DE2345108A1 - Hologrammerzeuger - Google Patents

Hologrammerzeuger

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Description

Patentanwälte Dlpr.-/ng. κ. ο :ι:;τζ DIpI-In^. K. LA-^PiiUCH Dr.-Ing. R. ο ü ti j Z Jr. « Mln.h.n 222, St.in«dorfrtr. 1·
81-21.366P(21.367H) 6. 9. 1973
HITACHI , LTD,, Tokio (Japan)
Hologrammerzeuger
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hologrammerzeuger und insbesondere auf die Struktur eines mit diesem benutzten Phasenfilters.
Ein Verfahren zum holographischen Aufzeichnen von Information auf einem lichtempfindlichen Medium hat folgende Vorteile:
1. ist eine Informationsaufzeichnung hoher Dichte möglich, ohne daß eine optische Vorrichtung hoher Auflösung benutzt wird;
2. hat die Informationsspeicherung Redundanz und wird durch Kratzer kaum beeinflußt; 3. ist das Leseverfahren einfach,
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und ein schnelles Lesen ist möglich; 4. ist eine Mehrfachaufzeichnung möglich; und 5. kann sowohl digitale als auch analoge Information verarbeitet v/erden; dieses Verfahren ist daher für optische Speicher von Bedeutung. E3 y/urde bereits die zweidimensionale Codierung eines Lichtbündels in Erwägung gezogen zur Erzeugung eines Hologramms für zwei Bits "1" und 11O" digitaler. Information durch Öffnen und Schließen einer entsprechenden kreisförmigen Öffnung, Insbesondere kann die Holographie unter Ausnutzung der Fourier-Transformierten, wobei ein lichtempfindliches Medium, auf dem ein Hologramm erzeugt werden soll, in eine Position gebracht v/ird, in der die Fourier-Iransformierte des Musters gemäß dem informationsübertragenden Lioht erscheint, den größtmöglichen Nutzen aus dem kleinsten zur Aufzeichnung von Information erforderlichen Bereich ziehen; daraus ergeben sich die Vorteile, daß erstens der Beugungswirkungsgrad zum Zeitpunkt der V/iedergabe hoch ist und zweitens die Speicherdichte hoch ist. Aus diesem Grund ist die Anwendung der Holographie weitverbreitet. Es ist unter Bezugnahme auf die Holographie mit Anwendung von Fourier-Transformierten zu beachten, daß im allgemeinen immer ein Fourier-Spektrum mit einem starken Peak im Zentrum eines Hologramms erzeugt wird und daß im Fall einer Lichtinformation von einem Muster wie kreisförmigen Löchern, die mit konstanter Periode in Matrixform angeordnet sind, häufig scharfe helle spektrale Flecken an anderen Stellen als dem Zentrum eines Hologramms erzeugt werden. Dies führt zu dem Nachteil, daß dadurch das lichtempfindliche Medium so gesättigt wird, daß eine Störquelle entsteht, und dabei wird nur ein Teil des lichtempfindlichen Mediums ausgenutzt, wodurch der Wiedergabewirkungsgrad verschlechtert wird.
Zwei Verfahren wurden in Erwägung gezogen zum Überv/inden dieser Nachteile; eines davon ist ein sog, Defokussierungs-Verfahren, bei dem das lichtempfindliche Medium in bezug auf die
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Fourier-Transformierten-Ebene etwas versetzt angeordnet wird, und das andere ist ein Zufalls-Phasenschiebeverfahren.
Der Ausdruck Zufalls-Phasenschieber ist ein Sammelname für Vorrichtungen, die einem informationsübertragenden Lichtbündel eine im wesentlichen gleichmäßige Phase über den Querschnitt jeder durch ein kreisförmiges Loch dargestellten Information erteilen und ihm von der einen zur anderen durch ein kreisförmiges Loch dargestellten Information zufällige separate Phasen geben; diese Zufalls-Phasenschieber werden beispielsweise dadurch hergestellt, daß ein durchsichtiges dielektrisches Material durch eine zufällig angeordnete löcher aufweisende Maske auf eine Glasplatte in η Schichten verdampf r, wird, wobei η eine ganze Zahl ist. Auf diese Weise wird ein u:r:;tem zum holographischen Speichern zweidimensionaler digitaler Information im wesentlichen vollständig geschaffen, wobei die den Bits "1" und "O" entsprechende Information in Matrixform angeordnet ist.
Der holographische Speicher kann auch analoge Information speichern. Andererseits besteht ein wachsendes Bedürfnis nach Speicherung analoger Information hoher Dichte, beispielsweise Bildinformation. Wenn das oben beschriebene Verfahren mit einem holographischen Speicher für Bildinformation angewendet wird, ergibt sich die folgende Schwierigkeit.
Die Raumfrequenzkomponenten gewöhnlicher Bildinformation sind weit verteilt von einer hohen Frequenz f\ (Linien/mm) der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges zu einer niedrigen Frequenz f-, (Linien/mm) um etwa Null, wie beispielsweise ein weißes Blatt, und außerdem ist die Verteilung der Raumfrequenzkomponenten unbeständig. Infolgedessen ist eine Vorhersage des Ergebnisses einer Fourier-Transformation äußerst schwierig. Wenn insbesondere die Komponenten um f-, im Energiespektrum
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groß sind, wird durch die Fourier-Transformation, um die optische Achse herum eine Delta-Funktion wie ein sehr scharfes Spektrum erzeugt.
Wenn man die oben genannte Schwierigkeit durch das genannte De fokussierungs-Verfahren überwinden will, muß das Intervall zwischen der Fourier-Transformierten-Ebene und der lichtempfindlichen Ebene sehr groß gemacht werden, um die Speicherdichte beträchtlich zu verringern. Die Redundanz des Hologramms selbst wird ebenfalls beeinträchtigt. Es ist jedoch bekannt, daß das Zufalls-Phasenschiebeverfahren einen großen Vorteil bringt, wenn es mit einem Bildinformations-Abtastverfahren kombiniert wird. Dieses Verfahren benutzt eine Phasenschiebeplatte, die eine Bildinformation übertragendes Licht abtastet mittels eines Netzes einer periodischen Anordnung kreisförmiger'Löcher, so daß die Abtastpunkte eine Phasenverteilung erhalten, die in jedem Abtastpunkt gleichmäßig ist, jedoch, über individuelle Abtastpunkte zufällig ist, d. h. also, es wird ein Zufalls-Phasenschieber verwendet. Durch Verv/endung dieses Phasenschiebers wird die gesamte Bildinformation um die Raumfrequenz Null herum zwangsweise in ihrer Raumfrequenz auf den Bereich von Null bis ä/l,22 F?\ (Linien/mm) erweitert, mit 2a (mm) = Durchmesser der Öffnung des Abtastpunktes und
F = Brennweite einer Linse für die Fourier-Transformation von Licht, das durch eine Bildinformation zur räumlichen Spektralebene (Hologrammebene) verläuft.
Durch dieses Abtasten wird das Information übertragende Licht im Durchschnitt über das Hologramm gestreut, und indem dem Licht Z fallsphasen gegeben werden, wird die Konzentration des durch periodisches Abtasten erzeugten Spektrums reduziert.
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Dem herkömmlichen Verfahren zum Erzeugen des Hologramms eines Bildes war dieses Verfahren in bezug auf Bildqualität, Dichte und Beugungswirkungsgrad weit überlegen; es ergibt sich jedoch auch hier ein wichtiges Problem,
Üblicherweise wird e3 für notwendig erachtet, daß unter Beachtung des Auflösungsvermögens des Auges die Schrittweite der Abtastung 0,1 mm oder weniger beträgt, in der Praxis beträgt jedoch die obere Grenze des Durchmessers der Öffnung höchstens 80 um für ein Metallnetz mit einer Maschenweite von 0,1 mm. Wenn der Durchmesser diesen Grenzwert übersteigt, ergibt sich die Gefahr einer Verkettung von Netzen,
Infolgedessen ist die Drahtstärke des Netzes 20 um oder mehr. Wenn ein Pernsehtestbild als Bildinformation vollständig als Hologramm aufgenommen wird, muß die Größe einer Seite des Bildes 4-5 cm oder weniger betragen .aufgrund der sich durch die Linsengröße ergebenden Beschränkung, In diesem EaIl ist die Breite der in der Bildinformation enthaltenen Streifen etwa 20-30 um. Infolgedessen sind die Linienbreite des Netzee und die Streifenbreite der Bildinformation vergleichbar, und diese Linien erzeugen sog. Moire-Streifen, die die Qualität des rekonstruierten oder wiedergewonnenen Bildes beeinträchtigen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Hologrammerzeuger zum Erzeugen eines Hologramms hoher Qualität, hoher Dichte und hohen Beugungswirkungsgrades unter Anwendung einer Zufalls-Phasenschiebeplatte zu schaffen; die Zufalls-Phasenschiebeplatte soll .dabei aus dem Hologramm Körnigkeit und periodische Störungen entfernen.
Ein erfindungsgemäßer Hologrammerzeuger ist gekennzeichnet durch eine .Lichtquelle zum Erzeugen eines kohärenten Lichtbündels,
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eine Bildinforraations-Aufbaueinrichtung mit einer Quelle aufzuzeichnender Bildinformation, Mittel zum Richten eines Teils des Lichfbündels auf die Bildinformations-Aufbaueinrichtung, Mittel zum Erzeugen einer Interferenz zwischen dem Ausgangslichfbündel der Bildinformations-Aufbaueinrichtung und einem weiteren Teil des Lichtbündels auf einem lichtempfindlichen Medium, und eine nahe der Bildinformationsquelle angeordnete Phasenschiebeplatte, bei der auf einem durchsichtigen Substrat mindestens zwei verschiedene Einheits-Phasenänderungs-Bereiche unterschiedlicher Dicken unregelmäßig und diskontinuierlich verteilt sind mit einer Schrittweite, die kleiner •ist als das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges, zum unregelmäßigen Verändern der Phase des Ausgangslichtes der Bildinformations-Aufbaueihrichtung.
Durch die Erfindung wird also angegeben ein Hologrammerzeuger mit einer Phasenschiebeplatte, die in der Nähe einer analogen Bildinformationsquelle angeordnet ist und aus einer Anzahl von Dünnschicht-Phasenschiebeeinheiten mit mindestens zwei verschiedenen Dicken besteht, die in unregelmäßiger Anordnung auf einem durchsichtigen Substrat angeordnet sind, zum Verschieben der Phase von eine Information übertragendem Licht.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 eine schernatische Darstellung des erfindungsgemäßen Hologrammerzeugers;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Phasenschiebeplatte;
Fig. 3 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Schrittweite der Einheitsbereiche der gemäß der Erfindung verv/endeten Phasenschiebeplatte und der Bildinformationj
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Fig. 4, Querschnitte von. Ausf ülirungsf ormen der erfin-5 und 6 dungsgemäßen Phasensehiebeplattej
Pig. 7 eine Draufsicht auf die Phasensehiebeplatte von Fig. 6;
Fig. 8 einen Querschnitt einer der Fig. 6 äquivalenten Phasensehiebeplattej und
Pig.9A1 Querschnitte weiterer Ausführungsformen einer er-9B, 9C findungsgemäßen Phasensehiebeplatte.
Pig. 1 zeigt den Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Hologrammerzeugers. Ein von einer Laserstrahlquelle 1 emittierter Laserstrahl 2 v/ird von einem Bündelteiler 3 in ein Informationsbeleuchtungsbündel 4 und ein Referenzbündel 41 geteilt, Das Beleuchtungsbündel 4 wird von einer Zerstreuungslinse 5 zu einem Streubüridel 6 zerstreut, das wiederum durch eine Kollimatorlinse 6 parallelgemacht wird und Informationselemente bestrahlt. Das parallelgemachte Licht durchsetzt eine vor oder hinter den Informationselementen 9 angeordnete Phasenschiebeplatte 8.
Als Informationselemente 9 kann beispielsweise eine fotografische Platte benutzt werden. Das parallelgemachte Licht, das die Informationselemente 9 und die Phasensehiebeplatte 8 durchsetzt hat und nunmehr ein Signalbündel 10 geworden ist, überträgt die in den Informationselementen 9 enthaltene Information phasenmoduliert entsprechend der durch die Phasensehiebeplatte 8 gegebenen Phasenverteilung. Eine Informationsschreiblinse 11 sammelt das Signalbündel 10 zu einem konvergenten Signalbündel 12 und projiziert dieses auf ein lichtempfindliches Medium 14 als Fourier-Iransformierten-Verteilung der phasenmodulierten Bildinformation. Der Pourier-Transformierten-Verteilung wird das Referenzbündel 4' durch einen Spiegel 13 überlagert zur Erzeugung von Interferenz-
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streifen zwischen den Lichtbündeln 12 und 41 zum Erzeugen eines Hologramms 14' auf der fotografischen Platte 14,
Das so erzeugte Hologramm unterscheidet sich von einem üblichen Hologramm dadurch, daß die von dem Signalbündel übertragene Bildinformation phasenmoduliert ist entsprechend der Phasenverteilung der Phasenschiebeplatte 8. Dies bedeutet, daß die Information des gesamten Bildes mit der Phase abgetastet wird. Durch die Erfindung werden die vorher genannten" Schwierigkeiten überwunden und die noch zu beschreibenden Wirkungen und Vorteile erzielt.
Da die Raumfrequenzkoinponenten einer Bildinformation sehr weit verteilt sind von einer hohen Frequenz f-^ (Linien/mm) der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges zu einer niedrigen Frequenz f-, (Linien/mm), die etwa bei Null liegt, wie beispielsweise ein weißes Blatt, und da eine übliche Bildinformation sehr viele Komponenten niedriger Frequenz enthält, wird ein Spektrum erzeugt, das im Vergleich zum Hochfrequenzbereich eine sehr hohe lichtintensität um den Wert Null der Raumfrequenz hat.
Es wird nun eine Phasenschiebeplatte betrachtet mit einer derartigen Phasenkonfiguration, daß periodisch angeordneten Einheitsbereichen verschiedene Phasen zufällig zugeordnet werden. Als Einheitsbereich kommt beispielsweise eine symmetrische Struktur wie ein Quadrat, ein Rechteck oder ein Kreis in Frage. Ein Beispiel der aus quadratischen Einheitsbereichen geformten Phasenkonfiguration ist in Fig. 2 zu sehen. In dieser Figur, die eine Draufsicht auf die Phasenschiebeplatte ist, haben schattierte oder schraffierte Einheitsbereiche 16 eine derartige Dicke, daß sie dem hindurchtretenden Licht eine Phasendifferenz Tr geben, während unschattierte oder unschraffierte Einheitsbereiche 15 von solcher Dicke sind, daß das sie
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durchsetzende Licht im wesentliche keine Phasenänderung er-· fährt.
Die Dicken dieser "beiden Arten von Einheitsbereichen ändern sich unregeläßig und diskontinuierlich, d, h. sie ändern sich schrittweise an ihren Grenzflächen, So hat die Phasenschiebeplatte eine Phasenschiebe- und eine Abtastfunktion.
Wenn man annimmt, daß eine Seite des quadratischen phasenbestimmenden Einheitsbereiches 2b (mm) ist, muß das Spektrum der Bildinformation, die dieser Phase überlagert werden soll und bei der Raumfrequenz Null liegt, die Raumfrequenzen zwischen Null und b/P/N (Linien/mm) haben, wobei F und A die oben definierten Parameter sind. Mathematisch bedeutet dies nichts anderes, als daß man die Faltung des ausgebreiteten Fourier-Spektrums der Phasenschiebeplatte selbst und des Fourier-SpektruDB der Bildinformation nimmt, Indem man also zur Erzeugung eines Hologramms der Bildinformation nur die Phasenschiebeplatte überlagert, wird die Information im Durchschnitt über das gesamte Hologramm verteilt, um so die Konzentration des Spektrums zu verringern.
Es wird nunmehr darauf Bezug genommen, worin die Grenzflächen zwisohen zufällig angeordneten Einheits-Phasenänderungs-Bereiehen, d. h. vier Seiten jedes Quadrats, auf dem von dem Hologramm rekonstruierten Bild resultieren. Wenn die benachbarten Quadrate gleiche Phase haben, wird das rekonstruierte Bild nicht mehr beeinflußt, da die Phase kontinuierlich ist; wenn jedoch die Phasen unterschiedlich sind, sind sie an dieser Grenzfläche diskontinuierlich. Da die Grenzfläche der Phase sehr hohe Raurafrequenzen hat, ist in diesem Fall die Information dieses Teils nicht in dem rekonstruierten Bild enthalten, wenn der Radius des rekonstruierten Bildes endlich ist. Infolgedessen erscheinen in dem rekonstruierten Bild
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dunkle Linien, die der Phasenverteilung der Phasenschiebeplatte entsprechen. Die Breite der dunklen Linien ist jedoch sehr gering (einige;um), üblicherweise wesentlich geringer als die Peinstruktur der Bildinformation. Infolgedessen werden im Gegensatz zu den bei Verwendung eines Netzes auftretenden Moire-Streifen bei der Erfindung keine derartigen Streifen gebildet. Ein weiterer Vorteil ist, daß das rekonstruierte Bild heller ist als ein unter Verwendung des üblichen Netzes rekonstruiertes Bild, da die Breite der dunklen Linien sehr klein ist.
.Die dunklen Linien in dem rekonstruierten Bild wirken jedoch als Hintergrundstörungen und sind dem Auge oft unangenehm. Zur Überwindung dieses Problems genügt es, die Seite des Einheitsyierecks der Phasenschiebeplatte zu verkleinern, d, h. die Schrittweite der periodischen Anordnung kleiner als das Auflösungsvermögen des Auges zu machen. Da das Auflösungsvermögen des Auges etwa O1I mm bei einem gutem Sehvermögen entsprechenden Abstand ist, kann ein rekonstruiertes Bild hoher Qualität geliefert werden, wenn die Schrittweite der periodischen Anordnung der Phasenschiebeplatte für die Bildinformation von Rechtecken mit einer langen Seite von 5 cm kleiner als 0,1 mm gemacht wird, da die dunklen Linien für das Auge nicht mehr wahrnehmbar sind. Wenn es sich um Bildinformation einer einem üblichen Fernsehbild entsprechenden Größe handelt, 1st es $um Erhalt eines Bildes einer einem üblichen Fernsehbild entsprechenden Qualität ausreichend, die Schrittweite P der Phasenschiebeplatte P^. ^/50Q zu machen,
mit Jt, ■» die Länge der langen Seite der Bildinformation,
da ein übliches Fernsehbild mit einer Geschwindigkeit von 500 Zeilen/Bild abgetastet wird. Diese Situation ist in Fig. dargestellt.
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Im folgenden werden ein Verfahren zum Herstellen der Phasenschiebeplatte sowie der Effekt spezifischer Strukturen beschrieben.
Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Phasenschiebeplatte 8. Durchsichtiges Material 18 -ist in beliebiger Weise unmittelbar auf einem gleichmäßigen durchsichtigen Substrat 17 in solcher Stärke aufgebracht, daß die Phasenänderung ΊΓ (vgl. Fig. 2) erzeugt wird. Zur Herstellung der Phasenschiebeplatte 8 wird auf das durchsichtige Substrat 17, das beispielsweise eine Glasplatte ist, unmittelbar eine Metall- oder Glasmaske aufgelegt mit Öffnungen, die den schraffierten Abschnitten von Pig. 2 entsprechen, durch die ein optisch durchsichtiges Material, beispielsweise ein durchsichtiges dielektrisches Material, verdampft wird, oder das durchsichtige dielektrische Material wird gleichmäßig über die Oberfläche des durchsichtigen Substrats 17 verdampft und anschließend durch eine Maske mit dem schraffierten Muster gemäß Pig, 2 entsprechenden Öffnungen geätzt.
Pig. 5 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Phasenschiebeplatte. Diese hat zwischen dem durchsichtigen Substrat" 17 und dem durchsichtigen Material 18 der Ausführungsform gemäß Pig. 4 eine gleichmäßige durchsichtige Schicht 18' vorgegebener Dicke, Vorzugsweise ist das Material der gleichmäßigen Schicht 18' gleich dem Material 18. Wenn die gesamte Oberfläche des Ausführungsform gemäß Pig. 5 beleuchtet wird, kann die Ungleichmäßigkeit der Intensitätsverteilung des hindurchgelassenen Lichtes und damit des rekonstruierten Bildes, resultierend aus dem Verlust infolge der Mehrfachreflexion durch die Schicht 18, die bei der AusfÜhrungsform gemäß Pig. 4 bewirkt wird, eliminiert werden.
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Pig. 6 und 7 sind ein Querschnitt bzw. eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Phasenschi eheplatte. Um die Phasenänderung unterschiedlich zu machen, wird die durchsichtige Phasenänderungsschicht 21 der Ausführungsform gemäß Pig, 6 und 7 im Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß Pig. 4 und 5 schrittweise geändert. Pig, 7 zeigt, daß die freien Bereiche 15 keine Phasenänderung, die schraffierten Bereiche 16 eine Phasenänderung TT, die gepunkteten Bereiche 19 eine Phasenänderung 2 TT und die sehraffiertgepunkteten Bereiche 20 eine Phasenänderung 3"Π"~ bewirken; diese Bereiche sind derart angeordnet, daß benachbarte Bereiche nie die gleiche Phasenänderung bewirken. Der Betrag drer Phasenänderung ist bestimmt durch die Dicke der durchsichtigen Phasenänderungsschicht 21 gemäß Fig. 6, Das Verhältnis zwischen den Dicken entsprechend den Beträgen der Phasenänderung O, 7Γ, 2T und 1ΊΓ ist 0:1:2:3.
Die Herstellungsweise der Phasenschiebeplatte gemäß Pig, 6 und 7 ist derjenigen von Fig. 4 ähnlich, wobei jedoch aufeinanderfolgend drei verschiedene Masken benutzt werden zum Verdampfen oder Ätzen der durchsichtigen Phasenänderungsschicht 21,
Die Phasenänderung 2 TT ist in diesem Pail der Phasenänderung äquivalent, und die Phasenänderung 3 Ώ" ist der Phasenänderung TT äquivalent.Infolgedessen ist die Ausführungsform-gemäß Pig. 6 und 7 in bezug auf die Lichtphase der Phasenschiebeplatte gemäß Pig, 8 äquivalent, d. h, die Zufälligkeit der Phase bleibt erhalten, während das Viereckprofil der Elemente aufrechterhalten wird.
Damit benachbarte Einheitsbereiche nie die gleiche Phasenänderung bewirken, ist die Grenzfläche zwischen benachbarten Ein-
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heitsbereichen bei der Phasenschiebeplatte gemäß Pig. 6 und 7 abgestuft. So hat die Phasenschiebeplatte ein mosaikartiges Phasenmuster. Infolgedessen erscheinen bei einem Bild, das unter Verwendung dieser Phasenschiebeplatte aus einem Hologramm rekonstruiert wird, regelmäßig angeordnete mosaikartige dunkle Streifen entsprechend dem regelmäßig angeordneten mosaikartigen Phasenverteilungsmuster der Phasenschiebeplatte, Wenn die in dem rekonstruierten Bild erscheinenden dunklen Streifen zufällig verteilt sind, sind sie als Hintergrundstörungen leicht wahrnehmbar und verschlechtern die Bildqualität, da eine Anzahl Einheitsformen zusammen ein Muster bilden. Wenn jedoch die dunklen Streifen in einem regelmäßig angeordneten mosaikartigen Muster erscheinen, sind sie in bezug auf die Qualität des Bildes kaum wahrnehmbar, da sie nur eine normale Störung darstellen. Wenn die Schrittweite der Einheitsstruktur kleiner gemacht wird, wird die Qualität des Bildes weiter verbessert. Gewöhnlich wird ein Fernsehbild hoher Qualität erhalten durch Abtastung mit etwa 500 Zeilen/Bild. Um also eine gleiohe oder bessere Bildqualität zu erhalten, ist es vorteilhaft, die Beziehung zwischen der langen Seite Z der Bildinformatipn und der Schrittweite P der Phasenschiebeplatte in der oben beschriebenen Weise P £ £ /500 zu machen.
Pig, 9A, 9B und 90 sind Querschnitte weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Phasenschiebeplatte, Bei diesen Aus führungsformen wird zur Bildung von zufällig arbeitenden Phasenaohiebeplatten ein durchsichtiges dielektrisches Material 18 mit einer unregelmäßig und abgestuft sich ändernden Dicke auf einem durchsichtigen Substrat 17» beispielsweise einer Glasplatte, von gleichmäßiger Dicke angeordnet, und ein lichtundurchlässiges oder lichtabsorbierendes Material wird auf Grenzflächen des durchsichtigen dielektrischen Materials 18 vorgesehen, an denen die Dicke variiert, oder auf Grenzflächen
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von Phasenänderungsbereichen, Damit wird der Nachteil der Phasensehiebeplatte mit zufälliger Phasenverschiebung ausgeschaltet, nämlich die Körnigkeit infolge der Interferenz zwischen gebeugtem Licht, hervorgerufen durch die Teile des dielektrischen Materials 18, an denen die Dicke sich diskontinuierlich ändert, während die Abtastfunktion aufrechterhalten wird, ohne daß dabei die Funktion der Phasenschiebeplatte mit zufälliger Phasenverschiebung verlorengeht.
Bei der Phasenschiebeplatte gemäß Fig, 9A ist auf der Oberfläche der Inseln des dielektrischen Materials 18 und des Sub-.strats 17 zwischen den Inseln dielektrischen Materials 18 an den Grenzflächen der Phasenänderungsbereiche ein dünnes lichtundurchlässiges Material 20 vorgesehen, und auf den Grenzflächen 19 der Inseln ist ebenfalls das lichtundurchlässige Material vorgesehen. Das Material 20 kann weggelassen werden.
Bei der Phasenschiebeplatte gemäß Fig, 9B ist auf der Oberfläche des Substrats an den Grenzflächen der Phäsenänderungsbereiche in netzförmiger Anordnung ein lichtundurchlässiges Material 20· vorgesehen, Die Funktion dieser Phasenschiebeplatte ist ähnlich der der Phasenschiebeplatte gemäß Fig, 9A,
Bei der Phasenschiebeplatte gemäß Fig, 90 ist auf den Seitenflächen oder an den Grenzflächenabschnitten der Inseln des dielektrischen Materials 18 ein lichtundurchlässiges Material vorgesehen.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    \±J Hologrammerzeuger mit einer Lichtquelle zum Erzeugen eines kohärenten Lichtbündeis, gekennzeichnet durch
    eine Bildinformatipns-Aufbaueinrichtung mit einer Quelle (9) aufzuzeichnender Bildinformation;
    Mittel (11) zum Richten eines Teils des Lichtbündels auf die Bildinfonnat i ons-Aufbaue inri chtung;
    Mittel (13) zum Erzeugen einer Interferenz zwischen dem Ausgangslichtbündel (12) der Bildinformations-Aufbaueinrichtung und einem weiteren Teil (41) des Lichtbündels auf einem lichtempfindlichen Medium (14)» und
    eine nahe der Bildinformationsquelle (9) angeordnete Phasenschiebeplatte (8), bei der auf einem durchsichtigen Substrat mindestens zwei verschiedene Einheits-Phasenänderungs-Bereiche unterschiedlicher Dicke unregelmäßig und diskontinuierlich verteilt sind mit einer Schrittweite, die kleiner ist als das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges, zum unregelmäßigen Yerändern der Phase des Ausgangslichtes der Bildinformations-Aufbaue inri chtung.
    2, Hologrammerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke beliebiger einander benachbarter Einheitsbereiche an ihren Grenzflächen stufenweise verschieden ist.
    3· Hologrammerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittweite der Einheits-Phasenänderungs-Bereiche höchstens 0,1 mm beträgt.
    4. Hologrammerzeuger nach Anspruch 1 oder 3, dadurch'gekennzeichnet, daß die Schrittweite der Einheits-Phasenänderungs-Bereiche höchstens 1/500 der Längsseite des Effektivbildes des rekonstruierten Bildes beträgt.
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    2345103
    5. Hologrammerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Grenzabschnitte der Einheits-Phasenänderungs-Bereiche mit einem lichtuhdurchlässigen Material versehen sind.
    6. Hologrammerzeuger nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzflächenabschnitte Seitenflächen sind,
    7. Hologrammerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß lichtundurchlässiges Material auf der Oberfläche des Substrats an den Stellen vorgesehen ist, die den Abschnitten der Einheits-Phasenänderungs-Bereiche entsprechen, an denen ihre
    Dicken unterschiedlich sind.
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