DE69218814T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von holographischen Projektionsschirmen - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung Bereich der Erfindung:
• Die vorliegende Erfindung betrifft optisch abbildende Systeme und Herstellungsverfahren dafür. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen.
• Während die vorliegende Erfindung in bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen für besondere Anwendungen hier beschrieben wird, sollte es so verstanden werden, daß die Erfindung nicht darauf begrenzt ist. Der Fachmann und derjenige, der Zugang zu den hier vorgesehen Lehren hat, wird zusätzliche Anderungen, Anwendungen und Ausführungsformen innerhalb dem Bereich davon und innerhalb zusätzli cher Bereiche, in denen die vorliegende Erfindung von bedeutendem Nutzen sein würde, erkennen.
Beschreibung der betreffenden Technik:
• Visuelle Anzeigen sind für viele Anwendungen, einschließlich der Simulation eines Szenenbildes verwendbar, um das Training für einen Fahrzeugbediener zu gestatten. Flugsimulatoren erlauben es zum Beispiel einem Simulatorpiloten, während dem Lenken einer Fluggerätnachbildung auf einem Projektionsschirm ein Bild zu betrachten. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist in einem typischen Simulator der Simulatorpilot im Zentrum einer Kuppel mit großem Durchmesser angeordnet. Der Durchmesser der Kuppel liegt typischerweise zwischen 9.5 und 40 Fuß. Die visuelle Anzeige wird durch eine Vorrichtung von einem oder mehreren Projektoren, die auf der Außenseite der Kuppel angeordnet sind, auf die Innenfläche der Kuppel projiziert. Ein eingegebenes Bild wird durch ein kleines Loch in der Kuppel auf die dem Projektionspunkt gegenüberliegende Halbkugel projiziert. Die gestrichelte Linie in Fig. 1 zeigt die Grenze der vorderen Halbkugel, in die der Projektor "A" eine visuelle Anzeige projiziert. Die visuelle Anzeige wird auf die Innenfläche der Kuppel (im folgenden der "Schirm") projiziert. Der Einfallswinkel des Lichtes auf den Schirm ist gleich dem Projektionswinkel. Der Reflexionswinkel des Lichtes von dem Schirm ist gleich dem Einfallswinkel und daher gleich dem Projektionswinkel. Da der Projektionswinkel typischerweise von 0 bis 57 Grad schwankt, schwankt der Reflexionswinkel typischerweise von 0 bis 57 Grad. Die Problematik liegt darin, daß es den Gebrauch von Schirmen mit optischer Verstärkung verhindert.
• Der Gebrauch von Schirmen mit hoher, optischer Verstärkung ist sehr wünschenswert, da diese Schirme für die visuelle Anzeige eine verbesserte Helligkeit und ein verbessertes Kontrastverhältnis bieten. Die hohe, optische Verstärkung liegt leider in der Spiegelungsrichtung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, geht für große Projektionswinkel die Spiegelungsrichtung von der Position des Piloten weg. Bei großen Projektionswinkeln war die Helligkeit der visuellen Anzeige bei Verwendung eines Schirms mit Verstärkung geringer, als wenn ein Standard-Lambert-Schirm verwendet wurde. (Ein Lambert-Schirm besitzt eine optische Verstärkung, die zwar in allen Richtungen gleich ist, aber die Verstärkung ist immer eins oder niedriger). Wegen der integrierenden Kugelwirkungen sollte die Verstärkung niedriger als eins und typischerweise 0,5 ± 0,1 sein. Somit müssen anstatt der Verwendung eines Schirms mit einer Verstärkung von 4, die für flache Schirmanzeigen typisch ist, visuelle Kuppelanzeigen typischerweise einen Schirm mit einer Verstärkung von nur 0,5 verwenden. Die Helligkeit ist folglich nur 1/8 mal so hell, wie bei der entsprechenden flachen visuellen Schirmanzeige mit Verstärkung.
• Holografische Schirme wurden für die Verwendung in Simulatoren entwickelt, um die Spiegelung zu verringern, wobei dadurch die Helligkeit des von dem Simulatorpiloten gesehenen Bildes erhöht wird. Ein Hologramm hat die einzigartige Eigenschaft, daß, wenn von einer Richtung Licht auf das Hologramm einfällt, das Licht dann veranlaßt wird, sich in eine zweite Richtung auszubreiten, die eine andere ist als die Spiegelungsrichtung. Fig. 2 zeigt eine Großaufnahme eines holografischen Schirmes. Wie gezeigt ist, veranlaßt der projizierte Strahl das Licht sich in die Richtung des Simulatorpiloten auszubreiten. Abhängig von der Konstruktion und der Herstellung des Hologrammes, breitet sich praktisch alles Licht in die Richtung des Simulatorpiloten und idealerweise kein Licht in die Spiegelungsrichtung aus.
• Dies ermöglicht visuelle Anzeigen mit hoher Helligkeit, weil sich das meiste Projektorlicht in die Richtung des Simulatorpiloten ausbreitet.
• Anfangs wurden holografische Projektionsschirme mit einem Diffusor hergestellt, damit der Simulatorpilot die visuelle Anzeige sehen konnte. Wenn der holografische Projektionsschirm ohne Diffusor hergestellt wird, sieht der Pilot über dem ganzen, dem holografischen Schirm gegenüberliegenden Winkel nur einen einzigen hellen Lichtpunkt. Wenn der holografische Schirm zum Beispiel in Schrittweiten von einem Quadratfuß hergestellt wurde, sah der Simulatorpilot nur einen hellen Lichtpunkt pro Quadratfuß eines holografischen Projektionsschirmbereiches.
• Der unerwünschte Gesichtspunkt eines mit einem Diffusor hergestellten, holografischen Projektionsschirmes ist der, daß er die Fleckigkeit des Diffusors reproduziert. Fleckigkeit ist ein Phänomen, das immer auftritt, wenn kohärentes Licht zum Beleuchten einer diffusen Oberfläche verwendet wird. Sie erscheint als körnige Struktur, die zwar über der diffusen Fläche liegt, aber noch in den Raum zur Ebene des Beobachters hinaus projiziert wird, und sie kann daher den Beobachter ziemlich irritieren. Es ist deshalb wünschenswert, die mit herkömmlichen, holografischen Projektionsschirmen verbundene Fleckigkeit zu eliminieren.
• Es gibt keine Fleckigkeit, wenn kohärentes Licht von einer glatten bzw. ebenen Fläche, wie einem Spiegel, reflektiert wird. In diesem Fall wird eine sphärische Wellenfront ohne jegliche die Fleckigkeit verursachende Interferenz hergestellt. Das Problem eines "einzigen hellen Punktes pro Hologramm" wurde dadurch eliminiert, daß jedes Hologramm kleiner als die Auflösung der visuellen Anzeige gemacht wurde. Diese Art eines holografischen Projektionsschirmes wird als sogenannter holografischer "Mikropunkt"- Projektionsschirm bezeichnet. Jedes Hologramm ist kleiner als die Auflösung der visuellen Anzeige. Jedes Hologramm ist im wesentlichen ein hohes Auflösungsbild des Interferenzbilds, das durch die Zusammenwirkung von zwei Laserstrahlen, einem das "Bild" enthaltenden Signalstrahl und einem Referenzstrahl, erzeugt wird. Wenn die zwei Strahlen zusammenwirken, interferieren die Strahlen verstärkend und auslöschend miteinander. Wo sich die Strahlen verstärken, wird ein Bereich einer maximalen, optischen Intensität erzeugt und auf dem Fotofilm als Lichtbereich, typischerweise als eine Linie, aufgezeichnet. Wo sich die zwei Strahlen auslöschen, wird gleichermaßen ein Bereich einer einem Interferenzbild hinzugefügten, minimalen, optischen Intensität erzeugt, wobei der Bereich auf dem Film als dunkler Bereich aufgezeichnet wird. Wenn die Aufnahme des somit erzeugten Interferenzbildes von dem Referenzstrahl beleuchtet wird, wird das Eingabebild erzeugt.
• Das Erzeugen des Hologramms war bisher aufgrund der Anforderung, den Film während der Aufnahme des Interferenzbildes darauf still zu halten, ein langsamer und beschwerlicher Vorgang. Das U.S. Patent mit der Nummer 4,500,163, herausgegeben am 19. Februar 1985, für R.H. Burns et al., zum Beispiel beschreibt ein Stufen- und Wiederholverfahren zur Herstellung von Hologrammen mit holografischem Mikropunktprojektionsschirm. Jedoch ist bei der Herstellung von Mikropunkthologrammen zur Zeit ein Hologramm ein langsamer Vorgang. Der holografische Film wird an einer x-y- Transport-Vorrichtung befestigt. Nachdem er zum Zentrum des nächsten Mikropunkthologrammes bewegt wird, muß die x-y- Transport-Vorrichtung das Bewegen stoppen (abschließen) bevor die Belichtung beginnen kann. Mechanische Bewegungen von einem Bruchteil einer Lichtwellenlänge ruinieren das Interferenzbild und damit das Mikrobildhologramm. Das Verfahren ist deshalb ziemlich langsam.
• Das Folgende ist ein Beispiel für die Länge der Zeit, die erforderlich ist, um ein Einquadratfuß großes Hologramm mit einem Mikropunkthologrammabstand in Intervallen von 8,29 mil (2,1 Millionen Mikropunkte pro Quadratfuß) herzustellen.
• Somit kann die für die Herstellung eines Quadratfuß großen Hologrammes erforderliche Zeit mehrere Tage betragen.
• Weiterhin erfordert die Start- und Stoppbewegung beträchtliche Laserenergie, da der Fotofilm nur belichtet werden darf, nachdem seine Bewegung gestoppt hat. Es wird Energie verbraucht, während der Laser in einem Energie- Standby-Modus auf den Film wartet, um die Bewegung zu stoppen.
• Somit besteht in der Technik der Bedarf nach einem schnelleren Verfahren zur Herstellung von Mikropunkthologrammen, das idealerweise auch wenig Energie verbraucht.
Zusammenfassung der Erfindung
• Der Bedarf in der Technik ist an die vorliegende Erfin dung gerichtet, die ein schnelles, genaues System zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen vorsieht. Die Erfindung umfaßt einen Mechanismus zum Bewegen eines holografischen Films entlang einer seiner Längsachsen in eine erste Richtung. Es ist ein Mechanismus zum Richten und Halten eines Eingangsstrahles auf dem Film vorgesehen, während der Film bewegt wird. Die Verwendung eines Referenzstrahles ist anschließend wirkungsvoll, um ein Interferenzbild mit dem auf dem Film gespeicherten Eingangsstrahl herzustellen.
• In einer speziellen Ausführungsform enthält der Mechanismus zum Halten des Eingangsbildes an einer festen Stelle auf dem Film einen polygonförmigen Spiegel, der so angeordnet ist, daß er sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Transportgeschwindigkeit des Filmes angepaßt ist.
• In einer speziellen Ausführungsform umfaßt die Erfindung auch ein Bildstabilisierungssystem, das einen Detektor zum Überwachen eines durch einen Signalstrahl und einen Referenzstrahl erzeugten Interferenzbildes beinhaltet. Sie umfaßt einen Steuerkreislauf, der auf Signale von dem Detektor anspricht und Servosteuersignale als Reaktion darauf bereitstellt. Ein Phasenverschieber induziert in dem Referenzstrahl eine Phasenverschiebung. Ein die Phasenverschie bungspositionsmechanismus stellt den Phasenverschieber als Reaktion auf die Steuersignale ein, um das Bild auf dem Hologramm trotz dessen Bewegung zu stabilisieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine optische, schematische Darstellung einer Seitenansicht einer typischen Kuppelanzeige, wie sie z.B. in einem Simulator verwendet wird, die den Bedarf einer holografischen Anzeige verdeutlicht.
• Fig. 2 ist ein optisches, schematisches Diagramm einer Großaufnahme einer Schnittansicht von der Seite eines holografischen Schirmes.
• Fig. 3(a) ist eine optische, schematische Darstellung einer veranschaulichenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen.
• Fig. 3(b) ist ein Blockdiagramm einer veranschaulichenden Ausführung eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Geschwindigkeitssteuersystems.
• Fig. 4(a) ist eine optische, schematische Darstellung einer veranschaulichenden Ausführung eines Bildstabilisierungssystems, das mit dem erfindungsgemäßen System zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen verwendet wird.
• Fig. 4(b) ist ein Blockdiagramm einer veranschaulichenden Ausführung für das Steuersystem des Stabilisierungssystems aus dem erfindungsgemäßen System zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen.
Beschreibung der Erfindung
• Es werden nun veranschaulichende Ausführungsformen und beispielhafte Anwendungen in bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, um die vorteilhaften Lehren der vorliegenden Erfindung zu offenbaren.
• Fig. 3(a) ist eine optische, schematische Darstellung einer veranschaulichenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen. Das System 10 umfaßt ein mehrflächiges Polygon 12 mit Np-verspiegelten Facetten 14. Das Polygon 12 ist um eine Längsachse 16 drehbar angeordnet, die sich durch sein Zentrum erstreckt. Das Polygon wird von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben. Das Polygon 12 kann mit einem herkömmlichen Abtastspiegel oder einem Galvanometer ausgestattet sein. Ein eingegebener Signalstrahl 22 aus kohärentem Licht von einer Quelle, wie z.B. einem Laser 20, wird von einer Facette 14 des Polygons 12 reflektiert. Das Polygon 12 tastet somit den Signalstrahl 22 vom Durchmesser D&sub1; durch ein afokales Teleskop hindurch ab, das aus den Linsen L&sub1; und L&sub2; besteht. Die Linsen L&sub1; und L&sub2; ändern mit einer einfachen Optik den Durchmesser des Strahles 22 von D&sub1; in D&sub2;. Eine dritte Linse L&sub3; fokusiert den Strahl 22 in ihrem Brennpunkt 24 zu einem einzigen Lichtpunkt. Die Lin sen L&sub1;, L&sub2;, und L&sub3; sollten eine F-Theta-Verzerrung (F Theta distortion) haben. Eine Linse mit einer F-Theta-Verzerrung schafft ein Bild in der Brennebene, das eine Größe hat, die gleich der Linsenbrennweite mal dem Einfallswinkel ist.
• Ein unbelichteter Fotofilm 26 ist in einer Entfernung z von der Brennebene der Linse L&sub3; angeordnet. Die Weite des Signalstrahles an der Hologrammfläche ist Dz. Ein Referenzstrahl 23 mit der Weite Dr fällt unter einem Winkel Θr im bezug auf die Längsachse des Signalstrahles 22 gleichzeitig an derselben Stelle auf dem unbelichteten Fotofilme 26 wie der Signalstrahl 22 ein. Der Referenzstrahl wird über einen einstellbaren Phasenverschieber 25 geschaffen und unten ausführlicher besprochen.
• Idealerweise ist
• Dr = Dzcos Θr [1]
• Der Kuppelradius Rd und der Pupillendurchmesser Dp sind in Fig. 3(a) verdeutlicht. Der Kuppelradius ist der Abstand vom holografischen Schirm zum Beobachter. Der Pupillendurchmesser Dp ist der Durchmesser der Pupille, der den Kopf des Beobachters umgibt. Innerhalb der Pupille kann der Beobachter das Bild sehen. Außerhalb der Pupille kann der Beobachter nichts sehen. Der Pupillendurchmesser beträgt typischerweise 24 Inches.
• Das Hologramm, das ein Teil des Fotofilmes mit hoher Auflösung ist, wird durch einen (nicht gezeigten) Filmtransportmechanismus 28 bewegt. Der Filmtransportmechanismus 28 bewegt den Film 26 entlang dessen Längsachse. Der Film ist derart montiert, daß die Transportrichtung des Filmes 26 senkrecht zur Längsachse des Polygones 12 steht. Dies hat zur Folge, daß der Film in eine Richtung entgegengesetzt zu der Abtastung des Strahles 22 darüber bewegt wird. Dementsprechend wird mit den vorliegenden Lehren das Abtasten des Strahles 22 synchron zur Bewegung des Filmes 26 durchgeführt, so daß das Bild auf dem Film stillstehend ist. Das erfindungsgemäße System 10 erlaubt somit einem bewegenden Bild auf dem Film während seiner Belichtung stillstehend gehalten zu werden. Eine Start- und Stoppbewegung wird eliminiert, wobei dadurch der Bedarf vermieden wird, daß der Mechanismus abgeschlossen wird, wie es von dem Schritt- und Wiederholungsverfahren des Standes der Technik gefordert wird.
• Fig. 3(b) zeigt eine veranschaulichende Ausführung eines Geschwindigkeitssteuersystems 30 zum Steuern des Transportes des Hologrammes 26 in bezug auf den Transport des abtastenden Polygons 12, um darauf ein stillstehendes, holografisches Bild zu schaffen. Das Geschwindig-keitssteuersystem 30 enthält eine Geschwindigkeits-steuereinheit 32, die mit dem Abtastermotor 18 und dem Hologrammfilmtransportmechanismus 28 verbunden ist. Die Geschwindigkeitssteuereinheit kann mit einem Mikroprozessor ausgestattet sein und so wird die Rotationsgeschwindigkeit des drehenden Polygons eingestellt, um die lineare Geschwindigkeit zum Bild in der Brennebene der Linse L&sub3; der linearen Geschwindigkeit der Filmplatte genau anzupassen.
• Der Geschwindigkeitssteuermechanismus kann auch mit einem Mechanismus zum Steuern eines (nicht gezeigten) Verschlusses verbunden sein, der den Strahl von der Quelle 20 unterbricht.
• Während der Belichtung jedes Mikropunktes kann sich die optische Wegdifferenz durch mehr als einen Bruchteil einer Wellenlänge in bezug auf den Fotofilm nicht ändern. Weil sich der Mikropunkt in bezug auf den Referenzstrahl bewegt, ist es notwendig, die Änderung in der optischen Weglänge auszugleichen. Dies wird mit dem Dachkantumlenkprisma 44 aus Fig. 4(a) erreicht (es ist in Fig. 3(b) nicht gezeigt). Wenn das Dachkantumlenkprisma 44 in eine Richtung entgegengesetzt zur Bewegung des Mikrobildhologrammes bewegt wird, bleibt eine stillstehende, optische Wegdifferenz erhalten. Durch das Überwachen der Helligkeit des Interferenzbildes des Referenzbandsignalstrahles, wie zuvor erläutert, und durch das Bewegen des Dachkantumlenkprismas 44 in eine Querrichtung, kann der Abgleich des Referenzstrahles und des Signalstrahles beibehalten werden.
• Fig. 4(a) ist eine optische, schematische Darstellung einer veranschaulichenden Ausführung eines Bildstabilisierungssystems, das mit dem erfindungsgemäßen System zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen verwendet wird. Sowohl der Signalstrahl 22, als auch der Referenzstrahl 23 entspringen derselben kohärenten Quelle, nämlich dem Laser 20. Der Strahl des Lasers 20 geht durch eine Öffnung in dem Verschluß 34 hindurch, der durch die Geschwindigkeitssteuereinheit 32 aus Fig. 3(b) gesteuert wird. Der Strahl wird anschließend durch einen herkömmlichen Strahlteiler 42 in den Signalstrahl 22 und den Referenzstrahl 23 geteilt, wobei jeder eine entsprechende Intensität hat. (Optisches Filtern des Referenzstrahles, des Signalstrahles oder der beiden Strahlen kann notwendig sein, um die höchste Beugungseffizienz von dem entwickelten Hologramm zu erhalten). Der Signalstrahl 22 wird so auf den Film 26 aufgebracht, wie oben im bezug auf Fig. 3(a) beschrieben wird. Der Referenzstrahl 23 wird auf einen einstellbaren Phasenverschieber 25 aufgebracht. Der einstellbare Phasenverschieber 25 ist mit einem Dachkantumlenkprisma 44 und einem (nicht gezeigten) Phasenverschiebereinstellmechanismus 46 ausgestattet. Der Referenzstrahl 23 verläßt das Dachkantumlenkprisma 44 und wird durch erste und zweite drehbar gelagerte Spiegel 48 und 49 über vierte und fünfte Linsen L&sub4; und L&sub5; auf den holografischen Film 26 gerichtet. Die drehbar gelagerten Spiegel sind während der Belichtung feststehend und werden danach so verändert, wie es erforderlich ist, um den Referenzstrahl unter dem korrekten Winkel relativ auf den holografischen Film zu richten, um die x- und y-Koordinatenwerte für jeden Projektionswinkel zu erreichen. Die drehbar gelagerten Aufhängungen werden nur während einer Übertragung von einem Mikropunkthologramm zum nächsten anschließenden Mikropunkthologramm weitergeschalten. Die Linsen L&sub4; und L&sub5; dienen demselben Zweck wie die Linsen L&sub1; und L&sub2;, nämlich den Durchmesser des Strahles 23 zu verändern.
• Das Interferenzbild, das durch die Kreuzung des Signalstrahles 22 und des Referenzstrahles 23 auf dem Fotofilm entsteht, wird durch eine Detektoranordnung 50 überwacht. Die Detektoranordnung 50 umfaßt einen Spiegel 52, der in dem optischen Weg des Signalstrahles 22 angeordnet ist. Der Spiegel 52 reflektiert den Signalstrahl 22 zu einem Strahlverknüpfer 54, von dem der Strahl zu einem Interferometer 56 reflektiert wird. Der Spiegel 52 und der Strahlverknüpfer 54 können einen herkömmlichen Aufbau und eine herkömmliche Bauweise haben. Gleichzeitig wird der Referenzstrahl von dem Film 26 durch den Strahlverknüpfer 54 zu dem Interferometer 56 reflektiert. Das Interferenzbild wird auf dem Interferometer 56 gebildet und von dem Fotodetektor 58 detektiert.
• Wie in Fig. 4(b) zeigt wird, ist das geschlossene Kreislaufservosteuersystem durch eine Systemsteuereinheit 60 vervollständigt. Die Steuereinheit 60 steuert über den Phasenverschiebungspositionsmechanismus 46 die Position des Phasenverschiebers als Reaktion auf die Ausgabe des Fotodetektors 58.
• Die Systemsteuereinheit 60 steuert auch die Positionen der drehbar gelagerten Aufhängungen 48 und 49 so, wie es für jeden Projektionswinkel notwendig ist.
• Die Geschwindigkeit, mit der die Hologramme hergestellt werden, wird ebenfalls durch die Systemsteuereinheit 60 über die Geschwindigkeitssteuereinheit 32 gesteuert.
• Gemäß den hierin geschaffenen Lehren zeigt die folgende Tabelle die Höhe von veranschaulichenden Werten für eine Kuppel mit einem Durchmesser von 9.5 Fuß und für eine Kuppel mit einem Durchmesser von 40 Fuß. Tabelle 1
• Das Hologrammoriginal wird flach hergestellt und nachfolgende Kopien werden gebogen, wenn sie an der Innenseite der Kuppel angebracht werden. Als Ergebnis muß der Referenzstrahlwinkel etwas verändert werden, da das unbelichtete Hologramm sowohl in die x-, als auch in die y-Richtung transportiert wird. Die folgende Tabelle zeigt die Änderung im Referenzstrahlwinkel. Tabelle II
• Die vorliegende Erfindung wurde somit hier in bezug auf eine spezielle Ausführungsform für eine besondere Anwendung beschrieben Der Fachmann und derjenige, der Zugang zu den vorliegenden Lehren hat, wird zusätzlichen Änderungen, Anwendungen und Ausführungsformen auf diesem Gebiet erkennen. Die Erfindung ist zum Beispiel nicht auf die Verwendung eines drehbaren Polygons beschränkt. Jeder abtastende Spiegel könnte verwendet werden. Die einzige Anforderung ist, daß die Geschwindigkeit des Bildes in der Brennebene gleich der Geschwindigkeit des Hologrammtransportes ist.
• Von den beigefügten Ansprüchen wird daher beabsichtigt, jegliche und alle diese Anwendungen, Änderungen und Ausführungsformen auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung abzudecken.

Claims (15)

1. System (10) zur Herstellung von holografischen Projektionsschirmen, mit:

einer Filmeinrichtung (26) zum Aufzeichnen eines Interferenzbildes,

einer Filmtransporteinrichtung (28) zum Bewegen der Filmeinrichtung (26) entlang einer seiner Längsachsen in eine ersten Richtung,

einer ersten optischen Einrichtung zum Schaffen eines optischen Eingangsstrahles (22),

einer zweiten optischen Einrichtung zum Schaffen eines optischen Referenzstrahles (23),

einer ersten strahlrichtenden Vorrichtung (12) zum Richten und Halten des Eingangsstrahles (22) auf einen ersten Bereich auf der Filmeinrichtung (26), während sich die Filmeinrichtung (26) in die erste Richtung bewegt, und

einer Einrichtung zum Richten des Referenzstrahles (23) auf den ersten Bereich auf der Filmeinrichtung (26), um darauf ein Interferenzbild mit dem Eingangsstrahl (22) zu bilden.

2. System (10) gemäß Anspruch 1, worin die erste strahlrichtende Einrichtung (12) einen polygonförmigen Zylinder mit spiegelnden Facetten (14) enthält.

3. System (10) gemäß Anspruch 2, worin der polygonförmige Spiegel (12) um eine seiner Längsachsen (16) drehbar angeordnet ist.

4. System (10) gemäß Anspruch 3, worin der polygonförmige Spiegel (12) derart montiert ist, daß seine Längsachse (16) in einer Ebene liegt, die zu der Ebene der Filmeinrichtung (26) parallel liegt, und daß die Längsachse (16) des polygonförmigen Spiegels (12) senkrecht zur Längsachse der Filmeinrichtung (26) steht, so daß der Signalstrahl (22) auf der Filmeinrichtung (26) entlang deren Längsachse reflektiert wird.

5. System (10) gemäß Anspruch 4 mit einer Einrichtung (18) zum Rotieren des polygonförmigen Spiegels (12) um dessen Längsachse (16).

6. System (10) gemäß Anspruch 5 mit einer Steuereinrichtung (30), die funkionell mit der Einrichtung (18) zum Rotieren des polygonförmigen Spiegels (12) und mit der Einrichtung (28) zum Transportieren der Filmeinrichtung (26) verbunden ist, um die Rotationsgeschwindigkeit des polygonförmigen Spiegels (12) an die Transportgeschwindigkeit der Filmtransporteinrichtung (28) anzupassen.

7. System (10) gemäß Anspruch 1 mit einer ersten und einer zweiten Linseneinrichtung (L&sub1;,L&sub2;) zum Ändern des Durchmessers des Signalstrahles (22).

8. System (10) gemäß Anspruch 7 mit einer dritten Linseneinrichtung (L&sub3;) zum Fokusieren des gerichteten Signalstrahles (22) auf die Filmeinrichtung (26).

9. System (10) gemäß Anspruch 1 mit einer Linseneinrichtung (L&sub3;) zum Fokusieren des gerichteten Signalstrahles (22) auf die Filmeinrichtung (26).

10. System (10) gemäß Anspruch 1, das weiter eine Bildstabilisierungseinrichtung aufweist, mit:

einer Detektoreinrichtung (50) zum Überwachen des von dem Eingangsstrahl (22) und dem Referenzstrahl (23) erzeugten Interferenzbildes,

einer Steuereinrichtung (30), die auf Signale von der Detektoreinrichtung (50) anspricht, um Steuersignale als Reaktion darauf bereitzustellen,

einer Phasenverschiebungseinrichtung (25) zum Induzieren einer Phasenverschiebung auf den Referenzstrahl (23), und

einer die Phasenverschiebung positionierenden Einrichtung (46) zum Einstellen der Phasenverschiebungseinrichtung (25) als Reaktion auf die Steuersignale von der Steuereinrichtung (30), um das Interferenzbild in der Position auf der Filmeinrichtung (26) zu stabilisieren.

11. System (10) gemäß Anspruch 10, worin die Detektoreinrichtung (50) ein in einem optischen Weg des Signalstrahles (22) und des Referenzstrahles (23) angeordnetes Interferometer (56) enthält.

12. System (10) gemäß Anspruch 11, worin die Detektoreinrichtung (50) einen mit dem Interferometer (56) funktionell verbundenen Fotodetektor (58) enthält.

13. System (10) gemäß Anspruch 10, worin die Phasenverschiebungseinrichtung (25) ein Dachkantumlenkprisma (44) enthält.

14. Verfahren zur Herstellung holografischer Projektionsschirme mit den Schritten:

a) Bewegen eines Fotofilmes (26) entlang einer seiner Längsachsen in eine erste Richtung;

b) Schaffen eines optischen Eingangsstrahles (22),

c) Schaffen eines optischen Referenzstrahles (23),

d) Richten und Halten des Eingangsstrahles (22) auf einen ersten Bereich auf dem Film (26), während sich der Film in die erste Richtung bewegt, und

e) Richten des Referenzstrahles (23) auf den ersten Bereich auf dem Film (26), um darauf ein Interferenzbild mit dem Eingangsstrahl (22) zu erzeugen und um das Interferenzbild auf dem Fotofilm (26) aufzuzeichnen.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, das weiter die Schritte enthält:

f) Überwachen eines von dem Eingangsstrahl (22) und dem Referenzstrahl (23) erzeugten Interferenzbildes,

g) Bereitstellen von Steuersignalen als Reaktion auf das Interferenzbild und

h) Einfügen einer Phasenverschiebung in den Referenzstrahl (23) als Reaktion auf die Steuersignale.