DE1918031C

DE1918031C - Process for the optical recording and reproduction of information

Info

Publication number: DE1918031C
Application number: DE19691918031
Authority: DE
Inventors: Glenn Tavernia Wappingers Falls N.Y. Sincerbox (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1968-04-09
Filing date: 1969-04-09
Publication date: 1973-03-01

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen mittels durch die Überlagerung von Objekt- und Referenzstrahlen gebildeter Interferenzmuster.The invention relates to a method for the optical recording and reproduction of information by means of interference patterns formed by the superposition of object and reference beams.

Bekannte Methoden zur Bildung von Interferenzmustern sind das Lippmann-Verfahren, die Gabor-Holographie und die Lippmann-Holographie. In einem Speicher nach dem Lippmann-Verfahren ist die Rückseite des Speichermediums reflektierend aus-Known methods for forming interference patterns are the Lippmann method, Gabor holography and Lippmann holography. In a memory according to the Lippmann process, the back of the storage medium is reflective

tung abweichenden Winkel als neuer Referenz- 55 gebildet. Das Interferenzmuster besteht aus Schwärstrahl (49) in das Speichermedium (40) einfällt. zungen (oder Trübungen) und Aufhellungen an denThe angle deviating from this direction is formed as a new reference 55. The interference pattern consists of a swarm beam (49) which is incident on the storage medium (40). tongues (or opacities) and lightening of the

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, da- Schwingungsbäuchen bzw. Schwingungsknoten der durch gekennzeichnet, daß bei der Aufzeichnung beim Einschreiben durch die Interferenz des einfaleine Folge von zusätzlichen Interferenzmustern !enden und des reflektierten monochromatischen dadurch gebildet wird, daß nach jedem Durchlauf 60 Lichtes auftretenden stehenden Wellen. Bei der herdes Referenzstrahls durch das Speichermedium kömmlichen oder der sogenannten Gabor-Holograder nicht gebeugte Anteil des Referenzstrahls von phie wird das Interferenzmuster im Speichermedium neuem auf das Speichennedium gerichtet wird. gebildet durch die Interferenz der durch Information5. The method according to claims 1 to 4, there antinodes or vibration nodes of the characterized in that during the recording during writing due to the interference of the single sequence of additional interference patterns! end and the reflected monochromatic is formed by standing waves occurring after each passage of 60 light. In the case of the focus of the reference beam through the storage medium or the so-called Gabor holograder not diffracted portion of the reference beam of phie, the interference pattern in the storage medium new is directed at the spoke medium. formed by the interference of information

6. Verfahren, nach Anspruch 5, dadurch ge- modulierten Welle, z. B. dem vom beleuchteten kennzeichnet, daß die umgelenkten Anteile des 65 Objekt gebeugten Licht, dem sogenannten Objekt-Referenzstrahls jedesmal von der gleichen Seite strahl, mit <$er ebenen, d. h. unmodulierten Wellenher in das Speichermedium einfallen. front des Referenzstrahls. Beide kohärenten Strahlun-6. The method according to claim 5, characterized by modulated wave, z. B. that of the illuminated indicates that the deflected portions of the light diffracted by the object, the so-called object reference beam, always emit from the same side, with <$ er planes, i.e. H. unmodulated waves fall into the storage medium. front of the reference beam. Both coherent radiation

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- gen fallen von der gleichen Seite her in das Speicher-7. The method according to claim 5, characterized by falling from the same side into the storage

medium ein. Bei der Lippmann-Holographie wird das Bildern entsprechend dem in Fig. 2 dargestelltenmedium on. In the case of Lippmann holography, the image is shown in accordance with that shown in FIG

Interferenzmuster im Speichermedium gebildet durch Ausleseverfahren,Interference pattern in the storage medium formed by reading processes,

die Interferenz der durch Information modulierten F i g. 5 die schematische Darstellung einer anderenthe interference of the information modulated F i g. 5 is a schematic representation of another

Welle, also dem Objektstrahl mit der unmodulierten Anordnung zur optischen Aufzeichnung von Infor-Wave, i.e. the object beam with the unmodulated arrangement for the optical recording of information

Üfellenfront des Referenzstrahls, w ybei die Strahlun- 5 mationen undThe wave front of the reference beam, where the radiation 5 mations and

gen einander entgegengerichtet von verschiedenen F i g. 6 die schematische Darstellung einer weiterenagainst each other by different F i g. 6 shows the schematic representation of a further

Seiten in das Speichermedium einfallen. Anordnung zur optischen Aufzeichnung von Infor-Pages fall into the storage medium. Arrangement for the optical recording of information

Ein Nachteil der obengenannten Verfahren besteht mationen.A disadvantage of the above methods is mations.

darin, daß bei der Aufzeichnung ein großer Teil der Gemäß der Darstellung in F i g. 1 wird eine an Energie des Referenzstrahls und beim Auslesen ein to einem Objekt 11 gebeugte Strahlung als Objektstrahl großer Teil der Energie des Abfragestrahls verloren- 10 auf ein geeignetes Speichermedium, beispielsweise geht. Dieser Nachteil ist besonders in solchen Fällen eine photographische Schicht 12, gelenkt. Gleichzeitig sehr störend, wo sowohl zur Aufzeichnung als auch wird ein von einer Lichtquelle 14 erzeugter Referenzzur Wiedergabe bzw. zum Auslesen kohärente Strah- strahl 13 ebenfalls auf die Schicht 12 gerichtet. In len mit sehr hoher Energiedichte erforderlich sind. 15 jedem Fall können die Strahlen 10 und 13 von einer piese Nachteile werden gemäß der Erfindung durch geeigneten Quelle kohärenter elektromagnetischer ein Verfahren zur optischen Aufzeichnung und Wie- Strahlung, z. B. einem Laser, geliefert werden, dergabe von Informationen mittels duich die Über- Die kohärenten Strahlen 10 und 13 (Objektstrahl lagerung von Objekt- und Referenzstrahlen gebildeter und Referenzstrahl) interferieren auf derselben Seite Interferenzmuster vermieden, das dadurch gekenn- ao der photographischen Schicht 12, und das durch diese zeichne ist, daß der nach einer im Bereich de» Spei- Interferenz erzeugte Interferenzmuster wird in dieser chermcdiums erfolgenden ersten Interferenz mit dem aufgezeichnet. Das so gebildete Muster besteht aus Objektstrahl verbleibende Teil des Referenzstrahls hellen und dunklen Bereichen, die die gespeicherte mindestens ein weiteres Mal in denselben Bereich zu- Information darstellen. Hierbei handelt es sich zurückgeführt und erneut mit dem Objektstrahl zur as nächst noch um das herkömmliche, auch als Gabor-Inieiferenz gebracht wird. Holographie bezeichnete Verfahren zur holograpni-Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des er- sehen Aufzeichnung in einer photographischen Emulfindur.gsgemäßen Verfahrens ist dadurch gek^-nn- sion.in that a large part of the data as shown in FIG. 1, the energy of the reference beam and, when reading out, a radiation that is diffracted to an object 11 as an object beam, a large part of the energy of the query beam is lost - 10 is transferred to a suitable storage medium, for example. This disadvantage is directed particularly in such cases to a photographic layer 12. At the same time, it is very disruptive, where both for recording and for a reference generated by a light source 14 for reproduction or for reading out coherent beam 13 is also directed onto the layer 12. In oils with very high energy density are required. In any case, the beams 10 and 13 can suffer from a disadvantage according to the invention by a suitable source of coherent electromagnetic a method of optical recording and weighing, e.g. The coherent beams 10 and 13 (object beam superimposition of object and reference beams and reference beam) interfere on the same side, avoiding interference patterns that are thus identified by the photographic layer 12 , and what is characterized by this is that the interference pattern generated after a in the area of de »Spei- interference is recorded in this chermcdium taking place first interference with the. The pattern formed in this way consists of the object beam, the remaining part of the reference beam, light and dark areas, which represent the stored information at least one more time in the same area. This is brought back and again with the object beam to the next, the conventional one, also as a Gabor iniiference. A particularly advantageous development of the recorded recording in a method according to a photographic emulsion method is thereby enabled.

zeichnet, daß bei der Aufzeichnung im Speicher- Das auf die photographische Schicht 12 auftretmedium mindestens ein zusätzliches Interferenzmuster 30 fende Licht des Referenzstrahls 13 interferiert mit durch Interferenz eines durch Information modulier- dem durch Information modulierten Licht in dem ten Pbjektstrahls mit einem Referenzstrahl im glei- Objektstrahl 10. Es wird jedoch nicht das ganze Lrcnt chen Speicherbereich gebildet wird, wobei der Refe- in der Emulsion absorbiert, und ein wesentlicher 1 eil renz .irahl für die Bildung der dem ersten folgenden des Lichtes durchdringt die photographische Schicht Interferenzmuster aus dem nicht gebeugten Anteil 35 als Strahl 15. Wenn Intensität und Amplitude des des Referenzstrahls gewonnen wird, der als Strahl Strahls 13 mit / bzw. A bezeichnet werden, so ist nullier Ordnung das Speichermedium durchdringt gemäß Untersuchungen die Intensität und Amplitude und durch optische Mittel von neuem auf den glei- des Strahls 15 ungefähr 0,5/ bzw. 0,7/4. Beiι herchen Speicherbereich gerichtet wird, um mit dem kömmlichen holographischen Verfahren geht dieses gleichen durch Information modulierten Objektstrahl 40 Licht verloren.The light of the reference beam 13, which occurs on the photographic layer 12, at least one additional interference pattern 30 interferes with the interference of an information-modulated light in the th Pbjektstrahls with a reference beam at the same time during the recording in the memory. Object beam 10. However, not the whole of the surface memory area is formed, with the reference being absorbed in the emulsion, and a substantial amount of the amount for the formation of the light following the first penetrates the photographic layer, interference patterns from the non-diffracted Portion 35 as beam 15. If the intensity and amplitude of the reference beam is obtained, which is referred to as beam beam 13 with / or A , then the zero order the storage medium penetrates according to investigations the intensity and amplitude and through optical means again on the equal beam 15 approx. 0.5 / or 0.7 / 4. In the case of herchen memory area, this same object beam 40 light, modulated by information, is lost with the conventional holographic method.

zu interferieren, und daß bei dem Auslesen der Infor- Jetzt w ird zusätzlich noch em Spiegel 16 aui aerto interfere, and that when the information is read out, an additional mirror 16 is also displayed

maiion aus dem Speichermedium der nicht gebeugte der Lichtquelle 14 abgewandten Seite der pnotogra-maiion from the storage medium of the non-diffracted side of the pnotogra-

Anteil des Abfragestrahls durch optische Mittel ab- phischen Schicht 12 so angeordnet, daß er in derPortion of the interrogation beam arranged by optical means ab- phischen layer 12 so that it is in the

gelenkt und mindestens ein weiteres Mal auf den Bahn des diese Schicht verlassenden Strahls 15 in der Speicherbereich gerichtet wird, wobei jedesmal der 45 Achse des einfallenden Strahls 13 liegt. DerMrani udirected and at least one more time on the path of the beam 15 leaving this layer in the Storage area is directed, each time the 45 axis of the incident beam 13 lies. DerMrani u

eebeugte Anteil der interferierenden Strahlung zur wird durch den Spiegel 16 so reflektiert, daU er inThe diffracted portion of the interfering radiation is reflected by the mirror 16 in such a way that it is in

Rekonstruktion eines Bildes des optischen Speicher- Richtung der Pfeile 17 auf die photographischeReconstruction of an image of the optical memory- direction of the arrows 17 to the photographic

inhaltes beiträgt Schicht 12 zurückgelenkt wird, um mit den durchcontent contributes layer 12 is directed back to with the through

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Information vom Objekt 11 modulierten Strahlen IU wesentlich bessere Ausnutzung des Referenzstrahls 50 zu interferieren. In der Schicht 12 wird somit imThe method according to the invention provides information from the object 11 to modulated beams IU to interfere much better utilization of the reference beam 50. In the layer 12 is thus im

und des Abfragestrahls erreicht. Darüber hinaus wird Interferenzgebiet der beiden Strahlen em zweites In-and the interrogation beam reached. In addition, the interference area of the two beams is a second in-

bei geeigneter Anordnung der die Mehrfachausnut- terferenzmuster, jetzt nach dem Aw«!=™¹"»«»™:with a suitable arrangement of the multiple austerity reference patterns, now after the Aw «! = ™ ¹ " »« »™:

zung des Referenzstrahls bewirkenden, optischen Mit- zip der Lippmann-Holographie, gebildet. Das ObjektThe optical means of Lippmann holography, which effects the reference beam, is formed. The object

tel eine wesentliche Verbesserung der Qualität der 11 wird somit in der photographischen schicht 12 ein Abbildung erzielt, die hauptsächlich auf ein Verwi- 55 zweites Mal aufgezeichnet.A substantial improvement in the quality of the 11 is thus achieved in the photographic layer 12 Figure obtained, recorded mainly on a second time.

sehen der Struktur des Laserstrahls zurückzuführen Das erste in der photogiaphischen Schicht 12 autsee the structure of the laser beam traced back The first in the photographic layer 12 aut

jj" gezeichnete Interferenzmuster braucht jedoch nichtjj "drawn interference pattern does not need

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der unbedingt nach dem Y«*«^ *r ^Gabor-tttogra-The invention is described below with reference to * r necessarily after Y "*" ^ ^G abor-tttogra-

Figuren näher erläutert. Es zeigt phie und das zweite nicht ^^»J^J^S Figures explained in more detail. It shows phie and the second does not ^^ »J ^ J ^ S

Fig.l eine schematische Darstellung einer An- 60 iahren der Lippmann-Holographie erzeugt zu werden,Fig. 1 is a schematic representation of a portion of the Lippmann holography to be generated,

Ordnung zur optischen Aufzeichnung von Informa- sondern die Reihenfolge der Aufzeichnung dies«Order for the optical recording of information - but the order of recording this «

tinnen Muster kann auch vertauscht werden. Zu diesemThe inner pattern can also be swapped. To this

F i g. 2 die schematische Darstellung einer Anord- Zweck kann die Lichtquelle 14 andte »JrilcjdeiSgnung zum Auslesen der entsprechend dem in Fi g. 1 gels 16 und der Spiegel»* =»« *« Stdle der Licht *· gespeicherten 6s --¹¹"¹'·"—·'♦ """^rHpn F i g. 2 shows the schematic representation of an arrangement purpose, the light source 14 can be adapted for reading out the data corresponding to the one shown in FIG. 1 gel 16 and the mirror »* =» «*« Stdle der Licht * · stored 6s - ¹¹ " ¹ '·" - ·' ♦ """ ^rHpn

FfS'4 die schematischen Darstellungen von gramm und dann ein Cte zwei Anordnungen zur Erzeugung von jeweils zwei Emulsion der photographischen Schicht M FfS'4 the schematic representations of grams and then a Cte two arrangements for producing two emulsions of the photographic layer M each

wird. In ähnlicher Weise kann das andernfalls ver- haben dieselbe räumliche Lage und überlagern sich. _em will. Similarly, they can otherwise have the same spatial position and overlap. _em

lorengehende Licht im Strahl 15 auch durch andere Der resultierende Wirkungsgrad bei der Erzeugung -Light going through the beam 15 also through other The resulting efficiency in the generation -

geeignete optische Elemente so gerichtet werden, daß des Ausgangsbildes ist daher größer als der nur durch J^₁ Suitable optical elements are directed so that the output image is therefore larger than that only through J ^ ₁

es jedesmal von derselben Seite in die Schicht 12 ein- das Gaborsche Verfahren oder nur durch das Lipp- i tj_el each time from the same side into the layer 12 using Gabor's method or only by Lipp- i tj _el

fällt. ' 5 mannsche Verfahren allein erzielte. Das erfindungs- ^falls. '5 Mannsche procedures achieved alone. The invention ^

Für das in F i g. 2 gezeigte Ausleseverfahren gemäße Verfahren der Informationsspeicherung und ; ,· j,For the in FIG. 2 shown readout methods according to methods of information storage and; , · J,

wurde die photographische Schicht 12 durch übliche -wiedergewinnung erhöht den Wirkungsgrad der Bild- £_rjthe photographic layer 12 was carried usual retrieval increases the efficiency of image £ _r j

photographische Verfahren entwickelt und verarbei- rekonstruktion um mindestens 50 °/o. §_tr photographic processes developed and processed reconstruction by at least 50 per cent. § _tr

tet, um ein Hologramm 28 zu bilden, das zum Aus- Gemäß der Darstellung in den F i g. 3 und 4 ent- ^ tet to form a hologram 28 which can be used for the purposes of the invention. 3 and 4 ent- ^

lesen des gespeicherten Interferenzmusters an dieselbe to stehen beim Auslesen außer den virtuellen Bildern ■reading the stored interference pattern to the same to stand when reading out except for the virtual images ■

Stelle gesetzt wird, wo die unbelichtete photogra- auch noch reelle Bilder. In F i g. 3 erhält man zu- ^J₆ Place is set where the unexposed photographic also real images. In Fig. 3 is obtained for- ^ J ₆

phische Schicht sich zur Aufzeichnung befand. Eine sätzlich zum virtuellen Bild ein reelles Bild entspre- _au) phical layer was located for recording. In addition to the virtual image, a real image corresponds to ₎

Lichtquelle 20 erzeugt einen Abfragestrahl 21 und chend der Lippmann-Holographie, das durch den am ^_e Light source 20 generates an interrogation beam 21 and according to the Lippmann holography, which is generated by the am ^ _e

richtet diesen auf das Hologramm 28 in derselben Rieh- Hologramm 28 reflektierten Strahl 30 bei 23 entsteht,directs this beam 30 reflected onto the hologram 28 in the same Rieh hologram 28 at 23,

tung, die der Referenzstrahl 13 beim in F i g. 1 ge- 15 In ähnlicher Weise wird in der Anordnung nach J₁₀ device that the reference beam 13 in FIG. 1 ge 15 In a similar way, in the arrangement according to J ₁₀

zeigten Aufzeichnungsverfahren hatte. Der Abfrage- F i g. 4 neben dem nach dem Verfahren der Lipp- _ej_t showed recording method had. The query F i g. 4 in addition to the method of Lipp- _e j _t

strahl 21 fallt auf das Hologramm 28, wobei durch mann-Holographie durch den gebeugten Lichtstrahl J₁₀ Ray 21 falls on the hologram 28, whereby by Mann holography through the diffracted light beam J ₁₀

Beugung Lichtstrahlen 22 entstehen, die ein virtuelles 22 erzeugten virtuellen Bild auch noch die Bildung gjDiffraction light rays 22 arise, which a virtual 22 generated virtual image also still the formation gj

holographisches Bild erzeugen. Das virtuelle Bild eines reellen holographischen Bildes bei 23 durch die y₍ create a holographic image. The virtual image of a real holographic image at 23 through the y ₍

scheint für einen Beobachter 27 räumlich hinter dem ao gebeugten Strahlen 31 bewirkt. Im Gegensato: zurseems to be caused spatially behind the ao diffracted rays 31 for an observer 27. In contrast: to

Hologramm in einem durch die Ziffer 23 bezeichne- Bildung der reellen Bilder bei den Verfahrender her- gHologram in a designated by the number 23 formation of the real images in the process

ten Gebiet zu liegen. kömmlichen Holographie und der Lippmann-Holo- ^th area to lie. conventional holography and the Lippmann holo- ^

Ein wesentlicher Teil des auf das Hologramm 28 graphie liegt hier bei der Rekonstruktion das HoIo- ■ _ejA significant part of the graphic on the hologram 28 is here in the reconstruction of the HoIo- ■ _e j

einfallenden Abfragestrahls 21 wird nicht durch das gramm 28 in derselben Position und in derselben _π incident interrogation beam 21 is not passed through the gram 28 in the same position and in the same _π

Hologramm gebeugt, sondern passiert dieses als S tr aiii 95 Orientierung wie bei der Aufzeichnung. Die resultie- f.Hologram bent, but this happens as S tr aiii 95 orientation as in the recording. The result- f.

24 nullter Ordnung. Der Strahl 24 enthält keine In- renden Bilder werden an derselben Stelle erzeugt, an24 zeroth order. The beam 24 does not contain any intrinsic images are generated at the same point at

formation, er wird aber beim Passieren des HoIo- der sich das ursprüngliche Objekt bei der Aufzeich- ^formation, but when passing the hoioder it becomes the original object when recording

gramms 28 gedämpft. Wenn die Intensität und Am- nung gemäß F i g. 1 befand. Bei der normalen BiI- _e grams 28 steamed. If the intensity and tone according to FIG. 1 found. With normal BiI- _e

plitude des abfragenden Strahls 24 mit I bzw. A be- dung eines reellen Bildes muß üblicherweise das jThe amplitude of the interrogating beam 24 with I or A, meaning a real image, must usually be the j

zeichnet werden, beträgt die Intensität des Strahls 24 30 Hologramm um 180° aus der Lage der Schicht wäb- _χ are drawn, the intensity of the beam 24 is 30 hologram by 180 ° from the position of the layer wäb- _χ

ungefähr 0,251 und seine Amplitude 0,5 A. rend der Aufzeichnung verschoben werden. Das Bild .about 0.251 and its amplitude 0.5 A. at the end of the recording can be shifted. The picture .

Ein Spiegel 25 wird an dieselbe Stelle wie der bei bildet sich an der Seite des Hologramms, die dem 'A mirror 25 is in the same place as that at forms on the side of the hologram, which is the '

der Aufzeichnung gemäß F i g. 1 verwendete Spiegel ursprünglichen Objekt abgewandt liegt. Da nun das.the recording according to FIG. 1 mirror used facing away from the original object. Since now that.

16 gesetzt. Das sonst verlorengehende Licht des resultierende reelle Bild am Ort des ursprünglicher16 set. The otherwise lost light of the resulting real image at the location of the original

Strahls nullter Ordnung wird durch den Spiegel 25 35 Objekts erzeugt wird, karm es mit dem Original verThe zeroth order beam is generated by the mirror 25 35 object, it karm ver with the original

auf das Hologramm 28 in der Richtung der Pfeile 26 glichen und jegliche Nichtübereinstimmung dazu beon the hologram 28 in the direction of the arrows 26 and be any mismatch therewith

zurückgelenkt. Dieses Licht wird, wie vorher.die nutzt werden, jede seitliche Fehlregistrierung anzusteered back. This light will, as before, be used to indicate any lateral misregistration

Strahlen 22, wieder gebeugt und bildet jetzt ein vir- zeigen. Zur Registrierung oder genauen AusrichtungRays 22, again flexed, and now forms a vir- show. For registration or precise alignment

tuelles Bild nach dem Verfahren der Lippmann-Ho- kann dann die Platte so lange seitlich verschobenAccording to the Lippmann-Ho method, the plate can then be moved sideways for as long as possible

lographie. Dem Beobachter erscheint dieses Bild wie- 40 werden, bis Bild und Objekt zusammenfallen,lography. This image appears to the observer again, until the image and the object coincide,

derum in dem mit 23 bezeichneten Gebiet ab hinter Ein derartiges Ausrichteverfahren kann in einemderum in the designated area 23 from behind Such an alignment process can be in a

dem Hologramm 28 befindlich. Es stimmt in der Interferenzmuster-Speichersystem angewendet wetthe hologram 28 is located. It is correctly applied wet in the fringe pattern storage system

Größe mit dem ersten virtuellen holographischen Bild den und einen wesentlichen Teil der Speichereinrich-Size with the first virtual holographic image and a substantial part of the storage device

. überein und hat auch dieselbe räumliche Lage wie tung bilden. Wenn die Information mit dieser Tech-. and also has the same spatial position as the direction form. If the information with this tech-

dieses. *5 nik gespeichert wird, dient die Rekonstruktion derthis. * 5 nik is saved, is used to reconstruct the

Beim Auslesen der gespeicherten Information ent- Wellenfronten aus irgendeinem Block der InformationWhen reading out the stored information wavefronts from any block of information

steht auf diese Weise im Gebiet 23 ein wesentlich in einem Speichermedium mit mehreren Blocks alsis in this way in area 23 a substantially in a storage medium with several blocks than

verstärktes Bild. Der Wirkungsgrad bei der Rekon- Anzeige für die genaue Ausrichtung. Eine derartigeenhanced image. The efficiency of the recon- display for accurate alignment. Such a one

struktion der in Form von Interferenzmustern ge- Technik kann auch für die genaue Ausrichtung opti-The construction of the technology in the form of interference patterns can also be used for precise alignment

speicherten Information wird so wesentlich erhöht. 50 scher Anzeigeeinrichtungen, Einrichtungen für diestored information is thus significantly increased. 50 shear display devices, devices for the

Die bei 23 erscheinenden virtuellen Bilder könnten Herstellung gedruckter oder integrierter SchaltungenThe virtual images appearing at 23 could be printed or integrated circuit manufacture

auf einem Bildschirm an einer Stelle eines Beobach- und für monolithische Halbleiterschaltungen ange-on a screen at one point of an observation and for monolithic semiconductor circuits

ters 27 dargestellt werden, wenn die gebeugten Licht- wandt werden,ters 27 can be shown when the diffracted light-wands are

strahlen 22 durch eine Linse geschickt werden. Das Aufzeichniings- und Ausleseverfahren ist .rays 22 are sent through a lens. The recording and reading process is.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Möglichkeiten des 55 wegen der beiden bei der Wiedergabe angewandten '3 and 4 show two possibilities of the 55 because of the two '

in F i g. 2 gezeigten Ausleseverfahrens. Die virtuelle Verfahren auch für die Anzeige der genauen Ausrich-in Fig. 2 readout method shown. The virtual procedure also for the display of the exact alignment

holographische Abbildung im Gebiet 23 entsteht in tang verwendbar. Obwohl die Intensität sich ändert,holographic image in area 23 can be used in tang. Though the intensity changes

F i g. 3, wenn der Abfragestrahl 21 auf das Hole- bewegt oder verschiebt sich das holographisch rekon- _: F i g. 3, if the interrogation beam 21 moves or shifts the hole- the holographically recon- _:

gramm 28 fällt Die gebeugten Lichtstrahlen 22 lie- tarierte Bud nicht, wenn das Hologramm um irgend- igram 28 falls. Bud did not read the diffracted light rays 22 if the hologram was moved by any- i

fern dieses virtuelle Bild. Das nicht gebeugte Licht 60 eine Achse in der Filmebene gedreht wird. Das nach *Sfar away this virtual image. The non-diffracted light 60 is rotated an axis in the film plane. That after * S

durchläuft als Strahl 24 nullter Ordnung das HoIo- dem Verfahren der Lippmann-Holographie rekon- ipasses through the zero order beam 24 through the Holographic process of Lippmann holography recon- i

gramm28. In Fig.4 reflektiert der Spiegel25 den stmierte Bild, das durch die Reflexion des Strahls jgram28. In FIG. 4, the mirror 25 reflects the streaked image which is produced by the reflection of the ray j

Strahl 24 in Richtung der Pfeile 26 auf das HoIo- nullter Ordnung gebildet wird, bewegt sich jedoch, 1However, ray 24 in the direction of arrows 26 on which zero-order HoIo is formed moves, 1

gramm 28. Die gebeugten Lichtstrahlen 22 erzeugen wenn das Hologramm gedreht wird. Durch Einstel- !gram 28. The diffracted light rays 22 produce when the hologram is rotated. By setting!

nach dem Verfahren der Lippmann-Holographie im 65 lung des Hologramms bis zum Zusammenfall der bei- \ according to the method of the Lippmann-holography in the hologram 65 of the lung to collapse the examples \

Gebiet 23 ein virtuelles Bild. den rekonstruierten Bilder erfolgt die genaue Winkel- 1Area 23 a virtual image. the reconstructed images are given the exact angle 1 Beide aus den interferierenden Wellenfronten re- ausrichtung des Hologramms. jBoth of the interfering wavefronts realign the hologram. j

konstruierten Bilder stimmen in der Größe überein, Die durch die Strahlen 30 (F :i g. 3) und 31 (F i g. 4) * Constructed images are the same in size, which are determined by rays 30 (F: i g. 3) and 31 (F i g. 4) *

Nd. U-. -* *Nd. U-. - * *

Skne Eeeenüber der Krümmung der ursprungcÄfeSLhlung bei der Aufzeichnung Ent-Skne Eeeen about the curvature of the original cavity during the recording

Tutrdem⁰^ Ort des ursprünglichen Informations-Tutrdem ⁰ ^ Place of original information

_Referenzstrahl bei der Speicherung zurücklegte. Das RJ _{Durchgang durch} das Hologramm mcht _Refer ence beam covered when saving. The RJ _{allows passage through} the hologram

gebeugte Lichi wird durch die Spiegelanordnung zum ^uen Durchtritt durch das Hologramm reflektiert^Diffracted lichi are reflected by the mirror arrangement to pass through the hologram

photographischen Emulsion nur her- ^J^^J, gespeichert wurden, werden _des ^ _üchen Objekts 47 virtuelle iographische Bilder mit der gleichen opmchen In-J^_n _{erzeugt Jedes virtue},_le Bild wird von denphotographic emulsion only her- ^ J ^^ J, saved, _{47 virtual iographic images of the} ^ _üchen object are produced with the same opmchen in- J ^ _n _{Every virtue} , _le image is produced by the

_1S1S

nach demafter

m ST-in umm ST-in around

holograpniscnen να«";-» holographic να «"; - »

Bildung eines zweiten ^Formation of a second ^ Verfahren der Lippmann-Procedure of the Lippmann

gekehrter Reihenfolge. In jedem ^ reverse order. In each ^

Bildung des zweiten InterferenzmustersFormation of the second interference pattern Referenzstrahl derselben Achse wie derReference beam on the same axis as the

einfallende Strahl zur Bildungt de.»erstenInteincident beam to form the. »first

musters. Eine Modifizierung dieser Technik ist ebenpattern. A modification of this technique is just

lntffs ist eine Anordnung wiede^n· « der ein Referenzstrahl 44 bei der Aufzeichnun^um diephotographiscneacnichiiw «m«»— quelle 45 während der Aufzeichnung auf Je andere q Schicht 40 verlegt wird, werden beim AusSen alle virtuellen Bilder am Ort d« ursprunghchen obiekts nach dem Verfahren der Lippmann-Holo-⁰^ ^SgL Wenn die holographische Platte in graphie ^g^ ^ Richtungen des In an arrangement like the one in which a reference beam 44 is shifted around the photographic source 45 during the recording to the other layer 40, all virtual images at the location are originally obiects when they are sent out according to the method of Lippmann-Holo- ⁰ ^ ^ SgL if the holographic plate in graphie ^ g ^ ^ directions of the

^_Mrag^_trahIf _{nach der} Aufzeichnung entsprechend^ _Mrag ^ _trahI f _after recording accordingly

_holoholo

unter einem von derunder one of the

j^j ^ _{ahrens und des Gerätes sieht die _{ahren s and the device sees the

2ä2ä

derselben Seite herthe same page

ändert 6o zweiteschanges 6o second

1 »äs1 »Äs

her die unbelichtete photographische Schicht gebracht. Der Abfragestrahl kommt anfänglich von der Stelle der Lichtquelle 59, dabei entstehen mehrere einander überlagernde virtuelle Bilder am Ort des Objekts 55. Diese virtuellen Bilder stellen eine Kombination der herkömmlichen holographischen virtuellen Bilder und der virtuellen Bilder nach der Lippmann-Holographie dar.brought the unexposed photographic layer here. The query beam initially comes from the Place the light source 59, thereby creating several superimposed virtual images at the location of the Object 55. These virtual images represent a combination of conventional holographic virtual Images and the virtual images according to the Lippmann holography.

Mit dem beschriebenen Verfahren wird der Wirkungsgrad beim Auslesen aufgezeichneter Interferenzmuster wegen der Mehrfachausnutzung des AIjfragestrahls bzw. Referenzstrahls wesentlich erhöht und dadurch ein größeres Anwendungsgebiet der Aufzeichnungstechniken für Interferenzmuster erschlossen. Derartige Emulsionen weisen eine hohe Auflösung bei der Aufzeichnung von Interferenzmustern auf.With the method described, the efficiency when reading out recorded interference patterns significantly increased because of the multiple use of the query beam or reference beam thereby opening up a wider field of application of interference pattern recording techniques. Such emulsions have a high resolution in recording interference patterns on.

Obwohl in der Beschreibung des Ausführungsbei-Although in the description of the embodiment

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Spieles Lichtwellen des sichtbaren Spektrums angegeben wurden, ist die Erfindung darauf keineswegs beschränkt, sondern es können auch Interferenzmuster mit Wellenfronten elektromagnetischer Ener-Specified light waves of the visible spectrum the invention is by no means restricted to this, but interference patterns can also be used with wave fronts of electromagnetic energy

S gie außerhalb dieses Teiles des Spektrums verwendet werden, wenn diese Transversalwellen sind.They are used outside this part of the spectrum if these are transverse waves.

Die Erhöhung des Wirkungsgrades durch das beschriebene Verfahren geht am besten aus den folgenden Zahlen hervor. Sowohl bei der konventionellenThe increase in efficiency by the method described is best from the following Numbers stand out. Both with the conventional

ίο Gaborschen als auch bei der Lippmann-Holographie liegt der Wirkungsgrad bei etwa 4%. Wenn beide Verfahren zwar angewandt werden, diese Anwendung jedoch nicht gleichzeitig erfolgt, liegt der Wirkungsgrad des Verfahrens sogar bei nur 3 %. Wenn durch das beschnebene Verfahren zwei Gabor-Hologramme oder Lippmann-Hologramme gebildet werden, steigt der Wirkungsgrad auf etwa 6,5 % mit einem möglichen erreichbaren Grenzwert von 16 ⁰Ze.ίο Gaborschen and Lippmann holography, the efficiency is around 4%. If both methods are used, but this application is not carried out at the same time, the efficiency of the method is only 3%. If two Gabor holograms or Lippmann holograms are formed using the snow-covered process, the efficiency increases to around 6.5% with a possible achievable limit of 16 ⁰ Ze.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

1. Verfahren zur optischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen mittels durch di:e s Überlagerung von Objekt- und Referenzstrahlen gebildeter Interferenzmuster, dadurch gekennzeichnet, daß der nach einer im Bereich des Speichermediums erfolgenden ersten Interferenz mit dem Objektstrahl verbleibende Teil des Referenzstrahls mindestens ein weiten» Mal in denselben Bereich zurückgeführt und eirneut mit dem Objektstrahl zur Interferenz gebracht wird.1. Method for the optical recording and reproduction of information by means of di: e s Superposition of interference patterns formed by object and reference beams, characterized in that the first after a Interference with the object beam remaining part of the reference beam at least a wide » Once returned to the same area and once again brought into interference with the object beam.

2. Verfahren zur optischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen ncch Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufzeichnung im Speichermedium (12, 40,57) mindestens ein zusätzliches Interferenzmuster durch Interferenz eines Objektstrahls (10,46,56) mit einein ao Referenzslrahl(13,44,58) im gleichen Speicherbereich gebildet wird, wobei der ReferenzstraM für die Bildung der dem ersten folgenden Interferenzmuster aus dem nicht gebeugten Anteil des Referenzstrahls gewonnen wird, der als Strahl nullte: Ordnung (15,48, 50, 67) das Speichermedium durchdringt und durch optische Mittel (16, 41, 42,60 ... 63) von neuem auf den gleichen Speicherbereich gerichtet wird, um mit dem gleichen Objektstrahl zu interferieren, und daß beim Auslesen der Information aus dem Speichermedium (28,40, 57) der nicht gebeugte Anteil (24, 26,48 ... 51,67,69) des Abfragestrahls (21, 44, 58) durch optische Mittel (25, 41,42, 60 ... 63) abgelenkt und mindestens ein weiteres Mal auf den Speicherbereich gerichtet wird, wobei jedesmal der gebeugte Anteil (22,30,31) des Abfragestrahls (21,44, 58) zur Rekonstruktion eines Bildes des optischen Speicherinhaltes beiträgt.2. A method for the optical recording and reproduction of information according to claim I, characterized in that when recording in the storage medium (12, 40, 57) at least one additional interference pattern by interference of an object beam (10, 46, 56) with a reference beam ( 13,44,58) is formed in the same storage area, whereby the reference line for the formation of the interference pattern following the first is obtained from the non-diffracted portion of the reference beam, which is the zeroth beam: order (15,48, 50, 67) the storage medium penetrates and is directed again by optical means (16, 41, 42, 60 ... 63) onto the same storage area in order to interfere with the same object beam, and that when the information is read out from the storage medium (28, 40, 57 ) the non-diffracted portion (24, 26, 48 ... 51, 67, 69) of the interrogation beam (21, 44, 58) deflected by optical means (25, 41, 42, 60 ... 63) and at least one more Times on the memory area g is established, each time the diffracted portion (22,30,31) of the interrogation beam (21,44, 58) contributes to the reconstruction of an image of the optical memory contents.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufzeichnung mindestens ein zusätzliches Interfereczmuster dadurch gebildet wird, daß der nicht gebeugte Anteil (15) des Referenzstrahls (13) in sich reflektiert wird und der ursprünglichen Einfallsrichtung entgegen von der Rückseite her als neuer Referenzstrahl in das Speichermedium (12) einfällt.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that at least one additional Interfereczmuster is formed during the recording that the not diffracted portion (15) of the reference beam (13) is reflected in itself and counter to the original direction of incidence from the rear as new reference beam is incident on the storage medium (12).

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufzeichnung mindestens ein zusätzliches Interferenzmuster dadurch gebildet wird, daß der nicht gebeugte Anteil (48) eines Referenzstrahls (414) unter einem von der ursprünglichen Einfallsrich4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that during the recording at least one additional interference pattern is formed in that the non-diffracted portion (48) of a reference beam (414) under one of the original ingenuity kennzeichnet, daß die umgelenkten Anteile des Referenzstrahls jedesmal von der Vorderseite her, bezogen auf die ursprüngliche Einfallsrichtung, in das Speichennedium einfallen und durch Interferenz mit dem Objektstrahl eine Mehrzahl von Gabor-Hologrammen bilden.indicates that the diverted parts of the Reference beam each time from the front, based on the original direction of incidence, are incident on the spoke medium and, by interference with the object beam, a plurality of Form Gabor holograms.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umgelenkten Anteile des Referenzstrahis jedesmal von der Rückseite her, bezogen auf die ursprüngliche Einfallsrichtung, in das Speichennedium einfallen und durch Interferenz mit dem Objektstrahl eine Mehrzahl von Lippmann-Hologrammen bilden.8. The method according to claim 5, characterized in that the deflected portions of the Reference ray each time from the back, based on the original direction of incidence, are incident on the spoke medium and, by interference with the object beam, a plurality of Form Lippmann holograms.

9. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die umgelenkten Anteile des Referenzstrahis abwechselnd von der Rückseite und von der Vorderseite her, bezogen auf die ursprüngliche Einfallsrichtung, in das Speichermedium einfallen und durch Interferenz mit dem Objektstrahl eine Mehrzahl von Gabor-Hologrammen und von Lippmann-Hologrammen bilden.9. The method according to claim, characterized in that the deflected portions of the Reference strahis alternately from the back and from the front, based on the original direction of incidence, fall into the storage medium and by interference with the Object beam form a plurality of Gabor holograms and Lippmann holograms.

10. Verfahren zum Auslesen der aufgezeichneten Informationen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Verlassen des auszulesenden Teils des Aufzeichnungsträgers verbleibende Teil des Abfragestrahls mindestens ein weiteres Mal in denselben Bereich zurückgeführt wird.10. A method for reading out the recorded information according to claim 1, characterized in that the part of the interrogation beam remaining after leaving the part of the recording medium to be read out is at least one is returned to the same area one more time.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Auslesen der aufgezeichneten Information der nicht gebeugte Anteil des Abfragestrahls den gleichen Weg zurücklegt, wie bei der Aufzeichnung deentsprechende Anteil des Referenzstrahls.11. The method according to claims 1 and 10, characterized in that when reading of the recorded information, the non-diffracted portion of the interrogation beam is the same Distance covered, as in the case of the recording, the corresponding portion of the reference beam.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1,10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedesmal beim Durchgang des umgelenkten Abfragestrahls durch das Speichennedium ein Bild des optischen SpeicherinhaUes rekonstruiert wird, wobei sich alle diese Bilder einander überlagern.12. The method according to claims 1,10 and 11, characterized in that each time when When the deflected interrogation beam passes through the storage medium, an image of the optical storage content is reconstructed, with all these images are superimposed on one another.