DE2048122C3

DE2048122C3 - 11/28/69 USA 880680 Holographic method for recording and reproducing colored images, device for carrying out this recording method and device and hologram recording for carrying out this reproduction method

Info

Publication number: DE2048122C3
Application number: DE19702048122
Authority: DE
Inventors: Istvan Princeton; Hannan William James Pennington; NJ. Gorog (V.StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1969-09-30
Filing date: 1970-09-30
Publication date: 1977-05-26

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein holographi-,ches Verfahren gemäß dem Oberbegriff des An-,pruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichung zur Durchführung eines solchen Aufzeichnungsi/erfahrens sowie eine Einrichtung und eine Hologrammaufzeichnung zur Durchführung des Wiedergabeverfahrens. The present invention relates to a holographic, ches Method according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a device for carrying out such a recording process as well as a device and a hologram recording to carry out the reproduction process.

Unter dem Begriff »Licht« soll hier elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im infraroten,The term »light« here refers to electromagnetic radiation with a wavelength in the infrared,

sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich verstanden werden. Mit »monochromatisch« wird hier Licht bezeichnet, das im wesentlichen nur eine einzige Wellenlänge umfaßt. »Räumlich kohärentes Licht« soll hier Licht bedeuten, das tatsächlich oder scheinbarvisible and ultraviolet spectral range are understood. With "monochromatic" becomes here Designates light which essentially comprises only a single wavelength. »Spatially coherent light« should mean light here, actually or apparently

ίο von einer punktförmigen Quelle ausgeht.ίο starts from a point source.

Unter einem Hologramm versteht man im Gegensatz zu einem gewöhnlichen photographischen Bild eine Aufzeichnung der gesamten Information, die in einer Wellenfront eines Lichtbündels enthalten ist, das von einem mit räumlich kohärentem monochromatischen Licht beleuchteten Objekt stammt. Genauer gesagt ist ein Hologramm die Aufzeichnung der Interferenzfigur in einer Schwingungsfront, welche eine bestimmte Fläche einnimmt und durch Interferenz zwischen zwei Lichtkomponenten entsteht, von denen die erste Komponente, das sogenannte Referenzbündel, direkt von einer räumlich kohärenten monochromatischen Primärlichtquelle stammt und auf den erwähnten Bereich unter einem vorgegebenen Winkel fällt, während die zweite Komponente, das sogenannte Objektbündel, von dem holographisch aufzuzeichnenden Objekt stammt, das durch Licht beleuchtet ist, welches von der gleichen Lichtquelle wie das Referenzbündel stammt und gleichzeitig mit diesem emittiert wird, wobei das Objektbündel mindestens zum Teil unter einem anderen Winkel als das Referenzbündel auf den vorgegebenen Bereich auffällt. Nähere Einzelheiten sind z. B. in der Veröffentlichung »Photography by Laser« von M. N. Leith und Juris Upatnicks in der Zeitschrift »Scientific American«, Juni 1965, Seiten 24ff. erläutert.A hologram is to be understood in contrast to an ordinary photographic image a record of all the information contained in a wavefront of a light beam that originates from an object illuminated with spatially coherent monochromatic light. More accurate In other words, a hologram is the recording of the interference figure in a vibration front, which is a occupies a certain area and arises from interference between two light components, of which the first component, the so-called reference bundle, comes directly from a spatially coherent monochromatic one Primary light source originates and hits the mentioned area at a predetermined angle falls, while the second component, the so-called object bundle, falls from the one to be recorded holographically Object that is illuminated by light coming from the same light source as the Reference bundle originates and is emitted simultaneously with this, the object bundle at least partly at a different angle than the reference beam on the specified area. More details are z. B. in the publication "Photography by Laser" by M. N. Leith and Juris Upatnicks in Scientific American, June 1965, pp. 24ff. explained.

Die das Hologramm bildende Interferenzfigur beruht auf den Unterschieden der in Wellenlängen gemessenen optischen Weglängen und damit der Phase zwischen den beiden Bündeln im Aufzeichnungsbereich. An bestimmten Punkten tritt daher eine Addition und an anderen Punkten eine Subtraktion des Lichts der Bündel ein.The interference figure forming the hologram is based on the differences between those measured in wavelengths optical path lengths and thus the phase between the two bundles in the recording area. At certain points there is an addition and at other points a subtraction of the Light up the bundle.

Außerdem ändert sich die Amplitude im Informationsbündel von Punkt zu Punkt, was eine entsprechende Änderung des Kontrastes der resultierenden Interferenzstreifen ergibt. Die aufgezeichneten Interferenzstreifen bilden daher ein Muster, das sowohl die Amplitude als auch die Phase des Informationsbün-In addition, the amplitude in the information bundle changes from point to point, which is a corresponding one Change in the contrast of the resulting interference fringes results. The recorded interference fringes therefore form a pattern that reflects both the amplitude and the phase of the information cluster.

dels in Form von Änderungen des Kontrastes und des Abstandes der aufgezeichneten Interferenzstreifen enthält. Dieses aufgezeichnete Interferenzmuster, das als Hologramm bezeichnet wird, enthält die gesamte Information, die in einem Lichtbündel enthalten ist, das ein Objekt durchsetzt hat oder von diesem reflektiert oder gestreut worden ist.dels in the form of changes in the contrast and the spacing of the recorded interference fringes contains. This recorded interference pattern, called a hologram, contains the entire Information contained in a bundle of light that has penetrated an object or is reflected from it or has been scattered.

Ein Abbild der Schwingungsfront, die die zweite oder Informationskomponente enthält, kann dadurch erzeugt werden, daß man das Hologramm mit räum-IHi kohärentem monochromatischen Licht beleuchtet. Das Hologramm beugt dann das auffallende Licht, wobei zwei gebeugte Bündel erster Ordnung entstehen, die jeweils dem vom ursprünglichen Objekt ausgehenden Bündel entsprechen. Das eine dieser beidenAn image of the vibration front, which contains the second or information component, can thereby be generated by illuminating the hologram with spatially-IHi coherent monochromatic light. The hologram then diffracts the incident light, creating two first-order diffracted bundles, each corresponding to the bundle emanating from the original object. One of those two

Bündel liefert ein virtuelles Bild des ursprünglichen Objekts, während das andere ein reelles Bild liefert, ohne daß hierfür eine Linse od. dgl. erforderlich wäre.Bundle provides a virtual image of the original object while the other provides a real image, without a lens or the like being required for this.

Das virtuelle Bild entspricht dem ursprünglichenThe virtual image corresponds to the original

Objekt in jeder Hinsicht, und wenn das ursprüngliche Objekt dreidimensional gewesen ist, zeigt auch das rekonstruierte virtuelle Bild Tiefe, und zwischen näheren und ferneren Punkten treten, wie beim ursprünglichen Objekt, Parallaxeneffekte auf. Das reelle Bild ist jedoch pseudoskopisch, d. h. daß Krümmungen umgekehrt erscheinen als im ursprünglichen Objekt; konvexe Bereiche sehen also konkav aus und umgekehrt.Object in all respects, and if the original object was three-dimensional, that shows too reconstructed virtual image depth, and step between closer and farther points, as in the original Object, parallax effects on. However, the real image is pseudoscopic; H. that curvatures appear inversely than in the original object; So convex areas look concave and vice versa.

Ein Hologramm hat außerdem die Eigenschaft, daß bei Belichtung eines beliebigen Teiles des Hologramms, gleichgültig wie klein dieser Teil auch ist, das ganze Bild wiedergegeben wird. Wie bei einer Lochkamera werden jedoch mit abnehmender Fläche dieses beleuchteten Bereiches die Auflösung kleiner und die Schärfentiefe größer, da diese Eigenschaften von der Apertur des Abbildungssystems abhängen. Der Grund für diese Eigenschaft von Hologrammen besteht darin, daß jeder Punkt des Hologramms von allen Teilen des ursprünglichen Objektes beleuchtet wird und daher auch das ganze Bild in codierter Form enthält.A hologram also has the property that when any part of the hologram is exposed, no matter how small this part is, the whole picture is reproduced. Like a pinhole camera however, as the area of this illuminated area decreases, the resolution becomes smaller and the depth of field is greater, since these properties depend on the aperture of the imaging system. the The reason for this property of holograms is that every point of the hologram of all Parts of the original object are illuminated and therefore the whole picture in coded form contains.

Zur Aufzeichnung eines Hologramms verwendet man gewöhnlich eine photographische Silberemulsionsplatte und das aufgezeichnete Hologramm besteht dann in den Dichteschwankungen der entwickelten Platte. Es ist jedoch auch bekannt, daß die Dicke der Emulsion einer entwickelten Hologrammplatte eine lineare Funktion der optischen Dichte (Opazität) der Emulsion ist. Die Interferenzfigur manifestiert sich also auch als Reliefmuster bezüglich der Unterseite der Emulsion, die dementsprechend eine Vielzahl von Erhebungen aufeist, deren relative Lage und Größe die Hologramminformation darstellen. Ein solches Reliefmuster kann unabhängig von etwa vorhandenen optischen Dichteunterschieden der photographischen Platte bei der Rekonstruktion der Hologramminformation verwendet werden.A silver emulsion photographic plate is usually used to record a hologram and the recorded hologram then consists of the density fluctuations of the developed Plate. However, it is also known that the emulsion thickness of a developed hologram plate is a linear function of the optical density (opacity) of the emulsion. The interference figure manifests So also as a relief pattern with regard to the underside of the emulsion, which accordingly a multitude Aufeist of elevations, the relative position and size of which represent the hologram information. A Such a relief pattern can be independent of any existing optical density differences of the photographic Disk can be used in the reconstruction of the hologram information.

Man kann insbesondere auch das Silber in der Emulsion ausbleichen und erhalt dann eine transparente photographische Platte, in der die Hologramminformation sowohl in Form des erwähnten Reliefmusters als auch in Form von Änderungen des Brechungsindex, die räumlich dem erwähnten Reliefmuster entsprechen, gespeichert ist. Betrachtet man nur das erwähnte Reliefmuster und läßt ein Bündel räumlich kohärenten monochromatischen Lichts durch eine solche Platte fallen, so wird das aus den dickeren Teilen der Platte austretende Licht in der Phase bezüglich des aus den dünneren Teilen dieser Platte austretenden Lichtes um einen Betrag verzögert sein, der proportional der Dickendifferenz zwischen den beiden Teilen ist, da sich der Brechungsindex der Emulsion von dem der angrenzenden Luft unterscheidet. Diese Phasenverzögeningen, die sich entsprechend dem das Hologramm darstellenden Reliefmuster von Punkt zu Punkt ändern, verursachen eine Beugung, die identisch mit der durch die Opazitätsänderungen der Platte erzeugten Beugung ist. Man erhält also auch hier eine rekonstruierte Schwingungsfront. In particular, the silver in the emulsion can also be bleached and then a transparent one is obtained Photographic plate in which the hologram information both in the form of the mentioned relief pattern as well as in the form of changes in the refractive index that spatially correspond to the relief pattern mentioned is stored. If one only looks at the relief pattern mentioned and leaves a bundle Spatially coherent monochromatic light falls through such a plate, so it becomes from the light emerging from thicker parts of the plate in phase with that from the thinner parts of the same Plate emerging light be delayed by an amount proportional to the thickness difference between because the refractive index of the emulsion differs from that of the adjacent air. These phase delays, which correspond to the relief pattern representing the hologram Changing from point to point causes diffraction identical to that caused by the opacity changes diffraction generated by the plate. A reconstructed vibration front is obtained here as well.

Anstatt das Silber aus der Emulsion durch Ausbleichen zu entfernen, kann auf die Emulsion auch eine dünne reflektierende Metallschicht aufgebracht werden, die die Kontur des Reliefmusters genau nachbildet. Wenn diese reflexionsfähige Schicht dann mit einem Bündel räumlich kohärenten monochromatischen Lichtes beleuchtet wird, treten im reflektierten Bündel Phasenunterschiede zwischen Strahlen auf, die von höheren bzw. niedrigeren Punkten des Reliefmusters reflektiert wurden. Auch in diesem Falle entsteht durch die resultierende Beugung eine rekonstruierte Schwingungsfront. Ein Hologramm, in dem die gespeicherte Information nicht durch Opazitätsschwankungen, sondern durch ein die Interferenzfigur darstellendes Reliefmuster oder durch Schwankungen des Brechungsindex dargestellt ist, wird als Phasenhologramm bezeichnet.Instead of removing the silver from the emulsion by fading it, a thin reflective metal layer can be applied, which exactly reproduces the contour of the relief pattern. If this reflective layer then with a bundle spatially coherent monochromatic Light is illuminated, phase differences occur in the reflected bundle between rays that were reflected by higher or lower points of the relief pattern. Also in this case arises the resulting diffraction creates a reconstructed vibration front. A hologram in which the saved Information not through fluctuations in opacity, but through something that represents the interference figure Relief pattern or represented by fluctuations in the refractive index is called a phase hologram designated.

Bei der Herstellung von Phasenhologrammen ist es nicht erforderlich, von einer Silberemulsionsplatte auszugehen, man kann vielmehr zu ihrer Herstellung z. B. auch Photolacke verwenden. Phasenhologramme können auch durch Aufzeichnungsverfahren hergestellt werden, die mit thermoplastischen Materialien arbeiten. Mit Photolacken und thermoplastischen Aufzeichnungsträgern läßt sich sogar eine höhere Auflösung erzielen als mit Silberemulsionen.When making phase holograms, it is not necessary to use a silver emulsion plate go out, you can rather for their production z. B. also use photoresists. Phase holograms can also be made by recording processes involving thermoplastic materials work. With photoresists and thermoplastic recording media, even a higher Achieve resolution than with silver emulsions.

Es ist ferner bereits aus der DT-OS 1497 565 bekannt, Phasenhologramme, ähnlich wie bei der Schallplattenherstellung, als Preßformen oder Matrizen zur Massenfertigung von Hologrammduplikate η oder Hologrammkopien zu verwenden. Man kann sich dabei der gleichen oder ähnlicher Verfahren bedienen, wie sie bei der Herstellung von Schallplatten bekannt sind. Das »Mutter«-Phasenhologramm kann dabei auf verschiedene Weise hergestellt werden, vorausgesetzt, daß der Aufzeichnungsträger formstabil islIt is also already known from DT-OS 1497 565, Phase holograms, similar to the production of records, as compression molds or matrices to use for the mass production of hologram duplicates η or hologram copies. You can use the same or similar processes as are known in the production of records are. The "mother" phase hologram can be produced in different ways, provided that that the recording medium is dimensionally stable

und daß er mit einem Reliefmuster geprägt werden kann, um die Hologrammaufzeichnung zu bilden.and that it can be embossed with a relief pattern to form the hologram record.

Nachdem die Mutter-Hologrammaufzeichnung in Form des Reliefmusters hergestellt worden ist, wird sie, z. B. durch Bedampfen, mit einer dünnen Metallschicht überzogen und es werden dann von diesel Mutter-Hologrammaufzeichnung Duplikatabdruck«After the mother hologram recording has been made in the form of the relief pattern, they, e.g. B. by steaming, coated with a thin metal layer and then diesel Mother hologram recording duplicate print "

oder Kopien in derselben Weise hergestellt wieor copies made in the same way as

Schallplatten unter Verwendung einer MuttermatrizeRecords using a master die

Es ist in diesem Zusammenhang ferner bekanntIt is also known in this context

die Mutterhologramme zum Pressen der Reliefmustei auf eine Scheibe aus klarem Vinylkunststoff zu ver wenden, wobei die einzelnen Hologrammreliefmustei eine spiralförmige Aufzeichnung auf der Scheibe bil den. Eine Vinylharzscheibe ist jedoch nicht die einzigeto ver the mother holograms for pressing the relief pattern onto a disk made of clear vinyl plastic turn, the individual hologram relief pattern forming a spiral recording on the disk the. However, a vinyl resin disk is not the only one

Form, die eine Phasenhologrammkopie haben kannShape that a live hologram copy can have

An anderer Stelle ist bereits auch eine HologrammThere is also a hologram elsewhere

kopie in Form eines Bandes beschrieben, das eine thermoplastische Vinylpolymerisatfolie mit eineicopy described in the form of a tape that has a thermoplastic vinyl polymer film with eini

Oberfläche, in die die holographische Information irSurface into which the holographic information ir

Form eines Reliefmusters eingedrückt ist. Zur Her stellung eines Mutterphasenhologrammes aus Metal kann man von einer photographischen Silberemulsioi oder einem Photolack ausgehen und ähnlich verfah ren, wie es bei der Herstellung von SchallplatteüimutIs indented in the form of a relief pattern. For the manufacture of a mother-phase hologram made of metal one can start from a photographic silver emulsion or a photoresist and proceed in a similar way ren, as is the case with the production of records

tern bekannt ist. Die Metallmutter kann dann zu: Herstellung von bandförmigen Kopien des hologra phischen Reliefmusters verwendet werden.tern is known. The metal nut can then be used to: make ribbon-shaped copies of the hologra phical relief pattern can be used.

In der obenerwähnten Offenlegungsschrift ist au ßerdem eine Vorrichtung beschrieben, die sich gut fü:In the above-mentioned laid-open specification, a device is also described that is good for:

die Herstellung von Hologrammkopien für ein< Schwarz-Weiß-Laufbildaufzeichnung entweder ii Form der erwähnten Scheibe oder des vorgeschlage nen Bandes eignet. Solche Kopien sind billiger als ent sprechende Kinofilmkopien.the production of hologram copies for a <black and white motion picture recording either ii Shape of the mentioned disc or the proposed NEN tape is suitable. Such copies are cheaper than ent talking cinema film copies.

In der erwähnten Offenlegungsschrift ist außerden ein Verfahren zur Herstellung von Hologrammkopiei beschrieben, die Farbinformation enthalten. Um dei Rot-, Grün- und Blauanteil der in einem Farbdia odeIn the above-mentioned laid-open specification there is also a method for producing hologram copies that contain color information. In order to determine the red, green and blue components in a color slide

sinem Einzelbild eines Kinofarbfilmes enthaltenen Fabinformation zur Verfügung zu haben, wird jede Grundfarbe in einem getrennten Hologramm auf dem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet. Zur Aufzeichnung des Farbinhaltes eines farbigen Einzelbildes oder eines einzigen Farbdias sind also drei Hologramme erforderlich. Bei der bekannten Wiedergabeeinrichtung werden dementsprechend auch drei Bildaufnahmeröhren benötigt, wie sie in Fernsehkameras verwendet werden, um die getrennten Rol-, Grün- und Blauanteile von den drei getrennten Hologrammen abzutasten und simultane Farbsignale zu erzeugen, die einer Farbfernsehbildröhre zur Wiedergabe der ursprünglichen farbigen Szene zugeführt werden können.To have available color information contained in a single image of a cinema color film is every Primary color recorded in a separate hologram on the disk-shaped recording medium. In order to record the color content of a single colored image or a single color slide, there are three holograms required. In the known playback device are accordingly also requires three image pickup tubes, such as those used in television cameras, to separate the ones Scan rol, green and blue components from the three separate holograms and simultaneously To generate color signals that a color television picture tube to reproduce the original colored Scene can be fed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein holographisches Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe farbiger Bilder von Bildvorlagen anzugeben, das mit weniger Hologrammen auskommt als die bekannten Verfahren. Ferner sollen durch die Erfindung Einrichtungen zur Durchführung des Aufzeichnungsverfahrens sowie Einrichtungen und Hologrammaufzeichnungen zur Durchführung des Wiedergabeverfahrens angegeben werden.The present invention is based on the object of a holographic method for recording and rendering color images from original images to indicate that with fewer holograms gets by than the known method. Furthermore, the invention is intended to provide means for implementing of the recording process as well as facilities and hologram recordings for implementation of the reproduction process.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 bzw. den Ansprüchen 3, 8 und 18 unter Schutz gestellte Erfindung gelöst. Die übrigen Ansprüche betreffen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der C-findung. This object is put under protection in claim 1 or claims 3, 8 and 18 Invention solved. The remaining claims relate to further developments and refinements of the C-invention.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders ökonomisch, da es mit weniger Hologrammen, im Optimalfall einem einzigen Hologramm für die Aufzeichnung und Wiedergabe eines farbigen Bildes einer Bildvorlage, die Helligkeits- und Farbinformation enthält, auskommt. Bei einer erfindungsgemaßen Einrichtung zur Durchführung des Aufzeichnungsverfahrens werden Signale, die die Leuchtdichte und Signale, die die Farbe einer Bildvorlage darstellen, gleichzeitig codiert und auf Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet und von diesem Schwarz-Weiß-Film wira dann eine Hologrammaufzeichnung in Form eines Reliefmusters auf einem Aufzeichnungsträger hergestellt. The method according to the invention is particularly economical since it uses fewer holograms, in the optimal case a single hologram for recording and reproducing a color image of a Image template, which contains brightness and color information, gets by. In an inventive Means for carrying out the recording process are signals that the luminance and Signals that represent the color of an original picture, encoded at the same time and recorded on black and white film and a hologram recording is then made of this black and white film in the form of a Relief pattern produced on a recording medium.

Bei einer Ausführungsform einer solchen Einrichtung werden in verschiedenen Frequenzbereichen liegende Signale, die die Farbe bzw. die Leuchtdichte der Bildvorlage darstellen, erzeugt und zu einem Signalgemisch vereinigt, das dann auf Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet wird. Die auf diese Weise erhaltene farbcodierte Filmaufzeichnung der Färb- und Leuchtdichtesignale wird in einer Hologrammherstellungsvorrichtung zur Herstellung eines das farbcodierte Filmbild darstellenden Hologramms in einem Aufzeichnungsmedium verwendet.In one embodiment of such a device are located in different frequency ranges Signals that represent the color or the luminance of the original image are generated and a signal mixture which is then recorded on black and white film. The obtained in this way color coded film recording of the color and luminance signals is made in a hologram maker for the production of a hologram representing the color-coded film image in one Recording medium used.

Bei einem anderen Ausf ührungsbeispiel der fcrtmdung werden ein farbiges Transparentbild oder ein farbiger Kinofilm durch eine optische Farbcodrertilteranordnung, die zwischen dem beleuchteten Farotransparentbild oder Kinofilm und einem Schwarz-Weiß-Film angeordnet ist, direkt auf diesen Schwarz-Weiß-Film codiert. Der entwickelte codierte Schwarz-Weiß-Film wird dann in einer Hologrammerzeugungsanordnung zum Erzeugen eines das farbcodierte Filmbild darstellenden Hologramms m einem Aufzeichnungsmedium verwendet. _,_._.,In another exemplary embodiment of the development a colored transparent image or a colored cinema film is transmitted through an optical color code filter arrangement, that between the illuminated faro-transparent image or cinema film and a black-and-white film is arranged, encoded directly onto this black and white film. The developed coded Black and white film is then used in a hologram generating arrangement for generating a hologram representing the color-coded film image Recording medium used. _, _._.,

Bei wieder einem anderen Ausiührungsbeiapiei der Erfindung wird Färb- und Helligkeitsinformation direkt auf das Hologramm codiert. In der Hologrammerzeugungseinrichtung werden Farbauszugnegative, die mittels eines farbigen Transparentbildes oder eines farbigen Kinofilms hergestellt worden sind und überlagerte Gitter- oder Rastermuster aufweisen, imIn yet another embodiment Invention becomes color and lightness information directly encoded on the hologram. Color separation negatives, by means of a colored transparency or a colored cinema film have been produced and have superimposed grid or grid patterns, im

Strahlengang des Informationsbündels angeordnet, wobei dann die Farbcodierung und die Bildung des Hologramms gleichzeitig erfolgen.Arranged beam path of the information bundle, then the color coding and the formation of the Holograms take place at the same time.

Es wird eine farbcodierte Hologrammaufzeichnung geschaffen, die in Form eines Reliefmusters ein farb-A color-coded hologram recording is created, which has a color-coded pattern in the form of a relief pattern.

codiertes Hologramm enthält, welches die Farbe und die Leuchtdichte einer Szene darstellt.contains encoded hologram that represents the color and luminance of a scene.

Bei einer Einrichtung zur Wiedergabe einer Kopie eines farbcodierten Hologramms unter Erzeugung von die Farbe und die Helligkeit (Leuchtdichte) dar-In a device for reproducing a copy of a color-coded hologram with production of the color and the brightness (luminance)

stellenden Signalen wird die Kopie eines farbcodierten Hologramms durch eine Laserabbildungsanordnung mit räumlich kohärentem monochromatischen Licht beleuchtet. Auf dem photoempfindlichen Element einer Bildaufnahmeröhre wird ein rekonstruiertes farb-A copy of a color-coded hologram is made by a laser imaging device illuminated with spatially coherent monochromatic light. On the photosensitive element one Image pick-up tube, a reconstructed color

codiertes Bild erzeugt. Bei der Abtastung dieses Bildes entsteht ein Signalgemisch, das der Farbe; und der Leuchtdichte der Szene entsprechen, die in der Hologrammkopie enthalten war. Das Signalgemisch wird einer Anordnung zugeführt, um die Färb- undencoded image generated. When this image is scanned, a mixture of signals is created, that of the color; and the Luminance correspond to the scene contained in the hologram copy. The composite signal is an arrangement fed to the coloring and

Leuchtdichtesignale zu trennen und getrennte Farb- und Leuchtdichtesignale zu erzeugen, die der codierten Szene entsprechen und sich für die Steuerung einer Wiedergabeeinrichtung zur Wiedergabe der codierten Szene in den ursprünglichen Farben eignen. Die KopieSeparate luminance signals and generate separate color and luminance signals that are coded Scene correspond and are responsible for controlling a playback device for playback of the encoded Scene in the original colors are suitable. The copy

kann eine Bandkopie eines farbcodierten Hologramms sein und das Band kann durch einen Transportmechanismus mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch das Laserstrahlungsbündel transportiert werden.may be a tape copy of a color coded hologram and the tape may be passed through a transport mechanism transported at a constant speed through the laser beam will.

Im folgenden werden einige Ausführungs.beispiele der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen genauer erläutert. Es zeigtIn the following some exemplary embodiments of the invention in conjunction with the drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Einrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von farbcodierten Schwarz-Weiß-Hologrammen,1 shows a simplified block diagram of a device for recording and playback of color-coded black-and-white holograms,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur elektronischen Codierung von Färb- und Leuchtdichtesignalen, 2 shows a block diagram of a device for the electronic coding of color and luminance signals,

Fig. 3 eine schemaüsche Darstellung eimer Einrichtung zur optischen Codierung von Färb- und Leuchtdichtesignalen auf Schwarz-Weiß-Film,Fig. 3 is a schematic representation of the bucket device for the optical coding of color and luminance signals on black and white film,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Herstellen einer holographischen Aufzeichnung von einem farbcodierten Film, Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion einer Einrichtung zum Herstellen von farbcodierten Hologrammaufzeichnungen von Farbauszugsnegativen,4 shows a schematic representation of a device for producing a holographic recording of a color-coded film; Fig. 5 is a schematic illustration for explanatory purposes the function of a device for producing color-coded hologram recordings of Color separation negatives,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Herstellen einer Hologrammaufzeichnung von farbcodiertem Film auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger,6 shows a schematic representation of a device for making a hologram record of color-coded film on a tape-shaped Recording media,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Erzeugen von Färb- und Leuchtdichte Signalen mittels farbcodierter Hologrammaufzeichnungen und7 shows a schematic representation of a device for generating color and luminance Signals using color-coded hologram recordings and

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Erzeugen von Färb- und Leuchtdichtesignalen von einer Bandkopie einer farbcodierten Ho logrammaufzeichming.8 shows a schematic representation of a device for generating color and luminance signals from a tape copy of a color-coded hologram recording.

In Fig. 1 «t ganz generell das Blockschaltbild einei Einrichtung zur Aufzeichnung bzw. Herstellung unc zur Wiedergabe von farbcodierten HologrammeiIn Fig. 1, the block diagram is a very general one Device for recording or production and reproduction of color-coded holograms

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dargestellt. Die Einrichtung enthält eine Quelle 10 für Farbbilder oder Farbsignale. Die Farbbilder können durch Beleuchten von Farbdiapositiven oder eines Laufbild-Farbfilmes erzeugt werden. Die elektrischen Signale entsprechend den Färb- und Leuchtdichteanteilen einer Szene können z. B. von einer Farbfernsehkamera oder von einem Videobandgerät stammen, welche Färb- und Leuchtdichte-Videosignale liefern. Die Farbbilder oder die elektrischen Farbsignale von der Quelle 10 werden einer Farbcodieranordnung 11 zugeführt. Im Falle der Verwendung von Farbbildern werden diese in der Farbcodieranordnung 11 durch Farbcodierfilter codiert. Die codierten Bilder können dann auf Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet werden. Bei Verwendung elektrischer Färb- und Leuchtdichtesignale erfolgt die Codierung in der Anordnung 11 durch Aufmodulieren auf eine Trägerschwingung. Die modulierte Trägerschwingung kann dann auf Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet werden. Beispiele von Anordnungen zur optischen und elektronischen Codierung von Farbinformation werden weiter unten noch beschrieben werden.shown. The device includes a source 10 for color images or color signals. The color images can by illuminating color slides or a motion picture color film. The electric Signals corresponding to the color and luminance components of a scene can e.g. B. from a color television camera or from a video tape recorder providing color and luminance video signals. The color images or the electrical color signals from the source 10 are sent to a color coding arrangement 11 fed. In the case of using color images, these are in the color coding arrangement 11 by Color coding filter coded. The encoded images can then be recorded on black and white film. When using electrical color and luminance signals, the coding takes place in the arrangement 11 by modulating on a carrier oscillation. The modulated carrier oscillation can then be applied Black and white film can be recorded. Examples of arrangements for optical and electronic Coding of color information will be described below.

Die farbcodierte Information, die z. B. auf Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet sein kann, wird in einer Hologrammerzeugungsanordnung 12 zur Bildung eines farbcodierten Hologramms auf einem Aufzeichnungsmedium verwendet. Mit dem aufgezeichneten Hologramm wird eine Metall-Mutteraufzeichnung hergestellt, mit der dann viele preiswerte Hologrammkopien hergestellt werden können. Zur Wiedergabe dieser farbcodierten Hologrammkopien dient eine Wiedergabeeinrichtung 13 für farbcodierte Hologramme, welche elektrische Signale liefert, die der Farbe und der Leuchtdichte der farbcodierten Szene entsprechen. Die elektrischen Signale werden zur Reproduktion der codierten Szene in den ursprünglichen Farben einer Bildwiedergabevorrichtung 14 zugeführt, bei der es sich z. B. um eine Farbfernsehbildröhre handeln kann.The color-coded information, e.g. B. can be recorded on black and white film is in a hologram generating assembly 12 for forming a color coded hologram on a Recording medium used. The recorded hologram becomes a metal mother record produced, with which many inexpensive hologram copies can then be made. To the A reproduction device 13 is used to reproduce these color-coded hologram copies Holograms, which provides electrical signals that are color-coded and the luminance of the color-coded Scene match. The electrical signals are used to reproduce the coded scene in the original Colors of an image display device 14 supplied, in which it is, for. B. a color television picture tube can act.

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur codierten Aufzeichnung von Leuchtdichte- und Farbsignalen auf Schwarz-Weiß-Film dargestellt. Die Einrichtung enthält eine Videosignalquelle 20, die ein Leuchtdichtesignal Y, ein Rotsignal Λ und ein Blausignal B liefert. Die Quelle 20 kann z. B. eint Farbfernsehkamera oder ein Färb-Videobandgerät sein. Das Leuchtdichtesignal von der Quelle 20 wird einem Tiefpaßfilter 21 zugeführt, das die Bandbreite des Leuchtdichtesignals auf drei MHz begrenzt. Das in seiner Bandbreite begrenzte Leuchtdichtesignal wird einer ersten Eiagangsklemme einer Addierschaltung 22 zugeführt.2 shows a block diagram of a device for the coded recording of luminance and color signals on black-and-white film. The device contains a video signal source 20 which supplies a luminance signal Y, a red signal Λ and a blue signal B. The source 20 can e.g. B. be a color television camera or a color video tape recorder. The luminance signal from the source 20 is fed to a low-pass filter 21 which limits the bandwidth of the luminance signal to three MHz. The luminance signal, which is limited in its bandwidth, is fed to a first input terminal of an adding circuit 22.

Das Rot-Signal R wird von der Videosignalquelle 20 einer Eingangsklemme eines Modulators 24 zugeführt. Eine zweite Eingangsklemme dieses Modulators 24 wird mit einer 5-MHz-Trägerschwmgung von einem Oszillator 23 gespeist. Die 5-MHz-Trägerschwingung wird durch das Rotsignal in der Amplitude moduliert, wobei eine mit dem Rotsignal modulierte Trägerschwingung mit den zugehörigen Seitenbändern entsteht. Das Farbsignal am Ausgang des Modulators 24 wird in einem Bandfilter 25 auf einen Frequenzbereich von 4,5 bis 5,5 MHz begrenzt und einer zweiten Eingangsklemme der Addierschalrung 22 zugeführt.The red signal R is supplied from the video signal source 20 to an input terminal of a modulator 24. A second input terminal of this modulator 24 is fed with a 5 MHz carrier wave from an oscillator 23. The 5 MHz carrier oscillation is modulated in amplitude by the red signal, with a carrier oscillation modulated with the red signal and the associated sidebands being produced. The color signal at the output of the modulator 24 is limited in a band filter 25 to a frequency range from 4.5 to 5.5 MHz and fed to a second input terminal of the adding circuit 22.

Das Blausignal von der Quelle 20 wird der einen Eingangsklemme eines Modulators 27 zugeführt, an dessen anderer Eingangsklemme eine 3,5-MHz-Trägerschwingung von einem Oszillator 26 liegt. Die 3,5-MHz-Trägerschwingung wird durch das Blausignal in der Amplitude moduliert und die dabei entstehende blausignalmodulierte Trägerschwingung mit den zugehörigen Seitenbändern wird einem Bandfilter mit einem Durchlaßbereich zwischen 3 und 4 MKz zugeführt. Das in der Bandbreite begrenzte Ausgangssignal des Bandfilters 28 wird einer dritten Eingangsklemme der Addierschaltung 22 zugeführt. DieThe blue signal from source 20 becomes the one The input terminal of a modulator 27 is supplied, at the other input terminal of which a 3.5 MHz carrier wave is fed from an oscillator 26. The 3.5 MHz carrier wave is caused by the blue signal modulated in amplitude and the resulting blue-signal-modulated carrier oscillation the associated sidebands is a band filter with a pass band between 3 and 4 MKz fed. The bandwidth-limited output signal of the band filter 28 becomes a third input terminal the adder circuit 22 is supplied. the

ίο Addierschaltung vereinigt das Leuchtdichtesignal, das trägerfrequente Rotsignal und das trägerfrequente Blausignal zu einem Signalgemisch, das die Farbe und die Leuchtdichte einer Szene darstellt.ίο adding circuit combines the luminance signal that The carrier-frequency red signal and the carrier-frequency blue signal form a signal mixture that has the color and represents the luminance of a scene.

Das Färb- und Leuchtdichte-Signalgemisch wird einer Steuerelektrode einer Kathodenstrahlröhre 29 zugeführt, um einen Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 29 so zu modulieren, daß das Bild des Signalgemisches auf einem Leuchtschirm der Röhre 29 wiedergegeben wird, wenn der Elektronenstrahl ein Raster auf den Leuchtschirm schreibt. Jedes auf den Leuchtschirm geschriebene Raster wird durch eine Filmkamera, die einen Schwarzweißfilm enthält, aufgenommen, um entsprechende farbcodierte Schwarz-Weiß-Bilder auf dem Film zu erzeugen.The composite color and luminance signal is supplied to a control electrode of a cathode ray tube 29 fed to modulate an electron beam in the cathode ray tube 29 so that the image of the Signal mixture on a fluorescent screen of the tube 29 is reproduced when the electron beam writes a grid on the fluorescent screen. Every grid written on the fluorescent screen will go through a film camera that contains a black and white film recorded to appropriate color-coded To produce black and white images on the film.

Eine Fig. 2 ähnliche Einrichtung zum codierten Aufzeichnen von Färb- und Leuchtdichtesignalen auf Schwarz-Weiß-Film ist in der US-PS 2736762 beschrieben. Ein Film, der entsprechend der Erläuterung zu Fig. 2 und entsprechend der obengenannten Patentschrift hergestellt worden ist, eignet sich für die Verwendung in der Einrichtung gemäß Fig. 1 zur Herstellung von Hologrammaufzeichnungen.A device similar to FIG. 2 for the coded recording of color and luminance signals Black and white film is described in U.S. Patent 2,736,762. A film according to the explanation to Fig. 2 and according to the above-mentioned patent has been produced, is suitable for the Use in the device according to FIG. 1 for the production of hologram recordings.

In Fig. 3 ist schematisch eine Einrichtung zur optisch codierten Aufzeichnung von FarbinformatiorIn Fig. 3 is a device for the optically coded recording of color information is schematically

auf Schwarz-Weiß-Film dargestellt. Die Einrichtung enthält eine Lichtquelle 31, die durch eine Batterie 32 gespeist wird. Das Licht von der Lichtquelle 31 wird durch eine Kollimatorlinse 33 kollimiert und beleuchtet ein farbiges Transparentbild 34. Bei demdepicted on black and white film. The device includes a light source 31 powered by a battery 32 is fed. The light from the light source 31 is collimated by a collimator lens 33 and illuminated a colored transparency 34. In the

Transparer.tbild 34 kann es sich um ein einzelne« Farbdia oder ein Einzelbild eines Kinofarbfilmes handeln. Selbstverständlich wird der Kinofarbfilm durcli eine übliche Transportvorrichtung so transportiert daß die aufeinanderfolgenden Einzelbilder aufge-Transparer.tbild 34 can be a single « Act as a color slide or a single image of a cinema color film. Of course, the cinema color film will be carried out a conventional transport device is transported in such a way that the successive individual images are

zeichnet werden können. Bei dem Farbtransparentbild 34 ist eine optische Farbcodierfilteranordnung 3< angeordnet, um das durchfallende Licht räumlich zv codieren. Das Transparentbild und das Farbcodierfilter werden durch ein Objektiv 37 auf einen Schwarz-can be drawn. In the case of the color transparent image 34, an optical color coding filter arrangement 3 is < arranged to encode the transmitted light spatially zv. The transparency and the color coding filter are through a lens 37 on a black

_ä0 Weiß-Film in einer Filmkamera 38 abgebildet. ₀ white film shown in a film camera 38.

Bei der Farbcodierfilteranordnung 36 kann es sich um irgendeine geeignete Vorrichtung zum Codieret von Farbinformation als Modulation einer Gitteranordnung mit verhältnismäßig hoher räumlicher Fre-The color coding filter assembly 36 can be any suitable device for coding of color information as modulation of a grid arrangement with a relatively high spatial frequency

quenz handeln. Eine geeignete Vorrichtung ist ζ. Β in der US-PS 2733291 beschrieben. Diese bekannt« Anordnung enthält ein erstes Gitter oder Raster au abwechselnden cyanfarbenen und transparentei (farblosen) Streifen zur Codierung des roten Licht«act quenz. A suitable device is ζ. Β in U.S. Patent 2,733,291. This known arrangement contains a first grid or grid au alternating cyan and transparent egg (colorless) stripes for coding the red light "

durch die cyanfarbenen Streifen, die das rote Lieh sperren und alle anderen Farben durchlassen, und en dem ersten Raster überlagertes zweites Raster aus ab wechselnden gelben und transparenten Streifen zii Codierung des blauen Lichtes durch die gelben Streiby the cyan-colored stripes that the red loan block and let all other colors through, and the second raster superimposed on the first raster alternating yellow and transparent stripes zii coding of the blue light through the yellow stripe

fen, die das blaue Licht sperren und alle anderen Far ben durchlassen.fen that block the blue light and all other colors let ben through.

Die codierte rote und blaue Information win räumlich dadurch getrennt, daß die Raster versctrieThe coded red and blue information is spatially separated by the fact that the grids are different

dene Streifendichte haben. Das Leuchtdichtesignal ist in der mittleren Transmission der überlagerten Raster enthalten. Die durch das farbige Licht modulierte Rasteranordnung wird auf eine photoempfindliche Fläche abgebildet, wo das codierte Bild als monochromatisches Muster gespeichert wird. Es ist zweckmäßig, überlagerte Codierraster zu verwenden, da dann die ganze Färb- und Leuchtdichteinformation durch einen einzigen Belichtungsvorgang auf dem Schwarz-Weiß-Film in der Kamera 38 aufgezeichnet werden kann, es ist jedoch auch möglich, jedes einzelne Transparentbild 34 mehrmals unter Verwendung getrennter Codierraster für die verschiedenen Farben zu belichten, falls es sich als zweckmäßig erweisen sollte, mit verschiedenen Belichtungszeiten oder -Intensitäten für die verschiedenen Farben zu arbeiten.have a high density of stripes. The luminance signal is in the middle transmission of the superimposed grid contain. The grid arrangement modulated by the colored light is applied to a photosensitive surface where the encoded image is stored as a monochromatic pattern. It is appropriate to use overlaid coding raster, since then the entire color and luminance information through one single exposure process can be recorded on the black-and-white film in the camera 38 can, but it is also possible to use each individual transparency 34 a number of times using separate ones To expose coding grids for the different colors, if it proves to be expedient should be able to work with different exposure times or intensities for the different colors.

F i g. 4 zeigt schematisch eine Einrichtung, mittels derer von farbcodiertem Film eine Hologrammaufzeichnung hergestellt werden kann, bei der jedes einzelne Hologramm sowohl F?rb- als auch Helligkeits-(Leuchtdichte)Information enthält. Die Einrichtung enthält einen Laser 40, der ein Bündel räumlich kohärenten monochromatischen Lichtes 41 liefert. Im allgemeinen braucht die Quelle für das räumlich kohärente monochromatische Licht nicht unbedingt ein Laser zu sein, da anfänglich nicht räumlich kohärentes monochromatisches Licht von einer Lichtquelle, wie einer Gasentladungslampe, dadurch räumlich kohärent gemacht werden kann, daß man es durch eine Blende mit einer feinen öffnung fallen läßt. Hierdurch wird die Intensität des Lichtes jedoch sehr stark verringert. F i g. Fig. 4 schematically shows a device by means of which hologram recording of color-coded film can be produced in which each individual hologram has both color and brightness (luminance) information contains. The device includes a laser 40, which is a spatially coherent beam provides monochromatic light 41. In general, the source needs for the spatially coherent monochromatic light does not necessarily have to be a laser, since initially it is not spatially coherent Monochromatic light from a light source, such as a gas discharge lamp, is therefore spatially coherent it can be done by letting it fall through a diaphragm with a fine opening. Through this however, the intensity of the light is greatly reduced.

Das Lichtbündel fällt durch eine Öffnung 42 einer Maske 43, wenn die öffnung 42 durch einen Verschluß 44 freigegeben wird. Der Verschluß 44 wird z. B. einmal pro Sekunde durch einen Antriebsmotor 66 betätigt, mit dem er mechanisch gekoppelt ist. Das durch die Öffnung 42 tretende Lichtbündel 41 fällt auf einen Bündelteilerspiegel 45, der sie in ein durchgclassenes Bunde! 46 und ein reflektiertes Bündel 47 teilt. Das reflektierte Bündel 47 wird durch einen Spiegel 48 reflektiert und durch Linsen 49 und 52 zu einem Referenzbündel 47' verbreitert. Zwischen den Linsen 49 und 52 fällt das Bündel durch eine kleine Öffnung 50 in einer Blende 51 um eine räumliche Begrenzung zu erreichen und unerwünschte Beugungsfransen zu beseitigen.The light beam falls through an opening 42 of a mask 43 when the opening 42 is through a shutter 44 is released. The shutter 44 is z. B. once per second by a drive motor 66 actuated, with which it is mechanically coupled. The light beam 41 passing through the opening 42 falls on a bundle splitter mirror 45, which you in a durchgclassenes Bundles! 46 and a reflected beam 47 divides. The reflected beam 47 is through a Mirror 48 is reflected and broadened by lenses 49 and 52 to form a reference beam 47 '. Between the lenses 49 and 52 the bundle falls through a small opening 50 in a diaphragm 51 to a spatial Achieve limitation and eliminate unwanted flexion fringes.

Das Bündel 46 wird durch Linsen 55 und 58 zu einem Objektbündel 46' verbreitert. Zwischen den Linsen 55 und 58 fällt das Bündel 46 zur räumlichen Filterung durch eine kleine öffnung 56 einer Blende 57.The bundle 46 is broadened by lenses 55 and 58 to form an object bundle 46 '. Between Lenses 55 and 58, the bundle 46 falls through a small opening 56 of a diaphragm for spatial filtering 57.

Das Objektbündel 46' fällt dann auf ein Matt- oder Diffuserglas 59, durch das das Objektbündel 46' redundant gemacht wird. Die Redundanz des Objektbündels gewährleistet, daß dieselbe Information in vielen Bereichen des Hologramms erscheint und dadurch die Wirkungen von Kratzern u. dgl. auf die Hologrammaufzeichnung stark verringert werden.The object bundle 46 'then falls onto a matt or diffuser glass 59, through which the object bundle 46' is redundant is made. The redundancy of the object bundle ensures that the same information is stored in appears in many areas of the hologram and thereby the effects of scratches and the like on the hologram recording can be greatly reduced.

Es kann wünschenswert sein, das Diffuserglas 59 durch ein zweidimensionales Phasengitter zu ersetzen. Bei Verwendungeines zweidimensionalen Phasengitters wird im reproduzierten Bud des Hologramms das Auftreten von Störflecken verhindert, die vorhanden sind, wenn ein Hologramm kleiner Abmessungen mit einem diffusen Objektiichtbündel aufgezeichnet wird. Zweidimensionale Phasengitter und ihre Vorteile sind an anderer Stelle erläutert (DT-OS 1797151).It may be desirable to replace the diffuser glass 59 with a two-dimensional phase grating. If a two-dimensional phase grating is used, in the reproduced bud of the hologram the Prevents occurrence of clutter that are present when using a hologram of small dimensions a diffuse object light beam is recorded. Two-dimensional phase gratings and their advantages are explained elsewhere (DT-OS 1797151).

Das zweidimensionale Gitter ist so bemessen, daß sich die maximal mögliche Redundanz im Hologramm ergibt, die erreichbar ist, ohne daß im rekonstruierten Bild störende Gitterlinien erscheinen, die durch Schwebungen zwischen dem zweidimensionalen Gitter und dem Muster der auf dem codierten Schwarz-Weiß-Film 60 vorhandenen Farbcodierstreifen entstehen können. In dieser Hinsicht ist es wünschenswert, mit einer Farbcodierung zu arbeiten, bei der dieThe two-dimensional grid is dimensioned so that the maximum possible redundancy is in the hologram results, which can be achieved without disturbing grid lines appearing in the reconstructed image, which through Beatings between the two-dimensional grid and the pattern on the encoded black and white film 60 existing color coding strips can arise. In this regard, it is desirable to work with a color coding in which the

ίο Codestreifen alle in der gleichen Richtung verlaufen. Dabei läßt sich dann ein Maximum an Redundanz erzielen, da zwischen den Codestreifen und einer orthogonalen Gruppe von Gitterlinien keine Schwebungen auftreten können.ίο Code strips all run in the same direction. A maximum of redundancy can then be achieved, since between the code strips and an orthogonal one Group of grid lines no beats can occur.

Ein anderer Grund für die Verwendung von nur in einer Richtung verlaufenden Farbcodierstreifen besteht in der Vermeidung der Notwendigkeit einer genauen Deckung der aufeinanderfolgenden Bildfelder in zwei Richtungen. In dieser Hinsicht stellt das in der bereits erwähnten US-PS 2733291 beschriebene Farbcodierfilter eine ideale Lösung dar, da die Codestreifen dieses Filters in nur einer Richtung verlaufen. Another reason for using unidirectional color coding strips consists in avoiding the need for precise registration of the successive image fields in two directions. In this regard, that described in the aforementioned US Pat. No. 2,733,291 Color coding filters are an ideal solution, as the code strips of this filter run in only one direction.

Das aus dem Diffuserglas 59 austretende redundante Objektbündel 46" fällt auf einen farbcodierten Schwarz-Weiß-Film 60. Der Film 60 wird von einer Spule 61 abgewickelt und auf eine Spule 62 aufgewikkelt. Der Antriebsmechanismus für den Transport des codierten Films 60 ist mit dem Antriebsmotor 66 gekoppelt. Bei dem farbcodierten Film 60 handelt es sich um einen Typ, wie ihn die in Verbindung mit Fig. 2 und 3 beschriebenen Einrichtungen liefern.The redundant object bundle 46 ″ emerging from the diffuser glass 59 falls onto a color-coded one Black and white film 60. The film 60 is unwound from a spool 61 and wound onto a spool 62. The drive mechanism for transporting the encoded film 60 is coupled to the drive motor 66. The color-coded film 60 is of the type described in connection with Figs. 2 and 3 provide the devices described.

Das Objektbündel 46', das den codierten Film 60The object bundle 46 'containing the encoded film 60

durchsetzt hat, fällt dann auf eine Linse 63, deren Brennpunkt in der Ebene des Films 60 liegt, so daß die aus der Linse 63 austretenden Lichtstrahlen ein paralleles Bündel bilden. Bei einer solchen Anordnung der Linse 63 entsteht ein sogenanntes Fraunhofer-Hologramm. Ein Phasenhologramm vom Fraunhofer-Typ hat den Vorteil, daß eine Kopie eines solchen Hologramms auch dann ein ruhendes Bild liefert, wenn die Hologrammkopie bei der Wiedergabe durch das Wiedergabelichtbündel bewegt wird.
Das Objektbündel 46" und das Referenzbündel 47'has passed through, then falls on a lens 63, the focal point of which lies in the plane of the film 60, so that the light rays emerging from the lens 63 form a parallel bundle. With such an arrangement of the lens 63, a so-called Fraunhofer hologram is created. A phase hologram of the Fraunhofer type has the advantage that a copy of such a hologram provides a still image even if the hologram copy is moved through the playback light bundle during playback.
The object bundle 46 "and the reference bundle 47 '

fallen dann durch eine Öffnung 43 in einer Blende 54, um auf einem Aufzeichnungsträger 64 ein Hologramm zu bilden. Wie bereits erläutert, erzeugen das Objektbündel 46" und das Referenzbündel 47' eine Interferenzfigur entsprechend der Information, die in einem Einzelbild des farbcodierten Films 60 enthalten ist. Diese Interferenzfigur wird auf dem Aufzeichnungsträger 64 aufgezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Aufzeichnungsträger 64 die Form einer Scheibe, wie es aus der obenerwähnten Offenlegungsschrift bekannt ist. Wie erwähnt, kann der Aufzeichnungsträger jedoch auch die Form eines Filmstreifens oder Bandes haben.then fall through an opening 43 in a diaphragm 54 to form a hologram on a recording medium 64 to build. As already explained, the object bundle 46 ″ and the reference bundle 47 'generate a Interference figure corresponding to the information contained in a frame of the color-coded film 60 is. This interference figure is recorded on the recording medium 64. In this embodiment the recording medium 64 has the shape of a disc as shown in the above-mentioned Offenlegungsschrift is known. As mentioned, however, the record carrier can also be in the form of a Film strip or tape.

Die Scheibe 64 wird durch einen mit dem Antriebsmotor 66 gekuppelten Mechanismus 65 gedreht und gleichzeitig vertikal bewegt, so daß die den verschiedenen Einzelbildern des Filmes 60 entsprechender farbcodierten Hologramme in einer Spirale auf dei Scheibe 64 aufgezeichnet werden. Nach der Verarbeitung sind also auf der Scheibe 64 Hologramme ir Form von Reliefmustern aufgezeichnet, welche die farbcodierten Bilder auf dein Füni 60 darstellen. Mr der Scheibe 64 kann dann eine Metallmuttermatriz< zum Herstellen von Kopien der ursprüngliche!The disk 64 is rotated by a mechanism 65 coupled to the drive motor 66 and simultaneously moved vertically so that the different frames of the film 60 more corresponding color coded holograms are recorded on disk 64 in a spiral. After processing are therefore recorded on the disk 64 holograms in the form of relief patterns, which the display color-coded images on your Füni 60. Mr the washer 64 can then have a metal nut matrix for making copies of the original!

Scheibe 64 hergestellt werden, wie es aus der obenerwähnten Offenlegungsschrift bekannt ist.Disk 64 can be produced, as is known from the above-mentioned laid-open specification.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Herstellung von farbcodierten Hologrammaufzeichnungen von Farbauszugnegativen. Zur Herstellung eines Farbauszugnegativs kann man ein farbiges Transparentbild durch ein Filter der speziellen Farbe, für die das Negativ herzustellen ist, beleuchten und mit dem gefilterten Licht einen Schwarz-Weiß-Film belichten. Diejenigen Teile der Einrichtung gemäß Fig. 5, die Teilen entsprechen, oder Teilen wirkungsgleich sind, welche bereits in Verbindung mit Fig. 4 erläutert worden sind, tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 4.5 schematically shows a device for producing color-coded hologram recordings from color separation negatives. For producing a color separation negative can be a colored transparent image through a filter of the special color for which the negative is to manufacture, light and a black-and-white film exposed with the filtered light. Those parts of the device according to FIG. 5 which correspond to parts, or parts have the same function, which have already been explained in connection with FIG. 4, have the same reference symbols as in FIG. 4.

Die Einrichtung gemäß Fig. 5 enthält wieder eine Laseranordnung 40, die ein Bündel 41 räumlich kohärenten monochromatischen Lichts liefert, das durch die Öffnung 42 der Maske 43 fällt, wenn der Verschluß 44 geöffnet ist. Das Bündel 41 wird durch den Spiegel 45 in ein Bündel 46 sowie ein Bündel 47 aufgeteilt. Das Bündel 47 wird durch einen Spiegel 48 in die zur Vergrößerung des Bündelquerschnittes dienende Anordnung aus den Linsen 49 und 52 und der zwischen diesen Linsen angeordneten, ein kleines Loch 50 aufweisenden Blende 51, die unerwünschte Randeffekte beseitigt, reflektiert. Das aus der LinseThe device according to FIG. 5 again contains a laser arrangement 40, which a bundle 41 spatially coherent provides monochromatic light which falls through the opening 42 of the mask 43 when the shutter 44 is open. The bundle 41 is divided into a bundle 46 and a bundle 47 by the mirror 45. The bundle 47 is through a mirror 48 in the serving to enlarge the bundle cross-section Arrangement of the lenses 49 and 52 and that arranged between these lenses, a small one Hole 50 having aperture 51, which eliminates undesirable edge effects, reflected. That from the lens

52 austretende Bündel 47' ist das Referenzbündel, das zur Erzeugung eines Hologramms durch die Öffnung52 exiting bundle 47 'is the reference bundle which is used to generate a hologram through the opening

53 der Blende 54 auf den Aufzeichnungsträger 64 fällt.53 of the diaphragm 54 falls onto the recording medium 64.

Der vom Spiegel 45 durchgelassene Teil 46 des Bündels 41 bildet das Informations- oder Objektbündel. Das Bündel 46 wird durch Linsen 55 und 58 im Querschnitt vergrößert und durch die Öffnung 56 der Blende 57 begrenzt. Es fällt dann durch ein Diffuserglas 59, um Redundanz in das Bündel einzuführen. Wie in Verbindung mit Fig. 4 erläutert wurde, kann an Stelle des Diffuserglases 59 auch ein zweidimensionales Phasengitter verwendet werden, um das Auftreten unerwünschter Störflecken im Hologramm zu verringern. Das Objektbündel 46 wirft durch Spiegel 70 und 71 in drei Teile aufgeteilt. Der Spiegel 70 reflektiert einen Teil des Bündels zu einem Spiegel 72, von dem aus das betreffende Teilbündel durch ein Rot-Farbauszugnegativ 73 fällt, neben dem eine Gitteroder Rasteranordnung 74 angeordnet ist. Das Gitter kann ein Muster von undurchlässigen und transparenten Streifen enthalten und das das Gitter durchsetzende Licht ist dementsprechend mit der im Farbauv zugsnegativ 73 enthaltenen Information moduliert. Das Objektbündel, das nun die dem Rotanteil entsprechende Information enthält, wird durch Spiegel 75 und 76 in ein Objektiv 63 reflektiert.The part 46 of the bundle 41 that is let through by the mirror 45 forms the information or object bundle. The bundle 46 is enlarged in cross section by lenses 55 and 58 and through the opening 56 of the Aperture 57 limited. It then falls through a diffuser glass 59 to introduce redundancy into the bundle. As was explained in connection with FIG. 4, a two-dimensional glass can also be used instead of the diffuser glass 59 Phase gratings are used to reduce the occurrence of unwanted clutter in the hologram. The object bundle 46 is divided into three parts by mirrors 70 and 71. The mirror 70 reflects a part of the bundle to a mirror 72, from which the relevant partial bundle through a red color separation negative 73, next to which a grid or grid arrangement 74 is arranged. The grid may contain a pattern of opaque and transparent stripes and that penetrating the grid Light is accordingly modulated with the information contained in the color negative 73. The object bundle, which now contains the information corresponding to the red component, is mirrored 75 and 76 are reflected in an objective 63.

Der Spiegel 41 reflektiert einen Teil des Bündels 46 zu einem Spiegel 78, von dem aus das betreffende Teilbündel durch ein Blau-Farbauszugnegativ 79 und eine neben diesem angeordnete Raster- oder Gitteranordnung 80 fällt. Die Gitteranordnung 80 hat eine andere Streifendichte als die Gitteranordnung 74, so daß die mit dem Blauanteil modulierte Information eine andere räumliche Frequenz hat als die mit dem Rotanteil modulierte Information und daher von dieser getrennt ist. Das blaue Objektbündel mit der Modulation, die der im Blau-Farbauszugnegativ enthaltenen Information entspricht, wird durch Spiegel 81 und 77 in das Objektiv 63 reflektiert. Ein dritter Teil des Objektbündels 46 wird von den Spiegeln 70 und 71 durchgelassen und fällt durch ein Grün-Farbauszugnegativ 82. Beim Grun-Farbauszugnegativ braucht keine Gitteranordnung verwendet zu werden, da die Rotinformation und die Blauinformation auf Grund ihrer jeweiligen räumlichen Frequenzen abgetrennt werden können und die Grüninformation dann zurückbleibt. Das mit der Grüninformation modulierte Bündel fällt durch die Spiegel 76 und 77 in das Objektiv 63.The mirror 41 reflects part of the beam 46 to a mirror 78, from which the relevant Partial bundle by a blue color separation negative 79 and a grid or grid arrangement arranged next to it 80 falls. The grid arrangement 80 has a different stripe density than the grid arrangement 74, see above that the information modulated with the blue component has a different spatial frequency than that with the Red component modulated information and is therefore separated from it. The blue bundle of objects with the modulation, which corresponds to the information contained in the blue color separation negative is represented by mirror 81 and 77 are reflected in the lens 63. A third part of the object bundle 46 is of the mirrors 70 and 71 let through and falls through a green color separation negative 82. With the green color separation negative no grid arrangement needs to be used, since the red information and the blue information are separated due to their respective spatial frequencies and then the green information remains behind. The beam modulated with the green information falls through the mirrors 76 and 77 into the Lens 63.

In das Objektiv 63 fallen also Teilbündel entsprechend der Rot-, Blau- und Grüninformation. Der Abstand des Objektivs 63 von den Rot-, Blau- und Grün-Farbauszugnegativen 73, 79 bzw. 82 ist gleich der Brennweite des Objektivs. Die aus dem Objektiv 63 austretenden Lichtstrahlen verlaufen also im wesentlichen parallel zueinander und bilden bei der Interferenz des Objektbündels 46 mit dem Referenzbündel 47 ein Interferenzmuster in Form eines Fraunhofer-Hologramms. Dieses Interferenzmuster, das ein Phasenhologramm ist, welches die codierte Farbinformation enthält, wird auf der als Aufzeichnungsträger dienenden Scheibe 64 aufgezeichnet, wie es in der erwähnten Offenleguugsschrift beschrieben ist.Partial bundles corresponding to the red, blue and green information therefore fall into the objective 63. The distance of lens 63 from red, blue and green color separation negatives 73, 79 and 82, respectively, is the same the focal length of the lens. The light rays emerging from the objective 63 thus essentially run parallel to one another and form upon interference of the object bundle 46 with the reference bundle 47 shows an interference pattern in the form of a Fraunhofer hologram. This interference pattern, which is a phase hologram which contains the coded color information is recorded on the as a record carrier serving disc 64 recorded, as described in the aforementioned Offenleguugsschrift is.

Beider in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist es nicht erforderlich, die Farben des Transparentbildes zuerst mit verschiedener Codierung auf Schwarz-Weiß-Film aufzuzeichnen. Diese Ausführungsform ist also besonders vorteilhaft, da der Schwarz-Weiß-Film bei Belichtung mit Licht verschiedener Intensität eine nichtlineare Schwärzungscharakteristik hat, die den dynamischen Bereich des Films beschränkt und Nichtlinearitäten in das System, in dem Nichtlinearitäten so klein wie möglich gehalten werden sollten, einführt. Es ist zwar erforderlich, Farbauszugnegative herzustellen, dies läßt sich jedoch einfach durchführen, und wenn die Hologrammaufzeichnung zur Herstellung vieler Kopien bestimmt ist, sind auch die zusätzlichen Kosten der Aufteilung auf die Kosten der Kopien nur klein.Both of the embodiment shown in FIG it does not require the colors of the transparency first with different coding on black and white film to record. This embodiment is therefore particularly advantageous because the black-and-white film when exposed to light of different intensities has a non-linear blackening characteristic that the dynamic range of the film is limited and nonlinearities in the system in which nonlinearities should be kept as small as possible. True, it is necessary to have color separation negatives to produce, but this is easy to do, and when the hologram recording for production Many copies are intended, so are the additional costs of splitting up at the expense of the Copies only small.

Es sei darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig ist, das Objektbündel 46 in drei Teilbündel aufzuspalten, um alle drei Farbauszugnegative gleichzeitig zu beleuchten. Man kann vielmehr mit nur einem einzigen Objektbündelstrahlengang arbeiten und die verschiedenen Farbauszugnegative mit den zugehörigen Gittern getrennt im Strahlengang anordnen.It should be noted that it is not necessary to split the object bundle 46 into three sub-bundles, to illuminate all three color separation negatives at the same time. Rather, you can do it with just one Working object beam path and the various color separation negatives with the associated Arrange the grids separately in the beam path.

In Fig. 6 ist schematisch eine Einrichtung zum Herstellen einer holographischen Aufzeichnung eines farbcodierten Filmes dargestellt, bei der ein band- oder streifenförmiger Aufzeichnungsträger verwendet wird.InFig. 6 sind für entsprechende Bauteile wieder die gleichen Bezugszeichen verwendet worden wie in den Fig. 4 und 5.In Fig. 6 is schematically a device for producing a holographic recording of a color-coded film shown in which a tape or strip-shaped recording medium is used in Fig. 6, the same reference numerals have been used for corresponding components as in FIGS. 4 and 5.

Die Einrichtung gemäß Fig. 6 enthält eine Laseranordnung 40, die ein Bündel 41 räumlich kohärenten monochromatischen Lichtes liefert. Das Lichtbündel 41 fällt bei geöffnetem Verschluß 44 durch die Öffnung 42 der Maske 43 auf einen Bündelteilerspiegel 45, der das einfallende Bündel in ein durchgelassenes Bündel 46 und ein reflektiertes Bündel 47 aufteilt. Das Bündel 47 wird durch den Spiegel 48 reflektiert und zur Bildung des Referenzbündels 47' mittels der Linsen 49 und 52 in seinem Querschnitt vergrößert. Zwischen den Linsen 49 und 52 geht das Bündel durchThe device according to FIG. 6 contains a laser arrangement 40, which a bundle 41 spatially coherent provides monochromatic light. When the shutter 44 is open, the light beam 41 falls through the opening 42 of the mask 43 on a beam splitter mirror 45, which the incident beam in a transmitted Beam 46 and a reflected beam 47 divides. The bundle 47 is reflected by the mirror 48 and enlarged in its cross-section to form the reference beam 47 'by means of the lenses 49 and 52. The bundle passes between the lenses 49 and 52

die feine Öffnung 50 in der Blende 51.the fine opening 50 in the diaphragm 51.

Das Objektbündel 46 wird durch die Linsen 55 und 58 zum Objektbündel 46' verbreitert. Zwischen den Linsen 55 und 58 geht das Bündel durch die feineThe object bundle 46 is widened by the lenses 55 and 58 to form the object bundle 46 '. Between Lenses 55 and 58, the bundle goes through the fine

Öffnung 56 der Blende 57.Opening 56 of aperture 57.

Das Objektbündel 46' fällt auf ein zweidimensionales Phasengitter 59'. Das zweidimensionale Phasengitter 59' dient an Stelle einer Mattglasplatte zur Einführung von Redundanz in das Objektbündel 46'.The object bundle 46 'falls on a two-dimensional one Phase grating 59 '. The two-dimensional phase grating 59 'is used instead of a frosted glass plate for introduction of redundancy in the object bundle 46 '.

Das aus dem zweidiminsionalen Phasengitter 59' austretende redundante Objektbündel 46' fällt dann auf einen farbcodierten Schwarz-Weiß-Film 60. Der Film 60 wird von einer Spule 61 abgewickelt und auf eine Spule 62 aufgewickelt. Der den codierten Film 60 transportierende Antriebsmechanismus ist mit dem Antriebsmotor 66 gekoppelt. Bei dem farbcodierten Film 60 handelt es sich um einen Typ, wie ihn die in Verbindung mit Fig. 2 und 3 beschriebene Einrichtung liefert.That from the two-dimensional phase grating 59 ' emerging redundant object bundle 46 'then falls on a color-coded black-and-white film 60. The Film 60 is unwound from spool 61 and wound onto spool 62. The encoded film 60 transporting drive mechanism is coupled to the drive motor 66. With the color-coded Film 60 is of a type such as that described in connection with FIGS supplies.

Das Objektbündel 46' tritt, nachdem es durch den codierten Film 60 gefallen ist, in ein Objektiv 63 ein, dessen Brennebene mit der Ebene des Films 60 zusammenfällt. Aus dem Objektiv 63 tritt daher ein paralleles Lichtbündel 46" aus. Diese Anordnung des Objektivs 63 liefert ein Fraunhofer-Hologramm.The object bundle 46 ', after having fallen through the encoded film 60, enters an objective 63, the focal plane of which coincides with the plane of the film 60. A parallel one therefore emerges from the objective 63 Light bundle 46 ″. This arrangement of objective 63 provides a Fraunhofer hologram.

Das Objektbündel 46" und das Referenzbündel 47' fallen durch die Öffnung 53 in der Blende 54 und bilden auf einem Aufzeichnungsträger 110 ein Hologramm. Wie bereits erläutert wurde, entsteht durch die Wechselwirkung des Objektbündels 46" und des Referenzbündels 47' eine Interferenzfigur entsprechend der in einem Einzelbild des farbcodierten Films 60 enthaltenen Information. Diese Interferenzfigur wird durch den Aufzeichnungsträger 110 aufgezeichnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Aufzeichnungsträger 110 die Form eines Bandes oder Streifens, wie in einer obenerwähnten anderen Stelle näher ausgeführt ist.The object bundle 46 "and the reference bundle 47 'fall through the opening 53 in the diaphragm 54 and form a hologram on a recording medium 110. As already explained, arises from the interaction of the object bundle 46 ″ and the reference bundle 47 ′ corresponds to an interference figure the information contained in a frame of the color-coded film 60. This interference figure is recorded by the recording medium 110. In the present embodiment, has the recording medium 110 is in the form of a tape or strip, as in any other mentioned above Position is detailed.

Das Band 110 wird von einer Spule 111 abgewickelt und auf eine Spule 112 aufgewickelt. Der Antrieb des Bandes erfolgt durch einen Transportmechanismus 113, der mechanisch derart mit dem Antriebsmotor 66 gekoppelt ist, daß sich das Verhältnis 3,2 bezüglich der Transportgeschwindigkeit des farbcodierten Films 32 ergibt. Diese Art des Filmtransportes ist ähnlich, wie sie in der Kinofilmtechnik verwendet wird; ein Film mit 24 Einzelbildern pro Sekunde wird durch den Vorschubmechanismus mit einer Bildfrequenz von 60 Bildern pro Sekunde aufgezeichnet, indem jeweils ein Einzelbild des farbcodierten Filmes 32 dreimal und das nächste Einzelbild zweimal aufgezeichnet wird, so daß das Band 110 dann in der Praxis mit einer Bildfrequenz von 60 Bildern pro Sekunde wiedergegeben werden kann. Auf dem Band 110 werden also Hologratnme, die die farbcodierten Bilder des Films 60 darstellen, in Form von Reliefmustern aufgezeichnet. Mit dem Hologrammband 110 kann man dann ein Mutterband zur Herstellung billiger Bandkopien der Phasenhologramme erzeugen.The tape 110 is unwound from a reel 111 and wound onto a reel 112. The drive of the The tape is carried out by a transport mechanism 113, which is mechanically connected to the drive motor 66 is coupled that the ratio is 3.2 with respect to the transport speed of the color-coded film 32 results. This type of film transport is similar to that used in cinema film technology; one Film with 24 frames per second is fed through the advance mechanism at one frame rate of 60 frames per second recorded by taking a frame of the color-coded film 32 three times and the next frame is recorded twice, so that the tape 110 is then in practice with a frame rate of 60 frames per second can be reproduced. Be on tape 110 that is, holograms which represent the color-coded images of the film 60, recorded in the form of relief patterns. The hologram tape 110 can then be used as a master tape for producing inexpensive tape copies of the phase holograms.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Erzeugen von Färb- und Leuchtdichte-Signalen von einer Kopie einer farbcodierten Hologrammaufzeichnung. Die Einrichtung enthält eine Quelle für räumlich kohärentes monochromatisches Licht mit einer Laseranordnung 85, die ein Lichtbündel 86 liefert, das durch eine scheibenförmige Kopie 87 der farbcodierten Hologrammaufzeichnung fällt, welche durch eine Einrichtung gemäß Fig. 2 bis 5 erzeugt worden war. Die scheibenförmige Hologrammkopie 87 wird durch einen Mechanismus 88 derart gedreht und vertikal bewegt, daß die Hologramme auf der Kooie 87 nacheinander in den Strahlengang des Wiedergabebündels 86 gelangen.Figure 7 is a schematic representation of a device for generating color and luminance signals from a copy of a color-coded hologram recording. The device includes a source of spatially coherent monochromatic light with a laser array 85 producing a light beam 86 provides which falls through a disk-shaped copy 87 of the color-coded hologram recording, which is generated by a device according to FIGS had been. The disk-shaped hologram copy 87 is made by a mechanism 88 in such a way rotated and moved vertically that the holograms on the Kooie 87 successively in the beam path of the Playback bundle 86 arrive.

Das Bündel 86 verläuft in einem solchen Winkel zur Ebene der seneibenförmigen Hologrammkopie 87, daß bei der Beugung des Bündels 86 durch die Hologrammkopie 87 ein Bündel 86a erster Ordnung in ein Abbildungsobjektiv 89 fällt. Das Bündel 86ß enthält die farbcodierte Information und das Objektiv 89 bildet diese Information auf eine fotoempfindliche Elektrode 90 einer Bildaufnahmeröhre 91 ab. Die ίο scheibenförmige Kopie 87, die ein Abbild des redundanten Phasenhologramms vom Fraunhofertyp ist, welches durch eine der oben beschriebenen Einrichtungen aufgezeichnet worden war, kann durch den Mechanismus 88 mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt werden, ohne daß dadurch eine Störung des auf der photoempfindlichen Elektrode 90 der Bildaufnahmeröhre 91 entstehenden Bildes eintritt. Unerwünschte Schwankungen der Drehzahl der scheibenförmigen Kopie 87 können also das Bild auf der photoempfindlichen Elektrode 90 nicht beeinträchtigen. Die redundante Hologrammkopie kann außerdem mit beliebiger Drehzahl und Drehrichtung (vorwärts oder rückwärts) abgespielt werden, da die Scheibendrehzahl nicht mit der Abtastfrequenz der Bildaufnahmeröhre synchronisiert zu sein braucht.The bundle 86 extends at such an angle to the plane of the disk-shaped hologram copy 87 that when the bundle 86 is diffracted by the hologram copy 87, a bundle 86a of the first order falls into an imaging lens 89. The bundle 86ß contains the color-coded information and the lens 89 images this information onto a photosensitive electrode 90 of an image pickup tube 91. the ίο disk-shaped copy 87, which is an image of the redundant Phase holograms of the Fraunhofer type is produced by one of the devices described above has been recorded can by the mechanism 88 at a steady rate are moved without thereby disturbing the on the photosensitive electrode 90 of the Image pick-up tube 91 resulting image occurs. Unwanted fluctuations in the speed of the disk-shaped copy 87 cannot affect the image on the photosensitive electrode 90. The redundant hologram copy can also be made at any speed and direction of rotation (forwards or backwards) because the disc speed does not match the sampling frequency of the Image pickup tube needs to be synchronized.

Das Bild auf der photoempfindlichen Elektrode 90 ist ein Abbild des im codierten Schwarz-Weiß-Film oder den Farbauszugnegativen mit den überlagerten Gittern enthaltenen Bildes, die oben erwähnt worden waren. Die codierte Information hat, wie beschrieben, die Form zweier f arbmodulierter Trägerschwingungen mit den zugehörigen Seitenbändern und eines Hclligkeits- oder Leuchtdichtesignals, welches in einem Frequenzband enthalten ist, das von den für die Farbsignale "erwendeten Frequenzbändern verschieden ist. Dieses Signalgemisch tritt also beim Abtasten der photoempfindlichen Elektrode 90 durch den Elektronenstrahl an einer Ausgangsklemme 92 der Bildaufnahmeröhre 91 auf.The image on the photosensitive electrode 90 is an image of that in the encoded black and white film or the color separation negatives with the superimposed grids containing the image mentioned above was. As described, the coded information has the form of two color-modulated carrier waves with the associated sidebands and a brightness or luminance signal, which in a Frequency band is included, which is different from the frequency bands used for the color signals " is. This signal mixture therefore occurs when the photosensitive electrode 90 is scanned by the electron beam at an output terminal 92 of the image pickup tube 91.

Von der Ausgangsklemme 92 wird das Signalgemisch einem Tiefpaßfilter 93 zugeführt, um den Leuchtdichteanteil vom Signalgemisch abzutrennen. Das Leuchtdichtesignal V, dessen Bandbreite 3 MHz beträgt, steht dementsprechend an einer Ausgangsklemme 94 des Tiefpaßfilters 93 zur Verfügung.From the output terminal 92, the composite signal is fed to a low-pass filter 93 to the Separate the luminance component from the composite signal. The luminance signal V, its bandwidth 3 MHz is accordingly available at an output terminal 94 of the low-pass filter 93.

Das Signalgemisch wird ferner einem Bandfilter 95 mit einem Durchlaßband von 3 bis 4 MHz zugeführt, welches die mit dem Blausignal modulierte Trägerschwingung vom Signalgemisch abtrennt. Die mit dem Blausignal modulierte Trägerchwingung wird durch einen Amplitudendemodulator 96 denioduliert und das demodulierte Signal wird einer Subtrahierschaltung 97 zugeführt. Weiterhin wird das Signalgemiscri einem Tiefpaßfilter 98 zugeführt, an dessen Ausgang ein Leuchtdichtesignal zur Verfügung steht, dessen Bandbreite von 500 kHz gleich der Bandbreite dei demodulierten Farbsignale ist. Dieses schmalbandigi Leuchtdichtesignal wird einer weiteren Eingangs klemme der Subtrahierschaltung 97 zugeführt, in dei es vom Blausignal subtrahiert, um ein ( B-Y)-Farbdif ferenzsignal zu erzeugen.The signal mixture is also fed to a band filter 95 with a pass band of 3 to 4 MHz, which separates the carrier wave modulated with the blue signal from the composite signal. The one with the Blue signal modulated carrier wave is deniodulated by an amplitude demodulator 96 and the demodulated signal is fed to a subtracting circuit 97. Furthermore, the Signalgemiscri fed to a low-pass filter 98, at the output of which a luminance signal is available whose Bandwidth of 500 kHz is equal to the bandwidth of the demodulated color signals. This narrow bandigi Luminance signal is fed to a further input terminal of the subtracting circuit 97, in dei it subtracts from the blue signal to give a (B-Y) color dif to generate reference signal.

Schließlich wird das Signalgemisch von der Klemm« 92 noch einem Bandfilter 100 zugeführt, das die mi dem Rotsignal modulierte Trägerschwingung und ihn Seitenbänder vom Signalgemisch abtrennt. Das abge trennte Signal wird einem Amplitudendemodulato 101 zugeführt und das von diesem erzeugte Rotsigna wird auf die eine Eingangsklemme einer SubtrahierFinally, the composite signal from the clamp 92 is fed to a band filter 100, which the mi the red signal modulated carrier wave and it separates sidebands from the signal mixture. That ab The separated signal is fed to an amplitude demodulator 101 and the red signal generated by this is applied to one input terminal of a subtracter

schaltung 102 gekoppelt. An der anderen Eingangsklemme der Subtrahierschaltung 102 liegt das schmalbandige Leuchtdichtesignal vom Tiefpaßfilter 98. Dieses schmalbandige Leuchtdichtesignal wird vom demodulierten Rotsignal subtrahiert, wobei man ein (Ä-lO-Farbdifferenzsignal erhält, das an einer Ausgangsklemme 103 der Subtrahierschaltung 102 zur Verfügung steht.circuit 102 coupled. The narrow-band luminance signal is applied to the other input terminal of the subtracting circuit 102 from the low-pass filter 98. This narrow-band luminance signal is subtracted from the demodulated red signal, to obtain a (A-LO-color difference signal, available at an output terminal 103 of the subtractor circuit 102 is available.

Das Leuchtdichtesignal Γ und die Farbdifferenzsignale B-Y und R-Y können den entsprechenden Videoverstärkern in einem Farbfernsehempfänger zugeführt werden, um auf der Farbbildröhre des Empfängers ein Bild zu erzeugen, das der Szene entspricht, die in der Hologrammaufzeichnung codiert aufgezeichnet worden war.The luminance signal Γ and the color difference signals BY and RY can be fed to the corresponding video amplifiers in a color television receiver in order to produce an image on the color picture tube of the receiver which corresponds to the scene which was recorded encoded in the hologram recording.

Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil einer Einrichtung zum Erzeugen von Färb- und Leuchtdichtesignalen von einer Bandkopie einer farbcodierten Hologrammaufzeichnung. In Fig. 7 und 8 sind für entsprechende Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Die Einrichtung gemäß Fig. 8 ist außerdem nur bis zur Ausgangsklemme 92 der Bildaufnahmeröhre 91 dargestellt, da die folgenden Teile mit denjenigen übereinstimmen, die in Fig. 7 dargestellt sind.Fig. 8 shows a part in a schematic representation means for generating color and luminance signals from a tape copy of a color coded hologram recording. In Fig. 7 and 8, the same reference numerals have been used for corresponding components. The establishment 8 is also shown only up to the output terminal 92 of the image pickup tube 91, there the following parts are the same as those shown in FIG.

Die Einrichtung gemäß Fig. 8 enthält eine Laseranordnung 85 zum Erzeugen eines Bündels 86 räumlich kohärenten monochromatischen Lichtes. Das Bündel 86 fällt durch eine Bandkopie 120 einer farbcodierten Hologrammaufzeichnung, die mit der Einrichtung gemäß Fig. 6 hergestellt worden war.The device according to FIG. 8 contains a laser arrangement 85 for generating a bundle 86 of spatially coherent monochromatic light. The bundle 86 falls through a tape copy 120 of a color coded hologram record made with the apparatus of FIG.

Die Bandkopie 120 wird durch Bandrollen 121 geführt, von einer Spule 122 abgewickelt und auf eine Spule 123 aufgewickelt. Wenn das Lichtbündei 86 durch die Reliefmusterholograrnme auf der Bandkopie 120 fällt, entsteht durch Beugung ein Bündel 86 erster Ordnung. Das Bündel 86 enthält ein Informationsmuster, das durch das Abbildungsobjektiv 89 auf die photoempfindiiche Elektrode 90 der Bildaufnahmeröhre 91 abgebildet wird. Die soweit beschriebene Laserabbildungsanordnung kann so ausgebildet sein, daß die Wellenlänge des aus der Laseranordnung 85 austretenden Lichtes von der Wellenlänge des Laserlichtes, die bei der Herstellung der Hologrammaufzeichnung in der Einrichtung gemäß Fig. 6 verwendet wurde, verschieden ist.The copy tape 120 is fed through tape rolls 121 , unwound from a reel 122 , and wound onto a reel 123. When the light bundle 86 passes through the relief pattern holograms on the tape copy 120 , a first-order bundle 86 is produced by diffraction. The bundle 86 contains an information pattern which is imaged by the imaging lens 89 onto the photosensitive electrode 90 of the image pickup tube 91. The laser imaging arrangement described so far can be designed such that the wavelength of the light emerging from the laser arrangement 85 differs from the wavelength of the laser light which was used in the production of the hologram recording in the device according to FIG.

Wenn die Wellenlänge des von der Laseranordnung 86 erzeugten Lichtes größer ist als die Wellenlänge des Lichtes, das bei der Herstellung der Mutterhologrammaufzeichnung verwendet wurde, ist das auf der photoempfindlichen Elektrode 90 erzeugte Bild um einen Faktor größer als das ursprüngliche, durch die Einrichtung gemäß Fig. 6 erzeugte Hologramm, welcher gleich dem Verhältnis der Wellenlänge des bei der Wiedergabe verwendeten Laserlichtes zur Wellenlänge des bei der Aufzeichnung verwendeten Laserlichtes ist. Da es sich bei der Bandkopie 120 um ein redundantes Phasenhologramm vom Fraunhofer-Typ handelt, das mit der Einrichtung gemäß F i g. 6 aufgezeichnet wurde, kann es vom Bandtransportmechanismus mit gleichbleibender Geschwindigkeit transportiert werden, ohne daß dabei irgendwelche Störungen oder Verzerrungen des auf der photoempfindlichen Elektrode 90 der Bildaufnahmeröhre 91 entstehenden Bildes auftreten. Ungewollte Schwankungen der Transportgeschwindigkeit der Bandkopie 120, die durch den Bandtransportmechanismus läuft, führen daher nicht zu unbrauchbaren Bildern auf dei photoempfindlichen Elektrode 90. Die redundante Hologrammbandkopie kann außerdem mit beliebiger Geschwindigkeit, vorwärts oder rückwärts abgespielt werden, da keine Synchronisation der Bandgeschwindigkeit mit der Abtastfrequenz der Bildwiedergaberöhre erforderlich ist.If the wavelength of the light generated by the laser assembly 86 is greater than the wavelength of the light used in making the mother hologram recording, the image generated on the photosensitive electrode 90 will be a factor larger than the original image generated by the device shown in FIG. 6 generated hologram, which is equal to the ratio of the wavelength of the laser light used in reproduction to the wavelength of the laser light used in recording. Since the tape copy 120 is a redundant phase hologram of the Fraunhofer type, which with the device according to FIG. 6, it can be transported at a constant speed by the tape transport mechanism without causing any disturbance or distortion of the image formed on the photosensitive electrode 90 of the image pickup tube 91. Unintentional fluctuations in the transport speed of the tape copy 120, which runs through the tape transport mechanism, therefore do not lead to unusable images on the photosensitive electrode 90. The redundant hologram tape copy can also be played back at any speed, forwards or backwards, since the tape speed is not synchronized with the scanning frequency Picture display tube is required.

Das auf der photoempfindlichen Elektrode 72 erzeugte Bild ist ein Abbild des Bildes, das in dem in Fig. 6 dargestellten codierten Schwarz-Weiß-Film 6C enthalten ist. Wie in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde, hat die codierte Information die Form zweiei mit Farbinformation modulierter Trägerschwingungen mit den zugehörigen Seitenbändern und eines Leuchtdichtesignals, das in einem Frequenzband liegt.The image formed on photosensitive electrode 72 is a replica of the image contained in the in Fig. 6 black and white encoded film 6C shown is included. As explained in connection with Fig. 2, the encoded information is of the form two-i carrier waves modulated with color information with the associated sidebands and one Luminance signal that lies in a frequency band.

welches sich von den für die Farbsignale verwendeter Frequenzbändern unterscheidet. Dieses Signalgemisch tritt dementsprechend an der Ausgangsklemme 92 der Bildaufnahmeröhre 91 auf, wenn der Elektronenstrahl die photoempfindliche Elektrode 90 abtastei. which differs from the one used for the color signals Differentiates frequency bands. This composite signal occurs accordingly at the output terminal 92 of the image pickup tube 91 when the electron beam scans the photosensitive electrode 90.

Das Signaigemisch von der Klemme 92 wird der in Fig. 7 dargestellten Filteranordnung zugeführt und ebenso verarbeitet, wie in Verbindung mit dieser Figui erläutert worden ist, um das Leuchtdichtesignal sowie die Farbdifferenzsignale B- Y und R- Y zu erzeugen. Diese Signale können nun den entsprechenden Videoverstärkern in einem Farbfernsehempfänger zugeführt werden, um auf der Farbbildröhre des Empfängers ein Bild zu erzeugen, das der Szene entspricht, die zuerst auf dem Schwarz Weiß-Film und dann auf der Hologrammbandkopie codiert aufgezeichnet worden war.The signal mixture from the terminal 92 is fed to the filter arrangement shown in FIG. 7 and processed in the same way as has been explained in connection with this FIGURE in order to generate the luminance signal and the color difference signals B-Y and R-Y. These signals can then be fed to the corresponding video amplifiers in a color television receiver in order to produce an image on the receiver's color picture tube which corresponds to the scene which was recorded first on the black and white film and then coded on the hologram tape copy.

Im vorstehenden wurden also Einrichtungen und Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe farbcodierter Hologrammaufzeichnungen beschrieben. Durch die Verwendung von Farbcodierverfahren zui Herstellung der Hologrammaufzeichnungen ist es möglich, eine Hologrammaufzeichnung herzustellen, die die ganze Färb- und Leuchtdichteinformation einer Szene enthält, wie sie durch farbige Transparentbilder oder Farbvideosignale dargestellt wird. Dabei wird nur eine einzige Laserlichtquelle in der HoIogrammaufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung benötigt.Thus, in the foregoing, devices and methods for recording and reproducing have become color-coded Hologram recordings described. By using color coding methods zui Making the hologram recordings it is possible to make a hologram record, which contains all the color and luminance information of a scene, as shown by colored transparencies or color video signals. Only a single laser light source is used in the HoIogram recording and playback device required.

Die vorliegende Einrichtung ist also einfacher und billiger als die bekannten Einrichtungen, bei denen zur Aufzeichnung und Wiedergabe der verschiedenen Grundfarben, die in getrennten Hologrammen aufgezeichnet wurden, verschiedene Laserlichtquellen benötigt wurden. Mit den vorliegenden Verfahren und Einrichtungen ist es außerdem möglich, in der Wiedergabeeinrichtung mit nur einer einzigen Bildaufnahmevorrichtung, z. B. einem Vidicon, die volle Färb- und Leuchtdichteinformation zu erhalten, da S₀ die auf die Bildauf nähme vorrichtung abgebildete codierte Färb- und Leuchtdichteinformation durch eine verhältnismäßig einfache Schaltungsanordnung elektrisch getrennt werden kann.The present device is therefore simpler and cheaper than the known devices in which different laser light sources were required for recording and reproducing the different primary colors which were recorded in separate holograms. With the present method and devices, it is also possible, in the playback device with only a single image recording device, for. B. a vidicon to get the full color and luminance information, since S _0, the coded color and luminance information mapped on the Bildaufme device can be electrically separated by a relatively simple circuit arrangement.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Holographic process for recording and reproducing colored images from original images, contain the brightness and color information, characterized in that at the recording of the color information of each original image in spatially encoded e, monochromatic Fluctuations in intensity and converted together with the holy wedge information of the relevant Original image is recorded holographically, and that during playback the holographic recordings or copies thereof be moved by a bundle of monochromatic light, the resulting reconstructed color coded images by a photoelectric device, the one at the point of origin containing the reconstructed images arranged photosensitive electrode, into electrical signals are converted, one is the color information and one is the flexibility information of the Original images contain a portion, and that the electrical signals of a Television color image reproduction device for producing color reproductions of the original images are fed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the coded color information and the luminance information of each original image is recorded in a single hologram will.

3. Facility for carrying out the recording process according to claim 1, characterized by a coding device (11 in Fig. 1; 21 to 29 in Fig. 2; 36, 38 in Fig. 3: 74, 80 in Fig. 5), which converts the color information of a scene into monochromatic intensity fluctuations and a recording device with a single source (40) spatially coherent monochromatic light to form a color-coded hologram recording (64). which contains the coded color information.

4. Device according to claim 3, characterized in that the coding device has a Arrangement for coding the luminance information of the original image on the hologram recording contains.

5. Device according to claim 3, characterized in that the coding device is a Color stripe filter (36) for spatial coding of the color information from a colored transparent image (34) on black and white film contains (Fig. 3) and that the recording device (Fig. 4 or 6) an optical arrangement (45, 48) for generating two coherent light bundles (46, 47), one of which by the one containing the color-coded record Black and white film (60) and the other on a separated from the beam path of the first light beam Beam path with generation of a hologram on a predetermined area of a photosensitive recording medium (64) falls.

(S. device according to claim 3, characterized in that that the coding device (Fig. 2) contains a signal source (22) for color signals and luminance signals, which the color and represent the luminance of a scene, the luminance signal within a first frequency range and left the color signals within a second frequency range; and that the Recording apparatus means (29, 30) for producing a color-coded black and white film record of the signals from the signal source and an optical arrangement (45, 48) for generating two coherent light bundles (46, 47) from the light of the coherent light source (40) contains, one of which is along a first beam path that contains the color-coded black and white film recording (60) contains, and the other on a different from the first beam path to generate a Holograms on a predetermined area of a photosensitive recording medium (64) falls to produce a phase hologram of the film recording thereon.

7. Device according to claim 3, characterized in that the recording device (Fig. 5) contains an optical arrangement which the light from the coherent light source (40) via two separate beam paths (46,47), one of which is one at one Contains color coding grid (74 or 80) arranged color separation negative (73 or 79) for generating and recording a hologram of the color separation negative on a predetermined area of a photosensitive recording medium (64).

8. Device according to claim 7, characterized in that in the first beam path (46) are arranged:

An arrangement (70, 71) / ur splitting of the spatially coherent monochromatic light bundle of the first beam path into several Partial bundle;

a separate color separation negative (73, 79) by way of each sub-bundle;

each a color coding grid (74,80) for coding the partial bundle falling through the relevant color separation negative (73, 79); and

an arrangement (75, 76, 77, 81) for combining the color-coded sub-bundles.

9. Device according to claim 8, characterized in that that the arrangement for splitting the spatially coherent monochromatic light has a beam splitter (70, 71) for Splitting of the light into three partial bundles contains that in the way of each partial bundle one of three different ones Color separation negatives (73, 79, 82) is arranged, the information relating to three different Colors of the original picture included, and that two color separation negatives (73,79) each one is assigned by two color coding grids (74, 80) of different line densities.

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that in the way of the light from the coherent light source (40), a device (63) for generating a Fraunhofer phase hologram is located.

11. Device according to one of claims 3 to 10, characterized in that in the way of the Light of the coherent light source (40) a two-dimensional phase grating to introduce redundancy in the hologram and for suppressing clutter: is arranged.

12. Device for performing the playback method according to claim 1, characterized in that that a source (85) for a bundle [86) spatially coherent monochromatic Light; a transport device (88 in Fig. 7; 121 to 123 in Fig. 8) and a picture taking device (91) are provided with a light sensitive electrode (90) and that the Source (85) for the spatially coherent monochromatic light bundle (86) passing through the Transport device through the coherent light beam moved color-coded hologram recordings (87,120) and the image pickup device (91) are arranged so that the reconstructed color-coded images onto the photosensitive electrode (90) of the image capture device (91) fall (Figs. 7 and 8).

13. The device according to claim 12, characterized in that the transport device the Moves hologram recordings through the coherent light beam (86) at a speed, which corresponds to the frame rate of a motion picture film.

14. Device according to claim 12 or 13, characterized in that the monochromatic Light bundle (86) at an angle suitable for reconstructing Fraunhofer holograms on the hologram recordings moved through the light beam by the transport device is directed.

15. Device according to claim 12, 13 or 14, characterized in that the transport device is controlled by a vertical deflection system of the image pickup device (71).

16. Device according to claim 14 or 15, characterized characterized in that the spatially coherent monochromatic light beam is continuous falls on the hologram recordings (120) and that the transport device (121 to 123) imparted continuous linear motion to the hologram recordings (Fig. 8).

17. Device according to claim 14 or 15, characterized in that the coherent light beam (86) falls continuously on the hologram recordings (87) and that the transport device (88) imparted continuous circular motion to the hologram recordings (Fig. 7).

18. Hologram recording for performing the reproduction method according to claim 1, characterized in that it is in the form of a band (120) on the surface of which phase holograms are located color-coded film images in the form of relief patterns.

19. Hologram recording according to claim 18, characterized in that the relief pattern consists of a photoresist layer on a belt-shaped carrier.