DE2706828C2

DE2706828C2 - Holographisches Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem

Info

Publication number: DE2706828C2
Application number: DE2706828A
Authority: DE
Inventors: Makoto Kadoma Osaka Kato; Isao Satoh
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-02-18
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1983-04-07
Also published as: JPS6034754B2; US4104489A; JPS52100249A; GB1567693A; GB1567694A; DE2706828A1

Description

13. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite fotografische Aufzeichnungsmaterial (84) Scheibenform aufweist und daß das schrittweise Bewegen des zweiten fotografischen Aufzeichnungsmaterials eine Scheibendrehung bei Bewegung in Querrichtung zur Drehachse zur Ausbildung einer Windungsfolge von Zufallsverteilungs-Ausleuchtholoerammen umfaßt.

14. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenmaske (74) eine Vielzahl von im wesentlichen gleichen Anzahlen von Phasenverschiebungsbereichen aufweist, die zur Erteilung einer Phasenverschiebung im Bereich von 0° bis 360° um diskrete Werte voneinander abweichen und auf der Phasenmaske (74) in Zufallsverteilung angeordnet sind.

15. Holographisches Aufzeichnungssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebungsbereiche in Zeilen- und Spaltenform angeordnet sind und eine gleiche Anzahl von Phasenverschiebungsbereichen für jeweils N verschiedene Phasenverschiebungen um w ■ 360° /N vorgesehen ist, wobei m im Bereich von 1 bis N liegt, N zumindest den Wert 3 aufweist und der Phasenunterschied zwischen rechtwinklig aneinandergrenzenden Phasenverschiebungsbereichen 360° /N beträgt

16. Holographisches Wiedergabesystem zur Wiedergabe von mit dem holographischen Aufzeichnungssystem nach Anspruch 1 aufgezeichneten Informationen, mit einem bewegbaren Aufzeichnungsträger, der Binärinformationen in Form einer Anordnung von zweidimensionalen Fourier-Transforniationshologrammen enthält, die aufeinanderfolgend mittels eines Laserstrahls abtastbar sind, dessen Beugungsbild über eine Fourier-Transformationslinse einen Bildsensor beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildsensor aus einem Festkörper-Bildsensor (178) besteht, der eine Anzahl von Ladungsspeicher-Leseelementen (182, 183) zur Aufnahme des Bildes jeweiliger Datenbitsteilen sowie zwei ladungsspeicherlose Leseelemente (182', 183') zur Aufnahme des Bildes einer Synchronisationsbitstelle aufweist und daß die Bewegung des Aufzeichnungsträgers (164) in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen einem periodischen und mit der korrekten Hologrammvorschubfrequenz in seiner Frequenz abgestimmten Bezugssteuersignal zum Auslesen der Ladungsspeicher-Leseelemente und einem aus der Differenz der Ausgangssignale der beiden ladungsspeicherlosen Leseelemente gewonnenen Synchronsignal steuerbar ist.

17. Holographisches Wiedergabesystem nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (192,198,202) zur Steuerung der Bewegung des Aufzeichnungsträgers (164), die einen Phasendetektor (192) zum Phasenvergleich des Synchronsignals mit dem Bezugssteuersignal aufweist.

18. Holographisches Wiedergabesystem nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (174,200,204), die in Abhängigkeit von dem Synchronsignal die Abtastlage des Laserstrahls in Querrichtung zur Bewegung der Abtastspur verändert

19. Holographisches Wiedergabesystem nach einem der Ansprüche 16 bis 18, gekennzeichnet durch eine Festkörper-Laserquelle (230, 231) zur Erzeugung eines schmalen Laserstrahls mit rechtekkigem Querschnitt.

Die Erfindung betrifft ein holographisches Aufzeichnungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentan-

■ Spruchs 1 sowie ein holographisches Wiedergabesystem zur Wiedergabe von mit diesem holographischen Aufzeichnungssystem aufgezeichneten Informationen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.

Alternativ zur herkömmlichen mechanischen Rillenaufzeichnung von Video- und/oder Toninformationen ist bereits eine optische Aufzeichnung auf fotografischem Film oder einer fotoempfindlichen Platte unter Verwendung eines Laserstrahls bekant (DE-AS 20 61 454). Da eine solche optische Aufzeichnung eine berührungslose Abtastung bei der Wiedergabe zuläßt, tritt das Problem einer allmählichen Qualitätsverschlechterung der aufgezeichneten Informationen bei mehrfacher Wiedergabe nicht auf, jedoch müssen zur Erzielung einer qualitativ hochwertigen Aufzeichnung und Wiedergabe von Analogsignalen diese zunächst quantisiert und jeweils zu einer Folge von Binärsignalen codiert werden, die sodann Bitsteiie für Bitsteiie aufgezeichnet werden. Hierzu ist eine Aufzeichnungsspur von etwa 1 μπι erforderlich, was bei der Wiedergabe einen aufwendigen Mechanismus zur hochpräzisen Nachführung und Strahlfokussierung auf der Aufzeichnungsspur bedingt. Darüber hinaus ist aufgrund der geringen Aufzeichnungsspurbreite dennoch eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber Staub und Kratzern gegeben, wodurch die Vorteile der optischen Aufzeichnung wieder in Frage gestellt werden.

Zur Lösung dieser Probleme ist bereits die Fouriertransformationsholographie in Betracht gezogen worden, bei der Binärsignale zur Aufzeichnung eines Fouriertransformationshologramms in zweidimensiona-Ie optische Muster umgesetzt und deren Interferenzstreifen als Hologramm auf fotografischem Material aufgezeichnet und bei der Wiedergabe entsprechend abgetastet werden.

Aus der DE-OS 2414 527 ist z. B. eine solche Vorrichtung zur holographischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Sprachinformationen bekannt, bei der ein kohärenter monochromatischer Lichtstrahl über eine zur Fouriertransformation dienende Zylinderlinse auf ein Modulationselement gerichtet wird, das im wesentlichen aus einem transparenten Körper besteht, auf dem die aufzuzeichnenden Sprachinformationen nach Sprachteilen und Vokalintensitäten zweidimensional in Matrixform angeordnet sind. Hinter dem Modulationselement befindet sich ein lichtempfindliches bewegliches Aufzeichnungsmaterial, auf dem sodann die Sprachinformationen in Form eindimensionaler Fouriertransformationshologramme aufeinanderfolgend aufgezeichnet werden können. Die Sprachinformationen sind somit in dem Modulationselement zwar in zweidimensionaler Form enthalten, werden jedoch in eindimensionaler fouriertransformierter Form holographisch aufgezeichnet. Ein solches eindimensionales Hologramm besteht aus einer Reihe seitlich beabstandeter streifenartiger Muster, die aufeinanderfolgend entlang der Aufzeichnungsspur angeordnet sind und jeweils das Fourierspektrum darstellen, wobei zur Darstellung der Binärinformation die optische Dichte eines jeden Streifens entlang der Aufzeichnungsspur verändert wird.

Aufgrund der Tatsache, daß bei der Aufzeichnung die während der Belichtung vom Aufzeichnungsmaterial zurückgelegte Strecke unterhalb eines Achtels des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Interferenzstreifen des aufgezeichneten Hologramms gehalten und somit das Aufzeichnungsmaterial jeweils während der Belichtungsphase weitgehend zum Stillstand gebracht werden muß, um ein Hologramm von brauchbarer Schärfe zu erhalten, ist zum Beispiel für eine etwa der Dauer einer üblichen Schallplattenseite entsprechenden Wiedergabezeit von ca. 30 Minuten ein Vielfaches dieser Zeit für die Aufzeichnung erforderlich, was die Eignung dieses holographischen Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens für die Praxis erheblich in Frage stellt. Abgesehen von diesem praktischen Nachteil neigen im Verlauf der langen Aufzeichnungsdauer auch die Betriebsparameter des Aufzeichnungssystems zu Änderungen, und zwar in einem derart hohen Maße, daß eine gleichmäßige, qualitativ hochwertige Aufzeichnung z. B. in HiFi-Qualität nicht möglich ist. Darüber hinaus ist die Informationsredundanz und damit die Störunempfindlichkeit bei dieser Art der holographischen Aufzeichnung relativ gering, so daß sie sich nur zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Sprachinfurrnaiionen eignet.

Aus der US-PS 39 17 380 ist auch bereits ein auf der Basis zweidimensionaler Fouriertransformationsholographie arbeitendes holographisches Aufzeichnungssystem der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein holographischer Strahlenteiler mit einem Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm einen monochromatischen Lichtstrahl in einen Lichtstrahl nullter Ordnung und eine Anzahl phasenverschobener Lichtstrahlen erster Ordnung beugt, eine in der Brennebene einer dem Strahlenteiler zugeordneten ersten Fouriertransformationslinse und einer dem Aufzeichnungsmaterial zugeordneten zweiten Fouriertransformationslinse angeordnete Informationsmaske eine erste öffnung für das alleinige Hindurchtreten des gebeugten Lichtstrahls nullter Ordnung und eine zweite öffnung für das alleinige Hindurchtreten der gebeugten, phasenverschobenen Lichtstrahlen erster Ordnung aufweist und in der zweiten öffnung der Informationsmaske ein intensitätsmodulierender Informationsträger zur räumlichen Modulation der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung und Bildung holographischer Interferenzen zwischen dem gebeugten Lichtstrahl nullter Ordnung und den äntensitätsmodulierten gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung in einer zum Strahlenteiler konjugierten, das Aufzeichnungsmaterial zur Aufzeichnung der holographischen Interferenzen enthaltenden Ebene angeordnet ist. Eine solche Aufzeichnung zweidimensionaler Fouriertransformationshologramme ermöglicht zwar theoretisch gegenüber der Aufzeichnung eindimensionaler Fouriertransformationshologramme eine höhere Informationsredundanz und damit größere Genauigkeitstoleranzen der Fokussier- und Servomechanismen, jedoch trifft dies auch nur dann zu, wenn für die Aufzeichnung eine außerordentlich lange Zeitdauer aufgewendet wird.

Ein vergleichbares Verfahren, bei dem auch die Wiedergabe auf der Basis zwei dimensionaler Fouriertransformationsholographie erfolgt, indem auf einem bewegbaren Aufzeichnungsträger enthaltene Binärinformationen in Form einer Anordnung von zweidimensionalen Fouriertransformationshologrammen aufeinanderfolgend mittels eines Laserstrahls abgetastet werden, dessen Beugungsbild über eine Fouriertransformationslinse dann einen Bildsensor beaufschlagt, ist aus der DE-OS 20 60 934 bekannt. Die bei der Abtastung aufgrund der Bewegung der Hologramme entstehenden Ausleseschwierigkeiten sollen hierbei im wesentlichen durch Anwendung der zweidimensionalen Fouriertransformationsholographie überwunden werden, jedoch erweisen sich diese Maßnahmen insbesondere bei

hohen Wiedergabegeschwindigkeiten als unzureichend.

Ferner ist aus der US-PS 36 78 472 ein holographisches Wiedergabesystem bekannt, bei dem auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger enthaltene Binärinformationen in Form von Einzelhologrammen bei der Wiedergabe von einem Laserstrahl abgetastet und das entstehende Beugungsbild mittels einer Linse auf einen Festkörper-Bildsensor gerichtet werden. Da dieses Beugungsbild der Binärinformationen während des Abtastvorgangs keine Relativbewegung zum Festkörper-Bildsensor erfahren darf, weil die ausgelesenen Daten andernfalls verfälscht werden, wird der Aufzeichnungsträger zwar kontinuierlich gedreht, bei jeder Drehung jedoch nur ein einziges Hologramm durch einen mittels eines elektrooptischen Schalters erzeugten Kurzzeit-Laserimpuls abgetastet, so daß das Hologramm in bezug auf den Laserstrahl und damit auch in bezug auf den Festkörper-Bildsensor stationär erscheint. Ein solcher Abtastvorgang erfordert nicht nur eine aufwendige und störanfällige Synchronisation zwischen dem Kurzzeit-Laserimpuls und dem Drehwinkel des Aufzeichnungsträgers, sondern ermöglicht auch nur eine relativ geringe Wiedergabegeschwindigkeit.

Aus der Zeitschrift »The Bell System, Technical Journal«, Band 49, Nr. 4, April 1970, Seiten 587 bis 593, ist es zwar bekannt, bei einer Festkörper-Abbildungseinrichtung Ladungsspeicher-Leseelementen Datenbitstellen zuzuordnen, während es aus der DE-OS 20 03 057 in diesem Zusammenhang bekannt ist, bei einer Relativbewegung zwischen Abtastlichtstrahl und Aufzeichnungsträger zur Synchronisation von Binärinformationen in Form von Datenwörtern diesen Synchronisationsbitstellen hinzuzufügen, jedoch stehen diese Maßnahmen in keiner näheren Beziehung zur Fouriertransformationsholographie.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein holographisches Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß optisch umgesetzte Binärinformation auf Realzeitbasis mit einer beträchtlichen Informationsredundanz als scharfe zweidimensional Fouriertransformationshologramme aufgezeichnet und bei der Wiedergabe mit verbesserter Synchronisation und erhöhter Geschwindigkeit ausgelesen werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 16 angegebenen Mitteln gelöst

Erfindungsgemäß wird somit der auf den eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Zufallsverteilungs-Ausleuchthologrammen aufweisenden holographischen Strahlenteiler fall-ride Lichtstrahl von einem Modulator zu einer Folge von Lichtimpulsen moduliert, wobei der holographische Strahlenteiler zur aufeinanderfolgenden Beaufschlagung der Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme mit den modulierten Lichtimpulsen von einer ersten Antriebseinrichtung angetrieben wird, während der Antrieb des Aufzeichnungsmaterials über eine zweite Antriebseinrichtung in der zur Bewegungsrichtung des Strahlenteilers entgegengesetzten Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit, wie ω der Strahlenteiler, erfolgt Die zweidimensionale Aufzeichnung einer Folge scharfer Interferenzstreifenmuster wird somit dadurch erzielt, daß der holographische Strahlenteiler und das Aufzeichnungsmaterial mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzten Riehtungen bewegt werden, da die Bewegung des holographischen Strahlenteilers in einer gegebenen Richtung bewirkt daß auf dem Aufzeichnungsmaterial die sich ergebenden Interferenzstreifen mit der gleichen Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung wandern.

Die bei der Aufzeichnung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß aufgrund der nunmehr möglichen kontinuierlichen Realzeit-Aufzeichnung die erforderliche Aufzeichnungszeit wesentlich verringert wird, während gleichzeitig durch die Aufzeichnung zweidimensionaler Fouriertransformationshologramme eine aufgrund der erzielbaren hohen Redundanz gegenüber Störeinflüssen wie Staub, Kratzern und dergleichen weitgehend unempfindliche, hochwertige Informationsaufzeichnung möglich ist, mit der sich ein Dynamikbereich von ungefähr 10OdB erzielen läßt. Eine große Informationsmenge kann somit in relativ kurzer Zeit aufgezeichnet werden, wobei darüber hinaus das Erfordernis äußerst geringer Absoluttoleranzen bei Fokussier- und Servoeinrichtungen sowie insbesondere eines aufwendigen Präzisionsantriebs entfällt, was sich in einer wesentlichen Kostenersparnis niederschlägt.

Bei der Wiedergabe wird die Bewegung des Aufzeichnungsträgers in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen einem periodischen und mit der korrekten Hologramm Vorschubfrequenz in seiner Frequenz abgestimmten Bezugssteuersignal zum Auslesen von jeweiligen Datenbitstellen zugeordneten Ladungsspeicher-Leseelementen eines Festkörper-Bildsensors und einem aus der Differenz der Ausgangssignale von zwei Synchronisationsbitstellen zugeordneten ladungsspeicherlosen Leseelementen des Festkörper-Bildsensors gewonnenen Synchronsignal gesteuert, so daß in Verbindung mit einer hohen Wiedergabegeschwindigkeit eine exakte Synchronisation erzielbar ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1A eine Schnittansicht des optischen Teils des holographischen Aufzeichnungssystems,

Fig. IB und IC perspektivische Ansichten des optischen Teils des holographischen Aufzeichnungssystems,

F i g. 2A ein Blockschaltbild einer Dateneingabeschaltung des holographischen Aufzeichnungssystems mit einer vergrößert dargestellten Modulationseinrichtung in Form eines Datenblock-Wandlers, der bei dem optischen Teil gemäß F i g. 1A Verwendung Findet,

F i g. 2B eine schematische Darstellung eines Servosteuerteils des holographischen Aufzeichnungssystems,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer optischen Anordnung zur Herstellung eines Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms,

F i g. 4A bis 4C Teilansichten einer Abtastmaske und einer Phasenmaske, die bei der optischen Anordnung gemäß F i g. 3 Verwendung finden,

Fig.5 eine Schnittansicht einer optischen Anordnung, durch die das Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm aufeinanderfolgend auf einer als holographischer Strahlenteiler der optischen Anordnung gemäß Fig. IA dienenden Aufzeichnungsscheibe reproduziert wird,

Fig.5A eine Draufsicht einer bei der optischen Anordnung gemäß F i g. 5 verwendeten Maske,

F i g. 6 eine Draufsicht auf den mit Hilfe der optischen Anordnung gemäß Fig.5 hergestellten holographischen Strahlenteiler, die einen Teil der Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme in vergrößertem Maßstab

veranschaulicht,

F i g. 7 ein Schaltbild einer Treiberschaltung, die als Schnittstelle zwischen die als Datenblock-Wandler ausgestaltete Modulationseinrichtung und die Dateneingabeschaltung geschaltet ist,

Fig.8 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Dateneingabeschaltung,

F i g. 9 eine auseinandergezogene Darstellung der bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig.8 verwendeten Modulationseinrichtung in Form eines Datenblock-Wandlers,

F i g. 10 die Wirkungsweise eines Lichtimpulsmodulators in bezug auf die Schalteigenschaften der als Datenblock-Wandler ausgebildeten Modulationseinrichtung,

F i g. 11 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des holographischen Aufzeichnungssystems,

F i g. 12 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der als Datenblock-Wandler ausgestalteten Modulationseinrichtung gemäß F i g. 2A,

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des holographischen Wiedergabesystems zur Wiedergabe von mit dem holographischen Aufzeichnungssystem aufgezeichneten Informationen,

F i g. 14 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Aufzeichnungsträgers in Verbindung mit dem bei dem holographischen Wiedergabesystem gemäß F i g. 13 verwendeten Festkörper-Bildsensor,

Fig. 15 den Verlauf von Ausgangssignalen zweier ladungsspeicherloser Leseelemente des Festkörper-Bildsensors gemäß Fig. 13 und eines aus deren Differenz gewonnenen Synchronsignals, und

F i g. 16 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des bei dem holographischen Wiedergabesystem gemäß Fig. 13 verwendeten optischen Systems.

In den F i g. 1 und 2 ist das holographische Aufzeichnungssystem in Form eines optischen Teils (Fig. IA bis IC), einer Dateneingabeschaltung (Fig.2A) und eines Servosteuerteils (2B) schematisch dargestellt. Gemäß den Fig. IA und IB umfaßt der optische Teil des holographischen Aufzeichnungssystems eine Laserstrahlquelle 10 zur Bildung eines im wesentlichen monochromatischen Lichtstrahls, einen Modulator 12, der den von der Laserstrahlquelle 10 abgegebenen Lichtstrahl in Abhängigkeit von einem angelegten Signal zu einer Folge von Lichtimpulsen hoher und geringer Helligkeit moduliert, und ein Linsensystem 14 aus zwei Fouriertransformationslinsen 14a und 14Zj. Zur Aufnahme des modulierten Laserstrahls ist in Brennweite von der ersten Fouriertransformationslinse i4a ein holographischer Strahlenteiler 16 in Form einer Sirählenieilerplaiic angeordnet, in der Fouriertransformationsebene der ersten Fouriertransformationslinse 14a, die mit der vorderen Brennebene der zweiten Fouriertransformationslinse 14b zusammenfällt, ist eine Informationsmaske 18 angeordnet. In der Fouriertransformationsebene der zweiten Fouriertransformatir-sünse 14b ist eine mit einem photoempfindlichen Film 22 beschichtete Hologrammaufzeichnungsplatte 20 angeordnet Der holographische Strahlenteiler 16 und die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 werden von einem Motor 24 bzw. 28 mit gleicher Geschwindigkeit jeweils in Uhrzeigerrichtung gedreht Die Motoren 24 und 28 sind jeweils mit einer Antriebseinrichtung 26 bzw. 30 verbunden, die die Motoren in Querrichtung zu ihren Drehachsen entgegengesetzt zueinander bewegen.

Wie nachstehend noch näher beschrieben ist, weist der holographische Strahlenteiler 16 eine Folge identischer Ausleuchthologramme 16a mit Zufallsverteilung (Fouriertransformationshologramme) auf, wie sie in Fig.6 dargestellt sind. Bei der Drehung des Strahlenteilers 16 in Uhrzeigerrichtung wird jedes Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm 16a in die Bahn des intensitätsmodulierten Lichtstrahls 13 bei dessen

ίο hohem Helligkeitspegel gebracht. Die jeweiligen Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme 16a beugen das einfallende Licht in einen Lichtstrahl nullter Ordnung und eine Anzahl zufallsverteilt-phasenverschobener Lichtstrahlen erster Ordnung, wobei sämtliehe Lichtstrahlen mittels der ersten Fouriertransformationslinse 14a auf der Informationsmaske 18 parallel abgebildet werden.

Die Informatäonsrnaske !8 ist mit einer als Bezugsblendenöffnung dienenden ersten öffnung 18a und einer als Informationsträger-Blendenöffnung dienenden zweiten öffnung 18b versehen, in welcher eine räumliche Modulationseinrichtung 32 in Form eines sogenannten Datenblock-Wandlers angeordnet ist, die das einfallende Licht in Abhängigkeit von zugeführten Binärsignalen räumlich um diskrete Beträge phasenmoduliert.

Der gebeugte Lichtstrahl nullter Ordnung tritt über die erste Fouriertransformationslinse 14a durch die öffnung 18a der Informationsmaske 18 hindurch und dient als Bezugslichtstrahl, während die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung durch die zweite Öffnung 18b der Informationsmaske 18 hindurchtreten. Die zweite Fouriertransformationslinse 14b fokussiert die Lichtstrahlen nullter und erster Ordnung auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20. Bei 22a wird ein Hologramm als Folge einer Interferenz zwischen den Lichtstrahlen nullter und erster Ordnung ausgebildet, wobei die an die räumliche Modulationseinrichtung 32 angelegten Binärinformationen in Form von Interferenzstreifen aufgezeichnet werden.

Zur Aufzeichnung von scharf abgegrenzten Interferenzstreifen auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 ist es erforderlich, daß der holographische Strahlenteiler 16 und die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 in zueinander konjugierten Ebenen liegen und daß ihre Drehachsen in bezug auf die optische Achse des Linsensystems 14 symmetrisch gegenüberliegend angeordnet sind. Das heißt, die Drehpunkte des holographischen Strahlenteilers 16 und der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 müssen stets zueinander konjugiert sein. Wie aus F i g. 1B ersichtlich ist, bewirkt eine Drehung des holographischen Strahlenteilers 16, daß sich die ergebenden Interferenzstreifen auf der HoIograirimaufzeichnungsplattc 20 entgegen der Bewegungsrichtung des jeweiligen Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms 16a auf dem holographischen Strahlenteiler 16 verschieben. Durch Drehung der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 in Uhrzeigerrichtung synchron mit dem holographischen Strahlenteiler 16 können die sich ergebenden Interferenzstreifen in bezug auf die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 nahezu zum Stillstand gebracht werden.

In Fig. IC ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des optischen Teils des holographischen Aufzeichnungssystems veranschaulicht, bei dem die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 derart angeordnet ist, daß ihre Drehachse mit der Drehachse des holographischen Strahlenteilers 16 ausgefluchtet ist, wobei die HoIo-

grammaufzeichnungsplatte 20 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht und in der gleichen Querrichtung wie der holographische Strahlenteiler 16 bewegt wird. Der holographische Strahlenteiler 16 und die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 werden daher in entgegengesetzten Drehrichtungen, jedoch in der gleichen Querrichtung zu ihren Drehachsen in Bewegung versetzt.

Gleichzeitig mit dem Anlegen von Binärsignalen an die räumliche Modulationseinrichtung 32 kann durch aufeinanderfolgende Querbewegung des holographischen Strahlenteilers 16 und der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 um eine Spurbreite in die geeigneten Richtungen eine Folge von Hologrammen 22a auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 in aufeinanderfolgenden Spuren von äußeren zu inneren Umläufen hin aufgezeichnet werden.

Gemäß F i g. 2A weist die Dateneingabeschaltung des holographischen Aufzeichnungssystems eine Signalquelle 34 auf, die beispielsweise Toninformationen an einen PCM-Kodierer 36 abgibt, durch den das Signal mit einer Wiederholfrequenz von beispielsweise 50 kHz unter Verwendung eines Zeitsteuersignals von einem Taktimpulsgeber 38 abgetastet bzw. abgefragt und jedes abgetastete Signal in 13 Binärstellen umgesetzt wird. Das 13 Binärstellen aufweisende Ausgangssignal einer jeden Abtastung wird unter Taktsteuerung in ein Schieberegister 40 eingegeben und sodann einer Treiberschaltung 42 zugeführt

Die räumliche Modulationseinrichtung 32 umfaßt eine in der zweiten öffnung iSb der Informationsmaske 18 angeordnete elektrooptische Platte 44 aus einem einen Doppelbrechungseffekt bewirkenden Material, wie PLZT oder DKDP, sowie eil e Anzahl von rechteckigen Elektroden 46, die in seitlic-iem Abstand auf der Platte 44 in zwei Spalten angeordnet sind. Im Zwischenraum zwischen benachbarten Elektroden ist jeweils ein rechteckiger elektrooptischer Wandlerbereich 48 ausgebildet, der in Abhängigkeit vom Anliegen einer Potentialdifferenz zwischen benachbarten Elektroden dem einfallenden Licht eine Phasenverschiebung von 90° erteilt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel findet als elektrooptische Platte 44 eine auf eine Dicke von 0,127 mm geschliffene Keramikplatte aus 9/65/35 PLZT Verwendung.

Die Treiberschaltung 42 ist in Fig.7 gesondert dargestellt und weist eine Anzahl von Antivalenzgliedern 42₂ bis 42i3 auf, bei denen die Indexzahl die entsprechende Bitstelle 1 bis 13 des Schieberegisters 40 und die entsprechende Elektrode 46₂ bis 46i3 bezeichnet Die erste Bitstelle des Schieberegisters 40 ist über einen Verstärker 43 an die erste Elektrode 46i angeschlossen. Die Antivalenzglieder 42₂ bis 423 sind jeweils über ihren ersten Eingang an die entsprechende Bitstelle des Schieberegisters 40 und mit ihrem Ausgang über einen jeweiligen Verstärker 43 an die entsprechende Elektrode 46 angeschlossen. Mit Ausnahme des zweiten Eingangs des Antivalenzgliedes 42₂₎ der direkt an die erste Bitstelle des Schieberegisters 40 angeschlossen ist, sind die zweiten Eingänge der Antivalenzglieder jeweils an den Ausgang des der vorherigen Bitstelle des Schieberegisters 40 zugeordneten benachbarten Antivalenzgliedes angeschlossen. Die Elektrode 46o ist an Masse angeschlossen und dient als Bezugspotential, während die Elektrode 46i auf ein dem Binärwert der ersten Bitstelle des Schieberegisters 40 direkt entsprechendes Potential vorgespannt ist

Ist der Inhalt des Schieberegisters 40 durch eine Folge von Binärwerten »01101 —01« gegeben, so liegt die Elektrode 46i auf »0« und zwischen den Elektroden 46o und 46i besteht keine Potentialdifferenz, was zur Folge hat, daß ihr Zwischenraum elektrooptisch nicht angeregt und dem einfallenden Licht demzufolge eine Phasenverschiebung von 0° erteilt wird. Das Antivalenzglied 42₂ gibt ein Ausgangssignal »1« an die Elektrode 46₂ ab, so daß in bezug auf die Elektrode 46| ein Potentialgradient gebildet und der Zwischenraum elektrooptisch angeregt wird, was eine Phasenverschiebung von 90° ergibt. Da das benachbarte Antivalenzglied 46₂ das Ausgangssignal »1« abgibt, legt das Antivalenzglied 423 ein Ausgangssignal »0« an die Elektrode 46₃ an, so daß in bezug auf die vorhergehende Elektrode 46₂ ein Potentialgradient vorhanden ist. Der Zwischenraum zwischen benachbarten Elektroden 46o bis 46i3 wird somit in Abhängigkeit vom Binärwert der jeweiligen Bitstellen des Schieberegisters 40 elektrooptisch aktiviert und das auf die Modulationseinrichtung 32 fallende Licht räumlich entweder auf 0° oder 90° phasenmoduliert

Die in dem Schieberegister 40 gespeicherte Information wird periodisch im Takt mit einem Ausgangssignal des Zählers 50 gelöscht, das in Abhängigkeit von einer jeweiligen Zählung von 13 Binärsignalen des Taktimpulsgebers 38 auftritt

Das Ausgangssignal des Zählers 50 wird ferner dem Modulator 12 zugeführt, wodurch eine Synchronisation zwischen dem Modulator 12, dem holographischen Strahlenteiler 16, der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 und der räumlichen Modulationseinrichtung 32 erreicht wird.

Zur Synchronisation des holographischen Aufzeichnungssystems weist der in Fig.2B gezeigte Servosteuerteil einen Lichtdetektor 52 auf, der das von der Oberfläche des holographischen Strahlenteilers 16 reflektierte Licht aufnimmt und einem Eingang eines Phasendetektors 54 ein entsprechendes Ausgangssignal zuführt. Dem anderen Eingang des Phasendetektors 54 wird das Ausgangssignal des Zählers 50 zur Durchfüh-

rung eines Phasenvergleichs mit dem Ausgangssignal des Lichtdetektors 52 zugeführt. Der minimale Lichtpegel des von dem Modulator 12 abgegebenen Lichtstrahls ist zur Abgabe eines Ausgangssignals des Lichtdetektors 52 ausreichend, jedoch niedriger als der Lichtempfindlichkeitspegel der Hologrammaufzeichnungsplatte 20, so daß eiii solcher Lichtstrahl im wesentlichen von den keine Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme 16a tragenden Teilbereichen des holographischen Strahlenteilers 16 reflektiert und von dem Lichtdetektor 52 aufgenommen wird. Das Ausgangssignal des Lichtdetektors 52 repräsentiert daher die Spurgeschwindigkeit des holographischen Strahlenteilers 16.

Das Ausgangssignal des Phasendetektors 54 gibt die Abweichung der Verschiebungsgeschwindigkeit eines Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms 16a von der über das Zeitsteuersignal des Zählers 50 eingestellten Bezugsgeschwindigkeit wieder und wird über eine Treiberschaltung 56 an den Motor 24 angelegt, so daß der Modulator 12 mit der Drehzahl des Motors 24 synchronisiert ist und jedes Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm 16a mit dem impulsförmig modulierten Lichtstrahl 13 ausleuchtet

Die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 ist gleichfalls mit dem holographischen Strahlenteiler 16 synchronisiert Hierzu ist eine Lichtquelle 58 zur Randausleuchtung der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 vorgesehen, durch die ein Kreis mit in g!eiehrnät>igeri Abständen

auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 angeordneten Mustern 20a ständig ausgeleuchtet wird. Ein weiterer Lichtdetektor 60 nimipt das von den Mustern 20a reflektierte Licht auf und setzt es in elektrische Impulse um, die einem weiteren Phasendetektor 62 zur Durchführung eines Vergleichs mit dem Ausgangssignal des Zählers 50 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Phasendetektors 62 wird über eine Treiberschaltung 64 dem Motor 28 zugeführt, so daß die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 synchron mit sowohl der Verschiebung eines jeden Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms 16a als auch dem Anlegen einer jeden Binärsignalgruppe an die räumliche Modulationseinrichtung 32 in Drehung versetzt wird.

Zur Vervollständigung der vorstehenden Beschrei- '5 bung wird nun auf die F i g. 3 und 4 Bezug genommen, in denen eine Anordnung zur Herstellung eines Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms dargestellt ist, sowie auf F i g. 5, in der eine Anordnung zur Herstellung des holographischen Strahlenteilers 16 unter Verwendung eines solchen Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms veranschaulicht ist.

Gemäß F i g. 3 ist eine erste Maske 66 mit einer ersten Blendenöffnung 66a und einer zweiten Blendenöffnung 666 zur Aufnahme eines parallelen kohärenten Licht-Strahls angeordnet. Die erste und die zweite Blendenöffnung der ersten Maske 66 weisen die gleichen Abmessungen wie die erste Öffnung 18a bzw. die zweite öffnung 186 der Informationsmaske 18 auf. Die durch die Blendenöffnungen 66a und 666 der ersten Maske 66 hindurchtretenden Lichtstrahlen werden von einer Fouriertransformationslinse 68 in einer Fouriertransformationsebene 70 fokussiert, in der ein fotographischer Film zur Aufzeichnung angeordnet ist. In der zweiten Blendenöffnung 666 sind eine Abtastmaske 72 und eine diese überlagernde Phasenmaske 74 angeordnet. In F i g. 4A ist ein Teil der Abtastmaske 72 als aus einem lichtundurchlässigen Material bestehend dargestellt, das eine regelmäßige Anordnung lichtdurchlässiger Bereiche bzw. Blendenöffnungen 72a aufweist. In F i g. 4B ist *o ein Teilbereich der Phasenmaske 74 veranschaulicht, die aus lichtdurchlässigem Material mit diskret veränderten Vertiefungen 74a besteht, welche zufallsverteilt angeordnet sind und dem einfallenden Licht eine Phasenverschiebung von 180° (weiße Bereiche) erteilen, während die restlichen Bereiche (gestrichelte Bereiche) zu einer Phasenverschiebung von 0° führen. Die Abtastmaske 72 und die Phasenmaske 74 sind derart zueinander ausgerichtet, daß die lichtdurchlässigen Bereiche 72a der Abtastmaske 72 jeweils vollständig so innerhalb eines diskreten Phasenverschiebungsbereijhs der Phasenmaske 74 liegen. Wie in Fig.4C dargestellt ist, wirkt die Kombination der beiden Masken wie eine neue Maske, bei der das durch die Hälfte der lichtdurchlässigen Bereiche hindurchtretende Licht eine Phasenverschiebung von 180° erhält, während dem durch die verbleibenden Bereiche hindurchtretenden Licht eine Phasenverschiebung von 0° erteilt wird. Die Kombination der beiden Masken 72 und 74 wird in die zweite Blendenöffnung 666 der ersten Maske 66 in der vorderen Brennebene der Fouriertransformationslinse 68 eingesetzt und mit dem kohärenten Lichtstrahl ausgeleuchtet, so daß das hindurchtretende Lichtbündel eine Anordnung ausgewählter zufallsverleilt-phasenverschobener Lichtstrahlen ist. Der durch die erste Blendenöffnung 66a der ersten Maske 66 gelangende kohärente Lichtstrahl dient als Bezugslichtstrahl, so daß in der Fouriertransformationsebene 70 ein Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm ausgebildet wird, das a-jfeinanderfolgend in dem holographischen Strahlenteiler 16 angeordnet wird.

Die Verwendung derartiger Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme als Strahlenteiler weist den Vorteil auf, daß die Kohärenzerfordernisse (Einfarbigkeit und räumliche Verteilung) des einfallenden Lichts weniger streng sind.

Das Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm 70 wird gemäß Fig.5 in der vorderen Brennebene einer weiteren Fouriertransformationslinse 76 angeordnet und mit einem im wesentlichen monochromatischen Lichtstrahl aus einer Lichtquelle 78 ausgeleuchtet. Eine in Fig.5A gesondert dargestellte zweite Maske 80 wird in der hinteren Brennebene der Fouriertransformationslinse 76 angeordnet, die mit der vorderen Brennebene einer weiteren Fouriertransformationslinse 82 zusammenfällt Di«: zweite Maske 80 ist mit einer¹ ersten Blendenöffnung 8¹Da und einer zweiten Blendenöffnung 806 versehen, die die gleichen Abmessungen wie die erste öffnung 66a bzw. aie zweite öffnung 666 der bei der Aufzeichnung des Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms gemäß F i g. 3 verwendeten ersten Maske 66 aufweisen. Eine Hologrammplatte 84 ist in der hinteren Brennebene der weiteren Fouriertransformationslinse 82 angeordnet und wird von einem Motor 86 angetrieben, der wiederum auf einer geeigneten Antriebseinrichtung 88 gelagert ist, die die Hologrammpilatte 84 in Querrichtung zu ihrer Drehachse bewegt. Ein Modulator bzw. Verschluß 90 ist zur periodischen Unterbrechung des von der Lichtquelle 78 abgegebenen Lichtstrahls synchron zur Geschwindigkeit des Motors 86 angeordnet.

Da das Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm 70 eine Aufzeichnung des Interferenzstreifenmusters der aus der Abtastmaske 72 und der Phasenmaske 74 bestehenden Maskenkombination (Fig.4C) darstellt, sind die gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung von dem Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm 70 das rekonstruierte Bild der Maskenkombination, die in der zweiten Blendenöffnung 806 der zweiten Maske 80 in der hinteren Brennebene der Fouriertransformationslinse 76 parallel abgebildet und sodann in der hinteren Brennebene der weiteren Fouriertransformationslinse 82 fokussiert werden, in welcher die Hologrammplatte 84 mit dem Aufzeichnungsmaterial angebracht ist. Der gebeugte Lichtstrahl nullter Ordnung tritt durch die erste Blendenöffnung 80a der zweiten Maske 80 hindurch und wird zur Aufzeichnung einer Kopie des Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms 70 auf dem Aufzeichnungsmaterial der Hologrammplatte 84 fokussiert. Eine Vielzahl solcher Kopien des Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms werden aufeinanderfolgend in einer Spur z. B. gemäß der schematischen Darstellung nach F i g. 6 aufgezeichnet, auf die bereits vorstehend in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel des holographischen Aufzeichnungssystems gemäß F i g. 1 Bezug genommen ist.

Durch Anbringung der auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten Hologrammplatte in der Position des holographischen Strahlenteilers 16 gemäß F i g. 1 wird somit die räumliche Modulationseinrichtung 32 mit dem rekonstruierten Bild der aus der Abtastmaske und der Phasenmaske bestehenden Maskenkombination beleuchtet. Dies ermöglicht die Aufzeichnung eines Hologramms mit sehr hoher Redun-

danz auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20.

Die Phasenmaske 74 gemäß F i g. 4B kann auch durch eine Pseudo-Zufallsverteilungs-Phasenmaske ersetzt werden, die eine Anordnung aus ungefähr gleichen Anzahlen von Phasenverschiebungsquadraten für jeweils eine Phasenverschiebung von m · 360°/Tv* aufweist, wobei w eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis N ist und N die Anzahl der Phasenverschiebungen einschließlich der Phasenverschiebung 0° angibt Die Phasenverschiebungsbereiche sind in Zeilen und Spalten derart angeordnet, daß die Phasenverschiebungsdifferenz zwischen rechtwinklig aneinandergrenzenden Bereichen bzw. Quadraten 360° /N beträgt Für N= 4 ist daher die Phasendifferenz zwischen rechtwinklig aneinandergrenzenden Bereichen 90°. Die Verwendung einer solchen Pseudo-Zufallsverteilungs-Phasenmaske in Verbindung mit der Abtastmaske 72 ermöglicht die Unterdrückung unerwünschter Kohärenzstörungen.

Die Informationsspeicherdichte eines jeden endgültigen Hologramms kann noch gesteigert werden, indem die Elektroden der Modulationseinrichtung 32 in Zeilen- und Spaltenform angeordnet werden und ein Pufferspeicher zur Speicherung der binärkodierten Signale verwendet wird. F i g. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Dateneingabeschaltung, die zur Steigerung der Speicherkapazität der Hologrammaufzeichnungsplatte dient Gemäß F i g. 8 werden die PCM-Signale in Form eines Datenbiocks aus 256 Bits in einer bestimmten Speicherstelle eines von einem Adressenregister 94 adressierten Pufferspeichers 92 zwischengespeichert und sodann in einen V- Dekodierer 98 eingegeben. Ein X- Dekodierer 96 dient zum aufeinanderfolgenden Anlegen eines Schalt- bzw. Freigabepotentials an seine Ausgangsleitungen. Der X- Dekodierer 96 und der V-Dekodierer 98 werden jeweils von einem Adressenregister 100 bzw. 102 adressiert Eine Steuerschaltung 104 erhält Taktimpulse von einem Taktgeber 106 und erzeugt die erforderlichen Steuersignale für die Adressenregister 94,100 und 102.

Die räumliche Modulationseinrichtung 32 weist eine in Zeilen- und Spaltenform angeordnete Elektrodenmatrix gemäß F i g. 9 auf. Hierbei sind Spalten-Elektroden X\ bis Xi6 mittels eines Vakuumdampfabscheidungsverfahrens auf einem lichtdurchlässigen Substrat 110 angeordnet und an die Ausgangsleitungen des X-Dekodierers 96 angeschlossen, während auf einem lichtdurchlässigen Substrat 114 in gleicher Weise Zeilen-Elektroden Y\ bis Vie ausgebildet und an die Ausgangsleitungen des V- Dekodierers 98 angeschlossen sind. Die Elektroden 108 und 112 sind aus lichtdurchlässigem leitfähigem Material hergestellt und einander überdeckend angeordnet Die Substrate 110 und 114 sind zur Bildung eines luftdichten Zwischenraums unter Verwendung eines Rahmenaufbaus oder eines zwischengesetzten Mylar-Abstandshaltei-s 116 zusammengefügt. In dem luftdichten Zwischenraum befindet sich eine Schicht nematischer Flüssigkristalle, so daß der jeweilige Teilbereich der Flüssigkristallschicht, an dem ein elektrisches Feld anliegt, angeregt wird und dem einfallenden Licht eine Phasenverschiebung von 90° erteilt. Der X-Dekodierer 96 und der V-Dekodierer 98 legen in Abhängigkeit von den Steuersignalen der Steuerschaltung 104 jeweils ein Binärpotential aufeinanderfolgend an ihre Ausgangsleitungen an, so daß bei Beaufschlagung der Spalten-Elektrode X\ mit dem Binärpotential »1« der V-Dekodierer 98 zum aufeinanderfolgenden Anlegen der vom Pufferspeicher 92 zugeführten Binärpotentiale (»1« und »0«) an die

Zeilen-Elektroden Vi bis Y\t adressiert wird und die Bereiche der Flüssigkristallschicht entlang der Spalten-Elektrode Xi, bei denen entsprechende X- und K-Potentiale anHegen, durch ihre Anregung dem einfallenden Licht eine Phasenverschiebung von 90° erteilen, wobei ihre Anregungsdauer von der charakteristischen Abklingzeit des Flüssigkristalls bestimmt ist Der A-Dekodierer 96 wird zum aufeinanderfolgenden Verschieben seines Schalt- bzw. Freigabepotentials zu jeweils benachbarten Elektroden adressiert, so daß sich der vorstehend beschriebene Ablauf wiederholt bis die Elektrode Xm erreicht ist Die Flüssigkristalle müssen somit zur Aufrechterhaltung der gespeicherten Information so lange im Anregungszustand verbleibe.!, bis sämtliche 256 Informationsbits von dem V-Dekodierer 98 abgegeben sind. Das heißt, die Anzahl der in der Modulationseinrichtung 32 gespeicherten Bits hängt von der Abklingzeit des Flüssigkristallmaterials ab.

Die Hologrammaufzeichnungsplatte 20 ist mit Fotoresist bzw. Fotolack beschichtet, der nach Abschluß der Aufzeichnung zur Reliefbildung chemisch geätzt wird. Dieses Hologrammrelief wird dann zur Massenproduktion als Vorlagenplatte bzw. Matrizenplatte beim Kopieren des Aufzeichnungsmaterials durch Pressen von Polyvinyl-Blättern verwendet

Zur Bewertung des holographischen Aufzeichnungssystems im Hinblick auf die erforderliche Zeit zur Aufzeichnung eines einer üblichen 30-cm-Vierkanl-Stereoschallplatte äquivalenten Tonsignals wird nachstehend auf F i g. 10 Bezug genommen, in der der Verlauf der an den Modulator 12 angelegten Impulse (F i g. 10A) in Relation zu den Schalteigenschaften der elektrooptischen Wandler der Modulationseinrichtung 32 (Fig. 10B) in Abhängigkeit von den anliegenden Binärsignalen und dem Bereich der jeweiligen Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme auf dem holographischen Strahlenteiler 16 (F i g. 10C) veranschaulicht sind.

Der Moduiator 12 ist derart synchronisiert, daß er einen Lichtimpuls 120 abgibt wenn ein elektrooptischer Wandler während der mit t_c*_P bezeichneten Belichtungszeit vollständig in einen stabilen Zustand geschaltet ist Der auf den holographischen Strahlenteiler 16 fallende Lichtstrahl ist als Kreis 122 dargestellt, während die Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme als eine auf einer Spur 126 angeordnete Folge von Quadraten dargestellt sind, die jeweils einen schraffierten Bereich 124 mit den Abmessungen DH\ χ DH₂ aufweisen, wobei DH\ die Breite der Spur und DH₂ die Breite des jeweiligen Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms bezeichnen. Die Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme 124 sind in Abständen von (ßH—\) DHi angeordnet (wobei im Falle dieses Beispiels /? W-1,25 ist). Das Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm 124a wird von dem als Kreis 122a dargestellten Lichtstrahl zu dem der Vorderflanke des Lichtimpulses 120 entsprechenden Zeitpunkt ausgeleuchtet wobei der Lichtstrahl diese Ausleuchtung bis zur Rückflanke des Lichtimpulses 120 fortsetzt, wo er in einer durch den Kreis 1226 bezeichneten Lage endet.

Die elektrooptischen Wandler der Modulationseinrichtung 32 können während des Zeitintervalls tr+ i_rfür die Abfallszeit und die Anstiegszeit aus- und einschalten. Die erforderliche Zeit zur Aufzeichnung eines einzigen endgültigen Hologramms auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 ist somit durch

tRec- te*p+ tr+ tr

PH-ßH- DH₂

gegeben, wobei PHdas Intervall zwischen dem hinteren Rand eines jeweils vorhergehenden Hologramms und dem hinteren Rand des laufenden Hologramms bezeichnet Die Umdrehungsgeschwindigkeit (min-¹) sowohl des holographischen Strahlenteilers 16 als auch der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 läßt sich durch

N <

60 2ßH ■ DH₇

(3)

ausdrücken, wobei d\ den Durchmesser der äußersten Aufzeichnungsspur bezeichnet Femer ist die Belichtungszeit t_exp durch folgende Gleichung gegeben:

in

DH₁ DH₁-Em

(4)

»701 P

wobei Em ein von der Lichtempfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 bestimmter Koeffizient ist, η οι den optischen .>n Wirkungsgrad des Linsensystems 14 bezeichnet, und P die Laserausgangsleitung angibt. Wird als fotografisches Material der Fotolack bzw. Fotoresist AZ 1350 verwendet, so sind £m=24mj/cm² und τ/01 =0,10 geeignete Werte. Wenn P=75mw und di=290mm sind, beträgt die Belichtungszeit r„_p=320us. Wird davon ausgegangen, daß das Zeitintervall tr+ t_r eine Dauer von 1,5 ms aufweist, so beträgt die zur Aufzeichnung eines einzigen endgültigen Hologramms auf der Hologrammaufzeichnungsplatte 20 erfordern- in ehe Zeit t_Rcc ungefähr 2 ms, so daß N einen Wert von 8,23 min -'annimmt.

Die zur Aufzeichnung der gesamten Folge von Hologrammen erforderliche Zeit ist gegeben durch

TW =

IßT DH_x

(5)

wobei d₂ den Durchmesser der innersten Aufzeichnungsspur bezeichnet und ßT · DH\ die Steighöhe angibt, um die die Aufzeichnungsspuren in Querrichtung beabstandet sind.

Für ]Sr=l,10 und c/₂ = di/2 ergibt sich für T_R<X ein praktischer Wert von ungefähr 1,2 Stunden. Darüber hinaus haben Versuche gezeigt, daß der zulässige Gleichlaufschwankungswert 0,18% beträgt.

In F i g. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des holographischen Aufzeichnungssystems veranschaulicht, bei dem anstelle von plattenförmigen Aufzeichnungsträgern zur Aufzeichnung sowohl der Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme als auch der endgültigen Hologramme fotografische Aufzeichnungsbänder verwendet werden, wie sie z. B. als Kinofilme Verwendung finden. Dieses Ausführungsbeispiel des holographischen Aufzeichnungssystems eignet sich daher insbesondere zur kinematographischen Tonspuraufzeichnung. Gemäß F i g. 11 wird zunächst eine Reihe der vorstehend beschriebenen Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme hintereinander auf einem fotografischen Endlos-FiIm 130 aufgezeichnet, der durch Eingriff zwischen t>o einer Bandantriebswelle 132 und einer Walze 134 über Führungsbolzen 136 und 138 in geschlossenem Umlauf transportiert wird. Ein Hologrammaufzeichnungsband 140 ist an seinen jeweiligen Enden um eine Aufwickelspule 142 und eine Abwickelspule 144 herumgewickelt *"> und zwischen Führungsbolzen 146 und 148 derart gehalten, daß ein langgestreckter Abschnitt des Hologrammaufzeichnungsbandes 140 zwischen den Führungsbolzen 146 und 148 parallel zu einem langgestreckten Abschnitt des als holographischer Strahlenteiler verwendeten Endlos-Films 130 verläuft Die Bandantriebswelle 132 und die Aufwickelspule 142 werden von einer geeigneten Antriebseinrichtung 150 derart angetrieben, daß die Film- bzw. Bandabschnitte in entgegengesetzten Richtungen gemäß dem Pfeil A bzw. B mit gleicher Geschwindigkeit unter Synchronisierung mittels eines Geschwindigkeitssteuersignals transportiert werden, das von einem Servosystem 152 in der in Verbindung mit Fig.2B vorstehend bereits beschriebenen Weise abgegeben wird. Ein Servosteuersignal wird von dem Hologrammaufzeichnungsband 140 dadurch erhalten, daß ein von einer Lichtquelle 141 abgegebener Lichtstrahl auf eine Reihe von Perforationen 145 am Rand des Hologrammaufzeichnungsbands 140 fällt und das reflektierte Licht von einem Lichtdetektor 143 erfaßt wird, während ein weiteres Servosteuersignal von einem nahe dem als holographischer Strahlenteiler dienenden Endlos-Film 130 angeordneten Lichtdetektor 147 erhalten wird. Zwischen den langgestreckten Abschnitten des Endlos-Films 130 und des Hologrammaufzeichnungsbands 140 sind das vorstehend beschriebene Linsensystem 14 und die Inforrr.ationsmaske 18 in der in Verbindung mit F i g. 1A bereits beschriebenen Lage angebracht. Dieses Ausführungsbeispiel des holographischen Aufzeichnungssystems eignet sich im Vergleich zu dem mit plattenförmigen Aufzeichnungsträgern arbeitenden Aufzeichnungssystem insbesondere zur Aufzeichnung einer großen Datenmenge in Form von Hologrammen.

In Fig. 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der räumlichen Modulationseinrichtung 32 gemäß F i g. 2A dargestellt, das durch Eingliederung von Phasenmodulationsbereichen 210 und 212 modifiziert ist, die jeweils von zwei Elektroden 214a und 2146 bzw. 215a und 215ft begrenzt werden. Die Elektrode 214a wird von einem über einen Verstärker 220 aus der 14. Bitstelle des vorstehend beschriebenen Schieberegisters 40 zugeführten Potential erregt, während die Elektrode 215a auf das entgegengesetzte Potential vorgespannt wird. Mit dem Ausgang des in Verbindung mit Fig.2A bereits vorstehend beschriebenen Zählers 50 ist ein Zweibit-Zähler 221 verbunden, der in Abhängigkeit von den Zählerausgangssignalen abwechselnd Ausgangssignale »1« oder »0« erzeugt Das Ausgangssignal des Zweibit-Zählers 221 wird der 14. Bitstelle des Schieberegisters 40 zugeführt, so daß sich dessen Binärwert bei aufeinanderfolgenden Hologrammen abwechselnd ändert. Der Binärwert der 14. Bitstelle wird von einem Inverter 222 invertiert und der Elektrode 215a zugeführt. Die Elektroden 2146 und 2156 liegen an Masse, so daß in den Phasenmodulationsbereichen 210 und 212 jeweils elektrische Felder aufgebaut werden, die von dem an den Gegenelektroden anliegenden Potential abhängen. Wenn die 14. Bitstelle des Schieberegisters 40 den Binärwert »1« aufweist, wird der Phasenmodulationsbereich 210 erregt und bewirkt eine Phasenverschiebung von 90^c, während der Phasenmodulationsbereich 212 nicht erregt wird. Die Phasenmodulationsbereiche 210 und 212 werden somit in abwechselnden Intervallen für aufeinanderfolgende Hologramme entgegengesetzt erregt, worauf nachstehend in Verbindung mit der Beschreibung des holographischen Wiedergabesystems noch näher eingegangen wird.

Im übrigen kann der holographische Strahlenteiler 16 auch hergestellt werden, indem zur Erzeugung von

Interferenzstreifenmustern von abgetasteten, in Zufallsverteilung phasenverschobenen Strahlen das Verfahren der sogenannten schnellen Fouriertransformation angewandt wird und die Aufzeichnung der Interferenzstreifeii mit Hilfe eines Elektronenstrahl-Aufzeichnungsverfahrens erfolgt, wie es z.B. bei Verfahren der Elektronenstrahl-Mikroherstellung Anwendung findet

In Fig. 13 ist ein Ausführungsbeispiel eines holographischen Wiedergabesystems zur Wiedergabe von mit dem vorstehend beschriebenen holographischen Aufzeichnungssystem aufgezeichneten Informationen veranschaulicht

Das holographische Wiedergabesystem gemäß F i g. 13 weist einen an der Antriebswelle eines Motors 162 angebrachten, aus transparentem Kunststoff bestehenden Plattenteller 160 auf, auf den ein in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellter Aufzeichnungsträger 164 aufgelegt wird. Ein Teilbereich des Aufzeichnungsträgers 164 mit einem aufgezeichneten Fouriertransformationshologramm ist in Fig. 14 vergrößert dargestellt Einem von eintr Laserstrahlquelle 166 abgegebenen Laserstrahl wird von einer Zylinderlinse 168 ein rechteckiger Querschnitt verliehen, woraufhin der derart geformte Laserstrahl mittels eines Nachführspiegels 170 abgelenkt und von einer Kollimatorlinse 172 auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 164 fokussiert wird. Der Nachführspiegel 170 ist an der Achswelle eines Nachführmechanismus 174 derart angelenkt, daß er zur Änderung des Ablenkwinkels des Laserstrahls in Pfeilrichtung (C) schwenkbar ist Die Kollimatorlinse 172 ist bezüglich ihrer Brennebene in gleichen Abständen von dem Nachführspiegel 170 und dem Aufzeichnungsträger 164 angebracht, so daß das von dem Nachführspiegel 170 abgelenkte Licht in Form eines parallelen Lichtbündels auf die jeweilige Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsträgers 164 gerichtet wird. Der Motor 162 ist in geeigneter Weise an einem Vorschubmechanismus 163 angebracht, der den Vorschub des Plattentellers 160 während der Drehbewegung von den äußeren zu den inneren Aufzeichnungsspuren bewirkt.

Der auf eine Aufzeichnungsspur fallende Laserstrahl wird durch das aufgezeichnete Interferenzstreifenmuster gebeugt und von einer Fouriertransformationslinse 176 auf einen in der in F i g. 14 veranschaulichten Weise unterhalb des Plattentellers 160 angeordneten Festkörper-Bildsensor 178 gerichtet der eine Anzahl von Ladungsspeicher-Leseelementen 182, 183 zur Aufnahme des Bildes jeweiliger Datenbitstellen sowie zwei ladungsspeicherlose Leseelemente 182', 183' zur Aufnahme des Bildes einer Synchronisationsbitstelle aufweist. Da die jeweiligen Fouriertransformationshologramme auf dem Aufzeichnungsträger 164 ein Interferenzstreifenmuster der Bitstellen des Datenblock-Wandlers 32 darstellen, sind die Leseeiemente des Festkörper-Bildsensors 178 somit derart angeordnet, daß sie den in den Fouriertransformationshologrammen enthaltenen Informationsbitstellen entsprechen. Der einfallende Laserstrahl 180 leuchtet hierbei die Fouriertransformationshologramme jeweils unter einem vorgegebenen Einfallswinkel aus (F i g. 14).

Der Festkörper-Bildsensor 178 ist als ladungsgekoppelte Schaltung (CCD), Eimerketten-Schaltung (BBD) oder als selbstabtastender MOS-Bildsensor ausgebildet, wobei die Ladungsspeicher-Leseelemente 182 und 183 in zwei Spalten angeordnet sind und in Abhängigkeit vom einfallenden Licht Ladungsträger für eine ihrer charakteristischen Abklingzeit proportionale Zeitdauer speichern können. Die Eingangsleitungen des Festkörper-Bildsensors 178 sind mit den Ausgängen eines Decodieren 184 verbunden, der bezüglich seiner Funktion mit den vorstehend beschriebenen Decodierern vergleichbar ist Die Ladungsspeicher-Leseelemente 182 und 183 sind ausgangsseitig gemeinsam an einen Leseverstärker 186 angeschlossen. Die beiden ladungsspeicherlosen Leseelemente 182', 183' des Festkörper-Bildsensors 178 sind jeweils einer Spalte der Ladungsspeicher-Leseelemente 182 und 183 zugeordnet Bei der Drehbewegung des Aufzeichnungsträgers 164 in der Pfeilrichtung gemäß F i g. 14 werden sämtliche Leseelemente durch den einfallenden Laserstrahl 180 beleuchtet wobei die aufgenommene optische Energie entspre- > chend in elektrische Energie in Form von Ladungsträgern umgesetzt und gespeichert wird. Sodann wird der Decodierer 184 über ein Adressierregister 188 derart angesteuert daß die Ausgangssignale der Ladungsspeicher-Leseelemente 182, 183 aufeinanderfolgend dem Leseverstärker 186 während des Zeitintervalls zugeführt werden, bei dem der Vorschub des Laserstrahls !80 zum nächsten Hologramm erfolgt Zu diesem Zweck wird das Adressierregister 188 von einem Taktimpulsgenerator ϊ90 mit Taktimpulsen angesteuert, die als periodisches und mit der korrekten Hologrammvorschubfrequenz frequenzmäßig abgestimmtes Bezugssteuersignal auch einem Phasendetektor 192 zum Vergleich mit einem aus der Differenz der Ausgangssignale der beiden ladungsspeicherlosen Leseelemente 182', 183' des Festkörper-Bildsensors 178 gewonnenen Synchronsignal zugeführt werden. Das Synchronsignal wird als Ausgangssignal eines Differenzverstärkers 194 erhalten, der eingangsseitig mit den beiden ladungsspeicherlosen Leseelementen 182', 183' des Festkörper-Bildsensors 178 verbunden ist Bei Erregung durch den einfallenden Laserstrahl 180 erzeugen die ladungsspeicherlosen Leseelemente 182', 183' in der in Fig. 15(A) dargestellten Weise aufeinanderfolgend Impulse 196-1 und 196-2. Der Differenzverstärker 194 erhält somit über einen Eingang die Impulsfolge 196-1 und über einen weiteren Eingang die Impulsfolge 196-2 und erzeugt ausgangsseitig ein als Synchronsignal dienendes Differenzsignal, dessen Verlauf in F i g. 15 (B) veranschaulicht ist

■π Da das Synchronsignal aus der Differenz der Ausgangssignale der beiden ladungsspeicherlosen Leseelemente 182', 183' des Festkörper-Bildsensors 178 gewonnen wird, muß ein Teil der elektrooptischen Phasenmodulationsbereiche der räumlichen Modulationseinrichtung 32 gemäß F i g. 12 in der vorstehend beschriebenen Weise als Synchronisationsbitstellen ausgebildet werden. Die zu diesem Zweck vorgesehenen Phasenmodulationsbereiche 210 und 212 gemäß Fig. 12 werden in abwechselnden Intervallen bei aufeinanderfolgenden Hologrammen entgegengesetzt erregt so daß bei der im Rahmen der Wiedergabe erfolgenden Abtastung eines bestimmten Hologramms zum Beispiel das ladungsspeicherlose Leseelement 182' zur Erzeugung der Impulsfolge 196-1 (Fig. 15(A))

bo erregt wird, während das andere ladungsspeicherlose Leseelement 183' kein Ausgangssignal abgibt Bei der Abtastung des nächsten Hologramms erzeugt dann das ladungsspeicherlose Leseelement 183' die Impulsfolge 196-2, während das ladungsspeicherlose Leseelement *>5 182' kein Ausgangssignal abgibt, usw. Das vom Differenzverstärker 194 abgegebene Synchronsignal ändert somit bei aufeinanderfolgenden Hologrammen in abwechselnden Intervallen seine Amplitude.

Durch die Differenzverstärkung der Ausgangssignale der ladungsspeicherlosen Leseelemente 182' und 183' lassen sich sehr wirkungsvoll Störungen unterdrücken, die aufgrund des digitalen Schaltungsaufbaus durch pulsierende Signale entstehen können. Das Synchronsignal wird einerseits über eine Impulsformerschaltung 198 dem Phasendetektor 192 und andererseits einer Nachführsteuerschaltung 200 zugeführt

Das die Phasendifferenz zwischen dem Bezugssteuersignal (Taktsignal) und dem Synchronsignal darstellende Ausgangssignal des Phasendetektors 192 wird von einer Treiberschaltung 202 verstärkt und sodann dem Motor 162 zugeführt.

Die Nachführsteuerschaltung 200 verarbeitet das Synchronsigna! weiter und gibt ein Ausgangssignal ab, das von einer Treiberschaltung 204 verstärkt und dem Nachführrnechanisinus 174 zur Steuerjng der Abtaststrahllage auf. die gewünschte Aufzeichnungsspur zugeführt wird.

Das Ausgangssignal des Leseverstärkers 186 wird einem PCM-Decodierer 206 zugeführt, der dieses Signal in das ursprüngliche Analogsignal umsetzt und damit eine Benutzerschaltung 208, wie z. B. eine Stereo-Anlage, speist

In F i g. 16 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des bei dem holographischen Wiedergabesystem gemäß Fig. 13 verwendeten optischen Systems veranschaulicht, bei dem eine Festkörper-Laserquelle 230 Verwendung findet, deren aktive Strahlemissionsfläche 231 senkrecht ausgerichtet ist Das erzeugte enge Lichtbündel wird von einer Abbildungslinwe 232 über einen von einem Stellglied 236 verstellbaren Nachführspiegel 234 auf den Aufzeichnungsträger 164 gerichtet Wenn der Abstand a zwischen der Festkörper-Laserquelle 230 und der Abbildungslinse 232 sowie der Abstand b zwischen

in der Abbildungslinse 232 und der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 164 in geeigneter Weise gewählt sind, wird das Lichtbündel auf dem Aufzeichnungsträger 164 scharf abgebildet, ohne daß die Kollimatorlinse 172 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 13 erforderlich ist. Die Verwendung der Festkörper-Laserquelle 230 ist wegen ihres kompakten Aufbaus, ihres hohen Wirkungsgrades und der hohen Ausgangsleistung vorteilhaft, die zu relativ niedrigen Kosten zur Verfügung stehen.

2Ii Bei dem Ausführungsbeispiel des holographischen Wiedergabesystems gemäß F i g. 13 wird unter Verwendung eines Festkörper-Bildsensors 178 mit einer Empfindlichkeit von lOpJ/Bit und einer Laser-Ausgangsleistung von 1,9 mW der Plattenteller 160 mit

r> einer Drehzahl von 36 min-' gedreht wobei eine Wiedergabedauer von 2 Stunden erzielbar ist.

Hierzu 15 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Holographisches Aufzeichnungssystem mit einer einen monochromatischen Lichtstrahl abgebenden Lichtquelle, einem holographischen Strahlenteiler mit einem Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm zur Beugung des Lichtstrahls in einen Lichtstrahl nullter Ordnung und eine Anzahl phasenverschobener Lichtstrahlen erster Ordnung, einem Linsensystem mit einer dem Strahlenteiler zugeordneten ersten Fouriertransformationslinse und einer einem Aufzeichnungsmaterial zugeordneten zweiten Fouriertransformationslinse, einer in der Brennebene der ersten und der zweiten Fouriertransformationslinse angeordneten Informationsmaske mit einer ersten öffnung für das alleinige Hindurchtreten des gebeugten Lichtstrahls nullter Ordnung und einer zweiten öffnung für das alleinige Hindurchtreten der gebeugten, phasenverschobenen Lichtstrahlen erster Ordnung, und einem in der zweiten öffnung der Informationsmaske angeordneten intensitätsmodulierenden Informationsträger zur räumlichen Modulation der gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung und Bildung holographischer Interferenzen zwischen dem gebeugten Lichtstrahl nullter Ordnung und den intensitätsmodulierten gebeugten Lichtstrahlen erster Ordnung in einer zu dem Strahlenteiler konjugierten Ebene, in der das Aufzeichnungsmaterial zur Aufzeichnung der holographischen Interferenzen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Strahlenteiler (16; 130) fallende Lichtstrahl von einem Modulator (12) zu einer Folge von Lichtimpulsen moduliert wird, daß der Strahlenteiler (16; 130) eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Zufallsverteilungs-Ausleuchthologrammen (16a,) aufweist und von einer ersten Antriebseinrichtung (26) zur aufeinanderfolgenden Beaufschlagung der Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme (16a,) mit den modulierten Lichtimpulsen angetrieben wird, und daß das Aufzeichnungsmaterial (22) von einer zweiten Antriebseinrichtung (30) in der zur Bewegungsrichtung des Strahlenteilers (16; 130) entgegengesetzten Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit, wie der Strahlenteiler (16; 130), angetrieben wird.

2. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme (16a^ in Spiralform angeordnet sind und daß der Strahlenteiler (16; 130) und das Aufzeichnungsmaterial (22) um symmetrisch zur optischen Achse des Linsensystems angeordnete jeweilige Achsen gedreht werden.

3. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme (16a,) entlang einer Endlos-Schleife angeordnet sind.

4. Holographisches Aufzeichnungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Modulationseinrichtung (32) eine Anordnung elektrooptischer Wandler aufweist.

5. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptischen Wandler in Zeilen- und Spaltenform (XY) angeordnet sind.

6. Holographisches Aufzeichnungssystem nach

Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptischen Wandler zur Modulation ihrer jeweiligen elektrooptischen Eigenschaften von digital quantisierten Signalen elektrisch angesteuert werden.

7. Holographisches Aufzeichnungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen (26, 30) jeweils von einem phasenstarren Servomechanismus gesteuert werden, der auf eine gemeinsame Zeitbasis synchronisiert ist

8. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomechanismus einen Lichtdetektor (52) zur Ermittlung der Reflexion der Lichtimpulse von dem Strahlenteiler (16), einen Phasendetektor (54) zur Ermittlung einer Phasenabweichung des Ausgangssignals des Lichtdetektors (52) von einem Bezugssteuersignal und Steuerung der ersten Antriebseinrichtung (26) in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung, eine Einrichtung (20, 20a, 57) zur Erzeugung einer Folge von Impulsen mit einer Frequenz, die eine Funktion der Bewegungsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials (22) ist, und einen weiteren Phasendetektor (62) zur Ermittlung einer Phasenabweichung der Impulse von dem Bezugssteuersignal und Antrieb der zweiten Antriebseinrichtung (30) in Abhängigkeit von diecer Phasenabweichung aufweist.

9. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Modulationseinrichtung (32) einen zusätzlichen elektrooptischen Wandlerbereich (214, 215, F i g. 15) aufweist, der von einem digitalen Synchronsignal erregt wird.

10. Holographisches Aufzeichnungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrooptische Wandlerbereich zwei elektrooptische Wandler (214, 215) aufweist, die abwechselnd von einem binären Synchronsignal erregt werden.

11. Holographisches Aufzeichnungssystem nach einem der Ansprüche 4, 5, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Modulationseinrichtuiig (32) ein elektrooptisches Material und eine Vielzahl von an dem elektrooptischen Material angebrachten Elektroden aufweist.

12. Holographisches Aufzeichnungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme durch folgende Verfahrensschritte hergestellt werden:

a) Bilden einer ersten Maske (66) mit einer ersten und einer zweiten Blendenöffnung (66a, 666,), die die gleichen Abmessungen wie die erste bzw. die zweite Öffnung (18a, IBb) der Informationsmaske (18) aufweisen,

b) Anbringen einer Abtastmaske (72) mit einer Anordnung lichtdurchlässiger Bereiche (72a,/ in der zweiten Blendenöffnung (666,) der erster, Maske (66),

c) Überlagern der Abtastmaske (72) mit einer Phasenmaske (74) mit in Zufallsverteilung angeordneten Gruppen von im wesentlichen gleichen Anzahlen von Phasenverschiebungsbereichen (74a,) mit um diskrete Werte verschiedenen Phasenverschiebungen, derart, daß die lichtdurchlässigen Bereiche (72a,) der Abtast-

maske (72) jeweils mit einem Phasenverschiebungsbereich (74a) der Phasenmaske (74) ausgefluchtet sind,

d) Bestrahlen der ersten Maske (66) mit einem ersten kohärenten Lichtstrahl zur Bildung einer Anordnung abgetasteter, in Zufallsverteilung phasenverschobener Lichtstrahlen über die zweite Blendenöffnung (666,} and eines Bezugslichtstrahls über die erste Blendenöffnung (66ajt

e) Bestrahlen eines ersten fotografischen Auf-Zeichnungsmaterials (70) in einer Fouriertransformationsebene mit der Anordnung abgetasteter, in Zufallsverteilung phasenverschobener Lichtstrahlen und dem Bezugslichtstrahl zur Erzeugung eines Interferenzstreifenmusters der Abtastanordnung in der Fouriertransformationsebene und Bildung eines Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms,

f) Anordnen des Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms in einer Brennebene eines Fouriertransformationslinse"systems (76, 82),

g) Anordnen einer zweiten Maske (80) mit einer ersten und einer zweiten Blendenöffnung (80a, SOb), die die gleichen Abmessungen wie die erste bzw. die zweite Blendenöffnung (66a, 66b) der ersten Maske (66) aufweisen, in einer weiteren Brennebene des Fouriertransformationslinsensystems (76,82),

h) Anordnen eines zweiten fotografischen Auf-Zeichnungsmaterials (84) in einer in bezug auf das Fouriertransformationslinsensystem (76,82) zu dem Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramm konjugierten Ebene,

i) Ausleuchten des Vorlagen-Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramms mit einem zweiten kohärenten Lichtstrahl zur Beugung des Ausleuchtlichtstrahls in einen Lichtstrahl nullter Ordnung und eine abgetastete, in Zufallsverteilung phasenvsrschobene Anordnung von Lichtstrahlen erster Ordnung, wobei zur Bildung eines Interferenzstreifenmusters auf dem zweiten fotografischen Aufzeichnungsmaterial (84) der Lichtstrahl nullter Ordnung durch die erste Blendenöffnung (80a,) und die Lichtstrahlen erster Ordnung durch die zweite Blendenöffnung (9Ob) der zweiten Maske (80) hindurchgeführt werden,

j) Intensitätsmodulieren des zweiten kohärenten Lichtstrahls in diskreten Werten zu periodisehen Intervallen und

k) schrittweises Bewegen des zweiten fotografischen Aufzeichnungsmaterials (84) mit einer den periodischen Intervallen proportionalen Geschwindigkeit, wobei auf dem zweiten fotografischen Aufzeichnungsmaterial eine Anordnung identischer Zufallsverteilungs-Ausleuchthologramme erzeugt wird.