DE2360695C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur holografisch- optischen Verschlüsselung von geheimzuhaltenden Informationen, bei der im Strahlengang des für die Gewinnung der Bezugswelle verwendeten Lichtstrahls ein Schlüsselmittel angeordnet ist, und bei der zur Hologrammwiedergabe die bei der Hologrammauf­ nahme gegebene räumliche Geometrie exakt eingehalten ist.

Wird bei einer derartigen Anordnung ein hoher Verschlüsselungs­ grad gefordert, so ist nur ein Originalschlüssel existent. Die wahlweise Wiedergabe von verschüsselten Hologrammen an ver­ schiedenen Orten erfordert dann Kopien dieses Originalschlüs­ sels, die praktisch nur in Form von Schlüsselhologrammen er­ stellt werden können und mit deren Hilfe die Wellenfront des Originalschlüssels nachgebildet werden kann. An ein solches Schlüsselkopiergerät müssen außerordentlich hohe Anforderungen gestellt werden, wenn die Kopien hinsichtlich der bei ihrer Wiedergabe rekonstruierten Schlüsselwellen identische Eigen­ schaften aufweisen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Herstellung von Schlüsselhologrammen unter Ausnutzung der für die Auf­ nahme und Wiedergabe von verschlüsselten Hologrammen vorhan­ denen Anordnung einen Weg aufzuzeigen, der es ermöglicht, ohne ein besonderes Schlüsselkopiergerät auszukommen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das ein Schlüsselhologramm darstellende Schlüsselmittel in seiner für die Hologrammaufnahme und -wiedergabe fest­ gelegten, auf die Gesamtanordnung bezogenen Raumlage sich zugleich im Strahlengang einer ein- und ausschaltbaren Schlüsselwelle befindet, daß ferner die Strahlrichtung der Schlüsselwelle für die gewünschte Strahlrichtung der bei der Wiedergabe des Schlüsselhologramms rekonstruierten, die Bezugswelle für das aufzunehmende oder wiederzugebende Hologramm darstellende Schlüsselwelle festgelegt ist.

Bei der Erfindung wird von der wesentlichen Erkenntnis ausgegangen, daß bei Verwendung einer die Bezugswelle dar­ stellenden Schlüsselwelle, die dabei durch ein im Strahlen­ gang eines kohärenten Lichtstrahls angeordnetes Schlüssel­ hologramm rekonstruiert wird, ein solches Schlüsselholo­ gramm auch an Ort und Stelle in einfacher Weise dadurch hergestellt werden kann, daß das aufzunehmende Schlüssel­ hologramm gleichzeitig vom für die Wiedergabe vorgesehenen kohärenten Lichtstrahl und der Schlüsselwelle ausgeleuchtet wird. Die Schlüsselwelle wird dabei in üblicher Weise mittels eines kohärenten Lichtstrahls gewonnen, dessen Wellenfront durch den in seinem Strahlengang angeordneten Glasmutterschlüssel in die gewünschte Schlüsselwelle trans­ formiert wird.

Bei einer ersten Ausführungsform ist zur Ge­ winnung der Schlüsselwelle im Strahlengang des für die Ge­ winnung der Objektwelle vorgesehenen kohärenten Licht­ strahls ein steuerbarer Lichtablenker angeordnet, durch den der kohärente Lichtstrahl zwischen der Strahlführung für die Objektwelle und der Strahlführung für die Schlüssel­ welle umschaltbar ist. Bei dieser Ausführungsform wird von der Überlegung ausgegangen, daß während der Aufnahme eines Schlüsselhologramms kein Geheimhologramm aufgenommen werden kann und somit der für die Gewinnung der Objektwelle vorge­ sehene kohärente Lichtstrahl frei zur Verfügung steht.

Zweckmäßig ist der steuerbare Lichtablenker ein von Hand oder über ein elekrisches Steuerglied zwischen zwei vor­ gegebenen Drehstellungen umschaltbarer Drehspiegel.

Bei einer zweiten Ausführungform zur Gewinnung der Schlüsselwelle ist im Strahlengang des für die Gewinnung der Objektwelle oder der Bezugswelle vorgesehenen kohären­ ten Lichtstrahls ein Strahlteiler angeordnet. Hierbei umfaßt die Strahlführung für die Schlüsselwelle einen Fotoverschluß. Der Fotoverschluß dient dabei dem Ein- und Ausschalten der Schlüsselwelle.

Bei der Umlenkung von der einen auf die andere Strahlführung sorgt ein Lichtablenker, der in einer bevorzugten Ausführungs­ form ein von Hand oder über ein elektrisches Steuerglied zwi­ schen zwei vorgegebenen Drehstellungen umschaltbarer Dreh­ spiegel ist.

Da die auf die Gesamtanordnung bezogene Raumlage des Schlüssel­ hologramms unabhängig davon ist, ob das Schlüsselhologramm auf­ genommen wird oder aber für die Aufnahme eines Geheimholo­ gramms wiedergegeben wird, hat die Anordnung über die Ein­ sparung eines besonderen Schlüsselkopiergerätes hinaus den Vorteil, daß hier im Zusammenhang mit dem Schlüsselhologramm keine Justierprobleme auftreten können. Nach der Belichtung der fotoempfindlichen Schicht des aufzunehmenden Schlüssel­ hologramms wird dieses aus der Halterung herausgenommen und nach der fotografischen Behandlung (Entwickeln und Fixieren) wiederum in die Halterung eingesetzt, um nunmehr zur Rekon­ struktion der gespeicherten Schlüsselwelle für das herzu­ stellende Geheimhologramm verwendet zu werden.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstelung die erfindungs­ gemäße Kombination eines Gerätes zur holografisch-optischen Verschlüsselung mit einer Vorrichtung zum Herstellen von Schlüsselkopien. Der vom Laser L erzeugte kohärente Licht­ strahl S wird über die Umlenkspiegel 1 und 2 und den opti­ schen Verschluß 3 dem Eingang des Strahlteilers 4 zugeführt, dessen Ausgang zwei in der Richtung verschiedene Teilstrah­ len TS 1 und TS 2 liefert. Der Teilstrahl TS 2 wird über den Drehspiegel 5 in der angegebenen Drehstellung und den Umlenk­ spiegel 6 der Strahlaufweitoptik 7 zugeführt, deren ausgangs­ seitige divergente Kugelwelle mit Hilfe der Sammellinse 8 in einen Parallelstrahl umgeformt wird. Der Parallelstrahl in der Sammellinse 8 durchsetzt die Mattscheibe 9 und das da­ hinter angeordnete Mikrobild 10 eines in einer Filmkassette 11 geführten Film. Die in Strahlrichtung auf der Ausgangsseite der Filmkassette 11 auftretende Welle ist die eigentliche Objektwelle OW, die nunmehr auf die fotoempfindliche Schicht der Fotoplatte 12 einstrahlt. Wie die Figur erkennen läßt, ist die Fotoplatte 12 für eine größere Anzahl von raster­ förmig angeordneten Hologrammen ausgelegt. Die Größe eines Hologramms ist durch die Blende 16 angedeutet. Die Fotoplatte wird nach Aufnahme eines Hologramms für die Aufnahme eines weiteren Hologramms in der Ebene senkrecht zur Strahlrichtung der Objektwelle OW verschoben.

Der Teilstrahl TS 1 am Ausgang des Strahlteilers 4 wird sei­ nerseits über den Umlenkspiegel 13 und die Strahlaufweit­ optik 14 zum Ausleuchten des Schlüsselhologramms 15 benutzt. Die rekonstruierte Schlüsselwelle, die die Bezugswelle BW für das aufzunehmende Hologramm darstellt, wird ihrerseits auf die fotoempfindliche Schicht zur Fotoplatte 12 einge­ strahlt und überlagert sich dort mit der Objektwelle OW zu dem in der fotoempfindlichen Schicht zu speichernden Inter­ ferenzfeld.

Bei der Wiedergabe eines auf diese Weise hergestellten Ge­ heimhologramms wird mit Hilfe des Teilstrahls TS 1 das Schlüsselhologramm 15 erneut wiedergegeben und die rekon­ struierte Bezugswelle BW auf das gewünschte Teilhologramm auf der Glasplatte 12 zur Einstrahlung gebracht. Es ent­ steht in diesem Falle am Ort des Mikrobildes 10 bei der Aufnahme ein virtuelles Bild des Mikrobildes, das mit Hilfe der in Strahlrichtung hinter der Fotoplatte 12 vorgesehenen Kamera, und zwar deren Optik, in ein reelles vergrößertes Bild auf einen Film aufgenommen werden kann.

Soll das Schlüsselhologramm 15 erstmals hergestellt werden oder soll davon eine weitere Kopie gemacht werden, so tritt an dessen Stelle eine entsprechende Platte mit einer foto­ empfindlichen Schicht. Der Teilstrahl TS 1 dient in diesem Fall als Bezugswelle für das aufzunehmende Schlüsselholo­ gramm. Der in diesem Fall nicht benötigte Teilstrahl TS 2 für die Gewinnung der Objektwelle OW wird nunmehr zur Ge­ winnung der Schlüsselwelle dadurch verwendet, daß er über eine Drehung des Drehspiegels 5 von der Strahlführung zur Gewinnung der Objektwelle auf die Strahlführung zur Ge­ winnung der Schlüsselwelle umgelenkt wird. Die Strahlführung zur Gewinnung der Schlüsselwelle weist in Strahlrichtung hintereinander den Strahlumlenkspiegel 19, die Strahlauf­ weitoptik 20, die Sammellinse 21 und den Glasmutterschlüs­ sel 22 auf. Die Sammellinse 21 formt entsprechend der Sam­ mellinse 8 im Bereich der Strahlführung für die Gewinnung der Objektwelle den divergenten Ausgangsstrahl der Strahl­ aufweitoptik 20 in einen Parallelstrahl um. Beim Durch­ gang des zum aufgeweiteten Parallelstrahl geformten Teil­ strahls TS 2 durch den Glasmutterschlüssel 22 werden die Phasenzentren seiner Wellenfront im gewünschten Sinne der zu erzeugenden Schlüsselwelle transformiert und die so ent­ standene Schlüsselwelle in der fotoempfindlichen Schicht des aufzunehmenden Schlüsselhologramms mit dem die Bezugs­ welle darstellenden Teilstrahl TS 1 überlagert.

Die Strahlführung für die Erzeugung der Schlüsselwelle ist hinsichtlich der Strahlrichtung so festgelegt, daß bei der Wiedergabe des auf diese Weise hergestellten Schlüsselholo­ gramms 15 am angegebenen Ort die rekonstruierte Schlüssel­ welle sich im Bereich der Blende 16 in der fotoempfindlichen Schicht der Glasplatte 12 mit der Objektwelle OW überlagert.

Anstelle des Drehspiegels 5 nach Fig. 1 kann auch, wie Fig. 2 zeigt, ein weiterer Strahlteiler 5′ im Strahlengang des Teil­ strahls TS 2 vorgesehen sein. Der Teilstrahl TS 21 wird in diesem Falle für die Gewinnung der Objektwelle OW und der Teil­ strahl TS 22 für die Gewinnung der Schlüsselwelle verwendet. Im Strahlengang der beiden Teilstrahlen TS 21 und TS 22 ist hier jeweils ein Strahlunterbrecher 5′′ vorhanden, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Objektwelle und die Schlüsselwelle ein- und auszuschalten.

Bei festem Spiegel 5 kann die Anordnung nach Fig. 2 auch den Umlenkspiegel 14 ersetzen. In diesem Fall wird der Strahl­ unterbrecher 5′′ im Strahlengang entsprechend dem Teilstrahl TS 1 nach Fig. 1 nicht benötigt.

Claims (4)

1. Anordnung zur holografisch-optischen Verschlüsselung von geheimzuhaltenden Informationen, bei der im Strahlengang des für die Gewinnung der Bezugswelle verwendeten Licht­ strahls ein Schlüsselmittel angeordnet ist, und bei der zur Hologrammwiedergabe die bei der Hologrammaufnahme ge­ gebene räumliche Geometrie exakt eingehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Schlüssel­ hologramm (15) darstellende Schlüsselmittel in seiner für die Hologrammaufnahme und -wiedergabe festgelegten, auf die Gesamtanordnung bezogenen Raumlage sich zugleich im Strahlengang einer ein- und ausschaltbaren Schlüssel­ welle (SW) befindet, daß ferner die Strahlrichtung der Schlüsselwelle für die gewünschte Strahlrichtung der bei der Wiedergabe des Schlüsselhologramms rekonstruierten, die Bezugswelle (BW) für das aufzunehmende oder wiederzu­ gebende Hologramm darstellende Schlüsselwelle festgelegt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Gewinnung der Schlüsselwelle im Strah­ lengang des für die Gewinnung der Objektwelle (OW) vorge­ sehenen kohärenten Lichtstrahls (TS 2) ein steuerbarer Lichtablenker angeordnet ist, durch den der kohärente Lichtstrahl wechselweise zwischen der Strahlführung (6, 7, 8, 9, 10) für die Objektwelle und der Strahlführung (19, 20, 21, 22) für die Schlüsselwelle umschaltbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der steuerbare Lichtablenker ein von Hand oder über ein elektrischees Steuerglied zwischen zwei vor­ gegebenen Drehstellungen umschaltbarer Drehspiegel (5) ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Gewinnung der Schlüsselwelle im Strahlen­ gang des für die Gewinnung der Objektwelle (OW) oder der Bezugswelle (BW) vorgesehenen kohärenten Lichtstrahls ein Strahlteiler (5′) angeordnet ist, und daß die Strahlfüh­ rung (5′′, 19, 20, 21, 22) wenigstens für die Schlüsselwelle einen Strahlunterbrecher (5′′) mitumfaßt.