Способ записи радужных голограмм

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(31) М. Кл.з с присоединением заявки Мо 6 03 Н 1/24 Государственный яомнтет ссср но дедам нзобретеннй,н отярытнйДата опубликования описания 15, 09, 82(54) СПОСОБ ЗАПИСИ РАДУЖНЫХ ГОЛОГРАММ Изобретение относится к оптической голограФии и предназначено для применения в трехмерных дисплеях, для полученияизобразительных 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,.поле, таким образом, что: угол схождения объектного и опорного волновых полей находятся в вертикальной плоскости и производят экспонирование радужной голограммы 1.Недостатком способа являвфгся 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 матовогостекла.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ записи радужныхголограмм, заключающийся в том, чтозаписываемыйцбъект или вспомогательную голограмму, восстанавливаюо щую.его изображение) освецают когерентным излучением, ограничиваютспектр пространственных частот объектного волнового поля, направляютна регистрируюцую среду опорноеволновое поле и производят запись ра дужной голограммы. Ограничениеспектра осуцествляют, пропускаяпространственные частоты.по однойоси.Недостаток способа - ограниченныйугол обзора восстановленного иэображения, определяемый апертурой вспомогательной голограммы или апертуройлинзы, находяцейся в схеме записирадужной голограммы.Цель изобретения - увеличение угла обзора восстановленного иэображения,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу записи 3 О радужных голограмм, заключающемся втом, что записываемый объект освещают когерентшп 1 излучением, ограничивают спектр пространственных частотобъектного волнового поля, направляют на регистрирующую среду опорноеволновое поле и производят записьрадужной голограммы, ограничиваютспектр путем выделения кольцевогоучастка спектра, а направление распространения опорного волнового поля выбирают перпендикулярным плоскости пространственных частот, со,держащей укаэанный кольцевой участок.На фиг; 1-3 приводятся принципиальные оптические схемы оптимальноговарианта реализации предлагаемогоспособа записи радужных голограмм,На фиг. 1 представлена принципиаль.ная оптическая схема записи предварительной голограммы, на фиг. 2схема записи радужной голограммы;на фиг, 3 - схема восстановленияизображения при освещении радужнойголограммы белым светом,.На фиг, 1 диффузно отражающийобъект 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, представляющимсобою внутреннюю поверхность цилинд-.ра, производят частичное ограничение спектра пространственных частотобъектного волнового поля и направляют объектное волновое поле навспомогательную голограмму 2. Напоследнюю 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 опорнымволновым полем и распространяющимсяпо направлению 8, противоположномунаправлению распространения опорноговолнового поля при записи вспомогательной голограммы. Окончательноеограничение, спектра пространственныхчастот объектного волнового поляпроизводят, выделяя кольцевой участок упомянутого спектра, для чего вданной оптической схеме достаточноограничить действующий диаметр вспомогательной голограммы 2, восстанавливающей действительное изображениеобъекта, записываемое на радужнуюголограмму 9. Ограничение действую-щего диаметра вспомогательной голограммы, плоскость которой совпадаетс плоскостью пространственных частот, просто осуществить, освещая ее,например, неразведенным лучом лазера типа ЛГ Волновое поле, восстановленное вспомогательной голограммой, распространяется в направ"лении, обратном направлению распространения объектного волнового поляна фиг, 1, поэтому аберрации восстановленного изображения, вызванные 5 цилиндрическим оптическим элементом5, компенсируются согласно предлагаемому способу, направление распространения опорного волнового поля призаписи радужной голограммы 9 выбира ют перпендикулярным плоскости пространственных частот, совпадающей вданной оптической схеме с плоскостьювспомогательной голограммы 2, распо-ложенной параллельно радужной голограмме 9. Таким образом, опорное волновое поле зеркалом 4 направляютперпендикулярно голограмме 9 и производят экспонирование радужной голограммы, При восстановлении радужнойголограммы вспомогательную голограмму 2 и оптический элемент 5 убирают(фиг.3) . Восстановление производятволновым полем, сопряженным по кривизне с опорным и распространяющимсяпо направлению,противоположному направлению распространения опорноговолнового поля на Фиг. 2. Поэтомувосстановленное волновое поле рас- .пространяется в направлении, противоположном направлению распространения З 0 объектного .волнового поля на Фиг, 2.Если восстановление производить в монохроматическом излучении, то восстановленные волновые поля, в связи с отсутствием оптического элемента35 5, не пересеклись бы в центре плоскости пространственных частот, а образовали бы при пересечении с нимкольцевой участок, как показано нафиг. 3Таким образом, схемы записи 40 вспомогательной и радужной голограммы, показанные на фиг. 1 и 2, действительно позволяют при ограниченииспектра пространственных частотобъектного волнового поля выделитькольцевой участок спектра.Радужные голограммы предназначеныдля восстановления изображения в белом свете. При восстановлении в белом свете кольцевой участок спектрапространственных частот разлагается 0 в радугу, образующую коническую поверхность, угол наклона которой кее оси определяется углом между объектным и опорным волновыми полями.В глаз наблюдателя, как и в,обычныхрадужных голограммах, попадает только ограниченный участок этого радуяного спектра (уже временных, а непространственных частот), что и обеспечивает возможность наблюдения 60 восстановленного монохроматическогоиэображения в белом свете, причем свет изображения изменяется при смещении глаз наблюдателя по вертикали.Однако в отличие от обычных радужных65 голограмм их запись по описываемому959033 Формула изобретения фИЙ Составитель В.АджаловРедактор Л.Авраменко Техред 1 Т.Фанта Корректор О. Бнл раж 488енного комитеиий и откРаушская и Заказ 7013/63 Т ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, москва, йПодписнота СССРтийд. 4/5 Филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 способу обеспечивает воэможность кругового наблюдения восстановленногоизображения. 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения угла обзора восстановленного изображения,ограничивают спектр путем выделениякольцевого участка спектра, а направление распространения опорного вол 5нового поля выбирают перпендикуляр"ным плоскости пространственных частот, содержащей указанный кольцевой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1, Власов Н.Г. и др, ГолограммыЛейта, восстанавливаемые в беломсвете. - Иатериалы Х Всесоюзной школы по голографии. Л., ЛИЯФ, с,.44,1978.2. Патент США 9 3633989,кл,350-3.5 щублик.1968(прототип) .