DE3851192T2 - Hologon und Verfahren zu seiner Herstellung. - Google Patents

Hologon und Verfahren zu seiner Herstellung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hologone und Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Wie bekannt ist, ist ein Hologon eine Vorrichtung, die bei Drehung bewirkt, daß ein stationärer Strahl, der auf sie gerichtet ist, eine Linie abtastet. Es sind Hologone bekannt, die eine Scheibe, konstruiert für die Drehung mit hoher Geschwindigkeit, aufweisen. Die Scheibe besitzt auf einer ebenen Fläche, auf der die Drehachse senkrecht steht, eine Vielzahl von sektorförmigen Facetten. Jede Facette enthält ein Beugungsgitter. Wenn "n" Facetten vorhanden sind, beträgt die Neigung der Gitterlinien in einer Facette bezogen auf die Linien in benachbarten Facetten (360/n)º. Die Linien können "tangential" oder "radial" angeordnet sein. Wenn sie "radial" angeordnet sind, sind die Linien einer Facette parallel zum Radius, der die Facette halbiert. Wenn sie "tangential" angeordnet sind, stehen die Linien senkrecht auf dem Radius, der die Facette halbiert. Die Gitter können reflektierend oder durchlässig sein. Es sind auch Hologone bekannt, die ein einziges Gittermuster enthalten. Solche Hologone mit Einzelfacetten erzeugen zwei Abtastungen pro Umdrehung. Hologone mit vielen Facetten, die "n" Facetten aufweisen, erzeugen "n" Abtastungen pro Umdrehung. Es sind auch Hologone bekannt, in denen jede Facette unter Spannung steht.
  • Die Herstellung eines Hologons durch Beschichten einer Scheibe mit Photolack ist bekannt. Ein Lichtstrahl, üblicherweise ein Laserstrahl, wird aufgespalten, und die zwei resultierenden Strahlen werden auf der Photolackschicht überlagert, so daß die Schicht mit einem geradlinigen Interferenzmuster belichtet wird. Die Belichtung erzeugt in der lichtempfindlichen Schicht eine Ausgangsbasis für ein Gittermuster. Das Ausmaß der erzeugten Ausgangsbasis wird von einer Maske begrenzt, die eine Öffnung hat, die von zwei Rändern, von denen einer radial innen und einer radial außen liegt, und von zwei gegenüberliegenden seitlichen Rändern, die radial bezüglich der Drehachse der Scheibe verlaufen, begrenzt wird. Der Winkel zwischen den Linien ist derselbe, wie der von der Facette eingeschlossene Winkel, d. h. (360/n)º. Nachdem eine Facette belichtet ist, wird die Scheibe um einen Winkel von (360/n)º bezüglich der Maske und dem Mittel zur Ausrichtung der Lichtstrahlen auf der Scheibe gedreht, und eine andere Facette wird belichtet. Nachdem alle "n" Facetten belichtet wurden, wird die Schicht entwickelt, um ein funktionsfähiges Gitter aus der Ausgangsbasis in der lichtempfindlichen Schicht zu erzeugen.
  • Es gibt ein Problem bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Hologonen. Dieses Problem besteht darin, daß an den beiden gegenüberliegenden seitlichen Rändern der Maskenöffnung eine Beugung auftritt. Diese Beugung erzeugt im Photolack eine Ausgangsbasis, die bei der Entwicklung der Schicht, ungewollte Beugungseffekte erzeugt. Die Beugungseffekte führen zu einer Verringerung des Wirkungsgrades des Hologons. Mit dem Wirkungsgrad wurde der prozentuale Anteil an Zeitdauer verstanden, während der der Scanner verwendbar ist. Der Scanner ist nicht verwendbar, wenn der Einfallsstrahl auf zwei Facetten fällt. Manchmal wird der Wirkungsgrad als der prozentuale Anteil an Zeitdauer bezeichnet, in der der Strahl ausschließlich auf eine Facette fällt. Jedoch kann der Scanner auch dann nicht verwendet werden, wenn der Strahl, teilweise oder vollständig, auf die Beugungseffekte fällt, die aus der Beugung resultieren, die von den seitlichen Rändern der Maske verursacht wird.
  • Offensichtlich gibt es an jeder Verbindung zwischen zwei Facetten zwei Arten von Beugungseffekten, einen für jede Facette, und sie erstrecken sich jeweils im oder gegen den Uhrzeigersinn von der Verbindung in die Facette hinein. Die Beugungseffekte haben im wesentlichen eine gleichmäßige Breite, so daß ihr Einfluß auf den Wirkungsgrad vom radialen Abstand von der Drehachse abhängt; er ist umso größer, je geringer der Abstand zur Achse ist.
  • In den Fign. 1 und 2 ist ein bekanntes Hologon 20 dargestellt, das eine Glasscheibe 22 mit einer Schicht 24 aus Photolack umfaßt. Die Scheibe 22 hat eine Öffnung 26 um die geometrische Achse 28 der Scheibe 22 zur Aufnahme einer Antriebswelle (nicht dargestellt), auf der das Hologon zur Drehung zusammen mit der Welle festgemacht ist.
  • Das Hologon 20, das in Fig. 1 dargestellt ist, hat sechs Facetten F&sub1;-F&sub6;, von denen jedes einen Winkel von 60º zur Achse 28 überstreicht. Es gibt radiale Ränder B&sub1;&sub2;, B&sub2;&sub3;, B&sub3;&sub4;, B&sub4;&sub5;, B&sub5;&sub6; und B&sub6;&sub1;, zwischen den Facetten F&sub1; und F&sub2;, F&sub2; und F&sub3; usw. Jede Facette hat einen radial innen liegenden Rand 23 und einen radial außen liegenden Rand 25, die beide Bögen entsprechender Kreise sind. Die Facetten können im allgemeinen als sektorförmig bezeichnet werden, auch wenn sie Sektoren sind, die an den Rändern 23 abgeschnitten sind.
  • In jeder Facette wurde die Photolackschicht 24 belichtet und entwickelt, um ein Beugungsgittermuster zu erstellen. Das Beugungsgitter besteht aus einer Vielzahl von geraden Linien 30 mit geringem Abstand (von denen nur einige wenige in der Zeichnung gezeigt sind), die eine Beugung des Lichts verursachen, wenn Licht auf das Gitter fällt. Im vorliegenden Beispiel sind die Linie 3 in jeder Facette F&sub1;-F&sub6; jeweils parallel zu einer Linie R&sub1;-R&sub6;, die einen Radius darstellt, der die entsprechende Facette halbiert. In anderen Beispielen werden die Linien in jeder Facette als tangential bezeichnet und stehen auf der Linie R&sub1;-R&sub6; in jeder entsprechenden Facette senkrecht.
  • Die Beugungsgitterlinien 30 in jeder Facette F&sub1;-F&sub6; werden durch Interferenz zweier kohärenter Strahlen gebildet, so daß auf dem Photolack ein Interferenzmuster erzeugt wird. Das Interferenzmuster erzeugt im Photolack eine Ausgangsbasis für ein Gittermuster. Eine Maske beschränkt die Ausdehnung des Interferenzmusters. Nach einer Belichtung gibt es jeweils einen Wechsel, so daß eine andere Facette belichtet werden kann. Nachdem alle Facetten belichtet worden sind, wird der Photolack entwickelt und die Gittermuster entstehen.
  • Die Fig. 3 zeigt schematisch ein Gerät 32 zur Erzeugung der Ausgangsbasen für das Gittermuster in der lichtempfindlichen Schicht 24. Das Gerät enthält einen Drehteller 34, der von einem Sockel 38 getragen wird, damit er sich um eine Achse 36 drehen kann. Für den Antrieb des Tellers 34 bei Drehung und für dessen Anhalten an gewünschten Stellen sind Antriebsmittel 40 vorgesehen.
  • Eine Prismenanordnung 42 wird vom Sockel 38 durch eine Trägerkonstruktion 44 getragen. Die Prismenanordnung 42 hat eine strahlteilende Zwischenfläche 46 zwischen zwei Prismen 48 und 50. Die Ebene, in der die Zwischenfläche 46 liegt, enthält die Achse 36.
  • Eine Maske 52 ist zwischen der Prismenanordnung 42 und der Scheibe 22 angeordnet und wird von der Trägerkonstruktion 44 gehalten.
  • Ein Laser 54 bildet eine Quelle für kohärentes, monochromatisches Licht, das als gebündelter Strahl 56 auf eine Fläche 58 der Prismenanordnung 42 trifft.
  • Die Maske 52 wird in Fig. 4 dargestellt und sie besteht aus einer undurchsichtigen Platte 60, die eine Öffnung 62 hat. Die Öffnung hat einen mit kleinerem Durchmesser radial innen liegenden, kreisförmig gebogenen Rand 64 und einen mit größerem Durchmesser radial außen liegenden, kreisförmig gebogenen Rand 66. Die kreisförmig gebogenen Ausführungen der Ränder 64 und 66 haben einen gemeinsamen Mittelpunkt 68. Die beiden anderen Ränder 70 und 72 der Öffnung 62, die hierin als gegenüberliegende seitliche Ränder bezeichnet werden, sind geradlinig und verlaufen, wie gezeigt wird, radial zu den kreisförmig gebogenen Ausführungen der Ränder 64 und 66. Die Maske 52, die von der Trägerkonstruktion 44 gehalten wird, ist mit dem Mittelpunkt 68 auf der Achse 36 befestigt.
  • Zur Herstellung eines Hologons, wird eine Glasscheibe 22, auf der sich eine lichtempfindliche Schicht 24 befindet, auf dem Teller 34 positioniert. Der Laser 54 wird eingeschaltet und sein Ausgangsstrahl dringt durch die Fläche 58 in die Prismenanordnung 42 ein. Der Strahl trifft auf die Zwischenfläche 46, die den Strahl in den Strahl 74 und den Strahl 76 teilt. Der Strahl 74 wird von der Fläche 78 gespiegelt und verläßt die Prismenanordnung 42, als Strahl 80, durch die Fläche 82. Der Strahl 76 wird von der Fläche 84 gespiegelt und verläßt die Prismenanordnung 42, als Strahl 86, durch die Fläche 88.
  • Die Prismenanordnung 42 ist derart angeordnet und der Strahl 56 hat eine solche Querschnittsfläche und Gestalt, daß die Strahlen 80 und 86 die Öffnung 62 ausfüllen. Die Strahlen 80 und 86 interferieren und bilden ein Interferenzmuster auf der Photolackschicht 24. Das Interferenzmuster besteht aus einer Vielzahl von hellen und dunklen, parallelen Linien, die parallel zum Radius R1 von der Achse 36 verlaufen, dem Radius, der den Winkel, der von den gegenüberliegenden seitlichen Rändern 70 und 72 der Öffnung 62 in der Maske 52 eingeschlossen wird, halbiert. Nach einer geeigneten Belichtungszeit wird der Laser 54 abgeschaltet und das Antriebsmittel 40 wird eingeschaltet, um eine Verschiebung des Lasers und der Prismenanordnung bezüglich der Scheibe 22 zu bewirken. Die entsprechende Verschiebung wird vom Antriebsmittel 40 ausgeführt, indem der Teller 34 auf dem Sockel 38 gedreht wird. Im vorliegenden Beispiel hat das Hologon, das hergestellt werden soll, sechs Facetten, weshalb das Antriebsmittel 40 den Drehteller genau um 60º dreht, d. h. um (360/n)º, und den Drehteller in seiner neuen Stellung anhält. Der Belichtungsvorgang wird wiederholt und der Drehteller erneut schrittweise bewegt. Dieser Vorgang wird viermal wiederholt, so daß in der Photolackschicht 24 Ausgangsbasen für die sechs Facetten F&sub1;-F&sub6; von den sechs Interferenzmustern erzeugt werden, mit denen die Schicht belichtet wird.
  • Gemäß der Praxis vor der vorliegenden Erfindung waren die Kanten 70 und 72 der Öffnung 62 radial zum Mittelpunkt 68 und schlossen, in einem Beispiel mit sechs Facetten, einen Winkel von 60º ein und der Mittelpunkt 68 befand sich auf der Achse 36.
  • Es ist eine bekannte Tatsache aus der Optik, daß Licht beim Streifen einer Kante gebeugt wird. Dies tritt an den Rändern 70 und 72 der Öffnung 62 in der Maske auf. Die ungewollte Beugung erzeugt einen Bereich 75 mit Beugungseffekten in Form eines Interferenzmusters aus dunklen und hellen Linien parallel zur Kante und innerhalb der Fläche, die durch die Maskenöffnung belichtet wird. In Fig. 5 ist ein Ausschnitt aus dem Interferenzmuster an jeder Seite eines Randes, zum Beispiel B&sub1;&sub2;, zwischen zwei Facetten F&sub1; und F&sub2; nach Entwicklung der Ausgangsbasen dargestellt. Es ist zu erkennen: daß die in Fig. 5 dargestellten Linien diejenigen sind, die durch Beugung an den Rändern 70 und 72 erzeugt werden; daß sie nicht die Linien sind, die durch Interferenz der Strahlen 80 und 86 erzeugt werden, da diese Linien zu fein sind, um in der Fotografie, deren Kopie Fig. 5 ist, erkennbar zu sein; und daß sie parallel zu den Rändern 70 und 72 (und zum Rand B12) verlaufen und nicht parallel zum halbierenden Radius R der Facette.
  • Fig. 6 zeigt die Intensitätsverteilung des Lichts im Interferenzmuster, das für die rechte Seite des Randes B&sub1;&sub2; aus Fig. 5 dargestellt ist. Zum besseren Verständnis ist die Position des Randes B&sub1;&sub2; in Fig. 6 eingezeichnet.
  • Das Interferenzmuster, hier als Beugungseffekt bezeichnet, das durch die Beugung an den Rändern 70 und 72 der Maskenöffnung 62 erzeugt wird, erzeugt eine Ausgangsbasis im Photolack, die ein Liniengitter erzeugt, wenn die Photolackschicht entwickelt wird. Das Liniengitter, das von der Beugung herrührt, verringert die nutzbare Winkelausdehnung der Facette und dadurch wird der Wirkungsgrad des Hologons verringert. Eine solche Verringerung ist nicht wünschenswert und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Verringerung zu vermindern und dem theoretischen Wirkungsgrad viel näher zu kommen.
  • Die durch die Beugung erzeugten Interferenzmuster, die in Fig. 5 gezeigt sind, erstrecken sich auf beiden Seiten des Randes (siehe Fig. 7), z. B. um den gezeigten B&sub1;&sub2;. In Fig. 7 sind die Bereiche 75 der Beugungseffekte in den drei Facetten F&sub1;, F&sub2; und F&sub6;, die gemäß der früheren Ausführungsform hergestellt sind, dargestellt. Jeder Bereich 75 wird mit einer Breite D gezeigt, in der das Hologon nicht verwendbar ist. Somit gibt es an jedem Rand B eine Breite von 2D, die nicht verwendbar ist. Es ist zu erkennen, daß der Bereich 75, der im Uhrzeigersinn neben dem Rand B&sub1;&sub2; liegt, gebildet wird, wenn die Facette F&sub2; belichtet wird und das Muster, das gegen den Uhrzeigersinn neben dem Rand B&sub1;&sub2; liegt, gebildet wird, wenn die Facette F&sub1; belichtet wird.
  • Beispiele für typische Hologone sind in den Patent Abstracts of Japan, Vol. 8, No. 97 (P-272) (1534) und No. 278 (P322) (1715) enthalten.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Wirkungsgrad dadurch zu erhöhen, daß die Breite (d. h. die Winkelausdehnung bei Betrachtung auf einem bestimmten Radius) der Beugungseffekte verringert wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung überlappen sich die durch Beugung gebildeten Ausgangsbasen an den seitlichen Rändern benachbarter Facetten, statt daß sie in benachbarten, aneinanderstoßenden, aber nicht überlappenden Bereichen der lichtempfindlichen Schicht erzeugt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Öffnung in der Maske einen Winkel größer als (360/n)º überstreicht, wobei n die Anzahl der Facetten ist. Der Überlapp kann so sein, daß ein Beugungseffekt gänzlich auf dem anderen liegt, oder es kann sein so sein, daß es, statt eines vollständigen, nur einen teilweisen Überlapp gibt. Der größte Vorteil wird erreicht, wenn es einen vollständigen Überlapp gibt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hologons vorgesehen, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
  • Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auch auf ein Hologon, wie es in Anspruch 5 definiert ist.
  • Die beiliegende Zeichnung zeigt in der
  • Fig. 1 eine Draufsicht auf ein bekanntes Hologon,
  • Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,
  • Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Geräts zur Herstellung von Hologonen,
  • Fig. 4 eine Darstellung einer Maske, die im Gerät aus Fig. 3 verwendet wird,
  • Fig. 5 die Abbildung von Beugungsmustern, die während des Herstellungsprozesses gebildet werden,
  • Fig. 6 die Darstellung der Intensität in einem Teil des in Fig. 5 gezeigten Beugungsmusters,
  • Fig. 7 die Darstellung eines Teils des Hologons gemäß der früheren Ausführungsform und wie es in Fig. 1 gezeigt wird, mit einer Hervorhebung der Bereiche, die die Beugungsmuster aus Fig. 5 beinhalten,
  • Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der in Fig. 7, jedoch die vorliegende Erfindung verkörpernd,
  • Fig. 9 eine schematische Darstellung, die zur Bestimmung der Größe der Öffnung einer Maske zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wobei die Maske im allgemeinen so aussieht, wie in Fig. 4 dargestellt,
  • Fig. 10 eine andere schematische Darstellung, die zu einer anderen Bestimmung der Größe der Öffnung einer Maske verwendet werden kann,
  • Fig. 11 eine Darstellung, wie eine Winkelgröße in Fig. 9 hergeleitet wird; und in der
  • Fig. 12 eine Darstellung, wie eine Größe in Fig. 10 hergeleitet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die vorstehend beschriebenen, durch Beugung erzeugten Interferenzmuster (siehe Fig. 8) überlappt, so daß die Ausdehnung in der Breite des nicht nutzbaren Bereichs so klein wie D sein kann. Fig. 8 zeigt ein vollständig überlapptes Muster. In anderen Ausführungsformen sind die Muster teilweise überlappt. Auch solche anderen Ausführungsformen führen zu Verbesserungen im Wirkungsgrad, jedoch nicht zur bestmöglichen Verbesserung. Der Überlapp der Beugungsmuster wird dadurch erreicht, daß die Öffnung 62 in der Maske 52 in Drehrichtung um den Mittelpunkt 68 eine Ausdehnung erhält, die größer als (360/n)º ist, wobei n die Anzahl der Facetten ist. Die Öffnung kann eine größere Ausdehnung erhalten, indem der von den Rändern 70 und 72 eingeschlossene Winkel auf einen Winkel größer als (360/n)º vergrößert wird oder der eingeschlossene Winkel kann (360/n)º sein, wobei der Schnittpunkt der Ränder 70 und 72 von der Achse 36 entfernt und dahinter liegt. Fig. 9 stellt die frühere Ausführungsform dar und Fig. 10 stellt die spätere Ausführungsform dar.
  • In den Fig. 8 bis 12 sind die Ränder B&sub1;&sub2;, B&sub2;&sub3; usw. der Facetten zum besseren Verständnis enthalten. Jedoch gibt es sie in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht mehr. Sie können jedoch als Markierung der Ränder von (360/n)º-Sektoren des Hologons angesehen werden (n ist die Anzahl der Facetten).
  • Es ist offensichtlich, daß die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform zu einem Überlapp der Beugungsmuster führt, dessen Breite, d. h. die Ausdehnung in Drehrichtung oder tangential betrachtet, vom Radius abhängt. Andererseits führt die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform zu einem Überlapp, der unabhängig vom Radius eine gleichmäßige Breite hat. Wohingegen die frühere Ausführungsform zunächst weniger günstig als die spätere erscheinen mag, sollte man sich klar machen, daß die Verwendung eines Hologons während seiner Herstellung bereits bekannt ist, und somit ist ebenfalls der Radius bekannt, auf den bei Benutzung der Strahl mit kleinem Querschnitt auf das Hologon trifft. Somit kann der von den beiden Rändern 70 und 72 eingeschlossene Winkel so gewählt werden, daß der Überlapp der beiden Bereiche mit den Beugungseffekten die gewünschte Ausdehnung in Drehrichtung oder tangential um den Radius besitzt, auf dem der Lichtstrahl auf das Hologon bei Benutzung einfällt. Bei dieser Ausführung wird der Überlapp zum Radius radial außen liegend größer und zum gewählten Radius radial innen liegend wird der Überlapp kleiner sein als der, der den besten Wirkungsgrad liefert.
  • Wenn der Radius, auf dem der Strahl auf das Hologon trifft, "r" ist und die Breite des Beugungsmusters wieder D ist, ist der Öffnungswinkel der Öffnung durch
  • α = 2 tan -1 D/2r
  • gegeben, wie durch Fig. 11 verständlich wird. Somit beträgt der Winkel, der von den gegenüberliegenden seitlichen Rändern der Maske eingeschlossen wird, (360ºn + a) oder (360º/n + 2tan -1 D/2r). In Fig. 9 sind die Facetten mit F&sub1;-F&sub6; bezeichnet und überstreichen einen Winkel von (360/n + α)º zur Achse 28.
  • Fig. 10 veranschaulicht eine Alternativanordnung, in der der von den seitlichen Rändern der Maske eingeschlossene Winkel (360/n)º ist, aber der Schnittpunkt der Linien der seitlichen Ränder ist hinter die Achse 28 versetzt. In Fig. 10 sind die Facetten mit F1''-F6'' bezeichnet, jedoch sind die Projektionen der seitlichen Ränder der Maske auf die lichtempfindliche Schicht 24 mit 70A bzw. 72A bezeichnet. Der Schnittpunkt der Linien der seitlichen Ränder der Maske ist mit X bezeichnet. Diese seitlichen Ränder können näherungsweise als radial angesehen werden. Somit wird der Schnittpunkt der Linien der Maskenkanten bezeichnet als: X&sub1;, wenn die Facette F1'' belichtet wird; X&sub2;, wenn die Facette F2'' belichtet wird; etc. Es ist zu erkennen, daß die Punkte X&sub1;-X&sub6; auf einem Kreis mit dem Radius h liegen. Fig. 12 stellt den Zusammenhang zwischen h und der Größe D dar, die wieder die Breite des Bereichs der Beugungseffekte, die während jeder Belichtung entstehen, bezeichnet und die nicht nutzbar ist. In Fig. 10 werden die nicht nutzbaren Bereiche überlappt mit einer Breitenausdehnung D gezeigt. Es ist zu erkennen, daß
  • h= D/ 2 sin(360/2n)
  • ist.
  • In der obenstehenden Beschreibung wurden zwei besondere Arten zur Überlappung der Ausgangsbasen der Interferenzgitter beschrieben. Es ist ersichtlich, daß in anderen Ausführungsformen andere Arten zur Überlappung der Beugungsmuster, die durch Beugung an den Maskenkanten gebildet werden, angewendet werden können.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen eines Hologons mit einer Vielzahl von n Facetten (F), von denen jede in einer Beschichtung ein Beugungsgittermuster bildet, wobei
ein Substrat (22) vorgesehen ist, um dessen Achse (28) das Hologon bei Gebrauch drehbar ist,
eine lichtempfindliche Schicht (24; auf das Substrat aufgebracht wird,
Strahlenbündel von einem Strahlung erzeugenden Mittel (54) auf die lichtempfindliche Schicht (24) gerichtet werden, um auf der Schicht ein erstes Interferenzmuster zu erzeugen, das in der Schicht die Ausgangsbasis für ein Beugungsgitter bildet,
die Strahlenbündel mittels einer Maske (52) eingegrenzt werden, wodurch das Interferenzmuster in einem ersten Bereich der Schicht entsteht,
das Substrat, die Strahlenbündel und die Maske um einen Winkelbetrag von (360/n)º um die Achse verdreht werden und die vorangegangenen Schritte, bei denen Strahlenbündel gerichtet und eingegrenzt werden, wiederholt werden, wodurch ein die Ausgangsbasis für ein Beugungsgitter bildendes Interferenzmuster auf einem dem ersten Bereich größenmäßig entsprechenden zweiten Bereich der lichtempfindlichen Schicht (24) erzeugt wird, und
(die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird, wobei ausgehend von der durch die Interferenzmuster gebildeten Ausgangsbasis Beugungsgitter in der lichtempfindlichen Schicht erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
der Arkus jedes Bereichs der lichtempfindlichen Schicht etwas größer ist als (360/n)º , wobei sich die Bereiche geringfügig überlappen, und daß die von einer Kante der Maske (52) während des Entstehens des Interferenzmusters in einem darauffolgenden Bereich erzeugten Beugungseffekte diejenigen Beugungseffekte überlappen, die von einer anderen Kante der Maske während des Entstehens des Interferenzmusters im vorhergehenden Bereich erzeugt wurden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bereich radial zur Achse verlaufende Seiten aufweist und daß die sich überlappenden Beugungseffekte in einem sich in Richtung der Achse (28) verjüngenden Bereich vorhanden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bereich Seiten aufweist, deren Linien sich in einem von der Achse (28) beabstandeten und jenseits der Achse befindlichen Punkt schneiden, und daß die sich überlappenden Beugungseffekte in Bereichen mit im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden seitlichen Begrenzungen auftreten.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologon im allgemeinen sektorförmige, gleichmäßig um dessen Achse verteilte Facetten besitzt und zum Empfangen eines in einem Radialabstand r von der Achse auftreffenden Strahlenbündels dient, das bei erfolgender Drehung des Hologons um die Achse (28) von einem ruhenden Strahlenbündel zu einem Abtaststrahlenbündel umgewandelt wird, eine Maske (52) vorgesehen ist, deren Ausschnitt (62) erste und zweite Begrenzungskanten (70, 72) aufweist, die sich radial oder nahezu radial zur Achse (28) erstrecken, wodurch in der lichtempfindlichen Schicht eine erste Ausgangsbasis für ein Beugungsgittermuster entsteht, das Substrat, die Strahlenbündel und die Maske verdreht werden, um ein weiteres Interferenzmuster zu erzeugen, das die Ausgangsbasis für ein weiteres Beugungsgittermuster bildet, dessen Linien in einem Winkel von (360/n)º zu den Linien des ersten Beugungsgittermusters verlaufen, und die fotografische Schicht verarbeitet wird, um Beugungsgitter zu erzeugen, wobei der von dem sich auf dem Radius r zwischen der ersten und zweiten Begrenzungskante (70, 72) des Ausschnitts (62) der Maske erstreckenden Bogen an der Achse eingeschlossene Winkel um einen Winkel α größer ist als (360/n)º, so daß die Ausgangsbasis für ein Beugungsgittermuster einen im allgemeinen sektorförmigen Bereich mit einem sich auf dem Radius r erstreckenden Bogen einnimmt, der an der Achse einen Winkel von (360/n)º plus einen Winkel α einschließt, und daß eine vorhergehende Ausgangsbasis von einer nachfolgenden um eine auf dem Radius r liegende Bogenstrecke überlappt wird, die einen an der Achse gemessenen Winkel α einschließt, wodurch eine von der ersten Begrenzungskante des Ausschnitts während des Entstehens des ersten Interferenzmusters gebildete Ausgangsbasis für ein Beugungsgittermuster eine Ausgangsbasis für ein Beugungsgittermuster überlappt, die von der zweiten Begrenzungskante des Ausschnitts während des Entstehens des anderen Interferenzmusters erzeugt wird.
Hologon mit einer Vielzahl von Facetten (F1'-F6'; F1''-F6'') wobei ein Substrat (22) mit einer Achse (28) vorgesehen ist, um die das Substrat bei Gebrauch drehbar ist, jede Facette (F1'-F6'; F1''-F6'') radial innere, radial äußere und einander gegenüberliegende seitliche Begrenzungen (23, 25) umfaßt,
das Substrat (22) eine Beschichtung aufweist, die durch Verarbeiten eines lichtempfindlichen Materials gebildet ist,
jede Facette (F1'-F6'; F1''-F6'') in der Beschichtung ein Beugungsgittermuster aufweist, dessen Ausgangsbasis im lichtempfindlichen Material optisch durch eine Maske (52) umfassende Mittel gebildet worden ist und das jeweils Linien (30) aufweist, die sich von der die Facette (F1'-F6';
F1''- F6'') schneidenden Achse (28) aus parallel oder senkrecht zu einem Radius (R&sub1;-R&sub6;) erstrecken, wobei jede Facette (F1'-F6'; F1''-F6'') zwei Bereiche (75) von Beugungseffekten umfaßt, von denen jeweils ein Bereich mit jeder der einander gegenüberliegenden seitlichen Begrenzungen der Facette (F1'-F6'; F1''-F6'') in Berührung steht, wobei die Beugungseffekte durch Beugung an Kanten (70, 72; 70A, 72A) der Maske (52) entstehen und wobei jeder der Bereiche (75), der Beugungseffekte Linien aufweist, die sich parallel zu den einander gegenüberliegenden seitlichen Begrenzungen erstrecken, mit denen der betreffende Bereich der Beugungseffekte in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Facette (F1'-F6'; F1''-F6'') die ihr benachbart angeordnete Facette überlappt und jeder Bereich (75) von Beugungseffekten einen Bereich von Beugungseffekten einer benachbarten Facette (F1'-F6'; F1''-F6'') überlappt.
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DE3851192D1 DE3851192D1 (de) 1994-09-29
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