DE102014215145A1 - Device for providing a reference beam for generating a hologram, holographic device and holographic recording method - Google Patents

Device for providing a reference beam for generating a hologram, holographic device and holographic recording method Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (102) zum Bereitstellen eines Referenzstrahls (110) zum Erzeugen eines Hologramms. Die Einrichtung (102) umfasst zumindest eine Strahlungsquelle (104) zum Aussenden eines Lichtstrahls (108) und zumindest eine in einem Strahlengang des Lichtstrahls (108) angeordnete oder anordenbare Lichtmodulationseinheit (106), die ausgebildet ist, um eine Phase eines einfallenden Lichtstrahls (108) zu verschieben, um den Referenzstrahl (110) zu erhalten.The invention relates to a device (102) for providing a reference beam (110) for generating a hologram. The device (102) comprises at least one radiation source (104) for emitting a light beam (108) and at least one light modulation unit (106) arranged or arrangeable in a beam path of the light beam (108) and configured to detect a phase of an incident light beam (108 ) to obtain the reference beam (110).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Referenzstrahls zum Erzeugen eines Hologramms, auf eine Holografievorrichtung, auf ein holografisches Aufnahmeverfahren, auf ein entsprechendes Steuergerät sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.The present invention relates to a device for providing a reference beam for generating a hologram, to a holography device, to a holographic recording method, to a corresponding control device and to a corresponding computer program.

Bekannt sind analoge Aufnahmeverfahren für Volumenhologramme. Beispielsweise kann damit ein reales Objekt einer Streuscheibe holografiert werden. Je nach verwendeter Aufnahmekonfiguration können spezielle Abstrahlcharakteristiken definiert werden.Analogous recording methods for volume holograms are known. For example, it can holograph a real object of a lens. Depending on the recording configuration used special radiation characteristics can be defined.

Ferner sind digitale Aufnahmeverfahren bekannt, bei denen Hologramme pixelweise geschrieben werden können. Dabei werden Referenz- und Objektwelle in einem kleinen definierten Bereich, beispielsweise in einem Pixelbereich von 100 µm bis 500 µm, zur Interferenz gebracht.Furthermore, digital recording methods are known in which holograms can be written on a pixel-by-pixel basis. In this case, the reference and object waves are brought into interference in a small defined area, for example in a pixel range of 100 μm to 500 μm.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Referenzstrahls zum Erzeugen eines Hologramms, eine Holografievorrichtung, ein holografisches Aufnahmeverfahren, ein entsprechendes Steuergerät sowie ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, a device for providing a reference beam for generating a hologram, a holographic device, a holographic recording method, a corresponding control device and a corresponding computer program according to the main claims are presented with the approach presented here. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Der vorliegende Ansatz schafft eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Referenzstrahls zum Erzeugen eines Hologramms, wobei die Einrichtung folgende Merkmale aufweist:
zumindest eine Strahlungsquelle zum Aussenden eines Lichtstrahls; und
zumindest eine in einem Strahlengang des Lichtstrahls angeordnete oder anordenbare Lichtmodulationseinheit, die ausgebildet ist, um eine Phase eines einfallenden Lichtstrahls zu verschieben, um den Referenzstrahl zu erhalten.The present approach provides a means for providing a reference beam for generating a hologram, the device comprising:
at least one radiation source for emitting a light beam; and
at least one light modulation unit arranged or arrangeable in a beam path of the light beam and designed to shift a phase of an incident light beam in order to obtain the reference beam.

Unter einem Referenzstrahl, auch Referenzwelle genannt, kann ein ungestreuter Lichtstrahl verstanden werden. Der Referenzstrahl kann mit dem Lichtstrahl identisch sein. Unter einem Hologramm kann eine mit holografischen Techniken hergestellte fotografische Aufnahme verstanden werden. Das Hologramm kann nach Ausarbeitung und Beleuchtung mit gleichartigem Licht ein dreidimensionales Abbild eines Ursprungsgegenstands wiedergeben. Eine Strahlungsquelle kann beispielsweise eine Laserquelle sein. Bei dem Lichtstrahl kann es sich um kohärentes Licht handeln. Unter einem Strahlengang kann ein geometrischer Verlauf einer Strahlung verstanden werden. Unter einer Lichtmodulationseinheit kann ein reflektierender Phasenschieber verstanden werden. Bei der Lichtmodulationseinheit kann es sich beispielsweise um ein LCoS-Display (Liquid Crystal on Silicon; „Flüssigkristalle auf Silizium“) oder einen Mikrospiegelaktor handeln.A reference beam, also referred to as a reference wave, can be understood as an unscattered light beam. The reference beam may be identical to the light beam. A hologram can be understood as a photographic image produced by holographic techniques. After elaboration and illumination with similar light, the hologram can reproduce a three-dimensional image of a source object. A radiation source may for example be a laser source. The light beam may be coherent light. Under a beam path can be understood a geometric course of radiation. A light modulation unit can be understood as a reflective phase shifter. The light modulation unit may be, for example, an LCoS (Liquid Crystal on Silicon) display or a micro-mirror actuator.

Der hier vorgeschlagene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass in einem holografischen Aufnahmeverfahren die Referenzwelle mittels eines steuerbaren Phasenschiebers erzeugt werden kann.The approach proposed here is based on the knowledge that in a holographic recording method, the reference wave can be generated by means of a controllable phase shifter.

Dadurch wird eine Steuerung der Referenzwelle ermöglicht, sodass schnell zwischen beliebigen Konfigurationen von Referenzwellen gewechselt werden kann.This allows control of the reference wave so that you can quickly switch between any configurations of reference waves.

Weiterhin können dadurch Störeffekte wie beispielsweise Granulation reduziert werden.Furthermore, this can reduce interference effects such as granulation.

Eine derart steuerbare Referenzwelle kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen mit nicht steuerbarer Referenzwelle besser an eine Wiedergabekonfiguration eines Hologramms, etwa an einen LED-Beamer mit ausgedehnterer Apertur oder Objektiv, angepasst werden.Such a controllable reference wave can be compared to conventional solutions with non-controllable reference wave better adapted to a display configuration of a hologram, such as a LED projector with extended aperture or lens.

Der beschriebene Ansatz schafft gemäß einer weiteren Ausführungsform ein holografisches Aufnahmeverfahren, bei dem ein steuerbarer Phasenschieber in den Strahlengang der Referenzwelle implementiert wird und insbesondere die Objektwelle erzeugt. Dies ermöglicht eine segmentierte Belichtung eines Hologramms.The described approach, according to a further embodiment, provides a holographic recording method in which a controllable phase shifter is implemented in the beam path of the reference wave and in particular generates the object wave. This enables a segmented exposure of a hologram.

Es ist vorteilhaft, wenn die Lichtmodulationseinheit als LCoS-Display ausgeführt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Lichtmodulationseinheit auch als Mikrospiegelaktor ausgeführt sein. Unter einem LCoS-Display oder kurz LCoS kann ein reflektierendes Mikrodisplay mit verhältnismäßig hoher Auflösung verstanden werden. Das LCoS-Display kann schichtartig aus einer Siliziumfolie, einer dünnen Schicht von Flüssigkristallen und einer dünnen Glasscheibe aufgebaut sein. Unter einem Mikrospiegelaktor oder Mikrospiegelarray kann ein mikroelektromechanisches Bauelement (MEMS) zur dynamischen Modulation von Licht verstanden werden, englisch auch micro electromechanical mirror oder kurz MEM genannt. Der Mikrospiegelaktor kann beispielsweise ein Mikroscanner oder ein Flächenlichtmodulator sein, wie beispielsweise vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme entwickelt. Die Verwendung eines solchen steuerbaren LCoS-Displays oder Mikrospiegelaktors ermöglicht eine flexible Fertigung und schnelle Anpassung eines holografischen Produktionsprozesses an unterschiedliche Anwendungen wie beispielsweise Streuscheiben.It is advantageous if the light modulation unit is designed as an LCoS display. Alternatively or additionally, the light modulation unit can also be designed as a micromirror actuator. An LCoS display, or LCoS for short, can be understood as a relatively high-resolution reflective microdisplay. The LCoS display can be built up in layers from a silicon foil, a thin layer of liquid crystals and a thin glass pane. A micro-mirror actuator or micromirror array can be understood as meaning a microelectromechanical component (MEMS) for the dynamic modulation of light, also known as micro-electromechanical mirror or MEM for short. The micromirror actuator may be, for example, a microscanner or a surface light modulator, as developed, for example, by the Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems. The use of such a controllable LCoS display or micro-mirror actuator enables flexible production and rapid adaptation of a holographic production process different applications such as lenses.

Vorteilhafterweise kann die Strahlungsquelle als Halbleiterlaser realisiert sein. Unter einem Halbleiterlaser kann eine Laserdiode verstanden werden. Durch den Einsatz eines solchen kostengünstigen Halbleiterlasers mit kürzeren Kohärenzwellen können die Herstellungskosten der Einrichtung reduziert werden.Advantageously, the radiation source can be realized as a semiconductor laser. A semiconductor laser can be understood as a laser diode. By using such a low-cost semiconductor laser with shorter coherence waves, the manufacturing cost of the device can be reduced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Lichtmodulationseinheit ausgebildet sein, um einen Reflexionswinkel des Referenzstrahls zu variieren. Unter einem Reflexionswinkel kann ein Winkel verstanden werden, mit dem der Referenzstrahl durch die Lichtmodulationseinheit reflektiert wird. Dadurch lassen sich beispielsweise Multiplexhologramme mit variierenden Referenzwellen einfach realisieren und Granulationseffekte minimieren.According to a further embodiment, the light modulation unit can be designed to vary a reflection angle of the reference beam. An angle of reflection can be understood as meaning an angle with which the reference beam is reflected by the light modulation unit. As a result, for example, multiplex holograms with varying reference waves can be easily realized and minimize granulation effects.

Der hier vorgeschlagene Ansatz schafft ferner eine Holografievorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer Einrichtung gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen; und
zumindest eine in einem Strahlengang des Referenzstrahls angeordnete oder anordenbare weitere Lichtmodulationseinheit, die ausgebildet ist, um aus dem Referenzstrahl einen ein zu holografierendes Objekt repräsentierenden Objektstrahl zum Belichten eines lichtempfindlichen Materials zu erzeugen.The approach proposed herein further provides a holographic device having the following features:
a device according to one of the embodiments described herein; and
at least one further light modulation unit arranged or arrangeable in a beam path of the reference beam and configured to generate from the reference beam an object beam representing an object to be holographed for exposing a photosensitive material.

Unter einem zu holografierenden Objekt können Daten verstanden werden, die mittels des Objektstrahls holografisch auf das lichtempfindliche Material übertragen werden sollen. Unter einem Objektstrahl kann eine Objektwelle verstanden werden. Unter einem lichtempfindlichen Material kann ein transparentes holografisches Material verstanden werden, das ausgebildet ist, um eine relative Phase zwischen Objekt- und Referenzwelle in Form eines Hologramms aufzuzeichnen. Das lichtempfindliche Material kann beispielsweise ein Film aus flüssigem Fotopolymer sein. Durch die Verwendung eines solchen Materials können Störeffekte wie Reflexionen an Trägermaterialien oder Störstellen beim Laminierprozess verhindert werden. Durch die Verwendung der weiteren Lichtmodulationseinheit zur Belichtung des lichtempfindlichen Materials lassen sich Hologramme besonders schnell, flexibel und kostengünstig herstellen.Under an object to be holograted data can be understood, which are to be transferred holographically by means of the object beam to the photosensitive material. Under an object beam, an object wave can be understood. By a photosensitive material may be understood a transparent holographic material formed to record a relative phase between the object and reference waves in the form of a hologram. The photosensitive material may be, for example, a liquid photopolymer film. By using such a material, disturbing effects such as reflections on substrates or defects in the lamination process can be prevented. By using the further light modulation unit for the exposure of the light-sensitive material, holograms can be produced particularly quickly, flexibly and inexpensively.

Es ist vorteilhaft, wenn die weitere Lichtmodulationseinheit ausgebildet ist, um zumindest teilweise mit dem lichtempfindlichen Material beschichtet, insbesondere laminiert zu werden. Indem das lichtempfindliche Material direkt auf die weitere Lichtmodulationseinheit aufgetragen wird, kann eine holografische Kontaktkopie der weiteren Lichtmodulationseinheit realisiert werden. Somit kann auf eine komplexe nachführende Optik zum Fokussieren von Licht auf einer Hologrammoberfläche verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil einer derart realisierten Kontaktkopie besteht darin, dass statt komplizierter und teurer Laserquellen kommerzielle Laserdioden mit geringeren Stabilitätsanforderungen verwendet werden können. Schließlich lässt sich auf diese Weise die hohe Auflösung neuer LCoS-Displays, die typischerweise eine Pixelgröße von 2,8 µm bis 5 µm und 255 Stufen aufweisen, optimal ausnutzen.It is advantageous if the further light modulation unit is designed to be at least partially coated with the photosensitive material, in particular to be laminated. By applying the photosensitive material directly to the further light modulation unit, a holographic contact copy of the further light modulation unit can be realized. Thus, a complex tracking optics for focusing light on a hologram surface can be dispensed with. Another advantage of such a contact copy made in such a way is that instead of complicated and expensive laser sources, commercial laser diodes with lower stability requirements can be used. Finally, in this way, the high resolution of new LCoS displays, which typically have a pixel size of 2.8 μm to 5 μm and 255 steps, can be optimally utilized.

Die Holografievorrichtung kann mit einem lichtdurchlässigen Entkopplungselement vorgesehen sein, das ausgebildet ist, um die weitere Lichtmodulationseinheit von dem lichtempfindlichen Material zu entkoppeln. Das Entkopplungselement kann beispielsweise eine Glasplatte oder ein transparenter Kunststofffilm sein. Das lichtempfindliche Material kann auf das Entkopplungselement aufgebracht sein. Mittels des Entkopplungselements lässt sich die Handhabung des lichtempfindlichen Materials vereinfachen. Ferner können dadurch Störeffekte beim Erstellen des Hologramms minimiert werden.The holography device may be provided with a translucent decoupling element that is configured to decouple the further light modulation unit from the photosensitive material. The decoupling element can be, for example, a glass plate or a transparent plastic film. The photosensitive material may be applied to the decoupling element. By means of the decoupling element, the handling of the photosensitive material can be simplified. Furthermore, this can minimize interference effects when creating the hologram.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die weitere Lichtmodulationseinheit und das Entkopplungselement relativ zueinander verschiebbar sein. Beispielsweise kann das Entkopplungselement hierbei das lichtempfindliche Material aufweisen. Durch ein Verschieben des Entkopplungselements relativ zur weiteren Lichtmodulationseinheit lässt sich mit geringem Aufwand eine sequenzielle Belichtung des lichtempfindlichen Materials realisieren. Somit können größere Bereiche innerhalb kurzer Zeit belichtet werden. According to a further embodiment, the further light modulation unit and the decoupling element can be displaceable relative to one another. For example, the decoupling element in this case have the photosensitive material. By shifting the decoupling element relative to the further light modulation unit, a sequential exposure of the photosensitive material can be realized with little effort. Thus, larger areas can be exposed within a short time.

Vorteilhaft ist auch, wenn die weitere Lichtmodulationseinheit und die Lichtmodulationseinheit relativ zueinander verschiebbar sind. Auch durch diese Ausführungsform lassen sich große Bereiche des lichtempfindlichen Materials schnell und effektiv belichten.It is also advantageous if the further light modulation unit and the light modulation unit are displaceable relative to each other. Also by this embodiment, large areas of the photosensitive material can be exposed quickly and effectively.

Die Holografievorrichtung kann zumindest eine im Strahlengang des Referenzstrahls angeordnete oder anordenbare andere Lichtmodulationseinheit aufweisen, die ausgebildet ist, um aus dem Referenzstrahl den Objektstrahl zu erzeugen. Insbesondere können die weitere Lichtmodulationseinheit und die andere Lichtmodulationseinheit zu einem Modul verbunden sein. Ein solches Modul kann ein flächiger Verbund zweier oder mehrerer Lichtmodulationseinheiten sein. Somit können beispielsweise unter Verwendung mehrerer LCoS-Displays mit einer üblichen Fläche von 2 mal 2 cm2 Hologramme mit Segmentgrößen im Bereich mehrerer Quadratzentimeter realisiert werden.The holography device can have at least one other light modulation unit which is arranged or can be arranged in the beam path of the reference beam and is designed to generate the object beam from the reference beam. In particular, the further light modulation unit and the other light modulation unit can be connected to form a module. Such a module may be a two-dimensional composite of two or more light modulation units. Thus, for example, using several LCoS displays with a common area of 2 by 2 cm 2 holograms can be realized with segment sizes in the range of several square centimeters.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft weiterhin ein holografisches Aufnahmeverfahren mit folgenden Schritten:
Aussenden eines Lichtstrahls durch eine Strahlungsquelle;
Verschieben einer Phase des Lichtstrahls durch eine in einem Strahlengang des Lichtstrahls angeordnete Lichtmodulationseinheit, um einen Referenzstrahl zu erhalten;
Erzeugen eines ein zu holografierendes Objekt repräsentierenden Objektstrahls aus dem Referenzstrahl durch eine in einem Strahlengang des Referenzstrahls angeordnete weitere Lichtmodulationseinheit; und
Belichten eines lichtempfindlichen Materials mit dem Referenzstrahl und dem Objektstrahl, um ein Hologramm des zu holografierenden Objekts zu erzeugen, wobei das Hologramm eine Interferenz des Referenzstrahls und des Objektstrahls repräsentiert. The approach presented here also creates a holographic recording method with the following steps:
Emitting a light beam through a radiation source;
Shifting a phase of the light beam through a light modulation unit arranged in a beam path of the light beam to obtain a reference beam;
Generating an object beam representing an object to be holograted from the reference beam through a further light modulation unit arranged in a beam path of the reference beam; and
Exposing a photosensitive material to the reference beam and the object beam to produce a hologram of the object to be holographed, the hologram representing interference of the reference beam and the object beam.

Durch ein derartiges Aufnahmeverfahren können Hologramme besonders schnell aufgenommen werden.By such a recording method holograms can be recorded very quickly.

Mittels einer optionalen Prüfeinrichtung kann bereits während der Produktion eine sofortige Anpassung des Systems oder eine Korrektur vorgenommen werden.By means of an optional testing device, an immediate adjustment of the system or a correction can already be made during production.

Besonders günstig ist es, wenn im Schritt des Belichtens ein lichtempfindliches Material belichtet wird, das auf die weitere Lichtmodulationseinheit auflaminiert ist. Somit kann das Hologramm durch eine Kontaktkopie der weiteren Lichtmodulationseinheit aufgenommen werden. Eine derartige Kontaktkopie ist besonders robust gegenüber äußeren Einflüssen, wodurch sich das Aufnahmeverfahren auch in der industriellen Produktion einsetzen lässt.It is particularly advantageous if, in the step of exposure, a light-sensitive material is exposed, which is laminated onto the further light modulation unit. Thus, the hologram can be picked up by a contact copy of the further light modulation unit. Such a contact copy is particularly robust against external influences, as a result of which the recording method can also be used in industrial production.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The approach presented here also creates a control unit which is designed to execute, to control or to implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.

Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.

Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1a, 1b schematische Darstellungen einer Holografievorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1a . 1b schematic representations of a holographic device according to an embodiment of the present invention;

2 eine schematische Darstellung einer Holografievorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic representation of a holographic device according to an embodiment of the present invention;

3 eine schematische Darstellung einer Holografievorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic representation of a holographic device according to an embodiment of the present invention;

4 eine schematische Darstellung einer Holografievorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a schematic representation of a holographic device according to an embodiment of the present invention;

5a, 5b schematische Darstellungen eines Laminierprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5a . 5b schematic representations of a lamination process according to an embodiment of the present invention;

6 ein Ablaufdiagramm eines holografischen Aufnahmeverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 6 a flowchart of a holographic recording method according to an embodiment of the present invention; and

7 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts zum Steuern eines Aufnahmeverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7 a block diagram of a control device for controlling a recording method according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1a zeigt eine schematische Darstellung einer Holografievorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Holografievorrichtung 100 umfasst eine Einrichtung 102 mit einer Strahlungsquelle 104 und einer Lichtmodulationseinheit 106. Die Strahlungsquelle 104 ist ausgebildet, um einen Lichtstrahl 108 auszusenden. Die Lichtmodulationseinheit 106 ist derart gegenüber der Strahlungsquelle 104 angeordnet, dass der Lichtstrahl 108 auf die Lichtmodulationseinheit 106 fällt. 1a shows a schematic representation of a holographic device 100 according to an embodiment of the present invention. The holography device 100 includes a device 102 with a radiation source 104 and a light modulation unit 106 , The radiation source 104 is designed to receive a beam of light 108 send out. The light modulation unit 106 is so opposite to the radiation source 104 arranged that the light beam 108 on the light modulation unit 106 falls.

Die Lichtmodulationseinheit 106 ist ausgebildet, um eine Phase des einfallenden Lichtstrahls 108 zu verschieben und in Form eines Referenzstrahls 110 zum Erzeugen eines Hologramms zu reflektieren. The light modulation unit 106 is designed to be a phase of the incident light beam 108 to move and in the form of a reference beam 110 to reflect a hologram.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtmodulationseinheit 106 als LCoS-Display ausgeführt. Die Abmessungen des LCoS-Displays 106 betragen beispielsweise 2 mal 2 cm2 mit einer Pixelgröße von 2,8 µm bis 5 µm und 255 Stufen.According to this embodiment, the light modulation unit 106 as an LCoS display. The dimensions of the LCoS display 106 For example, 2 x 2 cm 2 with a pixel size of 2.8 microns to 5 microns and 255 stages.

Optional ist das LCoS-Display 106 ausgebildet, um einen variablen Referenzstrahl 110 auszusenden, beispielsweise einen Referenzstrahl 110 mit variablem Reflexionswinkel.Optional is the LCoS display 106 designed to be a variable reference beam 110 to send out, for example, a reference beam 110 with variable reflection angle.

Die Strahlungsquelle 104 kann als Halbleiterlaser realisiert sein, um einen Laserstrahl als Lichtstrahl auszusenden. Bei dem Laserstrahl handelt es sich beispielsweise um einen Weißlichtlaser, der durch eine additive Farbmischung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugt ist. Zusätzlich kann die Strahlungsquelle 104 ausgebildet sein, um den Laserstrahl gepulst auszusenden.The radiation source 104 can be realized as a semiconductor laser to emit a laser beam as a light beam. The laser beam is, for example, a white-light laser which is produced by additive color mixing of the three primary colors red, green and blue. In addition, the radiation source 104 be formed to emit pulsed the laser beam.

Die Strahlungsquelle 104 kann als eine aufgeweitete oder scannende Laserquelle ausgebildet sein, um einen steuerbaren Phasenschieber in Form der Lichtmodulationseinheit 106 zu beleuchten. Hierbei kann die Lichtmodulationseinheit 106 ausgebildet sein, um einen Einfallswinkel des Referenzstrahls 110 in das lichtempfindliche Material 124 zu variieren.The radiation source 104 may be formed as an expanded or scanning laser source to a controllable phase shifter in the form of the light modulation unit 106 to illuminate. Here, the light modulation unit 106 be formed to an angle of incidence of the reference beam 110 in the photosensitive material 124 to vary.

In 1a ist die Holografievorrichtung 100 in einer Aufnahmekonfiguration für eine Kontaktkopie eines reflektierenden Phasenschiebers in Form einer weiteren Lichtmodulationseinheit 120 gezeigt. Wie die Lichtmodulationseinheit 106 ist auch die weitere Lichtmodulationseinheit 120 als LCoS-Display ausgebildet. Die Holografievorrichtung 100 fungiert somit als Kontaktkopierer.In 1a is the holography device 100 in a recording configuration for a contact copy of a reflective phase shifter in the form of a further light modulation unit 120 shown. Like the light modulation unit 106 is also the other light modulation unit 120 designed as an LCoS display. The holography device 100 thus acts as a contact copier.

Auf eine der Lichtmodulationseinheit 106 zugewandte Oberfläche der weiteren Lichtmodulationseinheit 120 ist ein lichtempfindliches Material 124 aufgebracht. Das lichtempfindliche Material 124 ist beispielsweise als dünner transparenter Film auflaminiert.On one of the light modulation unit 106 facing surface of the further light modulation unit 120 is a photosensitive material 124 applied. The photosensitive material 124 is laminated, for example, as a thin transparent film.

Die weitere Lichtmodulationseinheit 120 ist in einem Strahlengang des Referenzstrahls 110 angeordnet. Somit fällt der Referenzstrahl 110 durch das lichtempfindliche Material 124 hindurch auf die Oberfläche der weiteren Lichtmodulationseinheit 120. Die weitere Lichtmodulationseinheit 120 ist ausgebildet, um aus dem einfallenden Referenzstrahl 110 einen ein zu holografierendes Objekt repräsentierenden Objektstrahl 126 zu erzeugen. Die weitere Lichtmodulationseinheit 120 ist ferner ausgebildet, um den Objektstrahl 126 in das lichtempfindliche Material 124 zu reflektieren, wie schematisch in 1b gezeigt.The further light modulation unit 120 is in a beam path of the reference beam 110 arranged. Thus, the reference beam drops 110 through the photosensitive material 124 through to the surface of the further light modulation unit 120 , The further light modulation unit 120 is designed to be from the incident reference beam 110 an object beam representing an object to be holographed 126 to create. The further light modulation unit 120 is further adapted to the object beam 126 in the photosensitive material 124 to reflect as schematically in 1b shown.

Beim Belichten des lichtempfindlichen Materials 124 mit dem Objektstrahl 126 und dem Referenzstrahl 110 wird durch eine Interferenz des Objektstrahls 126 und des Referenzstrahls 110 ein Hologramm des zu holografierenden Objekts in dem lichtempfindlichen Material 124 erzeugt.When exposing the photosensitive material 124 with the object beam 126 and the reference beam 110 is due to interference of the object beam 126 and the reference beam 110 a hologram of the object to be holographed in the photosensitive material 124 generated.

Zusätzlich ist in 1a ein Steuergerät 130 dargestellt, das ausgebildet ist, um den Kontaktkopierer 100 zu steuern. Hierzu ist das Steuergerät 130 mit der Einrichtung 102, hier mit der Lichtmodulationseinheit 106, und der weiteren Lichtmodulationseinheit 120 verbunden. Das Steuergerät 130 kann ausgebildet sein, um zusätzlich die Strahlungsquelle 104 anzusteuern.Additionally is in 1a a control unit 130 illustrated, which is adapted to the contact copier 100 to control. This is the control unit 130 with the device 102 , here with the light modulation unit 106 , and the further light modulation unit 120 connected. The control unit 130 may be configured to additionally the radiation source 104 head for.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Holografievorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu 1a ist die Lichtmodulationseinheit 106 hier nicht als LCoS-Display, sondern als Mikrospiegelarray ausgeführt. 2 shows a schematic representation of a holographic device 100 according to an embodiment of the present invention. In contrast to 1a is the light modulation unit 106 not as an LCoS display but as a micromirror array.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Holografievorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu 1a ist die Holografievorrichtung 100 in 3 beispielhaft mit vier anderen Lichtmodulationseinheiten 300 ausgeführt. Die anderen Lichtmodulationseinheiten 300 sind mit der weiteren Lichtmodulationseinheit 120 zu einem plattenartigen Modul 302 verbunden. Wie die weitere Lichtmodulationseinheit 120 sind auch die anderen Lichtmodulationseinheiten 300 mit dem lichtempfindlichen Material 124 beschichtet. 3 shows a schematic representation of a holographic device 100 according to an embodiment of the present invention. In contrast to 1a is the holography device 100 in 3 by way of example with four other light modulation units 300 executed. The other light modulation units 300 are with the further light modulation unit 120 to a plate-like module 302 connected. Like the other light modulation unit 120 are also the other light modulation units 300 with the photosensitive material 124 coated.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Modul 302 auf einer Fördervorrichtung 304, hier einem Rollenförderer, angeordnet. Die Fördervorrichtung 304 ist ausgebildet, um die weitere Lichtmodulationseinheit 120 und die anderen Lichtmodulationseinheiten 300 nacheinander gemäß einem vorgegebenen Takt in den Strahlengang des Referenzstrahls 110 zu schieben. Ein derartiges Fertigungskonzept ermöglicht eine Belichtung von Hologrammen beliebiger Größe.According to this embodiment, the module 302 on a conveyor 304 , here a roller conveyor, arranged. The conveyor 304 is formed to the further light modulation unit 120 and the other light modulation units 300 successively according to a predetermined clock in the beam path of the reference beam 110 to push. Such a manufacturing concept allows for exposure of holograms of any size.

4 zeigt eine Holografievorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu den 1a und 1b ist in 4 zwischen dem lichtempfindlichen Material 124 und der weiteren Lichtmodulationseinheit 120 ein lichtdurchlässiges Entkopplungselement 400 vorgesehen. Das Entkopplungselement 400 ist hier als eine Glasplatte ausgeführt, deren Breite ein Vielfaches einer Breite der weiteren Lichtmodulationseinheit 120 beträgt. Beispielsweise ist die Glasplatte 5-, 10- oder 100-mal so groß wie die weitere Lichtmodulationseinheit 120. Das lichtempfindliche Material 124 ist als dünner Film auf die Glasplatte 400 aufgebracht. 4 shows a holography device 100 according to an embodiment of the present invention. In contrast to the 1a and 1b is in 4 between the photosensitive material 124 and the further light modulation unit 120 a translucent decoupling element 400 intended. The decoupling element 400 is here designed as a glass plate whose width is a multiple of a width of the further light modulation unit 120 is. For example, the glass plate is 5, 10 or 100 times as large as the further light modulation unit 120 , The photosensitive material 124 is as a thin film on the glass plate 400 applied.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Glasplatte 400 mit dem darauf befindlichen lichtempfindlichen Material 124 und die weitere Lichtmodulationseinheit 120 relativ zueinander verschiebbar. Beispielsweise kann die Glasplatte 400 in eine hier nicht gezeigte Transportvorrichtung eingespannt sein, die ausgebildet ist, um die Glasplatte gemäß einem vorgegebenen Bewegungs- bzw. Belichtungsmuster entlang einer Oberfläche der weiteren Lichtmodulationseinheit 120 hin und her zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich weist die Holografievorrichtung 100 eine Bewegungsvorrichtung auf, die ausgebildet ist, um die weitere Lichtmodulationseinheit 120 gemäß dem vorgegebenen Bewegungs- bzw. Belichtungsmuster entlang der Glasplatte zu bewegen.According to this embodiment, the glass plate 400 with the photosensitive material thereon 124 and the further light modulation unit 120 displaceable relative to each other. For example, the glass plate 400 be clamped in a transport device, not shown here, which is adapted to the glass plate according to a predetermined movement or exposure pattern along a surface of the further light modulation unit 120 to move back and forth. Alternatively or additionally, the holography device 100 a moving device, which is formed to the further light modulation unit 120 according to the predetermined movement or exposure pattern along the glass plate to move.

Die 5a und 5b zeigen einen Laminierprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei wird das holografische Material 124 direkt auf die weitere Lichtmodulationseinheit 120 auflaminiert.The 5a and 5b show a lamination process according to an embodiment of the present invention. This is the holographic material 124 directly to the further light modulation unit 120 laminated.

Wie in 5b gezeigt, kann das holografische Material 124 entsprechend den Farben des von der Strahlungsquelle ausgesendeten Lichtstrahls auch in mehreren Teilschichten auflaminiert werden, wobei jeder Teilschicht eine Farbe zugeordnet ist. Beispielhaft werden in 5b eine grünsensitive Teilschicht 500, eine rotsensitive Teilschicht 502 und eine blausensitive Teilschicht 504 nacheinander auf die weitere Lichtmodulationseinheit 120 auflaminiert.As in 5b shown, the holographic material 124 are laminated in several sub-layers corresponding to the colors of the light beam emitted by the radiation source, wherein each sub-layer is associated with a color. To be exemplary in 5b a green-sensitive sublayer 500 , a red-sensitive partial layer 502 and a blue-sensitive sub-layer 504 successively to the further light modulation unit 120 laminated.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Holografievorrichtung 100 als eine automatisierte Aufnahmeeinheit für beliebige holografische Projektionsflächen realisiert.According to one embodiment, the holography device is 100 realized as an automated recording unit for any holographic projection surfaces.

Dabei können wie in 3 gezeigt mehrere Phasenschieber 120, 300 zu größeren Einheiten 302 zusammengeführt und zusammengeschaltet sein. Ein Phasenmuster wird via Kontaktkopie auf das holografische Material 124 übertragen. Das Phasenmuster beinhaltet eine optische Zielfunktion, etwa einen Lichtumlenker oder eine Streuscheibe in Form einer Projektionsfläche für ein Head-up-Display mit vorgegebener spezifischer Abstrahlcharakteristik.It can be like in 3 shown several phase shifters 120 . 300 to larger units 302 be merged and interconnected. A phase pattern is made via contact copy on the holographic material 124 transfer. The phase pattern includes an optical aiming function, such as a light deflector or a diffusing screen in the form of a projection surface for a head-up display with a predetermined specific radiation characteristic.

Der Referenzstrahl 110 kann über einen steuerbaren Phasenschieber 106 manipuliert und angepasst werden. Hiermit lassen sich beispielsweise Multiplexhologramme mit variierenden Referenzwellen einfach realisieren, um Granulationseffekte zu minimieren.The reference beam 110 can via a controllable phase shifter 106 be manipulated and adapted. For example, multiplex holograms with varying reference waves can be easily realized in order to minimize granulation effects.

Durch die Verwendung eines LCoS-Phasenschiebers mit entsprechenden Pixelgrößen von z. B. 2,8 µm bis 5 µm und mit unterschiedlichen Phasenstufen geringer Abstufung, z. B. bis zu 255 Stufen zwischen 0 und 2π, können hohe Auflösungen erreicht werden. Insbesondere können hiermit beliebige optische Streufunktionen, d. h. Abstrahlcharakteristiken, erzeugt werden. Diese berechnete optische Funktion kann auf beliebige Systeme angepasst und schnell und einfach verändert werden, um beispielsweise Abstrahlcharakteristiken für unterschiedliche Head-up-Displays zu erzeugen. Die Funktion wird durch eine Kontaktkopie in das holografische Material 124 übertragen.By using an LCoS phase shifter with corresponding pixel sizes of e.g. B. 2.8 microns to 5 microns and with different levels of gradation, z. B. up to 255 stages between 0 and 2π, high resolutions can be achieved. In particular, any desired optical scattering functions, ie emission characteristics, can be generated herewith. This calculated optical function can be adapted to any system and changed quickly and easily, for example to produce radiation characteristics for different head-up displays. The function is made by a contact copy in the holographic material 124 transfer.

Dazu kann das holografische Material 124 direkt auf ein LCoS-Display 120 auflaminiert werden, wie in den 5a und 5b gezeigt. Die Dicke des holografischen Materials 124 kann je nach Hersteller variieren. Sie liegt allerdings in der Regel in einem Bereich von 6 µm bis 20 µm.This can be the holographic material 124 directly on an LCoS display 120 be laminated, as in the 5a and 5b shown. The thickness of the holographic material 124 can vary depending on the manufacturer. However, it is usually in a range of 6 microns to 20 microns.

Von großem Vorteil ist die Verwendung flüssigen Fotopolymers, z. B. das von BASF vertriebene Material IRGAPHOR OVD. Dieses Fotopolymer eignet sich besonders zur extrem schnellen Belichtung innerhalb weniger Millisekunden mit hoher Laserleistung.Of great advantage is the use of liquid photopolymer, eg. For example, the material IRGAPHOR OVD, marketed by BASF, is particularly suitable for extremely fast exposure within a few milliseconds with high laser power.

Aufgrund der kurzen Belichtungszeit und der Übertragung mittels Kontaktkopie eignen sich auch Laserquellen mit kurzer Kohärenzlänge. Das heißt, es können auch Halbleiterlaser verwendet werden, die mit hohen Leistungen kostengünstig erhältlich sind. Mit dieser Methode lassen sich holografische Einfachschichten 500, 502, 504 für Grün, Rot bzw. Blau sehr leicht aufeinanderlaminieren.Due to the short exposure time and the transmission by means of contact copy, laser sources with a short coherence length are also suitable. That is, it can also be used semiconductor lasers that are inexpensive to obtain at high power. With this method holographic single layers can be used 500 . 502 . 504 for green, red or blue very easy to laminate on each other.

Optional ist eine Entkopplung vom LCoS-Display 120 über eine Glasscheibe 400 vorgesehen sein, wie in 4 gezeigt. Dabei wird das holografische Material 124 nicht direkt auf das LCoS-Display 120, sondern auf eine ultradünne Glasscheibe 400 aufgetragen. Als Beispiel sei das Modell AF 32 eco von Schott in Dicken von 25 µm3 bis 100 µm3 genannt.Optional is a decoupling from the LCoS display 120 over a glass pane 400 be provided as in 4 shown. This is the holographic material 124 not directly on the LCoS display 120 but on an ultra-thin glass 400 plotted. As an example, the AF 32 eco model from Schott in thicknesses of 25 μm 3 to 100 μm 3 is mentioned.

Die Glasplatte 400 ist möglichst dünn ausgeführt, um das holografische Material 124 möglichst nah an dem zu kopierenden Phasenmuster anzuordnen, beispielsweise in einem Abstand von weniger als 200 µm.The glass plate 400 is as thin as possible to the holographic material 124 to arrange as close to the phase pattern to be copied, for example, at a distance of less than 200 microns.

Um Reflexionen an den Grenzflächen zu vermeiden, kann die Glasplatte 400 mit einer Immersionsflüssigkeit oder einer Sililzium-Gel-Schicht an das LCoS-Display 120 gekoppelt sein. Das LCoS-Display 120 oder zusätzliche konstruktive Platten, z. B. Rahmen um das Display 120, dienen zur Stabilisierung, sodass sich die ultradünne Glasplatte 400 beim Laminieren nicht durchbiegt. To avoid reflections at the interfaces, the glass plate can 400 with an immersion liquid or a silica gel layer to the LCoS display 120 be coupled. The LCoS display 120 or additional constructive plates, for. B. Frame around the display 120 , serve for stabilization, so that the ultra-thin glass plate 400 does not sag during lamination.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines holografischen Aufnahmeverfahrens 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem Schritt 602 wird zunächst ein Lichtstrahl durch eine Strahlungsquelle ausgesendet. In einem Schritt 604 wird eine Phase des Lichtstrahls durch eine in einem Strahlengang des Lichtstrahls angeordnete Lichtmodulationseinheit verschoben, um einen Referenzstrahl zu erhalten. In einem weiteren Schritt 606 wird durch eine in einem Strahlengang des Referenzstrahls angeordnete weitere Lichtmodulationseinheit ein ein zu holografierendes Objekt repräsentierender Objektstrahl aus dem Referenzstrahl erzeugt. Schließlich wird in einem Schritt 608 ein lichtempfindliches Material mit dem Referenzstrahl und dem Objektstrahl belichtet, um ein Hologramm des zu holografierenden Objekts zu erzeugen, wobei das Hologramm eine Interferenz des Referenzstrahls und des Objektstrahls repräsentiert. 6 shows a flowchart of a holographic recording method 600 according to an embodiment of the present invention. In one step 602 At first, a light beam is emitted by a radiation source. In one step 604 For example, a phase of the light beam is shifted by a light modulation unit arranged in a beam path of the light beam to obtain a reference beam. In a further step 606 an object beam representing an object to be holograted is generated from the reference beam by a further light modulation unit arranged in a beam path of the reference beam. Finally, in one step 608 exposing a photosensitive material to the reference beam and the object beam to produce a hologram of the object to be holographed, the hologram representing interference of the reference beam and the object beam.

Um Hologramme mit großen Flächen zu realisieren, die über eine typische Fläche von 2 mal 2 cm2 eines LCoS-Displays hinausgehen, können, wie beispielhaft in 3 gezeigt, viele LCoS-Zellen aneinandergereiht werden, um eine gewünschte Hologrammgröße zu erhalten. Beispielsweise lassen sich so mit drei bis vier LCoS-Zellen sehr einfach Projektionsflächen für Head-up-Displays mit einer Größe von 4 mal 8 cm2 realisieren.To realize holograms with large areas that exceed a typical area of 2 by 2 cm 2 of an LCoS display can, as exemplified in 3 shown many LCoS cells are strung together to obtain a desired hologram size. For example, with three to four LCoS cells it is very easy to realize projection surfaces for head-up displays with a size of 4 by 8 cm 2 .

Gemäß dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine Realisierung größerer Flächen auch mit einer geringeren Anzahl von LCoS-Displays vorgesehen sein. Dazu wird das holografische Material, wie bereits beschrieben, nicht direkt auf das LCoS-Display, d. h. die weitere Lichtmodulationseinheit, sondern auf eine ultradünne Glasscheibe aufgetragen. Das Hologramm wird dann sequenziell mit einer Pixelgröße entsprechend einer Größe der den Referenzstrahl erzeugenden Lichtmodulationseinheit belichtet. Nach jeder Belichtung, die beispielsweise wenige Millisekunden dauert, wird die Glasscheibe verschoben. Anschließend wird das nächste Segment belichtet.According to the in 4 embodiment shown, a realization of larger areas may also be provided with a smaller number of LCoS displays. For this, as already described, the holographic material is not applied directly to the LCoS display, ie the further light modulation unit, but to an ultrathin glass pane. The hologram is then exposed sequentially with a pixel size corresponding to a size of the light beam generating unit generating the reference beam. After each exposure, which lasts for example a few milliseconds, the glass pane is moved. Subsequently, the next segment is exposed.

Das Aufnahmeverfahren 600 eignet sich insbesondere zur Produktion von Streuscheiben oder Lichtleitern für zukünftige Head-up-Displays in unterschiedlichsten Fahrzeugen. Insbesondere können damit spezielle Anforderungen an ein Abstrahlverhalten für Augmented-reality-Head-up-Displays oder autostereoskopische Head-up-Displays erfüllt werden. Das Aufnahmeverfahren 600 kann aber auch zur Realisierung von Lichtführungen für hinterleuchtete Displays verwendet werden, wie sie beispielsweise in Handys üblich sind.The admission procedure 600 is particularly suitable for the production of lenses or light guides for future head-up displays in a variety of vehicles. In particular, special requirements for a radiation behavior for augmented reality head-up displays or autostereoscopic head-up displays can thus be met. The admission procedure 600 but can also be used to realize light guides for backlit displays, as they are common, for example, in cell phones.

7 zeigt ein Blockschaltbild eines in 1a gezeigten Steuergeräts 130 zum Steuern eines Aufnahmeverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät umfasst eine Aussendeeinheit 702, die ist ausgebildet, um einen Lichtstrahl auszusenden. Beispielsweise ist die Aussendeeinheit 702 mit der in 1a gezeigten Strahlungsquelle 104 verbunden. Eine Phasenverschiebungseinheit 704 des Steuergeräts 130 ist ausgebildet, um ansprechend auf das Aussenden des Lichtstrahls eine Phase des Lichtstrahls zu verschieben, um einen Referenzstrahl zu erhalten. Dazu kann die Phasenverschiebungseinheit 704 mit der in 1a gezeigten Lichtmodulationseinheit 106 verbunden sein. Das Steuergerät 130 umfasst ferner eine Erzeugungseinheit 706, die ausgebildet ist, um ansprechend auf die Phasenverschiebung einen ein zu holografierendes Objekt repräsentierenden Objektstrahl aus dem Referenzstrahl zu erzeugen. Schließlich weist das Steuergerät 130 eine Belichtungseinheit 708 auf, die ausgebildet ist, um ansprechend auf das Erzeugen des Objektstrahls ein lichtempfindliches Material mit dem Referenzstrahl und dem Objektstrahl zu belichten und so ein Hologramm des zu holografierenden Objekts in dem lichtempfindlichen Material zu erzeugen. Hierzu können die Erzeugungseinheit 706 und die Belichtungseinheit 708 mit der in den 1a und 1b gezeigten weiteren Lichtmodulationseinheit 120 verbunden sein. 7 shows a block diagram of an in 1a shown control unit 130 for controlling a picking method according to an embodiment of the present invention. The control unit comprises a transmission unit 702 , which is designed to emit a beam of light. For example, the sending unit 702 with the in 1a shown radiation source 104 connected. A phase shifting unit 704 of the control unit 130 is configured to shift a phase of the light beam in response to the emission of the light beam to obtain a reference beam. For this purpose, the phase shift unit 704 with the in 1a shown light modulation unit 106 be connected. The control unit 130 further comprises a generating unit 706 adapted to generate an object beam representing a holographic object from the reference beam in response to the phase shift. Finally, the controller indicates 130 an exposure unit 708 configured to, in response to the generation of the object beam, expose a photosensitive material to the reference beam and the object beam to produce a hologram of the object to be holographed in the photosensitive material. For this purpose, the generating unit 706 and the exposure unit 708 with the in the 1a and 1b shown further light modulation unit 120 be connected.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims (14)

Einrichtung (102) zum Bereitstellen eines Referenzstrahls (110) zum Erzeugen eines Hologramms, wobei die Einrichtung (102) folgende Merkmale aufweist: zumindest eine Strahlungsquelle (104) zum Aussenden eines Lichtstrahls (108); und zumindest eine in einem Strahlengang des Lichtstrahls (108) angeordnete oder anordenbare Lichtmodulationseinheit (106), die ausgebildet ist, um eine Phase eines einfallenden Lichtstrahls (108) zu verschieben, um den Referenzstrahl (110) zu erhalten.Facility ( 102 ) for providing a reference beam ( 110 ) for generating a hologram, wherein the device ( 102 ) has the following features: at least one radiation source ( 104 ) for emitting a light beam ( 108 ); and at least one in a beam path of the light beam ( 108 ) arranged or arrangeable light modulation unit ( 106 ) which is adapted to detect a phase of an incident light beam ( 108 ) to move the reference beam ( 110 ) to obtain. Einrichtung (102) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodulationseinheit (106) als LCoS-Display und/oder Mikrospiegelaktor ausgeführt ist.Facility ( 102 ) according to claim 1, characterized in that the light modulation unit ( 106 ) is designed as an LCoS display and / or micro-mirror actuator. Einrichtung (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (104) als Halbleiterlaser realisiert ist.Facility ( 102 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation source ( 104 ) is realized as a semiconductor laser. Einrichtung (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodulationseinheit (106) ausgebildet ist, um einen Reflexionswinkel des Referenzstrahls (110) zu variieren.Facility ( 102 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light modulation unit ( 106 ) is formed to a reflection angle of the reference beam ( 110 ) to vary. Holografievorrichtung (100) mit folgenden Merkmalen: einer Einrichtung (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; und zumindest eine in einem Strahlengang des Referenzstrahls (110) angeordnete oder anordenbare weitere Lichtmodulationseinheit (120), die ausgebildet ist, um aus dem Referenzstrahl (110) einen ein zu holografierendes Objekt repräsentierenden Objektstrahl (126) zum Belichten eines lichtempfindlichen Materials (124) zu erzeugen.Holographic device ( 100 ) having the following characteristics: a body ( 102 ) according to one of the preceding claims; and at least one in a beam path of the reference beam ( 110 ) arranged or can be arranged further light modulation unit ( 120 ), which is designed to extract from the reference beam ( 110 ) an object beam representing an object to be holographed ( 126 ) for exposing a photosensitive material ( 124 ) to create. Holografievorrichtung (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Lichtmodulationseinheit (120) ausgebildet ist, um zumindest teilweise mit dem lichtempfindlichen Material (124) beschichtet, insbesondere laminiert zu werden.Holographic device ( 100 ) according to claim 5, characterized in that the further light modulation unit ( 120 ) is formed to at least partially with the photosensitive material ( 124 ), in particular to be laminated. Holografievorrichtung (100) gemäß Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch zumindest ein lichtdurchlässiges Entkopplungselement (400), das ausgebildet ist, um die weitere Lichtmodulationseinheit (120) von dem lichtempfindlichen Material (124) zu entkoppeln.Holographic device ( 100 ) according to claim 5 or 6, characterized by at least one light-transmitting decoupling element ( 400 ), which is designed to form the further light modulation unit ( 120 ) of the photosensitive material ( 124 ) to decouple. Holografievorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Lichtmodulationseinheit (120) und das Entkopplungselement (400) relativ zueinander verschiebbar sind.Holographic device ( 100 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the further light modulation unit ( 120 ) and the decoupling element ( 400 ) are displaceable relative to each other. Holografievorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Lichtmodulationseinheit (120) und die Lichtmodulationseinheit (106) relativ zueinander verschiebbar sind.Holographic device ( 100 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the further light modulation unit ( 120 ) and the light modulation unit ( 106 ) are displaceable relative to each other. Holografievorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch zumindest eine im Strahlengang des Referenzstrahls (110) angeordnete oder anordenbare andere Lichtmodulationseinheit (300), die ausgebildet ist, um aus dem Referenzstrahl (110) den Objektstrahl (126) zu erzeugen, insbesondere wobei die weitere Lichtmodulationseinheit (120) und die andere Lichtmodulationseinheit (300) zu einem Modul (302) verbunden sind.Holographic device ( 100 ) according to one of claims 5 to 9, characterized by at least one in the beam path of the reference beam ( 110 ) arranged or arrangeable other light modulation unit ( 300 ), which is designed to extract from the reference beam ( 110 ) the object beam ( 126 ), in particular wherein the further light modulation unit ( 120 ) and the other light modulation unit ( 300 ) to a module ( 302 ) are connected. Holografisches Aufnahmeverfahren (600) mit folgenden Schritten: Aussenden (602) eines Lichtstrahls (108) durch eine Strahlungsquelle (104); Verschieben (604) einer Phase des Lichtstrahls (108) durch eine in einem Strahlengang des Lichtstrahls (108) angeordnete Lichtmodulationseinheit (106), um einen Referenzstrahl (110) zu erhalten; Erzeugen (606) eines ein zu holografierendes Objekt repräsentierenden Objektstrahls (126) aus dem Referenzstrahl (110) durch eine in einem Strahlengang des Referenzstrahls (110) angeordnete weitere Lichtmodulationseinheit (120); und Belichten (608) eines lichtempfindlichen Materials (124) mit dem Referenzstrahl (110) und dem Objektstrahl (126), um ein Hologramm des zu holografierenden Objekts zu erzeugen, wobei das Hologramm eine Interferenz des Referenzstrahls (110) und des Objektstrahls (126) repräsentiert.Holographic recording method ( 600 ) with the following steps: sending out ( 602 ) of a light beam ( 108 ) by a radiation source ( 104 ); Move ( 604 ) a phase of the light beam ( 108 ) by a in a beam path of the light beam ( 108 ) arranged light modulation unit ( 106 ) to a reference beam ( 110 ) to obtain; Produce ( 606 ) of an object beam representing an object to be holographed ( 126 ) from the reference beam ( 110 ) by one in a beam path of the reference beam ( 110 ) arranged further light modulation unit ( 120 ); and exposing ( 608 ) of a photosensitive material ( 124 ) with the reference beam ( 110 ) and the object beam ( 126 ) to generate a hologram of the object to be holographed, the hologram interfering with the reference beam ( 110 ) and the object beam ( 126 ). Steuergerät (130), das ausgebildet ist, um alle Schritte eines Verfahrens (600) gemäß Anspruch 11 durchzuführen.Control unit ( 130 ), which is designed to handle all steps of a process ( 600 ) according to claim 11. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens (600) gemäß Anspruch 11 durchzuführen.Computer program adapted to perform all steps of a procedure ( 600 ) according to claim 11. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 13.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 13.
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