DE1572818A1

DE1572818A1 - Einrichtung zur Wiedergabe holographisch aufgezeichneter Information

Info

Publication number: DE1572818A1
Application number: DE19671572818
Authority: DE
Inventors: Gerritsen Hendrik Jurjen; Greenaway David Leslie
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1966-04-27
Filing date: 1967-04-27
Publication date: 1970-03-05
Also published as: GB1181144A; US3545834A; DE1572818B2

Description

Einrichtung zur Wiedergabe holographisch aufgezeichneter Information

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur V.'iedergabe holographisch aufgezeichneter Information von einem Aufzeichnungsträger, der mindestens ein kleinflächiges Hologramm (Mikrohologramm) enthält, das aus einem Interferenzmuster besteht, welches durch Interferenz zwischen einem Objektbündel, das von einem mit räumlich kohärentem Licht beleuchteten Objekt, welches groß im Vergleich zum Mikrohologramm ist, stammt, und einem konvergenten Bezugsbündei entstanden ist. Insbesondere betrifft die Erfindung die Aufzeichnung una die V/ieiergabe von sequenzieller Information, insbesondere Schall- oder Audioinformation, in Furirt einer Reihe von Hologrammen.

Unter einem Hologramm versteht man bekanntlich οine aufgezeichnete Interferenzfi^ur, die durch Interferenz -

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eines von einem mit räumlich kohärenter Strahlung beleuchteten Objekt ausgehenden Objektbündels mit einem Bezugsbündel, das mit der das Objekt beleuchtenden Strahlung kohärent ist, entsteht (siehe z.B. "Scientific American" Juni I965 Seiten 24 bis 55). Bisher hat man in erster Linie räumliche Szenen oder Flächenmuster, also Bildinformation, holographisch aufgezeichnet, die Holographie ist jedoch nicht auf die Aufzeichnung von Bildinformaticn beschränkt. Man kann beispielsweise auch sequenzielle Information holographisch aufzeichnen, z.3. aufeinanderfolgende Abschnitte der Tonspur eines Tonfilmes oder auch ein anderes Audiosignal.

Es ist praktisch nicht möglich, die Tonspur eines ganzen Kinofilmes in einem einzigen Hologramm aufzuzeichnen. Man kann jedoch eine Reihe getrennter oder aneinander angrenzender Hologramme herstellen, die, jeweils den zu einer. Einzelbild des Filmstreifens gehörigen Teil der Tonspur enthalten. Die Tonspur eines Filmstreifens ist dann also in eine Reihe von Hologrammen aufgeteilt, die den zu aufeinanderfolgenden Einzelbildern gehörenden Teilen der Tonspur entsprechen. Eine solche Aufzeichnung hat viele Vorteile, da die Fläche der einzelnen Hologramme wegen der hohen Informationsdichte, die bei holographischen Aufzeichnungen erreichbar ist, nur zehn Q,uadratmillimeter und in vielen Fällen sogar kleiner als ein (^uadratmillimeter zu betragen braucht. Im folgenden soll ein Hologramm, das eine Fläche von höchstens zehn Quadratmillime tern einnimmt, als "Mikrohologramm" bezeichnet v/erden.

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Die Aufzeichnung sequenzieller Information in Form einer Reihe von Mikrohologrammen bereitet zwar keine Schwierigkeiten, die Wiedergabe der aufeinanderfolgenden Mikrohologramme zur Wiederherstellung der sequendßllen Information in brauchbarer Form bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeit. Bei der holographischen Aufzeichnung der Tonspur eines Kinofilmes ist es beispielsweise erforderlich, den Ton kontinuierlich aus einer Folge getrennter Mikrohologramme wieder herzustellen. Dies ist keine einfache Aufgabe, da es wesentlich ist, daß die mit Hilfe der aufeinanderfolgenden Mikrohologramme rekonstruierten Bilder der ursprünglichen Tonaufzeichnung durch eine Photozelle oder dgl. linear so abgetastet werden müssen, daß weder eine Überlappung der von den aufeinanderfolgenden Mlkrohologrammen rekonstruierten Informationsteilen noch Pausen zwischen diesen Informationsteilen auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Abbildungssystem zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Mikrohologramnien anzugeben, das den obigen Anforderungen genügt.

Gemäß'der Erfindung werden die verschiedenen

benachbarten Mikrohologramme mit einem konvergenten Referenzbündel aufgezeichnet, das einen bestimmten Konvergenzgrad (Konvergenzwinkel) hat, und nicivc mit einem im wesentlichen parallelen Referenzbündel, wie es bisher verwendet wurde. Die so aufgezeichneten Mikroholograr.ime werden dann jewelIs

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mittels eines divergenten Wiedergabebündels wiedergegeben, das einen bestimmten Divergenzgrad (Divergenzwinkel) hat, und nicht mit einem im wesentlichen parallelen Wiedergabebündel, wie es bisher verwendet wurde. Hierdurch wird es möglich, die nacheinander wiedergegebenen Mikrohologramme der Reihe nach durch eine photoempfindliche Einrichtung linear abzutasten, ohne daß Überlappungen oder Pausen zwischen den rekonstruierten Bildern der aufeinanderfolgenden benachbarten Mikrohologramme auftreten, die durch das divergente Wiedergabebündel bewegt vier den.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Aufzeichnung von Mikrohologrammen gernäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Wiedergabe einer Reihe von Kikrohologrammen, die mit einer Einrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art aufgezeichnet worden sind; die Reihe aufgezeichneter Kikrohclogramme hat dabei eine bestimmte erste Orientierung bezüglich eines Wiedergabebündels;

Fig. J; eine Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung, bei der die Reihe aufgezeichneter Mikrohologramme eine bestimmte zweite Orientierung bezüglich des Wiedergabebündels hat, und

Fig. 4 eine v/eitere Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung mit einer Vorrichtung zum Abtasten

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der jeweils rekonstruierten Bilder der verschiedenen Mikrohologramme der Reihe mit einem Photodetektor, der ein Audioausgangssignal liefert.

In Fig. 1 ist schematisch ein Teil einer Tonspur 100 eines j55~mm-Kinofilmstreifens dargestellt. Bei dem Filmstreifen ist eine Maske 102 mit einer Öffnung 104 angeordnet, die aus der Tonspur 100 ein Stück aufblendet, das einem einzigen Einzelbild entspricht. In einem Abstand y, von der Tonspur 100 ist ein Aufzeichnungsträger 106., z.B. eine Photoplatte, angeordnet. Bei dem Aufzeichnungsträger 106 befindet sich eine Maske 108 mit einer kleinen öffnung 110. Als Lichtquelle der Einrichtung dient ein Läse 112, z.B. ein Helium-Neon-Laser, der ein Bündel 114 räumlich kohärenten monochromatischen Lichtes liefert, das durch einen halb durchlässigen Spiegel 120 in ein erstes Teilbündel 11(5 und ein zweites Teilbündel Il8 aufgespalten wird. Das erste Teilbündel 116 wird durch eine Linse 122 in ein zuerst konvergierendes und dann nach einem Überkreuzungspunkt 126 divergierendes Bündel 124 umgeformt. Um ein sauberes divergierendes Bündel 124 zu gewährleisten, das frei von Abera tionseffekten ist, kann am Ort des Überkreuzungspunktes 126 eine Blende 128 mit einer feinen öffnung angeordnet werden*

Das divergierende Bündel 124 fällt auf einen Diffuser Γ50, z.B. eine Opäglasplatte. Das aus dem Diffusei 130 austretende diffuse Bündel durchsetzt die Tonspur und wird dabei durch diese in seiner Intensität entsprechend

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moduliert. Der die öffnung 104 der Maske 102 durchsetzende Teil des modulierten Bündels soll als Objektbündel Ij52 bezeichnet werden. Die Länge eines Einzelbildes und die Länge der öffnung 104 sind in Fig. 1 mit t bezeichnet. Ein Teil des Informationsbündels Ij52 durchsetzt die öffnung 110 der Maske 108 und belichtet einen entsprechenden Flächenbereich des Aufzeichnungsträgers 106. Wie Fig. 1 aeigt, ist die Größe h dieses Flächenbereiches wesentlich kleiner als t. Wenn t j55 mm ist, ist h gewöhnlich etwa 1 mm.

Das zweite Teilbündel 118 wird durch einen Spiegel Ij54 reflektiert und dann durch eine Linse 1^6 in einen Punkt 140 fokussiert, in dem sich wieder eine feine Lochblende befinden kann, um den Strahl frei von Aberationseffekten, die durch die Linse Γ36 verursacht werden, zu machen. Das sich nach der Blende 142 erweiternde Bündel 1J58 fällt auf eine Linse 144 relativ großer Apertur, die bezüglich der sphärischen Aberation korrigiert ist. Die Linse 144 erzeugt ein konvergentes Referenzbündel 146. Das konvergente Referenzbündel 146 wird auf die öffnung 1CS der Maske 110 gerichtet, welche den zu belichtenden Flächenbereich des Aufzeichnungsträgers 106 begrenzt. Das konvergente Referenzbündel 146 hat, was sehr wichtig ist, einen solchen Konvergenzgrad, das sein effektiver Überkreuzungspunkt 148 in einem Abstand x, hinter der Ebene des Aufzeichnungsträgers 106 liegt. Der Konvergenzgrad ist dabeijso gewählt, daß das Verhältnis von X₁ zu y, wenigstens annähernd gleich dem Verhältnis von h zu t 1st.

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Das konvergierende Referenzbündel l46, das auf den durch die Öffnung 110 der Maske 108 definierten Flächenbereich des Aufzeichnungsträgers 106 fällt, erzeugt mit dem Teil des Objektbündels, der auf den durch die Öffnung 110 definierten Flächenbereich des Aufzeichnungsträgers 106 fällt, eine Interferenzfigur. Die speziellen Eigenschaften der entstehenden Interferenzfigur hängen außer von dem aufzuzeichnenden Objekt auch vom Konvergenzgrad des Referenzbündels 146 ab. Die Verwendung eines konvergenten Referenztündels, das, wie oben beechrieben, einen bestimmten Konvergenzgrad hat, läßt also ein Mikrohologramm entstehen, das ganz spezielle, neue Eigenschaften hat, auf die unten anhand von Fig. 3 noch näher eingegangen wird.

Durch Anwendung von Verfahren, die an anderer Stelle (deutsche Tatentanmeldung R 44 615 IXa/42h) vorgeschlagen sind, kann so eine Aufzeichnung oder eine Abdruckkopie hergestellt werden, die eine Reihe getrennter, benachbarter Mikroholograrane enthält, die jeweils unter Verwendung eines konvergenten Referenzbündels bestimmten Konvergenzgrades hergestellt wurden.

Wenn öle aufeinanderfolgenden, aneinander angrenzenden Kikroholcgramme der Reihe den aufeinanderfolgenden Einzelbildern zugeordneten Teilen der Tonspur 100 entsprechen, kann die gesamte Tcninformation der Tonspur 100 in den Mikroholograaimen der Reihe gespeichert werden.

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Pig. 2 zeigt eine Einrichtung zur Wiedergabe einer Reihe benachbarter Mikrohologramme einer solchen Aufzeichnung, die jeweils mit einem konvergenten Referenzbündel aufgezeichnet worden sind, wie es oben anhand von Fig. 1 erläutert wurde. Die Wiedergabeeinrichtung enthält einen Laser 200, der ein Bündel 202 kohärenten, monochromatischen Lichtes emittiert, das die gleiche oder eine andere Frequenz als das bei der Aufzeichnung verwendete Licht, z.B. das vom Laser 112 in Fig. 1 emittierte Licht haben kann. Das Bündel 202 wird durch eine Linse 204 in einen Überkreuzungspunkt 208 fokussiert und erweitert sich dann wieder. Im Überkreuzungspunkt 208 kann wieder eine feine Lochblende 210 angeordnet sein, die Aberationen beseitigt, die durch die Linse 204 ver-' ursacht werden. Das erweiterte Bündel 206 wird durch eine bezüglich sphärischer Aberation korrigierte Linse 209 großer öffnung in einen Überkreuzungspunkt 212 fokussiert, um ein divergierendes Wiedergabebündel 210 zu erzeugen.

Das divergierende Wiedergabebündel 210 fällt durch eine öffnung 214 in einer Blende 216 auf einen durch die öffnung 214 freigegebenen Teil eines Aufzeichnungsträgers 218.

Auf dem Aufzeichnungsträger 218 ist eine Reihe vcn aufeinanderfolgenden Mikrohologrammen aufgezeichnet, von denen drei Mikrohologramme 220-1, 220-2 und 220-3 schematisch dargestellt sind. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Aufzeichnungs-

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träger 220 bezüglich der Blende 216 so angeordnet, daß das divergierende Wiedergabebündel 210 lediglich ein einziges Mikrohologramm, z.B. das Mikrohologramm 220-2 beleuchten kann. Die Größe der aufeinanderfolgenden Mikrohologramme 220-1, 220-2 und 220-^ beträgt jeweils h. Wie oben anhand von Pig. I erwähnt worden war, ist h normalerweise etwa 1 mm. Der Überkreuzungspunkt 212 des Wiedergabebündels 210 liegt in einem Abstand Xg vor der Ebene des Aufzeichnungsträgers 218.

Durch die Beleuchtung des Mikrohologrammes 220-2 mit dem divergierenden Wiedergabebündel 210 entsteht ein rekonstruiertes Bild 222-2, das die im Mikrohologramm 220-2 enthaltene Information enthält und sich in einer Ebene befindet, die parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers 218 verläuft und von diesem einen Abstand ^- hat. Die Größe des rekonstruierten Bildes 222-2 ist R und das wiedergegebene Bild reicht vom Funkt a zum Punkt b. Der Divergenzgrad des Wiedergabebündels 210 ist so gewählt, daß das Verhältnis des Abstandes x- zum Abstand y wenigstens annähernd gleich dem Verhältnis zwischen h und R, dem Abstand zwischen den Punkten a und b, ist.

Fig. j5 zeigt einen Teil der im Vorstehenden beschriebenen Einrichtung, der sich von Fig. 2 nur darin unterscheidet, daß der Aufzeichnungsträger 218 bei Fig. 3 nun bezüglich der Maske 216 so angeordnet ist, daß sich die untere Hälfte des Mikrohologramms 220-2 und die obere Hälfte 220-3 und nicht mehr ausschließlich das Mikrohologramm 220-2

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als ganzes im divergierenden V/iedergabebündei 210 befinden. Im übrigen stimmen die Einrichtungen gemäß Fig. 2 und 3 miteinander überein.

Wie Fig. 3 zeigt, liefert die im divergierenden V/iedergabebündel 210 befindliche untere Hälfte des Mikrohologrammes 220-2 das rekonstruierte Bild 222-2. In entsprechender Weise liefert die im divergierenden Wiedergabebündel 210 befindliche obere Hälfte des Mikroholograirmes 220-3 ein rekonstruiertes Bild 222-3. Die Größe des rekonstruierten Bildes 222-2 ist wie bei Fig. 2 wieder gleich R. Wie ebenfalls Fig. 3 zeigt, ist auch die Größe des rekonstruierten Bildes 222-3 gleich R. Das rekonstruierte Bild 222-2 erstreckt sich jedoch in Fig. 3 nicht vom Punkt a zum Punkt b wie in Fig. 2, sondern von einem Punkt in der Mitte zwischen den Punkten a und b bis zu einem Punkt, der im Abstand K/2 über dem Punkt a liegt. In entsprechender Weise reicht das rekonstruierte Bild 222-3 von der Mitte zwischen den Punkten a und b bis zu einem Punkt, der im Abstand R/2 unterhalb des Punktes b liegt. Die rekonstruierten Bilder 222-2 und 222-3 erscheinen also aneinander angrenzend und ohne Überlappung, obgleich die Größe R jedes dieser Bilder wesentlich großer ist als die Abmessungen der entsprechenden Mikrohologramme.

Der Grund, daß nichtüberläppende, aneinander angrenzende Bilder entstehen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, liegt darin, daß bei der Aufzeichnung der verschiedenen Mikrohologramme ein konvergierendes Referenzbündsl bestimmten Xonvergenzgrades, und bei der Wiedergabe der Mikrohologramme

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ein divergentes Wiedergabebündel bestimmten Divergenzgrades verwendet wurde.

Wenn das bei der Aufzeichnung der Mikrohologramme verwendete Objektbündel mit einem diffusen Bündel erzeugt wurde, wie es bei der in Pig. I beispielsweise dargestellten Einrichtung der Fall ist, reicht bekanntlich theoretisch jeder Punkt des aufgezeichneten Mikrohologrammes zur Rekonstruktion eines Bildes des gesamten aufgezeichneten Objektes aus. Aus diesem Grunde entstehen bei Fig. 3 auch vollständige Bilder 222-2 und 222-3, obwohl jeweils nur die Hälfte der zugehörigen Mlkrohologramme 220-2 bzw. 220-3 durch das Wiedergabebündel beleuchtet werden. Allerdings ist die Helligkeit des rekonstruierten Bildes 222-2 in Fig. 3 nur halb so groß wie die des rekonstruierten Bildes 222-2 in Fig. 2, da bei Fig. 3 nur die Hälfte des Mikrohologrammes 220-2 und in Fig. 2 das ganze Mikrogologramm 22C-2 beleuchtet sind.

Für manche Zwecke ist eine solche Helligkeitsänderung unerwünscht. Diese unerwünschte Helligkeitsänderung kann jedoch einfach dadurch vermieden werden, daß man die Öffnung 214 so grfcß macht, da3 eine Gruppe von drei Kikrohologrammen, z.B. die Kikrohologramme 220-1, 220-2 und 220-3 durch· ein Wiedergabebündel 210 entsprechenden Querschnittes gleichzeitig·beleuchtet wird. In diesem Falle wird dann jedes Mikrohologramm, das sich in einer Lage zwischen der der Mikrohologramme 220-3 und 220-1 in Fig. 2 befindet.

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durch das Wiedergabebündel voll ausgeleuchtet, so daß keine Helligkeitsänderung eintreten kann.

Die erwähnten Helligkeitsänderungen müssen sich andererseits nicht unbedingt störend auswirken. Wenn z.B. die einzelnen rekonstruierten^ilder der Mikrohologramme in elektrische Signale umgesetzt werden, erzeugen die Helligkeitsänderungen infolge der Bewegung von Mikrohologrammen, die mit einem diffusen Objektbündel aufgezeichnet wurden, ein relativ niederfrequentes Störsignal, dessen Frequenz gewöhnlich unterhalb des Informationsfrequenzbandes liegt, so daß das niederfrequente Störsignal leicht ausgefiltert werden kann. In diesem Falle sind also keine Maßnahmen zur Vermeidung von Helligkeitsschwankungen erforderlich, wie sie im vorangehenden Absatz erläutert wurden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung wurde das holographisch abzubildende Objekt, also die Tonspur ICC, durch diffuses Licht beleuchtet, so daß sich die im Vorstehenden erläuterten Effekte ergeben. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht erforderlich, das Cbjekt mit diffusem Licht zu belichten. Wenn das Objekt insbesondere ein Transparentbild ist, kann es in bekannter Weise entweder mit diffusem Licht, wie in Fig. 1 dargestellt ist, belichtet oder andererseits auch mit einem konvergierenden Lichtbündel durchleuchtet werden, wobei dann der Aufzeichnungsträger in der Nähe, jedoch immer noch in einem gewissen Abstand vom Überkreuzungspunkt des konvergenten Objektbündels

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angeordnet wird. Ein mit diffusem Licht hergestelltes Mikrohologramm enthält redundante Information, da jeder Punkt des Mikrohologrammes Information vom ganzen Transparentbild beinhaltet und daher auch ein Bild des ganzen Objektes, also des Transparentbildes, zu rekonstruieren gestattet, wie anhand von Fig. 5 erläutert wurde. Die verschiedenen Punkte eines Mikrohologrammes, das mit einem konvergenten Objektbündel hergestellt worden ist, enthalten andererseits Information von jeweils verschiedenen Punkten des Transparentbildes und ermöglichen daher nur einen entsprechenden Punkt des Bildes des Objektes zu rekonstruieren.

Wenn die Mikrohologramme 220-1, 220-2 und 220-5 mit einem konvergierenden Referenzbündel und mit einem konvergierenden Objektbündel anstelle eines diffusen Bündels hergestellt worden sind, und bei der Wiedergabe nur die untere Hälfte des Mikrohologrammes 220-2 durch das Wiedergabebündel beleuchtet wird, entsteht auch-nur ein Bild der unteren Hälfte des im Mikrohologramm 220-2 aufgezeichneten Objektes. Das rekonstruierte Bild 222-2 würde dann nur von der Mitte zwischen den Punkten a und b bis zum Punkt a reichen, nicht jedoch über den Punkt a hinaus. In entsprechender V/eise würde bei Pig. 3 dann das rekonstruierte Bild 222-3 ⁿur von der Mitte zwischen den Punkten a und b bis zum Punkt b, nicht jedoch über diesen hinaus , reichen. Die rekonstruierten Bilder 222-2 und 222-3 grenzen jedoch auch dann ohne Überlappung aneinander an, wenn die Mikrohologramme 222-2 und

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222-3 mife einem konvergierenden Objektbündel anstelle von diffusem Licht aufgezeichnet wurden, solange das bei der Aufzeichnung verwendete Referenzbündel den richtigen Konvergenzgrad und das Wiedergabebündel den richtigen Divergenzgrad haben.

Unabhängig davon, ob bei der Aufzeichnung diffuses Licht oder ein konvergentes, nicht gestreutes Bündel als Objektbündel verwendet wurden, hat eine translatorische Relativbewegung benachbarter Mikrohologramme einer Reihe aufeinanderfolgender, getrennter Mikrohologramme quer zum Wiedergabebündel im allgemeinen zur Folge, daß die jeweiligen rekonstruierten Bilder der benachbarten Mikrohologramme ohne Überlappung aneinander angrenzend erscheinen und sich entsprechend bewegen. Um dies zu erreichen, ist nur erforderlich, daß das bei der Aufzeichnung der verschiedenen Mikrohologramme verwendete Referenzbündel den richtigen Konvergenzgrad und das bei der Wiedergabe verwendete Wiedergabebündel den richtigen Divergenzgrad haben. Der richtige Konvergenzgrad für das Referenzbündel liegt dann vor, wenn das Verhältnis von X₁ zu Jr₁ (Fig. l) gleich dem Verhältnis von h zu t ist. Der richtige Divergenzgrad des Wiedergabebündels liegt dann vor, wenn das Verhältnis von x_g zu y₂ (Fig. 2) gleich dem Verhältnis von h zu R ist. Wenn die obigen Bedingungen erfüllt sind, ist die überiappungs- und zwischenraumfreie Bewegung der rekonstruierten Bilder dauernd gewährleistet.

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Fig. 4 zeigt einen Teil einer Einrichtung gemäß einer Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung. Soweit diese Einrichtungen übereinstimmen, sind für ihre Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Einrichtung ist in der Ebene, in der die rekonstruierten Bilder erscheinen, eine Blende 400 mit einem sehr engen Schlitz 401 angeordnet. Hinter der Blende 400 befindet sich eine optisch-elektrische Einrichtung 402 mit eineFliinter dem Schlitz 401 angeordneten Photozelle 4o4. Wie durch einen Pfeil angedeutet ist, wird der die Mikrohologramme 220-1, 220-2 und 220-3 tragende Aufzeichnungsträger 218 translatorisch durch das divergente Wiedergabebündel 210 bewegt. Dabei entstehen in der Ebene der Blende 400 bewegte, ohne Überlappung aneinander angrenzende rekonstruierte Bilder, wie oben erläutert wurde. Mittels des Schlitzes 4Cl in der Blende 400 werden die wiedergegebenen Bilder nacheinander in der Bewegungsrichtung abgetastet. Das von den einzelnen wiedergegebenen Bildern durch den Schlitz 4oi tretende modulierte Licht wird durch die Photozelle 4G4 und die Einrichtung 402 in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt. Wenn die in den einzelnen Mikrohologrammen aufgezeichnete Information aus aufeinanderfolgenden Stücken der Tonspur eines Kinofilmstreifens bestelit, ist das Ausgangssignal der Einrichtung 402 ein ununterbrochenes Audiosignal des in der ursprünglichen Tonspur aufgezeichneten Begleittones. Da die rekonstruierten 3ilder ohne Zwischenräume oder gegenseitige Überlappung

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aufeinander folgen, gibt das Audioausgangssignal der Einrichtung 402 den in der ursprünglichen Tonspur aufgezeichneten Begleitton getreu wieder.

Die Erfindung gestattet also, den Tonteil eines Kinofilmstreifens zusammen mit dessen Bildteil holographisch aufzuzeichnen, so daß ein vollständig holographisch aufgezeichneter Tonfilm vorliegt. Selbstverständlich kann die Erfindung auch zur ausschließlichen Aufzeichnung von Ton- oder Schallinformation verwendet werden, um Tonbänder oder Schallplatten zu ersetzen. Man kann in diesem Falle mit einer linearen Widergabegeschwindigkeit der Mikrohologramm-Aufzeichnung von nur etwa 2,5 cm pro Sekunde eine Bandbreite in der Größenordnung von 20 kHz erreichen, da die Informationsdichte einer mikrcholographischen Aufzeichnung sehr hoch ist. Mit einer Seite einer Mikrchologramm-Schallplatte, deren Durchmesser 3C cm beträgt, läßt sich eine Spieldauer von mindestens einigen Stunden bei gleichzeitig ausgezeichr.eter '.< ·edergar-etreue erreichen.

Die Erfindur.." gestattet außer Schallinformation :.:-'h r_:r.c3i-re sequen:,.: ■:■:.:.■: Information holographisch aufzuzeichnen. Anstelle dor beschriebenen lichtdurchlässigen Mikr;hc : ogr amn- Auf zeichnungen können selbstverständlich bei ent sprechender Abänderung der verwendeten Einrichtungen auch reflektierende ICL'.'fcholograr.rr.-Aui'zelchn.u.ngen verwendet v;<=r'den, v:ie sie Ir. der. eben erviähnten ".lteren Vorschlag geschrieben sind.

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Die erwähnten Überkreuzungspunkte können sowohl reell als auch virtuell sein. Der Begriff "effektiver-Ütaerkreuzungspunkt" soll diese beiden Möglichkeiten umfessen.

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Wiedergabe holographisch aufgezeichneter Information von einem Aufzeichnungsträger, der mindestens ein kleinflächiges Hologramm (Mikrohologramm) enthält, das aus einem Interferenzmuster besteht, welches durch Interferenz eines Objektbündeis, das von einem mit räumlich kohärentem Licht beleuchteten Objekt, v/elches groß im Vergleich zum Mikrohologramm ist, stammt, mit einem konvergenten Bezugsbündel entstanden ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (2CO, 2C4) zürn Beleuchten des Kikrohologrammes (22C-2) mit einem divergenter. Wiedergabebündel (210) räumlich kohärenten Lichtes, das einen bestimmten Divergenzgrad hat, der eine Punktion des Konvergenzgrades des bei der Aufzeichnung des Mikrohologramrr.es verwendeten 3ezugsbündels ist, v;obei ein Bild (23S-2 ) des Objektes erzeugt wird, das grc.2 im Vergleich zum ι-likroh:.logramm ist.

2. ZinrichOung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, cia3 das Verhältnis des Abstandes (jo) zwischen der Ebene, in der α&ε rekonstruierte Bild (222-2) entsteht, und der Ebene des Mikrcholcgrammes (220-2) ζum Abstand (xp) zwischen der Ebene dos Mikrchologramm es und dem effektiven Übericeuzungspunkt (^oi2) des diver-

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genten Wiedergabebündels (21ü) mindestens annähernd gleich dem Verhältnis entsprechender Abmessungen (R, h) des rekonstruierten Bildes (222-2) und des Mikrohologrammes (220-2) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da-3 der Aufzeichnungsträger (2i8) eine Reihe getrennter, ^^nachbarter Milcrohologramme (22l — 1, 22υ-2, 22ΰ-,3) umfait, von dene.. jedes ein Interfere, znauter Jor erwähnten, speziellen Art enthält, und da3 der Diverge..„:jrad dec V.'iedergabebuudeis (210) s. bemessen ist, dai die rekonstruiert·;.-. ^:ii..der (222-2, 222-5) die benacnLarten r-'.ikroh .ogra:nn;eii de:¹ χ λ .lhe «ntsprechen, eich bei eir.ui Tra.isl&tiomrOeweguno der Mi'rrchologramine durch das divergente ',-."iederga^e:.iindel jhi.-i t^e-rlappung uni «wi£?chenraum aneinander angrer.zc-.vi o-3v:o^en.

4. Einrichtung; nach t\urr,:'-<o:. ;■", d a d u 1· c h ' g β k e i: ;. :. e i c h 11 t t, j*:.- Li. Ie: EooiiC, i:; i^r die rciwnstr-ner;, ·:-:■. 21 lit-:· -_;:i'Ci;t.',he:._J, oine 2 " e^d·: (^;*0C) angeordnet iüt, dii oinen erster. Sc.:_it_ (·♦(-·!) ..-n^n":.'.,, ii;,tr den die re.voiiitrulor'uen !Bilder der i"iki\:n^lDgra::.rr.t. v,'ar_Aj^:n, wenn-die letzter·:-., ^uer durch dar di'-err-ent·: Wiedergabebündel (210) bewegt v.erd-:., und daß hinter der Iri^nae eine cpticchelektrischa Einriontung (402) angecrdnet ist, die das durch den Schlitr tretende Licht in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den verschiedenen Mikrohologrammen der Reihe sequenzielle Information gespeichert ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das divergente Wiedergabebündel (210) durch eine öffnung (214) einer Maske (216) auf den die Mikrohologramme enthaltenden Aufzeichnungsträger (218) fällt, welche so groß bemessen ist, daß mindestens benachbarte Mikrohologramme (220-2, 22O-J5) vollständig ausgeleuchtet werden.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Mikrohologramme der Reihe unmittelbar aneinander angrenzen, insbesondere wenn die Mikrohoiogramme mit einem nicht gestreuten Objektbündel aufgezeichnet wurden.

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