DE1815413C3 - Transmissions-Phasen-Hologramme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Transmissions-Hologramm, das mit weißem Licht rekonstruiert werden kann und dessen informationstragende Struktur aus einem Farbstoff besteht, nach der Patentschrift 17 72 756. Bei solchen Hologrammen bewirken die Brechungsindex unterschiede des Bildfarbstoffes gegenüber dem ischichtbindemittel, die wegen der anomalen Dispersion zu beiden Seiten der Absorptionsbande des Farbstoffes besonders groß sind, die Phasenmodulation der für die Rekonstruktion benutzten Lichtwelle.

Trotz der außerordentlich vorteilhaften Eigenschaften der Transmissions-Hologramme des Hauptpatentes besitzen diese Hologramme insofern gewisse Nachteile, als im Absorptionsgebiet ein zwar geringer aber doch endlicher Beugungswirkungsgrad wegen der gleichzeitig vorhandenen Amplitudenmodulation durch die Absorption des Farbstoffes auftritt. Unter Beugungswirkungsgrad wird dabei das Verhältnis aus der Intensität des gebeugten Lichtes zu der Intensität des auffallenden Lichtes verstanden.

Die eben erwähnte Amplitudenmodulation ist in den Fällen nachteilig, wo es darauf ankommt, in bestimmten Wellenlängenbereichen den Beugungswirkungsgrad möglichst auf Null zu reduzieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten farbigen Transmissionshologramme so zu verbessern, daß der Beugungswirkungsgrad in einem bestimmten Spektralbereich praktisch ausschließlich durch die Phasenmodulation bedingt ist, während Amplitudenmodulation in diesem Bereich weitgehend unterdrückt ist.

Diese Aufgabe wird bei den farbigen Transmissionshologrammen gemäß dem Hauptpatent erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gesamte, die Hologrammstruktur tragende Schicht zusätzlich mit einem Farbstoff eingefärbt ist, der eine ähnliche spektrale Absorpitonsverteilung wie der die Struktur bildende Farbstoff besitzt.

Vorzugsweise wird für die Einfärbung der Trägerschicht (Bilduntergrund) der gleiche Farbstoff verwendet, der auch die Struktur des Hologrammes bildet. Bei der weiteren Bearbeitung der dem Hauptpatent

ίο zugrunde liegenden Erfindung wurde nun ein Transmissions-Phasen-Hologramm gefunden, das wellenlängenselektiv rekonstruiert werden kann und dessen informationstragende Struktur aus einem Farbstoff besteht, wobei die Schichtteile zwischen der Struktur des farbigen Holorgamms durch einen solchen Farbstoff schwach eingefärbt sind, der ein möglichst ähnliches Absorptionsverhalten wie der Bildfarbstoff zeigt. Vorzugsweise wird für die Einfärbung der Schichtteile zwischen den Hologrammstrukturen, d. h. dem

ao Bilduntergrund, der gleiche Farbstoff verwendet, der auch für die Herstellung des Hologramms benutzt wurde.

Die für die Reduzierung des Beugungswirkungsgrades im Absorptionsgebiet des Farbstoffs auf einen

»5 möglichst geringen Wert erforderliche Farbstoffdichte kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Sie wird sich nach den Anforderungen an die Qualität des jeweiligen Hologramms richten. Vorzugsweise weisen die Stellen geringster Gesamteinfärbung im HoIogramm eine Farbdichte von 0,3 bis 0,5 auf.

Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Transmissions-Hologramme besteht darin, daß die das Hologramm bildende Schicht vor oder nach der Herstellung der Hologrammstruktur mit dem zusätzlichen Farbstoff eingefärbt wird.

Die Wirksamkeit der uniformen Einfärbung der die Hologrammstruktur enthaltenden Schicht ist aus der Figur ersichtlich. In dem Diagramm ist als Ordinate der Beugungswirkungsgrad IjI₀ in Prozent aufgetragen.

Auf der Abszisse ist die Wellenlänge in nm angegeben. Die Kurven 1 und 2 stellen den Beugungswirkungsgrad zweier farbiger Transmissions-Hologramme als Funktion der Wellenlänge dar. Der Kurve 1 liegt ein Hologramm zugrunde, dessen Bilddichte relativ gering

♦5 ist, wobei kein farbiger Bilduntergrund vorhanden ist. Die Wellenlängenselektive Rekonstruktion durch die Phasenmodulation des Farbstoffs ist deutlich ersichtlich, es ist jedoch auch zu erkennen, daß im Absorptionsgebiet des Farbstoffs, das etwa zwischen 440 und

540 nm liegt, auf Grund der Amplitudenmodulation ein gewisser Beugungswirkungsgrad von etwa 1 % vorhanden ist. Die Kurve 2 stellt das Verhalten eines farbigen Hologramms mit größerer Bilddichte und einer uniformen Einfärbung der bildtragenden Schicht dar. Man erkennt den höheren Beugungswirkungsgrad im roten Bereich durch die höhere Phasenmodulation. Im Absorptionsgebiet des Farbstoffes um etwa 500 nm geht der Beugungswirkungsgrad dagegen auf unmeßbar kleine Werte zurück.

Die erfindungsgemäßen Hologramme sind besonders geeignet für die Rekonstruktion mit weißem Licht, weil bei ihnen für bestimmte Wellenlängengebiete keine Rekonstruktion eintritt.
Wie bereits oben erwähnt, sind die Transmissions-Hologramme charakterisiert durch eine schwache und gleichmäßige Einfärbung der die Hologrammstruktur tragenden Schicht. Diese Einfärbung wird vorzugsweise durch Behandeln der photographischen Schicht

vor oder nach der Herstellung des Hologramms mit oberhalb von 0,3 g Silber pro cm³. Die Schicht is

mit einem Bad durchgeführt, das einen Farbstoff ent- panchromatisch sensibilisiert.

hält, der in bezug auf die Absorption möglichst die Auf dieser hochauflösenden feinkörnigen Silbergleichen Eigenschaften besitzt wie der Bildfarbstoff. halogenidschicht wird eine Hologrammstruktur durch Um ein Auswaschen des Farbstoffes oder ein Abfärben 5 Interferenz zweier ebener Weller, erzeugt, wobei beide der Schicht zu vermeiden, sind vorzugsweise solche Strahlenbündel zueinander kohärent sein müssen und Farbstoffe geeignet, die Substantiv auf das Bindemittel daher zweckmäßig aus einem Laser, z. B. einem Heder Schicht, vorzugsweise Gelatine, aufziehen oder Ne-Laser (?. = 632,8 nm) durch Strahlenteilung erzeugt durch Beizung fest mit dem Schichtbindemittel ver- werden. Es werden zwei Proben mit unterschiedlichen bunden werden können. Geeignete Farbstoffe sind aus «> Zeiten belichtet, die eine Probe 0,5 sec Jang, die Paralder Fülle der bekannten Farbstoffe durch wenige lelprobe 8 ■ 10³ see. Beide Proben werden in gleicher Reihenversuche in einfacher Weise zu ermitteln. Weise wie im folgenden beschrieben zu einem nega-

Eine Einfärbung der Schichtteile zwischen der HoIo- tiven Purpurbild des Hologramms verarbeitet:

grammstruktur kann auch dadurch erreicht werden, . . _o

daß bei der photographischen Verarbeitung, wie im 15 ^L Entwicklung 12 mm be, 20 C

Hauptteil beschrieben, solche Farbkuppler verwendet ^{m Io|}g^{enaem Baa}·

werden, die bei der farbgebenden Entwicklung Färb- N-Diäthyl-p-phenylendiaminsulfat 2,75 g

stoffe liefern, die in geringem Maße diffusionsfähig Natriumhexametaphosphat 2 g

sind, so daß aus den Bildteilen heraus Farbstoff in die Hydroxylaminsulfat 1,2 g

Zwischenräume diffundiert. Diese Möglichkeit besitzt " Natriumsulfit 2 g

jedoch gewisse Nachteile, da die Diffusion kaum kon- Pottasche 75 g

trolliert werden kann. Kaliumbromid 2,5 g

Bei relativ feinen Hologrammstrukturen mit gerin- 2-Cyanoacetylcumaron Ig

gen Abständen zwischen den Bildelementen wird eine .

Einfärbung der Zwischenräume allein schon dadurch »5 ^ ^wasserunS ^{D mm}

erreicht, daß stärker belichtet wird, so daß ein farbiger 3. Bleichen 5 min

Hof um die Bildeiemente herum entsteht. Auch bei j_n folgendem Bad:

dieser Ausführungsform genügen einige wenite Hand- Kalinmferricvanid 42 e

versuche unter Variierung der Belichtungszeiten, um Ka ümbrom d 121

die erfindungsgemäßen Hologramme herzustellen. 3° SZlIh₁It" fi I

Ä .te, IU..sich d« Ein«*™* d„ EESt^,,;; --".Vi

iiSSAU⁰S-Si: Mo«o_kaH_umpho_sph„ ,6 g

vorzugsweise eine größere, Intensität besitzt als die 4. Wässerung 5 min

Objektwelle. Durch geeingete Abstimmung der Inten- 35 .,-··,,, ■

sitäten von Objekt- und Referenzwelle läßt sich so ein ⁵· Hxierbad 5 min

optimaler Beugungswirkungsgrad durch Phasenmodu- ^ln folgendem Bad:

lation bei gleichzeitiger Unterdrückung der Beugung Ammoniumthiosulfat 150 g

im Absorptionsgebiet erzielen. Natriumsulfit 10 g

Ansonsten werden die Hologramme nach den glei- 4° ^ Wässerung 10 min chen Verfahren hergestellt wie in der Patentschrift des

Hauptpatentes beschrieben. 7. Trocknung

(Alle Mengenangaben beziehen sich auf 1 1.)

Beispiel 45 Die kurz belichtete Probe zeigt die Hologramm-

Verwendet wird ein photographisches Material, be- struktur auf einem farblosen Untergrund. Die länger

stehend aus einer Silberbromidjodidgelatineschicht mit belichtete Probe besitzt einen gleichmäßig purpurge-

3,8 Molprozent Jodidgehalt und einer mittleren Korn- färbten Untergrund.

größe von 0,05 μΐη und einer engen Korngrößenver- Der Beugungswirkungsgrad, der bei der Rekon-

teilung. 5<> struktion der Hologramme erreicht wird, ist in der

Die mittlere quadratische Streubreite der Größen- beiliegenden Figur wiedergegeben und wurde oben

verteilung beträgt 0,03 μτη. Die Packungsdichte liegt bereits näher erläutert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Transmissions-Hologramm, das mit weißem Licht rekonstruiert werden kann und dessen informationstragende Struktur aus einem Farbstoff besteht, nach der deutschen Patentschrift 17 72 756, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte die Struktur tragende Schicht zusätzlich mit einem Farbstoff eingefärbt ist, der eine ähnliche spektrale Absorptionsverteilung wie der die Struktur bildende Farbstoff besitzt.

2. Hologramm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Farbstoff der gleiche ist wie der die Struktur bildende.

3. Hologramm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen geringster Gesamteinfärbung im Hologramm eine Farbdichte von 0,3 bis 0,5 besitzen.

4. Verfahren zur Herstellung von Transmissionshologrammen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Hologramm bildende Schicht mit dem zusätzlichen Farbstoff eingefärbt wird und zwar vor der Herstellung der Struktur oder nach der Herstellung der Struktur.

5. Verfahren zur Herstellung von Transmissionshologrammen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm mit einer Referenzwelle aufgenommen wird, die eine größere Intensität besitzt als die Objektwelle.