzstrahlen gleichzeitig erzeugen kann, die zweite Schicht enthält die zu kopierenden Facetten. Eine Zielscheibe 20 ist mit der Quellenscheibe 18 auf einer gemeinsamen Achse 22 ausgerichtet. Die Vorrichtung beinhaltet weiter eine Lichtquelle 24, die in der Lage ist, entweder die ganze oder einen wesentlichen Teil der oberen Fläche der Quellenscheibe 18 mit kohärentem Licht zu beleuchten. In einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Lichtquelle 24 einen konischen, von Einzelstrahlen 26 dargestellten Lichtstrahl, der von Quelle 24 erzeugtes Licht auf eine ringförmige Fläche auf der Oberfläche der Quellenscheibe 18 begrenzt. Bei Betrachtung entlang der Achse 22 besäße das Lichtmuster einen ringförmigen Querschnitt.
  • Wie vorerwähnt, stellt die Quellenscheibe 18 eine Schichtung aus zwei dünnen Filmschichten dar. Beide Schichten weisen das gleiche Facettenmuster auf. Die Facetten auf den beiden Schichten dienen jedoch unterschiedlichen Zwecken. Die Facetten auf der ersten oder oberen Schicht werden zur zeitgleichen Erzeugung vielfacher Referenzstrahlen verwendet, wobei jeder Referenzstrahl einen vorbestimmten Winkel zur Facettenoberfläche aufweist.
  • Jede Facette auf der ersten Schicht wird durch Belichtung eines photoempfindlichen Materials durch zwei sich überschneidende Strahlen von kohärentem Licht mittels außeraxialer Verfahren erzeugt. Das ist in Fig. 3 für eine bestimmte Facette dargestellt. Die erste Schicht auf der Quellenscheibe ist ein dünner Film 28, der an der Unterfläche der Glasunterlage 30 haftet. Ein Repetierverfahren der weiter oben beschriebenen Art kann zur Belichtung jeder Facette auf dem dünnen Film 28 benutzt werden. Ein scheinbar an einem Punkt 34 auf der Achse 22 entstehender Referenzstrahl 32 wird auf eine bestimmte Facettenfläche auf den Film 28 gerichtet. Ein kollimierter Objektstrahl 36 wird auf den Film 28 gerichtet und überschneidet sich mit dem Referenzstrahl 32 auf der ausgewählten Facettenfläche. Während eine beliebige Facettenfläche in dem Film 28 vom Referenz- und Objektstrahl belichtet wird, sind alle anderen Facettenflächen gegenüber jedem Licht maskiert. Für jede Facette scheint der Referenzstrahl 32 von demselben Punkt 34 auf der Achse 22 auszugehen. Der Objektstrahl kann jedoch mit unterschiedlichen Winkeln zur Oberfläche des Films auf den Film 28 gerichtet sein. Ist der Film 28 vollständig belichtet und entwickelt, erzeugt die Beleuchtung einer gegebenen Facettenfläche durch einen von Punkt 34 ausgehenden Rekonstruktionsstrahl einen Strahl 38, der entlang desselben Weges wie der originale Objektstrahl 36 gerichtet ist. Der Strahl 38 dient als Bezugsstrahl, der bei einem einstufigen Kopierverfahren benutzt werden kann.
  • Obwohl in Fig. 3 nicht dargestellt, erzeugt die Beleuchtung einer Facettenfläche durch einen Rekonstruktionsstrahl sowohl einen durch Strahl 38 dargestellten Strahl erster Ordnung als auch einen (nicht dargestellten) Strahl nullter Ordnung, der eine Verlängerung des von Punkt 34 ausgehenden Rekonstruktionsstrahls ist. Die Schritte des Belichtens und Entwickelns der ersten Schicht 28 würden entsprechend den bekannten Verfahren der Filmentwicklung gesteuert, um die Leistungsfähigkeit des Films 28 zu maximieren, das heißt, den Strahl erster Ordnung so stark wie möglich gegenüber dem Strahl nullter Ordnung zu machen.
  • Die zweite dünne Schicht 44 auf der Quellenscheibe 18 stellt die zu kopierende holographische Scheibe dar. Diese Schicht kann unter Anwendung herkömmlicher, außeraxialer holographischer Verfahren und einer Form der oben beschriebenen Methode des Schneidens und Klebens hergestellt werden.
  • Fig. 4 zeigt die Lichtstrahlen, die zur ersten Belichtung einer Facette auf der zweiten, an der Glasunterlage 46 haftenden Schicht 44 benutzt würden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Objektstrahl ein divergierender Strahl 40 mit einer scheinbaren Punktquelle 45, der Referenzstrahl ein kollimierter Strahl 43, der sich mit dem Objektstrahl auf einer begrenzten Facettenfläche auf dem dünnen Film 44 überschneidet. Die Winkel des Objektstrahls 40 und des Referenzstrahls 42 zur Oberfläche des Films 44 bestimmten den Weg, den eine rekonstruierte Konjugierte des Objektstrahls 40 nimmt, wenn der Film 44 später mit einem kollimierten Rekonstruktionsstrahl 42 beleuchtet wird. Die rekonstruierte Konjugierte nimmt scheinbar ihren Ausgang auf der Scheibe und vereinigt sich am Punkt 45.
  • Es ist wichtig festzustellen, daß für eine gegebene Facette die Orientierung des beim Belichten einer Facette in der zweiten Schichtscheibe 44 benutzten Referenzstrahls 43 die gleiche sein muß wie die Orientierung eines Objektstrahls 36, der beim Belichten der entsprechenden Facette in der ersten Schicht benutzt wird. Der Grund dafür wird unter Verweis auf Fig. 5 erläutert, die begrenzte Flächen der Quellenscheibe 18 und der Zielscheibe 20 zeigt, wie sie für den tatsächlichen Kopiervorgang positioniert sind. Fig. 5 zeigt, daß die Quellenscheibe 18 tatsächlich eine Schichtung darstellt, bei der die referenzstrahl-erzeugende erste Schicht 28 und die zweite Schicht 44 sich einander gegenüber befinden, vorzugsweise mit einem dazwischen befindlichen Film 50 von Haftmittel mit gleichem Brechungsindex. Das Haftmittel mit gleichem Brechungsindex vermindert die Reflexionsverluste an der Grenzfläche zwischen den Schichten 28 und 44. Die Zielscheibe 20 beinhaltet eine Glasunterlage 52, auf der sich eine unbelichtete Schicht 54 von photoempfindlichem Material befindet. Der dünne Film 54 von unbelichtetem Material befindet sich in der Nähe der Unterfläche der Quellenscheibe 18, vorzugsweise mit einer Schicht 56 von einem Fluidum mit gleichem Brechungsindex zur Verringerung der Reflexionsverluste.
  • Beim eigentlichen Kopiervorgang wird die Quellenscheibe 18 mit einem kohärenten Lichtstrahl 58 beleuchtet, der scheinbar von der Achse der Scheibe 18 ausgeht. Wenn die Teilstrahlen im Strahl 58 auf die dünne Filmschicht 28 in Scheibe 18 auftreffen, beugt jede Facettenfläche in der Filmschicht 28 einen wesentlichen Teil der auftreffenden optischen Energie, um vielfache Referenzstrahlen zu bilden, die auf die Schicht 44 der Quellenscheibe 18 auftreffen. Ein wesentlicher Teil der optischen Energie in dem Strahl 58 wird in den dünnen Film 44 entlang des durch den Pfeil 60 angezeigten Weges geleitet. Dünner Film 44 erzeugt sowohl einen Strahl nullter Ordnung entlang der Achse 60 als auch einen (nicht dargestellten) Strahl erster Ordnung, der auf einer in Abhängigkeit von der bei der Herstellung der jeweiligen Facettenfläche in Film 44 verwendeten optischen Geometrie bestimmten Achse zentriert wird. Die Strahlen nullter und erster Ordnung schneiden sich und interferieren in der dünnen Filmschicht 54 der Zielscheibe, um in der gegebenen Facettenfläche Interferenzmuster zu erzeugen. Jede Facette in der Zielscheibe kann gleichzeitig belichtet werden, da vielfache Referenzstrahlen gleichzeitig erzeugt werden.
  • Nach dem einstufigen Belichtungsprozeß kann die Zielscheibe 20 mit herkömmlichen Methoden entwickelt werden. Wenn Zielscheibe 20 später mit einem kollimierten Rekonstruktionsstrahl beleuchtet wird, der auf die Oberfläche des dünnen Films 54 mit dem Einfallswinkel der Konjugierten des Objektstrahls 42, auftrifft, der bei der Herstellung der Quellenscheibe benutzt wurde, entsteht eine Abtastlinie 62, die eine Konjugierte des Referenzstrahls 40 ist, der bei der Herstellung der Quellenscheibe benutzt wurde. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der erzeugte Strahl 62 vorzugsweise ein konvergierender Strahl.
  • Der von Lichtquelle 24 erzeugte konische Strahl kann mit einer Anzahl unterschiedlicher optischer Elemente hergestellt werden. Fig. 6 bis 8 zeigen drei geeignete Elemente. Zuerst bezugnehmend auf Fig. 6 wird der von einem herkömmlichen Laser erzeugte, kollimierte Laserstrahl 64 auf einen herkömmlichen Strahlaufweiter 66 gerichtet, der den Durchmesser des Laserstrahls erweitert, aber seine Kollimierung beibehält. Der aufgeweitete Strahl 68 wird auf ein konisches Prisma 70 gerichtet, das dreieckig zu sein scheint, bei Betrachtung in drei Dimensionen aber tatsächlich selbst konisch ist. Das Prisma bricht die optische Energie im aufgeweiteten Strahl 68, um einen Lichtkonus zu bilden, der von Strahlen 72 dargestellt wird.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere Form eines konischen Elementes. In Fig. 7 sollen der originale Laserstrahl 64A, Strahlaufweiter 66A, aufgeweiteter Strahl 68A und die konischen Strahlen 72A mit den entsprechend numerierten Elementen in Fig. 6 identisch sein. Das einzige Element, das sich unterscheidet, ist das konische Prisma 74. Prisma 74 besitzt eine invertierte konische Oberfläche 76, die das optische Gegenstück der normalen, konischen Oberfläche an Element 70 darstellt.
  • Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Lichtstrahlen und der Strahlaufweiter identisch mit den in Fig. 6 und 7 dargestellten sein sollen. Die Identität ist durch Verwendung der gleichen Numerierung für die entsprechenden Elemente, jedoch mit dem Zusatz "B" bei jeder Zahl, angezeigt. In Fig. 8 wird ein konischer Reflektor 76 zur Erzeugung des konischen Lichtmusters 72B benutzt.
  • Während beschrieben wurde, was als bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gilt, sind dem Fachmann Änderungen und Modifikationen dieser Ausführungsformen ersichtlich, sobald er durch die vorstehende technische Beschreibung Kenntnis von der Erfindung erhält. Zum Beispiel, während die Erfindung einen einstufigen Kopiervorgang vorsieht, ist es durchaus möglich, wesentliche Vorteile auch dann zu erzielen, wenn der Vorgang, Scheiben zu kopieren, in zwei oder drei Schritten abliefe, da die Zahl der Kopierschritte noch immer wesentlich geringer wäre als die Zahl der erforderlichen Schritte bei einem facettenweisen Kopiervorgang. Es ist daher beabsichtigt, daß die beigefügten Ansprüche so zu interpretieren sind, daß sie nicht nur die bevorzugten Ausführungsformen, sondern alle solche Änderungen und Modifikationen beinhalten, die in den Anwendungsbereich der Erfindung fallen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Reproduzieren einer vielfach facettierten holographischen Scheibe, die folgendes aufweist:
eine Quellenscheibe (18) mit einer ersten Schicht (28) aus lichtdurchlässigen, entwickeltem photoempfindlichen Material, die eine Vielzahl von in einem Facettenmuster angeordneten Facetten enthält, wobei jede der Facetten einen kollimierten Referenzstrahl erzeugen kann und mit einer benachbarten zweiten Schicht (44) aus lichtdurchlässigem, entwickeltem photoempfindlichen Material, wobei die zweite Schicht die zu reproduzierende, vielfach facettierte Scheibe darstellt und beide Schichten dasselbe Facettenmuster aufweisen,
eine kohärente, an einer auf das Zentrum der Quellenscheibe Normalen angebrachten Lichtquelle (24), wobei die Lichtquelle einen wesentlichen Teil der ersten Schicht in dieser Quellenscheibe mit kohärentem Licht, unter einem vorbestimmten Winkel zur Normalen beleuchten kann und
Mittel zum Positionieren einer aus unbelichtetem, photoempfindlichen Material bestehenden dritten Schicht (54) in der Nähe der zweiten Schicht der Quellenscheibe.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die kohärente Lichtquelle (24) ferner aufweist:
Mittel (64, 68) zum Herstellen eines kollimierten Strahles von kohärentem Licht, welches entlang der Normalen auf das Zentrum der Scheibe auf die Kopierscheibe gerichtet ist und
konische, an der Normalen gelegenen Mittel (70, 74 oder 76), um den kollimierten Strahl zur Herstellung eines konischen Lichtmusters (72) umzulenken, wobei dieses Muster in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Quellenscheiben einen ringförmigen Querschnitt aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das konische Mittel ein lichtdurchlässiges konisches Prisma (70) aufweist, welches eine lichtbrechende Oberfläche zum Umlenken des kollimierten Strahles aufweist, um das konische Lichtmuster (72) herzustellen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das konische Mittel einen lichtreflektierenden Konus (76) aufweist, der an der Normalen auf das Zentrum der Quellenscheibe zentriert ist, wobei die Oberfläche des Konus den kollimierten Strahl (64) reflektiert, um das Lichtmuster herzustellen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, die des weiteren einen Strahlaufweiter (66) aufweist, der zwischen der kohärenten Lichtquelle (24) und dem konischen Mittel gelegen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Lichtquelle (24) die gesamte Oberfläche der Quellenscheibe (18) gleichzeitig beleuchten kann, um die gesamte zweite Schicht (44) der Quellenscheibe auf die dritte Schicht (54) in einem einzelnen Arbeitsgang zu kopieren.
7. Verfahren zum Kopieren einer vielfach facettierten holographischen Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte aufweist:
zur Verfügung stellen einer Quellenscheibe (18) in einer vorbestimmten Position, mit einer ersten Schicht (28) aus lichtdurchlässigem Material, die eine Vielzahl von in einem Facettenmuster angeordneten Facetten enthält, wobei jede der Facetten einen kollimierten Referenzstrahl erzeugen kann, und mit einer benachbarten zweiten Schicht (44) aus lichtdurchlässigem Material, wobei die zweite Schicht die zu kopierende vielfach facettierte holographische Scheibe darstellt und beide Schichten dasselbe Facettenmuster aufweisen,
Anordnen einer unbelichteten photoempfindlichen dritten Schicht (54) in der Nähe der zweiten Schicht der Quellenscheibe und
Beleuchten eines wesentlichen Teils der ersten Schicht der Quellenscheibe mit einem kohärenten Lichtmuster (24), welches in der Ebene der Quellenscheibe einen ringförmigen Querschnitt aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem der Beleuchtungsschritt den Schritt des gleichzeitigen Beleuchtens der gesamten ersten Schicht (28) umfaßt, um in der dritten Schicht (54) eine vollständige Kopie der zweiten Schicht (44) mittels einer einzigen Belichtung herzustellen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, welches des weiteren den Schritt zum Beschichten der dritten Schicht (54) mit einem Fluidum (56) von gleichem Brechungsindex, bevor sie in Nähe der zweiten Schicht gebracht wird, umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Beleuchtungsschritt das Richten eines kollimierten, kohärenten Strahles entlang der Achse durch das Zentrum der Kopierscheibe und das Dazwischenbringen eines konischen Elementes (70, 74 oder 76) umfaßt, welches an der Achse zentriert ist, um den kollimierten, kohärenten Strahl zum Bilden eines Lichtmusters mit einem ringförmigen Querschnitt umzulenken.
DE8787110155T 1986-09-15 1987-07-14 Verfahren und vorrichtung zum kopieren holographischer scheiben. Expired - Fee Related DE3782593T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/906,865 US4790612A (en) 1986-09-15 1986-09-15 Method and apparatus for copying holographic disks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3782593D1 DE3782593D1 (de) 1992-12-17
DE3782593T2 true DE3782593T2 (de) 1993-05-13

Family

ID=25423112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8787110155T Expired - Fee Related DE3782593T2 (de) 1986-09-15 1987-07-14 Verfahren und vorrichtung zum kopieren holographischer scheiben.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4790612A (de)
EP (1) EP0260401B1 (de)
JP (1) JPS6374086A (de)
DE (1) DE3782593T2 (de)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4918469A (en) * 1980-11-05 1990-04-17 Mcgrew Stephen P Diffractive color and texture effects for the graphic arts
IL85108A0 (en) * 1988-01-15 1988-08-31 Yeda Res & Dev Method for producing holograms particularly for holographic helmet displays
GB8814233D0 (en) * 1988-06-15 1988-07-20 Chubb Electronics Ltd Data carriers
US4988154A (en) * 1988-09-16 1991-01-29 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus of producing an arcuate rainbow hologram
US5453338A (en) * 1992-03-31 1995-09-26 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Hologram and method of and apparatus for producing the same
CH683297A5 (fr) * 1990-07-04 1994-02-15 Suisse Electronique Microtech Procédé de reproduction d'un élément optique holographique et utilisation de l'élément optique holographique obtenu.
GB2249192B (en) * 1990-07-18 1994-10-12 Sony Magnescale Inc Hologram scales
FR2669128B1 (fr) * 1990-11-13 1994-06-24 Broussaud Georges Systeme holographique de duplication d'objets plans capable d'un pouvoir de resolution tres eleve.
US5182659A (en) * 1991-02-20 1993-01-26 Holographix, Inc. Holographic recording and scanning system and method
US5615050A (en) * 1993-09-02 1997-03-25 International Business Machines Corporation Optical system with reduced focus spot size
US6085978A (en) * 1994-08-17 2000-07-11 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanners of modular construction and method and apparatus for designing and manufacturing the same
US6073846A (en) 1994-08-17 2000-06-13 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning system and process and apparatus and method
US6547144B1 (en) 1994-08-17 2003-04-15 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning system for carrying out light collection operations with improved light collection efficiency
US6003772A (en) * 1994-08-17 1999-12-21 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning system employing holographic scanning disc having dual-fringe contrast regions for optimized laser beam scanning and light collection operations
US7051922B2 (en) * 1994-08-17 2006-05-30 Metrologic Instruments, Inc. Compact bioptical laser scanning system
US6199759B1 (en) * 1994-08-17 2001-03-13 Metrologic Instruments, Inc. Bar code symbol scanning system having a holographic laser scanning disc utilizing maximum light collection surface area thereof and having scanning facets with optimized light collection efficiency
US6158659A (en) * 1994-08-17 2000-12-12 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning system having multiple laser scanning stations for producing a 3-D scanning volume substantially free of spatially and temporally coincident scanning planes
US6006993A (en) * 1994-08-17 1999-12-28 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning system for carrying out laser beam scanning operations with improved scan angle multiplication efficiency and carrying out light collection operations with improved light collection efficiency
US6758402B1 (en) * 1994-08-17 2004-07-06 Metrologic Instruments, Inc. Bioptical holographic laser scanning system
US5555108A (en) * 1994-08-31 1996-09-10 Hughes Electronics Holographic exposure prism
US6619550B1 (en) 1995-12-18 2003-09-16 Metrologic Instruments, Inc. Automated tunnel-type laser scanning system employing corner-projected orthogonal laser scanning patterns for enhanced reading of ladder and picket fence oriented bar codes on packages moving therethrough
US6629640B2 (en) 1995-12-18 2003-10-07 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning method and system employing visible scanning-zone indicators identifying a three-dimensional omni-directional laser scanning volume for package transport navigation
JP4330762B2 (ja) 2000-04-21 2009-09-16 富士フイルム株式会社 マルチビーム露光装置
JP4099819B2 (ja) * 2002-02-07 2008-06-11 ソニー株式会社 ホログラフィック・ディスク・レコーディング・システム
KR100555789B1 (ko) * 2003-04-30 2006-03-03 주식회사 대우일렉트로닉스 홀로그래픽 롬 시스템
KR100477359B1 (ko) * 2003-04-30 2005-03-22 주식회사 대우일렉트로닉스 홀로그래픽 롬 시스템
KR100555950B1 (ko) * 2003-06-30 2006-03-03 주식회사 대우일렉트로닉스 홀로그래픽 롬의 얼라인 측정장치
KR100600309B1 (ko) * 2004-06-04 2006-07-14 주식회사 대우일렉트로닉스 반사 홀로그램을 이용한 데이터 기록/재생 장치 및 그 방법
JP2006018864A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Sony Corp ホログラム複製方法
WO2009025897A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-26 Inphase Technologies, Inc. Hrom replication methods, devices or systems, articles used in same and articles generated by same
KR101225561B1 (ko) 2010-09-07 2013-01-24 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 투사형 영상 표시 장치
EP2615412B1 (de) 2010-09-07 2016-06-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Scannervorrichtung und vorrichtung zur messung der dreidimensionalen form eines objekts
EP3570083B1 (de) 2010-09-07 2021-04-07 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Beleuchtungsvorrichtung mit kohärenter lichtquelle

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3226557A (en) * 1963-01-18 1965-12-28 Robert M Goodman Photosensitive scanner for detecting radiation from any azimuthal angle
US3419321A (en) * 1966-02-24 1968-12-31 Lear Siegler Inc Laser optical apparatus for cutting holes
US3758186A (en) * 1966-11-30 1973-09-11 Battelle Development Corp Method of copying holograms
US4170396A (en) * 1975-04-14 1979-10-09 Siemens Aktiengesellschaft Optical component element
FR2337589A1 (fr) * 1976-01-06 1977-08-05 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'excitation d'ondes notamment d'ondes ultra-sonores incluant une lentille
US4339168A (en) * 1978-02-06 1982-07-13 Eidetic Images, Inc. Holograms created from cylindrical hologram masters
US4547037A (en) * 1980-10-16 1985-10-15 Regents Of The University Of Minnesota Holographic method for producing desired wavefront transformations
US4415224A (en) * 1981-06-08 1983-11-15 International Business Machines Corporation Holographic scanner disc with different facet areas
US4623776A (en) * 1985-01-03 1986-11-18 Dow Corning Corporation Ring of light laser optics system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0220992B2 (de) 1990-05-11
JPS6374086A (ja) 1988-04-04
DE3782593D1 (de) 1992-12-17
US4790612A (en) 1988-12-13
EP0260401B1 (de) 1992-11-11
EP0260401A3 (en) 1990-03-28
EP0260401A2 (de) 1988-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3782593T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum kopieren holographischer scheiben.
DE3856410T2 (de) Verfahren zur Erzeugung einer Anzeige mit einem Beugungsgitterbild und durch das Verfahren erzeugte Anzeige
EP0896260B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hologrammen im Kontaktkopierverfahren
DE69220629T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Musters eines Aufzeichnungselementes
DE2952607C2 (de) Verfahren zur optischen Herstellung einer Einstellscheibe für eine Kamera
DE69025109T2 (de) Methode zur Herstellung von am Rand verblassenden Hologrammen
DE69624539T2 (de) Vorrichtung zur dreidimensionalen Bildanzeige
DE3125205C2 (de)
DE69228926T2 (de) Holographisches aufnahme- und abtastsystem und methode
DE68924903T2 (de) Holografisches Voll-Farben-Daten-Rückgewinnungs- und Projektionssystem.
DE3908300C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen von Vielfachbelichtungshologrammen mit minimiertem Nebensprechen
DE3390337T1 (de) Träger zum Aufzeichnen visueller Abbildungen und mittels Laser geschriebener Daten
DE10127383A1 (de) Stereo-Lithographie-Gerät und Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Objekte
DE3301503A1 (de) Lichtaufzeichnung bei tageslicht und dafuer geeigneter film
DE69023586T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums von hoher Dichte.
DE2218384B2 (de) Holographisches Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Bildes aus einer Serie von zweidimensionalen Bildern unterschiedlicher Perspektive
DE2744236A1 (de) Verfahren zur herstellung von holographischen linsen sowie diese verwendendes informationsverarbeitungsverfahren
DE2733209A1 (de) Verfahren und leser zum optischen lesen eines informationstraegers
DE1462446A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bilduebertragung
DE69310880T2 (de) Multiplex-Hologramm für eine zentrisch montierte, hochgesetzte Bremsleuchte mit Fernbeleuchtung
DE3908307C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen von Vielfachbelichtungshologrammen
DE2055785A1 (de)
DE69527013T2 (de) Verfahren zur herstellung eines optisch variablen bildes
DE1623803B2 (de) Verfahren zur herstellung von reflexions und transmissions gittern
DE1280581B (de) Verfahren, Aufzeichnungstraeger und Vorrichtung zum Speichern von Informationen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee