Устройство для сканирования голограмм

 

О П И С А Н И Е ВВО7В

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)1N. Кл.

G 03 H 1/26

G 03 H 5/00 (22) Заявлено 28.01. 81 (21) 3278259/18-25 с присоединением заявки Ме

Государственный камитет

СССР (23) П риоритет иа делан изобретений и аткрытий

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень Мя 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (53) УД К 7 72 99 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И, Сороко и В. A. Суетин ( т

fg ъ

Объединенный институт ядерных ис ледовайии ьщ и . (7I) Заявитель 54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ ГОЛОГРАМИ

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть использовано при исследовании свойств

П. -45 частиц со временем жизни 10 -10 с.

Известно устройство для сканирова5 ния голограмм, включающее оптическую схему фокусировки пучка и фотодетектор 1 J.

Однако это устройство имеет ограниченную область применения, предназ- 1ð наченную для работы в системах подачи голограмм по телевидению и не может быть использовано для сканирования голограмм.

Наиболее близким по -технической сущности к предложенному является устройство для сканирования голограмм, содержащее последовательно расположенные точечный источник монохроматиче ско го с вет а, систему формирования 20 пучка света, блок крепления и смены голограмм, оптическую проекционную систему, состоящую из объектива с диафрагмой, фотоприемное устройство, а также систему перемещенияи поворота оптической проекционной системы вместе с фотоприемным устройством.

Устройство для сканирования голограмм вершинного детектора частиц работает следующим образом.

Ионохроматический коллимированный пучок света просвечивает голограмму.

Вторичные пучки света формируют мнимое и действительное изображения, Перемещая оптическую проекционную систему по х, у и z координатам и выбирая оптимальный угол наклона В, формируют изображение трекового события на экране фотоприемного устройств .

Информация о 1рековом событии считывается в режиме строчнокадровой развертки ) 21.

Недостаток известного устройства для сканирования голог рамм состоит в том, что глубина реакости оптической проекционной системы, предназначенной

3 96071 для наблюдения элементов трека диаметром 5 мкм, составляет не более 100 мкм.

Эта величина задает расстояние между соседними срезами трехкамерного изображения трекового события. Поэтому для сканирования трехмерного изображения на глубину 100 мм потребуется выполнить около 1000 срезов с толщиной среза 100 мкм. По этой причине процесс сканирования голограмм идет с очень 10 низкой скоростью.

Цель изобретения - повышение скорости сканирования голограмм.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве для сканирования го- 15 лог рами, содержащем последовательно расположенные точечный источник монохроматического света, систему формирования пучка света, блок крепления и смены голограмм, оптичЕскую проек- 20 ционную систему, состоящую из объектива и диафрагмы, фотоприемное устройство, систему перемещения и поворота оптической проекционной системы вместе с фотоприемным устройством, объек- 25 тив оптической проекционной системы выполнен в виде кольцевой дифракционной решетки, а диафрагма объектива выполнена е виде шторки с кольцевым вырезом, центр которого находится на Зф оптической оси.

Оптическая проекционная система видоизмененной конструкции позволяет получать две и более проекции инимого или действительного изображения, формируемых голограммой, на любую заданную глубину. Эти данные, считываемые с экрана фотоприемного устройства, позволяют математически воссоздать со-4в бытия в пространстве точно так же, как и в традиционном стереофоторегистраторе. Измерения каждой стереопроекции иожно производить либо последовательно при помощи одного предлагаемого устройства сканирования голограммы, либо одновременно при помощи двух устройств сканирования голограммы.

Чтобы кольцевая дифракционная решетка не ухудшала пространственное ®В разрешение Ьх, которое дает голограмиа, шаг решетки а выбирают из условия а Ьх.

Внешний и внутренний диаметры кольцевого выреза диафрагмы объектива выби- ы рают из условия, чтобы получить четкость проекционного изображения на заданную глубину. Внешний диаметр

9 ф кольцевого выреза диафрагмы объектива выбирают равным

О=L —, АХ где L - расстояние между кольцевой дифракционной решеткой и наиболее удаленным от нее участком мнимого или действительного восстановленных изображений; - длина волны света от источника монохроматического света.

Ширину кольцевого выреза диафрагмы объектива выбирают либо равной

dk Ъ

2 где H - полная глубина по лучу проек.тирования объемного восстановленного изображения, мнимого или действительного — когда необходимо спроектировать восстановленное изображение на всю глубину, либо равной аН Л

2. д где фН - частичная глубина восстановленного изображения - когда требуется спроектировать восстановленное изображение на частичную глубину, а остальные участки восстановленного изображения оставить размытыми. В последнеи случае средний диаметр 0 кольцевого выреза диафрагмы объектива заключен в пределах

Оо c D °

При необходимости устройство может быть снабжено набором сменных кольцевых вырезов.

На чертеже дана схема устройства для сканирования голограммы.

Устройство содержит точечный источник 1 монохроматического света, систему 2 формирования пучка света, блок

3 крепления и сиены голограмм, голограмму 4, оптическую проекционную систему 5, фотоприемное устройство 6, систему 7 перемещения и поворота проекционной системы вместе с формирую.щим устройством, кольцевую дифракционную решетку 8, диафрагму 9 объектива с кольцевым вырезом. Устройство работает под углом +Q.

Устройство работает следующим образом.

Установив требуемый угол наклона проектирования относительно оси освещающего пучка света и расположив решетку 8, диафрагму 9 и экран фотоприемного устройства 6 так, чтобы по-!

Формула изобретения

Устройство для сканирования голограмм,.содержащее последовательно расположенные точечный источник монохроматического света, систему формирования пуска света, блок крепления и смены голограмм, оптическую проекционную систему, состоящую из объектива с ди" афрагмой, фотоприемное устройство, а также систему перемещения и поворота оптической проекционной системы вместе с фотоприемным устройством, о тл и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости сканирования голограмм, объектив проекционной системы выполнен в виде кольцевой дифракционной решетки, а диафрагма объектива выполнена в виде шторки с кольце" вым вырезом, центр которого находится на оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l, Кольер P. и др. Оптическая голография, M., 1973, с. 652.

2. Dykey Metal, CFRN/FF - 80 - 2, F July 1980 (прототип).

5 960719 лучить сфокусированное проекционные изображения мнимого и действительного восстановленного изображения, производят сканирование проекционного изображения, и если необходимо, повторяют сканирование, сменяя элемент 9 с раз" личной шириной выреза и средним диаметромм.

Произведя считывание всех голограмм ролика пленки, угол наклона проекти- 1О рования +9, изменяют на -6 и повторяют все операции для голограмм того же ролика пленки.

Для повышения скорости считывания дополнительно в 2 раза используют две 15 оптические проекционные системы и два фотоприемных устройства, по одному комплекту для углов проектирования

+9 и -B соответственно. Остальные узлы устройства дублировать не требу- 2о ется.

При использовании изобретения в системах сканирования трековой информации можно существенно повысить скорость сканирования голограмм, пример- 2$ но в 100 раз по сравнению со скорос" тью, которую дает известное устройство при тех же скоростях механического перемещения.

960719

Г

Г г

Г

Г

/

ВНИИПИ Заказ 7271/54 Тираж 488 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,