EP2307930A1 - Verfahren zur herstellung von mikrostrukturen in einem speichermedium - Google Patents

Verfahren zur herstellung von mikrostrukturen in einem speichermedium

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EP2307930A1
EP2307930A1 EP09778726A EP09778726A EP2307930A1 EP 2307930 A1 EP2307930 A1 EP 2307930A1 EP 09778726 A EP09778726 A EP 09778726A EP 09778726 A EP09778726 A EP 09778726A EP 2307930 A1 EP2307930 A1 EP 2307930A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
labeling
track
writing beam
label
writing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09778726A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Noehte
Robert Thomann
Matthias Gerspach
Christoph Dietrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scribos GmbH
Original Assignee
Tesa Scribos GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa Scribos GmbH filed Critical Tesa Scribos GmbH
Publication of EP2307930A1 publication Critical patent/EP2307930A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
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    • G03H2270/20—Shape
    • G03H2270/23—Ribbon shaped, e.g. holographic foil

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing microstructures in a storage medium according to the preamble of claim 1 and to a lithograph for producing microstructures according to the preamble of claim 10. 5
  • artificially generated structures consist of a collection of individual structures, each having a size usually in the range of about 0.1 .mu.m to about 100 .mu.m, in particular to about 50 microns.
  • These individual structures are usually lithographically generated dots which together form the microstructure.
  • a preferred embodiment of such a microstructure is a computer-generated hologram.
  • Digital holograms are two-dimensional holograms consisting of individual points with different optical properties and from which images and / or data are reproduced when illuminated by a coherent electromagnetic wave, in particular a light wave, by diffraction in transmission or reflection.
  • the different optical properties of the individual dots can be transmission or reflection properties, for example caused by surface topography, varying optical path lengths in the material of the storage medium (refractive indices) or color values of the material.
  • the optical properties of the individual dots required to obtain a hologram are calculated by a computer, which are what are known as computer-generated holograms (CGH).
  • CGH computer-generated holograms
  • the individual points of the hologram inscribed in the memory material, wherein the focus of the write beam is in the region of the surface or in the material of the storage medium. Focusing causes a small area of influence on the material of the storage medium in the area of the focus, so that a multiplicity of points of the hologram can be written in a small area.
  • the optical property of each written point is set by a material change in the storage medium. It depends on the intensity of the writing beam.
  • the writing beam is moved in two dimensions with varying intensity relative to the surface of the storage medium.
  • the modulation of the intensity of the writing beam takes place either via an internal modulation of the light source, for example a laser diode, or via an external modulation of a writing beam outside the light source, for example with the aid of optoelectronic elements.
  • the light source may be formed as a pulsed laser whose pulse lengths are controllable, so that over the pulse lengths, a control of the intensity of the writing beam can be done.
  • the computer-generated hologram By scanning the intensity-modulated write beam, a surface with an irregular point distribution, the computer-generated hologram, thus arises.
  • This can be used to identify and individualize any objects.
  • it may contain, in particular, individualized information, such as a serial number, information about the distribution channel, etc.
  • An areal inscription can also be achieved, in particular, by using a Grating Light Valve (GLV), in that the GLV is used as a line light modulator and a relative movement of the writing beam (writing line) to the storage medium takes place in only one direction.
  • GLV is known, for example, from Silicon Light Machines.
  • Another way to achieve a flat label is to generate a plurality of individual beams by means of a beam multiplier. These then hit a multi-channel spatial light modulator, where they are individually modulated.
  • the individual beams reflected by the SLM are each essentially single-mode beams, and subsequent optics reproduce this plurality of individual beams onto the storage medium. Again, depending on the configuration, only a relative movement in one direction is required.
  • a high resolution is required, which can only be achieved by means of special lithographic systems.
  • the resolution of these systems should be about 25,000 dpi or more.
  • this form of holography only comparatively small areas are described. These are for example 1 - 50 mm 2 , with other sizes are possible in principle.
  • the accuracy of the writing raster should be about ⁇ 1 mm in both orthogonal directions in a lithographer for making computer-generated holograms of, for example, 1000 x 1000 dots on an area of 1 mm x 1 mm.
  • the write speed should be about 1-200 megapixels / second, so that, depending on size, a computer-generated hologram can be written in the time of about 0.1-1 second.
  • lithographic systems which fulfill the above-mentioned requirements (EP 1 377 880 B1, EP 1 373 981 B1).
  • These lithographic systems have in common that the inscription of the storage material is made in a defined labeling section.
  • the storage material usually a ribbon-shaped storage material or labels, which are arranged on a carrier tape, is moved along a labeling track through the labeling section.
  • the writing beam is moved over the storage material and its intensity is controlled according to the hologram to be written.
  • the label is discontinuous, since it has to wait until the next label has reached the labeling section.
  • the present invention is based on the problem to provide a method for the production of microstructures, in particular computer-generated holograms, in which memory materials can be labeled at a higher speed, as well as to specify a suitable lithograph.
  • the present invention solves the above-described problem in a method according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1 and in a method according to the preamble of claim 6 by the features of the characterizing part of claim 6.
  • a side-by-side solution provides a lithograph according to claim 12 ready.
  • Preferred embodiments and further developments are the subject of the respective subclaims.
  • the present invention is based initially on the finding that the production of a plurality of microstructures arranged one behind the other is subject to a dead time with the conventional methods. In this dead time, a material transport takes place in the labeling section of the writing beam, while the writing beam is not used during this time.
  • the writing beam is moved in one or two dimensions relative to the storage material and the microstructure, in particular a computer-generated hologram, is written. Since the provision of a write beam is associated with high costs, the provision of an additional write beam should be avoided as far as possible even when increasing the production cycle of lithographically generated microstructures. Therefore, in the present case, a method has been developed for keeping the dead time for the writing beam as low as possible. This is achieved by not only providing a single marking track as previously, on which the storage material is provided for labeling, but that at least one, possibly even more, further labeling tracks are provided. Labeling track is a web along which continuous or discontinuous storage material is provided for inscription with a microstructure, in particular a computer-generated hologram. This happens in particular in such a way that the storage material is moved along the labeling track in the direction of travel.
  • the write beam is then deflected after a write operation in the labeling section of a first labeling track on the labeling section of the next labeling track to make there another labeling process can.
  • the deflection of the write beam can be done relatively quickly, namely much faster than the material transport of the memory material, so that the dead time between the production of two microstructures is significantly reduced.
  • the writing beam is deflected from the labeling track to the labeling track until it is redirected to the first labeling track after reaching the last marking track.
  • the relative movement of the writing beam to the storage medium is preferably effected by a movement of the storage material in the running direction and a deflection of the writing beam transversely to the running direction.
  • the plurality of labeling tracks are provided parallel to each other. This is particularly advantageous in view of a space-saving arrangement and the simplest possible control of the transport of the storage medium and the deflection of the writing beam.
  • the labeling of a storage material provided along a labeling track is carried out only within a defined labeling section.
  • the writing beam can be moved only within this labeling section relative to the storage medium, there to make the pointwise labeling. It can be provided that the write beam is movable only perpendicular to the running direction of the storage material, so a flat label only by the combination of a movement of the memory material along the labeling track and a movement of the writing beam is made perpendicular to this direction. Alternatively, however, it can also be provided that the writing beam is movable both in a direction parallel to the marking track (X-direction) and perpendicular thereto (Y-direction).
  • the introduction of the microstructure into the storage material can take place in different ways.
  • the storage material may be continuously moved along the label track; in this case, a movement of the writing beam transversely, in particular perpendicularly, to the marking track is sufficient.
  • the storage material can also be moved discontinuously along the labeling track.
  • a planar control so in the X and Y direction of the writing beam is required.
  • a planar exposure by a line-shaped exposure for example by means of GLV or SLM
  • Labeling areas are provided on a label track.
  • the writing beam is after labeling of the storage material in a labeling area in another labeling area redirected on the same labeling track.
  • the storage material is accelerated and moved only after labeling in at least two labeling areas.
  • a deflection of the writing beam in the first labeling area is thus used that the deflection of the writing beam can be done faster than the material feed in the respective labeling area.
  • the material transport can then take place over a greater distance and thereby at an increased speed.
  • the material transport is thus discontinuous.
  • a material transport can already take place during the inscription within a labeling area.
  • Crucial is that the material transport does not have to wait until the next label can start. Limiting this is now only the deflection of the writing beam.
  • the deflection of the write beam is performed such that the light path of the write beam to be inscribed memory material remains substantially constant regardless of the respective labeling area or of the respective labeling track.
  • a height control for focusing the writing beam into the desired depth of the storage material is of crucial importance.
  • the light path should be constant from the source of the writing beam to the storage material to be inscribed, independently of the respective labeling track or the respective labeling section in which the storage material currently being written is arranged.
  • the lithograph can thus have a single height control, which carries out a uniform control of the writing beam for all marking tracks together. An additional effort for several height controls can be avoided.
  • the deflection of the write beam is such that the light path in
  • the deflection of the writing beam is electro-optical and / or electromechanical.
  • the deflection can be done for example by means of a galvanometer, a polygon or an electro-optical switch.
  • Such embodiments are particularly suitable for performing the fastest possible deflection of the writing beam and thus to reduce the dead time.
  • the storage material can be in strip form, for example. There are then preferably provided a plurality of such storage tapes, which are each moved along a labeling track. Alternatively, however, it is also possible for a single storage band to be provided that covers a plurality of labeling tracks or a plurality of labeling sections. The inscription is still carried out in each of the adjacent juxtaposed labeling tracks or the successively arranged labeling sections. In the case of a band-shaped storage material, after the inscription, the band is preferably further processed into individual labels, for example by a stamping or cutting process. Preferably, however, labels are used directly as storage material.
  • the individual labels into which a respective microstructure, in particular a computer-generated hologram, is then introduced, are arranged on a carrier tape.
  • the labels are arranged one behind the other along a labeling track, so that they each reach the labeling section by the movement of the carrier tape.
  • a separate carrier tape is provided for each labeling track, here too but only a single carrier tape may be provided which extends across the width of a plurality of labeling tracks.
  • a plurality of labels on the carrier tape are preferably arranged not only one behind the other along a labeling track, but also side by side (optionally offset in the opposite direction), so that in turn several labeling tracks are formed.
  • the storage material is moved on the labeling tracks in the case of a continuous further movement at the same speed or is moved in the case of a discontinuous further movement with the same timing, the timing for the individual labeling tracks can be offset in time.
  • the speed and timing are closely matched to the labeling duration for a microstructure and the time for the writing beam to shift from the labeling track to the labeling track.
  • a lithograph according to the invention for generating microstructures, in particular computer-generated holograms, in a memory material has a light source for generating the light beam, usually a laser, and drive means for moving the write beam within the labeling section. These drive means may be provided, for example, electromechanically and / or electro-optically. Furthermore, the lithographer has at least one objective for focusing the writing beam onto the storage material. Depending on the configuration, one or more lenses may form the focusing device for the writing beam. For generating the microstructures, a plurality of labeling tracks are then provided, on each of which storage material is arranged. So that the labeling can be carried out on the respective labeling tracks, the lithograph has a deflection means for deflecting the writing beam from one marking track to the next marking track.
  • Suitable deflecting means for the writing beam are electro-optical and / or electromechanical means, for example a galvanometer, a polygon or an electro-optical structure.
  • at least one lens is provided for each labeling track or each labeling section, whereby an optimal focusing of the writing beam for the respective labeling track can be achieved.
  • each labeling track is assigned at least one fixed labeling section, the writing beam can be moved only within this labeling section.
  • the individual labeling sections of the labeling tracks are arranged offset in a further preferred embodiment also to each other against the direction of travel. This makes it possible to achieve the same light path for the writing beam in the simplest possible way, regardless of the label track.
  • FIG. 1 in a schematic representation of a lithograph
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the deflection of the writing beam in the
  • Fig. 3 is a schematic representation of a plan view of several labeling tracks
  • Fig. 4 in a schematic representation of an alternative to Fig. 2 deflection of the writing beam.
  • a lithograph 1 shows an exemplary embodiment of a lithograph 1 according to the invention for generating computer-generated holograms in a memory material 2, which is arranged on a carrier tape 3.
  • the storage material 2 is in the present case in the form of labels, which are each arranged one behind the other on a plurality of carrier tapes 3.
  • a light source 4 for generating a write beam 5 is here and preferably provided in the form of a laser, alternatively, a laser diode or other light source is possible.
  • the writing beam 5 is thus presently designed as a laser beam.
  • the lithograph 1 further comprises drive means (not shown) for moving the write beam 5 relative to the storage material 2.
  • the drive means are in the present case formed by a drive of the carrier tape 3 (not shown) in the X direction and a scanning mirror 6 for the writing beam 5.
  • the scanning mirror is designed as a galvanically driven scanning mirror 6 and in the present case makes it possible to move the writing beam 5 in a direction perpendicular to the plane of the drawing (FIG. 1) (Y-direction).
  • the drive means can also move the write beam directly in the X and Y directions.
  • the mirror 6 represents an X-scanning mirror arrangement.
  • the galvanic scanning mirror 6 it is also possible, for example, to use a rotatable polygon mirror.
  • the arranged on the carrier tape 3 storage material 2 is in this case continuously moved in the X direction at a constant speed, so that a flat label can be done by the superposition of the movement of the memory material in the X direction and the write beam in the Y direction.
  • the memory material 5, for example can be moved on clocked. The timing may be such that first a line of a hologram is written, then the memory material 2 is advanced one step, another line is written, etc. If the write beam 5 itself can be moved in the X and Y directions, the clocking can Also done so that the memory material 2 is moved into the labeling area, a complete caption takes place and while the writing beam is deflected to the next labeling track, the next memory material 2 is moved into the labeling area.
  • a beam expander or collimator 7 is furthermore arranged in the beam path behind the scanning mirror 6, in order to produce an expanded writing beam 5.
  • a system for autofocusing / height regulation of the writing beam 5 is preferably also provided on the storage material 2 (not shown). This system can be uniformly provided for all labeling tracks, so that the look is designed as simple as possible.
  • FIG. 2 shows the lithograph 1 in a schematic representation from a different perspective. It can be seen here that behind the beam-shaping optics 7 deflection means 10 are provided for deflecting the writing beam 5 from a first labeling track A to another labeling track B. Furthermore, the deflection means 10 are also suitable for making a deflection from the marking track B to a further marking track C and from the marking track C back to the marking track A.
  • the deflection means 10 are presently provided in the form of galvanomirrors.
  • Memory material 2 different, ie in the plane of Fig. 2 vertical
  • the arrangement of the lithograph 1 takes place here and preferably such that the
  • Total light path of the writing beam 5 for each labeling track is substantially identical. This allows an elaborate height adjustment, which is optimal for
  • Focusing the writing beam 5 is required to be avoided for each label track, but a common height control is sufficient.
  • Fig. 3 shows the labeling tracks A, B, C in plan view. It can be seen that memory material 2 is arranged in the form of labels on each labeling track A, B, C. Along each labeling track several labels 2 are arranged one behind the other on a carrier tape 3.
  • each a labeling area 11 is shown on the labeling tracks A, B, C also each a labeling area 11 is shown.
  • a label 2 can only be labeled with a computer-generated hologram if it is located within the respective labeling area 11.
  • the labeling areas 11 of the respective labeling tracks A, B, C are arranged offset from one another in the opposite direction to the running direction. By this staggered
  • the lithograph has, as before, a light source 4 in the form of a laser, a scanning mirror 6 and a beam shaping optics 7. In the light path behind the lithograph
  • Beam shaping optics 7 deflection means 10 are provided for deflecting the writing beam 5. In contrast to the embodiment described above, there is now no deflection of the writing beam 5 from one labeling track to the next labeling track, but from one labeling area 11 to the next
  • Fig. 4 shows labels 2 as a memory material, which are arranged one behind the other on a conveyor belt in the running direction (x-direction).
  • the first label 2a has just left the first labeling area 11a, while the second label 2b is completely arranged in the second labeling area 11b and is just labeled there.
  • the conveyor belt is moved evenly, so that the writing beam 5 only has to be moved in the direction perpendicular to the running direction of the labels 2 in order to achieve a flat inscription.
  • the writing beam is deflected by means of the deflection device 10 into the third labeling area 11c.
  • the third label 2c has already reached this area and can be labeled there.
  • the conveyor belt After writing the writing beam 5 is then redirected to the first labeling area 11a. During this latter deflection, the conveyor belt is accelerated, so that the next three labels 2 are transported to the respective labeling sections 11.
  • the conveyor belt during the deflection of the writing beam 5 is basically and only once during the deflection of the last to the first labeling area is moved at an increased speed.
  • the labels 2 are arranged on the conveyor belt in such a way that they all reach a labeling area 11 at the same time.
  • the deflection means 10 are also suitable, a deflection of the labeling track B to another labeling track C and of the Marking track C back to the marking track A make.
  • the deflection means 10 are presently provided in the form of galvanomirrors. Alternatively, for example, simple deflection mirrors, a polygon or electro-optical switches can be used. Furthermore, it becomes clear from FIG. 2 that not only is an objective 8 provided for focusing the writing beam 5, but that each labeling track A, B, C is assigned its own objective 8.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Mikrostrukturen in einem Speichermedium, bei dem ein Schreibstrahl auf eine Beschriftungsspur ausgerichtet, auf ein dort angeordnetes Speichermaterial fokussiert und relativ zum Speichermaterial bewegt wird, bei dem die Mikrostruktur durch punktweises Einbringen von Strahlungsenergie in das Speichermaterial eingeschrieben wird, und bei dem das Speichermaterial kontinuierlich oder diskontinuierlich entlang der Beschriftungsspur - Laufrichtung - weiterbewegt wird. Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine weitere Beschriftungsspur für ein weiteres Speichermedium vorgesehen wird und dass der Schreibstrahl nach Beschriftung eines Speichermediums auf der ersten Beschriftungsspur auf die nächste Beschriftungsspur umgelenkt wird.

Description

tesa scribos GmbH Heidelberg
S Beschreibung
Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen in einem Speichermedium 0
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu Erzeugung von Mikrostrukturen in einem Speichermedium gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie einen Lithographen zur Erzeugung von Mikrostrukturen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10. 5
Als Mikrostruktur werden im Folgenden künstlich erzeugte Strukturen bezeichnet, die aus einer Ansammlung von Einzelstrukturen, die jeweils eine Größe üblicherweise im Bereich von etwa 0,1 μm bis etwa 100 μm, insbesondere bis etwa 50 μm aufweisen. Bei diesen Einzelstrukturen handelt es sich üblicherweise um lithographisch erzeugte Punkte, die0 gemeinsam die Mikrostruktur ausbilden. Eine bevorzugte Ausgestaltung einer derartigen Mikrostruktur ist ein computergeneriertes Hologramm.
Digitale Hologramme sind zweidimensionale Hologramme, die aus einzelnen Punkten mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften bestehen und aus denen bei Beleuchtung mit5 einer kohärenten elektromagnetischen Welle, insbesondere einer Lichtwelle, durch Beugung in Transmission oder Reflexion Bilder und/oder Daten reproduziert werden. Die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der einzelnen Punkte können Transmissionsoder Reflexionseigenschaften sein, beispielsweise hervorgerufen durch Oberflächentopographie, variierende optische Weglängen im Material des0 Speichermediums (Brechungsindizes) oder Farbwerte des Materials.
Die zur Erzielung eines Hologramms erforderlichen optischen Eigenschaften der einzelnen Punkte werden von einem Computer berechnet, es handelt sich somit um so genannte computergenerierte Hologramme (CGH). Mit Hilfe eines fokussierten5 Schreibstrahls werden während des Schreibens des computergenerierten Hologramms die einzelnen Punkte des Hologramms in das Speichermaterial eingeschrieben, wobei der Fokus des Schreibstrahls im Bereich der Oberfläche oder im Material des Speichermediums liegt. Eine Fokussierung bewirkt im Bereich des Fokus eine geringe Einwirkungsfläche auf das Material des Speichermediums, so dass eine Vielzahl von Punkten des Hologramms in einem kleinen Bereich geschrieben werden kann. Die optische Eigenschaft des jeweils geschriebenen Punktes wird durch eine Materialveränderung im Speichermedium eingestellt. Sie hängt dabei von der Intensität des Schreibstrahls ab. Zum Schreiben wird der Schreibstrahl in zwei Dimensionen mit variierender Intensität relativ zur Oberfläche des Speichermediums bewegt. Die Modulation der Intensität des Schreibstrahls erfolgt dabei entweder über eine interne Modulation der Lichtquelle, beispielsweise eine Laserdiode, oder über eine externe Modulation eines Schreibstrahls außerhalb der Lichtquelle, beispielsweise mit Hilfe von optoelektronischen Elementen. Darüber hinaus kann die Lichtquelle als gepulster Laser ausgebildet sein, dessen Pulslängen steuerbar sind, so dass über die Pulslängen eine Steuerung der Intensität des Schreibstrahls erfolgen kann.
Durch das Abscannen des intensitätsmodulierten Schreibstrahls entsteht somit eine Fläche mit einer unregelmäßigen Punkteverteilung, das computergenerierte Hologramm. Dieses kann zum Kennzeichnen und Individualisieren beliebiger Gegenstände eingesetzt werden. Es kann hierzu insbesondere individualisierte Information, wie zum Beispiel eine Seriennummer, Information zum Vertriebsweg etc. enthalten.
Eine flächige Beschriftung kann insbesondere auch durch Verwendung eines Gräting Light Valve (GLV) erzielt werden, indem das GLV als Zeilenlichtmodulator eingesetzt wird und eine Relativbewegung von Schreibstrahl (Schreibzeile) zu Speichermedium in nur einer Richtung erfolgt. Ein GLV ist beispielsweise von der Firma Silicon Light Machines bekannt. Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer flächigen Beschriftung besteht darin, mittels eines Strahlvervielfachers eine Vielzahl von Einzelstrahlen zu erzeugen. Diese treffen dann auf einen vielkanaligen Raumlichtmodulator, und werden dort einzeln moduliert. Die einzelnen vom SLM reflektierten Strahlen sind jeder im wesentlichen single-mode Strahlen und eine nachfolgende Optik bildet diese Mehrzahl von Einzelstrahlen auf das Speichermedium ab. Auch hier ist je nach Ausgestaltung nur eine Relativbewegung in einer Richtung erforderlich. Zur Herstellung von Mikrostrukturen, insbesondere computergenerierten Hologramme, ist eine hohe Auflösung erforderlich, die nur mittels spezieller lithographischer Systeme erlangt werden kann. Die Auflösung dieser Systeme sollte etwa 25.000 dpi oder mehr betragen. Ferner werden bei dieser Form der Holographie nur vergleichsweise kleine Flächen beschrieben. Diese sind beispielsweise 1 - 50 mm2, wobei grundsätzlich auch andere Größen möglich sind. Die Genauigkeit des Schreibrasters sollte bei einem Lithographen zur Herstellung computergenerierter Hologramme von beispielsweise 1000 x 1000 Punkten auf einer Fläche von 1 mm x 1 mm etwa ± 1 mm in beide orthogonale Richtungen betragen. Darüber hinaus sollte die Schreibgeschwindigkeit etwa 1-200 Megapixel/Sekunde betragen, damit jeweils, größenabhängig ein computergeneriertes Hologramm in der Zeit von ca. 0,1-1 Sekunde geschrieben werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind lithographische Systeme bekannt, die die oben genannten Anforderungen erfüllen (EP 1 377 880 B1 , EP 1 373 981 B1). Diesen lithographischen Systemen ist gemeinsam, dass die Beschriftung des Speichermaterials in einem definierten Beschriftungsabschnitt vorgenommen wird. Zur Beschriftung wird das Speichermaterial, üblicherweise ein bandförmiges Speichermaterial oder Etiketten, die auf einem Trägerband angeordnet sind, entlang einer Beschriftungsspur durch den Beschriftungsabschnitt bewegt. Wenn das Speichermaterial den Beschriftungsabschnitt erreicht hat, wird der Schreibstrahl über das Speichermaterial bewegt und dessen Intensität entsprechend dem zu schreibenden Hologramm gesteuert. Insbesondere wenn Etiketten beschriftet werden sollen, erfolgt die Beschriftung dabei diskontinuierlich, da abgewartet werden muss, bis das nächste Etikett den Beschriftungsabschnitt erreicht hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen, insbesondere computergenerierten Hologrammen, zu schaffen, bei dem Speichermaterialien mit höherer Geschwindigkeit beschriftet werden können, sowie einen geeigneten Lithographen anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst das zuvor beschriebene Problem bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 sowie bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 6. Eine nebengeordnete Lösung stellt ein Lithograph gemäß Anspruch 12 bereit. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Der vorliegenden Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, dass die Herstellung mehrerer hintereinander angeordneter Mikrostrukturen mit den herkömmlichen Verfahren einer Totzeit unterliegen. In dieser Totzeit erfolgt ein Materialtransport in den Beschriftungsabschnitt des Schreibstrahls, der Schreibstrahl hingegen wird währenddessen nicht genutzt. Nachdem das Speichermaterial den Beschriftungsabschnitt erreicht hat, wird der Schreibstrahl in einer oder zwei Dimensionen relativ zum Speichermaterial bewegt und die Mikrostruktur, insbesondere jedenfalls ein computergeneriertes Hologramm, eingeschrieben. Da die Bereitstellung eines Schreibstrahls mit hohen Kosten verbunden ist, sollte auch bei Erhöhung des Produktionstaktes von lithographisch erzeugten Mikrostrukturen nach Möglichkeit die Bereitstellung eines zusätzlichen Schreibstrahls vermieden werden. Es wurde daher vorliegend ein Verfahren entwickelt, um die Totzeit für den Schreibstrahl so gering wie möglich zu halten. Dies wird dadurch erzielt, dass nicht nur wie bisher eine einzelne Beschriftungsspur vorgesehen ist, auf der das Speichermaterial zur Beschriftung bereit gestellt wird, sondern dass mindestens eine, gegebenenfalls auch mehrere weitere Beschriftungsspuren vorgesehen werden. Als Beschriftungsspur wird eine Bahn bezeichnet entlang der kontinuierlich oder diskontinuierlich Speichermaterial zur Beschriftung mit einer Mikrostruktur, insbesondere einem computergenerierten Hologramm, bereitgestellt wird. Dies geschieht insbesondere derart, dass das Speichermaterial entlang der Beschriftungsspur in Laufrichtung bewegt wird.
Der Schreibstrahl wird dann nach einem Schreibvorgang im Beschriftungsabschnitt einer ersten Beschriftungsspur auf den Beschriftungsabschnitt der nächsten Beschriftungsspur umgelenkt, um dort einen weiteren Beschriftungsvorgang vornehmen zu können. Die Umlenkung des Schreibstrahls kann dabei relativ schnell erfolgen, nämlich deutlich schneller als der Materialtransport des Speichermaterials, so dass die Totzeit zwischen der Herstellung zweier Mikrostrukturen deutlich reduziert wird. Je nach Anzahl Beschriftungsspuren wird der Schreibstrahl von Beschriftungsspur zu Beschriftungsspur umgelenkt, bis er nach Erreichen der letzten Beschriftungsspur wieder auf die erste Beschriftungsspur zurückgelenkt wird. Die Relativbewegung des Schreibstrahls zum Speichermedium erfolgt bevorzugt durch eine Bewegung des Speichermaterials in Laufrichtung und eine Ablenkung des Schreibstrahls quer zur Laufrichtung. Grundsätzlich sind aber auch andere Ablenkungen des Schreibstrahls, insbesondere auch eine 2-D- Ablenkung denkbar. In bevorzugter Ausgestaltung werden die mehreren Beschriftungsspuren parallel zueinander vorgesehen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine platzsparende Anordnung sowie eine möglichst einfache Steuerung des Transports des Speichermediums sowie der Umlenkung des Schreibstrahls besonders vorteilhaft.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens ist weiter vorgesehen, dass die Beschriftung eines entlang einer Beschriftungsspur vorgesehenen Speichermaterials nur innerhalb eines festgelegten Beschriftungsabschnitts vorgenommen wird. Der Schreibstrahl kann dabei nur innerhalb dieses Beschriftungsabschnitts relativ zum Speichermedium bewegt werden, um dort die punktweise Beschriftung vorzunehmen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schreibstrahl nur senkrecht zur Laufrichtung des Speichermaterials bewegbar ist, also eine flächige Beschriftung nur durch die Kombination aus einer Bewegung des Speichermaterials entlang der Beschriftungsspur und einer Bewegung des Schreibstrahls senkrecht zu dieser Richtung, vorgenommen wird. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass der Schreibstrahl sowohl in einer Richtung parallel zur Beschriftungsspur (X-Richtung) als auch senkrecht dazu (Y- Richtung) bewegbar ist.
Je nach Ausgestaltung kann die Einbringung der Mikrostruktur in das Speichermaterial in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen. Das Speichermaterial kann beispielsweise kontinuierlich entlang der Beschriftungsspur weiter bewegt werden; in diesem Fall ist eine Bewegung des Schreibstrahls quer, insbesondere senkrecht, zur Beschriftungsspur ausreichend. Das Speichermaterial kann aber auch diskontinuierlich entlang der Beschriftungsspur weiter bewegt werden. In diesem Fall ist eine flächige Steuerung, also in X- und Y-Richtung des Schreibstrahls erforderlich. Auch kann eine flächige Belichtung durch eine zeilenförmige Belichtung (beispielsweise mittels GLV oder SLM) und eine überlagerte Relativbewegung von Belichtungszeile und Speichermaterial in nur einer Richtung erfolgen.
Ferner wird ein alternatives Verfahren vorgeschlagen, bei dem mehrere
Beschriftungsbereiche auf einer Beschriftungsspur vorgesehen sind. Entgegen den bekannten Verfahren wird der Schreibstrahl nach erfolgter Beschriftung des Speichermaterials in einem Beschriftungsbereich in einen weiteren Beschriftungsbereich auf derselben Beschriftungsspur umgelenkt. Das Speichermaterial wird erst nach Beschriftung in mindestens zwei Beschriftungsbereichen beschleunigt und weiterbewegt. In dieser Zeit erfolgt wiederum eine Umlenkung des Schreibstrahls in den ersten Beschriftungsbereich. Auch bei dieser Verfahrensweise wird somit genutzt, dass die Umlenkung des Schreibstrahls schneller erfolgen kann als der Materialvorschub in den jeweiligen Beschriftungsbereich. Zudem kann der Materialtransport anschließend über eine größere Wegstrecke und dabei mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgen. Der Materialtransport erfolgt somit diskontinuierlich. Gegebenenfalls kann dabei auch bereits während der Beschriftung innerhalb eines Beschriftungsbereiches ein Materialtransport erfolgen. Entscheidend jedoch ist, dass der Materialtransport nicht abgewartet werden muss, bis die nächste Beschriftung starten kann. Begrenzend hierfür ist nunmehr lediglich die Umlenkung des Schreibstrahls.
Die beiden zuvor beschriebenen Verfahren können zudem natürlich auch miteinander kombiniert werden.
In bevorzugter Ausgestaltung der beiden zuvor beschriebenen Verfahren erfolgt die Umlenkung des Schreibstrahls derart, dass der Lichtweg des Schreibstrahls zum zu beschriftenden Speichermaterial unabhängig vom jeweiligen Beschriftungsbereich oder von der jeweiligen Beschriftungsspur im Wesentlichen konstant bleibt. Insbesondere für die Herstellung computergenerierter Hologramme ist eine Höhenregelung zur Fokussierung des Schreibstrahls in die gewünschte Tiefe des Speichermaterials von entscheidender Bedeutung. Um den Aufwand der Höhenregulierung möglichst gering zu halten, sollte der Lichtweg von der Quelle des Schreibstrahls bis zum zu beschriftenden Speichermaterials unabhängig von der jeweiligen Beschriftungsspur oder dem jeweiligen Beschriftungsabschnitt, in der das aktuell zu beschriftende Speichermaterial angeordnet ist, konstant sein. Insbesondere kann der Lithograph somit nämlich eine einzige Höhenregelung aufweisen, die eine einheitliche Regelung des Schreibstrahls für alle Beschriftungsspuren gemeinsam vornimmt. Ein Mehraufwand für mehrere Höhenregelungen kann dadurch vermieden werden.
Bevorzugt erfolgt die Umlenkung des Schreibstrahls derart, dass der Lichtweg im
Wesentlichen konstant bleibt. Dies kann beispielsweise durch eine versetzte Anordnung der Beschriftungsabschnitte auf den Beschriftungsspuren erfolgen. Es kann somit beispielsweise vorgesehen sein, dass bei der Umlenkung des Schreibstrahls je nach Beschriftungsspur ein längerer Weg parallel zur Beschriftungsfläche durch einen verkürzten Weg senkrecht zur Beschriftungsfläche ausgeglichen wird. Sofern Beschriftungsabschnitte auf mehreren Beschriftungsspuren vorgesehen sind, sind in bevorzugter Ausgestaltung die Beschriftungsabschnitte der jeweiligen Beschriftungsspuren in Laufrichtung zueinander versetzt angeordnet, d.h. in Laufrichtung gesehen beginnen sie nicht auf derselben Höhe. Entsprechend erfolgt die Beschriftung des Speichermaterials in den versetzt angeordneten Beschriftungsabschnitten der Beschriftungsspuren. Durch eine Anpassung des Versatzes kann so die Länge des Lichtwegs unabhängig von der jeweiligen Beschriftungsspur auf besonders einfache Weise konstant gehalten werden.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Umlenkung des Schreibstrahls elektrooptisch und/oder elektromechanisch. Die Umlenkung kann beispielsweise mittels eines Galvanometers, eines Polygon oder eines elektrooptischen Schalters erfolgen. Derartige Ausgestaltungen sind besonders geeignet, um eine möglichst schnelle Umlenkung des Schreibstrahls vorzunehmen und damit die Totzeit zu reduzieren.
Wie bereits zuvor beschrieben wurde, kann das Speichermaterial beispielsweise in bandförmiger Form vorliegen. Es sind dann bevorzugt mehrere derartige Speicherbänder vorgesehen, die jeweils entlang einer Beschriftungsspur bewegt werden. Alternativ kann aber auch ein einziges Speicherband vorgesehen sein, dass mehrere Beschriftungsspuren oder mehrere Beschriftungsabschnitte überdeckt. Die Beschriftung erfolgt dabei dennoch in den jeweils nebeneinander angeordneten Beschriftungsspuren oder den hintereinander angeordneten Beschriftungsabschnitten. Bei einem bandförmigen Speichermaterial erfolgt vorzugsweise nach der Beschriftung eine Weiterverarbeitung des Bandes zu einzelnen Etiketten, beispielsweise durch einen Stanz- oder Schneidprozess. Bevorzugt werden jedoch unmittelbar Etiketten als Speichermaterial verwendet.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der die einzelnen Etiketten, in die dann jeweils eine Mikrostruktur, insbesondere ein computergeneriertes Hologramm, eingebracht wird, auf einem Trägerband angeordnet sind. Die Etiketten sind dabei entlang einer Beschriftungsspur hintereinander angeordnet, so dass sie durch die Bewegung des Trägerbandes jeweils den Beschriftungsabschnitt erreichen. Bevorzugt ist dabei für jede Beschriftungsspur ein eigenes Trägerband vorgesehen, auch hier kann aber nur ein einzelnes Trägerband vorgesehen sein, das über die Breite mehrerer Beschriftungsspuren verläuft. In letzterem Fall sind mehrere Etiketten auf dem Trägerband bevorzugt nicht nur hintereinander entlang einer Beschriftungsspur angeordnet, sondern auch nebeneinander (gegebenenfalls entgegen der Laufrichtung versetzt), so dass wiederum mehrere Beschriftungsspuren gebildet werden.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Speichermaterial auf den Beschriftungsspuren im Falle einer kontinuierlichen Weiterbewegung mit gleicher Geschwindigkeit bewegt wird beziehungsweise im Falle einer diskontinuierlichen Weiterbewegung mit gleicher Taktung bewegt wird, wobei die Taktung für die einzelnen Beschriftungsspuren zeitlich versetzt erfolgen kann. Durch eine derartige einheitliche Steuerung wird ein möglichst gleichmäßiger Beschriftungsprozess ermöglicht. Geschwindigkeit und Taktung sind in jedem Fall eng auf die Beschriftungsdauer für eine Mirkostruktur sowie die Zeit für das Umschwenken des Schreibstrahls von Beschriftungsspur zu Beschriftungsspur abgestimmt.
Ein erfindungsgemäßer Lithograph zur Erzeugung von Mikrostrukturen, insbesondere computergenerierten Hologrammen, in einem Speichermaterial weist eine Lichtquelle zum Erzeugen des Lichtstrahls, üblicherweise einen Laser, sowie Antriebsmittel zum Bewegen des Schreibstrahls innerhalb des Beschriftungsabschnittes auf. Diese Antriebsmittel können beispielsweise elektromechanisch und/oder elektrooptisch vorgesehen sein. Ferner weist der Lithograph mindestens ein Objektiv zum Fokussieren des Schreibstrahls auf das Speichermaterial auf. Je nach Ausgestaltung können dabei ein Objektiv oder auch mehrere Objektive die Fokussiereinrichtung für den Schreibstrahl bilden. Zur Erzeugung der Mikrostrukturen sind sodann mehrere Beschriftungsspuren vorgesehen, auf denen jeweils Speichermaterial angeordnet ist. Damit die Beschriftung auf den jeweiligen Beschriftungsspuren durchgeführt werden kann, weist der Lithograph ein Umlenkmittel zur Umlenkung des Schreibstrahls von einer Beschriftungsspur zur nächsten Beschriftungsspur auf.
Als Umlenkmittel für den Schreibstrahl eignen sich elektrooptische und/oder elektromechanische Mittel, beispielsweise ein Galvanometer, ein Polygon oder ein elektrooptischer Aufbau. In bevorzugter Ausgestaltung ist für jede Beschriftungsspur oder jeden Beschriftungsabschnitt mindestens ein Objektiv vorgesehen, wodurch eine optimale Fokussierung des Schreibstrahls für die jeweilige Beschriftungsspur erzielt werden kann.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des Lithographen ist jeder Beschriftungsspur mindestens ein fester Beschriftungsabschnitt zugeordnet, der Schreibstrahl kann dabei nur innerhalb dieses Beschriftungsabschnitts bewegt werden. Die einzelnen Beschriftungsabschnitte der Beschriftungsspuren sind in weiter bevorzugter Ausgestaltung zudem zueinander entgegen der Laufrichtung versetzt angeordnet. Hierdurch ist es möglich, auf möglichst einfache Weise einen gleichen Lichtweg für den Schreibstrahl zu erzielen, unabhängig von der Beschriftungsspur.
Weitere Einzelheiten, Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Lithographen
Fig. 2 in schematischer Darstellung die Umlenkung des Schreibstrahls bei dem
Lithographen aus Fig. 1
Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf mehrere Beschriftungsspuren mit
Speichermaterial,
Fig. 4 in schematischer Darstellung eine zu Fig. 2 alternative Umlenkung des Schreibstrahls.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lithographen 1 zur Erzeugung computergenerierter Hologramme in einem Speichermaterial 2, das auf einem Trägerband 3 angeordnet ist. Das Speichermaterial 2 liegt vorliegend in Form von Etiketten vor, die jeweils hintereinander auf mehreren Trägerbändern 3 angeordnet sind. Eine Lichtquelle 4 zum Erzeugen eines Schreibstrahls 5 ist hier und vorzugsweise in Form eines Lasers vorgesehen, alternativ ist auch eine Laserdiode oder eine andere Lichtquelle möglich. Der Schreibstrahl 5 ist somit vorliegend als Laserstrahl ausgebildet. Der Lithograph 1 weist weiterhin Antriebsmittel (nicht gezeigt) zum Bewegen des Schreibstrahls 5 relativ zum Speichermaterial 2 auf. Die Antriebsmittel werden vorliegend durch einen Antrieb des Trägerbandes 3 (nicht gezeigt) in X-Richtung und einen Scannspiegel 6 für den Schreibstrahl 5 ausgebildet. Der Scannspiegel ist als galvanisch angetriebene Scannspiegel 6 ausgebildet und ermöglicht vorliegend eine Bewegung des Schreibstrahls 5 in zur Zeichenebene zur Fig. 1 senkrechter Richtung (Y-Richtung). Je nach Ausgestaltung können die Antriebsmittel den Schreibstrahl auch unmittelbar in X- und Y-Richtung bewegen. Der Spiegel 6 stellt vorliegend also eine X-Scannspiegel- Anordnung dar. Anstelle des galvanischen Scannspiegels 6 kann beispielsweise auch ein drehbarer Polygonspiegel eingesetzt werden.
Das auf dem Trägerband 3 angeordnete Speichermaterial 2 wird vorliegend kontinuierlich in X-Richtung mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegt, so dass eine flächige Beschriftung durch die Überlagerung der Bewegung des Speichermaterials in X-Richtung und des Schreibstrahls in Y-Richtung erfolgen kann. Alternativ kann das Speichermaterial 5 beispielsweise auch getaktet weiterbewegt werden. Die Taktung kann derart erfolgen, dass zunächst eine Linie eines Hologramms geschrieben wird, dann das Speichermaterial 2 einen Schritt weiterbewegt wird, eine weitere Linie geschrieben wird etc. Wenn der Schreibstrahl 5 selbst in X- und Y-Richtung bewegt werden kann, kann die Taktung auch derart erfolgen, dass das Speichermaterial 2 in den Beschriftungsbereich bewegt wird, eine vollständige Beschriftung erfolgt und während der Schreibstrahl zu nächsten Beschriftungsspur umgelenkt wird, das nächste Speichermaterial 2 in den Beschriftungsbereich bewegt wird.
Optional ist weiterhin ein Strahlaufweiter beziehungsweise Kollimator 7 im Strahlengang hinter dem Scannspiegel 6 angeordnet, um einen aufgeweiteten Schreibstrahl 5 zu erzeugen. Im Strahlengang des Schreibstrahls 5 ist bevorzugt ferner ein System zur Autofokussierung / Höhenregelung des Schreibstrahls 5 auf dem Speichermaterial 2 vorgesehen (nicht gezeigt). Dieses System kann einheitlich für alle Beschriftungsspuren vorgesehen sein, so dass die Optik möglichst einfach gestaltet ist.
Ein Objektiv 8 fokussiert den Schreibstrahl 5 auf das zu beschriftende Speichermaterial 2, so dass im Fokus 9 des Schreibstrahls 5 in Abhängigkeit von der gebündelten Intensität des Schreibstrahls 5 die optische Eigenschaft des Speichermaterials 2 verändert wird. Fig. 2 zeigt den Lithographen 1 in schematischer Darstellung aus anderer Perspektive. Erkennbar wird hier nun, dass hinter der Strahlformungsoptik 7 Umlenkmittel 10 zur Umlenkung des Schreibstrahls 5 von einer ersten Beschriftungsspur A zu einer weiteren Beschriftungsspur B vorgesehen sind. Ferner sind die Umlenkmittel 10 auch geeignet, eine Umlenkung von der Beschriftungsspur B zu einer weiteren Beschriftungsspur C sowie von der Beschriftungsspur C wieder zurück zur Beschriftungsspur A vorzunehmen. Die Umlenkmittel 10 sind vorliegend in Form von Galvanospiegeln vorgesehen. Alternativ können beispielsweise einfache Umlenkspiegel, ein Polygon oder elektrooptische Schalter verwendet werden. Ferner wird aus der Fig. 2 deutlich, dass nicht nur ein Objektiv 8 zur Fokussierung des Schreibstrahls 5 vorgesehen ist, sondern das jeder Beschriftungsspur A, B, C ein eigenes Objektiv 8 zugeordnet ist.
Aus Fig. 2 wird zudem deutlich, dass der Lichtweg für die jeweiligen Beschriftungsspuren parallel zur Beschriftungsebene eine unterschiedliche Länge aufweist. Zudem ist aber auch die Länge des Beschriftungsweges in Richtung senkrecht zur Laufrichtung des
Speichermaterials 2 unterschiedlich, also in zur Zeichenebene der Fig. 2 senkrechter
Richtung. Die Anordnung des Lithographen 1 erfolgt hier und bevorzugt derart, dass der
Gesamtlichtweg des Schreibstrahls 5 für jede Beschriftungsspur im Wesentlichen identisch ist. Dadurch kann eine aufwendige Höhenregulierung, die für eine optimale
Fokussierung des Schreibstrahls 5 erforderlich ist, für jede einzelne Beschriftungsspur vermieden werden, vielmehr ist eine gemeinsame Höhenregelung ausreichend.
Fig. 3 zeigt die Beschriftungsspuren A, B, C in Draufsicht. Zu erkennen ist, dass auf jeder Beschriftungsspur A, B, C Speichermaterial 2 in Form von Etiketten angeordnet ist. Entlang jeder Beschriftungsspur sind mehrere Etiketten 2 hintereinander auf einem Trägerband 3 angeordnet.
Auf den Beschriftungsspuren A, B, C ist zudem jeweils ein Beschriftungsbereich 11 dargestellt. Ein Etikett 2 kann nur dann mit einem computergenerierten Hologramm beschriftet werden, wenn es sich innerhalb des jeweiligen Beschriftungsbereichs 11 befindet. Die Beschriftungsbereiche 11 der jeweiligen Beschriftungsspuren A, B, C sind entgegen der Laufrichtung zueinander versetzt angeordnet. Durch diese versetzte
Anordnung wird der unterschiedliche Lichtweg in Richtung senkrecht zur Laufrichtung des Speichermaterials realisiert. Zusammen mit dem unterschiedlichen Lichtweg parallel zur Beschriftungsebene ergibt sich insgesamt somit ein im Wesentlichen gleicher Lichtweg für die jeweiligen Beschriftungsspuren.
Fig. 4 zeigt eine alternative Variante zur Umlenkung des Schreibstrahls 5 eines Lithographen 1. Der Lithograph weist wie zuvor eine Lichtquelle 4 in Form eines Lasers, einen Scannspiegel 6 sowie eine Strahlformungsoptik 7 auf. Im Lichtweg hinter der
Strahlformungsoptik 7 sind Umlenkmittel 10 zur Umlenkung des Schreibstrahls 5 vorgesehen. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausgestaltung erfolgt hier nun keine Umlenkung des Schreibstrahls 5 von einer Beschriftungsspur zur nächsten Beschriftungsspur, sondern von einem Beschriftungsbereich 11 zum nächsten
Beschriftungsbereich 11 (gestrichelte Linie).
Fig. 4 zeigt Etiketten 2 als Speichermaterial, die auf einem Transportband in Laufrichtung (x-Richtung) hintereinander angeordnet sind. Das erste Etikett 2a hat dabei gerade den ersten Beschriftungsbereich 11a verlassen, das zweite Etikett 2b hingegen ist vollständig in dem zweiten Beschriftungsbereich 11 b angeordnet und wird dort soeben beschriftet. Während der Beschriftung wird das Transportband gleichmäßig weiterbewegt, so dass der Schreibstrahl 5 nur noch in Richtung senkrecht zur Laufrichtung der Etiketten 2 bewegt werden muss, um eine flächige Beschriftung zu erzielen. Sobald das Etikett 2b vollständig beschriftet ist, wird der Schreibstrahl mittels der Umlenkeinrichtung 10 in den dritten Beschriftungsbereich 11c umgelenkt. Zu diesem Zeitpunkt hat dann auch bereits das dritte Etikett 2c diesen Bereich erreicht und kann dort beschriftet werden. Nach erfolgter Beschriftung wird der Schreibstrahl 5 dann wieder zum ersten Beschriftungsbereich 11a umgelenkt. Während dieser letztgenannten Umlenkung wird auch das Transportband beschleunigt, so dass die nächsten drei Etiketten 2 zu den jeweiligen Beschriftungsabschnitten 11 transportiert werden. Je nach Ausgestaltung des Verfahrens kann auch vorgesehen werden, dass das Transportband während der Umlenkung des Schreibstrahls 5 grundsätzlich steht und nur einmalig bei der Umlenkung vom letzten zum ersten Beschriftungsbereich mit erhöhter Geschwindigkeit bewegt wird. In diesem Fall sind die Etiketten 2 derart auf dem Transportband angeordnet, dass alle gleichzeitig jeweils einen Beschriftungsbereich 11 erreichen.
von einer ersten Beschriftungsspur A zu einer weiteren Beschriftungsspur B vorgesehen sind. Ferner sind die Umlenkmittel 10 auch geeignet, eine Umlenkung von der Beschriftungsspur B zu einer weiteren Beschriftungsspur C sowie von der Beschriftungsspur C wieder zurück zur Beschriftungsspur A vorzunehmen. Die Umlenkmittel 10 sind vorliegend in Form von Galvanospiegeln vorgesehen. Alternativ können beispielsweise einfache Umlenkspiegel, ein Polygon oder elektrooptische Schalter verwendet werden. Ferner wird aus der Fig. 2 deutlich, dass nicht nur ein Objektiv 8 zur Fokussierung des Schreibstrahls 5 vorgesehen ist, sondern das jeder Beschriftungsspur A, B, C ein eigenes Objektiv 8 zugeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung von Mikrostrukturen in einem Speichermedium, bei dem ein Schreibstrahl auf eine Beschriftungsspur ausgerichtet, auf ein dort angeordnetes Speichermaterial fokussiert und relativ zum Speichermaterial bewegt wird, bei dem die Mikrostruktur durch punktweises Einbringen von Strahlungsenergie in das Speichermaterial eingeschrieben wird, und bei dem das Speichermaterial kontinuierlich oder diskontinuierlich entlang der Beschriftungsspur - Laufrichtung - weiterbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Beschriftungsspur für ein weiteres Speichermedium vorgesehen wird und dass der Schreibstrahl nach Beschriftung eines
Speichermediums auf der ersten Beschriftungsspur auf die nächste Beschriftungsspur umgelenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftungsspuren parallel zueinander vorgesehen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftung auf einer Beschriftungsspur nur innerhalb eines festgelegten Beschriftungsabschnitts vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftung jeweils auf zueinander entgegen der Laufrichtung versetzt angeordneten Beschriftungsabschnitten der Beschriftungsspuren vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial entlang der jeweiligen Beschriftungsspuren mit gleicher
Geschwindigkeit und/oder gleicher Taktung bewegt wird.
6. Verfahren zur Erzeugung von Mikrostrukturen in einem Speichermedium, bei dem ein Schreibstrahl auf eine Beschriftungsspur ausgerichtet, auf ein dort angeordnetes Speichermaterial fokussiert und relativ zum Speichermaterial bewegt wird und bei dem innerhalb eines Beschriftungsbereiches auf der Beschriftungsspur eine Mikrostruktur durch punktweises Einbringen von Strahlungsenergie in das
Speichermaterial eingeschrieben wird, und dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Beschriftungsbereich auf der Beschriftungsspur zum Einschreiben einer weiteren Mikrostruktur vorgesehen wird und dass der Schreibstrahl nach Schreiben der ersten Mikrostruktur im ersten
Beschriftungsbereich zum nächsten Beschriftungsbereich umgelenkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial entlang der Beschriftungsspur - Laufrichtung - weiterbewegt wird, vorzugsweise, dass das Speichermaterial nach Beschriftung innerhalb des letzten Beschriftungsbereiches diskontinuierlich weiterbewegt, insbesondere beschleunigt, wird, bis der letzte beschriftete Abschnitt des Speichermaterials alle Beschriftungsbereiche verlassen hat.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibstrahl derart von Beschriftungsspur zu Beschriftungsspur oder von Beschriftungsbereich zu Beschriftungsbereich umgelenkt wird, dass der Lichtweg des Schreibstrahls zum zu beschriftenden Speichermaterial im Wesentlichen konstant bleibt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibstrahl elektrooptisch und/oder elektromechanisch umgelenkt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bandförmiges Speichermaterial oder Speichermaterial in Form von auf einem Trägerband angeordneten Etiketten verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibstrahl nach Erreichen der letzten Beschriftungsspur zurück zur ersten Beschriftungsspur oder nach Erreichen des letzten Beschriftungsabschnitts zurück zum ersten Beschriftungsabschnitt umgelenkt wird.
12. Lithograph zur Erzeugung von Mikrostrukturen in einem Speichermaterial, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
11 , mit einer Lichtquelle zum Erzeugen eines Schreibstrahls, mit einem Antriebsmittel zum Bewegen des Schreibstrahls innerhalb eines Beschriftungsabschnittes und mit mindestens einem Objektiv zum Fokussieren des Schreibstrahls, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Beschriftungsabschnitt oder Beschriftungsspuren vorgesehen sind und dass ein Umlenkmittel zur Umlenkung des Schreibstrahls von einem Beschriftungsabschnitt zum nächsten Beschriftungsabschnitt oder von einer
Beschriftungsspur zur nächsten Beschriftungsspur vorgesehen ist.
13. Lithograph nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Beschriftungsabschnitt oder jeder Beschriftungsspur jeweils mindestens ein Objektiv zugeordnet ist.
14. Lithograph nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Umlenkmittel ein Galvanometer, ein Polygon und/oder ein elektrooptischer Aufbau vorgesehen ist.
15. Lithograph nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede Beschriftungsspur einen festen Beschriftungsabschnitt aufweist und dass die Beschriftungsabschnitte der Beschriftungsspuren zueinander entgegen der Laufrichtung versetzt angeordnet sind.
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