DE2024373A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Hologrammen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Hologrammen

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DE2024373A1
DE2024373A1 DE19702024373 DE2024373A DE2024373A1 DE 2024373 A1 DE2024373 A1 DE 2024373A1 DE 19702024373 DE19702024373 DE 19702024373 DE 2024373 A DE2024373 A DE 2024373A DE 2024373 A1 DE2024373 A1 DE 2024373A1
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Jay Simon Richardson Claytor Richard Nelson Arlington Eden Dayton Dale Dallas Tex Chivian (V St A )
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Ling Temco Vought Ine , Dallas, Tex (V St A )
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Description

LING-iEEMCO-VOÜGHT, IHC,
1600 Pacific Avenue, Dallas, Texas 75222, USA
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hologrammen
Die Erfindung bezieht sich auf Holographie, insbesondere betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung. zur Herstellung von Hologrammen in thermoehromem Material (wie
in der Beschreibung definiert) mittels langwelliger Strahlung und mittels Strahlung in !Teilen des sichtbaren Spektrums und auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reproduzierung sichtbarer, optischer Information aus holographischer
Information, welche mit langwelliger Energie aufgezeichnet wurde und auf eine langwellige Strahlung verwendende Vorrichtung zur Verarbeitung von optischen Daten.
Bestimmte Gruppen von Materialien, die allgemein als thermo chrom oder thermotrop bekannt sind, zeigen eine bemerkenswerte Änderung .im Reflexionevermögen mit der !Temperatur· Der Ausdruck "thermochromes Material" definiert hier solche Materialien, welche einen Mysterese-Effekt, wie er in der Beschreibung
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beschrieben wird, aufweisen, wobei sie sich mit Änderungen der Temperatur von einem ersten Reflexionsvermögen zu einem zweiten Reflexionsvermögen (in einem Teil des sichtbaren Spektrums) verändern, und solch© Materialien entweder für sich oder in irgend einem geeigneten Hedium suspendiert» Beispielsweise ist es bekannt, daß Verbindungen, welche die allgemeinen Formel M2H1J^ besitzen, worin M«Ag , Cu + *1 2
g 2^ , g ,
oder TI*1* und W=Hg + oder Cd2+ sein können, Thermochromiamus sseigen« Neben temären «Todiden, weisen andere Verbindungen einschließlich Vanadinoxyden und verschiedenen temären Chalkogeniden mit der Formel MM1 gl^ worin M 2IiBk, Cadmium oder Quecksilber, M1 Aluminium, Gallium oder Indium und X Schwefel, Selen oder Tellur sind, Thermochromism^ auf.
Die oben beschriebenen Materialien können in der Form eimer Folie oder einer Farbe, welch© durch gleichmäßige Suspension eines fein zerteilten Pulvers ©ia©s solchen Materials in einem geeigneten Bindemittel gebildet werden9 angewandt werden* Bilder mit extrem hoher Auflösung können in einem solchen thermoehromen Film durch Veränderung der Temperatur von ausgewählten, diskreten Teilen gebildet werden„ Die Auflösung ist derart,- daß sie die Erzeugung von Hologrammen im Infraroten und in Teilen des sichtbaren Spektrums ermöglichte Das ΙΕ-Hologramm kann zur Lieferung eines sieht·» baren Hologrammee fotografiert werden«
In thermochromen Materialien aufgezeichnete, iähiexmieeii er- ■ zeugte Bilder können unbegrenzt gelagert, "bei Wimaeö. wieder erzeugt oder vernichtet werden. Diese 3s»ig«aeliaft@B. eiad in Vorrichtungen zur Verarbeitung von optiseh«. Bat esa .(ss B9 zu. optischen/er Vergleich und Korrelation) vmter langwelliger Strahlung nützlich« Gemäß der
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aufgebaute Verarbeitungsvorriclitungen für langwellige optische Daten können relativ kurze Brennweiten verwenden und "besitzen dennoch eine hohe Verarbeitungsleistung, d» h, eine hohe Anzahl von auflösbaren Elementen, während "bekannte Verarbeitungsvorriclitungen für optische Daten, welche sichtbare Teile des Spektrums verwenden, entweder extrem lange Brennweiten verwenden müssen oder die Größe der sichtbaren Kopie vor dem Verarbeiten reduzieren müssen·
Gemäß der Erfindung zeichnet sich ein Verfahren zur Herstellung eines Hologramms durch Bestrahlung eines Objektes mit kohärenter Strahlung zur Erzeugung von Quanten mit feststehenden relativen Phasendifferenzen und zur Reproduzierung eines sichtbaren Bildes von diesem Hologramm durch seine Bestrahlung mit kohärenter Strahlung der gleichen wirksamen Wellenlänge} wie derjenigen die bei seiner Erzeugung verwendet wurde dadurch aus, daß eine Schicht aus thermochromem Material, wie sie in der Beschreibung definiert ist, auf einer vorbestimmten Temperatur in einem Temperaturbereich gehalten wird, innerhalb dessen sein Reflexionsvermögen einen Hysterese-Effekt aufweist und daß die Quanten auf diese Schicht für eine ausreichende Zeitspanne gerichtet werden, um diskrete Teile hiervon auf über die vorbestimmte Temperatur intermittierend zu erwärmen, um eine Veränderung ihrer Reflexionsvermögen zu bewirken, wodurch ein Hologramm erzeugt wird, von welchem ein sichtbares Bild reproduzierbar ist·
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wirdi in dieser sind:
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Pig» 1-3 Diagramme, welche das Reflexionxiremnögen von Kupfer(I)-quecksilber(II)-i)odid "bei verschiedenen (Temperaturen wiedergibt;
Fig» 4 eine schematische Erläuterung einer Vorrichtung zur Erzeugung von IR-Hologramme-o.;
Fig. 5 eine schema tische Wiedergabe einer Vorrichtung für die Wiedergewinnung eines sichtbaren Bildes aus den IR-Hologramm;
Fig. 6 eine schema ti sehe Wiedergabe eines optischen !Correlators j und
Fig. 7 ein Diagramm, welches das Reflexionsvermögen von Kupfer(l)-queck8ilber(Il)-jodid mit Licht verschiedener Wellenlängen wiedergibt.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsformen beschrieben, welche Kupfer(I)«quecksilber(II)-jodid, Ou^SgJ^ einschließen, wobei die anderen hier beschriebenen thermochromen Materialien Jedoch gleichartige Eigenschaften aufweisen«
Thermochrome Materialien werden vorzugsweise als Film von etwa 25 - 125 /um (1-5 mil) Stärke verwendet, der auf die Oberfläche eines Substratmaterials oder Trägers aufgebracht ist« Eupfer(I)-quecksilber(IX)-^OdId ist beispielsweise kommerziell in Form eines trockenen Pulvere erhältlich· Ein geeigneter Film kann ausgebildet werden, indem das thermochrome Material mit einem geeigneten Bindemittel, ss. B. einem Firnis oder einen Lack oder dergl· vermischt wird. Der Film kann dann auf das Substrat mittels irgend einer geeigneten Arbeitsweise, s. B. durch Eintauchen, Aufbürsten oder Sprühen, aufgetragen werden· Beispiele von Lacken, die mit Kupfer(I)-quecksilber(II)-Jodid verträglich sind, umfassen solche vom Polyurethantyp und vom Silikontyp.
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Ein optimaler Anteil für eine Mischung von gepulvertem Kupfer( I)-quecksilber( 1I)-JOdId in einem Anstrichlack beträgt etwa 2,7 Gew.Tle, des Materials auf 1 Gew.Tl. Anstrichstoff. Falls die Mischung bei weitem zuviel des pulverförmiger! Materials enthält, ist es relativ schwierig, die Mischung aufzutragen, und die trockene Mischung ist nicht so glatt wie dies erwünscht wäre, darüberhinaue könnte das Bindemittel nicht in der Lage sein, alles Material sicher festzubinden. Bas Ergebnis des letztgenannten Mangels ist, daß die Oberfläche der trockenen Mischung etwas schuppig oder krümelig erscheint.
Der thermochrome Film kann auf einem beliebigen geeigneten Träger angebracht werden· Bei bestimmten Anwendungen kann ein Substrat mit guter Wärmeleitfähigkeit, e. B. Kupfer, Aluminium oder Silber, erwünscht sein·
Falls Kupfer(I)-queckßilber(II)-i)odid auf einem Aluminiumsubstrat verwendet wird, kann das Aluminiumsubstrat durch zuvorigee Auftragen von beispielsweise einer Schicht eines Acrylkunststoffes oder dergl· geschützt werden. Ein solcher Schutz ist für gewöhnlich erforderlich, da Aluminium in einem gewissen Ausmaß mit Kupfer(I)-quecksilber(II)-(jodid reagiert, ■
Alternativ kann thermochromes Material auf einem Substrat durch Einbau in oder auf einer dünnen Folie aus Polyäthylen oder dergl·, während die Folie hergestellt wird, angeordnet werden« Sie fertige Folie kann dann mechanisch angrenzend an ein Substrat, falls gewünscht, durch ein Vakuumsystem, gehalten werden, oder auf dem Substrat mit einem geeigneten Klebemittel festgemacht werden.
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Der im Kupfer(I)«queckßilber(II)-iJodid beobachtete Hysterese-Effekt ist grafisch in Fig„ 1 erläutert. In der Auftragung der Fig. 1 stellt die Ordinate das prozentuale Reflexionsvermögen von rotem Licht und die Abszisse die Temperatur dar» Sie Linie 1 gibt die Auftragung des Reflexionsvermögen gegenüber der Temperatur wieder, wenn das Material von Zimmertemperatur auf etwa 80° C erhitzt wird. Die Linie 2 gibt die Auftragung des Reflexionevermögens gegenüber der !Temperatur wieder, wenn das Material von etwa 80° O auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
Aus der Linie 1 in Pig. 1 ist ersichtlich, daß Kupfer(X)-quecksilber(II)-jodidb3i Zimmertemperatur leuchtend rot ist und seine volle Leuchtkraft beibehält, bis es etwa 4,5° C erreicht« Danach führt die Steigerung der temperatur dazu, daß das Material allmählich ©teas von seinem Reflexionsvermögen verliert. Nach Erreichen von etwa 66° C nimmt das Reflexionsvermögen rasch ab, bis das Material 00 dunkel erscheint, daß es geeignet als schwarz, nahe bei 70° C, beschrieben werden kann. Eine weitere Steigerung der Temperatur hat wenig sichtbaren Einfluß auf die Earbe dea Materials» Oberhalb etwa 70° C kann es als im gesättigten, schwarzen Zustand vorliegend beschrieben werden, und ©in© zusätzliche Erhitzung erzeugt keine sichtbare Veränderung im Reflexionsvermögen, bis Temperaturen erreicht @ind% die chemische Veränderungen, z· B, Oxydation, verursach®»»
Venn das gleiche Material von seinem gesättigten, Bdnrarsan Zustand abgekühlt wird, folgt die Auftraguiig tos Reflexions» Vermögens gegenüber der Temperatur nicht ; deMMlben Verlauf, dem es bei der Steigerung der 5?en©«ratur folgte« Anstelle daß es vollständig "reversibel0 ist9 weiet Sas Material
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einen "Hysterese-Effekt11 auf. Das Reflexionsvermögen steigt mit abnehmender Temperatur längs des Verlaufes, der durch die Linie 2 angegeben ist, diese ist etwa 16° oder 17° unterhalb (nach links von) dem Temperatürsteigerungsverlauf, wie er durch die Linie 1 angezeigt wird, verschoben. Die Geschwindigkeit der Zunahme des Reflexionsvermögens wird herabgesetzt, wenn das Material auf etwa 4-5° C abkühlt und das Material erreicht nicht sein maximales Reflexionsvermögen, d. h* es ist nicht rot-gesättigt, bis es etwa JO0 0 erreicht. Wie bei dem Temperaturanstieg über dem schwarz-gesättigten Zustand hat eine Temperaturabnahme unter 30° C wenig Einfluß. Wenn das Material einmal rotgesättigt ist, erzeugt eine weitere Temperaturabnahme im wesentlichen keine weitere Veränderung in Reflexionsvermögen.
Es sei' darauf hingewiesen, daß bei einigen kommerziell erhältlichen, thermochromen Materialien die Hysteresekurve nicht genau symmetrisch (im klassischen Sinne) sein kann, insbesondere falls die Zeit des Temperaturzyklus kurz ist. Beispielsweise wurde experimentell beobachtet, daß Kupfer(I)-quecksilber(II)-3odid nicht sein volles, rotes Reflexionsvermögen unmittelbar erreichen kann, wenn es rasch von einer hohen Temperatur abgekühlt wird. Venn das Material daher auf etwa Zimmertemperatur abgesenkt wird, kann das Material infolge der verzögerten Erholung niemals den ursprünglichen Zustand der 100 $igen Rotsättigung erreichen· Im anfänglichen Kaltzustand verläuft die Hysteresekurve längs der Linie 1a - 1 und beim Abkühlen folgt sie der Linie 2, Falls das Material kurz Ä^to^Jj|tiklea wiedererhitzt wird, folgt das Diagramm/Temperatur gegen Reflexionsvermögen der Linie 1b - 1. Jedoch erreicht das Reflexionsvermögen bei niedriger Temperatur bei ausreichend
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verstrichener Zeit zwischen Abkühlung und Wiedererhitzung den Zustand 100 %iger Rot Sättigung. Eine verzögerte Erholung hat jedoch für die Erfindung wenig Folgen, da sie nahe dem Niedrigtemperatur-Ende der Hystereseschleife auftritt, während das Material in allen für die Erfindung wichtigen Fällen bei Temperaturen in der Nähe der Mitte der Schleife verwendet wird« Entsprechend wird auf die Hysteresekurven im folgenden Bezug genommen, als ob sie immer wie die durch die Linien 1b - 1 und 2 wiedergegebenen Kurven wären, d. h. ale ob sie so symmetrisch wie klassische Hysteresekurven wären«
Ba die Temperatur, bei welcher von thermochromen Materialien genau gesagt werden kann, daß sie 100 % gesättigt seien, schwierig zu bestätigen ist, (da sie die Bedingung einer 100 #igen Sättigung asymptotisch erreicht) ist es praxienäher, den Ausdruck Sättigung auf einen beliebigen Zustand\ des Heflexionsvermögens zu beziehen, welcher innerhalb etwaV 5 % der Bedingung einer vollen Sättigung liegt, wobei der manchmal beim Tief temperaturende der Kurve beobachtete Effekt der verzögerten Wiedererlangung nicht in Betracht gezogen wird. Bo kann Kupfer(I)-quecksilber(II)-jodid in kaltem Zustand bei einem beliebigen als. etwa 0,95 oder höher gemessenem Reflexionsvermögen als rot-gesättigt angesprochen werden, während das Material in erhitztem Zustand als schwarz-gesättigt angesprochen werden kann, wenn sein Reflexionsvermögen etwa 0,05 oder niedriger ist, nach*· dem es durch den Temperatur-Übergangsbereich cyoliech durchgeführt wurde. Der Auedruck "Sättigung" soll hierbei nicht z. B. die Reflexionsvermögen, welche sich innerhalb der Knie der Hystereseschleife befinden, umfassen«
Die zwei in Fig. 1 eingetragenen Kurven, welche das Reflexionsvermögen des Materials im übergang zwischen seinen zwei
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extremen Reflexionsvermögen zeigen, bilden eine Schleife, welche die Umhüllung bildet, welche alle Kurven einschließt, denen das Material unabhängig von seiner Temperaturvorgeschiehtö folgt· Von der Eyetereseschleife kann daher gesagt werden, daß sie an ihrem oberen Ende von der Minimal -temperatur, bei welcher das Material schwarz-gesättigt ist und an ihrem unteren Ende von der Maximaltemperatur, bei welcher das Material rot-gesättigt ist* begrenzt ist· Die Tatsache, daß die Enden einer Schleife nicht immer genau bei einem bestimmten Material lokalisierbar sind, hat wenig Polgen, da der Arbeitsbereich der Erfindung nahe beim Mittelpunkt des Bereiches der Übergangstemperatur liegt.
Das charakteristische Verhalten von thermochroaen Materialien innerhalb der Hystereseschleife ist in Pig» 2 erläutert. In der Fig. 2 gibt die Linie 1 das Reflexionsvermögen gegenüber der Temperaturkurve für ein thermochromes Material an, welches vom Punkt C auf den Punkt A erhitzt wird» Die Linie 2 gibt den übergang vom Punkt A zum Punkt O wieder· Ein bis zum Punkt A erhitztes thermochroaes Material, welches dann abkühlen gelassen wird, wurde der alleemeinen Kurve der Linie folgen· Palis jedoch das Abkühlen beendet wird und das Material bei einer Zwischentemperatur angehalten wird, s. B. der durch den Punkt B angezeigten Temperatur, wird das Material das bei Punkt B auf Linie 2 angezeigte Reflexionsvermögen beibehalten, bis eine weitere thermische Änderung durchgeführt wird· Falls z· B* das Material erneut erhitzt wird, würde die Auftragung des Reflexionsvermögen« gegenüber der Temperatur nicht der Linie 2 folgen« sondern sie würde in klassischer Weis· für Hysteresen in der Richtung des Funkte· D verlaufen, bis dl· Linie 1 geschnitten wird und dann der Linie 1, der Linie bei steigender Temperatur, folgen·
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Aue dem vorhergesagten ist zu entnehmen, daß ein Material, welche zuerst auf einen Punkt A erhitzt wird, und dann auf einen Punkt E abkühlen gelassen wird, das bei Punkt E angezeigte Reflexionsvermögen aufweisen wird« Falle ein Teil des Materials weiter auf einen Punkt B abgekühlt wird und der gleiche Teil dann auf den Punkt 2) erhitzt wird, weisen die beiden Materialanteile > obwohl sie im themischen Gleich gewicht sind» verschieden© Beflexionwemcigm ia Abhängigkeit ihrer betreffenden thermischen ¥©pg®»ehie&t@ «uf· Bo wird ein Teil rot und der ander® feil relativ »eüararg erscheinen* Das Material wird in diesen Zustand mehr ©cte weniger unbegrenzt bleiben,\solange die Temperatur des Materials konstant gehalten wird, d· h· auf der durch di@ Puskte B usd S wi©d©r™ gegebenen Temperature Mn® gleidiertiga bei einer 'beliebigen AnzsaWL voa f ©ilea b©i Haltetemperatur innerhalb d©ü Hystds-^siil)©^©!^©® "befolgt werden. Darüberhinaus Is^ ®s ai©fet ©bs©l^t ©^fo^daslieh^ daß die Teile» wQleh® am m©ist©a aö§<iriIM>t wejpdessi,. auf &±® früher erreichte Haltet ©ag©» tür siarlic^iÄg'sicfefe werden ι können die 8taieruag@a ffe @ia© p^aktis relativ einfach gemacht νβ&Αβα» falle «ar @ia® Temperatur für gewöhnliefe, "böibtlaltea w®rd@a a
In der Pig· 3 sind Tereclii©d@iie
net, wobei die Linie 1 mit
wurde· Wie. zuvor erläutert wird @ia thempetaeaes Material eine Veränderung im Refl®zioii.iTermBg@st wie dies durch die Linie i ia
das Material länge der Litjlc 1 mm B^M 0 mm Bmkt hitzt wird, beginnt sein HfldnS/ ^ Palis jedoch ein Seil des
Temperatur, äquivalent deiMM I
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restliche Teil weiter längs der linie 1 zum Punkt 6 erhitzt wird, weisen die zwei Seile des Materials äußerst verschiedene Reflexionsvermögen auf. Darüberhinaus folgt die Auftragung des abnehmenden Reflexionsvermögen gegenüber der Temperatur, falls der heißere Teil des Materials abkühlen gelassen wird, ohne daß er zuerst auf den Punkt A erhitzt wird, nicht der Linie 1, sondern sie wird in Richtung des Punktes H erfolgen. Daher weisen die beiden Anteile des Materials, obwohl/im thermischen Gleichgewicht sind, verschiedene Reflexionsvermögen als Folge ihrer entsprechenden thermischen Vorgeschichten auf ·
Es sei darauf hingewiesen, daß die Auftragung des Reflexionsvermögens gegenüber der Temperatur für den heißeren Anteil des Materials, welches von dem Punkt G abgekühlt wird, in der allgemeinen Richtung des Punktes H erfolgt. Jedoch wird die Auftragung der abnehmenden Temperatur des Reflexions-Vermögens gegenüber der Temperatur, wie bei konventionellen Hysterese-Erscheinungen, in Richtung der Linie 2 erfolgen, jedoch erreicht sie die Linie 2 asymptotisch.
Aus dem vorangegangenen ist zu entnehmen, daß optische Bilder, infolge des Hysterese-Effektes, thermisch in thermochromen Materialien erzeugt werden können, indem die Temperaturen der Anteile eines thermochromen Filmes selektiv verändert werden» Die so ausgebildeten Bilder werden in dem Film solange gespeichert, wie die Temperatur des Filmes innerhalb des von der Hystereseschleife umfaßten Temperaturbereiches gehalten wird. Bas Bild kann jedoch durch einfaches Erhitzen des Filmes bis auf seine Schwarz-S&ttigungstemperatur, d. h. bis auf eine Temperatur oberhalb der Hystereseschleife, vernichtet werden.
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sei ebenfalls darauf hiag@wi©s#n, daß Is Xeilos der Liai© 1 sehr leichte Se&per&tnivSMeruagen große Änderungen im Reflexionsvermögen ©s'semigea* Seta1 Miifig siad
gewünschte Ter&näewaag ia HeIl®3rioa£W©»5fp
Es wurde elbe&falXs gefeasl©a4
ein anderes« ©is&igartiges
gewissem Maße 4©a nagnfitisehea
ein thenaockroa©3? FiIm1 auf weltita
oben bescferie'bÄeB Axfbeiteweiee
wird di® liieria geispeicliert© 2kfo»atioa eelbet weaa die Temperatur d©e Filees bis schleife emiearlgt wird« Falls
chiOmes Material vom Baskt C (M©ri5@i wird auf die Fig. 3 Bezug genommen) sum Puakt f ©rhitst tdrd uBd ©ia'-feii d@e Materials auf einer dem Fimkt; F ©n,tiprecli.e£id@& gehalten wird, während der lernt bis ssum Bustt wird, weisen die beiden Anteile ¥©rec3äled©ne vermögen, wie weiter oben erlü&tertg auf β Falls die femperatur des gesamten Pilmes daaa bis unter di® Hystereseschleife reduziert wird, nJamlieh den Punkt C ©tee auf ©ine Temperatur oberhalb dee !Pyaafcte© A erhitzt worden zu ®@isa>4 wird der gesamte Film im wesentlichen zu dem dem FuaiEt 0 entsprechenden Zustand des Hefl@^ioiäsT©s?m©g©as surtick» kehren« Jedoch sind die thermischen ¥orge0cliidit@& der zwei Anteile verschieden, und beim ¥i®der©rhitseB des Filmes auf eine dem Funkt F entsprechend© Ealtetteperatur werden die einmal erreicht®», verechiedenen Eeflesdons« vermögen wiederum ausgebildet« Daher werden di@ verschiede nen, thermischen Vorgeschichten dor swei Anteil© in dem thermochromen Material gespeichert und etellen dass hierin aufgezeichnete Bild wieder her·
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Die verschiedenen, thermischen Vorgeschichten und damit in dem Material gespeicherte Information, erzeugt keine permanente Änderung im Material. Wenn die Temperatur des Materials bis unter Punkt C reduziert wird« wird die hierauf aufgenommene Information nur eine relativ kurse Zeitspanne gespeichert· Bein Wiedererhitzt nach der Speicherung für mehrere Tage, wird der Unterschied im Beflesdonsvermog» wesentlich weniger. Daher erscheint es» als ob das Bild ausgebleicht ist· Die Zeitspanne, welche ein Bild in einemthermo ehr omen Film gespeichert bleibt, welche auf Senperatüren unterhalb der Hysterese schleife gehalten wird, !langt von dem Unterschied von den im Film aufgeseichtetea ReflesdLoaavermögen ab* Je größer· der Unterschied in der' Saltetempexetur und der Aufzeichnungstemperatur ist, um eö länger Iet die Speicherzeit bei !Eemperaturen unterhalb der
wurde ebenfalls gefunden» daß in dem. film Information manchmal mit Erfolg wieder hergestellt; kann, indem die temperatur des Filmes leicht bis der ursprünglichen. Haltetemperatur gesteigert nachdem das Bild in wesentlichen degeneriert ist
Bs sei jedoch darauf hingewiesen* daß, falls auf der Haltetemperatur, d. h« dem Punkt ft gehalt» zu allen Zeiten nach denen die Information Meris zeichnet wurde, ©ine solche Information wird, fat flächlich bleibt die thenaleäft® ^ dem Material gespeichert, bis sie duseb viiilrie ι oz&
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Venn das Aufseichauisggiaeditta bei eiim?
halb der ßättigungsteaperatui O gelag«?!i wivä$ ist ©e gög«*-
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Aus der Pig· 7 ißt ersichtlich, daß dieses Material ein sehr niedriges Seflescionsvermögen im Bereich von 6 - 14 Mikron "besitzt. Daher ist Cu^HgJ^ zur Absorption von HWEnergie sehr geeignet» insbesondere ist es zur Absorption der 10,6 Hikron Strahlung des Standard-Kolilendioxydlasers gut geeignet* Die Torteile des Materials sind deshalb besonders schätzenswert, da COg-Laaer von hoher Qualität leicht erhältlich sind·
Darüberhinaus wurde unerwarteterveiee gefunden, daß eine extrem hohe Auflösung in thermisch erzeugten Bildern erhalten wird« Xn der ÜÜat übersteigt die von Cu2HgJ^ gezeigte räumliche Auflösung diejenige der meisten foto chemischen Filme, und sie ist lediglich der besten Eöchstauflösung von spektrografischen Hatten unterlegen, Sie Auflösungsqualität in 1 Mikron Bereich wird Üblicherweise in Aufzeichnungsbildern beobachtet, indem einfach das optische Bild auf einem Film des thermochromen Materials fokussiert wird· Eb ist ganz überraschend, daß Wärme von solchen optischen Bildern nicht innerhalb des Materials diffundiert, sondern daß sie durch das belichtete Material absorbiert wird· Natürlich könnte Energlediffueion durch Anwendung stark übermäßiger Energiemengen bewirkt werden. Eine solche Anwendung von überschüssiger Energie wäre der Überbelich·· tung von gewöhnlichen, lichtaufzeichnenden Medien vergleichbar, überbelichtung kann jedoch bei Beachtung der gewöhnlichen Regeln, die man auch bei der Verwendung von äquivalenten, fotografischen Emlelonen hoher Qualität beobachten würde, vermieden werden·
Es wurde ebenfalls gefunden, daß die Absorption von Strahlungsenergie von der Geschwindigkeit bestimmt wird, mit der Energie
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dem themochromets. Material sugeftihrt waft hiervon ©atf©rat werden kann» Sie Baerfgieabeorptiom scheint nicht durch irgend einen chemisch©» 3?»seBf der von ela©r solchen Absorption· herrührt, begrenzt m sein· Baherist di® Absorption ύοά ausreichender' Boergie» vm ©i»®fi Öfeegsag von einem
extrem' rasch$ «ad Abt
nur eine leicht© g»uneta@ der feaperati» ®rf@ra,e?liÄ ist, wird die Enfärmmg vom b®«tiefe©a Anteilen des praktisch© Zwecke ascur daroh di@ ÄuswaWl der beschränkt. Beispielem±m liefest @im 10 ¥ laserstrahl, d@r auf eineö diff?akti®mebeirfi fokussiert wird, ausreichend Energie, tm die des hierdurch belichtetes thermochromen Filmes vm 1/4° C bei Belichtungszeiten im lano®@kundenbereich steigern. Kin schnelleres Erhitzen kami mit Energiequellen durchgeführt
Die Entdeckung des erbrec; hohen AufISausgsveriaögms int vollkommen unerwartet, da @ia® hohe Äuflöstmg; aoiaalerweise mit thermisch erzeugten Bildern nicht irerbundesi. i@te Jedoch kann das thermochromie Haterial mit dm, ^m@±gt&k luflSsusgs-▼er&ögen unter anderem als Aufzeichnungsmedium -äh: Hologramme hoher Qualität verwendet werden.» Sar&berhin&ue kmsn diese· Material sur Sreeugung vo&
welche.von einer Strahlung la lang^a I®£z#3Xit als Anteilen des sichtbaren Spektrums abgeleitet
Sie Verwendung holografieeiher Methoden imp AnfseiArousg fen Bildern mit relativ langwelliger Mergle und sichtbare Reproduktion wurde bislang noch nleht
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Eine zur Herstellung von Hologrammen in Infrarotem geeignete Vorrichtung ist schematisch in Fig» 4 wiedergegeben, Me Vorrichtung umfaßt eine Quelle AO für Infrarotenergie, su 3· einen Kohlenstoffdioxydlaser« Me Strahlung von der Quelle wird durch eine geeignete Linse 41 durchtreten gelassen». Ia Falle eines COg-Laaers als Quelle für 10$6 Mikron Strahlung kann Germanium für die optischen Bestandteile wie als lüase verwendet werden. Die Strahlung wird dann durch eis. Loch in einer Maske» 45 durchgeschickt, welche im Brem^wsfcfe der Linse 41 angeordnet ist und sie wird ein in Fig» f örmiges Loch 44 in einer Scheibe 45 einm ©pake» wiedergegebenes Objekt streif en -gelassen · von dem direkt durch.das Loch 44, durolitpetea&e» umi. tos ^a-Kante des Lochs 44 serstreuten Lic'at w®7öasi &mf : platte ausgebildet·
In der erläuterten Ausfiihrungsform ustfaßt die ein Substrat 46 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, auf welea« ein Film 47 aus thermochromen Material» wie CupBgff^ ausge bildet ißt» wie zuvor beschrieben.
Im folgenden wird auf die Fig· 1 und 3 Beeug g@&o«iea es ist ersichtlich, daß der Film 47 auf ©iner Temperatur innerhalb der Kyat&^eeeedilei;-'*· uaä der ü?emperatur, bei velch^r eia gs®S«3? Fa3?lwöc wird» gehalten irarAHi'eollte« Ba» Ä^aTJ»3 wls·"1 vÜpLoa? er· •inen Punkt auf. der Hbtepagffeerre «Äiits^ uc;3. hi<^ ^oc^ gehalten^ welcher esuaiiJiflrad Ä#m Iteilrif F δϊι Mqo Γ csöq^r?. (vorzugsweise .ia..^er Kitte awlüAm d#s? mia&äaJaz, ιπιΘ Sättigungeteeperatisr) # di®s wir* etwa "* queckeilb6rCXX)*-jodid« Ba dAiTthee^^cteuSfV Kal«£>al ■-'■. ·:·.^ im 1O,6*lfi]cr<i&-Bereiott
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einer Temperatur unterhalb der Hystereseschleife aufbewahrt wird, ist das aufgezeichnete Bild gegenüber zufälliger Veränderung unempfindlich. SarÜberhinaus kann d&s Bild je nach Wunsch vernichtet und der Film 47 wieder verwendet werden, indem einfach die temperatur des Filmes zum Punkt A gesteigert wird·
Sie Wiederherstellung des in dem Hologram 47 aufgezeichneten Bildes kann durchgeführt werden, indem die in dem thermochromen Material aufgezeichnete Information auf eine fotografische Stan&ard-Ennilsion überführt wird* Dies kann leicht durchgeführt werden, indem einfach der Film, auf welchem das Bild dargestellt ist, fotografiert und das Hologramm in einer fotografischen Staolsion , welche bei der verwendeten Wellenlänge transparent ist, reproduziert wird· Die holografische Wiederherstellung wird leicht durchgeführt, indem ein Strahl von infraroter Energie der gleichen Wellenlänge, wie er für die Aufzeichnung des Hologramms durch die Emulsion verwendet wurde, durchgeachickt wird. Das so 'Wiederhergestellte Bild ist ein Infrarotbild, welches genau dem Qriginalobjekt entspricht. Das in dem Hologramm 47 aufgezeichnete Bild kann ebenfalls in sichtbaren zur Erzeugung eine« sichtbaren Bildes durch die Verwendung einer Vorrichtung, wie »ie in Fig· 5 gezeigt ist, wiederhergestellt werden.
Zur Reproduktion des Bildes im Sichtbaren «aß die in dem Hologramm*ilm 47 aufgezeichnete Information zuerst um einen Faktor reduziert werden, der den unterschied in der Aufseichnuagewellenläng· und der Dmrstelluneewellenlänge äquivalent ist. Zu diese» Zweck kann eine Fotografie der Oberfläche des Filmes 47 hergestellt wer dm, nftchdtm das
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Bild hierauf ausgebildet wurdef und swar w&hrend der Film 47 auf oder nahe b@i &®r Aufeeielimmg^teBpefatm? gehalten wird» Die Fotografie wird dean ia ihrer (teSße mittels tonvmtionel ler fotografischer 3?@c]mik@n reduziert, um ©in Boppel der fotografischen Baulsion nit realisierter Groß© voa. dem auf dem Film 4? dargestellten Xnterf evensttueter
Bei einer beirorsugten Außfütamagsfo» wix»d &i© tolografiscli© Information unter Verwanduag eines Kohlm&io^älegers (Wellenlänge 10¥6 Mlkroa) aufgesaictoet, und die Darstellung im Sichtbarn wird mit einem Helium*-Heo2s.»Laser (Wellenlänge 6 528 A) durchgeführt» so daß da© auf dem Film 4·? aufgezeich nete holografisch© Bild um einen Faktor von amialiernd 16 t 1 reduziert werden muß. Die hergestellte fotografische Itaileion ist dann ein konventionelles Hologramm·
In der Fig» 5 ist ein Helium-lfeoa^Xtaeer j?O geneigt* dessen Strahlung mittels einer Lineeneinrichtung 51 fokussiert wird, um Strahlung durch die wie oben beschrieben hergestellte fotografische Smilaion $2 durdissu8chick@^i· Ba@ w±@d@rerseugte Bild 53 wird auf einem geeignetem Behirrn 54 dargestellt» Ss sei darauf hingewiesen, daß das wiederhergestellte Bild 53 nit ΙΕ-Energie aufgeseichnet wurde, j@doeh jdtst Im eic&itbarega Bereich dargestellt ist· So 2s»nn das ursprüziglidis Bild, obwohl es dem bloßea Aage nicht sichtbar ist, im sichtbaren in allen Einzelheiten und in der Originalgröße wiedw&ergestellt werden·
Aus dem Yorangegangenen list ^eielitliehi ü&& der beschriebenan,
unter Verwendung von infraroter Strahlung «ntgeseietfflüt und
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die Bilder ait sichtbarer Strahlung, wieder hergestellt werden können. Daher kann die innere, optische Dichte einer großen Anzahl von Materialien, welche im Infrarot en durchlässig sind, jedoch im sichtbaren absorbieren, mit Infrarotstrahlung untersucht werden, wobei die Änderungen ihrer optischen Dichte holografisch aufgezeichnet und dreidimensionale Bilder hiervon im sichtbaren sur visuellem Prüfung wieder hergestellt werden· Beispielsweise können Kozngrensen, Diffusionebereiche, metallisierte flächen und andere physikalische Merkmale eines Materially welche normalerweise gegenüber Infrarot transparent sind, und die die optische Dichte des Materials bei der -verwendeten Wellenlänge lokal verändern, holografisch aufgeseichnet werden, und mm können dreidimensionale Bilder hiervon im sichtbaren mm fieaeHiß® Prüfung wieder erzeugt werden*
Die extrem hohe Auflösung der gemäß der !Erfindung erzeugten thermischen Bilder können ebenfalls vorteilhafterweiee verwendet werden, um eine einaigartig* Methode sur Verarbeitung optischer Daten Ri liefern.
Is. sei beispielsweise ein optisches System betrachtet, in weichest
D « Durchmesser der Öffnung des d - Durchmesser dee kleine*«^ - optische
Brennveite &## Aneahl von maiWtämsem leiffitcvi -■■■C:
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Saher kann OTä, welches da© -Systems bestimmt f mw gesteigert •weit© gesteigert oder dl© WelleaX Aus diesem Gruad© muss©» kosveatiosell einrlchtaagea ftbr optisch©
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weiterhin durch die erforderliche genaue Präaieion bei den linsen und den anderen optischen Bestandteil«! kompliziert* Jedoch können gemiiß der Erfindung praktische Terarbeitungeeinrichtungen für optische Daten hergestellt werden, welche langwellige Strahlung verwenden, Demgemäß müssen bei Verwendung längerer Wellenlängen optische Komponenten, wie Linsen und dergl., nicht mit einer solchen genauen Sräslelon wie optische Komponenten, die im sichtbaren Bereich des Spektrums verwendet werden, hergestellt «erden« Uarüberhinaue vermeidet das System viele der größeren Nachteile konventioneller Systeme, indem es relativ kurse Brennweiten verwendet, woraus sich eine relativ kompakte Ausrüstung ergibt, und indem es die Notwendigkeit zur Verkleinerung der Größe der "sichtbaren Kopie" vor der Verarbeitung ausschaltet·
Es sei darauf hingewiesen, daß das Format für die Eingabedaten im allgemeinen der beschrankende Faktor bei der Anpassung der Verarbeitungseinrichtung für optische Daten bei der praktischen Verwendung darstellt· Venn der sichtbare Seil des Spektrums für die Verarbeitung optischer Daten verwendet wird, werden die Eingabedaten im allgemeinen reduziert, um mit den Auflösungsfaktoren der Einrichtung übereinsustimmen· -
Die meisten Sichtkopien, z. 3. Fotografien, gedrucktes und maschinegeschriebenes Material, Karten, etc., welche nach solchen Arbeitsweisen verarbeitet werden, sind jedoch sowohl hinsichtlich Auflösung und Haßstab für die optimale Auslegung eines optischen 10-Wikron-Korrelatore ideal geeignet.
Bin Beispiel eines optischen Korrelat ore, welcher langwellige Strahlung verwendet, ist schematisch in fig, 6 erltutert. Sin IB-A>logxsjBi wird suntahst von eine« Bef erensbild hergestellt· Bin solches Bologramm kenn in rtnms thermochromen
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Film, wie oben beschrieben, aufgezeichnet werden» Bas Hologramm wird dann fotografisch ohne Verkleinerung auf eine geeignete fotografische Emulsion, welche als Referenzhologramia 60 verwendet werden soll, tiberführt. Die Strahlung der gleichen Wellenlänge» wie sie bei der Aufzeichnung des Hologramme verwendet wurde, wird zur Belichtung dee Gegenstandes 62 verwendet, der mit dem im Hologramm 60 aufgezeichneten Bild verglichen werden soll. Durch das Objekt 62 durchtretende und hiervon gestreute Strahlung wird auf den Hologramm 60 mittels einer geeigneten Linse 63 fokussiert, und aus dem Hologramm 60 austretende Strahlung wird auf der Bildebene mittels der geeigneten Linse 64- fokussiert.
Dem Fachmann ist bekannt, daß gemäß den allgemeinen von optischen Korrelatoren, die optische Korrelation des Objektes 62 mit den im Hologramm 60 aufgezeichneten Bild in der Bildebene durch Intensität und AuflSsung des Eorrelationsausgangsstrahles 65 und dem auf der Bildebene fokussierten Schraubenausgangsstrahls 66 dargestellt wird. Die Korrelation «wischen den durch die kohärente Strahlung, welche durch das Objekt 62 durchtritt und hiervon gestreut wird, gebildeten optischen Nüstern und den optischen Küstern, welche durch die kohärente, durch das Hologramm 60 durchtretende und gestreute Strahlung gebildet wird, ist natürlich ein Haß der optischen Korrelation des Objektes und des Hologramme* 60· Daher wird ein direkter Vergleich der optischen Dichte der beiden Objekte auf der Bildebene dargestellt« Die Auegangsstrahlen besiteen die gleiche Wellenlänge wie die Laserquell·, sie können jedoch leicht in sichtbar« Bilder unter Verwendung des thermoohromen Filmte 67 umgewandelt werden, der In geeigneter Weise auf einem Trager 68, wie surer mit Besug auf Pig. 4 beschrieben.
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montiert ist« Die auf des Film 67 fokussierten Austritts· strahlen erhitzen das thermochrome Material selektiv, wodurch sie sein Eeflexionsvermögen verändern, um sofort sichtbare Korrelationsdaten zu liefern, obwohl die gesamte Verarbeitung der optischen Baten im Infraroten durchgeführt wurde«
Bei einer anderes, Aueführungeform eise» optischen Korrelat or β, welcher die beschriebenen Prinzipien anwendet, können der Träger 63 und der thermochrome Film 67 in dem in 7ig« 6 erläuterten System durch geeignete Fühler ersetzt werden, a. B. eine Matrix aus infrarotempfindliclien Einrichtungen, Sie in der Bildebene angeordnete Hatrix erfüllt die Funktion der Bestimmung des Jtaemasses der optischen Korrelation. Jeder Pühler in einer solchen Matrix bestimmt die Intensität und die relative Anordnung tos KorrelationsHuatern, die in der Bildebene dargestellt werden· ler Ausgang einer solchen Pühlermatrix kann, wenn er in geeigneter Weise mit geeigneten analytischen und logischen Einrichtungen gekoppelt ist, dazu verwendet werden, automatisch« Einrichtungen in Betrieb zu setzen» welche sine solche Information aufzeichnen oder in anderer Weise -verarbeiten, um eine Aufzeichnung der optischen Eigenschaft«, des Objekte* 62 su liefern, oder der so arbeiten kann« daß er das Objekt 62 als geeignet oder ungeeignet für die weitere Verarbeitung oder die Verwendung in einem automatisierten System annimmt; oder zurückweist«
Bas oben beschriebene Verfahren kann <5urciigeftfcrt indem z. B« eine langwellig· Quelle» s« B. ein Eolilendioxyd* laser und ein thermochromie1 Aufseicimungifilffi, s· B* der mit Bezug auf die 7ig. 4- beschriebene, verwendet werden« Di« d«s Iohl«ndioiydlae*rs (10,6 HiJcron) und di«
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Absorptionaeigeneehaftea von Kupfer(I)-<aueokeilber(II)-dodid als thermochromer Film führen leioht von selbst zur Bildung eines IR-Hologrammes der sichtbaren Kopie ohne Verkleinerung des Bildes« Das Hologramm kann dann fotografisch auf eine geeignete« fotografische Smilsion Übertragen werden, die im Infraroten transparent ist, 2· B. eine handelsüblich erhältliche 649 F-Emulsioru Bas HI-Hologramm kann dann mit ..Strahlung der gleichen Wellenlänge in der Welse verarbeitet worden, wie konventionelle Verarbeiter für optische Baten solche optische Baten verwenden» Der hier beschriebene optische Verarbeiter verwendet jedoch langwellige Strahlung·
Beispielhaft für ein System, in welchem verschiedene der einzigartigen Vorteile einer Verarbeitung von optischen Baten mit großen Wellenlängen zur Ers±©lu»g eines bislang nicht erreichbaren Ergebnisses verwendet werden, 1st ein System zur Qualitätskontrolle von Halbleiterausrüstungen, insbesondere integrierten 8ehaltta?@lB€&ari€htuBgen in verschiedenen Herstellungegaständeti· Beispielsweise wäre es sehr erwünscht, die physikalischen und elektrischen Eigenschaften solcher Einrichtungen wihr@nd dee Herstellungsverfahrens serstörungsfrei su untersuchen» Ee kann beiöpiels*· weise erwünsdienswert ß©in? die Konfiguration von Biffusion©-* metallisiert@a Anteilen, oder ä&v Eimsietitaig
Halbleitermaterialien, wie Germanium, Silizium, Galliumarsenid, Galliumphosphid und GalUumantimonid sind im allgemeinen gegenüber IH durchlässig| Jedoch werden die optischen Dichten solcher Materialien merklich durch Verunreinigungen, Korngrenzen und andere Defekte im Material beeinflußt· Darüberhinaufl besitzen die meisten, für Kontakte etc· la Integrierten Schaltkreiaen verwendeten Metalle von den Halbleitermaterialien merklich verschiedene optische Dichten.
GemSB einer AuBführungeform der Erfindung kann ein optischer Korrelator oder Komparator entworfen werden, welche die optischen Dichten der Halbleitermaterialien oder einer Einrichtung während deren Fabrikation mit der optischen Dichte einer Standardeinrichtung im gleichen Fabrlkmtionssustand korrellert oder vergleicht· Die Korrelation oder der Vergleich ist eine direkte Funktion der physikalischen Korrelation der beiden Einrichtungen· Falls gefunden wird, daß die geprüfte Einrichtung schadhaft ist, kann/aus dem Fabrikationeprozeß entfernt werden·
Es sei nochmals auf Fig. 6 Bezug genommen, aus der ersichtlich ist, daß , falls das Hologramm 60 ein Hologramm der optischen Dichte einer Standardeinrichtung und das Objekt 62 eine Einrichtung im gleichen Fabrikationszustand wie demjenigen der Standardeinrichtumg sind, der Korrelationeausgang 6$ eine direkte Beslehung «or der Qualität der geprüften Einrichtung enthalt.
Dementsprechend können IR-Hologramme von einer Karte mit integriertem Kreis in verschiedenen Zustanden v&brend ihrer Herstellung angefertigt werden· Diese Hologramme kSnnen dann als Standard verwendet werden» mittels derer andere Karten wahrend der Fabrikation verglichen werden· Jedes dieser
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Hologram® kann in der Vorrichtung »ach Fig· 6 als Standard«· hologram 60 verwendet werden wb& Karten oder Tafeln im entsprechenden fabrikationszustinden ala Objekt 62 verwendet werden· Die Korrelation» wie sie durch den Korrelationgausgang 65 bestimmt ist, kann dann als Standrad verwendet werden, um entweder die Karte für die weitere Verarbeitung anzunehmen oder die Karte zurückzuweisen und von &@r weiteren Fabrikation auBJcuß ehalten.
Gleicherweise macht die Fähigkeit zur Herstellung von Hologrammen mit XR-Bnergie und die Wiederherstellung des so auf·» gezeichneten Bildes im Sichtbaren die visuelle Prüfung des Inneren von Gegenständen möglich, die im Sichtbaren opak sind« So kann ein ZB-Holografieoild hergestellt werden, indem zuerst holografische, infrarote Xnterferenzmuster auf einem thermochromen PiIm aufgezeichnet, das thermische Bild zu einer fotografischen Emulsion umgewandelt und das Hologramm im Sichtbaren wiederhergestellt werden, indem sichtbare Strahlung durch das HI-Hologramm durchgeschickt wird» Folgerichtig wird die optische Dichte des Objektes, wie sie im Infraroten aufgezeichnet wurde, als dreidimensionales, sichtbares Bild dargestellt.
Aus den vorangegangenen Ausführungen ist ersichtlich, daß die Prinzipien der Erfindung dazu verwendet werden können, die Verarbeitung von optischen Daten unter Verwendung des IR-Anteilee des Spektrums durchzuführen, und ee zu vermeiden, die Größe der sichtbaren Kopie vor der Verarbeitung zu verkleinern· DarÜberhinaus kann unter Verwendung der geoffenbarten Erfindung holografische Information aufgezeichnet, gespeichert, wieder hergestellt und auf andere Weise verarbeitet werden, um bislang nicht erreichbare Ergebnisse zu erzielen«
-Patentansprüche-
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    «β aawMMim mmttmmatmmm* mm*m asa
    1* Ver fahren zur Herst ellung eines Hologramms durch Bestrahlung eines Gegenstandes mit kohärenter Strahlung unter Erzeugung von Quanten» welche feststehende, relative Phasendifferenz en besitzen und wobei ein sichtbares Bild aus diesem Hologram durch seine Bestrahlung mit kohärenter Strahlung derselben wirksamen Wellenlänge, wie sie bei seiner Herstellung verwendet wurde» reproduzierbar ist, dadurch g e k β η η ζ ei ohne t, daß eine Schicht des thermochromen Material» auf einer vorbestimm-· ten temperatur in eines temperaturbereich gehalten wird» Innerhalb dessen sei» EeflescLonevenaögen einen Eyβ tor ese-Effekt aufweist, und daß die Quanten auf diese Schicht während einer ausreichenden Zeitspanne gerichtet werden, um diskrete Anteile hiervon zeitweise bis über die vorbestimmte temperatur zu erhitzen, wobei eine Veränderung in ihrem Reflexionsvermögen bewirkt wird und daß ein Hologramm erzeugt wird, von welchem ein sichtbares Bild reproduzierbar ist«
    2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermochromes Material verwendet werden: a) ein Material mit aer allgemeinen formell MgH* 1V 1+ 1+ 2+
    g g^
    worin M Ag1V Ou1+ oder «11+ und H1 Hfc2+ oder Öd24 sind
    oder
    b) ein Haterial nit der allgemeinen Formel* 4 worin M Zink, Cadmium oder Quecksilber, H* Aluminium, Oallium oder Indium und X Schwefel, Selen oder Tellur sind.
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    5# Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g β k © η η « zeichnet, daB Ou^BgJ^ als thermochromes Material verwendet wird und die vorbestiBimtö temperatur bei etwa 66° C liegt*
    4·· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3 t dadurch sek@nnseieh.ziet, daß kohlrent® lE-Saergie für die Stufe der intemitti«i®&®» Srhltsuiie irerwendet wird·
    5· Verfahren ss&eh Anspruch -^ feel wiehern ein transparentes, fotografie ehe β Bild ans dem Hologram wse^gt wird, dadurch g i k ί a a ϊ e i s h s ΐ lf dmB @in. £©hl«adio^dlae@rale koSi&TOBte !!««•Äes'si® ¥tswtad©t nsä die ^E6Sa des
    tea fotogieafisA» B
    ein Gegenetaiid ens id'szäi* l^@&Elctioxwft@us® gleichartiger Gege&ataMe ißt und ml&äeateiis teilweie® optisch gegenüber kohärenter ßtrehltxag dWseXbea wirkeiiBem Wellenlänge, vie sie sas Heretellim^ des Sologsasse® -rervendet vurde, opitach transparent ist vm& wjb&± ®i& transparent es,. -
    BiM &m ifcl^MiWifi te?^e^t®llt wurde φ
    Bild auf deeeAea ©p^isA@m Mög urne B»it d®re@Ä®a
    ordnet wbä auf ©is«1 eibeaes A^XHtela® @im flicSsHbavae BlIderseugt wird xivä am %QrmlmM,msmmimM wie^iA d®m Ib Reih· angeordnetem Ob4 afc* 'uM Am fot®p;m£ii€&em BiM aufgesaigt
    7» Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Matrix von Fühlern, welche gegenüber der Strahlung mit gleicher wirksamer Wellenlänge empfindlich sind, auf der ebenen Oberfläche angeordnet und das Xorrelationsausmaß bestimmt wird«
    8« Verfahren nach Anspruch 6,und 7, dadurch ge k e η η zeichnet, daß eine an sich bekannte Halbleitereinrichtung als Objekt verwendet wird und das Hologramm und das fotografische Bild einer Halbleitereinrichtung darstellen, die als Standard verwendet wird, der gegenüber jede Halbleitereinrichtung des Produktionsansatzes verglichen wird.
    9« Vorrichtung zur Herstellung eines Hologrammes, dadurch gekennzeichnet, daß die holografische Platte oder der holografische Film ein thermochromes Material enthalten·
    10· Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das thermochrome Material besteht aus σ
    a) einem Material mit der allgemeinen Formeis MgM'J* worin M Ag1+, Cu1+ oder TV+ und M1 Hg2+ oder Cd2+ sind oder
    b) ein Material mit der allgemeinen Formelt MM1 «2^ worin M Zink, Cadmium oder Quecksilber, M* Aluminium, Gallium oder Indium und X Schwefel, Selen oder Tellur sind.
    11· Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das thermochrome Material let.
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    12* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1O9 dadurch gekennzeichnet* daß eine Einrichtung zwo Beibehaltung der Temperatur der holografischen Platte oder des holografische» !Filmes innerhalb ©ines Bereiches vorhanden ist» la welchem das BeflcKdonsvenaSgea' des thermochromen Materials einm Hysterese-^Effekt
    13· Vor'richtmig meSi ein«« der AsusttCtohe 9 bis IS9 welche ©in. Objekt lusfmßti welches "bei B@®t3?AXu»g alt kofeäreater Energie in der Jä®g@ latLt ©in Stostaeuimgsnmeter auf d©m holografiechen PiIm ©der der lioXograflBehen. Platt© au. liefern, dadurch g e 1ε u st si έ 1 c 1 & @ tr da,S si@ einen Iia«©r unfafitt des? .la de» Lage ist» koMyea*®" IE-Bnergie zur Herstelltmg de« Hologramms gn lief ©γβ.ο
    Vorrichtung nach eiaem der i»^rü«he- 9 lsi® ein transparentes· fotografisch©© Bild ä®& hergestellt wird? dadurch g © Is e -a η s © i β h β β t, daß sie einen Kohlenstoffäiosjydlnser aur Herste-lluag des Hologramms umfaßt und ©ixien Helium^Heom-Laaer, der imch Verkleinerung des fotografischen Bildes auf 1/16 der Größe des Hologrammee ein sichtbares 'Bild iron dem fotografischen Bild her euet eilen vermag·
    Vorrichtung zum Vergleichen eines mindestens teilweise gegenüber kohärenter Strahlung optisch tr&nsparemten Objektes mit einem Hologramm eines ähnlichen* als Standard verwendeten Objektes, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hologramm ein transparent es» fotografisches Bild der gleichen Größe, wie derjenigen des mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13 erseugten Hologrammes enthält und daß das foto«· grafieche Bild und das ähnliche Objekt auf einem
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0027532B1 (de) * 1979-09-12 1988-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen von mit verschiedenen Zeichen versehenen Kunststoff-Gerätetasten
EP0152187A2 (de) * 1984-02-07 1985-08-21 Stc Plc Dynamische Hologrammaufzeichnung
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