Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING MICROSTRUCTURES IN A DATA MEDIUM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/043304
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for generating microstructures in a data medium, wherein a writing beam is aligned to a writing track, focused on a data material disposed there, and moved relative to the data material, wherein the microstructure is written by applying radiant energy pointwise to the data material, and wherein the data material is continuously or discontinuously moved further along the writing track in the direction of motion. The invention proposes that at least one further writing track for a further data medium is provided, and that the writing beam is diverted to the next writing track after writing to a data medium on the first writing track.

Inventors:
NOEHTE STEFFEN (DE)
THOMANN ROBERT (DE)
GERSPACH MATTHIAS (DE)
DIETRICH CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/006939
Publication Date:
April 22, 2010
Filing Date:
September 25, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TESA SCRIBOS GMBH (DE)
NOEHTE STEFFEN (DE)
THOMANN ROBERT (DE)
GERSPACH MATTHIAS (DE)
DIETRICH CHRISTOPH (DE)
International Classes:
G03H1/02; G03H1/08
Foreign References:
US20040136040A12004-07-15
JP2000132872A2000-05-12
EP1377880B12005-06-01
EP1373981B12007-08-29
US20040136040A12004-07-15
US7027381B12006-04-11
Other References:
See also references of EP 2307930A1
Attorney, Agent or Firm:
TESA SE (DE)
Download PDF:
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.

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 mm 2 , 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.