DE2217354A1 - Einrichtung zur Aufzeichnung eines Hologrammes - Google Patents

Description

7342-72/Dr.ν.B/Elf
RCA 63,969

RCA Corporation, New York, N.Y.(V.St.A.) Einrichtung zur Aufzeichnung eines Hologrammes

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufzeichnung eines mit einer gegebenen Grenzauflösung rekonstruierbaren Hologrammes eines nichtstreuenden Objekts auf einem Aufzeichnungsträger, mit mehreren, untereinander kohärenten Strahlungsquellen, die mit gegenseitigem Abstand in einer Matrix angeordnet sind, welche eine verhältnismässig grobe Struktur hat, die zwar zur Erzeugung einer gewissen Redundanz, nicht jedoch zum direkten Abgreifen des Objekts mit einer Auflösung, die mindestens gleich der gegebenen Grenzauflösung ist, ausreicht, wobei die Grossen und Abstände der Strahlungsquellen so gewählt sind, daß sich in einem vorgegebenen, den Strahlungsquellen benachbarten Volumen eine bestimmte kombinierte Strahlungsverteilung ergibt, welche in einem gegebenen Bereich des Volumens in einem vorgegebenen Abstand von der Matrix eine erste Interferenzfigur enthält, deren Struktur verhältnismässig fein im

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Vergleich zu der der Matrix ist.

Bei einer holographischen Aufzeichnung wird bekanntlich eine Fläche eines Aufzeichnungsträgers, wie ein photographischer Film oder ein Photolack, mit einem Informations- oder Objektbündel von einem mit räumlich kohärenter elektromagnetischer Strahlung, wie Laserlicht, beleuchteten Objekt und gleichzeitig direkt mit einem Referenzbündel der erwähnten räumlich kohärenten elektromagnetischen Strahlung beleuchtet. Durch die Wechselwirkung des Objektbündels und des Referenzbündels entsteht dabei eine Interferenzfigur, die auf der vorgegebenen Fläche des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet wird.

Wenn das beleuchtete Objekt ein Transparentbild ist, z.B. ein photographisches Diapositiv oder ein Kinofilmbild, und wenn während der Aufzeichnung des Hologrammes in das Objektbündel keine Redundanz eingeführt wird, verursachen alle Kratzer oder Schmutzflecken auf dem Aufzeichnungsträger bei der Rekonstruktion eines Bildes mittels des aufgezeichneten Hologrammes störende Fehler (die unter Umständen beträchtlich grosser sind als die ursprünglichen Kratzer oder Flecken), sowie den vollständen Verlust von kleinen Teilen des Bildes. Dies gilt nicht nur für Transparentbilder sondern auch für andere Arten von nichtstreuenden Objekten, wie spiegelnd reflektierenden Objekten. Wenn jedoch in das Objektbündel während der Aufzeichnung des Hologrammes genügend Redundanz eingeführt wird, bleiben die erwähnten Fehler unsichtbar und das aufgezeichnete Hologramm kann erheblich verkratzt, mit Flecken verschmutzt und sogar in Stücke gebrochen werden, ohne daß das rekonstruierte Bild mit der Ausnahme einer geringfügigen Verschlechterung der Gesamtauflösung und des Kontrastes beeinträchtigt wird. Im allgemeinen ist eine geringfügige Verschlechterung des reproduzierten Bildes einem vollständigen Verlust von kleinen Bildteilen vorzuziehen. Aus diesem Grunde sind redundante Hologram-

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me für die Aufzeichnung von Daten und für Ausgabe-Darstellungsund Sichtgeräte interessant.

Ein bekanntes Verfahren zur Einführung der gewünschten Redundanz besteht darin, bei der Aufzeichnung des Hologrammes ein Objektbündel aus diffusem Licht zu verwenden. Es ist insbesondere bekannt, das zur Beleuchtung eines holographisch aufzuzeichnenden Transparentbildes bestimmte Bündel kohärenten Lichtes durch eine Platte streuenden Glases, wie Opalglas, fallen zu lassen, bevor es das Transparentlicht durchsetzt. Durch diese Maßnahme wird jeder Punkt der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträgers durch Licht von allen Punkten des Transparentbildes und durch das Referenzbündel belichtet. Das aufgezeichnete Hologramm weist daher einen hohen Grad von Redundanz auf. Wenn man andererseits das streuende Glas wegläßt, kommt das einen vorgegebenen Punkt der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträgers beleuchtende Licht des Objektbündels von nur einem einzigen entsprechenden Punkt des Transparentbildes und die Zuordnung ist eineindeutig. In diesem Falle enthält das aufgezeichnete Hologramm keine Redundanz und jeder kleine Kratzer oder Schmutzfleck auf der holographischen Aufzeichnung hat einen vollständigen Verlust eines bestimmten kleinen Teiles des reproduzierten Bildes zur Folge.

Die Verschmutzungsunempfindlichkeit eines diffusen Hologrammes hat jedoch leider ihren Preis. Man muß nämlich entweder Untergrundstörungen, die sich als Flecken oder "Korn" äußern in Kauf nehmen oder sehr grosse Hologramme verwenden, die durch die Fleckenstörungen nicht beeinträchtigt werden.

Fleckenstörungen treten als Nebeneffekt bei hochgradig kohärentem Licht, wie Laserstrahlung, auf, wenn dieses diffus reflektiert wird. Die hellen Flecken entsprechen der additiven Interferenz des diffus reflektierten Lichtes, während die dunklen

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Flecken der subtraktiven Interferenz entsprechen. Da die Eigenschaften einer diffus reflektierenden Oberfläche ganz willkürlich sind, haben die auftretenden Fleckenstörungen ebenfalls willkürliche Eigenschaften. Die Fleckenstörungen in einem mittels eines Hologrammes reproduzierten Bildes sehen ähnlich aus wie das sogenannte Korn bei einer Photographie.

Eine gute Näherung des auf die Leistung bezogenen Verhältnisses von Nutzsignal zu Fleckenstörungen in einem diffusen Hologramm ist das Verhältnis der Fläche des Fleckens kleinsten Durchmessers, der unter Berücksichtigung der ganzen Aufzeichnungs- und Wiedergabeanlage mittels eines Hologrammes reproduziert werden kann zum Durchmesser des kleinsten Fleckes, der mit einem Hologramm wiedergegeben werden kann, wenn man nur die durch die Beugung gesetzte Grenze in Betracht zieht.

Da die Beugungsgrenze bei einem grossen Hologramm sehr klein ist, und ein kleines Hologramm eine verhältnismässig grosse Beugungsgrenze hat, sind die Fleckenstörungen bei kleinen Hologrammen wesentlich stärker sichtbar als bei grossen Hologrammen. Es ist jedoch andererseits wünschenswert, die Fläche einer holographischen Aufzeichnung möglichst klein zu machen (z.B. mit Abmessungen in der Grössenordnung von 6,5 mm und darunter) um bei der holographischen Aufzeichnung eine möglichst hohe Informationsspeicherdichte zu erreichen, wie es insbesondere bei der Aufzeichnung von den üblichen Mikrofilmen der Fall ist.

Andererseits können ein kleiner Kratzer oder Schmutzfleck auf einer solchen kleinen holographischen Aufzeichnung ohne Redundanz in einem wesentlich kleineren Ausmaß zugelassen werden als solche Kratzer oder Schmutzflecke auf einer holographischen Aufzeichnung grosser Abmessungen. Zeichnet man jedoch ein kleines redundantes Hologramm in bekannter Welse mittels eines diffusen Objektbündels auf, so enthält das reproduzierte Bild in erheb-

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lichem Maße unerwünschte STörflecken.

Es ist auch bereits bekannt, daß man redundante, störfleckenfreie holographische Aufzeichnungen dadurch erhalten kann, daß man anstelle des üblichen Diffusers eine Informationsredundanzanordnung verwendet, die mehrere diskrete, im Winkel zueinander verlaufende, sich überlappende Objektbündel liefert, wobei der Abstand zwischen den überlappenden Bündel so klein gewählt wird, daß die maximale räumliche Wellenlänge in allen Störinterferenzfiguren, die durch das Vorhandensein der Redundanzanordnung entstehen können, nicht grosser ist als die Grenzauflösung, mit der ein Bild des Objekts mittels des aufgezeichneten Hologrammes rekonstruiert werden kann.

In der Praxis kann man dabei Vorrichtungen, wie zweidimensionale Phasengitter mit geeignetem Strichabstand oder eine Kombination von Bündelteilern und/oder Spiegeln oder einen optischen Tunnel verwenden, um die erforderlichen, im Winkel zueinander verlaufenden und sich überlappenden Informationsbündel zu erzeugen.

Der Grad der erhältlichen Redundanz hängt sowohl von der Gesamtzahl der Informationsbündel, die die für die Aufzeichnung des Hologrammes vorgesehene Fläche des Aufzeichnungsträgers ganz oder teilweise beleuchten, und dem Bruchteil jedes dieser Bündel, der diese Fläche tatsächlich beleuchtet, ab. Im Falle eines zweidimensionalen Phasengitters ist die Anzahl der nutzbaren Bündel, die erzeugt werdenkann, durch die Form des Phasengitters beschränkt und beträgt in typischen Fällen 9«>

Bei Verwendung einer Kombination von Bündelteilern und/oder Spiegeln zur Erzeugung der erforderlichen, im Winkel zueinander verlaufenden und sich überlappenden Informationsbündel, ist es theoretisch möglich, die Anzahl der verwendeten Informationsbündel und damit die resultierende Redundanz beliebig gross zu machen. In der Praxis ist jedoch die tatsächlich erreichbare

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Anzahl der Informationsbündel erheblich beschränkt. Der Grund hierfür liegt darin, daß sowohl die Anzahl der Elemente in der Kombination von Bündelteilern und>6der Spiegeln, die zur Erzeugung einer vorgegebenen Anzahl von Bündeln der erwähnten Art benötigt werden, als auch die Kompliziertheit der Anordnung dieser Elemente mit wachsender Anzahl der zu'erzeugenden Bündel überproportional zunimmt. In der Praxis ist die maximale Redundanz, die mit einer solchen Kombination von Bündelteilern und/oder Spiegeln erreicht werden kann, daher nur wenig grosser als die mit einem zweidimensionalen Phasengitter erreichbare Redundanz und selbst dann stellt die Kompliziertheit der Redundanzanordnung einen erheblichen Nachteil dar. Mit zunehmender Anzahl der Informationsbündel nimmt ausserdem die Grosse des Hologrammes zu.

Der vorliegenden Erfindung liegt dematsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Aufzeichnung von Hologrammen an-

zu

zugeben, die einen hohen Grad von Redundanz/erreichen gestattet, ohne daß dabei in nennenswerter Weise sichtbare Interferenzfiguren aufgezeichnet werden, und die gleichzeitig einfach und sehr leicht realisierbar ist.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zur Anordnung des Objektes innerhalb des erwähnten Bereiches in einem solchen Abstand von der Matrix, daß das Objekt durch die Strahlung von der feinstrukturierten Interfrenzfigur beleuchtet wird und diese Strahlung räumlich moduliert, wobei diese Interferenzfigur so fein ist, daß sie das Objekt mit einer Auflösung, die mindestens gleich der gegebenen Grenzauflösung ist,z_u zerlegen gestattet, ferner durch eine Vorrichtung zur derartigen Anordnung des Aufzeichnungsträgers bezüglich des Objektes, daß die vom Objekt ausgehende, räumlich modulierte Strahlung eine vorgegebene Fläche des Aufzeichnungs-

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trägers beleuchtet und durch eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Beleuchtung des Aufzeichnungsträgers mit einem Referenzstrahlungsbündel, das mit der Strahlung der Lichtquelle kohärent sowie winkelmässig bezüglich dieser Strahlung versetzt ist und mit der räumlich modulierten Strahlung auf dem Aufzeichnungsträger eine dem aufzuzeichnenden Hologramm entsprechende zweite Interferenzfigur bildet.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Erfindungsgedanke wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Einrichtung zur Aufzeichnun g eines Hologramms;

Figur 2 eine Darstellung eines Teiles einer Matrixmaske für die individuellen Lichtquellen, die bei der Einrichtung gemäss Fig.l Verwendung finden kann;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung und

Figur 4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung;

Die in Figur 1 schematisch dargestellte Einrichtung enthält einen Laser 100, der ein Bündel 112 kohärenter Strahlung mit einer Wellenlänge λ liefert. Das Bündel 102 wird durch einen Bündelteiler 108, der aus einem teilweise reflektierenden Spiegel bestehen kann, in zwei Teilbündel 1Ο4 und 106 aufgespalten. Das erste Teilbündel 104 wird nach Reflektion an einem Spiegel 110

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durch einen Bündelexpander, der eine Konvexlinse 114, eine feine Lochblende 116 und eine Kollimatorlinse 118 enthält, in ein paralleles Bündel 122 mit grösserem Querschnitt umgewandelt. Entsprechenderweise wird das zweite Teilbündel 106 nach Reflexion durch einen Spiegel 120 durch eine Einrichtung, die eine Konvexlinse 124, eine feine Lochblende 126 und eine Kollimatorlinse 128 enthält, in ein paralleles Referenzbündel 122 grösseren Querschnitts umgeformt. Das Referenzbündel 122 fällt, wie dargestellt, unter einem vorgegebenen Winkel auf eine Aufzeichnungsfläche eines holographischen Aufzeichnungsträgers 130. Der Aufzeichnungsträger 130, bei dem es sich z.B. um einen photographischen Film oder eine Photolackschicht handeln kann, ist für die auf ihn auffallende Strahlung vom Laser 100 empfindlich. Der Aufzeichnungsträger 100 kann ein begrenztes Auflösungsvermögen haben, das zwar zur Aufzeichnung der gewünschten Information mit einem vorgegebenen Auflösungsvermögen ausreicht, nicht jedoch für die Auflösung kurzwelliger Störinterferenzfiguren.

Das parallele Strahlungsbündel 112, das ebene Wellenfront hat, fällt auf eine individuelle Lichtquellen bildende Matrixmaske 132, von der ein Teil in Figur 2 genauer dargestellt ist. Wie Figur 2 zeigt, kann die Matrixmaske 132 eine Anordnung aus im Abstand voneinander angeordneten feinen Löchern 200 enthalten, die ein bestimmtes Muster bilden. Dieses Muster ist hier quadratisch und jedes Loch 200 hat die Form eines Kreises mit einem Durchmesser a. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Löcher beträgt d. Das Lochmuster der Matrix braucht jedoch nicht quadratisch zu sein und die einzelnen Löcher könnten auch anders als kreisförmig ausgebildet sein, z.B. elliptisch, rechteckig oder quadratisch. Die Matrixmaske 132 bildet ein beugendes Bauteil, dessen Beugungseigenschaften von den Abmessungen abhängt, wie dem Durchmesser a der jeweiligen kleinen Löcher und dem Abstand d zwischen benachbarten

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Löchern bezüglich der Wellenlänge der kohärenten Strahlung, mit der die Maske 132 beleuchtet wird.

Jedes der feinen Löcher der Matrixmaske wirkt als individuelle Quelle für untereinander kohärente Strahlung. Von jeder einzelnen Strahlungsquelle geht ein eigenes divergentes Bündel 134 kohärenter Strahlung aus. Der Grad der Divergenz hängt vom Beugungswinkel der einzelnen feinen Löcher 200 der Maske 132 ab. Auf diesem Beugungswinkel wird unten noch näher eingegangen werden. Im Augenblick genügt die Feststellung, daß der Beugungswinkel und damit die Divergenz der verschiedenen Bündel 134 mit abnehmendem Lochdurchmesser a zunimmt.

Wie Figur 1 zeigt, kreuzen sich die verschiedenen divergenten Bündel 134, während sie sich von der Matrixmaske 132 aus ausbreiten. Da sie jedoch miteinander kohärent sind, tritt eine Interferenz der sich kreuzenden Bündel ein und es entsteht eine räumliche Verteilung von Bereichen, in denen eine Verstärkung der Strahlung durch konstruktive Interferenz eintritt, und von dazwischenliegenden zweiten Bereichen, in denen sich die Strahlung durch destruktive Interferenz gegenseitig schwächt. Diese räumliche Verteilung wird durch Faktoren , wie die Wellenfront und Wellenlänge der die Matrix 132 beleuchtenden kohärenten Strahlung, die Gesamtzahl der Löcher in der Anordnung und das von ihnen gebildete Muster und den Abstand d zwischen benachbarten Löchern des Musters bezüglich der Wellenlänge der kohärenten Strahlung und der Abmessungen (z.B. des Durchmessers a) der einzelnen Löcher bestimmt. Alle diese Faktoren werden jeweils so festgelegt, daß sich die gewünschte Redundanz ergibt. Wie später noch genauer erläutert werden wird, erfordert dies ein verhältnismässig grosses Verhältnis d/a und einen verhältnismässig grossen Wäart von d, der für sich allein nicht in der Lage ist, ein ausreichendes Auflösungsvermögen zu gewährleisten. Da jedoch die Dichte und Form der ersten Bereiche in jeder lokalen Gruppierung der räumlichen Verteilung nicht gleich-

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förmig sind sondern sich als Funktion des Abstandes der betreffenden lokalen Gruppierung von der die individuellen Lichtquellen erzeugenden Matrixmaske 132 ändern, können die erforderliche Redundanz und Auflösung beide gleichzeitig durch geeignete Wahl des Abstandes zwischen der Maske und dem Objekt erreicht werden.

Insbesondere wird ein aus einem Transparentbild 136 bestehendes Objekt, das z.B. ein Einzelbild eines Kinofilmes sein kann, in der dargestellten Weise in einem vorgegebenen Abstand S von der Matrixmaske 132 angeordnet. Der Abstand S wird in der unten genauer beschriebenen Weise so gewählt, daß sich das Transparentbild 136 vollständig innerhalb einer speziellen lokalen Gruppierung von ersten Bereichen konstruktiver Interferenz befindet und dementsprechend nur durch die kohärente Strahlung der ersten Bereiche dieser speziellen lokalen Gruppierung beleuchtet wird. Der Abstand S wird so gewählt, daß der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Bereichen oder Interferenz_maxima der das Transparentbild 136 beleuchtenden speziellen lokalen Gruppierung um soviel kleiner ist als die Abstände d zwischen den benachbarten Löchern der Maske 132, daß das Transparentbild 136 durch die es beleuchtende kohärente Strahlung mit einer Auflösung abgegriffen oder abgetastet wird, die mindestens so gross ist, daß sich die geforderte Grenzauflösung unabhängig davon ergibt, daß der Abstand d, der für die erforderliche Redundanz notwendig ist, für sich allein zu gross ist, um dies zu erreichen. Die kohärente Strahlung der verschiedenen Interferenzmaxima der das Transparentbild beleuchtenden speziellen lokalen Gruppierung wird dabei durch den abgetasteten (beleuchteten) Teil der Objektinformation moduliert, die durch das beleuchtete Transparentbild dargestellt wird.

Der Abstand S soll ferner so gewählt werden, daß keine der Störinterferenzfiguren, die infolge der Interferenz der Bündel 134 auf das Transparentbild 136 fällt, räumliche Frequenzkomponenten aufweist, die unter der gegebenen Grenzauflösung liegen,

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so daß also diese Störinterferenzfiguren nicht aufgelöst werden können.

Das Transparentbild 136 befindet sich am Ort der einen Brennebene eines Projektionsobjektivs oder einer Projektionslinse 138, die die Brennweite f hat. Auf der anderen Seite der Linse 138 ist vorzugsweise in der Nähe der anderen Brennebene dieser Linse ein holographischer Aufzeichnungsträger 130 angeordnet. Die Linse 138 formt die gebeugte modulierte kohärente Strahlung der verschiedenen Ordnungen, die von den jeweils abgegriffenen bzw. beleuchteten Teilen des Transparentbildes 136 ausgeht, wie des modulierten Bündels 140, in Komponenten eines Parallelstrahlenbündels 142 um, das eine vorgegebene Fläche des holographischen Aufzeichnungsträgers 130 gleichzeitig mit dem Referenzbündel 122 beleuchtet. Hierdurch wird ein Hologramm einer vorgegebenen Redundanz aufgezeichnet, das mit einer gewissen Grenzauflösung rekonstruiert werden kann, die für die Erhaltung der Details der Objektinformation im Transparentbild 136 ausreicht, nicht jedoch für die Auflösung zusätzlicher Störinterferenzfiguren.

Bei der vorliegenden Einrichtung kommt es offensichtlich auf die richtige Wahl der Abmessungen a und d der die punktförmigen Strahlungsquellen erzeugenden Matrixmaske 132 sowie auf den richtigen Abstand S zwischen der die punktförmigen Strahlungsquellen bildenden Matrix und dem Transparentbild an. Hierauf wird im folgenden näher eingegangen:

Wenn ein kleines Loch mit der Abmessung a mit einer ebenen Wellenfront vorgegebener Wellenlänge beleuchtet wird, fallen gemäss den bekannten Beugungsgesetzen 84% der vom Loch aus divergierenden gebeugten Strahlung in einen als Airy-Scheibe bekannten Kreis, der einen Raumwinkel ^ einnimmt, welcher durch die folgende Gleichung definiert ist:

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(D

wobei λ die Wellenlänge der Strahlung bedeutet.

Aufgrund der Beugungsgesetze liefert ferner eine Anordnung von mit gegenseitigen Abständen d angeordneten feinen Löchern ein Beugungsmaximum nuliter Ordnung und ein oder mehrere Paare von Beugungsmaxima höherer Ordnung mit Winkelabständen zwischen aufeinanderfolgenden Ordnungen, die durch die folgende Gleichung gegeben sind:

(2) Θ, = arc sind !λ

Die Gesamtzahl N der Ordnungen, die durch jedes Loch einer solchen Anordnung erzeugt werden, einschliesslich der nullten Ordnung und der verschiedenen Paare höherer Ordnungen ist durch die folgende Näherungsgleichung gegeben, durch die die Gleichungen (1) und (2) in Beziehung zueinander gesetzt werden, wenn θ und Θ. klein sind:

Ψ ä 2

<^3a> ^Ni * " ⁽¹'²² S>

Die Anzahl N- der auf die Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträgers 130 in Figur 1 fallenden Ordnungen ist durch die Abmessungen dieser Fläche begrenzt. Setzt man beispielsweise eine kreisförmige Aufzeichnungsfläche mit dem Durchmesser D voraus, so ist N₂ näherungsweise durch die folgende Gleichung gegeben:

^{(3b) N}2 - * ⁽

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wobei ein minimales f durch die anderen Systemparameter, wie die Objektgrösse und die AusBsungsgrenze des Aufzeichnungsträgers bestimmt wird, während D und λ feste Werte haben.

Die Redundanz ist eine direkte Funktion von der kleineren der beiden Grossen N, und N2· Wie man aus den Gleichungen (3a) und (3b) sieht, ist es für die Erzielung einer verhältnismässig hohen Redundanz erforderlich, daß das Verhältnis d/a und der Abstand d relativ gross sind. Im Prinzip kann man a extrem klein machen, eine Vergrösserung des Wertes von d in der Anordnung der feinen Löcher führt jedoch zu einer Verringerung der Auflösung mit der die Objektinformation in einem Transparentbild abgegriffen werden kann. Diese nachteilige Tendenz wird bei der Einrichtung gemäss der Erfindung durch geeignete Wahl des Abstandes S (Figur 1) zwischen der Matrixmaske und dem Transparentbild kompensiert.

Wie oben erläutert wurde, ergibt die Verteilung der gebeugten Strahlung von einer Matrix von punktförmigen Lichtquellen eine räumliche Verteilung von Interferenzmaxima und dazwischenliegenden Interferenzminima. Im Falle einer quadratischen Anordnung von Löchern kleinen Durchmessers, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, besteht die Verteilung der gebeugten Strahlung aus verschiedenen periodisch auftretenden regulären Mustern, die von der Form und Wellenlänge der die Matrix von punktförmigen Lichtquellen beleuchtenden kohärenten Wellenfront und vom Abstand S zwischen der Matrix und dem betrachteten regulären Muster abhängen. Die ersten Bereiche oder Interferenzmaxima bilden insbesondere bei periodisch auftretenden, bestimmten Werten des Abstandes S ein Muster von kleinen Punkten, die eine r Verteilung mit den ursprünglichen Abständen d χ d der Lochanordnung selbst auftreten. Diese Werte des Abstandes S werden für den Fall, daß die Matrix mit einer ebenen Welle beleuchtet wird, durch die folgende Gleichung gegeben:

(4) S = η

d²

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wobei η irgendeine ganze Zahl ist.

In den Zwischenräumen zwischen den durch die Gleichung (4) gegebenen Werten von S treten andere regelmässige Muster mit kleineren Abständen zwischen den Interferenzmaxima auf. Bei einem bestimmten Wert von S, der zwischen jeweils zweien der oben erwähnten Werte auftritt, bilden die Interferenzmaxima wieder ein Muster von beabstandeten kleinen Punkten, der Abstand zwischen diesen Punkten ist in diesem Falle jedoch kleiner und zwar (d/m) (d/m) (im Gegensatz zu d . d), wobei m irgendeine ganze Zahl grosser als 1 ist. Die Werte von S,bei denen diese Muster mit den Abständen (d/m) (d/m) auftreten, sind durch die folgende Gleichung gegeben:

(5) S - fi (n±i);

Bei anderen Werten des Abstandes S als sie durch die Gleichungen (4) und (5) definiert sind, treten ebenfalls noch reguläre Muster von Interferenzmaxima, zwischen denen Interferenzminima liegen, auf, die Form der Interferenzmaxima und/oder ihre Anordnung innerhalb des Musters kann dabei jedoch komplizierter sein. Es ist daher nicht möglich, diese komplizierteren Muster durch einfache Gleichungen, wie die Gleichungen (4) und (5) zu definieren. Wie noch näher erläutert werden wird, gibt es jedoch ein empirisches Verfahren zur Bestimmung des AbstandesS der die erforderliche hohe Auflösung sowie die gewünschte hohe Redundanz für die Fälle ergibt, daß die erwähnten komplexen Muster auftreten oder der Abstand durch die Gleichung (5) gegeben ist.

Es ist aufgrund der obigen Ausführungen einleuchtend, daß man den Abstand S innerhalb eines Raumintervalles wählen kann, das durch zwei beliebige aufeinanderfolgende ganzzahlige Werte von η definiert ist. Vorzugsweise , jedoch nicht unbedingt, wird der Wert von S jedoch so gross gewählt, daß er der fol-

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genden Gleichung genügt:
(6) S » ^

Der Grund, warum der Wert des Abstandes S die Gleichung (6) vorzugsweise erfüllen soll, besteht darin, daß dann die Strahlung von vielen wenn nicht sogar von allen Löchern im ursprünglichen Muster zu jedem Interferenzmaximum beiträgt. Unvollkommenheiten in der Anordnung aufgrund von Defekten, im Aufbau der Matrixmaske , die in der Praxis unvermeidbar sind, heben sich dann weitestgehend auf. Andererseits ist es nicht wünschenswert, den Wert für den Abstand S so gross zu wählen, daß die gesamte Fläche, die durch die gebeugte kohärente Strahlung in der Ebene des Transparentbildes beleuchtet wird, wesentlich grosser ist als die Fläche des Transparentbildes selbst, da in diesem Falle ein grösserer Teil der zur Verfügung stehenden Strahlungsenergie verloren ginge.

In der Praxis soll das Verhältnis d/a für die Anordnung der feinen Löcher mindestens 5 und vorzugsweise sogar mindestens 10 betragen. Der Wert von a sollte ausserdem entsprechend der Gleichung (1) so gewählt werden, daß sich ein Divergenzwinkel ergibt, der in der Ebene des Transparentbildes eine Fläche einschliesst, die nur geringfügig grosser ist als die Fläche des Transparentbildes selbst. Hierdurch wird eine optimale Ausnutzung der verfügbaren kohärenten Strahlungsenergie für die Beleuchtung des Transparentbildes gewährleistet. In der Praxis können auch grössere Werte von a und kleinere Werte von S mit guten Ergebnissen verwendet werden, wenn sich dies als zweckmässig erweisen sollte.

Die Matrixmaske kann beispielsweise durch Ausätzen eines Musters feiner Löcher aus einer auf Gas aufgebrachten Chromschicht hergestellt werden. Man kann jedoch auch selbsttragende Matrix-

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masken, die durch eine gegebene Anordnung feiner Löcher in einem dünnen Metallblech ohne Glas als Träger gebildet werden, verwenden. Der Durchmesser a der Löcher der Anordnung liegt typischerweise zwischen 3 und 10 ,um , während typische Werte des Abstandes d zwischen benachbarten Löchern der Anordnung zwischen 30 und 100 .um liegen. Die Wellenlänge λ des verwendeten Laserlichts liegt normalerweise im sichtbaren Spektralbereich, vorzugsweise im kurzwelligen (blauen) Teil des Spektrums.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel betrugen die Abmessung a der Löcher jeweils 7 ,um und der Abstand d zwischen benachbarten Löchern betrug 76,2 ,um. Die Matrixmaske wurde mit einer kohärenten Strahlung beleuchtet, die eine ebene Wellenfront und eine Wellenlänge von 4416 8 hatte. Die Lochanordnung als Ganzes hatte die Form eines Quadrates mit einer Seitenlänge von etwa 12,5 mm. Das Transparentbild bestand aus einem Einzelbild eines 16mm-Filmstreifens. Die Bildfläche des Einzelbildes betrug 7,5 χ 10 mm.

Eine Möglichkeit, den Abstand S zwischen der Matrixmaske 132 und dem Transparentbild 134 richtig einzustellen, besteht selbstverständlich darin, die Gleichung (5) mit irgendeinem Wert von m, wie 3,4 oder 5 sowie einen Wert von η zu verwenden, so daß sich ein Abstand S von etwa 2 cm ergibt. In diesem Falle kann der wirkliche Abstand S dann so einjustiert werden, daß er dem errechneten Wert entsprtht. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß es zweckmässiger ist, den die jeweils besten Ergebnisse liefernden speziellen Wert für den Abstand S empirisch zu ermitteln.

Bei einem solchen empirischen Vorgehen wird die die einzelnen Lichtquellen bildende Matrixmaske 132 anfänglich in einem Abstand, wie 2 cm, vom Transparentbild 136 angeordnet, der mit den oben erläuterten Bedingungen der Gleichung (6) im

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Einklang steht. Die Matrixmaske 132 wird dann mit dem eine ebene Wellenfront aufweisenden Strahlungsbündel 112 beleuchtet, so daß das Transparentbild 136 seinerseits durch die kohärenten Strahlungsbündel 134 beleuchtet wird. Nun wird ein Projektionsobjektiv, z.B. die Projektionslinse 138 oder irgendeine andere Projektionsoptik anderer Wellenlänge im Weg der aus dem Transparentbild 136 austretenden modulierten kohärenten Strahlung so angeordnet, daß ein Bild des Transparentbildes 136 auf einen Projektionsschirm oder das photoempfindliche Element einer Fernsehaufnahmeröhre einer Drahtfernsehanlage projiziert wird, in der das Objekt auf einer Bildröhre eines Fernsehempfängers wiedergegeben wird. Das wiedergegebene Bild auf dem Projektionsschirm oder der Bildröhre der Drahtfernsehanlage wird visuell betrachtet und man justiert dann den Abstand S zwischen der Matrixmaske und dem Transparentbild 136 so ein, daß sich die maximale Auflösung des erhaltenen Bildes des Objekts ergibt, die ohne das Auftreten von Störinterferenzfiguren im wiedergegebenen Bild möglich ist. Bei dem Wert für den Abstand S, der auf diese Weise erhalten wird, handelt es sich um den gesuchten Wert.

Wenn eine bestimmte, bekannte Abtastrate oder räumliche Abtastfrequenz des Objekts gefordert wird, die nicht mit dem in der oben beschriebenen Weise erhaltenen maximalen Auflösung übereinzustimmen braucht, sollte die Gleichung (5) verwendet werden. Die endgültige Justierung des Abstandes S kann unter Betrachtung der Objektebene mit hoher Vergrösserung, z.B. mittels eines Mikroskopes, geschehen, um den tatsächlichen Abstand d/m zu ermitteln.

Nachdem der richtige Wert für den Abstand S ermittelt worden Ü, werden die Projektions linse 138 und der holographische Aufzeichnungsträger 130 in der in Figur 1 dargestellten Weise in der Einrichtung angeordnet, so daß ein Fraunhofer-Hologramm mit hochgradiger Redundanz aufgezeichnet werden kann. Bei der

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Wiedergabe der holographisch aufgezeichneten Information, was in bekannter Weise geschehen kann, erhält man ein Bild, das sich nicht nur durch eine sehr hohe Auflösung auszeichnet, sondern auch keine sichtbaren Störflecken oder andere Störinterferenzfiguren enthält.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Einrichtung gemäss diesem Ausführungsbeispiel enthält eine einzige punktförmige Quelle für kohärente Strahlung, welche durch eine nicht dargestellte kohärente Strahlungsquelle, eine Linse 300 und eine Lochblende 302 mit einem einzigen feinen Loch gebildet wird. Aus dem feinen Loch der Lochblende 302 tritt ein divergentes Bündel 304 kohärenter Strahlung aus. Das Bündel 304 beleuchtet eine Maske 306 mit einer Anordnung feiner Löcher, die ähnlich wie die Maske gemäss Figur 2 ausgebildet sein kann. Die Maske 306 mit der Anordnung der feinen Löcher ist in der Brennebene einer Konvexlinse 308, deren Brennweite mit s. bezeichnet ist, angeordnet. Die verschiedenen divergierenden Teilbündel 310, die aus den Löchern der Maske 306 austreten, werden durch die Linse 308 unter Bildung einer Anzahl von Teilbündeln 312, die den verschiedenen Beuguhgsordnungen entsprechen, gebrochen.

In einer Überkreuzungsebene 314, die der Bildebene der Lochplatte 302 entspricht, konvergieren die gebeugten Strahlen nullter Ordnung von den verschiedenen feinen Löchern der Maske 306 am Schnittpunkt der Überkreuzungsebene 314 mit einer Symmetrieachse 316. Die entsprechenden höheren Ordnungen der verschiedenen Paare konvergieren ebenfalls in entsprechenden Punkten der Ebene 314. Wie Figur 3 zeigt, ist jedoch der Konvergenzpunkt der jeweiligen höheren Ordnungen der verschiedenen Paare (von denen nur eine dargestellt ist) um einen Betrag, der der Ordnungszahl der betreffenden Ordnung der gebeugten Strahlung entspricht, bezüglich der Symmetrieachse 316 versetzt.

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Da das die Strahlung nullter Ordnung bildende ungebeugte Licht heller sein kann als die höheren Ordnungen, ist es oft störend. Am Schnittpunkt der überkreuzungsebene 314 und der Symmetrieachse 316 ist daher ein räumliches Filter 318 oder eine Blende in Form eines kleinen opaken Elementes angeordnet, das die konvergierende Strahlung nullter Ordnung absenkt. Die höheren Ordnungen sind in der Überkreuzungsebene 314 jedoch soweit bezüglich der Symmetrieachse versetzt, daß sie von dem räumlichen Filter 318 nicht abgefangen werden. Diese Versetzung ist in Figur 3 der Deutlichkeit halber übertrieben-groß dargestellt. Das räumliche Filter 318 kann auch aus einer Blende mit feinen Löchern bestehen, die nur die gebeugten Ordnungen der Matrix, ohne die nullte Ordnung, an den Brennpunkten durchlässt und man erhält dann bessere Ergebnisse, da unerwünschte Information in den Lichtbündeln bekannterweise ausgeschaltet wird.,Wenn die ursprüngliche Matrix und die zugehörige Optik eine genügend hohe Qualität haben, kann das räumliche Filter wie bei Figur 1 entfallen.

Wie Figur 2 zeigt, ist hinter der überkr-euzungsebene 314 eine Konvexlinse 320 mit der Brennweite f₂ so angeordnet, daß sich die Überkreuzungsebene 314 in der einen Brennebene der Linse befindet. Die in die verschiedenen höheren Ordnungen gebeugten kohärenten Strahlungsanteile liefern jeweils ein getrenntes divergierendes Bündel kohärenter Strahlung, wie das kohärente Strahlungsbündel 322, das der Deutlichkeit halber als einziges dargestellt ist. Alle diese getrennten divergierenden Bündel, wie das Bündel 322, fallen auf die Linse 320, die für jeden getrennt entspringenden Strahlungsanteil höherer Beugungsanordnung ein kohärentes Parallelstrahlenbündel mit ebener Wellenfront bildet, wie das Bündel 324. Die parallelen Strahlen des Bündels 324 sind winkelmässig gegenüber der Symmetrieachse 316 versetzt. Betrag und Richtung dieser winkelmässigen Versetzung wird durch die Lage der das Bündel 324 ergebenden speziellen Beugungsordnung in der Überkreuzungsebene 314 bezüglich der

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Symmetrieachse 316 bestimmt. Jede einzelne Beugungsordnung liefert also ein Parallelstrahlenbündel mit individueller Richtung bezüglich der Richtung der Symmetrieachse 316.

Wie Figur 3 zeigt, erzeugt die Linse 320 ein Bild der Lochmaske 316 in einer Brennebene 326 der Linse 320. Das Bild der Anordnung der Löcher der Maske 306 in der Brennebene 326 bildet effektiv eine Matrixanordnung von feinen punktförmigen Lichtquellen. Hinter der Brennebene 326 befindet sich in einem gewissen Abstand, der dem Abstand S in Figur 1 entspricht, ein Objekt 328, z.B. ein Transparentbild. Das Objekt 328 wird durch die kohärente Strahlung durch die Matrix aus den individuellen Lichtquellen belichtet, die durch das Bild der Lochanordnung in der Brennebene 326 gebildet wird. Dabei entsteht ein moduliertes kohärentes Strahlungsbündel 330, das die Objektinformation mit einer bestimmten Redundanz und einer bestimmten Auflösung enthält, wie in Verbindung mit Figur 1 erläutert wurde. Durch eine Projektionsoptik 332 wird ein Bild des Objekts 328 mit dieser Grenzauflösung und Redundanz auf eine vorgegebene Fläche eines Aufzeichnungsträgers 334 projiziert.

Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäss Figur 3 dar und unterscheidet sich von diesem im wesentlichen nur dadurch, daß die Abbildung der Anordnung aus den feinen Löchern und die Beleuchtung eines Objekts 400 mittels einer einzigen Optik oder Linse 404 erfolgt. In einer ersten Objektebene der Konvexlinse 404 ist eine feine Lochblende 402 angeordnet, von der die Linse 404 ein Bild in einer Überkreuzungsebene 406 erzeugt. In der überkreuzungsebene 406 ist ein räumliches Filter oder eine Blende angeordnet, wie es in Verbindung mit Figur 3 beschrieben worden ist. In einer zweiten Objektebene der Linse ist eine Maske 408 mit einer Anordnung feiner Löcher angeordnet, von der die Linse 404 ein Bild in einer Ebene 410 erzeugt. Das Bild der Lochanordnung der Maske 408 in der Ebene 410 bil-

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det die Matrix von punktförmigen Lichtquellen. In diesem Falle ist jedoch die Wellenfront der kohärenten Strahlung, die effektiv die durch das Bild der die Lochanordnung aufweisenden Maske 408 definierte Matrix von Lichtquellen in der Ebene 410 nicht eben, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäss Figur 1 und 3 sondern divergent. Das Objekt 400 ist in einem vorgegebenen Abstand, der dem Abstand S in Figur 1 entspricht, von dieser virtuellen Matrix punktförmiger Lichtquellen so angeordnet, daß ein moduliertes divergierendes kohärentes Strahlungsbündel 412 entsteht, das die Objektinformation mit der gewünschten Redundanz und Grenzauflösung enthält. Durch eine Projektionsoptik 414 wird ein Bild des Objekts auf einen Aufzeichnungsträger 416 in der gleichen Weise projiziert, wie es in Verbindung mit der Projdtionslinse 332 und im Aufzeichnungsträger 334 in Figur 3 erläutert worden ist.

Selbstverständlich kann ein räumliches Filter oder eine Blende zusammen mit dem zwei Linsen enthaltenden System gemäss Figur oder dem nur eine Linse enthaltenden System gemäss Figur 4 zur Beleuchtung des Transparentbildes in der Einrichtung gemäss Figur 1 verwendet werden, wenn dies auch nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Die Projektionsoptikeinrichtung gemäss Figur 3 oder 4 kann selbstverständlich auch in Figur 1 verwendet werden, um ein fokussiertes Bild des Objekts auf dem holographischen Aufzeichnungsträger oder einem anderen Bildempfangsmedium zu erzeugen, z.B. einer Fernsehaufnahmeröhre oder einem Projektionsschirm. Die verschiedenen Anordnungen gemäss Figur 1, 3 und 4 und ihre Teile können also auch in anderer Anordnung verwendet werden als es dargestellt ist.

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Claims (15)

1. Patentansprüche

   JU) Einrichtung zur Aufzeichnung eines mit einer gegebenen Grenzauflösung zu rekonstruierenden Hologrananes eines nichtstreuenden Objekts auf einem Aufzeichnungsträger, mit mehreren untereinander kohärenten Strahlungsquellen, die mit gegenseitigen Abständen in einer Matrix angeordnet sind, welche eine verhältnismässig grobe Struktur hat, die zwar zur Erzeugung einer gewissen Redundanz, nicht jedoch zur direkten Abgreifung des Objekts mit einer Auflösung, die mindestens gleich der gegebenen Grenzauflösung ist, ausreicht, wobei die grösseren Abstände der Strahlungsquellen so gewählt sind, daß sich in einem vorgegebenen , den Strahlungsquellen benachbarten Volumen eine bestimmte kombinierte Strahlungsverteilung ergibt, welche in einem gegebenen Bereich des Volumens in einem vorgegebenen Abstand von der Matrix eine erste Interferenzfigur enthält, deren Struktur verhältnismässig fein im Vergleich zu der der Matrix ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Anordnung des Objekts (134) innerhalb des erwähnten Bereiches in einem solchen Abstand (S) von der Matrix (132), daß das Objekt durch die Strahlung der feinstrukturierten Interferenzfigur beleuchtet wird und diese Strahlung räumlich moduliert, wobei diese Interferenzfigur so fein ist, daß sie das Objekt mit einer Auflösung, die mindestens gleich der gegebenen Grenzauflösung ist, ^zu zerlegen gestattet, ferner durch eine Vorrichtung zur derartigen Anordnung des Aufzeichnungsträgers (130) bezüglich des Objekts , daß die vom Objekt ausgehende, räumlich modulierte Strahlung (142) eine vorgegebene Fläche des Aufzeichnungsträgers beleuchtet,und durch eine Vorrichtung (108,120,124,126,128) zur gleichzeitigen Beleuchtung des Aufzeichnungsträgers mit einem Referenzstrahlungsbündel (122), das mit der Strahlung der Lichtquellen kohärent sowie winkelmässig bezüglich dieser Strahlung versetzt ist und mit der räumlich modulierten Strahlung (142) auf dem

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   Aufzeichnungsträger (130) eine dem aufzuzeichnenden Hologramm entsprechende zweite Interferenzfigur bildet.
2. 2.) .Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Matrix (Figur 2) eine regelmässige Struktur hat und die Abstände (d) zwischen jeweils zwei benachbarten Strahlungsquellen (2CX)) im wesentlichen gleich sind, und daß die erste Interferenzfigur eine Anordnung von Punkten enthält, deren Anzahl im wesentlichen gleich einem Vielfachen der Anzahl der Strahlungsquellen ist und die zwischen benachbarten Punkten Abstände aufweisen, die ein üntervielfaches des Abstandes (d) zwischen jeweils zwei benachbarten Strahlungsquellen in der Matrix (132) sind.
3. 3.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2_rdadurch gekennzeichnet , daß die in Abstand voneinander angeordneten Strahlungsquellen durch eine Anordnung von feinen Löchern in der Matrix gebildet sind und daß jedes einzelne feine Loch der Anordnung einer eigenen individuellen Strahlungsquelle der Matrix entspricht.
4. 4.) Einrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen (a) der einzelnen feinen Löcher (200) der Anordnung so gewählt sind, daß die austretende gebeugte Strahlung einen so grossen Raumwinkel einnimmt, daß die aus jedem Loch der Anordnung austretende Lichtstrahlung die vorgegebene Fläche des Aufzeichnungsträgers (130) überdeckt und daß der Abstand (d) zwischen benachbarten Löchern so groß gewählt ist, daß sich mindestens eine vorgegebene Anzahl von Beugungsordnungen innerhalb des Beugungswinkels ergibt.
5. 5.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a - d ure Ii gekennzeichnet, daß die kohärente Strahlungsenergie aus Lichtstrahlung besteht; daß die Abmessun-

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   gen (a) der Löcher höchstens 10 .um und der Abstand (d) zwischen benachbarten Löchern mindestens das Fünffache der Abmessungen (a) der Löcher beträgt.
6. 6.) Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand (d) mindestens das Zehnfache der Abmessung (a) der Löcher (200) beträgt.
7. 7.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (S) zwischen der Matrix (132) und dem Objekt (134) so gross ist, daß zu jedem beleuchteten Punkt der ersten Interferenzfigur viele Strahlungsquellen Strahlungsenergie beitragen.
8. 8.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß das Objekt ein Transparentbild mit bestimmten Abmessungen ist und daß der Abstand (S) zwischen der Matrix (132) und dem Transparentbild (136) so gewählt ist, daß die erste Interferenzfigur eine Fläche einnimmt, die nur geringfügig grosser ist als die Abmessungen des Transparentbildes und das Transparentbild vollständig innerhalb des gegebenen Bereiches des erwähnten Volumens liegt.
9. 9.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (S) zwischen der Matrix (132) und dem Objekt (136) so gewählt ist, daß jede Vergrösserung oder Verkleinerung des Abstandes von einer Verringerung der Redundanz oder Auflösung bezüglich der vorgegebenen Grenzauflösung oder einer Abnahme in einer räumlichen Frequenzkomponente eines etwaigen Störinterferenzanteiles dor ernten Interferenzfigur unterhalb der vorgegebenen Auf löBungsiji onze begleitet ist. und sich in dem erwähnten Abstnnd die optimale; Redundanz ergibt.

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10. 10.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Projektionsoptik (138,332,414) zur Projektion der räumlich modulierten Strahlung vom Objekt auf die vorgegebene Fläche des Aufzeichnungsträgers (130,334,416) vorgesehen ist.
11. 11.) Einrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsoptik eine bestimmte Brennweite hat und derart zwischen dem Objekt und dem Aufzeichnungsträger angeordnet ist, daß sie ein reelles Bild des Objektes in einer Bildebene erzeugt, die mit der vorgegebenen Fläche des Aufzeichnungsträgers zusammenfällt.
12. 12.) Einrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennz eichnet, daß die eine vorgegebene Brennweite aufweisende Projektionsoptik derart zwischen dem Objekt und dem Aufzeichnungsträger angeordnet ist, daß sich das Objekt in einer Brennebene der Linse befindet und diese ein kollimiertes Bündel (142) auf die vorgegebene Fläche des Aufzeichnungsträgers wirft, so daß die zweite Interferenzfigur einem Fraunhofer-Hologramm entspricht.
13. 13.) Einrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß der Anordnung feiner Löcher (306) eine Sammellinsenanordnung (308,320; 404) derart zugeordnet ist, daß die von der Anordnung feiner Löcher (306) ausgehende kohärente Strahlung in einen überkreuzungsbereich in einer überkreuzungsebene (314) und dann ein Bild der Anordnung feiner Löcher in eine Lochanordnungs-Bildebene (326) innerhalb des gegebenen Bereiches fokussiert werden und daß in der Überkreuzungsebene ein räumliches Filter (318,406) angeordnet ist, das die gebeugte kohärente Strahlung nullter Ordnung von der Anordnung (306,408) feiner Löcher zurückhält und nur die gebeugte Strahlung höherer Ordnung von der Anordnung feiner Löcher zu der Bildebene durchlässt, in der die erste Interferensfigur durch

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    die durchgelassene kohärente Strahlung erzeugt wird.
14. 14.) Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Sammellinsenanordnung eine erste Linse (308) mit einer vorgegebenen Brennweite (fj) und eine zweite Linse (320) bestimmter Brennweite (f₂) enthält, daß die Anordnung (306) feiner Löcher in einer Brennebene der ersten Linse (308) angeordnet und mit kohärenter Strahlung bestimmter Divergenz beleuchtet ist, die die Anordnung feiner Löcher durchsetzt, auf die erste Linse fällt, konvergiert und sich in der Uberkreuzungsebene in einem ersten bestimmten Abstand von der ersten Linse auf deren der Anordnung seiner Löcher abgewandten Seite überkreuzt; daß das räumliche Filter (318) in der Überkreuzungsebene bezüglich der Beugungsordnungen so angeordnet ist, daß lediglich die höheren Ordnungen durchgelassen werden; daß die zweite Linse von der ersten Linse aus gesehen hinter der Überkreuzungsebene in einem der Brennweite ^2) dieser zweiten Linse entsprechenden Abstand so angeordnet ist, daß dasdie erste Interferenzfigur bildende Bild der Anordnung feiner Löcher sich in der Brennebene der zweiten Linse befindet, die sich auf der der Uberkreuzungsebene abgewandten Seite dieser Linse befindet.
15. 15.) Einrichtung nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet , daß die Sammellinsenanordnung eine einzige Linse (404) vorgegebener Brennweite enthält, daß die Anordnung (408) feiner Löcher auf der einen Seite dieser Linse in einem die Brennweite übersteigenden Abstand von dieser angeordnet und mit kohärenter Strahlung vorgegebenen Divergenzwinkels so beleuchtet ist, daß die die Anordnung feiner Löcher durchsetzende und auf die Linse fallende kohärente Strahlung in der uberkreuzungsebene konvergiert und dann zu einem die erste Interferenzfigur bildenden Bild der Anordnung feiner Löcher in einer Bildebene (410) fokussiert wird, die von der Linse aus gesehen in einem gewissen Abstand hinter der uberkreuzungsebene liegt und daß das räumliche Filter (406)

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    in der Überkreuzungsebene derart angeordnet ist, daß nur die gebeugte Strahlung höherer Ordnungen durchgelassen wird.

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