DE3123162A1 - Fokussiereinrichtung der lichtstrahlung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Fokussiereinrichtung der lichtstrahlung und verfahren zu deren herstellung

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DE3123162A1 DE19813123162 DE3123162A DE3123162A1 DE 3123162 A1 DE3123162 A1 DE 3123162A1 DE 19813123162 DE19813123162 DE 19813123162 DE 3123162 A DE3123162 A DE 3123162A DE 3123162 A1 DE3123162 A1 DE 3123162A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf Optik, und insbesondere auf Fokussiereinrichtungen der Lichtstrahlung und auf Verfahren zu deren Herstellung.
Die erfindungsgemäße Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung kann erfolgreich in der Heliotechnik zur Konzentration der Sonnenstrahlung verwendet werden, die auf die Arbeitsfläche eines .Fotowandlers einfällt·
Bekannt ist eine Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung, welche auf der Basis einer Fresnel-Linse"hergestellt wurde (siehe US-Patentschrift Nr. 4011857f veröffentlicht 1977). Die Fresnel-Linse wird durch Pressen hergestellt, wozu eine speielle Matrix mit einem komplizierten Profil verwendet wird, welche durch mechanische Bearbeitung erhalten wird.
Die Herstellung solcher Matrizen hängx; mit großen technologischen Schwierigkeiten zusammen, die Fresnel-Linsen aber haben große Energie Verluste wegen der gegenseitigen Abschattung der brechenden Strichmarken.
Bekannt ist eine Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung - eine Sammellinse, die ein Hologramm darstellt, dessen Diffraktionsgitter über Fokussiereigenschaften verfügt (siehe z.B. S.J. Collier, G,B, Burckhardt, LH.Lin Optical Holography, BTW, New Jersey, 1971, eh. 2, § 4.2).
Konstruktiv ist solche Linse in Form einer durchlässigen Platte mit einer lichtempfindlichen Schicht ausgeführt, in der ein Hologramm einf^unktförmigen Lichtquelle gebildet ist. Das Hologramm wird durch Aufzeichnung eines Interferenzbildes bei Wechselwirkung einer flachparallelen Eeferenzstrahlung
und einer aus einf^ipunkt divergierenden Laserstrahlung erhalten.
Diese . Linse hat Abmessungen, die durch optisch-mechanische.. Wert® einer holografischen AnT ge beschränkt sind.» Bei Verwendung des genannten Hologramm^ als Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung ist die Leistung der im Brennpunkt konzentrierten Strahlung gering. Außerdem sind die geometrische i'orm des Brennpunktes und die Energieverteilung in der Brennebene gerade durch die punktf örmige Lichtquelle bei der Erzeugung des Hologramms bedingt und können nicht vorgegeben werden. Dies verringert die Effektivität der Fokussiereinriehtung bei Benutzung von Empfängern, die keine runde Strahlung und/oder eine bestimmte Energieverteilung verlangen, z.B. rechteckige Fotowandler.
Bekannt ist auch eine Facettenfokussiereinrichtung der Licht-( Sonnen-) strahlung, welche ein steifes Gehäuse enthält, in dessen Zellen die die Strahlung konzentrierenden !Facetten - Bikonvex-Sammellinsen befestigt sinds die einen gemeinsamen Brennpunkt haben (siehe Sammelbuch "Sonnen-Hochtemperaturöfen", Moskau^ Verlag I.L., 196O9 S. 210-216).
Die bekannte Fokussiereinrichtung sichert eine hohe Leistung der im Brennpunkt konzentrierten Strahlung.
Diese Heliofokussiereinrichtung hat jedoch eine sperrige Konstruktion, das Hilfssystem der Spiegel und der zusätzlichen Sammellinsen aber, das zur Bildung des gemeinsamen Brennpunktes erforderlich ist, führt zu EnergieVerlusten und erschwert das Justieren der Facetten-Heliofokussiereinrichtung ·
Der Erfindung liegt die Aufgabe der Entwicklung der Konstruktion einer Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung zugrunde, die einfach ist und "bei hoher Zuverlässigkeit eine hohe (für Heliotechnik ausreichende) Leistung der im Brennpunkt konzentrierten Strahlung sichert.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe der Ausarbeitung eines Verfahrens zur Herstellung solcher Fokussiereinrichtung zugrunde, das keine großen technologischen Schwierigkeiten bereitet.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Jj'okussiereinrichtung der Lichtstrahlung, die ein Gehäuse und mindestens zwei in ihm befestigte, die Strahlung konzentrierende i'acetten mit einem gemeinsamen Brennpunkt enthält, erfindungsgemäß, als konzentrierende ü'acetten Hologramme verwendet wurden, deren Diffraktionsgitter eine Struktur haben, welche die Bildung eines gemeinsamen Brennpunktes sichert.
Die Parameter der Diffraktionsgitter der Hologramme können ausgehend von der Bedingung der Sicherung der geometrischen Form des gemeinsamen Brennpunktes gewählt werden.
Die Parameter der Diffraktionsgitter der Hologramme können auch ausgehend von der Bedingung der Sicherung der erforderlichen Energieverteilung in der Brennebene gewählt werden.
Die Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß im Verfahren zur Herstellung einer Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung durch Aufzeichnung eines Interferenzbildes auf einem lichtempfindlichen Objekt von einem flachparallelen Eeferenzbündel und einem aus dem Brennpunkt divergierenden Objektbündel der Strahlung, erfindungsgemäß die lichtempfindlichen
Objekte entsprechend der Zahl der konzentrierenden Facetten genommen, im Gehäuse der Fokussiereinrichtung unbeweglich befestigt werden und das Interferenzbild nacheinanderfolgend auf jedes lichtempfindliche Objekt du ^h Verschiebung des Referenzbündels parallel zu sich seJ ^t und Richten des Objektbündeis aus dem Brennpunkt auf das entsprechende lichtempfindliche Objekt aufgezeichnet wird.
Es ist zweckmäßig,das Richten der Objektbündel durch deren Drehung um den Brennpunkt durchzuführen»
Das Richten der Objektbündel kann man auch durch deren Durchlaß durch einen diffusen Schirm durchführen«, der sich in der Brennebene der Fokussiereinrichtung befindet.
Braucht man einen Brennpunkt mit vorgegebener geometrischer Form, sind die Objektbündel nach dem Durchlaß durch den diffusen Schirm durch eine Blende durchzulassen, deren Öffnungsform der gewünschten geometrischen Form des Brennpunktes entspricht«
Wird in der Brennebene die Erhaltung ein/ vorgegebenen Verteilung der Strahlungsdichte gefordert9 kann man die Objektbündel nach dem Durchlaß durch die Blende durch ein lichtfilter durchlassen, dessen Durchsichtigkeitsverteilung der erforderlichen Energieverteilung in der Brennebene der Fokussiereinrichtung entspricht.
Die erfindungsgemäße Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung gewährleistet das Sammeln der Lichtstrahlung vnn einer großen Oberfläche (die Summenfläche sämtlicher Facetten), das Erhalten hoher Leistungswerte und deren gewünschte Verteilung in der Brennebene sowie das Erhalten der gewünschten geometrischen Form des Brennpunktes. Die Fokussierein-
richtung ist konstruktiv, einfach, enthält minimale Zahl von Elementen, ist betriebssicher.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Fokussiereinrichtung unterscheidet sich von den bekannten Verfahren ähnlicher Bestimmung dadurch, dass die vorherige Berechnung der Parameter der konzentrierenden Elemente . entbehrlich ist. Ziemlich einfach sichert es die erforderlichen optisch-geometrischen Eigenschaften der Fokussiereinrichtung infolge der Bildung einer entsprechenden Struktur des Diffraktionsgitters der konzentrierenden Facette durch einfache Lichtwellenüberlagerung auf das lichtempfindliche Objekt mit dessen nachfolgender Fotolithografie. Dabei wird ein kraft- und zeitraubender Prozess der mechanischen Herstellung einer Präzisionsschablone für jede konzentrierende Facette einzeln ausgeschlossen. Ausserdem können die ursprünglich hergestellten konzentrierenden Facetten in Form von Hologrammen mit bekannten Mitteln durch Kopieren vervielfacht werden.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der beigefügte Zeichnungen näher erläutert. Ks zeigt:
Fig. 1 Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung mit Apparatur zu deren Herstellung mit Erzeugung der Hologramme des durchlässigen Typs;
Fig. 2 Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung mit Apparatur zu deren Herstellung mit Erzeugung der Hologramme des Reflexionstyps unter Absicherung der erforderlichen geometrischen Form des Brennpunktes und der geforderten Energieverteilung in der Brennebene der Fokussiereinrichtung.
Die Fokussiereinrichtung (Fig. 1) besteht aus einem steifen Gehäuse 1 mit unbeweglich darin befestigten, die Strah-
lung konzentrierenden Facetten, welche Platten 2 darstellen, an der Oberfläche jeder von denen ein lichtempfindliches Objekt 3 mi^ einem darauf aufgezeichneten Hologramm von einem flachparallelen Referenzbündel und ei sm aus einem für sämtliche Facetten gemeinsamen ßrennpunk' F divergierenden Objektbündel der Strahlung liegt.
Die Struktur der Diffraktionsgitter sämtlicher Hologramme ist so, daß alle Facetten der Fokussiereinrichtung einen gemeinsamen Brennpunkt im Punkt F haben, d.h. das Diffraktionsgitter jedes der Hologramme verfügt über Fokussiereigenschaften, wobei bei der Beleuchtung des Hologramms mit einem Lichtbündel, das dem Referenzbündel identisch ist, die Anordnung des Brennpunktes F, seine Form und die Energieverteilung in ihm genau so erhalten werden, wie es bei der Aufzeichnung eines Interferenzbildes auf dem lichtempfindlichen Objekt 3 der Fall ist, d.h. wie im Herstellungsprοzeß der konzentrierenden Facette. In einem Ausführungsbeispiel der Fokussiereinrichtung können die Hologramme vom durchlässigen Typ sein, ähnlich den Sammellinsen, wenn im Herstellungsprozeß das Eeferenz- und Objektbündel die lichtempfindliche Objekte 3 von einer Seite beleuchtet haben, im anderen Beispiel sind es die Hologramme des Reflexionstyps, ähnlich einem Konkavspiegel, wenn im Herstellungsprozeß das Referenz- und Objektbündel die lichtempfindlichen Objekte 3 von verschiedenen Seiten beleuchtet haben* Außerdem^ wenn die Stärke des Aufzeichnungsmediums der lichtempfindlichen Objekte 3 im Vergleich zum Abstand zwischen den Oberflächen der Interferenzbildmaxima klein gewählt wird, wirken die Hologramme wie zweidimensional Diffraktionsgitter. .Ein zweidimensionales Diffraktionsgitter
- ίο -
konzentriert'das gesamte Weißlichtspektrum, das Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge jedoch dispergiert unterschiedlich auf diesem Gitter und bildet einen Brennbereich aus nacheinanderfolgend angeordneten Brennpunkten verschiedener Farben. Ist die Stärke des Aufzeichnungsmediunis der lichtempfindlichen Objekte 3 größer als der Abstand zwischen den Oberflächen der Interferenzbildmaxima gewählt, wird ein Saumgitter gebildet, welches einen Spektralbereich fokussiert, der der Wellenlänge der Laserstrahlung während des Herstellungsprozesses jeder konzentrierenden .Facette nah ist.
In allen Ausführungsbeispielen der Fokussiereinrichtung können die Parameter der Diffraktionsgitter der konzentrierenden Facetten so gewählt werden, daß der erforderliche Standort des Brennpunktes, seine geometrische Form und die Energieverteilung in diesem gesichert werden. Dabei wird die gewünschte Struktur ohne besondere Schwierigkeiten automatisch bei der Interferenz der entsprechenden Referenz- und Objektbündel gebildet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit der vorherigen kraft- und zeitraubenden Berechnung der Parameter und der Fokussiereigenschaf ten der konzentrierenden Facette.
Die Apparatur zur Aufzeichnung der Hologramme auf den lichtempfindlichen Objekten 3 der Fokussiereinrichtung enthält eine Quelle kohärenter monochromatischer Strahlung - einen Laser 4, einen Drehspiegel 5 im Strahlenweg dieses lasers, einen Lichtteiler 6 zur Laserstrahlenteilung in zwei Richtungen, Linsen 7 und d, welche hintereinander ' im Strahlungsgang einer dieser Richtungen zur Bildung eines flachparallelen Bündels durch Strahlaufweitung in dieser Eich-
tung angeordnet sind, sowie einen Spiegel 9s welcher das durch die Linsen 7 und 8 aufgeweitete Bündel auf den halbdurehlässigen Spiegel 10 ablenkt, der seinerreits das flaciiparaliele Bündel der kohärenten Strahlung auf ö i lichtempfindliche Objekt 3 richtet. im" Strahlengang ier zweiten Richtung befindet sich ein Ablenkspiegel 11 und ein Makroobjektiv 12 zur Bildung des divergierenden Objektbündeis»
Die in Fig. 2 abgebildete Apparatur unterscheidet sich von der in Fig. 1 abgebildeten Apparatur dadurch, daß das System der Spiegel 9» 10'hinter der Fokussiereinrichtung seitens der Platten 2 liegt. Dadurch beleuchten zwei Teile der durch den Lichtteiler 6 geteilten Laserstrahlung die lichtempfindlichen Objekte 3 von entgegengesetzten Seiten. Außerdem enthält diese Variante der Apparatur zusätzlich einen diffusen Schirm 13 und ein Lichtfilter 14, die mit ihren Arbeitsflächen aneinander anliegen und sich hinter dem Mikroobjektiv 12 im Strahlungsgang des Lasers 4 so befinden., daß die Berührungsfläche des diffusen Schirms 13 und des Lichtfilters 14 mit der gewünschten BrenneDene der fokussiereinrichtung zusammenfälltο
Die Verteilung des Durchsichtigkeitsgrades des Lichtfilters 14 entspricht der erforderlichen Energieverteilung in der Brennebene der Fokussiereinrichtungβ Mit dem Lichtfilter 14 kann konstruktiv die Blende zusammenfallen, deren Öffnung der gewünschten geometrischen Form des Brennpunktes der Fokussiereinrichtung· entspricht. Die Blende kann auch in Form eines einzelnen Elementes ausgeführt werden9 das hinter dem Lichtfilter 14 im Strahlungsgang aufgestellt ist (in Fig. nicht gezeigt).
Das Verfahren zur Herstellung der Fokussiereinrichtung ist wie folgt·
Der vom Lichtteiler 6 (Pig. 1) abgelenkte Strahlenteil des Lasers 4 wird mittels der Linsen 7 und 8 auf die Abmessungen der Platten 2 aufgeweitet und mit Hilfe der Spiegel 9 und 10 auf die Oberfläche eines der lichtempfindlichen Objekte 3 gerichtet. Dieses flachparallele Bündel der Laserstrahlung dient als Referenzbündel. Gleichzeitig wird der durch den Lichtteiler 6 durchgefallene zweite Teil der Laserstrahlung mit dem Spiegel 11, dem Mikroobjektiv 12 und dem halbdurchlässigen Spiegel 10 auf dasselbe lichtempfindliche Objekt 3 gerichtet. Dieses Bündel der Laserstrahlung dient als Objektbündel und hat die Form eines Kegels mit der Spitze im Punkt F. Das flachparallele Referenzbündel und das aus dem Punkt F des gemeinsamen Brennpunktes der Fokussiereinrichtung divergierende Objektbündel interferieren, wirken auf das lichtempfindliche Objekt 3 und erzeugen in diesem ein Hologramm - eine Struktur, die einem Diffraktionsgitter ähnlich ist. !fach der entsprechenden Fotolithografie bleibt auf der Platte 2 das Hologramm der punktförmigen Lichtquelle, welches über Fokussiereigenschaf ten verfügt· Danach wird das flachparallele Referenzbündel parallel zu sich selbst mit Hilfe des halbdurchlässigen Spiegels 10 verschoben und auf das nächste lichtempfindliche Objekt 3 gerichtet. Durch Drehung des Mikroobjektivs 12 um den gemeinsamen Brennpunkt F wird ■ gleichzeitig auf dasselbe lichtempfindliche Objekt 3 durch den halbdurchlässigen Spiegel 10 das divergierende Objektbündel gerichtet. Die Reihenfolge der Vorgänge wiederholt sich für alle lichtempfindliche Objekte 3 der Fokussiereinrichtung, deren Zahl entsprechend der
Zahl der konzentrierenden Facetten genommen wird. In Fig. 1 ist ein Beispiel der Bildung der Facetten der Fokussiereinrichtung mit Hologrammen des durchlässigen Typs gezeigt, wobei das Referenz- und Objektbündel a.-f die lichtempfindlichen Objekte 3 von einer Seite gerichtet rden.
Mit Hilfe der in Fig. 2 abgebildeten Apparatur zeichnet man die Hologramme des Reflexionstyps auf. Die Fokussiereinrichtung, deren Facetten als Hologramme des Reflexionstyps dienen, fokussieren die einfallende Lichtstrahlung in der Richtung, die der Richtung des einfallenden Lichtes entgegengesetzt ist.
Bei der Herstellung dieser Fokussiereinrichtung wird das flachparallele Referenzbündel auf die Facetten seitens der Platte 2 gerichtet, die aus dem Brennpunkt divergierenden Objektbündel aber werden nach wie vor auf die entsprechenden Facetten seitens der lichtempfindlichen Objekte 3 gerichtet. Somit wird bei der Beleuchtung dieser Fokussiereinrichtung mit einem flachparallelen Lichtbündel, das einem Referenzbündel ähnlich ist, seitens der lichtempfindlichen Objekte 3 die Lichtstrahlung zurückgeworfen und in der Brennebene konzentriert.
Das Verfahren zur Herstellung der Fokussiereinrichtung in diesem Fall ist v/ie folgt. Aus dem durch den Lichtteiler 6 abgelenkten Teil der Strahlung des Lasers 4 wird mit Hilfe der Linsen 7 und 8 ein Referenzbündel gebildet und mit den Spiegeln 9 und 10'auf das lichtempfindliche Objekt 3 seitens der Platte 2 gerichtet. Gleichzeitig wird der durch den Lichtteiler 6 durchgefallene zweite Teil der Strahlung des Lasers 4 vom Spiegel 11 zurückgeworfen und er gelangt durch das Mikroobjektiv 12 auf
den diffusen Schirm 13. Der diffuse Schirm 13 zerstreut dieses Lichtbündel in einem breiten ßaumwinkel und isoia.it ^richtet
Objektbündel auf sämtliche Facetten gleichzeitig, darunter auch auf das Objekt 3» worauf das ßeferenzbündel vom Spiegel 10'gerichtet ist.
Die zwischen dem diffusen Schirm 13 und den lichtempfindlichen Objekten 3 aufgestellte Blende mit einer Öffnung vorgegebener Form bzw. Blende und Lichtfilter 14 mit vorgegebener Verteilung des Durchsichtigkeitsgrades sind Quellen der Objektbündel der Strahlung, d.h. die zu holografierenden Objekte .Tbie Abbildung der Blende bzw. der Blende mit dem Lichtfilter 14 werden der Reihe nach auf den Facetten der Fokussiereinrichtung durch Aufzeichnung der Interferenzbildes auf den lichtempfindlichen Objekten 3 vom flachparallelen Referenzbündel und dem aus dem Brennpunkt divergierenden Objektbündel der Strahlung aufgezeichnet. Das flachparallele Referenzbündel wird wie im ersten Fall parallel zu sich selbst verschoben, das Objektbündel der Strahlung wird aus dem gemeinsamen Brennpunkt F der Fokussiereinrichtua§, gerichtet.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen des Verfahrens werden die Facetten unbeweglich im Gehäuse 1 der Fokussiereinrichtung befestigt, das Mikroobjektiv 12, der diffuse Schirm 13» die Blende und das Lichtfilter 14 werden unbeweglich aufgestellt. Die Verwendung des Mikroobjektivs 12 wurde als Beispiel angeführt und ist nicht obligatorisch. Die Beleuchtung des diffusen Schirms zur Bildung der Objektbündel kann man z.B. mit einem Teil des aufgeweiteten Referenzbündels durch-
führen. Nach der Aufzeichnung des Interferenzbildes auf dem lichtempfindlichen Objekt 3 wird die entsprechende Facette aus dem Gehäuse 1 der Fokussiereinrichtung herausgenommen, beim Bedarf einer entsprechenden Fot lithografie unterzogen und im Gehäuse 1 in genau derselben .Jtellung aufgestellt, wie bei der Aufzeichnung des Interferenzbildes. .Ähnlich wird mit sämtlichen Facetten verfahren. Man kann auch die belichtete Facette mit dem aufgezeichneten Interferenzbild mit einem lichtundurchlässigen Schirm abdecken und ein Diffraktionsgitter auf der nächsten Facette bilden, die Fotolithografie aber für alle Facetten gleichzeitig durchführen, ohne diese vom Gehäuse 1 der Fokussiereinrichtung abzunehmen·
Das auf jedem lichtempfindlichen Objekt 3 aufgezeichnete Interferenzbild ist einer Sammellinse ähnlich und stellt ein. Hologramm der Blende bzw. des Lichtfilters dar. D.ie Parametersein.es Diffraktionsgitters enthalten die Information über den Standort der Blende bzw. des Lichtfilters 14 bezüglich der überfläche der Facette, über die geometrische Form der Blendenöffnung sowie über die Verteilung des Durchsichtigkeitsgrades des Lichtfilters 14. Bei Beleuchtung der Fokussiereinrichtung mit einem flachparallelen Bündel (z.B. mit Sonnenlicht) sichert das Diffraktionsgitter jeder Facette die Strahlablenkung in den gemeinsamen Brennpunkt, dessen Form der geometrischen Form der Blendenöffnung ähnlich ist, wobei die Energieverteilung der konzentrierten Strahlung im Brennpunkt
der Verteilung des Durchsichtigkeitsgrades des Lichtfilters 14 entspricht. Der Brennpunkt F liegt bezüglich des Gehäuses 1 der Fokussiereinrichtung in derselben Stelle, wo
sich die Blende bzw. Blende mit dem Lichtfilter 14 während der Bildung der Diffraktionsgitter der Facetten befand. Das ermöglicht die Herstellung der Facetten, und folglich der Fokussiereinrichtung mit beliebigen vorgegebenen Parametern: dem Standort des Brennpunktes bezüglich der Oberfläche der Fokussiereinrichtung, der geometrischen Form des Brennpunktes und der Intensitätsverteilung der in ihm konzentrierten Strahlung. Die Fokussiereinrichtung kann dabei eine beliebige Form der Arbeitsfläche haben und vom durchlässigen Typ sein, wenn die Strahlung hinter der Arbeitsfläche der Fokussiereinrichtung fokussiert wird, oder vom Reflexionstyp sein, wenn die zu konzentrierenden Strahlen von den Facetten zurückgeworfen und vor der Arbeitsfläche der Fokussiereinrichtung fokussiert werden.
Die erfindungsgemäße Facettenfokussiereinrichtung ermöglicht die günstigste Nutzung der konzentrierten Energie für Empfänger verschiedener geometrischer Form, welche eine bestimmte Beleuchtungsintensitätsverteilung auf deren Oberfläche fordern, und erhöht die Effektivität der Lichtenergieumwandlung. Beabsichtigt man z.B. als Empfänger einen rechteckigen Fotowandler mit vorgegebener Abmessung zu benutzen, der bei gleichmäßiger Beleuchtungsstärke der Oberfläche optimal funktioniert, so kann das Lichtfilter in Form eines durchlässigen Rechtecks ausgeführt werden, wobei die Abmessungen des Lichtfilters und der Blende/den Abmessungen des Fotowandlers
genommen werden. Nach der Herstellung hat die Fokussiereinrichtung in der Brennebene einen gleichbeleuchteten rechteckigen Fleck, der in seiner Form mit dem Fotowandler zusam-
menfällt. Dadurch wird eine optimale Verbindung der Fokussiereinrichtung mit dem Empfänger konzentrierter Strahlung erreicht. Die Selektiveigenschaften Aev Hologramme bezüglich der Wellenlänge des beleuchtenden L: ites erweitern noch mehr die Möglichkeiten der Fokussiereinrichtung mit Hologrammen als Facetten·
Leerseite

Claims (1)

  1. α βι · «
    FOKUSSIEREINRIGHTUIG DER LICHTSTRAHLUNG VERFiHRBH ZU DBRBN HERSTELLUNG
    PATBNTAUSPHÜCHl
    1. Fokusslereinrichtung der Lichtstrahlung, die ein Gehäuse und
    mindestens zwei in ihm befestigte, die Strahlung konzentrierende Facetten mit einem gemeinsamen Brennpunkt enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
    als konzentrierende Facetten Hologramme verwendet wurden^ deren Diffraktionsgitter eine Struktur haben, welche die Bildung eines gemeinsamen Brennpunktes (F) sicherte
    2ο Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung nach Anspruch 1j dadurch gekennzeichnet, daß die .Parameter der Diffraktionsgitter der Hologramme ausgehend von der Bedingung der Sicherung der erforderlichen geometrischen Form des gemeinsamen Brennpunktes gewählt sind«
    ο IZo I
    3. Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung nach Anspruch 1 bzw. /und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Parameter der Diffraktionsgitter der Hologramme ausgehend von der Bedingung der Sicherung der erforderlichen Energieverteilung in der Brennebene gewählt sind.
    4. Verfahren zur Herstellung einer Fokussiereinrichtung der Lichtstrahlung nach Anspruch 1 durch Aufzeichnung eines Interferenzbildes auf einem lichtempfindlichen Objekt von einem flachparallelen Referenzbündel und einem aus dem Brennpunkt divergierenden Objektbündel der Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß
    - die lichtempfindlichen Objekte (3) entsprechend der Zahl der konzentrierenden Facetten genommen,
    - im Gehäuse der Fokussiereinrichtung unbeweglich befestigt werden und
    - das Interferenzbild nacheinanderfolgend auf jedes lichtempfindliche Objekt (3) durch Verschiebung des fieferenzbündels parallel zu sich selbst und Richten des Objektbündels aus dem Brennpunkt (F) auf das entsprechende lichtempfindliche Objekt (3) aufgezeichnet wird.
    i?. Verfahren zur Herstellung der Fokussiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Richten der Objektbündel durch deren Drehung um den Brennpunkt (F) durchgeführt wird·
    6. Verfahren zur Herstellung der Fokussiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    β η 9
    »Ο
    das Richten ' der Objektbündel durch deren Durchlaß durch einen diffusen Schirm (I3) durchgeführt wird, der sich in der Brennebene der iOkussiereinrichtung befindet.
    7· Verfahren zur Herstellung dej ?okussiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Objektbündel nach dem Durchlaß durch den diffu- sen Schirm (I3) durch eine Blende durchgelassen werden, deren Öffnungform der gewünschten geometrischen i'orm des Brennpunkets (P) entspricht.
    ä. Verfahren zur Herstellung der Fokussiereinrichtung nach Anspruch 6 bzw./und 7» dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Objektbündel nach dem Durchlaß durch die Blende durch ein Lichtfilter (14) durchgelassen werden, dessen Durchsichtigkeits verteilung der erforderlichen Energieverteilung in der Brennebene der IOkussiereinrichtung entspricht.
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