DE2057795B2

DE2057795B2 - Holographische filmaufzeichnung und einrichtung zu deren wiedergabe

Info

Publication number: DE2057795B2
Application number: DE19702057795
Authority: DE
Inventors: Michael Jay East Brunswick Bartolini Robert Alfred Trenton N J Lune (V St A)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1969-11-25
Filing date: 1970-11-24
Publication date: 1973-04-26
Also published as: AT339068B; DE2057795A1; NL7017165A; AR193966A1; GB1322206A; ES385669A1; SE354527B; ZA707909B; US3632869A; BE759324A; FR2071720A5; CA932193A; JPS5118128B1; ATA1063070A; DE2057795C3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine holographische Filmaufzeichnung, bei der die aufeinanderfolgenden Einzelbilder des Filmes durch eine Folge von Hologrammen dargestellt sind, die alle im wesentlichen die gleiche Größe haben und jeweils sowohl das unmittelbar vorangehende als auch das unmittelbar folgende Hologramm der Folge teilweise überlappen, für eine Wiedergabeeinrichtung mit vorgegebenem Grenzauflösungsvermögen zur Wiedergabe rekonstruierter Bilder, die eine minimale räumliche Schwebungsfrequenz enthalten, welche eine Funktion sowohl der Versetzung benachbarter sich überlappender Hologramme als auch des Betrages der Überlappung aufeinanderfolgender Hologramme der Aufzeichnung ist.

Bei einem von der RCA Corporation entwickelten, bekannten Verfahren zur Massenfertigung von Laufbildaufzeichnungen (Filmen) wird eine Reihe benachbarter Phasenhologramme, die die Bildinformation der aufeinanderfolgenden Einzelbilder eines Kinofilmes darstellen, in einen Aufzeichnungsträger, z. B. eine Scheibe oder ein Band aus Vinylharz, eingepreßt.

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Bei dieser Technik werden die Einzelbilder des Der Erfindungsgedanke wird im folgenden an

Filmes ihrerseits in holographischer Form als ge- Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit trennte Phasenhologramme eines vorgegebenen For- der Zeichnung näher erläutert; es zeigt mats in einer Reihe auf einem Optionen Aufzeich- Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Filin-

nungsmedium, z. B. einem Photolack, aufgezeichnet 5 aufzeichnung nut nebeneinander angeordneten Pha-Man erhält dabei eine Mutteniufzeichnung, von der senhologranunen,

eine Metallpreßfonn der Phasenhologrammreihe her- Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Stük-

gestellt werden kann, indem man durch stromloses kes einer Filmaufzeichnung mit sich teilweise über-Plattieren oder Aufdampfen im Vakuum eine dünne läppenden Phasenhologranunen, bei der die Erfin-Metallsciiicht aufbringt, die die Phasenhologramm- io dung angewendet werden kann, Mutteraufzeichnung getreu wiedergibt, und diese Fig.3 eine schematische Darstellung einer EinSchicht durch elektrisch aufplattiertes Metall ver- richtung zur Herstellung einer Fümaufzeichnung der stärkt. Diese Metallform kann dann bei der Massen- obenerwähnten Art,

fertigung zum Pressen von Kopien der Mutterauf- Fig.4 eine graphische Darstellung der Wirkung

zeichnung in ein Kunststoffmaterial, wie ein Vinyl- 15 einer diffusionsfreien Mehrfachbündel-Resonanzharz od. dgl., verwendet werden. anordnung in der Einrichtung gemäß Fig. 3 und

Zur Wiedergabe des Filmes, der in holographischer Fig. 5 eine Einrichtung zur Wiedergabe einer

Form in der gepreßten Kopie abgezeichnet ist, Fümaufzeichnung, bei der die aufeinanderfolgenden kann eine Wiedergabeeinrichtung verwendet wer- Filmbilder aus einer Folge von Phasenhologrammen den, die eine ein Wiedergabebündel liefernde Licht- 20 bestehen.

quelle, z. B. einen Lasei, eine Transportvorrichtung, Fig. 1 zeigt ein Stück eines Filmstreifens oder

durch die die gepreßte Aufzeichnung bezüglich des Bandes 10. auf das in der Längsrichtung eine Folge Wiedergabebündels bewegt wird, und ein Fernseh- von fünf Hologrammen H₁ bis H₅ aufgezeichnet ist. system, bei dem die Aufnahmeeinrichtung mit der F i g. 2 zeigt ein entsprechendes Stück Band, auf dem Wiedergabeeinrichtung direkt verbunden ist, enthält. 25 in Längsrichtung ebenfalls fünf Hologramme H₁ bis

Bei den obenerwähnten Filmaufzeichnungen sind H₅ aufgezeichnet sind, die sich teilweise überlappen, die den Einzelbildern entsprechenden Hologramme Durch das Überlappen wird zwar Film gespart, es in einer Reihe nebeneinander angeordnet. Es ist je- traten bisher jedoch störende Schwebungen auf, die doch auch schon aus der Veröffentlichung »Cine- durch eine Interferenz der von den sich überlappenmatic Holography« von CD. Reid, erschienen 30 den Hologrammen ausgehenden Lichtstrahlen erin »High Speed Photography, Proceedings of the klärt werden kann. Zwei benachbarte und sich teil-Sth International Congress«, Stockholm, Juni 1968, weise überlappende Hologramme, die aufeinander-S. 314 bis 316, eine holographische Filmaufzeichnung folgende Filmbilder darstellen, enthalten ja praktisch bekannt, bei der sich die den Einzelbildern entspre- wenigstens annähernd die gleiche Information und chenden, aufeinanderfolgenden Hologramme jeweils 35 können daher in erster Näherung mit zwei kohärenzur Hälfte überlappen. Diese Maßnahme hat den ten Lichtquellen verglichen werden, die Interferenzen Vorteil, daß die aufeinanderfolgenden Bilder bei der wie beim Youngschen Interferenzversuch erzeugen Wiedergabe, die mit kontinuierlicher Bewegung und (siehe z. B. R. W. Pohl, »Einführung in die Optik«, Beleuchtung des Filmes erfolgen kann, flimmerfrei Springer-Verlag Berlin, 1948, S. 68 bis 71). Der ineinander übergehen. Außerdem läßt sich eine vor- 40 Winkelabstand, in dem die Minima und Maxima der gegebene Bildfolge auf einem kürzeren Filmstreifen von einem Doppelspalt erzeugten Interferenzfigur als bei nebeneinanderliegenden Hologrammen un- aufeinanderfolgen, ist bekanntlich umgekehrt proterbringen. portional dem Abstand der beiden Spalte. Je größer

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß durch die dieser Abstand ist, um so kleiner ist also auch der Überlappung der benachbarten Hologramme stö- 45 Winkelabstand und um so höher die Frequenz der rende Streifen oder »Schwebungen« in den wieder- entstehenden Schwebungen. Gemäß der Erfindung gegebenen Bildern auftreten, die die Wiedergabe wird die Überlappung der aufeinanderfolgenden praktisch unbrauchbar machen. Hologramme nun so gewählt, daß die kleinste räun>

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- liehe Schwebungsfrequenz mindestens so groß ist gründe, diese störenden Schwebungen zu vermeiden. 50 wie das Grenzauflösungsvermögen der Wiedergabe-Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einrichtung für die Filmaufzeichnung, so daß die einer Filmaufzeichnung der eingangs genannten Art Schwebungen also nicht mehr aufgelöst werden und dadurch gelöst, daß der Betrag der Überlappung für den Betrachter nicht mehr sichtbar sind, aufeinanderfolgender Hologramme so gewählt ist, Bezüglich der F i g. 1 und 2 sei noch erwähnt, daß

daß die minimale räumliche Schwebungsfrequenz 55 die Hologramme in der Praxis nicht kreisförmig, mindestens so groß ist wie das Grenzauflösungs- sondern rechteckförmig sind. Sie wurden kreisförmi§ vermögen der Wiedergabeeinrichtung. Auf diese dargestellt, da man die teilweise Überlappung dei Weise werden sichtbare Schwebungen, die die Bild- Hologramme mit Kreisen wesentlich deutlicher dar wiedergabe beeinträchtigen, mit Sicherheit vermie- stellen kann als mit Rechtecken, den, da die Frequenz der verbleibenden Schwebun- 60 Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsforn gen so hoch ist, daß sie von der Wiedergabeeinrich- einer Einrichtung zum Aufzeichnen von Hologram tung nicht mehr aufgelöst werden kann und die men in dem Format gemäß F i g. 1 oder F i g. 2. Di< Schwebungen daher für einen Betrachter nicht mehr Einrichtung enthält einen Transport- und Verschluß bemerkbar sind. motor 300, der einem Verschluß 302 und dem Trans'

Weiterbildungen der Erfindung und eine Einrich- 65 port eines Kinofilmtransparentbilder enthaltende'] rung zur Wiedergabe einer Filmaufzeichnung der Filmes 304 sowie einem Aufzeichnungsträger 306 eingangs genannten Art sind in den Unteransprüchen der als Band mit einer Photolackschicht dargestell gekennzeichnet. ist und durch eine mit ihm gekoppelte Antriebsvor

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richtung 308 transportiert wird, dient, wie durch ge- durch eines oder mehrere aufeinanderfolgende HoIo-

strichelte Linien angedeutet ist. gramme der Hologrammfolge dargestellt werden. Da

Der Laser 310 arbeitet auf der Wellenlänge A₁. Kinofilme mit 24 Bildern pro Sekunde abgespielt Beim kurzzeitigen öffnen des Verschlusses 302 lie- werden, während z. B. die Fernsehnormen in den fert der Laser 310 ein Strahlungsbündel 312 an einen 5 Vereinigten Staaten von Amerika mit 60 Halbbildern teilrefiektierenden Bündelteilerspiegel 314. Ein erster bzw. 30 vollständigen Einzelbildern pro Sekunde Teil 316 des Bündels 312 wird vom Bündelteiler 314 arbeiten, kann es aus Synchronisationsgründen durchgelassen und mittels einer Querschnittsvergrö- wünschenswert sein, mit einem Einzelbild des Filmes ßerungsanordnung, die Linsen 318 und 320 enthält, die ersten drei Hologramme einer Gruppe von fünf in ein relativ breites kollimiertes Bündel 322 umge- io aufeinanderfolgenden Hologrammen der HoIowandelt. Das kollimierte Bündel 322 wird durch eine grammfolge aufzuzeichnen und dann mit dem nächdiffusionslose Mehrfachbündel-Redundanzanordnung sten Einzelbild des Filmes die letzten beiden der 324, die aus einem zweidimensionalen Phasengitter fünf aufeinanderfolgenden Hologramme aufzuzeichmit einem vorgegebenen Gitterstrichabstand besteht. nen. Man kann dann die Hologrammfolge mit der oder auch durch eine Bündelteilerspiegelanordnung 15 beim Fernsehen üblichen Rasterfrequenz von 60 Hz, oder ein optisches Tunell in eine Anzahl diskreter, sich also mit einer Geschwindigkeit von 60 Hologramteilweise überlappender Bündel 326 umgewandelt, men pro Sekunde, abspielen. Auf alle Fälle bewirkt die winkelmaßig geringfügig gegeneinander versetzt der Motor 300, daß alle aufeinanderfolgenden Einsind. Der Film 304 ist so angeordnet, daß jedes sei- zelbilder des Filmes 304 zum richtigen Zeitpunkt ner Einzelbilder durch alle Bündel 326 gleichzeitig so nacheinander in den Weg der Bündel 326 gebracht beleuchtet werden kann. Das beleuchtete Einzelbild werden, so daß die Hologrammfolge die ganze Inist in der Brennebene einer Sammellinse 328 ange- formation enthält, die in den aufeinanderfolgenden ordnet. Aus dem Einzelbild des Filmes, das durch Transparentbildern des Filmes aufgezeichnet ist. die Bündel326 beleuchtet ist, treten dementspre- Bei der Einrichtung gemäß Fig. 3 ist die Linse chend mehrere redundante Informationsbündel 330 25 328 im Abstand ihrer Brennweite hinter dem Transaus, die durch die Linse 328 in parallele Infonna- parentbild des Filmes angeordnet, so daß das Transtionsbündel 332 umgewandelt werden. Vor einem parentbild in der Brennebene der Linse 328 liegt, vorgegebenen ersten Teil des Aufzeichnungsträgers um einen effektiven Gegenstandsabstand, nämlich un-306 ist eine Blende 334 angeordnet, die eine öff- endlich, für das Informationsbündel 332 einzustellen, nung vorgegebener Fläche aufweist, die einen Teil 30 Die Hologramme der aufgezeichneten Hologrammder Informationsbündel 332 durchläßt Die öffnung folge sind dann sogenannte Fraunhofersche HoIoin der Blende 334 hat in der zur Laufrichtung des gramme. Warum Fraunhofersche Hologramme be-Aufzeichnungsträgers 306 parallelen Richtung die sonders zweckmäßig sind, wird bei der Beschreibung Länge h. Durch die Informationsbündel 332 wird der Wiedergabeeinrichtung gemäß F i g. 5 erläutert, dementsprechend nur ein bestimmter erster Bereich 35 Der Zweck der ohne Diffusion arbeitenden Mehrdes Aufzeichnungsträgers306 mit der Längen be- fachbündel-Redundanzanordnung324 in Fig. 3 belichtet steht darin, in jede der aufgezeichneten holographi-

Ein zweiter Teil 336 des auf den Bündelteilerspie- sehen Interferenzfiguren der Folge ein gewünschtes

gel 314 fallenden Strahlungsbündels 312 wird zu Maß von Redundanz einzuführen, ohne daß dabei

einem weiteren Spiegel 338 reflektiert, der dieses 40 gleichzeitig in dem aus einem solchen holographischen

zweite Teilbündel zu einer Querschnittsvergröße- Interferenzmuster rekonstruierten Bild unerwünschte

rungsanordnung umlenkt, welche Linsen 340 und Störflecken auftreten, wie sie bei Verwendung einer

342 enthält und ein kollimiertes Referenzbündel 344 mit Diffusion arbeitenden Redundanzanordnung

liefert Das Referenzbündel 344 hat eine solche Rieh- auftreten können.

rung, daß es ebenfalls den bereits erwähnten ersten 45 Die Redundanzanordnung kann mit einem Pha-Bereich des Aufzeichnungsträgers 306 beleuchtet, sengitter arbeiten, das einen geeigneten Streifender sich hinter der öffnung der Blende 334 befindet. abstand hat; man kann andererseits auch eine An-Beim kurzzeitigen öffnen des Verschlusses 302 durch Ordnung mit mehreren Spiegeln verwenden, so daß den Motor 300 wird der erwähnte Bereich des Auf- jedes Hologramm aus einer endlichen Anzahl von Zeichnungsträgers 306 gleichzeitig durch das Refe- 50 Teilhologrammen besteht, die sich teilweise überrenzbündel 344 und die Informationsbündel 332 be- lappen. Bei F i g. 4, in der die Länge der öffnung lichtet Dabei entsteht eine holographische Interferenz- in der Blende 334 mit h bezeichnet ist, können die figur, die auf diesen ersten Bereich des Aufzeich- parallelen Informationsbündel 332 in deT Vertikalnungsträgers 306 aufgezeichnet wird. ebene drei entsprechende, sich teilweise überlap-

Nachdem auf einem vorgegebenen ersten Bereich 55 pende Informationsbündel enthalten. Jedes diesel

des Aufzeichnungsträgers ein holographisches Inter- Bündel hat einen Querschnitt, dessen Abmessung in

ferenzmuster aufgezeichnet worden ist, kann der der Vertikalebene im wesentlichen gleich der Länge h

bandförmige Aufzeichnungsträger 306 durch die vom ist Das mittlere Bündel ist symmetrisch zur öffnung

Motor 300 angetriebene Antriebsvorrichtung 308 der Blende 334, so daß es praktisch den ganzen Be-

ran eine vorgegebene Strecke in Längsrichtung des 60 reich des Aufzeichnungsträgers 306 belichtet, dei

Bandes transportiert werden. Hierdurch wird der der öffnung zugeordnet ist Die seitlichen Bünde

öffnung in der Blende 334 ein vorgegebener zweiter sind jedoch so angeordnet, daß sie nur zur Hälft«

Bereich des AufzeichnmgstragersSOö zugeordnet mit der öffnung in der Blende 334 zusammenfallen

Der Verschluß 302 kam dann erneut kurzzeitig ge- Die drei Informationsbündel liefern also, wie es ii

öffnet werden, um die nächste holographische Inter- 65 Fig. 4 dargestellt ist, die Redundanz zwei, wöbe

ferenzfigur der Hologr^rPT^folge aufzuzeichnen. entsprechende Punkte zweier beliebiger Bündel von

Die in den aufeirand -folgenden Einzelbildern einander den Abstands haben, der gleich der Hälfti

des Filmes 304 ertba ur·: Bildinformation kann der Länge Λ ist. Jedes dieser drei Bündel liefert be

τ. 1 η c;

der Aufzeichnung des betreffenden Hologramms ihr verschieden sein kann. Bei der Beleuchtung der

der Folge eine eigene der sich teilweise überlappen- Phasenhologramme auf dem Streifen 500 entsteht

den Teilhologramm-Interferenzfigur. ein gebeugtes Ausgangsbündel 508 erster Ordnung,

F i g. 4 ist auf eine einzige Dimension, nämlich das die Filmbildinformation enthält, welche in holodie Vertikalrichtung, beschränkt. Wenn jedoch die 5 graphischer Form in der Folge von Phasenhologramdiffusionslose Mehrfachredundanzanordnung 324 men aufgezeichnet worden war. Das Bündel 508 z. B. aus einem zweidimensionalen Phasengitter be- setzt sich aus Komponenten zusammen, die den versteht, kann man auch eine Anzahl sich teilweise schiedenen Gegenstandspunkten im Filmbild entüberlappender Informationsbündel in der Richtung sprechen. Jede dieser Komponenten ist eine ebene senkrecht zur Zeichenebene erzeugen. In diesem io Welle, die durch parallele Strahlen gebildet wird. Falle wären dann neun Informationsbündel 332 vor- Dem Bündel 508 ist eine bei der Bildrekonstruktion handen, die sich teilweise überlappen und insgesamt mitwirkende Sammellinse 510 mit der Brennweite F₀ die Redundanz vier ergeben. zugeordnet, die ein rekonstruiertes Bild des beleuch-

Mit komplizierteren Spiegelanordnungen läßt sich teten Phasenhologramms auf einer photoempfinddie Anzahl der sich teilweise überlappenden Infor- 15 liehen Fläche 512 einer Fernsehkamera 514 erzeugt, mationsbündel und damit auch die erreichte Redun- da die photoempfindliche Fläche 512 in der Brenndanz noch etwas erhöhen. Eine starke Redundanz- ebene der Linse 510 liegt. Durch die Fernsehkamera vergrößerung durch eine ohne Diffusion arbeitende 514 wird das wiederhergestellte Bild auf der photo-Anordnung würde jedoch beim derzeitigen Stand empfindlichen Fläche 512 abgetastet und in ein der Technik ein sehr kompliziertes optisches System 20 Videosignal umgewandelt, das durch eine Fernseherfordern und wäre daher praktisch nicht realisierbar Signalübertragungseinrichtung 516 einer Fernsehbildoder zumindest unzweckmäßig. Da das sich er- Wiedergabeeinrichtung 518 zugeführt wird. Die Eingebende Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal di- heiten 514, 516 und 518 bilden ein sogenanntes rekt proportional der Redundanz in den aufgezeich- »Kurzschluß-Fernsehsystem«. Dieses System kann neten Hologrammen ist, besteht andererseits der 25 einen Heim-Fernsehempfänger enthalten, dessen Wunsch, die Redundanz zu erhöhen, ohne daß dafür Bildröhre die Fernsehbildwiedergabeeinrichtung 518 komplizierte, ohne Diffusion arbeitende Anordnun- darstellt.

gen benötigt werden. Dies wird durch die vorliegende Da jedes Phasenhologramm der Folge auf dem

Erfindung erreicht. transparenten Streifen 500 ein Fraunhofersches

Bei der bekannten, von der RCA Corporation ent- 30 Hologramm ist, besteht nicht nur das gebeugte Auswickelten Anordnung war die Strecke, um die der gangsbündel 508 erster Ordnung aus ebenen Wellenbandförmige Aufzeichnungsträger 306 durch die An- komponenten, sondern es ist auch möglich, den transtriebsvorrichtung 308 transportiert wurde, annähernd parenten Streifen durch eine verschlußlose Transgleich oder sogar etwas größer als die Länge h des portvorrichtung kontinuierlich anzutreiben und belichteten Bereiches eines einzelnen aufgezeichne- 35 dauernd durch das Wiedergabebündel 504 zu beten Hologramms. Die Hologramme der aufgezeich- leuchten, ohne daß dadurch die Lage des rekonneten Folge lagen daher sich berührend oder im Ab- struierten Kinobildes auf der photoempfindlichen stand nebeneinander, ohne daß sie sich überlappten. Fläche 512 beeinflußt wird. Andererseits wird die wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Bei der vorliegenden Linse 510 benötigt, um die Filmbilder auf der Filmaufzeichnung ist die Strecke, um die der band- 40 Fläche 512 aus den sich kontinuierlich bewegenden förmige Aufzeichnungsträger 306 durch die Antriebs- und teilweise überlappenden Phasenhologrammen vorrichtung 308 vorgeschoben wird, erheblich klei- der Folge auf dem transparenten Streifen 500 rener als die Länge Λ. Benachbarte Hologramme der konstruieren zu können.

Folge überlappen sich daher gegenseitig etwas, wie Die teilweise Überlappung der benachbarten Pha-

es in F i g. 2 dargestellt ist. Hierdurch wird im Effekt 45 senhologramme auf dem transparenten Streifen 500

die Redundanz vergrößert und damit das Verhältnis hat zur Folge, daß das auf der photoempfindlichen

von Nutzsignal zu Störsignal erhöht, ohne daß die Fläche 512 erzeugte Filmbild auch unerwünschte

ohne Diffusion arbeitende Mehrfachbündel-Redun- räumliche Schwebungen enthält, deren niedrigste

danzanordnung 324 komplizierter wird. Frequenz o> durch die folgende Formel gegeben ist:

F i g. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform 50

einer Wiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung. _ _s

Die Wiedergabeeinrichtung gemäß Fig. 5 enthält ^m . - --

eine verschlußlose, kontinuierlich arbeitende Trans- 1 1/— + F²

portvorrichtung 502, durch die ein transparenter Pia- |r 4
stik- oder Kunststoffstreifen 500 läuft, in dem eine in 55

seiner Längsrichtung verlaufende Folge von sich teil- in der s der Abstand zwischen entsprechenden Punkweise überlappenden Phasenhologrammen eingeprägt ten der am nächsten benachbarten Teilhologramme ist, die längs des Streifens in der in F i g. 2 darge- ist, die sich durch die Verwendung der ohne Diffusteilten Weise angeordnet sind und mittels einer sion arbeitenden Mehrfachbündel-Redundanzanord-Folge von Phasenhologrammen hergestellt wurden, 60 nung324 ergeben, wie in Verbindung mit Fig. 4 die auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet erläutert wurde; s entspricht gleichzeitig der teüweiworden waren, wie es in Verbindung mit F i g. 3 sen Überlappung der nacheinander aufgezeichneter erläutert worden ist Der Streifen 500 läuft konti- Hologramme in der Folge, wie sie in Fig. 2 dargenuierlich durch ein Wiedergabebündel 504 aus ko- stellt ist; A₂ ist die Wellenlänge der Strahlung des bei härenter Strahlung von einem Laser 506. Die Strah- <5s der Wiedergabe verwendeten Lasers 506; F₂ ist die lang des Lasers 506 hat die Wellenlänge Ä_r die mit Brennweite der zur Bildrekonstruktion verwendetet] der beim Aufzeichnen der Phasenhologramme ver- Linse 510 und ω ist der Wert der minimalen räumwendeten Wellenlänge A₁ übereinstimmen oder von liehen Schwebungsfrequenz, die in dem rekonstraier-

7 1 η κ

ten Kinofilmbild auf der photoempfindlichen Oberfläche 512 auftritt.

Man kann der minimalen räumlichen Schwebungsfrequenz z. B. einen Wert von etwa 16 Zyklen pro Millimeter geben, wenn man bei der Wiedergabe mit einer Laserstrahlungswellenlänge von 633 mn und einer Bildrekonstruktionslinse 510 mit einer Brennweite von 50 mm arbeitet und eine solche teilweise Überlappung zwischen den aufeinanderfolgenden Hologrammen der Folge vorsieht, daß der kleinste Abstand zwischen zwei benachbarten Teilhologrammen etwa gleich 0,51 mm ist.

Räumliche Schwebungsfrequenzen, die eine unerwünschte Störung darstellen, können auf der Fernsehbildwiedergabeeinrichtung 518 nicht wahrgenommen werden, wenn das letztliche Auflösungsvermögen des die photoempSndliche Fläche 512. die Fernsehkameraanordnung 514, die Fernsehsignalübertra-

ίο

gungsanordnung516 und die Fernsehbildwiedergabeeinrichtung 518 enthaltende Fernsehsystem nicht größer ist als die minimale räumliche Schwebungsfrequenz im rekonstruierten Filmbild auf der photoempfindlichen Fläche 512. Bei dem obenerwähnten Beispiel ist also das Auflösungsvermögen des Kurzschluß-Fernsehsystems oder des auf der photoempfindlichen Fläche 512 erzeugten Filmbildes nicht größer als 16 Hz pro mm. Die unerwünschten räumliehen Schwebungsfrequenzen, die aus dem teilweisen Überlappen der aufeinanderfolgenden Hologramme der aufgezeichneten Phasenhologrammfolge resultieren, werden also in der Praxis durch das Kurzschluß-Femsehsystem herausgefiltert und beeinträchtigen nicht die Fernsehbilder, die durch die Fernsehbildwiedergabeeinrichtung 518 wiedergegeben werden, die bei der Wiedergabe des Filmes betrachtet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Holographische Filmaufzeichnung, bei dei die aufeinanderfolgenden Einzelbilder des Filmes durch eine Folge von Hologrammen dargestellt sind, die alle im wesentlichen die gleiche Größe haben und jeweils sowohl das unmittelbar vorangehende als auch das unmittelbar folgende Hologramm der Folge teilweise überlappen, mit einer Wiedergabeeinrichtung mit vorgegebenen Grenzauflösungsvermögen zur Wiedergabe rekonstruierter Bilder, die eine minimale räumliche Schwebungsfrequenz haben, welche eine Funktion sowohl der Versetzung benachbarter sich überlappender Hologramme als auch des Betrages der Überlappung aufeinanderfolgender Hologramme der Aufzeichnung ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag (s) der Überlappung aufeinanderfolgender Hologramme (H₁ bis H_s) so gewählt ist, daß die minimale räumliche Schwebungsfrequenz mindestens so groß ist wie das Grenzauflösungsvermögen der Wiedergabeeinrichtung.

2. Filmaufzeichnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Aufzeichnungsträger

in Form eines transparenten Streifens (20), in den eine Folge von Phasenhologrammen eingepreßt ist, die in Längsrichtung des Streifens verläuft.

3. Filmaufzeichnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Hologramme ein Fraunhofersches Hologramm ist.

4. Filmaufzeichnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hologramm eine Interferenzfigur enthält, die gebildet ist durch

a) eine Mehrzahl von winkelmäßig beabstandeten, sich überlappenden Informationsbündeln (332) von Licht vorgegebener Wellenlänge, die räumlich entsprechend dem holographisch aufzuzeichnenden Filmbild moduliert sind, und

b) einem unmodulierten Referenzbündel (344), das winkelmäßig bezüglich der Informationsbündel versetzt ist, so daß sich jedes Hologramm aus einer Mehrzahl von gegeneinander versetzten und sich teilweise überlappenden Teilhologrammen zusammensetzt.

5. Einrichtung zur Wiedergabe einer Filmaufzeichnung nach Anspruch 1, bei der die aufeinanderfolgenden Einzelbilder des Filmes durch eine Folge von Hologrammen dargestellt sind, die alle im wesentlichen die gleiche Größe haben und jeweils sowohl das unmittelbar vorangehende als auch das unmittelbar folgende Hologramm der Folge teilweise um einen gegebenen Betrag überlappen, mit einer Vorrichtung zum sequentiellen Beleuchten der Hologramme mit einem Wiedergabebündel unter Erzeugung'aufeinanderfolgender rekonstruierter, reeller Bilder der Einzelbilder des Filmes in einem vorgegebenen Flächenbereich, welche rekonstruierten Bilder der Hologramme räumliche Schwebungsfrequenzen mit einem vom Betrag der Überlappung abhängigen Mindestwert haben, dadurch gekennzeichnet, daß eine bildempfindliche Anordnung f514) vorgesehen ist, die ein gegebenes Auflösungsvermögen hat und ein mit dem gegebenen Flächenbereich zusammenfallendes strahlungsempfindliches Flächenelement (512) aufweist, mit dem eine Anordnung (518) zur Betrachtung der Filmbilder gekoppelt ist, und daß das Auflösungsvermögen der büdempfindlichen Anordnung mindestens so klein ist wie der Mindestwert der räumlichen Schwebungsfrequenzen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum sequentiellen Beleuchten einen Laser (506), der optische Energie einer vorgegebenen Wellenlänge (iU) zum Erzeugen des Wiedergabebündels (504) liefert und eine verschlußlose, mit der Laufbildaufzeichnung (500) gekoppelte Anordnung (502) enthält, die die Hologramme (H₁, H₂ ...) der Folge nacheinander dem Wiedergabebündel zuordnet, um kontinuierlich reelle Bilder der Einzelbilder des Filmes in dem vorgegebenen Flächenbereich zu rekonstruieren, und daß die bildempfindliche Anordnung ein Kurzschluß-Fernsehgerät mit einer Fernsehbildaufnahmeeinrichtung (514), die ein photoempfindliches Flächenelement (512), das mit dem vorgegebenen Flächenbereich zusammenfällt, aufweist, sowie eine Fernsehbildbetrachtungseinrichtung (518) zur Wiedergabe der rekonstruierten reellen Bilder der durch die Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Fernsehbilder umfaßt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6 für eine Filmaufzeichnung, bei der die Hologramme Fraunhofersche Hologramme sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg eines gebeugten Bündels (508) erster Ordnung, das bei Beleuchtung der Phasenholügramme durch das Wiedergabebündel (504) entsteht, eine Sammellinsenanordnung (510) angeordnet ist und daß das photoempfindliche Flächenelement (512) in der Brennebene dieser Sammellinsenanordnung angeordnet ist.