СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНОГО ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G03H1/00 

Изобретение относится к лазерной технике, в частности к способам изготовления цветных голограмм во встречных пучках в нестационарных условиях.

Известен способ получения цветного голографического изображения, при котором последовательно получают частичные голограммы, на различных пластинках с фотослоями, чувствительными к красному, зеленому и синему свету [1]
Основным недостатком данного способа является то, что с его помощью практически невозможно получить качественные цветные голограммы, так как требуется специальная очень сложная аппаратура для точного совмещения частичных голограмм при восстановлении. Этот способ является исключительно трудоемким и не позволяет получать цветные голограммы в нестационарных условиях.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения цветного голографического изображения, при котором с помощью трех лазеров, соответственно красного, зеленого и синего диапазонов, формируют когерентный световой поток, который направляют сквозь покрытие с фоточувствительным слоем на голографируемый объект, отраженной объектной волной формируют интерференционное поле, которое регистрируют на указанном покрытии [2]
Недостатками указанного способа являются следующие. Цветные голограммы, изготовленные с применением данного способа, требуют наличия дорогостоящих дополнительных оптических элементов, усложняющих конструкцию и снижающих качество голографических изображений. Указанное техническое решение предъявляет повышенные требования к устойчивости элементов установки, что делает невозможным получение цветных голограмм в нестационарных условиях. Кроме того, в фоточувствительном слое с панхроматической чувствительностью наблюдается существенное снижение дифракционной эффективности в отношении сигнал/шум, что приводит к ухудшению качества восстановленных изображений.

Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в устранении вышеперечисленных недостатков, что позволяет повысить качество цветных голограмм, упростить конструкцию используемой установки и получать указанные голограммы в нестационарных условиях.

Указанная задача решается тем, что в способе получения цветного голографического изображения, при котором формируют когерентный световой поток в красной, зеленой и синей частях спектра, направляют его сквозь покрытие с фоточувствительным слоем на голографируемый объект, отраженной объектной волной формируют интерференционное поле, которое регистрируют на указанном покрытии, направляют когерентный световой поток красной, зеленой и синей части спектра сквозь указанное покрытие поочередно, при этом источники когерентного светового потока располагают по отношению к покрытию с фоточувствительным слоем под углом, значение которого находится в диапазоне ±10^o от угла Брюстера.

Как показал опыт эксплуатации промышленной установки, большое значение для качества голограмм имеет угол падения светового потока на покрытие с фоточувствительным слоем. Установлено, что если этот угол находится в диапазоне ±10^o от угла Брюстера (угол Брюстера имеет значение около 31^o), то не только повышается дифракционная эффективность в отношении сигнал/шум, но и существенно увеличивается яркость и улучшается качество цветопередачи.

На чертеже приведено устройство, с помощью которого реализуется данный способ.

Устройство содержит стойки 1 и 2, шарнирно соединенные со столом 3, который жестко крепится на основании 4. Стойка 2 может быть выполнена в виде "телескопа", увеличивая или уменьшая длину которой можно регулировать угол между излучением лазеров и фоточувствительным слоем (угол α). Болты 5 служат для фиксации стойки 2. К верхней части стоек 1 и 2 крепится жесткая пластина 6, в которой имеется отверстие для установки расширителя 7. На пластине 6 расположен диск 8 с отверстиями, в которых крепятся лазеры 9, 10, 11 соответственно красного, синего и зеленого диапазонов. Диск 8 соединен с пластиной 6 с помощью оси вращения 12 и может фиксироваться с помощью болта 13. Расстояние от центра диска 8 до центров отверстий, в которых крепятся лазеры, подбираются таким, чтобы при повороте диска оптическая ось любого лазера точно совпадала с осью расширителя. На опорах стола 3 расположено покрытие 14 с фоточувствительным слоем, например фотопластина. Между покрытием 14 и основанием 4 находится объект голографической съемки 15. К нижней части основания 4 крепятся пружинные амортизаторы 16.

Способ реализуется следующим образом.

Изменяя длину стойки 2, устанавливают угол a между излучениями лазеров и фотопластинкой 14. Величина этого угла должна находится, как показали эксперименты в диапазоне ±10^o от угла Брюстера. Именно при таких значениях угла альфа получается наилучшее качество голограмм и их яркость. Поворотом диска 8 совмещают ось лазера, например, 9 с осью расширителя 7, после чего ось вращения 12 фиксируют с помощью болта 13 и включают лазер 9. Свет от лазера 9 проходит сквозь расширитель 7, фотопластину 14 и отражается от объекта 15. Эта отраженная объектная волна встречается с прямой опорной волной, формируя интерференционное поле, которое регистрируется на фотопластине 14. После окончания экспозиции лазер 9 отключают, болт 13 ослабляют, а диск 8 поворачивают так, чтобы ось лазера 10 совместить с осью расширителя 7. После этого проводят экспозицию с помощью лазера 10. Все то же самое повторяют для лазера 11. После соответствующей обработки фотопластины получают высококачественное голографическое изображение. Благодаря тому, что установка для реализации данного способа является компактной с жестко соединенными между собой элементами и защищена от вибрации, ее можно использовать в качестве передвижной, т.е. производить голографическую съемку предметов в нестационарных условиях, с выездом на место их хранения, например в музеи, хранилища драгоценностей и т.п.

Область применения: лазерная техника, в частности способы и устройства для изготовления цветных голограмм во встречных пучках в нестационарных условиях. Сущность изобретения: формируют когерентный световой поток в красной, зеленой и синей частях спектра, направляют его сквозь покрытие с фоточувствительным слоем на голографируемый объект, отраженной объектной волной формируют интерференционное поле, которое регистрируют на указанном покрытии, направляют когерентный световой поток красной, зеленой и синей части спектра сквозь указанное покрытие поочередно, при этом источники когерентного светового потока располагают по отношению к покрытию с фоточувствительным слоем под углом, значение которого находится в диапазоне ±10^o от угла Брюстера. 1 ил.

Способ получения цветного голографического изображения, при котором формируют когерентный световой поток в красной, зеленой и синей частях спектра, направляют его сквозь покрытие с фоточувствительным слоем на голографируемый объект, отраженной объектной волной формируют интерференционное поле, которое регистрируют на указанном покрытии, отличающийся тем, что направляют когерентный световой поток красной, зеленой и синей части спектра сквозь указанное покрытие поочередно, при этом источники когерентного светового потока располагают по отношению к покрытию с фоточувствительным слоем под углом, значения которого находятся в диапазоне ± 10^o от угла Брюстера.