DE3119240C2 - Verfahren zur Herstellung einer Inline-Hologrammlinse - Google Patents

Description

Aus der US-A-4,054,356 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Hologramm-Linse bekannt, bei der die Richtung der Gegenstandswelle und die Richtung der Bezugswelle einen Winkel zueinander haben. Eine solche Hologramm-Linse hat bei der üblichen Herstellung elliptische Querschnittsfläche. Ziel der Maßnahmen der US-Patentschrift ist, eine kreisförmige Hologramm-Linse herzustellen, bei der also in x- und y-Koordinatenrichtung der Ebene der Linse im wesentlichen gleich große Abmessung und damit vergrößerte Kreisfläche vorliegt. Zur Herstellung dieser bekannten Hologramm-Linse werden sonstige Maßnahmen angewendet, die in der Hologramm-Technik üblich und die auch im Zusammenhang mit der noch nachfolgend zu beschreibenden Erfindung angegeben sind.

In der US-A-3602570 ist die Herstellung eines Hologramms eines Dias beschrieben, wobei Gegenstandswelle und Bezugswelle die gleiche Richtung haben. Das dort angegebene Herstellungsverfahren ist jedoch darauf gerichtet, eine nur ringförmiges Hologramm herzustellen. Die freie Fläche innerhalb des Ringes dieses Hologramms dient auch dazu, dort das zweidimensionale transparente Objekt, das von der Gegenstandswelle bestrahlt wird, anzuordnen. Es soll in dem ringförmigen Hologramm die spärische Aberration vermindert sein. Die Gegenstandswelle trifft auch hier mit einem Winkel ≠0° zur Bezugswelle auf das Hologramm auf.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ein Verfahren zur Herstellung einer sogenannten Inline-Hologramm-Linse. Ein Verfahren solcher Art ist in der nicht vorveröffentlichten DE-A-30 17 491 beschrieben.

Aus "Elektronik" (1969), Heft 9, S. 279-284, (S. 280; Fig. 6) ist bezüglich eines in-line Hologramms die Herstellung eines Reflexhologramms eine Objekts bekannt, wobei der Strahl der an einem Spiegel reflektierten Bezugswelle paraxial mit dem Gegenstandsstrahl auf die Hologrammplatte auffällt. Dabei ist die Bezugswelle eine Welle mit unstrukturierter Wellenfront. Stattdessen eine von einem holographischen Interferenzmuster gebeugte Referenzwelle zu benutzen, die zwar vor der Beugung eine unstrukturierte, jedoch schräg auf dieses erste Hologramm einfallende Welle ist, nämlich wie dies anspruchsgemäß bei der noch nachfolgend beschriebenen Erfindung der Fall ist, gibt diese Druckschrift keine Anregung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Inline-Hologramm-Linse anzugeben, die auch mit großer numerischer Apertur auf einfache Weise herzustellen ist. Auch soll für Zwecke der Kompensation die Aberration bei dieser Linse wählbar sein.

Darüber hinaus soll das Verfahren der Erfindung zu einer (nur eine einzige Achse bzw. Achsrichtung aufweisende) Inline-Hologrammlinse, d. h. ohne Verwendung einer Linse mit versetzter Achse, führen.

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

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer (einachsigen) Inline-Hologrammlinse mit folgenden Verfahrensschritten geschaffen:

• a) mittels einer Beugungseinrichtung wird eine gebeugte Welle erzeugt;
• b) mittels einer optischen Einrichtung wird eine sphärische Welle erzeugt;
• c) die gebeugte Welle nach a) wird rechtwinklig auf eine photoempfindliche Schicht als Bezugswelle abgegeben;
• d) gleichzeitig wird die sphärische Welle nach b) rechtwinklig, also inline mit der Bezugswelle auf die photoempfindliche Schicht als Gegenstands-Welle 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 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 Hologrammlinsen 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 vorgeschlagenen Verfahrens einer nicht vorveröffentlichten älteren Anmeldung gemäß dem eine Inline-Hologrammlinse hergestellt wird;

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

Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm, welches zur Erläuterung eines Beispiels des Verfahrens herangezogen wird, mit dessen Hilfe eine achsenversetzte Hologrammlinse hergestellt 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 Aufzeichnungverfahrens 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 Beispiele der Aufzeichnungsverfahren, die zur Inline-Hologrammlinsen 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 (Offline-)Hologrammlinse bisher vorgeschlagen worden. Die Aufzeichnungs- und Wiedergabetheorie der beiden Hologrammlinsen wird nunmehr kurz beschrieben werden.

Zunächst wird die Theorie bezüglich der achsenversetzten bzw. winkelverschiedenen Hologrammlinse beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Aufzeichnungsfläche (eine photoempfindliche Fläche) r eines Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR von derselben Seite mit einer nachstehend als Gegenstandswelle bezeichneten Aufzeichnungs-Gegenstandswelle (sphärische Welle) A sowie mit einer Aufzeichnungs-Referenzwelle (ebene oder sphärische Welle) B bestrahlt, und zwar aus einer Richtung unter einem Einfallswinkel von etwa +45° und von etwa -45° (wie die Fig. 1 zeigt) in bezug auf die Senkrechte zur Oberfläche r so daß ein achsenversetzter Hologrammlinsenteil HL′, beispielsweise von einer Scheibenform oder bei einem Winkel ≠0° entsprechend von einer Ellipsenform, aufgezeichnet wird, der aus einem Interferenzmuster besteht. Die Beschreibung der Entwicklung der Aufzeichnungsfläche r wird weggelassen. In diesem Falle ist die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A eine Lichtwelle, die durch eine optische Linse in einem Punkt P fokussiert wird. Ferner werden beide Wellen A und B von der derselben Laser-Lichtquelle abgegeben. Damit wird eine achsenversetzte Hologrammlinse OX-L gebildet.

Wenn die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L wiedergegeben wird, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, dann wird der achsenversetzte Hologrammlinsenteil HL′ von der der Aufzeichnungsfläche r gegenüberliegenden Seite von einer Wiedergabe-Bezugswelle B′ bestrahlt, wobei die optische Achse der Aufzeichnungs-Bezugswelle B′ mit der Verlängerung der optischen Achse der Aufzeichnungs-Bezugswelle b aus Fig. 1 übereinstimmt. Sodann wird eine Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ von der Seite der Aufzeichnungsfläche r wiedergegeben, auf der der Fokus P der Welle A′ liegt. 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 eine Inline-Hologrammlinse beschrieben werden. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, wird die Aufzeichnungsfläche r des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR von der Aufzeichnungs-Gegenstandswelle (sphärische Welle) A und der Aufzeichnungs-Bezugswelle (ebene oder sphärische Welle) B bestrahlt, wobei die Wellen A und B in einer einzigen optischen Achse in senkrechter Richtung zu der Oberfläche r zusammenfallen, d. h. miteinander in einer Linie, also "inline" liegen, um eine sogenannte Inline-Hologrammlinse HL zu bilden oder aufzuzeichnen, die aus Interferenzmustern 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 wird, dann wird für den Fall, daß - wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist - eine der Aufzeichnungs-Bezugswelle B gemäß Fig. 3 entsprechende bzw. ähnliche Wiedergabe-Bezugs-Welle B′ auf den Inline-Hologrammlinsenteil HL von der der Aufzeichnungsfläche r des Aufzeichnungsträgers HR gegenüberliegenden Seite längs der Längslinie des Strahls der Welle B abgestrahlt wird, die wiedergegebene Gegenstandswelle A′ von der Aufzeichnungsfläche r wiedergegeben, wobei diese Welle in einem Punkt P′ konvergiert. In diesem Falle ist es außerdem möglich, daß die Wiedergabe-Bezugswelle auf die Aufzeichnungsfläche r des Hologramm-Aufzeichnungsträgers 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 Gegenstandswelle eine Linse mit einer erwünschten numerischen Apertur und einem Betriebsabstand hergestellt werden. Außerdem kann die betreffende Linse in der Massenproduktion durch Vervielfältigung mit denselben Eigenschaften hergestellt werden.

Unterdessen weist eine Objektivlinse, die beispielsweise als optischer Signalwiedergabekopf in einer optischen Signalwiedergabeanordnung verwendet worden ist, eine ziemlich große numerische Apertur auf, wobei als Objetivlinse eine optische Linse, bestehend aus einer Anzahl von Linsen, ähnlich den Objektivlinsen eines Mikroskops, verwendet wird. Eine derartige Objektivlinse kann jedoch nicht in geringer Größe und mit geringem Gewicht ausgebildet werden, so daß durch die Verwendung einer Fokussierungs-Servo-Einrichtung 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 wie nach Fig. 1 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 bzw. deren Quelle gleichzeitig damit parallel auf- und abbewegt wird, um den Linsenbereich bei einer Hologrammlinse nach Fig. 1 wie notwendig stets zu bestrahlen. Im Falle einer Inline-Hologrammlinse ist es, weil deren optische Achse parallel zu der Senkrechten bezogen auf den Inline-Hologrammlinsenteil HL verläuft, dagegen nicht erforderlich, die Wiedergabe- bzw. Reproduktions-Bezugswelle gleichzeitig mit zu bewegen, da die Bewegungsrichtung der Linse mit der Richtung der Reproduktions-Bezugswelle zusammenfällt.

Der andere Grund der erwähnten Gründe besteht darin, daß es erforderlich ist, daß die achsenversetzte Hologrammlinse für die Wiedergabe- bzw. Reproduktions-Bezugswelle um drei Achsen, die rechtwinklig zueinander stehen, mit einer Genauigkeit von etwa ±0,5° gedreht und eingestellt wird, um nämlich den Fokussierungspunkt und die optische Achse der Reproduktions-Gegenstandswelle 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 A sowie die Auufzeichnungs-Bezugswelle B, die mit der Welle A auf einer optischen Achse koinzidiert, welche senkrecht zu der Aufzeichnungsfläche r des Hologramm-Aufzeichnungsträger HR verläuft, werden auf einen kreisförmigen Bereich der Aufzeichnungsfläche (photoempfindliche Fläche) r des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR abgestrahlt, um den Inline-Hologrammlinsenteil HL zu bilden, der die graphischen Interferenzmuster enthält. In diesem Falle werden die beiden Wellen A und B von einer Laserstrahl- oder Lichtquelle LS bereitgestellt.

Die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A wird in folgender Art und Weise hergestellt bzw. bereitgestellt. Ein Teil des Laserstrahls der Laser-Lichtquelle LS wird durch zwei Strahlteiler SP1 und SP2 hindurch auf eine Hauptlinse (optische Konvexlinse) L1 abgestrahlt, um eine sphärische Welle bereitzustellen, die auf einen Punkt P fokussiert wird (welcher dem hinteren Brennpunkt der Linse L1 entspricht). Die betreffende Welle divergiert dann von diesem Punkt aus. Diese spärische Welle wird als Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A ausgenutzt. Die Aufzeichnungs-Bezugswelle B wird in folgender Art und Weise bereitgestellt. 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 durch den Strahlteiler SP2 reflektiert und tritt durch die Hauptlinse L1 hindurch, und damit ist der betreffende Strahl die Aufzeichnungs-Referenzwelle B eine parallele ebene Welle.

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 optische Linse anstelle jeder der Linsen L1 und L2 verwendet wird, dann muß ein aus einer Anzahl von Linsensätzen bestehendes Objektiv wie bei der Objektivlinse eines Mikroskopes verwendet werden. Wenn der Aperturwert groß wird, sind die Brennpunkte der Linsen L1 und L2 so positioniert, 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 Objektivlinse auf der gegenüberliegenden Seite des Strahlteilers 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-Gegenstandswelle an den Hologramm-Aufzeichnungsträger abgestrahlt wird und daß außerdem der Laserstrahl an eine Hilfslinse abgegeben wird, um zu einer Aufzeichnungs-Bezugswelle zu werden. Diese Aufzeichnungs-Bezugswelle wird durch den obigen Strahlteiler reflektiert, und mit der so reflektierten Welle wird dann der Hologramm-Aufzeichnungsträger bestrahlt.

Da die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle (sphärische Welle) 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 der Aufzeichnungs-Gegenstandswelle zu korrigieren, oder bei der Reproduktion wird ein entsprechender Strahlteiler vorgesehen. Dies ist jedoch hinsichtlich der praktischen Anwendung nicht so zweckmäßig.

Nunmehr wird ein Beispiel für das dieses Verfahren zur Herstellung der obigen Inline-Hologrammlinse unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Gemäß diesem Beispiel wird eine an sich bekannte achsenversetzte (d. h. wie Fig. 6 zeigt eine zwei im Winkel zueinander stehende Achsen aufweisende off-axis-) Hologrammlinse OX-L als Hauptlinse (Objektivlinse) verwendet. Diese Linse ist dadurch gebildet, daß eine Aufzeichnungs-Gegenstandswelle mit einer Achsrichtung und eine Aufzeichnungs-Bezugswelle mit einer anderen Achsrichtung achsenversetzt zueinander verwendet werden. Das Verfahren zur Herstellung der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L und insbesondere das Aufzeichnungsverfahren der betreffenden Linse wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. 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, wie dies später beschrieben werden wird.

In diesem Falle wird die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L so gebildet, daß dann, wenn eine Wiedergabe-Bezugswelle (eine ebene oder sphärische Welle - bei diesem Beispiel wird die ebene Welle verwendet) B′ auf den Linsenteil HL′ in der photoempfindlichen Schicht K durch die Glas-Trägerschicht BS hindurch abgegeben wird, und zwar unter einem Winkel von etwa 45° entsprechend der einen Achse, bezogen auf die Senkrechte (=zweite Achse) zu dem Linsenteil HL′, eine Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ von der photoempfindlichen Schicht K wiedergegeben wird. Dabei verläuft die optische Achse dieser Welle längs der Senkrechten, und die betreffende Welle 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 überziehenden 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 (parallele ebene Welle) wird an einem Strahlteiler SP teilweise reflektiert. An einem Spiegel M erfolgt eine weitere Reflexion. Der an diesem Spiegel reflektierte Strahl (parallele ebene Welle) wird an die photoempfindliche Schicht K der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L durch deren Glas-Trägerschicht BS hindurch als Wiedergabe-Bezugswelle B′ abgegeben. Sodann wird von der achsenversetzten Hologrammlinse OX-L die Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ wiedergegeben, die in dem Punkt P fokussiert wird und von diesem Punkt ausgehend dann divergiert. Diese Welle A′ trifft auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 als Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A auf.

Der von der Laserlichtquelle LS abgegebene Laserstrahl tritt teilweise durch den Strahlteiler SP sowie durch die achsenversetzte Hologrammlinse OX-L hindurch und trifft auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 als Aufzeichnungs-Bezugswelle B auf. Diese Welle hat dann eine sogenannte Inline-Beziehung zu der Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A (die beiden Wellen A und B fallen nämlich in der optischen Achse zusammen). Demgemäß wird ein scheibenförmiger Inline-Hologrammlinsenteil HL in 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 Aufzeichnungsverfahrens 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 die Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ und die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A jeweils eine sphärische Welle, die von einem Bildpunkt P aus divergieren.

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. Eine Aufzeichnungs-Gegenstandswelle 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 der Welle A mit der Senkrechten zu der photoempfindlichen Schicht K zusammenfällt. Außerdem wird eine Aufzeichnungs-Bezugswelle B (parallele ebene Welle) auf die photoempfindliche Schicht K derart abgestrahlt, daß die optische Achse dieser Welle die Senkrechte unter einem Winkel von 45° schneidet. Damit wird ein scheibenförmiger achsenversetzter Hologrammlinsenteil HL′ 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-Gegenstandswelle A in der folgenden Art und Weise bereitgestellt. Der Laserstrahl (parallele ebene Welle) von einer Laserlichtquelle LS tritt dabei teilweise durch einen Strahlteiler SP hindurch, trifft sodann auf eine Zusatzlinse L2 (optische Linse) auf und wird dann in einem Punkt Q fokussiert (hinterer Brennpunkt der Linse L2). Die sphärische Welle, die von dem Punkt Q aus divergiert, trifft auf eine Hauptlinse L1 auf (Objektivlinse, die aus einer Anzahl von optischen Linsensätzen besteht), wodurch die Welle auf einen Punkt P fokussiert wird. Die von dem Punkt P aus divergierend verlaufende sphärische Welle wird als Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A ausgenutzt.

Die Aufzeichnungs-Bezugswelle 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. Die an dem Spiegel M reflektierte Welle wird als Aufzeichnungs-Bezugswelle 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 Hologramm-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 Abstand zwischen dem Punkt P und dem Inline-Hologrammlinsenteil HL gemäß Fig. 6 bestimmt.

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

Argon-Laserstrahl
(λ = 4880 Å)
Krypton-Laserstrahl	(λ = 6471 Å)
He-Ne-Laserstrahl	(λ = 6330 Å)
He-Ne-Laserstrahl	(λ = 6328 Å)

Die Art der photoempfindlichen Schichten K der Hologramm-Aufzeichnungsträger 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 Planier- bzw. 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 µm auf dem Hologramm-Aufzeichnungsträger für die achsenversetzte Hologrammlinse und 15 µm 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.

Anschließend wird das Verfahren beschrieben, gemäß dem der Gelatineschicht die Photo- bzw. Lichtempfindlichkeit gegeben wird.

Die Lichtempfindlichkeit für den blauen oder grünen Farbstahl wird der Gelatineschicht in folgender Art und Weise gegeben. Die Gelatineschicht wird in eine 2- bis 10%ige wäßrig 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.-% Ammoniumbichromat verwendet, der 1×10^-3 Mol/l Methylen-Blaufärbmittel hinzugesetzt wird, wobei das Ammonium einen pH-Wert von 10 hat. Sodann wird die Gelatineschicht in diese wäßrige Lösung etwa 10 Minuten lang eingetaucht und dann in der Strömungsatmosphäre getrocknet, 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 des Hologramm-Aufzeichnungsträgers erfolgt in der Weise, wie dies in Verbindung mit Fig. 6, 7 und 8 beschrieben worden ist. In diesem Falle wird die Strahlungsintensität des Laserstrahls mit etwa 100 bis 1000 mJ/cm² gewählt.

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 Farbstrahl 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 40°C 30 Minuten lang eingetaucht. Danach wird der Hologramm-Aufzeichnungsträger in eine wäßrige 50%-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 Entwicklungvorgang 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 µm an der photoempfindlichen Schicht K mit Hilfe eines Harzes befestigt, das durch Ultraviolettstrahlen 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 Tochter-Inline-Hologrammlinse IN-L′ unter Heranziehung der als 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 Tochter-Inline-Hologrammlinse IN-L′ 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-Bezugswelle B′ ausgenutzt, und der übrige Strahl (50%) wird als Aufzeichnungs-Bezugswelle B für den Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1′ ausgenutzt. Damit wird von der Mutter-Inline-Hologrammlinse IN-L eine Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ wiedergegeben, die auf einen Punkt P fokussiert wird und mit der dann der Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1′ als Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A bestrahlt wird. Damit wird ein Hologramm-Linseteil HL auf der photoempfindlichen Schicht K des betreffenden Aufzeichnungsträger aufgezeichnet oder gebildet.

Eine Tochter-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 Mutter-Inline-Hologrammlinse IN-L. In diesem Falle sind die Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ und die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A jeweils eine sphärische Welle, die von einem virtuellen Punkt P aus divergiert.

Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer Inline-Hologrammlinse wird eine zuvor hergestellte achsenversetzte Hologrammlinse als Mutterline verwendet, um die Inline-Hologrammlinse zu bilden. Wenn eine derartige Mutterlinse 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 Mutterlinse dient, ist ein gesonderter Vorgang erforderlich.

Ferner ist es erforderlich, daß die als Mutterlinse dienende achsenversetzte Hologrammlinse für die Wiedergabe-Bezugswelle um drei Achsen gedreht wird, die sich unter rechten Winkeln zueinander schneiden, und zwar mit einer Genauigkeit von ±0,5°. Außerdem ist eine Einstellung bezüglich des Brennpunktes und der optischen Achse der Wiedergabe-Gegenwelle 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 Interferenzmuster der achsenversetzten Hologrammlinse nicht durch eine Punktsymmetrie gegeben ist, die verschieden ist von jener der Inline-Hologrammlinse, sondern daß die Teilung des Interferenzmusters von einem großen Wert zu einem kleinen Wert in Richtung des Radius geändert wird.

Mit Rücksicht auf die obige Verteilung des Interferenzmusters der achsenversetzten Hologrammlinse wird ferner die Steigung des 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 Hologrammlinse 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 (Mutterlinse) L1 ist vorgesehen, um eine sphärische Welle 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, die gebeugte Welle 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 wird und danach dem Entwicklungsvorgang ausgesetzt wird, und zwar in entsprechender Weise, wie dies oben ausgeführt worden ist. In diesem Falle sind die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle und die Aufzeichnungs-Bezugswelle beide eine ebene Welle. Die optische Achse der Aufzeichnungs-Gegenstandswelle ist so gewählt, daß sie mit der Senkrechten der photoempfindlichen Schicht K zusammenfällt und daß ein Winkel R der optischen Achse der Aufzeichnungs-Bezugswelle zu der optischen Achse der Aufzeichnungs-Gegenstandswelle vorliegt, wie dies nachstehend noch beschrieben werden wird.

Die Mutterlinse 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 photoempfindliche Schichten K beide auf der Seite der Mutterlinse L1 und parallel zueinander vorgesehen sind.

Der von einer gemeinsamen Laser-Lichtquelle (beispielsweise von Argon-, Krypton-, Farb- bzw. He-Ne-Laser-Lichtquellen, die nicht dargestellt sind) abgegebene Laserstrahl (parallele ebene Wellen) konvergiert in einem Punkt Q mittels einer (nicht dargestellten) Linse zu einer divergierenden sphärischen Welle von dem Punkt Q aus, der dann auf die Mutterlinse L1 auftrifft, um an einem Punkt P zu konvergieren, von dem aus eine sphärische Welle ohne sphärische Aberration divergiert. Mit dieser divergierenden sphärischen Welle wird dann als Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 durch das ebene Wellenhologramm DG unter einer solchen Bedingungen bestrahlt, daß die optische Achse der divergierenden sphärischen Welle mit den entsprechenden Senkrechten bezogen auf die photoempfindlichen Schichten K des ebenen Wellen-Hologramms DG und des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 zusammenfällt.

Ferner wird der von der gemeinsamen Laser-Lichtquelle abgegebene Laserstrahl (parallele ebene Welle) in seiner Richtung mittels eines Strahlteilers, Spiegels oder dgl. (nicht dargestellt) geändert und dann als Wiedergabe-Bezugswelle B′ an den Hologrammteil HL′′ der photoempfindlichen Schicht K des ebenen Wellen-Hologramms DG unter einer solchen Bedingung abgegeben, daß die optische Achse X′ der ebenen Welle in ihrer Richtung geändert wird und die optische Achse X unter dem Winkel R schneidet (bei dem es sich um einen solchen Winkel handelt, daß die Mutterlinse L1 nicht zu einem Hindernis für die ebene Welle wird; der betreffende Winkel beträgt beispielsweise 70°). Die von dem ebenen Wellen-Hologramm DG wiedergegebene Gegenstands-Welle (ebene Welle) wird auf die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträgers HR1 als Aufzeichnungs-Bezugswelle B abgestrahlt. Diese Aufzeichnungs-Bezugswelle B entspricht der Wiedergabe-Bezugswelle B′, deren optischer Weg in der Richtung verändert ist. Die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A und die Aufzeichnungs-Bezugswelle 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. 12 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, um 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 die ebene Welle von der gemeinsamen Laser-Lichtquelle (bei der es sich beispielsweise um eine Halbleiter-Laser-Lichtquelle handelt) als Wiedergabe-Bezugswelle B′ auf einem Hologrammlinsenteil HL′′ der photoempfindlichen Schicht K′ (mit der eine Glas-Trägerschicht BS überzogen ist) einer achsenversetzten Hologrammlinse DG abgegeben bzw. abgestrahlt. Die Wiedergabe-Gegenstandswelle (bei der es sich um eine sphärische Welle nahe einer ebenen Welle handelt und die hinter dem Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 konvergiert) von der achsenversetzten Hologrammlinse DG her wird als Aufzeichnungs-Bezugswelle B an die photoempfindliche Schicht K des Hologramm-Aufzeichnungsträger HR1 abgestrahlt. Die übrigen Vorgänge sind weitgehend gleich jenen des in Verbindung mit Fig. 12 beschriebenen Verfahrens. Auf diese Art und Weise wird 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 wird eine Information (ein Signal) wiedergegeben, welches auf einem optischen Aufzeichnungsträger (Scheibe) aufgezeichnet ist. Außerdem wird die Beziehung zwischen dem optischen Aufzeichnungsträger und der Inline-Hologrammlinse beschrieben werden. In Fig. 14 ist mit RD 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 besteht), mit die gesamte Oberfläche der auf der unteren Oberfläche des transparenten Trägers DB gebildeten Vorsprünge und Einbauchungen überzogen ist, und einer 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 Inline-Hologrammlinse IN-L (die als Objektivlinse dient, welche 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 der Wiedergabe-Bezugswelle bestrahlt (die eine ebene Welle B′ im Falle des Herstellungsverfahrens gemäß Fig. 12 und eine divergierende sphärische Welle B′′ im Falle des in Fig. 13 veranschaulichten Herstellungsverfahrens ist). Die Wiedergabe-Gegenstandswelle oder die fokussierte sphärische Welle A′ werden auf den Vorsprung oder die Einbauchung der reflektierenden Wand (Schicht) RL, die von dem Inline-Hologrammlinsenteil HL erhalten ist, als Wiedergabewelle 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 Wellen A′ bzw. der Wellen B′ (oder B′′) zurück und trifft auf ein photoempfindliches 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 Aufzeichnungsträger RD eine optische Wiedergabe von der Seite des transparenten Trägers DB des betreffenden Aufzeichnungsträgers erfolgt, wie dies in Fig. 14 veranschaulicht ist, und daß die Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ eine sphärische Welle ohne sphärische Aberration ist, wird diese sphärische Welle durch sphärische Aberration dann beeinflußt, wenn er durch den transparenten Träger DB hindurchtritt, dessen Dicke t die optische Weglänge darstellt. Damit wird die reflektierte Welle eine sphärische Aberration aufweisen.

Wenn im Falle der Fig. 12 und 13 eine sphärische Welle ohne sphärische Aberration von der Mutterlinse L1 abgeleitet wird und wenn die die optische Weglänge darstellende Dicke des zweiten optischen Elements DG mit etwa t gewählt ist, dann wird die Aufzeichnungs-Gegenstandswelle A gemäß Fig. 12 und 13 zu der sphärischen Welle mit einer sphärischen Aberration. Demgemäß wird die auf den Aufzeichnungsträger RD abgestrahlte Wiedergabe-Gegenstandswelle A′ zu einer Welle mit einer sphärischen Aberration. Demgemäß wird die Welle, wenn sie 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 die reflektierte Welle 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 der Wiedergabewelle bestrahlt wird, ist es erforderlich, daß die Wiedergabewelle weitgehend keine Aberration aufweist. In diesem Falle genügt es, daß unter Berücksichtigung der optischen Weglänge oder Dicke t des zweiten optischen Elements DG eine sphärische Welle mit 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.

Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren der vorliegenden Erfindung kann eine Inline-Hologrammlinse mit guter Genauigkeit einfach hergestellt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß es unnötig wird, eine als Mutterlinse dienende versetzte Hologrammlinse herzustellen oder zu verwenden, so daß die Anzahl der Vorgänge vermindert werden kann. Aus demselben Grunde wird überdies eine genau 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 ebenen Welle oder der sich an eine sphärische Welle 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 eine sphärische Welle ohne sphärische Aberration abgibt, und wenn die Dicke oder die optische Weglänge des zweiten optischen Elements weitgehend gleich der Dicke oder der optischen Weglänge des transparenten Körpers des optischen Aufzeichnungsträgers gewählt ist, durch den die Wiedergabewelle hindurchtritt, dann kann die reflektierte Welle ohne sphärische Aberration erzeugt werden, und zwar auch dann, wenn ein transparenter Körper vorhanden ist, durch den die Wiedergabewelle vor dem Aufzeichnungsträger hindurchtritt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung einer Inline-Hologrammlinse (IN-L) in einer ersten photoempfindlichen Schicht (K)
unter Verwendung einer sphärischen, mittels einer Linse (L1) erzeugten, kohärenten Gegenstandswelle (A) und einer kohärenten Bezugwelle (B), wobei Gegenstandswelle und Bezugswelle jeweils rechtwinklig auf die Schicht (K) auffallen und diese Schicht (K) nachfolgend entwickelt wird,
wobei diese Bezugswelle eine mittels eines auf einer weiteren photoempfindlichen Schicht (K′) aufgezeichneten, parallel zur ersten photoempfindlichen Schicht (K) positionierten holographischen Interferenzmusters (DG; HL′′) gebeugte Welle (B) einer im schrägen Winkel in dieses Interferenzmuster (HL′′) eingestrahlten kohärenten Welle (B′) ist und die Gegenstandswelle durch dieses Interferenzmuster (HL′′) hindurch auf die erste photoempfindliche Schicht (K) eingestrahlt wird,
wobei zur Kompensation oder zur gezielten Erzeugung einer sphärischen Aberration in der Hologrammlinse (IN-L) die Linse (L1) so gewählt ist, daß sie eine entsprechende Aberration aufweist und/oder die optische Dicke des Substrats (BS), das die weitere photoempfindliche Schicht trägt, entsprechend der gewünschten Aberration gewählt ist und
wobei das Interferenzmuster (HL′′) hergestellt ist, indem man deren photoempfindliche Schicht gleichzeitig mit einer ersten ebenen Welle als Bezugswelle und mit einer zweiten ebenen Welle oder sphärischen Welle, letztere mittels einer Linse mit kleinem Aperturwert erzeugt, als jeweilige Gegenstandwelle belichtet hat, wobei die Achsen von Bezugswelle und Gegenstandswelle in einem Winkel gegeneinander versetzt sind und man die Gegenstandswelle rechtwinklig auf die weitere Schicht hat auffallen lassen und diese weitere Schicht entwickelt hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Linse (L1) zur Erzeugung der sphärischen Gegenstandswelle (A) eine solche mit großer Apertur verwendet wird.