DE2162097A1

DE2162097A1 - Holographic information recording with a sequence of information fields, method for their production and device for carrying out this method

Info

Publication number: DE2162097A1
Application number: DE19712162097
Authority: DE
Inventors: William James Pennington N.J.; Ih Charles Chung-Sen Darien Conn.; Hannan (V.StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1970-12-14
Filing date: 1971-12-14
Publication date: 1972-06-29
Also published as: BE776572A; ES397956A1; GB1378860A; FR2118553A5; AU3622171A; NL7117067A; CA962499A; IT943864B; JPS5119785B1

Description

RCÄ 60,610 14. Dezember 1971RCÄ 60,610 December 14, 1971

US-Ser.No.97,795 7302-71/Dr.v.B/Ro.US Ser.No. 97,795 7302-71 / Dr.v.B / Ro.

Filing Datei
December 14, 1970Filing file
December 14, 1970

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Holographische Informationsaufzeichnung mit einer Folge von Informationsfeldern, Verfahren zu deren Herstellung und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Holographic information recording with a sequence of information fields, method for their production and device for carrying out this method .

Es ist bekannt, Video- oder Bildinformation in Form einer Folge von im Abstand voneinander angeordneten oder auch sich überlappenden Fraunhofer-Hologrammen aufzuzeichnen. Fraunhofer-Hologramme haben von Natur aus die für viele Zwecke vorteilhafte Eigenschaft, daß sie bei der Wiedergabe der holographisch aufgezeichneten Information ein ruhendes Bild dieser Information liefern, auch wenn sich die abgespielte holographische Aufzeichnung in ununterbrochener Bewegung befindet. Die Folge der Hologramme einer holographischen Aufzeichnung der oben genannten Art kann also die Bildinformation aus einer Folge von Bildfeldern (Einzelbildern) eines,- Kino- oder Laufbildfilmes enthalten und eine solche holographische Aufzeichnung kann im zugehörigen Wiedergabegerät mit gleichbleibender Geschwindigkeit transportiert werden, wobei dann die wiedergegebenen Bilder ohne störendes Flimmern kontinuierlich ineinander übergehen.It is known to provide video or image information in the form of a sequence of spaced apart or overlapping information Record Fraunhofer holograms. Fraunhofer holograms are inherently beneficial for many purposes Property that when the holographically recorded information is reproduced, they provide a static image of this information, even if the holographic recording being played is in continuous motion. The consequence of the holograms a holographic recording of the type mentioned above can therefore contain the image information from a sequence of image fields (individual images) one, - cinema or motion picture film and one such holographic recording can be done in the associated playback device be transported at a constant speed, with the reproduced images then continuously without annoying flickering merge.

Für die in einer Folge von Hologrammen der oben genannten Art enthaltene Bildinformation wird in der Praxis auch die Toninformation benötigt. Die für die Aufzeichnung der bei der Wieder-, gäbe ruhenden Bildinformation gut geeigneten Fraunhofer-Hologramme können jedoch für die Aufzeichnung des Begleittones nicht verwen- :The audio information is also required in practice for the image information contained in a sequence of holograms of the type mentioned above. The ones used for the recording of the would give static image information well-suited Fraunhofer holograms however, cannot be used for recording the accompanying tone:

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det werden, da die Toninformation kontinuierlich laufen muß auch wenn das zugehörige Bild für eine bestimmte Zeitspanne ruht. Für die Aufzeichnung des Tones eignen sich jedoch Fresnel-Hologramme, da die in solchen Hologrammen gespeicherte Toninformation bei der Wiedergabe kontinuierlich läuft, wenn die holographische Tonaufzeichnung kontinuierlich transportiert wird.det, since the sound information must also run continuously when the associated image is idle for a certain period of time. For the recording of the sound, however, Fresnel holograms are suitable, since the sound information stored in such holograms runs continuously during playback when the holographic sound recording is transported continuously.

Es ist jedoch oft erwünscht, Toninformationsfelder in einem Hologramm aufzuzeichnen, das wesentlich kleiner ist als die ursprüngliche Tonaufzeichnung, bei der es sich z.B. um die optische Tonspur eines Kinofilmes handeln kann. Der Begleitton kann z.B. in dem für 35 mm-Fllm üblichen Format aufgezeichnet sein, das um ein Mehrfaches größer ist als eine holographische Aufzeichnung mit Abmessungen von etwa 1 cm. Wenn die größere Tonspur des Filmes direkt in dem wesentlich kleineren Fresnel-Hologramm aufgezeichnet wird, entsteht bei der Wiedergabe der mit gleichbleibender Geschwindigkeit transportierten holographischen Tonaufzeichnung jeweils nur ein Teil des Begleittones jedes Einzelbildes, da sich das Bild des Fresnel -Ho Io grammes, das so groß ist wie die ursprüngliche Tonspuraufzeichnung, nur um eine Strecke bewegt, die gleich der Strecke ist, um die die holographische Aufzeichnung weitertransportiert wird. Dasselbe Problem tritt überall dort auf, wo kontinuierliche Information von einer relativ großen Aufzeichnung auf eine relativ kleine Fresnel-Hologramm-Aufzeichnung übertragen und die holographisch aufgezeichnete Information kontinuierlich wiedergegeben werden soll.However, it is often desirable to have sound information fields in one Record a hologram that is much smaller than the original Sound recording, which can be, for example, the optical soundtrack of a movie. The accompanying sound can e.g. recorded in the format customary for 35 mm film, the um is several times larger than a holographic record with dimensions of about 1 cm. If the larger soundtrack of the film is recorded directly in the much smaller Fresnel hologram, the playback occurs at a constant speed transported holographic sound recording only a part of the accompanying sound of each individual image, since the image of the Fresnel hoo gram, which is as large as the original one Soundtrack recording, just moved a distance that is the same the distance by which the holographic recording is transported. The same problem occurs everywhere continuously transfer information from a relatively large recording to a relatively small Fresnel hologram recording and the holographically recorded information is to be continuously reproduced.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine holographische Informationsaufzeichnung anzugeben, die wesentlich kleiner ist als das ursprüngliche Informationsformat und trotzdem eine kontinuierliche und vollständige Wiedergabe der aufgezeichneten Information ermöglicht.The present invention is accordingly based on the object of specifying a holographic information recording, which is much smaller than the original information format and still a continuous and complete reproduction of the recorded information.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine holographische Informationsaufzeichnung mit einer Folge von Informationsfeldern, die als Hologramme aufgezeichnet sind, gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bild der Objektinformation auf die Größe der Fresnel-Hologramme enthaltenden Hologrammaufzeichnungsfelder verkleinert wird, so, daß die ,Information, dieAccording to the invention, this object is achieved by a holographic information recording with a sequence of information fields, which are recorded as holograms, which is characterized in that the image of the object information on the size of the hologram recording fields containing Fresnel holograms is scaled down so that the, information that

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beim Beleuchten des Hologrammes in dem von diesem abgegebenen Licht enthalten ist, sich beim Bewegen des Hologrammes und praktisch die gleiche Strecke bewegt wie das Hologramm und die ganze Infor- '< mation, die im Objekt enthalten ist, liefert.is contained in illuminating the hologram in the output from this light, when moving the hologram and practically the same distance as the hologram is moved and the whole infor- '<mation contained in the object, supplies.

Da bei der Wiedergabe der Fresnel-Hologramme also Bilder entstehen, die nur ebenso groß sind, wie die Fresnel-Hologramme selbst, und diese Bilder sich um eine ihrer Größe in der Bewegungsrichtung entsprechende Strecke bewegen, ist eine kontinuier- liehe Wiedergabe der in den aufeinanderfolgenden Fresnel-Holo- \ grammen gespeicherten information möglich»Since the reproduction of the Fresnel holograms thus results in images that are only as large as the Fresnel holograms themselves, and these images move by a distance corresponding to their size in the direction of movement, a continuous liehe reproduction of the successive ones Fresnel holograms \ programs stored information possible "

Eine Einrichtung zur Herstellurig von Hologrammen gemäß der Erfindung enthält eine optische Anordnung, die im Wege eines Objektbündels zwischen dem Objekt und einem holographischen Auf- ι zeichnungsträger angeordnet ist und ein Bild des Objektes liefert,' das im wesentlichen die gleiche Größe hat, wie das auf dem Aufzeichnungsträger gebildete Hologramm. A device for the production of holograms according to Invention includes an optical arrangement by way of an object bundle between the object and a holographic record drawing carrier is arranged and provides an image of the object, ' which has substantially the same size as the hologram formed on the recording medium.

Eine Einrichtung zur Wiedergabe der HolOgramme, die jeweils im wesentlichen die gleiche Größe haben wie die zugehörigen Objektbilder, zum Gewinnen ununterbrochener, kontinuierlicher Information bei Bewegung der Hologramme im wesentlichen quer durch ein Wiedergabe-Hchtbündel enthält eine Schlitzöffnung, die zwischen einer Wiedergabe-Lichtquelle und einer lichtempfindlichen Vorrichtung so angeordnet ist, daß die lichtempfindliche Vorrichtung ein ununterbrochenes Signal entsprechend der in der holographischen Aufzeichnung enthaltenen Information liefert, wenn die Hologramme über die schlitz- oder spaltförmige öffnung laufen.A device for playing back the holograms, each are essentially the same size as the associated object images for obtaining uninterrupted, continuous information when moving the holograms essentially across A reproduction light bundle contains a slit opening between a reproduction light source and a photosensitive Device is arranged so that the photosensitive device provides an uninterrupted signal corresponding to that in the holographic recording provides information contained when the holograms run over the slit or gap-shaped opening.

Der Erfindungsgedanke wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:The concept of the invention is preferred in the following with the aid of Embodiments explained in more detail in connection with the drawing, it show:

Fig. 1 eine bekannte Einrichtung zum Erzeugen eines Hologrammes; :1 shows a known device for generating a hologram; :

Fig. 2 eine bekannte Einrichtung zur Wiedergabe eines Hologrammes; .2 shows a known device for reproducing a hologram; .

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines Hologrammes gemäß der Erfindung;3 shows an exemplary embodiment for the production of a hologram according to the invention;

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Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für die Wiedergabe eines gemäß der Erfindung gebildeten Hologrammes;4 shows an exemplary embodiment for the reproduction of a hologram formed according to the invention;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer Einrichtung gemäß der Erfindung.zur Herstellung eines Hologrammes, das Bild- und Ton-Information enthält und5 shows a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention for production a hologram that contains image and sound information and

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Wiedergabe eines Hologrammes gemäß der Erfindung, das Ton- und Bild-Information enthält.Fig. 6 is a schematic representation of a device for reproducing a hologram according to the invention, the sound and Contains image information.

In Fig. 1 ist eine bekannte Einrichtung zur Herstellung eines Fresnel-Hologrammes dargestellt. Bei dieser Einrichtung wird ein Objektbündel 10 von einer nichtdargestellten Quelle für monochromatisches, kohärentes Licht, z.B. einem Laser, durch eine Linse 12 auf einen Film 11 geworfen, der eine Reihe von Informationsfeldern 11a enthält. Das Informationsfeld lla kann ein Bild und eine auf dem Film neben dem Bild angeordnete Tonspur enthalten. Es sei dabei angenommen, daß der in der Tonspur enthaltene Begleitton in holographischer Form aufgezeichnet werden soll. Der Film 11 wird durch eine nichtdargestellte, konventionelle Transportvorrichtung in einer senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Ebene bildfeldweise transportiert. Das Bildfeld lla hat eine Breite A und eine Höhe 0, wie sie für die Bildfelder (Einzelbildern) von 35 mm-Kinofilmen üblich ist. Das Licht fällt durch das Bildfeld auf eine Ebene, die einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 13 enthält, der z.B. aus einem Band bestehen kann, dessen durch das Laserlicht belichtete Seite eine Photolackschicht trägt. Das Band 13 wird synchron mit dem Film in einer zur Zeichenebene senkrecht stehenden Ebene transportiert. Der Aufzeichnungsträger 13 wird außerdem durch ein Referenzbündel 14 belichtet, das von der gleichen Lichtquelle wie das Objektbündel 10 stammt. Durch die Interferenz zwisehen dein Objektbündel und dem Referenzbündel entsteht in bekannter Weise ein Phasenhologramm, das auf einem Teil 13a des Aufzeichnungsträgers 13 aufqozeichnet wird. Dieses Hologramm hat die Breite w, die qewöhnlich in der Größenordnung von 1 cm liecjl und ein« Höhe h in der Größenordnuig von 0,67 cm. Die nur 1 cm Lftragende Breite des Hologrammes ist. offensichtlich wesentlich ] leiner als die Freite; Λ der»In Fig. 1 is a known device for manufacturing of a Fresnel hologram. In this device, an object bundle 10 is obtained from a source (not shown) for monochromatic, coherent light, e.g. 11a contains. The information field lla can be a Picture and a soundtrack placed next to the picture on the film. It is assumed that the one contained in the soundtrack Accompanying sound should be recorded in holographic form. The film 11 is made by a conventional one, not shown Transport device transported image field by image in a plane running perpendicular to the plane of the drawing. The image field lla has a width A and a height 0, as is customary for the image fields (individual images) of 35 mm cinema films. The light comes through the image field on a plane containing a light-sensitive recording medium 13, which can consist, for example, of a tape, the side of which is exposed by the laser light has a photoresist layer wearing. The belt 13 is transported synchronously with the film in a plane perpendicular to the plane of the drawing. The record carrier 13 is also exposed by a reference beam 14 from the same light source as the object beam 10 originates. The interference between your object bundle and a phase hologram is created in a known manner for the reference bundle, which records on a part 13a of the recording medium 13 will. This hologram has the width w which is usual in the order of magnitude of 1 cm and a height h in the order of magnitude of 0.67 cm. The only 1 cm air width of the hologram is. obviously substantially] lesser than the free; Λ the »

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Bildfeldes 11a.Field of view 11a.

Nach der Aufzeichnung eines Holograinmes 13a werden der Film 11 und der holographische Aufzeichnungsträger 13 jeweils um die der zugehörigen Bildfeldhöhe entsprechende Strecke weiter transportiert und anschließend wird das nächste Bildfeld aufgezeichnet. Die holographische Aufzeichnung enthält also schließlich eine Folge von Hologrammen 13a, die jeweils die Höhe h und die Breite w haben und die Information der Bildfelder 11a enthalten. Nach entsprechender Verarbeitung des bandförmigen holographischen Aufzeichnungsträgers 13, bei der eine Reihe von Hologrammen in Relief-Form entsteht, kann eine Metallmutter der holographischen Aufzeichnung hergestellt werden, mit der sich eine beliebige Anzahl von Kopien durch Einpressen in ein flexibles, transparentes Material, z.B. ein Band aus Vinylkunststoff, herstellen lassen. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen von Duplikaten optischer oder akustischer Aufzeichnungen ist in der US-PA 862 019 vom 29.9.1969 beschrieben.After the recording of a hologram 13a, the Film 11 and the holographic recording medium 13, respectively transported by the distance corresponding to the associated image field height and then the next image field is recorded. The holographic recording thus finally contains a sequence of holograms 13a, each having the height h and have the width w and contain the information of the image fields 11a. After appropriate processing of the band-shaped holographic Recording medium 13, in which a series of holograms is created in relief, can be a metal nut of the holographic Record can be made with which any number of copies can be made by pressing into a flexible, transparent record Have a material such as a tape made of vinyl plastic. A particularly advantageous method of making duplicates optical or acoustic recording is in the US-PA 862 019 of 9/29/1969.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Einrichtung zur Wiedergabe eines Fresnel-Hologrammes, das durch die Einrichtung gemäß Fig. 1 aufgezeichnet wurde. In der Einrichtung gemäß Fig. 2 wird ein Aufzeichnungsträger 16 mit einem Wiedergabebündel 15 von einem nichtdargestellten Laser beleuchtet. Der Aufzeichnungsträger 16 kann aus Vinylharz bestehen und durch Prägung mittels einer Metallmutter, die aus dem ursprünglichen Hologramm 13 (Fig. 1) nach dem oben erwähnten Verfahren erhalten wurde, hergestellt sein. Da es für die Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Problems zweckmäßiger ist, wurde der holographische Aufzeichnungsträger in Fig. 2 in einer Ebene dargestellt, die bezüglich des holographischen Aufzeichnungsträgers 13 in Fig. 1 um 90° gedreht ist. Das Wiedergabebündel fällt unter demselben Winkel auf die Aufzeichnung 16 wie das Referenzbündel 14 in Fig. 1 auf den ursprünglichen Aufzeichnungsträger 13. Die holographische Aufzeichnung 16 ist außerdem bezüglich ihrer ursprünglichen Lage bei der Aufzeichnung umgekehrt, so daß das Wiedergabebündel ein reelles Bild der holographischen Information erzeugt. Das Wiedergabebündel 15 beleuchtet einen Bereich der Aufzeichnung 16, der den Abmessungen des Hologrammes 13a (Fig. 1) entspricht. Bei derFIG. 2 shows a known device for reproducing a Fresnel hologram recorded by the device according to FIG became. In the device according to FIG. 2, a recording medium 16 with a reproduction bundle 15 is replaced by an unillustrated one Laser illuminated. The recording medium 16 can consist of vinyl resin and by embossing by means of a metal nut, which from the original hologram 13 (Fig. 1) after above-mentioned method was obtained. As it is used to explain the underlying of the present invention To be more appropriate to the problem, the holographic recording medium has been shown in FIG of the holographic recording medium 13 in FIG. 1 rotated by 90 ° is. The playback beam falls on the recording 16 at the same angle as the reference beam 14 in FIG. 1 on the original recording medium 13. The holographic recording 16 is also reversed with respect to its original position when recorded, so that the playback bundle is a real image of the holographic information generated. The playback bundle 15 illuminates an area of the recording 16, the corresponds to the dimensions of the hologram 13a (FIG. 1). In the

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Wiedergabe wird die Aufzeichnung 16 durch eine nichtdargestellte, konventionelle Transportvorrichtung mit gleichbleibender Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles transportiert. Bei der Beleuchtung der Aufzeichnung 16 durch das Wiedergabebündel 15 entsteht ein Bild 18 der in der Filmaufzeichnung 11 enthaltenen Information, das die gleiche Größe hat wie das ursprüngliche Bildfeld 11a in Fig. 1. Beim Bild IS ist eine Blende 19 angeordnet, die eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende spaltförmige öffnung 2O hat, durch die ein kleiner Teil des Lichtes auf eine Photozelle 21 fallen kann, die an einer Ausgangsklemme 22 ein elektrisches Signaljentsprechend der im auffallenden Licht enthaltenen Information liefern. Die holographische Aufzeichnung 16 wird, wie erwähnt, mit gleichbleibender Geschwindigkeit kontinuierlich durch das Wiedergabebündel 15 transportiert. Wenn die holographische Aufzeichnung 16 bei der Wiedergabeeinrichtung gemäß Fig. 2 um eine Strecke h entsprechend der Höhe eines Hologrammes weitertransportiert wird, bewegt sich das rekonstruierte Bild 18, das die Höhe O hat, ebenfalls nur um eine Strecke h die gleich der Strecke ist, die die holographische Aufzeichnung 16 transportiert wurde. Bei einer solchen Einrichtung ist es also nicht möglich, einen ununterbrochenen Ton entsprechend der ganzen Tonspur des ursprünglichen Bildfeldes zu erhalten, da sich das holographisch rekonstruierte Bild 18 nur um einen Teil der erforderlichen Strecke O bewegt.The recording 16 is reproduced by a conventional transport device (not shown) at a constant speed transported in the direction of the arrow. When the recording 16 is illuminated by the playback bundle 15 an image 18 of the information contained in the film record 11, which has the same size as the original image field 11a in Fig. 1. In the image IS, a diaphragm 19 is arranged, the one Slit-shaped opening 2O running perpendicular to the plane of the drawing has, through which a small part of the light can fall on a photocell 21, which at an output terminal 22 is an electrical Signal according to the information contained in the incident light deliver. As mentioned, the holographic recording 16 becomes continuous at a constant speed transported through the playback bundle 15. If the holographic recording 16 in the reproduction device according to FIG is transported further by a distance h corresponding to the height of a hologram, the reconstructed image 18 moves the height O, likewise only by a distance h which is equal to the distance which the holographic recording 16 transports became. With such a device, it is not possible to produce an uninterrupted sound corresponding to the entire soundtrack of the original image field, since the holographically reconstructed image 18 is only a part of the required Line O moves.

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zum Herstellen eines Hologrammes gemäß der Erfindung. Das Objektbündel 10 fällt durch eine Linse 12 und durch ein Bildfeld 11a eines Filmes 11. Der Film, dessen Bildfelder die Breite A und die Höhe 0 haben, wird bildfeldweise in einer zur Zeichenebene senkrechten Richtung transportiert. Das Licht des Objektbündels, das das Bildfeld 11a durchsetzt hat, fällt durch eine Linse 25, die ein relativ kleines, der Größe des gewünschten Hologrammes entsprechendes Bild des Bildfeldes 11a erzeugt. Der holographische Aufzeichnungsträger 13, der aus einem Band mit einer Photolackschicht bestehen kann, wird vor oder hinter dem durch die Linse 25 entworfenen Bild angeordnet. Der Aufzeichnungsträger 13 wird ferner noch mit einem Referenzbündel 14 beleuchtet, so daß durch die3 shows a device for producing a hologram according to the invention. The object bundle 10 falls through a lens 12 and through an image field 11a of a film 11. The Film, the image fields of which have the width A and the height 0, is image-field-wise in a direction perpendicular to the plane of the drawing transported. The light of the object bundle, which has passed through the image field 11a, falls through a lens 25, which is a relative small, the size of the desired hologram corresponding image of the image field 11a is generated. The holographic recording medium 13, which can consist of a tape with a photoresist layer, is designed in front of or behind the one drawn by the lens 25 Arranged image. The recording medium 13 is also illuminated with a reference beam 14 so that by the

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Interferenz zwischen dem Objektbündel und dem Referenzbündel ein Fresnel-Hologramm in Form eines Interferenzmusters entsteht, das die Information des Bildfeldes 11a enthält. Das Hologramm wird auf einem Teil 13a des Aufzeichnungsträgers 13 gebildet und hat die Höhe h sowie die Breite w. Wie schon in Verbindung mit Fig. und 2 erwähnt worden war, ist das Hologramm wesentlich kleiner als das Bildfeld 11a.Interference between the object bundle and the reference bundle creates a Fresnel hologram in the form of an interference pattern that contains the information of the image field 11a. The hologram is formed on a part 13a of the recording medium 13 and has the height h and the width w. As was already mentioned in connection with FIGS. 1 and 2, the hologram is considerably smaller than the image field 11a.

Fig. 4 zeigt eine Einrichtung zur Wiedergabe eines gemäß der Erfindung hergestellten Hologrammes. In der Einrichtung gemäß Fig. 4 wird eine Kopie 16 des durch die Einrichtung gemäß Fig. hergestellten Hologrammes mit einem Wiedergabebündel 15 beleuchtet. Die Hologrammkopie ist bezüglich dem Hologramm auf dem Aufzeichnungsträger 13 in Fig. 3 umgekehrt, so daß ein reelles Bild der holographisch erzeugten Information entsteht. Bei der Einrichtung gemäß Fig. 4 wird die Filmkopie 16 in der Zeichenebene in Pfeilrichtung transportiert. Das Licht, welches den das Hologramm mit der Höhe h enthaltenden Teil 16a des Bandes 16 durchsetzt, wird durch eine Linse 26 zu einem Bild 18 fokussiert. Neben dem Bild 18 befindet sich eine Blende 19 mit einer spaltförmigen Öffnung 20, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Das durch die öffnung 20 fallende Licht gelangt zu einer Photozelle 21, die an ihrer Ausgangsklemme 22 ein elektrisches Signal entsprechend der im auffalenden Licht enthaltenen Information liefert. Bei dem vorliegenden Beispiel ist diese Information die Toninformation, die ursprünglich in einem Teil des Bildfeldes 11a der Fig. 3 enthalten war.4 shows a device for reproducing a hologram produced according to the invention. In the facility according to 4, a copy 16 of the hologram produced by the device according to FIG. 1 is illuminated with a reproduction bundle 15. The hologram copy is reversed with respect to the hologram on the recording medium 13 in FIG. 3, so that a real image of the Information generated holographically is created. In the device according to FIG. 4, the film copy 16 is in the plane of the drawing in the direction of the arrow transported. The light which penetrates the part 16a of the tape 16 containing the hologram with the height h becomes focused through a lens 26 to form an image 18. Next to the image 18 there is a diaphragm 19 with a slit-shaped opening 20, which runs perpendicular to the plane of the drawing. That through the opening 20 falling light reaches a photocell 21, which at its output terminal 22 an electrical signal corresponding to the im the information contained in the incident light. With this one This information is, for example, the sound information originally contained in a part of the image field 11a of FIG was.

Das Wiedergabebündel 15 ist kontinuierlich und die holographische Aufzeichnungskopie 16 wird kontinuierlich in Pfeilrichtung transportiert. Während die holographische Aufzeichnung 16 eine Strecke h entsprechend einem Hologramm 16a durchläuft, bewegt sich das Bild um eine Strecke 0, die im Verhältnis der Bewegung der holographischen Aufzeichnung entspricht. Während das Hologramm 16a die Strecke h durchläuft., wird also die Toninformation ununterbrochen aus dem sich bewegenden Licht 18 ge-Y/onnen, da die Photozelle laufend Licht aus ent "i?nr sehenden Teilen des Bildes erhält. Im Gegensatz zu den Ergebnii?i>en, die man mitThe reproduction bundle 15 is continuous and the holographic recording copy 16 becomes continuous in the direction of the arrow transported. While the holographic recording 16 travels a distance h corresponding to a hologram 16a, the image moves a distance 0, which corresponds in proportion to the movement of the holographic recording. While the hologram 16a traverses the distance h, so the sound information is continuously generated from the moving light 18, since the photocell continuously emits light from visible parts of the image. In contrast to the results you get with

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den bekannten Einrichtungen gemäß Fig. 1 und 2 erhält, liefert die Toninformation, die mit den Einrichtungen gemäß Fig. 3 und 4 aufgezeichnet und wiedergegeben wird, wobei ein Bild der Objektinformation vor der Aufzeichnung auf die Größe des Hologrammes verkleinert wird, kontinuierlich den ganzen Ton während der ganzen Zeit die die verschiedenen Hologramme 16a durch das Wiedergabebündel laufen. Eine holographisches Aufzeichnung, die mit der Einrichtung gemäß Fig. 3 hergestellt und mit der Einrichtung gemäß Fig. 4 wiedergegeben wird, ist also in der Lage, kontinuierlich und vollständig Information zu liefern, die von einem Objekt stammt, das wesentlich größer ist als die holographische Aufzeichnung .the known devices according to FIGS. 1 and 2 receives, provides the Sound information recorded with the devices shown in FIGS and is reproduced, wherein an image of the object information is reduced to the size of the hologram before recording is, continuously the whole sound during all the time that the various holograms 16a through the playback bundle to run. A holographic recording produced with the device according to FIG. 3 and with the device according to FIG Fig. 4 is reproduced, is thus able to continuously and completely supply information from an object which is much larger than the holographic recording.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Hejstellen eines Hologrammes gemäß der Erfindung, das sowohl Bild- als auch Toninformation enthält. Die Einrichtung enthält einen Laser 25, der ein Lichtbündel 26 erzeugt, das durch einen teilweise reflektierenden Spiegel 27 in zwei Teilbündel aufgeteilt wird. Das durchfallende Teilbündel wird durch zwei Linsen 28 und 29 im Querschnitt vergrößert und bildet ein Objekt- oder Informationsbündel, das auf einen Kinofilm 31 fällt, der einen Bildteil 31a und einen diesem benachbarten Tonspurteil 31b enthält. Vor dem Ton- und Bildteil sind ein eindimensionales Phasengitter 32 bzw. ein zweidimensionales Phasengitter 30 angeordnet, um das Objektbündel redundant zu machen. Der Film 31 wird durch eine nichtdargestellte, konventionelle Transportvorrichtung bildfeldweise senkrecht zur Zeichenebene transportiert, so daß von jedem Bildfeld des Filmes 31 ein Hologramm hergestellt werden kann.Fig. 5 is a schematic representation of a device for creating a hologram according to the invention, which is both Contains image as well as sound information. The device contains a laser 25 which generates a light beam 26 which is passed through a partially reflecting mirror 27 divided into two sub-bundles will. The penetrating partial bundle is enlarged in cross section by two lenses 28 and 29 and forms an object or information bundle, which falls on a motion picture film 31 which contains a picture part 31a and a sound track part 31b adjacent to it. A one-dimensional phase grating 32 and a two-dimensional phase grating 30 are arranged in front of the sound and image part in order to Make object bundles redundant. The film 31 is transported image field by field by a conventional transport device (not shown) transported perpendicular to the plane of the drawing, so that a hologram can be produced from each image field of the film 31.

Hinter dem Bildteil 31a des Filmes 31 ist eine Linse 37' im Abstand ihrer Brennweite angeordnet, so daß vom Bildteil des Filmes ein Fraunhofer-Hologramm hergestellt werden kann. Der die Bildinformation enthaltende Teil 26c des Objektbündels fällt Ann auf einen Aufzeichnungsträger 36. Der Aufzeichnungsträger 36 ist kleiner als der Film 31 und wird synchron mit dem Film 31 weitertransportiert. Der den Tonspurteil 31b des Filmes 31 beleuchtende Teil des Bündels 26a bildet ein mit der Toninformation moduliertes Teilbündel 26b, das durch ein Prisma 33 umgelenkt wird. Das BündelBehind the image part 31a of the film 31 is a lens 37 ' arranged at a distance from their focal length, so that a Fraunhofer hologram can be produced from the image part of the film. The who Part 26c of the object bundle containing image information falls Ann onto a recording medium 36. The recording medium 36 is smaller than the film 31 and is advanced synchronously with the film 31. The part of the bundle 26a illuminating the sound track part 31b of the film 31 forms a part modulated with the sound information Partial bundle 26b which is deflected by a prism 33. The bundle

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26b wird durch Linsen 34 und 35 verkleinert, so daß das Laserbild der Kinofilm-Tonspur auf die Größe des Fresnel-Hoiogrammes der Filmtonspur verkleinert wird, das auf dem Aufzeichnungsträger 36 aufgezeichnet werden soll. Das durch die Linsen 34 und 35 erzeugte verkleinerte Bild entsteht vor dem Aufzeichnungsträger26b is reduced by lenses 34 and 35, so that the laser image of the movie soundtrack is the size of the Fresnel hoiogram the film sound track to be recorded on the recording medium 36 is reduced. That produced by lenses 34 and 35 The reduced image is created in front of the recording medium

Das vom teildurchlässigen Spiegel 27 reflektierte Teilbündel 26d dient als Referenzbündel und wird durch einen Spiegel 37 umgelenkt, anschließend durchsetzt es Linsen 38 und 39, die seinen Querschnitt vergrößern. Das im Querschnitt vergrößerte Referenzbündel fällt dann auf den Aufzeichnungsträger 36, wo es mit den Informationsbündelteilen 26b und 26c Interferenzfiguren bildet, die als Hologramme des Ton- und Bildteiles des Kinofilmes 31 aufgezeichnet werden. Man beachte, daß Referenzbündel mit den Ton- und Bild-Informationsbündelteilen verschiedene Winkel bildet, so daß die beiden Hologramme auf dem gleichen Teil des Aufzeichnungsträgers 36 aufgezeichnet werden können. Der Aufzeichnungsträger 36 hat eine Photolackschicht, die nach der Belichtung durch die Laserbündel und entsprechender Verarbeitung Phasenhologramme in Relief-Form liefert. Wie erwähnt, kann dann von dieser ursprünglichen holographischen Aufzeichnung eine Metallmutter hergestellt werden mit der dann Hologrammkopien auf einem Vinylkunststoffband geprägt werden können.The partial bundle 26d reflected by the partially transparent mirror 27 serves as a reference bundle and is deflected by a mirror 37, it then penetrates lenses 38 and 39, which enlarge its cross-section. The reference bundle enlarged in cross section then falls onto the recording medium 36, where it forms interference figures with the information bundle parts 26b and 26c, which are recorded as holograms of the sound and image part of the movie 31. Note that reference bundles with the Forms sound and image information bundle parts at different angles, so that the two holograms are on the same part of the recording medium 36 can be recorded. The recording medium 36 has a photoresist layer, which after exposure through the laser beam and corresponding processing delivers phase holograms in relief form. As mentioned, can then be original from this holographic record made of a metal nut are then used to emboss hologram copies on a vinyl plastic tape.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Wiedergabe einer holographischen Aufzeichnung, die Bild- und Toninformation enthält, welche gemäß der Erfindung aufgezeichnet wurde. Die Einrichtung enthält einen Laser 45, der ein Lichtbündel 46 liefert, dessen Querschnitt durch Linsen 47 und 48 verbreitert wird und das dann auf eine aus Vinylkunststoff bestehende Kopie 49 der mit der Einrichtung gemäß Fig. 5 hergestellten Hologramme fällt. Die Kopie 49 ist in der Wiedergabeeinrichtung umgekehrt angeordnet wie bei der Aufzeichnung, so daß der aus dem Fresnel-Hologramm bestehende Teil bei der Beleuchtung ein reelles Bild liefert. Das Fraunhofer-Hologramm liefert immer die gleiche Information, unabhängig davon, von welcher Seite es beleuchtet wird. Das Wiedergabebündel 46 fällt unter dem gleichen Winkel auf die Hologrammkopie 49 wie das Referenzbündel in Fig. 5 auf den holographischen Aufzeichnungsträger. Bei der Beleuchtung durch das Wiedergabe-Fig. 6 shows schematically a device for reproduction a holographic recording, the image and sound information which was recorded according to the invention. The device contains a laser 45 which delivers a light beam 46, whose cross-section is broadened by lenses 47 and 48 and then on a vinyl plastic copy 49 of the with the device according to FIG. 5 produced holograms falls. The copy 49 is reversed in the reproduction device as with the recording, so that the one from the Fresnel hologram existing part in the lighting provides a real picture. The Fraunhofer hologram always provides the same information, regardless of which side it is lit from. The reproduction bundle 46 falls on the hologram copy at the same angle 49 like the reference bundle in FIG. 5 on the holographic recording medium. When illuminated by the playback

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bündel 46 liefert das Relief muster, das den aus dem Fraunhofer-Hologramm bestehenden Teil der Aufzeichnung 49 enthalten ist, ein Informationsbündel 46a, das die Bildinformation enthält während der das Fresnel-Hologramm bildende Teil der Aufzeichnung 49 ein Informationsbündel 46b liefert, der die Toninformation enthält. Das Bildinformationsbündel 46a fällt durch eine Linse 50, die im Abstand ihrer Brennweite von der Kopie 49 angeordnet ist und ein Bild der Bildinformation auf einer photoempfindlichen Elektrode 51 eines Vidicons 52 erzeugt. Das Bild auf der photoempfindlichen Elektrode 51 wird durch einen Elektronenstrahl abgetastet und an der Speicherplatte des Vidicons werden elektrische Signale erzeugt, die dem abgetasteten Bild entsprechen. Die entstehenden Videosignale werden entsprechenden Verarbeitungsschaltungen 53 zugeführt, die entsprechend verarbeitete, z.B. verstärkte und entzerrte Videosignale an eine Ausgangsklemme 54 liefern. Diese Signale können dann z.B. einem Farbfernsehempfänger zugeführt werden.Bundle 46 supplies the relief pattern that is the one from the Fraunhofer hologram existing part of the record 49 is contained, an information bundle 46a which contains the image information during that part of the recording 49 which forms the Fresnel hologram provides an information bundle 46b which contains the sound information. The image information bundle 46a falls through a lens 50 which is arranged at a distance of its focal length from the copy 49 and enters Image of the image information generated on a photosensitive electrode 51 of a vidicon 52. The image on the photosensitive Electrode 51 is scanned by an electron beam and electrical signals are generated on the storage plate of the Vidicon, which correspond to the scanned image. The resulting video signals become corresponding processing circuits 53 which supply correspondingly processed, e.g. amplified and equalized video signals to an output terminal 54. These Signals can then be fed to a color television receiver, for example.

Das die Toninformation enthaltende Bündel 46b wird durch Linsen 55 und 56 vergrößert und fällt dann auf eine Blende 57, die eine nichtdargestellte, längliche, spaltförmige öffnung hat, die parallel zur Zeichenebene verläuft. Wenn die Hologrammkopie 49 kontinuierlich quer durch das Wiedergabebündel 46 bewegt wird, entsteht Toninformation entsprechend der optischen Tonspur-Information des Kinofilms 31 (Fig. 5) in dem Licht, das kontinuierlich durch die öffnung in der Blende 57 tritt. Dieses die Toninformation darstellende Licht fällt auf eine hinter der spaltförmigen öffnung angeordnete Photozelle 58. Die Photozelle liefert elektrische Signale entsprechend dem auffallenden Licht an einen Tonverstärker 59, der die Tonsignale entsprechend verstärkt. Die an der Ausgangsklemme 60 des Tonverstärkers 59 zur Verfügung stehenden verstärkten Tonsignale können dann z.B. einem Lautsprecher zugeführt werden.The bundle 46b containing the sound information is enlarged by lenses 55 and 56 and then falls onto a diaphragm 57, which has an elongated, gap-shaped opening, not shown, which runs parallel to the plane of the drawing. When the hologram copy 49 is continuously moved across the reproduction bundle 46, sound information corresponding to the optical sound track information of the movie 31 (FIG. 5) is produced in the light which is continuous passes through the opening in the diaphragm 57. This light representing the sound information falls on one behind the gap-shaped one Opening arranged photocell 58. The photocell supplies electrical signals in accordance with the incident light to a sound amplifier 59, which amplifies the sound signals accordingly. The at the output terminal 60 of the sound amplifier 59 for The amplified audio signals that are available can then be fed to a loudspeaker, for example.

Wie anhand der Fig. 3, 4 und 5 erläutert worden war, wurde die Toninformation als Objekt mit einem Bild der gleichen Größe wie das Hologramm aufgezeichnet, so daß bei der kontinuierlichen Bewegung der Hologrammkopie 49 kontinuierlich Toninformation vonAs explained with reference to Figs. 3, 4 and 5, the sound information was used as an object with an image of the same size as recorded the hologram, so that with the continuous movement of the hologram copy 49 continuously sound information of

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den Hologranunen geliefert wird.is delivered to the holographic runes.

Bei der Einrichtung gemäß Fig. 6 dienen die Linsen 55 und dazu, das Toninformationsbündel zu vergrößern, bevor es auf die Spaltblende fällt. Es ist jedoch nicht notwendig, dieses Bündel zu vergrößern, da der ununterbrochene Ton durch die Art der Aufzeichnung der Toninformation auch so gewährleistet ist, es kann jedoch zweckmäßig sein, das Toninformationsbündel bei der Wiedergabe zu vergrößern, um die hohe Auflösung der Information voll auszunutzen.In the device according to FIG. 6, the lenses 55 and serve to enlarge the sound information bundle before it hits the Slit diaphragm falls. However, it is not necessary to enlarge this bundle, as the sound is uninterrupted by the nature of the recording the sound information is also guaranteed in this way, but it can be useful to use the sound information bundle during playback to take full advantage of the high resolution of the information.

Der Erfindungsgedanke wurde anhand der Aufzeichnung und Wiedergabe von Toninformation erläutert, die bei einem Transport der holographischen Aufzeichnung mit gleichförmiger Geschwindigkeit bei der Wiedergabe ununterbrochen reproduziert werden soll. Selbstverständlich kann die Erfindung auch für andere Arten von Information Anwendung finden, z.B. digitale Daten, die aufgezeichnet werden, während der Aufzeichnungsträger ruht und bei der Wiedergabe für die Dauer des aufgezeichneten Hologrammfeldes ein kontinuierliches Signal liefern sollen während das Hologrammfeld mit gleichförmiger Geschwindigkeit durch die Wiedergabeeinrichtung transportiert wird.The idea of the invention was based on the record and Reproduction of sound information explained when the holographic recording is transported at a uniform speed should be reproduced continuously during playback. Of course, the invention can also be used for other types of Information find application, e.g. digital data that is recorded while the recording medium is idle and during the Playback for the duration of the recorded hologram field should deliver a continuous signal during the hologram field is transported through the reproducing device at a uniform speed.

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Claims

Holographic information recording with a sequence of Information fields that are recorded as holograms, characterized in that the image of the Object information is reduced to the size of the hologram recording fields and recorded as a Fresnel hologram so that the information contained in the light emitted by the hologram when it is illuminated, changes when the Hologram moved by practically the same distance as the hologram and all the information contained in the object was, delivers.

2.) Holographic information recording according to claim 1, characterized in that the hologram is a phase hologram recorded in relief.

3.) Holographic information recording according to claim 1 or 2, characterized in that it contains audio information and provides audio information continuously as it moves with respect to an illumination source.

4.) Holographic information recording according to claim 1, characterized in that the sequence of information fields contains sound and image information which correspond to one another are superimposed and contained in relief-shaped phase holograms, that the sound information is recorded as a Fresnel hologram of an image of the object sound information which is based on practically the the same size as the relevant hologram recording field is reduced that the image information as a Fraunhofer hologram is recorded, and that the proportions are chosen so that when the recording is illuminated, sound information is produced which moves proportionally to the movement of the hologram.

5.) Device for producing a holographic information record according to claim 1, characterized by a source for monochromatic light, a device for generating object and reference bundles suitable for forming a hologram from this light; in the beam path of the

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Object information arranged in an object bundle; a device for Creating an image of the object information that is substantially the same size as the hologram; and a device the reference bundle with the object bundle in a plane that does not coincide with the image plane, forming the hologram which brings object information to convergence.

6.) Device according to claim 5, characterized that the object information contains sound information.

7.) Device according to claim 4 or 5, characterized in that the object information (Ha) is greater is as the dimensions of the hologram (13a) and that the device for generating an image of the object information is a contains optical device which is dimensioned so that the image is smaller than the object information and substantially the same size as the hologram.

8.) Device for generating a holographic information record according to claim 4, characterized by a source (25) for monochromatic light; a device (27) for generating an object bundle (26a) and a reference bundle (26d) from this light; a device (28, 29) which allows the object bundle to fall onto an object containing image and sound information (31a, 31b) and thereby illuminates it; means (34,35) for producing an image of the audio information which is substantially the same size as the desired hologram; a device (33, 37, 38, 39) which converges the sound information bundle (26b) at a predetermined first angle with the reference bundle while forming a Fresnel hologram of the sound information; and an arrangement (37 ¹ , 37, 38, 39). which brings the video information bundle (26c) to convergence with the reference bundle at a predetermined second angle, forming a Fraunhofer hologram in the same plane as the Fresnel hologram.

9.) Device for reproducing a holographic information record according to claim 1 with generation of an electrical signal, characterized by a pre

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direction for generating a monochromatic light beam (15), which falls on a suitable plane for the arrangement of the information record (16) to be reproduced; a device that the holographic information recording (16) is transported in such a way that that it cuts the bundle (15) at a predetermined angle; a device (19, 21) for perceiving a part a beam emitted from the recording and for generating a continuous electrical signal corresponding to FIG Hologram information while the hologram is moved relative to the bundle.

* 10.) Device for reproducing a holographic information record according to claim 4 with the generation of electrical signals, characterized by a device (45, 47, 48) for generating a bundle of monochromatic light which is directed at a suitable for the arrangement of the information recording (49) Level falls; a device which continuously transports the information record through the bundle; one Device for imaging the light (46a) containing the image information onto a photosensitive device (52) which provides signals corresponding to the image information of each holographic image field; a slit diaphragm (57) which, by way of the light (46b) which contains the sound information and is emitted by the hologram is arranged and transmits part of this light; and one

\ Light pick-up (58) which picks up the light transmitted by the slit diaphragm and delivers a corresponding continuous signal representing the sound information while the various fields are moved relative to the monochromatic light beam (46).

11.) Method of making a holographic information record according to claim 1, wherein continuous information is recorded in holographic form, thereby characterized in that an object (11, Fig. 3) which contains the information is in the beam path of an off-axis holographic system is brought to generate a phase hologram; that a reduced image is created of the object, whose size is essentially equal to the size (h, w) of a

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speaking hologram (13a) is on a photosensitive Record carriers in the holographic system is, and that the object is illuminated to produce a hologram of the object.

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