DE3740533A1

DE3740533A1 - Method and device for generating coherent electromagnetic waves from incoherent beams entering an optical imaging system

Info

Publication number: DE3740533A1
Application number: DE19873740533
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr Lauinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-08

Abstract

Conversion of incoherent light to coherent light which is capable of interference, by applying a spatial grating on, in, or in front of the surface of one of the imaging elements and possibly a plurality of simple gratings connected downstream on, in, or in front of the surfaces of the imaging elements in such a manner that the diffraction-grating image is reduced or amplified in specific orders in terms of amplitude and is modulated according to phase and amplitude and is turned into a holographic (layer) store by means of a grating which is finally connected downstream. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von kohärenten elektromagnetischen Wellen sowie ein optishes Abbildungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for generating coherent electromagnetic waves as well as an optishes Imaging system for performing the method according to the Preamble of claim 1.

Die heutigen Erkenntnisse gehen davon aus, daß nach der geometrischen Strahlenoptik dem menschlichen Auge in seiner photorezeptiven Schicht der Netzhaut (Stäbchen und Zapfen) lediglich amplitudenmodulierte Signale in bestimmten Wellenlängen oder -bereichen zur Bildinformationsverarbeitung zur Verfügung stehen.Today's knowledge assumes that after the geometric ray optics in the human eye its photoreceptive layer of the retina (rods and Cones) only amplitude-modulated signals in certain Wavelengths or ranges for Image information processing is available.

Sie gehen weiterhin davon aus, daß das räumliche Sehen eines Gegenstandes durch die unterschiedlichen Winkel, mit denen im beidäugigen Sehen die Augen den Gegenstand sehen, hervorgerufen wird, mit anderen Worten durch die Parallaxe und dementsprechend die Zusammenführung der Information beider Sehfelder in Gehirnarealen.You continue to assume that spatial vision of an object through the different angles, with whose eyes see the object in double-eyed seeing, is caused, in other words, by parallax and accordingly the merging of the information both fields of view in brain areas.

Sie gehen auch davon aus, daß das Farbensehen allein aus der photochemischen Spezialisierung der Zapfen auf drei spektrale Schwerpunktsbereiche, in denen sie Helligkeitsamplituden registrieren und der nervösen Zusammenführung dieser spektralen Teilsignale in Sehnerven und Gehirn resultiert.You also assume that the color vision alone the photochemical specialization of the cones on three spectral focus areas in which they Brightness amplitudes register and the nervous Merging these spectral partial signals into optic nerves and brain results.

Sie gehen letztlich auch davon aus, daß die Fokussierung des Auges allein durch die Registrierung von Helligkeitsunterschieden zwischen einzelnen Bildpunkten in der Netzhaut ausgelöst wird, wobei diese Differenzsignale an das Gehirn weitergeben werden, und daß das Gehirn als Computer wirkend nach Verwertung der gelieferten Ergebnisse auf die Linsenkrümmung des menschlichen Auges zurückwirkt. Ultimately, you also assume that focusing of the eye solely by registering Differences in brightness between individual pixels in the retina is triggered, these difference signals to be passed on to the brain, and that the brain as Computer active after utilization of the delivered results affects the curvature of the lens of the human eye.

Es wurde gefunden, daß dieser Nachvollzug eines menschlichen Auges einerseits hinsichtlich der reinen Amplitudenmodulation, des Akkommodationsvorganges und andererseits hinsichtlich des räumlichen und Farbensehens eine unvollständige Erklärung des Sehvorganges abgibt.It was found that this replication of a human eye on the one hand with regard to the pure Amplitude modulation, the accommodation process and on the other hand with regard to spatial and color vision gives an incomplete explanation of the visual process.

Denn geht man von der Beugungsgitteroptik aus, dann kann man den Abbildungsvorgang des menschlichen Auges auch als holographisch erzeugtes Bild ansehen, das den wahrgenommenen Gegenstand dank einer Amplituden- und Phasenmodulation im optischen Abbildungssystem räumlich und farbig wiedergibt, wenn nur die geeigneten Voraussetzungen hierfür vorliegen, nämlich kohärentes Licht, so daß die die Amplituden- und Phaseninformationen tragenden Wellenzüge interferieren können. Bei der Überlagerung dieser Wellenfronten kann ein räumlicher auf eine Fläche bzw. in eine dreidimensionale Schicht abgebildeter Gegenstand sehr wohl monokular als räumlich sichtbarer Gegenstand amplituden- und phasenmoduliert registriert und wahrgenommen werden. Derartiges kohärentes Licht läßt sich als Laserlicht erzeugen, wobei jedoch der technische Aufwand dann sehr groß wird, wenn man farbige Darstellungen wünscht.Because if you start from the diffraction grating optics, then you can see the imaging process of the human eye too as a holographically generated image that the perceived object thanks to an amplitude and Phase modulation in the optical imaging system spatially and reproduces in color if only the appropriate conditions for this, namely coherent light, so that the Wave trains carrying amplitude and phase information can interfere. When overlaying this Wavefronts can be spatial on a surface or in a three-dimensional layer of the object depicted probably monocular as a spatially visible object amplitude and phase modulated registered and perceived will. Such coherent light can be used as laser light generate, but then the technical effort is very large if you want colored representations.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß einerseits die Signalverarbeitung in der Netzhaut des menschlichen Auges einer Amplituden- und Phasenmodulation entsprechen kann und deshalb für das räumliche, das Farbensehen und das Autofokussieren beugungsoptische Gesetzmäßigkeiten die Brechungsgesetze ergänzen und so auf holographischer Basis eine Amplituden- und Phasenmodulation ermöglicht wird, und zwar für sämtliche Wellenlängen des Lichtes, wobei sich das Prinzip auch auf nicht sichtbares Licht erweitern läßt, praktisch auf sämtliche Wellenlängen und auch auf polarisiertes Licht und auf Strahlen, welche durch Doppelbrechung entstanden sind.The invention is based on the knowledge that on the one hand the signal processing in the retina of the human eye of an amplitude and phase modulation can correspond and therefore for the spatial, that Color vision and auto-focusing diffraction optics Regularities complement the refractive laws and so on holographic basis an amplitude and phase modulation is made possible for all wavelengths of the Light, whereby the principle also applies to the invisible Light can be expanded, practically to all wavelengths and also on polarized light and on rays which are caused by birefringence.

Medizinische Untersuchungen haben ergeben, daß in der Oberfläche der Haut, auch der Hornhaut des menschlichen Auges, Epithelien als Gewebe eingelagert sind, welche flächenförmig, aber auch räumlich angeordnet sein können, und daß diese Epithelien als optische Gitter im menschlichen Auge wirken.Medical examinations have shown that in the Surface of the skin, including the cornea of the human Eye, epithelia are embedded as tissue, which can be flat, but also spatially arranged, and that these epithelia as optical grids in the human eye.

Es wurde ferner gefunden, daß derartige Gitter auf sämtliche Wellenlängen des sichtbaren Lichtes ansprechen, daß die so gebildeten Gitter für jede Wellenlänge des Lichtes eine Amplituden- und Phasenmodulation des durchtretenden Lichtes bewirken, derart, daß die Beugungslichtanteile höherer Ordnung gelöscht werden und sogar die Amplitude der nullten Ordnung verstärken, wodurch eine interferenzfähige Kohärenzwirkung für jede Wellenlänge des Lichtes bzw. für bestimmte Trägerfrequenzen und ihnen zugeordnete Spektralbereiche erhalten wird, und daß dieses kohärente Licht der sichtbaren Wellenlängen durch ein weiteres Gitter, welches üblicherweise der Netzhaut vorgelagert ist und deshalb praktisch unmittelbar vor der Bildebene liegt, die nullte Ordnung des Lichtes wieder in ihre Spektralfarben zerlegt. In deser Form trifft es auf die Zäpfchen und Stäbchen der Netzhaut auf.It has also been found that such grids address all wavelengths of visible light, that the grating thus formed for each wavelength of Light an amplitude and phase modulation of the cause passing light such that the Higher order diffraction light portions are deleted and even amplify the zero order amplitude, causing an interference-compatible coherence effect for each wavelength of light or for certain carrier frequencies and them assigned spectral ranges is obtained, and that this coherent light of the visible wavelengths through a another grid, which is usually the retina is upstream and therefore practically immediately before Image plane, the zero order of light is back in their spectral colors decomposed. In its form it hits the suppositories and rods of the retina.

Aufgabe der Erfindung ist es, aufbauend auf den genannten Forschungsergebnissen, in ein Abbildungssystem einfallende inkohärente Strahlen beliebiger Wellenlänge durch Beugung in kohärente Strahlen umzuwandeln, welche interferieren können, wobei bestimmte Beugungsordnungen geschwächt oder verstärkt werden, und zwar für alle erreichbaren Wellenlängen bzw. gewünschte Trägerfrequenzbereiche. Für dieses Licht ist darüber hinaus in der Fokusebene neben der geometrischen optischen Amplitudenmodulation auch eine Informationsübertragung angestrebt, welche durch Modulation der Phase diesem Licht aufgezwungen wird.The object of the invention is based on the research results mentioned, into an imaging system incident incoherent rays of any wavelength by diffraction to transform them into coherent rays can interfere with certain diffraction orders weakened or strengthened, for everyone achievable wavelengths or desired Carrier frequency ranges. For this light is beyond in the focal plane next to the geometric optical Amplitude modulation also involves information transmission aimed at by modulating the phase of this light is imposed.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the method of the claim 1 solved.

Das Raumgitter kann hierzu auf der brechenden Fläche angeordnet sein oder in der brechenden Fläche. Es kann auch auf der brechenden Fläche aufgesetzt sein. In jedem Fall findet im Vergleich zu einem Laser eine Energieeinsparung statt, und es wird eine Mehrfarbenproduktion erreicht. Mehrere derartige Gitter oder einzelne Gitterebenen können in konjugierten Ebenen des Abbildungsstrahlenganges angeordnet sein.The space grille can do this on the refractive surface be arranged or in the refractive surface. It can also be placed on the refractive surface. In each Case finds one compared to a laser Saving energy instead, and it becomes one Multi-color production achieved. Several such grids or individual grid levels can be in conjugate levels of the imaging beam path.

In einer der letzten konjugierten Flächen kann wenigstens ein Auflösungsgitter vorgesehen sein, das ein Flächengitter sein kann.In one of the last conjugate areas can at least one resolution grid can be provided, the one Can be surface grid.

Anwendungsmöglichkeiten für dieses Verfahren und für die in den Unteransprüchen unter Schutz gestellten optischen Systemen gibt es viele. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Aufbau nicht nur eine Selbstfokussierung eines optischen Gerätes durchführbar, sondern man kann auch im medizinischen Bereich bei einer Hornhaut- oder Linsentransplantation auf ein künstliches Transplantat zurückgreifen, auf dessen Oberfläche beispielsweise das erfindungsgemäße Gitter angeordnet ist. Possible applications for this method and for those protected in the subclaims there are many optical systems. It is with that construction according to the invention not only self-focusing of an optical device feasible, but you can also in the medical field with a corneal or Lens transplantation on an artificial graft fall back on the surface of which, for example grid according to the invention is arranged.

Durch den Ausbau des Gitters und Wahl der Gitterausbildung läßt es sich erreichen, daß ein maximaler Effekt erzielt wird.By expanding the grille and choosing the Grid formation can be achieved that a maximum Effect is achieved.

Als vorteilhaft hat sich ein hexagonales Gitter erwiesen, dessen Linsen also Sechsecke bilden, wobei diese Sechsecke nicht von gleicher Größe sein müssen. Darüber hinaus können derartige Gitter zu mehreren hintereinanderliegend angeordnet sein, nach den bisherigen Versuchsergebnissen bis zu sechs derartiger Gitter, wobei der Abstand der einzelnen Gitter als dritte Gitterkonstante in die Rechnung eingeht. Die Gitter brauchen aber nicht unbedingt hexagonal ausgebildete Gitterlinien aufzuweisen. Sie können auch quadratisch und/oder rechteckig ausgebildete Gitterlinien aufweisen oder wie bei manchen Insekten dreieckförmig angeordnet sein. Sogar kreisförmige oder punktförmige Gitterlinien oder eingestanzte Löcher bringen eine Wirkung.A hexagonal grid has proven advantageous proven, the lenses of which thus form hexagons, these Hexagons do not have to be the same size. About that In addition, such grids can have several be arranged one behind the other, according to the previous Test results up to six such grids, where the distance between the individual grids as the third grating constant is included in the invoice. The grids do not need necessarily have hexagonal grid lines. They can also be square and / or rectangular have trained grid lines or like some Insects can be arranged in a triangle. Even circular or punctiform grid lines or punched holes bring an effect.

Bei der räumlichen Ausbildung des Gitters brauchen darüberhinaus in jeder Ebene die Gitterlinien auch nicht dieselbe Grundstruktur aufzuweisen. Wesentlich ist es jedoch, daß entweder die Brechzahlen in den einzelnen Ebenen oder Gitterelementen oder die Amplitudenschwächungen in den Gittern oder beide die Amplituden-, Amplitudenphasen- oder Phasengitterstruktur bildenden Einflüsse bestimmten periodischen Gesetzmäßigkeiten entsprechen, wie sie zur gitteroptischen Phasen- und/oder Amplitudenmodulation von Licht notwendig sind.Need in the spatial training of the grid furthermore, the grid lines are not in each level either to have the same basic structure. It is essential however, that either the refractive indices in the individual Planes or grid elements or the weakening of the amplitude in the grids or both the amplitude, amplitude phase or influences forming phase grating structure periodic regularities, as they are for grating optical phase and / or amplitude modulation of Light are necessary.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen In the drawing, an embodiment of the Invention shown, and show

Fig. 1a und 1b ein das menschliche Auge verkörperndes Abbildungssystem zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung; Figs. 1a and 1b, a embodying the human eye imaging system for explaining the operation of the invention;

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung einer Einzelheit der Fig. 1; Fig. 2 is a detailed illustration of a detail of Fig. 1;

Fig. 3, 4a, 4b, 4c und 4d Gitterausbildungen in Draufsicht; Fig. 3, 4a, 4b, 4c and 4d lattice configurations in plan view;

Fig. 5a eine Einzelheit der Fig. 1 im Schnitt; FIG. 5a is a detail of Figure 1 in section.

Fig. 5b eine Darstellung zur Erläuteung der Wirkungsweise der Fig. 5a. Fig. 5b is an illustration for explaining the operation of Fig. 5a.

Gemäß Fig. 1 wird von einem Gegenstand (1) über die Hornhaut (2 a) eines menschlichen Auges durch die Linse (2 b) in der Bildebene (30), d. h. auf der Netzhaut, ein Bild entworfen. Auf der Oberfläche der Hornhaut (2 a) des menschlichen Auges und/oder unmittelbar vor der Linse (2 b) oder auf dieser ist ein Raumgitter (4) angeordnet, das durch flächenförmig ausgebildete Einzelgitter (4 a, 4 b, 4 c) (Fig. 2) gebildet sein kann. Unmittelbar vor der Bildebene (30) ist ein konjugiert zum Gitter (4) gekrümmtes Gitter (5) vorgesehen.According to Fig. 1 (a 2) of a human eye designed by the lens (2 b) in the image plane (30), ie on the retina an image of an object (1) on the cornea. On the surface of the cornea ( 2 a) of the human eye and / or immediately in front of or on the lens ( 2 b) or on this, a space grating ( 4 ) is arranged, which is formed by flat grids ( 4 a , 4 b , 4 c) ( Fig. 2) can be formed. Immediately in front of the image plane ( 30 ) there is a grating ( 5 ) which is conjugated to the grating ( 4 ).

Das Gitter (4) auf der Oberfläche der Hornhaut (2 a) kann hexagonale Gitterlinien (15) aufweisen (Fig. 3, wo das Gitter (4 bzw. 9) in Vorderansicht dargestellt ist). Die Gitterlinien können aber auch gemäß Fig. 4a kreisförmig verlaufen (Gitterlinien (15 a) oder punktförmig (15 d) gemäß Fig. 4d oder gemäß Fig. 4b rechteckförmig (15 b) oder gemäß Fig. 4c dreieckförmig (15 c) oder auch lochförmig (nicht dargestellt).The grid ( 4 ) on the surface of the cornea ( 2 a) can have hexagonal grid lines ( 15 ) ( Fig. 3, where the grid ( 4 or 9 ) is shown in front view). However, the grid lines can also run circularly according to FIG. 4a (grid lines ( 15 a) or point-like ( 15 d) according to FIG. 4d or according to FIG. 4b rectangular ( 15 b) or according to FIG. 4c triangular ( 15 c) or also hole-shaped (not shown).

Mehrere derartige Gitter nach den Fig. 4a, 4b, 4c . . . können einzeln oder hintereinanderliegend verwendet werden, wobei bei der Ausbildung als räumliches Gitter in den einzelnen Ebenen die Gitter auch unterschiedliche Strukturen aufweisen können. In den einzelnen Ebenen brauchen die Abmessungen der Gitterlinien, d. .h die Gitterkonstanten nicht gleichmäßig zu sein. Insbesondere kann ein Gradienteneffekt erwünscht sein.Several such grids according to FIGS. 4a, 4b, 4c. . . can be used individually or one behind the other, wherein the grids can also have different structures in the formation of a spatial grid in the individual levels. In the individual levels, the dimensions of the grid lines, i. .h the lattice constants are not uniform. In particular, a gradient effect may be desired.

Auf der rückwärtigen Fläche der Hornhaut (2 a) nach Fig. 1a kann hier ein Gitter (3) vorgesehen sein, das kein Raumgitter zu sein braucht. Ebenso kann auf der Linse (2 b) ein Einfachgitter (6) vorgesehen sein. Mit (7) ist die Eintrittspupille bezeichnet.On the rear surface of the cornea ( 2 a) according to Fig. 1a, a grid ( 3 ) can be provided here, which need not be a space grid. A single grating ( 6 ) can also be provided on the lens ( 2 b) . The entry pupil is designated by ( 7 ).

Die Fig. 5a zeigt einen Querschnitt durch eine räumliche Gitterausbildung eines Hexagonalgitters entsprechend der Fig. 3. Es ist darauf zu achten, daß die gitterbildenden Amplituden- oder Phasenstrukturen, also die lichtabsorbierenden oder die mittels ihrer Brechungsindices die Lichtgeschwindigkeiten verändernden Medien (16 a, b, c) bei der räumlichen Gitteranordnung nach Fig. 5a in den einzelnen Flächengittern statistisch regelmäßig ausgebildet sind und daß die Zwischenschichten zwischen den Gittern (14 a, 14 b . . .) keine störenden Luftabstände oder Immersionen aufweisen, durch die zusätzlich Interferenzen auftreten würden. Auf jeden Fall muß die für die Brechungsgesetze in geschichteten Medien mit kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Veränderung des Brechungsindex für die Betrachtung der nullten Beugungsordnung gültige Eikoalbedingung (Bruns) erhalten werden, damit die zeitliche Kohärenzforderung für die Bildfokussierung im optischen System gewährleistet bleibt.The Fig. 5a shows a cross section through a three-dimensional lattice form a hexagonal lattice corresponding to Fig. 3. It is important to ensure that the lattice forming amplitude or phase structures, which means the light absorption or the light speed changing means of their refractive indices of media (16 a, b , c) in the spatial lattice arrangement according to FIG. 5a are statistically regular in the individual surface lattices and that the intermediate layers between the lattices ( 14 a , 14 b ...) have no disturbing air gaps or immersions, which would cause additional interference. In any case, the eicoal condition (Bruns) valid for the refraction laws in layered media with a continuous or discontinuous change in the refractive index for the observation of the zeroth diffraction order must be maintained so that the temporal coherence requirement for image focusing in the optical system is guaranteed.

Dementsprechend wird für jeden Lichtstrahl des vom Objekt (1) divergent nach allen Richtungen abgestrahlten Lichtes (Fig. 2), beispielsweise für den Lichtstrahl (10), an der Grenzfläche jeder Schicht (4 a, 4 b, 4 c . . .) Licht (41 a, 41 b, 41 c . . .) (gestrichelt eingezeichnet) an den Achsstrahl (43) abgegeben, so daß dieser beugungsmäßig angeregt wird.Accordingly, for each light beam of the light emitted divergently in all directions from the object ( 1 ) ( FIG. 2), for example for the light beam ( 10 ), light is at the interface of each layer ( 4 a , 4 b , 4 c... ) ( 41 a , 41 b , 41 c ...) (Shown in dashed lines) to the axis beam ( 43 ) so that it is diffractionally excited.

Gemäß Fig. 5a sind die hexagonalen Einzelgitter übereinanderliegend angeordnet, und zwar so, daß zum Beispiel die Verbindungslinien zwischen den Mittelpunkten (M) eines Gitterfeldes (5 b) und dem Punkt (50) der Strahlrichtung der ersten Beugungsordnung entsprechen, und daß andere Beugungsstrahlen, beispielsweise die von (50 a) ausgehenden Strahlen, in die Mittelpunkte der hexagonalen Felder des nächsten Gitters gelenkt werden. Durch entsprechende Ausbildung und Anordnung der Flächengitter im Raumgitter in Abständen (d 1, d 2, d 3 . . .) treten feste Phasenbeziehungen in bestimmten Beugungsordnungsrichtungen auf, und zwar für sämtliche Wellenlängen des Lichtes. Dies bedeutet, daß in bzw. hinter den Gittern kohärentes Licht erzeugt wird, und zwar in sämtlichen gewünschten Wellenlängen, das also interferieren kann.Referring to FIG. 5a, the hexagonal individual gratings are arranged one above the other, in such a way that, for example, the connecting lines between the center points (M) of a lattice field (5 b) and the point (50) correspond to the beam direction of the first diffraction order, and that other diffracted beams, for example, the rays emanating from ( 50 a) into which the center points of the hexagonal fields of the next grating are directed. Appropriate design and arrangement of the surface gratings in the spatial grating at intervals (d 1 , d 2 , d 3 ...) Result in fixed phase relationships in certain directions of diffraction order, namely for all wavelengths of light. This means that coherent light is generated in or behind the gratings, in all desired wavelengths, which can therefore interfere.

Insbesondere lassen sich die Gitter (4 bzw. 15) so ausbilden, daß die Beugungserscheinungen erster, zweiter, dritter . . . Ordnung vollkommen verschwinden oder wahlweise verstärkt werden und die Wellenlängen der Lichtstrahlen in gewünschter Form auf das Auflösungsgitter (5) (Fig. 1b) treffen. Das Gitter (5) kann ein Einfachgitter gemäß den Fig. 4a bis 4d sein, es braucht nicht gemäß Fig. 5a, 5b räumlich ausgebildet sein. Das Gitter (5) löst die auftreffenden Lichtstrahlen nach Phase und Wellenlänge nach ihren Ordnungen wieder auf, so daß es in dieser Form auf die Bildebene (30) (Fig. 1b) trifft. Im menschlichen Auge wird die Bildebene (30) mit vorgelagertem Auflösungsgitter (5) durch die Netzhaut gebildet.In particular, the gratings ( 4 or 15 ) can be designed so that the diffraction phenomena first, second, third. . . Order completely disappear or optionally amplified and the wavelengths of the light beams hit the resolution grating ( 5 ) ( FIG. 1b) in the desired form. The grid ( 5 ) can be a single grid according to FIGS. 4a to 4d, it does not have to be spatially designed according to FIGS. 5a, 5b. The grating ( 5 ) resolves the incident light beams according to their phase and wavelength according to their orders, so that it strikes the image plane ( 30 ) ( FIG. 1b) in this form. In the human eye, the image plane ( 30 ) is formed through the retina with an upstream resolution grid ( 5 ).

Bei der technischen Anwendung des Prinzipes wird in der Bildebene (30) vorteilhaft ein lichtempfindlicher Film oder dergleichen angeordnet, um ein Phasen- und Amplitudenbild zu erhalten, das im gespeicherten Zustand einer holographischen Bildspeicherung entspricht, jedoch im vorliegenden Fall für sämtliche Wellenlängen des Lichtes.In the technical application of the principle, a light-sensitive film or the like is advantageously arranged in the image plane ( 30 ) in order to obtain a phase and amplitude image which, when stored, corresponds to a holographic image storage, but in the present case for all wavelengths of light.

Claims

1. A method for generating coherent electromagnetic waves from incoherent rays incident in an optical imaging system, characterized in that at least one spatial grating is arranged in the imaging system on or in one of the refractive surfaces or on these, the incident rays following at least one wavelength in this way The phase and amplitude are modulated so that they can interfere and that at least one of the interference maxima, in particular that of the zero order, is strongly developed, weakened or attenuated by the diffraction in the space lattice, for one or more selected rays or for all incident rays in desired wavelengths or for certain carrier frequency ranges.

2. Imaging system for performing the procedure according to claim 1, characterized in that in addition to Space grids on, in or in front of at least one other Surface of the optical imaging elements at least one another diffraction grating is arranged.

3. imaging system for performing the method according to claim 1, characterized in that a plurality of sheet-like grids ( 14 a , 14 b , 14 c) are arranged one behind the other with or without an air gap or with the interposition of an immersion liquid, such that they form the space grating, and that the distance between the individual grids arithmetically enters the system as a third grating constant.

4. imaging system for performing the method according to claim 1, characterized in that the spatial grating is arranged on the surface of the front lens ( 2 ) of the imaging system.

5. Imaging system according to claim 2 and / or 3, characterized in that the grating or grids are arranged on geometrically imaging optical surfaces ( 14 ) in the optical imaging beam path.

6. Imaging system according to claim 3, characterized in that the spatial grid forming one behind the other arranged planar grids ( 14 a , 14 b , 14 c) have different grid structures ( 15 a , 15 b , 15 c , 15 d) .

7. imaging system for performing the method according to claim 1, characterized in that each space grating ( 4, 15 ) or the sheet-like individual grating are irregular, in particular have different grating constants from the center to the edge.

8. imaging system for performing the method according to claim 1, characterized by hexagonal grid lines ( 15 ) in the individual areas.

9. Imaging system according to claim 8, characterized in that the grid lines ( 15 ) have a polygonal shape.

10. Imaging system for performing the method according to claim 1, characterized in that the grid lines ( 15 b) are square or rectangular.

11. Imaging system for performing the method according to claim 1, characterized in that the grating lines ( 15 c) are triangular.

12. Imaging system for performing the method according to claim 1, characterized in that the grid lines are circular ( 15 a) , punctiform ( 15 b) or hole-shaped.

13. Imaging system for performing the method according to claim 1, characterized by a downstream of the space grating, the increased order of the diffracted light in its spectral colors dissolving dispersion grating ( 5 ).

14. Application of the method according to claim 1 a corneal transplant, characterized in that that an artificial graft supports the grid.

15. Application of the method according to claim 1 in the Holography for display and reproduction holographic images in visible colors.

16. Application of the method according to claim 1 as artificial eye in computer technology.

17. Application of the method according to claim 1 for Self-focusing of an optical device.

18. Application of the method according to claim 1, characterized characterized that the grating on medical visual aids (Glasses, adhesive shells, lens transplants or the like) is arranged.

19. The imaging system as claimed in claim 13, characterized in that the grating ( 5 ) which resolves the amplitude of the amplified order of the diffracted light is of conjugate curvature with the input grating ( 4, 15 ).

20. Imaging system according to claim 19, characterized in that since the increased order of the light-resolving grating ( 5 ) is arranged directly in front of the image plane ( 30 ) of the imaging system.

21. Imaging system according to claim 20, characterized in that the grating ( 5 ) is a flat single grating.

22. Imaging system according to claim 20, characterized in that the grating ( 5 ) has the curvature of an ellipsoid of revolution.

23. The imaging system according to claim 1 and 3, characterized characterized in that the space grille and / or the Single grid on flat and / or curved surfaces in conjugate levels are arranged.