DE2350109A1

DE2350109A1 - Holographisches aufzeichnungsmedium und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2350109A1
Application number: DE19732350109
Authority: DE
Inventors: Joseph Ralph Frattarola; William James Hannan
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1972-10-12
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1974-04-25
Also published as: US3790245A; JPS53111750A; FR2203535A5; JPS49125047A; GB1448095A; NL7313692A; CA992775A

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Qr.-lng. R. König ■ Qipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4ooa Düsseldorf 3D · Cecilienallee 7B-. ■ Telefon 432739

4. Oktober 1973 29 752 B

RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza, New York. N.T. 10020 (V.St.A.)

"Holographisches.Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu

.dessen Herstellung"

Die Erfindung "bezieht sich auf ein holographisches Aufzeichnungsmedium, insbesondere auf holographische Abbildungen, die auf entgegengesetzten Seiten einer transparenten Folie gebildet sind, sowie auf ein Verfahren zu 'deren Herstellung.

Ein Hologramm ist eine Aufzeichnung in Form eines Interferenzmusters, das die ßesamtinformation einer Lichtwellenfront beinhaltet, die von einem mit räumlich monochromatischem Licht bestrahlten Objekt gewonnen wird.

Unter dem Ausdruck "phasenmodulierte Hologramme" werden hier nach der Methode der Phasenholographie hergestellte Hologramme verstanden, die z.B_e durch Projektion von Interferenzmustern aufgrund der Phasenverzögerung von zwei Lichtstrahlbündeln auf ein Aufzeichnungsmedium gewonnen werden, wobei das Aufzeichnungsmedium zur Schaffung von Reliefmustern in bekannter Weise entwickelt wird.

Es wurde bereits vorgeschlagen, phasenmodulierte Hologramme auf einem Photoresist einer blattförmigen Unterlage herzustellen. Wenn der Photoresist direkt mit einem.holographischen Bild eines Objekts bestrahlt wird,

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wird das sich nach der Entwicklung des Photoresists ergebende phasenmodulierte Hologramm als Originalhologramm bezeichnet. Eine metallische holographische Masterkopie kann aus dem phasenmodulierten Originalhologramm durch stromloses Plattieren und/oder Elektroplattierungsmethoden zur Reproduktion der holographischen Information auf der metallischen Masterkopie in bekannter Weise hergestellt werden. Der Vorteil der Herstellung eines Metallmasters besteht darin, daß viele holographische Kopien bzw. Replikas aus einer einzigen metallischen Masterkopie wegen deren Formbeständigkeit gepreßt werden können.

Es wurde außerdem bereits vorgeschlagen, holographische Kopien durch Pressen holographischer Bild- bzw. Reliefmuster von einer holographischen Masterkopie auf eine Oberfläche einer thermoplastischen Folie herzustellen. Aufgrund der bisher verwendeten Aufzeichnungs- und Wiedergabemethoden von phasenmodulierten Hologrammen war es jedoch bisher nicht möglioh, eine praktikable holographische Kopie bzw. Abdruckmatrize durch Pressen holographischer Informationen auf einander gegenüberliegenden Oberflächen desselben thermoplastischen Materials herzustellen«, Der Grund hierfür liegt darin, daß die bekannten Methoden der Herstellung phasenmodulierter Hologramme ein Bestrahlen des Aufzeichnungsmediums mit einem Lichtinterferenzmuster erforderten, wobei die vom Objektstrahl und den Referenzstrahlen definierte Ebene rechtwinklig zur Längsachse des Aufzeichnungsmediums verläuft. Unter dem Ausdruck "Längsachse" wird hier die imaginäre Achse des Holograms verstanden, welche rechtwinklig zu der von den Objekt- und Referenzstrahlen bei bekannten Hologrammen definierten Ebene verläuft, und zwar unabhängig von der tatsächlichen Lage dieser Achse zur Horizontalen. Wenn diese bekannten Reliefmuster (Kopien) der Hologramme auf

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einander gegenüberliegende Oberflächen eines transparenten Bandes gedruckt würden^ so würden die rekonstruierten Bilder der vorderen und hinteren Hologramme einander überlagert, sobald die holographischen Kopien wiedergegeben werden; dies hat ein unerwünschtes Ergebnis zur Folge,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einwandfrei verwendbare, doppelseitige HoIogrammkopien zu schaffen.

Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß bei Anordnung der Achse eines holographischen Äüfzeichriungsmediums unter einem spitzen Winkel (abweichend von ^Q oder 0°) zu der durch die Objekt- und Referenzstrahlen gebildeten Ebene ein außerachsiges, phasenmoduliertes Hologramm durch eine holographische Aüfzeiehnungsmethode hergestellt werden kann, die hier als geneigte, außerachsige Aufzeichnung bezeichnet wird. Wenn holographische Masterkopien von geneigten, außerachsigen phasenmodulierten Hologramm-Aufzeichnungsmedien hergestellt werden, so kann eine transparente Folie ättf entgegengesetzten Oberflächen mit solchen Masterkopien gepreßt werden, und die sich ergebende doppelseitige holographische Kopie kann mit einem monochromatischen Lesestrahl wiedergegeben werden, so daß das projizierte, rekonstruierte Bild der holographischen Kopie auf einer Oberfläche der Folie gegenüber dem projizierten, rekonstruierten Bild der holographischen Kopie auf der gegenüberliegenden Seite der Folie winkelverschoben 1st und letzteres unbeeinflußt läßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Aufzeichnungsmediums ist ein jeweils unterschiedlich geneigtes, aüßerachsiges holographisches Bildmuster auf jeder der einander gegenüberliegenden Oberflächen einer Bahn

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aus transparentem Folienmaterial gebildet. Einander gegenüberliegend angeordnete (Vorder- und Rückseite) Bildmuster sind so vorgesehen, daß sie jeweils winke lverschobene rekonstruierte Bilder liefern, wenn ein monochromatisches Lesestrahlbündel durch das Folienmaterial gesandt wird.

Bei einer anderen Ausführungsform des Aufzeichnungsmediums ist das Reliefmuster auf wenigstens einer der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Folie ein geneigtes außerachsiges Hologramm.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von doppelseitigen Reliefmusterkopien zeichnet sich dadurch aus, daß ein Reliefmuster, z.B. von einer ersten Masterkopie eines geneigten, außerachsigen Aufzeichnungshologramms, auf eine Oberfläche einer thermoplastischen Folie bei einer Temperatur unterhalb der Fließtemperatur des thermoplastischen Materials aufgedrückt wird, wobei die Temperatur jedoch ausreichend hoch gewählt ist, daß das Blattmaterial zeitweilig auf der ersten Masterkopie haftet, und danach ein Bildmuster, z.B. von einer anderen Masterkopie, auf die andere Seite der thermoplastischen Folie aufgedrückt wird, während die Folie noch auf der ersten Masterkopie haftet. Danach wird die thermoplastische Folie abgekühlt, und die Masterkopien werden von ihr getrennt.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer doppelseitigen holographischen Kopie mit einer Reihe von getrennt kopierten Hologrammen auf einander gegenüberliegenden Seiten eines flexiblen,, transparenten Bandes aus thermoplastischem Folienmaterial;

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Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Aufzeichnung eines geneigten, außerachsigen Hologramms, entsprechend der räumlichen Information eines Transparents auf ein holographisches Aufzeichnungsmediumj

Fig. 2a einen Querschnitt in Richtung der Pfeile 2a-2a in Fig. 2;

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Anordnung einer Vorrichtung zur Wiedergabe eines geneigten, außerachsigen aufgezeichneten Hologramms zur Rekonstruktion eines Bildes der räumlichen Information auf einer lichtempfindlichen Bildfläche einer Fernsehkameraj

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer bei dem Verfahren zur Herstellung doppelseitiger holographischer Kopien auf einem Band aus transparentem, thermoplastischem Material verwendeten Vorrichtung;

Fig. 5 einen Querschnitt eines Teils der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung, gesehen in Richtung der Pfeile 5-5 ϊ und

Fig. 6 einen-Querschnitt eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile 6-6.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Informationsaufzeichnungsmediums in Form einer doppelseitigen holographischen Kopie 10 gezeigt. Die holographische Kopie 10 besteht aus einem Band 12 aus transparentem Material mit einerersten Reihe von phasenmodulierten, in eine Oberfläche 16 des Bandes gepreßten Hologrammen 14 und einer weiteren Reihe von phasenmodulierten Hologrammen 18, die in eine gegenüberliegende Oberfläche 20 der Bahn 12 gepreßt sind.

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Die Hologramme 14 und 18 sind Relief- bzw. Bildmuster, welche in die Oberflächen 16 und 20 der Bahn bzw. des Bandes 12 mit Hilfe von Masterkopien nach einem im folgenden erläuterten neuartigen Verfahren eingedrückt werden. Jedem der ologramme 14 und 18 kann eine Längsachse 21 zugeordnet werden, welche sich in der vorgesehenen Transportrichtung des Bandes 12 erstreckt. Das Band 12 besteht vorzugsweise aus thermoplastischem, polymerem Material, das ein stabiles, flexibles, transparentes und isotropes Medium für die eingepreßten Hologramme 14 und 18 bildet. Das Band 12 hat außerdem eine optische Güte und Transparenz, die wenigstens demjenigen von Fensterglas entsprechen.

EineBahn aus flexiblem, transparentem, thermoplastischem Gießvinylmaterial von einer Dicke zwischen 0,0254 und 0,1524 mm wurde für das Band 12 als geeignet befunden. Gießvinyl hat sich gegenüber Kalander- bzw. Blockvinyl als überlegen erwiesen, da der erstgenannte Stoff bessere optische Reinheit und geringere Rausch- und Spannungsmuster unter polarisiertem Licht als der zuletzt genannte Stoff zeigte«, Bin typisches Band 12 zum Speichern von Information, die über einen Fernsehempfänger wiedergegeben werden soll, ist etwa 1,3 cm breit, wobei die holographische Information in einer Reihe

von Relief- bzw. Bildmustern von etwa 5 x 10 mm angeordnet ist. Jeddch kann ein Band 12 von beinahe jeder Breite und Länge verwendet werden, sofern die holegraphische Information in das Band eingedrückt werden kann. Ein typisches Band 12 hat eine Dicke von etwa 0,05 mm, und die Höhenunterschiede der die phasenmodulierten Hologramme 14 und 18 (holographische Konturen) bildenden Oberflächenunebenheiten sind in der Größenordnung von 5 bis 2000 Ä,

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Da die holographische Kopie generell in Verbindung mit einem Bandtransportsystem verwendet wird, sollte das Band 12 solche physikalischen Eigenschaften haben, daß es unter Einfluß der von dem Transportsystem ausgeübten Zugspannung nicht deformiert wird. So sollte das Band 12 beispielsweise eine Zugfestigkeit von etwa 352 kg/cm und eine Bruchdehnung (bei 25°C) von 5% haben. Die Fließtemperatur des thermoplastischen Bandes 12 der beschriebenen Art beträgt 155°C + 1°C. Ein transparentes, thermoplastisches Vinylifiaterial, das für die holographische Kopie 10 als geeignet gefunden viurde, ist plastifiziertes Polyvinylchlorid-Vinylacetatcopolymer.

Die Hologramme 14 und 18 sind Reliefmuster, welche mit Hilfe von Metall-Masterkopien von "geneigten, außerachsig aufgezeichneten Hologrammen in das Band eingedrückt sind. In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines .geneigten, außerachsig aufgezeichneten Hologramms dargestellt. Ein holographisches Aufzeichnungsmedium 12a kann beispielsweise in Form eines mit einem geeigneten Photolack beschichteten Substratbandabschnitts vorliegen. Die Länge des Bandes (Aufzeichnungsmedium 12a) liegt in einer Ebene rechtwinklig zur Zeichenebene, erstreckt sich jedoch in einer Richtung, welche zu der von den Objekt- und Referenzstrahlachsen 22 und 32 definierten Ebene schräg verläuft; d.h. die Längsachse 21a des Aufzeichnungsmediums 12a bildet einen von 90° oder 0° abweichenden Winkel mit der Ebene 23, in der die Objekt- und Referenzstrahlen liegen (Fig. 2a). Ein Laser 24 emittiert ein optisches Strahlenbündel 25 bei einer ersten vorgegebenen Wellenlänge \ ^ . Ein teilrefektierender Spiegel 26, der als Strahlteiler bezeichnet wird, teilt das Laser-Ausgangs3trahlenbündel 25 in zwei Teilstrahlenbündel 28 und 30.- Das Strahlenbündel 30 bildet nach Reflexion an einem Spiegel 31 einen Referenz-

strahl, der längs der Referenzstrahlenachse 32 verläuft und auf das holographische Aufzeichnungsmedium 12a fällt.

Das Lichtstrahlenbündel 28 durchläuft eine Redundanzvorrichtung 34, die als Lichtstreukörper oder vorzugsweise als Phasengitter ausgebildet sein kann. Die aus der Redundanzvorrichtung 34 austretende optische Energie bestrahlt ein Transparent bzw. Diapositiv 36, das ein zu reproduzierendes räumliches Informationsmuster aufweist. Wenn ein Fresnel-Hologramm hergestellt werden soll, kann eine Konvexlinse 38 entfallen, und die aus dem Diapositiv 36 austretende optische Energie kann direkt zum holographischen Aufzeichnungsmedium 12a gelan-' gen. Wenn jedoch ein Fraunhofer-Hologramm hergestellt werden soll, wird die Linse 38 vor dem Transparent bzw. Diapositiv 36 in einem Abstand angeordnet, der gleich der Brennweite der Linse 38 ist, so daß das Diapositiv 36 in der Brennebene der Linse 38 liegt. Im zuletzt genannten Fall wird die aus der Linse 38 austretende optische Strahlung in Richtung der Objektstrahlachse 22 als Informationsstrahlenbündel auf das holographische Aufzeichnungsmedium gerichtet. Nach der Entwicklung weist das holographische Aufzeichnungsmedium 12a ein geneigtes, außerachsiges Hologramm 12b (Fig. 3) auf, das eine Auflösung von etwa 1 Mikrometer haben kann.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zur Wiedergabe der entwickelten, geneigten, außerachsigen Hologrammaufzeichnung 12b gezeigt. Ein Laser 42 liefert einen optischen Lesestrahl längs einer Leseachse 44 bei einer zweiten vorgegebenen Wellenlänge χ ₂» ^die entweder gleich oder verschieden von der Aufzeichnungswellenlänge X ., sein kann. Der Lesestrahl trifft auf die Hologramm-

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aufzeichnung 12b unter einem Einfallwinkel χ zur Normalen 46 der Oberfläche der Hologrammaufzeichnung 12b.

Der wesentliche Unterschied zwischen der Wiedergabetechnik für das geneigte, außerachsig aufgezeichnete Hologramm 12b und der bekannten Wiedergabetechnik besteht, abgesehen von der Tatsache, daß die geneigte, außerachsige Hologrammaufzeichnung 12b nach einer anderen Methode aufgezeichnet wurde, in der Orientierung der Hologrammaufzeichnung 12b in Bezug auf die Lesestrahl-, achse 44 und einer Realbildstrahlachse 48. Das Bild des Hologramms 12b wird längs der Realbildstrahlachse 48 projiziert und beispielsweise auf eine sehsibilisierte Oberfläche 50 in einer Fernsehkamera 52 mit Hilfe einer Linse 54 fokussiert. Die Oberfläche 50 liegt im Brennabstand von der Linse 54; dieRealbildstrahlachse 48 bildet einen spitzen Winkel χ mit der Normalen 46 zur Oberfläche des Hologramms 12b. Die von den Lese- und Realbild-Strahlachsen 44 bzw. 48 definierte Ebene liegt schräg zur Längsachse des Hologramms 12b. Bei der Anordnung der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung werden auf der Oberfläche der Hologrammaufzeichnung bzw. -platte 12b befindliche Kratzer dem rekonstruierten, reellen Bild, das auf die Oberfläche 50 der Kamera geworfen wird, nicht überlagert, wie dies im einzelnen in der US-PS 3 619 052 diskutiert ist.

Wäre die Hologrammaufzeichnung 12b gemäß Fig. 3 eine doppelseitige, geneigte, außerachsige holographische Kopie, z.B. die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Kopie 10, so könnte die holographische Kopie 10 mit Hilfe der in Fig. 3 gezeigten Wiedergabeanordnung reproduziert werden, so daß nur eine Serie von Hologrammen, z.B. die Hologramme 14 der einen Seite, auf der Oberfläche 50 der Kamera 52 abgebildet wird· Um

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auch die andere Serie von Hologrammen, z.B. die Hologramme 18 auf der anderen Seite 20 der holographischen Kopie 10, auf der Oberfläche 50 der Kamera 52 störungsfrei abzubilden, braucht die holographische Kopie 10 nur umgedreht zu werden.

In Fig. 4 ist eine Vorrichtung zur Herstellung der doppelseitigen holographischen Kopie 10 auf dem Band 12 aus transparentem thermoplastischem Material gezeigt. Das Band 12 wird von einer Vorratsrolle 56 abgewickelt und über eine Flanschführungsrolle 58, zwischen einem ersten Paar von Kalanderwalzen 60 und 62, zwischen einem zweiten Paar von Kalanderwalzen 64 und 66 und unter einer Flanschführungsrolle 68 durchgeführt und auf eine Aufwickelrolle 70 aufgespult.

Die Walzen 62 und 64 werden durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte geeignete Vorrichtung erhitzt und mit Schichten 72 bzw. 74 aus Silicon-Kautschuk belegt. Die Walzen 60 und 66 sind ebenfalls mit Schichten 76 bzw. aus Silicon-Kautschuk überzogen.

Eine erste Metall-Masterkopie 80 mit einer Reihe von geneigten, außerachsig aufgezeichneten Hologrammen, z.B. den Hologrammen 14 auf der Oberfläche 16 des Bandes 12 gemäß Fig. 1, wird (z.B. durch Schweißen) als endlose Schleife ausgebildet und um die Rollen 82, 83, 84, 85 und 86 gelegt, auf denen das Endlosband in Richtung des Pfeils 88 durch geeignete Antriebsmittel bewegt werden kann. Die Hasterkopie 88 wird auch zwischen dem ersten Kalanderwalzenpaar 60 und 62 und den zweiten Kalanderwalzenpaar 64 und 66 durchgeführt.

Eine zweite metallische Masterkopie 90 mit einer zweiten Reihe von geneigten, außerachsig aufgezeichneten HoIo-

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grammen!, z.B. den Hologrammen 18 auf der Oberfläche des Bandes 12 gemäß Fig. 1, ist ebenfalls (z.B. durch Schweißen) als· endlose Bandschleife ausgebildet, um Führungsrollen 91, 92, 93» 94» 95 und 96 herumgelegt und auf diesen durch geeignete Antriebsmittel in Richtung des Pfeils 98 bewegbar. Die Masterkopie 90 wird nur zwischen dem zweiten Kalanderwalzenpaar 64 und 66 durchgeführt. Ein Gebläse 100, das zwischen¹ der Kalanderwalze 64 und der Führungsrolle 95 angeordnet ist, bläst kalte Luft auf die metallische Masterkopie 90. Ein anderes Gebläse 102 liegt zwischen der Kalanderwalze 66 und der Rolle- 85 und bläst kalte Luft auf die metallische Masterkopie 80. - .

Das Verfahren zur Bildung getrennter Reihen von Kopien unterschiedlicher Relief- bzw. Bildmuster auf jeder der einander gegenüberliegenden Seiten des Bandes 12 wird im folgenden anhand der in Fig. 4 aargestellten Vorrichtung beschrieben. Das Band 12 wird von der Vorratsrolle 56 abgewickelt und über die Flanschführungsrolle 58 auf die Silikon-Kautschuk-Oberflache- der* Kalanderwalze 60 geführt. Die Unterseite 16 (Fig. 5) des Bandes 12 wird zwischen dem ersten Kalanderwälzenpaar 60 und 62 in Kontakt mit der metallischen Masterkopie 80 -gebracht.. Die Temperatur'der erwärmten Walze 62 liegt vorzugsweise bei etwa 130⁰C, d.h. unter der Fließtemperatur des ; thermoplastischen Bandes 12. Der. Druck zwischen dem ersten Kalanderwalzenpaar 60 und 62 kann zwischen 0,7 und 14,1 kp/cm liegen. Das Band 12 wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 10,16 cm pro Sekunde zwischen dem Kalanderwalzenpaar 60 und 62 durchgeführt. Unter , den vorgenannten Bedingungen drückt die metallische Masterkopie 80 die Reihe von Hologrammen 14 in\iie Oberfläche 16 des Bandes 12 ein, und das Band .12 wird vorübergehend.thermoplastisch an der metallischen

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Masterkopie 80 zum Haften gebracht, so daß es sich gegenüber dieser nicht bewegen kann.

Danach wird die metallische Masterkopie 80 zusammen mit dem an ihr haftenden Band 12 über die Silicon-Kautschuk-Oberfläche der Walze 66 geführt, und die zweite metallische Masterkopie 90 wird mit der Oberfläche 20 des Bandes 12 zwischen dem zweiten Paar zusammengedrückter. Kalanderwalzen 64 und 66 in Kontakt gebracht«, Die Kalanderwalze 64 wird auf eine Temperatur von vorzugsweise 100⁰C erwärmt, und der Druck zwischen den Walzen 64 und 66 liegt zwischen 0,7 und 14,1 kp/cm . Unter diesen Bedingungen wird eine zweite Reihe von Hologrammen 18 in die Oberfläche 20 des Bandes 12 eingedrückt. Die metallischen Masterkopien 80 und 90 werden sodann durch Kaltluft aus den Gebläsen 102 und 100 auf eine Temperatur unterhalb von 30⁰C abgekühlte Bei dieser Temperatur bleibt das Band 12 nicht mehr an den metallischen Masterkopien 80 und 90 haften und wird unter den Flanschführungsrollen 68 durchbewegt und auf die Aufwickelrolle 70 aufgespult.

Das thermoplastische Band 12 sollte niemals auf seine Fließtemperatur erwärmt werden. Die über die Kalanderwalzen aufgebrachte Wärme kann jedoch im Bereich zwischen der 0,3-fachen und der 0,85-fachen Fließtemperatur des Bandes 12 liegen.

Es wurde gefunden, daß die Bildung von doppelseitigen ■holographischen Kopien 10 dadurch verbessert werden kann, daß die Hologrammreihen für die gegenüberliegenden Flächen des Bandes 12 nacheinander aufgebracht werden, wobei in der in Fig. 4 dargestellten Weise zwei Kalanderwalzenpaare anstelle nur eines Paares benutzt werden, da es relativ schwierig ist, das Band 12

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ohne unerwünschten Schlupf gleichzeitig zwischen zwei metallischen Masterkopien zu führen. Indem man also zuerst das Band 12 über die Silicon-Kautschuk-Oberfläche der Kalanderwalze 60 leitet und die Hologramme 14 auf die Oberfläche 16 des Bandes 12 mit Hilfe der Masterkopie 80 drückt, bleibt das Band 12 an der Masterkopie 80 haften, so daß sowohl das Band 12 als auch die Masterkopie 80 zwischen dem zweiten Kalanderwalzenpaar 64 und 66 ohne Schlupf zwischen dem Band" 12 und der Masterkopie 80. durchgeführt werden können. Unter diesen. Bedingungen können die Hologramme 18 und die Oberfläche 20 des Bandes 12 mit großer Genauigkeit an den gewünschten Stellen geprägt werden. Die Tiefe der holographischen Eindrücke (Relief muster) kann zwischen 5 und 2000 S variieren.

Keiner der vorgenannten Parameter ist kritisch, und es ist möglich, auch bei Variation dieser Parameter qualitativ hochwertige Kopien herzustellen. Die Temperatur- und Druckparameter ändern sich mit der Dicke des verwendeten thermoplastischen Bandes, und es sind etwas höhere Temperaturen notwendig, wenn ein dickeres Band verwendet wird. Es wurde auch gefunden, daß es günstiger ist, die mit der Masterkopie in Berührung stehende Kalanderwalze statt der mit dem Band (Substrat) in Kontakt stehenden Walze zu erwärmen. Bei dieser Maßnahme ergeben sich besser reproduzierte holographische Kopien. Auch bewirkt die Verwendung von nachgiebigem Silicon-Kautschuk auf den Kalanderwalzen eine Reduzierung des unerwünschten Schlupfes" und führt zu verbesserten holographischen Kopien.

Gießvinyle erwiesen sich für das Band 12 gegenüber den gewalzten oder extrudierten Materialien als überlegen.

Die Gebläse 100 und 102, die als Leitungen mit einer Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen ausgebildet sein

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können, sind parallel zu den Masterkopien 80 und 90 über eine größere Länge dieser Kopien angeordnet, damit die Masterkopien ausreichend abgekühlt werden können und Deformation sowie Streckung des Bandes "bei der Trennung von Band und Masterkopien minimalisiert werden. Vorzugsweise werden die Masterkopien 80 und 90 auf wenigstens 3O⁰C abgekühlt, bevor sie vom Band 12 getrennt werden; die Temperatur der Masterkopien 80 und sollte ^
liegen.

sollte vor dem Versuch einer Trennung unterhalb von 5O⁰C

Das Band 12 sollte bei Zimmertemperatur vorzugsweise eine maximale Bruchdehnung von 5% haben. Bänder bzw. Bahnen mit größerer Dehnung neigen zu Verzerrungen der kopierten Bild- bzw. Reliefmuster in solchem Maße, daß das Bild bei der Wiedergabe verschlechtert wird. Auch sollte das Band flexibel und zum Aufwickeln auf Spulen oder Rollen geeignet sein. Wenn auch bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen auf reines Vinylmaterial Bezug genommen wurde, so kann als thermoplastisches Material auch ein geschichtetes Band, z.B. ein mit Vinylmaterial belegtes Trägerband aus unter dem Namen "Mylar" bekanntem Terylen verwendet werden, wenn besondere Zugfestigkeit erwünscht ist.

Obwohl die Masterkopien 80 und 90 vorzugsweise aus Nickel bestehen, können auch andere geeignete Metalle oder Kunststoffe verwendet werden.

Anstatt getrennte, geneigte, außerachsige Hologrammreihen auf jede der gegenüberliegenden Oberflächen des thermoplastischen Bandes 12 aufzukopieren, kann in alternativen Ausführungen eine der Oberfläche! mit einem Reliefmuster mit Audioinformation versehen werden, das anstelle der zweiten Hologrammreihe in diese Oberfläche eingedrückt wird«

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Claims

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York. N.Y. 10020 (V.St.A.)

Patentansprüche i

J Informationsaufzeichnungsmedium aus einem transparenten Folienmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß auf jeder seiner gegenüberliegenden Oberflächen (16, 20) ein getrenntes Reliefmuster (14, 18) ausgebildet ist, wobei wenigstens eines der Reliefmuster ein Hologramm ist.

2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eines der Reliefmuster (14, 18) ein geneigtes, außerachsig aufgezeichnetes Hologramm aufweist, das durch Objekt- und Referenzstrahlenbündel (22 und 32) gebildet ist, welche eine zur Längsachse (21a) des Hologramms geneigte Ebene definieren,

3. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der getrennten Reliefmuster (14, 18) ein geneigtes, außerachsig aufgezeichnetes Hologramm aufweist, das durch Objekt- und Referenzstrahlenbündel (22 und 32) gebildet ist, welche eine zur Längsachse (21a) des Hologramms geneigte Ebene (23) definieren, wobei einander gegenüberliegend angeordnete Reliefmuster bei Durchstrahlen der Folie (12) mit einem monochromatischen Lesestrahl (44) winkelverschobene rekonstruierte Bilder liefern,.

4. Medium nach Anspruch 1, d ad u r c h g e kennzeichnet , daß die Folie (12) ein Band aus thermoplastischem Material ist und jedes der getrennten Relief muster (14, 18) eine Reihe von geneigten,

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außerachsigen, aufgezeichneten Hologrammen aufweist, von denen jedes durch Objekt- und Referenzstrahlenbündel (22 und 32) gebildet ist, welche eine zur Längsachse (21a) des Hologramms geneigte Ebene (23) definieren.

5. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekenhzeichnet , daß eines der Reliefmuster (14, 18) ein geneigtes, außerachsiges, aufgezeichnetes Hologramm mit einer Relieftiefe im Bereich zwischen 5 und 2000 & aufweist, wobei die Folie (12) eine optische Güte ähnlich derjenigen von Fensterglas hat, und daß das Hologramm durch Objekt- und Referenz strahlenbündel (22 und 32) aufgezeichnet ist, welche eine zur Längsachse (21a) des Hologramms geneigte Ibene definieren.

6. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß getrennte Reliefmuster (14, 18) geneigte, außerachsig aufgezeichnete Hologramme aufweisen, die durch Objekt- und Referenzstrahlenbündel (22 und 32) aufgezeichnet wurden, wobei die.Objekt- und Referenzstrahlenbündel zu den Längsachsen (21a) der Hologramme geneigte Ebenen (23) definieren, daß die Folie (12) eine Dicke zwischen etwa 0,0254 und 0,1524 mm hat, und daß die Hologramme eine Auflösung von etwa einem Mikrometer haben.

7* Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Muster (14, 18) geneigte, außerachsige Aufzeichnungshologramme aufweisen, welche durch Objekt- und Referenzstrahlenbündel gebildet sind, welche zu den Achsen (21a) der Hologramme geneigte Ebenen (23) definieren, daß die Folie (12) aus Gießvinyl besteht, und daß die in einander gegenüberliegenden Oberflächen (16, 20) der Folie gebildeten

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Hologramme einander entgegengesetzt sind,

8* Medium nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Folie (12) aus Gießvinyl bei 25° C. eine Bruchdehnung von 5% oder weniger hat.

JJ. Verfahren zum Herstellen getrennter Kopien aus einem .unterschiedlichen Reliefmuster auf jeder der gegenüberliegenden Oberflächen einer Bahn bzw. eines Bandes aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet , daß das Band, auf dessen eine Oberfläche ein erstes Relief muster aufkopiert werden soll, und eine das erste Reliefmuster enthaltende Masterkopie gleichzeitig zwischen einem ersten Kalanderwalzenpaar durchgeführt werden, wobei das erste Reliefmuster auf die eine Bandoberfläche geprägt wird, daß die erste Masterkopie und über diese beim Durchlauf durch das erste Kalanderwalzenpaar das Band erhitzt werden, wobei das Band eine wesentlich unter seiner Fließtemperatur liegende Temperatur erreicht, die jedoch das Band an der ersten Masterkopie zum Haften bringt, daß die erste Masterkopie und das an dieser haftende Band, auf dessen gegenüberliegende Oberfläche ein zweites Reliefmuster geprägt werden soll, zusammen mit einer das zweite Reliefmuster enthaltenden zweiten Masterkopie zwischen einem zweiten Kalanderwalzenpaar durchgeführt werden, um das zweite Reliefmuster auf die gegenüberliegende Oberfläche zu drücken, daß die zweite Masterkopie und über diese beim Durchlauf durch ' das zweite Kalanderwalzenpaar das Band erhitzt werden, wobei die Temperatur des Bandes wesentlich unter dessen Fließtemperatur eingestellt wird, daß die Masterkopien und das Band vor dessen Trennung von den Masterkopien abgekühlt werden, und daß das. auf seinen gegenüberliegenden Oberflächen mit den ersten und zweiten Reliefmustern versehene Band von den Masterkopien getrennt bzw. abgezogen wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eines der Reliefmuster ein geneigtes, außerachsig aufgezeichnetes Hologramm ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e kennzeichnet , daß das erste Reliefmuster aus einer Reihe von geneigten, außerachsig aufgezeichneten Hologrammen besteht und das zweite Reliefmuster Audioinformationen enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e kennzeichnet , daß die ersten und zweiten Reliefmuster auf die einander gegenüberliegenden Oberflächen unter solchen Temperatur- und Druckverhältnissen geprägt werden, daß die Reliefmuster eine Tiefe zwischen 5 und 2000 & erhalten.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Masterkopie auf etwa 13O⁰C und die zweite Masterkopie auf etwa 100°C erwärmt werden, und daß der Druck zwischen den Kalanderwalzen zwischen 0,7 und 14,1 kp/cm liegt,

14. Verfahren zum Pressen einer getrennten Reihe von außerachsigen, phasenmodulierten holographischen Kopien mittels erster und zweiter metallischer, holographischer Masterkopien auf gegenüberliegende Oberflächen eines flexiblen thermoplastischen Bandes aus Folienmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß das Band und die erste Masterkopie gleichzeitig durch ein erstes Kalanderwalzenpaar geführt werden, daß das Band bei seinem Durchlauf durch die Kalanderwalzen indirekt auf eine Temperatur zwischen etwa dem 0,3- bis 0,85-fachen Wert seiner Fließtemperatur erhitzt wird, indem die mit dem Band in Kontakt

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befindliche erste Masterkopie erhitzt wird, wobei das Band vprübergehend an der ersten Masterkopie haftet, daß das mit einer Oberfläche an der ersten Masterkopie haftende Band zusammen mit der zweiten Masterkopie ' durch ein zweites Kalanderwalzenpaar geführt wird, daß das Band durch Erhitzen der zweiten Masterkopie bei seinem Durchlauf durch das zweite Kalanderwälzenpäar indirekt auf eine Temperatur zwischen etwa dem 0,3- bis 0,85-fachen Wert der Fließtemperatur des Bandes erwärmt wird, daß das Band auf etwa 3O⁰C abgekühlt und von den ersten und zweiten Masterkopien getrennt wird.

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