DE2007187A1 - Verfahren und Anordnung zur hologra fischen Aufnahme und Wiedergabe - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur hologra fischen Aufnahme und Wiedergabe

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DE2007187A1 DE19702007187 DE2007187A DE2007187A1 DE 2007187 A1 DE2007187 A1 DE 2007187A1 DE 19702007187 DE19702007187 DE 19702007187 DE 2007187 A DE2007187 A DE 2007187A DE 2007187 A1 DE2007187 A1 DE 2007187A1
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0402Recording geometries or arrangements
    • G03H1/041Optical element in the object space affecting the object beam, not otherwise provided for

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Description

  • Verfahren und Anordnung zur holografischen Aufnahme und Wiedergabe Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur hJlografischer Aufnahme und Wiedergabe von Objekten sowie Anordnungen hierfür.
  • Kohärente Wellenfelder können unter Ausnutzung von Interferenzerscheinungen amplituden- und phasengetreu registriert und zu einem beliebig späteren Zeitpunkt aus der Aufnahme durch Beugung zurückgewonnen werden. Die Speicherung der dreidimensionalen Wellenfelder kann sowohl zwei- als auch dreidimensional vorgenommen werden. In der Regel kommen zweidimensionale Speicher, wie Fotoplatten, zur Anwendung.
  • Wird für die Aufnahme eines solchen Wellen- bzw. Interferenzfeldes sichtbares Licht verwendet, dann können beispielsweise die von beliebigen Gegenständen ausgehenden Lichtwellen so gespeichert werden, daß bei der Wiedergabe des zweidimensionalen Hologramms ein echt räumliches Bild der Gegenstände entsteht.
  • Dieser als Holografie bezeichnete neue Zweig der Technik hat in den kurzen Jahren seines Bestehens eine vielfältige Anwendung gefunden. Besondere Bedeutung hat die Holografie auf dem; Gebiet der Datenspeicherung sowie auf dem Gebiet der UbeFtragung dreidimensionaler Bilder auf dem Gebiete des Films und des Fernsehens erlangt.
  • In der pachrichtenUbertragungstechnik und DatenverarbeitungstHchnik ist es vielfach erwUnscht, die zu speichernde bzw. zu übertragende Information dem unbefugten Zugriff Dritter zu entziehen. Dies geschieht im allgemeinen unter Anwendung einer Verschlüsselung der entsprechenden Informationen, derart, daß ein Zugriff zu der gespeicherten bzw. übertragenen Information nur für den möglich ist, dem der angewendete Schlüssel bekannt ist.
  • Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung für eine verschlüsselte holografische Aufnahme und Wiedergabe von Bild und Dateninformation anzugeben, bei der durch geeignete Wahl der zur Anwendung gelangenden Maßnahmen zur Verschlüsselung zusätzlich eine gegebenenfalls erwünschte Ubertragung der die verschlüsselte holografische Aufnahme enthaltenden Information mit relativ einfachen Mitteln vorgenommen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei der AuSnahme von dem aus der Objektwelle und der Bezugswelle gebildeten ersten Interferenzfeld zunächst in der optischen oder in der elektrischen Ebene unter Wahrung der Geometrie der Objektwelle und unter Anwendung eines Schlüssels ein zweites Interferenzfeld mit wesentlich geringerer Linienzahl abgeleitet und anschliessend für seine beliebige Wiedergabe in der Zeit gespeichert oder in der elektrischen Ebene für seine Ubertragung unmittelbar zur Verfügung gestellt wird.
  • Bei der Erfindung wird u.a. davon ausgegangen, daß das zur fotografischen Aufzeichnung eines Hologramms erforderliche Auflösungsvermögen des Filmmaterials umso kleiner ist, je größer der Interferenzlinienabstand eines aus Bezugs- und Objektwelle gebildeten aufgeno.nen Interferenzfeldes ist. Wie sich leicht zeigen läßt, und auch an Hand der noch zu erläuternden Fig. la und 1b der Zeichnung gezeigt werden wird, ist der Linienabstand von dem Winkel abhängig, unter dem sich die einander durchdringenden Wellenfronten in Fortpflanzungsrichtung schneiden, und zwar wächst der Linienabstand mit abnehmendem Winkel an. Bereits Gabor hat mit Rücksicht auf das geringe Auflösungsvermögen der ihm zur Verfügung stehenden lichtempfindlichen Emulsionen für die Aufnahme von Interferenzfeldern die sogenannte Geradeaus-Holografie angewandt, bei der die Fortschreitungsrichtungen von Bezugs-und ObJektwelle einen sehr kleinen Winkel einschlossen.
  • Im Gegensatz zur Geradeaus-Holografie wird beim Erfindungsgegenstand das gewünschte Interferenz feld mit geringer Linienzahl nicht unmittelbar erhalten, sondern aus einem ersten Interferenzfeld, das aus der eigentlichen Bezugs-und Obäektwelle gewonnen ist, unter Anwendung eines Schlüssels abgeleitet. Das zweite Interferenzfeld mit geringer Linienzahl stellt mit anderen Worten eine Verschlüsselung des die Information in Form eines Objektes enthaltenden ersten Interferenzfeldes dar. Dadurch ist erreicht,daß das in dieser Weise holografisch aufgezeichnete Objekt nicht durch Ausleuchung des Hologramms mit einer der Bezugswelle bei der Aufnahme entsprechenden Wiedergabewelle rekonstruiert werden kann.
  • Bei der Wiedergabe des aufgenommenen Objektes ist es vielmehr erforderlich, daß die bei der holografischen Aufnahme durchgeführten Maßnahmen zur Ableitung des zweiten Interferenzfeldes aus dem aus der Objektwelle und der Bezugswelle gebildeten ersten Interferenzfeld, unter Berucksichtigung der bei der Aufnahme vorhandenen geometrischen und physikalischen Verhältnisse, auf das in gespeicherter Form oder unmittelbar zur Verfügung stehende zweite Interferenzfeld erneut zur Anwendung gebracht werden.
  • Zur Ableitung des zweiten Interferenz feldes mit geringer Linienzahl bei der Aufnahme, wie auch zur Wiedergabe des aufgenommenen ObJektes wird ein Hilfshologramm vorgesehen, dessen rekonstruierte HilfsobJektwelle in geeigneter Weise dem ersten Interferenzfeld bei der Aufnahme bzw. dem zweiten Interferenz feld bei der Wiedergabe überlagert wird.
  • Zweckmäßig wird bei der Aufnahme und bei der Wiedergabe so verfahren, daß das rekonstruierte Bild des Hilfsobjektes in einem vom Raumwinkelbereich des Objektes bzw. des rekonstruierten Bildes des Objektes verschiedenen Raumwinkelbereich in Erscheinung tritt und auch das zum Bild des Hilfsobjektes konjugierte Bild den Objektraum nicht überdeckt.
  • Eine wirksame Verschlüsselung wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß das Hilfshologramm durch entsprechend komplizierte Gestaltung des Hilfsobjektes bzw.
  • des im Hilfshologramm gespeicherten Bildes deN Hilfsob-Objektes die Funktion eines Schlüssels erhält.
  • Bei einer bevorzugten Anordnung zur Durchführung des V.rfahrens nach der Erfindung ist bei der Aufnahme vor der auf einen Träger aufgebrachten lichtempfindlichen Schicht und bei der Wiedergabe vor dem Hologramm ein transparentes Hilfshologramm angeordnet, durch das hindurch die lichtempfindliche Schicht von der Bezugs- und der Objektwelle bei der Aufnahme und das Hologramm von der Wiedergabewelle bei der Wiedergabe beleuchtet ist. Hierbei hat dieses Hilfshologramm eine solche Beschaffenheit, daß das bei seiner Ausleuchtung mit der Bezugs- bzw. der Wiedergabewelle rekonstruierte, im Hilfshologramm gespeicherte Bild des Hilfsobjektes in einem außerhalb des Raumwinkelbereichs des ursprüngli ien Objektes bzw. des rekonstruierten Objektbildes in Erscheinung tritt.
  • Bei einer anderen bevorzugten Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in der elektrischen Ebene weist die Aufnahmevorrichtung einen optoelektronischen Wandler, einen Signalgeber und einen Multiplizierer auf, von denen der optoelektronische Wandler das auf einem Schirm sichtbar gemachte oder in einem Hologramm gespeicherte erste Interferenzfeld aus Bezugs- und Obäektwelle mittels Abtastung in ein erstes elektrisches Signal umwandelt, der Signalgeber durch synchrone Abtastung des als Schwärzungs-, Ladungs-, Widerstands- oder Magnetisierungsmuster gespeicherten Interferenzfeldes eines holografisch aufgenommenen Hilfsobäektes ein zweites elektrisches Signal liefert und der Multiplizierer, dessen Eingänge mit den Ausgängen des optoelektronischen Wandlers des Signalgebers verbunden sind, die beiden Signale im Sinne der Erzeugung des zweiten Interferenzfeldes in der elektrischen Ebene multipliziert und ausgangsseitig zur Ubertragung an die Wiedergabevorrichtung zur Verfügung stellt. Die Wiedergabevorrichtung weist ihrerseits einen weiteren Multiplizierer mit nachgeschaltetem elektrooptischen Wandler sowie einen dem aufnahmeseitigen Signalgeber entsprechenden Signalgeber auf, der mit dem einen Eingang des Multiplizierers verbunden ist, während am anderen Eingang des Multiplizierers das ausgangsseitige Signal der Aufnahmevorrichtung anliegt.
  • Zweckmäßig hat das Hilfshologramm ein viel höheres Auflösungsvermögen (höhere Liniendichte) als das eigentliche Hologramm.
  • Es ist ferner vorteilhaft, das bei der Aufnahme des Hologramms zur Anwendung gelangende Speichermedium für ein Auflösungsvermögen zu bemessen, das zwar für die Linienzahl des abzuleitenden zweiten Interferenzfeldes, jedoch nicht für die höhere Linienzahl des ersten Interferenzfeldes ausreicht.
  • Das Hiifshologramm muß nicht durch Anwendung der üblichen holografischen Aufnahmetechnik entstanden sein. Es kann zweckmäßig auch durch ein Muster verwirklicht sein, das über eine Berechnung durch Druck, durch einen Rechner in Verbindung mit einem elektrooptischen Wandler oder auf einem anderen geeigneten Wege erstellt wird.
  • An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten Fig. la und Ib schematische Darstellungen des Interferenzfeldes zweier sich mit ihren Wellenfronten durchdringenden kohärenten Wellen, Fig. 2 eine erste Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung mit einem Hilfshologramm, einc ); eine schematische Darstellung der Aufnahmeanordnung des in Fig. 2 verwendeten Hilfshologramms, Fig 4 eine weitere Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung Die Fig. 1a und 1b zeigen zwei Kugelwellen K1 und K2 mit den Frregerzentren Pl und P2. Es ist angenommen, daß die Erregerzentren P1 und P2 in der Zeichenebene liegen.
  • Das Interferenzfeld der beiden sich durchdringenden Kugelwellen Kl und K2 in der Zeichenebene ist durch unterbrochene, die Interferenzstreifen darstellende Linien angedeutet, die hierbei die einander zugeordneten Schnittpunkte der im Abstand einer Wellenlänge A aufeinanderfolg^;enden Wellenfronten miteinander verbinden. In Fig. la bilden die Fortpflanzungsrichtungen der von den Erregerzentren Pl und P2 ausgehenden Kugelwellen K1 und K2 einen Winkel größer als 900. Der Abstand der Interferenzlinien ist hier kleiner als eine Wellenlänge. In Fig. Ib schneiden sich die Fortpflanzungsrichtungen der von den F:rregerzentren P1 und P2 ausgehenden Kugelwellen K1 und K2 in einem Winkel, der wesentlich kleiner als 900 ist.
  • Wie ein Vergleich der Fig. la mit der Fig. 1b erkennen läßt, ist der Abstand der aufeinanderfolgenden Interferenzlinien beim Interferenzfeld nach Fig. 1b wesentlich größer und damit auch die Anzahl der Interferenzlinien innerhalb eines vorgegebenen Flächenbereichs entsprechend kleiner als beim Interferenzfeld nach Fig. la. Je kleiner der Winkel wird, den die Fortpflanzungsrichtungen der beiden Wellen miteinander einschließen, umso größer wird der Linienabstand. Ein in einer vorgegebenen Fläche in Form. eines Hologramms gespeichertes Interferenzfeld aus einer Bezugs- und einer ObJektwelle läßt sich draht mit einer umso geringeren Bandbreite übertragen, bzw. erfordert ein umso geringeres Auflösungsvermögen des Speichermediums, je geringer die Anzahl der in der vorgegebenen Fläche vorhandenen Interferenzlinien ist.
  • Dieser Sachverhalt wird nun bei der Erfindung im Zusammenhang mit einer auf holografischem Wege vorgenommenen Verschlüsselung des aufzunehmenden Objektes in der Weise ausgenutzt, daß mit Hilfe des verwendeten Schlüssels vom urspriinglichen, als erstes Interferenzfeld bezeichneten Interferenz feld aus der Bezugs- und aus der Objektwelle das gewilnschte zweite Interferenzfeld mit niedrigerer Linienzahl abgeleitet wird.
  • Ein erstes grundlegendes Ausführungsbeispiel hierfür ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. In Fig. 2 ist mit 0 das aufzunehmende Objekt, mit HT ein mit einer lichtempfindlichen Schicht ausgerüsteter Hologrammträger, mit Hh ein Hilfshologramm und mit ST ein Strahlteiler bezeichnet.
  • Der Abstand zwischen dem Hologrammträger HT und dem Hilfshologramm Hh ist praktisch vernachlässigbar klein und in Fig. 2 nur aus Gründen der Ubersichtlichkeit so groß dargestellt. Entsprecsendes gilt hinsichtlich des Abstandes des Hologramms II vom Hilfshologramm Hh in der noch zu beschreibenden Fig. 4. Dem Strahlteiler ST wird von links unten ein paralleler kohärenter Lichtstrahl L zugeführt, der teilweise durch deii Strahlteiler hindurchgeht und als Beleuciitungsstrahl LW das Objekt 0 ausleuchtet. Der andere Teil des parallelen Lichtstrahls L wird am Strahlteiler ST reflektiert und in Richtung auf den Hologrammträger HT und das parallel zu ihm angeordnete, den Hologrammträger HT abdeckende Hilfshologramm Hh abgelenkt. Dieser Strahlteil wird als Bezugsstrahl BW bezeichnet. Das vom Objekt O gegen den Hologrammträger bzw. das ihm vorgeordnete Hilfshologramm abgelenkte Licht ist als Objektwelle OW bezeichnet.
  • Wird zunächst einmal vom Hilfshologramm Hh abgesehen, dann würde bei der in Fig. 2 dargestellten Aufnahmeanordnung das aus der Bezugswelle BW und der Objektwelle OW gebildete Interferenzfeld in der Ebene des Hologramm trägers HT aufgenommen, und zwar durch Belichtung seiner lichtempfindlichen Schicht. In Wirklichkeit sind die Zusammenhänge jedoch komplizierter, da sowohl die Objektwelle OW als auch die Bezugswelle BW nur über das Hilfshologramm Hh zum Hologrammträger HT gelangen kann.
  • Die Aufnahmeanordnung eines Hilfshologramms, mit dessen Hilfe auf dem Hologrammträger HT ein die Objektwelle OW enthaltendes Interferenzfeld mit einer Linienzahl auf-Gezeichnet wird, die wesentlich geringer ist, als sie dem Winkel zwischen den Fortpflanzungsrichtungen aus der Objektwelle OW und der Bezugswelle BW entsprechen müßte, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Aufnahmeanordnung ist so gewfihlt, daß die Bezugswelle BW, von der der Hilfsholograminträger HhT ausgeleuchtet wird, mit der Bezugswelle BW bei der Aufnahme des Hologramms nach Fig. 2 übereinstimmt.
  • Die Bezugswelle BW wie auch die Beleuchtungswelle LW für das Hilfsobjekt HO werden auch hier, wie bei der Anordnung nach Fig. 2 von einem parallelen kohärenten Lichtstrahl L über den Strahlteiler ST gewonnen. Das vom Hilfshologramm HO gegen den Hilfshologrammträger HhT reflektierte Licht ist als Hilfsobjektwelle HOW bezeichnet.
  • Ferner ist in die Aufnahmeanordnung für das Hilfshologramm nach E'ir:. 3 in unterbrochener Linie die örtliche Lage des Objektes 0 nach Fig. 2 eingezeichnet. Wie hieraus zu erkennen ist, ist das Hilfsobjekt HO in unmittelbarer Nähe des vom Raumwinkelbereich des Objekts eingenommenen Raumes angeordnet.
  • Bei der Aufnahmeanordnung nach Fig. 2 stellt die Bezugswelle BW aufgrund der Aufnahmeanordnung für das Hilfshologramm nach Fig. 3 eine Wiedergabewelle dar, die die im Hilfshologramm Hh gespeicherte Hilfsobjektwelle und damit das Hilfsobjekt HO rekonstruiert. Die rekonstruierte Hilfsobjektewelle HOW nach Fig. 3 stellt bei der Aufnahme nach Fig. 2 eine Hilfsbezugswelle dar, die sich wie die Bezugswelle BW ebenfalls der Objektwelle OW überlagert und mit dieser ein als zweites Interferenzfeld bezeichnetes Interferenzfeld liefert. Dieses zweite Interferenzfeld hat gegenüber dem ersten Interferenzfeld eine wesentlich geringere Linienzahl, weil hier der Winkel, den die Fortpflanzungsrichtungen der Hilfsobjektwelle mit der Obj.ektwelle bildet, wesentlich kleiner ist. Wenn auch auf dem Hologrammträger HT praktisch beide Interferenzfelder in Erscheinung treten, und nach Fixierung der lichtempfindlichen Schicht in dem damit gewonnenen Hologramm gespeichert werden können, so kommt es doch für die weitere Anwendung dieses Hologramms lediglich auf das Interferenzfeld mit der geringeren Linienzahl an. Bei Abtastung des Hologramms, beispielsweise mit einer durch die Abtastung gegebenen Auflösungsgrenze, die nur geringfügig über der für die Ubertragung des zweiten Interferenzfeldes erforderlichen liegt, wird das allenfalls im Hologramm gespeicherte erste Interferenzfeld automatisch unterdrückt. Es liegt jedoch nahe, das Auflösungsvermögen der bei der AIJfn.allme des Hologramms verwendeten ii ehtempfindlichen Schicllt so zu wählen, daß zwar das zweite Interferenzfeld, nicht aber das erste Interferenz feld aufgelöst und festgehalten wird; erforderlich ist dies dann, wenn die Objektinformation im Hologramm selbst verschlüsselt sein so 1.1..
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren, wie es in den Fig. 2 urld 3 zum Ausdruck kommt, wird bei der Aufnahme eines Objektes 0 praktisch eine Unabhängigkeit der Linienzahl des im Hologramm zu speichernden Interferenzfeldes in der Ebene des Hologrammträgers von der Größe des die Fortpflanzungsrichtungen von Objektwelle und Bezugswelle miteinander einschließenden Winkels erreicht.
  • Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Wiedergabe eines entsprechen1 den Anordnungen nach den Fig. 2 und 3 aufgenommenen Objektes 0. Das Hologramm H und das Hilfshologramm Hh werden hierbei entsprechend der Anordnung des Hologrammträgers HT und des Hilfshologramms Hh nach Fig. 2 von der der Bezugswelle BW bei der Aufnahme entsprechenden Wiedergabewelle lsM in der gleichen geometrischen Anordnung ausgeleuchtet. Die hierbei rekonstruierte IsilfsobtSektwelle HOW, die das Bild des Hilfsobjektes HO am dargestellten Ort entstehen läßt, stellt nunmehr eine tiilfswiedergabewelle dar, über die das Bild des Objektes O mittels des Hologramms H rekonstruiert wird.
  • Wie bereits erwähnt worden ist, kann durch entsprechende Formgebung bzw. Gestaltung des Hilfsobjektes HO bei der Aufnahme des Hilfshologramms Hh die rekonstruierte Hilfsobjektwelle eine entsprechend komplizierte Struktur haben Eine Rekonstruktion des Bildes des Objektes 0 gelingt dann praktisch nur, wenn, wie das in Fig. 4 angegeben ist, bei der Wiedergabe des Hologramms H vom Hilfshologramm Hh in der angegebenen Anordnung Gebrauch gemacht wird.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, bei dem die Gewinnung des zweiten Interferenzfeldes bei gleichzeitiger Verschlüsselung des holografisch aufgezeichneten Objektes in der elektrischen Ebene vorgenommen wird. Zunächst wird das erste Interferenz feld aus der Objektwelle OW und der Bezugswelle BW für das Objekt 0 auf einem Schirm S zur Darstellung gebracht. Die Aufnahmeanordnung entspricht der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung. Das von einem Laser La erzeugte parallele kohärente Licht L wird über eine erste Sammellinse SL1 und eine zweite, sich daran anschließende Sammellinse SL2 aufgeweitet und anschließend über den Strahlteiler ST in die Bezugswelle BW und die Beleuchtungswelle LW aufgespalten. Das in der Ebene des Schirms S auf dem Schirm sichtbare Interferenfeld aus der Objektwelle OW und der Bezugswelle BW wird mittels eines optoelektronischen Wandlers OEW abgetastet und in ein erstes elektrisches Signal umgewandelt. Dieses erste elektrische Signal wird dem Multiplizierer M zugeführt, an dessen zweiten Eingang ein zweites vom Signalgeber SG geliefertes Signal anliegt. Dieses zweite Signal kann beispielsweise durch eine mit der Abtastung des SchirmsS synchrone Abtastung des in den Fig. 2 bis 4 dargestellten und erläuterten Hilfshologramms gewonnen werden. Das abgetastete Hilfshologramm kann aber auch bereits in elektrisch gespeicherter Form im Signalgeber vorhanden sein. In diesem Falle wird dann der elektrische Speicher des Signalgebers zur Gewinnung des zweiten Signals synchron mit der Abtastung des Schirms 5 durch den optoelektronischen Wandler OEW abgefragt. Das am Ausgang des Multiplizierers auftretende Signal sl entspricht in diesem Falle dem zweiten Interferenzfeld, wie es im Hologramm H nach Fig. 4 gespeichert ist, mit dem Unterschied, daß es hier in elektrischer Form vorliegt und über den Sendeverstärker Vs zu einer Wiedergabevorrichtung, gegebenenfalls über große Entfernungen, übertragen werden kann, mit einer beschränkten Bandbreite, die der Linienzahl des zweiten, nicht der des ersten Interferenzfeldes entspricht.
  • Das von der Aufnahmeanordnung ausgehende Signal wird auf seiten der Wiedergabevorrichtung zunächst im empfangsseitigen Verstärker Ve verstärkt, anschließend dem empfangsseitigen Multiplizierer M zugeführt, an dessen zweiten eingang ein der Aufnahmeanordnung entsprechender Signalgeber SG angeschaltet ist. Das Ergebnis dieser Multiplikation, das Signal s2, steuert mit Hilfe des Wandlers EOW die Lichtdurchlässigkeit oder das Reflexionsvermögen einer flächig verteilten Substanz derart, daß ein Interferenzmuster entsteht, aus dem mit Hilfe der Wiedergabewelle WW die Objektwelle OW und damit das Bild des Objektes O rekonstruiert wird; z.B. wird das Interferenzmuster auf einem Bildschirm elektronisch dargestellt und zum Belichten eines Filmes verwendet.
  • Das Hilfshologramm Hh nach den Fig. 2 und 4 kann beispielsweise eine Fotoplatte oder ein Film sein. Zur Verbesserung der Lichtausbeute kann es auch sinnvoll sein, anstelle des ursprünglich entsprechend der Anordnung nach Eig. 3 hergestellten Hilfshologramms ein hiervon abgeleitetes, einen höheren Konstrast aufweisendes Hilfshologramm zu verwenden. Fin solches Hilfshologramm mit erhöhtem Kontrast kann beispielsweise ein vom ursprünglichen Hilfshologramm durch lineare Vertiefung der Transparenzmodulation hergestellter Film sein.
  • 10 Patentansprüche 5 Figuren

Claims (10)

  1. Patentansprüche öl Verfahren zur holografischen Aufnahme und Wiedergabe voll Objekten, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufnahme von dem aus der Objektwelle (OW) und der Bezugswelle (BW) gebildeten ersten Interferenzfeld zunächst in der optischen oder in der elektrischen Ebene unter Wahrung der Geometrie der Ob;iektwelle und unter Anwendung eines Schlüssels ein zweites Interferenzfeld mit wesentlich geringerer Linienzahl abgeleitet und anschließend für seine beliebige Wiedergabe in der Zeit gespeichert oder in der elektrischen Ebene für seine Übertragung unmittelbar zur Verfügung gestellt wird.
  2. 2. Verfahren nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der holografischen Aufnahme durchgeführten Maßnahmen zur Ableitung des zweiten Interferenzfeldes aus dem aus der Obektwelle (OW) und der Bezugswelle (BW) gebildeten ersten Interferenzfeld bei der Wiedergabe des aufgenommenen Objektes (0) unter Berücksichtigung der bei der Aufnahme vorhandenen geometrischen und physikalischen Verhältnisse, auf das in gespeicherter Form oder unmittelbar zur Verfügung stehende zweite Interferenzfeld erneut zur Anwendung gebracht werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung des zweiten Interferenz feldes mit geringer Linienzahl bei der Aufnahme wie auch zur Wiedergabe des aufgenommenen ObJektes ein Hilfshologramm (Hh) vorgesehen wird, dessen rekonstruierte Hilfsobjektwelle (HOW) in geeigneter Weise dem ersten Interferenzfeld bei der Aufnahme bzw. dem zweiten Interferenzfeld bei der Wiedergabe überlagert wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rekonstruierte Bild des Hilfsobjektes (HO) in einem vom Haumwinkelbereich des Objektes (O) bzw. des rekonstruierten Bildes des Objektes verschiedenen Raumwinkelbereich in Erscheinung tritt und daß auch das zum Bild des Hilfsobjektes (HO) konjugierte Bild den Objektraum nicht überdeckt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfshologramm (Hh) durch entsprechend komplizierte Gestaltung des im Hilfshologramm gespeicherten Bildes des Hilfsobjektes (HO) die Funktion eines Schlüssels erhält.
  6. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufnahme vor der auf einen Träger (HT) aufgebrachten lichtempfindlichen Schicht und bei der Wiedergabe vor dem Hologramm (H) ein transparentes Hilfshologramm (Hh) angeordnet ist, durch das hindurch die lichtempfindliche Schicht von der Bezugs- (BW) und der Objektwelle (OW) bei der Aufnahme und das Hologramm von der Wiedergabewelle (WW) bei der Wiedergabe beleuchtet ist und daß dieses Hilfshologramm eine solche Beschaffenheit hat, daß das bei seiner Ausleuchtung mit der Bezugs-bzw. der Wiedergabewelle rekonstruierte, im Hilfshologramm gespeicherte Bild des Hilfsobjektes (HO) außerhalb des Etaumwinkelbereichs des ursprünglichen Objektes (O) bzw. des rekonstruierten Objektbildes in Erscheinung tritt.
  7. 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung einen optoelektronischen Wandler (OEW), einen Signalgeber (SG) und einen Multiplizierer (M) aufweist, von denen der optoelektronische Wandler das auf einem Schirm (S) sichtbar gemachte oder in einem Hologramm (H) gespeicherte erste Interferenzfeld aus Bezugs- (BW) und Objektwelle (OW) mittels Abtastung in ein erstes elektrisches Signal umwandelt, der Signalgeber durch synchrone Abtastung des als Schwärzungs-, Ladungs-, Widerstands- oder Magnetisierungsmuster gespeicherten. Interferenzfeldes eines holografisch aufgenomnenen Hilfsobjektes (HO) ein zweites elektrisches Signal liefert und der Multiplizierer, dessen Eingänge mit den Ausgängen des optoelektronischen Wandlers und des Signalgebers verbunden sind, die beiden Signale im Sinne der Erzeugung des zweiten Interferenzfeldes in der elektrischen Ebene multipliziert und ausgangsseitig zur Übertragung an die Wiedergabevorrichtung zur Verfügung stellt und daß die Wiedergabevorrichtung einen weiteren Multiplizierer (M) mit nachgeschaltetem elektrooptischen Wandler (EOW) sowie einen dem aufnahmeseitigen Signalgeber entsprechenden Signalgeber (SG) aufweist,- der mit dem einen Eingang des Multiplizierers verbunden ist, während am anderen Eingang des Multiplizierers das ausgangsseitige Signal der Aufnahmevorrichtung anliegt.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfshologramm (Hh) ein viel höherers Auflösungsvermögen (hohe Liniendichte) aufweist als das Hologramm (H).
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Aufnahme des Hologramms zur Anwendung gelangende Speichermedium für ein Auflösungsvermögen bemessen ist, das zwar für die Linienzahl des abzuleitenden zweiten Interferenzfeldes, Jedoch nicht für die höhere Liniezahl des ersten Interferenzfeldes ausreicht.
  10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfshologramm durch ein Muster verwirklicht ist, das durch Berechnung, durch Druck, durch einen Rechner in Verbindung mit einem elektrooptischen Wandler oder auf einem anderen geeigneten Wege erstellt ist.
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DE2007187B2 DE2007187B2 (de) 1976-07-29
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0132724A2 (de) * 1983-07-29 1985-02-13 Rubenberger, Karl Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Hologrammen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0132724A2 (de) * 1983-07-29 1985-02-13 Rubenberger, Karl Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Hologrammen
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