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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Belichtung eines nicht ebenen Objektes, eine optische Komponente und ein Belichtungssystem mit der optischen Komponente.
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Direktbelichtungssysteme dienen zur Belichtung von Objekten, um fototechnische Strukturen darauf aufzubringen. Die Hauptaufgabe solcher Belichtungssysteme ist es, strukturiertes Licht präzise auf das zu belichtende Objekt zu strahlen. Allerdings weisen Direktbelichtungssysteme eine begrenzte Tiefenschärfe bei hohen Auflösungen auf. Aus diesem Grund müssen zu belichtende Strukturen mit unterschiedlichen Konturhöhen in unterschiedlichen Verfahrensschritten nacheinander belichtet werden, wobei das Belichtungssystem zwischen den Belichtungsvorgängen auf die jeweils neue Höhe justiert werden muss. Dies ist extrem zeitaufwändig und kann aufgrund des Zusammensetzens von in unterschiedlichen Prozess-Schritten erzeugten Strukturen zu Qualitätsproblemen führen, vor allem bei feinen Strukturen.
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Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zur Belichtung eines nicht ebenen Objekts sowie eine optische Komponente und ein Belichtungssystem mit der optischen Komponente bereitzustellen, die eine vereinfachte Belichtung von nicht ebenen Objekten, also Objekten, die eine zu belichtende Oberfläche mit unterschiedlichen Konturhöhen aufweisen, ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei diesem Verfahren zur Belichtung eines nicht ebenen Objekts wird auf die zu belichtende nicht ebene Oberfläche des Objektes eine optische Komponente angeordnet, deren Konturen derart gebildet sind, dass eine konstante Lichtpfadlänge zwischen Lichtausgang einer Belichtungsquelle oder eines Bearbeitungskopfes zur Belichtung des nicht ebenen Objekts und jedem Punkt auf der Oberfläche des zu belichtenden nicht ebenen Objektes während eines einzigen Belichtungsvorgangs erzeugt wird.
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Durch eine an die Kontur des zu belichtenden Objekts angepasste Form der optischen Komponente kann eine Belichtung in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen. Das heißt, dass das Belichtungssystem nicht bei jeder Höhenänderung in der Kontur der Oberfläche des Objektes nachjustiert werden muss. In einem einzigen Belichtungsvorgang kann die Oberfläche des nicht ebenen Objektes belichtet werden. Dies spart Zeit und Geld und verringert die Wahrscheinlichkeit von Qualitätsproblemen, welche durch Zusammensetzen mehrerer in unterschiedlichen Schritten belichteten Teilbereiche des Objekts auftreten können.
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Auch kann das Objekt in einer Position oder in einer Aufspannung auf einem Tisch oder einer Auflage des Belichtungssystems zu einer erhöhten Genauigkeit bei der Belichtung der Oberfläche des nicht ebenen Objektes führen.
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Bevorzugt wird die optische Komponente, welche eine erste nicht ebene Kontur und gegenüberliegend eine zweite nicht ebene Kontur aufweist, mit der ersten nicht ebenen Kontur auf die zu belichtende nicht ebene Oberfläche des Objektes aufgelegt, so dass die erste nicht ebene Kontur unmittelbar auf der Oberfläche des Objektes anliegend positioniert wird. Dadurch erfolgt eine selbständige Ausrichtung der optischen Komponente zum nicht ebenen optischen Objekt. Zudem wird eine zusätzliche Lichtbrechung des Lichtstrahls beim Übergang von der ersten nicht ebenen Kontur zur Oberfläche des zu belichtenden nicht ebenen Objektes verhindert.
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Bei dem Verfahren kann die zweite nicht ebene Kontur der optischen Komponente, die den Belichtungsstrahl der Beleuchtungsquelle oder dem Bearbeitungskopf zugewandt ist, zumindest in Abschnitten stufenförmig ausgebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung der zweiten nicht ebenen Kontur der optischen Komponente wird bei einer Verfahrbewegung der Belichtungsquelle relativ zu dem zu belichtenden nicht ebenen Objekt eine Tiefenschärfe der Belichtungsquelle sequentiell angesteuert und an die Stufen angepasst verfahren.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass bei einer zweiten nicht ebenen Kontur der optischen Komponente, die der Belichtungsquelle zugeordnet ist und stufenlos ausgebildet ist, eine Verfahrbewegung der Belichtungsquelle relativ zum zu belichtenden nicht ebenen Objekt eine Tiefenschärfe der Belichtungsquelle kontinuierlich an den Verlauf der Kontur angepasst wird. Bevorzugt erfolgt dies durch eine Vorkompensation der optischen Verzerrung durch Modifikation der Belichtungsdaten. Somit kann eine Verzerrung der auftretenden Lichtstrahlen minimiert werden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein optisches Belichtungssystem gelöst, welches eine Belichtungsquelle aufweist, welche einen Belichtungsstrahl in Richtung auf eine Auflage aussendet, wobei ein zu belichtendes nicht ebenes Objekt und eine auf dem nicht ebenen Objekt angeordnete optische Komponente auf der Auflage positioniert sind und eine dem nicht ebenen Objekt zugewandte und dort aufliegende erste nicht ebene Kontur der optischen Komponente an die Form des zu belichtenden nicht ebenen Objektes angepasst ist und der Belichtungsquelle oder einem Bearbeitungskopf, der einen Belichtungsstrahl aussendet, zugewandt eine zweite nicht ebene Kontur der optischen Komponente derart ausgebildet ist, dass eine konstante Lichtpfadlänge zwischen einem Lichtausgang der Belichtungsquelle oder des Bearbeitungskopfes und jeden Punkt auf der Oberfläche des zu belichtenden nicht ebenen Objektes während eines einzigen Belichtungsvorgangs vorgesehen ist.
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Dadurch kann mit einer an die Kontur der Oberfläche des zu belichtenden Objektes angepasste optische Komponente eine Belichtung in einem einzigen Prozessschritt erfolgen. Das heißt, dass das Belichtungssystem nicht bei jeder Höhenänderung der Kontur des zu belichtenden Objektes nachjustiert werden muss.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Belichtungsquelle in unterschiedliche Verfahrrichtungen im selben Abstand zu einer virtuellen planaren Ebene durch den höchsten Punkt der optischen Komponente verfahrbar ist, so dass von der Belichtungsquelle oder dem Bearbeitungskopf ausgesendete Belichtungsstrahlen parallel zueinander sind und im Wesentlichen senkrecht auf die virtuelle planare Ebene treffen. Da die optische Komponente so gebildet ist, dass sie für jeden Bereich des zu belichtenden Objekts die passende Form aufweist, um eine Höhenjustierung des Belichtungssystems zu vermeiden, d.h. dass das Belichtungssystem in einem vorgegebenen konstanten Abstand zum Objekt verfahren werden kann, kann die Belichtung schneller und in einem Arbeitsgang erfolgen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine optische Komponente, insbesondere zur Verwendung in einem optischen Belichtungssystem gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gelöst, wobei die optische Komponente einen Körper mit einer ersten nicht ebenen Kontur aufweist, die an die Oberfläche eines zu belichtenden nicht ebenen Objektes angepasst ist und eine zweite nicht ebene Kontur aufweist, die der ersten nicht ebenen Kontur gegenüberliegt und eine Eintrittsseite für den Belichtungsstrahl bildet und dass die erste und zweite nicht ebene Kontur zur Einstellung einer konstanten Lichtpfadlänge zwischen einem Lichtausgang einer Belichtungsquelle oder einem Bearbeitungskopf und jeden Punkt auf der Oberfläche des zu belichtenden nicht ebenen Objektes während eines einzigen Belichtungsvorganges angepasst sind. Diese optische Komponente ermöglicht es, die Belichtungsquelle oder den Bearbeitungskopf zur Führung des Belichtungsstrahls in einem immer konstanten Abstand zu verfahren, also keine Höhenjustierung vorzunehmen, auch wenn das zu belichtende Objekt nicht eben ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die der Belichtungsquelle oder dem Bearbeitungskopf zugewandte Kontur der optischen Komponente zumindest in Abschnitten davon eine stufenförmige oder stufenlose Oberfläche aufweist.
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Vorteilhafterweise ist die erste und zweite nicht ebene Kontur zu einer gemeinsamen Achse des Körpers ausgerichtet, wobei bei dem Körper aus einem Material mit einem Brechungsindex n = 2 die erste und zweite nicht ebene Kontur spiegelsymmetrisch zur Achse ausgerichtet sind.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste und zweite nicht ebene Kontur einander gegenüberliegend zu einer gemeinsamen Achse des Körpers ausgerichtet sind, wobei bei dem Körper der optischen Komponente aus einem Material mit einem Brechungsindex n < 2, beispielsweise n = 1,4 oder n = 1,5 die zweite nicht ebene Kontur bzw. die der Belichtungsquelle zugeordnete Kontur eine vertikale Verzerrung zur ersten unteren Kontur um den Betrag 1 / (n-1) aufweist. Dadurch kann wiederum eine Anpassung an eine konstante Lichtpfadlänge ermöglicht sein.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die optische Komponente aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem transparenten Kunststoffmaterials, beispielsweise Acryl, besteht und durch eine Fräs- und/oder Schleifbearbeitung oder durch Gießen hergestellt ist.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Belichtungssystems,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines zu belichtenden nicht ebenen Objektes,
- 3 eine perspektivische Ansicht einer optischen Komponente, die an das zu belichtende nicht ebene Objekt angepasst ist, und
- 4 eine schematische Seitenansicht auf das zu belichtende Objekt während eines Belichtungsvorganges.
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In 1 ist beispielhaft ein Belichtungssystem 11 dargestellt. Dieses Belichtungssystem 11 umfasst ein Gehäuse 13 mit einem Maschinengrundgestell, auf welchem eine Auflage 12 verfahrbar aufgenommen ist. Diese Auflage 12 dient zur Aufnahme eines zu belichtenden Objektes 14. Dieses kann aufgelegt werden oder aufgespannt gehalten sein. Bedienerseitig ist in dem Gehäuse 13 eine Gehäuseöffnung 15 vorgesehen, durch welche die Auflage 12 zur Bestückung mit dem Objekt 14 zumindest teilweise herausgefahren werden kann. Ebenso kann zur Entnahme des zumindest einen Objektes 14 von der Auflage 12 entnommen oder aus dem Gehäuse 13 herausgefahren werden. Das Belichtungssystem 11 umfasst zumindest einen Bearbeitungskopf 16. Durch den Belichtungsklopf 16 wird ein Belichtungsstrahl 17 von einer Belichtungsquelle 20 auf das zu belichtende Objekt 14 gerichtet. Der Bearbeitungskopf 16 wird bevorzugt an einem Linearachsensystem 18, 19 verfahrbar vorgenommen. Beispielsweise ist eine Führungsachse 19 in Y-Richtung verfahrbar, um eine Führungsachse 18 zu verfahren, wobei entlang der Führungsachse 18 der zumindest eine Bearbeitungskopf 16 verfahrbar ist. Die Verschiebung des Linearachsensystems 18, 19 und des zumindest einen Bearbeitungskopfes 16 erfolgt vom Computerprogramm gesteuert mit einer Steuerung 27. Diese weist bevorzugt eine Bedienoberfläche 28 sowie ggf. ein Display auf. Dadurch können die einzelnen Programmschritte und Verfahrensabläufe eingegeben und/oder gestartet werden.
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In 2 ist ein zu belichtendes Objekt 14 perspektivisch dargestellt. Die Form und Geometrie dieses zu belichtenden nicht ebenen Objektes 14ist nur beispielhaft. Ein solches Objekt 14 kann eine Schale, eine Abdeckung, eine Verkleidung von einem Gerät oder Bauteilen oder eine Bauteilkomponente oder dergleichen sein. Dieses Objekt 14 umfasst einen Körper 31, der beispielsweise eine Außenseite 32 mit einer gekrümmten Oberfläche 33 aufweist. Diese gekrümmte Oberfläche 33 kann durch zwei Stirnseiten 34, 35 begrenzt sein, auf welchen der Körper 31 auf einer Auflage beispielsweise aufliegt. Der Verlauf der gekrümmten Oberfläche 33 kann vielfältig sein und auch Erhebungen und Vertiefungen umfassen. Das nicht ebene Objekt 14 kann dabei eine konkav und/oder konvex gekrümmte Außenseite als auch weitere Konturen oder stufenförmige Erhöhungen oder Vertiefungen aufweisen.
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Die Oberfläche 33 des Objektes 14 kann mittels eines Belichtungsstrahles 17 belichtet bzw. bearbeitet werden. Sofern der Bearbeitungskopf 16 beispielsweise entlang der X-Richtung verfahren wird und einen Belichtungsstrahl 17 entlang der Verfahrrichtung V1 gemäß der Darstellung in 2 die Oberfläche 33 des Objektes 14 überfährt, ändert sich aufgrund des nicht ebenen Objektes 14 bzw. der Krümmung der Oberfläche 33 an der Außenseite 32 fortwährend der Abstand eines Lichtpfades zum Bearbeitungskopf 16. Dadurch wäre eine Justierung in der Höhe des Belichtungssystems erforderlich, da Direktbelichtungssysteme eine begrenzte Tiefenschärfe bei einer hohen Auflösung besitzen.
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Zur Belichtung solcher nicht ebenen Objekte 14 mit Direktbelichtungssystemen wird eine optische Komponente 41 eingesetzt, welche beispielsweise in 3 dargestellt ist. Die optische Komponente 41 umfasst einen Körper 42, der eine erste nicht ebene Kontur 43 aufweist. Diese erste nicht ebene Kontur 43 ist im Verlauf an die Oberfläche 33 der Außenseite 32 des zu belichtenden nicht ebenen Objektes 14 angepasst. Diese erste Kontur 43 erstreckt sich bis zu den Stirnseiten 34, 35 des zu belichtenden Objektes 14 und weist bevorzugt Aufstandsflächen 44 auf, durch welche die optische Komponente 41 auf einer Auflage 12 aufliegen kann. Alternativ können solche Aufstandsflächen 44 auch entfallen. Die optische Komponente 41 selbsthaltend auf dem Objekt 14 aufliegend vorgesehen sein.
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Die optische Komponente 41 weist der ersten nicht ebenen Kontur 43 gegenüberliegend eine zweite nicht ebene Kontur 45 auf. Diese zweite nicht ebene Kontur 45 ist in der Ausgestaltung an die erste nicht ebene Kontur 43 angepasst.
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Die optische Komponente 41 ist aus einem für einen Belichtungsstrahl 16 durchlässigen Material hergestellt. Vorzugsweise ist ein transparentes Material vorgesehen, insbesondere ein transparenter Kunststoff.
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Durch eine solche optische Komponente 41 ist ermöglicht, dass das nicht ebene Objekt 14 in einem einzigen Belichtungsschritt belichtet werden kann. Insbesondere bei einem Direktbelichtungssystem kann mittels dieser optischen Komponente 41 das Objekt 14 mit einer nicht ebenen Oberfläche 33 der Außenseite 32 belichtet werden.
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Zur Belichtung der Außenseite 32 des nicht ebenen Objektes 14 im Belichtungssystem 11 wird die optische Komponente 41 auf die Außenseite 32 des Objektes 14 aufgelegt. Die erste Kontur 43 der optischen Komponente 41 ist derart ausgebildet, dass diese unmittelbar auf der Außenseite 32 aufliegt und der Oberfläche 33 folgt. Die Form der zweiten nicht ebenen Kontur 45 der optischen Komponente 41 ist abhängig von der Form der zu belichtenden Oberfläche 33 und vom Material, aus welchem die optische Komponente gebildet ist, um die Bearbeitung der Oberfläche 33 des Objektes 14 in einem Belichtungsschritt durchzuführen. Diese Durchführung in einem Belichtungsschritt erfordert, dass eine konstante Lichtpfadlänge zwischen einem Lichtausgang des Bearbeitungskopfes 16 und jedem Punkt auf der Oberfläche 33 des zu belichtenden, nicht ebenen Objektes 14 geschaffen wird. Das heißt, dass durch die Form und durch das Material der verwendeten optischen Komponente 41 ein Höhenausgleich erfolgt, um eine quasi fiktive Belichtungsebene L zu schaffen. Dadurch ist kein Nachjustieren des Belichtungssystems erforderlich.
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In Vorbereitung auf die Bearbeitung der Oberfläche 33 des Objektes 14 wird die optische Komponente 41 aufgelegt. Dies ist in 4 dargestellt. Dabei liegt die erste nicht ebene Kontur 43 bündig an der Oberfläche 33 des Objektes 14 auf. Zudem kann die optische Komponente 41 zur exakten Fixierung und Positionierung des Objektes 14 an die zumindest zwei Stirnseiten 34, 35 umgreifen.
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Während einer Belichtung tritt der Belichtungsstrahl 17 durch die optische Komponente 41 hindurch und trifft auf der Oberfläche 33 des Objektes 14 zur Belichtung dieser Oberfläche 33 auf.
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Sofern für die optische Komponente 41 ein Material verwendet wird, welches einen Brechungsindex von n = 2 aufweist, kann die zweite nicht ebene Kontur 45 spiegelbildlich zur ersten nicht ebenen Kontur 43 bezogen auf die Längsmittelachse 46 ausgebildet sein.
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Oftmals weisen die verwendeten Materialien, wie beispielsweise Acryl, einen davon abweichenden Brechungsindex auf. Dieser Brechungsindex von Acryl beispielsweise liegt in einem Bereich von n = 1,4 oder n = 1,5. Somit ist die zweite nicht ebene Kontur 45 der optischen Komponente 41 im Verhältnis zur ersten nicht ebenen Kontur 43 anzupassen. Die zweite nicht ebene Kontur 45 der Komponente 41 wird derart berechnet, dass eine obere Kantenhöhe, ausgehend vom tiefsten Punkt der zweiten Kontur, um den Betrag 1 / (1-n) vergrößert wird, wobei n der Brechungsindex des verwendeten Materials der optischen Komponente 41 darstellt. Wenn also der Brechungsindex bei 1,5 liegt und eine Höhendifferenz von 3 mm bezüglich einer ebenen Fläche zum Beispiel der Auflage 12 auszugleichen ist, dann liegt die Gesamthöhe zumindest an bestimmten Bereichen der optischen Komponente 41 bei 10 mm, wie nachfolgend erklärt wird.
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Wie in 4 zu sehen, ist die Dicke X der optischen Komponente 2 am höchsten Punkt des nicht ebenen Objektes 14 über die gesamte Komponente gleich. Die zweite Kontur 45 der optischen Komponente 41 ist eine vertikale Vergrößerung des Objektprofils um den Betrag 1 / (n-1) im Vergleich zur ersten Kontur 43. Da es sich bei der Abtastfunktion zur Belichtung um eine lineare Abstandsfunktion handelt, bei welcher der optische Pfadanteil = X/n ist, kann X = 0 angenommen werden. X wird also vernachlässigt bzw. die Dicke bzw. Stärke der optischen Komponente 41 am höchsten Punkt des Objektes 14 wird zur Vereinfachung als X = Null angenommen. Die maximale Höhe des nicht ebenen Objektes 14, gemessen von der zur Auflage 12 am weitesten entfernten Stelle zu der der Auflage 12 am nächsten liegenden Stelle, wird als Dicke D bezeichnet. Um nun eine konstante Lichtpfadlänge für beliebige Brechungsindizes n zu erhalten, wird ein Multiplikator m gesucht, durch welchen die optische Komponente 41 entsprechend der Anwendung dimensioniert werden kann.
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Durch die Tatsache, dass die optische Lichtpfadlänge am höchsten Punkt D x m der optischen Komponente
41 (wir haben angenommen, dass X = 0 mm ist) in der Luft identisch ist mit der optischen Lichtpfadlänge, an der das Objekt
14 die Höhe D = 0 mm hat, wie in
4 zu sehen, gilt:
wobei die Brechungszahl von Luft n= 1 ist.
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Somit ergibt sich:
und damit:
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Es folgt also, dass n - 1 = 1/m, oder m = 1/(n-1).
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Bei einer Brechungszahl typischerweise verwendeter Materialien von n= 1,5 und einer maximalen Objekthöhe D = 3 mm ergibt sich also eine Mindestgesamthöhe der Komponente von D / (1,5 - 1) + D = 9 mm, immer noch zur Vereinfachung der Rechnung angenommen, dass X = 0.
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Wenn X = 1 mm als Mindestdicke der optischen Komponente 41 angenommen ist, ergibt sich also eine physikalische Gesamthöhe der optischen Komponente 41 von 10 mm.
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Zur Bestimmung der Dicke der optischen Komponente 41 wird die Berechnung für D1, welches in diesem Beispiel gleich 2 mm ist (bei einer maximalen Objekthöhe von 3 mm und Brechungsindex von 1,5) nachfolgend gezeigt.
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Dabei wird D = 2 mm in Gleichung D / (1,5 - 1) + D eingesetzt. Als Ergebnis resultiert hieraus: 2 mm / (1,5-1) + 2 mm = 6 mm. Wenn wiederum X = 1 mm als Mindestdicke der optischen Komponente 14 angenommen ist, ergibt sich also eine physikalische Gesamthöhe der optischen Komponente 14 von 7 mm.
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Die optische Höhe über die gesamte optische Komponente 41 liegt immer bei 10 mm /1,5, also bei in etwa 6,7 mm.
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Für D = 0, also am höchsten Punkt des Objektes 14 ergibt sich dies wie folgt: Der Lichtweg bis zum Auftreffen auf das Objekt beträgt 7 mm, also 10 mm - 3 mm (kein Lichtdurchgang). Davon weist X = 1 mm einen Brechungsindex von 1,5 auf und der restliche Lichtweg von 6 mm weist einen Brechungsindex von 1 auf, da hier das Licht durch Luft dringt. Somit ergibt sich: 1 mm / 1,5 + 6 mm /1 = ca. 6,7 mm.
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Dasselbe Prinzip ist für jeden Punkt auf der oberen Kontur 45 der optischen Komponente 41 anzuwenden. Somit ist z.B. am Punkt D1 = 2 mm festzustellen, dass die Gesamthöhe der optischen Komponente 41 von 7 mm mit Brechungsindex 1,5 und die restliche Höhe von 2 mm (der Abstand des Objektes 14 von der Auflage 12 - hier 1 mm - ist von der restlichen Gesamthöhe abzuziehen, also 10 mm - 7 mm - 1 mm = 2 mm) mit Brechungsindex 1 (in Luft) addiert ergibt: 7 mm / 1,5 + 2 mm /1 = ca. 6,7 mm.
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Die optische Komponente 41 wird also so gebildet, dass sie bei nicht ebenen Objekten 14, auf welche eine fototechnische Struktur aufgebracht werden soll, den Lichtpfad zum Objekt 14 derart anpasst, dass kein Nachjustieren des Belichtungssystems 3 nötig ist. Dabei kann die optische Komponente 41 für unterschiedlichste Formen von Objekten 14 hergestellt werden, d.h. auch mehrfach in eine oder mehrere Richtungen gekrümmte Objekte 14 etc. Somit kann der Belichtungsvorgang ohne Unterbrechungen durchgeführt werden. Damit werden Fehlerquellen eliminiert, Kosten gesenkt und Zeit gespart.
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Die zweite nicht ebene Kontur 45 der optischen Komponente 41 kann als eine stufenlose Oberfläche ausgebildet werden. Die Oberfläche weist somit eine kontinuierliche Änderung auf.
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Bei der stufenlosen Ausgestaltung der Oberfläche ist bevorzugt vorgesehen, dass abhängig vom Brechungswinkel ein Ausgleichen bzw. ein Nachführen des Belichtungsstrahls bei Belichtung erfolgt. Dies wird auch als Retracing bezeichnet. Dabei wird die auftretende optische Verzerrung des Bildes vorkompensiert, indem die Belichtungsdaten modifziert werden, um die Brechung einzubeziehen oder es werden die entsprechenden Verlängerungen des Lichtpfades beim Design der zweiten nicht ebenen Kontur 45 der optischen Komponente 41 berücksichtigt.
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Alternativ kann die zweite nicht ebene Kontur 45 auch als stufenförmige Oberfläche ausgebildet sein, welche einzelne Stufen S aufweist. Dabei steht jede Stufe S für eine unterschiedliche Tiefenschärfe. Es erfolgt eine sequentielle Belichtung des nicht ebenen Objektes 14 entlang der jeweiligen Höhenlinie. Diese Stufen S können beispielsweise durch Einfräsen erzeugt werden. Dadurch kann eine Verzerrung des Belichtungsstrahles 18 minimiert werden. Für die Ausgestaltung der Stufe S ist bevorzugt eine Breite vorgesehen, bei der die Tiefenschärfe des Belichtungssystems nicht überschritten wird.
