DE2738025A1

DE2738025A1 - System zur erzeugung von streifen- mehrfachhologrammen

Info

Publication number: DE2738025A1
Application number: DE19772738025
Authority: DE
Inventors: Stephen Paul Mcgrew
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1978-03-02
Also published as: CA1089262A; JPS6112267B2; US4206965A; FR2363140A1; JPS5327046A; GB1586096A

Description

2544 West Main Street, Norristown

Pennsylvania 194-01 USA

P 11 963-4-O/Ei. 23.Aug.1977

System zur Erzeugung von Streifen-Mehrfachho1οgrammen

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Holographie und insbesondere ein System zur Erzeugung von durchlässigen oder reflektierenden Streifen-Mehrfachhologrammen.

Streifen-Mehrfachhologramme werden durch eine Vielzahl von engen, holographischen Bildern gebildet, die auf einem holographischen Aufzeichnungsmaterial als eine Vielzahl von seitlich verschobenen, aufeinanderfolgenden Streifen aufgezeichnet werden. Bei einem bekannten System wird ein normaler schwarz-weiß Kamerafilm von einem sich langsam drehenden Gegenstand angefertigt, so daß die Filmbilder Ansichten des Gegenstandes enthalten, die von allen Winkeln um den Gegenstand herum aufgenommen worden sind. Der Film wird mit einem Projektor, der eine Laserlichtquelle aufweist, durch eine große sphärische Linse und eine große zylindrische Linse, welche direkt hinter

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der sphärischen Linse angeordnet ist, projeziert. Durch die großen Linsen wird das Bild in einer Linie in der Nähe der Oberfläche eines blattförmigen holographischen Aufzeichnungsmaterial, welches in einer Filmtransport-Einrichtung angeordnet ist, fokussiert. Ein fächerförmiger Bezugsstrahl, der von einen Punkt direkt oberhalb der zylindrischen Linse ausgeht, wird auf das holographische Aufzeichnungsmaterial projiziert, so daß der Bezugsstrahl der Fokussierlinie des Bildes oder des Objektstrahls überlagert wird. Das Interferenzmuster, welches durch die Überlagerung des mit dem Bild modulierten Objektstrahh und des Bezugsstrahls in der Nähe der Fokussierlinie des Bildes erzeugt wird, wird auf den blattförmigen holographischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet, welches an einer inkrementell angetriebenen, bewegbaren Walze angeordnet ist. Jedes Bild des Lauffilmes wird somit als ein senkrechtes Streifenhologramm aufgezeichnet. Die ganze Bildserie wird als eine Serie von aufeinanderfolgenden, seitlich beabstandeten Streifenhologrammen auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet. Das sich ergebende, zusammengesetzte Hologramm wird dadurch betrachtet, daß es zylinderförmig gebogen wird und daß eine punktförmige Quelle.weißen Lichtes wie z.B. eine kleine, lichtstarke Glühlampe auf der Achse des Zylinders in einer Lage angeordnet wird, welche der Lage der Bezugsstrahlquelle relativ zu dem holographischen Aufzeichnungsmaterial entspricht, als das Hologramm aufgenommen wurde. Das sich ergebende zusammengesetzte Bild ist eine genaue, dreidimensionale Wiedergabe des Gegenstandes ohne vertikale Parallaxe und in Regenbogenfarben. Geometrisch entspricht dieses nach einem bekannten Verfahren hergestellte Hologramm in etwa dem mit weißen Licht zu betrachtenden "Regenbogen-Hologramm¹¹, welches um 1969 Steve Benton von der Polaroid Gesellschaft entwickelt hatte, bei dem Sichtbarmachung mit weißen Licht dadurch erreicht wird, daß die monochromatische Sichtbarmachung

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auf eine dünne horizontale Linie beschränkt wird, wie es in der US-PS 3 633 989 dargestellt ist. Weitere Verfahren zur Herstellung zusammengesetzter Hologramme, die nicht im weißen Licht betrachtet werden können, sind in "Optical Holography" von Collier, Burckhardt und Lin, Academic Press 1971> beschrieben. Bei einer Weiterentwicklung des oben beschriebenen Systems ist es möglich, Mehrfach-Streifenhologramme ohne die Verwendung eines Bezugsstrahls herzustellen. Bei diesem Verfahren wird ein holographisches Beugungsgitter dadurch hergestellt, daß ein unmodilierter Gegenstandsstrahl und der Bezugsstrahl auf das holographische Aufzeichnungsmaterial projiziert werden. Das damit hergestellte Beugungsgitter wird daraufhin in Berührung mit dem holographischen Aufzeichnungsmaterial angeordnet, der Bezugsstrahl wird entfernt und die Bildserie (der Objektstrahl) wird wie oben beschrieben projiziert, wobei jedes Bild dazu dient, das Leerbild des holographischen Beugungsgitters räumlich amplitudenzumodulieren, welches somit auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial in einer Reihe von seitlich beabstandeten, senkrechten Streifen kontakt gedruckt ist. Als Ergebnis erhält man eine holographische, dreidimensionale Abbildung mit einer Qualität, die mit Abbildungen vergleichbar ist, welche früher auf einem holographischen Aufzeichnungsmaterial bei der Verwendung eines Bezugsstrahls hergestellt worden sind.

Obgleich die oben erwähnte Entwicklung einen wesentlichen Portschritt der Technik darstellt, weist dieses System nichtsdestotrotz mehrere Nachteile und Schwierigkeiten auf. Die großen sphärischen und zylindrischen Linsen bei diesem System sind nur dazu geeignet, eine Größe von Hologrammen ohne Auftreten von Verzerrungen herzustellen. Um mit diesen System relativ große Hologramme beispielsweise größer als 50 Zentimeter herzustellen, sind sehr

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große sphärische und zylindrische Linsen erforderlich, welche untragbar kostspielig und hinderlich sind, so daß sie damit praktisch nicht verwendet werden können. Ferner sind aufgrund der erforderlichen Linsengeometrie, welche durch die Notwendigkeit gegeben ist, daß der Bezugsstrahl einen Ursprung längs der Achse der zylindrischen Linse des Gegenstandsstrahles hat, gewisse Ausbildungen des Bezugsstrahls und gewisse Lagen des Bezugsstrahls relativ zu dem Bild nicht möglich.

Die Eingabesysteme für Mehrstreifenhologramme sind im allgemeinen auf Lauffilmprojektoren begrenzt worden. Deshalb sind die bekannten Mehrstreifen-Hologrammsysteme nicht für Anwendungen geeignet, bei denen eine kurze Aufnahmezeit erforderlich ist, wie z.B. bei der medizinischen Diagnose. In der Vergangenheit sind auch keine Maßnahmen zur Bilderzeugung unter der Verwendung eines Videoprojektionskinescops oder eines Bildkonverters getroffen worden.

Nachteilig bei den bekannten Mehrstreifen-Hologrammerzeugungseinrichtungen ist, daß bei ihnen keine Maßnahmen vorgesehen sind, um Hologramme herzustellen, welche ohne Verzerrung bei einer flachen Wiedergabeart mit einer punktförmigen Lichtquelle betrachtet werden können. Bei dem bekannten Verfahren wird der Gegenstandsstrahl zur Erzeugung von Bildern besserer Qualität nicht behandelt, welche dadurch erzielt werden kann, daß eine räumliche Filterung in der Fourier-Ebene zur Bildverstärkung oder Verringerung der Körnigkeit in dem Bild vorgenommen wird,

oder daß eine elektronische Bildverstärkung in Verbindung mit einem Videoprojektor verwendet wird.

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Eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein System zu schaffen, mit dem relativ große Mehrstreifen-Hologramme und Mehrstreifen-Hologramme innerhalb eines breiten Größenbereiches erzeugt werden können.

Eine weitere Zielsetzung besteht darin, durch die Erfindung ein System zur Erzeugung von Mehrstreifen-Hologrammen zu schaffen, ohne große und infolgedessen teuere Linsensysteme zu verwenden.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein System zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen zu schaffen, welches in einfacher Weise verschiedenen Bilderzeugungstechniken angepaßt werden kann, mit welchem sowohl durchlässige als auch reflektierende Hologramme hergestellt werden können, mit welchem flache Hologramme, die mit einer punktförmigen Lichtquelle ohne Verzerrungen betrachtet werden können, und mit dem mehrfarbige Mehrstreifen-Hologramme hergestellt werden können.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein System zur Herstellung von Mehrstreifen-Halogrammen zu schaffen, bei dem eine große Flexibilität in Hinblick auf die Orientierung des Bezugsstrahls in Bezug auf den Objektstrahl möglich ist.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein System zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen zu schaffen, ohne daß ein Bezugsstrahl verwendet wird.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine optische Einrichtung zu schaffen, durch welche gleichzeitig eine anamorphische Bildwellenfront in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront umgewandelt und der zylindrischen Wellenfront ein Bezugsstrahl überlagert wird.

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Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein System zur Umwandlung von bekannten Mehrfachhologrammen in Hologramme mit einem ebenen Bild umzuwandeln.

Diese und andere Zielsetzungen der Erfindung werden dadurch erreicht, daß nacheinander eine Vielzahl von zweidimensionalen Bildern kohärenten oder nichtdiffusen Lichtes durch ein anamorphisches Linsensystem projiziert werden, welches unmittelbar hinter dem Bildprojektor angeoordnet ist, so daß das Bild längs einer ersten Achse komprimiert und längs einer zweiten zur ersten senkrechten Achse auseinandergezogen wird. Da das anamorphische Linsensystem relativ dicht an dem Lauffilm angeordnet ist, ist der Querschnittsbereich des Bild- oder Objektstrahls relativ klein bei dem Linsensystem, wodurch relativ kleine Linsen verwendet werden können. Der enge Gegenstandsstrahl wird dann über eine relativ lange Strecke zu einer axial in die Länge gezogenen Zylinderlinse projiziert, welche unmittelbar vor dem holographischen Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist. Die Zylinderlinse fokussiert den Objektstrahl in einen schmalen Streifen auf den Film. Für jedes nacheinander projizierte, zweidimensionale Bild wird das holographische Aufzeichnungsmaterial aufeinanderfolgend in einer Richtung bewegt, welche senkrecht zu dem aufgezeichneten Streifen verläuft, so daß eine Vielzahl von parallelen, seitlich mit Abstand angeordneten Streifen auf dem Film aufgenommen werden. Bei einer Ausführungsform umfaßt die Zylinderlinse einen in die Länge gezogenen Strahlteiler, der parallel zu der länglichen Zylinderlinse verläuft. Durch diese Ausgestaltung werden zwei Wirkungen hervorgerufen: zum einen wird eine Lim wesentlichen ebene Objektwellenfront in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront umgewandelt und zum anderen wird diese einem Bezugsstrahl überlagert, welcher

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von der Seite auf die zylindrische Wellenfront fällt. In dieser Beziehung wird der Ausdruck "ebene Wellenfront" so verwendet, daß jede Wellenfront umfaßt wird, die eine wesentliche Strecke von einer relativ kleinen Quelle gewandert ist, während "zylindrische Wellenfront" so verwendet wird, daß jede Wellenfront umfaßt wird, die in einer Fokussierlinie konvergiert.

Eine andere Ausführungsform umfaßt ein anamorphisches Projektionssystem in Verbindung mit einem holographischen Beugungsgitter, um von jedem Streifen-Hblogramm in der Form eines holographischen Beugungsgitter welches durch das projezierte anamorphische Bild räumlich moduliert wird, auf einem holographischen Aufzeichnungsmaterial ohne der Verwendung eines Bezugsstrahls einen Kontaktabdruck herzustellen.

Aufgrund der Erfindung wird also ein System zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen von einer Vielzahl von zweidimensionalen Bildern mit oder ohne kohärenten Licht geschaffen. Die zweidimensionalen Bilder können mit einem Lauffilm von einem sich drehenden Gegenstand hergestellt werden, so daß jedes Bild eine Ansicht des Gegenstandes unter einem unterschiedlichen Winkel darstellt. Die Bilder werden dann in nichtdiffuser Weise und anamorphisch durch ein Linsensystem projiziert, welches das Bild in einer ersten Richtung komprimiert und in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, auseinanderzieht. Das projizierte Bild oder der Gegenstandstrahl wird dann mit dem Bezugsstrahl mittels eines Linsen-Strahlteilers überlagert, welcher die im wesentlichen ebene Wellenfront des ObjektstrahDs in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront umwandelt und sie und den Bezugsstrahl auf ein holographisches Aufzeichnungsmaterial projiziert. Da

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jedes zwddimensionale Bild nacheinander projiziert wird, wird das holographische Auf zeichntingsmaterial so verschoben, daß eine Vielzahl von mit seitlichem Abstand voneinander angeordnete Streifen aufgenommen werden. Bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems wird ein holographisches Beugungsgitter, welches mittels des ObjektStrahls auf das holographische Aufzeichnungsmaterial kontaktgedruckt wird, statt eines Bezugsstrahls verwandt, um ein Interferenzmuster herzustellen, ein Videoprojektionssystem statt eines Lauffilmspro j ektionssyst em, ein dreifarbiges Bild von kohärentem oder nichtdiffusen Licht statt eines monochromatischen Bildes, und/oder drei getrennte holographische Beugungsgitter, welche durch drei verschiedene monochromatische Quellen von kohärenten Licht hergestellt werden, statt eines einzelnen holographischen Beugungsgitters, um mehrfarbige Hologramme herzustellen. Oder es wird ein Bezugsstrahl oder eine reflektierende Oberfläche eines Relief-Beugungsgitters oder Fresnel'sehen Spiegel hinter dem holographischen Aufzeichnungsmaterial zur Erzeugung von Reflektionshologrammen statt von Durchlässighologrammen verwandt. Mit dem erfindungsgemäßen System können ebene Bildhologramme durch Verwendung einer Vielzahl von offenbarten Verfahren hergestellt werden. Ferner ist eine Technik offenbart, um Hologramme herzustellen, welche flach angeordnet und mit einer Punktlichtquelle beleuchtet werden können, ohne dadurch Bildverzerrungen hervorzurufen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsform des Systeme zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen, bei der ein Bezugsstrahl verwendet wird, 609809/0916

Fig. 2 eine isometrische Darstellung eines Systems zur , Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen, bei der ein kontaktgedrucktes holographisches Beugungsgitter statt eines Bezugsstrahls verwandt wird,

Fig. 3 eine isometrische Darstellung eines Systems zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen, bei der ein waagrecht transportiertes holographisches Aufzeichnungsmaterial und ein Videoprojektionskineskop für die räumliche Modulation des Gegenstandsstrahls verwendet werden,

Fig. 4A-/J-E isometrische Bild-Darstellungen verschiedener anamorphischer Linsensysteme, welche bei den Systemen gemäß Fig. 1 bis 5 verwendet werden können,

Fig· 5a -5L isometrische Darstellungen verschiedener Linsen-Strahlteiler, welche bei den Systemen gemäß den Fig. 1 und 3 verwendet werden können,

Fig. 6 eine isometrische Darstellung einer Einrichtung zur Veränderung der Orientierung des Bezugsstrahls in Bezug auf den Objektstrahl und ein holographisches Aufzeichnungsmaterial, welches zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen verwendet "wird, die ohne Verzerrung in einer flachen Ebene sichtbar sind, wenn sie mit einer Punktlichquelle beleuchtet werden,

Fig. 7 eine isometrische Darstellung einer Technik zur Herstellung von bildebenen Hologrammen nach dem Verfahren der Bild-Ebenen-Übertragung,

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Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Technik zur Herstellung von Bild-Ebeneh-Hologrammen durch Zusammensetzung der zweidimensionalen Bilder, die den Objektstrahl bilden,

Fig. 9A bis 9C eine schematische Darstellung des geometrischen Prinzips nach dem Bild-Ebenen-Hologramme gemäß der in Fig. 8 dargestellten Technik hergestellt werden,

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Studiotechnik mit der Lauffilme zur Herstellung von Mehrstreifen-Bild-Ebenen-Hologramme hergestellt werden, und

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines typischen einzelnen Filmbildes, welches mit der in Fig. 10 dargestellten Technik aufgenommen worden ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Lauffilmprojektor 12 verwendet wird, um den Objektstrahl zu modulieren, ist in Fig. 1 dargestellt. Der Lauffilm 14 wird dadurch hergestellt, daß ein Gegenstand auf einem Drehtisch angeordnet wird, welcher sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht und daß der Gegenstand mit einer Lauffilmkamera, die mit konstanter Geschwindigkeit läuft, aufgenommen wird. Jedes Bild des so erhaltenen Lauffilmes 14 stellt eine Ansicht des Gegenstandes unter einem unterschiedlichen Winkel dar. Der Film wird in einen Filmtransportmechanismus eingelegt, welcher eine Vielzahl von Rollen 16,18,20,22 aufweist, von denen zwei 18 und drehmäßig angetrieben werden und den Film 14 mittels der an ihrem äußeren Umfang angeordneten Zähne, die in mit gleichem Abstand angeordnete öffnungen in dem Film 14 passen, vorwärts bewegt wird. Filmtransporteinrichtungen mit gleicher Funktionsweise werden normalerweise bei

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nahezu allen Arten von Lauffilmprojektoren verwandt. Kohärentes, nicht-diffuses Licht von einem Laser 24 wird der Projektionseinheit 12 über einen Verschluß 26, einen Spiegel 28 und einen Strahlenteiler 30 zugeführt. Ein von dem Strahlteiler 30 ausgehender Laserstrahl ist zu der Projektionsachse des Projektors 12 durch einen Spiegel 32 ausgerichtet und gelangt durch eine Linse 34 mit kurzer Brennweite wie z.B. ein Mikroskopobjektiv, wodurch der Strahl konvergiert. Nachdem er durch einen Punktfilter 36 gelangt ist, welcher kohärenten Untergrund aus dem Strahl entfernt, divergiert der Strahl und gelangt durch den Lauffilm 14 und wird durch ein anamorphisches Linsensystem 38 projiziert. Das anamorphische Linsensystem 38 komprimiert den Strahl horizontal, während es ihn vertikal auseinanderzieht, so daß der Objektstrahl in einen schmalen senkrechten Streifen tranformiert wird. Verschiedene anamorphische Linsensysteme, welche verwendet werden können, sind in den Pig. 4A bis 4E dargestellt. In Fig. 4A und Pig. 1 gelangt der divergierende Strahl durch den Film 14 hindurch und wird durch eine Zylinderlinse 62 zu einer Linie fokussiert. Eine sphärische Linse 44 ist hinter der Brennweite der Linse 42 angeordnet und bewirkt, daß der Strahl längs einer vertikalen Achse divergiert, wobei der Strahl im wesentlichen längs der horizontalen Achse nicht auseinandergezogen wird. Andere anamorphische Linsensysteme umfassen eine einzelne Zylinderlinse 46 hinter dem Film 14 (Pig. 4B), eine sphärische Linse 48 vor und eine Zylinderlinse 46 hinter dem Film 14 (Fig. 4C), die Projektion des Bildes von dem Film durch eine sphärische Linse 48 und dann durch eine Zylinderlinse 46 (Fig. 4D) und die Anordnung des Films 14 zwischen einem Paar von sphärischen Linsen 50, hinter denen eine Zylinderlinse 52 angeordnet ist (Fig.4E). Andere anamorphische Linsensysteme können ebenfalls verwendet werden. Dadurch, daß das Linsensystem 38 unmittelbar vor

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dem Projektionssystem 12 angeordnet ist, wird der Strahl zu einem Punkt umgewandelt, wo der Querschnittsbereich des Strahles relativ klein ist, wodurch relativ kleine Linsen verwendet werden können. Bei bekannten Systemen, bei denen das Linsensystem 38 mit einem wesentlichen Abstand von dem Projektionssystem 12 angeordnet ist und zwar an einem Punkt, in dem der Strahl bereits wesentlich divergiert, werden wesentlich größere Linsenil deren anamorphischen Linsensystemen benötigt. Der schmale, senkrecht orientierte Strahl wird von dem Linsensystem 38 zu einer axial in die Länge gezogenen, senkrechten Zylinderlinse 54· projiziert, welche den Strahl in einen solchen mit einer zylindrischen Wellenfront umwandelt und ihn auf ein blattförmiges, holographisches Aufzeichnungsmaterial 56 projiziert.

Es ist von Vorteil, die Komponenten zur anamorphischen Bildprojektion des gesamten optischen Systems von denjenigen Komponenten zu trennen, welche die zylindrische Objektwellenfront bilden, die auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet wird, da durch die Trennung weniger Raum beansprucht wird und billigere Linsen verwendet werden können, als sie sonst benötigt würden, wenn, beispielsweise die zylindrische Wellenfront und das anamorphische Bild von einem durch eine einzelne große Zylinderlinse vergrößerten Bild hergestellt werden, wie es bei einem bekannten System der Fall ist.

Bei dem Strahlenteiler 30 in Pig. 1 handelt es sich um einen mit einer bekannten Bauart, der beispielsweise ein Paar von Prismen 30a,b enthält, die durch eine teilweise reflektierende und teilweise durchlässige Oberfläche 30c voneinander getrennt sind, so daß zwei Strahlen von dem Strahlteiler 30 ausgehen. Der auf den Spiegel 32 projizierte Strahl wird der Objektstrahl, während der andere Strahl

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der von dem Strahlteiler 30 ausgeht, im wesentlichen der Bezugsstrahl wird. Der Bezugsstrahl ist zur Achse eines Bezugsstrahlsprojektor 58 mittels eines Paares von Spiegeln 60,62 ausgerichtet. Das Bezugsstrahlprojektionssystem 58 kann beispielsweise eine Linse 64- mit kurzer Brennweite, wie z.B. ein Mikroskopobjektiv, enthalten, welches bewirkt, daß der Strahl konvergiert, ein Filter 65 mit einer Punktöffnung und eine mit der Linse 64, die eine kurze Brennweite aufweist, in etwa konfokaler Beziehung stehende Zylinderlinse 66, welche den Bezugsstrahl auf den Linsen-Strahlteiler 5^ als einen schmalen, senkrechten Streifen projiziert.

Die Ausbildungen verschiedener Ausführungsformen des Linsen-Strahlteilers sind in den Fig. 5A bis 5L dargestellt. Bei der einfachsten Ausbildung (Fig. 1,5A) umfaßt der Linsen-Strahlteiler 54 ein Paar von länglichen, dreieckigen Prismen 54a,54b, die durch eine teilweise reflektierende, teilweise durchlässige Schicht 54c voneinander getrennt sind. Eine zylindrische Linse 54d ist auf einer Fläche des Prismas 54b angeordnet, um die Objektwellenfront von dem anamorphischen Linsensystem 38 in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront zu tranformieren und sie in einem schmalen Streifen zu fokussieren. Di· schmale, zylindrische Wellenfront wird dann durch die teilweise durchlässige Oberfläche 54d auf den Film 56 übertragen. Der Bezugsstrahl von dem Bezugsstrahlprojektor 58 fällt auf die Seitenwand des Prismas 54a auf und wird in der allgemeinen Richtung des Objektstrahls durch die teilweise reflektierende Oberfläche 54c reflektiert. Somit wird der Bezugsstrahl dem Objektstrahl auf der Oberfläche des Films 56 überlagert. Die übrigen Linsen-Strahlteiler, deren Ausgestaltungen in Fig. 5 dargestellt sind, verwandeln und lenken den Objekt- und Bezugsstrahl in ähnlicher Weise so, um sie entsprechend den gut bekannten

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Gesetzen der Optik mit denen der Durchschnittsfachmann vertr.aut ist, einander zu überlagern.

Wenn der Gegenstand- und Bezugsstrahl einander auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial 56 überlagert werden, wird das hierbei erzeugte Interferenzmuster längs eines schmalen, senkrechten Streifens aufgezeichnet. Das Streifenhologramm ist eine räumliche Modulation der Amplitude des Interferenzmusters, welches durch den Bezugsstrahl und den unmodulierten zylindrischen Objektstrahl gebildet wird. Das holographische Aufzeichnungsmaterial 56 wird von einem Filmtransportsystem gehalten, welches eine Aufwickelrolle 70, eine Vorratsrolle 72 und einen drehbar angeordneten Zylinder 74 umfaßt. Die Aufwickelrolle 70 und der Zylinder 74 werden periodisch um ein bestimmtes Stück mittels eines bekannten Antriebssystems, wie z.B. eines nicht dargestellten Schrittmotors gedreht. Der Linsen-Strahlteiler 54 erfüllt zwei Zielsetzungen. Die erste, wie oben erwähnt, besteht darin, daß er die Wellenfront des anamorphisch projezierten Bildes in eine im wesentlichen zylindrisch konvergierende Wellenfront umwandelt. Zweitens wird, die überlagerung eines Bezugsstrahls von beliebiger Orientierung auf der Brennlinie der konvergierenden Wellenfront erhalten. Eine zylindrische Fresnel-Linse kann auch statt des zylindrischen Linsenabschnittes des Linsenstrahlteilers 54 verwendet werden.

Bei einer typischen Betriebsweise des Systems zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen gemäß Fig. 1, wird der Film 14 in dem Lauffilmprojektor 12 zum nächsten Bild vorwärts bewegt und das holographische Aufzeichnungsmaterial 56 wird um ein bestimmtes Stück gefördert, während der Verschluß 26 geschlossen ist. Nach einer

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vorgegebenen Zeit, während welcher Schwingungen des Systems abgedämpft sind, wird der Verschluß 26 während einer vorgegebenen Zeit geöffnet, um den Objektstrahl und den Bezugsstrahl auf einen engen Streifen des holographischen Aufzeichnungsmaterials durch den Linsen-Strahlteiler 54- hindurch zu projizieren. Der Verschluß 26 wird dann geschlossen, der Lauf film 14- wird zum nächsten Bild vorwärtsbewegt, das holographische Aufzeichnungsmaterial 56 wird um ein Stück gefördert und der nächste holographische Streifen wird belichtet. Es gibt visLe sinnvolle Abänderungen bei dieser Reihenfolge, wie z.B. eine Vielfachbelichtung und mehrere Förderschritte des holographischen Aufzeichnungsmaterials pro Vorwärtstransport eines einzelnen Lauffilmbildes.

Das erhaltene Ilehrstreifen-Hologramm wird dadurch betrachtet, daß es in eine zylindrische Form gebogen wird und mit einer punktförmigen Lichtquelle, wie z.B. einer kleinen Glühlampe beleuchtet wird, welche längs der Achse des Zylinders an einer Stelle angeordnet wird, welche der Stelle des Bezugsstrahls relativ zu der holographischen Filmquelle in dem System gemäß Fig. 1 entspricht. Ein klares, dreidimensionales Bild des Gegenstandes erscheint in der Mitte des Zylinders. Wenn die Beziehung zwischen den Lagen, in denen die Hologrammstreifen aufgezeichnet worden sind, der Winkelbeziehung entspricht, in der die Filmbilder belichtet worden sind, und wenn der Konvergenzwinkel der zylindrischen Wellenfr-ont, welche durch den Linsen-Strahlentdler 54- gebildet wird, dem Blickwinkel der Filmkamera, die die Bilder aufgenommen hat, entspricht, erscheint das hergestellte holographische Bild unverzerrt und relativ große Abweichungen von der genauen Winke lmäßigen Entsprechung können subjektiv annehmbare Bilder erzeugen.

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Eine andere Ausfülirungsform der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt, nut der Mehrstreifen-Hologramme ohne einen Bezugsstrahl hergestellt werden können. Hierbei wird ein holographisches Beugungsgitter 80 durch den Bezugsstrahl auf das holographische Aufzeichnungsmedium kontaktgedruckt, wodurch ein Gittermuster oder Rastermuster auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial 56 erzeugt wird, welches im wesentlichen von dem Interferenzmuster, nicht unterscheidbar ist, welches durch den Objekt- und Bosugsstrahl bei dem System gemäß Fig. 1 erzeugt wird. Infolgedessen ist das auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial 56 aufgezeichnete Muster im wesentlichen identisch bei Mehrstreifen-Hologrammen, die von beiden System erzeugt werden. Das holographische Gitter 80 wird mit einem dem in Fig. 1 gezeigten System gleichen System dadurch hergestellt, daß eine einzelne Belichtung-ohne Modulation des Objektstrahls durchgeführt wird, d.h. ohne irgend₍ einen Film in dem Filmprojektor 12. Das einzelne, so gebildete Streifen-Hologramm ist mit dem das 'bildenthaltende Streifen-Hologramm identisch, welches durch eine einzelne Belichtung in den System gemäß Fig. 1 gebildet wird, mit der Ausnahme, daß das mit dem System gemäß Fig. 1 gebildete Hologramm räumlich amplitudenmoduliert ist in Übereinstimmung mit der Intensitätsverteilung auf dem Lauffilm, während das Hologramm, welches ohne einen Film in dem Projektor hergestellt worden ist, nur die Phasen (Bichtungs)-Information enthält, welche allen mit dem System in Fig. 1 gebildeten Streifen-Hologrammen gemeinsam ist.

Wenn ein Bild durch das holographische Gitter 80 auf das holographische Aufzeichnungsmaterial projiziert wird, wird das holographische Gitter 80 auf das holographische Aufzeichnungsmaterial 56 kontaktgedruckt, jedoch mit der

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Intensitätsverteilung des bildmodulierten Objektstrahles. Das erhaltene,amplitudenmodulierte holographische Gitter, welches auf das holographische Aufzeichnungsmaterial gedruckt wird, ist nahezu ununterscheidbar von einem Streifen-Hologramm, welches mit dem System gemäß Fig. 1 hergestellt wird. Tatsächlich besteht der einzige wirkliche Unterschied in einer Änderung des Bildkontrastes. Bei dem in Pig. 1 dargestellten System ist kein Linsen-Straüteiler erforderlich, da ein Bezugsstrahl nicht verwendet wird. Eine Zylinderlinse 82 kann statt des Linsen-Strahlteilers verwendet werden. Tatsächlich, wenn das anamorphische Projektionssystem 38 so ausgebildet wird, daß es ein Bild-so schmal wie das holographische Gitter projiziert, kann auf die Zylinderlinse 82 vollkommen verzichtet werden. Obgleich der Objektstrahl vorzugsweise von einem Laserstrahl gebildet wird, ist es nicht notwendig einen Laser zu verwenden, da irgendeine ausrächend

nichtdiffuse Lichtquelle, wie z.B. eine Quarz-Halogenlampe zufriedenstellende Hologramme erzeugt.

Eine dritte Ausführungsform des System zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen ist in Fig. 3 dargestellt. Das System ist funktionell dem in Fig. 2 dargestellten ähnlich, mit der Ausnahme, daß der Objektstrahl durch ein Videoprojektionskinescop statt durch einen Lauffilmprojektor moduliert wird. Das Videoprojektionskinescop 90 enthält eine Elektronenkanone 92., »eiche Elektronen auf die Vorderseite des Einescops 90 in Übereinstimmung mit einem Signal richtet, welches von einer nicht dargestellten Fernsehkamera erzeugt wird, die auf den Gegenstand gerichtet ist. Die Vorderseite 94· moduliert das nichtdiffuse Licht, welches von dem Laser 24 erzeugt wird, so daß der Objektstrahl, welcher von dem Kinescop 90 projiziert wird, ein nichtdiffuses Bild des Gegenstandes trägt. Das Bild auf dem Kinoskop muß in geeigneter

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Weise in Bezug auf das Projektionssystem ausgerichtet werden. Das von dem Laser 24- ausgehende Licht wird zu dem Kinoskop 90 über einen Spiegel 96, durch eine Linse 98 mit kurzer Brennweite und ein Filter 100 mit einer Nadelöffnung geführt. Der von dem Kinoskop 94- austretende Objektstrahl gelangt unmittelbar durch ein anamorphisches Projektionssystem, welches aus einer sphärischen Linse 102 und einer ihr folgenden Zylinderlinse 104 besteht, so daß ein schmaler, horizontal ausgezogener Strahl zu dem holographischen Aufzeichnungsmaterial 108 gelangt, welches auf der Transporteinrichtung 107 angeordnet ist. Der schmale Objektstrahl fällt auf einen Linsen-Strahlteiler 106, welcher den Objektstrahl in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront umwandelt und ihn um 90° ablenkt, so daß er durch ein Beugungsgitter 105 auf ein holographisches Aufzeichnungsmaterial projiziert wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der Linsen-Strahlenteiler 106 bei dieser Ausführungsform keine strahlteilende Wirkung ausübt. Eine sich in axialer Richtung erstreckende Zylinderlinse und ein länglicher Spiegel in den gleichen relativen Lagen wie die Linse und die reflektierende Oberfläche in dem Linsen-Strahlteiler hat die gleiche Wirkung wie der Linsen-Strahlteiler bei dieser Anwendungsform.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Systeme erzeugen Hologramme, welche richtig mit einer Zylindergeometrie betrachtet werden. Dies bedeutet, das Hologramm wird in eine Zylinderform gebogen und mit einer Punktlichquelle auf der Achse des Zylinders beleuchtet. Der Grund hierfür besteht darin, daß das Licht, welches das Hologramm zur Darstellung beleuchtet, auf das Hologramm unter dem gleichen Winkel auftreffen sollte, mit dem der Bezugsstrahl auf das Hologramm auftraf, während es aufgenommen wurde. Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten

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Systemen fällt der Bezugsstrahl auf das Hologramm mit dem horizontalen Winkel, d.h. 90° in allen Punkten längs des Hologrammes. Jedoch, wenn eine Punktlichtquelle ein flaches Hologramm beleuchtet, fällt das Licht unter einem Winkel auf das Hologramm, welcher sich horizontal längs des Hologrammes ändert. Somit, um ein Hologramm zu erzeugen, welches flach richtig wider gegeben wird, muß der Winkel, unter dem der Bezugsstrahl auf das Hologramm auffällt, entsprechend während der Aufzeichnung verändert werden. Hierfür kann der Bezugsstrahlprojektor 58 (Fig· 1) auf einem angetriebenen Träger befestigt werden, so daß der Einfallswinkel des Bezugsstrahls um kleine Stücke geändert werden kann, wenn aufeinanderfolgende Laufbilder projiziert werden und das holographische Aufzeichnungsmaterial vorwärts bewegt wird.

Eine Ausführungsform einer Einrichtung, mit der diese Funktion ausgeführt werden kann, ist in Fig. 6 dargestellt. Ein Bezugsstrahlprojektor 120 umfaßt eine Linse 122 mit einer kurzen Brennweite, ein Filter 123 mit einer Nadelöffnung und eine Zylinderlinse 124, und ist auf einem Drehtisch 126 angeordnet, welcher durch einen Schrittmotor 128 um genau gesteuerte Abschnitte drehmäßig angetrieben wird. Ein Laserstrahl gelangt zu der Linse 122 mit kurzer Brennweite, vorzugsweise über einen phaseroptischen Wellenleiter 130 bekannter Art. Der Schrittmotor 128 ist fest an einer Tragplatte 132 angeordnet, welche verschiebbar an einem Paar von parallelen Stäben 134,136 zwischen einem Paar von Trägern 138,140 angeordnet ist. Die Tragplatte 132 wird längs der Stabe 134,135 durch Drehung einer Schraube bewegt, welche mit einem Schrittmotor 144 verbunden ist, und somit in kleinen, genau gesteuerten Schritten gedreht wird. Wenn die Filmbilder nacheinander projiziert

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werden und der holographische Film vorwärts "bewegt wird, "bewegt sich die Tragplatte 132 von einem Träger 138 zu dem anderen 140 und der Drehtisch 126 dreht sich so, daß der Bezugsstrahlprojektor seinen Bezugsstrahl unter einem verschiedenen Winkel hei jedem Streifen auf dem Hologramm lenkt. Beispielsweise fällt der Bezugsstrahl in der Mitte des Hologramms auf das holographische Aufzeichnungsmaterial 56 unter einem Winkel von 90° auf, während er an einem Ende des holographischen Aufzeichnungsmaterials mit einem horizontalen Winkel 45° und an dem anderen Ende mit -4-5° auftrifft, wobei dies von der Breite des Hologramms und der Lage abhängt, in welcher die Punktlichtquelle angeordnet werden soll. Somit, wenn das hierdurch erzeugte Hologramm 15cm breit ist, wird es richtig in flacher Anordnung durch eine Punktlichtquelle wiedergegeben, welche 7i5cm von der Mitte des. Hologramms entfernt ist. Der Weg der Filmkamera in Bezug auf den Gegenstand wird natürlich die Größe der Verzerrung beeinflußen, mit der der Gegenstand auf dem Hologramm erscheint. Wenn sich die Filmkamera längs einer geraden Linie an dem Gegenstand entlang bewegt und stets in einer Richtung senkrecht zur Bewegungslinie weist, erscheint der Gegenstand nahezu unverzerrt. Da die Form des holographischen Aufzeichnungsmaterials,wenn es richtig angeordnet ist, vorzugsweise dem Weg entspricht, längs dessen sich die Filmkamera relativ zu dem Gegenstand bewegt hat, sieht man, daß,wenn die Orientierung und der Weg der Kamera bekannt ist, ein System mit einem bewegbaren Bezugsstrahlprojektor, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, beispielsweise verwendet werden kann, um ein Mehrstreifentiologramm eines Gegenstandes mit der Serie die von einer Filmkamera aufgenommenen Bildern herzustellen, welche sich längs irgendeines beliebigen Weges relativ zu dem Gegenstand bewegt. Beispielsweise könnte ein anpassungsfähiges System verwendet werden, um ein genaues,

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relativ verzerrungsfreies Mehrstreifen-Hologramm des Mars aus einer Serie von Aufnahmen herzustellen, welche von einer vorbeifliegenden Kamera aufgenommen worden sind.

Die Verzerrung, welche durch die Verwendung einer Punktlichtquelle bei einer flachen Wiedergabe eines Mehr streifen-Hologramms hervorgerufen wird, welches ohne die Verwendung eines bewegbaren"Bezugsstrahls erzeugt worden ist, entspricht im wesentlichen einer seitlichen Verschiebung der Wiedergabe eines jeden Streifen Hologramms um eine Größe, die in einer im allgemeinen von dem Mittelbereich des Mehrstreifen-Hologramms fortweisenden Richtung zunimmt. Dieser Effekt-kann durch eine seitliche Verschiebung der Bildmodulation eines jeden Strafen-Hologramms relativ zu seiner Phasen (Richtungs)-Modulation kompensiert werden, so daß die Bildmodulation eines jeden Streifens zur Mitte des Mehrstreifen-Hologramms relativ zu seinem Gittermuster um eine Größe verschoben wird, die mit dem Abstand von der Mitte des Hologramms zunimmt. Praktisch gesehen kann die kompensierende, seitliche Verschiebung der Bildmodulation im Gegensatz zur Richtungsmodulation mittels mehrerer, verschiedener Mittel erzielt werden:

1. Die Filmkamera kann horizontal relativ zu dem Gegenstand um eine Größe verschwenkt werden, welche mit dem Abstand der Kamera von der Mittellage auf ihrem Weg im Falle einer gradlinigen Bewegung zunimmt. Dadurch wird das Bild einer jeden Aufnahme in dem Filmabschnitt bzw. dem Aufnahmeabschnitt verschoben.

2. Durch leichte, seitliche Verschiebung des holographischen Beugungsgitters, welches bei dem System in. Fig.2

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verwendet wird, um einen Betrag, welcher mit der Anzahl der belichteten Bilder zunimmt, wobei die Mittelaufnahme als die nullte Aufnahme betrachtet wird, und vorhergehende Aufnahme negativ numeriert und folgende Aufnahmen positiv numeriert werden.

3. Durch leichtes, seitliches Verschieben der anamorphisch projezierten Aufnahmen in Fig. 2 um einen Betrag, welcher mit der Anzahl der belichteten Aufnahmen ansteigt, wobei die Mittelaufnahme als die nullte Aufnahme betrachtet wird, während vorhergehende Aufnahmen als negativ numeriert und folgende Aufnahmen als positiv numeriert betrachtet werden. Dies kann mittels eines Strahlverschiebungssystems erreicht .werden, wie z.B. ein schrittweise drehbar an einem Motor angeordnetes Prisma zwischen dem Filter mit der Nadelöffnung und dem Lauffilm 14 in Fig. 2.

Hologramme, die flach wiedergegeben und mit einer Punktlichtquelle beleuchtet werden können, können auch mit dem in Fig. 2 dargestellten System hergestellt werden, wobei das kontaktgedruckte Beugungsgitter auf dem Film verändert wird, um einen Bezugsstrahl zu simulieren, welcher auf dem Film unter sich ändernden Winkel bei der Herstellung des Hologramms auftrifft. Mit anderen Worten, jeder Hologrammstreifen kann unter der Verwendung eines verschiedenen holographischen Gitters aufgenommen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine Reihe von holographischen Gittern hergestellt wird, wobei der Bezugsstrahlprojektor gemäß Fig. 6 Verwendung findet, während ein unmodulierter Objektstrahl von dem Objektstrahlprojektor 38 (Fig. 1) projiziert wird. Jeder der Hologrammstreifen, welcher von einer Seite des holographischen Aufzeichnungsmaterial 56 zur anderen aufgezeichnet wird, wenn sich die Tragplatte 132 von einem

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Träger 138 zum anderen 140 bewegt, simuliert ein Auftreffen des Bezugsstrahls auf den Linsen-Strahlteilern 54-unter einem verscheidenen Winkel. Ein Mehrstreifen-Hologramm wird dann dadurch hergestellt, daß der Lauffilm projiziert wird, während das holographische Aufzeichnungsmaterial 56 und das holographische Gitter vorwärts bewegt werden, so daß das hierdurch hergestellte Mehrstreifen-Hologramm flach mit einer Punktlicttquelle betrachtet werden kann. Andererseits kann das selbe Gitter bei jedem Schritt verwendet werden, wobei es aber jedesmal relativ zu dem projizierten Bild etwas verschoben wird, um eine·äquivalente Wirkung hervorzurufen. Dies stellt ein nährungsweises Verzerrungs-Korrekturschema dar, wobei die Tatsache ausgenützt wird, daß die Beleuchtung des Gitters von der Seite eine seitlich verschobene (etwas gedrehte) Projektion des gebeugten Bildes hervorruft, während eine Verschiebung der Bildmodulation relativ zu dem Gitter die Projektion des gebeugten Bildes in der umgekehrten Richtung verschieben kann.

Das System zur Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen kann auch zur Erzeugung von bildebenen Hologrammen verwendet werden. Ein bildebehes Hologramm ist ein Hologramm eines Bildes, in dem das Bild so erscheint, als wenn es durch die Oberfläche des holographischen Aufzeichnungsmaterials geschnitten wird, so daß das Bild sich sowohl vor als auch hinter dem holographischen Aufzeichnungsmaterial zu erstrecken scheint. Eire Technik zur Erzeugung eines bildebenen Hologramms besteht darin, eine "bildebene Überführung" von einem zylindrischen Hologramm durchzuführen, welches mit einem der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Systeme erzeugt worden ist. Die

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bildebene Überführung kann beispielsweise mit der in der Fig. 7 dargestellten Technik durchgeführt werden. Ein zylindrisches Hologramm 160 ist auf der Innenseite eines konkaven zylindrischen Spiegels 162 angeordnet und wird von einem Laser 164 beleuchtet, welcher durch einen Strahlteiler 166 und eiü Linsensystem 168 projiziert wird. Ein Bezugsstrahl, welcher durch den Strahlteiler 166 erzeugt wird, wird auf das holographische Aufzeichnungsmaterial 170 über Spiegel 172,174 und einen Bezugsstrahlprojekt or 176 gelenkt. Ein reales Bild des Gegenstandes, welches auf dem Hologramm 160 erscheint, wird in der Mitte des Zylinders durch Reflektion gebildet und wird auf das holographische Aufzeichnungsmaterial projiziert.'

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Andererseits kann statt mit einer Befestigung eines Hologramms auf einem Zylinderspiegel eine reale Bildrekonstruktion mit einer wesentlich besseren Qualität dadurch erreicht werden, daß das ursprüngliche Hologramm als ein geblazetes Hologramm (ein Oberflächen-Relief-Hologramm) hergestellt wird, welches metallisiert wird, um sein Reflektionsvermögen zu erhöhen und das sich ergebende reflektierende geblazete Hologramm auf der Innenseite einer Zylinderfläche zur Rekonstruktion seines realen Bildes angeordnet wird. Da der holographische Film 17O in der Mitte des Zylinders 162 angeordnet ist, wird das reale Bild als ein Hologramm aufgezeichnet. Das resultierende bildebene Hologramm wird richtig flach wiedergegeben und mit einerPunktLicht-quelle beleuchtet, welche an einer Stelle angeordnet ist, die der Stelle des Bezugstrahlobjektes 176 relativ zu dem holographischen Aufzeichnungsmaterial 170 entspricht.

Eine Technik, welche sich in den meisten Fällen praktisch besser anwenden läßt, um bildebene Mehrfach-Hologramme zu erzeugen, benötigt eine Filmstudiotechnik, welche man als "Kamera-Perspektiv-Übertragung" bezeichnen kann, und welche in Fig. 10 dargestellt ist.. Ein großer Zylinderspiegel mit vertikaler Achse, ein Fresnelzylinderspiegel, eine Fresnelzylinderlinse oder ähnliche Einrichtung J512 wird während der Filmaufnahmen verwendet, um den wirklichen Gesichtspunkt der Filmkamera 510 von der Stellung der Kameralinse zu einem Punkt 3Ί6 in der Ebene des Gegenstandes 134 zu verschieben. Der Gegenstand 314 kann auf einem Wagen befestigt sein,der sich längs eines Weges senkrecht zur Aufnahmeachse der Kamera 310 bewegt, sodaß jede Aufnahme des sich ergebenden Filmes ein Bild von einem unterschiedlichen Abschnitt des Gegenstandes enthält. Die Aufnahmen (beispielsweise siehe Fig. 11) enthalten normalerweise keine einzeln erkennbaren Bilder , da sie einen Blickpunkt in der Ebene des Gegenstandes darstellen und manchmal einen Blickpunkt innerhalb des Gegen-

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Standes selbst. Jedoch wenn sie in einem Hologramm vervielfacht werden, ist das zusammengesetzte Bild dasjenige des Gegenstandes, wobei das Bild das Hologramm schneidet. Auf diese Weise kann das Bild in irgendeiner erwünschten Lage relativ zur Hologramm-Oberfläche angeordnet werden.

Eine mathematisch äquivalente jedoch schwierigere Bildebenentechnik, welche bedeutende Vorteile bei vielen Anwendungen außerhalb eines Studios unter Einschluß von durch Computer erzeugte Bild- und Landschaftsholographie, besteht darin, daß eine neue Serie von Filmaufnahmen von der ursprünglich aufgezeichneten Serie angefertigt wird, so daß ein neuer Satz von Perspektiven längs der Bildebene 211 für die neue Serie erzeugt wird, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Dies wird durch eine Technik erreicht, welche als "Bild-Perspektive-Ubertragung" bezeichnet wird und in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, in denen der Originallauffilm 190 von dem Gegenstand 192 hergestellt wird, wobei die Kamera längs einer geraden Linie 194-, wie es in Fig. 9 A oder längs eines kreisförmigen Weges 196» wie es Fig. 9 B dargestellt ist, oder längs eines beliebigen Weges bewegt wird. Unter Bezugnahme auf den Fall, bei dem sich die Kamera längs eines ge.raden Weges bewegt, wird die erste Aufnahme 198 an der Stelle 198' aufgenommen, wobei die Kamera senkrecht zu dem Kameraweg ausgerichtet ist. Die zweite Originalaufnahme 200 wird an einer Stelle 200' ia der gleichen Weise wie die Aufnahme 198 aufgenommen. Jede der Aufnahmen des ursprünglichen Filmes 190 wird physikalisch, optisch oder auf andere Weise in eine Vielzahl Von senkrechten Streifen aufgeteilt. Jede Aufnahme des neuen Filmes 210 setzt sich aus einem einzelnen Streifen von jeder der Aufnahmen des ursprünglichen Films 190 zusammen, welche der gleichen Stellung 212' 214' ... auf der Bildebene 211 entsprechen. Somit, enthält die neue Aufnahme 212 den Anteil von jeder ursprünglichen Aufnahme 198, 200 ... welche die Stelle 212'

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zeigen. Die zweite neue Aufnahme 214 enthält den Streifen von jeder ursprünglichen Aufnahme, welche die Stelle 214 zeigt. Die Aufnahmen des neuen Filmes 210 werden durch den Filmprojektor 12 (Fig. 1) in der gleichen Weise wie der ursprüngliche Film 190 projiziert, um eine bildebenes Hologramm zu erzeugen.

Das allgemeine Problem der perspektivischen Übertragung kann wie folgt betrachtet werden:

Jede Aufnahme des ursprünglichen Films 190 stellt im wesentlichen eine Projektion des Gegenstandes 300 in Fig. 9 C durch einen Punkt 302 auf dem Weg 304- der Kamera dar. In gleicher Weise stellt jede Aufnahme des neuen Filmes 210 eine Projektion des Gegenstandes durch einen anderen Punkt 306 auf einem imaginären Wert dar, welcher durch die Form des resultierenden Mehrstreifen-Hologramms dargestellt wird. Da jedes Streifenbild auf einem Mehrstreifen-Hologramm einer Punktprojektion entspricht, besteht die Aufgabe der Streifenbündelung eines bildebenen Hologramms darin, neue Aufnahmen 210 von der in den ursprünglichen Aufnahmen' 190 enthaltenen Information zu bilden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß jede neue Aufnahme aus einer Reihe von vertikalen Streifen zusammengesetzt wird, wobei von jeder ursprünglichen Aufnahme einer genommen wird. In Fig. 9 C sind die Mittel zum Zusammensetzen einer neuen Aufnahme dargestellt, beispielsweise der Aufnahme NFj aus einer Reihe von Streifen NF. ^... NF. ^. die von den Aufnahmen O*V^jj··· OFg₊Jj genommen werden. Das erfindungsgemäße System der Fig. 1 mit Abänderungen wie Entfernen des Strahlteilerabschnittes, des Linsen-Strahlteilers 54, Anordnen des Bezugstrahlprojektors hinter dem holographischen Aufzeichnungsmaterial, sodaß der Bezugsstrahl auf der gegenüberliegenden Seite des holographischen Filmes von dem Objektstrahl auftrifft und eine transparente Walze verwendet wird, kann verwendet werden, um sowohl reflektierende

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Hologramme als auch durchlässige Hologramme zu erzeugen. Das resultierende Reflektionshologramm wird dadurch wiedergegeben, daß es von der gleichen Seite des Filmes beleuchtet wird, von der es betrachtet wird. Wegen der richtungsabhängigen und spektralen Selektivität des Reflektionshologramms ist es wünschenswert, einen einseitigen Diffusionsschirm vor dem holographischen Aufzeichnungsmaterial bei dieser Konfiguration anzuodnen, damit das sich ergebende Bild unter allen senkrechten Winkeln betrachtet werden kann. Ein einseitiger Diffussionsschirm überträgt das auf ihn auffallende Licht diffus längs einer Achse während er längs einer dazu senkrechten Achse

das Licht nicht-diffus überträgt. Der einseitige Diffusionsschirm muß so ausgerichtet werden, daß das Licht nur in der Richtung parallel zu der Länge von jedem Streifen-Hologramm gestreut wird. Ein bekanntes Beispiel eines einseitigen Streuschirms ist eine übliche Kristallperlwand. Diese Technik zur Herstellung von Reflektionshologrammen ist wegen der Farbselektivität des Reflektionshologramms besonders gut für die Erzeugung von Mehrfarbenbildern mittels eines Mehrfarbenlasers und eines Farbfilmes geeignet.

Eine andere Technik zur Herstellung von Reflektionshologrammen ohne die Verwendung eines Bezugstrahls geschieht analog dem System, v;ie es "in Fig. 2 dargestellt ist. Statt das holographische Gitter 80 (Fig.2) vor dem holographischen Aufzeichnungsmaterial 56 anzuordnen, wircl ein reflektierendes, holographisches Gitter hinter dem holographischen Aufzeichnungsmaterial auf der Seite angeordnet, die dem auffallenden Objektstrahl gegenüberliegt. Das reflektierende holographische Gitter kann im wesentlichen in der gleichen Weise wie das holographische Gitter 80 der Fig. 2 hergestellt werden,, wobei ein Material verwendet wird, welches ein geblazetes Hologramm (Oberflächen-Reldef-Hologramm) erzeugt und wobei ein einseitiger Streuschirm verwendet wird. Die Oberfläche des sich ergebenden Hologramms wird dann metallisiert, um eine optimale Reflek-

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tionsfähigkeit zu erzielen. Das reflektierende, holographische Gitter wirkt dann als ein reflektierendes in analoger Weise wie das kontaktgedruckte holographische Gitter, welches in dem System gemäß Fig. 2 Verwendung findet. Das Reflektionshologramm, welches durch eine einzelne bildfreie bzw. keine Bildinformation erihaltende Aufnahme hergestellt wird, wobei ein Mehrfarbenlaserstrahl in dem System gemäß Fig. 1 verwendet wird, welches abgewandelt wird, um ein Reflektionshologramm zu erzeugen, kann statt eines metallisierten Oberflächen-Relief-Hologrammgitters bei dieser Ausführungsform verwendet werden. Der Vorteil liegt darin, daß eine einzelne Mehrfarbenbelichtung pro Farbaufnahme ausreicht, um ein Mehrfarbenreflektionshologramm zu erzeugen. Die mit dieser Ausführungsform der Erfindung erzeugten Hologramme sind Eeflektionshologramme und äquivalent den Reflektionshologrammen, welche mit dem System gemäß Fig. 1 hergestellt werden, wobei ein Bezugsstrahl hinter dem Film Verwendung findet. Statt eines reflektierenden, holographischen Gitters ist es möglich, einen Fresnel-Reflektor mit den gleichen richtungsabhängigen Eigenschaften zu verwenden.

Obgleich ein holographischer Film das am meisten verwandte Aufzeichnungsmaterial für Hologramme ist, können irgendwelche anderen vorhandenen holographischen Aufzeichnungsmaterialien statt dessen verwandt werden. Geeignete Materialen umfassen fotoleitende-thermoplastische Aufzeichnungsmaterialien, die chromatische Gelatinefilme, Fotochromics, Fotopolymere und · Fotolacke.

Mehrfarben-Reflektions-Hologramme können gemäß der Erfindung wie oben erwähnt, hergestellt werden. Insbesondere wird das Hologramm mit einem System hergestellt, welches ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten ist, wobei der Bezugsstrahlgenerator auf der gegenüberliegenden Seite des holographischen Aufzeichnungsmaterial 56 in Bezug auf den Projektor 12 angeordnet ist,

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sodaß der Objektstrahl auf der gegenüberliegenden Seite des Filmes in Bezug auf den Bezugsstrahl auffällt. Ein senkrechter, einseitiger Streuschirm, welcher dicht an dem holographischen Aufzeichnungsmaterial zwischen der Linse 82 (Fig. 2) und dem holographischen Aufzeichnungsmaterial angeordnet wird, erhöht beträchtlich den vertikalen Sehbereich des aufgezeichneten Bildes. Da Reflektionshologramme im allgemeinen farbselektiv sind, ist das Bild einfarbig und hat die gleiche Farbe wie das Laserlicht, welches verwendet wird, um das Bild aufzuzeichnen, wenn die Schrumpfung der Emulsion durch bekannte Techniken richtig kompensiert worden ist. Deshalb, wenn ein Dreifarbenlaser oder drei Laser verschiedener Farben in dem System gemäß Fig. 1 mit einem rückwärtigem Bezugsstrahl und einem einseitigem Streuschirm verwendet werden, wird ein dreifarbiges Bild gebildet, welches bei richtigem Abgleich der Strahlenergien vielfarbig erscheint und mit weißem Licht betrachtet werden kann.

Ein Verfahren zur Herstellung vielfarbiger, durchlässiger Hologramme mittels der vorliegenden Erfindung besteht darin, date System gemäß Fig. 1 zu verwenden, wobei drei getrennte Bezugsstrahlprojektoren auf der gleichen Seite des Filmes wie der Filmprojektor angeordnet sind. Laserlicht unterschiedlicher Farbe wird zu jedem Bezugsstrahlprojektor geführt und die drei Farben des Laserlichtes werden zu einem einzigen Strahl in dem Bildprojektionssystem kombiniert. Das sich ergebende Hologramm kann am besten mit drei verschiedenen, einfarbigen Quellen betrachtet werden, welche an Stellen angeordnetet sind, die den Stellen des Bezugstrahlsprojektors relativ zu dem holographischen Aufzeichnungsmaterial entsprechen. Weiße Lichtquellen mit Farbbildern sind in gleicher Weise zur Wiedergabe eines holographischen Bildes mit einer ausreichend guten natürlichen Farbgebung geeignet. Diese Art von Hologramm, welche als ein kodiertes Bezugsstrahl-Mehrfarben-Transmissionshologramm bekannt ist und analoge Hologramme werden in der oben genann-

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ten "Optical-Holography" besprochen.

Wenn die drei oben erwähnten Bezugsstrahlprojektoren durch einen einzigen, bewegbaren Bezugsstrahlprojektor ersetzt werden, ein einzelner Farblaser verwendet wird und getrennte Belichtungen mit dem Bezugsstrahlprojektor in etwas voneinander ge trennt en vertikalen Lagen angefertigt werden, erhält man eine andere Art eines Mehrfarbenhologrammes, welches lebhafte Mehrfarbeneffekte bietet, wenn es mit einer einzelnen weißen Lichtquelle beleuchtet wird.

Um mehrfarbige Transmissions-Hologramme mit einem System herzustellen, in dem holographische Gitter wie in Fig. 2 verwendet werden, sollten ein Farbfilm und drei getrennte holographische Gitter verwendet werden, welche mit drei Lasern, die verschiedenfarbiges. Licht erzeugen, mit einem System ähnlich dem in Fig. 1 oben beschriebenen hergestellt werden. Um die Gitter zu erzeugen wird ein einseitiger Streuschirm zwischen dem holographischen Aufzeichnungsmaterial und dem Linsen-Strahlteiler angeordnet und der Bezugsstrahl für jedes holographische Gitter wird von einer verschiedenen, vertikalen Lage projiziert, wobei ein Laserstrahl einer verschiedenen Farbe verwendet wird. Die Mehrfarbhologramme werden dadurch hergestellt, daß drei Belichtungen für jeden Streifen durchgeführt werden, wobei jede Belichtung mit einem Objektstrahl einer verschiedenen Farbe zusammen mit dem entsprechenden holographischen Gitter vorgenommen wird. Das sich ergebende Hologramm ist ein inehrf arbkodiert es Bezugsstrahlhologramm, welches mittels dreier farbiger Lichtquellen, die an geeigneten Stellen relativ zu dem Hologramm angeordnet werden, sichtbar gemacht werden kann. In einer unmittelbar analogen Weise können Mehrfarb-Hologramme mit einem System ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten erzeugt werden, wobei ein reflektierendes, geblazetesHologrammgitter (Oberflächen-Relief-Hologrammgitter) auf der dem Projektor gegenüberliegenden Seite des holographischen Films verwendet wird.

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Ein geeigneteres mehrfarbiges System ist ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten, wobei jedoch drei Farblaser oder drei kollineare "jaserstrahlen verschiedener Farbe in dem Objektstrahl verwendet werden. Ein einzelnes von einer Bildinformation freies Mehrfarb-Reflektionshologramm hoher Wirksamkeit wird hinter dem holographischen Film und in dessen Nähe angeordnet. Dieses Reflektionshologramm mit einem großen Wirkungsgrad wird mit einem ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten System hergestellt, wobei jedoch ein einseitiger Streuschirm dicht an dem holographischen Aufzeichnungsmaterial zwischen der Linse und dem holographischen Aufzeichnungsmaterial angeordnet wird. Dichromatische Gelantine ist eines der geeigneten holographischen Aufzeichnungsmaterialien bei dieser Anwendung. Die mit dieser Ausführungsform des Systems hergestellten Hologramme, bei denen ein Farbfilm in dem Projektor verwendet wird, können natürliche Farb-Reflektionshologramme sein, welche mittels einer Punktquelle von weißem Licht sichtbar gemacht werden, welche an einer geeigneten Stelle angeordnet ist. Ein Fresnel-Reflektor kann statt eines Reflektionshologrammes bei dieser Anwendung verwandt werden.

Die Gesamtleistung einer jeden der Ausfuhrungsformen der Erfindung kann dadurch verbessert werden, daß räumliche Filter verwandt werden, die in den Brennpunkten einer jeden der Linsen in dem Projektionssystem angeordnet werden. Die räumlichen Filter verstärken oder unterdrücken gewisse Raumfrequenzen in dem Bild um, beispielsweise die Körnigkeit des Filmes oder eines Videobildes zu unterdrücken. Das Korn, welches von einer gewissen typischen Größe ist, ist einem gewissen Band von Raumfrequensen zugeordnet, welches durch ein Raumfilter in der "Fourier-Ebene¹¹ einer sphärischen Linse, durch die das Bild mit kohärentem Licht projiziert wird, herausgefiltert werden kann. Eine andere nützlich Anwendung von räumlicher Filterung besteht in der

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Verstärkung des Randes, wodurch die Ränder des Bildes und andere feinere Eigenschaften leuchtstärker erscheinen.

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen ist es bei manchen Anwendungen von Vorteil, einen Bezugsstrahl vorzusehen, welcher zu einem Punkt auf der gegenüberliegenden Seite des holographischen Aufzeichnungsmaterials konvergiert, statt von einem Punkt zu divergieren. Dies kann dadurch erzielt werden, daß ein divergierender Bezugsstrahl von einem im wesentlichen zylindrischen Hohlspiegel reflektiert wird, um ihn in einen konvergierenden Strahl umzuwandeln. Der Vorteil, der durch die Verwendung eines konvergierenden Bezugsstrahls erreicht wird, besteht darin, daß das resultierende Hologramm das gestreute Licht in spektrale Bänder in der Nähe der optimalen Betrachtungsstelle fokussiert, wodurch ein Bild erzeugt wird, welches dem Betrachter frei von vertikalen Farbgradienten erscheint. Durch die Wahl des Konvergenzpunktes des Bezugsstrahles und des Abstandes zwischen dem Bildprojektor und dem holographischen Aufzeichnungsmaterial kann die optimale Betrachtungsstelle innerhalb eines großen Bereiches von möglichen Stellen vorbestimmt werden.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung in Bezug auf bekannte Systeme besteht darin, daß es ohne weiteres verwendet werden kann, um Hologramme innerhalb eines weiten Größenbereiches herzustellen, ohne die Gpöße des Linsen-Strahlteilers zu ändern. Dies wird in einfacher Weise dadurch erzielt,daß das anamorphische Projektionssystem geändert wird, um einen Strahl zu projizieren, der die erwünschte Höhe hat, wobei entweder die Linsen gewechselt oder die Linsenstellung geändert wird, wie bei einer Zoomlinse. Ein anderer, bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung in Bezug auf bekannte Systeme besteht darin, daß bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform und bei ähnlichen Ausführungsformen ein Bezugsstrahl nicht benötigt wird. Das System ist nahezu unabhängig von Umgebungsstörungen

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wie z.B. Vibrationen und Temeraturänderungen verglichen mit bekannten holographischen Systemen, welche im wesentlichen große Interferometer darstellen und äußerst empfindlich auf Vibrationen und Temperaturänderungen reagieren. Ein unmittelbares Ergebnis dieses Vorteiles besteht darin, daß nur eine geringe oder keine Beruhigungszeit zwischen den Belichtungen erforderlich ist, wodurch Hologramme viel schneller oder sogar in Realzeit hergestellt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß kohärentes Licht nicht zur Herstellung der Hologramme benötigt wird, wodurch die Verwendung von Projektionskinescopen und anderer Bildwandelsysteme als Eingangsmedium vereinfacht wird.

Mit der Verwendung eines Videoprojektionskineskops sind Anwendungen wie die Erzeugung von dreidimensionalen. Röntgenstrahl enbil dem zur Diagnose oder von Computer erzeugten Hologrammen praktisch durchführbar. Ferner werden die Herstellungskosten des Hologramms wesentlich verringert, da die Kosten des Lauffilmes fortfallen.

Andere Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung bestehen in der Herstellung von Mehrstreifen-Hologrammen für Schmuckwaren, Reklameanzeigen, Anzeigen beim Lehrbetrieb, Anschlagtafeln und Poster. Weitere Anwendungen sind computererzeugte dreidimensionale bildliche Darstellungen, dreidimensionale Laufbilder, dreidimensionale Röntgenstrahl-Bilddarstellungen und dreidimensionale bildliche Darstellungen von der inneren Struktur von Gegeständen unter der Verwendung von anderen Arten von Strahlung wie z.B. Schall und subatomarer Teilchen.

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L e e r s e 11

Claims

PATENTANWÄLTE Λ GRÜNECKER

WL-'NO

H. KINKELDEY

DR-MQ ι

0"7OQnOC ^w· STOCKMAIR

K. SCHUMANN

P. H. JAKOB

OWl-MS

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSB

23. Aug. 1977 P 11 963

Patentansprüche

1. System zum Aufbauen oder Herstellen von Mehrstreifen-Hologrammen, insbesondere von Mehrstreif en-Transmissions·* Hologrammen, gekennzeichnet durch eine Bildprojektionseinrichtung (12) zur aufeinanderfolgenden Erzeugung einer Vielzahl von zweidimensionalen Bildern mit kohärenten, nicht-diffusem Licht, durch eine anamorphische Projektionseinrichtung (42,44;46,48), durch die die Bilder in einer ersten Richtung komprimierbar und in einer zweiten Richtung auseinanderziehbar sind, wodurch ein länglicher Objektstrahl herstellbar ist, wobei die erste Richtung senkrecht zur zweiten Richtung ist und die anamorphische Projektionseinrichtung unmittelbar hinter der Bildprojektionseinrichtung angeordnet ist, bevor der Objektstrahl wesentlich divergiert, durch einen Linsen-Strahlteiler (34), der mit Abstand von der anamorphisehen

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TELEX Οβ-,0,.0 T.LeaRAMME MONAPAT TILiKORERiR

ORIGINAL INSPECTED

Projektionseinrichtung angeordnet ist und in der ersten Richtung relativ schmal und in der zweiten Richtung relativ lang ausgebildet ist, wobei durch den Linsen-Strahlteiler der auf eine erste Fläche fallende Bildstrahl in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront transformierbar ist, und wobei ein zweiter auf eine zweite Fläche auftreffender Strahl der zylindrischen Wellenfront überlagerbar ist und die zylindrische Wellenfront und der zweite Strahl in einer zu einer dritten Fläche senkrechten Richtung projizierbar ist, durch einen Bezugsstrahlgeneratur (24,30,66) zur Projektion eines auseinandergezogenen Strahles von kohärentem, nicht diffusem Licht auf die zweite Fläche des Linsen-Strahlteilers während der Projektion des Objektstrahls auf den Linsen-Strahlteiler, und durch eine Transporteinrichtung (70,72,74) für ein holographisches Aufzeichnungsmaterial,welches direkt hinter der dritten Fläche des Linsen-Strahlteilers angeordnet ist und mit welcher aufeinanderfolgend ein holographisches Aufzeichnungsmaterial (56) in einer vorgegebenen Richtung um einen vorgegebenen Abschnitt für jedes zweidimensionale durch die Bildprojektionseinrichtung erzeugte Bild vorschiebbar ist, so daß mindestens ein Streifenhologramm auf dem Aufzeichnungsmaterial für jedes der zweidimensionalen Bilder aufgezeichnet wird, um ein Mehrstreifen-Hologramm zu bilden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildprojektionseinrichtung (12) ein Lauffilmprojekt ions system (12) mit* einer Lauf film-Transporteinrichtung (16,18,20,22) umfaßt, durch die ein Streifen eines Lauffilmes (14) in einzelnen Bildern entsprechenden Abschnitten an einer feststehenden Projektionsöffnung entlang vorwärts transportierbar ist, und daß eine Beleuchtungseinrichtung (24,32) zur Projektion eines Strahles yon kohärentem, nicht-diffusem Licht durch die Projektionsöffnung vorgesehen ist, wodurch ein Strahl von kohärentem,

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nicht-diffusem Licht, der mit den Bildern auf dem Lauffilm (14-) moduliert ist, auf das anamorphische Projektionssystem (42,44; 46,48) projizierbar ist.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildprojektionseinrichtung ein Video-Projektionskinescop (90) mit einer Elektronenkanone (22) umfaßt, die Elektronen auf die Vorderfläche (94) des Videö-Projektionskinescop in Übereinstimmung mit einem Video-Signal richtet, und daß eine Einrichtung zur Erzeugung eines Strahles kohärenten, nicht diffusen Lichtes und zu dessen Projektion auf die Vorderfläche des Video-Projektionskinescops vorgesehen ist, wodurch die Vorderfläche das kohärente, nicht diffuse Licht in Übereinstimmung mit dem Elektronenrnuster auf der Vorderfläche entsprechend dem Videosignal moduliert.

4. System nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß die Bildprojektionseinrichtung einen inkohärentkohärent Bildwandler umfaßt, wobei durch eine Einrichtung eine Serie von Bildern auf der Eingabefläche des inkohärentkohärent Bildwandlers fokussierbar ist, und daß durch eine Einrichtung ein Strahl von kohärentem, nicht diffusem Licht erzeugbar und auf den Bildwandler lenkbar ist, wodurch durch den Bildwandler der Lichtstrahl in Übereinstimmung mit den auf der Eingabefläche des Wandlers fokussierten Bildern, räumlich modulierbar ist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine Zylinderlinse (42) umfaßt, welche unmittelbar hinter der Bildprojektionseinrichtung angeordnet ist, wobei die Achse der Zylinderlinse sich längs der zweiten Richtung erstreckt, und daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine sphärische Linse (44) umfaßt, welche mit einem größeren Abstand als die Brennweite der Zylinderlinse (42) hinter

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dieser angeordnet ist, wodurch die Bilder längs der zweiten Richtung divergieren ohne im wesentlichen längs der ersten Richtung zu divergieren.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine, Zylinderlinse (46) umfaßt, welche hinter der Bildprojektionseinrichtung angeorndet ist, wobei sich die Achse der Zylinderlinse (46) längs der ersten Richtung erstreckt, wodurch die Bilder längs der zweiten Richtung divergieren, ohne wesentlich längs der ersten Richtung zu divergieren.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine sphärische Linse (48) umfaßt, hinter der eine Zylinderlinse (46) angeorndet ist, deren Achse sich längs der ersten Richtung erstreckt, wodurch die Bilder längs der zweiten Richtung diyergieren, ohne wesentlich längs der ersten Richtung zu divergieren.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic h · net, daß der Linsen-Strahlteil er (54) ein Paar von länglichen, dreieckförmigen Prismen (54a,54b) umfaßt, welche durch eine teilweise reflektierende, teilweise durchlässige Schicht (54c) voneinander getrennt sind, und daß auf einer Fläche von einem der Prismen eine längliche Zylinderlinse (54d) angeordnet ist, wodurch eine auf die Zylinderlinse auftreffende Wellenfront in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront transformierbar und einer Wellenfront überlagerbar ist, welche durch eine anschließende Seite von einem der Prismen hindurchgeht.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linsen-Strahlteiler (54) ein Paar von länglichen, dreieckförmigen Prismen umfaßt, welche durch eine teilweise reflektierende, teilweise durchlässige

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Schicht voneinander getrennt sind, und daß die Prismen längliche Zylinderlinsen aufweisen, welche an drei Flächen der Prismen angeordnet sind.

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linsen-Strahlteiler (54·) ein erstes längliches Prisma mit einer ersten und einer zweiten ebenen Fläche und zwischen diesen einer dritten konkaven Fläche und ein zweites längliches Prisma mit einer ersten und einer zweiten ebenen Fläche und zwischen diesen einer dritten konvexen Fläche aufweist, wobei die konkave Fläche des ersten Prismas und die konvexe Fläche des zweiten Prismas bündig gegenüberliegende Seiten einer teilweise reflektierenden und teilweise durchlässigen Schicht berühren.

11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linsen-Strahl teiler (54-) eine längliche Zylinderlinse umfaßt, hinter der ein länglicher Strahlteiler angeordnet und so ausgerichtet ist, daß eine durch die Zylinderlinse transformierte Wellenfront einer anderen Wellenfront aufgrund der strahlenkombinierenden Eigenschaft des Strahlteilers überlagert wird.

12. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Aufbauen oder Erzeugen von flach ohne bedeutende Verzerrung mittels einer Punktlichtquelle zu sehenden Hologrammen mit einer Bezugsstrahlsteuereinrichtung, durch die der Auffallwinkel des Bezugsstrahls auf den Linsen-Strahlteiler bei der Aufzeichnung des Bildes auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial einstellbar ist, so daß der Auffallwinkel des Bezugsstrahls auf dem holographischen Aufzeichnungsmaterial für jeden Hologrammstreifen dem Winkel entspricht, unter dem das Licht der Punktlichtquelle auf jedes Streifen-Hologramm auftrifft, wenn das Hologramm flach wiedergegeben wird.

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13- System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Bezugsstrahlsteuereinrichtung eine Befestigungsplatte (132) mit einer Einrichtung zur Bewegung der Befestigungsplatte längs einer Achse parallel zur zweiten Fläche und senkrecht zur ersten Fläche des Linsen-Strahlteilers umfaßt, wobei die Bewegung in genau gesteuerten Abschnitten erfolgt, und daß ein Drehtisch (128) drehbar auf der Befestigungsplatte mit einer Einrichtung zur Drehung des Drehtisches in genau gesteuerten Schritten vorgesehen ist, und daß ein Bezugsstrahlprojektor fest auf dem Drehtisch angeordnet ist, um den Bezugsstrahl auf den Linsen-Strahlteiler in einer Stellung und unter einem Winkel zu projezieren, wobei die Stellung durch die Lage der Befestigungsplatte und der Winkel durch den Winkel des Drehtisches gesteuert werden.

14. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Herstellung von Mehrfarben-Holograiamen vorgesehen ist, welche einen bewegbaren Bezugsstrahlprojektor umfaßt, um den Winkel unter dem eine spezielle Farbkomponente des aufgezeichneten Bildes rekonstruiert wird, zu steuern.

15· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Herstellung von Mehrfarben-Hologrammen vorgesehen ist, welche eine Vielzahl von Bezugsstrahlgeneratoren aufweist, durch die eine Vielzahl von auseinandergezogenen Strahlen kohärenten, nichtdiffusen Lichtes verschiedener Farbe auf die zweite Fläche des Linsen-Strahlteilers während der kohärenten, nichtdiffusen Projektion der Bilder in verschiedenen Farben auf die erste Fläche des Linsen-Strahlteilers projezierbar ist.

16. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein räumliches Filter in dem Brennpunkt einer

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Linse angeordnet ist, wodurch vorbestimmte Raumfrequenzen der zweidimensionalen Bilder verstärkbar oder unterdrückbar sind.

17. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur seitlichen Verschiebung der Bildmodulation für jedes der Streifenhologramme relativ zu seiner Phasenmodulation vorgesehen ist, wodurch die Bildmodulation in der Richtung zur Mitte des Mehrstreifen-Hologramms in Bezug auf sein Gittermuster um einen Betrag verschiebbar ist, welcher sich mit dem Abstand von der Mitte des Hologramms ändert, wodurch ein Mehrstreifen-Hologramm erzeugbar ist, welches ohne wesentliche Verzerrung flach zu sehen ist, wenn es mit einer Punktlichtquelle beleuchtet wird.

18. System zum_-Aufbauen bzw. Herstellen von Mehrstreifen-Hologrammen, insbesondere von Mehrstreifen-Transmissions-Hologrammen, gekennzeich net durch eine Bildprojektionseinrichtung (12), durch die aufeinanderfolgend eine Vielzahl von zweidimensionalen Bildern mit nichtdiffusem Licht herstellbar ist, durch eine anamorphische Projektionseinrichtung (58), durch die die Bilder in aner ersten Richtung komprimieiar und in einer zweiten Richtung, die zur ersten Richtung senkrecht steht, dehnbar sind, wodurch ein länglicher Objektstrahl erzeugbar ist, wobei die anamorphisehe Projektionseinrichtung unmittelbar hinter der Bildprojektionseinrichtung vor einer wesentlichen Divergenz des Objektstrahles angeordnet ist, durch eine längliche Zylinderlinse (82), deren Achse sich längs der zweiten Richtung erstreckt, wobei die Linse mit Abstand von der anamorphisehen Projektionseinrichtung angeordnet ist und den Objektstrahl empfängt, wodurch der Objektstrahl in eine im wesentlichen zylindrische Wellenfront transformierbar ist, durch ein Beugungsgitter (80), welches in dem Weg der zylindrischen Wellenfront angeordnet ist, und ein Muster aufweist, welches dem Interferenzmuster

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zwischen einem kohärenten, nichtdiffusen Bezugsstrahl und einem kohärenten, nichtdiffusen, zylindrischen Objektstrahl entspricht, und durch eine Transporteinrichtung (70,72,74) für ein holographische Aufzeichnungsmaterial, welches unmittelbar hinter dem Beugungsgitter (80) angeordnet ist, wobei durch die Transporteinrichtung das holographische Aufzeichnungsmaterial (ß6) in einer vorgegebenen Richtung um vorgegebene Schritte für jedes zweidimensionale durch die Bildprojektionseinrichtung erzeugte Bild vorwärts bewegbar ist, so daß ein Streifen-Hologramm auf dem Aufzeichnungsmaterial für jedes der zweidimensionalen Bilder aufgezeichnet wird, um ein Mehrstreifen-Hologramm zu bilden.

19· System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Bildprojektionseinrichtung ein Lauffilmprojektorsystem mit einer Lauffilmtransporteinrichtung (16,18,20,22) umfaßt, durch die aufeinanderfolgend ein Filmstreifen (14) mit einzelnen Bildern entsprechenden Schritten an einer feststehenden Projektionsöffnung vorbei bewegbar ist und daß durch eine Beleuchtungseinrichtung (24,32) ein Strahl von nichtdiffusem Licht durch die Projektionsöffnung projizierbar ist, wodurch ein durch die Bilder auf dem Lauffilm modulierter Strahl von nichtdiffusem Licht auf die anamorphische Projektionseinrichtung projizierbar ist.

20. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Bildprojektionseinrichtung ein Video-Pro jektionskinescop (90) mit einer Elektrodenkanone (90) umfaßt, welche Elektronen auf die Vorderseite des Video-Pro jektionskinescop in Übereinstimmung mit einem Videosignal projiziert, und daß eine Einrichtung zur Erzeugung eines Strahles von nichtdiffusem Licht und zur Projektion auf die Vorderfläche (94) des Video-Pro jektionskinescop vergesehen ist, so daß das nichtdiffuse Licht durch die Vorder-

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fläche in Übereinstimmung mit dem Elektronenmuster auf der Vorderflache, das dem Videosignal entspricht, modulierbar ist.

21. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeic hn e t , daß die Bildprojektionseinrichtung einen Bildwandler umfaßt, welcher eine Einrichtung zur Fokussierung einer Reihe von Bildern auf der Eingabefläche des Bildwandlers aufweist, und daß eine Einrichtung zur Erzeugung eines Strahles von nichtdiffusem Licht und zu dessen Lenkung auf den Bildwandler vorgesehen ist, so daß der Lichtstrahl in Übereinstimmung mit den auf der Eingabefläche des Wandlers fokussierten Bildern räumlich durch den Bildwandler moduliert wird.

22. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine Zylinderlinse umfaßt, welche unmittelbar vor der Bildprojektionseinrichtung angeordnet ist, wobei die Achse der Zylinderlinse sich längs der zweiten Richtung erstreckt, und daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine sphärische Linse enthält, welche hinter der Brennweite der Zylinderlinse angeordnet ist, wodurch die Bilder längs der zweiten Richtung divergiert ohne eine -wesentliche Divergenz längs der ersten Richtung.

23* System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine Zylinderlinse enthält, welche hinter der Bildprojektionseinrichtung angeordnet ist, wobei sich die Achse der Zylinderlinse längs der ersten Richtung erstreckt, wodurch das Bild längs der zweiten Richtung divergiert ohne eine wesentliche Divergenz längs der ersten Richtung.

24. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die anamorphische Projektionseinrichtung eine sphärische Linse enthält,hinter der eine zylindrische Linse angeordnet ist, deren Achse sich längs der ersten

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Richtung erstreckt, wodurch das Bild längs der zweiten Richtung divergiert ohne eine wesentliche Divergenz längs der ersten Richtung.

25. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Aufbauen oder Herstellen von flach ohne wesentliche Venzerrung zu sehenden Hologrammen vorgesehen ist, wobei eine Punktlichtquelle verwendbar ist, und daß eine Vielzahl von Beugungsgittern auf einer Transporteinrichtung befestigt ist, so daß jedes der Beugungsgitter aufeinanderfolgend anschließend an die Zylinderlinse bringbar ist, wobei jedes Beugungsgitter dem Interferenzmuster zwischen einem unmodulierten Objektstrahl und einem Bezugsstrahl entspricht, welcher einen verschiedenen Einfallswinkel hat, so daß das auf das holographische Aufzeichnungsmaterial für jeden Hologrammstreifen kontaktgedruckte Beugungsgitter dem Winkel entspricht, unter dem Licht von der Punktlichtquelle auf jeden. Hologrammstreifen auffällt, wenn das Hologramm flach wiedergegeben wird.

26. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Herstellung von flach und ohne bedeutende Verzerrungen darstellbaren Hologrammen unter der Verwendung einer Punktlichtquelle vorgesehen ist, welche eine Einrichtung zur seitlichen Verschiebung der Bildmodulation für jedes der Streifenhologramme relativ zu seiner. Phasen-modulation enthält, so daß die Bildmodulation in Richtung auf die Mitte des Mehrstreifen-Hologrammes in Bezug auf sein Gittermuster um einen Betrag verschoben wird, der sich mit dem Abstand von der Mitte des Hologramms ändert, wodurch ein Mehrstreifen-Hologramm erzeugbar ist, welches flach und ohne wesentliche Verzerrung sichtbar ist, wenn es mit einer Punktlichtquelle beleuchtet wird.

27. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Herstellen von Mehrfarben-Hologrammen vorgesehen ist, welche eine Vielzahl von holographischen Gittern umfaßt, von denen ein jedes ein ^Gittermuster aufweist, welches der Interferenz zwischen

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einem tmmodulierten Objektstrahl einer besonderen Farbe und einen 3ezugsstrahl der gleichen besonderen Farbe entspricht, so daß die besondere Farbe für jedes der Vielzahl von Gittern verschieden ist, und daß eine Einrichtung zum Anordnen eines vorgegebenen Gitters in dem Weg der Zylinder-Wellenfront bei jeder Belichtung vorgesehen ist. '

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