DE3011971C2 - Vorrichtung zur Ortung der räumlichen Lage mindestens eines holographisch rekonstruierten Objektpunkts - Google Patents

Vorrichtung zur Ortung der räumlichen Lage mindestens eines holographisch rekonstruierten Objektpunkts

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ortung der räumlichen Lage mindestens eines holographisch rekonstruierten Objektpunktes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer nach der Zeitschrift »Appl. Optics« 13 (1974), Seiten 140 bis 145, bekannten Vorrichtung dieser Art ist zur Ortung der räumlichen Lage mindestens eines in einem Ausschnitt eines Hologramms gespeicherten, holographisch rekonstruierten Objektpunkts in einem Raumgebiet, in dem der Objektpunkt holographisch reproduziert wird, eine semitransparente Glasplatte in verschiedenen räumlichen Positionen anzuordnen und relativ zu dieser die räumliche Lage des holographisch rekonstruierten Objektpunkts festzustellen. Vihei wird die Lage des llildpunktcs in der P.bene tier (il.ispl.iiu- mit koordinaten benannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die dreidimensional räumliche Bewegung eines Objektpunkles relativ zu einer ein dreidimensionales Raumgebiet belegenden Markierung, etwa in Art eines Koordinatensystems zu simulieren.
Durch Beobachtung des Raumgebiets läßt sich die relative Lage des Objektpunkts zu den Marken ohne weiteres feststellen. Dabei kann der Objektpunkt bewegt sein oder räumlich festliegend sein. Insbesondere eignet sich die Vorrichtung als Radar-Display für Luftraumbeobachtung, zur Verhinderung von Zusammenstoßen und dergleichen.
Die Verschiebung der Schicht erfolgt bevorzugt durch Motore, etwa durch ein Radar-Gerät gesteuert derart daß ein im Hologramm gespeicherter Objektpunkt in den beiden genannten Richtungen die gleichen Bewegungen ausführt wie ein von dem Radar erfaßtes Objekt
Die Divergenz des Referenzlichtbündels wird, etwa durch Verschiebung nach Maßgabe der Bewegung des erfaßten Objekts mittels eines Motors, der durch ein Radargerät gesteuert ist, — bevorzugt kontinuierlich — verändert Zum gleichen Zweck kann auch der Winkel der Hauptrichtung des Referenzlichtbündels zum Hologramm einstellbar sein.
Die Bewegung des erfaßten Objekts kann auch da-
durch verfolgt werden, daß man von dem Objekt in unterschiedlichen Positionen Hologramme herstellt
Um die Betrachtung des Raumgebiets zu erleichtern, liegt wenigstens ein Teil des Raumgebiets im Erfassungsbereich einer Lupe.
Die Wellenlänge des Referenzlichtbündel-Lichts kann einstellbar sein, um unterschiedliche Objekte farblich zu kennzeichnen. Aus dem gleichen Grund können, bei Verwendung mehrerer Referenzlichtbündel, die Wellenlängen dieser Referenzlichtbündel unterschied-Hch sein.
Das Hologramm oder sein Ausschnitt kann in Form eines Reliefs vorliegen oder ein Lippmann-Bragg-Hologramm sein und die Rekonstruktion des in ihm gespeicherten, wenigstens einen Objektpunkts mittels eines inkohärenten Lichtbündels, etwa mit polychromatischem Licht, erfolgen. (Lippmann-Bragg-Hologramme sind beschrieben in dem Buch: Dennis Gabor Holographie 1973, veröffentlicht von der Siemens-Stiftung 1973.)
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung in Seitenansicht.
F i g. 2 zeigt in Ansicht eine durchsichtige, mit Marken versehene Platte.
F i g. 1 zeigt ein Hologramm 2, in dem das Bild wenigstens eines Objektpunkts oder einer Marke gespeichert ist. Mittels eines kleinen x-Motors 4 und eines kleinen y-Motors 6 ist das Hologramm 2 in seiner Ebene in .κ-Richtung und y-Richtung verstellbar.
Die Rekonstruktion der im Hologramm gespeicherten Objekte erfolgt in dem Raumbereich 8, in dem parallel zueinander, in Abstand voneinander und im Abstand vom Hologramm und parallel zum Hologramm, durchsichtige Platten 10, 12, 14, 16, 18 angeordnet sind. Eine dieser Platten ist in Aufsicht in Fig. 2 dargestellt. Sie enthält ein Fadenkreuz 20 und zum Krcu/punkt 22 des Fadenkreuzes konzentrische Kreise 24. Alle diese Plat-
hr. ten enthalten derartige Markierungen und überdies noch Markierungen, die es dem Beobachter ermöglichen, sie zu unterscheiden.
Die Rekonstruktion des Hologramms 2 im Raum 8
erfolgt mittels eines Lichtbündels, das eine axial verstellbare Linse 26 und eine raumfeste Linse 28 durchsetzt. Der Versteilbereich der Linse 26 ist im vorliegenden Ausfühningsbeispiel der durch den Doppelpfeil gekennzeichnete Bereich 29. Die Verstellung der Linse erfolgt mittels eines nicht dargestellten z-Motors.
In der dargestellten Lage der Linse 26 ist die äußere Begrenzung des Strahlenbündels durch die Geraden 30„ 32, 34, 36, 38 und 40 gegeben. Ersichtlich wird ein im Hologramm 2 gespeicherter Objektpunkt in der Ebene der Platte 10 rekonstruiert.
In der anderen Extremlage der Linse 25 ist die äußere Begrenzung des Lichtbündels gegeben durch die Geraden 42,44,46,48,50,52 Ersichtlich wird in dieser anderen Extremlage der Linse 26 der im Hologramm 2 ge- is speicherte Objektpunkt in der Ebene der Platte 18 rekonstruiert.
Erfolgt die Steuerung des x-Motors 4, des y-Motors 6 und des die Linse 26 verschiebenden z-Mctors beispielsweise durch ein Radargerät, das ein fliegendes Objekt verfolgt, so bewegt sich der aus dem Hologramm 2 rekonstruierte Objektpunkt in dem Raumbereich 8 entsprechend dem von dem Radargerät verfolgten Objekt und kann durch die Lupe 54 betrachtet werden.
Die Linse 56 bezweckt allein, den Hintergrund des durch die Lupe 54 betrachteten Raums zu verschleiern, so daß man das Hologramm 2 nicht oder allenfalls verschleiert sieht
Es sei darauf hingewiesen, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel nur das Prinzip der Erfindung kennzeichnen soll. Eine Vielzahl von Variationsmöglichkeilen ist in der Beschreibungseinleitung erörtert Insbesondere ist es möglich, im Raumbereich 8 mehrere Objektpunkte zu rekonstruieren, die unterschiedlichen verfolgten Objekten entsprechen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
40
45
50
55
60
65

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Ortung der räumlichen Lage mindestens eines in wenigstens einem Ausschnitt eines Hologramms gespeicherten, holographisch rekonstruierten Objektpunkts, dadurchgekennzeichnet, daß sich in einem Raumgebiet (8), in dem der Objektpunkt holographisch reproduziert wird, in einem räumlichen Muster sichtbare Marken (20, 22, 24) auf parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordneten Platten (10,12,14,16,18) aus durchsichtigem Material befinden, relativ zu denen die räumliche Lage des holographisch rekonstruierten Objektpunkts feststellbar ist, daß das Hologramm (2) in einer Schicht gespeichert ist, die in ihrer Ebene in zwei voneinander unabhängigen Richtungen verschiebbar gelagert ist und daß der wenigstens eine im Hologramm (2) gespeicherte Objektpunkt mit mindestens einem kohärenten Referenzlichtbündel rekonstruierbar ist, das eine einstellbare Divergenz aufweist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Raumgebiets (8) im Erfassungsbereich einer Lupe (54) liegt
3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Winkel der Hauptrichtung des Referenzlichtbündels zum Hologramm (2) einstellbar ist
4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge des Referenzlichtbündels-Lichts einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß bei Verwendung mehrerer Referenzlichtbündel die Wellenlängen dieser Referenzlichtbündel unterschiedlich sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm (2) oder sein Ausschnitt in Form eines Reliefs vorliegt
7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm (2) ein Lippmann-Bragg-Hologramm ist und die Rekonstruktion des in ihm gespeicherten wenigstens einen Objektpunkts mittels eines inkohärenten Lichtbündels erfolgt
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