Способ записи радужных голограмм

Способ записи радужных голограмм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и959033

"г. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.81 (2>) 324á595/18-.25

Р М К з с присоединением заявки ¹

6 03 H 1/24

Государственный яомнтет ссср но делам нзобретеннй, н отярытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.0982. Бюллетень Н934 (Щ УДК 772.99 (088.8) Дата опубликования описания 15,09.82 (72) Авторы (54) СПОСОБ ЗАПИСИ РАДУЖНЫХ ГОЛОГРАММ

Изобретение относится к оптической голографии и предназначено для применения в трехмерных дисплеях, для получения изобразительных и рекламных голограмм, восстанавливаемых в белом свете.

Известен способ записи радужных голограмм, заключаюцийся в том, что записываемый объект освещают когерентным излучением через участок матового стекла, имеюций внд узкой горизонтальной щели, освеценный участок матового стекла перефокуси- руют за плоскость голограммы, направляют на регистрирующую среду опорное

:волновое,.иоле. таким образом, что: угол схождения объектного и опорного волновых полей находятся в вертикальной плоскости и производят экспонирование радужной голограммы t.1).

Недостатком способа являюгся ограниченная область применения, обусловленная тем, что способ предназначен для записи только фазовых объектов нли объектов типа транспарантов, а запись диффузно отражающих объек- . тов в принципе невозможна, а также ограниченный угол обзора восстановленного изображения, определяемый апертурой оптической системы, которой перефокусируют за плоскость голограммы освеценный участок матового стекла.

Наиболее близким к предлагаемому является способ записи радужных голограмм, заключающийся в том, что .записываемый цбъект (или вспомогательную голограмму, восстанавливаю о щую.его изображение) освещают когерентным излучением, ограничивают спектр пространственных частот объектного волнового поля, направляют на регистрируюцую среду опорное волновое поле и производят запись ра 5 дужной голограммы. Ограничение спектра осуцествляют, пропуская пространственные частоты.по одной оси.

Недостаток способа — ограниченный угол обзора восстановленного иэображения, определяемый апертурой вспомогательной голограммы или апертурой линзы, находяцейся в схеме записи радужной голограммы.

Цель изобретения — увеличение угла обзора восстановленного иэображения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу записи радужных голограмм, заключающемся в

959033 том, что записываемый объект освещают когерентш..п1 излучением, ограничивают спектр пространственных частот объектного волнового поля, направляют на регистрирующую среду опорное волновое поле и производят запись радужной голограммы, ограничивают спектр путем выделения кольцевого участка спектра, а направление распространения опорного нолноного поля выбирают перпендикулярным плоскости пространственных частот, со,держащей укаэанный кольцевой участок.

На фиг-. 1-3 приводятся принципи альные оптические схемы оптимального варианта реализации предлагаемого способа записи радужных голограмм.

На фиг. 1 представлена принципиаль-ная оптическая схема записи предварительной голограммы, на фиг. 2 схема записи радужной голограммы; на фиг. 3 — схема восстановления изображения при освещении радужной голограммы белым светом. .На фиг. 1 диффузно отражающий объект 1,.еаписываемый на вспомогательную голограмму 2, освещают когерентным излучением, для чего когерентное излучение, распространяющееся вначале по некоторому направлению 3 направляют на объект 1 зеркалом 4. Зеркалом 5, представляющим собою внутреннюю поверхность цилинд-. ра, производят частичное ограничение спектра пространственных частот объектного волнового поля и направляют объектное волновое поле на вспомогательную голограмму 2. На последнюю зеркалом 6 направляют опорное волновое поле, распространяющееся вначале по некоторому направле-. нию 7, после чего производят экспонирование вспомогательной голограммы.

Вспомогательную голограмму 2 восстанавливают (фиг.2) волновым полем, сопряженным по кривизне с опорным волновым полем и распространяющимся по направлению 8, противоположному направлению распространения опорного волнового поля при записи вспомогательной голограммы. Окончательное ограничение, спектра пространственных частот объектного волнового поля производят, выделяя кольцевой участок упомянутого спектра, для чего н данной оптической схеме достаточно ограничить действующий диаметр вспомогательной голограммы 2, восстанавливающей дейстнительное изображение объекта, записываемое на радужную голограмму 9. Ограничение действую- щего диаметра вспомогательной голограммы, плоскость которой совпадает с плоскостью пространственных частот, просто осуществить, освещая ее, например, неразведенным лучом лазера типа ЛГ-38. Волновое поле, восстановленное вспомогательной голограммой, распространяется и направлении, обратном направлению распространения объектного волнового поля на фиг. 1, поэтому аберрации восстановленного изображения, вызванные

5 цилиндрическим оптическим элементом

5, компенсируются согласно предлагаемому способу, направление распространения опорного волнового поля при записи радужной голограммы 9 выбира)p ют перпендикулярным плоскости пространственных частот, совпадающей в данной оптической схеме с плоскостью вспомогательной голограммы 2, распо- ложенной параллельно радужной голограмме 9. Таким образом, опорное волновое поле зеркалом 4 направляют перпендикулярно голограмме 9 и производят экспонирование радужной голограммы. При восстановлении радужной голограммы вспомогательную голограмму 2 и оптический элемент 5 убирают (фиг.3) . Восстановление производят волновым полем, сопряженным по кривизне с опорным и распространяющимся по направлению.противоположному направлению распространения опорного волнового поля на фиг. 2. Поэтому восстановленное волновое поле рас.пространяется в направлении, противополо>хном направлению распространения

30 объектного .волнового поля на фиг. 2.

Если восстановление производить в монохроматическом излучении, то восстановленные волновые поля, в связи с отсутствием оптического элемента

35 5, не пересеклись бы в центре плоскос. ти пространственных частот, а образовали бы при пересечении с ним кольцевой участок, как показано на фиг. 3 ° Таким образом, схемы записи

40 вспомогательной и радужной голограммы, показанные на фиг. 1 и 2, действительно позволяют при ограничении спектра пространственных частот объектного волнового поля выделить кольцевой участок спектра.

Радужные голограммы предназначены для восстановления изображения н белом свете. При восстановлении в белом свете кольцевой участок спектра пространственных частот разлагается в радугу, образующую коническую поверхность, угол наклона которой к ее оси определяется углом между объектным и опорным волновыми полями.

В глаз наблюдателя, как и в,обычных радужных голограммах, попадает только ограниченный участок этого радуяного спектра (уже временных, а не пространственных частот), что и обеспечинает возможность наблюдения

60 восстановленного монохроматического иэображения н белом свете, причем свет изображения изменяется при смещении глаз наблюдателя по вертикали.

Однако s отличие от обычных радужных 5 голограмм их запись по описываемому

959033

Формула изобретения

Составитель В.Аджалов

Техред Т. Фанта Корректор О. Билак

Редактор Л.Авраменко

Заказ 7013/63 тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, Раутаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 способу обеспечивает воэможность кру гового наблюдения восстановленного изображения.

Способ записи радужных голограмм, заключающийся и том, что записываемый объект освещают когерентным излучением, ограничивают спектр пространственных частот объектного волнового поля, направляют на регистрирующую среду опорное волновое поле и производят запись радужной голограммы, отличающийся тем, что, с целью увеличения угла обэора восстановленного изображения, ограничивают спектр путем выделения кольцевого участка спектра, а направление распространения опорного вол5 нового поля выбирают перпендикулярным плоскости пространственных частот, содержащей указанный кольцевой ,участок. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Власов H.Ã. и др. Голограммы

Лейта, восстанавливаемые в белом свете. — Материалы Х Всесоюзной школы по голографии. Л., ЛИЯФ, с..44, 1978.

2. Патент СшА Р 3633989, .кл 350-3-5 публик.1968(прототип) .