DE2161778C3 - Verfahren und Einrichtung zum Speichern graphischer Daten in Form von Hologrammen - Google Patents

Description

gewühlten Hologramms der Referenzstrahl mittels eines von einem Schrittschaltmotor (14) gedrehten Prismas (13) in die zugehörige Winkelstellung abgelenkt und auf den Hologrammträger (I) Ziirtickticspicgelt wird.

5 Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Wiedergabeivferenzstnihl das Hologramm auMie Pholokalhodc einer hinter dem Hologrammträger < I) ani'cordnclen Bildaufnahmeröhre projiziert, die mit einem Fernsehempfänger (17) verbunden ist, auf welchem die holographisch gespeicherte Aufzeichnung erscheint (Fig. 2, 3).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiedergabereferenzstrahl das Hologramm auf ein hinter dem Hologrammträger (1) angeordnetes lichtempfindliches Papier (44) projiziert (Fig. 4).

7. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet." daß bei der Aufzeichnung der _| sich gegenüber den Hologramm- und Objektträgern (1. 38) auf einem Kegel bewegende Referenzstrahl /unächst koaxial zum Objektstrahl und auf der anderen Seile des Hologrammträgers verlaufend in eine mit Prismen (54, 55) ausgestaltete DrehvorridituiH (52. 53) eintritt, die um tue Objeklstrahlacli'ie drehbai ist und den Referen/-strahl derart ablenkt, daß er exzentrisch schwenkbar über eine Umlenkeinrichlung (49, 50) schräg auf den Hologrammträger (I) auftrifft (F i g. 6|

8. Einrichtung nach Anspruch 7, !adurch gekennzeichnet, daß der Hologrammträger (1) an einer in der Drehvorrichtung (56—60) für den Referenzdrehstrahl drehbaren Platte (63)befestigt ist, die relativ zum Objeklstrahl über ein Ausgleichsgetriebe (64 66) festgehalten ist (Fig. 7).

9. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hologrammträger (1) in einer Drehvorrichtung (3) -32) und der Objektträger in einer weiteren Drehvorrichtung (67, 68) bei feststehendem Referenzstrahl um jeweils gleiche Winkelbeträge drehbar sind (Fig. 8).

10. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektträger (38) fest steht, der Hologrammträger (1) drehbar ist und daß zwischen Objekt- und Hologrammträger ein Wollaston-Prisma (69) in einer Prismendrehvorrichtung (70) angeordnet ist, in der dieses um jeweils den halben Winkel drehbar ist, um den der Hologrammträger(1) drehbar ist (Fig. 9).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Speichern graphischer Daten wie Unterschriften, gedruckte, maschinengeschriebene oder

handschriftliche Belege, Skizzen, Zeichnungen oder Scheibe hat, und daß eine Adre«sen.stcuerung(18) 6o Graphiken in Form von Hologrammen und befaßt

zur Auswahl eines gegebenen Hologramms auf "einem gegebenen Hologrammtrager dessen Abszissen- und Ordinatcnadressc sowie eine Adresse für die Winkelstellung des Wicdergabcreferenzstrahles auf dem von ihm beschriebenen Kegel angibt (F i g. 3).

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe eines aussieh mit der Aufgabe, eine vorgegebene graphische Vorlage aus einer sehr großen Zahl solcher Daten, die in Gruppen auf einem Vielfach von Hologrammträgern gespeichert sind, auszuwählen. Bekanntlich kann man mit der holographischen Technik ein beliebiges Objekt aufzeichnen, indem man auf einer Pholoplaüe oder einem anderen lichtempfindlichen Träger den von diesem Objekt gebeuj:-

SäsJf.

(cn Lichtstrahl oder Objektstrahl und einen Referenzlichtstrahl zur Interferenz bringt, wobei beide Lichtstrahlen von der gleichen Quelle für koJiflrenlcs Licht iiiisgehen müssen, Zur Erzeugung des Objektstrahies sind mehrere Methoden anwendbar: '

bei der einfachen Holographie wird die ßetigungsfunktion von Huyghens-Fresnel benutzt; '

bei der Fourier-Holographie wird die Fourier-

Transformierte der Durchlässigkeits-oder Trans- ^l& parenzfunktion F{x,y) des Objekles benutzt, die mit Hilfe eines Linsensystems gewonnen wird; lerner kann man eine transformierte Funktion der Durch.assigkeitsfunktion des Objektes m"t Hilfe einer beliebigen optischen Anordnung ein- '⁵ setzen ^b

Gegeben sei nun etn Objekt P (Fig.!)- Seine Beugiinßsfunkiion ir der Nachbarschaft des Punktes M Hißt sich folgendermaßen schreiben

</(£, η) - \u\· a¹ ' 'OM-u ;

Für alle diese Fälle sei zundchsi U(S,I₁) die Funktion, weiche die vom Objekt ausgehende Lichtquelle in der Ebene ξO η darstellt, bei der es sich um die Ebene der lichtempfindlichen Platte handelt.

Ferner sei Κ(ξ,η) die als eben vorausirespi te RpCp renzwelle; M sei ein DurchstoßpunkU^EbeL und Έ der Einheitsvektor auf der Normalen zur Referenzweile. Die Phasendifferenz Φ zwischen der Ebene ξ O₁, und der Referenzwellenebene wird durch folgende Gleichung (Fig. I) beschrieben:

20 hierin ist u der Einheitsvektor der Richtung Die Beugungsfunk;ion in der Ebene ξθη lautet;

U(Z,η) =} κ[ξ,η).

_ ''^lxyl

Hierbei bedeutety"die Auf&ummierung über alle

^Pu"£^{le 1}I ,^{der Ebene} ^: „ ■ ^ , . , ^U{lll) kann entweder eine Founcr-Transiorm.erle

^sei" °^{der eine} ¥^ieSf? Beugungsfunktion,

Die Summe des Objektstrahles und des Referenz-Strahles gibt bei phutographischer Aufzeichnung folgende Durchlässigkeitsfunktion auf der belichteten Platte:

Κ ψ * «ftl ^Konstante· ^{die V}°" ^d&

fotoplatte abhangt.

, Setzt man voraus, daß K(A₇) » ϋ(ί,η) ist, dann

^{kann man schreiben}

₂₅

Φ=τ = ~

Die Funktion der ebenen Referenzwelle relativ zur ^{und da KK}* ^{=|/<|2 ist}' ^{erhäIt man}
Ebene fO// lautet:

,„

Auf der beichteten Photoplatte mit der Durchlässigkeitsfunktion Ι(ξ,η) erhält man durch Belichtung >.iit der Referenzwelle

Während der erste Term des zweiten Gliedes dieser ρ = q ergibt den Fäll, in welchem man eine einzige

Gleichung einen direkt übertragenen Tei; der Referenz- Durchlässigkeitsfunktion hat und die Funktion

welle darstellt, stellt der dritte Term eine Beugungs- ϋ_ρ(ξ,η) wieder gebildet wird. Ist aber ρ φ q. dann

funktion in einer Richtung dar, weiche durch 2 sin Θ 45 treten Terme folgender Art auf:
bestimmt ist. Es gilt nämlich

r/ _{(ί n}\ .-.^— _u (t „\

Lediglich der zweite Term ''ieser Gleichung, in ^Ä° ^Da welchem man wieder die Beugungsfunktion des Ob-

jektes findet, ist von interesse und gestattet es, das ^

Objekt wieder vollständig darzustellen.

Setzt man nun voraus, daß auf der deichen Photo- „1 _JP *■ ? , . _{n L} ·,

platte ι, Durchlässigkeitsfunktionen überlagert sind, ^{55 lst}' ^{kann man den ferm 5} folgendermaßen schreiben:

welche jeweils folgenden Referenzwellen entsprechen:

—11 )(2.7//j

Il

f — f Il

ρ ' **O

und setzt man weiter voraus, daß man auf diese η Durchlässigkeitsfunktionen enthaltende Platte die Welle K,(i,r/) aufbringt, dann erhält man

I „(ξ,?,) ΚΛξ,,,γ, wobd man k_pq ~k'_q-k_p setzt (Fig. 1).

Beleuchtet man nun mit der durch fV_q gekennzeichneten Wellenfront die mit Hilfe von k'_p aufgezeichnete Funktion in der Nähe des Punktes M, dann erhält man nicht die durch Vektor up gekennzeichnete Funktion w„, sondern eine Funktion u_n,

welche gekennzeichnet ist durch i7, + k^_r Mit anderen Worten: Die in der Nähe des Punktes M registrierte Funktion befindet sich nicht mehr in der Richtung iT_r, wie bei der Aufnahme« sondern in einer Richtung u, + Kr

Bei der Aufnahme ist es erforderlich, die verschiedenen Referenzlichtstrahlen in ausreichendem Winkelabstand zu wählen, um k~ hinreichend groß zu machen, damit das Bild, welches der Aufnahme mit dem Strah! der Richtung IT₁, entspricht, nicht in die Aufnahme mit dem Strahl der Richtung k"_tJ eingreift. Im Sonderfall, wo sich die verschiedenen /t-Vektorcn auf einem Konus mit einer zur ξ Ο //-Ebene senkrechten Achse befinden, liegt k~£_H parallel zu SOi₁ und bestimmt den Objektfeldwinkel. Dies bedeutet, daß man den Referenzlichtstrahl auf dem Konus jeweils um einen Winkel drehen muß, der mindestens gleich dem Objektfeldwinkel ist, damit bei der Wiedergabe keine überdeckung auftritt.

Aus diesen Ausführungen ist zu erkennen, daß /wei überlagerte Hologramme, die zwei Durchlässigkeitsfunktionen h\(x,y) und F₂(t,y) entsprechen, bei der Wiedergabe getrennt werden können, wenn das erste Hologramm mU einem Referenzlichtstrahl der Richtung K₁, gelesen wird und das zweite Hologramm mit einem Referenzlichtstrah! der Ric'.;ung k"_H. wobei k"_p und k"_q jeweils die Richtungen der Refercn/Iichtstrahlen bei der Aufzeichnung v/arcn.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe geht die Erfindung von einem Verfahren /um Speichern graphischer Daten in Form von Hologrammen aus. die sich auf c-nern Vielfach von Hologrammtrygern beeiden, wobei auf jedem Hologrammträger eine Gruppe von Hologrammen überlagert aufgezeichnet ist. von denen jedes durch Interferenz /wischen einem Objektstrahl kohärenten lichtes einer bestimmten Frequenz, der ein transparentes Objekt, auf dem sich eine graphische Darstellung befindet, senkrecht durch läuft, und einem Auf/cichniingsrefcren/striihl kohärenten Lichtes der gleichen Frequenz entsteht, welcher eine Vielzahl diskreter Scitcnwinkclstclliingcn einnehmen kann, die auf einem Kegel liegen, dessen Achse mit dem Objektstrahl zusammenfällt. Erfindungsgemäß steht bei der Aufzeichnung der Hologiammträgcr gegenüber dein Objekt fest, und der Referenzstrahl beschreibt gegenüber der von Objektträger und Hologrammträger gebildeten f-.inhcil einen Kegel Bei der Wiedergabe wird das Vielfach von Hologrammträgern in Form einer /wci-Konrdmatcn-Matrix angeordnet, und cm auf einem gegebenen Hologrammträger aufgc/cichneics Hologramm wird von einem Wiedcrgabcrefercn/sirahl belichtet, der auf einem Kegel, dessen Achse mn der Senkrechten auf den Hologrammlrügcr /ii.sanimcnfallt. eine aus einer Vielzahl gegebener diskreter Scilcnwinkclstcllungcn ausgewählte Winkelstellung einnimmt, die über eine Adressenstcucrung eingestellt wird.

Zugriff zu einem Hologramm ist also durch drei Adressen definiert; zwei kartesische oder Polarkoordinalcn definieren in der Matrix den Platz, des Hologrammträgcrs, der das gesuchte Hologramm enthält, und ein Winkel definiert das gesuchte Hologramm unter allen Hologrammen, die auf ein und demselben Träger aufgezeichnet sind,

Es ist bekannt, daß man eine Vielzahl von Hologrammen auf ein und demselben Triiger aufzeichnen kann, indem man ihn nach jeder Aufnahme in bezug auf die feststehenden Objekt- bzw. Referenzstrahlen um einen gewissen Betrag dreht. Die bekannte Äufnahmecinrichtung besteht aus einem fest stehenden Objektträger, feststehenden Objekt- bzw. Refsrcn/-strahlen und einer Vorrichtung, mittels deren der 5 Hologrammlräger um eine Achse gedreht werden kann in eine Vielzahl von diskreten Winkcislellungcn. Auch in der Wiedcgabceinrichtung dreht sich der Hologrammträger und kann eine Vielzahl von diskreten Winkelsteliungen mit Bezug auf einen festen ίο Referenzstrahl einnehmen. Nun ist es nicht das gleiche, ob der Refercnzstrahl oder der Hologramm' träger gedreht wird. Wenn bei der Aufzeichnung der Referenzstrahl feststeht und bei jedem Objekt wechsel nur der Hologrammträger gedreht wird, dann erleiden bei der Wiedergabe zwei Bilder aufeinanderfolgender Objekte in der Bildebene eine Winkeldrchung gleich der bei der Aufzeichnung vorgenommenen Drehung des Hologrammträgers von einem Objekt zum nächsten. Nimmt man z. B. an, daß es sich bei den auf den gleichen Hologrammträger aufgezeichneten Objekten um 60 aufeinanderfolgende Seiten eines Buc! - handelt und daß bei der Aufnahme von einer Seite zur nächsten der Hologrammlräger um 6 gedreht wurde, so wird man beobachten, daß, wenn die erste Sci'lauf einem Bildschirm mit horizontalen Linien gelesen wurde, die Zeilen dar nächsten Seite 6 geneigt /ur Horizontalen stehen.

Daraus folgt, daß Objektträger und Hologr»»mm träger zugleich gedreht werden müssen, wenn ihu Bilder bei der Wiedergabe al!e dieselbe Winkclstt lung haben oder, anders ausgedrückt, auf ein fesu Koordinatensystem bezogen sein sollen. In Anbi trachl der großen Anzahl von Objekten, die gegebener falls nacheinander auf den Objektträger aufgt-brai! werden müssen, wie ζ B. die aufeinanderfolgend,. Bilder eines Filmes, ist es vorteilhaft, den Objcklträ> < feststehend zu lassen und slatt seiner ein virluelk Bild des reellen Objektes durch ein optisches SysU-r· drehen zu lassen.

T ^richt"ng zum Speiche > : ^{dle in} Ρ°™ von HologVamim , · ^{von Hol}°grammträgcrn auf_t<

"Ι? "Ι? ^άΛ ^{mr D}««*nihnini des crf π Ä YfÄ«? >^slimm< ί daduru Τ""' ^u?^u"^ic "oiograrnmt rager auf eint· t , ^^rcisscnc|be angeordnet sind deren Ach,

l,r! h ht^SlimmtCn _L ^Richlunß P^arailel »· «ch selb AH "'^C? ^ISt· ^W05? ,^jeder »o'osrammirä Adresse fur seinen radialen Abstand und eine

ST^'"¹?^{1 SlellUn rd} ShS"

eiteS

r^{g ZUr AusWanl cilles} gegchcnc·.. ^S A^d'f ^Cinem Begebenen Hologramm /™Ζ ?^{Wic cinc} Adresse iür d,c t- ^Wlcdcr8«l>erefercnzslrahlcs· auf

können H Γμ i^{SChriCbcnCn Ke}8^{el an}ß^ibl· Statt dessen 2 ^^c "»'oß^mmträger auch auf einer rcchl-

uonE RiTf^{C iln}*^cordn« «in, die in zwei orthogonalen Richtungen verschiebbar ist wobei icder

turA, f^h.^{Clbe hal} "^{nd dic} Adrwsensteuc- Z^ η 'ι^CS K^c8^ebcnc" Hologrammcs auf olt " ^Hol°8™niniirager dessen Abszissend.^Pc W nM fTi ^rCSSC, ^{S0Wic wiedcr cinc} Adresse für auf d^ von Ä ^^Mcrtwankta «5 au dem von ihm beschriebenen Kegel angibt.

der WieS h^ng'^{dCS Wicder}^firenzstmhlc.s bei die/uüS«^ⁱⁿL^CSi^au,^ll^gewfililten Hoioßramms in die zugehörige Winkelstellung kann mittels eines von

einem Schrittschaltmotor gedrehten Prismas geschehen, welches den Referenzstrahl ablenkt und auf den Hologrammträger zurückspiegelt.

Um die im ausgewählten Hologramm gespeicherte Information sichtbar zu machen, bann der Wiedergabereferenzstrah! das Hologramm auf die Photokathode einer hinter dem Hologrammträger angeordneten Bildaufnahmeröhre projizieren, die mit einem Oszilloskop verbunden ist, auf welchem dann die holographisch gespeicherte Aufzeichnung erscheint, oder der Wiedergabereferenzstrahl projiziert das Hologramm auf ein lichtempfindliches Papier.

Bei der Aufzeichnung kann der sich gegenüber den Hologramm- und Objektträgern auf einem Kegel ^bewegende Referenzstrahl zunächst koaxial /um Objeklsirahl und auf der anderen Seite des Hologrammträgers geführt und in cine mil Prismen ausgestattete Drehvorrichtung eingespiegelt werden, die um die Objektstrahiachsc drehbar ist und ihn derart ablenkt, daß er exzentrisch schwenkbar über eine Umlcnkeinnchtung schräg auf den Hologrammträger auftrifft

Gemäß einer anderen Ausflihrungsform der Erfindung kann der Hologrammträger an einer in der Drehvorrichtung für den Referenzdrehstrahl drehbaren Platte befestigt sein, die relativ zum Objektstrahl über ein Ausgleichsgetriebe festgehalten wird.

In einer weiteren Ausführungsform der crfindungsgcmäßcn Einrichtung sind der Hologratntnträger in einer Drehvorrichtung und der Objektträger in einer weiteren Drehvorrichtung bei feststehendem Referenz-Strahl um jeweils gleiche Winkclbcträge drehbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht der Objektträger fest, während der Hologrammträger drehbar ist, und zwischen Objekt- und Hologrammträger ist ein Wollaston-Prismu in einer Prismendreh vorrichtung angeordnet, in der dieses um jeweils den halben Winkel drehbar ist, um den der Hologrammträger drehbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung an mehreren Beispielen von Einrichtungen zum Speichern und Lesen graphischer Daten in Form von Hologrammen erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g ! eine geometrische Skizze zur Erklärung der mathematischen Ableitung in der Beschreibungscinleitung,

F ι g. 2 eine erste Ausführungsform einer Einrichtung für Auswahl und Lesen von Hologrammen,

I ι g Ti eine /weite Ausführungsform einer solchen Einrichtung,

F i g 4 eine dritte Ausführungsform für Auswahl, Lesen und Aufzeichnen der gelesenen Hologramme auf Photopapier.

F i g. 5 eine bekannte Einrichtung zur Herstellung von Hologrammen,

Fig. 6 eine Einrichtung zur holographischen Datenaufzeichnung, bei der Objekt- und Hologrammträger fest stehen und der Refercnzslrahl einen Kegel beschreibt,

F i g. 7 eine Einrichtung zur holographischen Datenaufzeichnung, bei der der Objektträger fest steht, der Referenzlichtstrahl einen Kegel beschreibt und der an sich bewegliche Hologrammträger über ein Ausgleichsgetriebe drehfesl gehalten ist,

F i g. 8 eine Einrichtung zur holographischen Datenaufzeichnung, bei der der ReferenzJichtstrahl fest steht und Objekt- und Hologrammträger drehbar sind,

F i g. 9 eine Einrichtung zur holographischen Da-

tonaufzeichnung, bei der der Referenzlichtstrahl und der Objektträger fest stehen, der Hologrammträger drehbar ist und ein Wollaston-Prisma eine virtuelle Drehung des Objektträgers ermöglicht. Bei der in F ί g. 2 gezeigten Einrichtung sind Photoplatten I, die jeweils eine Vielzahl von Hologrammen tragen, in Aussparungen 3 einer Kreisscheibc 2 untergebracht. Die Kreisscheibe wird von einem Motor 5 um eine Welle 4 gedreht. Der Motor 5

to sitzt auf einem beweglichen Chassis 6, das auf Schienen 7, T gleiten kann, die auf einem festen Gehäuse 8 befestigt sind. Ein am Gehäuse befestigter Motor 9 ermöglicht eine Verschiebung des Chassis auf den Schienen. Die Motoren 5 und 9 sind Schrittschalt-

oder Servomotoren. Diese Motoren empfangen von einem Adressenregister 18, das sich durch ein Steuertastcnfcld 19 stellen laßt, eine Winkeladresse, welche den Motor 5 steuert, sowie eine Abstandsadressc, welche den Motor 9 steuert. Die von den Einheiten

18 und 19 gebildete Steuereinrichtung ermöglicht es so. eine Platte I mit gegebenen Adressen unter einen Lascriichtstrah! zu bringen.

Mit 10 ist ein Helium- und Ncon-Lascr mit einer Leistung von I mW bezeichnet, welcher den Refc-

2s rcnzlichtstrahl 'icfert. Dieser Lichtstrahl durchläuft auf horizontalem Wege ein afokales Fernrohr 11 und fallt dann in ein Umlcnkprisma 12, welches ihn senkrecht ablenkt. Der Lichtstrahl fallt dann auf ein drehbares Ablenkprisma 13, das ihn einen Kegel beschrci-

ben läßt Das Ablcnkprisma läßt sich mit Hilfe eines Motors 14 drehen, der vom Adicssenregister 18 die Winkeladresse _υ eines Hologramms auf der Scheibe erhält. Der Lichtstrahl durchsetzt eine ein Hologrammvielfach tragende Photoplatte 1 und dann ein

Objektiv 15. Hinter diesem Objektiv befinden sich in einem Gehäuse 16 eine Bildaufnahmeröhre, ζ Β ein Vidicon. Die Photokathode des V id icons befindet sich in der Ebene, die in bezug auf das Objektiv 15 der ursprünglichen ObjckJebcne bei der Aufnahme

zugeordnet ist.

Das Vidicon besitzt Ablastkrcisc und ist mit eini'tu Fernsehempfanger 17 verbunden, auf dessen BiM schirm die graphische Datenaufzeichnung abgebildet wird.

'n Fig. 3 bezeichnen die Referenznummern I. 3 und 10 bis 19 die gleichen Bauteile wie bei der Ausflihrungsform in F i g. 2 Die Scheibe 22 ist aber nicht kreisförmig wie die Scheibe 2, sondern rechteckig UfK führt keine Rotations- und Translations-

bewegung lus, sondern läßt sich über Motoren TS und 29 in zwei zueinander senkrechten Translationsbcwegungen verschieben. Das Adresserircgister 18 steuert die Positionierung dieser Motoren, welche ihrerseits die Lage der Scheibe 22 mit Hilfe von Seil-

zügen 21 und 23 einstellen.

Bei Ausflihrungsform der Einrichtung nach F i g. 4 bezeichnen die Bezugsziffern 1, 3, 11 bis 15, 18 und 19 die gleichen Elemente wie in Fig. 3. Die Fernseheinrichtung 16 und 17 ist aber durch ein

lichtempfindliches Papier 44 ersetzt, auf dem sich eine Photokopie einer im Wiedergabegerät gespeicherten Datenaufzeichnung herstellen läßt. Der Papicrwechscl erfolgt mit Hilfe eines Vorschubmotors 45. Bei dem Laser 10' handelt es sich in diesem Falle

um einen Argon-Laser, der eine höhere Leistung besitzt als der Helium- und Neon-Laser 10 in den Einrichtungen gemäß F i g. 2 und 3. F i g. 5 zeigt eine Einrichtung zur Herstellung

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von Hologrammen in bekannter Technik. Eine Photoplatte I ist in einer Halterung 31 untergebracht, die von einem Schrittschaltmotor 32 angetrieben ist, welcher in 60 aufeinanderfolgenden, um jeweils 6° versetzten Winkelstellungen anhalten kann. Die Photoplatte 1 wird belichtet von einem Argon-Laser 33 mit einer Leistung von 250 mW, und zwar einerseits direkt Über einen Verschluß 42, einen halbtransparentcn Spiegel 37, einen Umlenkspiegel 34, ein afokaleu Fernrohr 3d und einen weiteren Umlenkspiegel 35 und andererseits indirekt, reflektiert vom halbtransparenten Spiegel 37, Über einen Umlenkspiegel 39, ein divergentes Objektiv 40, eine Sammellinse 46 - und emsn Film 3S durchsetzend Auf dem Film 38 .befindet sich eine Reihe von Bildern, welche die graphischen Daten darstellen, von denen die Hologramme angefertigt werden sollen. Ein Motor 41 schiebt mittels einer aus der Kinotechnik bekannten Vorschubvorrichtung 36 den Film schrittweise weiter Ein Stcuerkreis 43 steuert die Belichtungszeit mittels des Verschlusses 42 und den Schrittvorschub der Motoren 32 und 41.

Mit dem Gerät werden nacheinander 60 HoIo gramme von 60 verschiedenen Bilderr auf der Photoplatte 1 überlagert, wobei sie nach jeder Aufnahme um 6' im gewählten Beispiel gedreht wird Nach der Aufnahme von 60 überlagerten Hologram· ncn wird sie gegen eine neue Platte ausgetauscht.

Bei der Einrichtung nach F i g. 6 ist die den Hologrammträger bildende Photoplalte 1 auf einer fest stehenden Halterung 51 und nicht auf einer beweglichen Halterung 31, wie in FJg S, befestigt Die Photoplatte empfangt den Übjektstrahi eines Hciium-Neon-Lasers 33' mit einer Leistung von etwa 10 mW über einen Umlenkspiegel 47. den halbdurchlässigen Spiegel 37, den Umlenkspiegel 39, das divergente Objektiv 40, die Linse 46. einen Objektträger in Form eines Filmes 38 und eine zentrale Bohrung 48 einer Umlenkeinrichlung 49, welche einen Ringspiegel 50 tragt Die Linse 46 dient hierbei dazu, den Objcktstrahl auf den Film 38 /u fokussieren Die Brennebene des Objektivs hegt in der Ebene der Photo

Diese Photoplatte 1 als Hologrammträger empfängt einen schrägen Referenzstrahl, der drehbar ist, von dem Laser 33' ausgeht und über den Umlenkspiegel 47. den halbdurchlässigen Spiegel 37. einen Umlenkspiegel 34, ein afokales Fernrohr 30, einen Umlenkspiegel 35 sowie eine mit Prismen besetze Drehvorrichtung 52 läuft. Diese Drehvorrichtung wird von einem Elektromotor 53 angetrieben und tragt ein erstes rechtwinklig dreieckiges Prisma 54 in der Achse der Drehvorrichtung. Dieses Prisma lenkt den axialen Referenzstrahl in einen radialen Strahl senkrecht um. Ein Fünfeckprisma 55 lenkt diesen Strahl schräg um zu dem Ringspiegel 50. Dieser wirft den Referenzstrahl auf die Photoplatte 1 zurück. Der Motor 53 wird von einem Steuerkreis 43 gesteuert, "der in Fig. 7 bis 9 dargestellt ist. Auf diese Weise läßt sich eine Einrichtung aufbauen mit einem festen Hoiogrammträger, mit einem festen Objektträger und senkrecht zum Hologrammträger verlaufendem Objektstrahl sowie mit einem drehbaren Referenzstrahl.

Bei der Einrichtung gemäß Fig. 7 sind wieder der Laser 33' vorhanden, ferner der Verschluß 42, der halbdurchlässige Spiegel 37, die Umlenkspiegel 47 und 39, das divergente Objektiv 40, die Sammellinse 46 und der FHm 38, über diese optischen Bau-S teile wird der Objektstrahl zur Photoplatte 1 geführt. Der Referenzstrahl hingegen läuft über den Verschluß 42, den halbdurchlässigcn Spiegel 37, da* afokalc Fernrohr 30 und den Umlenkspiegel 35. Sodann durchläuft er ein Rohr 56 im axialen Teil eines

ω festen Sockels 57 einer Drehvorrichtung 58. Diese Drehvorrichtung trfigt ein rhomboedrischcs Prisma 59, welches den axialen Strahl in einen dazu parallelen exzentrischen Strahl umlenkt, sowie ein Funfeckprisma 60. das den exzentrischen Strahl schräg zur

Photoplatte I zurückwirft. Die Drehvorrichtung 58 wird von einem Elektromotor 53 über ein Ritzel 61 angetrieben, das mit einem Zahnkranz 62 kämmt, der fest mit der Drehvorrichtung verbunden ist Der Motor 53 wird vom Stcuerkreis 43 gesteuert

ίο Die Phütoplatte I wird nicht direkt von der Drehvorrichtung 58 getragen, sondern von einer /ur Drehvorrichtung koaxialen und dieser gegenüber drehbaren Platte 63 Djcsc Platte trägt am äußeren Umfang Zähne, und in der Drehvorrichtung 58 sind

zwei Ritzel 64 und 65 gleichen Durchmessers auf der gleichen Welle drehbar gelagert Das eine Rit/cl 64 kämmt mit einem fest stehenden Zahnrad 66. das am Sockel 57 der Drehvorrichtung befestigt ist. und das andere Ritzel 6.'< Kämmt mit der Verzahnung dci

Platte 63 Bei einer Drehung der Drehvorrichiung 58. die eine Drehung des Rcfcrcnzstrahlcs bewirkt bleibt so der Hologrammträger im Raum fcsi stehen

Die Einrichtung gemäß Figo utttefsi neidet sieh von der in F i g. 7 nur dadurch, daß der Film 38 seine Vorschubvorrichtung 36 und deren Antrieb·, motor 41 auf einer Drehvorrichtung 67 montiert sind die am äußeren Umfang einen Zahnkran/ 67 auf weist, über den sie von einem Servomotor 68 b/u. dessen Ritzel 68' angetrieben wird Die Phoinphittc· 1 ist auf einer drehbaren Halterung 3! montier· vclchi· am äußeren Umfang einen Zahnkran/31 icsit/i und von einem Schrittschaltmotor 32 über cm Ril/cl 32' angetrieben wird Die Motoren 68 und 32 laufen synchron. Selbstverständlich können der f lologrammt^räger und der Film sowie dessen Projektionseinrichtung oder allgemeiner der Objektträger auf einer einzigen Drehvorrichtung montiert scm. die von einem einzigen Motor angetrieben wird D¹C

übrigen Bezugsziffern in F i g. X bezeichnen die gleichen Bauteile wie in Fig 7

Bei der Einrichtung gemäß F 1 g ¹J sind der den Film1 38 enthaltende Objektträger, die Filmvorschubvorrichtung 36 und deren Antriebsmotor 41 fest stehend. Zwischen dem Objektträger und der Photo-

platte 1, die sich auf seiner Halterung 31 befindet, ist ein Wollaston-Prisma 69 auf einem Prismendrehtisch 70 montiert, der einen Zahnkranz 71 besitzt und gegenüber dem Sockel 72 des Tisches drehbar ist. Der Drehantrieb des Prismas erfolgt über einen Motor 73, dessen Welle ein Ritzel 73' trägt, das mit dem Zahnkranz 71 kämmt. Der Schrittschaltmotor 32 und der Motor 73 werden vom Steuerkreis 43 derart gesteuert, daß der Motor 73 sich um jeweils den halben Winkel dreht wie der Schrittschaltmotor32,

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. 2 16

   Patentansprüche:

   I Verfahren zum Speichern graphischer Daten in Form von Hologrammen, die sich auf einem Vielfach von Hologrammträgern befinden, wobei auf jedem Hologrammlrüger eine Gruppe von Hologrammen überlagert aufgezeichnet ist, von denen jedes durch Interferenz zwischen einem Objektstrahl kohärenten Lichtes einer bestimmten Frequenz, der ein transparentes Objekt, auf dem sich eine graphische Darstellung befindet, senkrecht durchläuft, und einem Refer^nzstrahl kohärenten Lichtes der gleichen Frequenz entsteht, welcher eine Vielzahl diskreter Seitenwinkelsteilungen einnehmen kann, die auf einem Kegel liegen, dessen Achse mit dem Objektstrahl zusammenfallt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufzeichnung der Hologrammträger (1) gegenüber dem Objekt (38) fest steht und der sRcferenzstrabl gegenüber der von Objektträger und Hologrammträger gebildeten Einheil einen Kegel beschreibt und daß bei der Wiedergabe da;» Vielfach >on Hologrammträgern in Fern einer Zwci-Kt'ordinalen-Matrix angeordnet ist und ein auf einem gegebenen Hologrammträger aufgezeichnetes Hologramm von einem Wiedergabereferen/strahl belichtet wird, der auf einem Kegel, dessen Achse mit der Senkrechten auf den HoIogn'mmlrägcr zusammenfallt, eine aus einer Vielzahl gegebener diskreter Scitcnwinkclstcllung.cn ausgewählte Winkelstellung einnimmt, die über eine Adressensteuerung eingestellt wird.
2. 2. Einrichtung zum Speichern graphischer Daten, die in Form von Hologrammen auf einem Vielfach von Holoiirammträgern aufgezeichnet sind, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hologrammträger (I) auf einer drehbaren Kreisscheibe (2) angeordnet sind, deren Achse (4) in einer bestimmten Richtung parallel zu sich selbst verschiebbar ist. wobei jeder Hologrammträger eine Adresse für seinen radialen Abstand und eine Adresse fur seine Winkelstellung auf der Scheibe hat, und daß eine Adressensteuerung (18) zur Auswahl eines gegebenen Hologramms auf einem gegebenen Hologrammträger dessen Adressen sowie eine Adresse für die Winkelstellung des Wiedergaberefercnzstrahles auf dem von ihm beschriebenen Kegel angibt (Fi g. 2).
3. 3. Einrichtung zum Speichern graphischer Daten in Form von Hologrammen, die auf einem Vielfach von Hologrammträgern aufgezeichnet sind, zur Durchführung dss Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hologrammträger (I) auf einer rechteckigen Scheibe (22) angeordnet sind, die in zwei orthogonalen Richtungen verschiebbar ist, wobei jeder Hologrammträger eine Abszissen- und Ordmatcnadrcsse auf der

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