Устройство для записи радужных голограмм

 

Сущность изобретения: устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, оптический канал формирования объектного излучения, включающий систему 3 подсвэтки объекта 4, щелевую диафрагму 5, проецирующий объектив 6, отрицательную цилиндрическую линзу 7, регистратор 8 изображения , оптический канал формирования опорного излучения. Записываемый объект 4 освещают когерентным лазерным излучением , щелевой диафрагмой 5 ограничивают по вертикали отраженное объектом излучение , объективом 6 фокусируют изображение объекта 4 на регистратор 8 изображения, перед которым расположена отрицательная цилиндрическая линза 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1783465 А1 (19) (11) (5!)5 G 03 Н 1/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4885154/25 (22) 26.11,90 (46) 23.12,92. Бюл. М 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (72) Н. Г. Власов и А. В, Яновский (56) Власов Н. Г. и др. Голограммы Лейта, восстанавливаемые в белом свете. В сб.:

Голографические методы исследований. Х„

Всес. школа по голографии. Jl.: ЛИЯФ, 1978, с. 42-55„

Chen Hsuan. Astigmatic One — Step

rainbow hologram process. App. Opt., 1979, к 18, N . 22, р, 3728-3730, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ РАДУЖНЫХ ГОЛОГРАММ

2 (57) Сущность изобретения: устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, оптический канал формирования объектного излучения, включающий систему 3 подсветки объекта 4, щелевую диафрагму 5, проецирующий объектив 6, отрицательную цилиндрическую линзу 7, регистратор 8 изображения, оптический канал формирования опорного излучения, ЗапиСываемый объект

4 освещают когерентным лазерным излучением, щелевой диафрагмой 5 ограничивают по вертикали отраженное объектом излучение, объективом 6 фокусируют изображение объекта 4 на регистратор 8 изображения, перед которым расположена отрицательная . цилиндрическая линза 7. 2 ил.

1783465

15 радужную голограмму записывают с по- 20 мощью цилиндрической линзы, фокусирующей изображение в плоскость регистратора

30

40

50

Изобретение относится к оптической голографии и предназначенодля изготовления радужных голограмм, используемых в дальнейшем для массового тиражирования изобразительной голографической продукции в виде голографических марок, этикеток, открыток, иллюстраций и т. д.

Известно устройство записи радужных голОграмм, содержащее лазер, светоделитель, оптический канал формирования объектного излучения, включающий систему подсветки объекта, объект записи, щелевую диафрагму, положительную цилиндрическую линзу и регистратор изображения, э также оптический канал формирования опорного излучения, Недостатком данного устройства является сильный астигматизм восстановленного изображения, вызванный тем, что изображения только по одному направлению, Этот недостаток устранен в устройстве записи радужных голограмм, которое наиболее близко по технической сущности к заявляемому. Устройство содержит. лазер, светоделитель. систему формирования обьектного излучения, включающую систему подсветки объекта, щелевую диафрагму, проекционный объектив .и регистратор иэображения, Недостатком устройства является ограниченный угол обзора восстановленного изобра>кения.

Цель изобретения — повышение качества восстановленного изображения при расширенном горизонтальном угле обзора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для записи радужных голограмм, содержащем оптически связанные лазер, светоделитель, канал формирования обьектного излучения, включающий систему подсветки объекта, щелевую диафрагму, проецирующий объектив и цилиндрическую линзу, установленную перед регистратором, а также канал формирования опорного излучения, при этом оси каналов формирования предметного и опорного излучений совмещены в плоскости регистратора, цилиндрическая линза выполнена отрицательной и установлена таким образом, что ее образующая перпендикулярна высоте щелевой диафрагмы.

Предлагаемое устройство показано на фиг, 1, 2 (меридиональное и сагиттальное сечения устройства), Устройство для записи радужных голограмм содержит лазер 1, светоделитель 2, оптический канал формирования обьектно5

ro излучения, включающий систему подсветки 3 объекта 4, щелевую диафрагму 5, проецирующий объектив 6, отрицательную цилиндрическую линзу 7, регистратор изображения 8, оптический канал формирования опорного излучения, включающий отражатель 10 и расширитель пучка 9. Отрицательная цилиндрическая линза 7 установлена перед регистратором таким образом, что ее образующая перпендикулярна высоте щелевой диафрагмы, Оси каналов формирования предметного и спорного излучений совмещены в плоскости регистратора, На фиг, 1, 2 показаны также 0- угол между направлением распространения предметного и опорного излучения; 4 — изображение записываемого на голограмму объекта;

5 - изображение щелевой диафрагмы.

Записываемый объект 4 освещают когерентным лазерным излучением, щелевой диафрагмой 5 ограничивают по одному из направлений отраженное объектом излучение, объективом 6 фокусируют изображение объекта 4 на регистратор изображений (голографическэя фотопластинка) 8.

На фиг, 1, 2 показана принципиальная оптическая схема устройства для наиболее часто вСтречающегося э радужной гологоафии случая, когда изображение записываемого объекта фокусируют на регистратор в масштабе 1;1. Объект тогда расположен на двойном фокусном расстоянии 2 f îá от проекционного объектива 6, а щелевая ди- . афрагма 5 — между двойным фокусом и фокусом объектива 6, так что ее изображение

5 находится на расстоянии около 30 — 40 см от плоскости регистратора 8 (если голограмма предназначена для индивидуального просмотра) или на расстоянии около 1 м (если голограмма предназначена для просмотра в выставочных условиях), Данные условия хорошо известны в радужной голографии и определяются тем, что гри освещении белым светом глаз наблюдат ля находится на таком же расстоянии от голограммы, на каком при записи находилось изображение щелевой диафрагмы 5,. Для того чтобы при нэблюдейии возникал радужный эффект, сг ектральное размытие восстановленного изображения щелевой диафрагмы должно быть расположено в вертикальном направлении, для чего угол 0, образуемый между направлениями распространения объектного и опорного излучений при записи голограммы, устанавливают так, чтобы он также находился в меридианальной плоскост4.

В устройстве-прототипе отрицательная цилиндрическая линза отсутствует и угол

1783465 обзора в горизонтальной плоскости определяется как 2arctg 4, где D — действую0

41об щий диаметр объектива 6. Введение согласно предлагаемому изобретению отрицательной цилиндрической линзы 7, расположенной непосредственно перед регистратором изображения вплотную к нему таким образом, чтобы ее оптическое действие проявлялось по направлению вдоль высоты фокусируемого изображения щелевой диафрагмы 5, увеличивает горизонтальный угол обзора восстановленного изображения.

Причиной последнего является антиколлективное воздействие отрицательной цилийдрической линзы 7 на ход лучей, следующих от объектива 6 и формирующих изображение щелевой диафрагмы 5, При этом линейный размер зоны выходного зрачка устройства (новое изображение щелевой диафрагмы 5") возрастает до величины 7

f6 f7 zA а горизонтальный угол обзора увеличивается до величины

p = arag(- щ r x где а — расстояние от объектива 6 до щелевой диафрагмы 5;

b — расстояние от объектива 6 до объекта 4;

fg — фокусное расстояние объектива 6;

f7 — фокусное расстоя ние отрицательной цилиндрической линзы 7;

0 — апертурный угол в пространстве предметов;

I — высота щелевой диафрагмы 5;

z — координата, определяющая положение щелевой диафрагмы 5 относительно переднего фокуса объектива 6;

5 Л вЂ” расстояние между задним фокусом объектива 6 и передним фокусом отрицательной цилиндрической линзы 7.

Следует отметить, что в радужных голограммах, предназначенных для массового

10 тиражирования и наблюдения в обычных бытовых условиях, глубина сцены изобращения, сфокусированного на голограмму, порядка нескольких десятков, а иногда и единиц миллиметров, поэтому введение

15 цилиндрической линзы практически не приводит к появлению астигматизма в восстановленном изображении, В то же время, увеличение горизонтального угла обзора значительно повышает изобразительные

20 свойства радужной голограммы.

Формула изобретения

Устройство для записи радужных голо25 грамм, содержащее оптически связанные лазер. светоделитель, канал формирования объектного излучейия, включающий систему подсветки объекта, щелевую диафрагму, проецирующий объектив и цилиндрическую

30 линзу, установленную перед регистратором, а также канал формирования опорного излучения, при этом оси каналов формирования предметного и опорного излучений совмещены в плоскости регистратора, о т35 .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества восстановительного изображения при расширенном горизонтальном угле обзора, цилиндрическая линза выполнена отрицательной и установлена таким

40 образом, что ее образующая перпендикулярна высоте щелевой диафрагмы, 1783465

° at.2а Скеве jatpilctaa gas saaaea peyaam ееаоереем . (eaeetaaaiaa оееееве) .

Составитель А. Яновский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Гунько

Редактор Е. Вельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4514 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5