DE2209604B2 - Vorrichtung zur rekonstruktion von hologrammen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rekonstruktion von Hologrammen mit einer koharenles Licht abstrahlenden Lichtquelle und einer von der Lichtquelle ausgeleuchteten Bildfläche, auf der auße dem Bild ein Tüpfelmuster entsteht, wobei in Strahlengang zwischen Lichtquelle und Bildfläche da' Hologramm und eine auf der Bildfläche ein zusätzliche: Tüpfelmuster erzeugende Streuvorrichtung angeordnc sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-OS 19 02 585) kommt es darauf an. daß die Sircuvc rrich'tung in den Strahlengang zwischen Lichtquelle und HoIo ίο gramm eingesetzt wird. Auf diese Weise tritt das Laserlicht durch die Streuvorrichtung hindurch, bevor es auf das Hologramm trifft. Dieser Anordnung liegt der Gedanke zugrunde, die Reproduktion des Hologramms mit Hilfe eines Streulichtes zu erzielen, wobei für die Herstellung des eigentlichen Hologrammbildes ein achsparalleler, starker Strahlungszipfel dient, während die schwächeren seitlichen Strahlungszipfel das im Hologramm vorliegende Tüpfelmuster zu beseitigen vermögen. Es erfolgt also die Ausleuchtung des Hologramms mit gestreutem Licht, das verschiedene Sirahhmgs/ipfc} aufweist, wodurch eine Beseitigung des Tupfelmusters bei der Wiedergabe erzielt wird. Dabei tritt sämtliches Licht, das in der Bildfläche zur Bildung des Hologrammbildes wirksam wird, durch das HoIogramm hindurch. Eine Überlagerung von teils durch das Hologramm hindurchtretenden, teils einen anderen .Strahlungsweg nehmenden Bildern auf der Bildfläche tritt nicht auf. Die Durchstrahlung des Hologramms mit gestreutem Laserlicht kann dabei /u einer unerwünschten Verminderung der Bildqualitäi !uhren.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, cmc Vorrichtung vorzuschlagen, bei der im ausgehend vom Hologramm reproduzierten Bild trotz der .Ausleuchtung des Hologramms mit unbestreutcm Laserlicht das rupfelmuster schwacher erscheint bzw. im Bild ganz in Jen Hintergrund tritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgcniuß dadurch gelöst, daß das das Hologramm bestrahlende Licht räumlich kohärent ist. daß die Streuvorrichtung zwischen Hologramm und Bildfläche oder in einem vom Strahlengang der Hologrammrekonstruktion getrennten Sinhlcngang mit zum rekonstruierenden Licht kohärentem Licht angeordnet ist. und daß das von der Streuvorrichtung erzeugte zusätzliche Tüpfelmuster feiner als das durch die holographische Abbildung erzeugte Tüpfelmuster ist.

Man erkennt, daß hier die Streuvorrichtung zwischen Hologramm und Bildfläche bzw. in einem vom Strahlengang der Hologrammrekonstruktion getrennten Strahlengang mit zum rekonstruierenden Licht kohärenten Licht angeordnet ist. Das Hologramm wird mit räumlich kohärentem Licht ausgeleuchtet. Wegen der Anordnung der Streuvorrichtung ist dieses Licht nicht gestreut. Es werden also einander in der Bildfläche zwei Bilder überlagert, nämlich die Wiedergabe des Hologramms mit nichtgestreutem kohärentem Licht und ein von der Streuvorrichtung erzeugtes zusätzliches feines Tüffelmuster. Die Überlagerung weiter in der Bildfläche führt dazu, daß das Tüpfelmuster bei der Bildrekonstruktion schwächer erscheint bzw. dem Betrachter gar nicht mehr auffällt. Die Bildqualität ist dabei gut. weil eine Durchstrahlung des Hologramms mit gestreutem Lascrlichi nicht erforderlich war. Darüber hinaus wird die Bildqualiiüt bei der HoIogrammrekonsiruktion auch nicht durch ein Tüpfelmuster beeinträchtigt, weil dieses in der Bildfläche praktisch nicht mehr in Frscheinung tritt.

In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung

beispiclsvv eise erläutert. Es zeigt

I- ig. I schematisch eine Vnrnchiung /um Herstellen von Hologrammen.

Fig. 2 perspektivisch cine Vorrichtung fur die Rekonstruktion von Hologrammen.

l"ig. 3 eine Fig.! ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen von Hologrammen,

Fig. 4 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung iur die Rekonstruktion von Hologrammen.

Fig. 5 eine Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 6 eine für eine weitere Ausführungsform bestimmte i tologrammplatte.

F i g. 7 eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung. 1-,

F 1 g. 8 eine Ausführungsform für die Rekonstruktion des Hologramms au! einer Bildröhre.

F 1 g. 9 eine wt iterc Ausführungsform.

Fig. 10 eine Anordnung zur Rekonstruktion des mit der Anordnung nach F 1 g. 9 hergestellten Hologramms.

F 1 g. 11 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen von Hologrammen und

Fig. !2 eine Vorrichtung zur Rekonstruktion des nach F ig.!! hergestellten Hologramms.

Fig.! zeigt eine Anordnung zum Herstellen von Hologrammen. Kohärentes Licht, beispielsweise L.aserlicht, das aus einer Lichtquelle 1 herrührt, laßt man durch eine Linse 2 mit kleiner Brennweite gegen ein Raumfrequenzfilter 3 konvergieren. Das durch ein Luch in der Mute des Filters 3 hindurchgetretene Licht vi breitet sich mit gleichförmiger Intensiiatsverteilung aus. Eine Linse 4 formt es zu einem parallelen Lichtstrahl. der auf einen halbdurchlassigen Spiegel 5 auftrit'.'... Das von dem Spiegel 5 durchgelassene Licht srelanin /u einem Diffusor b. Das von diesem gestreuie Licht beleuchte! ein dahinter angeordnetes ι )nginal 7.

Allgemein IaUt sich feststellen, daß djs resultierende Licht beim Streuen win kohärentem Licht an einer streuenden Fläche, die an allen Stellen cmc statistische Phasenverteilung bewirkt, regellos gelichtete und (o miteinander interferierende Komponenten enthält, so daß ein Interferenzmuster entsteht, das in Form zahlreicher kleiner Tupfen in Erscheinung tritt. Das Original 7 wird also mit einem Licht ausgeieuchtei. das ein solches Tüpfelmuster enthält.

Das von dem Original 7 durchgelassene und von diesem entsprechend dem Brechungsindex des Materials gebrochene Licht trifft auf ein dahinter befindliches Aufzeichnungsmedium 8 auf. Dieses auftreffende Licht sei im folgenden als Objektstrahl oder SignaKtrahl bezeichnet. Gleichzeitig wird das von dem Spiegel 5 reflektierte Licht nochmals an einem Planspiegel 9 reflektiert und trifft ebenfalls auf das Aufzeichnungsmedium 8 auf. Dieses Licht, das nicht gestreut ist. wird nachstehend als Referenzstrahl bezeichne'. Der Referenzstrahl und der Objektstrahl interferieren beim Auftreffen auf das Aufzeichnungsmedium 8 miteinander und das hieraus resultierende Interferenzmuster wird auf dem Aufzeichnungsmedium als Hologramm aufgezeichnet.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Methode zur Reproduktion eines solchen Hologramms. Ein Hologrammträger 8' wird mit kohärentem Reproduktionslicht ausgeleuchtet, das in der durch den stark ausgezogenen Pfeil angedeuteten Richtung auftrifi't, so daß in der Bildebene hj ein reelles Bild //7? reproduziert wird.

Bei dem in der beschriebenen Weise erzeugten und rekonstruierten Hologramm, d. h. bei einem Hologramm eines mit diffusem Licht aus einer Lichtquelle für kohärentes Licht ausgeleuchteten Originals oder bei einem Hologramm eines Originals, das selbst ein lichtstreuender Körper ist, wird dem reproduzierten Bild nun aber unvermeidlich ein Tüpfelmuster oder ein Muster von zahlreichen Tupfen uDeriagert. die aus der Interferenz zwischen den Komponenten des diffusen Lichts herrühren. Wenngleich diese Tupfen kaum wahrnehmbar sind, sofern ihre Durchschnittsgröße im Vergleich zu der erforderlichen Mindestabmessung für das einzelne Bildelement des reproduzierten Bildes hinlänglich gering ist, so treten sie doch als Störung in Erscheinung, wenn sich ihre Durchschnittsgröße so weit erhöht, daß sie der Größe der Bildelemente des reproduzierten Bildes vergleichbar wird, was dann zur Folge hat, daß sich die Güte des reproduzierten Bildes erheblich verschlechtert. Dieses Problem, das bei der Herstellung von Hologrammen immer dann auftaucht, wenn mit einem Diffusor gearbeitet wird oder wenn eine Ausleuchtung mit diffusem Licht erfolgt, erweist sich als schwerwiegend besonders in jenen Fallen, wo eine hohe Auflösung erforderlich ist oder die HoIogrammgröße gering gehalten werden soll.

Bewir im folgenden bestimmte Ausfuhrungslormcn beschrieben werden, sollen noch weitere Einzelheiten erörtert werden.

Das nach der obigen holographischen Aufzeichnungsmethode hergestellte Hologramm wird als Fresnel-Hologramiv. bezeichnet, wenn das Original 7 und das Aufzeichnungsmedium 8 verhältnismäßig dicht beeinander angeordnet sind und das Beugungsbild des Originals 7 auf dem Aufzeichnungsmedium 8 auf der Fresnelschen Beugung beruht. Als Fraunhofer-Hologramm oder Fourier-Transformationshologramin wird es bezeichnet, wenn das Bild des Originals im Bereich der Aufzeichnungsfläche ein Fr.iunhofersches Beugungsmustei bildet, wie dies im folgenden beschrieben werden soll.

F 1 g. 3 zeigt ein typisches Beispiel einer bekannten Anordnung zur Herstellung eines Fraunhofer-Hologramms der letztgenannten Art. Bei dieser Anordnung gleichen die Teile I bis 9 den entsprechenden Teilen der /u\or beschriebenen Anordnung, so daß hierauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. Im Unterschied /u der \orautgegangenen Anordnung ist in diesem Fall jedoch zwischen das Original 7 und das Aufzeichnungsmedium 8 eine Linse IO eingefügt.

F 1 g. 4 zeigt, wie das erhaltene Hologramm 8' bei der Reproduktion mit dem Reproduktionslicht ausgeleuchtet und cias gebrochene Licht von dem Hologramm durch eine Linse 10' auf eine Bildfläche 11 gebundeil wird, um so auf dieser das Originalbild Im /v reproduzieren. Für ein solches Fraunhofer-Hoiogramnist es typisch, daß sein Bild in seiner Position festliegt.

F i g. 5 zeigt einen Zwcidimensionaldeflektor 12 durch den ein Teil des darauf auftreffenden Lichtstrahl; in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung in eineir vorbestimmten Winkel abgelenkt wird, um hieraul aul ein Hologramm 13 aufzutreffen, das aus zahlreicher sehr kleinen Flologrammeinheiten besteht. Somit kanr nun eine der Hologrammeinheiten mit dem Lichtsirah aus dem Deflektor 12 ausgeleuchtet werden. Das vor der beleuchteten Hologrammeinheit ausgehende unc deren Information (oder Bild) enthaltende Licht wird al; reproduziertes Bild Im'auf eine vorbestimmie Bildflä ehe 14 fokussiert. |ede Hologrammeinheit des HoIo gramms 13 wird unter Verwendung von diffusem Lieh erzeugt, wie dies oben ausgeführt wurde, so daß da:

reproduzierte Bild zwangsläufig ein Tüpfelmusier enthält.

Gleichzeinig tritt das von dem Deflektor 12 nicht abgelenkte, sonderen geradlinig aus diesem austretende Licht in einen Strahlerweiterer 15 ein, der den einfallenden Lichtstrahl auffächert, und der erweiterte Lichtstrahl, der jetzt einen größeren Durchmesser hat, trifft auf ein Hilfshologramm 16 auf, das vorzugsweise größere Abmessungen hat als die Hologrammeinheit der Hologrammspeicherplatte 13. Bei dem Hilfshologramm handelt es sich um eine Aufzeichnung eines Tüpfelmusters, so daß dessen Reproduktion kohärent in Überlagerung zu dem vorerwähnten Bild Im' erfolgen kann. In dieser Weise werden das bei der Reproduktion des Hilfshologramms erscheinende Tüpfelmuster und das in dem von dem Speicherhologramm reproduzierten Bild enthaltene Tüpfelmuster in Kohärenz miteinander kombiniert, so daß in dem Signalschema ein neues Tüpfelmuster erscheint, das sich von jedem der beiden obigen Muster unterscheidet. Wählt man die effektive Fläche des Hilfshologramms größer als die des Speicherhologramms, so ist das Tüpfelmuster der Hilfshologrammreproduktion feiner als das Tüpfelmusier in der Reproduktion des Speicherhologramms, so daß die kohärente Kombination der beiden reproduzierten Bilder den Eindruck vermittelt, als sei die Wiedergabe des Speicherhologramms mit einer Rauschleistung moduliert. Mit anderen Worten, das Tüpfelmuster kann im Vergleich zum Signalschema verfeinert werden, was den Sinneseindruck entstehen läßt, daß die Bildgüte verbessert erscheint, da scheinbar eine Minderung des Tüpfelmusters eingetreten ist.

Zusätzlich zu dem Effekt einer scheinbaren Minderung des in dem reproduzierten Bild enthaltenen Tüpfelmusters gestattet ein feineres Tüpfelmuster noch eine weitere Erhöhung der Bildgüte durch eine geeignete Filteranordnung, wenn das reproduzierte Bild mit einer Bildaufnahmeröhre aufgenommen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Die Intensität der Wiedergabe von dem Hilfshologramm ist zweckdienlicherweise einigemal bis einige zehnmal geringer als die Wiedergabeintensität des Speicherhologramms. Falls sie zu stark wäre, würde das Hintergrundrauschen ausgeprägter werden und der Kontrast würde sich stark verschlechtern, und wenn sie 45 im umgekehrten Fall unzulänglich wäre, so würde sich • die Kombination weniger auswirken und eine wesentliche Verbesserung der Bildgüte stünde damit nicht mehr zu erwarten.

Falls darüber hinaus eine ständige Änderung des 50 durch die kohärente Kombination der Wiedergabe des Hilfshologramms und des Signalbildes Im' gebildeten Tüpfelmusters bewirkt wird, indem zu diesem Zweck eine wechselseitige Bewegung der beiden Bilder hervorgerufen wird, beispielsweise durch ein Vibrieren 55 des Hilfshologramms 16, so läßt sich auf diesem Wege bei der Reproduktion erreichen, daß das Tupfenmuster durch die Sinnestäuschung und die integrierende Wirkung der Bildaufnahmeröhre scheinbar noch feiner wird. 60

Fig.6 zeigt einen Teil einer Hologrammplatte bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung. In dieser Figur bezeichnet die Bezugszahl 17 eine Speicherhologrammplatte mit einer Matrix von Hologrammeinheiten Uh Sie unterscheidet sich von der bei der 65 voraufgegangenen Aasführungsform vorgesehenen Hologrammspeicherplatie 13 dadurch, daß der schraffiert äargestellte Bereich Iichtstreue«d ist Falls die HoIogrammplatte 17 aus einer photographischen Platl hergestellt ist. so kann der schraffiert dargestellt Bereich beispielsweise durch Abschleifen der entsprs chenden Teile der Glasgrundplatte hergerichtet sei. Bei dieser Ausführungsform wird jede der Hologramm einheilen Uh mit einem Reproduktionslichtstrah ausgeleuchtet, dessen Durchmesser größer ist als de Durchmesser einer Hologrammeinheit, jedoch nicht ur so viel größer, daß beim Auftreffen des Lichtstrahls au die Hologrammplatte auch noch benachbarte HoIo grammeinhciten teilweise ausgeleuchtet würden Durcl diese Maßnahme wird erreicht, daß das diffuse Licht au dem schraffiert dargestellten Bereich das reproduziert. Bild in Kohärenz überdecken kann, so daß da' I upfelmuster in der bereits erwähnten Weise verfeiner wird was eine scheinbare Verbesserung der Bildgüte zur Folge hat. Bei dieser Ausführungsform kanr vorgesehen sein, das Abbildungslicht und das diffuse Licht durch geeignete Vorkehrungen ständig im Raun: alternieren zu lassen, etwa in der Weise, daß man für ein eichtes Vibrieren des Reproduktionslichtstrahls Sorge tragt so daß aufgrund der integrierenden Wirkung, wie SS"¹'^{eme weitere} Verbesserung der Bildgflte aJHj,^ig,'l' '"■ u^{dCr einC Weitere} Ausführungsform gezeigt ,st. bezeichnet die Bezugszahl 18 eine Bildfläche

reell«'Sr u ^d,'^{e >nF>g}-² dargestellte, auf die ein RHHn h ^Hol°gramms gebündelt wird. Vor der

Bildfläche ist in einem Abstand ΔΙ von dieser eine

;;S^leStr^"^{e I9} -^ordnet. Die Streupla te eLς . ^eine -^egu^{ell0Se Streuung des Lichts auf ihrer}

Seh κΓαΤ ? ""ν⁶"" ^Seite· ^{die der Bildlläche} zugekehrt ,st. Als Streuplatte kann zweckdienlicherwei-

' H "i"™"^ homogene, flache Glasplatte ist w^a f^{einen Seke Sanft und} ebenmäßig

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ΐ ^Streuwirku"g ^a"f der Bildfläche, von dieser Η?^{r Η}""^{βΓ der Platte 19 im Absta}"d Al kann ^' ^m°^{duliert oder verfei}^r werden

dem 'SW,?Τ"^{8 des}J^üP^fel™s.ers in Vergleich zu s K T*^^{1 d}™^{n den} Sinneseindruck

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reorJurfeVnJ? ^ ^vera"schaulicht, daß das reproduzierte Bild direkt auf einer Aufnahmeröhre wie

EKE?? T* Τ'*⁰" ^auf*^ebaut *W In diesTm se eineT VIi ^phoi°f^lektrische Fläche 23 beispielsweise eines V.d.kons 20 die Lage der Bildfläche ein und auf

der von der photoelektrischen Fläche 23 abgekehrten Seite einer transparanten Elektrode ist eine Frontplatte 21 vorgesehen, die an der Vorderseite zur Hervorbringung der obenerwähnten Streuungseigenschaften in entsprechender Weise behandelt ist. In dieser Weise kann man eine Bildaufnahmeröhre für holographische Bilder erhalten.

Bei der voraufgegangenen Ausführungsform der Fig. 7 ist zur Hervorbringung der beabsichtigten Wirkung sorgsam auf eine geeignete Wahl der Oberflächenrauhigkeit der streuenden Fläche vor der Bildfläche und des Abstandes ΔΙ zwischen den beiden Flächen zu achten. Die Rauhigkeit der Streuplatte wird zweckentsprechend so gewählt, daß die durchschnittliche Tupfengröße des Tüpfelmusters unmittelbar hinter der Streuplatte etwa um einige Male geringer ist als die kleinste Breite eines Bildelemenis des Signalschemas. Ist die streuende Fläche gröber als es einer Gradation der obigen Größenordnung entspricht, so zeigt sich eine Tendenz zur Verschlechterung der Bildgüte, und im umgekehrten Fall würde die Flächenrauhigkeit zu fein sein, um eine merkliche Wirkung in dem gewünschten Sinne hervorzubringen. Hinsichtlich des erwähnten Abstandes Al ist zu sagen, daß das Tüpfelmuster um so weicher ausfällt, je größer dieser Abstand ist, wobei ein zu groß bemessener Abstand jedoch eine Unscharfe des Bildes zur Folge hat. Auch in dieser Hinsicht ist also eine sorgfältige Auslegung angezeigt.

Eine weitere Verbesserung der scheinbaren Bildgüte ist auch in diesem Fall beispielsweise auf dem Wege einer Integrationswirkung, wie bereits erwähnt, möglich, wenn durch geeignete Vorkehrungen für eine ständige Änderung des Tüpfelmusters Sorge getragen ist, etwa in der Form, daß man die Streuplatte 19 vibrieren läßt.

Bei den obigen Ausführungsformen kann der Wahrnehmung des Tüpfelmusters entgegengewirkt werden, indem man sich eine Sinnestäuschung zunutze macht, und es kann auf elektrischem Wege verringert oder beseitigt werden.

Es sind natürliche verschiedene Abänderungen der obigen Ausführungsform möglich, im Rahmen einer solchen Modifikation kann man sich der Anordnung der F i g. 2 bedienen. Genauer gesagt, die zweidimensional Information (das Signalbild) des Originals 7 wird zunächst auf dem Aufzeichnungsmedium 8 aufgezeichnet. Die so auf dem Aufzeichnungsmedium 8 erzeugte Aufzeichnung ist ein Fraunhofer-Hologramm des mit diffusem Licht ausgeleuchteten Originals 7. Anschließend ersetzt man das Original 7 und die Linse 10 durch eine Streuplatte, während die übrige Anordnung unverändert bleibt, um nun von der Streuplatte allein auf dem Aufzeichnungsmedium in Überlagerung der vorherigen Aufzeichnung des Signalbildes eine Aufzeichnung in Form eines Fresnel-Hologramms herzustellen. In dieser Weise werden also das Signalbild, das ein Tüpfelmuster enthält, und das Tüpfelmuster der Streuplatte in Mehrfachaufzeichnung auf ein und demselben Aufzeichnungsträger als Fraunhofer-Hologramm bzw. als Fresnel-Hologramm aufgezeichnet.

Bei der Reproduktion wird der Aufzeichnungsträger mit dem so erhaltenen Mehrfachhologramm in der Anordnung der Fig.4 ausgeleuchtet, während das Hologramm gleichzeitig leichten Vibrationen in der Hologrammebene unterworfen wird. Sofern der Aufzeichnungsträger in der Ebene der Aufzeichnungsfläche hin- und hergehende translatorische Bewegungen ohne Drehuiigskomponente ausführt, ist die Reproduktion des Fraunhofer-Hologramms wegen seiner Eigenart räumlich festgelegt, so daß das Signalbild und das in diesem enthaltene Tüpfelmuster in ihrer Lage unverändert bleiben. Die Wiedergabe des als Fresnel-Holos gramm aufgezeichneten Tüpfelmusters unterliegt aber natürlich bei den Vibrationen des Aufzeichnungsträgers einer Vibrationsbewegung. Dank der Linse 10' wird das Tüpfelmusterbild des vibrierenden Fresnel-Hologramms auf eine vor der Bildfläche 11 liegende Ebene

ίο gebündelt und auf der Bildfläche als defokussiertes Bild wiedergegeben, obwohl bei dieser Wiedergabe noch der Charakter des Tüpfelmusters beibehalten bleibt. Nötigenfalls kann das Tüpfelmuster des Fresnel-Hologramms bei der Reproduktion auf der Bildfläche

15 maßstäblich verkleinert werden. In dieser Weise wird erreicht, daß in der Konbination der beiden in kohärenter Überlagerung gleichzeitig auf der Bildfläche wiedergegebenen Teilbilder ein ständigen Änderungen unterliegendes Tüpfelmuster enthalten ist, da es sich bei diesem sich ändernden Tüpfelmuster um eine Kombination der beiden einander überlagerten Tüpfelmuster handelt, wobei das eine seine Form mit den Vibrationen des Aufzeichnungsträgers ändert, während das andere festliegt. Die Änderungen des resultierenden Tüpfelmusters erfolgen absolut unsystematisch, da es sich bei dem Muster selbst um ein Zufallsmuster handelt. Durch geeignete Integrationsmaßnahmen kann das in dem reproduzierten Bild enthaltene Tüpfelmuster also geglättet und scheinbar entfernt werden. Ist die Änderungsgeschwindigkeit hoch genug, so kann man sich die auf einer Sinnestäuschung beruhende Wirkung oder die auf die Ansprechverzögerung zurückzuführende integrierende Wirkung einer Bildaufnahmeröhre zunutze machen. Falls das reproduzierte Bild photographiert wird, ist es auch möglich, im Verlauf einer geeigneten Expositionszeit eine zeitliche Integration vorzunehmen. In jedem dieser Fälle kann das Tüpfelmuster abgeschwächt oder beseitigt und die Bildgüte verbessert werden.

Bei der obigen abgeänderten Ausführungsform wurde das Signalbild als Fraunhofer-Hologramm aufgezeichnet, doch kann für den Fall, daß die Bildfläche ständigen Verschiebungsbewegungen im Verein mit leichten Vibrationsbewegungen des Hologramms unterliegt, auch vorgesehen sein, das Signalbild als Fresnel-Hologramm aufzuzeichnen. Da das Tüpfelmuster des Fresnel-Hologramms als Hintergrundrauschen im Sinne einer Verschlechterung des !Contrasts des Signalbildes wirkt, muß bei der Festlegung der Intensität seiner Reproduktion mit Sorgfalt zu Werke gegangen werden, um eine optimale Wirkung zu erzielen, die Intensität muß geringer sein als die des reproduzierten Signalbildes.

In F i g. 9 ist eine holographische Aufzeichnungsmethode gemäß einer weiteren Ausführungsform veran schaulicht Bei der Anordnung dieser Figur trifft kohärentes Licht wie beispielsweise Laserlicht in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung auf eine Streuplatte 24 auf und mit dem von dieser ausgehenden diffusen Licht wird ein Original 25 ausgeleuchtet Das durch das Original 25 hindurchtretende Licht wird durch eine Linse 26 auf ein Aufzeichnungsmedium 27 gebündelt Gleichzeitig treffen auf das Aufzeichnungsmedium 27 mit unterschiedlichen Einfallswinkeln Referenzstrahlen 28 und 29 auf, welche zu dem von dem Original ausgehenden Licht kohärent sind Die Referenzlichtströme und der Lichtstrom von dem Original 25 interferieren miteinander und das resultierende

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Muster wird auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet. Das in dieser Weise erhaltene Hologramm kann man sich natürlich zusammengesetzt denken aus zwei Hologrammen, welche die gleiche Information enthalten und einander überlagert sind.

Wie in Fig. 10 gezeigt wird, kann die Hologrammplatte 30. die das in der obigen Weise hergestellte Hologramm trägt, bei der Reproduktion entweder mit einem Reproduktionslichtstrahl 33 ausgeleuchtet werden, der in gleicher Richtung darauf auftrifft wie der Strahl 28 in Fi g. 9, oder mit einem Reproduktionslichtstrahl 34, dessen Richtung die gleiche ist wie die des Strahls 29 in Fig. 9, um so das gleiche reproduzierte Bild Im zu erhalten, das in der gleichen Lage auf eine Bildfläche 32 gebündelt ist, sofern die gleiche Wiedergabelinse 31 in dergleichen Stellung vorgesehen ist. Wird die Hologrammplatte gleichzeitig mit beiden Lichtstrahlen 33 und 34 ausgeleuchtet, so kann man zwei Reproduktionsbilder in kohärenter Überlagerung zueinander erhalten. Bei einem mit der obigen Anordnung hergestellten Fraunhofer-Hologramm liegt allgemein das reproduzierte Bild in seiner Stellung lest, auch wenn das Hologramm in seiner Ebene eine translatorische Bewegung ausführt, doch falls es beispielsweise in seiner Ebene eine Drehbewegung ι ausführen sollte, so dreht sich auch das reproduzierte Bild in der Ebene der Bildfläche. Wird also die Hologrammplatte 30 in entgegengesetzten Richtungen leicht hin- und hergedreht, wie dies durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist, so unterliegen die y. reproduzierten Bilder Im[I) und Im (I I) der betreffenden Reproduktionslichtstrahlen 33 und 34 wiederholten Abweichungen voneinander, cut die beiden Reproduktionslichtstrahlen unterschiedliche Einfallswinkel haben. Da es sich bei dem resultierenden reproduzierten Bild Im, das betrachtet wird, um eine kohärente Kombination der beiden einander überlagerten Teilbilder Im(I) und Im (W) handelt, ändert sich entsprechend diesen Abweichungen auch das aus den darin enthaltenen Tüpfelmustern resultierende Tüpfelmuster. Die Änderung des resultierenden Tüpfelmusters erfolgt in völlig unsystematischer Weise, da das Muster selbst regellos ist. Durch Ausnutzung der integrierenden Wirkung geeigneter verfügbarer Mittel kann das in dem reproduzierten Bild enthaltene Tüpfelmuster also geglättet und scheinbar beseitigt werden. Ist die Änderungsgeschwindigkeit hoch genug, so kann man sich beispielsweise einen Sinnestäuschungseffekt oder die integrierende, auf Ansprechverzögerung beruhende Wirkung einer Bildaufnahmeröhre zunutze machen. Wird das reproduzierte Bild photographiert, so kann während einer geeigneten Belichtungszeit auch eine zeitliche Integration bewirkt werden. Das Tüpfelmuster kann so auf die eine wie auf die andere Art gemindert oder beseitigt werden und die Bildgüte kann verbessert werden.

Es ist zu beachten, daß die Abweichung der beiden Teilbilder voneinander die Defokussierungskomponente des resultierenden Bildes darstellt so daß bei der Wahl der Ausschlagweite der geringfügigen repetitiven ι Drehbewegungen der Hologrammplatte die erforderli- :he Auflösung berücksichtigt werden muß.

Bei der obigen Ausführungsform wurde das Tüpfelnuster dadurch verändert, daß man die Hologramm-)latte in Wiederholung Drehbewegungen ausführen < ißt, doch kann die Änderung auch nach verschiedenen nderen Methoden hervorgebracht werden, beispielsweise durch Betätigung der Hologrammplatte zur

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ein^Fer Ve²PiOdUkTn⁰¹⁵¹'"⁰¹¹? ^Anordnung ^r Vornahme hergestellten Mn """ ^{dem ln der obi}g^e" Weise ein? Ϊ „' ^ '?f"^miJ: ^Dle Bezugszah. 1 "bezeichne, also eine Lase_r|irh. ^k°^^arenles Licht (beispielsweise Der νοϊ dieser L^Cc_hSy η ^* ^der vorerwähnten). durch einen s' S ^le,^{aUSgehCndeLichtstrahlwird} aufgespalten Der ρ- η ^er ^ " ™^{ei Strahlen} über tStaSleWerenrf ^dr.^ab8^eteilten Strahlen wird Durchtriudu ch . ^P'^{egel 44 und 45 sowie im}

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zeichneten B

reproduzierte μ auzierte

ⁿ _H ^bf^{im V}°^rga"^{g der Hol}°g^rammplatte 52

^{durch eine Fourier}

RUH Bild,

Überlagerung auf einer

; ^{Natürlich enthält} J^{ede der dW} '" ^der °^ben beschriebenen

n^ngT-^Vf,^{diffuSem Licht auf}^ ? ^TuP^felmuster, und da das

das betrachtet wird, aus der

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Überlagerung tier beiden I eilbilder resultiert, enthält auch dieses ein daraus herrührendes, deutliches Tüpfelmustor. Die Bezugszahl 47 bezeichnet einen Phasenschieber, der in den Strahlengang des einen der abgeteilten Lichtstrahlen gelegt ist, um die Phase dieses abgeteilten Lichtstrahls gegen die des anderen zu verschieben. Durch diese Maßnahme kann das in dem reproduzierten Bild erzeugte Tüpfelmuster im Zug einer integrierenden Wirkung beseitigt werden. Mit anderen

Worten, es ist in dieser Weise möglich, die von derr Diffusor oder aus der Verwendung von diffusem Lieh für die Ausleuchtung herrührenden nachteiligen Aus Wirkungen auf die Bildgüte in Gestalt eines Tüpfelmu sters praktisch auszuschalten. Zur Ausleuchtung kanr somit diffuses Licht benutzt werden, auch wenn da: Hologramm sehr kleine Abmessungen haben muß Darüber hinaus kann auf diesem Wege ein Hologramm hoher Dichte erhalten werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. 22 09 60

   r\ ί

   Patentansprüche:

   ;. Vorrichtung zur Rekonstruktion von Hologrammen mit einer kohärentes Licht «bstrahlenden Lichtquelle und einer von der Lichtquelle ausgeleuchteten Bildfläche, auf der außer dem Bild ein Tüpfelmuster entsteht, wobei im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Bildfläche das Hologramm und eine auf der Bildfläche ein zusätzliches Tüpfelmuster erzeugende Streuvorrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das das Hologramm bestrahlende Licht räumlich kohärent ist. daß die Streu vorrichtung zwischen Hologramm und Bildfläche oder in einem vom Strahlengang der Hologrammrekonstruktion getrennten Strahlengang mit /um rekonstruierenden Licht kohärenten) Licht angeordnet ist. und daß das von der Streuvorrichtung erzeugte zusätzliche Tüpfelmuster feiner ah das durch die holographische Abbildung erzeugte Tüpfelmuster ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet. d.'iÜ die Streuwiiiiciming (i6) groUere Abmessungen hat als das Hologramm (13).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung eine in geringem Abstand vor der Bildflaeie (18, 2.3) angeordnete Streuplatte (19, 21) ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die der Bildfläche (18) zugekehrte Seite der Streuplatte (19) streuend ausgebildet ist (F ig. 7).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hologramm zugekehrte Seite der Streuplatte (21) streuend ausgebildet ist (K" ι g. 8).
6. b. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung (16, 17) und das Hologramm (13) in unterschiedlichen Strahlengangen zwischen Lichtquelle und Bildfläche (14) liegen, und die Streuvorrichtung cm die Aufzeichnung eines Tüpfelmusters aufweisendes Hilfshologramm(16)ist (Fig. 5).
7. 7 Vorrichtung: nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Intens-.tät des vom Hilfshologramm

   (16) erhaltenen Tüpfelmusters geringer ist als die Intensität des Bildes des Hologramms, dem es überlagert ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß da;s Holog-amm als Hologrammplatie

   (17) ausgebildet ist, die aus kleinen von lichtstreuendem Material umgebenen Hologrammeinheiten besteht, und daß die kleinen Hologrammeinheiten mit einem Reproduktionslichtstrahl ausleuchtbar sind, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser einer Hologrammeinheit (F i g. 6).
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung und das Hologramm relativ zueinander beweglich angeo^rdnet sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß ein vibrierender Reproduktionslichtstrahl verwendet ist.