DE1797599A1 - Verfahren und material zur herstellung von dreidimensionalen figur - Google Patents

Description

HÖGER - STELLRECHT- G RIES S B AS H*-

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART 1797599

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1-9 .Oktober 1973

WYN KELLY SWAINSON'

Harald Jensengade 5, IV Copenhagen, 3.V. Dänemark

Verfahren und Material zur Herstellung einer dreidimensionalen Figur

Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Abbildungen, insbesondere von drexdimensxonalen Figuren, wobei von den Parametern einer elektromagnetischen Strahlung Gebrauch gemacht wird, beispielsweise von der Intensität, der Wärme- wirkung sowie deren Kombination oder dergleichen, wodurch ein Volumen eines auf die Strahlung ansprechenden Mediums beeinflußt wird, das flüssig, fest oder gasförmig sein kann.

Mit den bisher bekannten photographischen Verfahren lassen sich

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zweidimensionale Abbildungen erzeugen, und zwar zum Teil mit großer Geschwindigkeit und ohne daß besondere Werkzeuge und geschultes Personal erforderlich sind; ferner sind diese Verfahren reproduzierbar. Ss war jedoch bisher unmöglich, sie zur

^ Erzeugung dreidimensionaler Figuren heranzuziehen. Selbst dann, wenn dreidimensionale, lichtempfindliche Körper bei diesen Verfahren Verwendung fanden, so beispielsweise bei der Erzeugung von Bildern in lichtempfindlichen Gläsern oder Kunststoffen oder bei der Herstellung von Reliefplatten für Druckerzwecke, lassen sich nur der Umfang der erzeugten Figur und Intensitätsschwarikungen steuern, wie dies in der konventionellen Photographie üblich ist. Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem die Gestalt der !Figur in der dritten, räumlichen Dimension teilweise wiedergegeben werden kann, wobei die topographische

* Höhe eines Modells durch die Zeit und Intensität der Belichtung mit im wesentlichen parallelen Lichtstrahlen bestimmt wird, die durch ein Negativ mit variabler Sichte hindurch in einen bei Lichteinwirkung polymerisierbaren Kunststoffkörper gerichtet werden. Jedoch führt auch dieses Verfahren nur zu · einem anrieh zweidimensionalen Erzeugnis Hit variabler Dicke und es kann nicht zur. Herstellung getreuer, dreidimensionaler Abbildungen herangezogen werden, denn dabei süßte die Gestalt

n/ der zu erstellenden Figur auf allen Seiten beeifluöbar sein,

was bei diesem bekannten Verfahren nicht möglich ist.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das im wesentlichen dieselben Vorteile aufweist wie die bekannten Photοverfahren, mit dem jedoch die Herstellung dreidimensionaler Figuren exakt möglich ist. Ausgehend M von einem Verfahren, bei dem ein dreidimensionales, reelles Bild mittels einer Strahlung erzeugt wird, läßt sich diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch lösen, daß dieses Bild in einem Volumen eines Mediums erzeugt wird, das eine auf einen Parameter der Strahlung ansprechende Eigenschaft aufweist. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren lassen sich auf diese Weise freistehende, dreidimensionale Figuren erzeugen, die auf allen Seiten von nicht an der Figurenbildung teilnehmenden Bereichen umgeben sind. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für eine einfache und schnelle Vervielfältigung ^ eines dreidimensionalen Vorbilds mit beliebigem Abbildungsmaßstab, der jedoch in allen drei Dimensionen identisch sein kann. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich dauerhafte und sichtbare Figuren erzeugen, die in einer transparenten Matrix liegen können. Es ist aber auch möglich, dreidimensionale, sich bewegende Abbildungen zu erzeugen, die ebenfalls in einem transparenten Körper liegen, wobei die Bewegung reell oder scheinbar sein kann, indem man in rascher Aufeinanderfolge

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unterschiedliche,feststellende Abbildungen mit kurzen Auf- und Abbauzeiten erzeugt. Es ist ferner möglich, farbige Bilder beziehungsweise Figuren zu erzeugen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren die Basis für ein dreidimensionales Färbfernsehsystem bilden kann. Schließlich ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung plastischer Produkte, die man vom ursprünglichen, der Bilderzeugung dienenden Medium trennen kann. Es lassen sich aber auch auf die V/eise Figuren erzeugen, daß man die der Bilderzeugung dienenden Strahlen entsprechend den gespeicherten Daten einer zu erzeugenden Figur steuert, beispielsweise mittels eines Rechners. Auch lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Formen oder Modelle für die Herstellung von Formen erzeugen, mit deren Hilfe die Vorlage im Originalmaßstab oder mit geänderten Abmessungen in üblicher Weise gegossen wird.

Gemäß der Erfindung wird mit einer geeigneten Vorrichtung ein vorübergehendes oder dauerhaftes, dreidimensionales reelles ' Bild aus einander schneidenden Strahlen einer elektromagnetischen Strahlung geschaffen, wobei dieses Bild mindestens teilweise in dem Volumen des auf die Strahlung ansprechenden Mediums liegt; die erzeugte Figur kann so klein wie der kleinste

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Punkt sein, dessen Erzeugung das Auflösungsvermögen der Abbildung und des bilderzeugenden Mediums noch zuläßt; große Figuren lassen sich durch mehrfaches Belichten oder durch die Verwendung eines sich bewegenden, aktiven Bildes während eines gewissen Zeitraums herstellen; eine v/eitere Möglichkeit besteht darin, eine große Zahl sich schneidender Strahlen einzeln zu 'steuern,um so die verschiedenen Bildbereiche innerhalb des lichtempfindlichen Mediums herzustellen. Schließlich ist es auch möglich, eine praktisch unendlich große Zahl von Strahlungsschnittpunkten zu verwenden, um das die Figur bildende Bild auf einmal zu erzeugen, was beispielsweise mittels eines Abbildungsverfahrens möglich ist, wie es in der Holographie oder bei der Abbildung mit Linsen üblich ist.

Das die Figur erzeugende Medium kann in der Form auf die Belichtung ansprechen, daß gleiche einander schneidende Strahlen am Ort des Bildes eine verstärkte Wirkung hervorrufen, die dieses Medium verändert; es ist aber auch möglich, daß es sich um ein solches Medium handelt ,in dem eine zur Bildung der Figur führende Reaktion nur dann stattfindet, wenn wenigstens zwei ungleiche Strahlen gleichzeitig oder hintereinander in ein und demselben Punkt zur Wirkung kommen. Da die die Figur erzeugenden Strahlen an den Ort des Bildes ohne wesentliche Schwächung

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vordringen können müssen, v/eisen geeignete Medien bezüglich der zur Figurenbildung herangezogenen elektroiaagnetischen Strahlen eine Dichte von weniger als 20 pro bob auf, obwohl auch dichtere Medien dann verwendet werden können, wenn der von ihnen gebildete Körper sehr klein ist oder aia.Ort des Bildes eine geringe Tiefe aufweist.

Wenn große Teile eines Bildes oder das ganze Bild auf einmal erzeugt werden sollen, ist es möglich, hierfür Äbbildungssysteme mit Spiegeln und Linsen zu verwenden. Werden jedoch größere und unverzerrte Abbildungen gewünscht, so ist ein Holographie-Verfahren zu bevorzugen, das einzigartige Torteile aufweist. Die Verwendung eines zylindrischen Hologramms oder einer das Medium umgebenden Anordnung flacher Hologramme gestattet die Erzeugung einer vollständigen Figur in einem Schritt. Ein weiterer großer Vorteil bezüglich der Erzielung hoher Kontraste und großer Schärfe ist darin zu sehen, daß ein Hologramm die Verwendung einer großen ■ numerischen Apertur ohne Verzerrungen erlaubt. Ein weiterer Vorteil der Erzeugung einer Abbildung mit einem Hologramm ist darin zu sehen, daß sich eine Reihe von Phänomenen mit sichtbarem LiChIi₉ Infrarot und Ultraviolettstrahlung, Mikrowellen, Ultraschall» kurzwelligen Eönt-

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genstrahlen und anderen kohärenten Strahlungen in holographischer Form aufzeichnen lassen, worauf sie mit einer kohärenten Strahlung unter Erzeugung eines reellen Bildes wiedergegeben v/erden können, so daß dieses Bild zur Erzeugung ™ einer dreidimensionalen Figur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden kann. Hologramme lassen sich auch durch Comp-uter aus der Beschreibung eines hypothetischen Objekts erzeugen.Frühere Versuche zur Verwendung der Vorteile holographischer Aufzeichnungen waren deshalb nicht sehr erfolgreich, weil sie eine kontinuierliche, kohärente Beleuchtung erforderlich machten, wobei ein sichtbares, virtuelles Bild innerhalb des Hologramms entsteht, das wie durch ein Gitter hindurch gesehen wird; außerdem eigneten sich konventio- I nelle Photoplatten eben nur zur Aufzeichnung in einer Ebene. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aber ein reelles, dreidimensionales Bild anstelle eines virtuellen Bildes erzeugt, ohne daß hierzu eine kontinuierliche, kohärente Beleuchtung erforderlich wäre. Ferner lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch solche Figuren erzeugen, denen kein reelles Vorbild, sondern lediglieh eine Beschreibung zugrunde liegt.

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Es ist bekannt, daß sich reelle Bilder mittels eines Hologramms auf verschiedene Yfeise erzielen lassen» "beispielsweise durch B9leuchten mit kohärentem Licht in der Weise, daß

^ der Lichtstrahl gleich verläuft wie der ursprüngliche Bezugsstrahl, jedoch mit umgekehrter Richtung. Weitere Vorteile des Arbeitens mit einem Hologramm bestehen darin, daß man die Größe der Abbildung und die Verhältnisse ihrer Abmessungen durch Vergrößern oder Verkleinern des Hologramms, Veränderung der Wellenlängen, Arbeiten mit konvergierenden oder divergierenden Lichtstrahlen sowie mit Linsen der verschiedensten Art verändern kann. Ferner lassen sich umgekehrte und pseudoskopische Bilder allein oder gemeinsam mit normalen Bildern erzeugen; alle diese Effekte lassen sich speziell nur mit der HoIo-

" graphietechnik erzielen. Holographisch erzeugte Bilder wurden in einer Ebene schon auf üblichen Photoplatten aufgezeichnet, es war jedoch noch nie vorgeschlagen worden, daß die dreidimensionalen, ' mit Hilfe eines Hologramms erzeugten Bilder in der Weise aufgezeichnet werden können, wie dies das erfindungsgemäße Verfahren vorschlägt.

Statt ein Hologramm zu verwenden, um gleichzeitig die Vielzahl der Strahlenschnittpunkte zu erzeugen, die das gewünsch-

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te Bild ergeben, ist es euch möglich, die gewünschte Figur mittels eines in gesteuerter V/eise verschiebbaren Bildpunktes, einer Bildlinie oder eines anders geformten Bildelements hervorzurufen, beispielsweise nach Art einer Abtastbewegung während eines begrenzten Zeitraums. Gemäß der Erfindung v/er- % den mindestens zwei Strahlen bewegungsmäßig miteinander gekoppelt und dann so durch das Medium hindurchgeführt, daß ihr Schnittpunkt die zu bildende Figur nachfährt. Eine derartige aktive Abbildung läßt sich beispielsweise mittels einer Linse erzielen, es ist aber auch möglich,einzelne gesteuerte Strahlen so zu führen, daß sie sich an dem jeweiligen Bildpunkt zum richtigen Zeitpunkt im Medium schneiden. Geeignete Strahlen bestehen theoretisch aus einer einzigen Welle einer elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise Licht, es können aber j auch viele derartiger Strahlen verwendet werden, um die Vielzahl der StrahlungsSchnittpunkte hervorzurufen; schließlich is; es möglich,einen Strahl so zu verbreitern, daß er eine Fläche oder eine Kurve bildet, die einen anderen Strahl schneidet. · Derartige Anpassungen sind besonders zweckmäßig im Zusammenhang mit gewissen fluoreszierenden und photochromen Materialien, in denen ein erster Strahl eine sichtbare Änderung hervorruft, 'Während ein zweiter Strahl anderer Art dazu benutzt wird, diese Änderung über die ganze Länge des ersten Strahls mit Ausnahme des Bildpunkts oder der Bildpunkte zu dämpfen,

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zu unterdrücken oder umzukehren. Die Größe der Überschneidung der beiden Strahlen kann variiert werden, so daß breite flache Oberflächen ebenso wie feine Details sich schnell abtasten lassen. Sofern es wünschenswert ist, können mehrere fe · Strahlen und mehrere Überschneidungspunkte auf demselben Strahl herangezogen werden, um ein und dieselbe oder verschiedene Figuren nachzufahren.

Wird ein Medium zur Figurenerzeugung verwendeten dem mindestens die Wirkung eines Strahls unbeständig ist, so wird zweckmäßigerweise ein anderer Strahl später durch den selben Bereich gerichtet. Die Absorbtionseigenschaften der erzeugten Figur sollten auch so gewählt werden, daß nachteilige Wechselwirkungen mit solchen Strahlen vermieden werden, die später durch die Figur gerichtet werden, beispielsweise dann, wenn die Oberfläche einer Einwölbung in der Nachbarschaft eines Vorsprungs abgefahren wird. Enthält das figurenerzeugende Medium ein Element mit einem Schwellwert des Ansprechvermögens auf die Strahlung, so besteht ein wesentlicher Unterschied zur konventionellen Photoreproduktion: bei dieser erhöhen Unterschiede in der Oberflächenhelligkeit der Kopie das Vermögen eines Betrachters,Oberflächenkonturen des Originals zu

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erkennen; "bei dem erfindungsgemäßen Verfahren führen zu große Helligkeitsuntersehiede zum Verlust der Räumlichkeit der Abbildung. Deshalb werden Oberflächeneffekte (Schattierungen oder Farben ) am besten in einem derartigen Medium durch das Zusammenwirken wenigstens zweier getrennter Bilder und aktiver Systeme reproduziert. Wenn zu kopierende Gegenstände an der Oberfläche große Unterschiede im Reflexionsvermögen aufweisen, so kann es manchmal wünschenswert sein,die Daten in_ einer Zwischenstufe zu modifizieren, um eine zufriedenstellende Aufzeichnung in dem figurenerzeugenden Medium zu erhalten. Eine Abänderung der ursprünglichen Daten kann auch dann zweckmäßig sein, um "verschiedene Effekte hervorzurufen, so beispielsweise zur Erzeugung von Punkten oder Streifen auf der Figur oder zur Erhöhung des !Contrasts in bestimmten Medien. Durch Abtastung erzeugte Bilder können auch so hervorgerufen werden, daß das aktive Bild leichte Überlappungen aufweist oder zwischen den Abtastlinien Lücken liegen. Im letzteren Pail können Richtungseffekte bei der molekularen Polymerisation ausgenutzt werden, um eine kontinierliche Figur ohne zu große Dicke zu erzeugen.

Ein besonderer Vorteil solcher Medien, die auf die gleichzei-

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tige Einwirkung mindestens zweier verschiedener elektromagnetischer Strahlen ansprechen ( an den Schnittpunkten ), "besteht darin, daß sie frei von den lachteilen sind, die ein Schwellwert des Ansprechens bei anderen Medien mit sich "bringt, Oberflächeneffekte können durch Variieren der relativen Intensität der unterschiedlichen Strahlen hervorgerufen werden, und im allgemeinen ist es leichter, scharfe Bilder zu erzeugen, d.h. die Wirkung der !Figur ist wirkungsvoller auf den tatsächlichen Bildpunkt, nämlich auf den Schnittpunkt der Strahlen "beschränkt.

Werden getrennte und einzeln geführte Lichtstrahlen sichtbaren oder unsichtbaren Lichts verwendet, so führen die spektrale Selektivität, die Intensität und die scharfe Strahlbündelung dazu, daß der Laser die geeignetste Strahlungsquelle darstellt. Natürlich können aber auch andere Lichtquellen oder Elektronenstrahlquellen oder dergleichen in Kombination mit einem geeigneten Aufzeichnungsmedium Verwendung finden. · Es ist ferner nicht erforderlich, für jeden Strahl einen be- . sonderen Laser heranzuziehen, da ein Strahl aufgespalten werden kann, wobei mehrere Strahlen mit gleicher oder unterschiedlicher Wellenlänge entstehen können, die an das spezielle Aufzeichnungsmedium angepaßt sind. Die Strahlen lassen sich auf

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verschiedene Weise steuern, so beispielsweise elektronisch, optisch, mechanisch oder in Kombinierter Weise, wie in Bildröhren, Skiatrons oder L.B.I.R.-Vorrichtungen; möglich sind aber auch einfache Spiegelsysteme, die von Magneten und bewegten Spulen gesteuert werden. Bei Anwendung von Hologrammen zur Herstellung eines Bildes kann die Figur eine Reproduktion eines Mustergegenstands sein, sie kann aber auch die Wiedergabe theoretischer Informationen darstellen. Zur Führung der Strahlen lassen sich die verschiedensten Einrichtungen den-· ken, im allgemeinen wird jedoch eine Vorrichtung vorgesehen sein, die die Oberfläche des als Vorlage dienenden Gegenstands abtastet, wobei diese Vorlage auch durch, eine Beschreibung, beispielsweise in Form eines Rechnerprogramms ersetzt werden kann. Ferner wird eine Vorrichtung zur Erzeugung der aktiven Strahlen vorgesehen sein, und schließlich eine Steuervorrichtung, die von der die Vorlage abtastenden Vorrichtung gesteuert wird und die Strahlen der elektromagnetischen Strahlung so führt, daß sie sich s.tets in einem Punkt der Abbildung schneiden, der dem gerade abgetasteten Punkt der Vorlage entspricht. Zur Abtastung der Vorlage können einfache mechanische Sonden oder auch mit Lasern arbeitende Vorrichtungen oder Interferometer herangezogen werden. Selbstverständlich können die die Koordinaten der Vorlage wiedergebenden Informationen gespeichert und auch so modifiziert werden, daß eine modifizierte Abbildung entsteht, beispielsweise unter Änderung der

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Größe oder der Größenverhältnisse oder unter Streichung ausgewählter Bildelemente.

Zur Beschreibung der der Figurenerzeugung dienenden Medien gemäß der Erfindung wird im folgenden mit der Bezeichnung fe " aktives System " diejenige Komponente des Mediums, die mehrere Elemente umfassen kann, bezeichnet, die auf die Anwesenheit eines Bildes anspricht und dann die gewünschte Figur erzeugt. Viele der aktiven Systeme, die in erfindungsgemäßen Medien Verwendung finden können, wurden für die zweidimensionale Photoreproduktion entwickelt. Häufig sind allerdings diese Materialien in ihrer ursprünglichen Form, wie sie in der Photographie angewandt werden, nicht zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignet, jedoch läßt sich dies dadurch "beheben, daß man gewissen Bestandteile modifiziert oder andere Bestandteile hinzufügt. Ein Beispiel einer solchen Modifikation ist die Verwendung einer Vielzahl photoempfindlieher Zusammensetzungen, wie sie gegenwärtig für Papier-Photokopieverfahren Verwendung finden, wobei zunächst mit Licht aufgezeichnet und dann durch Wärme entwickelt wird. Diese Materialien sind besonders für die Erzeugung dreidimensionaler Figuren geeignet, wobei ein Bild durch Zusammenwirken ungleicher, einzeln geführter Strahlen erzeugt wird, von denen der eine den .Lichteffekt und

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der andere die Erwärmung "bewirkt, so daß die verschiedenen Bildpunkte eine dreidimensionale !Figur ergeben. In gleicher Weise lassen sich diejenigen Materialien verwenden, die üblicherweise für die Herstellung von Photowiderstands-und lithographischen Platten Verwendung finden, wobei diese aller- " dings so- modifiziert werden, daß ein. im wesentlichen "transparenter Körper entsteht,in dem Figuren gebildet werden können, die unlöslich sind; dadurch gelingt es dann, eine dreidimensionale Figur zu erzeugen, die von der sie aufnehmenden Matrix getrennt werden kann. Existiert für die Figurenbildung ein Schwellwert, so müssen die bekannten aktiven Systeme so modifiziert werden, daß der Kontrast ein Maximum erreicht. Werden unterschiedliche elektromagnetische Strahlen zur Erzeugung des Bilds herangezogen, so können geeignete Medien J häufig dadurch erzeugt werden, daß man mindestens zwei aktive Systeme der bekannten Art miteinander kombiniert, die selektiv und unabhängig voneinander auf die verwendeten, besonderen Strahlen ansprechen, so daß sie beide zusammen die gewünschte Figur ergeben, getrennt jedoch inaktiv sind. ■ "

Dasjenige Medium, das sich als am zweckmäßigsten erwiesen hat, enthält aktive Systeme, die auf sichtbares und nicht sichtbares Licht, auf Wärme und auf die-Kombination'von Lichtwellen-

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längen allein oder mit Wärmeeffekten ansprechen. Andere Systeme können auf eine atomare Strahlung, auf Elektronenstrahlen oder ganz allgemein auf jede Form einer elektromagnetischen Energie ansprechen, die in die Form einzelner und steufc erbarer Strahlen gebracht werden kann. Außerdem kann das Medium zahlreiche zusätzliche Komponenten enthalten, beispielsweise Kat-.alysatoren, Inhibitoren, inaktive Zusatzstoffe, Farben, Schmiermittel sowie Zusatzmittel zur Erleichterung der ' Löslichkeit,und insbesondere kann das Medium aktive Hilfssysteme enthalten, die nicht zur Erzeugung der Figur mit Hilfe des erzeugten Bilds benötigt werden, sondern später im Zusammenhang mit der erzeugten Figur, um beispielsweise eine geeig-r nete Beleuchtung hervorzurufen oder feste, homogene Figuren zu erzeugen.

Der photoempfindliche Körper kann lediglich ein aktives System enthalten, es ist aber auch möglich, daß er Mischungen aus mehreren aktiven Systemen aufweist.· So können beispiels-' weise flüchtige, farbige und für ein dreidimensionales Fernsehsystem geeignete Figuren in einem Volumen aus einem Medium erzeugt werden,das Mischungen aus fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Chemikalien enthält, wobei die Farbeffekte

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jeweils durch ganz "bestimmte emittierende Komponenten hervorgerufen werden, die man mit Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge oder sonstiger unterschiedlicher Eigenschaften erregt.

Die beigefügte Zeichnung stellt eine Einrichtung zur Wiedergabe sieh bewegender Bilder dar, die beispielsweise für ein dreidimensionales Fernsehsystem geeignet ist, die aber auch eine zwe!dimensionale Wiedergabe erlaubt. Mit A ist ein Laser bezeichnet, der eine ultraviolette Strahlung aussendet, während ein im Infrarotgebiet emittierender Laser mit B bezeichnet ist. O stellt einen Spiegel geeigneter Form dar, durch den die vom Laser A ausgasandte Strahlung in Form horizontaler, paralleler Linien in ein Medium D geleitet wird, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel fluoreszierende Stoffe enthal-

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ten kann. Mit E und P sind Strahlenf ührungs vorri chtungen bezeichnet, die jede geeignete Ausbildungsform haben können, um die infraroten und ultravioletten Strahlen in vorbestimmter Weise zu lenken. Bei einer Betriebsweise wird der ultraviolette Strahl in einem regelmäßigen Muster kontinuierlich oder schrittweise über das Medium geführt, beispielsweise in der Art der Abtastung bei einer üblichen Kathodenröhre, wobei lediglich der Unterschied besteht, daß gegebenenfalls noch eine dritte Dimension, nämlich die-Tiefe hinzu tritt. Der Haupt-

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informationsträger soll der Infrarotstrahl sein, der mit dem Ultraviolettstrahl synchronisiert ist, damit sich, die "beiden Strahlen an den gewünschten Bildpunkten treffen. In Abhängigkeit vom fluoreszierenden Material kann an der Stelle, an der sich die beiden Strahlen schneiden, die Emission des fluo-

W reszierenden Materials angeregt oder gedämpft werden. Das Ausmaß dieses- Effekts wird von der Intensität des Infrarotstrahls bestimmt, die entsprechend der Information moduliert ist. Tritt an der Stelle der Strahlüberschneidung eine Dämpfung ein, so können mehrere Infrarotstrahlen, breite Strahlen oder durch Spiegel oder Prismen aufgespaltene Strahlen verwendet v/erden, um die Lumineszenz auf einen kleinen Bereich der horizontalen Linie zu begrenzen, es können aber auch geeignete fluoreszierende Stoffe verwendet werden, damit die-

k ser Effekt durch das Abtasten erzielt wird. Es ist ferner möglich,den ultravioletten Strahl zu führen statt abzutasten, damit die Figur lediglich an denjenigen Stellen entsteht, an denen sich die beiden Strahlen schneiden; schließlich kann das fluoreszierende Material durch photochrome oder thermo- ' chrome Stoffe ersetzt werden, sofern die strahlerzeugenden Einrichtungen entsprechend abgeändert wurden.

Weist das die Figur erzeugende aktive System einen Schwell-

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wert auf, und wird mit der Verstärkung des Effekts mit Hilfe mehrerer Strahlen gearbeitet, die sich schneiden und dabei das Bild erzeugen, so muß insbesondere dann ein einen hohen Kontrast erzeugendes Medium verwendet v/erden, wenn eine Figur mit hohem Auflösungsvermögen, d.h. mit minimaler Dicke erzeugt werden soll; das die Figur erzeugende Medium muß dann unter- " schiedlich auf die maximale Intensität des jeweiligen Bildpunkts und die mehr oder minder abrupt abfallende Intensität der Strahlwirkung an anderen Stellen des Körpers reagieren. Derartige Systeme können unter Verwendung eines einzigen Elements entstehen, das sowohl auf das Bild reagiert, als auch die Figur erzeugt; es kann aber auch zu einer Vielzahl von steil abfallend verlaufenden Reaktionen gegriffen werden, wenn man mehrere Elemente verwendet, von denen das eine auf das Bild anspricht und eine zweite oder dritte u.s.f. Kompo- | nente so beeinflußt, daß die Figur beispielsweise durch Kristallisation, Polymerisation,Kreuzvernetzen, pH - oder Redu tions - Oxydations - Effekte auf einen Indikator oder dergleichen entsteht. Systeme mit einem einzigen Element geben ' den besten Kontrast, wenn sie einen ganz bestimmten und scharfen Schwellwert für eine wirksame Belichtung aufweisen, d.h. einen Wert, unter dem keinerlei Effekt auf das photo empfindliche Material ausgeübt Wird, und zwar unabhängig iron der

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Bellclrfcungszeit. Wärmeempfindliche Materialien können den Vorteil aufweisen, daß sie ihren Zustand außerordentlich rasch wechseln, indem sie beispielsweise schmelzen oder verdampfen, woraus ebenfalls ein sehr hoher Kontrast resultieren kann. Die Erzeugung oder das Freigeben eines Gases durch thermische und/oder Li-cht-Effekte in Materialien des Kalvartyps gestattet die Erzeugung einer sichtbaren Figur durch Lichtdiffusion,, während ein Aufschmelzen des Materials am Ort des Bildpunkts zu einem Medium führen kann, in dem eine Reaktion zwischen im Medium enthaltenen Stoffen stattfindet.

Die erzeugten Figuren können einfach sichtbar oder durch eine andere Eigenschaft gekennzeichnet sein; so ist es beispielsweise möglich, daß sie unlöslich sind, oder einen höheren

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Schmelzpunkt als die nicht belichtete Matrix aufweisen. Insbesondere dann, wenn abtrennbare Artikel oder Formen erzeugt werden, kann die brauchbare Figur aus dem Material auf beiden Seiten der Fläche der Bildpunkte bestehen, statt aus der Fläche der Bildpunkte selbst. Besondere, von der Corning Gomp. entwickelte Gläser gestatten sowohl die Herstellung vorübergehend als auch dauerhaft sichtbarer Figuren, die außerdem eine andere Löslichkeit aufweisen. Ein weiterer Bereich un-

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terschiedlicher Eigenschaften kann jedoch bei der Verwendung von Kunststoffen erschlossen werden. Vorübergehend sichtbare Figuren lasssen sich auch in solchen Medien erzeugen, die thermochrome oder photochrome Elemente enthalten, beispielsweise Fulgide, Spiropyrane, Xanthyliden-Anthrone und beta-TiQi. Diese Stoffe lassen sich mit unterschiedlichen Strahlen zur Bilderzeugung verwenden, wobei ein Strahl einen ausreichenden Lichteffekt hervorruft, während der andere Strahl erwärmt · oder gar aufschmilzt, wodurch das im figurenerzeugenden Medium enthaltene Element an der Stelle des Bildpunkts, d.h. desjenigen Punkts, der von beiden Strahlen getroffen wird, aktiviert wird. Der Farbwechsel wird dadurch fixiert, daß sich das Medium wieder verfestigt, und wenn es erwünscht ist, so kann die Figur teilweise oder ganz dadurch wieder gelöscht | werden, daß man auf sie einen geeigneten Lichtstrahl richtet.

Wegen der äußerst vielfältigen Eigenschaften der Kunststoffe ist die einzige zu stellende Forderung diejenige nach einer · ausreichenden Transparenz für die bilderzeugenden Strahlen. Zum Teil enthalten die Kunststoffen selbst das aktive System, das entweder ein sichtbares^der hinsichtlich der Löslichkeitseigenschaften unterschiedliches Bild erzeugt; es ist aber auch

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eine Kombination "beider Eigenschaften möglicli. Je nach dem besonderen Material kann das zum Herauslösen einer verwendungsfähigen Abbildung verv/endbare Lösungsmittel Wasser, ein wässriges oder organisches Lösungsmittel oder dergleichen sein, wie es für die verschiedenen Kunststoffe ansich bekannt ist. Üblicherweise beruhen Effekte,die zu einer TJnlöslichkeit führen, auf einer Polymerisation und Kreuzvernetzung, und um Verzerrungen durch Schrumpfen möglichst weit zu un- · terdrücken, wird zweckmäßigerweise ein Material ausgewählt, das von einem löslichen polymeren Zustand in einen unlöslichen polymeren Zustand und nicht von einem monomeren in einen polymeren Zustand übergeht. Es kann aber auch mit einem Effekt gearbeitet werden, bei dem das bestrahlte Medium am Ort der Bildpunkte löslich statt unlöslich wird.

Die gemäß der Erfindung aus der Matrix durch. Schmelzen, Lösen oder dergleichen heraustrennbaren Erzeugnisse können die Form von Schalen haben, deren Form der Gesamtheit der Bildpunkte entspricht; es ist aber auch möglich, daß diese Bildpunkte als Grenzfläche dienen, auf deren einer Seite das Material der Matrix entfernt wird, so daß entweder eine positive oder eine negative Figur entsteht, wobei die letztere wieder als Form verwendbar ist. Wexin es erwünscht ist, tonnen auch dik-

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kere Bilder dadurch, erzeugt werden, daß man die G-röSe eines holographisch erzeugten Bildes während der Belichtung verändert, oder durch die Verwendung einzeln geführter Strahlen. Am einfachsten läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, wenn das Ausgangsmaterial des die Figur erzeugenden Mediums fest ist oder wenigstens ein Gel "bildet. Die abgetrennte Figur und die nicht veränderte Matrix im Innern oder Äußern dieser Figur "kann gegebenenfalls -weiter erhitzt oder beleuchtet werden, tun einen homogenen Körper zu erzeugen. Ein anderer Weg zur Erzeugung eines homogenen, festen Körpers besteht darin, daß man in das Medium ein photοempfindliches Hilfssystem einbringt, das zwar durch die das eigentliche Bild erzeugenden Strahlen nicht aktiviert wird,-, weiches man aber nach der Bildung der Figur aktivieren kann, beispielsweise durch Belichtung mit einem Strahl besonderer Wellenlänge. Wählt man eine Figurenfarbe,welche diese besondere Wellenlänge ausfiltert, so läßt sich die eine oder andere Seite der Figur vor einer Beeinflussung schützen. Stoffe, in denen eine Vernetzung durch eine derartige Belichtung verhindert oder zerstört werden kann, fuhren zu positiven Körpern, während andere Stoffe, die auf eine Belichtung dadurch reagieren, daß sie unlöslich werden, zu negativen Formen führen. Besonders zweckmäßig- für derartige Zwecke sind die durch Be-

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lichtung abbaubaren Gele sowie durch Farbstoffe sensibilisierte Polymerisationssysteme, wie sie von Oster angegeben wurden.

Im Zusammenhang mit verschiedenartigen Strahlen verwendete aktive Systeme können Elemente enthalten, die durch Bestrahlung oxydiert oder reduziert werden, zusammen mit einem Element, das bei Bestrahlung mit einem geeigneten Strahl ein Oxydätions- oder Reduktionsmittel ergibt. So ergeben beispielsweise die leicht oxydierbaren Produkte, die bei der durch Belichten hervorgerufenen Zersetzung gewisser Diazo-Yerbindungen entstehen, gefärbte Oxydationsprodukte und können deshalb mit einem photoempfindlichen Element kombiniert werden, das sich durch eine Strahlung anderer Wellenlänge anregen läßt und ein Oxydationsmittel freisetzt.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß das die Figur erzeugende Medium einen durch Belichtung reduzierbaren Farbstoff enthält, bei dem es sich um eine Fluorescein- oder eine Thiazin- Verbindung oder um gewisse Acridine oder Porphyrine wie beispielsweise bengalisch Rosa, um Acriflavin, Eosin oder Erythrosin handelt, wobei ferner in diesem Medium Sub stanzen enthalten sein müssen, die dann eine reduzierende Ver-

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bindung freigeben, wenn sie mit einem Strahl einer solchen Wellenlänge belichtet v/erden, die vom Farbstoff nicht absorbiert wird; es entstehen dann sichtbare und/oder in ihrer Löslichkeit sich von der Matrix unterscheidende Figuren, sofern man nur ungleiche Strahlen zur Erzeugung des Bildes ver- Q wendet. Im folgenden werden einige Stoffe angegeben, die bei einer entsprechenden Belichtung ein Reduktionsmittel abgeben: die Arylsulphonylester der Arylsulfonamidonaphtholsulphonsäür.en sowie Diazoverbindungen, die hergestellt wurden aus 1,2- oder 1,4 - Aminohydroxy - und Dihydroxybenzolen sowie Naphthalinen, ρ - Aminodialkylanilinen oder ρ - Aminodiphenylaminen. Spezielle Verbindungen sind beispielsweise die Zinkchlorid-Doppelsalze der 2 - Diazo - 1 - hydroxy - 6 - methyl - 4 - benzol- SuI phonsäure, ρ - Diäthylamino - benzol - diazoniumchlorid sowie die Schwefelsäure - und Borflußsäure - Derivate des diazotierten ρ - Aminodiäthylanilins und 1 - Methyl - 2 - diäthylaminobenzols.

Andere auf unterschiedliche Strahlen reagierende Medien können so hergestellt werden, daß man Diazoverbindungen unterschiedlicher Eigenschaften in das Medium einbaut, beispielsweise die inaktiven Diazosulphonate oder Diazosulphinate. Bei einer Belichtung oder Erwärmung wird die aktive Komponente

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freigesetzt. Da Diazosulphonate üblicherweise durch, ultraviolettes Licht zersetzt werden, vrird die zweite Komponente üblicherweise so zu wählen sein, daß sie durch Wärme oder sichtbares Licht aktiviert wird. Gegebenenfalls lassen sich

' solche Zusammensetzungen auch so aufbauen, daß sie auf gleichzeitiges oder nacheinander erfolgendes Bestrahlen mit drei ungleichen Strahlen ansprechen. Auf diese V/eise verfügbar werdende, reagierende Komponenten sind beispielsweise Reduktionsmittel, Oxydationsmittel, aktive Diazoverbindungen sowie die geeigneten Koppler, die eine sichtbare Farbänderung hervorrufen. So erzeugt beispielsweise das Natriumsalz der Naphthalin-beta-diazo-N-sulphonsäure eine aktive Diazoverbindung, wenn man es mit ultraviolettem Li.cht bestrahlt; T : 2 Diazoxy- 3 - methoxy - 5 - H" - piperidylacetamido- Benzol ergibt bei einer Belichtung durch sichtbares Licht einen Koppler; schließlich führt eine Erwärmung mit infrarotem Licht bei einer substituierten Harnstoffverbindung oder Harnstoff zu einem alkalischen Entwickler. Werden zwei oder drei dieser · Elemente verwendet, so lassen sich die besten Ergebnisse dann erzielen, wenn man die elektromagnetischen Strahlen so filtert, daß jeder Strahl hauptsächlich nur diejenige Wellenlänge aufweist, auf welche eine bestimmte Komponente am bes-

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ten anspricht. Ähnliche Medien lassen sich unter Verwendung lichtempfindlicher, alkalische Verbindungen freisetzender Reagenzien wie beispielsweise Hexaminokobaltichlorid herstellen. Verbindungen, die "bei einer UV-Bestrahlung Koppler erzeugen, sind 1:2- Diazoxy-3 - dimethylaminomethyl - 5 - g methylbenzol oder die Alkalisalze des Diazobenzols und seiner Derivate, die aktive Diazoverbindungen erzeugen.

Andere vielseitige aktive Systeme für Kunststoffe zur Erzeugung sichtbarer und unlöslicher Figuren basieren auf der Verwendung folgender Verbindungen: freie Halogenradikale entwickelnde Verbindungen wie die lichtempfindlichen Verbinddungen, die nur auf Strahlen bestimmter spektraler Zusammensetzung ansprechen, und n-Vinylamine, Amine, Styryl - oder Cyaninfarbbasen oder Indikatoren; diese Verbindungen stellen * die die Figuren erzeugenden Bestandteile dar. Wird ein pH-Indikator zusammen mit einer/derartigen Halogenverbindung verwendet, läßt sich der Kontrast besonders erhöhen, da die Figur nicht direkt durch das Belichten erzeugt wird, sondern durch eine Sekundärreaktion, die ganz plötzlich abläuft, wenn das durch die Belichtung hervorgerufene Produkt eine kritische Konzentration überschreitet; am schnellsten findet

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diese Reaktion in den intensiv "belichteten Bildpunkten statt.

Wenn man in einen polymerisierbaren Vinylkö'rper Farbstoffe wie Cyanine, Merocyanine, Azanole, Hemicyanine, Styryle oder dergleichen, die in einem Bereich des Spektrums stark absorbieren, zusammen mit einem Diazosulphonat oder - Sulphinat einbaut, wobei sich die letzteren durch eine Bestrahlung mit einer Strahlung anderer spektraler Zusammensetzungen unter Bildung einer aktiven Diazοverbindung zersetzen, so ergibt sich ein Medium, mit dem sowohl sichtbare als auch hinsichtlich ihrer Löslichkeitseigenschaften unterschiedliche Figuren erzeugt werden können, wenn man es mit zwei unterschiedlichen Strahlen belichtet. Derartige Diazosulphonate lassen sich in bekannter Weise aus primären aromatischen Aminen herstellen, beispielsweise aus ρ - 4-Morpholinylanilin, p-1-Pipyridylanilin, 4-Diäthylaminoanilin oder p-Phenylendiamin.

Obwohl unlösliche, durch Polymerisation entstandene Figuren · auch auf andere V/eise erzeugt werden können, hat die Verwendung der Photopolymerisationskatalysatoren, die freie Radikale bilden, den Vorteil, daß sich mit Inhibitoren äußerst hohe Kontraste erzeugen lassen. Durch eine entsprechende Einstel-

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lung der Konzentration des Inhibitors, der Temperatur, der Katalysatoren und anderer Paktoren kann man erreichen, daß die Polymerisation am Ort der Bildpunkte äußerst rasch abläuft und beendet ist, ehe die Konzentration des Inhibitors in der weniger stark belichteten Matrix unter den Wert absinkt, bei dem die Polymerisation merkbar einsetzen würde. Der Kontrast läßt sich ferner durch die Wahl eines Inhibitors wie beispielsweise Sauerstoff erhöhen, der ein Zwischenprodukt erzeugen kann, welches selbst die Polymerisationsreaktion beschleunigt, wenn der Inhibitor verbraucht ist. Ein anderer Weg besteht darin, einen Inhibitor anzuwenden, der nicht nur durch freie Radikale, sondern auch durch Eigenschaften des Bilds, so beispielsweise durch eine Belichtung zerstört wird. Schließlich lassen sich die Kontrasteigenschaften auch durch inerte Zusätze und solche Reagenzien modifizieren, welche Ketten transferieren, und ganz besonders wirksam sind difunktionelie Monomere, die zwei oder mehr polymerisierbare Gruppen enthalten, welche kreuzvernetzen können. Zu besonders hohen Kontrasten führen Medien, in denen die Polymerisation durch Silbersalze katalysiert wird, wobei der Kontrast in hohem Maß von den Eigenschaften des Silbersalzes abhängt. Es sind auch Verfahren bekannt, wie derartige Salze zur Erzeugung hoher Kontraste hergestellt werden. Mit Vorteil kann

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man auch Gebrauch von den inneren Korneffekten machen, die durch eine lcurze Beleuchtung mit hoher Intensität durch einen Laser hervorgerufen werden.

Im folgenden sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.

Beispiel 1

200 cm eines Polyesterharzes, wie es unter der Bezeichnung Scott Bader CI9IE vertrieben wird, sowie 4 g einer 50$ igen Benzoylperoxyd-Katalysatorpaste werden sorgfältig gemischt und in eine Glasflasche gegeben. Diese wird dann auf eine rotierende Platte gebracht und mit ungefähr 10 U/min gedreht. Dann entfernt man von drei 120 W Quecksirber-UXtraviolettlampen, wie sie von der Firma Philips hergestellt werden, die dunkel gefärbten Schutzgläser, und durch, eine geeignete Anordnung von Blenden und Reflektoren erhält man schließlich drei, enggebündelte Ultraviolett-Strahlen. Diese werden so gerichtet, daß sie sich innerhalb des Mediums in einen Bildpunkt schneiden, welcher bei entsprechender Steuerung dieser lichtstrahlen

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einen Kreis mit einem Durchmesser von 3,75 cm durchläuft, wenn man die Glasflasche dreht. Dabei tritt ein Strahl unter einem Winkel von ungefähr 2o ein, während der zweite und der dritte Strahl unter Winkeln von 45 bzw. 70 gegenüber der Vertikalen eintreten. Diese besondere Anordnung mehrerer Strahlen wird deshalb gewählt/ v/eil das hier beschriebene Medium keine besonders guten Kontrasteigenschaften aufweist. Nach " einer Belichtung von drei Stunden wurde die Glasflasche mit Tetrahydrofuran gespült, wobei alles nicht polymerisierte und lösliche Material auf allen Seiten über und unter der erzeugten Figur weggewaschen wurde, während eine weiche, reifähnliche Figur im Lösungsmittel zurückblieb. Sie wurde dann dem Lösungsmittel entnommen und während einer weiteren Stunde auf einer Platte mit ultraviolettem Licht bestrahlt, wodurch sich eine voll auspolymerisierte und steife Figur ergab.·

Beispiel 2

15g eines mit Samarium und Cer aktivierten Strontiumsulphid- Phosphorpulvers (bekannt als infrarot-empfindlicher Phosphor) wurden in einem Ltr. eines nicht wässrigen Lösungsmittels suspendiert und kräftig gerührt, worauf man das ganze stehen ließ. Wenn sich die schwereren Teilchen abgesetzt hatten, wurde die leicht getrübte, darüberstehende Suspension abgezogen, in ei-

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nen dunklen Raum gebracht, umgerührt und dann mit infrarotem Licht bestrahlt, "bis man keine Lumineszenz mehr feststellen konnte, was nach ungefähr 15 Std. der Pall iat. Unter einem grünen Sicherheitslicht wurde dann das Medium in eine quaderförmige Glaszelle aus einem für ultraviolettes Licht durch-P lässigem Glas gebracht. Durch eine Seitenwand der Zelle richtete man einen entsprechend Beispiel 1 erzeugten, enggebündelten ultravioletten Strahl in das Medium» während man durch eine andere Seitenwand der Zelle einen ähnlichen Strahl infraroten Lichts in das Medium richtete. Es ergab sich ein freistehender, grünlich fluoreszierender Punkt, den man durch Umrühren des Mediums auslöschen konnte, der jedoch dann wieder erschien, wenn sich das Medium nicht mehr bewegte. Da dieser Phosphor bei der Einwirkung von alpha-Teilchen auch infrarotempfindlich wird, könnte der ultraviolette Strahl durch eine geeignete radioaktive Strahlungsquelle ersetzt werden.

Beispiel 3

10g beta-Tetrachlorketonaphthalin wurden mit 100 cm Tetrachlorkohlenstoff verrührt und die Lösung in eine kleine Zelle gegossen, die aus 4x 5- Glasplatten sowie vier Streifen eines Ultraviolett-durchlässigen Glases so gebildet wurde, daß

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zwischen den Glasplatten ein Spalt von ungefähr 2 mm entstand. Die Zelle wurde dann in eine horizontale Lage gebracht, so daß ein ultravioletter Strahl durch eine der schmäleren Seiten in das Medium gerichtet werden konnte. Dann wurde eine Infrarot-Lampe auf die Oberfläche der Zelle gerichtet, wobei eine solche Maske verwendet wurde, daß das Zentrum der Zelle gegenüber dem infraroten Licht abgeschirmt war, während die Bereiche nahe der Eintritts-und der Austrittsstelle des ultravioletten Strahls mit Infrarot-Licht bestrahlt wurden. Durch die Wirkung beider Strahlen auf das Medium in der Zelle entstand ein freistehender Bezirk mit roter Färbung im Zentrum der Zelle. Entfernte man die den Mittelbereich der Zelle abschirmende Maske, so wurde durch das Infrarotlicht die sichtbare rote Linie ausgelöscht.

^ Beispiel 4

Wie in Beispiel 1 wurde ein Polyesterharz mit sirupartiger Konsistenz hergestellt und in ein 1 Ltr. - Becherglas gegossen, dessen Außenseite schwarz gestrichen war. Das letztere wurde dann unter eine Linse mit einem Durchmesser von 20,3 cm und mit einer Brennweite von 7,6 cm gebracht, die in einer horizontalen Lage gehalten wurde und mit einer blauen Kunststoffolie bedeckt war. Das Ganze wurde dann zur Mittagszeit

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ins Freie gebracht und so justiert, daß die Abbildung der Sonne in einer Tiefe von ungefähr 2,5 cm im Becherglas erschien. Nach einer Belichtungszeit von 45 min. wurde mit Tetrahydrofuran der zurückgebliebene Sirup weggewaschen und die entstandene Figur herausgelöst, wie dies bereits im Beifc spiel 1 beschrieben worden ist. Die erzeugte Figur war etwas langgestreckt, was auf die Bewegung der Sonne und damit der Abbildung während der Belichtungszeit zurückzuführen ist.

Beispiel 5

Es wurde eine ähnliche Einrichtung wie in Beispiel 1 verwendet, jedoch nur mit zwei Lampen. Die obere in Quarz eingeschlossene Lampe wurde mit einem Filter versehen, um das nahe dem ultravioletten Teil des Spektrums liegende Licht W auszufiltern, während die untere Lampe durch Fensterglas hindurch gerichtet wurde, um das sehr kurzwellige ultraviolette Licht auszufiltern. lieben dem Benzoylperoxyd-Iiatalysator enthielt das Polyester-Medium als für kurzwelliges Ultraviolett empfindlichen Beschleuniger 0,2 56 Resorcinolmonobenzoat. Es ergab sich ein ähnliches Produkt wie in Beispiel 1.

Beispiel 6
Auf eine Drehscheibe wurde aufrecht eine dünnwandige und ein-

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seitig mittels eines Korks verschlossene Glasröhre gestellt. Dann wurden mit drei 250 YT-Projektorlampen drei 1 mm -Lichtstrahlen erzeugt und mit Einfallsv/inkein von 0°, + 45° und -45° relativ zur Horizontalen in die Glasrohre gerichtet, und zwar so, daß sie sich in deren Zentrum trafen. Das strahlungsempfindliche Medium wurde durch Mischen von 50 cm^ CI9IE - Polyesterharz, 1 g Benzoylperoxyd- Paste, 10 g Indol, und 5g Tetrajodkohlenstoff hergestellt. Die zuletzt erwähnte Komponente wurde zunächst mit etwas Styren gemischt, und das Ganze wurde unter leichtem Erwärmen umgerührt. Dann wurde das Medium, während es gedreht wurde, ungefähr 10 min. lang "belichtet, bis die rötlich-braune Figur in der Mitte des Mediums undurchsichtig war. Während des Belichtens wurde mit einem Ventilator gekühlte Luft in den Behälter geblasen, um Überhitzungserscheinungen zu verhindern. Wenn sich die zu erzeugende Figur genügend ausgebildet hatte, konnte man das Medium von oben unge- j fähr 80 min. lang unter Ausschluß jeglichen sichtbaren Lichts mit einer 120 ¥ - Quecksilberlampe (Kodak 18 A ) belichten, und zu diesem Zweck wurde ein lediglich ultraviolettes Licht durchlassendes Filter der Firma Kodak verwendet. Wenn das Harz hart war, wurde die Glasrohre zerbrochen, und man konnte feststellen, daß das ganze Medium mit Ausnahme eines zylindrischen Bereichs polymerisiert war, wobei dieser Bereich dem von der TJV- Lampe erzeugten Abbildung entsprach, an den sich ein weiterer nichtpolymersierter Bereich anschloß, welcher durch die als innere

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Maske wirkende undurchsichtige Figur abgeschirmt war.

Die Verwendung e-inander in einem photoempfindlichen Medium fe schneidender Strahlen zur Erzeugung dreidimensionaler Figuren ist nicht nur neu, sondern widerspricht geradezu den bisher gekannten Vorstellungen über die Verwendung ähnlicher Medien. So heißt es beispielsweise in einem Artikel, der sich mit der Erzeugung "dreidimensionaler" Bilder in photoempfindlichen Glaskörpern befaßt: " Wegen der dreidimensionalen Hatur der Abbildung sollte das Licht parallel sein oder von einer kleinen Lichtquelle stammen. Tritt das Lichen das Glas unter verschiedenen Winkeln ein, so entsteht ein verwaschenes Bild." (Artikel von S.D.Stoockey, Industrial and Engineering Chemistry, April 1949, Seite 859).

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Claims (1)

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   Patentansprüche :

   1. Verfahren zur Erzeugung eines reellen, dreidimensionalen Bildes mit Hilfe mindestens zweier steuerbarer Strahlen, die an den jeweiligen Kreuzungspunkten ihrer Strahlenwege physikalische Wirkungen in einem Medium auslösen, dadurch gekennzeichnet, dass als Medium ein Material verwendet wird, in welchem die Bedingungen am Kreuzungspunkt der Strahlenwege der mindestens zwei Strahlen eine zumindest für eine gewisse Zeit verbleibende Änderung hervorrufen, so dass sich eine dem Bild entsprechende, dreidimensionale Figur ergibt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Strahlen gleichzeitig in das Medium gerichtet werden und dass sich die verbleibende Änderung am Kreuzungspunkt der mindestens zwei Strahlen ergibt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Strahlen nacheinander in das Medium gerichtet werden, und dass sich die verbleibende Änderung am Kreuzungspunkt der Strahlenwege ergibt.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlen elektromagnetische Strahlen verwendet werden.

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   5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Strahlen der Strahlung einzeln so geführt werden, dass die .Gesamtheit ihrer Schnittpunkte das Bild bildet.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Strahlenschnittpunkten erzeugt wird, und dass Strahlen veränderlichen Querschnitts verwendet werden.

   7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Bildes ein Medium verwendet wird, welches an den Kreuzungspunkten der Strahlen bzw. Strahlenwege keine Strahlung emittiert.

   8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Medium mit einem Schwellwert für das Ansprechen auf die Strahlung verwendet wird.

   9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Medium verwendet wird, das mindestens zwei aktive Systeme enthält, deren jedes auf einen von mindestens zwei unterschiedlichen bilderzeugenden Strahlen anspricht, derart, dass bei Erregen lediglich eines Systems kein Bild erzeugt wird, während

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   eine Erregung beider Systeme ein Bild erzeugt.

   10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Medium verwendet wird, das auf mindesiTens einen der folgenden Strahlungsparameter anspricht: Wärmeerzeugung im Medium, Lichtinten- λ sitat einschließlich der Intensität nichtsichtbarer Strahlung', Kombination von Wärme und Licht, Kombination von Strahlungen verschiedener Wellenlänge, Intensität atomarer. Teilchen - Strahlung, Elektronenstrahlintensität.

   11.. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Lasers als Strahlungsquelle.

   12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein sichtbares Bild erzeugt wird.

   13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüchtiges Bild erzeugt wird.

   14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die das Bild er-

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   gebenden Bereiche des Mediums von den übrigen Bereichen in einer physikalischen Eigenschaft derart unterscheiden, daß ein dem Bild entsprechendes Produkt'hergestellt werden kann.

   15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet _t daß ein Medium verwendet wird, dessen das Bild ergebende Bereiche sich von den übrigen Bereichen des Mediums in ihr-er. löslichkeit unterscheiden.

   16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Kopie die das Bild erzeugende Strahlung entsprechend der Ausbildung eines Musters gesteuert wird,

   17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung entsprechend einer Abbildungsfunktion gesteuert wird, die das Verhältnis zwischen Abbildung und . Muster beispielsweise bezüglich des Maßstabes festlegt.

   18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Originalbildes die Strahlung entsprechend den Eigenschaf-

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   ten des zu erzeugenden Originals gesteuert wird.

   19· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18,.

   '■<-■/ dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugung zeitabhängig ^ geführt wird, daß die Strahlen sich nicht gleichzeitig in den Bildpunlcten schneiden, sondern daß zurückbleibende Strahlungsfolgen nacheinander auf die Bildpunkte gerichteter Strahlen zur Erzeugung des Bildes verwendet v/erden.

   20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Medium mit einem zweiten aktiven System verwendet wird, das für eine zweite elektromagnetische Strahlung spezifisch empfindlich ist,

   für die die durch das erste aktive System und eine erste ™ Strahlung erzeugte Figur undurchlässig ist, und daß das zweite aktive System gegenüber der ersten Strahlung unempfindlich ist, sodaß die Figur gegenüber der zweiten Strahlung als Filter verwendet wird, derart, daß die bestrahlten Bereiche und die von der als Filter wirkenden Figur geschützten Bereiche des Mediums unterschieden werden können.

   21. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An-

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   sprüche, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Figur als selektives Filter verwendet wird zum Schutz der auf ihrer Rückseite gelegenen Bereiche vor allgemeiner Bestrahlung.

   22. Photoempfindliches Medium, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in ein im wesentlichen transparentes, polymerisierbares Viny!material als

   ■ photoempfindliches Reagenz ein organischer, durch Bestrahlung reduzierbarer Farbstoff sovrie ein Reduictionsmittel-Entwiekler eingebaut sind, und daß der letztere ein Arylsulphonylester der Arylsulphonamidonaphtholsulphonsäuren oder eine aus einer der folgenden Verbindungen hergestellte k Dia ζ o-Verbindung ist: 1 ,2 - oder 1,4 - Aminohydroxy - oder Dihydroxybenzole oder -naphthaline oder ρ - Aminodialk.ylaniline oder ρ - Aminodiphenylamine.

   23. Photoempfindliches Medium, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen transparenter, organischer Kunststoff enthält: als photoempfindliche Substanz einen lichtempfindlichen Alkali- Erzeuger-Entwickler, eine lichtempfindliche, Koppler-erzeugende Dia-

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   zo-Verbindung und eine lichtempfindliche Komponente zur Erzeugung einer aktiven Diazo-Verbindung, die mit dem erzeugten Koppler in Anwesenheit des vom Entwickler erzeugten alkalischen Mediums reagiert, wobei diese lichtempfindliehe Komponente ein Diazosulphonat, ein Diazosulphinat oder ein alkalisches Salz des Diazobenzols oder dessen | Derivate sein kann.

   24. Photoempfindliches Medium, insbesondere zur Durchführung' des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen durchsichtiger· Vinylkörper als photoempfindliches Element enthält rein Diazosulphonat eines primären, aromatischen Amins in Kombination mit einem der folgenden Farbstoffe: Azofarbstoffe, Cyanin - Farbstoffe, Azanol - Farbstoffe, Oxanol - Farbstoffe, Styryl - Farbstoffe, Hemicyanin - Farbstoffe und Merocyanin - Farbstoffe.

   25. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eines der lichtempfindlichen Elemente durch ein wärmeempfindliches Element ersetzt ist, das zu einem Zersetzungsprodukt mit derselben V/irkung wie das ersetzte lichtempfindliche Element führt.

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   26. Medium nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Komponenten durch ein Element ersetzt ist mit derselben V/irkung wie das Zersetzungsprodukt der ersetzten Komponente, so daß eine Belichtung durch zwei Strahlen verschiedener spektraler Zusammensetzung zur Figurenerzeugung ausreichend ist.

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