DE69217619T2

DE69217619T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms

Info

Publication number: DE69217619T2
Application number: DE69217619T
Authority: DE
Inventors: Hideki Morishima; Toshiyuki Sudo; Naosato Taniguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: US5502581A; JPH05142979A; DE69217619D1; JP3155314B2; EP0544251B1; EP0544251A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Hologramms. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf diese durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren.

Bemerkungen zum Stand der Technik

Eine optische Hologrammeinrichtung ist im allgemeinen ein Beugungsgitter, welches in einer Weise hergestellt wird, um einen Interferenzstreifen eines Lichtstrahls auf einem lichtempfindlichen Material aufzuzeichnen, welcher zum Zwekke des Kondensierens, Fokussierens und Spektrometrierens eines Lichtstrahls verwendet wird, und weist eine Hologramm- Linse, eine holografische Überkopf-Anzeigeeinrichtung und eine holografische, kopfgestützte Anzeigeeinrichtung auf. Gemäß dem Stand der Technik wird die optische Hologrammeinrichtung durch ein Zweistrahl-Belichtungsverfahren hergestellt. Wird jedoch das optische Hologrammelement, welches durch das Zweistrahl-Belichtungsverfahren hergestellt ist, als ein Fokussierelement verwendet, tritt eine Aberration ein, und eine Korrektur der Aberration ist erforderlich.
Als ein Verfahren der Korrektur der Aberration ist ein Hologramm-Herstellungsverfahren zur Herstellung einer optischen Hologrammeinrichtung durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren vorgeschlagen worden. Bei diesem Hologramm-Herstellungsverfahren wird eine Hologrammebene in einem Gestaltungsschritt der optischen Hologrammeinrichtung in eine Vielzahl von zweckentsprechenden Flächen unterteilt, ein optimales optisches Belichtungssystem wird für jede Fläche entworfen, und beim Einwirken eines Lichtstrahls wird eine Öffnung für jede Fläche durch eine lichtabschirmende Platte, welche eine Öffnung mit einer speziellen Form aufweist, ausgebildet, und eine Laserlichtquelle wird in eine optimale Position bewegt. Diese Schritte werden wiederholt. Da dieses Hologramm-Herstellungsverfahren die Gestaltungsfreiheit vergrößert, wird es als ein Hologramm-Herstellungsverfahren angesehen, welches wesentlich zur Verbesserung einer Aberrationseigenschaft beiträgt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Aufbau einer Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms für die Herstellung einer optischen Hologrammeinrichtung durch das Wiederholungs-Belichtungsverfähren.
Diese Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms ist in dem USA-Patent US-A-3 807 829 beschrieben und weist einen fest angeordneten Tisch 101 auf, einen L-förmigen seitlichen Drehtisch 103 mit einem durch ein seitliches Drehelement 102 auf dem feststehenden Tisch 101 angeordneten Unterteil, ein Längsdrehelement 104, angeordnet auf einer Seite des seitlichen Drehtisches 103, und einen L-förmigen Belichtungstisch 105, dessen eine Seite auf dem Längsdrehelement 104 angeordnet ist. Zwei Lochhalter 106&sub1; und 106&sub2; sind am Belichtungstisch 105 zueinander in Gegenüberlage fest angeordnet, und ein lichtempfindliches Material 107 ist zwischen den zwei Lochhaltern 104&sub1; und 104&sub2; fest angeordnet. Wenn das lichtempfindliche Material 107 einem Lichtstrahl auszusetzen ist, wird ein Laserobjektstrahl LB durch einen ersten und einen zweiten beweglichen Spiegel 108 und 109 abgelenkt, so daß er immer auf eine Strahlexpandiereinrichtung 110 gerichtet ist. Der durch die Strahlexpandiereinrichtung 110 kondensierte Laserobjektstrahl LB wird über ein Feinloch 111 auf das lichtempfindliche Material 107 gerichtet. Ein Einfallswinkel des Laserobjektstrahls LB zur Strahlexpandiereinrichtung 110 wird am zweiten Spiegel 109 durch zwei Winkeleinstellknöpfe 112&sub1; und 112&sub2; justiert. Die Strahlexpandiereinrichtung 110 und das Feinloch 111 sind auf einer bewegbaren Bühne 113 angeordnet, welche durch zwei Grobeinstellknöpfe 114&sub1; und 114&sub2; sowie drei Feineinstellknöpfe 115&sub1; bis 115&sub3; justierbar ist, so daß der Laserobjektstrahl LB auf jeden Punkt auf dem lichtempfindlichen Material 107 gerichtet werden kann. Ein Referenzstrahl (nicht gezeigt) wird von der Seite in Gegenüberlage zu der Strahlexpandiereinrichtung 110 und dem Feinloch 111 auf das lichtempfindliche Material 107 gerichtet.
In dieser Vorrichtung zur Herstellung eines Hologramms interferieren der Laserobjektstrahl LB und der Referenzstrahl einander auf dem lichtempfindlichen Material 107, so daß ein Interferenzstreifen auf dem lichtempfindlichen Material 107 aufgezeichnet wird. Eine durch den Laserobjektstrahl LB und den Referenzstrahl bestrahlte Fläche des lichtempfindlichen Materials 107 ist kleiner als die Fläche des lichtempfindlichen Materials 107, und die Belichtung wird wiederholt, während die Belichtungsfläche des lichtempfindlichen Materials 107 schrittweise geändert wird. In dieser Weise wird der Interferenzstreifen auf dem gesamten lichtempfindlichen Material 107 aufgezeichnet.
Um jedoch in der Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß dem Stand der Technik die Belichtungsfläche des lichtempfindlichen Materials 107 schrittweise zu ändern, wird der Belichtungstisch 105 durch das seitliche Drehelement 102 und das Längsdrehelement 104 gedreht, um den Einfallswinkel des Laserobjektstrahls LB und des Referenzstrahls auf das lichtempfindliche Material 107 zu ändern, der erste und der zweite Spiegel 108 und 109 werden gedreht, um eine wesentliche Punktlichtquellenposition des Laserobjektstrahls LB (in derselben Weise für den Referenzstrahl) zu verändern, und die bewegbare Bühne 113 wird relativ zum Belichtungstisch 105 waagerecht und senkrecht bewegt, um die Bestrahlungsfläche des Laserobjektstrahls LB (ebenso wie des Referenzstrahls) zu verändern. Dies schließt die folgenden Probleme ein.
(1) Da die Bestrahlungsfläche des Laserobjektstrahls LB und des Referenzstrahls durch mechanische Teile bewegt und das lichtempfindliche Material 107 ebenfalls zusammen angetrieben werden, kann ein Positionierfehler infolge einer Schwingung leicht eintreten.
(2) Die Gestaltungsfreiheit ist eingeschränkt, weil die Formen der Lochhalter 106&sub1; und 106&sub2; nicht auf einfache Weise veränderbar sind, und eine komplexe Form, wie z. B. ein Kreis oder ein Oval, nicht einfach herstellbar ist.
(3) Da die Bestrahlungsfläche nicht aufeinanderfolgend entfembar ist, tritt leicht Ungleichmäßigkeit im Interferenzstreifen des Hologramms an der Grenze der Bestrahlungsflächen des Laserobjektstrahls LB und des Referenzstrahls auf.
Das Dokument US-A-4 964 684 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen holografischer Stereogrammbilder aus einer aufeinanderfolgenden Reihe von zweidimensionalen Bildern, welche andererseits auf einer Flüssigkristallmatrix erzeugt sind. In dieser Vorrichtung wird ein Holögrammstreifen H1 mit einer kohärenten Lichtquelle erzeugt, wie z. B. einer Lasereinrichtung. Der kollimierte Strahl von der Lasereinrichtung wird auf eine Strahlteileinrichtung gerichtet, der von dieser übertragene Strahl wird durch eine Linse auf einem Feinloch in einer Maske fokussiert, um einen wesentlichen Lichtquellenpunkt zu erzeugen. Dann wird das Licht von dieser Lichtquelle durch das Bild auf der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung projiziert. Der übertragene Strahl von L1 wird durch eine Linse in einem Brennpunkt auf einer Platte gesammelt. Ein Bild auf der Flüssigkristall- Anzeigematrix wird durch eine Steuereinrichtung erzeugt. Außerdem wird ein Referenzstrahl von der Strahlteileinrichtung auf einen Spiegel reflektiert. Der vom Spiegel reflektierte Strahl wird durch eine Linse auf ein Feinloch in einer Maske fokussiert. Dann wird der Referenzstrahl von der Öffnung in der Maske durch eine Linse kollimiert. Eine Maske ist eine Flüssigkristall-Anzeigematrix und ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, um eine lichtdurchlässige senkrechte Schlitzöffnung auf dem Flüssigkristall zu erzeugen und die Öffnung waagerecht und gleichzeitig im Schritt mit den auf L1 erzeugten aufeinanderfolgenden Bildern zu bewegen.
Außerdem beschreibt das Dokument US-A-5 040 864 ein optisches Koppelpunkt-Schaltmodul, welches eine räumliche Lichtmodulationseinrichtung mit einer Vielzahl von Abschnitten aufweist, die zwischen lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Eigenzuständen umschaltbar sind. Das Schaltmodul weist einen Dünnschicht-Wellenleiter auf einem Substrat auf, eine Reihenanordnung von optischen Eingangsfasern, welche entlang einer Kante des Dünnschicht-Wellenleiters angeordnet sind, und eine ähnliche Reihenanordnung von Ausgangsfasern, welche entlang einer zweiten Kante des Wellenleiters angeordnet sind. Der Wellenleiter und/oder das Substrat weisen/weist ein nichtlineares optisches Material auf. Ferner ist eine Schicht mit einem Gittermuster, welches in das nichtlineare Medium in Form von dauerhaften, aber löschbaren Hologrammen eingeschrieben wird, über dem Wellenleiter angeordnet. Die räumliche Lichtmodulationseinrichtung ist über der gemusterten Schicht angeordnet und wird von oben entweder durch kohärentes oder durch inkohärentes Licht beleuchtet. Diese räumliche Lichtmodulationseinrichtung wirkt als eine selektive Maske, so daß ein Gittermuster auf einer Schicht als Hologramme in ausgewählten Flächen eines nichtlinearen Mediums eingeschrieben werden kann. Das Lichtstrahl-Verteilungsschema ist durch Änderung des Maskenmusters der räumlichen Lichtmodulationseinrichtung umschaltbar.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Hologramms durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren zu schaffen, welches eine gute Koinzidenz eines Interferenzstreifens eines Hologramms aufweist und eine weitreichende Gestaltungsfreiheit zuläßt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms für eine optische Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren erreicht, welches aufweist:
- eine Lichtquelle zum Abstrahlen eines kohärenten Lichtstrahls,
- eine Strahlteileinrichtung mit einer Teilungsebene, welche winkelveränderbar ist, um den von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahl aufzuteilen,
- einen ersten Spiegel mit einer Spiegelebene, welche winkelveränderbar ist, um einen der durch die Strahlteileinrichtung geteilten Lichtstrahlen zu reflektieren,
- ein erstes optisches System mit veränderlicher Brennweite, um den einen durch den ersten Spiegel reflektierten Lichtstrahl in einen Lichtstrahl umzuwandeln, welcher eine gewünschte Wellenfront aufweist,
- einen ersten bewegbaren Tisch, um darauf den ersten Spiegel und das erste optische System anzuordnen,
- einen zweiten Spiegel mit einer Spiegelebene, welche winkelveränderbar ist, um den anderen durch die Strahlteileinrichtung geteilten Lichtstrahl zu reflektieren,
- ein zweites optisches System mit veränderbarer Brennweite, um den anderen durch den zweiten Spiegel reflektierten Lichtstrahl in einen Lichtstrahl umzuwandeln, welcher eine gewünschte Wellenfront aufweist,
- einen zweiten bewegbaren Tisch, um darauf den zweiten Spiegel und das zweite optische System anzuordnen,
- eine Lichtabschirmeinrichtung, welche nahe einem lichtempfindlichen Material angeordnet ist, auf welches die Lichtstrahlen vom ersten optischen System und vom zweiten optischen System gerichtet sind, die Lichtabschirmeinrichtung eine räumliche Lichtmodulationseinrichtung aufweist, mit einer Einrichtung zum Verändern der lichtdurchlässigen Fläche und der lichtundurchlässigen Fläche in Abhängigkeit von einem Eingangssignal,
- eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der räumlichen Lichtmodulationseinrichtung durch Zuführen des Eingangssignals zur räumlichen Lichtmodulationseinrichtung, und
eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Winkelausrichtung der Strahlteileinrichtung und der Spiegelebenen des ersten und des zweiten Spiegels, der Brennweiten des ersten und des zweiten optischen Systems und der Relativposition des ersten und des zweiten Tischs und des Eingangssignals zur räumlichen Lichtmodulationseinrichtung.
Weiterhin wird diese Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Herstellen eines Hologramms zum Herstellen einer optischen Hologrammeinrichtung durch. ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren erfüllt, welches die Schritte aufweist:
- Abstrahlen eines kohärenten Lichtstrahls von einer Lichtquelle,
- Aufteilen des kohärenten Lichtstrahls in zwei Lichtstrahlen mit den gewünschten Richtungen, bestimmt durch eine Strahlteileinrichtung mit einer Teilungsebene, welche winkelveränderbar ist,
- Reflektieren eines der Lichtstrahlen durch einen ersten Spiegel mit einer Spiegelebene, welche winkelveränderbar ist,
- Umwandeln des einen durch den ersten Spiegel reflektierten Lichtstrahls in einen Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront durch ein erstes optisches System mit veränderbarer Brennweite,
- Reflektieren des anderen Lichtstrahls durch einen zweiten Spiegel mit einer Spiegelebene, welche winkelveränderbar ist,
- Umwandeln des anderen durch den zweiten Spiegel reflektierten Lichtstrahls in einen Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront durch ein zweites optisches System mit veränderbarer Brennweite,
- Bewegen eines ersten und eines zweiten bewegbaren Tischs, auf welchen jeweils der erste Spiegel und das erste optische System sowie der zweite Spiegel und das zweite optische System angeordnet sind, zwischen den Belichtungen, welche so angeordnet sind, um die Lichtstrahlen zu einer Lichtabschirmeinrichtung zu leiten, welche nahe einem lichtempfindlichen Material angeordnet ist, wobei die Lichtabschirmeinrichtung eine räumliche Modulationseinrichtung aufweist,
- Verändern der lichtdurchlässigen Fläche und der lichtundurchlässigen Fläche, zwischen den Belichtungen, in Abhängigkeit von einem Eingangssignal, welches der räumlichen Modulationseinrichtung durch eine Ansteuereinrichtung zugeführt wird, und
- Steuern der Winkelausrichtung der Strahlteileinrichtung, der Spiegelebenen des ersten und des zweiten Spiegels, der Brennweiten des ersten und des zweiten optischen Systems und der Relativposition des ersten und des zweiten Tischs und des Eingangssignals zur räumlichen Lichtmodulationseinrichtung durch eine Ansteuereinrichtung während des Belichtungsprozesses.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß dem Stand der Technik zur Herstellung einer optischen Hologrammeinrichtung durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren,
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms,
Fig. 3 zeigt eine Operation einer in Fig. 2 gezeigten Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung,
Fig. 4 zeigt einen Aufbau einer in Fig. 2 gezeigten Flüssigkristalleinrichtung,
Fig. 5A und Fig. 5B zeigen Operationen der Herstellung einer optischen Hologrammeinrichtung durch ein zweimal wiederholtes Belichtungsverfahren unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms, wobei Fig. 5A eine Operation des Belichtens einer rechten Hälfte eines lichtempfindlichen Materials zeigt und Fig. 5B eine Operation des Belichtens einer linken Hälfte des lichtempfindlichen Materials zeigt,
Fig. 6 zeigt schematisch einen Aufbau einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms,
Fig. 7 zeigt schematischen den Aufbau einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms,
Fig. 8 zeigt einen Aufbau einer in Fig. 7 gezeigten Flüssigkristalleinrichtung, und
Fig. 9 zeigt schematisch einen Aufbau einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Aufbau einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms belichtet wiederholt ein Übertragungstyp-Hologramm unter Verwendung einer Flüssigkristalleinrichtung als eine räumliche Lichtmodulationseinrichtung und weist auf:
- eine Laserlichtquelle 1 zum Abstrahlen eines linear polarisierten Lichtstrahls,
- einen Halbspiegel 2 zum Aufteilen des von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlten linear polarisierten Lichtstrahls in zwei Teile,
- einen ersten Spiegel 3 zum Reflektieren des durch den Halbspiegel 2 übertragenen linear polarisierten Lichtstrahls,
- eine erste Objektivlinse 4 zum Umwandeln des durch den ersten Spiegel 3 reflektierten linear polarisierten Lichtstrahls in einen linear polarisierten Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront,
- einen zweiten Spiegel 5 zum Reflektieren des durch den zweiten Halbspiegel 2 reflektierten linear polarisierten Lichtstrahls,
- eine zweite Objektivlinse 6 zum Umwandeln des durch den zweiten Spiegel 5 reflektierten linear polarisierten Lichtstrahls in einen linear polarisierten Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront,
- eine Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10, welcher die linear polarisierten Lichtstrahlen von der ersten und der zweiten Objektivlinse 4 und 6 zugeleitet werden, und
- ein lichtempfindliches Material 7, auf welches jeder linear polarisierte Lichtstrahl, welcher durch die Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 übertragen wird, gerichtet ist. Die Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 weist eine Polarisationseinrichtung 11, eine Flüssigkristalleinrichtung 12 und eine Analysiereinrichtung 13 auf. Die Flüssigkristalleinrichtung 12 wird durch eine Ansteuereinrichtung 8 angesteuert. Eine mechanische Verschlußeinrichtung 9 ist zwischen der Laserlichtquelle 1 und dem Halbspiegel 2 angeordnet, so daß die Belichtung während der Blendensteuerung und des Positionierens der virtuellen Punktlichtquelle unterbrochen werden kann, wie nachstehend beschrieben ist.
Die gewünschte Wellenfront ist eine Wellenfront eines Lichtstrahls, welche das Auftreten einer Aberration verhindert, wenn ein Hologramm reproduziert wird. Sie hängt von Bedingungen der Reproduktion ab und kann ein Streulichtstrahl oder ein Lichtstrahl sein, welcher eine vorbestimmte Aberration und dergleichen aufweist.
Fig. 3 zeigt eine Operation der in Fig. 2 gezeigten Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10.
Die Polarisationseinrichtung 11 weist eine Polarisationsplatte auf, welche über eine Eigenschaft verfügt, nur den von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlten linear polarisierten Lichtstrahl (welcher eine Polarisationsrichtung entlang einer senkrechten Richtung in der Zeichnung besitzt) zu übertragen und den ursprünglich linear polarisierten Lichtstrahl wiederherzustellen, wenn der Polarisationszustand des jeweils linear polarisierten Lichtstrahls von den ersten und zweiten Objektivlinse 4 und 6 durch das optische System einschließlich der Laserlichtquelle 1 zur Polarisationseinrichtung 11 verändert wird. Die Polarisationsrichtungen jedes linear polarisierten Lichtstrahls von der ersten und der zweiten Objektivlinse 4 und 6 ist senkrecht ausgerichtet (parallel zur Einfallsebene der Flüssigkristalleinrichtung 12), wenn jene Lichtstrahlen durch die Polarisationseinrichtung 11 hindurchgehen.
Die Flüssigkristalleinrichtung weist einen allgemeinen TN- Flüssigkristall auf, welcher über eine Eigenschaft verfügt, eine Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtstrahls um ungefähr 90º parallel zur Einfallsebene der Flüssigkristalleinrichtung 12 zu drehen. Demgemäß wird von den durch die Polarisationseinrichtung 11 übertragenen linear polarisierten Lichtstrahlen der auf eine Fläche 12&sub2; gerichtete Lichtstrahl, an welcher eine an die Flüssigkristalleinrichtung 12 angelegte Spannung ausgeschaltet ist, in einen linear polarisierten Lichtstrahl mit einer gezeigten Polarisationsrichtung umgewandelt und dann auf die Analysiereinrichtung 13 gerichtet. Andererseits wird von den linear polarisierten Lichtstrahlen, welche durch die Polarisationseinrichtung 11 übertragen werden, der auf die Flächen 12&sub1; und 12&sub3;, an welchen die am Flüssigkristall 12 angelegte Spannung eingeschaltet ist, gerichtete Lichtstrahl, welcher nicht die Polarisationsrichtung aufweist, geändert und auf die Analysiereinrichtung 13 gerichtet.
Die Analysiereinrichtung 13 weist eine Analysierplatte auf, mit einer Eigenschaft, nur einen polarisierten Lichtstrahl mit einer durch einen Pfeil gezeigten Polarisationsrichtung zu übertragen. Von den linear polarisierten Lichtstrahlen, welche durch die Polarisationseinrichtung 11 übertragen werden, tritt nur der zu der spannungslos geschalteten Fläche 12&sub2; der Flüssigkristalleinrichtung 12 gerichtete Lichtstrahl aus der Analysiereinrichtung 13 aus, und der auf die an Spannung gelegten Flächen 12&sub1; und 12&sub3; der Flüssigkristalleinrichtung 12 gerichtete Lichtstrahl wird durch die Analysiereinrichtung 13 gesperrt. Wird im Gegensatz dazu vorgesehen, daß der polarisierte Lichtstrahl derselben Polarisationsrichtung sowohl durch die Polarisationseinrichtung 11, als auch durch die Analysiereinrichtung 13 übertragen wird, tritt der auf die Flächen 12&sub1; und 12&sub3;, an welchen Spannung anliegt, gerichtete Lichtstrahl aus der Analysiereinrichtung 13 aus.
Fig. 4 zeigt einen Aufbau der Flüssigkristalleinrichtung 12.
Die Flüssigkristalleinrichtung 12 weist einen Flüssigkristall 21 auf, eine erste und eine zweite Orientierungsschicht 22&sub1; und 22&sub2;, welche angeordnet sind, um den Flüssigkristall 21 zum Orientieren der Flüssigkristallmoleküle dazwischen zu halten, eine erste und eine zweite lichtdurchlässige Elektrode 23&sub1; und 23&sub2;, welche auf den entgegengesetzten Seiten der Orientierungsschichten 22&sub1; und 22&sub2; mit Bezug auf den Flüssigkristall 21 angeordnet sind, und eine erste und eine zweite Glasplatte 24&sub1; und 24&sub2; auf den entgegengesetzten Seiten mit Bezug auf den Flüssigkristall 21 der lichtdurchlässigen Elektroden 23&sub1; und 23&sub2;. Die erste und die zweite lichtdurchlässige Elektrode 23&sub1; und 23&sub2; weisen Anordnungen derselben Form auf, um den bestimmten Flächen zu entsprechen, und die angewendeten Spannungen werden den unterteilten Flächen von der Ansteuereinrichtung 8 zugeleitet. Demgemäß verschwindet die Drehung der Polarisationsrichtung durch den Flüssigkristall 21 nur in der Fläche, welcher die angewendete Spannung von der Ansteuereinrichtung 8 zugeleitet wird, und die Eigenschaft, Licht nicht hindurchzulassen (Sperreigenschaft für einfallendes Licht) wird durch eine Kombination mit der Analysiereinrichtung 13 erreicht. Somit wird durch Steuerung der den lichtdurchlässigen Elektroden 23&sub1; und 23&sub2; zuzuführenden Spannungen zum Ändern der Flächen des Flüssigkristalls 21, welche die Lichtdurchlässigkeit und die Lichtundurchlässigkeit aufweisen, die Öffnung der Flüssigkristalleinrichtung 12 (d. h. die Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10) wunschgemäß veränderbar.
Das lichtempfindliche Material 7 ist nahe der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 angeordnet, der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 zugewandt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das lichtempfindliche Material 7 wird den zwei linear polarisierten Lichtstrahlen ausgesetzt, welche durch die Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 übertragen werden, so daß auf dem lichtempfindlichen Material 7 ein Interferenzstreifen aufgezeichnet wird. Da die Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 10 ausreichend dünn ist und das lichtempfindliche Material 7 nahe der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 angeordnet ist, weichen selbst dann, wenn die linear polarisierten Lichtstrahlen, welche durch die erste und die zweite Objektivlinse 4 und 6 in einem spitzen Winkel auf das lichtempfindliche Material 7 gerichtet werden, die Position und die Form der Einstrahlung des linear polarisierten Lichtstrahls auf das lichtempfindliche Material 7 und die Position und die Form der Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 nicht wesentlich voneinander ab. Wenn es erwünscht ist, eine solche geringe Verschiebung auszugleichen, wird die Verschiebung der Position und der Form der Öffnung vorausgehend auf der Grundlage der Einfallswinkel der linear polarisierten Lichtstrahlen und der Dicke der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 berechnet, und diese Werte werden der Ansteuereinrichtung 8 eingegeben.
Eine Operation zum Herstellen des Hologramms durch das zweimaligem Wiederholen des Belichten unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 5A und 5B gezeigt.
Wenn eine in Fig. 5A gezeigte rechte Hälfte des lichtempfindlichen Materials 7 zu belichten ist, um einen Interferenzstreifen aufzuzeichnen, wie in Fig. 5A gezeigt ist, wird die rechte Hälfte der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 durch die Ansteuereinrichtung 8 geöffnet, und die Positionen sowie die Winkel des ersten und des zweiten Spiegels 3 und 5 sowie der ersten und der zweiten Objektivlinse 4 und 6 werden verändert, um die von der ersten und der zweiten Objektivlinse 4 und 6 ausgehenden linear polarisierten Lichtstrahlen auf die rechte Hälfte der Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 10 zu richten. Wenn andererseits die linke Hälfte des lichtempfindlichen Materials 7 zu belichten ist, um einen Interferenzstreifen aufzuzeichnen, wie in Fig. 5B gezeigt ist, wird die linke Hälfte der Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 10 durch die Ansteuereinrichtung 8 geöffnet, und die Positionen und die Winkel des ersten und des zweiten Spiegeis 3 und 5 sowie der ersten und der zweiten Objektivlinse 4 und 6 werden verändert, um die von der ersten und der zweiten Objektivlinse 4 und 6 ausgehenden linear polarisierten Lichtstrahlen auf die linke Hälfte der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 zu richten. Auf diese Weise können die rechte Hälfte und die linke Hälfte des lichtempfindlichen Materials 7 durch das ideale optische Belichtungssystem belichtet werden. Wenn die Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 zu verändern ist (Blendensteuerung) und die Positionen der Objektivlinsen 4 und 6 sowie der Spiegel 3 und 5 zu verändern sind (Positionieren der virtuellen Punktlichtquelle), wird die mechanische Verschlußeinrichtung 9 geschlossen, um das Belichten des lichtempfindlichen Materials 7 zu verhindern.
In der vorliegenden Ausführungsform können die linear polarisierten Lichtstrahlen auf die gesamte Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 gerichtet werden, ohne die Bestrahlungsfläche zu verändern, und die Bestrahlungsfläche ist durch die Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung änderbar. In diesem Fall bestrahlt ein gewünschter Lichtstrahl entsprechend der Position der Öffnung die gesamte Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10.
Da in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms das wiederholte Belichten durch Verwendung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 ausgeführt wird, ist der Positionierfehler der Bestrahlungsfläche auf dem lichtempfindlichen Material 7 durch eine Vibration infolge der Bewegung der Öffnung, wie sie in der Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß dem Stand der Technik auftritt, verhinderbar.
Die Polarisationseinrichtung 11 der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 kann ausgelassen werden, wenn keine Störung der Polarisationsrichtung des polarisierten Lichtstrahls in dem optischen System von der Laserlichtquelle 1 zur Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 vorliegt. Wenn das lichtempfindliche Material 7 durch den polarisierten Lichtstrahl bestrahlt wird, welcher ein P-polarisiertes Licht zur Einfallsebene aufweist, ist der Kontrast des Interferenzstreifens im wesentlichen hoch. Demgemäß ist die Polarisationsrichtung der von der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10 ausgehenden linear polarisierten Lichtstrahlen vorzugsweise eher senkrecht zu der Austrittsebene der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10, wie in Fig. 3 gezeigt ist, als parallel zu der Austrittsebene der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 10.
Fig. 6 zeigt schematisch einen Aufbau einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms verwendet eine Flüssigkristalleinrichtung als eine räumliche Lichtmodulationseinrichtung für das wiederholte Belichten für ein Reflexionstyp-Hologramm. Sie unterscheidet sich von der Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms in Fig. 2 dadurch, daß die erste und die zweite Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 31 und 32 angeordnet sind, um dazwischen ein lichtempfindliches Material 7 zu halten. Ein von einer ersten Objektivlinse 4 ausgehender linear polarisierter Lichtstrahl wird durch die erste Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 31 hindurch auf das lichtempfindliche Material 7 gerichtet, und ein von einer zweiten Objektivlinse 6 ausgehender linear polarisierter Lichtstrahl wird durch die zweite Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 32 hindurch auf das lichtempfindliche Material 7 gerichtet.
Die erste und die zweite Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 31 und 32 weisen denselben Aufbau wie jene in Fig. 2 gezeigte Verschlußeinrichtung 10 auf, und deren Öffnungen werden durch die Ansteuereinrichtung 8 so gesteuert, daß die von den Objektivlinsen 4 und 6 ausgehenden linear polarisierten Lichtstrahlen auf dieselbe Position auf dem lichtempfindlichen Material 7 in derselben Form gerichtet sind. Um die Positionsverschiebung der in einem spitzen Winkel auf das lichtempfindliche Material 7 gerichteten linear polarisierten Lichtstrahlen zu verhindern, sind die erste und die zweite Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 31 und 32 ausreichend dünn ausgebildet und nahe dem lichtempfindlichen Material 7 angeordnet.
Fig. 7 zeigt schematisch einen Aufbau einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms belichtet wiederholt ein Übertragungstyp-Hologramm unter Verwendung einer Flüssigkristalleinrichtung als räumliche Lichtmodulationseinrichtung und eliminiert die Ungleichmäßigkeit des Interferenzstreifens zwischen geteilten Flächen.
Die Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms der vorliegenden Ausführungsform weist eine Laserlichtquelle 41 zum Abstrahlen eines linear polarisierten Lichtstrahls auf, einen Galvano-Halbspiegel 42, welcher um eine Achse senkrecht zu einer optischen Achse des linear polarisierten Lichtstrahls drehbar ist, zum Zweiteilen des von der Laserlichtquelle 41 abgestrahlten linear polarisierten Lichtstrahls, einen ersten Galvano-Spiegel 43, welcher um eine Achse senkrecht zu der optischen Achse des linear polarisierten Lichtstrahls drehbar ist, zum Reflektieren des durch den Galvano- Halbspiegel 42 übertragenen linear polarisierten Lichtstrahls, eine erste Zoom-Linse 44 zum Umwandeln des durch den ersten Galvano-Spiegel 43 reflektierten linear polarisierten Lichtstrahls in einen linear polarisierten Lichtstrahl, welcher eine gewünschte Wellenebene aufweist, einen ersten bewegbaren Tisch 61, auf welchem der erste Galvano- Spiegel 43 und die erste Zoom-Linse 44 angeordnet sind, einen zweiten Galvano-Spiegel 45, welcher um eine Achse senkrecht zu der optischen Achse des linear polarisierten Lichtstrahls drehbar ist, zum Reflektieren des linear polarisierten Lichtstrahls, welcher durch den Galvano-Halbspiegel 42 reflektiert wird, einen zweiten Galvano-Spiegel 45, welcher um eine Achse senkrecht zu der optischen Achse des linear polarisierten Lichtstrahls drehbar ist, eine zweite Zoom- Linse 46 zum Umwandeln des linear polarisierten Lichtstrahls, welcher durch den zweiten Galvano-Spiegel 45 reflektiert wird, in einen linear polarisierten Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenebene, einen zweiten bewegbaren Tisch 62, auf welchem der zweite Galvano-Spiegel 45 und die zweite Zoom-Linse 46 angeordnet sind, eine Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 50 mit einer Polarisationseinrichtung 51, eine Flüssigkristalleinrichtung 52 und eine Analysiereinrichtung 53, auf welche die linear polarisierten Lichtstrahlen von der ersten und der zweiten Zoom-Linse gerichtet sind, eine lichtempfindliche Einrichtung 47, auf welche die durch die Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 50 übertragenen linear polarisierten Lichtstrahlen gerichtet sind, eine Ansteuereinrichtung 48 zum Ansteuern der Flüssigkristalleinrichtung 52 und eine Steuereinrichtung 60 zum Steuern der Drehungen des Galvano-Halbspiegels 42 und des ersten und des zweiten Galvano-Spiegels 43 und 45, der Brennweiten der ersten und der zweiten Zoom-Linse 46 und 47 sowie der Bewegungen des ersten und des zweiten Tisches 61 und 62.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, weist die Flüssigkristalleinrichtung 52, welche eine Komponente der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung so ist, einen Flüssigkristall 71 auf, eine erste und eine zweite Orientierungsschicht 72&sub1; und 72&sub2; zum Orientieren der Flüssigkeitsmoleküle und angeordnet zum Zwischenschichten des Flüssigkristalls, eine erste und eine zweite lichtdurchlässige Elektrode 73&sub1; und 73&sub2;, welche auf den entgegengesetzten Seiten der Orientierungsschichten 72&sub1; und 72&sub2; mit Bezug auf den Flüssigkristall 71 angeordnet sind, sowie eine erste und eine zweite Glasplatte 74&sub1; und 74&sub2;, welche auf den entgegengesetzten Seiten der lichtdurchlässigen Elektroden 73&sub1; und 73&sub2; mit Bezug auf den Flüssigkristall angeordnet sind, wie bei der in Fig. 4 gezeigten Flüssigkristalleinrichtung 12. Die Flüssigkristalleinrichtung 52 unterscheidet sich jedoch von der in Fig. 4 gezeigten Flüssigkristalleinrichtung 12 dadurch, daß die erste und die zweite lichtdurchlässige Elektrode 73&sub1; und 73&sub2; zum Anlegen der Spannungen an den Flüssigkristall 71 fein in eine Matrix unterteilt sind, wie ein Flüssigkristall-Bildschirm, so daß der Lichtdurchlässigkeitsgrad und der Lichtsperrgrad in feineren Stufen steuerbar sind.
In der Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms der vorliegenden Ausführungsform wird die Ungleichmäßigkeit des Interferenzstreifens durch das Steuern der Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 50 zum Festlegen der unterteilten Fläche und der Belichtung durch stetiges Bewegen der wesentlichen Punktlichtquellenposition des linear polarisierten Lichtstrahls verhindert, welcher auf die Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 50 entlang eines vorausgehend berechneten geometrischen Orts gerichtet ist. Die wesentliche Punktlichtquellenposition durch ununterbrochenes Drehen des Galvano-Halbspiegels 42, des ersten Galvano-Spiegels 43 und des zweiten Galvano-Spiegels 45 durch die Steuereinrichtung 60 bewegt, um die Brennweite der ersten Zoom-Linse 44 und die Brennweite der zweiten Zoom-Linse 46 stetig zü ändern und den ersten bewegbaren Tisch 61 und den zweiten bewegbaren Tisch 62 stetig zu bewegen. Die Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 50 wird durch Ändern einer Verteilung der von der Ansteuereinrichtung 48 angelegten Spannung durch die Steuereinrichtung 60 gesteuert.
Fig. 9 zeigt schematisch einen Aufbau einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms.
In der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms ist die Form der Öffnung der Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 10 rechteckförmig, wie in Fig. 5A und Fig. 5B gezeigt ist. In der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms, welche die Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung 50 aufweist, um die Feinsteuerung der Lichtdurchlässigkeit und der Lichtundurchlässigkeit zu gestatten, kann die von der Ansteuereinrichtung 48 zugeführte Ansteuerspannung durch die Steuereinrichtung 60 auf eine solche Weise gesteuert werden, daß die Öffnung der Flüssigkristall-Verschlußeinrichtung 50 die in Fig. 9 gezeigte erste bis sechste Öffnung 91 - 96 mit unterschiedlichen Kreisbggenradien aufweist. Auf diese Weise wird die Freiheit bei der Gestaltung der Strahlteileinrichtung wesentlich vergrößert.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Flüssigkristall- Verschlußeinrichtung mit der nahe an dem lichtempfindlichen Material angeordneten Lichtabschirmeinrichtung ausgestattet. Wahlweise kann die Lichtabschirmeinrichtung eine räumliche Modulationseinrichtung sein, anders als der Flüssigkristall, dessen Lichtdurchlässigkeit und Lichtundurchlässigkeit entsprechend einem Eingangssignal (einem von der Ansteuereinrichtung zugeführten Signal) gesteuert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, vielmehr sind verschiedene Abwandlungen möglich, welche jedoch als in den Rahmen der vorliegenden Ansprüche fallend anzusehen sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Belichtungsbereich wie erwünscht beim wiederholten Belichten des Hologramms änderbar. Dementsprechend kann die Gestaltungsfreiheit vergrößert werden, und der Positionierfehler der Belichtungsfläche infolge der Vibration ist ausgeschlossen. Da ferner die Belichtungsfläche stetig änderbar ist und die Zustände der Wellenfronten des Objektstrahls und des Referenzstrahls, welche auf das lichtempfindliche Material gerichtet sind, gemäß der Belichtungsfläche stetig änderbar sind, kann die Gleichmäßigkeit des Interferenzstreifens des Hologramms über dem ganzen lichtempfindlichen Material gewährleistet werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms zum Herstellen einer optischen Hologrammeinrichtung durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren, welches aufweist:

- eine Lichtquelle (1; 41) zum Abstrahlen eines kohärenten Lichtstrahls,

- eine Strahlteileinrichtung (2; 42) mit einer Teilebene, welche zum Aufteilen des von der Lichtquelle (1; 41) abgestrahlten Lichtstrahls winkelveränderbar ist,

- einen ersten Spiegel (3; 43) mit einer Spiegelebene, welche zum Reflektieren eines der durch die Strahlteileinrichtung (2; 42) geteilten Lichtstrahlen winkelveränderbar ist,

- ein erstes optisches System mit veränderbarer Brennweite (4; 44) zum Umwandeln des einen durch den ersten Spiegel (3; 43) reflektierten Lichtstrahls in einen Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront,

- einen ersten bewegbaren Tisch (61), um darauf den ersten Spiegel (3; 43) und das erste optische System (4; 44) anzuordnen,

- einen zweiten Spiegel (5; 45) mit einer Spiegelebene, welche zum Reflektieren des durch die Strahlteileinrichtung (2; 42) geteilten anderen Lichtstrahls winkelveränderbar ist,

- ein zweites optisches System mit veränderbarer Brennweite (6; 46) zum Umwandeln des anderen durch den zweiten Spiegel (5; 45) reflektierten Lichtstrahls in einen Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront,

- einen zweiten bewegbaren Tisch (62), um darauf den zweiten Spiegel (5; 45) und das zweite optische System (6; 46) anzuordnen,

- eine Lichtabschirmeinrichtung (10; 50), nahe eines lichtempfindlichen Materials (7; 47) angeordnet, auf welches die Lichtstrahlen vom ersten optischen System (4; 44) und vom zweiten optischen System (6; 46) gerichtet sind, die Lichtabschirmeinrichtung (10; 50) mit einer räumlichen Lichtmodulationseinrichtung (12; 52), welche eine Einrichtung zum Ändern der Lichtdurchlaßfläche (122) und der Lichtsperrfläche (12&sub1;, 12&sub3;) in Abhängigkeit von einem Eingangssignal aufweist,

- eine Ansteuereinrichtung (8; 48) zum Ansteuern der räumlichen Lichtmodulationseinrichtung (12; 52) durch Zuführen des Eingangssignals zur räumlichen Lichtmodulationseinrichtung (12; 52) und

- eine Steuereinrichtung (60) zum Steuern der Winkelausrichtung der Strahlteileinrichtung (2; 42) und der Spiegelebenen des ersten und des zweiten Spiegels (3, 5; 43, 45), der Brennweiten des ersten und des zweiten optischen Systems (4, 6; 44, 46), der Relativposition des ersten und des zweiten Tischs (61, 62) und des Eingangssignals zur räumlichen Lichtmodulationseinrichtung.

2. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß Anspruch 1, wobei die räumliche Lichtmodulationseinrichtung (12; 52) eine Flüssigkristalltafel ist.

3. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß Anspruch 1, wobei die Ansteuereinrichtung (8; 48) die Form der Lichtdurchlaßfläche (122) stetig ändert.

4. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß Anspruch 1, wobei die Strahlteileinrichtung (2; 42) ein Halbspiegel ist.

5. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß Anspruch 1, wobei die gewünschte Wellenfront jener des gestreuten Lichts entspricht.

6. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß Anspruch 1, wobei die gewünschte Wellenfront eine vorbestimmte Aberration aufweist.

7. Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms gemäß Anspruch 1, wobei mindestens ein Abschnitt der Grenzlinie zwischen der Lichtdurchlaßfläche (12&sub2;) und der Lichtsperrfläche (12&sub1;, 12&sub3;) einen gekrümmten Linienabschnitt aufweist.

8. Verfahren zum Herstellen eines Hologramms zum Herstellen einer optischen Hologrammeinrichtung durch ein Wiederholungs-Belichtungsverfahren, welches die Schritte aufweist:

- Abstrahlen eines kohärenten Lichtstrahls von einer Lichtquelle (1; 41),

- Aufteilen des kohärenten Lichtstrahls in zwei Lichtstrahlen mit den gewünschten Richtungen, welche durch eine Strahlteileinrichtung (2; 42) mit einer winkelveränderbaren Teilungsebene bestimmt sind,

- Reflektieren eines der Lichtstrahlen durch einen ersten Spiegel (3; 43) mit einer Spiegelebene, welche winkelveränderbar ist,

- Umwandeln des einen durch den ersten Spiegel (3; 43) reflektierten Lichtstrahls durch ein erstes optisches System mit veränderbarer Brennweite (4; 44) in einen Lichtstrahl mit einer gewünschten Wellenfront,

- Reflektieren des anderen Lichtstrahls durch einen zweiten Spiegel (5; 45) mit einer Spiegelebene, welche winkelveränderbar ist,

- Verbinden des anderen durch den zweiten Spiegel (5; 45) reflektierten Lichtstrahls mit einem Lichtstrahl, welcher eine gewünschte Wellenfront aufweist, durch ein zweites optisches System mit veränderbarer Brennweite (6; 46),

- Bewegen eines ersten und eines zweiten bewegbaren Tischs (62) zwischen den Belichtungen, auf welchen jeweils der erste Spiegel (3; 43) und das erste optische System (6; 46) sowie der zweite Spiegel (5; 45) und das zweite optische System (6; 46) so angeordnet sind, daß die Lichtstrahlen zu einer Lichtabschirmeinrichtung (10; 50) gerichtet werden, welche nahe einem lichtempfindlichen Material angeordnet ist, wobei die Lichtabschirmeinrichtung (10; 50) eine räumliche Lichtmodulationseinrichtung (12; 52) einschließt,

- Verändern der Lichtdurchlaßfläche (122) und der Lichtsperrfläche (12&sub1;, 12&sub3;) zwischen den Belichtungen in Abhängigkeit von einem Eingangssignal, welches der räumlichen Lichtmodulationseinrichtung (12; 52) durch eine Ansteuereinrichtung (8; 48) zugeführt wird, und

- Steuern der Winkelausrichtung der Strahlteileinrichtung (2; 42) und der Spiegelebenen des ersten und des zweiten Spiegels (3, 5; 43, 45) während des Belichtungsprozesses, der Brennweiten des ersten und des zweiten optischen Systems (4, 6; 44, 46) sowie der Relativposition des ersten und des zweiten Tischs (61, 62) und des Eingangssignals zur räumlichen Lichtmodulationseinrichtung durch eine Steuereinrichtung (60).