DE2164247A1

DE2164247A1 - Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Bildern

Info

Publication number: DE2164247A1
Application number: DE19712164247
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki; Kawai Masanori; Hachiohji Tokio; Kasahara Tadashi Tokio; Kimura (Japan)
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1970-12-26
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1972-07-06
Also published as: GB1379050A; JPS5010743B1; US3765741A

Description

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P-VTE-IT¹VNWKIrE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DlPL-ING. C GERNHARDT 2164247

MÜNCHEN HAMBURG

TELEFON= 395314 2000 H AM B U RG 50, - -

TELEGRAMME: KARPATENT KDNI GSTkASSE 28 '£*$,£'

W. 25084/71 2,0/bl

Konishiroku Photo Industry Go. Ltd,, Tokyo (Japan)

Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen

Bildern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes unter Vervendung eines Vielblldhologramms, und insbesondere auf ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines dreidimensionalen Bildes eines durch inkohärentes Licht unter Verwendung der Holographie und unter Einsatz einer Mehrzahl von Linsen beleuchteten Gegenstandes.

Es ist vorgeschlagen v/orden, daß ein Bild eines durch inkohärentes Licht beleuchteten Gegenstandes in einer dreidimensionalen Weise reproduziert werden könnte: Japanische Patentanmeldungen 58954/70 und 80510/70. . ·

In dem darin vorgeschlagenen Verfahren sind eine Mehrzahl von Linsen, die eine hohe Leistung, so hoch wie diejenige von photographischen Linsen haben, in einem Matrixmuster angeordnet, um einen Linsenbereich oder Linsenanordnung und eine Mehrzahl von Bildern des mit inkohärentem Licht beleuchteten Gegenstandes zu bilden, der von einer Mehrzahl von Lichtpunkten,

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die den entsprechenden Öffnungen der Linsen entsprechen, und die in der ersten Verfahrensstufe auf einem lichtempfindlichen Material aufgezeichnet werden, gesehen wird. In der zweiten Stufe wird das lichtempfindliche Material durch einen Umkehrprozeß in ein Positiv gebracht bzw. umgewandelt und an einer Stelle angeordnet, die die gleiche Lage zum Linsenbereich.hat, wie es zur Zeit der Aufzeichnung hatte, und das lichtempfindliche Material, welches das -Positivbild trägt, wird durch kohärentes Licht beleuchtet, um die Bilder auf die Fokusebene jenseits des Linsenbereichs zu projizieren, v/o ein lichtempfindliches Material für Holographie angeordnet ist, so daß die Bilder aux dem lichtempfindlichen Material für Holographie als ein Bildhologramm im Zusammenwirken mit kohärentem Bezugslicht aufgezeichnet werden können, das auf das lichtempfindliche Material fällt. In der dritten Stufe wird das Hologramm durch eine inkohärente Lichtquelle beleuchtet, die die Ausdehnung, d.h. die Gestalt oder die Intensitätsverteilung, hat, die durch die Anordnung eines Linsenbereichs festgelegt ist, und die Bilder, die von den entsprechenden Blickpunkten gesehen sind, v/erden wiedergegeben, ohne einen toten Raum zwischen den Offnungen in einem Abstand, der dem durch den Linsenbereich in der Aufzeichnung eingenommenen Abstand entspricht. Ein weiteres Verfahren zum Beseitigen des toten Raumes ist ein Verfahren, welches in der vorgenannten japanischen Patentanmeldung 80510/70 offenbart ist, in welchem kohärente und expandierte Lichtstrahlen für das Bezugslicht in der zweiten Stufe verwendet werden, und in welchem eine Punktquelle oder eine Quelle, die etwas expandierte Lichtstrahlen aussendet, für die Rekonstruktion des Bildes in der dritten Stufe verwendet wird. Durch Verwendung dieser Verfahren ist es möglich, ein dreidimensionales Bild von hoher Schärfe zu rekonstruieren, das eine

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richtige Parallaxenveränderung bietet, die die Bewegung des Blickpunktes begleitet.

In dem vorgenannten Verfahren, gemäß welchen der Sichtbereich, innerhalb welches der Betrachter das dreidimensionale Bild sehen kann, ist die Größe des dreidimensionalen Bildes durch die Größe des Linsenbereichs, der in der ersten Stufe verwendet v/ird, festgelegt.

Es ist demgemäß notwendig, den in der ersten Stufe verwendeten Linsenbereich oder -anordnung in der Einrichtung zu vergrößern, um einen Sichtbereich von ausreichend großer Größe zu erhalten. Hier treten zwei Probleme auf, um die Einrichtung zu vergrößern. Das eine der Probleme ist die Schwierigkeit im Entwerfen uni im Ausführen der großen Größe einer Viellinsonkarnera im Sinne des mechanischen und optischen Engincerings, und das andere Problem ist die Grenze für die Umgebung, in welcher die Einrichtung großer Größe gehandhabt oder verwendet werden kann. Das erstere Problem schließt beispielsweise die Schwierigkeit"mit ein, einen Verschlußmechanismus zu schaffen, der für alle den Linsenbereich bildenden Linsen zur gleichen Zeit betätigt wird. Dieses Problem des Verschlusses ist in der Tat sehr schwierig und in einem technischen Sinn beschwerlich. Das letztere Problem schließt beispielsweise die Schwierigkeit mit ein, die große Einrichtung zu tragen, zu handhaben und in der freien Luft zu verwenden.

Weitere Kachteile, die dem bekannten Verfahren der vorgenannten Patentanmeldungen eigen sind, sind, daß das durch die erste Stufe erhaltene Bild in ein Positivbild umgewandelt werden sollte, damit das Bild in der zweiten Stufe verwendet werden kann. Von dem lichtempfindlichen Material, welches in der ersten Stufe verwendet wird, wird gefordert, daß es eine große Größe und eine vergleichsweise hohe Auflösung hat. Ein derartiges lichtempfindliches Positivmaterial jedoch ist schwierig zu erhalten, da die meisten der im Handel erhältlichen

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Arten von lichtempfindlichen Positivmaterialien kleine Größe haben. In entsprechender »'/eise werden bei den meisten Gelegenheiten lichtempfindliche Negativmaterialien zum Aufzeichnen des Bildes in der ersten Stufe verwendet. Im Falle, daß ein lichtempfindliches Negativmaterial in der ersten Stxife verwendet wird,· ist es notwendig, ein Positivbild durch Kontaktdrucken auf einem weiterenlichtempfindlichen Negativmaterial durch die Verwendung des Negativbildes herzustellen. Durch diesen Kontaktdruckprozeß wird die Auflösung verringert,und weiterhin tritt ein Problem auf, daß das Anordnen des durch das Kontaktdrucken hergestellten Positivbildes relativ zu dem Linsenbereich schwierig wird.

" Gemäß der bekannten Verfahren entspricht der Abstand bzw. Zwischenraum, in welchem das Bild rekonstruiert wird,", im wesentlichen dem Originalabstand, in welchem der Gegenstand vorhanden ist. Dies ist ein Vor- und ein Nachteil. Mit anderen Worten wird manchmal bevorzugt, das rekonstruierte Bild auf ein bestimmtes Ausmaß zu verzerren; dies bezweckt, den dreidimensionalen Effekt zu verstärken oder zu verringern. In den in den vorgenannten japanischen Patentanmeldungen offenbarten Verfahren ist eine derartige Operationzum Zweck der Verzerrung des Bildes jedoch unmöglich durchzuführen.

Der erste bzw. primäre Zweck der vorliegenden Erfindung ist,ein Verfahren zu schaffen, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen, und zwar unter Verwendung eines Hologramms, in welchem ein scharfes und wahrheitsgetreues dreidimensionales Bild gebildet wird. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Bildes zu schaffen, in welchen die oben genannten Nachteile beseitigt sind.

Um die oben genannten Zwecke zu erreichen, v/eist das Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes gemäß der Erfindung die folgenden Stufen auf:

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ein^s
Das Aufnehmen eines Bildes durch inkohärentes Licht durch eine Linsenanordnung beleuchteten Gegenstandes, wobei die Linsenanordnung aus einer vergleichsweise kleinen Zahl von Linsen besteht, das Projizieren des Bildes auf einen Diffusions.sehirm durch eine Linsenanordnung, die die gleiche Leistung wie diejenige der zum Aufnehmen des Bildes verwendeten Lirisenanordnung hat, und das Aufzeichnen des projizierten Bildes durch eine zweite Linsenanordnung.

Die Erfindung schafft ein Verfahren, das sich, im wesentlichen aus den folgenden vier Stufen zusammensetzt;

Erste Stufe .

Eine Mehrzahl von Linsen mit einer Leistung, die so groß ist wie diejenige der photographischen Linsen, werden in der einen Richtung mit gleichen Intervallen angeordnet, um einen Linsenbereich (erster Linsenbereich) zu bilden und eine Reihe von Bildern (erste Bildmätrix) von unterschiedlichen Blickpunkten eines durch inkohärentes Lichtes beleuchteten Gegenstandes werden durch den Linsenbereich erhalten.

Zweite Stufe

Die entsprechenden Bilder der ersten Bildmatrix, die in der ersten Stufe erhalten werden, werden ihrerseits auf einen diffusen Schirm durch eine Linsenanordnung projiziert, die die gleiche Leistimg hat wie diejenige des Linsenbereichs, der in der ersten Stufe verwendet wird. Zur gleichen Zeit wird das projizierte Bild, welches sich auf dem diffusen Schirm befindet, auf einem zweiten lichtempfind'!.* liehen Material durch eine zweite Linsenanordnung aufgezeichnet, die aus einer Mehrzahl von Linsen besteht, die eine gleich hohe Leistung haben wie diejenige, der in einem Matrixmuster angeordneten photographischen Linsen. In dieser Aufzeichnungsstufe

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entspricht eine Gruppe von Linsen in der zweiten Linsenanordnung, die sich in einer senkrechten Richtung zur Richtung erstreckt, in welcher sich die erste Linsenandordnung erstreckt, einer Linse in der ersten Linsenanordnung. Dann wird durch einen photographischen Prozeß des zweiten lichtempfindlichen Materials, ein belichtetes zweites Matrixbild-erhalten.

Dritte Stufe

Das zweite Matrixbild oder Bildmatrix, welches bzw. welche durch die zweite Stufe erhalten wird, wird durch Laserlicht von der Rückseite her erleuchtet, und die Bilder auf ihm bzw. ihr werden auf ein lichtempfindliches Material für Holographie durch eine in Matrixmuster angeordnete Linseneinrichtung projiziert, die die gleiche Leistung hat wie diejenige des Linsenbereichs (zweite Linsenanordnung), die in der zweiten Stufe verwendet wird. Das lichtempfindliche Material, für Holographie ist an der Stelle in der Nähe des wirklichen oder realen Bildes der zweiten Bildmatrix angeordnet, und die Bilder auf ihm werden als ein Bildhologramm vermittels des Bezuglicht s aufgezeichnet, welches mit dem Beleuchtungslicht kohärent ist«

Vierte Stufe

Das Bildhologramm, welches durch die dritte Stufejerhalten wird, wird durch eine inkohärente Lichtquelle zur Rekonstruktion aus derjenigen Richtung beleuchtet, die im wesentlichen zuider Richtung entgegengesetzt ist, in welcher das Bezugslicht in der dritten Stufe gegeben wurde. Demgemäß wird das reelle Bild der Linsenanordnung rekonstruiert und das Bild des Gegenstandes von der Stelle des vrirk-

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lichen Bildes aus beobachtet.

Der tote Raum zwischen den Öffnungen kann durch Verwendung einer Lichtquelle, die Expansionslicht entweder für das Bezugslicht in der dritten Stufe oder für das Beleuchtungslicht in der vierten Stufe hat, beseitigt werden.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind:

1. Das Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes kann unter der Verwendung eines lichtempfindlichen Schwarz-tfeiß-Materials durchgeführt werden,

2. Das Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes ist in, der Lage, die Vervielfältigung des Bildes leicht auszuführen.

3» Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes, gemäß welchem ein dreidimensionales Bild reproduziert werden kann, und zwar unter Verwendung einer Lichtquelle wie einer gewöhnlichen Glühlampe.

4. Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes, gemäß welchem ein dreidimensionales Bild eines sich bewegenden Gegenstandes gebildet werden kann.

5.. Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes, gemäß welchem der rekonstruierte Bildabstand wunschgemäß verzerrt werden kann.

6. Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Bilden eines· dreidimensionalen Bildes, gemäß welchem die Vergrößerung des Reproduktionsabstandes wahlweise verändert werden kann.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen, beispielsweise erläutert:

Fig.1 ist eine schaubildliche Darstellung zur Erläuterung der ersten Stufe des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung*

Fig.2 ist eine schaubildliche Darstellung zur Erläuterung der zweiten Stufe des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform.

Fig.3 ist eine Draufsicht, die eine geometrische -Erläuterung der Abhängigkeit bzw. Beziehung zwischen de» entsprechenden Linsen, die die Linsenanordnung bilden, die die gleiche Leistung wie diejenige der ersten Linsenanordnung hat, und der entsprechenden Linsengruppe, die sich in einer Richtung in der zweiten Linsenanordnurig des Matrixmusters erstrecken.

Fig.4 ist eine schaubildliche Darstellung zur Erläuterung der dritten Stufe des Verfahrens gemäß der erstaa Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig*5 ist eine schaubildliche Darstellung zur Erläuterung der vierten Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit ihrer ersten Ausführungsform.

Fig.6 ist eine schaubildliche Darstellung, die eine Anordnung der optischen Linsen zum Ausführen eines Verfahrens I zeigt, um den rekonstruierten Bildabstand in der richtigen Orientierung in der ersten Ausführungsform gemäß Ar Erfindung zu machen.

Fig.7 ist eine schaubildliche Darstellung, die eine Anordnung der optischen Elemente zeigt, gemäß welcher die zweite Stufe des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ohne Verwendung einer reflektj&renden ^bene durch Anwendung des Verfahrens I, welches anhand von Fig.6 erläutert wird, ausgeführt wird,

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Fig.8 ist eine schaubildliche Darstellung , die eine Anordnung der optischen Elemente zum Ausführen eines Verfahrens II zeigt, um den rekonstruierten Bildabstand in die richtige Orientierung zu bringen, und zwar gemäß der ersten Ausführungsform der Ecfircung.

Pig.9 ist eine schauMldliche Anoiöiung, die eine Anordnung der optischen Elemente zum Ausführen eines Verfahrens IT zeigt, um den rekonstruierten Bildabstand in die richtige Orientierung in der ersten Ausführungsform der Erfindung zu bringen,

Fig.10 ist eine sehaubildliche Darstellung, die eine Anordnung der optischen Elemente zum -Ausführen eines Verfahrens V zeigt, um den rekonstruierten Bildabstand in die richtige Orientierung in der ersten Ausführungsform der Erfindung zu bringen.

Fig.11 ist eine Draufsicht, die die Anordnung der optischen Elemente in demjenigen Fall zeigt, daß ein diffuser Schirm der Eeflektionsart als diffuser Schirm in der zweiten Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

Fig₆12. ist eine Draufsicht, die die Anordnung der optischen Elemente für die dritte Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung in demjenigen Fall zeigt, daß die in Fig.11 gezeigte Anordnung in der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

Fig.13 ist eine Draufsicht, die die Anordnung zeigt, in welcher ein diffuser Reflektionsschirm in der zweiten Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungform der Erfindung verwendet wird.

209828/1119 «Porno««.

-ΙΟ-

Fig. 14 ist eine geometrische "Darstellung, die Parameter zeigt, die auf den rekonstruierten Bildabstand in der vor-'liegenden Erfindung Einfluß haben, und die weiterhin die Konstruktion des rekonstruierten Bildabstandes zeigt,

Fig.15 ist eine graphische Barstellung, die die Beziehung zwischen e.^ und a, für verschiedene Yferte des Parameters M zeigt, wenn 1-J=Ip=I-Z=I^* f««=f_o und d2=Md-, ist.

Fig.16 ist eine geometrische Darstellung zur Erläuterung der in dem "Verfahren gemäß der Erfindung beobachteten Diskontinuität.

Fig.17 ist eine geometrische Darstellung zur Erläuterung des Ausmaßes der Korrektur, die in demjenigen Fall gemacht wird, daß eine Korrektur der "Verzerrung mit Bewegung der Bildebene gemacht wird.

Fig.18 ist eine geometrische Darstellung zur Erklärung des rekonstruierten. Bildabstandes, wenn eine Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene in dem Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt wird.

Fig.19 ist eine schaubildliche Ansicht, die die Änoicl· nung zeigt, in welcher die erste Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.

Fig.20 ist eine Draufsicht, die die Anordnung zeigt, in welcher die dritte Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung durchgeführt wird.

Fig.21 ist eine Draufsicht, die die Anordnung zeigt, in welcher die vierte S^ufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.

209828/1119 bad or,g,_Nal

Mg.22 ist eine Draufsicht , die die Anordnung der optischen Elemente zeigt, in welcher .die erste Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.

Fig.23 ist eine schaubildliche Ansicht zur Erläuterung der Art- und Weise, in welcher die zweite Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.

Pig.24- ist eine schaubildliche Ansicht zur Erläuterung der Art und Weise, in welcher die zweite Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

Erste Ausführungsform

Die erste Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung bezieht sich auf ein allgemeines Verfahren zum Bilden eines dreidimensionalen Bildes und besteht aus den folgenden vier Stufen:

Erste Stufe

Eine Mehrzahl von linsen, die eine hohe leistungsfähigkeit haben, so hoch wie diejenige der photographischen Linsen, ist in einer linie in gleichen Abständen nebeneinander angeordnet, um eine erste linsenanOrdnung zu schaffen und eine Reihe von Bildern von unterschiedlichen Blickpunkten eines durch inkohärentes licht beleuchteten Gegenstandes werden auf einem lichtempfindlichen Schwarzweiß-Katerial unter Verwendung der Linsenahordnung aufgenommen bzw. aufgezeichnet. Durch einen photographischen Prozeß des lichtempfindlichen Materials, das ein latentes Bild trägt» wird eiie erste Bildmatrix erhalten.

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Zweite Stufe

Die entsprechenden Bilder der ersten Bildmatrix, die in der ersten Stufe erhalten sind, werden ihrerseits auf einen diffusen Schirm durch eine Linsenanordnung projiziert, die die gleiche Leistungsfähigkeit hat, wie diejenige der. in der ersten Stufe verwendeten Linsenanordnung. Zu derjenigen Zeit, wjrddas auf dem Diffusionsschirm projizierte Bild auf einem zweiten lichtempfindlichen Schwarzweiß-Material durch eine Linsenanordnung (zweite Linsen*- anordnung) aufgezeichnet, die aus einer Mehrzahl von Linsen besteht, die gleich hohe Leistungsfähigkeit wie die photographischen Linsen haben, die in einem Matrixmuster in gleichen Intervallen angeordnet sind, in dieser Aufzeichnungsstufe wird eine Gruppe von Linsen in der zweiten Linsenanordnung, die in einer Sichtung senkrecht zu der Richtung,in welcher die Linsen in der ersten LinsenanOrdnung angeordnet ist, aufweist, zu einer Linse in der ersten Linsenanordnung entsprechend angeordnet. Demgemäß ist eine große Zahl von identischen Bildern in einer Richtung auf dem zweiten lichtempfindlichen Material angeordnet. Durch einen photographischen Prozeß des zweiten lichtem-, pfindlichen Materials mit einem latenten Bild wird eine zweite Bildmatrix erhalten.

Dritte Stufe

Die zweite Bildmatrix, die durch die zv/eite Stufe erhalten ist, wird von der Rückseite durch Laserlicht beleuchtet, und die auf ihr befindlichen Bilder werden auf einem lichtempfindlichen Material für Holographie durch eine Linsenanordnung projiziert, die in katrixmuster angeordnet ist und die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige, der Linsenanordnung (zweite Linsenanordnung) hat,

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die in der zweiten Stufe verwendet wird, das lichtempfindliche Material für Holographie ist an der Stelle in dor Nähe des wirklichen Bildes der zweiten- Bildmatrix angeordnet und die auf ihnen projizierten Bilder werden als ein Bildhologramm vermittels des Bezugslichtes aufgezeichnet, welches mit dem Beleuchtungslicht kohärent ist.

Vierte Stufe .

Das Bildhologramm, welches durch die dritte Stufe erhalten ist, wird zur Rekonstruktion durch inkohärentes Licht "beleuchtet, das eine ausgedehnte Verteilung von der im wesentlichen entgegengesetzten Rifrtung zu derjenigen Richtung hat, in welcher das Bezugslicht in der dritten Stufe gegeben wurde, um ein reelles Bild der Linsenanordnung zu rekonstruieren. Dann wird das Bild des Gegenstandes von derjenigen Stelle aus betrachtet, wo das wirkliche Bild fokussiert ist.

Fig.1 zeigt die Anordnung des das Bild bildenden Systems für die erste Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung in Übereinstimmung mit ihrer ersten Ausführungsform. Die Bezugs zahl 1 zeigt inkohärentes Licht, das einen G-egenstand 2 beleuchtet, v/elcher aufzuzeichnen und durch das das Bild bildende Verfahren gemäß, der Erfindung * zu reproduzieren ist. Die Bezugszahl 3 zeigt eine Linsenanordnung, die eine Mehrzahl von Linsen aufweist, die eine gleich hohe Leistungsfähigkeit wie diejenige der photographischen Linsen aufweisen, die in einer Richtung (in der Horizontalrichtung der Zeichnung) in gleichen Intervallen nebeneinanderliegend angeordnet sind. Auf diese Linsenanordnung wird als erste Linsenanordnung Bezug genommen. Das Bezugszeichen 4 zeigt ein lichtempfindliches, Sc hwar κ-V/e iß-Material, das an einer Stelle angeordnet ist, wo das Bild des Gegenstandes hinter der Linsenanordnung

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fokussiert ist. Auf das lichtempfindliche Material wird als erstes lichtempfindliches Material Bezug genommen.

In der ersten Stufe wird eine Reihe von Bildern des Gegenstandes von unterschiedlichen Blickpunkten durch die Verwendung der Anordnung aufgenommen. Obwohl ein Verschluß zum Steuern der Belichtung des Bildes, welches aufgenommen wird, In Fig. 1 weggelassen ist, ist zu verstehen, daß ein Verschlußmechanismus vorgesehen werden kann, welcher alle Linsen in der Anordnung zur gleichen Zeit oder welche die entsprechenden Linsen eine nach der anderen in der Reihenfolge betätigt, im Fall, daß ein stehendes Objekt aufgenommen wird. Durch einen photographischen Prozeß des durch das Lichtbild belichtete lichtempfindliche Material wird eine Reihe von Bildern von unterschiedlichen Blickpunkten, nämlich eine erste Bildmatrix erhalten.

Fig, 2 zeigt eine Anordnung der das Bild bildenden Anlage, die zum Ausführen der zweiten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung in Übereinstimmung mit ihrer ersten Ausführungsform verwendet wird. In Fi.g 2 zeigt das Bezugszeichen 5 eine Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen eier in der ersten Stufe verwendeten, das Bezugszeichen 5 die in der ersten Stufe erhaltene Bildmatrix, das Bezugszeichen 7 zeigt eine diffuse Platte zur Erzeugung einer diffusen Beleuchtung, das Bezugszeichen 8 inkohärentes Licht zur Beleuchtung der ersten Bildmatrix 6, 9 zeigt einen diffusen Schirm, 10 eine Spiegelebene oder einen Planspiegel, 9' zeigt ein virtuelles Bild des diffusen Schirmes 9, welches durch den ebenen Spiegel 10 erzeugt ist, 11 zeigt eine Linsenanordnung (zweite Linsenanordnung), die aus einer Mehrzahl von Linsen besteht, die gleich hohe Leistungsfähigkeit haben, v/ie diejenige der photographischen Linse, und die in einem Matrixmuster

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mit gleichen Intervallen angeordnet sind, und das Bezugszeichen 12 zeigt ein zweites lichtempfindliches Material, welches hinter der zweiten linsenanordnung 11 an der Fokussierstelle des diffusen Schirmbildes angeordnet ist. In der zweiten Stufe ist das erste Matrixbild 6 an einer Stelle hinter der Linsenanordnung 5 in der gleichen Beziehung zu der Linsenanordnung 5 angeordnet, wie derjenigen, die im Falle des Aufzeichnens in der ersten Stufe verwendet wird. Das erste Katrixbild oder die Bildmatrix 6 wird durch diffuses inkohärentes Licht 8 durch die diffuse Platte 7 beleuchtet und lediglich ein Bild in der ersten Bildmatrix wird auf dem diff.usen Schirm 9 durch lediglich eine der Linsen in der Linsenanordnung 5 durch Öffnung lediglich, des einen Verschlusses vor den Linsen .projiziert. Hinter dem diffusen Schirm 9 ist ein ebener Spiegel 10 angeordnet, um ein virtuelles Bild 9' des diffusen Schirmes 9 zu erzeugen, und die zweite Linsenanordnung 11 und das zweite lichtempfindliche Material 12 sind dem virtuellen Bild 9¹ des diffusen Schirmes 9 gegenüberstehend angeordnet. Das zweite lichtempfindliche Material 12 ist an einer Stelle angeordnet, wo das virtuelle Bild 9' durch die linsenanordnung 11 fokussiert wird, und ein reelles Bild des diffusen Schirms wird gebildet. Das auf den diffusen Schirm 9 projizierte und auf ihm fokussierte Bild wird auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 12 durch den ebenen Spiegel 10 und die zweite Linsenanordnung 11 aufgeKeieh.net. In dieser Aufzeichnungsstufe wird ein Bild der ersten Bildmatrix, auf dem zweiten lichtempfindlichen Iv-aterial 12 lediglich durch eine Gruppe von Linsen aufgezeichnet, die senkrecht bzw. vertikal unter der Linsenanordnung 11 angeordnet sind und dem projezierten Bild (d.h. den Linsen in der Linsenanordnung 5, welche das Bild projizieren, entsprechen) entsprechen.

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Entsprechend wird das zweite lichtempfindliche Material mit einer Mehrzahl von identischen Bildern versehen, die vertikal in einer Linie angeordnet sind. Hiernach wird lediglich der eine Verschluß geöffnet, der einer v/eiteren Linse unter den Linsen der LinSenanordnung 5 zugehörig ist , um lediglich ein unterschiedliches Bild unter den Bildern der Bildmatrix 6 auf den diffusen Schirm 9 zu projizieren. Zu dieser Zeit wird das auf dem diffusen Schirm 9 projizierte Bild auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 12 durch lediglich eine Gruppe von vertikal angeordneten Linsen der zweiten Linsenanordnung 11 aufgezeichnet. Ein derartiger Vorgang wird für alle Linsen in der ersten Linsenanordnung 5 und alle Bilder in der ersten Bildmatrix durchgeführt. Nachdem alle Bilder in der ersten Bildmatrix auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 12 durch die zweite Linsenanordnung 11 aufgezeichnet sind, wird das zweite lichtempfindliche Material photographisch behandelt, um eine zweite Bildmatrix zu erhalten.

Nun wird die Art und Weise der Herstellung der Beziehung zwischen den entsprechenden Linsen, die die Linsenanordnung bilden, und der entsprechenden Gruppen vertikal angeordneter Linsen, die die zweite Linsenanordnung 11 des Matrixmusters bilden, mit Bezug auf die Fig.3 erläutert, Fig.3 ist eine Draufsicht der Anordnung der in Pig.2 gezeigten das Bild bildenden Anlage, in welcher das Bezugszeichen 13 ein erste lichtempfindliches Material (erste Bildmatrix), 14 eine erste Linsenanordnung (die Linsenanordnung hat die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der ersten Linsenanordnung) , 15 einen diffusen Schirm, 16 einen ebenen Spiegel, 15' ein virtuelles Bild des diffusen Schirms 15, welches durch den ebenen Spiegel 16 erzeugt wird, 17 eine zweite Linnenanordnung des Matrixmusters und die Bezugszahl

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18 ein zweites lichterapfindliches Material zeigt. Die erste Linsenanordnung 14 wird aus einer Mehrzahl von Linsen bestehend angenommen, die in horizontaler Richtung in gleichen Intervallen angeordnet sind, wobei die Zahl der Linsen M ist und die entsprechenden Linsen mit I4,j, 14₂ ♦.» 14.j bezeichnet sind. In entsprechender Weise wird die zweite Linsenanordnung 17 hier als aus einer Zahl von Linsen bestehend angenommen, die in einem Matrixmuster mit gleichen Intervallen angeordnet sind, wobei die Zahl der Linsen, die in horizontaler Lage angeordnet sind, M ist und die Zahl der in vertikaler Richtung angeordneten Linsen N ist und die entsprechenden Linsen der Vertikalgruppe

• der Linsen (die aus 19 Linsen bestehen) mit 17*, 17o ... 17™ bezeichnet sind. Unter der Annahme, daß ein Gegenstandspünkt durch A bezeichnet ist, wird das Bild des Gegenstandspunktes A auf dem ersten lichtempfindlichen Material 13 als ein Punkt a<, durch eine Linse 14-, die ein Teil der Linsenanordnung 14 bildet, aufgezeichnet. In entsprechender Weise wird der Punkt als ein Punkt &2 durch die Linse 14₂ und ein Punkt a^ durch die Linse 14., aufgezeichnet. Nach dem photographischen Prozeß wird das erste lichtempfindliche Material 13

• an der gleichen Stellung relativ zur Linsenanjiordnung angeordnet, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der ersten Linsenanordnung 14 hat in Bezug zu ihrer Relativstellung zur ersten Linsenanordnung 14, wenn das Bild auf ihr aufgezeichnet wurde. Zuerst, wird der Punkt a,, auf dem diffusen Schirm 15 unter Verwendung der Linse 14^ projiziert. Der Punkt awird auf den diffusen Schirm 15 als ein Punkt a_₁ · projiziert, und ein virtuelles Bild des Punktes a-' wird an der Stelle a^" durch den ebenen Spiegel 16 gebildet. Dann wird der Punkt a.,"

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auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 18 durch Verwendung lediglich der einen Gruppe der Linsen VJ^, die ein Teil der Linsenmatrix der zweiten Linsenanordnung bilden, aufgezeichnet. Dann wird der Punkt a₂ auf dem diffusen Schirm 15 durch die Linse 14₂ projiziert und der projizierte Punkt a₂' auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 18 unter Verwendung lediglich der einen Gruppe der Linsen 17₂ aufgezeichnet. Durch Wiederholen derartiger Operationen um M mal werden alle Bilder auf dem ersten lichtempfindlichen Material 13 auf das zweite lichtempfindliche Material 18 übertragen. Die Bilder der Punkte ^ai" » a₂ ^H... a^», die durch die Linsengruppen 17-j, 17₂,.... 17jyr gebildet werden, werden auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 18 als a^"', ag"¹,.... &_Γί ^ΙΜ aufgezeichnet.

Es ist zu verstehen, daß die allgemeine Beziehung zwischen den Linsen in der ersten Linsenanordnung 14 und den Linsen in der zweiten Linsenanordnung 17 so gemacht ist, daß die Linse 14^ in Beziehung steht zu der Linse

J
17·, wobei der Index j. die Stellung der Linsen angibt, die von links gezählt sind, wenn die Linsenanordnung von der Rückseite her betrachtet wird.

Die dritte Stufe der ersten Ausführungsform gernäß der Erfindung ist diejenige Stufe, wo eine Platte oder ein Blatt des Bildhologramms von der Bildmatrix erzeugt wird, die durch die zweite Stufe unter Verwendung kohärenter Vielfachaufzeichnung erhalten wird.

In Fig.4 ist die Anordnung des in der dritten Stufe der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung verwendeten das Bild formenden System gezeigt. Das Bezugs zeichen 19 bezeichnet eine zweite Bildmatrix, die durch den photographischen Prozeß des in der zweiten Stufe belichteten zweiten lichtempfindlichen Materials erhalten ist,

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20 zeigt eine Linsenanordnujig eines Matrixmusters mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der zweiten in der öfcsten Stufe verwendeten Linsenanordnung, 21 zeigt eine diffuse Platte zum Erzeugen einer diffusen Beleuchtung für die zweite Bildmatrix 19, 22 zeigt Laserlicht zur Beleuchtung, 23 ein lichtempfindliches Material für Holographie,und das Bezugszeichen 24 zeigt Laserlicht als Bezugslicht, welches mit dem Laserlicht 22 zur Beleuchtung in kohärenter Lage bzw. Beziehung befindlich ist. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Punkt, in welchem sich das Laserlicht als Bezugslicht konzentriert. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die zweite Bildmatrix 19 hinter der Linsenanordnung 20 aus Matrixmuster in der gleichen Lage zu dieser angeordnet, wie der in der zweiten Stufe gemachten bzw. festgelegten Lage, wenn das Bild auf dieser aufgezeichnet wurde. Weiterhin ist hinter der zweiten Bildmatrix 19 die diffuse Platte 21 angeordnet, und durch das Laserlicht 22, wie in.Fig. 4 gezeigt, beleuchtet. Die zweite Bildraatrix 19, die durch das Laserlicht 22 beleuchtet ist, wird vorwärts durch die Linsenanordnung 20 projiziert. (Selbstverständlich, obwohl in der Projektion die eine Linse in der Linsenanordnung 20 dem einen Bild in der Bildmatrix 19 entspricht, falls der Schirm an der Fokussierstelle angeordnet ist, wurden unterschiedliche Bilder von unterschiedlichen Blickpunkten alle auf dem Schirm überlagert werden,, da alle Bilder zur gleichen Zeit projiziert werden). In der Nähe der Fokussierstelle der

zweiten Bildmatrix, projiziert durch die Linsenanordnung 20, wird das lichtempfindliche Material 23 für Holographie angeordnet. Das Laserlicht 24, das sich in dem Punkt 25 konzentriert, wird beeinflußt durch das von der Linsenanordnung als Bezugslicht projizierte Laserlicht, so daß die Bilder der zweiten Bildmatrix 19 auf dem lichtempfindlichen Material 23 als ein Bildhologramm holographisch

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aufgezeichnet werden. Demgemäß wird nach einem photographischen Prozeß des lichtempfindlichen Materials ein Bildhologramm erhalten, in welchem verschiedene Bilder von unterschiedlichen Blickpunkten in einer kohärenten Art und Weise superponiert werden.

Die vierte Stufe des Verfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung ist diejenige Stufe, in welcher die Rekonstruktion des dreidimensionalen Bildes unter Verwendung des durch die dritte Stufe erhaltenen Bildhologramms ausgeführt wird. Fig.5 zeigt die Anordnung der Bildrekono'truiereinrichtung zum Ausführen der vierten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung, in welcher das Bezugszeichen 26 das durch die dritte Stufe erhaltene Bildhologramm, 27 eins inkohärente Lichtquelle füiteekonstruktion , 28 ein Farbfilter, 29 das reelle Bild der Linsenanordnung des Matrixmusters, die in der dritten Stufe verwendet wurde, das aus dem Bildhologramm 26 rekonstruiert ist und das Bezugs zeicheη 30 zeigt die Stellungen der Blickpunkte. In dieser Anordnung wird durch Beleuchtung des .Bildhologramms 26 mit einer expandierten inkohärenten Lichtquelle 27 mit dem divergierenden Punkt an der dem konzentrierenden Punkt entsprechenden Stelle (Bezeugszeichen 25 in Fig.4) des zur Zeit der Aufzeichnung des Hologramms verwendeten Bezugslicht, ein reelles Bild der Linsenanordnung an einer Stelle rekonstruiert, die derjenigen Stelle entspricht, wo die Linsenanordnung in der dritten Stufe angeordnet war. Durch Anordnen der Augen in der Nähe des reellen Bildes der Linsenanordnung 2g können die Bilder des Gegenstandes , gesehen von den Blickpunkten, gesehen werden, die der Stellung entsprechen, wo sich die Augen befinden. Entsprechend kann mit den beiden Augen ein dreidimensionales

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. ' -2t

Bild gesehen werden. Weiterhin kann das Bild sich verändernd gesehen werden, wenn äich die Augen von links nach rechts bewegen. Mit anderen Worten: Duidi die Erfindung kann ein dreidimensionales Bild gesehen werden, das Parallaxenveränderung bietet. Das Bezugszeichen 28 in Fig.5 bezeichnet, ein Filter zum Ausv/ählen von Licht richtiger Wellenlänge, Um die Färb-Abberation in dem reellen Bild der Linsenanordnun^ des Matrixmusters zu verringern.

Obwohl eine ausgedehnte Lichtquelle in der vierten Stufe als das Beleuchtungslicht verwendet vsLrd, nämlich keine Punktquelle, kann hier eine Puftktquelle verwendet werden, falls das Bezugslicht, welches in der dritten Stufe verwendet wird, ein ausgedehntes Licht sein sollte. Der Grund für den Einsatz der ausgedehnten Lichtquelle ist in den oben genannten japanischen Patentanmeldungen 58954/70 und 80510/70 offenbart.

Im wesentlichen kann durch Einsetzen einer ausgedehnten Lichtquelle entweder für das Bezugslicht in der dritten Stufe oder das Beleuchtungslicht in der vierten Stufe ein toter Kaum beseitigt werden. Selbstverständlich kann die ausgedehnte Lichtquelle für beide Lichtquellen verwendet werden. Obwohl jeder Weg für die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, werden die nachfolgenden Ausführungsformen mit der aasgedehnten Lichtquelle beschrieben, die lediglich für das Beleuchtungslicht zum Eliminieren des toten Raumes aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung eingesetzt.

In der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Spiegel 10 zwischen dem transparenten diffusen Schirm 9 und der Linsenanordnung 11 des Matrixmusters ,wie in Fig.2 gezeigt, angeordnet. Dies geschieht, weil das rekonstruierte Bild umgekehrt werden würde,

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wenn die erste Bildmatrix , die in der ersten Stufe der ersten Ausführungsform unter Verwendung der ersten Linsenanordnung photographiert ist, an einer Stelle hinter einer Linsenanordnung angeordnet ist, die die gleiche Eigenschaft wie die erste Linsenanordnung in der gleichen Lage, zu der Linsenanordnung, wie derjenigen im Pail des Auf Zeichnens in der ersten Stufe, und ein transparenter diffuser Schirm wird in der Anlage in der zweiten Stufe verwendet. Jedoch ist es leicht zu verstehen, daß das Verfahren des endgültigen Hersteilens eines richtigen rekonstruierten Bildes nicht auf den Einsatz des ebenen Spiegels begrenzt ist, der zwischen dem transparenten Diffusionsschirm und der Linsenanordnung angeordnet ist. Allgemein ist es nicht erförderlich, eine einzelne reflektierende Fläche irgendwo in einer Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung vorzusehen, damit das richtige Bild ohne Umkehrung schließlich betrachtet werden kann. Konkret gesagt sind beispielsweise die fünf folgenden Wege vorhanden, um die Umkehrung des Bildes , welches gemäß der Erfindung erzeugt wird, zu vermeiden:

(I) Eine ebene reflektierende Fläche ist zwischen dem Gegenstand und der ersten Linsenanordnung in der ersten Stufe vorgesehen, so daß der Gegenstand vermittels der ebenen reflektierenden Fläche aufgezeichnet werden kann.

(II) Eine ebene reflektierende Fläche ist in der zweiten Stufe gemäß der Erfindung zwischen der Linsenanordnung, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der ersten Linsenanordnung hat, und dem transparenten diffusen Schirm vorgesehen, so daß die erste Bildmatrix auf dem diffusen Schirm vermittels der ebenen reflektierenden Fläche projiziert werden kann.

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. -25-

(III) Eine ebene reflektierende Fläche ist in der zweiten Stufe gemäß der Erfindung zwischen dem transparenten diffusen Schirm und der zweiten Linsenanordnun£ angeordnet, so daß das Bild auf dem diffusen Schirm auf dem zweiten lichtempfindlichen Material vermittels der ebenen reflektierenden Fläche aufgezeichnet werden kann.

(IV) Eine ebene reflektierende Fläche ist in der dritten Stufe gemäß der Erfindung zwischen der zweiten LinsenanOrdnung und dem lichtempfindlichen Material für Holographie vorgesehen, so daß die zweite Bildmatrix auf dem lichtempfindlichen Material für Holographie vermittels der ebenen reflektierenden Fläche projiziert werden kann,

(V) Eine ebene reflektierende Fläche ist in der vierten S^ufe des Verfahrens gemäß der Erfindung zwischen dem Bildhologramm und dem Blickpunkt vorgesehen, so daß das reproduzierte Bild vermittels der ebenen reflektierenden Fläche beobachtet werden kann.

Fig.6 zeigt die Anordnung zum Ausführen des oben genannten Verfahrens (I) , in welcher die Bezugszahl 31 einen aufzuzeichnenden und wiederzugebenden Gegenstand, 32 «Ine erste I. ins enanor dnung, 33 ein erstes lichtempfindliches Material, 34- einen ebenen Spiegel und 31' ein virtuelles Bild des Gegenstandes 31 zeigt, der vermittels des ebenen Spiegels 34 gebildet wird. In dem Verfahren I wird das Bild des Gegenstandes von unterschiedlichen Blickpunkten auf dem ersten lichtempfindlichen Material 33 vermittels der ebenen reflektierenden Fläche 34 aufgezeichnet.

Gemäß dem Verfahren I ist in den nachfolgenden Stufen keine reflektierende Fläche erforderlich und in

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entsprechender Weise kann in der zweiten Stufe der ersten Äusführurigsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, wie ahnand der Fig.2 erläutert, eliminiert werden. Die Anordmmg, in welcher die zweite Stufe der ersten Ausfuhrungsform gemäß der Erfindung ohne Verwendung der reflektierenden Fläche ausgeführt wird, ist in Fig.7 gezeigt. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl 34¹ eine Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der in der ersten Stufe eingesetzten Linsenanordnung, 35 die erste durch die erste Stufe erhaltene Bildmatrix, 36 eine diffuse Platte, 37 inkohärentes Licht zur Beleuchtung der ersten Bildmatrix 35, 38 einen diffusen Schirm, 39 die zweite Linsenanordnung und die Bezugs zahl 4-0 bezeichnet das zweite lichtempfindliche Material. Die Korrespondenz zwischen &n Linsen, die die erste Linsenanordnung bilden, und den Linsengruppen, die die zweite Linsenanordnung in der in Fig.7 gezeigten Anordnung bilden, sollte so gemacht werden, daß die j-te Linse von links von der ersten Linsenanordnung, bei Blickrichtung von der Rückseite her, der j-ten Linsengruppe von der rechten Seite der zweiten Linsenanordnung, bei Blickrichtung von hinten, entspricht.

Fig.8 zeigt die Anordnung des das Bild bildenden Systems zum Durchführen des oben aufgeführten Verfahrens II. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 41 -^r eine Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit^: wie derjenigen der ersten Linsenanordnung, 42 die .ersire Bildmatrix, 43 eine diffuse Platte, 44 inkohärentes Licht zum Beleuchten der ersten Bildmatrix 42, 45 einen ebenen Spiegel, 46 einen diffusen Schirm, 47 eine zweite Linsenanordnung und das Bezugszeichen 48 bezeichnet das .zweite lichtempfindliche Material. Die Beziehung

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zwischen den linsen, die die erste Linsenanordnung bilden, un_d den linsengruppen, diö. die zweite Linsenanordnung in der in Fig.8 gezeigten Anordnung bilden, sollte so durchgeführt werden, daß die j-te Linse von links der ersten Linsenanordnung, bei Blickrichtung von hinten, der j-ten Linsengruppe von links der zweiten Linsenanordnung, bei Blickrichtung von hinten, entspricht. Das Bild auf dem ersten lichtempfindlichen Material wird auf dem zweiten lichtempfindlichen Material entsprechend der Beziehung,wie oben beschrieben, aufgezeichnet.

Die Anordnung des Bildformungssystems zum Ausführen des Verfahrens III, wie oben beschrieben, ist in Fig.2 gezeigt.

Fig.9 zeigt die Anordnung der Bildherstellungsanlage zum Durchführen des oben genannten Verfahrens IV, in welcher die Bezugszahl 49 eine zweite Bildmätrix zeigt, 50 eine Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der zweiten Linsenanordnung, 51 eine diffuse Platte, 52 Laserlicht zur Beleuchtung, 53 einen ebenen Spiegel, 54 ein lichtempfindliches Material für Holographie, 55 Laserlicht als Bezugslicht und die Bezugszahl 56 den Konzentrationspunkt des Laserbezugslichts zeigt. Im Falle daß eine derartige Anordnung in der dritten Stufe der ersten Äusführungsform der Erfindung verwendet wird, ist eine reflektierende Fläche in den anderen Stufen gemäß der Erfindung nicht erforderlich. Entsprechend kann in diesem Falle die Anordnung für die zweite Stufe diejenige sein, die in Fig.7 gezeigt ist.

Fig.10 zeigt eine Anordnung der Bildherstellungseinrichtung zum Ausführen des oben genannten Verfahrens Vj

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in v/elcher das Bezugs zeichen 57 ein Bildhologramm,

58 eine inkohärente Lichtquelle zur Rekonstruktion,

59 ein Farbfilter, 60 einen ebenen Spiegel, 61 ein reelles Bild der zweiten Linsenanordnung, welches aus dem Bildhologramm 57 rekonstruiert ist, und das Bezugszeichen 62 die Stellungen der Blickpuftkte zur Betrachtung des rekonstruierten dreidimensionalen Bildes "bezeichnet.

Solange wie eine derartige Anordnung in der vierten Stufe zur Beobachtung des rekonstruierten Bildes verwendet wird, ist es nicht erforderlich, in irgendeiner der dieser Stufe vorangehenden Stufen eine reflektierende Fläche vorzusehen.

Die fünf oben beschriebenen Verfahren sind mit einem Verfahren zum Erhalten der richtigen Orientierung des rekonstruierten Bildabstandes oder zum Erhalten des Bildabstandes betrachtet worden, der ohne Umkehrung unter einem solchen Umstand rekonstruiert ist, daß die erste Bildmatrix relativ zu der Linsenanordnung zu ihr in der gleichen Lage angeordnet ist, wie diese zur Zeit der Aufzeichnung, und weiterhin daß das Matrixbild auf einem transparenten diffusen Schirm projiziert ist. (Es ist zu verstehen, daß die richtige Orientierung, auf die hier Bezug genommen wird, so betrachtet werden sollte, daß sie einen solchen Zustand mit einschließt, daß das nicht umgekehrte Bild mit hervorgehobenem stereokopischem Effekt oder mit Verzerrung wiedergegeben wird. Das Problem der Verzerrung des Abstandes wird nachfolgend in Einzelheiten beschrieben). Unter Betrachtung lediglich der einen Bedingung der oben genannten zwei Bedingungen, daß der transparente diffuse Schirm verwendet wird, ist es möglich, die

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teT'"" - ' .

richtige Orientierung des rekonstruierten Bildabstandes ohne Verwendung einer reflektierenden Fläche zu erhalten· Dies kann erreicht werden, indem die erste Bildmatrix, die durch die erste Stufe erhalten ist, in der zweiten Stufe mit dem umgekehrten Bild und mit der Oberseite unten projiziert wird*

Der diffuse Schirm, der in der zweiten Stufe gemäß der Erfindung zum Projizieren der ersten Bildmatrix auf ihm verwendet wird, ist als ein transparenter Schirm beschrieben worden. Dieser Schirm, der auf der zweiten Stufe gemäß der Erfindung verwendet wird, kann jedoch ein lieflektionssehirm sein, solange wie er ein diffuser Schirm ist. Im Fall, wo ein Eeflektionstyp eines diffusen Schirms verwendet wird, wird die Anordnung der Bildherstellungsanlage zum Erhalten der zweiten Bildmatrix von derjenigen, die in den Fig.2, 7 oder 8 gezeigt ist, leicht anders werden, und sie kann als ähnlich zu denjenigen Anordnungen betrachtet werden, die in den Fig.11,_ 12 und 13 gezeigt sind,

Fig.11 zeigt die Anordnung der in der zweiten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten Bildherstellungseinrichtung, in welcher ein diffuser 3_chirm vom Heflektionstyp als der diffuse Schirm'verwendet, ist. In Fig.11 bezeichnet die Bezugszahl 63 das erste Matrixbild, welches durch die erste Stufe gemäß der Erfindung erhalten wird, und 64 bezeichnet eine Linsenanordnung · mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie diejenige der ersten Linsenanordnung, welche aus einer Mehrzahl von in einer zur Zeichenblattebene senkrechten Sichtung angeordneten Linsen besteht. Die Bezugszahl 65 bezeichnet eine diffuse Platte, 66 inkohärentes Licht zur Beleuchtung der ersten Bildmatrix 63» 67 einen Halbspiegel,

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68 einen diffusen Schirm des Reflektionstyps, 69 eine zweite Linsenanordnung von Matrixmuster,und die Bezugszahl 70 zeigt ein zweites lichtempfindliches Material. Gemäß der Zeichnung wird das erste Matrixbild 63» welches durch diffuses inkohärentes Licht 66 erleuchtet ist, auf den diffusen Schirm durch die Linsenanordnung 64 projiziert, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der ersten Linsenanordnung hat. Das Bild auf dem diffusen Reflektionsschirm 68 wird durch die zweite Linsenanordnung 69 vermittels des Halbspiegels 67 auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 70 aufgezeichnet. Die Beziehung bzw. der Zusammenhang zwischen den Linsen, die die erste Linsenanordnung bilden, und den Gruppen der Linsen, die die zweite Linsenanordnung bilden, ist in der Weise gemacht, daß die j-te Linse von links der ersten Linsenanordnung, bei Blickrichtung von hinten, der j-ten Linsengruppe von links der zweiten Linsenanordnung, bei Blickrichtung von hinten, entspricht. Falls eine derartige Anordnung, wie oben beschrieben, in der zweiten Stufe verwendet wird, wird es in der dritten Stufe notwendig, die zweite Bildmatrix auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial vermittels einer reflektierenden Fläche zu projizieren, welche zwischen der Linsenanordnung, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der zweiten Linsenanordnung hat, und dem lichtempfindlichen Holographiematerial, wie in Fig. 12 gezeigt, angeordnet ist. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl 71 eine Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der zweiten Lins.enanordnung, 72 die zweite Bildmatrix, 73 eine diffuse Platte, Ik Laserlicht zur Beleuchtung,

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75 einen ebenen Spiegel und 76 ein lichteEipfindliches Kolographiematerial. (Das Bezugs licht ist in der Zeichnung v/eggelassen). Es ist zu verstehen, daß, falls die reflektierende Fläche in der dritten Stufe verwendet wird, keine reflektierende Fläche in der nachfolgenden vier.ten Stufe erforderlich ist.

Allgemein gesagt kann, falls eine derartige Anordnung, wie sie in Fig,11 gezeigt ist, in der zweiten Stufe verwendet wird, die richtige Orientierung des rekonstruierten Bildabstandes unter Verwendung einer reflektierenden Fläche in einer der Stufen unter der ersten, dritten und vierten Stufe erhalten v/erden. Eine einfachere Anordnung für die zweite Stufe , in welcher ein diffuser Reflektionsschirm Verwendung findet, ist in Fig.13 gezeigt. In der Figur bezeichnet die Bezugszahl 77 eine erste Bildmatrix, 78 eine Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der ersten Linsenanordnung, die aus einer Mehrzahl von senkrecht zur Zeichenblattebene angeordneten Linsen besteht, 79 eine diffuse Platte, 80 inkohärentes Licht zur Beleuchtung der ersten Bildmatrix 77, 81 einen diffusen Reflektionsschirm, 82 eine zweite Linsenanordnung von Matrixmuster und 83 ein zweites lichtenffrindliches Material. Gemäß der Zeichnung wird die erste Bildmatrix 77 durch diffuses kohärentes Licht 80 beleuchtet und projiziert auf einem diffusen Hoflektiorj.3schirm durch eine Linsenanordnung 78 mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der ersten Iiinsenanordnung. Das Bild auf dem diffusen Schirm wird auf dem zweiten lichtempfindlichen Material 83 durch' die zweite Linsenanordnung 82 aufgezeichnet, die vor dom diffusen Schirm angeordnet ist. Auch in diesem Fall wird die Beziehung zwischen den Linsen, die die erste

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Llnsenanordnung bilden, und den Gruppen der Linsen, die die zweite Linsenanordnung bilden, in solcher Weise durchgeführt, daß die j-te Linse von links der ersten Linsenanordnung, be^i Blickrichtung von hinten, der j-ten Linsengruppe von links der zweiten Linsenanordnung bei Blickrichtung von hinten entspricht.

Falls eine derartige oben beschriebene Anordnung an der zweiten S-^ufe verwendet werden sollte, ist in irgendeiner der anderen Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung eine reflektierende Fläche nicht erforderlich.

Wie oben beschrieben, können verschiedene Verfahren zur Herstellung der richtigen Orientierung des. rekonstruierten Bildabstandes entsprechend den vex'schiedenen Arten des in der zweiten Verfahrensstufe verwendeten diffusen Schirms und entsprechend dazu, ob eine reflektierende Fläche vorhanden ist oder nicht, eingesetzt werden. In jedem Fall jedoch ist es lediglich erforderlich, daß der Abstand, welcher letztendlich erhalten wird, wenn das Bild rekonstruiert ist, sich in der richtigen Orientierung befindet, welche durch irgendeines der oben genannten fünf Verfahren erreicht werden kann. Die Auswahl des Verfahrens sollte geleitet werden unter Berücksichtigung des gesamten Systems bzw. der Situation des gesamten Systems.

Irgendeines der oben beschriebenen Verfahren kann ' zu den anderen Ausführungsformen der Erfindung, wie nachfolgend beschrieben, angewendet v/erden. Zum Zwecke der.Vereinfachung der Darstellung jedoch wird die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen auf das Verfahren beschränkt, in welchem ein diffuser durchsichtiger Schirm in der zweiten Stufe verwendet

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wird"und eine reflektierende Fläche zwischen dem Schirm und der zweiten Linsenanordnung angeordnet ist, so daß das Bild auf dem diffusen Schirm auf dem zweiten lichtempfindlichen Material aufgezeichnet wird«

Der Abstand, welcher letztendlich rekonstruiert wird, ist bis jetzt noch nicht beschrieben worden. Nun wird der Einfluß des rekonstruierten Abstandes, der schließlich erhalten wird, durch die verschiedenen Parameter in den' entsprechenden Stufen gemäß dem Verfahren der Erfindung in folgendem beschrieben werden.

Die Parameter, welche den Rekonstruktionsbildabstand beeinflussen, werden in folgendem aufgezählt:

1. f* ist die Fokuslänge der Linsen, die die erste Linsenanordnung in der ersten S^ufe bilden»

2. d-j sind die Intervalle zwischen den Linsen, die in der ersten Stufe die erste Linsenanordnung bilden.

3. l-i ist der Abstand zwischen dem Zentrum des Gegenstandes und der ersten Linsenanordnung in der ersten Stufe _%

4. a* ist die l'iefe des Gegenstandes (Tiefe a^ jenseits des Abstandes 1«.)-. ■ ' .

5. Ip ist der Abstand zwischen der Linsenanordnung· mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der ersten Linsenanordnung und dem diffusen Schirm in der zweiten Stufe.

6. 1~ ist der Abstand zwischen dem diffusen Schirm (oder seinem virtuellen Bild) und der zweiten Linsenanordnung in der zweiten Stufe.

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7« dp ist der Zwischenraum oder Intervall zwischen den Linsengruppen, die in der zweiten Stufe die zweite Linsenanordnung bilden,

8, fo ist die Fokuslänge der linsen, die die zweite Linsenanordnung in der zweiten Stufe bilden.

9. 1* ist der Abstand zwischen der Linsenanordnung mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der zweiten Linsenanordnung und dem lichtempfindlichen Material für Holographie in der dritten Stufe.

Andere als die oben beschriebenen Parameter, andere Paktoren wie die Stellung der Bezugslichtquelle in der dritten Stufe oder der Stellung der Beieuchbngslichtquelle in der vierten Stufe werden als den rekonstruierten Abstand beeinflussende Parameter betrachtet. Zum Zweck der Vereinfachung der Erläuterung jedoch wird die Vergrößerung des holographischen Systems in diesem Pail als eine Einheit angenommen.

Wie in Pig.14 gezeigt, wird angenommen, daß ein Gegenstandspunkt 0 in einem Abstand a. von der Fokussier ebene (bezeichnet als «ζ, ρ ) der Linsen (Pokuslänge f^, Linsenintervall d^) angeordnet ist, die die erste Linsenanordnung urn den Abstand 1,, von dieser entfernt bilden, und durch die Verwendung der ersten Linsenanordnung genommen ist . Bei Betrachtung der i-ten Linse und der i + 1-ten Linse der Linsenanordnung wird der Punkt 0 auf dem ersten lichtempfindlichen Material bzw. der ersten lichtempfindlichen Fläche "5" λ (von der Linsenanordnung um den Abstand 1^' getrennt) als die Punkte O₁ ¹ und O¹. ... Das lichtempfindliche Material, auf welchem das Bild des Punktes aufgezeichnet ist, wird einem photographischen Verfahren unterworfen

^209828/1119 BAOOR₁Q₁NAL

und an der gleichen Stelle angeordnet wie zur Zeit der Aufzeichnung, und das Bild auf diesem wird nach vorn durch die Linsen L^ und I. , . durch die Verwendung von inkohärentem Licht projiziert.

Falls ein diffuser Schirm an einer Stelle im Abstand von der Linsenanordnung von I^ vor dieser angeordnet ist (im Fall, wo sich ein diffuser Schirm an der Fokussierstelle befindet) v/erden die Bilder der Punkte O¹ j und O¹ . _Λ auf dem Schirm als Punkt 0,· bzw. 0., _H

1+1 X 1 + I

projiziert» Dann wird angenommen, daß ein diffuser Schirm an einer Stelle vor und im Abstand von der Linsenanordnung von I₂ angeordnet wird. Die Ebene, auf welcher der diffuse Schirm angebracht ist, wird als Ebene <5 ρ bezeichnet. Um das Bild der Ebene ^>~ auf der Ebene T" , zu projizieren, ist es

notwendig, die Fokussierstellung der Linsen zu steuern, damit diese sich an der Stelle von der Linsenanordnung mit einem Abstand Ig befindet. Im Falle,, daß die Fokuslänge der Linsen fest ist, ist es notwendig, das lichtempfindliche Material (Bild, nämlich die erste Bildmatrix) von der Ebene ^" -j zu der Ebene 5~ >_t zu bewegen, um die Fokussierstellung einzustellen. Falls das Bild zur Stellung der Ebene JT" ., verschoben wird und von der Rückseite her beleuchtet wird, werden die Punkte 0"^ und 0" (tatsächlich 0£ und 0|₊₁) auf den dEiffusen Schirm (auf der Ebene S „) als die beiden Punkte Ü. und U. , projiziert. Nun werden die Schnitte der optischen Achsen der Linsen L^ und 1λ· ^ und der Ebenen £ ρ » ^ _p.

ⁿi» ⁿi» ⁿi> ⁿi» ⁿl+1· ^Si₊i; n«^ +1 , n»₊₁ bezeichnet.

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Im Falle, daß wie in Fig.14 gezeigt, O.G. = y., ist, gilt

(D w-TT-r-A*

(Das Minuszeichen stellt den-Fall dar, wo der Gegenstandspunkt vor der Stellung des Abstandes I^ von der Linsenanordnung um den Abstand von a*

ist).

Falls' Q. Q. ~y^ ist, gilt

(2) y_z =±A T ~7

T^ J

ψ(Ζι/

Unter der Annahme, daß die Stellung des Segenstands punktes, der projiziert ist, im Abstand von der Stelle des Abstandes I2 von der Linsenanordnung um den Abstand von ap angeordnet ist, gilt

(3) <2₂ =

Entsprechend gilt für den Abstand y~ zwischen den beiden auf das lichtempfindliche Material für Holographie in der dritten S ufe projezierten Punkte die Gleichung

(4) Vs-Cl₂-

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Hierbei ist f„ die Fokuslänge der zweiten Linsenanordnung, I.* der Abstand zwischen dem diffusen Schirm· und der zweiten Linsenanordnung in der zweiten Stufe, d₂ der Intervall zwischen den Linsengruppen der zweiten Linsenanordnung und 1. der Abstand zwischen der Linsenanordnung mit gleicher Leistungsfähigkeit wie derjenigen der zweiten Linsenanordnung und dem lichtempfindlichen Holographiematerial in der dritten Stufe,

Die Tiefe des in der vierten Stufe rekonstruierten Objektpunktes (unter der Annahme, daß die Rekonstruktion an einer Stelle gebildet wird, die von der Stelle des Abstandes 1. um den Abstand a. angeordnet ist) wird durch die Gleichung

(5) Q_¥ —

dargestellt.

Aus den Gleichungen (1) und (5) ergibt sich

Die Gleichung (7)ist offenbar in bezug auf a nicht linear. Dies bxleutet,*daß der Rekonstruktionsabstand frei variiert oder verzerrt werden kann, indem der Wert der Parameter in der vorangehenden Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung variiert wird. Pur spezielle Beispiele sieht die Verzerrung des Rekonstruktionsabstandes wie folgt aus:

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Beispiel I

(8)

aus der Gleichung (7) wird

erhalten, was bedeutet, daß a. in bezug auf a^ linear ist und das die Rekonstruktion nicht verzerrt ist.

Beispiel II

Aus der G-leichung (7) v;ird

erhalten, was bedeutet, daß der rekonstruierte Abstand durch verschiedene Parameter verzerrt v/erden kann.

(In der Gleichung (11) zeigt das Minuszeichen an, wenn der Objektpunkt vor der Stellung des Abstandes I^ von der Linsenanordnung um den Abstand von a-j sich befindet)

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• -37-

Fig.l5 ist eine graphische Darstellung, die den Wert von a, in bezug auf a^ zeigt, wenn M = 2 und E = 1/2 ist. (Das Diagramm zeigt den Fall, wo sich der Objektpunkt hinter der Stellung des Abstandes I^ von der !düsenanordnung befindet). Aus der Darstellung ' ist offensichtlich, daß der Abstand zusammengezogen wird, wenn IiS 1 ist und verringert wird (das Gefühl des dreidimensionalen Effekts wird betont) , wenn l!iS 1 ist.

In der vierten Stufe wird der Objektpunkt 0 auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial re- . konstruiert, welches an der Stellung von dem Blickpunkt um den Abstand von 1, als eine Zahl von Punkten getrennt angeordnet ist, welche mit beiden Augen als ein dreidimensionaler Objektpunkt gesehen werden kann. In diesem Fall bewirkt die Trennung von zwei benachbarten Punkten auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial ein Gefühl der Diskontinuität, wenn sich die Augen bewegen. Dies kann anhand der Fig.16 erläutert werden, flenn der Blickpunkt von Ll nach 1^₁ bewegt wird, springt das Bild des Objektpunktes, der auf der Hologrammfläche S" H rekonstruiert ist, abrupt von O^ nach O¹^ . , was ein Gefühl der Diskontinuität in den Augen des Betrachters hervorruft. Um diese Erscheinung zu vermeiden, ist es notwendig, den Winkel zwischen L¹ . O¹ . und L¹ . O'j.-! kleiner zu machen als das Winkelauflösungsvermögen der Augen.

Dieses Diskontinuitätsgefühl kann beseitigt werden, wenn die Gleichung

(12) (ί/₃|/^ 4. Δω

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im Hinblick auf die Gleichung (6) erfüllt ist, wobei /\ w das Winkelauflösungsvermögen der Augen ist. Entsprechend ist es notwendig, die Parameter so auszuwählen, um der Bedingung der Gleichung (12) Genüge zu tun. In der Praxis wird der Objektpunkt , der projiziert ist, nicht als ein perfekter Punkt rekonstruiert, sondern als ein etwas ausgedehnter Punkt zufolge der Äbib.erationen des Iiinsensystems und der Diffraktion des Lichts an den Öffnungen der Linsen. Diese Bedingungen zum Beseitigen des Diskontinuitätsgefühls können als etwas loser als die Gleichung (12) betrachtet werden.

Allgemein ist der in ein dreidimensionales Bild zu rekonstruierende Gegenstand nicht ein Punkt, wie oben diskutiert, sondern ein Körper mit einer gewissen Ausdehnung oder Größe. Daher tritt, selbst falls das Diskontinuitätsgefühl zufolge dieses Springens an einem Punkt beseitigt ist, dieses Springen an anderen Punkten auf. Selbstverständlich ist es erwünscht, das Springen soweit wie möglich in der Umgebung des in dem Gegenstand beobachteten Punktes im Fall, wo ein Objekt mit bestimmter Größe rekonstruiert wird, zu reduzieren»

Nun wird der EaIl betrachtet, wo sich der Gegenstand bzw. der Objektpunkt auf der Ebene 5~ befindet (Fokussierebene entsprechend zu der Ebene, die den beobachteten Punkt des Gegenstandes enthält, siehe Fig.14), und zwar in der ersten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Gleichung (6) wird mit a^ =

₂-J₁

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- 2184247

-29- "" ■ ^; ■ Λ

wird für gewöhnlich nicht O. Dies "bedeutet, daß in dem rekonstruierten Bild das Springen auftritt, selbst wenn sich der Objektpunktatjf der Ebene 5^* befindet. Es ist daher erforderlich, das Springen des Bildes in dem Eekonstrülcti ons abstand in bezug auf den betrachteten Punkt soweit wie möglich m. reduzieren, um ein dreidimensionales Bild mit geringem Diskontiriuitätsgefühl zu erhalten, l&es wird durch das Konzept einer Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene erreicht, welches nachfolgend beschrieben wird.

In fig.l? ist die Zentrallinse I₀ und die k~te L inse I^ in 4er Ünsenanordnüng gezeigt. Betrachtet man den Fall, daß der Öbjektpunkt O aä dem Schnittpunkt der optischen Achsen der Linsen !Jk₀ ^öd einer Ebene S" ρ an dem Abstand von I^ von den Musen I₀ durch

Verwendung der ersten Linsenanordnung photographiert wird (Fokuslänge f.. und Intervall zwischen den linsen

Das Bild des Punktes 0 wird auf dem ersten lichtempfindlichen Material an der Stellung (Ebene S ^ ) aufgezeichnet, die von der Linsenanordnung um den Abstand I^ angeordnet ist, und zwar als die beiden Punkte OL und O_Q" durch die Linsen %_Q und L_lc. Dann wird, um die Fokussierstellung der Linsenanordnung auf die Ebene £ ρ zu bringen, die von der Linse im Abstand von 1« angeordnet ist, das erste lichtempfindliche Material einem photographischen Verfahren unterworfen, d.h. die erste Bildmatrix wird parallel zu der Stellung (Ebene^^ ) l»/egt, die von der Linsenanordnung im Abstand von Ii, angeordnet ist. Durch Beleuchten der Bildmatrix von der !Rückseite her mit diffusem Licht werden die Bilder der Punkte OjL

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(der gleiche wie der Punkt OJ. ) und 0£ (gleich dem Punkt 0') auf die Ebene /■* ' _p durch die Linsen L_Q

bzw. L, als die Punkte 0" und O¹ projiziert. Die Länge O¹O" ist durch die Gleichung (2) gegeben durch

welches normalerweise nicht 0 wird (wenn I^ - "L

Falls dann der Punkt 0"_k zu dem Punkt 0"^f _k bewegt wird, wird das Bild des Punktes 0", auf d Eb ^ lh bi O¹ it it

der Ebene ^ p, welche bei O¹ gezeigt ist, auf den Punkt 0" superponiert, so daß y₂ = 0 ist.

(Wobei 0" ein Schnitt der optischen Achse der Linse L₀ und der Ebene 5Γ und Ö"'_k ein Schnitt der Ebene X* ^ und der Verlängerung der L_k und 0" aufweisenden Linie ist).

Die Läiige der Bewegung ist dargestellt durch

_t Durch Einsetzen von 1.., I₂, f.. für 1* « und ^ erhält man

^-4

Dieses Ergebnis zeigt, daß es möglich ist, eine Ebene in Ausrichtung mit der Ebene S" ^r durch seitliche Bewegung (in derjenigen Richtung, in welcher die Linsen der Linsenanordnung angeordnet sind) des Bildes, ohne "Springen" zu bringen, wobei das Bild, das der k-ten

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Linse entspricht, durch die Lange ax durch die Gleichungen (15) oder (16) dargestellt ist. Die Länge Δ* χ ist mit Bezug auf k linear, und die Bilder, die den entsprechenden Linsen der Linsenanordnung entsprechen, sind auf einem Blatt aus lichtempfindlichen Material aufgezeichnet.

Entsprechend wird bei praktischem.Ausführen die erste Bildmatrix für die erste Linse von .der Zentrallinse durch die Länge <&, X₁ 'bewegt, die durch die GrI ei chung

(17)

dargestellt ist, und wird für die zweite Linse um die gleiche weitere Länge £\ x. bewegt. Die seitliche Bewegung durch die Länge wird ihrerseits für den liest der Linsen wiederholt.

Obwohl das durch die Gleichungen (15) und (16) erhaltene Ergebnis unter einer besonderen Bedingung das ist, das der Objektpunkt auf der optischen Achse der Linse L_Q ist, kann leicht bewiesen werden, daß das Bild des Objektpunktes als ein Punkt auf der Ebene Γ~* *■ _

projiziert wird, wo auch immer sich der Objektpunkt auf der Ebene S _p befindet, falls die Bildmatrix durch die durch die Gleichungen (15) und (16) für das k-te Bild allgemein nach Fokussieren dargestellte Länge ^x seitlich bewegt wird.

Nun wird die Lage des rekonstruierten Bildes des Objektpunktes im allgemeinen in dem. Falle, daß eine Verzerrungskorrektur mit Bewegen der Bildebene stattfindet, diskutiert.

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Angenommen, daß, wie in Fig.18 gezeigt, die Fokussierstelle der. Linsen (Fokuslänge f λ , Intervall zwischen benachbarten Linsen d^) , die die erste Linsenanordnung bilden, auf einen Abstand von I₁ (Ebene JST" ) eingestellt ist und daß der Objektpunkt O, aer im Abstand um die Länge von a^-von dieser angeordnet ist, durch Verwendung der ersten Linsenanordnung genommen wird, so wird der Objektpunkt O an der ersten lichtempfindlichen Materialfläche''S" ^ , (von der Linsenanordnung um den Abstand von Ii angeordnet),

w als die beiden Punkte 0· und O* -^- aufgezeichnet, wenn die m-te Linse von der Zentrallinse in die BH-k-ton Linse in der Linsenanordnung betrachtet wird. Das erste lichtempfindliche Material (die erste Bildmatrix) wird photographisch bearbeitet und an der Ebene ST¹^ angeordnet (die Eben % * entspricht der Tatsache, daß sich die fokussierende Stellung der Linse in einem Abstand von I₂ von der Linse befindet ), und weiter eine Korrektur der Verzerrung unter der Bewegung der Bildebene gemacht wird, indem das Bild um md₁ ( 1»₂ '_ 1·«! ) für das Bild seitlich bewirkt T~~₂ 1 ₁

wird, welches der m_ten jjinse entspricht, und um

(m + k)d₁ (1·₂ - l^t ₁ für das Bild seitlich bewegt _ j

wird, welches aer m+k-ten Linse entspricht. Hiernach wird die Bildmatrix von der Rückseite her mit diffusem Licht beleuchtet, so daß das Bild auf den diffusen Schirm an einer Stelle, die von der Linsenanordnung um den Abstand von Ip getrennt angeordnet ist, durch die Linsen L_n, und L , projiziert werden kann.

In dieser Projektion werden zwei Punkte O¹ und O¹ ,

___ m m+Jr

als die beiden Punkte V und O ^. projiziert.

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De r Abstand zwischen den beiden Punkten y₂ ist die Gleichung

wiedergegeben, wobei y^ der Abstand Wischen den beiden auf den Schirm projizierten Punkten 0 und CL , ist, wenn die erste Bildmatrix an der gleichen Stelle wie zur Zeit der Aufzeichnungangeordnet ist und der diffuse Schirm an der Stelle von % angeordnet ist und die beiden Punkte Ö* ~ und 0* _+k durch die Linsen L_m und 1"J₁₁₊J₅. auf dem Schirm projiziert werden.

Palls der projizierte Objektpunkt an der Stelle angenommen ist, die um a₂ von der Stellung des Abstandes Ip von der Linse angeordnet ist, gilt

(19) Q_x =

(Das positive Zeichen zeigt den Fall an, daß sich der Objektpunkt vor der Ebene des AbStandes von I₂ von der Ij j ns enanordnung befindet) »

In entsprechender Weise wird der Abstand y·* zwischen den beiden Bildern, die auf dem lichtempfindlichen HolographienEfcerial nach der Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene projiziert sind,, gemacht und durch

wiedergegeben, wobei f2 die Fokuslänge der zweiten

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Linsenanordnung, I^ der Abstand zwischen dem diffusen Schirm und der zweiten Linsenanordnung in der zweiten Stufe, d₂ der Abstand zwischen benachbarten Linsengruppen in der zweiten Linsenanordnung und 1. der Abstand zwischen der zweiten Linsenanordnung und dem lichtempfindlichen Material für Holographie in der dritten S.ufe ist. Angnommen, daß das dreidimensionale Bild an einer Stelle rekonstruiert wird, die um &. von der Stelle im Abstand von Ii von der Linsenanordnung getrennt angeordnet ist, dann gilt

(21)

Durch Einsetzen der Gleichung (18) für y« in die Gleichung (20) erhält man

(22)

Durch Einsetzen "der Gleichung (22) für "y, in die Gleichung (21) erhält man

Um die Korrektur der Verzerrung mit Bewegen der Bildebene in der dritten stufe durchzuführen, ist es notwendig, eine dritte Bildmatrix zu machen, welche von der zweiten Bildmatrix durch die Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene gemacht ist und dann um die dritte Bildmatrix zu verwenden, die dadurch in

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in der dritten Stufe erhalten wird, da/der drittel Stufe die ganze Bildinatrix auf einmal projiziert werden sollte. Da dort viele Schwierigkeiten in der Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene in der dritten Stufe ganz allgemein vom technischen Gesichtspunkt her vorhanden sind, wird bevorzugt., die Korrektur der Ver- , zerrung mit Belegung der Bildebene in den meisten Fällen in der zweiten Stufe durchzuführen.

Wie aus der Gleichung (23) offensichtlich ist, ist für gewöhnlich a. in bezug auf a,| linear. Dies zeigt, daß die Verzerrung in dem rekonstruierten Abstand durch die Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene durchgeführt ist.

Das oben beschriebene Verehren der Korrektur der Verzerrung mit Bewegung der Bildebene ist unvermeidbar zur Veränderung der Vergrößerung des rekonstruierten Abstandes und zur Hervorhebung oder Verringerung des stereokopischen Effekts, beim Ausführen gemäß der Erfindung erforderlich. Ferner können diese Verfahren nicht nur auf die erste Ausführungsform der Erfindung angewendet werden, sondern ebensogut auch auf andere Ausführungsformen gemäß der Erfindung.

Nun wird die Art des ersten und zweiten lichtempfindlichen Materials, welches in der ersten und in der zweiten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet v/ird, erwähnt.

Von dem endgültig in dem rekonstruiertenÄbstand durch das Bildhologramm rekonstruierten Bild wird gefordert, daß es ein positives Bild ist. Da das Holographie system vom positiven Typ ist, unabhängig von der Art des lichtempfindlichen Holographiematerials, ist es im wesentlichen erforderlich, daß das auf dem zweiten lichtempfindlichen Material aufgezeichnete Bild

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(die zweite Bildmatrix) positiv sein, sollte. Damit die zweite Bildmatrix ein positives Bild ist, ist es erforderlich, lichtempfindliches Material vom Negativtyp sowohl ffir das erste als auch für das zweite lichtempfindliche Material zu verwenden oder sowohl für das erste als auch für das zweite lichtempfindliche Material Material vom Positivtyp zu verwenden. Im Hinblick auf die Einfachheit in der Handhabung oder Prozeßführung, der Auflösung, der Stabilität und der-gleichen, ist es offenbar, daß es vorteilhafter ist, sowohl für das erste als auch das zweite lichtempfindliche Material lichtempfindliches Material vom Negativtyp zu verwenden. Es ist eines der Mertonale der vorliegenden Erfindung, daß das dreidimensioale Bild im Positivbild gerade durch Verwendung lichtempfindlichen Materials vom Negativtyp unter Einschluß des lichtempfindlichen Holographiematerials erhalten v/erden kann.

Die Beschreibung und Epläuterung der ersten Ausführungsform ist an dieser Stelle abgeschlossen. Es wird bemerkt, daß die vorangenannten verschiedenen Arten von Methoden nicht nur allein auf die erste Ausführungsform, sondern auch auf andere Ausführungsforraen gemäß der Erfindung anwendbar sind.

Zweite Ausführungsform

Die zweite Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines farbigen dreidimensionalen Bildes und v/eist die folgenden vier Stufen auf. Erste Stufe

Eine Mehrzahl von Linsen mit einer gleich hohen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der photographischen Linsen ist in einer Richtung mit gleichen Intervallen angeordnet, um eine Linsenanordnung zu

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bilden* die eine länge in der einen Sichtung aufweist (erste linsenanordnung)* Durch Verwendung dieser Linsenanordnung Ayird eine Reihe von Bildern von unterschiedlichen Blickpunkten eines durch inkohärentes Licht beleuchteten Gegenstandes auf eineja lichtempfindlichen Schwarz-weiß-Material durch Farbtrennung oder Colorseparation aufgezeichnet. Das belichtete lichtempfindliche Material wird einer photograph!seheη Behandlung ausgesetzt, um verschiedene Blätter der ersten farbgetrennten Bildmatrix zu erhalten.

Zweite Stufe

Die entsprechenden Bilder, die auf einem Blatt der ersten farbeVfcrennten Bildmatrix aufgezeichnet sind, die durch die erste Stufe erhalten wird, werden in Reihenfolge eines nach dem anderen auf einem diffusen Schirm durch eine Linsenanordnung projiziert, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der Linsenanordnung aufweist, die in der ersten Stufe verwendet wird, um die Bildmatrix zu erhalten. Zur gleichen Zeit wird das Bild auf dem diffusen Schirm auf dem zweiten lichtempfindlichen Schwarz-rWeiß-Material eines nach dem anderen in Reihenfolge durch eine Linsenanordnung (zweite Linsenanordnung) aufgezeichnet, die in Matrixüiuster angeordnet ist. Das Auf zeichnen wird so durchgeführt, daß eine Beziehung in solcher Weise festgelegt wird, daß eine Linse in der ersten Linsenanordnung einer Linsengruppe, die aus einer Mehrzahl von in einer Richtung (senkrechte Richtung zu derjenigen Richtung, in der die Linsen der ersten Linsenanordnung angeordnet sind) in der zweiten Linsenanordnung angeordnet sind. Durch ein derartiges Arbeiten wird eine Mehrzahl von identischen Bildern in einer Richtung des zweiten lichtempfindlichen Materials angeordnet.

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Eine derartige Arbeitsweise, wie oben beschrieben;,, wird für unterschiedliche zweite lichtempfindliche Materialien mit Be&ug auf alle Blätter dor. ersten farlgstrennten Bildmatrix wiederholt. Durch einen photograph!sehen Prozeß der verschiedenen Blätter des zweiten lichtempfind— lichten belichteten Materials wird die gleiche Zahl Blätter der zweiten farbgetrennten Bildiaatrix wie die Zahl der ersten f'arbgetrennten Bildmatrrxblätter

.Dritte Stufe

Ein Blatt der verschiedenen zweiten farbgetrennten Bildmatrix, die durch die zweite Studfe erhalten, wird, wird durch laserlicht von der Rückseite her beleuchtet und die Bilder auf ihm werden; auf einem lichtempfindlichen Holographiematerial durch eine Iiinsenanordnung projiziert, die in Matrixmuster angeordnet ist, die die gleiche Leistungsfähigkeit v.'ie diejenige der liiisenaürdnung (zweite Iiinsenanordnung) hat, die in der zweiten Stufe verwendet wird. Das lichtempfindliche Holographiematerial wild an der Stelle in der Nachbarschaft bzw. Umgebung des reellen Bildes der Bildmatrix angeordnet und die auf ihr projizierten Bilder werden als ein Bildhologramm vermittels des Bezugslichtes, welches mit dem Beleuchtungslicht kohärent ist, auf diesem aufgezeichnet* Ein derartigen Arbeiten wird für jedes Blatt der zweiten farbgetrennten Bildmatrix wiederholt, die durch die zweite Stufe erhalten wird, ohne das lichtempfindliche Material für Holographie zu verändern. In dieser Arbeitsweise wird die Richtung des einfallenden Lichtes des Bezugslichts zu dem lichtempfindlichen Material für jede farbgetrennte Bildmatrix verändert. Nach einem photographischen Prozeß des lichtempfindlichen belichteten Materials wird ein Blatt des Bildhologramms erhalten, auf dem sich eine Mehrzahl von

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überlagerten Bildern befindet.

Vierte Stufe

Das Bildholograrnim, das durch die dritte Stufe erhalt"en wird, wird durch eine inkohärente weiße lichtquelle mit Expansion durch Farbfilter von der unterschied-' liehen Sichtung in "bezug zu der Farbe beleuchtet. Das inkohärente licht wird von der entgegengesetzten Sichtung zu derjenigen des Bezugsliehts beleuchtet, welches in der dritten Stufe verwendet wird. Dieses inkohärente licht wird zu einem Zeitpunkt bzw. einer Zeit für jede Farbe "beleuchtet, und die überlagerten reellen Bilder der linsenanordnung werden rekonstruiert„ Das dreidiraensionle Farbbild kann von der Stelle in der Nähe der reellen Bilder der linsenanordnung mit den Augen beobachtet werden. -

Anschließend werden die oben aufgeführten Stufen anhand der Zeichnungen erläutert.

Zum Zwecke der Vereinfachung der folgenden Beschreibung wird Bezug genommen auf die drei Hauptfarben bzw. deren Rekonstruktion. Selbstverständlich kann die gleiche Rekonstruktion oder eine ähnliche Methode auf die Rekonstruk«. tion mit mehreren Arten von Farben angewendet werden*

Fig.19 zeigt eine Anordnung der Bildherstellu$g3-anlage zum Durchführen der ersten Stufe des zweiten Verfahrens gemäß der Erfindung. In Fig.19 zeigt die Bezugszahl 84 ein in ein dreidimensionales Bild zu rekonstruierenden Gegenstand, 85 inkohärentes licht, das den Gegenstand 84 beleuchtet, 86 eine linsenanordnung (erste linsenanordnung)j die aus einer Mehrzahl von linsen besteht, die eine gleich hohe leistungsfähigkeit haben wie diejenige von den photographischen linsen, die in einer Richtung (in einer horizontalen Richtung in der Zeichnung) mit gleichen Intervallen angeordnet sind,

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87 zeigt ein lichtempfindliches Schwarz-weiß-Material, das hinter der Linsenanordnung 86 an der Fokussierstelle des Gegenstandsbildes angeordnet ist (erstes lichtempfindliches Material) und 88 zeigt einen Farbfilter, der vor der Linsenanordnung 86 angeordnet ist, durch den das Licht von dem Gegenstand 84- die Linsenanordnung 86 erreicht.

Als das Farbfilter v/erden drei Arten von Filtern, Blau-, Grün- und Hot-Filter (jeweils 88, 88' und 88") verwendet.

In der in Fig.19 gezeigten Anordnung wird zuerst lediglich das Blau-Filter 88 als Filter verwendet, und das lichtempfindliche Material wird zum Aufzeichnen einer Eeihe von blauen Bildern aus unterschiedlichen Blickpunkten verwendet. Dann wird ds Filter in das Grün-Filter 88 geändert, und das lichtempfindliche Material wird in ein neues Material 87' verändert. Auf diesem neuen lichtempfindlichen Material 87 wird eine Reihe von grünen Bildern aus unterschiedlichen Blickpunkten aufgezeichnet. Die gleiche Arbeitsweise wird mit dem Rot-Filter 88" und dem lichtempfindlichen Material 87" durchgeführt. Die drei Blätter des lichtempfindlichen belichteten Materials 87, 87' und 87" werden photographisch bearbeitet bzw* einem photogiaphischen Verfahren unterworfen, und die drei Blätter der ersten farbgetrennten Bildmatrix werden erhalten.

Die zweite Stufe der zweiten Ausführungsfprm gemäß der Erfindung kann ausgeführt werden, indem die gleiche Anordnung verwendet wird, wie sie in der zweiten Stufe in der ersten Ausf ührungsf or m verv/endet wird (s.Fig.2). Das Erläutern der zweiten Stufe der zweiten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird anhand der Fig.2 durchgeführt. Eine der ersten farbgetrennten

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Bildniatrix, die durch die erste S^.ufe erhalten wird, wird an der Stelle der ersten Bildmatrix 6 in Fig.2 angeordnet, und das Bild auf ihr wird-auf dem zweiten lichtempfindlichen Material avtf.gezeichnet, das an der Stelle des zweiten lichtempfindlichen Materials 12 angeordnet wird. Um die erste Bildmatrix auf dem zweiten lichtempfindlichen Material aufzuzeichnen, wird die gleiche Arbeitsweise wie diejenige der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform durchgeführt-. Der entsprechende Vorgang wird für jedes farbgetrennte Bild wiederholt, indem das zweite lichtempfindliche Material verändert wird. Demgemäß werden die drei Blätter der ersten farbgetrennten Bildmatrix auf den drei Blättern des zweiten "lichtempfindlichen Materials aufgezeichnet. Nach dem photograph-!sehen Prozeß werden drei Blätter der zweiten farbgetrennten Bildmatrix erhalten.

Fig.20 zeigt eine Anordnung zum Ausführen der dritten Stufe der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung. In Pig·20 zeigen die Bezugszeichen 89, 89' und 89" die zweite farbgetrennte Bildmatrix, die durch die zweite Stufe erhalten wird, 90 eine Linsenanordnung aus Matrixmuster mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der zweiten Linsenanordnung, die in der zweiten Stufe verwendet wird, 91 eine diffuse Platte zum Erzeugen einer diffusen Beleuchtung für die zweite farbgetrennte Bildmatrix, 92 Laserlicht zur Beleuchtung, 93 ein lichtempfindliches Holographiematerial, 94 , 94¹ und 94" Laserlicht als Bezugslicht, welches im Vergleich mit dem Laserlicht 92 für Beleuchtung kohärent ist, und 95, 95* und 95" zeigen Punkte _t auf welche die Laserlichter 94," 94* und 94" konzentriert werden. Das Bezugslaser licht 94» wird auf das lichtempfindliche Holograph!ematerial von dieser Seite des Zeichenblattes beleuchtet.

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In der in Fig..20 gezeigten Anordnung ist die eine der aweiten farbgetrennten Bildmatrix 89 an der gleichen Relativlage zu der Mtrixllnsenanordnung 90 angeordnet, wie diejenige zur Zeit der Aufzeichnung in der zwei tea Stufe. Weiterhin ist hinter der Bildmatrix eine diffuse Platte 91 angeordnet, welche ihrerseits durch Laserlicht beleuchtet wird. Die zweite farbgetrennte Bildmatrix 89, die durch das diffuse Laserlicht beleuchtet wird; wird nach vorn vermittels einer linäenanordnung 90 projiziert. Dann wird ein lichtempfindliches Holograph!©material in der Nähe der Fokussierstellung der zweiten farbgetreniiten Bi-ldmatr-ix 89 angeordnet, die durch die Linsenanordnung 90 gebildet ist, und die Bilder der zweiten farbgetrennten Bildmatrix 89 werden auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial 93 als ein Bildhologramm in Zusammenwirken mit dem Bezugslicht des Laserlichts 94, das sich in dem Punkt 95 konzentriert, aufgezeichnet. Hiernach wird, mit dem lichtempfindlichen Holographiematerial 93 in seiner Stellung gehalten, die zweite farbgetrennte Bildmatrix 89 durch ein weiteres Blatt der zweiten farbgetrennten Bildmatrix 89' ersetzt, und die Bilder der zweiten farbgetrennten Bildmatrix 89' werden auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial 89' durch "verwendung des -Iiaserliehts 94^e aufgezeichnet, welches sich in dem Punkt 95 als das Bezugslicht konzentriert. Auf diese Art und Weise werden die Bilder der zweiten farbgetrennten Bildmatrix 89' in Überlagerungsweise auf dem lichtempfindlichen Material 93 als ein Bildhologramm zusammen mit dem Bild der Matrix 89 aufgezeichnet. Schließlich wird die Restbildmatrix 89" auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial 93 in entsprechender Weise zu den vorangehenden Stufen aufgezeichnet. Demgemäß wird, nachdem alle Operationen

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vervollständigt sind, das lichtempfindliche Material 93 einem photographischen Verfahren unterworfen, um ein Blatt eines Hologramms zu erhalten, welche drei- ■ fach überlagerte inkohärente Aufzeichnungen trägt. Pig« 21 zeigt eine Anordnungzum Ausführen der vierten Stufe der .zweiten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, In Fig. 21 zeigt das Bezugszeichen 96 ein Bildhologramm 96, welches durch die dritte Stufe der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung erhalten wird, 97, 97' und 97" zeigen inkohärente weiße Lichtquellen mit Expansion, die zur Rekonstruktion des Bildes verwendet werden, 98, 98' und 98" ein blaues, grünes bzw, ein rotes Filter, 99 ein reelles Bild der Matrixlinsenanordnung, welches durch das Bildhologramm rekonstruiert ist, in welchem drei reale Bilder der unterschiedlichen Farben überlagert sind, und 100 zeigt die Stelle des Blickpunktes. In dieser Anordnung werden, falls das Bildhologramm 96 mit inkohärentem weißen Licht aus Lichtquellen 97, 97', 97" beleuchtet wird, die Ausdehnung haben, durch Farbfilter 98, 98·, 90" zu einer Zeit, wobei das inkohärente Licht von dem Konzeritrationspunkt des Bezugslichtes divergiert, das zu der Zeit der Hologrammaufzeichnung verwendet wird (entsprechend den Punkten 95, 95', 95" der Fig. 20), drei überlagerte reale Bilder von unterschiedlicher Farbe der Linsenanordnung an derjenigen Stelle rekonstruiert, die der Stellung der Linsenanordnung, die in der dritten Stufe verwendet wird, entspricht. Durch Anordnung der Blickpunkte oder Augen in der Näije des realen Bildes der Linsenanordnung können die drei farbgetrennten Bilder des Blickpunktes, die der Stellung der Augen entsprechen, zur gleichen Zeit beobachtet werden. In konsequenter Weise kann ein Farbbild, das die gleiche

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Farbe wie die des Originalgegenstandes, beobachtet werden. Weiterhin kann durch Betrachten des Bildes mit beiden Augen, ein dreidimensionales Farbbild beobachtet werden, da die entsprechenden Augen das Bild von demjenigen Blickpunkt sehen, der der Stellung der entsprechenden Augen entspricht. Weiterhin kann durch Bewegen der Augen nach rechts und links das dreidimensionale Farbbild gesehen werden, indem sein Aussehen wie es natürlicherweise erscheint, im Parallaxensinn geärabrt wird.

Die Relativlage des inkohärenten weißen Lichtes oder des Gnlühlichtes zu "dem Bildhologramm in der vierten Stufe wird wie folgt bestimmt. Zwischen dem Haupteinfallswinkel θ des Bezugslaserlichts .(Wellenlänge ^X- ) zu dem Hologramm;und zwischen dem Haupteinfallswinkel Θ¹ des Beleuchtungslichtes für Rekonstruktion (Wellenlänge ]Xj ) und dem Hologramm besteht die folgende G-leichung:

(24)

(Hierin ist angenommen, daß das Gegenstandslicht auf die Hologrammfläche im wesentlichen im rechten Winkel einfällt und daß das abgelenkte Licht auch als im wesentlichen im rechten Winkel von der Hologrammebene fortschreitend angesehen wird.)

Entsprechend wird, damit das reale Bild der Linsenanordnung, das in obr vierten S-J₇Uf e rekonstruiert wird, in der richtigen Stellung rekonstruiert, und es ist notwendig, die Lage der Quellen 97, 97' , 97" inkohärenten weißen Lichts zu bestimmen, so daß die G-leichung (24) im Hinblick auf die Wellenlänge erfüllt ist, die durch

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die Farbfilter 98, 98* und 98" transparent ist.

In der ersten Stufe der !!weiten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es nicht möglich, ein sich bewegendes Objekt mit der in Fig.19 gezeigten Anordnung zum Aufnehmen einer Reihe von farbgetrennten Bildern des Objekts mit. unterschiedlichen Blickpunkten aufzuzeichnen und zu rekonstruieren. Zur Aufzeichnung eines sich bewegenden Gegenstandes kann eine. stis in Fig.,22 gezeigte Anordnung verwendet werden. In Fig.22 zeigt die Bezugszahl 101 einen aufzuzeichnenden und zu rekonstruierenden sich bewegenden Gegenstand, 102 inkohäi'entes licht, das den Gegenstand 101 beleuchtet, 105, 103' , 103" Linsenanordnungen (erste Linsenanordnung), die aus in einer Richtung (in der senkrechten Richtung zum Zeichenblatt der Fig.22 ) angeordneten Linsen bestehen, die eine gleich hoh.e Leistungsfähigkeit haben, wie diejenige der photographischen linse und die zueinander gleiche Leistungsfähigkeit haben, 104-, 104* , 104-" lichtempfindliche Schwarz-weiß-Materialien, die jeweils hinter den Linsenanordnungen 103, 103', 103" an deren Fokuss!erstelle jeweils angeordnet sind, 105, 105% 105" ein blaues, grünes-bzw. rotes Farbfilter und 106 und 106' Halbspiegel mit richtigem Reflektionsvermögen. Die Linsenanordnungen 103' und 103" werden so angeordnet, daß das virutelle Bild der Linsenanordnungen 103' und Iü3", das durch die Halbspiegel 106 und 106' gebildet wird, in Ausrichtung mit der Linsenanordnung 103 sein können.

Mit einer solchen oben beschriebenen Anordnung kann die erste färbgetrennte Bildmatrix des sich bewegenden Objekts leicht erhalten werden. Selbstverständlich ist es möglich, eine derartige Anordnung auf ein ruhendes Objekt anzuwenden. ( Die Farbfilter 105,105' und 105"

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können, eliminiert werden, indem der Halbspiegel 106 und 106¹ mit einem besonderen spektralen Reflexionsvermögen in der in Fig.22 gezeigten Anordnung ausgeführt werden). Das Laserlicht, welches in der dritten Stufe der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung verwendet wird, kann ein derartigest sein, welches eine Wellenlänge oder welches mehr als eine unterschiedliehe Fellenlänge aufweist·

Beispielsweise wird in der in Fig.22 bezeichneten Anordnung die zweite farbgetrennte Bildmatrix 89, welche der blauen Färbseparation entspricht , als ein Hologramm vermittels des blauen Laser!iehts 92 als Beleuclitungslicht und des kohärenten blauen Laserlichts 94 als Bezugslicht aufgezeichnet, und dann wird die Bildmatrix 89 durch die zweite farbgetrennte Bildmatrix 89' ersetzt, die der grünen Farbseparation entspricht, wodurch die zweite farbgetrennte Bildmatrix als ein Hologramm aufgezeichnet wird, welches auf dem Hologramm für ein Separationsbild grüner Farbe vermittels grünen Laserlichts 92* (nicht gezeigt) als Beleuchtungslicht und kohärenten grünen Laserlichts 94' als Bezugslicht aufgezeichnet -wird und schließlich wird die Bildmatrix 89* durch die zweite farbgetrennte Bildmatrix 89" ersetzt, die der roten Farbseparation entspricht,

wodurch die zweite farbgetrennte Bildmatrix 89" als ein Hologjanm aufgezeichnet wird, welches weitörhin auf den Hologrammen für blaue und grüne Farbseparation vermittels von rotem Laserlicht 92" (nicht gezeigt) als Beleuchtungslicht und kohärentem rotem Laserlicht 94" als Bezugslicht überlagert wird. Demgemäß wird ein Bildhologramm erhalten, das dreifach überlagerte Aufzeichnungen aufweist.

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Da die Fokussierstelle und die Vergrößerung des realen Bildes der Linsenanordnung, die in der vierten = Stufe reproduziert-wird, gemäß dem Wellenlängenverhältnis des ""aufzuzeichnenden Lichts des zu reproduzierenden Lichts des Hologramms etwas unterschiedlich ist, wird bevorzugt, Ii-as erpichter von drei unterschiedlichen Wellenlängen von blau, grün und rot zu verwenden. -

Dritte Äusfuhrungsform

Die dritte Ausführungsform bezieht sich auf ein der zweiten Ausführungsform ähnliches Verfahren zum Bilden eines farbigen dreidimensionalen Bildes und weist die folgenden vier Stufen auf.

Erste Stufe

Eine Mehrzahl von Linsen mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie diejenige der photographischen Linsen ist in einer Richtung angeordnet und zwar mit gleichen Intervallen, um eine Linsenanordnung zu schaffen, die eine Länge in einer Richtung aufweist. (Erste Linsenanordnung). Durch Verwendung der ersten Linsenanordnung wird eine Reihe von Bildern aus unterschiedlichen Blickpunkten von einem Gegenstand aufgezeichnet, der durch inkohärentes Licht beleuchtet wird. Die Bilder werden auf einem lichtempfindlichen Schwarz-^ weiß-Material durch die Farbseparationsmethode aufgezeichnet. Das lichtempfindliche belichtete Material wird einem photographfechen Verfahren unterworfen, um verschiedene Blätter der ersten farbgetrennten Bildmatrix zu erhalten. . . .

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Zweite Stufe

Die entsprechenden Bilder, die auf dem einen Blatt der ersten farbgetrennten Bildmatrix aufgezeichnet werden, die durch die erste Stufe erhalten wird, werden in Seihenfolge nacheinander auf einem diffusen Schirm durch eine Linsenaordnung, die die gleiche Leistungsfähigkeit hat, wie diejenige der Linsenanordnung, die in der ersten Stufe verwendet wird, und durch ein Farbfilter projiziert. Gleichzeitig v/ird das Bild auf dem diffusen Schirm auf dem zweiten lichtempfindlichen Parbmaterial in Reihenfolge nacheinander durch eine Linsenanordnung (zweite Linsena*?.-ordnung¹}, die in Matrixmuster angeordnet ist_f aufgezeichnet. Die Aufzeichnung des Bildes wird so durchgeführt, daß ein solcher Zusananenhang oder eine solche Beziehung besteht, daß die eine Linse in der ersten Linsenanordnung einer Linsengruppe entspricht, die aus einer Mehrzahl von Linsen besteht, die in der einen Richtung (senkrechte Richtung zu derjenigen Sichtung, in welcher die Linsen der ersten Linsenanordnung angeordnet sind) in der zweiten Linsenanordnung angeordnet sind. Bei einem solchen Verfahren wird eine Mehrzahl von identischen Bildern in einer Richtung auf dom zweiten lichtempfindlichen Material angeordnet.

Ein solches Verfahren, wie oben beschrieb«*} wird an dem gleichen , zweiten lichtempfindlichen Material für alle Blätter der ersten farbgetrennten Bildmatrix wiederholt. Durch einen photographischen Prozeß des zweiten lichtempfindlichen Parbnaterials, auf welchem die farbgetrennten Bilder in Überlagerungsweise aufgezeichnet sind, wird ein Blatt der zweiten farbgetrennten Bildmatrix erhalten.

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Dritte Stufe

Die zweite farbgetrennte.Bildmatrix, die durch die zweite Stufe erhalten wird, wird durch Laserlicht von der Rückseite her beleuchtet, und die Bilder auf ihr werden auf einem lichtempfindlichen Holographiematerial durch eine Linsenanordnung projiziert, die im EDatrixmuster angeordnet ist, wobei die Linsen die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der Linsen der Linsenanordnung (zweite Linsenanordnung), die in der zweiten Stufe verwendet wird, aufweisen. Das lichtempfindliche Holographiematerial ist an der Stelle in der Nähe des realen Bildes der Bildmatrix angeordnet, und die auf ihr projizlerten Bilder werden als ein Bildhologramm vermittels des Bezugslichtes aufgezeichnet, welches mit dem Beleuchtungslicht kohärent ist. Ein solches Verfahren wird mit der gleichen, zweiten farbgetrennten Bildmatrix und dem lichtempfindlichen Holograph!eraaterial für die unterschiedlichen Laserlichter wiederholt* die unterschiedliche Wellenlänge entsprechend der Zahl der Farbseparation haben· In diesem Verfahren sollte die Wellenlänge der Laserlichter der Farbe der Farbseparation entsprechen, die in der ersten S+ufe durchgeführt wurde, und die Richtung des einfallenden Lichtes des Bezugslichts zu dem lichtempfindlichen Holographiematerial wird für jede Wellenlänge dee verwendeten Laserlichts geändert* Durch ein photographisches Verfahren des lichtempfindlichen Holographiematerials nach Belichtung wird ein Bildhologrammblatt erhalten, das eine Mehrzahl von auf ihm überlagerten Bildern aufweist.

Die Belichtung des lichtempfindlichen Holographiematerials kann in einer solchen Weise durchgeführt werden, daß die zweite farbgetrennte Bildmatrix durch

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verschiedene Laserlichter zur Beleuchtung beleuchtet wird, die zur gleichen Zeit unterschiedliche Wellenlänge haben. Gleichzeitig wird das Lichtempfindliche Holographiematerial durch verschiedene kohärente Bezugslichter beleuchtet, die unterschiedliche Wellen länge aus unterschiedlichen Bichtungeji zu einer Zeit aufweisen.

Vierte.Stufe

Das Bildhologramm, welches durch die dritte Stufe erhalten wird, wird aus einer räumliche Ausdehnung aufweisendei Lichtquelle von inkohärentem weißen Licht durch Farbfilter aus der unterschiedlichen Richtung mit Bezug auf die Farbe beleuchtet. Das inkohärente Licht wird aus der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen, des Bezugslichtes , welches in der dritten Stufe verwendet wird, beleuchtet bzw. leuchten gelassen. Das inkohärente Licht wird zu einer Zeit für jede Farbe leuchten gelassen, und überlagerte reale Bilder der Linsenanordnung werden rekonstruiert. Das dreidimensionale Farbbild kann aus der Stellung in der Nähe der realen Bilder der Linsenanordnung mit den Augen beobachtet werden.

Jede Stufe der dritten Ausführtmgsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird nun anhand dor Zcleimung erläutert. Zum Zwecke der Vereinfachung der Erläuterung und der Beschreibung wird speieil auf denjenigen *all Bezug genommen, wo die Farbaufzeichnung vermittels des Separationsverfahrens mit drei Grundfarben durchgeführt wird. Selbstverständlich kann das entsprechende Verfahren auf denjenigen Fall angewendet werden, wo mehr als drei primäre Farben verwendet werden...

Die erste S^ufe der dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung kann unter Verwendung der gleichen

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Anordnung wie derjenigen der ersten Stufe der zweiten Ausführungsform (gezeigt in den Fig.19 und 22) und durch die gleiche Arbeitsweise ausgeführt werden.

Eine Anordnung des das Bild formenden Systems zum Ausführen der zweiten Stufe der dritten Ausführungsform ist in Fig.23 gezeigt. In Fig.23 zeigt die Bezugszahl 107 eine Linsenanordnung, die die gleiche leistungsfähigkeit wie diejenige der in der ersten Stufe verwendeten linsenanordnung hat, 108 (108·, 108") eine erste farbgetrennte Bildmatrix, die durch die erste Stufe erhalten wird, 109 eine diffuse Platte zum Herstellen diffuser Beleuchtung,110 inkohärentes weißes licht zur Beleuchtung der ersten farbgetrennten Bildmatrix,

111, 111' und 111" einen blauen, grünen bzw. roten Filter,

112, einen'diffusen Schirm, 113 einen ebenen Spiegel,

112' ein virtuelles Bild des diffusen Schirmes, das durch den ebenen Spiegel 113 gebildet wird, 114 eine Linsenanordnung (zweite linsenanordnung), die aus linsen besteht, die die gleiche leistungsfähigkeit wie diejenige der photographischen Linsen haben und die in Matrixmuster mit gleichen IntervaLlen angeordnet sind und 115 ein zweites lichtempfindliches Farbmaterial, das hinter der zweiten Lihsenanordnung an der Fokussierstelle des diffusen Schirmbildes angeordnet ist.

In der in Fig.23 gezeigten Anordnung wird die erste farbgetrennte Bildmatrix 108, die der blauen Farbe entspricht, auf dem diffusen Schirm durch die Linsenanordnung 107 und den Blaufilter projiziert, und das Bild auf dem diffusen Schirm wird auf dem zweiten lichtempfindlichen Farbmaterial durch die zweite Linsenanordnung 114 aufgezeichnet. Das Aufzeichnen des Bildes kann in entsprechender Weise zu dem Verfahren in der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform

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ausgeführt werden. Bann wird die erste farbgetrennte Bildmatrix 108·, die der grünen Farbe entspricht, auf einen diffusen Schirm durch die Linsenanordnung IO7 und den Grünfilter 111¹ projiziert, und das Bild auf dem diffusen Schirm wird auf dem zweiten lichtempfindlichen Farbmaterial in Überlagerungsweise auf dem Bild durch die zweite linsenanordnung 114 aufgezeichnet. Das entsprechende Verfahren wird für die erste farbgetrennte Bildmatrix 108", die der roten Farbe entspricht, durch die linsenanordnung IO7 und den Rotfilter 111" durchgeführt, und das zweite lichtempfindliche Farbmaterial wird dreifach belichtet, um auf ihm ein dreifaches Bild zu haben. Das dreifach belichtete zweite lichtempfindliche Farbmaterial wird dann einem photographischen Verfahren unterworfen, so daß ein Blatt der zweiten Farbbildmatrix erhalten wird..

Obwohl in der in Pig.23 gezeigten Anordnung die Farbfilter 111, 11Ϊ¹ und lllV zwischen dem diffusen Schirm und der Linsenanordnung 107 vorgesehen sind, ist dies kein wesentlicher Bestandteil, und die Filter können an irgendeiner Stelle auf dem optischen Weg zu dem zweiten lichtempfindlichen Farbmäterial 115 angeordnet werden. In solch einem Fall sollte selbstverständlich die Variation, die in der Fokussierstellung auftritt, die durch den Einsatz des Filters und der Größe des Filters verursacht wird, in Betracht gezogen werden.

Die in Fig.23 gezeigte Anordnung ist zum Ausführen der zweiten Stufe geeignet oder zweckmäßig, insbesondere für die erste Bildmatrix, die durch die in Fig.19 gezeigte Anordnung in der ersten S-fcUfe erhalten wird. Falls die erste farbgetrennte Bildmatrix durch die in Fig.22 gezeigte Anordnung in der ersten Stufe erhalten wird,

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ist es notwendig, einen Spiegel in der zweiten Stufe zu verwenden, um ein richtiges auf den diffusen Schirm projiziertes Bild zu erhalten.

Die dritte Stufe der dritten Ausführungsform kann mit der gleichen Anordnung (wie in Fig.20 gezeigt) ausgeführt werden, wie diejenige, die zum Ausführen der dritten Stufe der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung verwendet wird.

Es wird bemerkt, daß drei Arten von laserlicht mit unterschiedlicher Wellenlänge-.» die blau, grün und rot entsprechen, in diesem Falle erforderlich sind.

In der in Fig#20 gezeigten Anordnung wird die zweite Farbbildmatrix,.die durch die zweite Stufe erhalten wird, &ϊχ der bei 89 gezeigten Stelle angeordnet und durch blaues laserlicht 92 beleuchtet. Durch das blaue laserlicht 92 in Zusammenwirkung mit kohärentem blauen Bezugslicht 94 werden Bilder mit getrennter blauer Farbe der zweiten Farbbildmatrix auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial 93 ^{als e}iⁿ Bildhologramm aufge ze i ehne t.

Dann wird, wobei die zweite Farbbildmatrix an der Stelle gehalten bleibt, grünes Laserlieht 92*' (nicht gezeigt) auf die zweite Farbbildmatrix leuchten gelassen, und die Bilder mit getrennter grüner Farbe der zweiten Farbbildmatrix werden in Überlagerungsweise auf dem lichtempfindlichen Holpgraphiematerial aufgezeichnet, auf welchem die Bilder mit getrennter blauer Farbe als ein Bildhologramm in Zusammenwirkung mit grünem Bezugslicht 94', welches mit dem grünen laserlicht 92* kohärent ist, aufgezeichnet werden. Schließlich werden das rote laserlicht 92" und das kohärente rote Bezugslaserlicht 94" verwendet» um einen entsprechenden Vorgang durchzuführen und die Bilder mit getrennter

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roter Farbe werden auf den vorherigeifBildern mit getrennter blauer und grüner Farbe überlagert, die auf dem lichtempfindlichen Holographiematerial 93 als ein Bildhologramm aufgezeichnet werden, das dreifach überlagerte Aufzeichnungen trägt. Durch einen photographischen Prozeß des lichtempfindlichen Materials für Ilologjzphie wird ein Blatt eines Eildhologramms erhalten.

Das lichtempfindliche Holographiematerial kann der unterschiedlichen Farbe der Laserlichter einmal für jedes Licht und insgesamt dreimal ausgesetzt , werden oder kann einmal in drei Laserlichtern gleichzeitig ausgesetzt werden. Das heißt in dem letzteren Fall wird die zweite Farbbildmatrix gleichzeitig dem blauen, grünen und roten Laserlicht 92, 92* und 92" und dem blauen, grünen und roten Laserbezugsliehtern 94, 94' und 94" zur gleichen Zeit ausgesetzt.

Die vierte Stufe der dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung kann durch das gleiche Verfahren und mit der gleichen Anordnung (wie in Fig.21 gezeigt) wie diejenige der vierten Sxufe der zweiten Ausführungsform gemäß<ter Erfindung ausgeführt werden.

Vierte Ausführungsform

Die vierte Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Farbbildes, wie es gemäß der vorgenannten zweiten und dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung entspricht, und weist die folgenden vier Stufen auf.

Erste Stufe

Eine Mehrzahl von Linsen, die eine gleich hohe Leistungsfähigkeit wie diejenige der photograph!sehen Linsen haben, sind in einer Sichtung mit gleichen

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Intervallen angeordnet, um eine Iinsenanordnung (erste Linsenanordnung) mit einer Länge in der einen Richtung zu bilden. Durch Verwendung der ersten Linsenanordnung wird eine Reihe von Bildern, die unterschiedliche Blickpunkte haben, auf einem Blatt lichtempfindlichen Farbmaterials aufgezeichnet. Das belichtete lichtempfindliche Farbmaterial wird einem photographischen "Verfahren unterworfen, um ein Blatt der ersten Farbbildmatrix zu erhalten.

Zweite Stufe

Die entsprechenden Bilder, die auf der ersten Farbbildmatrix aufgezeichnet sind, die durch die erste S.ufe erhalten wird, werden in Reihenfolge nacheinander auf einem diffusen Schirm durch eine Linsenanordnung aufgezeichnet, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der Linsenanordnung hat, die in der ersten Stufe verwendet wird, um die erste Bildmatrix zu erhalten. Zur gleichen Zeit wird das auf dem diffusen Schirm befindliche Bild auf dem zweiten lichtempfindlichen Schwärz-weiß-Material nacheinander in Reihenfolge durch eine Linsenanordnung (erste Linsenanordnung) aufgezeichnet, die in Matrixmuster angeordnet ist. In diesem Verfahren werden Farbseparationsfilter oder Farbtrennfilter in den optischen Weg von dem diffusen Schirm und dem lichtempfindlichen Material eingesetzt. Die Aufzeichnung des Bildes wird so gemacht, daß ein Zusammenhang oder eine Beziehung in solch einer Weise gemacht werden_: kann, daß eine Linse in der ersten Linsenanordnung einer Linsengruppe entspricht, die auä einer Mehrzahl von Linsen besteht, die in einer Richtung (senlcrechten Richtung zu derjenigen Richtung, in welcher die Linsen der ersten Linsenanordnung angeordnet sind) in der zweiten Linsenanordnung

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angeordnet sind. Durch einen wie oben beschriebenen Arbeitsvorgang wird eine Mehrzahl von identischen Bildern in einer Richtung auf dem, zweit en lichtempfindlichen Material angeordnet.

Eine Reihe von derartigen Operationen wird wiederholt, wobei die erste Farbbildmatrix unverändert bleibt und wobei die Farbtrennfilter und das zweite lichtempfindliche Sohwarz-weiß-Material "geändert v/erden. Dies wird für jede Farbe der Filter wiederholt, die der Zahl der Farben der Farbseparation entsprechen. Durch/einen photographischen Prozeß der verschiedenen Blätter des zweiten lichtempfindlichen belichteten Schwarz.weiß-Materlals wird die gleiche Zahl von Blättern der zweiten farbgetrennten Bildmatrix erhalten.

Dritte Stufe

Eines der verschiedenen Blattex der zweiten farbgetrennten Bildmatrix, die durch die zweite Stufe erhalten wird» wird durch Laserlieht von der Rückseite her beleuchtet, und die Bilder auf ihr werden auf einem lichtempfindlichen Matq&al für Holographie durch eine Linsenanordnung, die in Matrixmuster angeordnet ist, und die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der Linsenanordnung (erste Linsenanor.dnung), die in der zweiten S^ufe verwendet wird, hat, projiziert* Das lichtempfindliche Material für Holographie wird an der Stelle in der Umgebung des realen Bildes der Bildmatrix angeordnet, und die auf ihr projizierten Bilder werden als ein Bildhologramm vermittels von Bezugslicht aufgezeichnet, welches mit dem Beleuchtungslicht kohärent ist. Ein derartiger Arbeitsvorgang wird für jedes Blatt der zweiten farbgetrennten Bildmatrix, die durch die zweite Stufe erbalten wird, ohne Veränderung des lichtempfindlichen Holographiematerials wiederholt

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In dieser Arbeitsweise wird die Richtung des Bezugslichtes, das auf das lichtempfindliche Holographiematerial fällt, für jede farbgetrennte Bildmatrix geändert. Durch einen photographischen Prozeß des lichtempfindlichen MaterlalB für Holographie wird nach Belichtung ein Blatt des Bildhologramms mit einer Mehrzahl von auf ihm überlagerten Bildern erhalten.

Vierte Stufe

Das Bildhologramm, das durch die dritte S-fcUfe erhalten wird, wird durch eine inkohärente weiße Lichtquelle mit Ausdehnung durch Farbfilter aus der unterschiedlichen Eichtung in bezug auf die Farbe beleuchtet. Das inkohärente Licht wird aus der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen des Bezugs-3-iehtes, das in der dritten Stufe verwendet wird, leuchten gelassen. Dieses inkohärente Licht wird zu einer Zeit für 3 ede Farbe leuchten gelassen, und tiberlagerte reale.BiIder der Linsenanordnung werden rekonstruiert. Daö dreidimensionale Farbbild kann aus der Stelle in der Nähe der realen Bilder der Linsenanordnung mit beiden Augen gesehen werden.

Anschließend wird jede der beschriebenen Stufen der vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Zum Zwecke der Vereinfachung wird die folgende Beschreibung mit besonderen» Bezug auf die Dreigrundfarben* Separationsmethode ausgeführt. Selbstverständlich kann die Methode auf ändere Verfahren mit Färbseparation angewendet werden, die auf mehr als drei Farben basieren.

Die erste Stufe der vierten AuSfÜhrungsform kann durch die gleiche Arbeiteweise und mit der gleichen Anordnung (wie in Fig.1 gezeigt) wie derjenigen, die

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in der ersten stufe der ersten Ausführungsform verwendet wird, ausgeführt werden»

Jedoch ist es in der vierten Ausführungsform notwendig, ein lichtempfindliches Par"brnaterial anstelle eines lichtempfindlichen Sehwarz-weiß-Materials 4, gemäß Fig»l, zu verwenden. Durch einen photographischen Prozeß des lichtempfindlichen "belichteten Farbmaterials in der in Fig.1 gezeigten Anordnung wird eine Reihe von Farbbildern von unterschiedlichen Blickpunkten, nämlich die erste Farbbildmatrix, erhalten.

Fig.24 zeigt eine Anordnung zum Ausführen der zweiten Stufe der vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung. In der Fig.24 zeigt die Bezugszahl 116 eine Linsenanordnung, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der in der ersten S^ufe verwendeten Linsenanordnung aufweist, 117 die erste Farbbildmatrix, die durch die erste Stufe erhalten wird, 118 eine diffuse Platte zum Erzeugen diffuser Beleuchtung, 119 (119^f und 119") ein Farbseparationsfilter, 120 inkohärentes weißös Licht zur Beleuchtung der ersten Farbbildmatrix 117, 121 einen diffusen Schirm, 122 einen ebenen Spiegel, 121· ein virtuelles Bild des diffusen Schirmes 121, das durch den ebenen Spiegeljl22 gebildet wird, 125 eine.Linsenanordnung (zweite Linsenanordnung) , die aus Linsen besteht, die in Matrixmuster mit gleichen Intervallen angeordnet sind, die eine gleich hohe Leistungsfähigkeit wie diejenige der photographischen Linsen aufweisen, und 124 (124*, 124") ein zweites lichtempfindliches Material, das hinter der zweiten Linsenanordnung an der Fokussierstelle des diffusen Schirmbildes angeordnet ist.

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In der in Fig.24 gezeigten Anordnung wird zuerst die erste Farbbildmatrix 117 mit blauem Licht durch das blaue Farbtrennfilter 119 beleuchtet» und das Bild mit getrennter blauer Farbe der ersten Farbbildmatrix wird an dem zweiten lichtempfindlichen Sehwarzß-weiß-Material 124 aufgezeichnet. Um die erste Bildmatrix auf dem zweiten lichtempfindlichen Material aufzuzeichnen, kann die gleiche Arbeitsweise wie diejenige der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform durchgeführt v/erden. Dann wird das Bild mit getrennter grüner Farbe der ersten Farbbildmatrix auf dem geänderten neuen zweiten lichtempfindlichen Material 124' mit dem geänderten Trennfilter 119' für grüne Farbe aufgezeichnet.

Schließlich wird das Filter in das rote Farbtrennfilter 119" ausgerichtet und das zweite lichtempfindliche Material wird ebenso in ein neues Material 124" ausgewechselt und der gleiche Arbeitsvorgang wird dadurch wiederholt. Demgemäß werden drei lichtempfindliche Materialien den drei Farben des Bildes ausgesetzt. Durch, einen photographischen Prozeß der lichtempfindlichen Materialien werden drei Blätter der zweiten farbgetrennten Bildmatrix erhalten.

Die dritte Stufe der vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die Stufe zum Erhalten eines Blattes des Bildhologiamms aus den drei Blättern der zweiten farbgetrennten Bildmatrix, die durch die zweite Stufe erhalten wird, und kann durch das gleiche Verfahren und mit der gleichen in Fig.20 gezeigten Anordnung für die dritte Stufe der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden. Selbstverständlich ist zu verstehen, daß lediglich ein laserlicht einer Wellenlänge als die dritte Stufe der zweiten Ausführungsform verwendet v/erden kann, oder es können drei

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Laserliohter von drei unterschiedlichen Wellenlängen in bezug auf die entsprechenden farbgetrennten Bilder verwendet werden.

Die vierte stufe der vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung kann durch die gleiche Arbeitsweise und mit der gleichen in Fig.21 ge ze igte Anordnung für die vierte Stufe der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden.

Fünfte Ausführungsform

Die fünfte Ausführungsform gemäß der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines dreidimensionalen Farbbildes, welches den vorgenannten zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen ähnlich ist und die folgenden vier Stufen aufweist.

Erste Stufe

Eine Mehrzahl von Linsen, die eine gleich hohe Leistungsfähigkeit wie diejenige der photographischen Linsen aufweisen, sind in einer Richtung mit gleichen Intervallen angeordnet, um eine Linsenanordnung (erste Linsenanordnung) mit einer Länge in einer Richtung zu bilden. Unter Verwendung der ersten Linsenanordnung wird eine Reihe von Bildern mit unterschiedlichen B3_ick-) punkten aif einem Blatt eines lichtempfindlichen Farbmaterials aufgezeichnet. Das lichtempfindliche Farbraaterial wird einem photographischen Verfahren unterworfen, um ein Blatt der ersten Farbbildmatrix zu erhalten.

Zweite Stufe

Die entsprechenden Bilder, die a*f der ersten Farbbildmatrix aufgezeichnet werden, die durch die erste Stufe erhalten wird, werden nacheinander in Reihenfolge auf einem diffusen Schirm durch eine Linsenariordnung

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aufgezeichnet, die die gleiche !Leistungsfähigkeit wie diejenige der linsenanordnung aufweist, die in der ersten SJufe verwendet wird, um eine erste Bildmatrix zu erhalten. Zur gleichen Zeit wird das Bild auf dem diffusen Schirm auf dem zweiten lichtempfindlichen Farbmaterial nacheinander in Eeihenfolge durch eine linsenanordnung (zweite Linsenanordnung) aufgezeichnet, die in Matrixrauster angeordnet ist. In diesem Arbeitsvorgang wird das Aufzeichnen des Bildes so ausgeführt, daß zwischen den Linsen in der ersten und der zweiten Linsenanordnung eine Beziehung auf solch einem Wege besteht, daß eine Linse in der ersten Linsenanordnung einer Linsengruppe entspricht, die aus einer Mehrzahl von Linsen besteht, die in einer Richtung (in senkrechter Richtung zu der Richtung, in welcher die Linsen der ersten Linsenanordnung angeordnet sind) in der zweiten Linsenanordnung angeordnet sind. Durch solch einen Arbeitsvorgang, wie oben beschrieben, wird eine Mehrzahl von identischen Bildern in einer Richtung auf dem zweiten lichtempfindlichen Material angeordnet. .

Durch einen photographischen Prozeß des zweiten lichtempfindlichen Farbmaterials wird ein Blatt einer Farbbildmatrix erhalten.

Dritte Stufe

Die zweite farbgetrennte Bildmatrix, die durch die zweite Stufe erhalten wird, wird durch Laserlicht von hinten her beleuchtet, und die Bilder auf ihr werden auf ein.: lichtempfindliches Holographiematerlal durch eine Linsenanordnung projiziert, die in Matrix, muster angeordnet ist und deren Linsen die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der Linsen der Linsenanordnung (zweite Linsenanordnung), die Inder zweiten Stufe verwendet wird, haben. Das lichtempfindliche

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Holographiematerial wird an der Stelle in. der Nähe des realen Bildes der Bildmatrix angeordnet, und die auf ihr befindlichen Bilder werden als ein Bildhologramm vermittels von Bezugslicht aufgezeichnet, welches mit dem Beleuchtungslicht kohärent ist. Eine derartige Arbeitsweise wird mit der gleichen zweiten farbgetrennten Bildmatrix und dem lichtempfindlichen Holographiematerial für die unterschiedlichen Laserlichter wiederholt, die unterschiedliche Wellenlänge gemäß der Zahl der Farbseparationu haben. In dieser Opration sollte die Wellenlänge des Laserlichts der Farbe der Farbseparation entsprechen, und die Richtung des einfallenden Lichtes des Bezugslichts zu dem lichtempfindlichen HolographiematerM. wird für jede Wellenkänge' des verwendeten Laserlichts geändert. Durch einen photographischen Prozeß des lichtempfindlichen Materials für Holographie nach Belichtung wird ein Blatt des Bildhologramms mit einer Mehrzahl von auf ihm überlagerten Bildern, erhalten.

Die Belichtung des lichtempfindlichen Holographiematerials kann in solch einer Weise durchgeführt werden, daß die zweite farbge-trennte Bildmatrix durch verschiedene, unterschiedliche Laserlichter für Beleuchtung beleuchtet wird= die unterschiedliche Wellenlänge zu einer Zeithaben, und gleichzeitig wird das lichtempfindliche Ilolographiematerial durch verschiedene kohärente Bezugslichter beleuchtet, die unterschiedliche Wellenlänge aus unterschiedlichen Richtungen zu einer Zeit haben.

Vierte Stufe

Das durch die dritte Stufe erhaltene Bildhologramm wird durch eine inkohärente weiße Lichtquelle mit räumlicher Ausdehnung durch Farbfilter aus den

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SAD OFTlGfNAL

unterschiedlichen Sichtungen rait Bezug auf die Farbe beleuchtet. Das inkohärente licht wird aus der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen des in der dritten S^ufe verv/endeten Bezugslichtes beleuchtet. Dieses inkohärente Licht wird zu einer Zeit für jede Parbe leuchten gelassen, und überlagerte reale Bilder der Iiinsenahordnung werden rekonstruiert. Das dreidimensionale Farbbild kann aus der Stelle in der Nähe der realen Bilder der linsenanordnung mit beiden Augen betrachtet werden.

Jede Stufe der fünften Ausfuhrungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, wie oben beschrieben, wird nun anhand der Zeichnung mit Einzelheiten erl ärtert. 2um Zwecke der Vereinfachung der folgenden Erklärung und Beschreibung der Stufen wird besonders Bezug genommen auf denjenigen Fall, wo die Farbreproduktion mit der Dreifarbenseparationsraetho.de durchgeführt wird. Selbstverständlich kann das entsprechende Verfahren auf denjenigen Fall angewendet werden, wo mehr als drei primäre Farben verwendet v/erden.

Die erste Stufe der fünften Ausfuhrungsform gemäß der Erfindung kann durch die gleiche Arbeitsweise und mit der gleichen in Fig.1 gezeigten Anordnung wie für die erste Stufe der ersten Ausführungsform und die vierte Ausführungsform durchgeführt werden.

Jedoch ist es notwendig, ein lichtempfindliches Earbmaterial anstelle das in der Anordnung gemäß Fig.l verv/endeten lichtempfindlichen Schwarz-weiß-Materials in der fünften Ausführungsform zu verwenden. Durch einen photographischen Prozeß des lichtempfindlichen belichteten Farbmäterials in der in Fig.l gezeigten

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Anordnung, wird eine Reihe von Farbbildern mit unterschiedlichen Blickpunkten, nämlich eine erste Farbbildmatrix erhalten.

Die zweite Stufe der fünften Ausfuhrungsform kann durch die gleiche Arbeitsweise und mit der gleichen Anordnung (gezeigt in Pig.2) wie derjenigen ausgeführt werden, die in der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform eingesetzt wird. Anstatt des in Pig.2 gezeigten lichterapfindlichen^Schwärz-weiß-Materials 12 ist es in der fünften Äusf (ihr ungs form notwendig, ein lichtempfindliches Farbmaterial zu verwenden« Weiterhin sollte das inkohärente Licht 8 " weißes Licht sein.

Durch einen photographischen Prozeß des zweiten lichtempfindlichen belichteten Parbmaterials in cer

in Fig.2 gezeigten Anordnung wird die zweite Farbbildmatrix erhalten.

Die dritte Stufe des fünften Verfahrens gemäß der Erfindung wird unter der Verwendung der gleichen Anordnung (gezeigt in Pig.20), die zum Ausführen der dritten Stufe der dritten Aus führ ungs for ti verwendet, wird, und durch die gleiche Arbeitsweise wie derjenigen der dritten Stufe der dritten Ausführungsform, ausgeführt.

Die vierte Stufe der fünften Ausfuhrungsform gemäß der Erfindung kann durch.die gleiche Arbeitsweise und mit der gleichen Anordnung (gezeigt in Fig.21), wie derjenigen Anordnung, die in der vierten Stufe der zweiten Ausfuhrungsform eingesetzt wird, ausgeführt werden.

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Claims

- 75-Patentansprüche

1, Verfahren zum Bilden bzw. Herstellen von dreidimensionalen Bildern, das aufweist: Eine erste Stufe des ■ Erhaltene einer ersten Bildmatrix, die aus einer Reihe von Bildern von unterschiedlichen Blickpunkten eines durch inkohärentes Licht unter Verwendung einer ersten Linsenanordnung beleuchteten Objekts besteht, wobei die Linsenanordnung eine Mehrzahl von Linsen aufweist, die in einer Richtung mit gleichen Intervallen angeordnet sind; eine zweite Stufe des Projizierens jedes Bildes der ersten Bildmatrix auf einen diffusen Schirm in Reihenfolge eines nach dem anderen durch eine Linsenanordmmg mit der gleichen Leistungsfähigkeit wie derjenigen der ersten Linsen— anordnung und des Erhaltene einer zweiten Bildmatrix durch Aufzeichnen aller Bilder der ersten Bildmatrix, die auf dem diffusen Schirm unter Verwendung einer zweiten Linsenanordnung projiziert werden, die eine Mehrzahl von Linsen aufweist, die in einem Matrixmuster angeordnet sind, und zwischen der und der ersten Bildmatrix eine Beziehung in solcher Weise besteht, daß ein Bild der ersten Bildmatrix der einen Gruppe derjzweiten Bildmatrix entspricht, die in einer senkrechten Richtung zu derjenigen Richtung angeordnet ist, in welcher die Bilder der ersten Bildmatrix angeordnet sind, eine dritte Stufe des Projizierens der zweiten Bildmatrix auf ein lichtempfindliches Holographiematerial mit Laserlicht durch eine Linsenanordnung, die die gleiche Leistungsfähigkeit wie diejenige der zweiten Linsenanordnung hat, und des Aufzeichnens eines Bildhologramms auf dem lichtempfindlichen Material in Mehrfachüberlagerung für Holographie im Zusammenwirken mit kohärentem Bezugslicht, und eine vierte Stufe des Bildens eines realen Bildes der Linsenanordnung durch Beleuchten des Bildhologramms

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mit inkohärentem Licht von der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen des Bezugslichtes, das in der dritten Stufe verwendet ist., wobei wenigstens für eine der Beleuchtungen, dein in der dritten Stufe verwendeten Bezugslicht und dem in der vierten Stufe verwenden inkohärenten Beleuchtungslicht eine ausgedehnte Lichtquelle verwendet wird, um den toten Raum bzw. Abstand zwischen den Öffnungen zu eliminieren, wodurch ein dreidimensionales Bild von den Blickpunkten in der Umgebung des realen Bildes der Linsenanordnung zu sehen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der diffuse Schirm vom Transparenztyp int und ein ebener Spiegel in einer der Stufen verwendet wird, um dadurch eine richtige Orientierung in dem Reproduktionsabstand zu erhalten.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der diffuse Schirm vom Reflektionstyp ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bildmatrix in der ersten Stufe eine Mehrzahl von ersten farbgetrennten Bildniatrizen ist, die unter Verwendung eines lichtempfindlichen Schwarzv/eißmaterials erhalten werden, die zweite Bildmatrix in der zweiten Stufe eins Mehrzahl von zweiten Farbbildmatrizen oder farbgetrennten Bildmatrizen ist, die aus der Mehrzahl der ersten farbgetrennten Bildmatrizen unter Verwendung eines lichtempfindlichen Schwarzweißmaterials erhalten werden, und daß das kohärente Bezugslicht in der dritten Stufe ein Laserlicht mit mehr als einer unterschiedlichen V/ellenlänge ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildmatrix in der zweiten Stufe eine Farbbildmatrix ist, die von der Hehrzahl der ersten farbgetrennten Bildmatrizen unter Verwendung eines lichtempfindlichen Farbmaterials erhalten wird. 209828/1119

BAÖ ORIGINAL
6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch : gekennzeichnet, daß die erste Bildmatrix in der ersten ■ Stufe eine erste Parbbildrnatrix ist, welche unter : Verwendung eines lichtempfindlichen Farbmaterials j erhalten wird, die zweite Bildmatrix in der zweiten
Stufe eine Mehrzahl von zweiten farbgetrennten BiIdmatrizen ist, die aus der ersten Farbbildmatrix unter ! Verwendung eines lichtempfindlichen Schwarzweißmaterials erhalten werden, und daß das kohärente Bezugslicht in der dritten Stufe ein Laserlicht mit mehr ; als einer unterschiedlichen Wellenlänge ist» ■ - '.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ^: dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildmatrix ■ eine zweite Farbbildmatrix ist., die von der ersten ■ Farbbildmatrix unter Verwendung eines lichtempfind- !

liehen Farbmaterials erhalten wird. *
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Bezugslicht

in der dritten Stufe Laserlicht mit einer Wellenlänge ist.

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