Способ записи радужных голограмм Советский патент 1982 года по МПК G03H1/24 

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

Известен способ записи радужных голограмм, заключающийся в том, что записываемый объект освещают когерентным излучением через участок матового стекла, имекйдий вид узкой горизонтальной щели, освещенный участок матового стекла перефокусируют за плоскость голограшш, направляют на регистрирующую среду опорно© .волновое, поле .таким образом, ч.о : угол схожденияобъектного и опорного волновых полей находятся в вертикальной плоскости и производят экспонирование радужной голограммы }.

Недостатком способа являн«ся ограниченная область применения, обусловленная тем, что способ предназначен для записи только фазовых объектов или объектов типа транспарантов, а запись диффузно отражанвдих объектов в принципа невозможна, а также ограниченный угол обзора восстановленного изображения, определяемый аперТ5ФОй оптической системы, которой перефокусируют за плоскость голограммы освещенный участок матового стекла.

Наиболее близким к предлагаемому является способ записи радужных голограмм, заключакидайся в том, что записываемый сйЕйьект Хили вспомогатвльн5то голоГ1 амму, восстанавливающую его изображение) освещают коге10рвнтньм излучением, ограничивают спектр пространственных частот объектного волнового поля, направляют на регистрирующую среду опорное волновое поле и производят запись ра15духшой гологралдаал. Ограничение спектра осуществляют, пропуская пространственные частоты-по одной оси..

Недостаток способа - ограниченный угол Обзора восстановленного изображения, определяемый апертурой вспомогательной голограммы или апертурой линзы, находящейся в схеме записи радужной голограммы.

25

Цель изобретения - увеличение угла обзора восстановленного изображения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу записи

30 радужных голограмм, заключающемся в

том, что записываемый объект освещают когерентныг.1 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 волТнового поля выбирают перпендикулярным плоскости пространственных частот, со,держащей указанный кольцевой участок На фиг; 1-3 приводятся принципиальные оптические схемы оптимального варианта реализации предлагаемого способа записи радужных голограмм. На фиг. 1 представлена принципиальная оптическая схема записи предварительной голограммы; на фиг. 2 схема записи радужной голограммыj аа фиг. 3 - схема восстановления изображения при освещении радужной

голограммы белым светом,

.На фиг. 1 диффузно отражающий объект 1,; записываемый на вспомогательную голограмму 2, освещают когерентньам излучением, для чего когерентное излучение, распространяющееся вначале по некоторому направлению 3 направляпот на объект 1 зеркалом 4. Зеркалом 5, представляющим собою внутреннюю поверхность цилиндра, производят частичное ограничение спектра пространственных частот объектного волнового поля и направляют объектное волновое поле на вспомогательнуюГолограмму 2. На последнюю зеркалом б направляют опорное волновое поле, распространяющееся внач;але по некоторому нйправлег 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 в данной оптической схеме достаточно ограничить действующий диаметр вспомогательной голограммы 2, восстанавливающей действительное изображение объекта, записываемое на радужную голограмглу 9. Ограничение действующего 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 гологра нчой, распространяется в направлении, обратном направлению распространения объектного волнового поля на фиг. 1, поэтому аберрации восстановленного изображения, вызванные

цилиндрическим оптическим элементом 5, компенсируются согласно предлагаемому способу, направление распространения опорного волнового поля при записи радужной гологра змы 9 выбирают перпендикулярным плоскости пространственных частот, совпадающей в данной оптической схеме с плоскостью вспомогательной голограммы 2, расположенной параллельно радужной голограмме 9. Таким образом, опорное волновое поле зеркалом 4 направляют перпендикулярно голограмме 9 и производят экспонирование радужной голограммы. При восстановлении радужной

голограммы вхзпомогательную гологрс1Мму 2 и оптический элемент 5 убирают (фиг.З). Восстановление производя:т волновым полем, сопряженным по кривизне с опорным и распрост раняющимся

по направлению, противоположному направлению распространения опорного волнового поля на фиг. 2. Поэтому восстановленное волновое поле рас пространяется в направлении, противоположном направлению распространения

0 объектного .волнового поля на фиг. 2. Если восстановление производить в монохроматическом излучении, то восстановленные волновые поля, в связи с отсутствием оптического элемента

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

0 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 в 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 необычных

раду)яных голограммах, попадает только ограниченный участок этого радужного спектра (уже временных, а не пространственных частот), что и обеспечивает возможность наблюдения

восстановленного монЬхроматического изображения в белом свете, причем свет изображения изменяется при смещении глаз наблюдателя по вертикали. Однако э отличие от обычных радужных

голограмм их запись по описываемому

способу обеспечивает возможность кру гового наблюдения восстановленного изобраиения.

Формула изобретения

Способ записи радужных голограмм, заключающийся в 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

обзора восстановленного изображения, ограничивают спектр путем выделения кольцевого участка спектра, а направление распространения опорного волнового поля выбирают перпендикулярйым плоскости пространственных частот, содержа1Д1ей указанный кольцевой 1участок,

. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1,Власов Н.Г. и др. Голограммы Лейта, восстанавливаекие в белом свете. - Материалы X Всесоюзной iiikoлы по голографии. Л., ЛНЯФ, с..44, 1978.

2.Патент США № 3633989,

кл,350-3.5 ппублик.1968(прототип).