DE3119240A1

DE3119240A1 - Verfahren zum herstellen einer inline-hologrammlinse sowie nach einem solchen verfahren hergestellte hologrammlinse

Info

Publication number: DE3119240A1
Application number: DE19813119240
Authority: DE
Inventors: Kayoko Kamakura Kanagawa Hasegawa; chiaki Yokohama Kanagawa Kojima; Kousuke Yokohama Kanagawa Miyahara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-05-14
Filing date: 1981-05-14
Publication date: 1982-04-29
Anticipated expiration: 2001-05-15
Also published as: GB2076991A; FR2483642A1; FR2483642B1; GB2076991B; JPS56161582A; US4393126A; DE3119240C2; JPH0150910B2; NL8102357A; CA1152787A; NL193960B; NL193960C

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-SOG') MUNCHÜN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN " Steinsdorfstraße 10

Dr.rer.nat. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ * ^{29 66 84}

Dipl.-I η g. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

14. Mal 1Q81

SONY CORPORATION

7-35, Kitashinaaav/a 6-chome

Shinagawa-ku

Tokyo / JAPAN

Verfahren zum Herstellen einer Inline-Hologrammlinse sowie nach einem solchen Verfahren hergestellte

Hologrammlinse

Die Erfindung bezieht sich generell auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hologrammlinse und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer sogenannten Inline-Hologrammlinse.

Bisher ist kein Verfahren vorgeschlagen worden, welches ohne weiteres eine sogenannte Inline-Hologrammlinse mit einer großen numerischen Apertur liefert.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung bzw. Bereitstellung einer Inline-Hologrammlinse anzugeben.

Darüber hinaus soll das neu anzugebende Verfahren eine Inline-IIologrammlinse auf einfache Weise bereitzustellen gestatten.

Darüber hinaus soll das Verfahren zur Lieferung einer

Inline-Hologrammlinse ohne Verwendung einer in der Achse versetzten Hologrammlinse als Haupt- oder Mutterlinse auskommen .

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Lieferung einer Inline-Hologrammlinse mit folgenden Verfahrensschritten geschaffen:

a) mittels einer Beugungseinrichtung wird ein gebeugter Wellenstrahl erzeugt;

b) mittels einer optischen Einrichtung wird ein sphärischer Wellenstrahl erzeugt;

c) der gebeugte Wellenstrahl wird rechtwinklig auf eine photoempfindliche Schicht als Bezugswellenstrahl abgegeben;

d) gleichzeitig wird der sphärische Wellenstrahl rechtwinklig auf die photoempfindliche Schicht als Gegenstands-Wellenstrahl durch die Beugungseinrichtung hindurch abgegeben,

e) und die betreffende photoempfindliche Schicht wird so entwickelt, daß die Inline-Hologrammlinse gebildet ist.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert, wobei einander entsprechende Elemente und Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.

Fig. 1 bis 4 zeigen schematisch Diagramme, die zur Erläuterung der Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren bei bekannten Hologramrnlinsen herangezogen werden;

Fig. 5 zeigt schematisch ein Diagramm, welches zur Erläuterung des Aufzeichnungsverfahrens bei

einer bekannten Inline-Hologrammlinse herangezogen wird;

Fig. 6 zeigt schematisch in einem Diagramm ein Beispiel für ein Aufzeichnungsverfahren des zuvor vorgeschlagenen Verfahrens, gemäß dem eine Inline-Hologrammlinse bereitgestellt wird;

Fig. 7 zeigt schematisch in einem Diagramm ein weiteres Beispiel für ein Aufzeichnungsverfahren des bisher vorgeschlagenen Verfahrens zur Bereitstellung einer Inline-Hologrammlinse;

Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm, welches zur Erläuterung eines Beispiels des Verfahrens herangezogen wird, mit dessen Hilfe eine achsenversetzte Hologrammlinse bereitgestellt wird, die in den in Fig. 6 und 7 gezeigten Beispielen verwendet ist;

Fig. 9 zeigt in einer Schnittansicht die Hologrammlinse, die durch Anwendung des in Fig. 6, 7 und 8 veranschaulichten Aufzeichnungsverfahrens gebildet ist;

Fig. 10 und. 11 zeigen in entsprechenden schematischen Diagrammen Beispiele der Verdoppelungs-Aufzeichnungsverfahren einer Inline-Hologrammlinse;

Fig. 12 und 13 zeigen in entsprechenden schematischen Diagrammen Beispiola der Aufzeichnungsverfahren J(MUT Vor Iah ron , dia nu .In I ino-liologrammlinsen gemäß der Erfindung führen;

Fig. 14 zeigt in einem schematischen Diagramm ein Beispiel der Wiedergabevorrichtung für die Wiedergabe einer optischen Information oder eines Signals.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Bevor die Erfindung beschrieben wird, wird jedoch zunächst eine Hologrammlinse beschrieben. Als Hologrammlinsen sind eine Inline-Hologrammlinse und eine achsenversetzte Hologrammlinse bisher vorgeschlagen worden. Die Aufzeichnungs- und Wiedei-gabetheorie der beiden Hologrammlinsen wird nunmehr kurz beschrieben werden.

Zunächst wird die Theorie bezüglich der achsenversetzten Hologrammlinse beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Aufzeichnungsfläche (eine photoempfindIiehe Fläche) r eines Hologramm- Aufzeichnungsträgers HR mit einer nachstehend als Gegenstands-Wellenstrahl bezeichneten Aufzeichnungs-Gegenstandswelle (sphärische Welle bzw. sphärischer Welienstrahl) A sowie mit einer Aufzeichnungs-Referenzwelle bzw. mit einem Aufzeichnungs-Referenz-Wellenstrahl (ebene oder sphärische Welle) B bestrahlt, und zwar jeweils unter einem Einfallswinkel von etwa 45° in bezug auf die Senkrechte zur Oberfläche r und zu beiden Seiten der betreffenden Senkrechten, nämlich achsenversetzt, so daß ein achsenversetzter Hologrammlinsenteil HL¹, beispielsweise von einer Scheibenform oder Ellipsenform, aufgezeichnet wird, der aus einem graphischen Interferenzbild oder Interferes muster besteht» Die Beschreibung der Entwicklungsbehandluug der Aufzeichnungsfläche r wird weggelassen. In diesem Falle wird die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A dadurch bereitgestellt, daß eine optische Linse und ein solcher Strahl verwendet werden, der an einem Punkt P konvergiert oder fokussiert und hinter dem betreffenden Punkt P divergiert. Ferner werden beide Strahlen bzw. Wellen A r.nd B von dem Laserstrahl

bereitgestellt, der von derselben Laser-Lichtquelle abgegeben wird. Damit wird eine achsenversetzte Holagrammlinse OX-L gebildet.

Wenn die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L wiedergegeben wird, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, dann wird der achsenversetzte Hologrammlinsenteil HL¹ von der der Aufzeichnungsfläche r gegenüberliegenden Seite von einem Wiedergabe-Bezugswellenstrahl B^f bestrahlt, der ähnlich ist dem in Fig. 1 angedeuteten Strahl B, und zwar längs der Linie des Aufzeichnungs-Bezugswellenstrahls B, wie er in Fig. 1 veranschaulicht ist. Sodann wird eine Wiedergabe-Gegenstandswelle bzw. ein Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A¹ von der Seite der Aufzeichnungsfläche r wiedergegeben, auf der der Strahl A¹ an einem Punkt P¹ konvergiert oder fokussiert ist. Demgegenüber wird dann, wenn die Wiedergabe-Bezugswelle B' auf der Aufzeichnungsfläche r des Aufzeichnungsträgers HL gebeugt wird, und zwar in derselben Art wie die Aufzeichnungs-Bezugswelle B gemäß Fig. 1, jedoch unterschiedlich zu.der Beugung gemäß Fig. 2, eine Wiedergabe-Gegenstandswelle von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers HR auf der der Aufzeichnungsfläche r gegenüberliegenden Fläche erzeugt, wobei die betreffende Welle längs der Linie der Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A gemäß Fig. 1 divergiert.

Nunmehr wird die Inline-Hologrammlinse beschrieben werden. Wie in Fig. 3 Veranschaulicht, wird die Aufzeichnungsfläche r des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR von dem Aufzeichnungs-Gegenwellenstrahl (sphärische Welle) A und der Aufzeichnungs-Bezugswelle {ebener oder sphärischer Strahl) B bestrahlt, wobei die Strahlen A und B in einer optischen Achse in senkrechter Richtung zu der Oberfläche r zusammenfallen, d.h. miteinander in einer Linie, also inline liegen, um einen sogenannten Inline-Hologrammlinsenteil HL zu bilden oder aufzuzeichnen, der aus graphischen Interferenzbildern

oder -mustern besteht. Der andere Teil der Inline-Hologrammlinse ist weitgehend gleich dem in Fig. 1 dargestellten Teil. Demgemäß ist eine Inline-Hologrammlinse IN-L geschaffen.

Wenn die Inline-Hologrammlinse IN-L reproduziert v/ird, dann wird für den Fall, daß - wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist - eine der Aufzeichnungs-Referenzwelle B gemäß Fig. 3 entsprechende bzw. ähnliche Wiedergabe-Referenz-Welle B¹ auf den Inline-Hologrammlinsenteil HL von der der Aufzeichnungsfläche r des Aufzeichnungsträger HR gegenüberliegenden Seite längs der Längslinie des Strahls B abgestrahlt wird, die wiedergegebene Gegenstandswelle A¹ von der Aufzeichnungsfläche r wiedergegeben, wobei diese Welle an einem Punkt P' konvergiert oder fokussiert. In diesem Falle ist es außerdem möglich, daß die Wiedergabe-Bezugswelle auf die Aufzeichnungsfläche r des Hologramm-Aufzeichnungsträger HR abgestrahlt wird, um die divergierende Gegenstands-Welle zu reproduzieren. Der übrige in Fig. 4 dargestellte Teil ist weitgehend gleich dem in Fig. 2 dargestellten Teil.

Die so hergestellte Hologrammlinse weist ein geringes Gewicht und eine geringe Größe auf. Darüber hinaus kann durch wünschenswerte Auswahl einer Hauptlinse für die Bereitstellung einer Gegenstandswelle eine Linse mit einer erwünschten numerischen Apertur und einem Betriebsabstand hergestellt werden. Außerdem kann die betreffende Linse in der Massenproduktion durch Verdoppelung hinsichtlich de" Eigenschaften hergestellt werden.

Unterdessen waist eine Objektivlinse, die beispielsweise als optischer Signalwiedergabekopf in einer optischen Signal™ wiedergabeanordnung verwendet worden ist, eine ziemlich große numerische Apertur auf, wobei auf dem Linsengebiet eine optische Linse, bestehend aus einer Anzahl von Linsenreihen ähnlich den Objektivlinsen eines Mikroskops, in weitem Umfang verwendet wird. Fine derartige Objektivlinse kann

jedoch nicht in geringer Größe und mit geringem Gewicht ausgebildet werden, so daß auf die Verwendung einer Fokussierungs-Servo-Einrichtung hin eine ziemlich hohe mechanische Energie erforderlich ist, da die Objektivlinse auf- und abbewegt wird. Damit wird die betreffende Servoeinrichtung groß und im Aufbau kompliziert.

Demgemäß ist es wünschenswert, die obige Hologrammlinse als Objektivlinse eines optischen Signalwiedergabekopfes zu verwenden. Eine achsenversetzte Hologrammlinse ist jedoch als Objektivlinse des optischen Signalwiedergabekopfs aus den folgenden Gründen nicht erwünscht.

Einer der Gründe liegt in folgendem. Da die Objektivlinse durch die Fokussierungs-Servoeinrichtung auf- und abbewegt wird, wie dies oben beschrieben worden ist, ist es erforderlich, daß die Reproduktions-Referenzwelle gleichzeitig parallel auf- und abbeweg't wird, um den Linsenbereich der achsenversetzten Hologrammlinse zwangsweise zu bestrahlen. Im Falle einer Inline-Hologrammlinse ist es dann, wenn· deren optische Achse parallel zu der Senkrechten bezogen auf den Inline-Hologrammlinsenteil HL verläuft, nicht erforderlich, die Wiedergabe bzw. Reproduktions-Referenzwelle gleichzeitig zu bewegen, da die Bewegungsrichtung der Linse mit der Richtung der Reproduktions-Referenzwelle zusammenfällt.

Der andere Grund der erwähnten Gründe besteht darin, daß es erforderlich ist, daß die achsenversetzte Hologrammlinse für die Wiedergabe- bzw. Reproduktions-Referenzwelle um drei Achsen, die rechtwinklig zueinander stehen, mit einer Genauigkeit von etwa t 0,5° gedreht und eingestellt wird, um nämlich den Fokussierungs- oder Konvergierungspunkt und die optische Achse der Reproduktions-Geg'enstandswelle in eine bestimmte Position zu bringen. Diese Einstellung ist jedoch sehr kompliziert und nahezu unmöglich, wenn die numerische Apertur der Linse groß ist. Die Inline-Hologrammlinse

kommt nahezu ohne die obige schwierige Einstellung aus.

Aus der obigen Darstellung dürfte ersichtlich sein, daß die Inline-Hologrammlinse als Objektivlinse eines optischen Signalwiedergabekopfs wünschenswert ist.

Obwohl unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Art der Aufzeichnung der Inline-Hologrammlinse kurz beschrieben worden ist, wird eine detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 5 vorgenommen werden. Die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle bzw. der Aufzeichnungs-Gegenstandswellens^rahl A sowie die Aufzeichnungs-Referenzwelle B, die mit der Welle A auf einer optischen Achse koinzidiert, welche senkrecht zu der Aufzeichnungsfläche r des Hologramm-Aufzoichnungsträger HR verläuft, werden auf einen kreisförmigen Bereich der Aufzeichnungsfläche {photoempfindlichen Fläche) r des Hologramm-Auf zeichnungsträgers HR abgestrahlt, um den Inline-Hologrammlinsenteil HL zu bilden, der die graphischen Interferenzmuster enthält. In diesem Falle werden die beiden Strahlen A und B durch den Laserstrahl von einer Laserstrahl- oder Lichtquelle LS bereitgestellt.

Der Aufzeichnungs€egenstandswellenstrahl A wird in folgender Art und Weise hergestellt bzw. bereitgestellt. Ein Teil des Laserstrahls (der ebene Wellenstrahl) der Laser-Lichtquelle LS wird durch zwei Strahlteiler SP1 und SP2 hindurch auf eine Hauptlinse (optische Konvexlinse) L1 abgestrahlt, um einen sphärischen Wellenstrahl bereitzus\aile;i, der auf einen Punkt P fokussiert wird (welcher dera hinteren Brennpunkt der Linse L1 entspricht). Der betreffende Strahl divergiert dann von diesem Punkt aus. Dieser sphärische Wellenstrahl wird als Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A ausgenutzt. Die Aufzeichnungs-Referenzwelle dzw. der Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B wird in folgender Art und Weise

bereitsgestellt bzw. geliefert. Ein Teil des Laserstrahls von der Laser-Lichtquelle LS wird auf dem Strahlteiler SP1 reflektiert, und sodann erfolgt eine weitere Reflexion an zwei Spiegeln M1 und M2. Sodann trifft der betreffende Laserstrahlteil auf eine Hilfs- bzw. Zusatzlinse (optisch konvexe Linse) L2 auf. Der durch die Linse L2 hindurchtretende Strahl wird auf einen Mittelpunkt Q des Strahlteilers SP2 fokussiert; dieser Punkt Q entspricht dem hinteren Brennpunkt der Linse L2. Sodann wird der betreffende Strahl auf den Strahlteiler SP2 reflektiert und tritt durch die Hauptlinse L1 hindurch, und damit ist der betreffende Strahl der Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B (der ein paralleler ebener Wellenstrahl ist).

In diesem Falle hängt die numerische Apertur der so gebildeten Inline-Hologrammlinse IN-L von der numerischen Apertur der Hauptlinse L1 ab. Wenn diese Inline-Hologrammlinse IN-L als Objektivlinse des oben erwähnten optischen Signalwiedergabekopfes verwendet wird, dann ist es erforderlich, den betreffenden Aperturwert der Inline-Hologrammlinse IN-L ziemlich groß zu wählen. In diesem Falle müssen dann selbstverständlich Linsen mit großem Aperturwert als Linsen L1 und L2 verwendet werden.

Wenn eine gewöhnliche optische Linse anstelle jeder der Linsen L1 und L2 verwendet wird, dann muß eine aus einer Anzahl von Linsensätzen bestehende Linse bzw. ein entsprechendes Objektiv wie bei der Objektivlinse eines Mikroskopes verwendet werden. Wenn der Aperturwert groß wird, sind die Brennpunkte der Linsen L1 und L2 innerhalb des Spiegelzylinders positioniert, und zwar mit dem Ergebenis, daß es unmöglich wird, das Aufzeichnungsverfahren der in Fig. 5 dargestellten Inline-Hologrammlinse auszuführen.

Um dieses Problem zu überwinden, ist das folgende Aufzeichnungsverfahren einer Inline-Hologrammlinse mit großem Aperturwert vorgeschlagen worden. Dies bedeutet, daß ein Strahlteiler in entgegengesetzter Beziehung zu einem Hologramm-Aufzeichnungsträger vorgesehen ist, daß ferner eine aus einer Anzahl von Linsensätzen bestehende optische Linse auf der gegenüberliegenden Seite des Strahlteilers als Objektivlinse vorgesehen ist, daß der Laserstrahl von einer Laserlichtquelle auf die Objektivlinse abgegeben wird, daß der von dieser Linse abgegebene divergierende.Strahl durch den Strahlteiler als Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl an den Hologramm-Aufzeichnungsträger abgestrahlt bzw. abgegeben wird und daß außerdem der Laserstrahl an eine Zusatz- bzw. Hilfslinse abgegeben wird, um zu einem Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl zu werden. Dieser Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl wird an dem obigen Strahlteiler reflektiert, und mit dem so reflektierten Strahl wird dann der Hologramm-Aufzeichnungsträger bestrahlt.

Da der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl (sphärischer Strahl) von der Objektivlinse her durch den Strahlteiler hindurchtritt, ist er bei dem obigen Aufzeichnungsverfahren einer Aberration ausgesetzt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es erforderlich, eine spezielle Objektivlinse zu verwenden, um nämlich die Aberration des Aufseichnungs-Gegenstandswellenstrahls zu korrigieren, oder bei der Reproduktion wird ein entsprechender Strahlt :dler vorgesehen. Dies ist jedoch hinsichtlich der praktischen Anwendung nicht so zweckmäßig.

Mit Rücksicht auf die oben dargestellten Verhältnisse wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Inline-Hologrammlinse mit großem Aperturwert vorgeschlagen, wobeidiese Linse einfach hergestellt werden kann.

Nunmehr wird ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung der obigen Inline-Hologrammlinse unter Bezugnahme auf Fig. erläutert. Gemäß diesem Beispiel wird eine achsenversetzte Hologrammlinse OX-L als Hauptlinse (Objektivlinse) verwendet. Diese Linse ist dadurch gebildet, daß ein Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl und ein Aufzeichnungs-Referenzstrahl achsenversetzt zueinander verwendet werden. Das Verfahren zur Herstellung der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L und insbesondere das Aufzeichnungsverfahren der betreffenden Linse wird weiter unter unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben werden. Die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L wird aus einem Hologramm-Aufzeichnungsträger HR2 gebildet, der eine Glas-Trägerschicht BS und eine diese überziehende photoempfindliche Schicht (Aufzeichnungsschicht) K aufweist. In dem mittleren Bereich der photoempfindlichen Schicht K ist ein scheibenförmiger achsenversetzter Hologrammlinsenteil HL' aufgezeichnet, der dann entwickelt wird, Xtfie dies später beschrieben werden wird.

Indiesem Falle itfird die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L so gebildet, daß dann, wenn ein Wiedergabe-Referenzwellenstrahl (ein ebener oder sphärischer Wellenstrahl - bei diesem Beispiel wird der ebene Wellenstrahl verwendet) B¹ auf den Linsenteil HL¹ in der photoempfindlichen Schicht K durch die Glas-Trägerschicht BS hindurch abgegeben wird, und zwar unter einem Winkel von etwa 45° bezogen auf die Senkrechte zu dem Linsenteil HR¹, ein Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A¹ von der photoempfindlichen Schicht K wiedergegeben wird.' Dabei verläuft die optische Achse dieses Strahls längs der Senkrechten, und der betreffende Strahl ist auf einen Punkt P fokussiert.

In Fig. 6 ist mit HR1 ein Hologramm-Aufzeichnungsträger bezeichnet, auf dem eine Inline-Hologrammlinse IN-L zu bilden ist. Der betreffende Aufzeichnungsträger besteht aus einer Glas-Trägerschicht BS und aus einer diese Schicht überziehen-

den photo- bzw. lichtempfindlichen Schicht K.

Die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L, die als Hauptlinse dient, ist dem Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 zugewandt. In diesem Falle ist die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L bezüglich des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 so angeordnet, daß die photoempfindlichen Schichten K der beiden Hologrammlinsen einander zugewandt sind, und zwar in einem bestimmten Abstand voneinander.

Der von einer Laser-Lichtquelle LS abgegebene Laserstrahl (paralleler ebener Wellenstrahl) wird an einem Strahlteiler SP teilweise reflektiert. An einem Spiegel M erfolgt eine weitere Reflexion. Der an diesem Spiegel reflektierte Strahl (paralleler ebener Wellenstrahl) wird an die photoempfindliche Schicht K der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L durch deren Glas-Trägerschicht BS hindurch als Wiedergabe-Referenzwellenstrahl B¹ abgegeben. Sodann wird von der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L der Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A¹ wiedergegeben, der an dem Punkt P fokussiert wird und der von diesem Punkt ausgehend dann divergiert. Dieser Strahl A¹ trifft auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 als Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A auf.

Der von der Laserlichtquelle LS abgegebene Laserstrahl tritt teilweise durch den Strahlteiler SP sowie durch die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L hindurch und ^J rifft auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm- Aufzeichnungsträger HR1 als Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B auf. Dieser Strahl hat dann eine sogenannte Inline-Beziehung zu dem Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl Ä (die beiden Strahlen A und B fallen nämlich in der optischen Achse zusammen) . Demgemäß wird ein scheibenförmiger Inline-Hologrammlinsenteil HLin dem mittleren Bereich der photoempfindlichen

Schicht K des Aufzeichnungsträgers HR1 gebildet. Dieser Aufzeichnungsträger HR1 wird dann einem Entwicklungsprozeß ausgesetzt, um eine Inline-Hologrammlinse IN-L zu erhalten. Dieser Vorgang wird weiter unten noch beschrieben werden.

Ein weiteres Beispiel des AufζeichnungsVerfahrens wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Bei diesem Beispiel wird die als Hauptlinse dienende achsenversetzte Hologrammlinse OX-L im Hinblick auf den Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 so angeordnet, daß die Glas-Trägerschicht BS dieser Linse in Kontakt ist mit der photoempfindlichen Schicht K des Aufzeichnungsträgers. Dabei ist die Anordnung ähnlich der in Fig. 6 gezeigten Anordnung getroffen. Sodann erfolgt die Aufzeichnung als Inline-Hologrammlinse IN-L. In diesem Falle werden der Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A' und der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A jeweils ein sphärischer Wellenstrahl, der von einem Bildpunkt P aus divergiert.

Nunmehr wird die Art und Weise der Herstellung der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L beschrieben, die als Hauptlinse verwendet wird. Dazu wird auf Fig. 8 Bezug genommen. Ein Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A (sphärische Welle bzw. Kugelwelle) wird auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträger HR2 abgestrahlt, die ferner die Glas-Trägerschicht BS enthält. Der Vorgang erfolgt dabei in einer solchen Art und Weise, daß die optische Achse des Strahls A mit der Senkrechten zu der photoempfindlichen Schicht K zusammenfällt. Außerdem wird ein Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B (parallele ebene Welle) auf die photoempfindliche Schicht K derart abgestrahlt, daß die optische Achse dieses Strahls die Senkrechte unter einem Winkel von 45° schneidet. Damit wird ein scheibenförmiger achsenversetzter Ilologrammlinsenteil HL¹ in dem mittleren Bereich der photoempfindlichen Schicht K aufgezeichnet.

Danach wird die photoempfindliche Schicht K entwickelt, um die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L zu erhalten. In diesem Falle wird der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A in der folgenden Art und Weise bereitgestellt. Der Laserstrahl (paralleler ebener Wellenstrahl) von einer Laserlichtquelle LS tritt dabei teilweise durch einen Strahlteiler SP hindurch , trifft sodann auf eine Hilfs- bzw. Zusatzlinse L2 (optische Linse) auf und wird dann auf einen Punkt Q fokussiert (hinterer Brennpunkt der Linse L2). Der sphärische Wellenstrahl, der von dem Punkt Q aus divergiert, trifft auf eine Häuptlinge L1 auf (Objektivlinse, die aus einer Anzahl von optischen Linsensätzen besteht) , wodurch der Strahl auf einen Punkt P fokussiert wird. Der von dem Punkt P aus divergierend verlaufende sphärische Wellenstrahl wird als Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A ausgenutzt.

Der Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B wird in folgender Art und Weise bereitgestellt. Der von der Laser-Lichtquelle LS abgegebene Laserstrahl wird an dem Strahlteiler SP teilweise reflektiert und erfährt an einem Spiegel M eine weitere Reflexion. Der an dem Spiegel M reflektierte Strahl wird als Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B ausgenutzt.

Eine Objektivlinse eines Mikroskops mit einem Aperturwert von beispielsweise 0,4 oder 0,5 wird als Hauptlinse L1 verwendet. Die Apertur des achsenversetzten Hoiogramm-Linsenteiles HL' wird beispielsweise mit einem Durchmesser von 2 mm und mit einer Betriebsentfernung bzw. Betriebsdistanz von beispielsweise 2,3 mm ausgewählt. In diesem Falle sind demgemäß die Apertur und die Betriebsdistanz des Inline-Hologrammlinsenteils HL der Inline-Hologrammlinse IN-L gemäß Fig. 6 durch einen bestimmten Absind zwischen dem Punkt P und dem Inline-Hologrammlinsenteil HL gemäß Fig. 6 bestimmt.

Als Laser-Lichtquellen LS, wie sie bei den Beispielen gemäß Figi. 6, 7 und 8 verwendet werden, können solche Laser-Lichtquellen verwendet werden, die folgende Laserstrahlen erzeugen:

Argon-Laserstrahl (A = 4880 S)

Krypton-Laserstrahl ('λ= 6471 S)

farbiger Laserstrahl ( Λ= 6330 A)

He-Ne-Laserstrahl (Λ = 6328 S)

Die Art der photoempfindlichen Schichten K der Hologramm-Auf zeichnungs träger HR1 und HR2 gemäß Fig. 6, 7 und 8 wird in Übereinstimmung mit den Laserstrahlen ausgewählt.

Im folgenden wird ein Beispiel zur Bildung der Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1, HR2 und der Hologrammlinsen IN-L, OX-L beschrieben. Dies bedeutet, daß eine geeignete Menge eines Schicht-Aushärtemittels, wie eine wässrige Gelatine-Lösung, einem Formaldehyd oder Glyoxal hinzugefügt und bei einer Temperatur von etwa 40°C gehalten wird, während eine Glas-Trägerschicht mit einer Dicke von 1 mm und eine Planiereinrichtung ebenfalls auf etwa 40 C gehalten werden. Sodann wird die Glas-Trägerschicht mit Hilfe der Planierbzw. Verteileinrichtung mit der wässrigen Gelatine-Lösung überzogen. In diesem Falle wird die überzugsdicke der wässrigen Gelatine-Lösung auf der Glas-Trägerschicht so ausgewählt , daß die Dicke des getrockneten Überzugs 5 ,um auf dem Hologramm-Aufzeichnungsträger für die achsenversetzte Hologrammlinse und 15 yum für die Inline-Hologrammlinse beträgt. Die die Glas-Trägerschicht überziehende wässrige Gelatine-Lösung wird nach Trocknung zu einer Gelatineschicht, die das Hauptmaterial der photoempfindlichen Schicht darstellt.

Arisch! i oßend wild das Vorfahren beschrieben, gemäß dom der Gelatineschicht die Photo- bzw. Lichtempfindlichkeit gegeben wird.

Die Lichtompfindlichkoit für den blauen odor grünen t'arbstahl wird der Gelatinuschicht in folgender Art und Weise gegeben. Die Gelatineschicht wird in eine 2- bis 1O£ige wässrige Ammoniumbichromat-Lösung etwa 10 Minuten lang eingetaucht, sodann allmählich aus dieser Lösung herausgenommen, vertikal festgehalten und dann in einem Dunkelraum getrocknet.

Die Lichtempfindlichkeit für den roten Farbstrahl wird der Gelatineschicht in folgender Weise gegeben. Es wird eine wässrige Lösung mit 2 Gew.-% Ammoniu^.Dichromat verwendet, der 1 χ 10 Mol/l Methylen-Blaufarbmittel hinzugesetzt wird, wobei das Ammonium einen Wert von 10 pH hat. Sodann wird die Gelatineschicht in diese wässrige Lösung etwa 10 Minuten lang eingetaucht und dann in der Strömungsatmosphäre getrocken, die Ammoniak und getrockneten Stickstoff enthält.

In der oben erläuterten Weise wird der Hologramm-Aufzeichnungsträger, bestehend aus der Glas-Trägerschicht und der diese überziehenden photoempfindlichen Schicht K, hergestellt.

Die Belichtung der photoempfindlichen Schicht K de? Holo-· gramm-AufZeichnungsträgers erfolgt in der Weise, wie dies in Verbindung mit Fig. 6, 7 und 8 beschrieben worden ist. In diesem Falle wird die Strahlungsenergiedichte des Laser-

2 Strahls mit etwa 100 bis 1000 mJ/cm gewähl'.

Der Hologramm-Aufzeichnungsträger, dessen photoempfindliche Schicht belichtet ist, wird in Wasser eingetaucht. Wenn die photo- bzw. lichtempfindliche Schicht eine Lichtempfindlichkeit für den blauen oder grünen Farb^crahl zeigt, wird sie in fließendes Wasser bei einer Temperatur von etwa 20 C 1 Stunde lang eingetaucht. Wenn die lichtempfindliche Schicht

eine Lichtempfindlichkeit für den roten Farbstrahl zeigt, wird in Wasser bei etwa 4O°C 30 Minuten lang eingetaucht. Danach wird der Hologramm-Aufzeichnungsträger in eine wässrige 50 'Ü-Isopropanol-Lösung etwa 10 Minuten lang eingetaucht, sodann mit einer 90%igen wässrigen Isopropanol-LÖsung mehrere Sekunden lang beträufelt, daraufhin in 100%iges Isopropanol etwa 10 Minuten lang eingetaucht und schnell durch Heißluft getrocknet. Damit ist der Entwicklungsvorgang abgeschlossen.

Die photoempfindliche Schicht, deren Hauptmaterial eine Gelatineschicht ist, weist eine Feuchtigkeits-Absorptionseigenschaft auf, so daß dann, wenn diese Schicht-so wie sie ist-belassen wird, eine Gefahr dafür vorhanden ist, daß die Hologrammlinse verschwindet, um diese Gefahr zu vermeiden, ist, wie in Fig. 9 gezeigt, ein Deckglas CG mit einer Dicke von etwa 150 ^m an der photoempfindlichen Schicht K mit Hilfe eines Harzes befestigt, das durch Ultraviolett strahlen ausgehärtet wird. Auf diese Weise werden die Hologrammlinsen OX-L und IN-L hergestellt. Mit Ausnahme der Fig. 9 ist in den übrigen Zeichnungsfiguren das Deckglas CG weggelassen.

Nunmehr wird die Art und Weise beschrieben, gemäß der eine sogenannte Neben- bzw. Tochter-Inline-Hologrammlinse IN-L¹ unter Heranziehung der als Haupt- bzw. Mutterlinse so hergestellten Inline-Hologrammlinse IN-L hergestellt bzw. dupliziert wird.

Wie in Fig. 10 gezeigt, sind die Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 und HR1' so angeordnet, daß die photoempfindliche Schicht K des zuletzt erwähnten Aufzeichnungsträgers, der eine Neben- bzw. Tochter-Inline-Hologrammlinse IN-L¹ sein soll, der photoempfindlichen Schicht K des erstgenannten Aufzeichnungsträgers zugewandt ist, und

zwar mit einem 50-%igen Beugungs-Wirkungsgrad bei einer
bestimmten Entfernung. Sodann wird die Glas-Trägerschicht BS des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 mit dem Laserstrahl von der Laser-Lichtquelle LS bestrahlt. In diesem Falle wird ein Teil des Strahls (50 %) als Wiedergabe-Peferenzwellenstrahl B¹ ausgenutzt, und der übrige Strahl (50 %) wird als Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B für den Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1'ausgenutzt. Damit
wird von der Haupt- bzw. Mutter-Inline-Hologrammlinse IN-L ein Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A¹ wiedergegeben, der auf einen Punkt P fokussiert wird und mit dem dann
der Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1' als Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A bestrahlt wird. Damit wird ein Hologramm-Linsenteil HL auf der photoempfindlichen Schicht K des betreffenden Aufzeichnungsträger aufgezeichnet oder gebildet.

Eine Neben- bzw. Tocher-Inline-Hologrammlinse IN-L' kann außerdem in der aus Fig. 11 ersichtlichen Weise dupliziert werden. In diesem Falle befindet sich die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1'
in direktem Kontakt mit der Glas-Trägerschicht BS der
Haupt- bzw. Mutter-Inline-Hologrammlinse IN-L. In diesem Falle sind der Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A^! und der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A jeweils ein
sphärischer Wellenstrahl, der von einem denkbaren Punkt P aus divergiert.

Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung
einer Inline-Hologrammlinse wird eine zuvor hergestellte achsenversetzte Hologrammlinse als Hauptlinse verwendet, um die Inline-Hologrammlinse zu bilden. Wenn eine derartige Hauptlinse vorbereitet ist, kann demgemäß die Inline-Hologrammlinse ohne weiteres hergestellt werden.

Bei dem obigen Verfahren existiert jedoch folgendes Problem. Zur Herstellung der achsenversetzten Hologrammlinse, die als Hauptlinse dient, ist ein gesonderter Vorgang erforderlich.

Ferner ist es erforderlich, daß die als Hauptlinse dienende achsenversetzte Hologrammlinse für den Wiedergabe-Referenzwellenstrahl um drei Achsen gedreht wird, die sich unter rechten Winkeln zueinander schneiden, und zwar mit einer Genauigkeit von ί 0,5°. Außerdem ist eine Einstellung bezüglich des Brennpunktes und der optischen Achse des Wiedergabe-Gegenwellenstrahls erforderlich, um nämlich diesen in eine bestimmte Position zu bringen. Eine solche Einstellung ist sehr beschwerlich und schwierig, und zwar insbesondere dann, wenn der Aperturwert groß ist. Dies geht auf die Tatsache zurück, daß die Verteilung der graphischen Interferenzmuster der achsenversetzten Hologrammlinse nicht durch eine Punktsymmetrie gegeben ist, die verschieden ist von jener der Inline-Hologrammlinse, sondern daß die Teilung des graphischen Interferenzmusters von einem großen Wert zu einem kleinen Wert in Richtung des Radius geändert wird.

Mit Rücksicht auf die obige Verteilung des graphischen Interferenzmusters der achsenversetzten Hologrammlinse wird ferner die Steigung des graphischen Interferenzmusters in dem Schichtquerschnitt verändert, wenn die Dicke der betreffenden photoempfindlichen Schicht während des Befeuchtungsvorgangs nach dem Belichten dieser photoempfindlichen Schicht, deren Hauptmaterial Gelatine ist, zunimmt. Mit der Änderung der Steigung des Interferenzmusters werden damit auch die Eigenschaften der Linse anders. Diese Erscheinung tritt stark hervor, wenn der Aperturwert der achsenversetzten Hologrammlinse groß wird. Dies führt dazu, daß die Hologrammlinse praktisch nicht verwendet werden kann.

Ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung einer Inline-Hologrammlinse gemäß der Erfindung, bei der keine achsenversetzte Holocjraininlinse verwendet wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben.

In Fig. 12 ist mit HR1 ein Hologramm-Aufzeichnungsträger bezeichnet, auf dem eine Inline-Hologrammlinse IN-L aufgezeichnet ist. Dieser Träger besteht aus einer Glas-Trägerschicht BS und einer diese überziehenden photo- bzw. lichtempfindlichen Schicht K (Aufzeichnungsschicht).

Ein erstes optisches Element (Haupt- bzw. Mutterlinse) L1 ist vorgesehen, um einen sphärischen Wellenstrahl abzugeben. Bei dem betreffenden Element handelt es sich beispielsweise um eine Objektivlinse eines Mikroskops mit einem Aperturwert von 0,4 oder 0,5.

Ein zweites optisches Element DG dient dazu, den gebeugten Wellenstrahl abzustrahlen. Im allgemeinen kann ein Beugungsgitter als zweites optisches Element DG verwendet werden, obwohl bei diesem Beispiel ein Hologramm in einer ebenen Welle als zweites optisches Element DG verwendet wird. Dieses ebene Wellen-Hologramm DG ist aus einem Hologramm-Aufzeichnungsträger HR3 hergestellt, der eine Glas-Trägerschicht BS mit einer diese überziehenden photoempfindlichen Schicht K (Aufzeichnungsschicht) enthält, in der ein scheibenförmiger achsenversetzter ebener Wellen-Hologrammteil HL" in der Schichtmitte aufgezeichnet ist bzw. ^r ird und danach dem Entwicklungsvorgang ausgesetzt ist bz».*. wird, und zwar in entsprechender Weise, wie dies oben ausgeführt worden ist. In diesem Falle sind der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl der Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl beide ein ebener Wellenstrahl. Die optische Ach^e des Aufzeichnungs-Gegenstandsstrahles ist so gewählt, daß sie mit der Senkrechten der photoempfindlichen Schicht K zusammenfällt

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und daß ein Winkel θ der optischen Achse des Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahls zu der optischen Achse des Aufzeichnungs-Gegenstandsstrahls vorliegt bzw. ausgewählt ist, wie dies nachstehend noch beschrieben werden wird.

Die Hauptlinse L1 ist so angeordnet, daß sie dem Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 gegenüberliegt und daß das ebene Wellen-Hologramm DG dazwischenliegt. In diesem Falle sind der Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 und das ebene Wellen-Hologramm DG so angeordnet, daß deren photoempfindlichen Schichten K beide auf der Seite der Hauptlinse L1 und parallel zueinander vorgesehen sind.

Der von einer gemeinsamen Laser-Lichtquelle (beispielsweise von Argon-, Krypton-,Färb- bzw. He-Ne-Laser-Lichtguellen, die nicht dargestellt sind) abgegebene Laserstrahl (paralleler ebener Wellenstrahl) konvergiert an einem Punkt Q mittels einer (nicht dargestellten) Linse zu einem divergierenden sphärischen Wellenstrahl von dem Punkt Q aus, der dann auf die Hauptlinse L1 auftrifft, um an einem Punkt P zu konvergieren, von dem aus ein sphärischer Wellenstrahl ohne sphärische Aberration divergiert. Mit diesem divergierenden sphärischen Wellenstrahl wird dann als Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HPJ durch das ebene Wellenhologramm DG unter einer solchen Bedingungen bestrahlt, daß die optische Achse K des divergierenden sphärischen Wellenstrahls mit den entsprechenden Senkrechten bezogen auf die photoempfindlichen Schichten K des ebenen Wollen-Hologramms DG und des Hologramm-Auf Zeichnungsträgers HR1 zusammenfällt.

Ferner wird der von der gemeinsamen Laser-Lichtquelle abgegebene Laserstrahl (paralleler ebener Wellenstrahl) in seiner Richtung mittels eines Strahlteilers, Spiegels oder dgl. (nicht dargestellt) geändert und dann als Wiedergabe-Referenz-

wellenstrahl B¹ an den Hologrammteil HL" der photoempfindlichen Schicht K des ebenen Wellen-Hologramms DG unter einer solchen Bedingung abgegeben, daß die optische Achse X¹ des ebenen Wellenstrahls in ihrer Richtung geändert wird und die optische Achse X unter dem Winkel θ schneidet (bei dem es sich um einen solchen Winkel handelt, daß die Hauptlinse L1 nicht zu einem Hindernis für den ebenen Wellenstrahl wird; der betreffende Winkel beträgt beispielsweise 70°). Der von dem ebenen Wellen-Hologramm DG wiedergegebene Gegenstands-Wellenstrahl (ebener Wellenstrahl) wird auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 als Aufzeichnungs-ReferenzwelJcnstrahl B abgestrahlt. Dieser Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B entspricht dem Wiedergabe-Referenzwellenstrahl B', dessen optische Bahn in der Richtung verändert ist. Der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A und der Aufzeichnungs-Referenzwellenstrahl B stehen in einer Inline-Beziehung zueinander, was bedeutet, daß ihre optischen Achsen X mit der Senkrechten bezogen auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 und außerdem miteinander zusammenfallen, wie dies in Fig. veranschaulicht ist, oder ansonsten parallel zueinander verlaufen.

Auf diese Art und Weise wird ein Inline-Hologrammlinsenteil HL von einer Scheibenform in der Mitte der photoempfindlichen Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 gebildet, der dann dem entsprechenden Entwicklungsvorgang ausgesetzt wird, wie er zuvor beschrieben worden ist, ma eine Inline-Hologrammlinse IN-L zu erzeugen.

Nunmehr wird ein weiteres Beispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben. Bei diesem Beispiel wird als zweites optisches Element DG eine achsenversetzte Hologrammlinse mit kleinem Aperturwert verwendet. Gemäß diesem Beispiel wird der ebene Wellenstrahl von der gemeinsamen Laser-Lichtquelle (bei der es sich beispielsweise um eine

Halbleiter-Laser-Lichtquelle handelt) als Wiedergabe-Referenz-Wellenstrahl B¹ auf einem Hologrammlinsenteil HL" der photoempfindlichen Schicht K (mit der eine Glas-Trägerschicht BS überzogen ist) einer achsenversetzten Hologrammlinse DG abgegeben bzw. abgestrahlt. Der Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl (bei dem es sich um einen sphärischen Wellenstrahl nahe eines ebenen Wellenstrahls handelt und der hinter dem Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 konvergiert) von der achsenversetzten Hologrammlinse DG her wird als Aufzeichnungs-Eeferenzwellenstrahl B an die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Äufzeichnungsträger HR1 abgestrahlt. Die übrigen Vorgänge sind weitgehend gleich jenen des in Verbindung rr.it Fig. 12 beschriebenen Verfahrens. Auf diese Art und Weise X"7ird eine Inline-Hologrammlinse IN-L hergestellt.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 eine Vorrichtung zur optischen Informations-(Signal)-Wiedergabe erläutert, bei der eine Inline-Hologrammlinse verwendet wird, wie sie nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Fig. 12 oder 13 hergestellt ist. Mit Hilfe der betreffenden Vorrichtung v/ird eine Information (ein Signal) wiedergegeben, welches auf einem optischen Aufzeichnungsträger (Scheibe) aufgezeichnet ist. Außerdem wird die Beziehung zwischen dem optischen Aufzeichnungsträger und dar Inline-Kologrammlinse beschrieben werden. In Fig. 14 ist mit SD generell ein optischer Aufzeichnungsträger bezeichnet. Dieser Aufzeichnungsträger besteht aus einer transparenten Trägerschicht DB (welche, beispielsweise aus Vinylchlorid besteht), aus einer reflektierenden Trennschicht oder Schicht RL (die beispielsweise aus Aluminium hcstoiit). mit die t/esarate Oberfläche der auf der unteren Oberfläche des transparenten Trägers DB gebildetenVorsprünge und Eindruckstellen überzogen ist, und einerSchufczwand bzw. Schutzschicht GL (beispielsweise aus PVA), mit der die untere Fläche der Reflexionsschicht

RL zur Abdeckung überzogen ist.

Die nach dem in Fig. 12 oder 13 veranschaulichten Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte InJ ino-Hologrammlinse IN-L (die als Obj aktivlinse dient, weiche ein Teil der Wiedergabeanordnung darstellt) ist so angeordnet, daß ihre photoempfindliche Schicht K der Trägerschicht DB des Aufzeichnungsträgers RD zugewandt ist und parallel zu dieser Trägerschicht verläuft. Sodann wird, der Inline-Hologrammlinsenteil HL von der Seite der Glas-Trägerschicht BS der Inline-Hologrammlinse IN-L her mit dem Wiedergabe-Referenzwellenstrahl bestrahlt (der ein ebener Wellenstrahl B¹ im Falle des Herstellungsverfahrens gemäß Fig. 12 und ein divergierender sphärischer Wellenstrahl B" im Falle des in Fig. 13 veranschaulichten Herstellungsverfahrens ist). Der Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl oder der konvergierende oder fokussiernde sphärische Wellenstrahl A¹ werden auf den Vorsprung oder die Einbauchupg der reflektierenden Wand (Schicht) RL, die von dem Inline-·Hologrammlinsenteil HL erhalten ist, als Wiedergabestrahl für die reflektierende Schicht RL durch die Trägerschicht DB des Aufzeichnungsträgers RD abgegeben. Der auf der reflektierenden Schicht RL reflektierte Strahl läuft dann den Weg der Strahlen A¹ bzw. der Strahlen B' (oder B") zurück und trifft auf ein photoelektrisches Umsetzelement auf, welches auch dann genügt, wenn die Laser-Lichtquelle eine Halbleiter-Laser-Lichtquelle ist (obwohl dies nicht gezeigt ist). Von diesem Element wird ein elektrisches Signal abgegeben.

In dem Fall, daß von dem Auf zeichnuncjsLrüqer RD eine optische Wiedergabe von der Seite des transparenten Trägers DB des betreffenden Aufzeichnungsträgers er^jigt, wie dies in Fig. 14 veranschaulicht ist, und daß der Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A' ein sphärischer Wellenstrahl ohne

sphärische Aberration ist, wird dieser sphärische Wellenstrahl durch spärische Aberration dann beeinflußt, wenn er durch den transparenten Träger DB hindurchtritt, dessen Dicke t die optische Weglänge darstellt. Damit wird der reflektierte Wellenstrahl eine sphärische Aberration aufweisen.

Wenn im Falle der Fig. 12 und 13 ein sphärischer Wellenstrahl ohne sphärische Aberration von der Hauptlinse L1 abgeleitet wird und wenn die die optische Weglänge darstellende Dicke des zweiten optischen Elements DG mit etwa t gewählt ist, dann wird der Aufzeichnungs-Gegenstandswellenstrahl A gemäß Fig. 12 und 13 zu dem sphärischen Wellenstrahl rr.it einer sphärischen Aberration. Demgemäß wird der auf den Aufzeichnungsträger RD abgestrahlte Wiedergabe-Gegenstandswellenstrahl A¹ zu einem Strahl mit einer sphärischen Aberration. Demgemäß wird der Strahl, wenn er durch den transparenten Träger DB hindurchtritt,keine Aberration aufweisen, wodurch die durch den transparenten Träger DB des Aufzeichnungsträgers RD hervorgerufene sphärische Aberration korrigiert werden kann. Damit kann der reflektierte Wellenstrahl ohne sphärische Aberration erhalten werden. In diesem Falle betragen die praktische Dicke t des zweiten optischen Elements DG und die Dicke t des transparenten Trägers DB des Aufzeichnungsträgers RD jeweils 1,1 mm, und der Brechungsindex davon beträgt etwa 1,5.

Wenn der optische Aufzeichnungsträger RD von seiner Vorderseite her mit dem Wiedergabestrahl bestrahlt wird, ist es erforderlich, daß der Wiedergabestrahl weitgehend keine Aberration aufweist. In diesem Falle genügt es, daß unter Berücksichtung der optischen Weglänge oder Dicke t des zweiten optischen Elements DG ein sphärischer Wellenstrahl nn.t einer sphärischen Aberration von der Hauptlinse L1 her abgegeben und dann durch das zweite optische Element DG hindurchtreten kann , um die sphärische Aberration zu korrigieren.

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Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren der vorliegenden Erfindung kann eine Inline-Hologrammlirise mit guter Genauigkeit einfach hergestellt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß es unnötig wird, eine als Hauptlinse dienende versetzte Hologrammlinse herzustellen oder zu verwenden, so daß die Anzahl der Vorgänge vermindert werden kann. Aus demselben Grunde wird überdies eine genau Haupt- bzw. Mutterlinse, wie eine Objektivlinse eines Mikroskops als erstes optisches Element verwendet, so daß eine Inline-Hologrammlinse mit hoher Genauigkeit hergestellt werden kann.

Sogar dann, wenn das zweite optische Element ein Beugungsgitter, ein ebenes Wellen-Hologramm oder eine achsenversetzte Hologrammlinse mit kleinem Aperturwert ist, erfolgt eine Richtungsänderung der optischen Bahn des ebenen Wellenstrahls oder des sich an einen sphärischen Wellenstrahl annähernden Strahls. Deshalb kann die relative Einstellbeziehung des zweiten optischen Elements zu dem ersten optischen Element und dem Hologramm-Aufzeichnungsträger, auf dem die Inline-Hologrammlinse aufgezeichnet ist, leicht eingestellt werden.

Wenn die Anordnung so getroffen ist, daß das erste optische Element einen sphärischen Wellenstrahl ohne sphärische Aberration abgibt, und wenn die Dicke oder die optische Weglänge des zweiten optischen Elements weitgehend gleich der Dicke odor der optischen Wegl/mg«. des Lransparenten Körpers des optischen Aufzeichnungsträgers gewählt ist, durch den der Wiedergabestrahl hindurchtritt, dann kann der reflektierte Wellenstrahl ohne sphärische Aberration erzeugt werden, .. und zwar auch dann, wenn ein transparenter Körper vorhanden ist, durch den der Wiedergabestrahl für den Aufzeichnungsträger hindurchtritt.

\ »Patentanwalt

Claims

Patentansprüche

1./Verfahren zum Herstellen einer Inline-Hologrammlinse, dadurch gekennzeichnet,

a) daß mittels einer Beugungs- bzw. Ablenkeinrichtung (SP) ein gebeugter Wellenstrahl erzeugt wird,

b) daß mittels einer optischen Einrichtung ein sphärischer Wellenstrahl erzeugt wird,

c) daß der gebeugte Wellenstrahl rechtwinkling auf eine photoempfindliche Schicht (K) als Bezugswellenstrahl abgegeben wird,

d) daß gleichzeitig der sphärische Wellenstrahl rechtwinklig auf die betreffende photoempfindliche Schicht

(K) als Gegenstandswellenstrahl durch die Beugungsbzw. Brechungseinrichtung abgegeben wird

e) und daß die photoempfindliche Schicht (K) unter Lieferung des Inline-Hologramms entwickelt wird.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als optische Einrichtung eine Objektivlinse (L1) mit großem Aperturwert verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines gebeugten Wellenstrahls folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:

a) auf einer weiteren photoempfindlichen Schicht wird ein graphisches Interferenzmuster aufgezeichnet, welches daraus resultiert, daß die betreffende weitere photoempfindliche Schicht gleichzeitig einer ersten ebenen Welle als Bezugswellenstrahl und einer zweiten ebenen Welle als Gegenstandswellenstrahl ausgesetzt wird, wobei die betreffenden Strahlen in der Achse voneinander versetzt sind und wobei der Gegenstandswellenstrahl rechtwinklig an die weitere photoempfindliche Schicht abgegeben wird;

b) die betreffende v/eitere photoempfindliche Schicht wird unter Bildung eines achsenversetzten Hologramms entwickelt;

c) das achsenversetzte Hologramm wird parallel zu der photoempfindlichen Schicht in Stellung gebracht;

d) ein achsenversetzter Referenzwellenstrahl wird auf das achsenversetzte Hologramm abgegeben.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung eines gebeugten bzw. gebrochenen Wellenstrahls folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: i) auf einer weiteren photoempfindlichen Schicht wird ein graphisches Interferenzmuster aufgezeichnet, welches daraus resultiert, daß die betreffende weitere photoeinpfindliche Schicht einer ersten ebenen Welle als Bezugswellenstrahl und gleichzeitig einem sphärischen Wellenstrahl als Gegenstandswellenstrahl ausgesetzt wird, der von einer Linse mit einem kleinen Aperturwert erzeugt wird, wobei die Strahlen in den Achsen zueinander versetzt sind und wobei der Gegenstandswellenstrahl rechtwinklig auf die weitere photoempfindliche Schicht auftrifft;

ii) die betreffende weitere photoempfindliche Schicht wird unter Bildung einer achsenversetzten Hologrammlinse entwickelt;

iii) die betreffende achsenversetzte Hologrammlinse wird parallel zu der photoempfindlichen Schicht in Stellung gebracht;

iv) auf die achsenversetzte Hologrammlinse wird ein achsenversetzter Referenzwellenstrahl abgegeben.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Beugungseinrichtung ein Beugungsgitter verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenz- und Gegenstandswellenstrahlen kohärente Strahlen verwendet werden.

7. Inline-Hologrammlinse, gekennzeichnet durch die Herstellung nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.