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DE3734438A1 - Verfahren zur herstellung eines reflexionshologramms - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines reflexionshologramms

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DE3734438A1
DE3734438A1 DE19873734438 DE3734438A DE3734438A1 DE 3734438 A1 DE3734438 A1 DE 3734438A1 DE 19873734438 DE19873734438 DE 19873734438 DE 3734438 A DE3734438 A DE 3734438A DE 3734438 A1 DE3734438 A1 DE 3734438A1
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Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reflexionshologramms durch Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mit interferierender Laserstrahlung, durch die in der lichtempfindlichen Schicht parallel zur Schichtoberfläche Ebenen gleicher Phasendifferenz mit einem von der Wellenlänge des von dem Hologramm zu reflektirenden Lichtes vorgegebenen Abstand gebildet werden.
Die auf diese Weise belichteten lichtempfindlichen Schichten werden anschließend in bekannter Weise entwickelt. Als lichtempfindliche Schichten haben sich für die Herstellung solcher holographischer Spiegel insbesondere Dichromat-Gelatine-Schichten bewährt.
Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Herstellung von Reflexionshologrammen in der Weise, daß der lichtempfindliche Film als Schicht auf einem ebenen transparenten Substrat parallel zu einem Spiegel positioniert und auf seiner gesamten Fläche mit einem entsprechend zweidimensional aufgeweiteten Laserstrahlenbündel von entsprechendem Querschnitt großflächig belichtet wird. Das Laserlicht durchdringt als Referenzwelle den lichtempfindlichen Film und das Substrat, wird von der Spiegelfläche reflektiert, durchläuft von neuem den Film als Objektwelle und bildet in dem Film die gewünschten Interferenzebenen.
Dieses bekannte Verfahren hat verschiedene Nachteile, wenn homogen reflektierende Hologramme erzeugt werden sollen. So ist es z. B. insbesondere bei großflächigen Hologrammen außerordentlich schwierig, die erforderliche hohe Konstanz des senkrechten Abstandes zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der Spiegelfläche für die Dauer der Belichtungszeit einzuhalten. Dieser Abstand muß nämlich auf der gesamten Fläche auf Bruchteile der Wellenlänge des Lichts konstant gehalten werden, wenn man ein Hologramm mit gleichmäßigen Reflexionseigenschaften erzeugen will, da bereits kleinste Abstandsänderungen während der Belichtungszeit zu einer Auslöschung bzw. Schwächung des aufgezeichneten Interferenzmusters führen. Außerdem ist die erreichbare Größe des so hergestellten Hologramms dadurch begrenzt, daß die notwendige homogene Ausleuchtung der gesamten Fläche schwierig zu erreichen ist. Man kann zwar die Belichtung segmentweise in der Art vornehmen, daß einzelne Flächenelemente nacheinander belichtet werden, doch ist es dabei unvermeidbar, daß die Nahtstellen sichtbar werden und stören.
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-OS 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 zur Herstellung von Reflexionshologrammen dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Herstellung von großflächigen Reflexionshologrammen vereinfacht und verbessert wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die lichtempfindliche Schicht mit wenigstens einem Laserstrahlenbündel unter einem vorgegebenen Einfallswinkel in einer ersten Richtung linien- bzw. streifenförmig belichtet und zwischen der lichtempfindlichen Schicht und dem Laserstrahlenbündel eine kontinuierliche Relativbewegung in einer zweiten Richtung mit einer Geschwindigkeit erzeugt wird, die die ausreichende Belichtung der Schicht sicherstellt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des neuen Verfahrens wird als Laserstrahlenbündel ein im wesentlichen zweidimensionales divergentes statisches Laserstrahlenbüschel verwendet, das auf der lichtempfindlichen Schicht ein sich in der ersten Richtung erstreckendes Lichtband bildet.
Bei einer zweiten Ausführungsform wird als Laserstrahlenbündel ein im wesentlichen eindimensionales paralleles Laserstrahlenbündel verwendet, und dieses auf der lichtempfindlichen Schicht einen Lichtpunkt bzw. kleinen Lichtfleck bildenden Laserstrahlenbündel wird durch ein Lichtablenksystem dynamisch in der zweiten Richtung abgelenkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Erzeugung der Interferenzstruktur in der lichtempfindlichen Schicht nicht auf rein statische Weise durch großflächige Belichtung der gesamten Fläche, sondern auf kontinuierliche Weise durch streifenförmige Belichtung und Relativbewegung zwischen dem Strahlenbündel und der lichtempfindlichen Schicht. Dabei sind die Relativgeschwindigkeit zwischen der lichtempfindlichen Schicht und dem Strahlenbündel, sowie die Intensität und die Breite bzw. der Durchmesser des Strahlenbündels so aufeinander abzustimmen, daß die benötigte Lichtenergie auf die lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird. Infolge der kontinuierlichen Relativbewegung zwischen Strahlenbündel und lichtempfindlicher Schicht können auf diese Weise Hologramme von praktisch unbegrenzter Länge hergestellt werden.
Im Gegensatz zu dem bekannten statischen Belichtungsverfahren braucht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich an der streifenförmigen Reflexionsfläche des schmalen Strahlenbündels, an der die mit der Referenzwelle interferierende Objektwelle erzeugt wird, der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der Reflexionsfläche sehr genau konstantgehalten zu werden. Das aber ist unvergleichlich einfacher als die exakte Einhaltung dieses Abstandes auf der gesamten Hologrammfläche. Aus diesem Grunde lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr viel gleichmäßigere Reflexionshologramme herstellen als mit dem bekannten Verfahren.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß im Gegensatz zu den Verfahren mit statischer Belichtung optische Fehler in der lichtempfindlichen Schicht oder in dem Substrat, wie Einschlüsse oder Blasen, sowie Oberflächenstörungen wie Kratzer und Staub, keine diese Fehler noch verstärkende holographische Bilder diese Fehler erzeugen. Auch unter diesem Gesichtspunkt ist als die optische Qualität der erfindungsgemäß hergestellten Reflexionshologramme besser als die optische Qualität der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Reflexionshologramme.
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.
Für die Erzeugung der Objektwelle, die zusammen mit der Referenzwelle die Interferenzstruktur in der lichtempfindlichen Schicht bildet, kann in bekannter Weise ein parallel zur lichtempfindlichen Schicht angeordnete spiegelnde Oberfläche dienen. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Belichtung nur linien- bzw. streifenförmig erfolgt, kann in diesem Fall ein Spiegel mit einer in der Bewegungsrichtung der lichtempfindlichen Schicht gekrümmten Oberfläche zur Anwendung kommen, beispielsweise in Spiegel mit einer zylinderförmig ausgebildeten Oberfläche. Vorzugsweise wird die Spiegelfläche dabei über eine Immersionsflüssigkeit an die lichtempfindliche Schicht oder an die Trägerfolie der lichtempfindlichen Schicht optisch angekoppelt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der die Objektwelle erzeugenden reflektierenden Fläche dadurch konstant gehalten, daß die Grenzfläche lichtempfindliche Schicht/Luft oder gegebenenfalls die Grenzfläche Trägerfolie/Luft als Reflexionsfläche dient, das heißt es wird auf eine zusätzliche Spiegelfläche für die Erzeugung der Objektwelle verzichtet. Dadurch ergibt sich der entscheidende weitere Vorteil, daß alle translatorischen Relativbewegungen zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der reflektierenden Fläche vermieden werden.
Um bei kleinen Einstrahlungswinkeln, das heißt bei Winkeln unterhalb des Grenzwinkels der Totalreflexion, das Reflexionsvermögen an der freien Oberfläche zu erhöhen, kann man diese Grenzfläche, das heißt die freie Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht bzw. der Trägerfolie, mit einer reflektierenden Flüssigkeit, wie beispielsweise Quecksilber, in Kontakt bringen. Die reflektierte Objektwelle entsteht auf diese Weise an der Grenzfläche lichtempfindliche Schicht/Quechsilber bzw. Trägerfolie/Quecksilber.
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 zeigt
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 ein 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 bzw. mit der Trägerfolie 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 Laserstahlbündel 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 Ausweitung 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 der 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 enem 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, so daß das Strahlenbüschel 6 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, beipielsweise 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 dargestellte Einstrahlung in die lichtempfindliche Schicht von der Substratseite her hat außerdem die weitere günstige Eigenschaft, daß das Verfahren verhältnismäßig unempfindlich ist gegen Veränderungen des Einstrahlungswinkels Alpha während der Belichtung. Die zulässige Toleranz im Einstrahlungswinkel, das heißt die zulässige Änderung des Einstrahlungswinkels während der Belichtung, hängt außer von der Größe des Einstrahlungswinkels selbst von dem Abstand der lichtempfindlichen Schicht von der den Objektstrahl erzeugenden reflektierenden Fläche ab. Je größer dieser Abstand ist, umso höher 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 Fläche 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. Dagegen würde die Winkeltoleranz bei Einstrahlung auf der Seite der lichtempfindlichen Schicht von der reflektierenden Fläche der Trägerfolie einen wesentlich geringeren Wert als 0,1 Grad betragen, so daß in diesem Fall wesentlich höhere Anforderungen an die Präzision einer hierfür geeigneten mechanischen Einrichtung gestellt würden.
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 Einfallswinkels 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 gehalten wird. 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 dem 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 kontant bleibe.
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 (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines Reflexionshologramms durch Belichten einer lichtempfindlichen Schicht mit interferierender Laserstrahlung, durch die in der lichtempfindlichen Schicht parallel zur Oberfläche der Schicht Ebenen gleicher Phasendifferenz mit einem von der Wellenlänge des von dem Hologramm zu reflektierenden Lichtes vorgegebenen Abstand gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht mit wenigstens einem Laserstrahlenbündel unter einem vorgegebenen Einfallswinkel in einer ersten Richtung linien- bzw. streifenförmig belichtet und zwischen der lichtempfindlichen Schicht und dem Laserstrahlenbündel eine kontinuierliche Relativbewegung in einer zweiten Richtung mit einer Geschwindigkeit erzeugt wird, die die ausreichende Belichtung der Schicht sicherstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Laserstrahlenbündel ein im wesentlichen zweidimensionales divergentes statisches Laserstrahlenbüschel verwendet wird, das auf der lichtempfindlichen Schicht ein sich in der ersten Richtung erstreckendes Lichtband bildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Laserstrahlenbündel ein im wesentlichen eindimensionales paralleles Laserstrahlenbündel verwendet und dieses Laserstrahlenbündel durch ein Lichtablenksystem dynamisch in der zweiten Richtung abgelenkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die linien- bzw. streifenförmige Belichtung in Richtung quer zur Längsrichtung der Relativbewegung erfolgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfester Anordnung der Einrichtungen zur Erzeugung des Laserstrahlenbündels die lichtempfindliche Schicht bzw. das die lichtempfindliche Schicht tragende Substrat kontinuierlich bewegt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierte Objektstrahl für die Erzeugung der Interferenzstruktur an einer Spiegelfläche erzeugt wird, die über eine Immersionsflüssigkeit an die lichtempfindliche Schicht oder an den Träger angekoppelt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der lichtempfindlichen Schicht auf einem lichtdurchlässigen Träger, insbesondere eine Folie, die Einstrahlung des Laserstrahlenbündels auf der der Schicht abgekehrten Seite des Trägers erfolgt, und daß als reflektierter Objektstrahl für die Erzeugung der Interferenzstruktur der an der freien Grenzfläche der lichtempfindlichen Schicht reflektierte Anteile des Laserstrahlenbündels dient.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstrahlung des Laserstrahlenbündels in den Träger oder unmittelbar in die lichtempfindliche Schicht mit Hilfe eines langgestreckten, mit dem Träger bzw. mit der lichtempfindlichen Schicht über eine Immersionsflüssigkeit in Kontakt stehenden Prismenkörpers erfolgt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Reflxionsgrades an der freien Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht diese Oberfläche mit der Oberfläche einer lichtreflektierenden Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtreflektierende Flüssigkeit Quecksilber verwendet wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Lichtpunkts zur Erzeugung eines definierten Intensitätsprofils in Ablenkrichtung rechnergesteuert variiert wird.
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DE19873734438 DE3734438A1 (de) 1987-10-12 1987-10-12 Verfahren zur herstellung eines reflexionshologramms
JP63253955A JP2863533B2 (ja) 1987-10-12 1988-10-11 ホログラフィ・ミラーの製造方法
DE3855997T DE3855997T2 (de) 1987-10-12 1988-10-11 Verfahren zur Herstellung eines holographischen Spiegels
ES88402563T ES2107409T3 (es) 1987-10-12 1988-10-11 Procedimiento para fabricar un espejo holografico.
EP88402563A EP0316207B1 (de) 1987-10-12 1988-10-11 Verfahren zur Herstellung eines holographischen Spiegels
US07/731,351 US5145756A (en) 1987-10-12 1991-07-15 Method for making a holographic mirror

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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.
DE4110235C2 (de) * 1991-03-28 1995-03-16 Ver Glaswerke Gmbh Verfahren zur Herstellung eines am Rand eine Übergangszone aufweisenden holographischen Elements für eine Windschutzscheibe
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
US6957650B2 (en) 2002-02-15 2005-10-25 Biosynergetics, Inc. 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
EP1671163A4 (de) * 2003-09-26 2009-10-21 Pd Ld Inc Verfahren zur herstellung von volumen-bragg-gitter-elementen
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、背光照明系统及显示系统
EP2602653B1 (de) 2011-12-08 2020-09-16 Essilor International Methode zum Bestimmen der Konfiguration eines ophthalmischen Filters
EP2602655B1 (de) 2011-12-08 2024-04-03 Essilor International Ophthalmischer Filter
EP2602654B1 (de) 2011-12-08 2023-04-19 Essilor International Ophthalmischer Filter
FR3149697A1 (fr) 2023-06-08 2024-12-13 Daniel AIT-YAHIATENE Dispositif perfectionné permettant d'améliorer la vision d'un être humain.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551018A (en) * 1969-05-01 1970-12-29 Karl A Stetson Total internal reflection holography
GB2071866A (en) * 1980-03-13 1981-09-23 Marconi Co Ltd Colour selective holographic reflector
EP0106607A2 (de) * 1982-10-15 1984-04-25 Applied Holographics Public Limited Company Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hologrammen
GB2159979A (en) * 1984-06-09 1985-12-11 Pilkington Perkin Elmer Ltd Improvements in or relating to 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

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
DE3136946A1 (de) * 1981-09-17 1983-03-31 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg "fensterscheibe, insbesondere windschutzscheibe eines kraftfahrzeugs"
GB8802333D0 (en) * 1988-02-03 1988-03-02 Holtronic Technologies Ltd Improvements in manufacture of integrated circuits using holographic techniques

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551018A (en) * 1969-05-01 1970-12-29 Karl A Stetson Total internal reflection holography
GB2071866A (en) * 1980-03-13 1981-09-23 Marconi Co Ltd Colour selective holographic reflector
EP0106607A2 (de) * 1982-10-15 1984-04-25 Applied Holographics Public Limited Company Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hologrammen
GB2159979A (en) * 1984-06-09 1985-12-11 Pilkington Perkin Elmer Ltd Improvements in or relating to 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

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Publication number Publication date
US5145756A (en) 1992-09-08
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DE3855997T2 (de) 1998-03-12
JPH01154079A (ja) 1989-06-16
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DE3855997D1 (de) 1997-09-18
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DE3734438C2 (de) 1990-12-20
ES2107409T3 (es) 1997-12-01

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