DE2064649A1 - Raumliches Filter zur Umwandlung eines Phasenbildes in ein Intensitatsbild - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weιckmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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Räumliches Filter zur Umwandlung eines Phasenbildes in ein Intensitätsbild

Die Erfindung betrifft ein räumliches Filter zur Umwandlung eines durch kohärentes Licht bestrahlten Phasenbildes mit Oberflächendeformationen entsprechend einer periodischen Trägerwelle und einem amplitudenmodulierenden Informationssignal in ein Intensitätsbild in einem Lese- oder Abtast-S3^rstem für Phasenobjekte.

Die Erfindung kann im Zusammenhang mit einem als thermoplastische Xerografie bezeichneten Abbildungsverfahren angewendet werden, das beispielsweise von Gundlach und Claus in der Ausgabe Januar-Februar 1963 des Journal of Photographic Science and Engineering beschrieben ist. In der thermoplastischen Xerografie wird ein Lichtbild eines zu reproduzierenden Originals auf der Oberfläche eines thermoplastischen Isoliermaterials in Form von Oberflächenrunzelungen aufgezeichnet. Wie bei der üblichen Xerografie wird die Aufzeichnungsfläche zunächst gleichmäßig aufgeladen und dann mit einem Lichtbild des Originals belichtet, um die Ladung in den bestrahlten Flächenteilen selektiv abzuleiten. Das dadurch entstandene latente elektrostatische Bild wird entwickelt, indem das thermoplastische Material bis zu einem Punkt erhitzt wird, bei dem es sich entspre-

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chend der bildmäßig verteilten Ladung deformiert. Das erzeugte Bild ist dann entweder ein "Mattierungsbild" oder ein "Reliefbild", was von der Folge der .Verfahrensschritte abhängt. Bei einem Reliefbild wird das elektrostatische latente Bild auf die. Oberfläche des thermoplastischen Materials aufgebracht, wenn sich dieses in einem gehärteten Zustand befindet. Wird das Material auf oder leicht über die Schwelltemperatur erhitzt, so verformt sich seine Oberfläche nur entsprechend einer Differenz der Ladungsdichte zwischen den nicht zum Bild gehörenden und den Bildbereichen. Bei einem Mattierungsbild wird das latente elektrostatische Bild auf eine vorher erweichte Aufzeichnungsfläche aufgebracht. Bei diesem Verfahren wird das Deformationsmuster des latenten Bildes einer sehr großen Zahl winziger und willkürlich verteilter Vertiefungen überlagert, so daß die sich ergebende Verteilung entsprechend der Bildinformation moduliert ist.

Beim Mattierungsverfahren können infolge seiner einzigartigen Abbildungseigenschaften Informationen niedriger Frequenz in Form kontinuierlich und halbgetönter Bilder aufgezeichnet werden.

Später zeigte sich, daß durch optische Rasterung des Originalbildes bzw. der eingegebenen Information auf der Oberfläche eines thermoplastischen Films ein Phasenbild erzeugt werden kann, das eine periodische, d.h. sinusförmige Trägerwelle und ein modulierendes Informationssignal enthält. Die Folgefrequenz der periodischen Trägerwelle kann dem hydrodynamischen Resonanzbereich des thermoplastischen Films angepaßt werden, indem ein entsprechendes Rasterverfahren angewendet wird. Dadurch ergibt sich eine sprunghafte Verbesserung der Frequenzeigenschaften beim Mattierungsverfahren und beim Reliefverfahren. Weitere Einzelheiten der optischen Rasterung eines Phasenobjekts 209826/0854

finden sich in der Ausgabe September-Oktober 1966 des Journal of Photographic Science and Engineering in einem Artikel von Urbach sowie in der US-Patentschrift 3 436 216.

Alle Arten der thermoplastischen Xerografie arbeiten mit Aufzeichnung eines Originals in Form eines Phasenbildes. Ein Phasenbild ist ein solches Bild, das kein Licht absorbiert, sondern es durch Beugung oder Brechung wieder abgibt. Da das menschliche Auge und die meisten optischen Auswertevorrichtungen nur die Intensität des betrachteten Bildes auswerten, ist es im allgemeinen erforderlich, ein Phasenbild mit einer besonderen optischen Vorrichtung zu betrachten. Wird beispielsweise gebündeltes Licht auf ein gerastertes Phasenobjekt gerichtet, wie es von Urbach beschrieben ist, so wird die ebene Lichtwellenfront in eine periodische Wellenfront durch die Rasterung umgewandelt und die Amplitude der periodischen Wellenfront durch die Originalinformation moduliert. Wie in der Trägerfrequenztechnik kann dieser amplitudenmodulierte Phasenträger demoduliert und das Originalbild zurückgewonnen werden.

Eine theoretische Abhandlung über die Verwendung amplitudenmodulierter Phasenträger in der thermoplastischen Xerografie geben Suzuki u.a. in der Ausgabe Juli 1964 von Applied Optics. Darin wird vorgeschlagen, den amplitudenmodulierten Phasenträger durch eine Projektionsoptik zu leiten und dann das Signal mit einem räumlichen Filter zu demodulieren, das in der hinteren Brennebene der Optik angeordnet ist. Dieses Filter besteht in einfacher Weise aus einer undurchsichtigen Maske mit einer durchlässigen Öffnung, die auf das Spektrum erster Ordnung der gerasterten Frequenz abgestimmt ist und alle anderen Spektren sperrt. Obwohl dieses Filter relativ einfach herzustellen ist, ist es extrem unwirksam, da es einen relativ nur geringen Anteil der Gesamtenergie durchläßt und daher ein Bild

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mit sehr geringer Intensität erzeugt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wirkungsgrad einer Umwandlungsvorrichtung dieser Art zu verbessern und die Intensität des zurückgewonnenen Bildes zu erhöhen.

Ein Filter der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine undurchsichtige Maske mit zwei Öffnungen versehen ist, die jeweils auf eine Beugungsordnung der Trägerwellenfrequenz zentrierbar sind und eine das Spektrum dieser Beugungsordnung durchlassende Größe aufweisen, und daß mindestens einer Öffnung eine Vorrichtung zur Drehung der Polarisationsebene des durchgelassenen Lichtes zugeordnet ist, die in der Abtastebene eine orthogonale Eigenschaft der beiden gebeugten Lichtstrahlen zueinander zur Folge hat.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Anordnung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils der in Fig. 3 gezeigten Anordnung und

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Anordnung mit drei einander überlagerten grafischen Darstellungen der Intensität eines wiedergewonnenen Bildes in Abhängigkeit von der Position des Bildes in einer vorbestimmten Ebene.

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Bei der thermoplastischen Xerografie wird ein durch Wärme deformierbarer plastischer Isolierstoff zunächst gleichmäßig aufgeladen und dann durch selektive Bestrahlung seiner geladenen Oberfläche ähnlich wie bei der üblichen Xerografie mit einem Bild versehen. Vorzugsweise soll das thermoplastische Material ein Fotoleiter sein, wodurch das latente elektrostatische Bild durch einfache Belichtung der geladenen Oberfläche mit einem Lichtbild des Originals erzeugt werden kann. Die Herstellung eines thermoplastischen fotoleitfähigen Materials kann beispielsweise durch Dispersion oder Copolymerisation eines fotoleitfähigen Materials mit einem deformierbaren thermoplastischen Kunstharz erfolgen. Ein anderes Verfahren besteht darin, das plastische Polymer mit einem Phenolformaldehyd, mit 2,4,2,4,7-Trinitrofluorenon oder mit einer anderen geeigneten Lewis-Säure zu vermischen. Weitere Einzelheiten über geeignete plastische Stoffe und Verfahren zur Bildung fotoleitfähiger Mischungen dieser Stoffe finden sich in der oben genannten Patentschrift. Um eine starke Verzerrung des thermoplastischen Materials während der Bildentwicklung zu vermeiden, kann es auch günstig sein, das thermoplastische Material auf eine relativ starre leitfähige Unterlage aufzubringen. Geeignete leitfähige Stoffe hierzu sind flexible Metallfolien aus Aluminium, Messing, Kupfer o.a. Gegen Wärmeeinwirkung widerstandsfähige Polymere wie Polycarbonate und Polyurethane können in ähnlicher Weise verwendet werden, wenn sie mit einer dünnen, transparenten leitfähigen Schicht z.B. aus Zinnoxid o.a. überzogen sind.

Die Erfindung kann jedoch auch mit einem nicht fotoleitfähigen Isolierstoff durchgeführt werden, wenn ein selektives Ladungsmuster z.B. mit Elektronenstrahlaufzeichnung, elektrischer Ladungsaufzeichnung, Ladungsübertragung o.a. erzeugt wird. Auch kann eine Schicht eines thermoplastischen 209826/0854

Isolierstoffs mit einer Komponente verwendet werden, wenn dieser Stoff mit einer fotoleitfähigen Unterlage in bekannter Weise verbunden wird, so daß das fotoleitfähige Material die auf die thermoplastische Oberfläche aufgebrachte Ladung steuert.

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Phasenbildes auf dem thermoplastischen Material ist in Fig. 2 dargestellt. Ein fotoleitfähiges, thermoplastisches Isolierstoffband 10 wird von einer Vorratsrolle 11 auf eine Aufwickelrolle 12 geführt. Das Band bewegt sich über einen vorbestimmten Weg durch die verschiedenen Verfahrensstationen, wenn die Aufwickelrolle in der dargestellten Richtung durch einen Motor 13 gedreht wird.

Die erste Verfahrensstation in Richtung der Bandbewegung ist eine Ladestation A, an der eine Ladung auf die Oberfläche der thermoplastischen Schicht aufgebracht wird. Eine Korona-Entladungsvorrichtung 14, die mit einer Spannungsquelle 15 verbunden ist, ist nahe der Schicht angeordnet und verläuft horizontal über die Oberfläche des Bandes, so daß diese gleichmäßig aufgeladen wird, wenn das thermoplastische Band über eine geerdete Elektrode 16 geführt wird.

Die darauf folgende Verfahrensstation ist eine Belichtungsstation B, an der ein Projektor 17 mit einer Quelle für aktivierendes Licht angeordnet ist. Der Projektor projiziert ein Lichtbild eines Originals 20 mit einer Optik Bevor jedoch das Licht zur selektiven Ladungsableitung auf die Bandoberfläche einwirken kann, wird es durch einen optischen Raster 22 geleitet, der nah© der Bandoberfläche parallel zu dieser angeordnet ist. Es kann jede geeignete optische Rastervorrichtung verwendet werden, vorzugsweise ist sie mit undurchsichtigen Bereichen versehen, deren 209826/085A

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Folgefrequenz einen solchen Wert hat, daß das projizierte Rasterbild ein elektrostatisches Muster auf der Oberfläche des thermoplastischen Bandes erzeugt, dessen Frequenz im hydrodynamischen Resonanzbereich des plastischen Materials liegt. In der Praxis soll die Frequenz der Rasterung ungefähr in einem Bereich der 1,5 bis 2,7-fachen Dicke des thermoplastischen Films liegen. Ist die Dicke des Films geringer als 2 Mikron, so soll die Frequenz vorzugsweise das ca. 1,5 bis 5-fache der Filmdicke betragen. Vorzugsweise wird eine gleichzeitige Filmbelichtung und Rasterung durchgeführt, da dann eine stärkere Trägermodulation erfolgt als bei aufeinander folgenden Vorgängen. Es kann Jedoch jedes Betriebsverfahren durchgeführt werden, das ein Muster erzeugt, bei dem die resultierenden Oberflächendeformationen aus einer periodischen oder sinusförmigen Trägerwelle bestehen, die ungefähr die Resonanzfrequenz des thermoplastischen Materials hat und mit der Information des aufzuzeichnenden Originals amplitudenmoduliert ist.

Nachdem das gerasterte Ladungsmuster auf dem fotoleitfähigen Band erzeugt ist, wird dieses unter einem elektrischen Widerstandsheizer 23 vorbeigeführt, der es auf die Schwelltemperatur bringt, bei der die elektrischen Felder der Ladungen des latenten Bildes eine Deformation in bildmäßiger Verteilung bewirken. Das deformierte Band wird dann über eine Anzahl FUhrungsrollen 24 und 25 geführt, die eine Kühlschleife ausreichender Länge bilden, so daß das thermoplastische Material wieder aushärten kann. Danach wird es auf die Aufwickelrolle 12 geführt, auf der es dann zur Auswertung der aufgezeichneten Informationen "ur Verfügung steht. Eine Auswertevorrichtung zur Wiedergewinnung der Originalinformationen von dem deformierten Phasenobjekt ist in Fig. 1 dargestellt. Das mit dem Bild versehene thermoplastische Material 10 wird zu-

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nächst in einer Bildebene direkt vor einer Lichtquelle 30 befestigt. Die Lichtquelle hat ein Gehäuse 29, in dem eine Quelle für stark kohärentes, polarisiertes Licht angeordnet ist, beispielsweise ein Laser (nicht dargestellt), der das Licht durch eine Sammellinse 31 auf die Rückseite des Phasenobjekts strahlt. Die ebene Wellenfront des Lichtes verläuft durch das Phasenobjekt hindurch normal zur Bildebene, und das Licht wird durch die mit den Informationen modulierten Oberflächendeformationen gebeugt. Das Licht gelangt dann durch eine Projektionsoptik 35, so daß das räumliche Spektrum der Oberflächendeformationen in der hinteren Brennebene der Optik abgebildet wird. Entspricht die Bildmodulation zum Beispiel einem Originalbild mit gleichmäßigem Hintergrund, so wird der sinusförmige Träger mit konstanter Amplitude abgebildet. Das modulierende Signal erzeugt jedoch im allgemeinen eine Änderung der Amplitude der Trägerwelle entsprechend den Änderungen der optischen Dichte der Originalinformation, so daß eine gewisse Signalinformation in dem räumlichen Spektrum enthalten ist.

Wie von Suzuki vorgeschlagen wurde, kann ein räumliches Filter in der Brennebene einer Optik zur Demodulation des die Originalinformationen enthaltenden Signals verwendet werden. Das von Suzuki vorgeschlagene Filter besteht aus einer undurchsichtigen Maske mit einer durchlässigen Öffnung, die so eingestellt ist, daß die erste BeugungsOrdnung der Rasterfrequenz durchgelassen wird, während alle anderen Frequenzen blockiert werden. Wie jedoch bereits ausgeführt wurde, ist diese Anordnung relativ unwirksam, da ein großer Anteil der von der Lichtquelle gelieferten Energie durch das Filter blockiert wird. Daher ist die Intensität des mit dieser Anordnung· rückgewonnenen Bildes relativ gering.

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Ein räumliches Filter 40 ist in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in der hinteren Brennebene der Optik 35 angeordnet. Das Filter hat in einer dünnen, undurchsichtigen Maske 41 zwei durchlässige öffnungen 42. Die Maske ist so angeordnet, daß die Mitte der beiden öffnungen auf einer gemeinsamen Linie liegt, die durch die optische Achse des Systems verläuft und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Deformationen 45 des Phasenobjekts liegt. Die öffnungen sind jeweils auf eine Beugungsordnung der Raster- oder Trägerfrequenz abgestimmt und so groß, daß die modulierten Seitenbänder der Originalinformation dieser Beugungsordnungen durchgelassen werden. Es kann jede Beugungsordnung verwendet werden, vorzugsweise sind dies die beiden ersten Beugungsordnungen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch jede höhere als die erste Beugungsordnung ohne Einschränkung der Erfindung angewendet werden kann.

In Fig. 1 ist eine Phasenplatte 43 im optischen Weg einer der Beugungsordnungen nahe der undurchsichtigen Maske angeordnet. Unter einer Phasenplatte soll jede Vorrichtung verstanden werden, die die Polarisationsebene eines Lichtstrahls der hier verwendeten Art dreht. Die Phasenplatte kann die Form einer "Halbwellenplatte" haben und aus dünnen Platten doppelt brechenden Materials bestehen, beispielsweise aus Calcit, Quarz, Mica o.a., wobei diese Platten so behandelt sind, daß ihre Hauptachsen unter einem Winkel gegenüber der Polarisationsebene angeordnet sind, der eine Drehung der Orientierung des durchgelassenen polarisierten Lichtes bewirkt. Die Phasenplatte 43 kann auch aus einem Material bestehen, das eine sog. "optische Aktivität" zeigt, d.h. das die Polarisationsebene des durchgelassenen Lichtes durch eine molekulare Twist-Struktur dreht. Beispiele solcher optisch aktiven Materialien sind Zucker, Zuckerlösung, Quarz, Natriumchlorat oder jedes andere Material, das eine Drehung 209826/0854

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der Polarisationsebene des Lichtes abhängig von seiner Dicke bewirkt. Ferner fallen unter diese Bezeichnung auch bekannte Prismen- und Spiegelsysteme, die eine Drehung der Polarisationsebene des Lichtes bewirken.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung werden die Lichtstrahlen der ersten beiden Beugungsordnungen mit der Projektionsoptik 35 durch das Filter 40 auf eine Abtastebene 50 projiziert. Der Polarisationszustand eines jeden Lichtstrahls ist schematisch durch Pfeile dargestellt, wobei die Strahlenwege etwas vergrößert gezeigt sind, um die Funktion der Anordnung zu verdeutlichen. Das durch das Phasenobjekt 10 fallende Licht wird durch das Raster 45 gebeugt, jedoch bleibt der Polarisationszustand der gebeugten Strahlen gegenüber demjenigen des von der Quelle 30 abgegebenen Lichtes unverändert. Ähnlich bleibt der Polarisationszustand des gebeugten Lichtes unverändert, wenn es durch das Auswertesystem geleitet wird, mit Ausnahme des Lichtes,das durch die Phasenplatte 43 fällt, die so eingestellt ist, daß bei einem der gebeugten Lichtstrahlen eine Phasendrehung von 90° erzeugt wird.

Wird das Licht durch eine Maske mit zwei durchlässigen Öffnungen geleitet, so werden zwei gesonderte Lichtwellenfronten erzeugt, die in einer Betrachtungsebene einander überlagert sind. Auf diese Weise werden infolge der Interferenz zwischen den beiden Lichtwellen helle und dunkle Bänder oder Streifen erzeugt (diese Erscheinung wurde erstmals von Young festgestellt und von Jenkins und White in Fundamentals of Optics, 3. Auflage, Seite 234, beschrieben). Bestünde das Filter 40 in einfacher Weise aus einer Maske mit zwei durchlässigen öffnungen, die auf die ersten Beugungsordnungen der Rasterfrequenz abgestimmt sind, so wäre in der Abtaatebene gleichfalls eine sichtbare Darstellung heller und dunkler Streifen zu erkennen.

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In Fig. 5 ist ein Phasenobjekt 10 dargestellt, dessen Trägerwelle 45 durch ein Signal 48 amplitudenmoduliert ist. Das Signal hat eine theoretische Breite d und ist stark vergrößert und verzerrt dargestellt, um es besser erläutern zu können. Direkt unter dem Phasenobjekt 10 ist eine grafische Darstellung einer Anzahl Abtastbilder vorgesehen, die mit der vorstehend beschriebenen Auswerteanordnung bei verschiedenen Filteranordnungen erzielbar sind. Die Bildintensität I ist in Abhängigkeit von der Position des Bildes in der Ebene χ dargestellt. Das durch die Kurve 62 gezeigte Abtastbild entspricht der Leistung des Systems bei einem Filter mit zwei durchlässigen öffnungen, die auf die erste BeugungsOrdnung abgestimmt sind. Es sei bemerkt, daß die Intensität des Ausgangssignals zwar relativ hoch ist, die darin enthaltenen Informationen sind jedoch nicht klar unterscheidbar, da sie aus den hellen und dunklen Streifen nicht ausgesondert werden können.

Zum Vergleich ist das mit demselben Originalbild erzeugte Ausgangsbild für eine Maske mit einer einzigen öffnung dargestellt, wie sie von Suzuki beschrieben ist. Die entsprechende Kurve 60 ist derjenigen der Doppelöffnungsmaske in Fig. 5 überlagert. Ein Vergleich der beiden Ausgangssignale zeigt, daß ein Filter mit einer Öffnung das Eingangssignal aus einer periodischen Trägerwelle heraus demoduliert, wobei die sichtbaren Interferenzstreifen des Doppelöffnungsfilters vermieden werden. Jedoch ist die Intensität des abgegebenen Bildes bei einem Filter mit einer öffnung relativ gering, verglichen mit derjenigen des Doppelöffnungsfilters.

Ein drittes Ausgangssignal 61 ist gleichfalls in Fig. 5 dargestellt und entspricht der Auswertung mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Filter 40. Das Ausgangssignal 61 besteht aus den beiden überlagerten Lichtstrahlen der

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ersten Beugungsordnungen, deren Amplitude eine räumlich modulierte Funktion der Eingangsinformation ist. Durch Drehung des Polarisationszustandes einer der Beugungslichtstrahlen in oben beschriebener Weise derart, daß die Polarisationszustände der beiden Strahlen in der Abtastebene orthogonal sind, wird das hochfrequente Interferenzmuster vermieden, das normalerweise in der Abtastebene auftritt, wenn zwei kohärente Lichtstrahlen einander Überlagert werden. Wird ein orthogonaler Polarisationszustand der beiden Lichtstrahlen der ersten BeugungsOrdnungen in der Abtastebene erzeugt, so werden also die sichtbaren sinusförmigen Intensitätsänderungen der Interferenzen vermieden. Das Filter erzeugt daher ein Intensitätsmuster in der Abtastebene, das die doppelte Intensität des Lichtstrahls erster Ordnung hat, während gleichzeitig die "trägerartigen" dunklen und hellen Streifen des Doppelöffnungsfilters vermieden werden. Aus einem Vergleich der drei in Fig. 5 gezeigten Signale ergibt sich, daß die Gesamtausbeute eines Systems mit einem Filter 40 nach der Erfindung die doppelte Wirkung wie ein ähnliches System mit einem Filter mit einer Öffnung hat und frei von jeglichen Interferenzmustern ist, die normalerweise bei einem Doppelöffnungsfilter auftreten.

In den Fig. 3 und 4 sind weitere Anordnungen zur Rückgewinnung eines Phasenbildes dargestellt. Eine Quelle kohärenten polarisierten Lichtes 30 der beschriebenen Art ist in einer Lage gegenüber der optischen Mittellinie des Auswertesystems versetzt angeordnet. Das von ihr erzeugte Licht fällt auf einen Strahlenteiler 90, mit dem es in eine Richtung normal zur deformierten Oberfläche der thermoplastischen Schicht 10 geleitet wird. Das Licht wird durch die sinusförmigen Oberflächendeformationen 45, die mit dem Informationssignal moduliert sind, gebeugt und zur Projektionsoptik 35 reflektiert. Bei dieser 209826/0854

Ausführungsform wird zwar ein Strahlenteiler verwendet, an seiner Stelle kann jedoch auch ein Spiegel vorgesehen sein, wenn dieser ausreichend klein ist, um das reflektierte und gebeugte Licht ohne Störung in Richtung zur Projektionsoptik vorbeizulassen. Die gebeugten Lichtstrahlen werden auf einen Fleck oder einen Punkt in der Brennebene der Optik projiziert. Ein räumliches Filter, das auf die ersten Beugungsordnungen der Rasterfrequenz abgestimmt ist, ist ungefähr in der Brennebene angeordnet und läßt das Seitenbandsignal der ersten BeugungsOrdnungen auf die Abtastebene 50 in oben beschriebener Weise durch.

Bei dieser zweiten Ausführungsform sind zwei Phasenplatten oder Drehelemente 43 und 44 vorgesehen, die jeweils im optischen Weg einer Beugungsordnung an einer der öffnungen angeordnet sind. Die Pfeile zeigen wieder die Polarisationsebene durch Darstellung der Orientierung des "elektrischen Vektors" der elektromagnetischen Strahlung, während die Punkte anzeigen, daß die Polarisationsebene senkrecht zur Zeichenebene liegt. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Phasendreher so aufeinander abgestimmt, daß jeder die Polarisationsebene des durchgelassenen Lichtes um 45° in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des anderen Phasendrehers dreht, wodurch die überlagerten Lichtstrahlen orthogonale Polarisationsebenen haben, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, ist auf diese jedoch nicht beschränkt. Die Phasendreher oder Phasenplatten müssen nicht an der Maske angeordnet sein, sondern sie können an jedem Punkt des Auswertesystems längs dessen optischer Achse den Beugungsstrahlen zwischen den Bildebenen, d.h. zwischen der Ebene des Aufzeichnungsträgers und der Abtastebene, zugeordnet sein. Ferner kann es günstig sein, 209826/0854

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eine Halbwellen-Phasenplatte in einem Beugungsstrahl vorzusehen, während eine Blindoptik in dem anderen angeordnet
ist, die das durch sie fallende Licht um einen Betrag verzögert, der demjenigen der Phasenplatte entspricht, jedoch den Polarisationszustand nicht ändert. Solche Abänderungen werden durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   Räumliches Filter zur Umwandlung eines durch kohärentes Licht bestrahlten Phasenbildes mit Oberflächendeformationen entsprechend einer periodischen Trägerwelle und einem amplitudenmodulierenden Informationssignal in ein Intensitätsbild in einem Lese- oder Abtastsystem für Phasenobjekte, dadurch gekennzeichnet, daß eine undurchsichtige Maske (41) mit zwei Öffnungen (42) versehen 1st, die jeweils auf eine Beugungsordnung der Trägerwellenfrequenz zentrierbar sind und eine das Spektrum dieser Beugungsordnung durchlassende Größe aufweisen, und daß mindestens einer Öffnung (42) eine Vorrichtung (43) zur Drehung der Polarisationsebene des durchgelassenen Lichtes zugeordnet ist, die in der Abtastebene (50) eine orthogonale Eigenschaft der beiden gebeugten Lichtstrahlen zueinander zur Folge hat.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen (42) auf die ersten beiden Beugungsordnungen der Trägerwellenfrequenz zentrierbar sind.
3. 3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (43) zur Drehung der Polarisationsebene eine an einer Öffnung (42) angeordnete Halbwellenplatte ist.
4. 4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der anderen Öffnung (42) ein das durch diese Öffnung (42) durchgelassene Licht verzögerndes Element zugeordnet ist, das eine Verzögerung erzeugt, die derjenigen der Halbwellenplatte gleich ist.

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5. 5. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (43) zur Drehung der Polarisationsebene eine Drehung der Polarisationsebene des durch eine der Öffnungen (42) durchgelassenen Lichtes gegenüber der Polarisationsebene des durch die andere Öffnung (42) durchgelassenen Lichtes um 90° bewirkt.
6. 6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung (43) zur Drehung der Polarisationsebene ein optisch aktives Material im optischen Weg eines der gebeugten Lichtstrahlen angeordnet ist.
7. 7. Lese- oder Abtastsystem für Phasenobjekte mit einem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildeten räumlichen Filter, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Haltung des Phasenobjekts (10) mit der phasenmäßig deformierten Fläche normal zu dem von einer Lichtquelle (30) abgegebenen kohärenten Licht vorgesehen ist und daß eine Optik (35) das mit dem Phasenobjekt (10) gebeugte Licht in ihre hintere Brennebene projiziert, in der das räumliche Filter (40) angeordnet ist.

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