DE2434709A1

DE2434709A1 - Holographische kodierung von mikrofilmen

Info

Publication number: DE2434709A1
Application number: DE19742434709
Authority: DE
Inventors: Gordon Sohl
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-08-16
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1975-02-27
Also published as: GB1472622A; JPS5051322A; FR2241096A1; FR2241096B1; NL7409582A

Description

P 8350

Xerox Corporation

Xerox Square

Rochester, New York 14644

USA

Holographische Kodierung von Mikrofilmen

Die Erfindung betrifft allgmein die holographische Kodierung von Information auf Mikrofilm.

Wegen der großen Menge an geschriebenem und gedrucktem Mo.terial, welches durch industrielle Stellen, durch Regierungsstellen und durch Schulen beispielsweise erzeugt wird, ist die Verfügbarkeit von Speicherraum für solches Material zunehmend kritisch geworden. Gegenwärtig wird eine große Informationsmenge auf Mikrofilm gespeichert, wobei Bilder von Dokumenten in der Größe reduziert und auf fotographischem Film aufgezeichnet werden.

509809/101A

Die Verminderung in der Größe ist recht erheblich, so daß eine große Informationsmenge auf einer verhältnismäßig kleinen FiImfläche gespeichert werden kann.

Ebenso wesentlich xirie die Speichertechnik ist die Möglichkeit, die gespeicherte Information rasch und genau xvieder aufzufinden. Das Wiederauffinden von gespeicherter Information wird noch wesentlicher, wenn große Mikrofilmrollen verwendet werden und das Wiederauffinden automatisiert wird. Demgemäß ist es üblich, die Filmrahmen zu kodieren, d.h. neben jedem Filmrahmen eine Reihe von Rahmen eines kodierten Feldes vorzusehen, welches dem Informationsinhalt des Rahmens oder der Reihe von Rahmen zugeordnet ist. Beispielsweise werden gemäß der US-PS 3 553 313 binär kodierte Löcher verwendet, welche benachbart zu ausgewählten Teilen einer'Mikrofilmrolle angeordnet sind, und gemäß der US-PS 3 70S 677 sind Kodebits zwischen ausgewählten Rahmen einer Mikrofilmrolle vorgesehen. Fach diesen Patentschriften steuert eine logische Schaltung einen Filmantriebsmotor, der den Film weitertransportiert, bis ein Filmrahmen, der den gewünschten Kode aufweist, fotoelektrisch ermittelt ist. Außer mit Löchern kann eine Kodierung durch magnetische Marken oder durch optische Marken erfolgen, die einen digitalen Kode bilden können.

Die Kodiersysteme nach dem Stand der Technik sind jedoch nicht zufriedenstellend, und zwar hauptsächlich wegen der Notwendigkeit, alle Teile eines Kodes abzutasten. Wenn aus irgendeinem Grunde ein Teil eines Kodes gestört ist, indem beispielsweise eines der Kodelöcher durch ein Schmutzteilchen nicht durchlässig ist, oder indem eine der magnetischen Kodemarken versehentlich während der Behandlung des Films verändert wurde oder indem ein Teil des Kodes durch einen Riß oder eine Falte im Film gestört ist, ist der abgetastete Kode unrichtig und definiert den Inhalt des Mikrofilmbildes oder -Rahmens in seiner Umgebung nicht exakt.

509809/'1OU

Ein weiterer Grund dafür, daß Kodiersysteme nach dem Stand der Technik nicht zufriedenstellend arbeiten, rührt daher, daß eine Ausrichtung zwischen den Kodedetektoren und dem kodierten Bereich des lilmes erforderlich ist. Wenn der kodierte Bereich mit den Kodedetektoren nicht in der erforderlichenWeise fluchtet, wird der gesamte Kode nicht richtig gelesen. Ein weiteres Problem "bei "bekannten Kodiersystemen "besteht darin, daß die Kodeflächen groß sein müssen und daß die Kodelesezeit ausreichend lang sein muß, daß alle Teile einer Kodefläche gelsesen werden können, während der EiIm an den Kodedetektoren entlang "bewegt wird.

Gemäß der Erfindung sollen die obigen Nachteile vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist'es, ein Mikrofilmkodiersystem zu schaffen, bei welchem nicht alle kodierten Bereiche abgetastet werden müssen.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein Mikrofilmkodiersystem geschaffen werden, bei welchem es nicht erforderlich ist, daß eine genaue Ausrichtung zwischen den Kodebereichen und den Kodedetektoren vorhanden ist.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein Mikrofilmkodiersystem geschaffen werden, bei welchem der Kode gelesen werden kann, während der EiIm in Bewegung ist.

Dies wird gemäß der Erfindung erreicht durch eine holographische Bildkodierung der Mikrofilmrahmen, d.h. dadurch, daß ein holo- -graphisches Bild benachbart zu jedem Rahmen und zu .jeder Reihe von Rahmen einer Mikrbfilmrolle angeordnet wird. Der Kode oder ■der Inhalt des holographischen Bildes entspricht dem Inhalt seines zugehörigen Rahmens oder seiner zugehörigen Serie von Rahmen oder er identifiziert diesen Inhalt. Es ist in·der Holographie bekannt, daß das Bild eines Objektes, welches holographisch auf einem EiIm gespeichert ist, in jedem seiner Teile den gesamten- Bildinformatioiisinhalt enthält. Deshalb verursacht eine • Zarstörung eines Teils des holographischen Bildes, welches in

509809/1014

diesem Fall als ein Kodebild verwendet wird, nur eine geringfügige Verminderung der Bildqualität, anstatt irgendeine Information zu verlieren. Mit anderen Worten, der Rauschabstsnd der holographischen Bildaufnahme wird durch die Zerstörung oder Yer-' schlechterung eines Teil des holographischen Bildes 'beeinträchtigt, aber der gesamte Bildinhalt ist noch vorhanden. Weiterhin ist bei einer holographischen Bildkodierung eine exakte Ausrichtung zwischen den holographischen Kodebildern und den Kodedetektoren nicht erforderlich, weil die holographische Eekonstruktion des Bildes des Kodes auch dann an der Stelle des ursprünglichen Bildes erfolgt, wenn sich der PiIm in Bewegung befindet.

Das holographische Bild neben jedem Rahmen oder neben jeder Reihe von Rahmen eines Mikrofilms wurden einen Kode aufweisen, der den Inhalt des Rahmens oder der Rehmen angibt. Beispielsweise kann das holographische Bild ein digitaler Kode sein, der fotoelektrisch abgetastet werden kann und einer geeigneten logischen Schaltung zugeführt werden kann, um eine Maschine zu steuern, die automatisch eine Mikrofilmrolle absucht, um einen vorgegebenen Kode aufzufinden.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Mikrofilm-Kodiersystem geschaffen, bei welchem Information, die den Inhalt der Rehmen eines Mikrofilms identifiziert, als holographische Bilder auf dem Mikrofilm neben den Rahmen des Mikrofilms aufgezeichnet wird, wodurch ein gewünschter Rahmen dadurch aufgefunden wird, daß das Vorhandensein des holographischen Kodebildes ermittelt wird, welches diesem Rahmen entspricht. Weil das Bild eines holographisch gespeicherten Kodes den gesamten Informationsinhalt in jedem seiner Teile aufweist, ist eine exakte Ausrichtung zwischen den holographischen Bildern und den Kodedetektoren nicht erforderlich, und der Kode kann gelesen werden, während sich der Film in rascher Bewegung befindet. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die holographischen Bilder

509809/10U

in digitaler Form abzubilden und einen gewünschten Rahmen aufzufinden, indem das diesem Rahmen entsprechende holographische Kodebild ermittelt und abgetastet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines typischen Mikrofilms, der eine holographische Kodieranordnung gemäß der Erfindung aufweist,

Fig. 2 (a), (b) und (c) jeweils eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Aufzeichnung von Mikrobildern und zur holographischen Kodierung von Bildern auf einem Mikrofilm und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Abtastung -eines bestimmten holographisch kodierten Bildes auf einer Filmrolle.

In der Zeichnung und insbesondere in der Fig. 1 ist ein Teil einer Rolle eines Mikrofilms 10 dargestellt, auf dem verschiedene Bildrahmen 12, 14 und 16 aufgezeichnet sind. Die Bilder in den Rahmen sind in herkömmlicherweise hergestellt, beispielsweise durch ein Computer-Ausgabe-Mikrofilmsystem (COM) bei welchem jeweils ein Informationsrahmen nach dem anderen durch einen Elektronenstrahl aufgezeichnet wird, der ein Bild auf einer Phosphorfläche einer Kathodenstrahlröhre erzeugt. Das Bild auf der Bildfläche der Röhre wird durch ein Linsensystem auf einen nicht belichteten Rahmenbereich des Mikrofilm projeziert. Mach der Belichtung jedes unbelichteten Rahmens des Mikrofilms wird der Mikrofilm weitertransportiert, und das Bild v/ird auf den nächsten unbelichteten Rahmenbereich des Mikrofilms projeziert.

Benachbart zu jedem der Rahmen 12, 14· und 16 sind holographische Bilder 18,19 und 20, wobei jedes holographische Bild unterschiedlich ist, wordurch das Bild als ein Kode zum Identifizieren des

509809/10U

Inhaltes seines zugehörigen Rahmens dient. Der holographische Abbildungsprozeß, durch welchen die holographischen Bilder 18, 19 lind 20 erzeugt werden, ist ansich bekannt, und es wird somit nachfolgend nur eine kurze Beschreibung gegeben. Eine holographische Informationsspeicherung wird erreicht, indem die Interferenz zwichen einem Signalstrahl und einem Bezugsstrahl aufgezeichnet wird: Dadurch können sowohl Phasen- als auch Amplitu&enveränderungen in der Signalstrahlung aufgezeichnet werden, ^T/,^räIarend bei der herkömmlichen Fotographie, wie beispielsweise bei den fotographischen Aufzeichnungen der Rahmen 12, 14 und 16, nur die Intensitätsveränderungen in der Signalstrahlung aufgezeichnet werden. Indem die Aufzeichnung oder das Hologramm beleuchtet werden, und zwar mit dem Bezugsstrahl, wird die Signalstrahlungsquelle als Bild rekonstruiert. Es ist auch möglich, den Bezugsstr.ahl dür6h Beleuchtung der Aufzeichnung oder des Hologramms zu rekonstruieren, und zwar mit der Signalstrahlung.

Als Beispiel ist ein Verfahren zur Ausbildung der Rahmen 12, und 16 und der entsprechenden holographischen Kodebilder 18,19 und 20 allgemein in den Figuren 2(a) bis 2(c) dargestellt. Bei diesem Verfahren wird eine Matrix aus Kodedatenlichtquellen 24a, 24b, und 24c sowie eine Bezugslichtquelle 26 verwendet. Die Datenlichtquellen sind Flächen, welche dann, wenn sie aktiviert sind, Licht reflektieren. Es ist für den Fachmann der Holograhpie ersichtlich, daß die Aktivierung der reflektierenden Datenlichtquellen entweder durch Bewegung der Lichtquellen in eine Position erreichbar ist, wo sie reflektieren, oder dadurch, daß eine physikalische Bewegung verwendet wird, oder durch Veränderung des Reflexionsvermögens der Quellen wie durch Veränderung der Oberflächenbeschaffenheiten, wie es dadurch geschehen kann, daß flüssige Kristalle ader andere optisch ansprechende Materialen verwendet werden. Durch Verwendung eines Strahlteilers 27 beleuchtet die Bezugslichtquelle 26 soxvohl den Film 10 über die Breite eines Rahmens innerhalb des unteren Grenzbereiches 28 des Films als auch die Datenlichtquellen 24a, b und c.

509809/1014

Die Matrix der Datenlicht quellen 24a, 24b und 24c ist derart angeordnet, daß dann, wenn jede Lichtquelle aktiviert ist, diese Licht auf denselben Teil Mikrofilms 10 reflektiert.

ti

Die Ausbildung der holographischen Bilder auf dem Mikrofilm erfolgt sequentiell und kann gemäß der Darstellung in den Figuren 2(a) - (c) gleichzeitig ausgeführt werden, während die Information fotographich auf den Rahmen 12, 14 und 16 durch eine COH-Kathodenstrahlröhre 30 und die (nicht dargestellte) zugehörige Optik erfolgt. Zunächst wird eine ausgewählte Datenlichtquelle, z.B. die Datenlichtquelle 24a, aktiviert, und zwar zugleich mit der Erregung der Bezugslichtquelle 26, was zur Erzeugung eines holographischen Bildes führt, das den BinärkodeiOO im Bildbereich 18 aufweist (Figur 2(a)). Danach folgt eine Bewegung des Mikrofilms in -die nächste Rahmenpοsition, wobei eine andere Datenlichtquelle, beispielsweise die Datenlichtquelle 24b, aktiviert wird, und'die Bezugslichtquelle 26 wird wiederum erregt, was zu der Erzeugung eines holographischen Bildes führt, das den Binörkode 010 im Bildbereich 19 aufweist (Figur 2(b)). Nach einer weiteren Bewegung des Mikrofilms wird die Datenlichtquelle 24c aktiviert,und die Bezugslichtquelle 26 wird erregt, was zu der Erzeugung eines holographischen Bildes führt, das den Binärkode 001 im Bildbereich 20 aufweist (Figur 2(c)).

Obwohl nur eine einzige Reihe von reflektierenden Datenlichtquellen zur Vereinfachung eines Beispiels der holographischen Bildkodierung dargestellt ist, sei darauf hingewiesen, daß mehrere Reihen von Datenlichtquellen zur Kodierung verwendet werden können. Während irgendein holographisches Bild aufgezeichnet wird, kann es erforderlich sein,., die anderen Bilder durch eine ensprechende Maske" abzudecken. Dies könnte durch eine lichtundurchlässige Maske erfolgen, welche eine öffnung aufweist, Vielehe dieselbte Größe hat wie die holographischen Bildbereiche.

Während des Auslesens eines holographischen Kodebildes, welches gemäß dem in den Figuren 2(a) - (c) dargestellten Verfahren aufgezeichnet ist, werden die holographischen Bildbereiche fort-

509809/10U

schreitend abgetastet, so daß dadurch nur eine Auslesung erfolgt, wenn ein gewünschter holographischer Bildbereich gefunden ist. Als Beispiel ist in der Figur 3 ein Verfahren veranschaulicht, bei welchem Lichtfühler oder Fotodetektoren 29a, 29b und 29c verwendet werden, wobei der Mikrofilm 10 die holographischen Bilder 18, 19 und 20 aufweist, während ein Bündelteiler 27 und_t eine kohärente Lichtquelle vorhanden sind, die an dem Punkt der Bezugsquelle 26 der !Figuren 2(a) - (c) angeordnet ist. Die Fotodetektoren 29a, 29b oder 29c empfangen nur dann Licht, wenn die holographischen Bilder auf dem Film eine Rekonstruktion eines Bildes einer Datenlichtquelle verursachen. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, ein holographisches Bild zu finden, das den Binärkode 010 aufweist, wird die Lichtquelle 30 erregt, um einen Teil des Mikrofilms 10 zu beleuchten, und der Mikrofilm 10 wird an dieser beleuchteten Fläche vorbeibewegt, bis Licht nur vom Fühler 29b ermittelt \irird, wodurch angezeigt ist, daß der gewünschte Rahmen entsprechend positioniert ist. Die Lichtquelle 30 könnte auf der Rückseite des Films 10 zur tibertragungsrekonstruktion des Hologramms angebracht sein. Eine elektronische- Schaltung zum Anhalten des Mikrofilmtransportes beim Feststellen eines gewünschten Kodes ist ansich bekannt und+ wird deshalb hier nicht im einzelnen beschrieben.

Die Anordnung des rekonstruierten Bildes ist unabhängig von der Positionierung des Films innerhalb der Ebene des Films, so daß das Bild auf die Fühler fällt, solange irgendein Teil des Hologramms, welcher den Eode darstellt, in den beleuchteten Bereich fällt. Dies ermöglicht Ausrichtungsveränderungen ebenso wie die Bewegung des Films durch das System zum Wiederauffinden, ohne daß Fehler bei der Ermittlung des Lesekodes auftreten können.

Es sei daraufhingewiesen, daß der Abstand zwischen beliebigen benachbarten Datenlichtquellen derart gewählt sein sollte, daß zwei benachbarte Lichtquellen einen Winkel mit der Hologrammebene (Filmebene) bilden, der außerhalb eines Diskriminatorwinkels der Hologrammebene liegt. Der Diskriminatorwinkel einer beliebigen fotographischen Ebene, welche zur Erzeugung von Hologrammen verwendet wird, ist kein Standardfaktor, sondern hängt vielmehr

509809/10U

von der Dicke der fotographische Emulsion ab. Obwohl er kein Standardfaktor ist, läßt er sich von jedem Holοgraphiefachmann leicht bestimmen. Als Beispiels ist festgelegt worden, daß ein Diskriminatorbogen von etwa 2 Grad ausreichend ist, wenn eine Spektroskopieplatte vom Typ Eastman Kodak 649I¹ verwendet wird. Weitere Erläuterungen zur Anwendung der entsprechenden Holographietechnik zur Erzeugung von Holographiekodebildern sind in der US-PS 3 54-2 448 niedergelegt.

- Patentansprüche -

509809/10U

Claims

- ίο -

Patentansprüc he

Verfahren zum Auffinden von Datenbereichen auf einem Aufzeichnungsträger, mit den Datenbereichen zugeordneten Bildbereichen, die eine den jeweiligen Datenbereich kennzeichnende Information enthalten, dadurch gekennzeichnet , daß die Information der Bildbereiche holographisch aufgebracht wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die holographisch aufzubringende Information digital kodiert ist.

Mikroform, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Rahmen (12,14,16) vorgesehen sind, welche Mikrobilder enthalten, und daß ein holographisches Bild (18,19,20) auf der Mikroform (10) benachbart zu wenigstens einigen der Rahmen (12,14,16) angeordnet ist.

Mikroform nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet , daß ein holographisches Bild (18,19»20) neben jedem Rahmen (12,14,16) angeordnet ist.'

Mikrofilm, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Rahmen (12,14,16) vorhanden sind, die Mikrobilder enthalten, und daß ein holographisches Bild (18,19,20) auf dem Mikrofilm (10) benachbart zu wenigstens einigen der Rahmen (12,14,16) angeordnet ist.

5 09809/10U

6. Mikrofilm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein holographisches Bild (18,19,20) neben jedem Rahmen (12,14,16) angeordnet ist.

7. Mikrofilm nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß das holographische Bild (18,19,20) ein digitaler Kode ist.

8. Informationsträgerfläche, dadurch gekennzeichnet , daß in ausgewählten Bereichen der Fläche Daten gespeichert sind und daß ein holographisches Bild (18, 19,20) auf der Fläche benachbart zu mindest einigen der Bereiche angeordnet ist, wobei die Bilder (18,19,20) den Datenbereichen zugeordnet sind.

509809/10U