DE2201703A1 - Optischer Korrelator - Google Patents
Optischer KorrelatorInfo
- Publication number
- DE2201703A1 DE2201703A1 DE19722201703 DE2201703A DE2201703A1 DE 2201703 A1 DE2201703 A1 DE 2201703A1 DE 19722201703 DE19722201703 DE 19722201703 DE 2201703 A DE2201703 A DE 2201703A DE 2201703 A1 DE2201703 A1 DE 2201703A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- optical
- diffraction
- filter
- radiation
- devices
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/46—Systems using spatial filters
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
- G06E3/00—Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data
- G06E3/001—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements
- G06E3/003—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements forming integrals of products, e.g. Fourier integrals, Laplace integrals, correlation integrals; for analysis or synthesis of functions using orthogonal functions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Optischer Korrelator
Die Erfindung bezieht sich auf Korrelationsanordnungen, die in der Lage sind, einen optischen Aufzeichnungsträger zu
analysieren, der vorbestimmte Formen enthalten kann, damit
eine oder mehrere dieser Formen identifiziert werden.
Die Erfindung betrifft insbesondere Korrelatoranordnungen,
die auf dem Prinzip der Doppelbeuguog beruhen.
Bei den klassischen Doppelbeugungs-Korrelatcren wird ein
konvergierendes Bündel kohärenten Lichts durch ein Objekt mit ungleichförmiger Lichtdurchlässigkeit räumlich moduliert;
dießß Beleuchtung der Konvergenzebene des modulierten Bündels
entspricht dem Fourier-Spektrum des Objekts, Wenn man in
dieser Ebene ein optisches Filter anbringt, das durch das . m
Fourier-Hologram in eines bestimmten Elements gebildet ist,
kann man ein verändertes Spektrum erhalten; wenn man das aus dem Filter austretende Licht erneut konvergieren läßt,,
kann man in der zweiten Konvergenzebene ein Lichtsignal beobachten, welches das Vorhandensein des besonderen Elements
im Objekt kennzeichnet. Die klassischen Korrelatoren verwenden
209830/1133
als kohärente Lichtquelle ein laser sowie Objektive großer Güte und kleiner numerischer Öffnung zur Erzeugung des ersten
und des zweiten konvergenten Bündels; es handelt sich also um teure Vorrichtungen mit sehr großem Raumbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist der Ersatz der Objektive klassischer Art durch billige Objektive mit sehr viel kleinerem
Durchmesser, damit ein miniturieierter optischer Mehrkanalkorrelator
mit geringen Kosten erhalten wird.
Dieses Ergebnis wird dadurch erhalten, daß der Umfang jedes Korrelatorelements in zeitlicher Richtung und in
der Längsrichtung verringert wird und von quasi-monochroma tischen , im wesentlichen pun kt form ige η , aber nicht
räumlich kohäreraten Lichtquellen Gebrauch gemacht wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:
Fig.1 eine schematische Darstellung eines Doppelbeugungskorrelators
bekannter Art,
Fig.2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform
des optischen Korrelators nach der Erfindung,
Pig.3 eine erste Variante der Anordnung von Pig.2,
Fig.4 eine Vorrichtung zur Herstellung von optischen Filtern,
die bei der Anordnung . von Fjg.3 verwendbar Bind, und
Fig.5 eine zweite Variante des optischen Korrelators nach
der Erfindung.
209830/1133
In Pig.1 ist das Prinzipschema eines optischen Doppelbeugungs-Ko^relators
bekannter Art gezeigt. Er enthält eine kohärente Lichtquelle 13, der ein Objektiv 14 zugeordnet ist, damit
ein divergentes Lichtbündel erzeugt wird, das von der punktf örmigen Lichtquelle 10, die der Brennpunkt des Objektivs 14 ist,
ausgeht. Böses Lichtbündel wird von einer ersten 3eugungsanordnung
20, 21 empfangen; diese enthält ein Spektrum erzeugendes Objektiv 20, welches das. Bild der Lichtquelle 10 in einer
Filterebene 3 erzeugt, und einen optischen Informationsträger 21, der das zu untersuchende Objekt darstellt und
die komplexen Amplituden des Lichtbündels räumlich moduliert.
Der modulierende Informationsträger ist beispielsweise eine
photographische Platte, die einen gedruckten Text wiedergibt.
In der Filterebene 3 entsteht ein Interferenzstreifengitter, das die räumliche Four ier-Tra ns formierte des zu untersuchenden
Objekts ist. Die zweite Beugungsanordnung 30, 31 ist in der Nähe dieser Ebene angeordnet.
Das Filter 30, das durch einen in der Filterebene 3 angeordneten Träger mit ungleichförmiger Lichtdurchlässigkeit gebildet ist,
ist kennzeichnend für eine zu identifizierende Form im Objekt
21. Diese Form kann durch ein oder mehrere Schriftzeichen gebildet
sein, die in dem Text enthalten sein können, und das Filter kann das Fourier-Hologramm dieser Form sein. Das Wiederher
stellungsobjektiv 31 projiziert das Bild des Informationsträgers
21 in die Detektorebene 4» Photo elektrische Detektoreinrichtungen,
die in Rg.1 nicht dargestellt sind, können hinter der Ebene 4 angeordnet sein.
Zur Konstruktion eines Fourier-Hologramms , das als Filter 30 verwendbar ist, kann man den optischen Informationsträger 21
,hinter dem Objektiv 20 durch einen analogen Träger ersetzen, d-er die Form darstellt, die im Objekt identifiziert werden
soll, worauf man das Fourier-Spektrum dieser Form , das in
die Ebene 3 projiziert wird, mit einer kohärenten Bezugs-Kugelwelle zur Interferenz bringt, die von dem gleichen Laser
stammt und auf einen in der Ebene des Trägers 21 liegenden
209830/113 3
Punkt -V1 zentriert ist. Eine in der Ebene 3 angeordnete
unbelichtete photographische Emulsion ermöglicht die Aufzeichnung des Fourier-Interferoigramms, das nach dem
Entwickeln das Filter 30 entstehen läßt.
Wenn das Filter 30 in die in Fig.1 dargestellte Korrelatoranordnung
einsetzt wird, liefert es vom Objekt 21 drei
virtuelle Beugungsbilder, die in der Ebene des Objekts 21
liegen, und von denen das erste auf den Punkt Vq zentriert
ist, also mit dem Gegenstand selbst zusammenfällt, während das zweite auf den Punkt V.. zentriert ist, und das dritte
auf den Punkt V der in Bezug auf den Punkt VQ symmetrisch
zum Punkt V1 liegt. Aus diesen drei virtuellen Bildern
liefert das Objektiv 31 in der Detektorebene drei reelle Bilder, die auf die Punkte IQ, I1, I2 zentriert sind,
welche die Bilder der Punkte Vq, V. bzw. V2 sind. Das auf
den Punkt IQ zentrierte Bild ist das direkte BjId des Gegenstands
und praktisch nicht durch das Euter verändert. Das auf den Punkt I1 zentrierte Bild, das um den Winkel Θ gegen die
optische Achse versetzt ist, enthält die gesuchten Korrelatinnssignale
in Form von Lichtpunkten, die sich von einem schwarzen Hintergrund abheben, und deren Anzahl gleich der
Anzahl der Formen in dem Objekt ist, die mit der zu identifizierenden
Form übereinstimmen.
Die Güte der Korrelationssignale ist wesentlich mit dem Fehlen von Aberrationen in dem optischen System des Korrelators und
in der Vorrichtung zur Herstellung der Filter verknüpft. Die Objektive 20 und 31 müssen also nicht nur eine sehr kleine
numerische Öffnung aufweisen, sondern auch sehr sorgfältig korrigiert sein, was technisch eine äußerst kleine Abmessung
der Pupillen bedingt. Die seitlichen Abmessungen und die Längsabmessungen der Anordnung von Fig.1 sind daher beträchtlich
groß. Die Abmessung der Eintrittspupille macht es ferner erforderlich, daß die Lichtquelle 10 zeitlich kohärent ist,
209830/1 133
ORIGINAL INSPECTED
da sie nicht ausreichend weit entfernt werden kann.
Fig.2 zeigt ein Beispiel eines optischen Doppelbeugungs-Korrelators
nach der Erfindung. Er besteht aus einer Gruppe von quasi-punkirförmigen und quasi~mo nochromatischen
Lichtquellen 100, die in einer Ebene 1 liegen. Erste Beugungseinrichtungen
empfangen das von den Lichtquellen 100 kommende Licht; sie enthalten eine Gruppe von holographischen
Sammellinsen 200, die auf einem Träger 2 liegen, und einen optischen Informationsträger 21. Das aus den ersten Beugungseinrichtungen 2, 21 austretende Licht wird votß sweiten Beugungseinrichtungen
empfangen, die eine Gruppe von Filtern 300, die auf einem in der Filterebene 3 angebrachten Träger
angeordnet sind, und eine Gruppe von auf einem Träger 3a angebrachten holographischen Sammellinsen 310 enthalten.
Jede Linse 310 liefert ein Korrelationssignal, das von einem Detektor 400 empfangen wird, wobei-die Gesamtheit
dieser Detektoren 4-00 in einer Ebene 4- angeordnet ist. Die
Ebenen 1, 2, 21, 3, 3a und 4 sind' zueinander parallel, und
die Ebenen 1 und 3 bzw. 21 und 4 sind die Aatinodalebenen
der Linsengruppen 200 bzw. 3"Kh Di© !banes 2 unü 21 liegen
nahe beieinander; das gleiche gilt also auch für Sie Ebene
und 3a. Jeder Lichtquelle 100 ainäBweiLiBsen 200 und 310,
ein Filter 300 und ein Detektor 400 sur BilSung eines Korrelationskanals
zugeordnet. Die Liohtq.u©il@s die beiden Linsen
und das Filter liegen zentrisoti sur gleich.©ta optischen AChSe5,
die senkrecht auf öer Gesamtheit äer Bbeoen steht» Der
Detektor liegt auf einer Achses Sie as Austritt der Lins®
einen Winkel θ mit der optischen Aehe© biMatj öer Wert
von θ ist kennzeichnend für das Yerfahren zur Herstellung
des Filters.
Zum leichteren Verständnis ist in I1Ig0S äi© gleiohe
öer optischen Elemente gewählt, wie hei am ©a Hanü von Figo1
■208830/11
bjechriebetBnKorrelator klassischer Art, Die Erfindung ist
jedoch in keiner Weise auf dieses Beispiel eingeschränkt, sondern eignet sich für jeden Aufbau eines Doppelbeugungs-Korrelators.
Dia holographischen Linsen, welche die Objektive
der klassischen optischen Korrelatoren ersetzen, können sehr
kleine Pupillendurchmesser aufweisen, beispielsweise in der
Größenordnung von einem Millimeter, wodurch die Abmessungen
des !Correlators in einem linearen Verhältnis von 20 bis 40
verringert werden, und es möglich wird, gegebenenfalls eine große Anzahl von Korrelatio na kanälen parallel anzuordnen,
Jede Gruppe von holographischen Linsen 200 oder 310 kann
auf die gleiche Trägerplatte gedruckt werden,wodurch der
Gesamtherstellungspreis der optischen Anordnung beträchtlich
©senkt wird. Die (deine Abmessung der Pupille macht es ferner
möglich, unter Beibehaltung von Linsen mit einer numerischen
Öffnung in <Ser gleichen Größenordnung wie bei den Objektiven
der klassischenKcrrelatoren in öe:r 3?ilt-er©b©ne 3 ein Interfere
nzstreifensystea) unter Verwendung öiner Lichtquelle au
erhalten, die nicht zeitlich kohärent i.st;i soaüern einfach
quasi-monochroßiatisch ist s unü io£<m sraittisreüäe Pläoha
ausreichend klein ist ^ SaS rl is rääöli.alies Kohärenzbe aiehunger
eingehalten sind· Derartige Idohtquelisiß fcaaoeu wesentliob.
■weniger umfangreich, und auf^önai.g s-j'la als die Laser quellet].:
Als Beispiel aei angegebenf ü'-\B üi'i- &">oiselnüüg voa I?iga2 mit
holographiachsö Linse ο 2QQ y.ni ?1O m^ eiaeE D
1 Q3E arbeiten kann, ^obei al3 "Ii?*.Gr-it-q.u-3llGa 100
Galliuroarseniööioäen Vi^r'.ißfiäat ksklI^.j hai Ssnsn ß.ie licht
emittierenden 51IaOhe fine BsohEese^E in ä@r Größenordnung
von 20 nm hat, unä oin® Lio'itlinia a?ise€siä@ts fiie ze nt r is oh.
zu 9000 R liegt unä ei na Kalbwsrt3br©i.te von ®P$a 300 J? hatt.
Eine erste Weiterbildung te Änerflp.ang ?©a Flgo2 ist in S5Ig0
dargestellt» Vlstn erkannt wiaöa-r Mq Biötefcq'.iellen 100 in um?
Ebene 1, die erstöfi Bs5igung8e£ni?£Gfc,icsüg®sj sit den Linsen 20ö
209310/1133
auf dem Träger 2 und dem optischen Informationsträger 21,
sowie die Detektoren 400 in der Detektorebene 4; alle diese Bestandteile sind bereits bei der Anordnung von Fig.2 vorhanden.Dagegen
ist der Doppelbeugungs-Korrelator von Pig.3 gegenüber demjenigen von Pig.2 dadurch verändert, üaß in
der Filterebene der Linsen 200 ein einziger Träger 3 angeordnet ist, auf dem die die zweiten Beugungseinrichtungen
bildenden Elemente durch holographische Filter 301 ersetzt sind. Diese Filter, deren Bildung später beschrieben wird,
haben die Eigenschaft, daß sie das Korrelationssignal nicht mehr in Form eines divergenten Bündels liefern, das von
einem in der Ebene des Objekts 21 liegenden Punkt kommt, sondern in Form eines Bündels, das ohne Einwirkung einer
Optik direkt auf dem Detektor 400 in der Detektorebene 4
konvergiert.
Bei der Anordnung von Fig.2 , bei der jedes holographische
Filter drei gebeugte Bündel liefert und jede holographische linse auf Grund jedes einfallenden Bündels drei gebeugte
Bündel liefert, ist somit die in der Filterebene ankommende lichtenergie auf neun Bilder in der Detektorebene aufgeteilt. Bei
.der. Anordnung von Fig.3 führt ein einziges holographisches
Filter die Funktionen durch, die zuvor den Filtern und den Linsen getrennt zugeteilt waren, so daß die Anzahl der in
der Detektorebene ankommenden Bündel durch drei dividiert ist. Die so ausgeführte Anordnung weist also nicht nur den Vorteil
einer größeren Einfachheit auf, sondern auch den Vorteil eines sehr viel größeren Lichtwirkungsgrads.
Fig.4 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung, mit der die
zuvor beschriebenen und in der Korrelationsanprdnung von Fig.3
verwendeten Filter gebildet werden können. Während die in den
Anordnungen von Fig.1 und 2 verwendeten filter dadurch erhalten
209830/1133
** ö ■"
werden, daß eine Bezugs-Kugelwelle verwendet wird, die
zentrisch zu einem in der Objektebene 2T liegenden Punkt V^
liegt, wird bei der im Prinzipschema von Pig.4a dargestellten Anordnung eine kohärente Bezugs-Kugelwelle verwendet, die
zentrisch zu dem in der Detektorebene 4 liegenden Punkt 12 liegt. Der optische Aufzeichnungsträger 22 stellt die Form
dar, aie im Objekt identifiziert werden soll; er ist in
der Nähe der Austrittspupille des Objektivs 20 angeordnet, das von der punkt form ige η Licht quelle 10 beleuchtet wird.
Die von der Lichtquelle 10 kommende Welle und die zentrisch · zum Punkt 12 liegende Welle stammen von dem gleichen Laserbündel.
Eine photographische Platte, die in der Filterebene angeordnet ist, die .zu der Lichtquelle 10 in Bezug auf das
Objektiv 20 konjugiert ist,zeichnet das durch die Interferenz der beiden Bündel erhaltene Fourier-Hologramm auf. Die Filterebene 3 ist zwischen den Ebenen 22 und 4 und vorzugsweise in
gleichen Abständen von diesen beiden Ebenen angeordnet.
Wenn das so gebildete'holographische Filter in den Korrelator
von Fig.3 eingesetzt wird, läßt es drei gebeugte Bündel entstehen:
Ein erstes divergentes Bündel, das von dem in der Objektebene 21 liegenden virtuellen Bild des Objekts stammt,
ein zweites divergentes Bündel, das uninteressant ist, und
ein drittes Bündel, das in der Ebene 4 konvergiert, den gleichen mittleren Winkel θ mit der optischen Achse dea
Kanals wie das Bezugsbündel einschließt und das Korrelationssignal trägt.
In Fig.4 ist ein Ausführungsbeiapiel eiöer Anordnung zur
Herstellung von Filtern nach dem in Hg.4a gezeigten Prinzip dargestellt· Eine klassische Anordnung aas einem Laser 1?,
einem Lichtspalter 15, einem ebenen Spiegel 16 und zwei
Objektiven 14 und 17 liefert auf Grund des gleichen Laserbündels zwei punktförmige Lichtquellen 10 und 11, die kohärentes
Licht in dem gewünschten Intensitätsverhältnis liefern. Die Lichtquelle 10 beleuchtet das Analysator objektiv 2C,
209830/1133
das in der Filterebene 3 die Pourier-Transformierte des
optischen Aufzeichnungsträgers 22 bildet. Das Licht der
Lichtquelle 11 liefert nach Durchgang durch das Objektiv 5 die Bezugs -Kugel we lie, die am Punkt 12 in der Ebene 4 konvergiert.
Die optischen Achsen der Objektive 20 und 5 stehen in einem Winkel θ zueinander. Die Filterebene 3, in der die
photographische Platte zur Aufzeichnung des Hologramms angeordnet ist, liegt in gleichen Abständen von den Ebenen 22 und
Fig.5 zeigt eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Korrelators.
Bei dieser Anordnung wird die Eigenschaft der nichtkohärenten Lichtquellen ausgenutzt, Licht in einem sehr
großenÖffnungswinkel auszusenden. Da eine holographische
Linse eine stigmatische Übereinstimmung zwischen zwei Punkten ergeben kann, die auf einer Geraden liegen, die nicht durch
ihren Mittelpunkt geht, kann man die gleiche nichtkohärente, aber quasi-monochroioatische und quasi-punktförraige Lichtquelle
dazu verwenden, mehrere parallele Korrelationskanäle mit * Strahlungsenergie zu versorgen. Als Beispiel ist in Fig.5
eine einzige derartige Lichtquelle 1Q1„ beispielsweise in
Form einer licht emittierend en Diode gezeigt, die gleichzeitig
drei parallele Kanäle eines Mehrkana1-Korrelators mit Lichtenergie
versorgt. Der Korrelator enthält erste Beugungseinrichtungen in Form von drei auf einem Träger 2 angeordneten
holographischen Linsen 201, 202, 203 and eines optischen I nfor asations träge rs 21, zweite Beugungs einrichtungen in Form
von drei holographischen Filtern 301, 302, 303, die auf einem gemeinsamen, in der Filterebene 3 angebrachten Träger angeordnet
und mit der zuvor an Hand von Fig.4 beschriebenen Anordnung
gebildet sind, und schließlich drei Strahlungsdetektoren
401, 402, 403, die in der Detektorebene 4 angeordnet sind« Die Ebenen 2, 21, 3 und 4 sind zueinander parallel, wobei die
Ebenen 2 und 21 sehr nahe, beieinander liegen und die Ebenen 21,
3 und 4 In gleichen Abständen liegen· Die Filter 301, 302, 303,
209830/1133
können nach Bedarf gleichen oder verschiedenen zu identifizierenden
Formen entsprechen; sie liefern Korrelationssignale in einer Richtung, die um einen Winkel θ in Bezug auf ihre
optische Achse versetzt ist. Die holographischen Lineen 201,
202 und 203 sind drei gleiche linsen, die so ausgebildet sind, daß sie einen Punkt, der auf einer einen Winkel Θ1 mit der
optischen Achse bildenden Achse liegt, mit einem Punkt ihrer optischen Achse konjugieren. Die Mittelpunkte der drei Linsen,
der drei Filter und der drei Detektoren bilden die Ecken von gleichen, zueinander parallelen gleichseitigen Dreiecken,
wobei die Projektion der Lichtquelle 101 im Orthozentrum Äiesar Dreiecke liegt. Die Mittelpunkte der drei Linsen
liegen somit auf einem rotationssymmetrischen Kegel mit dem halben Kegelwinkel Θ1, dessen Spitze die Lichtquelle
ist.
Es versteht sich von selbst, daß eine beliebige Anzahl η von gleichen Lichtquellen 101 in einer Ebene parallel zu
der Ebene 2 angeordnet werden können, wobei jade dieser Lichtquellen einer beliebigen Ansah! ρ von Korrelationskanälen zugeordnet sein kann, so daß man über einen Mehrkanal-Korrelat
or mit η· ρ parallelen Kanälen verfügt. D^e holographischen Beleuchtiing3linsen können dann gleich
sein, vorausgesetzt, daß jede Gruppe von ρ Linsen, die durch ihren Ablenkwinkel Θ1 gekennzeichnet sind, in der
Ebene zwei auf der Schnittlinie des Kegels mit dem halben
Kegelwinkel Θ1 angeordnet sind, der eine Lichtquelle als
Scheitel hat. Um die Kompaktheit der Anordnung noch zu vergrößern , ist es auch möglich, einer gleichen Lichtquelle P
holographische Linsen mit dem Ablenkwinkel Oj, pg holographische
Linsen mit dem Ablenkwinkel Q^ usw. zuzuordnen.
Beispielsweise kann man vier als Lichtquellen dienenden lichtemittierenden Dioden vier Gruppen von je sechs
209830/1133
Korrelat ionselemente η zuordnen, so daß man über 24 in
gleichmäßigen Abständen liegende Kanäle verfügt und damit gleichzeitig 24 Zeilen einer Textseite ablesen und
Korrelationssignale jedesmal dann erhalten kann, wenn ein auf dem Filter aufgezeichnetes Schriftzeichen in
dem Text erscheint. Jede Linse ist dann so bemessen, daß sie eine einzige Textzeile erfaßt. Zur Analyse eines
vollständigen Buchs genügt es dann, die aufeinanderfolgenden Seiten auf Mikrofilm aufzuzeichnen, wobei darauf
geachtet wird, daß die einander entsprechendenZeilen der
verschiedenen Seiten auf der gleichen Geraden parallel zu einem Rand des Films liegen, und den Film langsam im
Korrelator zu verschieben.
209830/ 1133
Claims (7)
- PatentansprücheOptischer Doppelbeugungs-Korrelator, der wenigstens einen Korrelation kanal aufweist, mit einer strahlungsemittierenden Vorrichtung," ersten Beugungseinrichtungen, welche die von der Vorrichtung stammende, Strahlung empfangen und durch stigmatische Projektionseinrichtungen in Verbindung mit einem das zu untersuchende Objekt darstellenden Informationsträger gebildet sind, einer Filterebene, die so angeordnet ist, daß sie über die ersten Beugungseinrichtungen die von der Strahlungsemittierenden Vorrichtung stammenden empfängt, zweiten Beugungseinricht ungen, die wenigstens ein Gitter von Interferenzstreifen aufweisen, das in der Filterebene liegt und für eine zu identifizierende Form in dem Objekt kennzeichnend ist, und mit optischen Detekt oreinrichtunge η, die so angeordnet sind, daß sie ein von den zweiten Beugungseinrichtungen stammendes optisches Korrelationssignal empfangen, welches das Vorhandensein und die. Lage der Form in dem Objekt anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die stigms^tischen Projektionseinrichtungen wenigstens eine holographische Sammellinse enthalten, die parallel zu einer der Flächen des Informationsträgers angeordnet ist und mit dem Interferenzstreifengitter zur Bildung eines Korrelationskanals des optischen Korrelators zusammenwirkt.
- 2. Optischer Korrelator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beugungseinrichtungen wenigstens ein in tier Filterebene angeordnetes holographisches Filter, das für eine der zu identifizierenden Formen kennzeichnend ist, und wenigstens eine in einer dazu parallelen Ebene angeordnete holographische Sammellinse enthalten, und daß das FilteT und die Linse mit der zu den ersten Be" ugunga einrichtungen gehörenden Linse zur Bildung eines Korrelations kanals des Korrelators zusammenwirken.209830/1133
- 3· Optischer Korrelator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Beugungseinrichtungen wenigstens ein holographisches Filter in der Filterebene enthalten, das so ausgebildet ist, daß es das optische Korrelationssignal auf den optischen Detektoreinrichtungen konvergieren läßt, und das mit der zu den ersten Beugungseinrichtungen gehörenden Linse zur Bildung eines Korrelationskanals des Korrelators zusammenwirkt.
- 4. Optische Vorrichtung zur Bildung eines holographischen Fourier-Filters, das in dem optischen Korrelator nach Anspruch 3 verwendbar ist, mit einer Quelle einer kohärenten Strahlung, optischen Einrichtungen, die aus der Strahlung der Quelle zwei getrennte Bündel ("Beleuchtungsbündel" bzw. "Bezugsbündel") bilden, Beugungs-• einrichtungen, die so angeordnet sind, daß sie das Beleuchtungsbündel empfangen, und die einen optischen Informationsträger, der eine der zu identifizierenden Formen enthält, sowie stigmatische Projektionseinrichtungen enthalten, einer Filterebene, die so angeordnet ist,daß sie gleichzeitig einerseits das aus den Beugungseinrichtungen austretende Licht und andrerseits das Bezugsbündel empfängt, und mit einer Einrichtung zur optischen Aufzeichnung de3 dadurch auf der Filterebene gebildeten Interferenzstreifengitters, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungseinrichtungen auf der einen Seite und das Phasenzentrum der Kugelwelle, die das von der .'Filterebene empfangene Be~ zugsbündel bildet, auf der anderen Seite der Filterebene liegen.
- 5. Optischer Korrelator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsemittierende Vorrichtung wenigstens eine quasi-monoehrooatisehe und quaei-punktförmige Lichtquelle enthält. .2098 3 0/1133
- 6. Optischer Korrelator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsemittierende Vorrichtung wenigstens eine Strahlungsquelle enthält, und daß jede Strahlungsquelle wenigstens einem Korrelationskanal zugeordnet ist.
- 7. Optischer Korrelator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Strahlungsquelle durch ein lichtemittierendes Halbleiterelement gebildet ist.209830/11334SLeerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7101146A FR2122007A5 (de) | 1971-01-14 | 1971-01-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2201703A1 true DE2201703A1 (de) | 1972-07-20 |
Family
ID=9070285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19722201703 Pending DE2201703A1 (de) | 1971-01-14 | 1972-01-14 | Optischer Korrelator |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3785736A (de) |
| DE (1) | DE2201703A1 (de) |
| FR (1) | FR2122007A5 (de) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2238942B1 (de) * | 1973-07-27 | 1976-06-18 | Thomson Csf | |
| CA1091966A (en) * | 1976-10-15 | 1980-12-23 | Chiaki Kojima | Apparatus for reading signals recorded on a record carrier |
| CH674774A5 (de) * | 1986-04-03 | 1990-07-13 | Zumbach Electronic Ag | |
| US4903314A (en) * | 1988-05-31 | 1990-02-20 | Grumman Aerospace Corporation | Single plate compact optical correlator |
| US4932741A (en) * | 1988-07-20 | 1990-06-12 | Grumman Aerospace Corporation | Optical correlator system |
| US5086483A (en) * | 1989-08-31 | 1992-02-04 | The Boeing Company | Optical processor including electronic processing array |
| US5111314A (en) * | 1990-08-09 | 1992-05-05 | Grumman Aerospace Corporation | Optical correlator interconnect for optical computer |
| US5113286A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-12 | At&T Bell Laboratories | Diffraction grating apparatus and method of forming a surface relief pattern in diffraction grating apparatus |
| WO1993009469A1 (de) * | 1991-10-30 | 1993-05-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Belichtungsvorrichtung |
| US5258863A (en) * | 1992-02-21 | 1993-11-02 | Eastman Kodak Company | Method for effecting illumination of an arbitrary aperture |
| US5850479A (en) * | 1992-11-13 | 1998-12-15 | The Johns Hopkins University | Optical feature extraction apparatus and encoding method for detection of DNA sequences |
| US5497251A (en) * | 1993-11-22 | 1996-03-05 | Hughes Aircraft Company | Combination specular and diffuse image CHMSL |
| JPH11174372A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Victor Co Of Japan Ltd | 投影装置の照明装置及び投影装置 |
| US7082267B1 (en) | 2000-08-25 | 2006-07-25 | R& Dm Foundation | Shared multi-channel parallel optical interface |
| US7099590B2 (en) * | 2000-08-25 | 2006-08-29 | R&Dm Foundation | Filtering technique for free space interconnects |
| US6452700B1 (en) * | 2001-01-11 | 2002-09-17 | R&Dm Foundation | Computer backplane employing free space optical interconnect |
| US6853812B2 (en) | 2001-05-09 | 2005-02-08 | Robert Mays, Jr. | Polarized-holographic filtering providing improved extinction ratio |
| US20020191598A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Robert Mays | Network switch employing free-space optical switching technique |
| US20020191254A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Robert Mays | Network routing employing free-space optical broadcasting |
| US7978981B2 (en) * | 2002-02-22 | 2011-07-12 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Structure and apparatus for a very short haul, free space, and fiber optic interconnect and data link |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3387163A (en) * | 1965-12-20 | 1968-06-04 | Bell Telephone Labor Inc | Luminescent semiconductor devices including a compensated zone with a substantially balanced concentration of donors and acceptors |
| US3483513A (en) * | 1967-05-16 | 1969-12-09 | Bell Telephone Labor Inc | Holographic matched filter pattern recognition technique |
| US3540791A (en) * | 1968-05-08 | 1970-11-17 | Texas Instruments Inc | Simplified multiple image generation |
| US3622988A (en) * | 1969-09-19 | 1971-11-23 | Sperry Rand Corp | Optical character recognition apparatus |
| US3666359A (en) * | 1970-08-26 | 1972-05-30 | Rca Corp | Correlation peak detector in optical spatial filtering system |
| US3670305A (en) * | 1970-09-30 | 1972-06-13 | Sperry Rand Corp | Lensless optical recognition system |
-
1971
- 1971-01-14 FR FR7101146A patent/FR2122007A5/fr not_active Expired
-
1972
- 1972-01-13 US US00217589A patent/US3785736A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-01-14 DE DE19722201703 patent/DE2201703A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2122007A5 (de) | 1972-08-25 |
| US3785736A (en) | 1974-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2201703A1 (de) | Optischer Korrelator | |
| DE2152796C3 (de) | Bildaufzeichnung in Form eines entsprechend einer Bildinformation modulierten Beugungsgitters | |
| DE2719888A1 (de) | Holographischer gegenstand und verfahren zur herstellung desselben | |
| DE1931260A1 (de) | Verfahren zur Wiedergabe eines Hologrammes,das die Funktion einer nach optischen Prinzipien arbeitenden komplexen Wellenaenderungsanordnung ausuebt,mit hoher Wiedergabetreue | |
| DE1932083A1 (de) | Optische Anlage zum Speichern und Lesen von Informationen | |
| DE2242470A1 (de) | Einrichtung zur rekonstruktion eines hologrammes durch breitbandige schwingungsenergie | |
| DE2643803A1 (de) | Verfahren zum herstellen von aufzeichnungen | |
| DE1572868C3 (de) | Vorrichtung zur vervielfachten Abbildung eines Musterbilds | |
| DE2441472A1 (de) | Anordnung zum lichtoptischen rechnergesteuerten zeichnen von masken fuer halbleiter-bauelemente | |
| DE2055785A1 (de) | ||
| DE1572540A1 (de) | Mit kohaerentem Licht arbeitendes Mikroskop | |
| DE2526454A1 (de) | Spektrometer und verfahren zur untersuchung der spektralen lichtzusammensetzung | |
| DE1922388A1 (de) | Einrichtung zur Erzeugung eines Bildrasters aus mehreren identischen Abbildungen | |
| DE2259727B2 (de) | Einrichtung zum Aufzeichnen eines redundanten Hologrammes | |
| DE1965448A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Aufnahme von Punkthologrammen | |
| DE2044007A1 (de) | Einrichtung zum Bespeichern eines Hologrammspeichers | |
| DE2162415A1 (de) | Vorrichtung zur Herstellung von Hologrammen | |
| DE2435904A1 (de) | Vorrichtung zur erzeugung eines mehrfarbigen strahls sowie verfahren zum erzeugen eines solchen strahls | |
| DE1924597A1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung eines mehrfachen Bildes | |
| DE3447697A1 (de) | Monochromator mit telezentrischem, lichtstreuenden objektiv | |
| DE2354661C3 (de) | Vorrichtung zur optischen Identifizierung von geometrischen Figuren | |
| DE2237041C3 (de) | Einrichtung zur Bestimmung geometrischer Daten an Körpern mittels Interferenzen | |
| DE1572805B1 (de) | Verfahren zur Bildvervielfachung | |
| DE2217899C2 (de) | Abbildendes optisches Element | |
| DE102022117567A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines computergenerierten Hologramms, Hologramm sowie Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug |