DE2656409C3

DE2656409C3 - Beugende Einrichtung zum Erzeugen eines farbigen Lichtbündels in der nullten Ordnung

Info

Publication number: DE2656409C3
Application number: DE19762656409
Authority: DE
Inventors: Karl Zuerich Knop
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1976-05-27
Filing date: 1976-12-13
Publication date: 1981-11-05
Also published as: JPS5298544A; DE2656409A1; DE2656409B2; CH611041A5; FR2325060B1; JPS5534922B2; NL7613874A; FR2325060A1; GB1545048A

Description

erforderlich, hierfür zwei unabhängige rechteckwellenförmige Gitter zu überlagern, von denen das eine eine optische Amplitude entsprechend Cyan und das andere eine optische Amplitude entsprechend Gelb hat, um Grün durch subtraktive Mischung von zwei Primärfarben zu erzeugen. Diese zufällige Beziehung, bei der die optische Amplitude, die Grün manifestiert, exakt gleich der Summe der jeweiligen optischen Amplituden, die Cyan und Gelb manifestieren, ist, ist jedoch einmalig.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung braucht also nur zwei einander überlagerte und gegeneinander verdrehte beugende Strukturen, wie rechteckwellenförmige Gitter, enthalten, um die volle Farbskala wiedergeben zu können. Die erste der drei beugenden Strukturen hat eine variable optische Amplitude, die gleich ist entweder einer ersten vorgegebenen optischen Amplitude, die Cyan entspricht, einer zweiten vorgegebenen optischen Amplitude, das Gelb entspricht oder einer optischen Amplitude, die in wesentlichen gleich der Summe der vorgegebenen ersten und zweiten Amplitude und gleich der, die Grün entspricht, ist. Die zweite der beiden beugenden Strukturen hat eine feste optische Amplitude, die Magenta entspricht. Wenn- der volle Farbtonbereich nicht wiedergegeben zu werden braucht, kann gewünschtenfalls auch nur die erste beugende Struktur mit der variablen optischen Amplitude verwendet werden.

Im folgenden werden die der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnisse und Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Kurvenzug im CIE-Farbdiagramm, der die Wellenlängen- oder Farbselektivität des Lichts der nullten Beugungsgitter für ein rechteckwellenförmiges optisches Gitter, wie das in Fig. la dargestellte, in Abhängigkeit von dessen optischer Amplitude zeigt,

F i g. 2 ein CIE-Diagramm, das die Unterschiede der colorimetrischen Möglichkeiten zwischen einer beugenden Einrichtung gemäß der Erfindung und den vorgeschlagenen des in der obenerwähnten DE-OS 26 02 790 beschriebenen Typs, bei dem drei einander überlagerte Gitter mit Rechteckwellenprofil verwendet werden, zeigt,

F i g. 3 ein bevorzugtes Verfahren zum Aufzeichnen eines einzelnen rechteckwellenförmiges Gitters veränderlicher Amplitude zum Erzeugen von cyanfarbenem, gelbem und grünem Licht der nullten Beugungsordnung und

Fig.4 eine Darstellung des Farbtonbereichs, der mittels eines rechteckwellenförmigen optischen Gitters variabler optischer Amplitude erreicht werden kann, wenn ein solches Gitter veränderlicher Amplitude für sich allein verwendet wird und wenn ein solches Gitter veränderlicher optischer Amplitude mit einer relativen Verdrehung von 90° einem rechteckwellenförmigen optischen Gitter konstanter optischer Amplitude, die Magenta darstellt, überlagert ist.

In der obenerwähnten DE-OS 26 02 790 ist dargelegt, daß die Farbcharakteristik des Lichtes nullter Beugungsordnung, das aus einem mit weißem Licht beleuchteten Beugungsgitter mit rechteckwellenförmigem Profil austritt, ausschließlich von der optischen Amplitude a (Fig. la) des rechteckwellenförmigen Gitters abhängt. Wie in F i g. 1 dargestellt ist, liegen die Farbkoordinaten des Lichts der nullten Beugungsordnung von einem Beugungsgitter mit rechteckwellenförmigem Profil in Abhängigkeit von der optischen Amplitude a auf einer bestimmten spiralenähnlichen Linie 100 im CIE-Diagi-amrn. Von einem Anfangspunkt 102 entsprechend der weißen Lichtquelle verläuft die spiralenartige Kurve 100 über Punkte optischer Amplitude von 200 nm, 300 nm usw., bis zu einem 5 optischen Amplitudenwert von mehr als 1700 nm. Die F i g. 1 entspricht in allen wesentlichen Punkten F i g. 5 der erwähnten DE-OS 26 02 790.

Im bevorzugten Falle ist das rechtsckwellenförmige Profil des Gitters als Oberflächenreliefmuster in ein

to transparentes Material, wie ein Kunstharz, eingeprägt, das einen Brechungsindex π hat, welcher von dem der umgebenden Luft verschiedenen ist. wie es F i g. 1 a zeigt. In diesem Falle steht die optische Amplitude a des Gitters mit rechteckwellenförmigem Profil mit der körperlichen Amplitude A des Gitters und dem Brechungsindex des transparenten Materials in einer durch die folgende Gleichung gegebenen Beziehung:

α = A {η-I)

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, gibt es eine gewisse erste optische Amplitude a_y auf der spiralenartigen Kurve 100, die den Wert 610 nm hat und einen gelben Farbton im CIE-Farbdiagramm manifestiert. In entsprechender Weise gibt es eine zweite optische Amplitude Sm gleich 780 nm, welche Magenta manifestiert, eine dritte optische Amplitude begleich 935 nm, welche Cyan manifestiert und eine vierte Amplitude ac gleich 1545 nm, welche Grün manifestiert. Von besonderer

jo Bedeutung ist die Tatsache, daß die optische Amplitude für Grün, 1545 nm, zufällig gerade gleich der Summe der jeweiligen optischen Amplituden für Cyan, 935 nm, und Gelb, 610 nm ist Es ist also nicht wie bisher erforderlich, Grün durch die subtraktive Mischung von Cyan und

J5 Gelb unter Verwendung zweier einander überlagerter, unabhängiger Rechteckwellengitter (oder anderer gleichwertiger beugender Strukturen) zu erzeugen, von denen die eine eine optische Amplitude, wie 935 nm entsprechend Cyan und die andere eine optische

4« Amplitude, wie 610 nm, entsprechend Gelb hat. Man kann statt dessen ein einziges Gitter mit einer wechselnden optischen Tiefe verwenden, die 610 nm, 935 nm (oder die Summe davon, 1545 nm) verwendet, um die Farben Gelb, Cyan bzw. Grün zu erzeugen.

Jede optische Amplitude in der Nähe von 935 nm entspricht einer Cyanfarbe, wenn auch etwas unterschiedlicher Tönung. In entsprechender Weise entspricht jede optische Amplitude in der Nähe von 610 nm einem gelben Farbton und jede optische Amplitude in der Nähe von 1545 nm einem grünen Farbton. Bei der vorliegenden Erfindung ist es also nicht notwendig, daß die für Cyan gewählte optische Amplitude genau 935 nm und die für Gelb gewählte optische Amplitude genau 610 nm ist. Es ist lediglich wesentlich, daß die optischen Amplituden für Cyan pnd Gelb so gewählt werden, daß ihre Summe gleich einer optischen Amplitude entsprechend einem Grünton auf der spiralartigen Kurve 100 ist.

Diese Beziehung, bei der die Summe der optischen Amplituden der subtraktiven Primärfarben Cyan und Gelb gleich der optischen Amplitude für ihre Mischfarbe (Grün) ist, ist einzigartig. Für die subtraktiven Primärfarben Gelb und Magenta ist beispielsweise die Muchfarbe Rot. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ergibt eine optische Amplitude von 1390 nm gleich der Summe von 610 nm (Gelb) und 780 nm (Magenta) keinen roten Farbton sondern ein schlechtes Magenta. Auch die optische Amplitude von 1715 nm, die gleich der Summe

von 935 nm (Cyan) und 780 nm (Magenta) ist, liefert kein Blau, was die Mischfarbe der subtraktiven Primärfarben Cyan und Magenta ist

F i g. 2 zeigt einen Bereich 200 im CIE-Diagramm, der durch Punkte Q G*, Y, R, Mund Bdefiniert ist und den Farbtonbereich angibt, der sich mit einem ersten Rechteckwellengitter, das eine variable bzw. wechselnde optische Amplitude mit den optischen Tiefen ac, ay und (a_c+ay) und/oder einem zweiten Rechteckwellenbeugungsgitter mit der festen optischen Amplitude aw erreichen läßt. Das erste und das zweite Gitter, die einander überlagert sein können, haben unterschiedliche Linien- oder Strichabstände und/oder sind in bezug aufeinander verdreht, um in bekannter Weise das Entstehen von Intermodulationsraumkomponenten und harmonischen Raumkomponenten zu verhindern.

In Fig.2 ist ferner ein Bereich 202 eingetragen, der durch die Punkte C, G₁ Y, R, Mund ßim CIE-Diagramm definiert ist und den Farbtonbereich zeigt, der mit einer oder mehreren von drei unabhängigen, einander überlagerten Rechteckwellenbeugungsgittern mit den jeweiligen optischen Amplituden ac, ay bzw. a_u erreichen läßt. In diesem letzteren Falle haben alle drei Beugungsgitter unterschiedliche Strichabstände und/oder sind gegeneinander verdreht.

Der Bereich 202 entspricht soweit es hier wesentlich ist, in jeder Hinsicht dem entsprechenden Bereich im CIE-Diagramm gemäß Fig.9 der erwähnten DE-OS 26 02 790. Bei diesem Stand der Technik ist die für Cyan gewählte optische Amplitude jedoch 920 nm und nicht 935 nm, die für Gelb gewählte optische Amplitude ist 655 nm und nicht 610 nm und die für Magenta gewählte optische Amplitude ist 785 nm und nicht 780 nm. Der einzige Grund für diese geringe Abweichung hinsichtlich der Wahl der jeweiligen optischen Amplituden für die drei subtraktiven Primärfarben (und damit für eine geringfügige Änderung des Farbtones dieser drei subtraktiven Primärfarben) besteht darin, daß die jeweiligen Farbtöne für Cyan, Gelb und Magenta entsprechend den gewählten optischen Amplituden 935 nm, 610 nm und 780 nm genauer mit den Farbtönen der für die Druckfarben genormten subtraktiven Primärfarben übereinstimmen.

Vergleicht man den Bereich 200 mit dem Bereich 202 in Fig.2, so sieht man, daß der bei Befolgung der Lehren der vorliegenden Erfindung erzielbare Farbtonbereich (d. h. der Bereich 200) im Vergleich zu dem mit der vorgeschlagenen Einrichtung erreichbaren Bereich 202 etwas ins Grün erweitert ist Genauer gesagt ist der Lichtwirkungsgrad (Helligkeit) für C?* gleich 44%, während der für G nur 21% beträgt Der maximale Kontrast für den Bereich 200 isi jcdücii ciwäS kleiner als der für den Bereich 202 (der Lichtwirkungsgrad für Schwarz steigt bei Verwendung des Bereiches 200 auf 3,7% von dem beim Bereich 202 sich ergebenden Wert von 2,8% an).

Anhand von Fig.3 soll nun ein bevorzugtes Verfahren zum Aufzeichnen eines Beugungsgitters wechselnder optischer Amplitude als Oberflächenreliefmuster erläutert werden. Dabei geht man von einem (aufzeichnungsfreien) Aufzeichnungsträger 300 aus, der ein Substrat 302 enthält 7- B. eine geprägte Kunststoffplatte oder Metallplatte, in dem z. B. durch Prägung ein Rechteckwellen-Oberflächenrelief-Beugungsgitter gebildet ist Die Rillen des Beugungsgitters sind alle mit einer Schicht aus einem positiv arbeitenden Photolack 304 ausgefüllt Die Photolackschicht 304 reicht wie dargestellt eine gewisse Strecke Ao über die Rippen des geprägten Beugungsgitters hinaus. Zur Erläuterung sei angenommen, daß die Schicht aus dem positiven Photolack 304 von links nach rechts in vier Viertel unterteilt ist, daß das erste und das zweite Viertel eine vorgegebene erste Zeitspanne entsprechend der Farbe Cyan Licht ausgesetzt wird, daß das zweite und das dritte Viertel dann eine vorgegebene zweite Zeitspanne entsprechend der Farbe Gelb Licht ausgesetzt wird und daß das vierte Viertel unbelichtet bleibt. Der Wert der

ίο Strecke A₀ ist so gewählt, daß die Dicke der Photolacke, die während des Entwickeins vom vierten, unbelichteten Teil der positiven Photolackschicht 304 abgetragen wird, gleich Ao sein kann, jedoch nie größer als Ao ist. Die Dauer der ersten Belichtung wird so gewählt, daß nach dem Entwickeln im ersten Viertel eine gewisse, der Farbe Cyan entsprechende Tiefe Ac der Rippen des geprägten Beugungsgitters freigelegt wird. In entsprechender Weise wird die Dauer der zweiten Belichtung so gewählt, daß eine bestimmte, der Farbe Gelb entsprechende Tiefe Ay im dritten Viertel freigelegt wird. Die vorgegebene Tiefe A\ des Gitters gemäß F i g. 3 kann dabei so vorgegeben werden, daß ihr Wert gleich der Summe von Ac+ A γ nach dem Entwickeln ist, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die dadurch entstehen können, daß die Löslichkeit von positivem Photolack mit der Belichtung nicht linear ansteigt. Beim Entwickeln wird also im zweiten Viertel, das sowohl während der ersten vorgegebenen Zeitspanne als auch während der zweiten vorgegebenen Zeitspanne belichtet worden war, die ganze Schicht des positiven Photolacks 304 weggelöst, so daß sich die richtige Gittertiefe A_c+ A vergibt.

Anstelle eines Substrats mit der vorgegebenen Tiefe Au die gerade'gleich der Summe Ac+ Ay ist, kann man

r> auch ein Substrat mit größerer Tiefe A \ verwenden. Der Abstand Ao und die Belichtungszeiten entsprechend der Farbe Gelb und der Farbe Cyan müssen dann jedoch so gewählt werden, daß sich im entwickelten zweiten Viertel, daß der Farbe Grün entspricht, die richtige Tiefe

4,i Ac+ A vergibt. In einem solchen Falle enthält der Boden der Rillen des entwickelten zweiten Viertels immer noch etwas Photolack.

Die Aufzeichnung, die in der oben anhand von F i g. 3 beschriebenen Weise hergestellt worden ist. kann als

4j Uraufzeichnung zur Herstellung eines Metall-Prägestempels verwendet werden, mit dem die beugende Struktur in die Oberfläche einer Kunststoff-Folie, die einen bekannten Brechungsindex hat. eingeprägt werden können. Die Größen des ersten und zweiten

w Wertes Ac und A γ werden so gewählt, daß sie in der in der obigen Gleichung (1) angegebenen Beziehung mit der. jeweiligen optischen Amplituden 3; und 3·,· der in die Kunststoff-Folie eingeprägten beugenden Struktur stehen.

Uraufzeichnungen können auch auf andere Weise hergestellt werden als es oben in Verbindung mit F i g. 3 erläutert wurde, z. B. nach dem Verfahren, wie es in der DE-PS 27 03 160 beschrieben ist. Auf alle Fälle wird eine beugende Einrichtung hergestellt, die eine beugende

Mi Struktur 400 wechselnder Amplitude, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist enthält welche eine erste körperliche Tiefe Ac entsprechend der optischen Amplitude für Cyan, eine zweite körperliche Tiefe Ay, entsprechend der optischen Amplitude für Gelb und eine dritte

b5 körperliche Tiefe gleich Αγ+Ac entsprechend der optischen Amplitude von Grün enthält Die Einrichtung kann die beugende Struktur 400 alleine oder zusammen mit einer beugenden Struktur 402 enthalten, die eine

feste körperliche Tiefe Am entsprechend der optischen Tiefe von Magenta enthält, die um 90° bezüglich der beugenden Struktur 400 verdreht dargestellt ist. Die in F i g. 4 dargestellte beugende Struktur 402 ist außerdem der beugenden Struktur 400 nur teilweise überlagert. Wie insbesondere das Farbdiagramm 404 zeigt, liefert die beugende Struktur 400 alleine Cyan (Licht der nullten Beugungsordnung), wo die körperliche Tiefe des Rechteckwellengitters gleich Ac ist; Grün, wo die körperliche Tiefe Αγ+Ac ist, Gelb, wo die körperliche Tiefe A γ ist und Weiß, wo kein rechteckwellenförmiges Gitter vorhanden ist. Wo das Beugungsgitter 402 der beugenden Struktur 400 überlagert ist, liefert die körperliche Tiefe Ac Blau, die physikalische Tiefe Ay+Ac Schwarz und die physikalische Tiefe Ay Rot. während sie dort, wo die beugende Struktur 400 kein rechteckwellenförmiges Gitter enthält, Magenta liefert. Ein zusätzlicher Vorteil der beugenden Einrichtung gemäß der Erfindung gegenüber dem erwähnten Vorschlag besteht darin, daß nur zwei um 90° gegeneinander verdrehte Gitter verwendet zu werden brauchen anstatt wie bisher drei Gitter, die gewöhnlich um 60° in bezug aufeinander verdreht sind. Die Anordnung mit den beiden um 90° gegeneinander verdrehten Beugungsgittern liefert ein Beugungsmuster, das sehr gut zu der rechteckigen Form der Glühfadenanordnung paßt, wie sie in den meisten Projektoren verwendet wird. Die Anforderungen an die Kollimation lassen sich dann durch eine rechteckige Apertur oder Blende in der Nähe des Projektionsobjektivs des Projektors verringern und die Mindest-Raumfrequenz, die für eine solche Ablenkung der höheren Beugungsanordnungen erforderlich ist, daß diese nicht mehr in die Projektorapertur gelangen, läßt sich um mindestens den Faktor 1,15 verringern, verglichen mit den bekannten Anordnungen, die mit drei um 60° gegeneinander verdrehten Gittern arbeiten.

Eine Grau- oder Helligkeitsabstufung läßt sich durch Rasterung erreichen, wie in der erwähnten DE-OS 26 02 790 beschrieben ist. Man kann also z. B. die Cyan-, Gelb- und Magenta-Bildinformation von getrennten Farbauszug-Transparentbildern gewinnen, in denen die Bildinformation jeweils in kleine Rasterpunkte unterteilt ist, deren Größe vom Grau- oder Helligkeitswert abhängt, wobei der kleinste Durchmesser eines Rasterpunktes mindesetns ein paar Gitterperioden umfassen soll. Eine solche Rastertechnik paßt gut zu der bekannten Technik der Herstellung höherwertiger

ι ■-) Farbbilder durch Mehrfarbendruck.

Wie ferner in der erwähnten DE-OS 26 02 790 erläutert ist, können StufenfunktionsWellenformprofile, die andere binäre Phasenstrukturen ergeben, anstelle der Rechteckschwingungsphasengitter zum Erzeugen

:» der subtraktiven Primärfarben in der nullten Beugungsordnung verwendet werden. Man kann also bei der Realisierung der vorliegenden Erfindung auch solche anderen binären Phasenstrukturen anstelle der Rechteckwellen-Reliefbeugungsgitter verwenden. Die Vortei-Ie der vorliegenden Erfindung ergeben sich also solange als das gleiche Binärmuster-Stufenfunktionswellenformprofil, gleichgültig um welches es sich dabei handeln mag, sowohl für die subtraktive Primärfarbe Cyan als auch die subtraktive Primärfarbe Gelb

jü verwendet wird und die jeweiligen optischen Amplituden entsprechend Cyan und Gelb desselben binären Musters addiert eine optische Summenamplitude entsprechend Grün ergeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

ZEICHNUNGEN BLATT 2

Int. Cl.³: G 02 B S/1·

Veröffentlichungstag: 5. November 1981

GELB

= 610 η in

700 nm

0.6

Claims

Patentanspruch:

Beugende Einrichtung zum Erzeugen eines farbigen Lichtbündels in der nullten Ordnung aus einem weißen Eingangslichtbündel, mit mehreren auf dem Prinzip eines Phasengitters arbeitenden beugenden Strukturen jeweils unterschiedlicher optischer Amplituden, von denen eine erste cyanfarbenem Licht in der nullten Ordnung und eine zweite gelbem Licht in der nullten Ordnung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite optische Amplitude so gewählt sind, daß bei Überlagerung ihre Summe eine dritte optische Amplitude entsprechend grünem Licht in der nullten Ordnung ergibt.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine beugende Einrichtung mit diesen Merkmalen ist bereits in der deutschen Patentanmeldung entsprechend DE-OS 26 02 790 vorgeschlagen worden. Einrichtungen dieser Art enthalten mindestens ein rechteckschwingungsförmiges Phasen-Beugungsgitter oder eine andere äquivalente binäre beugende Phasenverzögerungsstruktur, die bei Beleuchtung mit polychromatischem, wie weißem Licht in der nullten Ordnung ein Lichtbündel mit einem ganz bestimmten Farbton liefert, der ausschließlich von der optischen Amplitude des Phasengitters abhängt. Grundsätzlich kann ein solches Phasengitter entweder ein Reflexionsphasengitter oder ein Transmissionsphasengitter sein. Ein Transmissionsphäsengitter kann durch Unterschiede des Brechungsindex und/oder ein Oberflächenreliefmuster eines transparenten Mediums verkörpert werden. Der zweckmäßigste Typ von Phasengitter ist in der Praxis jedoch ein Oberflächenreliefmuster, das in ein transparentes festes Medium, wie eine Kunststoff-Folie, eingeprägt ist, das einen anderen Brechungsindex hat als die umgebende Luft. Im Falle eines solchen Oberflächenreliefs eines transparenten Mediums ist die optische Amplitude des Beugungsgitters gleich dem Produkt aus der körperlichen Amplitude des Reliefmusters des Gitters multipliziert mit dem Unterschied der Brechungsindices des transparenten Mediums und der umgebenden Luft.

In dem obenerwähnten Vorschlag wird ferner erläutert, daß eine beugende Einrichtung zur Darstellung von Farbbildern dadurch erhalten werden kann, daß man drei rechteck- oder quadratschwingungsförmige Phasengitter (oder andere gleichwertige beugende, binäre Phasenverzögerungsstrukturen), die entweder unterschiedliche Linienabstände (Gitterkonstante) haben und/oder gegeneinander um einen geeigneten Winkel (z. B. 60°) verdreht sind und jeweils vorgegebene, verschiedene optische Amplituden entsprechend den drei verschiedenen subtraktiven Primärfarben (Cyan, Magenta und Gelb) einander überlagert.

Ferner wird in dem Vorschlag erwähnt, daß man gewöhnliche Dia-Projektoren, Mikrofiche-Lesegeräte oder Filmprojektoren zur Wiedergabe farbiger Bilder mit solchen Subtraktivfarbenbeugungsfarbfiltern erzeugen kann. Dies rührt daher, daß die effektive Liniendichte jedes der drei einander überlagerten Beugungsgitter so groß ist, daß alle höheren Beugungsordnungen an der Apertur des Projektionsobjektivs des

ίο

Projektors od. dgl. vorbei gebeugt werden, so daß nur die jeweiligen Bündel nullter Ordnung von den drei einander überlagerten Beugungsgittern durch das Projektionsobjektiv fallen und wiedergegeben werden.

Ein Farbbild, das als drei einander überlagerte Beugungsgitter (odei andere gleichwertige binäre, beugende Phasenverzögerungsstrukturen) in Form einer oder mehrerer Oberflächenreliefmuster aufgezeichnet ist, enthält acht verschiedene Tiefenparameter oder Stufen. Weiß wird nämlich durch die tiefe Stufe Null erzeugt, Cyan durch die Tiefe eines ersten der drei einander überlagerten Gitter, Magenta durch die Tiefe eines zweiten der drei einander überlagerten Gitter, Gelb durch die Tiefe des dritten der drei einander überlagerten Gitter, Blau durch die drei Tiefen gleich jeder des ersten und zweiten der drei einander überlagerten Gitter und deren Zunge, Grün durch die drei Tiefen gleich jeder des ersten und dritten der drei einander überlagerten Gitter und ihrer Summe, Rot durch die drei Tiefen gleich jeder der zweiten und dritten der drei einander überlagerten Gitter und deren Summe, und Schwarz durch die sieben Tiefen gleich jeweils dem ersten, zweiten und dritten der drei Gitter und allen möglichen Summen, die durch Kombination von zwei oder drei dieser Tiefenwerte entstehen.

Aus der DE-OS 25 22 547 ist ferner ein Verfahren zum Herstellen ein ein Fokussiertbildhologramm darstellendes Oberflächenreliefmusters bekannt, bei welchem ein Substrat mit Photolack überzogen, der Photolack mit einem Interferenzmuster belichtet, der belichtete Photolack unter Freilegung der Oberfläche des Substrats als Funktion der Intensität des Interferenzmusters entwickelt und die freigelegten Bereiche des Substrats unter Erzeugung eines Amplitudengitters mit im wesentlichen rechteckwellenförmigem Querschnitt und im wesentlichen gleichmäßiger Tiefe geätzt wird. Bei der entstehenden beugenden Struktur ist also die Breite der entstehenden Vertiefungen des Beugungsgitters proportional der Belichtungsintensität.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beugende Einrichtung der obengenannten Art anzugeben, die zum Erzeugen eines Lichtbündels in der nullten Ordnung, dessen Farbe in einem vorgegebenen Farbartbereich liegt, weniger Phasengitter benötigt als die vorgeschlagene Einrichtung.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der vorliegenden Einrichtung brauchen höchstens zwei optische Gitter (oder andere äquivalente beugende Strukturen) einander überlagert zu werden, um die acht verschiedenen Farben Weiß, Cyan, Magenta, Gelb, Blau, Grün, Rot und Schwarz zu erzeugen. Es wurde insbesondere gefunden, daß es eine bestimmte erste optische Amplitude für ein rechteckwellenförmiges Gitter gibt, die gelbes Licht nullter Beugungsordnung ergibt, und eine bestimmte dritte optische Amplitude für das rechteckwellenförmige Gitter, die grünes Licht in der nullten Beugungsordnung ergibt, wobei die speziellen Werte der ersten, zweiten und dritten optischen Amplitude so in Beziehung zueinander stehen, daß die dritte optische Amplitude gerade gleich der Summe der ersten und zweiten optischen Amplitude sind. Grünes Licht kann also direkt durch ein einziges rechteckwellenförmiges Gitter (oder eine andere gleichwertige beugende Struktur), das die spezielle dritte optische Amplitude hat, erzeugt werden. Es ist daher nicht länger