DE1924695B2 - Verfahren zur herstellung eines hologramms - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines hologrammsInfo
- Publication number
- DE1924695B2 DE1924695B2 DE19691924695 DE1924695A DE1924695B2 DE 1924695 B2 DE1924695 B2 DE 1924695B2 DE 19691924695 DE19691924695 DE 19691924695 DE 1924695 A DE1924695 A DE 1924695A DE 1924695 B2 DE1924695 B2 DE 1924695B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- hologram
- photo
- exposure
- recording layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- JOSWYUNQBRPBDN-UHFFFAOYSA-P ammonium dichromate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O JOSWYUNQBRPBDN-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical class [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- DQFBYFPFKXHELB-UHFFFAOYSA-N Chalcone Natural products C=1C=CC=CC=1C(=O)C=CC1=CC=CC=C1 DQFBYFPFKXHELB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 239000001828 Gelatine Substances 0.000 description 1
- 125000000174 L-prolyl group Chemical group [H]N1C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000008425 anthrones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 235000005513 chalcones Nutrition 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- APVPOHHVBBYQAV-UHFFFAOYSA-N n-(4-aminophenyl)sulfonyloctadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 APVPOHHVBBYQAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002432 poly(vinyl methyl ether) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 150000004059 quinone derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- DQFBYFPFKXHELB-VAWYXSNFSA-N trans-chalcone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 DQFBYFPFKXHELB-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M trans-cinnamate Chemical class [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hologramms, bei dem eine flächenhafte,
fotohärtbare oder fotoerweichbare Aufzeichnungsschicht durch einen Bezugs- und einen Objektlichtstrahl
belichtet wird, und bei dem nach der Belichtung die entsprechend der Verteilung der
Belichtungsstärke unterschiedlich widerstandsfähigen Oberflächenbereiche durch Lösungsmittel unterschiedlich
stark abgetragen werden.
Aus der Literatuistelle RCA REVIEW 27 (1966), Seiten 467 bis 499 ist es bereits bekannt, Phasenhologramme
mit fotoempfindlichen, insbesondere fotohärtbaren Aufzeichnungsschichten herzustellen, wobei de
Hologramminformation in einer Reliefstruktur fixiert wird. Bei der Herstellung derartiger Hologramme
benutzt man eine Aufnahmeanordnung, bei der der Objektstrahl und der Bezugsstrahl auf dieselbe Seite der
Aufzeichnungsschicht fällt. Die so hergestellten Hologramme weisen keine Reliefstruktur mit einer
Beugungsvorzugsrichtung auf und ihr Wirkungsgrad bei der Bildwiedergabe i;>t relativ gering.
Aus dem Aufsatz von H. Nassenstein, Abbildungsverfahren
mit Rekonstruktion des Wellenfeldes (Holografie), in der Zeitschrift für angewandte Physik,
Band 22,1966, Seiten 37 bis 50, insbesondere Seite 46 ist bereits ein Aufnahmeverfahren beschrieben, bei dem
der Objektstrahl und der Bezugsstrahl von verschiedenen Seiten her auf die Aufzeichnungsschicht gerichtet
werden. Bei diesem Verfahren verwendete man jedoch keine fotoempfindlichen Aufzeichnungsschichten, bei
denen nach tier Eielichtung die entsprechend der
Verteilung der Beliclitungsstärke unterschiedlich widerstandsfähigen
Oberflächenbereiche durch Lösungsmittel unterschiedlich abgetragen werden. Eine Reliefstruktur
mit einer Beugungsvorzugsrichtung wurde dabei nicht erzielt. Das hergestellte Hologramm besteht aus
aufgezeichneten Interferenzmustern, die nahezu parallele Flächen zueinander mit einem Abstand von
ungefähr einer halben Wellenlänge des Lichtes haben und nahezu parallel zu den Oberflächen der lichtempfindlichen
Schicht verlaufen. Im Gegenstand zu anderen Hologrammen, die eine Phasenmodulation durch
Änderung der Brechungszahl, der optischen Dichte oder der Oberflächenstruktur des Hologrammediums erzeugen,
wird mit diesem Hologramm eine Phasenmodulation durch die Formen der aufgezeichneten Interferenzflächen,
an denen das Licht reflektiert wird, erreicht. Die Lichtausnutzung bei der Bildwiedergabe ist deshalb
relativ schwach.
Die bisher bekannten Hologramme haben den gemeinsamen Nachteil, daß ihr Wirkungsgrad bei der
Bildwiedergabe relativ niedrig liegt. Insbesondere bei denjenigen Hologrammen, bei denen bei der Aufnahme
der Bezugsstrahl und der ObjektstrahJ auf dieselbe Seite der Aufzeichnungsschicht gerichtet wird, liegt der
Wirkungsgrad sehr niedrig. Auch bei Phasenmodulationshülogrammen,
die in dieser Hinsicht etwas besser sind, liegt der Wirkungsgrad bei weniger als 20%.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Hologramms
anzugeben, das gegenüber bekannten Hologrammen einen höheren Rekonstruktionswirkungsgrad
aufweist, indem eine Beugungsvorzugsrichtung bei der Aufnahme hergestellt wird.
Ausgehend von dem eingangs angegebenen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur
Erzielung einer Reliefstruktur mit einer Beugungsvorzugsrichtung Objektstrahl und Bezugsstrahl von verschiedenen
Seiten her auf die Aufzeichnungsschicht gerichtet werden.
Bei dem obigen Verfahren wird bei der Entwicklung der belichteten fotoempfindlichen Schicht eine Oberflächenreliefstruktur
erzielt, wobei entweder die belichteten oder die nicht belichteten Teile aufgelöst (abhängig
von der Art des verwendeten Stoffes) werden. Die dabei erreichte Beugungsvorzugsrichtung (Blaze) führt zu
einem gegenüber bekannten Hologrammen wesentlich größeren Wiedergabewirkungsgrad.
Weiterbildungen des angegebenen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung wird das vorliegende Verfahren näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Schnittbild durch eine Aufzeichnungsschicht mit dem entstehenden Stehwellenmuster;
Fig.2A und 2B Draufsichten auf etwa 2000mal vergrößerte Fotomikrografien der entwickelten Oberfläche
einer fotohärtbaren Schicht, und zwar für einen parallelen und einen diffusen Objektstrahl;
Fig.2C eine Darstellung einer etwa 15 000mal
vergrößerten Fotomikrografie eines Schnittes einer entwickelten fotohärtbaren Schicht, wobei die dunkle
Linie der Oberflächenkontur einer aufgedampften Reflexionsschicht auf der entwickelten Oberfläche
darstellt;
Fig.3 eine schematische Darstellung der Rekonstruktion
des gemäß F i g. 1 hergestellten Hologramms;
F i g. 4 eine Anordnung zur Rekonstruktion des nach F i g. 1 aufgenommenen Hologramms;
F i g. 5 den Strahlenverlauf für die Rekonstruktion gemäß Beispiel I;
Fig.6 die Konstruktion eines leuchtenden Hologramms
unter Verwendung eines teilweise durchsichtigen komplexen Objekts und
pig, 7 die Rekonstruktion des Bildes mit dem gemäß
ρ j g. 6 erzeugten Hologramm.
In Fig. 1 ist ein Stehwellenmuster dargestellt, wie es
in sichtbarer Form durch die Linien 10 erscheinen würde. Ferner ist eine fotohärtbare Schicht 12
vorgesehen, die wahlweise auf eine Unterlage aufgebracht sein kann, die für die Konstruktionsstrahlung
durchlässig sein muß. Die Schicht 12 kann flach oder gekrümmt sein und die Form eines Bandes, eines
Zylinders, eines endlosen Bandes, eines Möbiusstreifens oder eine andere Form haben. Die innerhalb der
Umrißlinie 14 gezeigten Linien 10 sind ferner Linien einer Vorzugsrichtung der Aushärtung im Schichtvolumen
längs den Flächen maximaler Intensität. Dies setzt einen fotohärtbaren Stoff voraus, der durch die
aktivierende Strahlung aushärtet, wobei jedoch die Bezeichnung »fotohärtbarer Stoff« für den Fachmann
auch diejenigen Stoffe einschließt, die längs den Flächen maximaler Strahlungsstärke erweichen.
Eine vorzugsweise Art zur Erzeugung des Stehwellen-lnterferenzmusters
gemäß F i g. 1 besteht darin, den mit dem Objekt modulierten Lichtstrahl mit einem
Bezugsstrahl zur Wechselwirkung zu bringen, der derart gerichtet ist, daß seine Vektorrichtung einen Winkel von
90° bis etwa 180° mit praktisch allen Richtungsvektoren
des Objektstrahls bildet, wobei der Objektstrahl und der Bezugsstrahl auf einander entgegengesetzte Seiten der
fotohärtbaren Schicht gerichtei sind.
Wie schematisch in F i g. 1 dargestellt ist (und an Hand von F i g. 4 eingehender beschrieben wird), kann
diese vorzugsweise Konstruktionsbelichtung durch Spaltung eines kohärenten Strahls erzeugt werden,
dessen eine Komponente den mit dem Objekt modulierten Strahl 18 bildet, der auf die eine Seite der
Schicht 12 gerichtet ist. Die andere Komponente bildet den Bezugsstrahl 16, der auf die andere Seite der Schicht
12 gerichtet ist.
Eine andere Art dieser vorzugsweisen Konstruktionsbelichtung besteht darin, daß ein Strahl kohärenten
Lichtes als Bezugsstrahl 16 auf die fotohärtbare Schicht gerichtet wird, durch sie hindurchtritt und auf das
Objekt gerichtet wird. Nach Reflexion am Objekt bildet er den Objektstrahl 18, der dann wieder auf die
fotohärtbare Schicht 12 gelangt und mit dem Bezugsstrahl zur Wechselwirkung kommt, wodurch das
Stehwellen-Interferenzmuster gebildet wird. Dieses Verfahren ist von D e η i s y u k in Soviet Physics 7, Nr. 6,
543,1962 beschrieben.
Laser sind gute Quellen für kohärente Strahlung. Es kann jedoch auch jede andere Quelle ausreichend
kohärenter Strahlung verwendet werden. Ferner kann elektromagnetische Strahlung jeder geeigneten Wellenlänge
verwendet werden, beispielsweise kohärente Röntgen-, ultraviolette und infrarote Strahlen, Teilchenstrahlen
wie Elektronen, Positronen, Protonen, Alphateilchen usw., wenn die fotohärtbare Schicht durch diese
Strahlungen Wellen erzeugt, die mehr oder weniger gehärtet oder gegen Entwicklerstoff widerstandsfähig
sind und den Wellen der Strahlungsintensität des Interferenz-Stehwellenmusters entsprechen.
Die geätzte Oberfläche 20 der fotohärtbaren Schicht 12 wird durch Einwirkung eines Ätzmittels auf die
weniger widerstandsfähigen Teile erzeugt, nachdem die Konstruktionsbelichtung mit einem Objektstrahl und
einem Bezugsstrahl durchgeführt wurde. Durch die Ätzung wird Material der fotohärtbaren Schicht an der
Oberfläche in den weniger stark belichteten Flächenteilen entfernt.
jeder geeignete fotoliärtbare Stoff kann verwendet werden, wenn seine Eigenschaften der härtenden oder
erweichenden Strahlung der jeweils gewählten Quelle kohärenten Lichtes angepaßt sind.
Die Cinnamatester von Polyvinylalkohol und/oder Zellulose, die ferner durch Anthrone und ihre Derivate,
polynukleare Chinonderivate und gewisse Ketone wie z. B. Michler's Ketone sensitiviert sein können, sind zur
Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet.
Andere typische fotohärtbare Stoffe sind Systeme, die ein nicht lichtempfindliches Polymer und eine lichtempfindliche
Verbindung geringen Molekulargewichtes enthalten und bei Belichtung unlöslich werden. Derartige
Stoffe sind beispielsweise Kasein und Gummi in Kombination mit lichtempfindlichen Azidosiilbensulf>
nat-Derivaten, Systeme mit einem Monomer, eint m Dimer und/oder einem Polymer geringen Molekulargewichtes
sowie einem Füllstoff und einem oder mehreren Polymerisationskatalysatoren, beschrieben in den
US-PS 27 60 863 und 27 91 504, Systeme aus einem nicht lichtempfindlichen Polymer und lichtempfindlichen
Verbindungen geringen Molekulargewichtes, bei denen der lichtempfindliche Anteil bei Belichtung eine
Unlösiichkeit in den belichteten Teilen ergibt, beispielsweise Äthylzellulose, Polymethylmethacrylat und zahlreiche
andere kommerzielle Kunststoffe, die lichtempfindliche Chalcon- oder ungesättigte Ketonderivate
enthalten und in den US-PS 19 65 710 und 25 44 905 beschrieben sind. Systeme von Chromatverbindungen in
Kolloiden wie Gelatine, Albumen und Leim oder Proteinkolloide, sensitiviert beispielsweise mit Kaliumbichromat,
oder Zellulosederivate, sensitiviert beispielsweise mit Ammoniumdichromat, oder andere Polyviny-Ie
wie Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylmethyläther und Polyvinylpyrrolidon, sensitiviert beispielsweise
mit Ammoniumdichromat, oder Polyamide, sensitiviert mit Dichromaten, ferner Diazo-sensitivierte
Stoffe u. a.
Andere fotohärtbare Schichten sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise Halogensilberemulsionen hohen
Auflösungsvermögens, die einen Gerbungsentwickler enthalten und in der kanadischen PS 7 72 105
beschrieben sind. Sie können mit den Stehwellen-Interferenzmustern
belichtet und mit einer Alkalilösung entwickelt werden, die die Gelatine in der Umgebung
der entwickelten Silberkörner härtet, wodurch die ungehärteten Teile der Außenfläche der Emulsion
mittels Auflösung entfernt werden können.
Eine fotohärtbare Schicht erhärtet durch die holografische Belichtung längs den Linien maximaler Strahlungsstärke
innerhalb eines großen Teils ihrer Tiefe. Bei Eingabe in eine Entwicklungslösung wird eine Oberflächenstruktur
erzeugt, die den Bereichen der Intensitätsflächen folgt, da die Flächenteile geringer Belichtung bei
Einwirkung des Ätzmittels beseitigt werden.
Fig. 2A und 2B zeigen 2000fach vergrößerte Fotomikrografien der Draufsicht auf die geätzte
Oberfläche einer entwickelten fotohärtbaren Bildplatte. F i g. 2A zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Hologramm,
bei dem der Objektstrahl ein paralleler Strahl ist, der bei Wechselwirkung mit einem gegenüber seiner
Achse versetzten Bezugsstrahl, der eine ebene Wellenfront sein kann (deren Achse senkrecht zur fotohärtbaren
Schicht verläuft), ein gegenüber der Achse versetztes Stehwellenmuster aus ebenen Wellen erzeugt,
wenn der Bezugsstrahl eine ebene Wellenfront ist. Nach der Entwicklung ergibt sich ein regelmäßiges,
sägezahnförmiges Blazemuster der in Fig.2A dargestellten
Art. Die dunkleren Teile der Zeichnung kennzeichnen die Spitzen der Sägezähne.
Fig.2B zeigt in Draufsicht ein Hologramm eines unregelmäßigen Objektes, beispielsweise einer Person,
eines Hauses, eines Unterseebootes usw., wobei der Objektstrahl durch Reflexion eines Teiles eines
Laserstrahls am unregelmäßigen Objekt erzeugt wurde. Die Unregelmäßigkeit der Vertiefungen des Hologramms,
dessen dunklere Teile die Spitzen der Sägezähne darstellen, trägt die Objektinformation, die
zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes rekonstruiert werden kann, wenn ein Rekonstruktionsbezugsstrahl
auf das erfindungsgemäß hergestellte Hologramm gerichtet wird.
In Fig.2C ist eine 15 000Fach vergrößerte Elektronenmikrografie
einer entwickelten fotohärtbaren Schicht im Querschnitt dargestellt, wobei die schwarze
Linie 22 die leuchtende, sägezahnförmige Oberflächenkontur der geätzten Fläche zeigt, auf die wahlweise auch
eine Schicht eines reflexionsfähigen Stoffes wie z. B. Aluminium aufgedampft sein kann. Diese Metallschicht
hat eine Stärke von 0,2 Mikron. Andere geeignete reflexionsfähige Stoffe können gleichfalls verwendet
werden, beispielsweise Silber, Gold, Chrom und dielektrische Stoffe.
Die Höhe der erhabenen Teile des Oberflächenprofils liegt im Bereich zwischen etwa 0,05 Mikron und etwa 10
Mikron bei den vorzugsweise angewendeten Konstruktionsbestrahlungen. Der horizontale Abstand zwischen
den erhabenen Teilen kann weitgehend abhängig vom Winkel zwischen Objektstrahl und Bezugsstrahl variieren.
In F i g. 3 ist eine typische Rekonstruktion eines Bildes
mit einem gemäß der Erfindung erzeugten Hologramm dargestellt. Das Bild wird erzeugt, indem ein Lichtstrahl
16, der dem zur Herstellung des Hologramms verwendeten Bezugsstrahl in Wellenlänge, Wellenfrontkrümmung
und Ausbreitungsrichtung ähnlich ist, auf diejenige Seite der Reflexionsschicht 24 gerichtet wird,
die mit der fotohärtbaren Schicht 12 in Berührung steht. Der maximale Rekonstruktionswirkungsgrad ist möglich,
wenn dieser Rekonstruktionsstrahl unter demselben Winkel wie der Bezugsstrahl einfällt, in beiden
Fällen dieselbe Wellenlänge verwendet wird und dieses Licht durch die fotohärtbare Schicht hindurchfällt. Ein
anderes Verfahren ist gleichfalls möglich, wenn die dabei auftretende schwächere Wirkung vertretbar ist.
Die Verwendung eines Rekonstruktionsstrahls unterschiedlicher Krümmung verbietet sich hauptsächlich
wegen der damit auftretenden Bildfehler.
Es ist zu erkennen, daß bei selbsttragender fotohänbarer
Schicht die crfindungsgcmaßcn Oberflächen-liefwirkiingcn
auf beiden Flüchen der Schicht erzeugt und damit zwei separate Hologramme hergestellt
werden können.
Wie aus Fig.3 hervorgeht, ist die Lichtvcrlcilting
zwischen den verschiedenen Bciigungsordnungcn gttnstigcrwcisc
stark unsymmetrisch. Die Helligkeit des rekonstruierten Objektes für die Ordnungen 0 und ± 1 (κι
ist als Pro/.cntwcrt des reflektierten Lichtes für einen parallelen Objektstrahl (Punktobjekt) und einen durch
ein unregelmäßiges Objekt modulierten Objektstrahl (diffuses Objekt) angegeben.
Diese Prozentwerte können bei optimalen Auf/eich <>s
nungsparametcrn noch erhöht werden lsi der Strahlen
verlauf des Rckonstruktioiisslrnhls sowie die Abmessung
der Schicht identisch mil dem Strahlenverlauf der Aufzeichnung, was die vorzugsweise Art der Rekonstruktion
für optimale Ergebnisse darstellt, so ist der Wirkungsgrad der Ordnung +1 am höchsten. 1st
beispielsweise der Objektstrahl bei der Hologrammherstellung ein paralleler Strahl, so ist das erhaltene
Hologramm ein Beugungsgitter mit Beugungsvorzugsrichtung (Blaze), und es ist zu beobachten, daß 73% des
reflektierten Lichtes des Bezugsstrahls zur Ordnung 1 gehören, was dem Wirkungsgrad von 80% für
handelsübliche Blazemustt. nahekommt. Der Wert von 73% steht einem Wirkungsgrad von 6% gegenüber, wie
er mit einem sinusförmigen Absorptions-Durchleuchtungsgitter einer fotografischen Emulsion möglich ist,
ferner einem Wert von 11% bis 30%, der bei einem sinusförmigen Phasengitter auf thermoplastischen Stoffen
gemäß der Patentanmeldung P 15 47 439.2 möglich ist. Die Phasengitter mit 30% Wirkungsgrad erzeugen
sehr schlechte Bilder. Die erfindungsgemäß hergestellten Beugungsgitter-Hologramme beugen theoretisch
mehr als 90% des Lichtes von 4880 Angström-Einhehen Wellenlänge in die erste Ordnung, da sie eine
einheitliche Flächenstruktur haben.
Tatsächlich wurde gefunden, daß unter Verwendung eines parallelen Objektstrahls ein günstiges Verfahren
zur Herstellung von Beugungsgittern einer bestimmten Frequenz möglich ist, die gegenwärtig kommerziell
durch mechanisches Linieren von Aluminium oder anderen geeigneten Stoffen hergestellt werden, wobei
die Oberflächenvertiefungen mit einem Diamantstift zeitraubend und kostspielig erzeugt werden.
Ein Grund für den viel höheren Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Hologramme ist das geblazete,
schrittartig ausgebildete Muster, wobei jede Blazefläche ein sehr kleiner, stark reflektierender Spiegel ist, der
reflexionsfähiger ist als beispielsweise die mehr sinusförmigen Muster gemäß der Patentanmeldung P
15 47 439.2 oder die anderen bekannten Hologramme, insbesondere die Beugungsgitter.
Das folgende Beispiel dient der weiteren speziellen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Anteile
und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die Erfindung soll durch dieses
Beispiel in keiner Weise eingeschränkt werden
In Fig.4 ist eine Glasplatte 26 dargestellt, die mii
einer etwa 2 Mikron starken Schicht 12 Ätzschutzstofl überzogen ist. Die Schicht wird folgendermaßen mi
dem Licht eines Argonlasers mit kontinuierlicher Wellen bei eiwa 30 Milliwatt optischer Leistimf
belichtet: Der Laserstrahl wird durch die Streuungslins( 32 und die Sammellinse 34 auf den Strahlenteiler 3(
geleitet, so daß zwei Strahlen entstehen, deren erste mit den Spiegeln 38 und 40 auf die Unterseile de
Glasplatte, deren zweiter mit dem Spiegel 36 auf dii Schicht !2 iiuf der Glasplatte reflektiert *vird. Dc
/.weite Strahl ist ein paralleler Lichtstrahl und schneide
die Ätzschutzschicht 12 unter einem Winkel von ctwi 15" zur Pkiltcnnormulcn. Der erste Strahl ist gleichfall
ein paralleler Strahl und schneidet die entgegengesetzt
Glasfläche der Platte 26 unter einem Winkel von etw 40" zur Plntlcunormalcn. Beide Strahlen überlappt
sich im Bereich der Schicht und erzeugen Inlerfercn/.flll
dien, deren Abstand etwa 0,1b Mikron betrügt und di
einen Winkel von etwa 9" zurSchichloberflUchc bilden.
Die Schicht wird mit diesen Lichtstrahlen kontituiici
lieh belichtet, bis eine Gcxnintlichtcnernie von etwa
Ionic pro cm' empfangen ist. Die Platte 28 wird dann mi
der Belichtungsvorrichtung herausgenommen und in einen Entwickler für etwa 20 Sekunden eingetaucht. Die
Platte wird dann sofort etwa 5 Sekunden lang in destilliertes Wasser eingetaucht und ihre Oberflnche mit
Druckluft getrocknet. Die Oberfläche der Schicht wird dann bei Vakuum mit einer fast undurchsichtigen
Schicht stark reflektierenden Aluminiums überzogen.
Die Oberfläche des Hologramms besteht nun aus Teilen des während der Belichtung in der Schicht
vorhandenen Interferenzmusters. Dies hat die Form von Stufen, deren Erhöhungen etwa 0,16 Mikron hoch sind
und deren Breite etwa 1,15 Mikron beträgt.
In F i g. 5 ist. die Rekonstruktion des Hologramms durch Richtung des zweiten Strahls auf das Hologramm
wie bei der Konstruktion dargestellt.
F i g. 6 zeigt die Konstruktion eines Hologramms mit Beugungsvorzugsrichtung (Blaze) unter Verwendung
CiV.is zumindest teilweise komplexen Objektes.
F i g. 7 zeigt die Rekonstruktion des Bildes eines komplexen Objektes unter Verwendung eines Hologramms
mit Blaze.
Hierzu 2 BbU Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Hologramms, bei dem eine flächenhafte, fotohärtbare oder
fotoerweichbare Aufzeichnungsschicht durch einen Bezugs- und einen Objektlichtstrahl belichtet wird,
und bei dem nach der Belichtung die entsprechend der Verteilung der Belichtungsstärke unterschiedlich
widerstandsfähigen Oberflächenbereiche durch Losungsmittel
unterschiedlich stark abgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Reliefstruktur mit einer Beugungsvorzugsrichtung
Objektstrah! und Bezugsstrahl von verschiedenen Seiten her auf die Aufzeichnungsschicht
gerichtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des Bezugstrahls nicht
senkrecht zur Aufzeichnungsschicht gewählt wird und mit allen Richtungen der Teilstrahlen des
Objektstrahls Winkel zwischen 90° und 180° bildet.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die das Hologramm
tragende Schicht eine dünne Schicht eines reflektierenden Materials in Anpassung an die
Reliefstruktur aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Material ein Metall
ist, das in einem Vakuumaufdampfprozeß auf die das Hologramm tragende Schicht aufgebracht wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US72898668A | 1968-05-14 | 1968-05-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1924695A1 DE1924695A1 (de) | 1969-12-18 |
DE1924695B2 true DE1924695B2 (de) | 1977-10-06 |
Family
ID=24929098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691924695 Ceased DE1924695B2 (de) | 1968-05-14 | 1969-05-14 | Verfahren zur herstellung eines hologramms |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3580657A (de) |
JP (1) | JPS4811059B1 (de) |
AR (1) | AR193336A1 (de) |
BE (1) | BE732771A (de) |
BR (1) | BR6908483D0 (de) |
DE (1) | DE1924695B2 (de) |
ES (1) | ES367192A1 (de) |
FR (1) | FR2008465A1 (de) |
GB (1) | GB1231938A (de) |
NL (1) | NL155381B (de) |
SE (1) | SE375389B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0352774A1 (de) * | 1988-07-28 | 1990-01-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Bei längeren Wellenlängen wirksamer Photopolymerisations- sensibilisator |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2125110C3 (de) * | 1971-05-21 | 1979-11-22 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Hologrammen |
US3951663A (en) * | 1973-10-04 | 1976-04-20 | Rca Corporation | Organic volume phase holographic recording media comprising an α di-ketone |
US3926637A (en) * | 1973-10-04 | 1975-12-16 | Rca Corp | Permanent organic volume phase holographic recording medium |
US3945825A (en) * | 1974-05-22 | 1976-03-23 | Rca Corporation | Method for producing width-modulated surface relief patterns |
US3944420A (en) * | 1974-05-22 | 1976-03-16 | Rca Corporation | Generation of permanent phase holograms and relief patterns in durable media by chemical etching |
US4084970A (en) * | 1974-08-19 | 1978-04-18 | Rca Corporation | Organic volume phase holographic recording media using sucrose benzoate |
US4056393A (en) * | 1974-09-26 | 1977-11-01 | American Can Company | Method of recording information using a copolymer of glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether |
US4049459A (en) * | 1976-02-26 | 1977-09-20 | Rca Corporation | Organic volume phase holographic recording medium |
US4055423A (en) * | 1976-04-15 | 1977-10-25 | Rca Corporation | Organic medium for thin-phase holography |
GB2145535B (en) * | 1983-08-26 | 1987-02-18 | Marconi Avionics | Reflective optical elements |
US4888260A (en) * | 1987-08-10 | 1989-12-19 | Polaroid Corporation | Volume phase reflection holograms and methods for fabricating them |
JP2738623B2 (ja) * | 1992-04-23 | 1998-04-08 | 三菱電機株式会社 | 回折格子の形成方法 |
US5513019A (en) * | 1993-04-16 | 1996-04-30 | Crown Roll Leaf, Inc. | Semi-transparent reflective layer for a phase hologram |
US5351142A (en) * | 1993-04-16 | 1994-09-27 | Crown Roll Leaf, Inc. | Semi-transparent reflective layer for a phase hologram |
US5695808A (en) * | 1993-04-16 | 1997-12-09 | Crown Roll Leaf Inc. | Method for making transparent reflective films |
AU679664B2 (en) * | 1993-08-06 | 1997-07-03 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A diffractive device |
AU673100B2 (en) * | 1993-08-06 | 1996-10-24 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A diffractive device |
WO1995004948A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-16 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A diffractive device |
TW265421B (de) * | 1993-11-23 | 1995-12-11 | Commw Scient Ind Res Org | |
US20020045103A1 (en) * | 1995-10-31 | 2002-04-18 | California Institute Of Technology | Reduction of feature size using photosensitive polymers |
US5729365A (en) * | 1996-01-11 | 1998-03-17 | Sandia Corporation | Computer generated holographic microtags |
US5951769A (en) | 1997-06-04 | 1999-09-14 | Crown Roll Leaf, Inc. | Method and apparatus for making high refractive index (HRI) film |
GB0015871D0 (en) * | 2000-06-28 | 2000-08-23 | Rue De Int Ltd | A security device |
GB0030675D0 (en) * | 2000-12-15 | 2001-01-31 | Rue De Int Ltd | Methods of creating high efficiency diffuse back-reflectors based on embossed surface relief |
US7528385B2 (en) * | 2002-03-15 | 2009-05-05 | Pd-Ld, Inc. | Fiber optic devices having volume Bragg grating elements |
WO2003079058A2 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Pd-Ld, Inc. | Fiber optic devices having volume bragg grating elements |
EP2034570A1 (de) * | 2003-07-03 | 2009-03-11 | PD-LD, Inc. | Verwendung von Volumen-Bragg-Gittern zur Festlegung von Laseremissionseigenschaften |
US7391703B2 (en) | 2003-09-26 | 2008-06-24 | Pd-Ld, Inc. | Methods for manufacturing volume Bragg grating elements |
WO2006083998A2 (en) | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Pd-Ld, Inc. | High-power, phased-locked, laser arrays |
GB2439746A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-09 | Dublin Inst Of Technology | A holographic method and sensor |
US8455157B1 (en) | 2007-04-26 | 2013-06-04 | Pd-Ld, Inc. | Methods for improving performance of holographic glasses |
US8101471B2 (en) * | 2008-12-30 | 2012-01-24 | Intel Corporation | Method of forming programmable anti-fuse element |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1965710A (en) * | 1931-01-21 | 1934-07-10 | Eastman Kodak Co | Photomechanical resist |
NL101499C (de) * | 1951-08-20 | |||
US3045531A (en) * | 1956-04-05 | 1962-07-24 | Walter G Finch | Optical grating |
-
1968
- 1968-05-14 US US728986A patent/US3580657A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-03-11 AR AR220123A patent/AR193336A1/es active
- 1969-04-30 BR BR208483/69A patent/BR6908483D0/pt unknown
- 1969-05-08 BE BE732771D patent/BE732771A/xx unknown
- 1969-05-09 FR FR6914971A patent/FR2008465A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-05-12 GB GB1231938D patent/GB1231938A/en not_active Expired
- 1969-05-13 ES ES367192A patent/ES367192A1/es not_active Expired
- 1969-05-13 NL NL696907319A patent/NL155381B/xx not_active IP Right Cessation
- 1969-05-13 JP JP44036297A patent/JPS4811059B1/ja active Pending
- 1969-05-13 SE SE6906834A patent/SE375389B/xx unknown
- 1969-05-14 DE DE19691924695 patent/DE1924695B2/de not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0352774A1 (de) * | 1988-07-28 | 1990-01-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Bei längeren Wellenlängen wirksamer Photopolymerisations- sensibilisator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES367192A1 (es) | 1971-10-16 |
BR6908483D0 (pt) | 1973-01-18 |
FR2008465A1 (de) | 1970-01-23 |
NL6907319A (de) | 1969-11-18 |
US3580657A (en) | 1971-05-25 |
NL155381B (nl) | 1977-12-15 |
BE732771A (de) | 1969-11-10 |
DE1924695A1 (de) | 1969-12-18 |
GB1231938A (de) | 1971-05-12 |
SE375389B (de) | 1975-04-14 |
AR193336A1 (es) | 1973-04-23 |
JPS4811059B1 (de) | 1973-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1924695B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines hologramms | |
EP0965059B1 (de) | Entspiegelungsschicht sowie verfahren zur herstellung derselben | |
DE2161836B2 (de) | Strahlenempfindliches Aufzeichnungsmaterial | |
DE2657090C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Echelettgittern | |
DE2101871C3 (de) | Holographisches Abbildungsverfahren | |
DE2128888A1 (de) | Wellenlängenselektor für Strahlungsenergie | |
DE2902883C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hologrammen und dessen Anwendung zur Herstellung eines Volumenphasenhologramms | |
DE3734438C2 (de) | ||
DE1963578A1 (de) | Verfahren zum kontaktlosen Belichten | |
DE4334084A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Herstellung eines mehrfachen holografischen Elements | |
DE1914492B2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Phasen-Hologramms | |
DE2167075C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Relief-Reflexions-Blaze-Hologramms | |
EP0179741A2 (de) | Verfahren zur Erzeugung eines Hologramms | |
EP0000571B1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Originals | |
DE3509551C1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Prägestempels zum Drucken von Hologrammen | |
EP1360528B1 (de) | Verfahren zur herstellung von licht streuenden elementen | |
DE3119240A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer inline-hologrammlinse sowie nach einem solchen verfahren hergestellte hologrammlinse | |
EP0002043B1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Informationsträgers | |
DE2219649C3 (de) | Holografischer Datenspeicher | |
DE2323712C3 (de) | Phasenschieberplatte und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2025617A1 (de) | Verfahren zur Umwandlung von Absorptions hologrammen in Phasenhologramme | |
DE3200515A1 (de) | "herstellungsverfahren fuer hologramme" | |
DE2150610A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Beugungsgitters | |
DE10308317A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Resistsubstrats | |
DE2401998C2 (de) | Kopierverfahren, insbesondere für die Herstellung von integrierten Schaltungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |