DE2707325C2

DE2707325C2 - Device for recording and reconstructing a hologram

Info

Publication number: DE2707325C2
Application number: DE19772707325
Authority: DE
Inventors: Takeshi Omiya Matsuoka
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1976-02-21
Filing date: 1977-02-19
Publication date: 1982-04-29
Also published as: JPS52102050A; DE2707325A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufreichnen eines Hologramms von einem Objekt und zum Rekonstruieren desselben mit weitem Licht,'nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a device for recording a hologram from an object and to Reconstructing the same with wide light, 'according to the preamble of the patent claim.

Eine solche Vorrichtung wird in der prioritätsälteren deutschen Patentanmeldung P 27 01 789 vorgeschlagen.Such a device is in the priority German patent application P 27 01 789 proposed.

Das Holographierprinzip, auf dem die Erfindung aufbaut, ist folgendes: Zwei eindimensional fokussierte Bilder, deren Fokussierungsrichtungen voneinander verschieden sind, werden jeweils einmal in einer holographischen Ebene und in einer etwas vor der holographischen Ebene liegenden Ebene gebildet Das Hologramm dieser Bilder wird mittels kohärenter Lichtstrahlen aufgenommen, wobei ein dreidimensionales Bild entsteht, wenn das derart hergestellte Hologramm mit weißem Licht beleuchtet wird.The holographic principle on which the invention is based is as follows: Two one-dimensionally focused Images whose focusing directions are different from each other are each recorded once in a holographic plane and formed in a plane lying somewhat in front of the holographic plane The hologram of these images is recorded by means of coherent rays of light, being a three-dimensional Image is created when the hologram produced in this way is illuminated with white light.

Vorrichtungen zur Rekonstruktion von Hologrammen mit weißem Licht sind beispielsweise aus der US-PS 35 35 012 vorbekannt, gemäß der für die Hologrammaufnahme mindestens eine Quelle für kohärentes Licht und fokussierende Einrichtungen vorgesehen sind. In diesen Vorrichtungen wird das Hologramm durch ein mit Laserlicht über eine »otütionssymmetrische Abbildungsoptik in der Nähe des lichtempfindlichen Films erzeugtes Bild eines Objektes sowie von einer kohärenten Referenzlichtquelle beleuchtet Eine wesentliche Voraussetzung für das Funktionieren dieser Vorrichtung besteht darin, daß das fokussierte, als Objekt für den Aufnahmeschritt Verwendete Bild nahe der holographischen Platte liegen muß, damit die vom Bild ausgehende Wellenfront eine größere Krümmung als die Wellenfront der Referenzlichtquelle an der fotographischen Platte oder dem entsprechenden Film aufweist, damit die überlagerte Wellenfront nur gering durch die Wellemront der Referenzlichtquelle beeinflußt wird. Nur unter dieser Voraussetzung ist die Aufnahme mit einer ausgedehnten Referenzlichtquelle und entsprechend die Wiedergabe auch mit einer inkohärenten Lichtquelle möglich. Die Größe des beobachteten Bildes kann daher nicht größer als die der fotographischen Platte gemacht werden, wobei weiterhin Fehler der fotographischen Platte mitabgebildet werden, die die Qualität des später erzeugten Hologramms stark beeinträchtigen.Devices for reconstructing holograms with white light are for example from the US-PS 35 35 012 previously known, according to at least one source for the hologram recording coherent light and focusing devices are provided. In these devices the Hologram by means of a laser light over an »otütionssymmetrischen imaging optics in the vicinity image of an object generated by the photosensitive film and from a coherent reference light source illuminated An essential prerequisite for the functioning of this device is that the focused image used as the object for the recording step are close to the holographic plate must, so that the wave front emanating from the image has a greater curvature than the wave front of the reference light source on the photographic plate or film so that the superimposed Wavefront is only slightly influenced by the wave front of the reference light source. Only under this one The prerequisite is recording with an extended reference light source and playback accordingly also possible with an incoherent light source. The size of the observed image can therefore not be larger than that of the photographic plate, further defects of the photographic plate are also shown, which severely impair the quality of the hologram generated later.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein Hologramm erzeugen und unter Verwendung von weißem Licht rekonstruieren kann, wobei das Hologramm über einen weiteren Winkelbereich, nämlich bis zu 360° wiedergebbar sein soll, und verbesserte Qualität und größere Abbildung des rekonstruierten Bildes erzielbar sein solLIn contrast, the invention has for its object to provide a device which a Can generate holograms and reconstruct them using white light, the hologram should be reproducible over a wider angular range, namely up to 360 °, and improved quality and larger imaging of the reconstructed image should be achievable

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruches aufgeführten Merkmale gelöstAccording to the invention, this object is achieved in a device of the generic type by the im Characteristics of the claim listed features solved

Weitwinkelprogramme dienen dazu, dreidimensionale Bilder von Objekten über einen Bereich bis zu 360° abzubilden (das Wort »weit« ist im Sinne von »Weitwinkelholographie«, nicht aber im Sinne von »verbreiterter Blickbereich von einem gegebenen Punkt auf der Seite des Objektes« zu verstehen).Wide-angle programs are used to take three-dimensional images of objects over a range of up to 360 ° (the word "wide" is in the sense of "wide-angle holography", but not in the sense of To understand "wider field of vision from a given point on the side of the object").

In der nachfolge:'den Beschreibung werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert Dabei zeigt bzw. zeigenIn the following: The description are exemplary embodiments explained in detail with reference to the drawings

F i g. 1 in erläuternder perspektivischer Darstellung ein optisches Fokussiersystem, welches einen Aspekt der Erfindung illustriert;F i g. 1 shows an explanatory perspective view of an optical focusing system which has an aspect the invention illustrated;

F i g. 2 in schematischer Darstellung ein System zum Erzeugen von Hologrammen;F i g. 2 shows a schematic representation of a system for generating holograms;

F i g. 3a bis 3c Hologramme, die nach dem System der F i g. 2 rekonstruiert sind;F i g. 3a to 3c holograms that are produced according to the system of FIG. 2 are reconstructed;

F i g. 4 in schematischer Darstellung ein System zum Erzeugen von Weitwinkelhologrammen nach der Erfindung;F i g. 4 shows a schematic representation of a system for generating wide-angle holograms according to FIG Invention;

F i g. 5 die Rekonstruktion des nach dem System der F i g. 4 hergestellten Hologramms undF i g. 5 the reconstruction of the according to the system of FIG. 4 produced holograms and

F i g. 6 und 7 andere Ausführungsbeispiele.F i g. 6 and 7 other embodiments.

Ein Aspekt des optischen Systems zum Erzeugen eines Hologramms nach der Erfindung wird im folgenden zunächst unter Bezugnahme auf F i g. 1 erläutert, in der eine holographische Ebene 2 gezeigt ist, auf der ein Hologramm des Objektpunktes 1 gebildet werden soll. Zwischen dem Objektpunkt 1 und der holographischen Eoene 2 ist ein Paar von Zylinderlinsen 3a und 36 angeordnet die Licht nur in einer Richtung, also einsinnig, bündeln. Diese Linsen sind so angeordnet, daß die Richtungen, in denen sie Licht bündeln, senkrecht zueinander liegen. Die Zylinderlinse 3a erzeugt ein reelles Bild des Objektpunktes 1 in der vertikalen Richtung (Richtung der K-Achse) auf der holographischen Ebene 2. Die Interferenz zwischen diesem Licht und einem beleuchtenden Referenzlicht 4 (Laserlicht) in der Y-Z- Ebene erzeugt ein normales Hologramm. Die Zylinderlinse 3b erzeugt vor dem Erzeugen eines Hologramms des Objektpunktes 1 bezüglich der Querrichtung zunächst ein einsinniges Virtuelles oder Nebenbild 5 bezüglich def Querrichtung (Richtung der X-Achse) an einem Punkt, der leicht vor der holographischen Ebene 2 liegt, Dementsprechend wird gleichzeitig mit der Bildung eines einsinnigen reellen Bildes des Objektpunktes 1 relativ zur Vertikalrichtung auf der holographischen Ebene einOne aspect of the optical system for generating a hologram according to the invention is first described below with reference to FIG. 1, in which a holographic plane 2 is shown, on which a hologram of the object point 1 is to be formed. A pair of cylindrical lenses 3a and 36 are arranged between the object point 1 and the holographic Eoene 2, which bundle light only in one direction, that is to say in one direction. These lenses are arranged so that the directions in which they converge light are perpendicular to each other. The cylinder lens 3a creates a real image of the object point 1 in the vertical direction (direction of the K axis) on the holographic plane 2. The interference between this light and an illuminating reference light 4 (laser light) in the YZ plane creates a normal hologram. Before generating a hologram of the object point 1 with respect to the transverse direction, the cylindrical lens 3b initially generates a one-way virtual or secondary image 5 with respect to the transverse direction (direction of the X-axis) at a point that is slightly in front of the holographic plane 2 Formation of a one-way, real image of the object point 1 relative to the vertical direction on the holographic plane

Hologramm erzeugt, welches aus der Interferenz zwischen dem Referenzlicht 4 und der divergierenden Wellenfront von dem virtuellen Bild 5 des Objektpunktes 1 bezüglich der Querrichtung resultiert Dies bedeutet, daß das Hologramm, welches auf der holographischen Ebene 2 gebildet wird, ein vertikales Bilddiagramm istHologram generated, which from the interference between the reference light 4 and the diverging This results in a wave front from the virtual image 5 of the object point 1 with respect to the transverse direction means that the hologram which is formed on the holographic plane 2 is a vertical one Image diagram is

Das vorstehend beschriebene Prinzip hinsichtlich der Bildung eines Hologramms bezüglich eines Objektpunktes trifft in exakt derselben Weise auf die Bildung eines Hologramms bezüglich eines festen Körpers zu, da ein fester Körper als eine Ansammlung von Objektpunkten betrachtet werden kann.The principle described above with regard to the formation of a hologram with regard to an object point applies in exactly the same way to the formation of a hologram with respect to a solid body, since a solid can be viewed as a collection of object points.

Ein Ausführungsbeispiel eines Systems zum Aufzeichnen eines Hologramms entsprechend dem vorstehend beschriebenen Prinzip ist in F i g. 2 wiedergegeben.An embodiment of a system for recording a hologram according to the above The principle described is in FIG. 2 reproduced.

Wie Fig.2 zeigt, wird ein Laserstrahl 21, der von einem Laser 20 kommt, durch einen Strahlteiler 22 in einen Gbjektbeleuchtungsstrahl 23 und einen Referenzstrahl 24 aufgeteilt Der Objektbeleuchtungsstrahl 23 wird durch Spiegel 25 und 26 reflektiert und dann über eine Linse (oder einen Spiegel) 29 auf ein Objekt 10 projiziert Der Referenzstrahl 24 wird d'.'rch einen Spiegel 27 reflektiert und dann über einen Spiegel (oder eine Linse) 30 auf eine holographische Platte 2 projiziert Eine Streuplatte 31 kann zwischen der Linse 29 und dem Objekt 10 angeordnet sein. Das System, welches vorstehend beschrieben wurde, erzeugt entsprechend dem in F i g. 1 erläuterten Prinzip ein Hologramm.As Figure 2 shows, a laser beam 21, which is from a laser 20 comes through a beam splitter 22 into a object illumination beam 23 and a reference beam The object illuminating beam 23 is reflected by mirrors 25 and 26 and then across a lens (or mirror) 29 is projected onto an object 10. The reference beam 24 becomes a Mirror 27 is reflected and then via a mirror (or lens) 30 onto a holographic plate 2 projected A diffusion plate 31 can be arranged between the lens 29 and the object 10. The system, which has been described above, generated according to that in FIG. 1 explained principle Hologram.

Der Einsatz der Vorrichtung zum Rekonstruieren eines Hologramms, welches in der oben beschriebenen Weise erzeugt worden ist, wird nunmehr unter Bezugnahme auf die F i g. 4A bis 3C beschrieben.The use of the device for reconstructing a hologram, which is described in the above Manner is now generated with reference to FIGS. 4A to 3C.

Wie in Fig. 3A gezeigt ist, wird weißes Licht von einer Lichtquelle 42 innerhalb der V-Z-Ebene auf die holographische Platte 2 von derjenigen Seite projiziert, die der Seite, von welcher ein Beobachter das rekonstruierte Bild betrachten soll, gegenüberliegt Die Lichtquelle ist vorzugsweise eine Punktquelle. Das rekonstruierte Bild 416, welches auf diese Weise beobachtet wird, wird stereoskopisch wahrgenommen, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die F i g. 3A und 3C noch erläutert wird.As shown in Fig. 3A, white light from a light source 42 within the V-Z plane is incident on the holographic plate 2 projected from the side that is the side from which an observer viewed the should look at the reconstructed image, facing the The light source is preferably a point source. The reconstructed image 416 made in this way is observed is perceived stereoscopically, as follows with reference to FIG. 3A and 3C will be explained.

Die Rekonstruktion des Bildes in Querrichtung (X-Achse) ist in Fig.3B gezeigt In Querrichtung wird also das rckonstnrerte holographis, he Bild 416 an einer Stelle beobachtet an der das virtuelle (einsinnige) Bild, welches in F i g. 1 gezeigt ist, bezüglich der Querrichtung des Objekts gebildet wurde. Das rekonstruierte Bild 41 b erscheint unterschiedlich, je nachdem, welches der Beobachtungswinkel ist Es ist aber zu beachten, daß es nur als °.insinniges Bild beobachtet wird.The reconstruction of the image in the transverse direction (X-axis) is shown in FIG. 1 with respect to the transverse direction of the object. The reconstructed image 41 b appears differently, depending on which is the observation angle. It should be noted, however, that it is only observed as a ° .insinniges image.

Wendet man sich nunmehr F i g. 3C zu, so sieht man, daß das rekonstruierte Bild 41c in der vertikalen Richtung fV-Achse) an der Stelle der holographischen Platte 2 beobachtet wird. Bezüglich der vertikalen Richtung ist das Hologramm ein Bildhologramm.If one now turns to FIG. 3C, it can be seen that the reconstructed image 41c in the vertical Direction fV-axis) at the point of the holographic Plate 2 is observed. With regard to the vertical direction, the hologram is an image hologram.

Wie in Fig. 3A gezeigt wird, wird das rekonstruierte Bild entsprechend dem oben erläutei (en Prinzip als rekonstruiertes Bild 41 beobachtet resultierend aus der Kombination der beiden rekonstruierten Bilder 41 b und 41c von Fig,3B bzw. Fig.3C jedwede Änderung im ■eobachtungswinkel bewirkt die Kombination eines anderen Bildes 416 mit dem rekonstruierten Bild 41c, wodurch die Beobachtung stereoskopisch wird,As shown in Figure 3A., The reconstructed image according to the above erläutei (s principle is as a reconstructed image 41 observed resulting from the combination of the two reconstructed images 41b and 41c of FIG, 3B and Figure 3C any change in ■ eobachtungswinkel causes the combination of another image 416 with the reconstructed image 41c, whereby the observation becomes stereoscopic,

Dies wird nachfolgend noch in größeren Einzelheiten beschrieben. Angenoirnen, die Koordinaten des Objektpunktes 1 seien (x_u, y,„ z₀), die Koordinaten der Referenzlichtquelle und der weißen Lichtquelle, die zur Rekonstruktion verwendet werden, seien (xr, yn, zr), und μ sei gleich λαΐλκ, wobei Ar die Wellenlänge des beim Rekonstruieren verwendeten Lichtes und Ar die Wellenlänge des Referenz-(Aufzeichnungs-)Lichtes sind, so ergeben sich die Koordinaten des rekonstruierten Bildes (x\,y\, Z₁) wie folgt:This is described in more detail below. Suppose that the coordinates of the object point 1 are (x _u , y, “ z ₀ ), the coordinates of the reference light source and the white light source used for the reconstruction are (xr, yn, zr), and μ is equal to λαΐλκ, where Ar is the wavelength of the light used in the reconstruction and Ar is the wavelength of the reference (recording) light, the coordinates of the reconstructed image (x \, y \, Z ₁ ) result as follows:

Wenn nun die Koordinaten der Referenzlichtquelle (xr, y«, Zr) innerhalb der Y-Z-Ebene nach hinten und unten liegen, und wennIf the coordinates of the reference light source (xr, y «, Zr) lie backwards and downwards within the YZ plane, and if

-Il zr (1) -Il zr (1)

X^Iz_x = μ X₀Iz₁₁ + (Xr/z_R - μx_R/z_R) (2) X ^ Iz _x = μ X ₀ Iz ₁₁ + (Xr / z _R - μx _R / z _R ) (2)

UrI'z_r - μy_Rlz_R) (3) UrI'z _r - μy _R lz _R ) (3)

= 0; \y_R/z_R\ ~= 0; \ y _R / z _R \ ~

so hängt die Position des rekons:.·.-,ierten Bildes y\/z\ von dem Wert von μ ab, das heißt ve η der Ditferenz zwischen den Wellenlängen des Lichtes für die Rekonstruktion und dem Referenzlicht In dem Fall also, wo der Objektpunkt vor der holographischen Ebene liegt (^af der gegenüberliegenden Seite der holographischen Ebene vom Beobachter gesehen aus), so variiert die Position des Bildes mit der Wellenlänge, wobei die verschiedenen Bilder, die gebildet werden, zur Bildung eines einzigen, unscharfen Bildes komoiniert werden. Ist aberthe position of the reconstructed image y \ / z \ depends on the value of μ , i.e. ve η of the difference between the wavelengths of the light for the reconstruction and the reference light If the object point lies in front of the holographic plane (on the opposite side of the holographic plane as seen by the observer), the position of the image varies with the wavelength, the various images that are formed being combined to form a single, blurred image. But is

z„ = 0, z " = 0,

das heißt also, ist das Bild auf der holographischen Ebene fokussiert so ergibt sich unabhängig vom Wert von μ die nachfolgende Beziehung:That is to say, if the image is focused on the holographic level, the following relationship arises regardless of the value of μ:

so daß also das mit weißem Licht rekonstruierte Bild klar auf der holographischen Fläche entstehtso that the image reconstructed with white light emerges clearly on the holographic surface

Andererseits führt das Einsetzen der Werte von (4) in die Gleichung (2) zur nachfolgenden Beziehung:On the other hand, substituting the values of (4) into equation (2) leads to the following relationship:

_t = UJf₀ IZ_n _t = UJf ₀ IZ _n

Da der WertBecause the value

konstant ist, so ergibt sich, daß die durch x\lz\ definierteis constant, it follows that the one defined by x \ lz \

Position sich als Resultat der Änderungen des Wertes vbn μ verschiebt Obwohl also der Objektpunkt um eine bestimmte, endliche Distanz vor der holographischen Ebene liegt, ist die Verschiebung in der Position des rekonstruierten Bildeo, die aus der Änderung der Wellenlänge resultiert in diesem Fall klein, so daß das erhaltene Bild relativ scharf istPosition shifts as a result of the changes in the value vbn μ Although the object point is a certain, finite distance in front of the holographic plane, the shift in the position of the reconstructed image that results from the change in wavelength is small in this case, see above that the image obtained is relatively sharp

Wie aus den vorstehenden Darlegungen klar hervorgeht, liegt das der K-Achse zugeordnete Bild auf der holographischen Fläche, während das der X-Achse zugeordnete BiIH um eine endliche Distanz vor der holographischen Fläche liegt Wenn dieses Hologramm mit weißem Licht rekonstruiert wird, welches die Tendenz hat, den Wert von \ylz\ zu steigern, so ist das Bild trotzdem sowohl in X* als auch in V-RichtungAs is clear from the explanations above, the image assigned to the K-axis lies on the holographic surface, while the image assigned to the X-axis lies a finite distance in front of the holographic surface. If this hologram is reconstructed with white light, which is the tendency has to increase the value of \ ylz \ , the image is nevertheless both in the X * and in the V-direction

scharf. Weiterhin bewirkt die Parallaxe des Bildes in ^Richtung einen Unterschied im Beobachtungswinkel in der X'Z^Eberie, wodurch eine stereoskopische Beobachtung ermöglicht wird. Es erübrigt sich zu sagen,spicy. Furthermore, the parallax of the image in ^ Direction a difference in the angle of observation in the X'Z ^ Eberie, creating a stereoscopic Observation is made possible. Needless to say

daß das rekonstruierte Bild mit größter Klarheit dann beobachtet werden kann, wenn die rekonstruierten Bilder 4Ii und 41c in X- und V-Richtung dieselbe Vergrößerung haben. Um einen Unterschied in der Vergrößerung zwischen der vertikalen und der Querrichtung auszuschließen und um so sicherzustellen, daD für beide rekonstruierten Bilder 416 und 41c derselbe Beobachtungswinkel gilt, reicht es aus, die nachfolgende Bedingung zu erfüllen:that the reconstructed image can be observed with the greatest clarity when the reconstructed images 41i and 41c have the same magnification in the X and V directions. In order to rule out a difference in magnification between the vertical and the transverse direction and to ensure that the same viewing angle applies to both reconstructed images 416 and 41c, it is sufficient to meet the following condition:

wobei dies dadurch bewerkstelligt werden kann, daß die Vergrößerung der jeweiligen Linsen in dem das Hologramm aufzeichnenden System hinsichtlich der vertikalen und der Querrichtung geeignet ausgewählt werden.this can be accomplished by the fact that the magnification of the respective lenses in which the The hologram recording system is suitably selected in terms of the vertical and transverse directions will.

Der Betrag der im nach der obigen Methode hergestellten Hologramm enthaltenen Parallaxeninformation ist relativ klein. Ein Weitwinkelhologramm kann rjiirrh die Herstellung einer Vielzahl von Hologrammen mit verschiedenen Blickwinkeln relativ zu einem Objekt und nachfolgendem Nebeneinander-Anordnen der so hergestellten Hologramme wiedergewonnen werden. Es ist jedoch schwierig, eine Vielzahl von Hologrammen aus verschiedenen geeigneten Winkeln eines Bereichs herzustellen. Es ist ebenso schwierig, die so hergestellten Hologramme so anzuordnen, daß sie eine natürlich erscheinende Wiederherstellung des Bildes für das menschliche Auge sicherstellen.The amount of parallax information contained in the hologram made by the above method is relatively small. A wide angle hologram can rjiirrh producing a wide variety of holograms with different angles of view relative to an object and subsequent juxtaposition of the so produced holograms can be recovered. However, it is difficult to get a wide variety of holograms from various suitable angles of an area. It is just as difficult to make those made in this way Arrange holograms in such a way that they provide a natural-looking restoration of the image for the ensure the human eye.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Abbildung eines Weitwinkelhologramms bis zu einem Winkelbereich von 360°.The inventive device allows the imaging of a wide-angle hologram up to one Angle range of 360 °.

Die Einzelheiten, die mit denen der F i g. 2 übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie Fig. 2 versehen. In Fig.4 ist ein um ein bestimmtes konstantes Winkelinkrement drehbarer Drehtisch 40 vorgesehen. Eine Blende 47 zur Belichtungssteuerung ist vor einem länglichen Streifen eines hologrammaufnehmenden und -wiedergebende Mittels, im folgenden Hologrammfilm genannt, in der holographischen Ebene angebracht, wobei der Hologrammfilm durch eine Meß- und Transportvorrichtung 46 um eine feste Länge verschoben wird. Der Drehtisch 40, die Blende 47 und die Meß- und Transporteinrichtung 46 sind funktionell mit den Antriebssteuerungen 43, 45 und 44 verbunden. Die Antriebssteuerungen 43,44 und 45 sind miteinander verknüpft und können im Gleichgang steuern.The details related to those of FIG. 2 are given the same reference numerals as Fig. 2 provided. In FIG. 4 there is a turntable 40 which can be rotated by a certain constant angular increment intended. A shutter 47 for exposure control is in front of an elongated strip of a hologram-receiving and reproducing means, hereinafter referred to as hologram film, in the holographic plane attached, the hologram film by a measuring and transporting device 46 by a fixed length is moved. The turntable 40, the diaphragm 47 and the measuring and transport device 46 are functional connected to the drive controls 43, 45 and 44. The drive controls 43, 44 and 45 are with each other linked and can steer in unison.

Bei der Benutzung wird ein Objekt 10 auf den Drehtisch 40 gestellt. Das gesamte im Zustand der F i g. 4 gezeigte System ist bereit zur Herstellung eines Hologramms des Objekts 10 auf dem Hologrammfilm in der holographischen Ebene 2 über eine Breite von 360° In bei geeigneter Belichtungssteuerung durch die Blende 47. Nachdem der Hologrammfilm in der holographischen Ebene 2 für eine genügend lange Belichtungszeit mit vom Objekt ausgehendem Licht belichtet wurde, wird die Blende 47 betätigt, um die Belichtung zu beenden. Gleichzeitig Werden die Antriebssteuerungen 42 und 44 betätigt, so daß der Drehtisch um 360°In gedreht und ebenso der Hologrammfilm in der holographischen Ebene 2 um eine Länge verschoben wird, die gleich der ist, die gerade belichtet wurde.In use, an object 10 is placed on the turntable 40. The whole in the state of FIG. 4 is ready for the production of a hologram of the object 10 on the hologram film in the holographic plane 2 over a width of 360 ° In with suitable exposure control by the aperture 47. After the hologram film in the holographic plane 2 for a sufficiently long exposure time with from If the object has been exposed to light emanating from it, the shutter 47 is actuated to terminate the exposure. At the same time, the drive controls 42 and 44 are operated so that the turntable is rotated 360 ° In and the hologram film is also shifted in the holographic plane 2 by a length equal to that which has just been exposed.

Diese Synchronsleuerung wird »/j«-mal wiederholt, so daß eine Folge von diskreten Hologrammen bei »λ« verschiedenen Blickwinkeln bei einem länglichenThis synchronous control is repeated "/ j" times, so that a sequence of discrete holograms at "λ" different viewing angles for an elongated

ίο Streifen des Hologrammfilms hefgestellt worden ist. Die eine Folge von diskreten Hologrammen tragende Länge des Hologrammfilms wird in der Form eines Kreishologramms 50 aufgestellt. Das so hergestellte Kreishologramm 50 wird um eine Mittelachse 51 gedreht. Wenn Weißlicht von der Lichtquelle 42 in der V-Z-Ebene auf den holographischen Kreis 50 projiziert wird, kann ein Beobachter 52 ein dreidimensionales und 360° breites Bild am Ort, an dem das Bild 41 b, c erscheint, sehen (F i g. 5).ίο the strip of the hologram film has been placed. The length of the hologram film carrying a sequence of discrete holograms is set up in the form of a circular hologram 50. The circular hologram 50 produced in this way is rotated about a central axis 51. When white light is projected from the light source 42 in the VZ plane onto the holographic circle 50, an observer 52 can see a three-dimensional and 360 ° wide image at the location where the image 41b, c appears (FIG. 5 ).

Die oben beschriebene Vorrichtung stellt direkt ein Weitwinkelhologramm her. Ist ein Objekt 10 zu groß zum Transportieren oder zu groß zum Einbringen in das Systemgehäuse, kann eine Anzahl von zweidimensionalen Bildern des Objekts 10 entsprechend der Fig.6 genommen werden. Daraufhin werden diese Bilder statt des Objektes auf den Drehtisch 60 zur Herstellung eines Weitwinkelhologramms des Objekts 10 gebracht.The apparatus described above directly produces a wide angle hologram. Is an object 10 too big to be transported or too large to be incorporated into the system housing, can be a number of two-dimensional Images of the object 10 are taken in accordance with FIG. Thereupon these images are held of the object is brought onto the turntable 60 for the production of a wide-angle hologram of the object 10.

Genauer gesagt, wird das Objekt 10 auf den Drehtisch 60 gestellt, und eine Folge von diskreten Bildern des Objekts 10 bei verschiedenen Sichtwinkeln wird mit Hilfe einer konventionellen Kamera oder einer anderen Aufnahmeeinrichtung 61 hergestellt. Die Länge des photosensitiven Films 62, die die diskreten Bilder des Objekts 10 trägt, wird kreisförmig gerollt und derMore specifically, the object 10 is placed on the turntable 60, and a sequence of discrete images of the Object 10 at different viewing angles is captured using a conventional camera or another Receiving device 61 produced. The length of the photosensitive film 62 containing the discrete images of the Object 10 is rolled in a circle and the

kreisförmige Film 62 auf den Drehtisch 40 gestellt Daraufhin wird ein Weitwinkelhologramm mit der Vorrichtung der F i g. 7 in der gleichen Weise wie bei F i g. 4 beschrieben, hergestelltcircular film 62 is placed on the turntable 40 The device of FIG. 7 in the same way as in FIG. 4 described, produced

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Objekt von dem Teilhologramme hergestellt werden, als ein lichtdurchlässiger Körper beschrieben. Ist im Gegensatz hierzu das Objekt 10 ein kompakter Körper, werden die Strahlen des reflektierten Lichts benutzt wie es auch bei der konventionellen Holographie der Fall ist.In the exemplary embodiments described above, the object is produced from the partial hologram are described as a translucent body. In contrast to this, when the object 10 is a compact body, the rays of the reflected light become used as is the case with conventional holography.

Durch Aufteilung eines Objekts 10 in diskrete und regelmäßige Anteile wird das Objekt 10 oder der kreisFörmige Film mit den zweidimensionalen Bildern des Objekts stufenweise gedreht Alternativ hierzu wirdBy dividing an object 10 into discrete and regular parts, the object 10 or the Circular film with the two-dimensional images of the object is rotated in stages

so die hologrammherstellende Vorrichtung einschließlich des optischen Systems, des Aufnahmemittels und der anderen Komponenten um das Objekt in regehnäßigen Schritten gedreht. Natürlich kann genauso eine Folge von zweidimensionalen Bildern aufgenommen werden.so the hologram-producing device including the optical system, the recording means and the other components rotated around the object in regular steps. Of course, it can also be an episode can be recorded from two-dimensional images.

Vorzugsweise wird die hologrammherstellende Vorrichtung auf eine stößabsörbierende Standfläche gestellt obwohl diese in der Zeichnung nicht gezeigt istThe hologram-producing device is preferably placed on a shock-absorbing base although this is not shown in the drawing

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claim:

Device for recording a hologram of an object and for reconstructing the same with white light, with at least one source of coherent light and imaging optics between the object and the hologram in the recording arrangement, in the recording arrangement between the object and the hologram two imaging optics, each with different refractive powers in two mutually perpendicular main planes containing the optical axis are provided, which are designed so that the object is imaged in the first main plane on the hologram plane and in the second main plane on a plane in front of the hologram plane, but at a short distance from this plane compared to the object distance is, and in which in the reconstruction arrangement the light source lies in the first main plane, characterized in that the recording device (3a, 3b, 4, 22, 25, 26, 29, 30-, 31) is set up so that it contains the hologram as a plurality of adjacent partial holograms net, and that the imaging optics, when recording the various partial holograms (41 £ 1, 4IcJ) guide the image information corresponding to a different viewing direction onto the object (10) to the relevant partial hologram.

3030th