DE1942149A1

DE1942149A1 - Holographisches Verfahren und Geraet zur Erzeugung eines Bildes

Info

Publication number: DE1942149A1
Application number: DE19691942149
Authority: DE
Inventors: Brenden Byron Byrne; Jones Henry S
Original assignee: Holotron Corp
Current assignee: Holotron Corp
Priority date: 1968-03-06
Filing date: 1969-03-05
Publication date: 1970-05-14
Also published as: SE383933B; SE373956B; BE729462A; SE390768B; NL6903393A; DE1942425A1; FR2003363A1; GB1263371A; DE1942195B2; GB1263093A; DE1942195C3; DE1911234A1; JPS519297B1; DE1911231A1; NL166393C; NL166393B; DE1942195A1

Description

Dr. O. Dittmann K. L. Schiff Dr. A. v. Föner 1942149

PATENTANWÄLTE

8 München 90, Bereitet-anger 15, Tel. 297369

Holotron Corporation 18. August 1969

Unsere Akte DA~K493(H-35-D1) ' KLS/cf

Holographisches Verfahren und Gerät zur Erzeugung eines Bildes

Die Erfindung "bezieht sich auf ein holographisches Verfahren und Gerät zur Erzeugung eines Bildes, vorzugsweise unter Verwendung von Ultraschall.

Das Hauptmerkmal der: Erfindung besteht darin, das zum Erzeugen oder Betrachten eines Bildes auf das Hologramm "bzw. die Detektoroberfläehe fokussiert wird.

Viele Untersuchungsverfahren unter Verwendung von Lj.-craschalltechniken sind in Gebrauch. Ultraschall-Abbildung unter Verwendung von Impulsecho-Techniken beim zweidimensionalen Abbilden eines der Inspektion unterworfenen Gegenstandes ist eine der wohlbekannten Techniken. Die Zeitverzögerung und die Intensität der Reflexion von einander folgenden Ultraschallenergie-Impulsen, die über einen Gegenstand abgetastet werden, werden zusammengesetzt, um die interne Struktur des Gegenstandes aufzuzeichnen. Diese Technik ist ausführlicher anderweitig beschrieben, wie z. B. von Carlin "Physical Acoustics", Band I, Teil B, Seite 52, herausgegeben von Mason (1964).

Direktes Ultraschall-Abbilden in zivel Dimensionen ist auch auf Materialprüfung angewendet worden. Ein Bündel von Ultraschall-Energie wird durch einen der Untersuchung unterworfenen Gegenstand hindurchgeschickt und dann zu einem Flächendetektor, der mit Licht beleuchtet wird, um ein Bild der Transparenz des Gegenstandes für Ultraschall zu liefern. Wenn irgendein innerer Fehler in dem Gegenstand vorhanden ist, wird sein Bild auf den Flächen-

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detektor projiziert vax. ^cnait in zwei Dimensionen sichtbar gemacht, "ffenn eine Ultraschall-Linse zwischen den Gegenstand und den Flächendetektor angeordnet wird,, um das durch den Ge- . genstand hindurchtretende Ultraschallfeld auf dem Detektor abzubilden, wird ein besseres Bild des Fehlers erhalten* Ein Beispiel dieser Technik ist beschrieben von Hueter und Bolt in "Sonics", Seite 353> veröffentlicht von Wiley, 1955.

Für gewisse Gegenstandsinspektionen ist es wünschenswert,, die innere Struktur eines Gegenstandes inspizieren zu können, wie sie in drei Dimensionen von durch ihn hindurchtretendem Ultraschall gesehen wird. Dies Ergebnis wird durch neuere Verbesserungen in den Techniken von Ultraschall-Abbildungen erreicht, die von dem Phänomen der Wellenfrontrekonatruktion oder_ der Holographie Gebrauch machen. In, einer bevorzugten Form von

ein/

Ultraschallhologrpphie wird ein/Hologramm enthaltenes Stehendewellen-Muster an einem Flächendetektor in einem Fluidum-Medium durch die Interferenz erzeugt, die zwischen zwei Ultraschallbündeln oder -strahlen auftritt, wobei'jedes der Bündel im wesentlichen die gleiche UltraschallfBquenz aufweist und auf den ■ Flächendetektor unter einem begrenzten Winkel zwischen den beiden Bündeln gerichtet wird. Eins der UltraschallbUndel wird durch den der Untersuchung unterworfenen Gegenstand geleitet und seine Wellenfront enthält daher Informationen des Gegenstandes und ' irgendwelcher innerer Mangel oder Schäden in demselben. Diese Information wird auf das Stehendewellen-Muster dadurch übertragen, dass das zweite' Ultraschallbündel (Bezugsbündel) zum Inter-. ferieren mit dem Gegenstandsbündel gebracht wird, etwas analog zu der Interferenz im Lichthologrpphie. Das Stehendewellen-Muster (Ultraschallhologramm) kann dann Licht in verschiedene gebeugte Ordnungen reflektieren, und ein Bild, entweder ein tatsächliches oder konjugiertes, des ursprünglichen Gegenstandes kann durch Anordnung geeigneter Betrachtungsoptik, die auf das gewünschte Bild fokussiert wird, in einem der zwei Erste-ordnungs gebeugten Strahlen betrachtet werden. '"

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Die Prinzipien von ültrascliallholographie sind in der gleichseitig schwebenden Anmeldung P 15 72 579.8, unsere Akte DA-K228(H-6), beschrieben und "beansprucht. Ein verbessertes Verfahren der Ultraschallholographie, in dem die Gegenstände in verschiedenen Farben gemäss den Unterschieden in der Dichte des Objekts betrachtet werden können, ist in der weiteren gleichzeitig schwebenden Anmeldung P 15 72 678.02, unsere Akte DA-K279(H-31), beschrieben und beansprucht.

Ein bevorzugtes, erfindungsgemässes Verfahren ist gekennzeichnet durch: "

Betrachten eines Bildes eines Ultraschallhologramms eines Gegenstandes durch Fokussieren auf das Hologramm bzw. auf die eine holographische Darstellung enthaltende Detektorfläche.

Bei Anwendung der Erfindung auf ein dreidimensionales Ultraschall-holographisches System, bei dem ein Gegenstandsbündel und ein Bezugsbündel am Flächendetektor zur Erzeugung eines Ultraschallhologramms interferieren, umfasst die Erfindung eine Fokussierbetrachtungsoptik, die direkt auf das Hologramm anstatt auf ein im Raum fokussiertes Bild fokussiert wird, , wodurch die Verwendung einer wesentlich grösseren Punktquelle von Licht zur Beleuchtung des Hologramms ermöglicht wird unter Beseitigung der Bildverschlechterung, die durch Abweichungen in der Hologrammoberfläche von der einer Ebene verursacht werden, und un'^er Gestatttfng leichteter Betrachtung eines Bildes in einem "'arb-Ultraschall-Holographie-System. Irgendwelche Verschlechterungen der Auflösung des so betrachteten Bildes, die durch nicht direkte Fokussierung der Betrachtungsoptik auf das Bild verursacht sind,- können beseitigt werden durch die Verwendung einer Ultraschall-Linse, die so angeordnet ist, dass sie das durch den Gegenstand hindurchtretende Ultraschallfeld auf dem Flächendetektor abbildet.

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Eine weitere Ausbildung der Erfindung umfasst die Anordnung einer Ultraschall-Linse in dem Bezugsbündel in einer. Stellung, um einen das Bezugsbündel erzeugenden Wandler"auf dem Flächendetektor abzubilden, wodurch ein Hologramm mit weniger äusserem Geräusch ("noise") erzeugt wird. Um weiterhin Geräusch im Hologramm zu verringern, kann ein Nadellochfilter zwischen der Linse und dem Flächendetektor so angeordnet werden, um eine verbesserte sphärische Wellenfront zu ergeben. Diese Verbesserung macht auch die Wahl eines Yifandlers weniger kritisch.

Weitere Ziele, Aufgaben, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sowie ein besseres Verständnis derselben ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten AusfUhrungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen

Pig. 1 und 2 veranschaulichen ein Verfahren des zweidimensionalen Ultrasehall-Abbildens{

Fig. 3 zeigt eine Apparatur, die verwendbar· ist in der Ausführung von gewöhnlicher Ultraschallholographie-Abbildungs-Rekonstruktion und auch für die Durchführung von gewissen verbesserten Techniken der Erfindung;

Fig. 4- veranschaulicht eine verbesserte, erfindungsgemässe holographische Äbbildungstechnik}

Fig. 5 veranschaulicht eine andere Ausfuhrungsform einer verbesserten holographischen Abbildungstechnik unter Verwendung einer Ultraschall-Linse im Gegenstandsbündel.

Fig. 6 und 6A veranschaulichen ein verbessertes holographisches Abbildungssystem unter Verwendung eineρ räumlichen FiltersyB/fcems im optischen Bereichj

Mg, 7 veranschaulicht das Problem der Randeffekte von einem Quarzwandler im Bezugsbündel}

Fig. θ zeigt die Verwendung einer Ultrasohall-Linse zum Abbilden eines Bezugsbündelwandlers auf einem Fläohendetektor zur Herstellung eines Hologramms}

Fig. 9 veranschaulicht die Verwendung einer Ultraschalllinse und eines Nadellochfilters zur Erzeugung eines verbesserten, in Ultraschallhologrpphie zu verwendenden Bezugsbündels} und

Fig. 10 zeigt die Verwendung-einer Ultrasohall-Linse und

eines Nadellochfilters mit einem sphärisch gestalteten Wandler zur Erzeugung eines verbesserten Bezugsbündels für Verwendung in Ultraschallholographie;

Im umfassendsten Sinne sind die'für "Ultraschall-Abbildung" verwendeten Schallfrequenzen nicht auf einen besonderen Bereich begrenzt, sondern umfassen das ganze Spektrum der , Verdichtungswellen-Energie. Für praktischere Ausbildungen jener Technik ergab es sich jedoch, dass die höheren Schallfrequenzen (d.h. die erheblich oberhalb des hörbaren Bereiches) viel wünschenswerter sind als die niedrigeren Schallfrequenzen. Aus diesem Grunde soll anstelle des allgemeinen Ausdrucks "Verdichtungs- oder Druckwellen-Energie" in der folgenden Beschreibung die Bezeichnung "Ultraschall-Energie" verwendet werden. Dies soll jedoch in keiner Weise den Bereich der Erfindung einschränken.

Weiterhin ist in dieser Beschreibung das Medium, in dem solche Ultraschallenergie sich ausbreitet, als Flüssigkeit bezeichnet worden,da Materialien in dieser Klasse bevorzugt werden. Auch dies sollte jedoch nicht den Umfang der Erfindung einschränken, da irgendwelche ultraschallübermittelnde Medien verwendet werden können, die die dem Zweck der besonderen Ausbildungen am besten dienenden physikalischen Eigenschaften haben,

Betrachtung von Ultraschall-Wellenfronten oder -feldern,

die durch Gegenstände hindurchtreten, ist früher angewendet

worden,

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um die Eigenschaften. solcher Gegenstände zu studieren und das . Vorhandensein von Fehlern oder Schäden zu "bestimmen. Bei Anwendungen, wo die Abbildung der inneren Struktur von Gegenständen durch Sichtbarmachen von Ultraschallfeldern erreicht wird, ist die Technik derjenigen der Röntgenstrahlentechnik ähnlioh, obgleich die physikalischen Einwirkungen des Ultraschalles auf den Gegenstand von der Einwirkung der Röntgenstrahlen sehr verschieden sind. ' .

In Fig. 1 ist in diagrammatischer Form «ine Anordnung veranschaulicht, die zum Abbilden eines inneren Fehlers in einer Metallplatte verwendet wird. Ultraschall-Energie, die von einem in einem flüssigkeitsgefüllten Tank 13 angeordneten Wandler 12 erzeugt wird, wird durch eine Metallplatte 14 zur Oberfläche 15 der Flüssigkeit übertragen. Ein Hohlraum oder ein Fehler 16 innerhalb der Metallplatte 14 ist für Ultraschall undurchsichtig oder undurchlässig und verändert daher das vom Ultraschallwandler 12 übertragene Ultrasehallbündel. An der Oberfläche 15 erzeugt die Ultraschallenergie ein Ver- ; zerrungsmuster, das proportional der Intensität des Ultraschalles ist, und dieses Verzerrungsmuster bildet ein Bild des Inneren der Metallplatte einschliesslich des Fehlers 16". Dieses Ultraschallbild kann in sichtbarem Licht wiedergegeben werden durch Beleuchtung der Oberfläche 15 von einer lichtpunktquelle 17 und die Bildung eines Bildes in der Ebene 18 des mittels einer Linse 19 beleuchteten Teiles der Oberfläche 15. Von vollkommen horizontalen Teilen der Oberfläche der Flüssigkeit reflektiertes Licht enthält wenig von der gewünschten Information über den Fehler 16; dies Licht wird durch die Linse 19 fokussierVund ^uroh einen Filter 20 blockiert, wodurch die Klarheit des Bildes verbessert wird. ·

Die Intensität des Liohtes in der Bildebene 18 entspricht nicht der Intensität des Ultrasohalls an der Oberfläche 15, sondern ist vielmehr proportional dem Ausmass des Wechsels der Ultrasohallintensität an der Oberfläche 15. Daher neigt""

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die Anordnung gemäss Pig. 1 dazu, nur die Kanten des Fehlers zu zeigen wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, was eine Repräsentation der um 90 Grad gedrehten Bildebene 18 ist. Ein in Fig. 2 veranschaulichtes Bild 16' ist eine Umrisslinie des Fehlers 16 anstatt ein wahres Bild desselben. Daher enthält das gemäs.s dem Verfahren der Fig. 1 und 2 unter Verwendung eines einzigen Ultraschallbündels und eines Flüssigkeitsoberflächendetektors enthaltene Bild nicht eine lichtint ensi tat sverteilung, die proportional der Ultraschallintensitätsverteilung an der Flüssigkeitsoberfläche ist.

Verschiedene Ultraschall-Flächendetektoren mit direkter Ultraschallabbildung sind bekannt, die unter gewissen Umständen ein optisches Bild erzeugen» das eine getreuere Wiedergabe der durch den Gegenstand hindurchtretenden Ultraschallwellenfront ist als der in Fig. 1 gezeigte Plüssigkeits-Oberflächendetektor, Zum Beispiel ist ein Flächendetektor als Pohlmanzelle bekannt, bei dem reflektierende Betrachtungsflocken in einer zwischen zwei Fenstern gehaltenen Flüssigkeit suspendiert sind. Die Zelle wird in den Pfad des Ultraschallbündels angeordnet, nachdem letzteres durch den Gegenstand hindurchgetreten ist. Die reflektierenden Flocken, die oft aus Aluminium hergestellt sind, haben die Freiheit, sich gemäss der Richtung der durch den Detektor hindurchtretenden Wellenfront zu orientieren und dadurch eine optische Wiedergabe der fortschreitenden Ultraschallwellenfront zu ergeben. Dieser Detektor ist grundlegend von R. Pohlman in der"Zeitschrift für Physik" Band 113, Seiten 679 bis 709 (1939) beschrieben in einem Aufsatz "Über die Möglichkeit einer akustischen Abbildung in Analogie zur optischen".

Ein anderer direkt abbildender Flächendetektor ist die Ultraschallkamera, die einen Quarzwandler im Pfad des Ultraschallbündele verwendet, nachdem letzteres durch den Gegenstand hindurolige treten ist. Der Wandler wird durch einen elek\ronische-i Strahl in einer einer Fernsehbildröhre ahn- -_:

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lichenYifeise abgetastet. Das elektronische Bündel wird in seiner Intensität entsprechend der Charge auf den"Wandler moduliert, der seinerseits den Charakteristiken der den ' Wandler treffenden Ultraschallwellenfront entspricht. Ein . Fernsehwiedergabemonitor kann dann verwendet werden, um die ■optische Wied.-ergabe der den. Wandler ■ treffenden Ultraschallwellenfront zu repräsentieren. Weitere Einzelheiten dieser Type von Detektor ergeben sich aus einem Aufsatz "Ultra- ". sonic Image Camera", Engineer, 207, 348 (1959).

Ein drittes Verfahren des Detektierens von Ultraschall .in einem begrenzten Bereich besteht darin, den Bereich mit einem im wesentlichen punktförmigen ultraschallempfindlichen Wandler abzutasten. Das Ultraschallfeld kann dann im optischenγBereich entsprechend dem Abtastmuster rekonstruiert werden* Diese Technik ist ausführlicher von Preston" und Kruezer offenbart worden in "Applied Physics Letters" 10,5,150 bis 152 (1967).

Die Prinzipien von Ultrasbhallholographie sollen unter ^ Bezugnahme auf J¹Ig. 3 beschrieben werden. Ein flüssigkeitsgefüllter Tank/enthält zwei Ultraschallwandler 24 und 26, die Ultraschallbündel 28 und 30 von im wesentlichen der ■■ . gleichen Frequenz auf eine Flüssigkeitsoberfläche 32 richten. Ein, z.B. einenFehler 36 enthaltender Gegenstand 34 wird in einem der Bündel 30 (Gegenstandsbündel) angeordnet und das andere Bündel 28 wirkt als Bezugsbündel, um mit dem Gegenstandsbündel 30 an""der Oberfläche 32 zusammenzuarbeiten und γ dadurch ein Stehendeweilen-Interferenzmuster 31 zu bilden. Eine Punktquelle von Lichtstrahlung 38 beleuchtet das auf der FlüsBigkeitsfläche 32 gebildete Interferenzmuster oder Ultraschallhologramm, und das Hologramm beugt das illuminierende licht in verschiedene gebeugte Ordnungen einschliesslich eine Null-Ordnung und zwei Erste-Ordnungen, die durch eine Linse 40 gesammelt una zu den räumliche verlagerten Focalpunkten an einem räumlichen Filter 32 fokussiert werden.

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Der räumliche Filter 32 "blockiert alle unerwünschten gebeugten Ordnungen von Licht und gestattet mir einem gewünschten Erste-Qrdnung Bündel zu passieren. Das nichtbloekierte Erste-Ordnung-Bündel, das in Fig. 3 als das +1 Erste-Ordnung-Bündel gezeigt ist, enthält entweder ein tatsächliches oder ein konjugiertes Bild des Gegenstandes 34 und des Fehlers 36} dieses Bild kann durch Fokussieren eines Auges 45 eines Beobachters auf dieses'Bild mit Hilfe eines geeigneten Okulars 44 betrachte.t werden. Das betrachtete Bild ist eine Wiedergabe .der Gegenstandsbündel-Wellenfront, wie sie durch den &egenstand"'34 hindurchtritt und von einem Ultraschall zu einem optischen Gebiet transformiert wurde.

Holographisches Abbilden verwendet vorzugsweise einen Flächendetektor, der eine von der Interferenz von zwei Ultraschall-Energiebündeln herrührende stehende Welle, detektiert zwecks Beugung des drauf auftreffenden Lichtes in verschiedene gebeugte Ordnungen. Dies muss von dem Direktabbildungssystem unterschieden werden, wo ein Flächendetektor hinzugezogen wird, um direkt eine sichtbare Anzeige des fortschreitenden, darauf auftreffenden Ultraschallfeldes zu ergeben. Für ein holographisches System wird eine Flüssigkeitsgrenzfläche, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, zur Erzeugung eines Stehendewellen-Musters bevorzugt, und es wurde gefunden, dass die besten Ergebnisse erzielt werden durch Verwendung eines Isoliertankes, wie er im folgenden beschrieben werden wird und wie er in der schwebenden Anmeldung P 15 72 579.8; unsere Akte DA-K228(H-6), und der gleichzeitig zur Einreichung gelangten Anmeldung P- 19 11 2 33.5 "Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschallhologrammen" ; unsere Akte DA-K429(H-28) angegeben ist. Ein Flüssigkeitsgrenzflächen-Isoliertank ist für eine grosse Detektierflache billig und gestattet sowohl die Betrachtung eines Bildes in Real- oder Echtzeit und die Herstellung eines dauernden. Hologramms auf einem photographischen Film.

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Es sollte beachtet werden* dass der Ausdruck "Betrachtungsoptik¹¹ , wie er durchweg^ in dieser Beschreibung verwendet ist, wich auf das gesamte optische,System bezieht, das zur Kontrolle des Lichtes nach dessen Beugung durch . das Hologramm benutzt wird. In E-ig. 3 umfasst dieses Estern die Linse 40, das Okular 44 und das Auge 45. Dies ist nur ein Beispiel der Betrachtungsoptik, die für die Erfindung verwendet werden kann. Alternativ können das Okular 44 und das Auge 45 durch eine photographische Kamera, eine Fernsehkamera oder andere optische Einrichtungen ersetzt werden.

Als Teil der erfindungsgemässen Verbesserung von Ultraschallholographie wurde entdeckt, dass die QIaIi tat-(Auflösung) eines gemäss den früheren Techniken von Ultraschallholographie rekonstruierten und direkt betrachteten Bildes durch die Grosse der Punktlichtquelle 38 und irgendwelche Unregelmässigkeiten in der Oberfläche des Flächendetektors 31 der Fig. 3 beeinflusst wird. Wenn eine perfekte Punktquelle von Lioht verwendet'wird und wenn der Flächendetektor eine perfekte Ebene ist, wird das beste Bild erreicht duroh Fokussieren der Betrachtungsoptik auf eine durch ein Bild hindurchgehende Ebene. Jedoch haben in tatsächlicher Praxis "Punkt"-Lichtquellen eine bestimmte oder endliche Grosse und ein Flüssigkeitsflächendetektor hat bestimmte begrenzte oder endliche.Fehler. Es wurde entdeckt, dass beim Fokussieren der Betrachtungsoptik auf eine Fläche im Raum, die dichter an die Hologrammoberfläche herankommt und weiter von der Stellung des fokussierten Gegenstandsbildes entfernt ist, eine Bildwiedergabe betrachtet wird, deren Auflösung weniger nachteilig durch eine begrenzte Lichtquelle 38 und eine unregelmässige Oberfläche des Fläohendetektors 31 beeinflusst wird. Wenn man die Betrachtungsoptik auf die Oberfläohe 31 fokussiert, wird ein hellen Bild des egenatandes 34 erreioht, das unabhängig von diesen zwei das Bild verschlechternden Faktoren ist und somit

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eine verbesserte Auflösung hat. Somit kann eine gröseere Lichtquelle 38 verwendet werden, um ein helleres betrachtetes Bild zu ergeben, und weiterhin "brauchen keine aussergewöhnlichen Techniken angewendet zu werden, um für eine unregelmässige Oberfläche 31 zu kompensieren, wobei all dies ohne Beeinflussung der Qualität des betrachteten Bildes des Gegenstandes geschieht. Auflösung des betrachteten Bildes wird natürlich etwas verkleinert, wenn die Betrachtungsoptik irgendwo im Kaum fokussiert wird anstelle ! auf eine Ebene, die sich durch das fokussierte, zu betrachtende Bild erstreckt. Es wurde ermittelt, dass Auf- ; lösungsverlust wiedergewonnen werden kann durch Verwendung j einer Ultraschall-Linse im Gegenstandsbündel, ^w:i-^e dies im folgenden näher erklärt werden wird. :

"Um das Arbeiten dieser Technik besser zu verstehen, wird auf Fig. 4 Bezug genommen, in der ein Ultraschallhologramm eines Gegenstandes 54, der einen Punkt P hat und in _: eine Flüssigkeit 55 eingetaucht ist, durch ^egenstands- und Bezugsultraschallbündel (glicht dargestellt) erzeugt ..... ; wird. Die interferierenden Gegenstands- und Bezugsultraschallbündel bilden ein Stehendewellen-Muster (Ultraschallhologramm) 56 am der Flüssigkeitsoberfläche 57 des Flächendetektors. Eine Punktlichtquelle 58 im Brennpunkt einer Linse 59 erzeugt ein kollimiertes Lichtbündel 60 zur Beleuchtung des ,Ultraschallhologramms 56. Dieses auftreffende Licht wird gebeugt in eine +1 gebeugte Ordnung 61 und eine -1 gebeugte Ordnung 62. Ein Null-Ordnung Bündel ist eine Reflexion des auftreffenden Lichtbündels 60 vom Ultraschallhologramm 56 ohne Beugung. Das Null-Ordnung ^! Bündel 63 enthält ^egenstandsinformationen ähnlich der, die in dem reflektierten Licht der Fig. 1 enthalten ist, das I durch den Filter 20 blockiert wird* Eb ist gewöhnlich not- y wendig, diese gebeugten Ordnungen voneinander und von dem Null-Ordnung Bündel zu trennen durch die Verwenfiung einer

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Linse 40 und eines räumlichen Filters 42, wie in Fig. 3 gezeigt; zwecks Klarheit der Erklärung ist aber angenommen, dass die BiIdinformation in jeder der gebeugten Ordnungen der Fig. 4 betrachtet v/erden kann ohne Interferenz seitens der anderen gebeugten Ordnung oder durch das Fmll-Ordnung Bündel. Die Bilder P¹ und P" werden in den gebeugten Ersten-Ordnungen des Lichtes des Punktes P des Gegenstandes 54 gebildet und können betrachtet werden durch geeignete Betrachtungsoptik wie ein Okular 64 und ein Auge 66, die auf das tatsächliche Bild P' (oder ein Okular 65 und ein Auge 67, die auf ein konjugiertes Bild P" fokussiert sind) gemäss den vor dieser Erfindung bekannten Ultraschall- holographietechniken. Bei der erfindungsgemässen Technik -wird. die Betrachtungsoptik auf das Hologramm 56 fokussiert, wodurch, wie im folgenden beschrieben werden soll, ein.Gegenstandsbild mit verbesserter Auflösung erzeugt wird. ' ■- . .

Es wurde ermittelt, dass der Verlust an Auflösung durch Fokussieren der Betrachtungsoptik auf das Hologramm 56 anstatt /: direkt auf den Punkt P^f nicht so gross ist-, dass dies Verlust allen Wertes der Hologrammoberflächen-Fokussiertechnik bedeutet. Der in einem Abstand vom Hologramm 56 angeordnete Punkt P'deε fokussierten Bildes, der direkt auf den Abstand vom Punkt P auf . dem Gegenstand 54 bezogen ist, wird vom Hologramm 56 fort aiigoordnet und ist auch direkt auf das Verhältnis der Ultraschall-Wellenlänge zu der rekonstruierenden Lichtwellenlänge bezogen. Daher wird, wenn der Punkt P dichter an die Hologrammfläche 56"-. heranbewegt wird, die Stellung des fokussierten Bildes P' dichter an das Hologramm 56 herankommen, was zu einem optischen Bild'erhöhter Auflösung führt, wenn die Betrachtungsoptik auf diese Fläche fokussiert ist. Die Stellung des G_eg_ens-t-andes 54 ist jedoch beschränkt insofern, als er nicht so dicht an die HoIogrammfläch^ö gebracht werden kann, dass er in den Weg des Ultraschallbezugsbündels (in Fig.4nicht dargestellt) gerat. Eine Technik der Neuanordnung der Gegenstands- Und Bezugsultraschallwandler, die die Anordnung des Gegenstandes dichter an der

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Hologrammfläche gestattet, ist in der vorangehend erwähnten Anmeldung-P 19 11 233.5 "Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung Von Ultraschallhol ο gr aminen", unsere Akte DA-K429 (H-28) offenbart.

Eine Alternative der Anordnungen des Gegenstandes in der Nähe der Hologramm-Iletektoroberfläche besteht darin, eine Ultraschall-Linse zwischen den Gegenstand und "dieser Oberfläche einzuschalten zum Abbilden des Ultraschallfeldes', das. durch den Gegenstand auf die Hologramm-Detektoroberfläche gelangt. Apparatur für diesen Weg ist in Pig. 5 gezeigt. Das Ergebnis der Verwendung solch einer linse, Bezug wird wieder auf Fig. 4 genommen, ist die Anordnung des fokussierten Bildes P¹ an der Hologrammoberfläche 56, der Fläche,-auf die-.die Betrachtungsoptik fokussiert ist.

Wie nun in Pig. 5 'gezeigt, wird eine Ul traschall-linse 50 im Pfad des Gegenstandsbündels 30 angeordnet und bewirkt die Anordnung eines Ultraschallbildes des Gegenstandes 34 mit seinem Fehler 36 direkt in der Ebene der Flüssigkeitsfläche 32» Abbilden des Fehlers 36 durch die Ultraschall-Linse 50 in dem Ultraschallhologramm auf der Oberfläche 32 ist dtirch die punktierten linien 52 angedeutet. In Abhängigkeit von der Güte der Ultraschall-Linse 50 wird die am Gegenstand vorhandene Ultraschallwellenfront auf der Hologrammflache reproduziert, so dass ein Teil der durch auftreffendes licht erfolgenden dreidimensionalen Bildrekonstruktion den Anschein hat, als ob sie sich in der Hologrammebene befände. Obgleich das Fehlerbild aLs in der Ebene 32 befindlich, dargestellt ist, sq kann es sein, dass dieses Bild in einer anderen Ebene unter einem Winkel zur Oberfläche liegen· wird, line Ultraschall-Linse wird aus einem Material in einer Gestalt hergestellt, um auftreffende Schallbündel zu beugen, sehr in der gleichen Weise wie eine optische Linse auftreffendes licht beugt. Mehr Auskunft bezüglioh Ultraschall-Linsen ergibt sich aus dem Textbuch "Sonics" von Hueter und Bolt, das von John Wiley & Sons 1955 veröffentlicht wurde, und zwar besondere aus der Erörterung auf den Seiten 265 und

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desselben. Eine Linsenstruktur, die verbesserte Abbildungseigenschaften gegenüber den dort beschriebenen Linsen hat, wird im folgenden beschrieben werdaa.

Der Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, wonach die Betrachtungsoptik auf die Hologrammoberflache foktissiert wird, hat einen weiteren Vorteil im Bereich der Farbwiedergabe-Ultra^ sehallholographie, wie sie in der vorerwähnten Patentanmeldung P 15 72 678.0 beschrieben und beansprucht ist_r Kurz gesagt, werden bei der Technik der Farbwiedergabe von uTtraschallhologrammen die zur Erzeugung der Hologramme verwendeten TJl tr aschal 1-wandler nacheinander mit sich gegenseitig ausschaltenden Ultraschallfrequenzen angetrieben, wodurch einander folgende Ultraschallhologramme an der Hologrammd'etektoroberflache erzeugt Werden. Jedes folgende Hologramm kann ein Bild in einem verschiedenen gefärbten Licht wiedergeben, so dass eine Merhzahl von verschieden gefärbten Bildern im Raum erzeugt v/ird. Dadurch, dass diese verschieden gefärbten Bilder zur Deckung miteinander gebracht werden, unter geeigneter Yergrösserung, damit sie alle · dieselbe Grosse haben, kann ein zusammengesetztes, mehrfarbiges Bild betrachtet werden. Ein üblicher Weg zur Erreichung von Bildüberlagerung erfolgt mittels Linsensegmenten, die in den Beträohtungsoptiken angeordnet sind, um in geeigneter Weise die Lichtstrahlen jedes Bildes auf gemeinsame Punkte im Räume zu vergrössern und zu beugen. Diese Technik der Bilddeckung führt oft zu gewissen technischen Problemen. Durch das erfindungsgemässe Fokussieren der Betrachtungsoptik auf die Hologrammoberflache wird dieses schwierige optische Zur-Deckung-Bringen des Bildes vermieden," da die verschiedenen Bilder in Deckung eracheinen, um ein vielfarbiges Bild zu ergeben»

Ba eine Fokussieruftgslinee im allgemeinen verwendet wird, um rätunllch die verschiedenen gebeugten Ordnungen des Lichtes von einem Ultraschallhologramm zu trennen, wie dies durch dde Linse 40der Fig,3 erreicht ist, ersoheint es nützlich, ein flpeeielles Beispiel zu betrachten, bei dem dieser Aspekt der Erfindung in Bezug auf die Fig. β und 6A angewendet werden kann. · Eine Linse 160 mit einer Brennweite F wird in einem Abstand "b"

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von der Hologrammfläche 166 und in den Pfad der gebeugten und ITull-Ordnung .Bündel angeordnet, um jedes derselben auf einen Punktfokus an einem.räumlichen.lilter 162 zu bringen. Ein Gegenstand 164 mit.einem Punkt Έ wird in einem Abstand "a" unter der HoIogrammoberflache 166 angeordnet, $enn man nun annimmt, es sei "u" der Abstand von der Linse 160 zu einem gewünschten Bild "A" die Ultrascliallenergiewellenlänge und ¹¹A" die Lichtwellenlänge, so ergibt sich auf Grund der wohlbekannten Linsengleichung der folgende Ausdruck:

1 11-

"ü~ ⁺ bta A ~¥~ (1)

worin die Plus- und Minus zeichen der Lage des tatsächlichen Bildes (Pig.6) beziehungsweise des konjugierten Bildes (Fig. 6a) entsprechen. Die Stellung eines Bildes in der Hologrammoberfläche 166 ist durch die Gleichung (1), worin a = 0 ist, gegeben.

Als ein spezielles Beispiel liefert die Gleichung (1) die Stellungen der gewünschten Bilder, wenn die Linse 160 0,1 m von der HolograBunflache 166 und ein Punkt P eines Gegenstandes 164 0,1 m von der Hologrammfläche 166 angeordnet ist, die Linse 1 60 eine Brennweite von 5 m hat und das Verhältnis von Ultraschallwellenlänge zu der des rekonstruierenden Lichtstrahles 168 200 ist. Es wird ausgerechnet, dass ein durch die Linse 160 erzeugtes Bild 170 eier Hologrammoberflache 166 0,102 m von der Linse 160 liegt, wie dies in Pig. 6 und 6A gezeigt ist. Das tatsächliche Bild P¹ des Punktes P des Gegenstandes 164 wird durch die Linse 160 in dem +1 Erste-Ordnung Beugungsbündel in einem Abstand von 6,67 m hinter der Linse 160 gebildet, wie in Pig. 6 gezeigt. Bezüglich eines konjugierten Bildes P" des Punktes P des Gegenstandes 164 lässt sich ausrechne.:!, dass es 4,0 m hinter der Linse 160 in einen -1 Erste-Ordnung Beugungsbündel gebildet wird, wie in Pig. 6A gezeigt ist. Gemäss der Erfindung sollten ein Okular 172 und ein Auge 174 cder ein ükular 176 und ein Auge 178 auf das von der Lin-

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se 160 gebildete Hologrammflächenbild 170 fokussiert werden anstatt auf ein fokussiertes BildP¹ oder P". Ein Punkt P wird auf die Hologrammoberfläche 166 als Grenze zu bewegt, wobei

die Bilder P¹ und P".sich auf die Hologramrnoberflächenbildebene 170 als Grenze zu bewegen; hierdurch ergibt sich kein Verlust an Bildauflösung in diesem begrenzenden Falle, wenn die Betrachtungsoptik auf ein Bild der Hologrammoberflache fokussiert wird. Punkt P des Gegenstandes 164 kann so auf die Hologrammoberfläche 166 zu bewegt"werden, entweder körperlich wenn möglich, oder durch Verwendung einer Ultraschall-Linse, wie vorangehend beschrieben worden ist.

Bei der Beschreibung bezüglich der Fig. 6 und 6A ist das optische System in seine Elemente aufgebrochen worden. Bei Be- trachtung des optischen Systems als Ganzes wird, wie .dies „ früher in dieser Beschreibung geschehen ist, die "Betrachtungsoptik" (einschliesslich der Linse 160, eines Okulars und eines Auges) auf die Hologrammoberfläche 166 bei der Ausführung der Erfindung fokussiert. :

Gemäss einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wurde : eine weitere Verbesserung in den Techniken der dreidimensionalen holographischen Abbildung entdeckt. Wie wohlbekannt, muss die rekonstruierende, beleuchtende Wellenfront ejn wahrheitsgetreues Verhältnis ,zu der V/ellenfront des Ultraschallbezugsbündels haben. Dies ist notwendig, um ein Bild zu erhalten, das eine getreue Wiedergabe des Gegenstandes^ ist, wie er vom Ultraschall gesehen wird. Es ist leichter, dieses Einanderentsprechen mit einem regulären sphärischen Qder ebenen Wellen—-frontbezugsbündel zu erreichen.

Bei Verwendungs-Bines flachen Quarzwandlers zur Erzeugung eines Bezugsbündels wird, wie dies vorangehend veranschaulicht ;.".-" wurde, angenommen, dass eine unregelmässige Wellenfront durch unerwünschte, von den Kanten des V/andlers ausgesahdte Wellen-

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elemente verursacht wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird ein gewünschtes ebenes Wellenfront-Bezugsbündel so von einem flachen Quarzwandler 82 ausgesandt, der eine runde Fläche vom Durchmesser D- aufweist und durch ein Ultraschallübertragungsmittel 84 zu einer Oberfläche 86 desselben gerichtet wird, was, wie in dieser Erörterung gezeigt werden wird, ein Teil des Flächendetektors ist, auf dem ein Stehendewellen-Interferenzmuster gebildet wird. Die Kante des Wandlers 82 sendet eine nichtebene W'ellenfront 88 aus, die sich im Abstand vom Wandler mit einem wirksamen Ausbreitungswinkel von 29 ausbreitet, wobei der genaue Charakter dieser unerwünschten Wellenfront nicht kritisch ist, um Korrektur dafür vorzusehen.

Wenn der Wandler 82 im Abstand y von dem Flächendetektor 86 so angeordnet wird, was kurz genug ist, so dass die konisch gestaltete Wellenfront 88 eine Wirkung über einen sehr kleinen Bereich hat, verbleibt ein grosser Bereich, der nur durch die gewünschte ebene Welle 80 beeinflusst ist. Dies ist jedoch nicht praktisch für beinahe alle Ultraschallholographie-Anwendungen, wo der Abstand y so gross sein muss, dass die konische Bündelwellenfront 88 den ganzen Bereich, den man als Flächendetektor verwenden möchte, bedeckt. Es ist in zwischenliegenden Bereichen, wo diese unerwünschte Wirkung am schlimmsten ist und als Ergebnis der Interferenz des Flächendetektors zwischen der ebenen Welle 80 und der konischen Bündelwellenfront 88 angesehen wird. Es wurde jedoch ermittelt, dass wenn der Abstand y durch die folgende Gleichung gegeben ist

die unerwünschte Interferenzwirkung nicht beanstandbar ist, da der Winkel zwischen den interferierenden Bübdeln 80 und 88 an der Fläche 86 klein wird und der Wandler wie eine Punktquelle aussieht. Auch die Intensität, des. konischen Bündels 88 fällt schneller ab mit vergrössertem Abstand als dies die ebene v/elle 80 tut. Als ein Beispiels Wenn der Wandler 82 einen Durchmesser

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■_ ie - 19Λ2Η9

D= 50,8 mm hat und die ausgesandte Ultraschallfrequenz ungefähr 3 Megahertz ist, so dass sich eine Υ/ellenlänge Λ in Wasser von ungefähr 0,508 mm ergibt, so wird die G-rösse vom y aus Gleichung (2) errechnet mit 127 cm. Für solch eine Anordnung muss der Wandler 82 wenigstens 127 cm ύοχι der Flüssigkeitsflache 86 angeordnet werden, um die nachteilige Wirkung der konischen Wellenfront 88 zu verringern, was für die meisten Anwendungen'zu weit für Bequemlichkeit ist.

Wenn die den Wandler verlassende ültraschallwellenfront auf oder in der Nähe der Flüssigkeitsaberfläche 86 abgebildet werden kann, wird das Ergebnis im wesentlichen das gleiche, als wenn der Wandler selbst an der Oberfläche angeordnet wäre. Ein Bild 82' des Wandlers 82 ist in Fig. 7 gezeigt, die veranschaulicht, dass eine unerwünschte konische Bündelwellenfront 88' sich nicht εο viel über die Oberfläche 86 ausbreitet, um den ganzen Fläehende.tekt-or zu beeinflussen. Der Abstand zwischen A und B auf die Flüssigkeitsoberflache 86 wird von diesem Rand- oder Kanteneffekt frei sein und kann dann ein gegenstandmodif!ziertes Bündel empfangen zwecks Interferenz mit dem ebenwelligen Bezugsbündel 80, um ein Stehendewellen-Hologramm mit niedrigem Rauschen zu bilden.

In Pig. 8 ist die Technik der Abbildung eines Wandlers, 26 auf eine Flüssigkeitsoberfläche 90 gezeigt. Alle Elemente der Fig. 8, die die gleichen wie die in Fig. 5 veranschaulichten sind, weisen dieselben Bezugsziffern auf.Der primäre Unterschied zwischen diesen zwei Figuren besteht in dem Vorhandensein einer Linse 92» die zwischen dem Wandler 26 und der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet "ist* Die Brennweite der linse 92 sowie ihre Anordnung in Bezug auf den Wandler 26 und die Fläche 90 sind so ; 'gewählt, um den Wandler auf der Oberfläche abzubilden. Ausserdem kann das Bild des Wandlers 26 grosser als der Wandler selbst gemacht werden durch ge- ■ eignete Wahl der Brennweite und der Abstände. Die Möglichkeit, die G-rösse des Wandlerbildes zu wählen_? gestattet dann die

tot nt/ nn

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fläche des Bündels 84, die die Oberfläche 90 trifft, frei von den ungewünsehten Wandlerrandwirkungen zu halten, sowie die Energiedichte, die auf die Fläche für einen gegebenen Wandler auftrifft, zu kontrollieren. Die Fähigkeit, das Bild grosser zu" machen als den Wandler selbst, gestattet die Verwendung eines kleineren Wandlers, als es ohne die Verwendung der Linse 92 möglich sein würde, wodurch sich wesentliche Kostenersparungen beim Ausfuhren der Erfindung ergeben.

Eine andere Technik der Beseitigung der unerwünschten Randwirkungen des V/andlers besteht darin, einen Uadellochstop 96 an der Brennebene einer linse 98, wie in Fig. 9 veranschaulicht, anzuordnen. Ein Wandler 100 sendet eine ebene Welle 102 einschliesslich der unerwünschten sphärischen durch die Kanten des Y/andlers erzeugten Wellenfront. Die linse 98 bringt an einem Nadelloch 104 nur für die ebene Wellekomponente des Bündels 102 in Fokus. Der Nadellochstop 96 blockiert dann irgendwelche unregelmässige Komponente d.er Wellenfront, wie sie durch einen Strahl 106 wiedergegeben ist. Das Ergebnis ist ein Energiebündel 108 mit einer sehr regelmässigen sphärischen Wellenfront. Der Nadellochstop 96 sollte vorzugsweise aus einem Blatt von schallabsorbierendem Material, wie einem geeigneten synthetischen Gummi, hergestellt sein. Der bevorzugte Durchmesser ρ des Itfädelloches 104 ist ungefähr die Auflösungsfähigkeit der linse, wie sie durch die folgende Gleichung wiedergegeben ist:

= 2.44AI (3)

worin-A die Wellenlänge von durch den Wandler 100 erzeugten Ultraschall in Wasser, f die²Brennweite der Ultraschall-linse 98 undyden wirksamen Durchmesser der Linse 98 repräsentiert.

Es sollte beachtet werden, dass die in Fig. 9 veranschaulichte Gestaltung grosse Anpassungsfähigkeit hat, da der Ab-

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stand zwischen dem, Vfandler 100 und der Linse 98 nur durch Bequemlichkeit bestimmt wird. Fenerhin kann die ganze Anordnung in Bezug auf einen Flächendetektor in einem Abstand angeordnet werden, um den Detektor durch das Bündel 108 zu "bedecken und die Dichte des Bündels zu bestimmen, wo es auf den Detektor auftrifft. Abgesehen von der Erzeugung eines sphärischen Bündels 108, das die Randeffekte des Wandlers 100 beseitigt, beseitigt diese Ausbildung der Verwendung eines Efadellochstops 96 irgendwelche andere Verzerrung in der Wellenfront 102, die durch andere Fehler des Wandlers 100., wie eine nicht flache Oberfläche, hervorgerufen sein mögen.

Die.Techniken dieses Gesichtspunktes der Erfindung können" auch angewendet werden, um die Wellenfront von anderen als flachen Quarzwandlern, wie sie bisher veranschaulicht sind, zu verbessern« Fig»10 zeigt einen sphärisch gestalteten piezoelektrischen Wandler 110 mit einer virtuellen .Ultraschallenergie -Punkt quelle 112. Solche Viandler senden oft nicht eine perfekte regelmässige' sphärische Wellenfront 114 aus, wegen einer Unregelmässigkeit der Gestalt der Oberfläche des Wandlers. Durch Verwendung einer Linse 116, die angeordnet ist, um die virtuelle Punktquelle 112 auf einem Punkt an einem ladelloch 118 in einem Badellochstop 120 abzubilden, wird eine reguläre sphärische Wellenfront 122 gebildet. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Nadellochstops ist, dass dies die Auswahl eines weniger kostspielig herstellbaren Wandlers viel weniger kritisch macht.

Ein sphärisch gestalteter Wandler 110, wie er in Pig, 10 gezeigt ist, könnte durch einen flachen Wandler mit einem an ihm angebrachten Linsenelement ersetzt werden. Das Linsenelement würde ein solches sein* um die von dem flachen 'Wändler auegesandte ebene Welle in eine sphärische Y/ellenfront umzuwandeln. Diese Technik, in Verbindung mit der in Fig« 10 veranschaulichten* gestattet die Verwendung eines flachen Wandlers mit sehr kleiner Fläche, der trotzdem eine wünschenswerte reguläre sphärische Wellenfront zwecke Verwendung als ein Bezugsbündel ergibt,

001120-/12Tl : '''-'-,'''"2I- ;-"■ ■

^M-^K493 - 21 - 1942H9

Die Erfindung ist nicht auf die speziellen dargestellten und beschriebenen Einrichtungen und Verfahren beschränkt, sondern umfasst Änderungen und Anpassungen im Rahmen der in den folgenden Ansprüchen umrissenen erfinderischen G-edanken.

Pat entansprüche

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Claims

Patentansprüche

. Verfahren zur Erzeugung eines Bildes eines Gegenstandes von einem Hologramm, dass dauernd festgehalten ist oder vorübergehend auf einer Detektorfläche erscheint, gekennzeichnet durch Betrachten eines Bildes des Gegenstandes durch Fokussieren auf das beleuchtete Hologramm.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf ein Ultraschallhologramm.
3. Verfahren nach Anspruch 2 zum Erzeugen von Bildern von einem dreidimensionale Information eines Gegenstandes enthaltendem Ultraschällhologramm, gekenj* zeichnet durch:

Beleuchten des Ultraschallhologramms mit elektromagnetischer Strahlung, um verschiedene gebeugte Ordnungen der Strahlung zu erzeugen; und

Betrachten eines Bildes des Gegenstandes durch Fokussieren auf das Ultraschallhologramm. ·
4» Verfahren nach Anspruch 2 zur Erzeugung eines Bildes eines der Untersuchung unterworfenen Gegenstandes, g e k e η η - ■ " ζ ei c h η e t durch:

Richten eines ersten Bündels von Ultraschallenergie auf den Gegenstand. und von dort auf eine Hologrammdetektoroberf lache}

gleichzeitige^ Richten eines zweiten Bündels von Ultraschallenergie auf die Hologrammdetektoroberflache 'zwecks Interferenz mit dem ersten Bündelf

Beleuchten der Hologrammoberflache mit elektromagnet!scheir Strahlung, so dass die Fläche die Strahlung.in verschiedene gebeugte Ordnungen beugt} und

-QQStiO/Utl.

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Betrachten eines Bildes des Gegenstandes in einer der gebeugten Ordnungen durch Fokussieren auf die.Holögrammdetektor— oberfläche.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ultraschallfeld, das auf dem Gegenstand als Ergebnis des Auftreffens des ersten Bündels auf den Gegenstand auf die Hologrammdetektoroberflache vorhanden ist, abgebildet

wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 zur Erzeugung eines Farbbildes eines Gegenstandes, gekennzeichne t durch:

Richten von IJltraschallenergie auf den Gegenstand und dann auf einen begrenzten Bereich einer Detektoroberfläche, wobei die Ultraschallenergie wenigstens zwei unterschiedliche Ultraschallfrequenzen aufweist;

Richten von Bezugsaltraschallenergie zwecks Interferenz mit der auf den Gegenstand gerichteten Ultrasehallenergie an der Flächendetektoroberflache, wobei die Be^ugsultraschallenergie wehigstens zwei unterschiedliche Ultraschallfrequen\en aufseist, die beziehungsweise mit den zwei auf den Gegenstand gerichteten Ultraschallfrequenzen kohärent sindj

Beleuchten des Bereiches der BetektorobeiO-äehe mit Licht, um ein im wesentlichen monochromatisches Bild des Gegenstandes für jede der unterschiedlichen Ultraschallfrequenzen zu erzeugen; und

Betrachten der im wesentlichen monochromatischen Bilder durch Fokussieren von Betraehtungsoptik auf den Bereich der Detektoroberfleiche, wobei ein zusammengesetztes Farbbild des . Gegenstandes betrachtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dasB ein Ultraschallfeld abgebildet wird, das am Gegenstand als Ergebnis der zum Gegenstand auf die Detektoroberflache gerichteten Ultraschallenergie vorhanden ist.

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8. Apparat zur Erzeugung eines Bildes von einem Ultrascliallhologramm zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 7, g ekennz e i ohne t durch:

Mittel (38) zur Beleuchtung des Ultraschallhologramms (31) mit elektromagnetischer Strahlung, wodurch die Strahlung durch das Ultraschallhologramm (31). in verschiedene gebeugte Ordnungen (o,. + 1 ,-1 ) gebrochen wird; und

auf das Ultraschallholocramm (31) fokussierte Mittel (4<f,45) zur Betrachtung eines von einem der gebeugten Bündel (+1) getragenen Bildes,
9. Apparat nach Anspruch 8, dadurch g e k e nn ζ el c-hn e t, dass die elektromagnetische Strahlung Licht ist und dass die zur Beleuchtung des uTtrsschallhologramms (31) dienenden-Mittel eine Punktq_uelle (38) von endlichen Dimensionen aufweist.
10. Apparat zur Erzeugung eines Bildes eines der Untersuchung unterworfenen Gegenstandes zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekenn ze ichne t durch:

Mittel zur Erzeugung eines ültraschallhologramms (31) auf einer Flächendetektoroberfl?ehe (32), wobei diese Mittel umfassen:

. Mittel (24) zum Richten eines ersten Ultra.sehailbün>. eis

(30) auf den Gegenstand (34) und von dort auf die Detektoroberflache (32); und ' -

Mittel (26) zum Eichten eines zweiten Ultraschallbündels (28) auf die Detektoroberfläche (32) zwecks Interferenz mit den ersten Bündel (24) unter, dadurch erfolgender Erzeugung eines Ultraschallhologramms (31);

Mittel (28) zum Beleuchten des Ultraschallhologramms (31) mit elektromagnetischer Strahlung in solcher Weise, dass letztere in verschiedene gebeugte Ordnungen (0,-1,+ 1-) gebeugt wird; und . '

Betrachtungsoptik (40,44,45-), die in einem Erste-Ordmmg gebeugten Strahl(+1) angeordnet und auf das Ultraschallhologramm

(31) fokuseiert ist« '

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11. Apparat nach Anspruch 10, dadurch g ekennzeich net, dass eine Ultraschall-Linse (50) im Pfad des ersten Ultraschallbündels (30) zwischen dem Gegenstand (34) und der Detektoroberfläche (32) angeordnet ist zum AblDilden eines an dem Gegenstand bestehenden Ultraschallfeldes auf die Detektoroberfläche (32).

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