AT293059B - Anordnung zur Rekonstruktion eines holographischen Bildes - Google Patents

Description

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  Anordnung zur Rekonstruktion eines holographischen Bildes 
Die Erfindung bezweckt eine Anordnung zur Rekonstruktion eines holographischen Bildes, bei der eine Quelle für kohärentes Licht vorgesehen ist. 



   Von speziellen Fällen abgesehen, sind übliche Lichtquellen für die Zwecke der Holographie nicht geeignet, weil sie räumlich und zeitlich nur eine geringe Kohärenz aufweisen. Mit der Entwicklung des Lasers indessen hat man Lichtquellen von hinreichender Kohärenz gefunden. 



   Es wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, um Hologramme zu erzeugen und Bilder wieder zu rekonstruieren ; die rekonstruierten Bilder haben jedoch alle den Mangel, dass eine Granulation auftritt. 



  Diese Granulation besteht üblicherweise aus einer   grossen Anzahl kleinerLichtf1ecken,   die einen störenden Untergrund bilden. Das Auftreten von Granulationen ist charakteristisch für Objekte, die mit Laserlicht bestrahlt werden. Granulation wird selbst auf einem Objekt festgestellt, das durch Laserlicht beobachtet wird, wenn es sich nicht um eine holographische Anordnung handelt. 



   Es wurde bereits vorgeschlagen, dass derartige Granulationen, die auf einem mit Laserlicht bestrahlten Objekt festgestellt werden, verringert werden   können. wenn   man eine. in Bewegung befindliche Lichtstreuvorrichtung, beispielsweise eine rotierende Mattglasscheibe, in den beleuchtenden Laserstrahlengang einschaltet. Versuche, dieses Prinzip bei der Herstellung eines Hologrammes anzuwenden, haben sich als nicht brauchbar erwiesen, vielmehr ergab sich die Zerstörung des gewünschten Interferenzmusters in dem das Hologramm aufzeichnenden Medium. 



   Die Erfindung bezweckt, bei der holographischen Bildrekonstruktion den Einfluss der Granulation zu verringern und dadurch ein gleichmässigeres und weniger auffallendes   F1eckenmuster   zu erzielen. 



   Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass zwischen der kohärenten Lichtquelle und dem Hologramm eine das Licht teilweise streuende, kontinuierlich bewegbare Streuscheibe vorgesehen ist. Dadurch wird das Streumuster kontinuierlich variiert. 



   Das Auge des Betrachters oder der photographische Film integriert die sich zeitlich nacheinander ausbildenden Fleckenmuster, so dass man ein gleichmässiges, als Störgeräusch zu bezeichnendes Fleckenniveau infolge statistischer Störsignale erhält. Auf diese Weise erscheint das rekonstruierte Bild auf einem stark unterdrückten   gleichmässigenfleckenmuster   als Untergrund, welcher die Wahrnehmung von Bildeinzelheiten nicht stört. 



   Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen :
Fig. l eine schematische Darstellung eines Systems zur Rekonstruktion eines holographischen Bildes ; Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung eines Teiles der Fig. l, Fig. 3 und 4 eine schematische Darstellung des von einer einzigen Stelle des Objektes reflektierten Laserlichtes, wobei diese Darstellung dem Zweck dient, das Verständnis der Erfindung zu erleichtern ; Fig. 5 eine vergrösserte Darstellung eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung. 



   In Fig. l ist das System --34-- zur Rekonstruktion eines Hologrammes dargestellt. Das System -   enthält   einen   Laser --. ; 38-- der   ein   Lichtbündel --40-- erzeugt.   Das für die Rekonstruktion verwendete   Laserlichtbündel-40-wird   durch ein telezentrisches   System --42-- zur   Aufweitung des Bün- 

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 EMI2.1 
 

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 --42-- erzeugte Strahlenbündel --48-- wirdlieh, sondern repräsentieren auch unterschiedliche Fleckensysteme. Das Auge wird daher das nützliche Bild verstärken und das Fleckenniveau unterdrücken und dadurch die Fleckeninformation, die in jedem einzelnen momentanen Bild vorhanden ist, mitteln. Ähnliches gilt auch für alle andern Systeme zur optischen Beobachtung. 



   Ordnet man die Streuscheibe im Abstand vom   Lichtpunkt-RP-an,   so werden wie bereits erwähnt, sekundäre   Lichtpunkte --RP 1-- erzeugt.   zugleich jedoch ergibt sich eine Vergrösserung des wirksamen Durchmessers des   primären   Lichtpunktes --RP--. Die Vergrösserung des Durchmessers des Lichtpunktes -   äussert   sich in einer verringerten Auflösung des rekonstruierten Bildes. Es muss daher ein Kompromiss gewählt werden zwischen der Notwendigkeit der Bildung sekundärer    Lichtpunkt --RP 1-- zwecks   Unterdrückung der Granulation und der Beeinflussung der Auflösung des Rekonstruktionssystems. 



   Wie Fig. 5 zeigt, wird bei einer gegebenen Anordnung die   Hauptschleife --62-- der Streuung be -   stimmt, und es werden dann   Tangenten-68, 70- an   die Hauptschleife gelegt und deren Schnittpunkt mit der Ebene --66-- der sekundären Lichtpunkte bestimmt. Dadurch bekommt man ein Mass für die Vergrösserung des primären Lichtpunktes --RP-- und den Verlust an Auflösung des Systems in Abhängigkeit des Abstandes --s--. Es gilt die folgende Beziehung, wobei --s-- der Abstand längs der optischen Achse des Systems zwischen der wirksamen   Fläche --60-- der   Streuscheibe und der   Ebene --66-- der   sekundären Lichtpunkte ist, die Vergrösserung des wirksamen Durchmessers des primären Lichtpunktes -   und E)   der Winkel zwischen den Tangenten ist : 
 EMI3.1 
 



   In einem gegebenen System bestimmt die gewünschte Auflösung die Grösse von d, die z. B. in   it   ausgedrückt werden kann. Daraus   lässt   sich der Abstand --s-- des Lichtpunktes --RP-- ableiten. Für eine bestimmte, als Streuvorrichtung dienende Platte ist der Winkel   e   ein fester Winkel. Den maximal zulässigen Wert von d kann man experimentell bestimmen.

   Dementsprechend wird die Streuscheibe derart angeordnet, dass der Abstand --s-- geringer oder gleich d/ (2 tan   G) ist.   Bei einem vorteilhaften optischen System zur Rekonstruktion von Hologrammbildern für die holographische Mikroskopie wird die Mattglasscheibenfläche --58-- in einem Abstand von 4 mm von den Lichtpunkten angeordnet, Der wirksame Teil der rotierenden Mattglasscheibe hat einen Abstand von 50 cm von der Drehachse ; die Scheibe rotiert mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 60 Umdr/min. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Anordnung zur Rekonstruktion eines holographischen Bildes, bei der eine Quelle für kohärentes Licht vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen der kohärenten Lichtquelle (38) und dem Hologramm (14) eine das Licht teilweise streuende, kontinuierlich bewegbare Streuscheibe (S) vorgesehen ist.

Claims (1)

1. 2. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuscheibe (S) senkrecht zur optischen Achse des Strahlenganges bewegbar ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, dass das kohärente Licht durch ein sammelndes System (44) fokussiert wird und dass die Streuvorrichtung (S) dem so gebildeten Lichtpunkt (RP) so nahe angeordnet ist, dass eine störende Auflösungsverminderung des rekonstruierten Bildes vermieden wird, jedoch von dem Lichtpunkt (RP) so weit entfernt ist, dass in dem rekonstruierten Bild die Granulation des Untergrundes im wesentlichen beseitigt ist.

   4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem Strahlen- ang des kohärenten Lichtes eine rotierende Mattglasscheibe (S) angeordnet ist.

   5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mattglasscheibe (S) in einem Abstand von dem gebildeten Lichtpunkt (RP) angeordnet ist, der geringer als d/ (2 tan 6) ist, wobei e der Winkel zwischen den Tangenten an die Hauptschleife des Streuungsdiagramms der Glasscheibe (S) ist und d die maximal zulässige Vergrösserung des wirksamen Durchmessers des Lichtpunktes (RP) ist.