DE1797477A1 - Holographic processes, devices and products - Google Patents
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Description
K. LSCHiFF
Dr. A. ν. , UKER K. LSCHiFF
Dr. A. ν. , UKER
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
München aj, Ber>äiterangerl5Munich aj, Ber> äiterangerl5
Telefon 2S73 69Telephone 2S73 69
'xhe Batteile Development Corporation 3. September 1968 'xhe Batteile Development Corporation September 3, 1968
KLS/Wu Zeichen DA-K255 (H-2-D5)KLS / Wu sign DA-K255 (H-2-D5)
undand
Die Erfindung besieht eich auf holographische Verfahren, Vorrichtungen und SrBeu.^riöse und beateht in der Eraeugung von streifen- oder bandförmigen, langgestreckten Hologrammen,The invention relates to holographic processes, Devices and SrBeu. ^ Rious and venteht in the contemplation of strip-shaped or band-shaped, elongated holograms,
Insbesondere besteht die Erfindung darin, daßIn particular, the invention consists in that
a) ein erstes Strahlenbündel aus kohärentem Licht auf ein Objekt gericlitet wtrdja) a first beam of coherent light an object gericlitet wtrdj
b) ein länglioher, streifenförmiger Detektor so angeordnet wird, daß er das von dieoem Objekt ausgeeandte licht empfängt>b) an elongated, strip-shaped detector arranged in this way is that he resolved the object from the oem light receives>
c) οin zweites Strahlenbündel auf die Stelle gerichtet wird, an der sich dieser längliche, streifenförmige Detektor befindet, woboi dieses zweite Strahlenbündel mit dem ersten Strahlenbündel kohärent ist jc) ο a second bundle of rays directed at the site becomes, on which this elongated, strip-shaped Detector is located, woboi this second beam j is coherent with the first beam
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SAD ORIGINALSAD ORIGINAL
ά) lediglich ein Teil des länglichen, streifenförmicen Detektors - dem zweiten Strahlenbündel und dem licht ausgesetzt wird, das von dem Objekt aus«» gesendet wird, undά) only part of the elongated, strip-shaped Detector - exposed to the second beam and the light emitted from the object «» is sent, and
e) weitere Teile dea langgestreckten, atreifenförmigen Detektors einzeln, und mit glattem Übergang aneinander ansohlieflendbeleuchtet werden, bis der ganze Streifen beleuchtet ist.e) further parts of the elongated, atreifen-shaped Detectors individually, and with a smooth transition to each other from the bottom to be illuminated until the whole Strip is lit.
Die Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Zeichnung, die diagrammatisch ein Verfahren zur Darstellung eines Verfahrene und eine Vorrichtung zur Herstellung eines langgestreckten, streifenförmigen auQeraxialen Hologramme veranschaulicht·The features, advantages and details of the invention result can be seen from the accompanying drawing, which diagrammatically shows a procedure for the representation of a method and a device for the production of an elongated, strip-shaped extraxial Holograms illustrated
Gemäß der Zeichnung wird auf einer Schienenbahn 305 eine Kamera oder ein lichtdichter Kasten 301 und eine Einrichtung zu ihrer bzw* seiner Verschiebung angebracht, die z.B. aus LauaTrädem 303 bestehen kann (in der Zeichnimg ist der Deckel des Kastens 301 nicht dargestellt, um Einblick auf aen innerhalb des Kastens befindlichen Aufbau zu erlauben). Ein Antriebsmechanismus 307 ermSilicht es, den Kasten 301 den Schienen 305 entlang zu verschieben. Ein Filmband 309 wandert, ausgehend von einer ersten Filmspule 311 über Hollen 313 und 315daasi zu einer zweiten Filmspule 317. Ein feil des Pilmes 309 wird belichtet, während er an einer in der Seitenwand des Kastens 30t angebrachten Öffnung Torbeiwandert, oder, richtiger gesagt, während dieIn the drawing, a camera or a light-tight box 301 and a device is attached to her or * its displacement on a rail track 305, made for example, from LauaTrädem 303 may (in the Zeichnimg the lid of the box is not shown 301 insight on aen within the box). A drive mechanism 307 makes it possible to slide the box 301 along the rails 305. A film strip 309 travels, starting from a first film reel 311 via hollen 313 and 315daasi to a second film reel 317. A file of the pilmes 309 is exposed while it is walking towards an opening made in the side wall of the box 30t, or, more correctly, during the
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öffnung 319 an dem Film 309 vorbeiwandert. Bei der Erzeugung eines außeraxialen Hologramms muß der Detektor in bezug auf die ihn belichtenden Lichtquellen ortsfest gehalten wer den, Dies wird gemäß der Zeichnung dadurch erreicht, daß Führungsschienen 321-321 durch &en Kasten 301 hindurchgeftihrt sind. Die Rollen 313 und rollen den Führungsschienen. 321-321 entlang, so daß der Filmstreifen 309 auf die Schienen 321-321 gedrückt wird, so daß er während dieses Vorgangs belichtet und anschließend herausgenommen und nach der Belichtung aufgespeichert werden kannj dabei wirkt die öffnung 319 als eine Apertür-öffnung» die sich weiter bewegt, damit hierdurch ein ortsfestes Stüok des Filmes belichtet 'wird. Ein Objekt oder eine aufzunehmende Szene 320 wird in ei»© solche Lage gebracht, daß von ihm bzw, ihr Licht zur Öffnung 319 reflektiert wird, das von einer kohärenten Lichtquelle herkommt, die hinter der Kamera 301 angebracht ist. Ein Reflektor 327 ist so angebracht, daß er ein von der kohärenten Lichtquelle 325 kommendes Lichtstrahlenbündel zu der Öffnung 319 hin reflektiert. Die Schienenbahn 305 und die Schienen 321-321 könnten auch gebogen sein, um den Film 309 näher heranzuführen bzw. weiter von der Szene wegzuführen, während sich die Kamera 301 der Bahn 305 entlang bewegt.Opening 319 moves past the film 309. In the generation of an off-axis hologram of the detector must be exposed it with respect to the light sources held stationary who to, This is achieved according to the drawing in that the guide rails 321 to 321 s by & box 301 are hindurchgeftihrt. The rollers 313 and roll the guide rails. 321-321, so that the film strip 309 is pressed onto the rails 321-321 so that it can be exposed during this process and then removed and stored after the exposure. The opening 319 acts as an aperture door opening which extends further moved so that a stationary piece of the film is exposed. An object or a scene 320 to be recorded is brought into a position such that it or its light is reflected to the opening 319, which comes from a coherent light source which is attached behind the camera 301. A reflector 327 is mounted so that it reflects a light beam coming from the coherent light source 325 towards the opening 319. The track 305 and rails 321-321 could also be curved to bring the film 309 closer and further away from the scene as the camera 301 moves along the track 305.
Ein Teil dee in der vorstehenden Weise erzeugten außeraxialen Hologramms wird in ein einfallendes Strahlenbündel aus kohärentem 'lieht angebracht, so wie dies in der älteren Anmeldung P 1472071.9 bzw. den aus ihr ausgeschiedenen Anmeldungen angegeben ist. "fenn der Hologramms tre if en tuer zu diesem Strahlenbündel bewegt wird,A part of the off-axis generated in the above manner Hologram is coherent into an incident beam 'Loans appropriate, as in the earlier application P 1472071.9 or the registrations withdrawn from it. "fenn the hologram hits en door is moved to this bundle of rays,
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erhält man den gleichen Effekt, den man "bei Betrachtung eines fahrenden Kraftfahrzeuges durch ein Fenster wahrnimmt. Die nahegelegenen Einzelheiten der Szene erscheinen ale sich schnell vorbeibewegend , während die weiter abgelegenen Einzelheiten während einer längeren Zeitspanne im Gesichtsfeld verbleiben. Würde man die Schienenbahn (505) und die Schienen (321-321) entsprechend krümmen, so würde man bei der Rekonstruktion den Eindruck hervorrufen, daß man sich der Szene nähert bzw. wieder von ihr entfernt, während sich diese vorbeibewegt· Die Breite der Öffnung 309 bestimmt sich durch die Geschwindigkeit, mit der die Kamera die Schienenbahn entlangläuft, und durch die gewünschte Belichtungszeit. you get the same effect that you get "when looking at a driving motor vehicle perceives through a window. The nearby Details of the scene appear as fast moving, while the more remote details appear during remain in the field of view for a longer period of time. You would the rail track (505) and the rails (321-321) curve accordingly, one would create the impression during the reconstruction, that one approaches or moves away from the scene as it moves past. The width of the opening 309 determines by the speed at which the camera runs along the railroad track and by the desired exposure time.
Die zwischen den beiden Strahlenbündeln auftretenden Interferenz-Maxima und -Minima erscheinen bei der Herstellung der außeraxialen Hologramme auf dem Detektor ständig an ein und derselben Stelle. Verwendet man durchschnittliche bzw. übliche laser und Emulsionen, so sind die Belichtungszeiten in der Größenordnung von ungefähr 10 Sekunden oder mehr wie bei den früher Üblichen photographischen Belichtungen dieser Art (mit gepulsten Lasern bzw. iapulslasern · "pulsed lasers" - wird ein außeraxiales Hologramm mittels eines Impulses hergestellt). Bewegt man den Detektor oder das Objekt etwas während der Belichtung, so ändert sich das Bild. Ist diese Bewegung nicht zu groß, so wird das aus dem außeraxialen Hologramm durch Beugung erzeugte Bild in solcher Weise geändert, daß es selbst für die Bewegung charakteristisch 1st* Ein solches Musterbild wird dazu verwendet, die VibrationThe interference maxima occurring between the two beams During the production of the off-axis holograms on the detector, and minima appear constantly at one and the same Job. If average or customary lasers and emulsions are used, the exposure times are in the order of magnitude of about 10 seconds or more as the earlier ones photographic exposures of this kind (with pulsed lasers or iapulslasern · "pulsed lasers") - becomes an off-axis Hologram produced by means of a pulse). If you move the detector or the object something during the exposure, it changes the picture. If this movement is not too great, the image generated from the off-axis hologram by diffraction becomes such Changed in a way that it is characteristic of the movement itself
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oder Schwingung eines Objektes zu analysieren. Das Objekt kann beliebige Gestalt besitzen, und seine Oberfläche kann so ausgebildet sein, daß sie entweder eine spiegelbildliche oder eine diffuse Reflexion erzeugt.or to analyze the vibration of an object. The object can have any shape and its surface can be formed in this way be that it produces either a mirror image or a diffuse reflection.
Der Einfachheit halber ist in der vorangehenden Beschreibung an den meisten Stellen die für Holographie verwendete kohärente Strahlung vereinfacht als "Licht" bezeichnet worden, da dieser Ausdruck im allgemeinen leichter verständlich ist als Ausdrücke für andere Formen von Strahlung» es ist jedoch zu beachten, daß ™ in den meisten lallen sowohl sichtbare als auch unsichtbare Strahlung bei den vorgtehend beschriebenen und erfindungsgemäßen Vorfahren und Vorrichtungen anwendbar sind.For the sake of simplicity is in the preceding description in most places the coherent one used for holography Radiation has been referred to simply as "light" because of this Expression is generally easier to understand than expressions however, for other forms of radiation »note that ™ in most of them both visible and invisible radiation lurk in the above-described ancestors according to the invention and devices are applicable.
Als Quelle für kohärentes Licht wird Licht bevorzugt, das von einem Laser erzeugt wird, und als Detektorvorrichtung dient vorzugsweise eine photo^raphisehe platte. Zur Seit zur Verfügung stehende Laser erzeugen kein "absolut" kohärentes Licht, sondern Licht, das über eine Entfernung kohärent ist, die für die Zwecke ~ der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen genügend groß ist. Somit bezieht sich vorstehend der Ausdruck "kohärent" auf Licht» das ungefähr die Kohärenz von Laserlicht hat.The preferred source of coherent light is light emitted by a laser is generated, and a photographic plate is preferably used as the detector device. Available since Standing lasers do not produce "absolutely" coherent light, but light that is coherent over a distance that is necessary for the purposes of ~ the above-described method according to the invention and Devices is large enough. Thus, above, the term "coherent" refers to light that is approximately the coherence of Has laser light.
Die bei der Herstellung außeraxialer Hologramme benötigte Strahlung muß nicht unbedingt Licht sein« Jede Strahlung, die von einer Detektölvorrichtung aufgefangen und festgehalten '«rerdenThe one needed in the production of off-axis holograms Radiation doesn't necessarily have to be light «Any radiation that caught and held in place by a detection oil device
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kann, ist für diese Zwecke geeignet. Die dafür verwendbaren photographisehen Platten sind beispielsweise empfindlich für Infrarot-, Ultraviolett-., Böntgen- und Gammastrahlen. Ftir das erfindungsgemäße Verfahren sind daher viele Arten von Strahlungen anwendbar* Bei Verwendung von photographisohen Platten als Detektorvorriehtung ist es möglich» die Bilder mit Strahlen herzustellen, deren Wellenlängen zwischen to und 10 can betragen, während das sichtbare Spektrum nur die Wellenlängen im Bereich zwischen 4 X 10"* cm (äußerstes Violett) und 7.2 χ 1CT5 cm (Siefrot) umfaßt. Für das erfindungsgemäße Verfahren kann, da koine Linsen benötigt werden, eine Strahlung verwendet werden, die von gewöhnlichen linsen nicht gebrochen werden könnte} dadurch lassen sich Bilder erzeugen» deren Herstellung bisher unmöglich war» wie z.B. Vergrößerungen ron Schattenbildern, die mit Röntgenstrahlen einer kohärenten Strahlenquelle erzeugt wurden.can is suitable for these purposes. The photographic plates which can be used for this purpose are, for example, sensitive to infrared, ultraviolet, X-ray and gamma rays. Many types of radiation can therefore be used for the method according to the invention. When photographic plates are used as a detector device, it is possible to produce images with rays whose wavelengths are between to and 10 can, while the visible spectrum is only wavelengths in the range between 4X 10 "* cm (extreme violet) and 7.2 χ 1CT 5 cm (sieve red). For the method according to the invention, since koin lenses are required, radiation can be used which could not be refracted by ordinary lenses} thereby images can be generated »The production of which was previously impossible» such as enlargements of shadow images that were generated with X-rays from a coherent radiation source.
Ferner können für die Durchführung der Erfindung Detektorvorriohtungen verwendet werde», die auf die gleichen Strahlungen ansprechen wie bei einem beliebigen photographiachen Verfahren, so daß auch Bilder mit Strahlenarten hergestellt werden können, die außerhalb des sichtbaren Spektrums liegen·Furthermore, detector devices can be used to carry out the invention are used », which respond to the same radiations as in any photographic process, so that images with types of rays can also be produced, that are outside the visible spectrum
Es ist auch hervorzuheben t ctaß das das objekt beleuchtende Strahlenbündel und das Besugsstrahlenbündel, wie sie in Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen benutst werden, niest notwendig von einem einzelnen oder einzigen laser auaaugeben braueht; denn Sie derzeit zur VerfügungIt should also be noted that t ctaß illuminating the object beam and the Besugsstrahlenbündel as they are benutst in connection with the inventive methods and devices, sneezes required by an individual or single laser auaaugeben braueht; because you are currently available
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stehende Technikumfaßt auch die Möglichkeit, zwei 2iaser in Phas« miteinander zu verketten, derart, daß jeweils dae Idclxt eines der gesonderten loser ein Strahlenbündel erseugt und beiden BtrahlGnl)Ündel zueinander kohärent oind.standing technology also includes the option of installing two 2iaser in Phas «are to be concatenated with one another in such a way that the Idclxt one of the separate, loose rays emits a bundle of rays and both beams are coherent with each other.
109837/0536
BAO ORiGfNAt 109837/0536
BAO ORiGfNAt
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