DE1903311C3 - Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines Hologramms einer dreidimensionalen Szene - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines Hologramms einer dreidimensionalen SzeneInfo
- Publication number
- DE1903311C3 DE1903311C3 DE1903311A DE1903311A DE1903311C3 DE 1903311 C3 DE1903311 C3 DE 1903311C3 DE 1903311 A DE1903311 A DE 1903311A DE 1903311 A DE1903311 A DE 1903311A DE 1903311 C3 DE1903311 C3 DE 1903311C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hologram
- strip
- strips
- image
- height
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/34—Systems for reducing the space-spatial bandwidth product
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/268—Holographic stereogram
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2249—Holobject properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
- G03H2001/0088—Adaptation of holography to specific applications for video-holography, i.e. integrating hologram acquisition, transmission and display
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0421—Parallax aspect
- G03H2001/0423—Restricted parallax, e.g. horizontal parallax only holograms [HPO]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0441—Formation of interference pattern, not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0443—Digital holography, i.e. recording holograms with digital recording means
- G03H2001/0445—Off-axis recording arrangement
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0476—Holographic printer
- G03H2001/048—Parallel printer, i.e. a fringe pattern is reproduced
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2286—Particular reconstruction light ; Beam properties
- G03H2001/2292—Using scanning means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2294—Addressing the hologram to an active spatial light modulator
- G03H2001/2297—Addressing the hologram to an active spatial light modulator using frame sequential, e.g. for reducing speckle noise
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
- G03H2001/306—Tiled identical sub-holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2210/00—Object characteristics
- G03H2210/20—2D object
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2210/00—Object characteristics
- G03H2210/30—3D object
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2227/00—Mechanical components or mechanical aspects not otherwise provided for
- G03H2227/05—Support holding the holographic record
- G03H2227/06—Support including light source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines Hologramms
einer dreidimensionalen Szene.
Im Vergleich zur Bildinformation eines üblichen zweidimensionalen Bildes ist die in einem dreidimensionalen Hologramm enthaltene Bildinformation sehr groß
und es wurde dann auch dargelegt, daß ein gut wirkendes System zur Übertragung von sich auf ein
holographisches Bild beziehenden Signalen eine Apparatur benötigen würde, deren Bandbreite um vier
Größenordnungen größer als die eines Übertragungssystems für zweidimensionale Bilder ist Diese Anforderung übersteigt die Fähigkeit bekannter Eingangs- und
Ausgangssysteme. Obgleich die Bandbreite z.B. dadurch herabgesetzt werden kann, daß die Übertragungsgeschwindigkeit der Bildinformation herabgesetzt
wird, würde die für eine derartige Übertragung erforderliche Zeit den Nutzen einer solchen Maßnahme
stark verringern.
Aus dsr Zeitschrift »Laser Focus«, September 1965,
Seiten 5—6, ist eine Vorrichtung zum symmetrischen Reduzieren der Hologrammabmessungen bekannt, das
jedoch zu einer erheblichen Verringerung des Fensters führt, durch das man bei der Rekonstruktion die Szene
betrachtet, und deshalb einen nahezu völligen Verlust an Parallaxe bedingt
Aus der Zeitschrift »Laser Focus«, November 1965, Seiten 15—19, ist es bekannt, mehrere Hologramme
nebeneinander auf einem Hologrammfilm anzubringen. Diese Hologramme haben im allgemeinen einen
verschiedenen Bildinhalt Nur wenn bewegliche Bilder wiedergegeben werden sollen, enthalten die Hologramme Bildinformationen über denselben Gegenstand zu
verschiedenen Zeitpunkten.
Aus »Appl. Phys. Letters« 12 (1968), Seite 10 bis 12, ist
ferner ein Verfahren zur Aufnahme von Hologrammen mit inkohärentem Licht beschrieben. Das Hologramm
besteht aus Teilhologrammen, die nicht denselben Bildinhalt haben, sondern von verschiedenen räumlichen Punkten aufgenommen sind. Die Teilhologramme
sind nicht streifenförmig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines
Hologramms einer dreidimensionalen Szene anzugeben, bei dem sich ein verringertes Produkt von
Raum χ räumlicher Bandbreite auf dem Hologramm ergibt, ohne daß die bei Betrachtung in Erscheinung
tretende parallaktische Wirkung wesentlich geschwächt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die holographische Aufzeichnung der Szene auf einem
streifenförmigen Bereich des Aufzeichnungsträgers erfolgt, wobei die Längsseite des Streifens parallel zur
Horizontalrichtung der Szene ausgerichtet wird, und daß das streifenförmige Hologramm mit einem
Wiedergabestrahl beleuchtet wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß unter den üblichen Beobachtungsverhältnissen die dreidimensionalen Aspekte eines Bildes nur die Folge einer
horizontalen Verschiebung der Augen des Beobachters sind und daß deshalb Information im Bild, die sich auf
vertikale dreidimensionale Aspekte bezieht, nicht erforderlich ist Durch ganze oder teilweise Weglassung
derartiger unnötiger Information kann die zur Darstellung eines Hologramms zu übertragende Bildinformation beträchtlich, z. B. um wenigstens zwei Größenordnungen, verringert werden.
Es hat sich herausgestellt, daß dieses Ergebnis mit
gutem Erfolg durch die Verwendung von Streifenhologrammen erzielbar ist Mit anderen Worten, die
gesamte Information, die zur Beibehaltung der horizontalen dreidimensionalen Bildaspekte und der horizontalen Parallaxe sowie eines vollständigen vertikalen
Gesichtsfeldes ohne erste Verschlechterung des Bildes erforderlich ist, ist in jedem schmalen horizontalen
Streifen eines üblichen Hologramms vorhanden.
Daher ist es vorteilhaft, daß mehrere streifenförmige
Hologramme, deren Höhe erheblich kleiner als die Länge ist, in Richtung der Höhe der Streifen
nebeneinander auf einem Hologrammträger so angebracht werden, daß sie ein zusammengesetztes Hologramm bilden, wobei die Längsrichtungen der Hologrammstreifen parallel sind und die in Höhenrichtung
einander entsprechenden Punkte der Hologrammstreifen auf einer Geraden liegen.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens besteht darin, daß die Wiedergabevorrichtung einen Wiedergabestrahl, eine Einrichtung zur
Fortbewegung des Streifens in Richtung seiner Höhe, jo
und eine Beobachtungseinrichtung für das aus den; Beugungsstrahl erster Ordnung gebildete, rekonstruierte Bild enthält
Das so wiederhergestellte Bild enthält die horizontalen dreidimensionalen Charakteristiken und die hori- r>
zontale Parallaxe, aber die vertikalen dreidimensionalen Charakteristiken und die vertikale Parallaxe sind
nahezu verschwunden, obgleich ein vollständiges vertikales Gesichtsfeld wiederhergestellt wird. Da nur
Bildinformation über einen einzigen schmalen Streifen des üblichen Hologramms übertragen zu werden
braucht, werden die vom Übertragungssystem zu erfüllenden Anforderungen hinsichtlich der Bandbreite
stark herabgesetzt
Das Verfahren zur Herstellung von Hologrammen 4Ί
und zur Wiederherstellung von Bildern hat auch Vorteile, wenn es nicht bei einem Übertragungssystem
verwendet wird. Zum Beispiel ist zur Herstellung eines Streifenhologramms weniger Laserleistung erforderlich, um den Streifen zur Speicherung der erforderlichen
Bildinformation zu belichten, und wenn ein Bild unter Benutzung eines einzigen bewegten Streifens wiederhergestellt wird, wird der »Sprenkeleffekt« vermieden.
Wenn die aufeinanderfolgenden Streifen auf einem Transportfilm nacheinander aufgezeichneten Stellungen einer Szene entsprechen, können Verschlußmechanismen und Vorrichtungen zur ruckweisen Fortbewegung des Films entfallen. Die Hologrammstreifen
können auch beim Projizieren von zweidimensionalen Bildern benutzt werden. t>o
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert Es zeigt
F i g. 1 schematisch ein übliches Verfahren zur Herstellung eines Hologramms,
Fig.2 schematisch ein übliches Verfahren zur b>
Beobachtung eines Hologramms,
F i g. 3 ein Bild, wie es auf einem üblichen Hologramm ersichtlich ist,
F i g. 4 das gleiche Bild, wie es auf einem erfindungsgemäß hergestellten Hologramm beobachtet werden
kann,
Fig.5 eine geometrische Analyse des Hologramms
nach F i g. 4,
Fig.6 schematisch ein System zur Herstellung eines
Streifenhologramms,
F i g. 7 blockschematisch ein System zur Umwandlung
des Bildes eines Streifenhologramms in zu übertragende Signale,
Fig.8 blockschematisch ein System zum Empfang
von Signalen des Senders nach Fig.7 und zur Umwandlung derselben in ein Streifenhologramm,
Fig. 9 eine Ausführungsform zur Beobachtung eines
zusammengesetzten Hologramms,
F i g. 10 eine Ausführungsform zur Beobachtung eines Streifenhologramms,
F i g. 11 eine andere Ausführungsform zur Beobachtung eines Streifenhologramms,
Fig. 12 die Verwendung von Streifenhologrammen
bei der Darstellung bewegter Bilder,
Fig. 13 die Anbringung von Streifenhologrammen auf einem bei der Anordnung nach Fig. 12 zu
verwendenden Transportband,
Fig. 14 die Verwendung von Streifenhologrammen
bei der Projektion zweidimensionaler Bilder oder einzelner Ebenen dreidimensionaler Bilder.
Fi g. 1 zeigt im allgemeinen das bekannte Zweistrahlenverfahren zur Herstellung eines Hologramms. Eine
Quelle 1 kohärenter Strahlung (z. B. ein Laser im Impuls- oder Dauerbetrieb) ist so angeordnet, daß sie
Strahlung auf einen Spiegel 2 und auf einen Gegenstand 3 richtet während eine photographische Platte 4 so
angeordnet ist, daß sie reflektierte Strahlung vom Spiegel 2 und vom Gegenstand 3 empfängt Das auf der
Platte 4 aufgezeichnete Bild hat bekanntlich die Form eines Interferenzmusters, das sich aus den verschiedenen Phasenverhältnissen der beiden reflektierten
Strahlen an verschiedenen Stellen der Platte ergibt. Wenn das auf der Platte 4 aufgezeichnete Hologramm
die Form eines Diapositivs hat, läßt sich auf die in F i g. 2 dargestellte Weise ein dreidimensionales Bild dadurch
wiederherstellen, daß die Platte mit sichtbarer kohärenter Strahlung aus einer Quelle 5, die gleichfalls ein Laser
im Impuls- oder Dauerbetrieb sein kann, angestrahlt und das virtuelle Bild in Richtung des vom Hologramm
herrührenden Beugungslichtes erster Ordnung beobachtet wird. Die Verfahren zur Herstellung von
Hologrammen und zur Wiederherstellung der Bilder, wie sie in F i g. 1 und 2 dargestellt sind, sind nur zur
Erläuterung angegeben.
Im vorstehenden wurde erwähnt, daß jeder Teil des
aufgezeichneten Hologramms gespeicherte Information über jeden Teil des Bildes enthält Dies bedeutet
selbstverständlich nicht, daß beim Beobachten eines Teiles des Hologramms aus einer bestimmten Richtung
das ganze Bild gesehen wird. Wenn der Gegenstand z. B. die Form eines Balles 10 hat, der vor einem Gitter
11 angebracht ist, hat das ganze wiederhergestellte Bild,
aus einer bestimmten Richtung beobachtet, das in F i g. 3 dargestellte Aussehen. Wenn jedoch bis auf den Streifen
12 des Bildes (zwischen den horizontalen gestrichelten
Linien 13-13) der übrige Teil des Bildes durch eine Maske abgedeckt wird, so ändert sich das im Streifen
zwischen diesen Linien ersichtliche Bild nicht sofern sich der Winkel, unter dem der Beobachter es
beobachtet, nicht ändert. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit vom Gesichtswinkel der Beobachter
sämtliche Teile des Bildes sehen, aber die relative Höhe
des beobachteten Teiles in bezug auf den Gegenstand ändert sich nicht nennenswert (mit Ausnahme einer
geringen vertikalen Ausdehnung).
Angenommen, der horizontale Streifen 12 des "> Hologramms 4 wird aus diesem herausgeschnitten und
dann vervielfältigt und die identischen vervielfältigten Streifen werden auf die in Fig.4 dargestellte Weise
vertikal übereinander angeordnet (Fig.4 zeigt elf identische Streifen, die genau übereinander angebracht ι ο
sind). Es hat sich herausgestellt, daß bei einer derartigen Anordnung identischer Streifen das sich ergebende
zusammengesetzte Hologramm die Parallaxe und die panoramische dreidimensionale Sicht in der horizontalen
Richtung enthält, aber daß die Parallaxe und die r>
dreidimensionalen Charakteristiken in der vertikalen Richtung nahezu verschwunden sind. Mit anderen
Worten, wenn das zusammengesetzte Hologramm nach Fig.4 mit beiden Augen des Beobachters in einer
horizontalen Ebene beobachtet wird, ist der dreidimensionale Aspekt des Bildes der gleiche wie im
Hologramm nach Fig.3, und eine Bewegung des Beobachters in horizontaler Richtung zeigt denn auch
die gleiche Verschiebung des Balls und des Gitters in bezug aufeinander wie im Hologramm nach Fig.3. 2>
Wenn die Sichtlinie des Beobachters jedoch in vertikaler Richtung bewegt wird, wird die scheinbare
vertikale Verschiebung zwischen dem Ball und dem Gitter erheblich verringert im Vergleich zum Hologramm
nach Fig.3 und sie ist sogar, wenn die jo Streifenzahl groß und die Höhe jedes einzelnen
Streifens klein ist, praktisch nicht sichtbar. Entsprechend ist die vertikale Parallaxe nahezu nicht sichtbar,
wenn sich die beiden Augen des Beobachters genau in einer vertikalen Ebene befinden. r>
Eine Analyse des Systems nach F i g. 4 zeigt F i g. 5, in der mehrere aneinander grenzende identische Hologrammstreifen
A\... Ai im Querschnitt zwischen einem Beobachter im Punkt 20 und einer Ebene 21 des
wiederhergestellten Bildes dargestellt sind. Der Abstand zwischen der Ebene des zusammengesetzten
Hologramms und der Bildebene ist mit d\ und der Abstand zwischen der Hologrammebene und dem
Punkt 20 mit d2 bezeichnet Bei dieser Analyse wird
angenommen, daß eine kohärente wiederherstellende 4->
Welle benutzt wird, um das Bild gemäß bekannten Verfahren wiederherzustellen.
In bezug auf einen Beobachter im Festpunkt 20 wird mittels des Streifens A\ nur ein Teil Y\ des wiederhergestellten
Bildes erzeugt Wenn in gleichen vertikalen Abständen liegende Punkte des gesamten zusammengesetzten
Bildes mit a, b, c, usw. bezeichnet werden, so
enthalten die mittels des Streifens a\ erzeugten Teile des wiederhergestellten Bildes nur die Punkte zwischen a
und e. Entsprechend werden mittels der Streifen A2, A3
und A4 nur die Teile Y2, Y3 bzw. Y4 des wiederhergestellten
Bildes erzeugt Wenn die Streifenhologramme aneinander grenzen, d. h. aneinander anliegen, wie dies
in Fi g. 5 dargestellt ist, so wiederholen die oberen und
unteren Ränder jedes Streifens einen Teil der Bildinformation der angrenzenden Streifen. Zum
Beispiel stellt der Streifen A2 statt völlig anderer Punkte
des Gesamtbildes als der Streifen Ax die Punkte c,d,e,f
und g wieder her, während der Streifen A3 die Punkte e,
f,g,h und /und der Streifen A4 die Punkte g, h, i, j und k b5
wiederherstellt Auf diese Weise stellt jeder Streifen des Hologramms einen Teil der Bildinformation des über
ihm liegenden Streifens und die Hälfte der Information des unter ihm liegenden Streifens wieder her. Es läßt
sich nachweisen, daß ungeachtet der Relativwerte von d\ und di der Umfang der Bildwiederholung jedes
Streifens gleich der vertikalen Abmessung, d. h. der Höhe jedes Streifens, ist. Mit anderen Worten, wenn die
Streifen aneinander anliegen, wird die gesamte Bildinformation jedes Streifens in den angrenzenden Streifen
wiederholt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Abbildungsfehler infolge dieses Bildwiederholungseffektes
von der relativen Höhe der Streifen abhängt. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel war, wenn das
zusammengesetzte Hologramm aus etwa 20 identischen Streifen von je 5 mm χ 100 mm bestand, der Wiederholungseffekt
kaum merkbar, und wenn das zusammengesetzte Hologramm aus etwa 100 identischen Streifen
von je 1 mm χ 100 mm bestand, war der Effekt mit dem Auge gar nicht spürbar. Der Bildwiederholungseffekt
läßt sich auch dadurch verringern oder vermeiden, daß die Streifen in vertikaler Richtung im Abstand
voneinander angebracht werden, indem z. B. jeder zweite Streifen weggelassen wird. Eine allgemeinere
Analyse der Anordnung zeigt, daß der Bildwiederholungseffekt völlig vermieden werden kann, wenn die
Höhe A jedes Streifens gleich einem Teil der vertikalen räumlichen Periode des Streifens gleich ist. Dies
hat zur Folge, daß periodische »leere« horizontale Streifen über das wiederhergestellte Bild laufen, aber es
hat sich herausgestellt, daß, wenn die Höhe der Streifen klein ist z. B. bei der Verwendung von Streifen von
1 mm χ 100 mm, diese leeren horizontalen Streifen mit dem Auge nicht wahrnehmbar sind. Bei der Wiederherstellung
eines Bildes unter Verwendung von Streifen, die auf die in den Fig.4 und 5 dargestellte Weise
angeordnet sind, wird vorzugsweise ein kohärenter Strahl benutzt, der eine etwas zylindrische Wellenfront
hat, um die vertikale Ausdehnung des Bildfeldes zu korrigieren, aber eine derartige Korrektur ist nicht
unbedingt notwendig.
Aus vorstehendem geht hervor, daß ein brauchbares dreidimensionales Bild aus der in einem einzigen
schmalen Streifen des Hologramms enthaltenen Information wiederherstellbar ist und daß dieses Bild im
Vergleich zum mit Hilfe eines üblichen Hologramms hergestellten Bild keine nennenswerte Verschlechterung
aufweist Das Bild hat zwar keine vertikale Parallaxe und keine vertikalen dreidimensionalen
Charakteristiken, aber normalerweise empfängt ein Beobachter einen Tiefeneindruck eines Bildes ja doch
nur mittels horizontaler dreidimensionaler Charakteristiken, weil sich seine Augen üblicherweise in einer
horizontalen Ebene befinden. Durch Verzicht auf vertikale dreidimensionale Effekte und vertikale Parallaxe
schafft die Erfindung ein System, das das Produkt aus Raum und räumlicher Bandbreite des Hologramms
erheblich verringert und somit die Übertragung der Bildinformation des Hologramms stark erleichtert.
Weil sämtliche Streifen im zusammengesetzten Hologramm gemäß der Erfindung identisch sind, ist für
die Übertragung der Information zur Erzeugung eines vollständigen Hologramms nur die Übertragung der
Bildinformation eines einzigen Streifens erforderlich. Hierdurch ergibt sich eine starke Verringerung der
Bandbreite und/oder der Signalübertragungsgeschwindigkeit Bei der beschriebenen Ausführungsform z. B,
bei der das zusammengesetzte Hologramm aus etwa 100 identischen Streifen bestand, ergab sich bei der
Übertragung von Bildsignalen eine Verringerung der
Bandbreite um einen Faktor 100. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß sich die Höhe der Hologrammstreifen
nicht unter einen bestimmten Mindestwert herabsetzen läßt, weil sonst Beugungseffekte auftreten. Bei einer
bestimmten praktischen Ausführungsform z. B. wurden geringe Beugungseffekte beobachtet, wenn die Abmessungen
der anschließend aneinander angeordneten Streifen 0,2 mm χ 100 mm betrugen.
Es sind manche Ausbildungen für geeignete Eingangs- und Ausgangsgeräte zur Übertragung holographischer
Bilder denkbar, von denen einige zur Erläuterung der Erfindung nachstehend beschrieben
werden.
Ein Streifenhologramm zur Übertragung ist ohne weiteres dadurch erzielbar, daß ein Streifen mit den
gewünschten Abmessungen von einem gemäß üblichen Verfahren aufgezeichneten Hologramm abgeschnitten
wird, aber der Streifen kann auch dadurch hergestellt werden, daß nur die gewünschte Information aufgezeichnet
wird, wie dies im Beispiel nach Fig.6 dargestellt ist. Bei dieser Anordnung fällt vom Laser 25
herrührende Strahlung nach Reflexion an einem Gegenstand 27 und an einem Spiegel 28 nur durch einen
optischen Sipalt 29 auf einen geeigneten Aufzeichnungsfilm
26. Die Laserstrahlung kann impulsförmig oder kontinuierlich sein. Der Winkel zwischen der am
Gegenstand 27 und der am Spiegel 28 reflektierten Strahlung ist vorzugsweise höchstens gleich 7°, um
dafür zu sorgen, daß der Abstand zwischen den Interferenzstreifen groß genug ist, um auf einem Film
mit vernünftigem Auflösungsvermögen aufgezeichnet werden zu können. Der Film 26 hat vorzugsweise ein
Auflösungsvermögen von mindestens 200 Strichen je Millimeter und kann z. B. ein photochromischer Film,
ein trockner Silberfilm oder ein aus einer thermoplastischen Folie bestehender Film sein. Es ist selbstverständlich
zu bevorzugen, daß die Dicke des Aufzeichnungsmediums auf dem Film möglichst gering ist (z. B.
höchstens 4 Mikron). Der belichtete Film wird gemäß üblichen Verfahren nach den Vorschriften des Herstellers
weiter behandelt.
Um das Bild auf dem Hologrammstreifen in übertragbare Signale umzuwandeln, kann der Streifen
gemäß einer von mehreren Techniken abgetastet werden. Wenn die Interferenzstreifen auf dem aufgezeichneten
Bild etwa 15 Mikron dick sind (d. h. wenn sie mit einem Auflösungsvermögen von etwa 200 Strichen
je mm aufgezeichnet worden sind), muß gemäß dem Abtastungsgesetz der Film mit einem Auflösungsvermögen
von etwa 400 Strichen je mm abgetastet werden, so daß ein den Film abtastender Strahl ein Auflösungsvermögen
von etwa 2,5 Mikron haben muß.
Ein bestimmtes Verfahren zur Abtastung des Hologramoistreifens zur Erzeugung von Bildsignalen ist
in Fig.7 dargestellt Bei diesem System ist eine Lichtpunktabtastvorrichtung 30 zum Liefern eines
Abtaststrahl vorgesehen, und zum Erreichen des erforderlichen Auflösungsvermögens bei der Abtastung
wird das Abtastraster der Lichtpunktabtastvorrichtung optisch in eimer optischen Verkleinerungsvorrichtung 31
verkleinert Der Hologrammstreifen 26 wird so angeordnet, daß er vom Strahl mit verringertem
Durchmesser abgetastet werden kann, wobei die Strahlung durch den Film geht und durch eine übliche
photoempfindliche Vorrichtung 32 zur Erzeugung von Videosignalen aufgefangen wird. Für die Übertragung
werden die Videosignale und die von der Abtastvorrichtung 30 herrührenden Synchronsignale einer üblichen
Sendevorrichtung 33 zugeführt. Weil der Hologrammstreifen 26 sehr langgestreckt ist, ist es zu bevorzugen,
während jeder Rasterperiode der Lichtpunktabtastvorrichtung nur einen Teil des Streifens abzutasten. Wenn
dies erfolgt, ist eine geeignete Vorrichtung 34 für ruckweisen Filmtransport vorhanden, die es ermöglicht,
Videosignale zu liefern, die dem ganzen Streifen entsprechen; wenn z. B. Videosignale von einem
Streifen von lmm χ 100 mm erzeugt werden sollen,
kann das Zeilenraster der Abtastvorrichtung so verkleinert werden, daß eine Fläche von 1 χ 1 mm
abgetastet wird, wobei der Filmstreifen lOOmal um je einen Schritt fortbewegt wird, um Signal des ganzen
Streifens zu liefern. Wenn z. B. die Teile von je 1 mm χ 1 mm mit einem 400-Zeilenraster mit einer
Rasterperiode von '/βο Sekunde abgetastet werden, hat
das erhaltene Videosignal eine Bandbreite von etwa 10 MHz, wobei die Übertragung des gesamten aus 100
Teilen bestehenden Streifens etwa 1,6 Sekunde dauert. Weil sich die gesamte Bildinformation zur Wiederherstellung
des zusammengesetzten Bildes im Empfänger in einem einzigen Streifen befindet, ist für die
Übertragung des Bildes keine zusätzliche Zeit erforderlich.
Es sei bemerkt, daß die Herstellung ursprünglicher Hologrammstreifen nicht unbedingt notwendig ist, weil
z. B. beim System nach F i g. 7 der Film so angeordnet werden kann, daß nur ein einziger Streifen eines
größeren Hologramms abgetastet wird. Dies kann zweckmäßig sein, um den Beugungseffekt infolge des
schmalen Spaltes auf dem endgültigen Hologrammstreifen, der schmaler als der Spalt sein kann, zu vermeiden.
Weiter sei bemerkt daß statt einer Verkleinerung der Abmessungen des Abtaststrahles der Lichtpunktabtastvorrichtung
der Hologrammstreifen vergrößert (z. B. 1Ofach) und so aufgezeichnet werden kann, in welchem
Fall die Lichtpunktabtastvorrichtung ohne Verkleinerung zur Abtastung des vergrößerten Streifens benutzt
werden kann. Es ist auch möglich, die Lichtpunktabtastvorrichtung durch eine Laserquelle und eine Lichtablenkvorrichtung
zu ersetzen, wobei z. B. eine akustische Lichtablenkung benutzt wird, um dem Bündel die
Abtastbewegung zu erteilen.
Die übertragenen Signale können in einer Vorrichtung nach F i g. 8 empfangen und verarbeitet werden, in
der die Signale in einer Empfangsvorrichtung 40, die auf bekannte Weise ausgebildet sein kann und eine
ausreichende Bandbreite (z.B. 10MHz beim beschriebenen
System) hat, empfangen und demoduliert werden. Die erhaltenen Videosignale werden einer Kathodenstrahlröhre
41 mit hohem Auflösungsvermögen zugeführt, wonach das modulierte Schirmbild der Röhre
optisch in einer geeigneten Vorrichtung 42 verkleinert und auf einen Film 43 mit hohem Auflösungsvermögen
projiziert wird. Der Film wird genauso wie im Sender ruckweise fortbewegt mittels eines Motors 44 zum
schrittweisen Transport, der durch vom Empfänger herrührenden Signale synchronisiert wird, um das
Streifenhologramm (das z.B. die Abmessungen lmm χ 100 mm hat und aus 100 in horizontaler
Richtung aneinander anschließender Bilder von je 1 mm χ 1 mm besteht) völlig abzubilden. Der erhaltene
Filmstreifen, der z. B. ein Film mit hohem Auflösungsvermögen (z. B. mindestens 200 Striche je mm) sein
kann, wird dann entwickelt, wodurch sich ein Streifenhologramm von der gleichen Art wie das ursprüngliche
Streifenhologramm ergibt
Zum Beobachten des Hologramms kann ein zusam-
mengesetztes Hologramm dadurch hergestellt werden, daß der empfangene Streifen vervielfältigt wird,
wonach diese identischen Streifen auf die in F i g. 4 dargestellte Weise vertikal aneinander anschließend
angeordnet werden. Das erhaltene zusammengeüetzte -,
Hologramm kann auf die in F i g. 9 dargestellte Weise beobachtet werden, wobei ein von einem Laser 50
herrührender Strahl von einem Spiegel 51 zu einer Zerstreuungslinse 52 reflektiert wird, die ihn auf das
zusammengesetzte Hologramm 53 projiziert Ein an in
einer Stelle 54 im Weg der Beugungsstrahlen erster Ordnung befindlicher Beobachter sieht das virtuell« Bild
55 genauso wie bei einem üblichen Hologramm, mit der vorerwähnten Ausnahme, daß nämlich die vertikale
Parallaxe und der vertikale dreidimensionale Aspekt je nach der Höhe der Streifen völlig oder nahezu völlig
fehlen.
Eine Bildwiederherstellung gemäß der Erfindung kann auch, und sogar mit bestimmten Vorteilen, dadurch
erfolgen, daß ein einziger Hologrammstreifen benutzt wird, der in der Höhenrichtung des Streifens bewegt
wird. Dabei wird z. B, wie in F i g. 10 dargestellt ist, ein
einziges Streifenhologramm 60 auf einer Platte 61 angebracht Die Platte kann völlig lichtdurchlässig sein,
aber vorzugsweise ist sie mit Ausnahme der Fläche hinter dem Hologrammstreifen lichtundurchlässig. Ein
Laser 62 ist derart hinter der Platte 61 angebracht, daß er Strahlung auf den Hologrammstreifen richtet Ein
biegsamer Stab 63 ist an einem Ende an einer feststehenden Platte 64 befestigt. Dem Stab wird eine m
vertikale Schwingungsbewegung erteilt, z. B. mittels eines Motors 65, der mit einer geeigneten Vorrichtung
zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung, z. B. mit einem Exzenter 66, gekuppelt
ist Die Platte 61 ist am anderen Ende des Stabes 63 in einer nahezu senkrecht auf der Stabachse stehenden
Ebene befestigt, so daß dem horizontalen Hologrammstreifen 69 eine vertikale Schwingungsbewegung erteilt
wird. Die Frequenz der Schwingungsbewegung beträgt vorzugsweise mindestens etwa 20 Hz. Ein Beobachter,
der sich im Punkt 67 in der Richtung des Beugungsstrahls erster Ordnung befindet, kann das gesamte
virtuelle Bild mit horizontaler Parallaxe und horizontalen dreidimensionalen Aspekten, aber ohne vertikale
Parallaxe und vertikale dreidimensionale Aspekte sehen. Der Laser 62 kann fest angeordnet sein ur-.d die
ganze Hinterseite der Platte 61 beleuchten, aber wenn der Strahl eine derartige Form hat, daß er nur den
Hologrammstreifen beleuchtet, wobei der Laser synchron mit dem Streifen bewegt wird, genügt ein Laser
mit geringerer Leistung. Die Anordnung nach h'ig. 10
hat weiter den Vorteil, daß der störende »Sprenkeleffekt«, der normalerweise bei einem üblichen Hologramm
auftritt, nahezu wegfällt
Die Vertikalbewegung eines aus einem einzigen Streifen bestehenden Hologramms kann auch unter
Beibehaltung der Vorteile des Systems nach Fig. 10 durch andere Mittel erzielt werden. Es kann z. B, wie
F i g. 11 darstellt, ein Streifenhologramm 70, das auf die
vorstehend beschriebene Weise hergestellt worden ist, auf einer Trommel 71 angebracht werden. Der Streifen
70 verläuft nahezu parallel zur Trommelachse. Die Trommel kann völlig lichtdurchlässig sein, aber
vorzugsweise ist sie außer an der Stelle, an der der Streifen 70 auf ihr befestigt ist, lichtundurchlässig. Die b5
Trommel wird durch einen auf irgendeine bekannte Weise mit ihr gekuppelten Motor in Drehung versetzt
Ein Laser 73 ist in der Trommel so angebracht, daß er sichtbare Strahlung horizontal auf eine Seite der
Innenoberfläche der Trommel richtet. Ein Beobachter in einem Punkt 74 außerhalb der Trommel in Richtung der
Beugungswelle erster Ordnung sieht das ganze virtuelle Bild, genauso wie bei der Anordnung nach F i g. 10. Der
Laser kann fest angeordnet sein und ein breites Gebiet der Oberfläche der Trommel beleuchten, er kann jedoch
auch so angeordnet sein, daß er einen schmalen Strahl liefert, der nur den Streifen 70 beleuchtet und sich
synchron mit dem Streifen bewegt Die Trommel läuft vorzugsweise mit einer derartigen Geschwindigkeit um,
daß der Streifen mit einer Frequenz von mindestens etwa 20 Hz durch das Gesichtsfeld des Wahrnehmers
geht Ebenso wie bei der Anordnung nach F i g. 11 weist auch das bei dieser Ausführungsform sichtbare Bild
keinen »Sprenkeleffekt« auf. Die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel kann selbstverständlich dadurch
herabgesetzt werden, daß mehrere Streifenhologramme in gleichmäßigen Abständen auf der Oberfläche der
Trommel angebracht werden.
Das erfindungsgemäße System erleichtert auch das Sehen einer Bildbewegung bei der Wiederherstellung
holographischer Bilder. Bei den Vorrichtungen nach den Fig. 10 und 11 sei bemerkt, daß hierbei nicht versucht
wird, den Hologrammstreifen ruckweise fortzubewegen. Deshalb kann der Motor 72 eine kontinuierliche
Umdrehungsgeschwindigkeit haben. Das erhaltene Bild ist jedoch nicht verwischt infolge der kontinuierlichen
Vertikalbewegung des Streifens, weil dieser nahezu keine vertikale Parallaxe und nahezu keine dreidimensionalen
Charakteristiken hat Mit anderen Worten, wenn sich der Beobachter in einem festen Punkt
befindet, ändern sich die gegenseitigen Lagen von Elementen des Bildes nicht in der vertikalen Richtung
bei Änderungen der vertikalen Lage des Streifenhologramms. Wenn ein Hologramm eine zum Auftreten
einer vertikalen Parallaxe ausreichende Höhe hat, wird durch eine derartige kontinuierliche Bewegung des
Hologramms das Bild aber verwischt
Ein Verfahren zur Beobachtung bewegter Bilder mit Hilfe von Hologrammstreifen ist in Fig. 12 dargestellt
Bei dieser Vorrichtung kann das bewegliche zu betrachtende Glied die Form mehrerer Hologrammstreifen
80 haben, die auf einem Transportfilm oder -band angebracht sind. Der Transportfilm ist auf
geeigneten Spulen 82 angebracht, so daß er von einem Motor 83 mit konstanter Geschwindigkeit kontinuierlich
in einer Richtung parallel zur Höhe des Streifens fortbewegt werden kann. Auf einer Seite des Transportfilms ist ein Laser 84 vorgesehen, der einen kohärenten
Lichtstrahl mit einer Breite gleich der horizontalen Länge der Streifen auf den Film wirft Ein Beobachter
an der Stelle 85 auf der anderen Seite des Filmes in der Richtung der Beugungsstrahlen erster Ordnung kann
das vertikal abgetastete virtuelle Bild sehen. Es ist ein Sehspalt 86 zur Begrenzung des gewünschten Sehbereichs
vorgesehen. Wenn der Transportfilm mit genügender Geschwindigkeit läuft, z.B. mit einer
derartigen Geschwindigkeit, daß jeder Hologrammstreifen innerhalb von V20 Sekunde am Sehspalt
vorbeibewegt wird, weist das wiederhergestellte Bild trotz der kontinuierlichen Geschwindigkeit des Transportfilmes
kein Flimmern auf. Wenn die aufeinanderfolgenden Hologrammstreifen auf dem Band nacheinander
aufgezeichneten Bewegungsbildern entsprechen, erscheint im wiederhergestellten Bild die Bewegung
lückenlos und ohne Verwischung.
Wie F i g. 13 zeigt, können die Hologrammstreifen 80
auf der Oberfläche des Transportfilmes angebracht werden, wobei sie vorzugsweise in derartigen Abständen
voneinander liegen, das jeweils nur ein Streifen dem Sehspalt gegenüberliegt. Der Transportfilm ist vorzugsweise
außer an der Stelle der Hologrammstreifen lichtundurchlässig. Es ist selbstverständlich auch möglich,
daß der Transportfilm und die Hologrammstreifen einheitlich sind, wobei der Film vorzugsweise nur an den
Stellen, an denen die Hologrammstreifen belichtet und entwickelt sind, lichtdurchlässig ist Der aus dem Laser
84 tretende Strahl hat einen großen öffnungswinkel, der den ganzen Sehspalt anstrahlt, es kann jedoch auch ein
schmaler fächerförmiger Laserstrahl benutzt werden, der sich synchron mit den Hologrammstreifen bewegt,
wodurch ein Laser mit geringerer Leistung Verwendung finden kann.
Das in Fig. 12 dargestellte System ermöglicht nicht
nur eine Bewegung im wiederhergestellten Bild, ohne daß der Transportfilm ruckweise fortbewegt werden
muß, sondern es löst auch das Problem des Sprenkeleffekts und ermöglicht die Verwendung von Hologramm-Streifen,
bei denen das Produkt aus Raum und räumlicher Bandbreite verringert ist Das System nach
Fig. 12 ist auch vorteilhaft als kinematographisches Filmsystem, d.h. als ein System, bei dem die
Bildinformation nicht über einen Sender und Empfänger übertragen wird, besonders dadurch, daß die Bewegung
des Transportfilmes kontinuierlich sein kann und kein Verschlußmechanismus erforderlich ist und dadurch,
daß das Bild dreidimensional ist
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in F i g. 14 dargestellt ist, kann der Hologrammstreifen
in einem System zum Entwerfen eines wiederhergestellten zweidimensionalen Bildes oder einer fokussierten
Ebene eines wiederhergestellten dreidimensionalen Bildes benutzt werden. Bei dieser Vorrichtung sind,
ebenso wie bei der Vorrichtung nach Fig.3, die Hologrammstreifen 80 auf einem geeigneten Transport-.
film 81 angebracht der derart auf Spulen 82 gewickelt ist, daß er eine vertikale Bewegung ausführen kann. Auf
einer Seite des Transportfilmes ist ein Laser 84 zum Anstrahlen des Filmes vorgesehen. In der Richtung
eines Beugungsstrahls erster Ordnung ist ein Schirm 85 angebracht, während eine Blende 87 vorgesehen sein
kann, um die von den Hologrammstreifen herrührenden Strahlen nullter Ordnung und die anderen Beugungsstrahlen erster Ordnung abzufangen. Der Transportfilm
und die Hologrammstreifen können auf die gleiche Weise wie beim System nach den Fig. 12 und 13
hergestellt werden.
Beim System nach F i g. 14 steht der Schirm 85 an der Stelle des reellen Bildes und deshalb wird auf ihm ein
zweidimensionales Bild oder eine einzige Ebene eines dreidimensionalen Bildes fokussiert. Welche Ebene
fokussiert ist, hängt z. B. vom Abstand zwischen dem Schirm und der Ebene der Hologrammstreifen und von
der Geometrie der Bedingungen, unter denen der ursprüngliche Hologrammstreifen belichtet wurde, ab.
Die Breite des Laserstrahles und der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Hologrammstreifen sind vorzugsweise
so bemessen, daß jeweiis nur ein einziger Streifen angestrahlt wird. Wenn ein schmaler Strahl
(z. B. mit einem Durchmesser von höchstens 5 mm) Verwendung findet, können die Streifen dicht nebeneinander
liegen (z. 3. in Abständen von 5 mm voneinander). Bei der Vorrichtung nach Fig. 14 kann es für eine
zweckmäßigere Benutzung der Laserstrahlung vorteilhaft sein, wenn jeder Hologrammstreifen 80 selbst aus
mehreren äußerst schmalen identischen Streifen besteht, deren Abstand voneinander der hinsichtlich der
F i g. 5 gestellten Anforderung genügt Bei einem Strahl mit einem Durchmesser von 5 mm kann ein Hologrammstreifen
z. B. aus fünf identischen, je 1 mm hohen Streifen bestehen. Die Vorrichtung nach F i g. 14 enthält
weiter eine Filmsteuervorrichtung 88 zur Fortbewegung des Filmes. Diese Filmsteuervorrichtung kann ein
Motor sein, ebenso wie beim System nach Fig. 12, der dem Film eine gleichförmige Bewegung erteilt Es ist
jedoch auch möglich, daß die Filmsteuervorrichtung Mittel zum Stillsetzen und Fortbewegen des Filmes, z. B.
von Hand, enthält so daß jedes gewünschte Bild wiederhergestellt werden kann. Durch die Anbringung
von Mitteln zur Einstellung der fokussierten Ebene des wiederhergestellten Bildes, z.B. durch eine Verschiebung
der Ebene des Schirmes 85, läßt sich die Bewegung jedes Teiles eines Bildes in drei Dimensionen verfolgen.
Das Bild, das dabei in jedem einzelnen Augenblick auf dem Schirm 85 sichtbar ist ist selbstverständlich
zweidimensional.
Obgleich bei den beschriebenen Ausführungsformen nur die Verwendung eines Laserstrahls zur Wiederherstellung
der Bilder beschrieben wurde, können andere Verfahren Anwendung finden, z. B. eine Beobachtung
mittels natürlichen Lichtes mit einfachem Zerstreuungsausgleich, wie dies in Applied Physics Letters, Band 9,
Nr. 12, Seiten 417—418, Dezember 1966 beschrieben worden ist
Hierzu 4 Blatt Zeichnunuen
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines Hologramms einer dreidimensionalen Szene, dadurch gekennzeichnet, daß die hoilographische Aufzeichnung der Szene auf einem streifenförmigen Bereich des Aufzeichnungsträgers erfolgt, wobei die Längsseite des Streifens parallel zur Horizontalrichtung der Szene ausgerichtet wird, und daß das streifenförmige Hologramm mit einem ι ο Wiedergabestrahl beleuchtet wird.Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zunächst erzeugte, streifenföirmige Hologramm (26) zur Erzeugung von Bildsignalen abgetastet wird, daß diese Bildsignale gesendet und empfangen werden, wonach sie wieder in die Form eines streifenförmigen Hologramms umgewandelt werden.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere streifenförmige HoIogramme (80), deren Höhe erheblich kleiner als die Länge ist, in Richtung der Höhe der Streifen nebeneinander auf einem Hologrammträger ((ti) so angebracht werden, daß sie ein zusammengesetztes Hologramm bilden, wobei die Längsrichtungen der Hologrammstreifen parallel sind und die in Höhenrichtung einander entsprechenden Punkte der Hologrammstreifen auf einer Geraden liegen.4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch in gekennzeichnet, daß die Wiedergabevorrichtung einen Wiedergabestrahl, eine Einrichtung (61, IE3,64, 65,66; 71,72; 82) zur Fortbewegung des Streifens in Richtung seiner Höhe, und eine Beobachtungseinrichtung (86) für das aus dem Beugungsstrahl erster i~~> Ordnung gebildete, rekonstruierte Bild enthält5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Streifens in einem vorgegebenen Gebiet kontinuierlich mit einer nahezu konstanten Geschwindigkeit erfoJgt6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen in einem bestimmten Gebiet hin- und herbeweglich ist7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele, in Höhen- 4r> richtung nebeneinander auf einem Transportfilm angeordnete Hologrammstreifen (80) vorhanden sind, die von der Fortbewegungseinrichtung (81,82) bewegt werden.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in einem Abistand voneinander liegen, der höchstens gleich ihrer Höhe ist9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungseinrichtung einen v> Sehspalt (86) enthält, der jeweils nur die Strahlung von einem einzigen der Streifen hindurchläßt.10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortbewegung der Streifen mit einer konstanten Geschwindigkeit solcher «> Größe erfolgt, daß die mit Hilfe der Streifen rekonstruierten Bilder mit einer Frequenz von mindestens 20 Hz sichtbar werden.II. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgen- hr> de Streifen (80) auf dem Transportfilm nacheinander aufgezeichneten Stellungen einer Szene entsprechen.12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg des von den Hologrammstreifen herrührenden Beugungsstrahles erster Ordnung am Ort des reellen Bildes ein Schirm (85) angebracht ist
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US70094868A | 1968-01-26 | 1968-01-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1903311A1 DE1903311A1 (de) | 1969-09-11 |
DE1903311B2 DE1903311B2 (de) | 1979-02-08 |
DE1903311C3 true DE1903311C3 (de) | 1979-10-18 |
Family
ID=24815477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1903311A Expired DE1903311C3 (de) | 1968-01-26 | 1969-01-23 | Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines Hologramms einer dreidimensionalen Szene |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3547510A (de) |
BE (1) | BE727427A (de) |
CH (1) | CH543102A (de) |
DE (1) | DE1903311C3 (de) |
FR (1) | FR2000841A1 (de) |
GB (1) | GB1261233A (de) |
NL (1) | NL6901097A (de) |
SE (1) | SE363534B (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3643017A (en) * | 1970-02-26 | 1972-02-15 | Bendix Corp | Apparatus for constructing a reduced information content hologram |
DE2119141C2 (de) * | 1970-04-21 | 1983-06-09 | Okoshi, Takanori, Tokyo | Holographisches Beobachtungssystem |
US3785712A (en) * | 1972-03-27 | 1974-01-15 | Rca Corp | Playing back redundant holograms by scanning |
JPS51121350A (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-23 | Fuji Xerox Co Ltd | Holography recording method |
US4206965A (en) * | 1976-08-23 | 1980-06-10 | Mcgrew Stephen P | System for synthesizing strip-multiplexed holograms |
US4175750A (en) * | 1978-01-09 | 1979-11-27 | Chestnut Scott R | Holographic puzzle |
US4595252A (en) * | 1982-06-01 | 1986-06-17 | Lorimer John M | Hologram imaging system and recording method |
US4842396A (en) * | 1984-06-29 | 1989-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Light modulation element and light modulation apparatus |
GB8609568D0 (en) * | 1986-04-18 | 1986-05-21 | Cooke & Co Ltd Howard S | Fasteners |
US4783133A (en) * | 1986-08-26 | 1988-11-08 | Saginaw Valley State University | Method and apparatus for forming a hologram from incoherent light |
EP0305334A3 (de) * | 1987-08-27 | 1990-08-22 | ILFORD Limited | Reflektionshologramm und Abdrucktechnik desselben |
JPH06186901A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Komatsu Ltd | 3次元画像表示装置 |
US6229562B1 (en) * | 1997-07-08 | 2001-05-08 | Stanley H. Kremen | System and apparatus for the recording and projection of images in substantially 3-dimensional format |
WO2006047487A2 (en) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for displaying three-dimensional images |
GB2445958A (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-30 | Light Blue Optics Ltd | Holographic image display systems |
US9483021B2 (en) * | 2010-08-30 | 2016-11-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and apparatus for holographic animation |
-
1968
- 1968-01-26 US US700948A patent/US3547510A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-01-23 DE DE1903311A patent/DE1903311C3/de not_active Expired
- 1969-01-23 CH CH99669A patent/CH543102A/de not_active IP Right Cessation
- 1969-01-23 NL NL6901097A patent/NL6901097A/xx unknown
- 1969-01-23 SE SE00910/69A patent/SE363534B/xx unknown
- 1969-01-23 GB GB3935/69A patent/GB1261233A/en not_active Expired
- 1969-01-24 BE BE727427D patent/BE727427A/xx unknown
- 1969-01-27 FR FR6901535A patent/FR2000841A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE727427A (de) | 1969-07-24 |
FR2000841A1 (de) | 1969-09-12 |
US3547510A (en) | 1970-12-15 |
GB1261233A (en) | 1972-01-26 |
DE1903311B2 (de) | 1979-02-08 |
DE1903311A1 (de) | 1969-09-11 |
CH543102A (de) | 1973-10-15 |
SE363534B (de) | 1974-01-21 |
NL6901097A (de) | 1969-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1903311C3 (de) | Verfahren zur Erzeugung und Rekonstruktion eines Hologramms einer dreidimensionalen Szene | |
DE2738025A1 (de) | System zur erzeugung von streifen- mehrfachhologrammen | |
DE2741047B1 (de) | Verfahren zur photographischen Kodierung und Dekodierung | |
DE2849725A1 (de) | Vorrichtung zum erzeugen von vielfach-bildformaten und photographischen dokumenten | |
WO1999044091A1 (de) | Bildwiedergabeeinrichtung | |
DE1931299B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines hologramms | |
DE1275297B (de) | Einrichtung zum Fotografieren der Bilder von Daten in Zeilenform | |
DE2442841B2 (de) | ||
DE102008008232A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Belichten eines Fotomaterials | |
DE2409476A1 (de) | Verfahren zur sichtbarmachung von in form von elektrischen oder elektromagnetischen signalen uebertragenen bildern, sowie vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens | |
DE682925C (de) | Verfahren zum fernsehmaessigen Zerlegen und zum Wiederaufbau von Bildern | |
DE662681C (de) | Verfahren zur Darstellung von beliebigen Bildern oder Gegenstaenden in einer eindimensional definierten Bildelementreihe, insbesondere fuer Zwecke des Fernsehens und derAufzeichnung und Wiedergabe von Bildern | |
DE3033892A1 (de) | Verfahren und anordnung zur herstellung von farbkopien aus elektronischer information | |
DE956415C (de) | Vorrichtung zum Erzeugen von Farbfernseh-Informationssignalen | |
DE2106782C3 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zur Aufnahme von farbigen Szenen auf Schwarzweißmaterial und zu deren Wiedergabe | |
DE2320145C3 (de) | Vorrichtung zum Aufzeichnen von Lichtbildern | |
DE2301800C3 (de) | Verfahren zur Erweiterung des Schärfentiefebereiches bei der optischen und elektronenmikroskopischen Abbildung | |
DE1572606C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vielfachparallaxbildern mit Hilfe der Holographie | |
CH298913A (de) | Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von Reihenbildern. | |
DE2053391C3 (de) | Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Schichtbildern mit Hilfe der holographischen Tomopraphie | |
DE2628493A1 (de) | Roentgenschichtgeraet zur herstellung von transversal-schichtbildern | |
DE639067C (de) | Verfahren zur Abtastung und Zusammensetzung von Bildern oder Szenen | |
DE1597343C (de) | Aufnahmegerat fur Luftbilder | |
DE2119141C2 (de) | Holographisches Beobachtungssystem | |
DE1139731B (de) | Einrichtung zur Herstellung stereoskopisch wirkender Bilder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |