DE102019219624A1

DE102019219624A1 - Optische Mikrosystemvorrichtung und optisches Mikrosystem

Info

Publication number: DE102019219624A1
Application number: DE102019219624.1A
Authority: DE
Inventors: Florian Schuster; Andreas Petersen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer optischen Mikrosystemvorrichtung (10a; 10b; 10c; 10d; 10e; 10f) mit zumindest einem Fensterelement (18a, 18a', 32a), das zumindest teilweise transparent ausgebildet ist und mit zumindest einer Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f), die zumindest teilweise an dem zumindest einen Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 56c; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f) angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Ausbreitungskenngröße einer sich durch das Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 56c; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f) ausbreitenden elektromagnetischen Welle durch Interferenz und/oder Kohärenz anzupassen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f) zumindest im Wesentlichen elektrisch passiv ausgebildet ist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine optische Mikrosystemvorrichtung mit zumindest einem Fensterelement, das zumindest teilweise transparent ausgebildet ist und mit zumindest einer Holografieeinheit, die zumindest teilweise an dem zumindest einen Fensterelement angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Ausbreitungskenngröße zumindest einer sich durch das Fensterelement ausbreitenden elektromagnetischen Welle durch Interferenz und/oder Kohärenz anzupassen, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer optischen Mikrosystemvorrichtung mit zumindest einem Fensterelement, das zumindest teilweise transparent ausgebildet ist und mit zumindest einer Holografieeinheit, die zumindest teilweise an dem zumindest einen Fensterelement angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Ausbreitungskenngröße zumindest einer sich durch das Fensterelement ausbreitenden elektromagnetischen Welle durch Interferenz und/oder Kohärenz anzupassen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Holografieeinheit zumindest im Wesentlichen elektrisch passiv ausgebildet ist.
Unter einer „optischen Mikrosystemvorrichtung“ soll vorzugsweise ein Mikrosystem, insbesondere Mikrobauteil, aus der Mikrosystemtechnik für optische Anwendungen verstanden werden, welches insbesondere als Bauteil, bevorzugt Unterbaugruppe, eines Sensors, Aktors oder in Datenverarbeitungsmodulen ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist die optische Mikrosystemvorrichtung zumindest teilweise als optische MEMS, bevorzugt MOEMS, und zwar insbesondere aus dem Englischen: Micro Optical Electrical Mechanical System, ausgebildet. Vorzugsweise ist die optische Mikrosystemvorrichtung zu einer Bildgenerierung, bevorzugt einer Projektion, einer Strahlformung, bevorzugt eines Laserstrahls, und/oder einem Lichtpunktabtasten vorgesehen. Die optische Mikrosystemvorrichtung kann alternativ oder zusätzlich zu einer Specklereduktion vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist die optische Mikrosystemvorrichtung zumindest teilweise als Mikrobauteil eines Displays, wie beispielsweise eines Lichtfelddisplays, insbesondere eines Retinal Scan Displays, bevorzugt einer virtuellen Netzhautanzeige, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die optische Mikrosystemvorrichtung zumindest teilweise als Mikrobauteil einer Augmented-Reality-Einheit, insbesondere Virtual-Reality-Einheit, wie beispielsweise einer Datenbrille, ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst die optische Mikrosystemvorrichtung eine Gehäuseeinheit, welche zumindest einen Träger, insbesondere Gehäuserahmen, aufweist, in welchen das zumindest eine Fensterelement integriert ist. Vorzugsweise ist der Träger, bevorzugt der Gehäuserahmen, zumindest im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Vorzugsweise begrenzt die Gehäuseeinheit, insbesondere der Träger, bevorzugt der Gehäuserahmen, zumindest einen Gehäusehohlraum. Vorzugsweise ist das zumindest eine Fensterelement zumindest im Wesentlichen in dem Gehäusehohlraum angeordnet. Darunter, dass „ein Element zumindest im Wesentlichen in dem Gehäusehohlraum angeordnet ist“ soll vorzugsweise verstanden werden, dass das Element zumindest zu 10 %, insbesondere zumindest zu 25 %, bevorzugt zumindest zu 50 %, und ganz besonders bevorzugt zumindest zu 75 %, innerhalb des Gehäusehohlraums angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst der Gehäusehohlraum von dem Träger oder dem Gehäuserahmen begrenzte Ausnehmungen, insbesondere Durchgangsausnehmungen an einer Außenseite des Trägers oder des Gehäuserahmens. Vorzugsweise ist der zumindest eine Träger, insbesondere Gehäuserahmen zumindest teilweise, und bevorzugt zum Großteil, aus einem Metall und/oder Silizium ausgebildet.
Das zumindest eine Fensterelement kann in eine Ausnehmung, bevorzugt Durchgangsausnehmung, des Trägers, insbesondere des Gehäuserahmens integriert sein, bevorzugt mit dem Träger, insbesondere dem Gehäuserahmen, verbunden sein. Vorzugsweise bildet das zumindest eine Fensterelement ein zumindest im Wesentlichen transparentes Fenster für den Gehäusehohlraum. Unter „zumindest im Wesentlichen transparent“ soll vorzugsweise lichtdurchlässig für einen zusammenhängenden Wellenlängenbereich von zumindest 5 nm, insbesondere für zumindest einen Laser transparent, verstanden werden. Vorzugsweise begrenzt das zumindest eine Fensterelement zumindest teilweise den Gehäusehohlraum. Vorzugsweise ist das zumindest eine Fensterelement zumindest teilweise und bevorzugt zum Großteil aus Glas wie beispielsweise Quarzglas, Saphirglas, Fused-Silica und/oder Borosilikatglas ausgebildet. Die optische Mikrosystemvorrichtung kann mehrere Fensterelemente, wie beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder dgl., umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann ein, insbesondere das zumindest eine, Fensterelement vollständig innerhalb des Gehäusehohlraums angeordnet sein. Vorzugsweise ist zumindest ein, insbesondere das zumindest eine, Fensterelement parallel zu, bevorzugt bündig mit, einer Außenfläche der Gehäuseeinheit, insbesondere des Trägers, bevorzugt des Gehäuserahmens, angeordnet. Vorzugsweise weist das zumindest eine Fensterelement eine Fensterebene auf, welche parallel zu einer Außenfläche der Gehäuseeinheit, insbesondere des Trägers, bevorzugt des Gehäuserahmens angeordnet ist. Das zumindest eine Fensterelement kann mit dem Träger verklebt sein. Das zumindest eine Fensterelement kann in dem Gehäusehohlraum angeordnet sein, insbesondere in zumindest einem Querschnitt durch die Gehäuseeinheit beabstandet von einer Außenwandung des zumindest einen Trägers, bevorzugt von einer Außenwandung des Gehäuserahmens. Alternativ kann das Fensterelement mit dem Träger, bevorzugt dem Gehäuserahmen, verbunden sein und sich zumindest teilweise in den Gehäusehohlraum erstrecken.
Vorzugsweise umfasst die Holografieeinheit zumindest ein Holografisch-Optisches-Element, welches insbesondere eine optische Funktion, bevorzugt Beugungsfunktion, für die elektromagnetische Welle realisieren kann. Vorzugsweise ist die Holografieeinheit, insbesondere das zumindest eine Holografisch-Optische-Element, zumindest im Wesentlichen transparent, insbesondere zumindest für die gleichen Wellenlängen wie das zumindest eine Fensterelement. Die Holografieeinheit kann mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Holografieeinheit mehrere Holografisch-Optische-Elemente, wie beispielsweise eine Anzahl von zwei, drei, vier, fünf, sechs, o. dgl., umfassen. Unter einem „Holografisch-Optischen-Element“ soll vorzugsweise ein optisches Element verstanden werden, welches eine elektromagnetische Welle durch in einem entsprechenden Hologramm als Veränderung eines Brechungsindex gespeicherte Information beeinflusst, insbesondere im Gegensatz zu einer Beeinflussung durch eine geometrische Form, wie beispielsweise durch eine Linsenform oder Prisma-Form eines unholografischen optischen Elements. Vorzugsweise ist das zumindest eine Holografisch-Optische-Element zu einer Linsenfunktion, einer optischen Gitterfunktion, einer Strahlumlenkerfunktion, einer Strahlteilerfunktion und/oder einer Spiegelfunktion, insbesondere zumindest für bestimmte Wellenlängen, vorgesehen. Vorzugsweise ist die zumindest eine elektromagnetische Welle durch ein „Strahlenmodell“ einer „geometrischen Optik“ beschreibbar, insbesondere als Lichtstrahl. Vorzugsweise umfasst die optische Mikrosystemvorrichtung zumindest einen, insbesondere immateriellen, Strahlengang. Unter einem „Strahlengang“ soll vorzugsweise ein geometrischer Lichtpfad innerhalb der Gehäuseeinheit verstanden werden, welcher insbesondere abschnittsweise, insbesondere zwischen einzelnen optischen Elementen der optischen Mikrosystemvorrichtung, parallel zu einem Mittelwert aller durch die optische Mikrosystemvorrichtung verlaufender Lichtpfade ausgerichtet ist. Bevorzugt ist der Strahlengang entsprechend dem Strahlenmodell der geometrischen Optik definiert. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll vorzugsweise eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise definiert die zumindest eine Holografieeinheit zumindest teilweise den Strahlengang der optischen Mikrosystemvorrichtung.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Holografisch-Optische-Element in einem Nahbereich des zumindest einen Fensterelements angeordnet. Unter einem „Nahbereich“ eines Objekts, einer Ausnehmung oder einer Achse soll vorzugsweise ein Bereich um das Objekt oder die Achse herum verstanden werden, welcher sich bis zu einem Abstand von maximal 0,1 cm, bevorzugt maximal 0,05 cm, und besonders bevorzugt maximal 0,02 cm, zu dem Objekt, der Ausnehmung oder der Achse erstreckt. Vorzugsweise weisen das zumindest eine Holografisch-Optische-Element und das zumindest eine Fensterelement zumindest einen Kontaktpunkt, insbesondere eine Kontaktebene, auf. Das zumindest eine Holografisch-Optische-Element kann mit dem zumindest einen Fensterelement verbunden sein.
Darunter, dass „die Holografieeinheit zumindest „im Wesentlichen elektrisch passiv ausgebildet ist“ soll vorzugsweise verstanden werden, dass eine optische holografische Funktion, bevorzugt Beugungsfunktion, der Holografieeinheit, insbesondere des zumindest einen, bevorzugt aller, Holografisch-Optischen/r-Elements/e, insbesondere bis auf eine generelle Ausrichtbarkeit, elektrisch unveränderlich, insbesondere elektrisch unverstellbar sind, und insbesondere, dass die Holografieeinheit frei von einer Kopplung mit zumindest einem elektrisch aktiven Element zu einer Änderung der Beugungsfunktion, wie beispielsweise Piezo-Elemente, Elektroden oder Vibrationsmembranen, ausgebildet ist. Die Gesamtausrichtung der Holografieeinheit kann, insbesondere elektrisch verstellbar, sein, beispielsweise indem ein Element elektrisch verstellbar ist, mit welchem die Holografieeinheit verbunden ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der optischen Mikrosystemvorrichtung kann ein vorteilhaft kostengünstiges optisches Mikrobauteil erreicht werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft unempfindliches optisches Mikrobauteil erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft einfache Produktion eines optischen Mikrobauteils erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte Serienproduktion des optischen Mikrobauteils erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft gleichmäßige Oberfläche erreicht werden. Es kann eine vorteilhafte, insbesondere vorteilhaft senkrechte, Anordnung des Fensterelements erreicht werden, insbesondere in Bezug auf den Strahlengang. Insbesondere kann ein Fensterelement erreicht werden, welches vorteilhaft bündig mit einem Rahmen der optischen Mikrovorrichtung ausgebildet ist, insbesondere senkrecht zu dem Strahlengang der optischen Mikrosystemvorrichtung. Es kann ein vorteilhaft platzsparendes, insbesondere kompaktes, optisches Mikrobauteil erreicht werden. Es kann ein vorteilhaft geringer Verwendungs- und/oder Justageaufwand der optischen Mikrosystemvorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der optischen Mikrosystemvorrichtung ein Fensterelement, welches in einem Winkel zum Strahlengang angeordnet sein muss, vermieden werden, weil optische Reflexe durch die Holografieeinheit verhindert werden können. Es kann eine hohe optische Qualität, insbesondere Genauigkeit, erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Holografieeinheit zu einer Änderung von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle in Abhängigkeit von Wellenlänge und/oder Einfallswinkel vorgesehen ist. Insbesondere kann die Holografieeinheit durch ein Ändern von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle zu einer Wellenlängenselektion, Fokussierfunktion und/oder Einfallswinkelselektion vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Holografieeinheit, insbesondere die optische Mikrosystemvorrichtung, bevorzugt alle Holografisch-Optischen-Elemente, zu einem Beeinflussen der elektromagnetischen Welle mittels eines Änderns von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle in Abhängigkeit von Wellenlänge und/oder Einfallswinkel vorgesehen. Vorzugsweise kann die Holografieeinheit, insbesondere die optische Mikrosystemvorrichtung, mittels eines Änderns von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle in Abhängigkeit von Wellenlänge und/oder Einfallswinkel bevorzugt alle Holografisch-Optischen-Elemente, eine Fokussierfunktion ausüben, optische Reflexe neutralisieren, Wellenlängen selektieren, Wellenlängen teilen, einen Einfallswinkel verarbeiten, welcher zum Strahlengang einen Winkel aufweist, welcher bis zu 80°, insbesondere bis zu 60°, bevorzugt bis zu 45°, insbesondere zu einem Lot, beträgt und/oder Einfallswinkel selektieren. Es können vorteilhafte optische Eigenschaften der Holografieeinheit, insbesondere der optische Mikrosystemvorrichtung, bevorzugt durch alle Holografisch-Optischen-Elemente, erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die optische Mikrosystemvorrichtung zumindest ein Spiegelelement aufweist, welches an dem zumindest einen Fensterelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist das zumindest eine Spiegelelement zumindest im Wesentlichen in dem Gehäusehohlraum angeordnet. Vorzugsweise ist das zumindest eine Fensterelement in einem Nahbereich des zumindest einen Spiegelelements angeordnet. Vorzugsweise weisen das zumindest eine Spiegelelement und das zumindest eine Fensterelement zumindest einen Kontaktpunkt, insbesondere eine Kontaktebene, auf. Vorzugsweise ist das zumindest eine Spiegelelement dazu vorgesehen, die elektromagnetische Welle zumindest teilweise zu reflektieren. Vorzugsweise definiert das zumindest eine Spiegelelement zumindest teilweise den Strahlengang der optischen Mikrosystemvorrichtung. Vorzugsweise ist das zumindest eine Spiegelelement dazu vorgesehen, die optische Funktion der Holografieeinheit zu verstärken, insbesondere die optische Funktion zumindest eines Holografisch-Optischen-Elements zu verdoppeln. Vorzugsweise ist zumindest ein Holografisch-Optisches-Element an dem Fensterelement angeordnet, welches einen Kontakt zu dem zumindest einen Spiegelelement aufweist. Es kann ein vorteilhafter Strahlengang in der Mikrosystemvorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann eine maßgeschneiderte Strahlbeeinflussung in einem vorteilhaft kompakten Raum erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die optische Mikrosystemvorrichtung zumindest ein weiteres Fensterelement aufweist, wobei die Holografieeinheit zumindest teilweise an dem Fensterelement und zumindest teilweise an dem weiteren Fensterelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist zumindest ein Holografisch-Optisches-Element, insbesondere der Holografieeinheit, in einem Nahbereich des zumindest einen weiteren Fensterelements angeordnet. Vorzugsweise weisen das zumindest eine Holografisch-Optische-Element und das zumindest eine weitere Fensterelement zumindest einen Kontaktpunkt, insbesondere eine Kontaktebene, auf. Das zumindest eine Holografisch-Optische-Element kann mit dem zumindest einen weiteren Fensterelement verbunden sein. Vorzugsweise ist das zumindest eine weitere Fensterelement beabstandet von dem zumindest einen Fensterelement angeordnet. Das zumindest eine weitere Fensterelement kann in eine Ausnehmung, bevorzugt Durchgangsausnehmung, des Trägers, insbesondere des Gehäuserahmens, integriert sein, bevorzugt mit dem Träger, insbesondere dem Gehäuserahmen, verbunden sein. Vorzugsweise bildet das zumindest eine weitere Fensterelement ein zumindest im Wesentlichen transparentes Fenster für den Gehäusehohlraum aus. Alternativ oder zusätzlich kann ein, insbesondere das zumindest eine weitere, Fensterelement vollständig innerhalb des Gehäusehohlraums angeordnet sein. Vorzugsweise ist das zumindest eine weitere Fensterelement zumindest teilweise und bevorzugt zum Großteil aus Glas wie beispielsweise Quarzglas, Saphirglas, Fused-Silica und/oder Borosilikatglas ausgebildet. Es kann eine optische Mikrosystemvorrichtung erreicht werden, welche eine vorteilhaft auf mehrere Fensterelemente verteilte Holografieeinheit aufweist.
Es kann eine vorteilhaft mit einem Lichtstrahl durchstrahlbare Mikrosystemvorrichtung erreicht werden. Es kann eine vorteilhafte, insbesondere summierte, optische Eigenschaft der Holografieeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Holografieeinheit zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht umfasst. Vorzugsweise ist die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht frei von elektrischen Anschlüssen. Vorzugsweise ist die zumindest eine elektrisch passive Schicht in ihrer Struktur, insbesondere elektrisch, unveränderlich. Vorzugsweise bildet die zumindest eine elektrisch passive Schicht zumindest ein Holografisch-Optisches-Element der Holografieeinheit aus, insbesondere in einem Zusammenspiel mit zumindest einem Fensterelement. Insbesondere ist die zumindest eine holografisch passive Schicht zumindest teilweise intransparent zumindest für die gleichen Wellenlängen, für die das zumindest eine, insbesondere weitere, Fensterelement transparent ist. Vorzugsweise bildet die zumindest eine elektrisch passive Schicht ein Hologramm aus. Insbesondere bildet die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht eine, insbesondere optische, Gitterstruktur aus. Beispielsweise kann die zumindest eine elektrisch passive Schicht eine Zonenlinse ausbilden, insbesondere ein Hologramm eines Punktes, welches die optischen Eigenschaften einer Sammellinse und/oder einer Streulinse ausbildet, insbesondere in Abhängigkeit einer Lichtstrahlrichtung. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht kann mit einem Hologramm durch eine Bottom-Up-Methode, wie beispielsweise Laminieren, Drucken, Trommelplotten, Galvanisieren, Gießen und/oder Lithographie oder eine Top-Down-Methode wie beispielsweise chemisches Abtragen von Material, wie mittels Ätzen oder physisches Abtragen von Material, wie insbesondere Fräsen, Polieren, Drehen, ausgebildet sein. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht kann auf ein Glas, insbesondere eines der Fensterelemente, aufgetragen sein. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht kann in das Glas, insbesondere eines der Fensterelemente, eingebracht sein, insbesondere beabstandet von einer größten Außenfläche des Glases, insbesondere eines der Fensterelemente. Insbesondere kann die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht einstückig mit dem Glas, insbesondere eines der Fensterelemente, ausgebildet sein. Unter „einstückig“ soll vorzugsweise zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht kann ein Teil des Glases, bevorzugt eines der Fensterelemente, sein. Insbesondere kann die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht aus einem von Glas verschiedenen Werkstoff ausgebildet sein, wie beispielsweise einem Kunststoff und/oder einem Metall. Vorzugsweise ist die elektrisch passive holografische Schicht zumindest im Wesentlichen vollflächig an dem Fensterelement angeordnet. Darunter, dass „die elektrisch passive holografische Schicht zumindest im Wesentlichen vollflächig an dem Fensterelement angeordnet ist“ soll vorzugsweise verstanden werden, dass die elektrisch passive holografische Schicht zumindest 30 %, bevorzugt zumindest 50 %, besonders bevorzugt zumindest 75 % und ganz besonders bevorzugt zumindest 90 % einer Seite des zumindest einen Fensterelements bedeckt, insbesondere zu einem Realisieren einer der Beugungsfunktionen der Holografieeinheit, bevorzugt des zumindest einen Holografisch-Optischen-Elements. Es kann eine vorteilhaft einfach ausbildbare Holografieeinheit, insbesondere ein vorteilhaft einfach ausbildbares Holografisch-Optisches-Element, erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft kompakte Holografieeinheit, insbesondere ein vorteilhaft kompaktes Holografisch-Optisches-Element, erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Holografieeinheit zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht umfasst. Vorzugsweise ist die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht analog zu der zumindest einen elektrisch passiven Schicht ausgebildet. Die zumindest eine weitere elektrisch passive Schicht kann in einem Nahbereich der zumindest einen elektrisch passiven Schicht angeordnet sein, insbesondere zu einem Ausbilden einer gemeinsamen optischen Funktion. Die zumindest eine weitere elektrische Schicht kann mit der zumindest einen elektrisch passiven Schicht zusammen ein Holografisch-Optisches-Element ausbilden. Alternativ kann die zumindest eine weitere elektrische Schicht beabstandet von der zumindest einen elektrisch passiven Schicht angeordnet sein, insbesondere an einem anderen der Fensterelement angeordnet sein, bevorzugt zu einem Ausbilden eines anderen Holografisch-Optischen-Elements. Es kann eine vorteilhafte Kombination von optischen Funktionen erreicht werden. Insbesondere kann ein einfacher Herstellungsprozess für eine optische Mikrosystemvorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann ein iterativer Auftragungsprozess von elektrisch passiven Schichten der Holografieeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die optische Mikrosystemvorrichtung einen, insbesondere den bereits genannten, Strahlengang aufweist, wobei die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht entlang dem Strahlengang versetzt zu der zumindest einen weiteren elektrisch passiven holografischen Schicht angeordnet ist. Der Strahlengang der optischen Mikrosystemvorrichtung ist vorzugsweise durch alle optischen Elemente der optischen Mikrosystemvorrichtung definiert gemäß dem Strahlenmodell der geometrischen Optik, wobei insbesondere die Holografieeinheit gemäß ihrer optischen Funktion/en betrachtet ist. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht kann an dem gleichen Fensterelement angeordnet sein, wie die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht kann insbesondere mit der zumindest einen weiteren elektrisch passiven holografischen Schicht eine optische Teleskopfunktion ausbilden. Es kann eine vorteilhafte iterative Beeinflussung eines Lichtstrahls in der optischen Mikrosystemvorrichtung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht an dem zumindest einen Fensterelement angeordnet sind. Alternativ kann die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht an einem anderen Fensterelement angeordnet sein, als die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und/oder die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht können in das zumindest eine weitere Fensterelement eingegliedert sein, insbesondere beabstandet von einer Außenseite des zumindest einen Fensterelements angeordnet sein und insbesondere mit dem zumindest einen Fensterelement verbunden sein. Es kann eine vorteilhafte Beeinflussung des Strahlengangs in der optischen Mikrosystemvorrichtung erreicht werden, insbesondere kann eine vorteilhaft kompakte optische Mikrosystemvorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht jeweils an verschiedenen Seiten des zumindest einen Fensterelements angeordnet sind. Vorzugsweise sind die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht beabstandet zueinander angeordnet und bilden jeweils ein Holografisch-Optisches-Element aus. Alternativ können die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht jeweils einen Teil einer Funktion eines einzelnen Holografisch-Optischen-Elements ausbilden. Es kann eine vorteilhafte Raumausnutzung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht an der gleichen Seite des zumindest einen Fensterelements angeordnet sind. Vorzugsweise bedecken die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht zusammen die gleiche Seite des zumindest einen Fensterelements zumindest im Wesentlichen vollflächig. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht können beabstandet voneinander an der gleichen Seite zumindest eines der Fensterelemente angeordnet sein. Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht können in einem Kontakt zueinander, insbesondere übereinander, an der gleichen Seite zumindest eines der Fensterelemente angeordnet sein. Es kann beispielsweise eine vorteilhafte Ausnutzung einer Reflexionsebene eines Spiegels mit zwei verschieden optisch funktionellen elektrisch passiven holografischen Schichten erreicht werden. Insbesondere kann ein einziges Fensterelement zu zwei verschiedenen elektrisch passiven holografischen optischen Funktionen an der gleichen Seite ausgebildet werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft leicht ausbildbares elektrisch passives Holografisch-Optisches-Element an einer Seite eines Fensterelements erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Holografieeinheit zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht umfasst, welche an der zumindest einen elektrisch passiven holografischen Schicht angeordnet ist. Vorzugsweise ist die zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holographische Schicht zumindest teilweise überlappend mit der zumindest einen elektrisch passiven Schicht, bevorzugt an zumindest einem der Fensterelemente, angeordnet. Vorzugsweise ist die zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht zumindest teilweise über der zumindest einen elektrisch passiven holografischen Schicht an einem der Fensterelemente angeordnet und insbesondere die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht beabstandet zu, insbesondere an einem anderen Fensterelement als, der zumindest einen zusätzlichen elektrisch passiven holografischen Schicht und insbesondere der zumindest einen elektrisch passiven holografischen Schicht angeordnet. Alternativ kann die zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht an dem gleichen Fensterelement, insbesondere an der gleichen Seite, wie beispielsweise über einer anderen der Schicht oder neben einer anderen der Schichten, angeordnet sein. Die Holografieeinheit kann mehrere wie beispielsweise vier, fünf, sechs, sieben, acht oder dgl. optisch funktionale, insbesondere elektrisch passive, holografische Schichten aufweisen. Die optische Mikrosystemvorrichtung kann zumindest ein unholografisches elektrisch aktives Element aufweisen, wie beispielsweise einen Strahlenganganalysator zu einer Hardwarefehleranalyse.
Darüber hinaus wird ein optisches Mikrosystem vorgeschlagen mit einer erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung und mit einer Lichtquelle. Vorzugsweise ist das optische Mikrosystem als Teilmodul eines Baukastensystems ausgebildet. Vorzugsweise können mehrere optische Mikrosysteme hintereinandergeschaltet, bevorzugt zusammengesteckt, werden, um spezielle optische Funktionen zu erzielen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Lichtquelle als ein Laser ausgebildet. Alternativ kann die zumindest eine Lichtquelle auch als ein Weißlichtgenerator ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die zumindest eine Lichtquelle, bevorzugt der zumindest eine Laser, zumindest teilweise und bevorzugt vollständig in der Gehäuseeinheit, insbesondere dem Gehäusehohlraum, angeordnet. Es kann ein vorteilhafter geringer Verwendungsaufwand, insbesondere Aufbau- und/oder Justageaufwand, des optischen Mikrosystems erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft kleines optisches Mikrosystem erreicht werden.
Die erfindungsgemäße optische Mikrosystemvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße optische Mikrosystem soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann/können die erfindungsgemäße optische Mikrosystemvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße optische Mikrosystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes optisches Mikrosystem mit einer erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 die erfindungsgemäße Mikrosystemvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
3 eine teilweise an einem Fensterelement angeordnete Holografieeinheit der erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
4 eine teilweise an zwei Fensterelementen angeordnete Holografieeinheit einer alternativen erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung und eine Lichtquelle in einer schematischen Darstellung,
5 eine teilweise an einem Fensterelement angeordnete Holografieeinheit einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung und zwei Lichtquellen in einer schematischen Darstellung,
6 ein alternatives erfindungsgemäßes optisches Mikrosystem mit einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
7 ein weiteres alternatives erfindungsgemäßes optisches Mikrosystem mit einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
8 ein weiteres alternatives erfindungsgemäßes optisches Mikrosystem mit einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen optischen Mikrosystemvorrichtung in einer schematischen Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt ein optisches Mikrosystem 60a. Das optische Mikrosystem 60a umfasst eine optische Mikrosystemvorrichtung 10a. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst, insbesondere definiert, einen Strahlengang 16a, 16a', 16a''. Das optische Mikrosystem 60a umfasst eine Lichtquelle 12a. Die Lichtquelle 12a ist als Laser ausgebildet. Die Lichtquelle 12a emittiert einen kohärenten, insbesondere interferenzfähigen, Lichtstrahl 14a, welcher insbesondere entlang des Strahlengangs 16a, 16a', 16a'' durch die optische Mikrosystemvorrichtung 10a geleitet ist. Die Lichtquelle 12a kann beispielsweise ein Diodenlaser, ein CO-Laser, ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Dye-Laser sein.
Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst eine Gehäuseeinheit 22a. Die Gehäuseeinheit 22a umfasst einen Träger 24a, insbesondere Gehäuserahmen. Der Träger 24a, bevorzugt der Gehäuserahmen, ist quaderförmig ausgebildet. Die Gehäuseeinheit 22a, insbesondere der Träger 24a, bevorzugt der Gehäuserahmen, begrenzt einen Gehäusehohlraum 26a.
Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst zumindest ein Fensterelement 18a, 18a'. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst zwei Fensterelemente 18a, 18a'. Die Fensterelemente 18a, 18a' sind in den Träger 24a integriert, insbesondere mit dem Träger 24a, bevorzugt zumindest im Wesentlichen bündig, verbunden. Die Fensterelemente 18a, 18a' sind insbesondere in Ausnehmungen 28a, 28a' des Trägers 24a angeordnet und insbesondere mit dem Träger 24a positionsfest verbunden. Die Fensterelemente 18a, 18a' begrenzen den Gehäusehohlraum 26a an den Ausnehmungen 28a, 28a' des Trägers 24a. Die zwei Fensterelemente 18a, 18a' sind zumindest teilweise transparent ausgebildet. Insbesondere sind die zwei Fensterelemente 18a, 18a' für einen Wellenlängenbereich des Lasers transparent ausgebildet. Ein Fensterelement 18a ist entlang des Strahlengangs 16a, 16a', 16a'' der Lichtquelle 12a zugewandt angeordnet, insbesondere zu einem Einlassen des Lichtstrahls 14a in die Mikrosystemvorrichtung 10a, insbesondere in den Gehäusehohlraum 26a. Ein Fensterelement 18a ist entlang des Strahlengangs 16a, 16a', 16a'' der Lichtquelle 12a abgewandt angeordnet, insbesondere zu einem Rauslassen des Lichtstrahls 14a aus der Mikrosystemvorrichtung 10a, insbesondere aus dem Gehäusehohlraum 26a.
Die Fensterelemente 18a, 18a' sind senkrecht zu dem Strahlengang 16a, 16a'', insbesondere Abschnitten des Strahlengangs 16a, 16a'', welcher durch das jeweilige Fensterelement 18a, 18a' führt, angeordnet.
Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst zumindest ein Spiegelelement 30a, 30a'. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst ein weiteres Fensterelement 32a. Das Spiegelelement 30a ist an dem weiteren Fensterelement 32a angeordnet. Die zwei Spiegelelemente 30a, 30a' sind dazu vorgesehen, den Strahlengang 16a, 16a', 16a'' in dem Gehäusehohlraum 26a zu definieren. Die zwei Spiegelelemente 30a, 30a' sind dazu vorgesehen, den Lichtstrahl 14a zu reflektieren, insbesondere in eine andere Richtung umzulenken. Alternativ kann die optische Mikrosystemvorrichtung 10a weitere, insbesondere bekannte, optische Elemente zur Beugung und/oder Brechung von Licht wie beispielsweise Gitter oder Linsen umfassen.
Das Spiegelelement 30a' ist als starres, insbesondere fixiertes, optisches Element ausgebildet, insbesondere unbeweglich mit dem Träger 24a verbunden. Das Spiegelelement 30a' kann um zumindest eine, insbesondere zwei, Achse/n beweglich ausgebildet sein. Der Träger 24a ist insbesondere zum Großteil aus Metall und/oder Silizium ausgebildet.
Die optische Mikrosystemvorrichtung 10a umfasst eine Holografieeinheit 20a. Die Holografieeinheit 20a umfasst zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht 34a. Die Holografieeinheit 20a umfasst zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht 36a. Die Holografieeinheit 20a umfasst zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht 38a. Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Holografieeinheit 20a zumindest teilweise als Teil eines anderen Bauteils, wie beispielsweise eines Fensterelements 18a, 18a', 32a ausgebildet sein.
Die Holografieeinheit 20a ist dazu vorgesehen, zumindest eine Ausbreitungskenngröße einer sich durch das Fensterelement 18a, 18a', 32a ausbreitenden elektromagnetischen Welle durch Interferenz und/oder Kohärenz anzupassen. Die Holografieeinheit 20a ist insbesondere zu genau einer definierten optischen Funktion vorgesehen.
Die elektrisch passiven holografischen Schichten 34a, 36a, 38a sind dazu vorgesehen, zumindest eine Ausbreitungskenngröße der sich durch das Fensterelement 18a, 18a', 32a ausbreitenden elektromagnetischen Welle durch Interferenz und/oder Kohärenz anzupassen. Die elektrisch passiven holografischen Schichten 34a, 36a, 38a sind zusammen zu genau einer optischen Funktion vorgesehen.
Die Holografieeinheit 20a ist zumindest im Wesentlichen elektrisch passiv ausgebildet, insbesondere elektrisch unverstellbar. Insbesondere ist eine optische Funktion der Holografieeinheit 20a elektrisch passiv, bevorzugt unverstellbar, ausgebildet.
Die elektrisch passiven holografischen Schichten 34a, 36a, 38a sind elektrisch unverstellbar. Insbesondere ist eine optische Funktion der elektrisch passiven holografischen Schichten 34a, 36a, 38a elektrisch unverstellbar ausgebildet.
Die Holografieeinheit 20a ist teilweise an dem zumindest einen, insbesondere den zwei, Fensterelement/en 18a, 18a' angeordnet. Die Holografieeinheit 20a ist teilweise an dem Fensterelement 32a angeordnet. Die Holografieeinheit 20a ist zumindest teilweise an dem Fensterelement 18a, 18a' und zumindest teilweise an einem weiteren Fensterelement 18a, 18a', 32a angeordnet.
Die elektrisch passive holografische Schicht 34a ist an dem Fensterelement 18a angeordnet. Die elektrisch passive holografische Schicht 38a ist an dem Fensterelement 18a' angeordnet. Die elektrisch passive holografische Schicht 36a ist an dem Fensterelement 32a angeordnet.
Die Holografieeinheit 20a ist zu einer Reflexionsunterdrückung vorgesehen. Die elektrisch passive holografische Schicht 34a ist zu einer Reflexionsunterdrückung vorgesehen. Die elektrisch passive holografische Schicht 38a ist zu einer Reflexionsunterdrückung vorgesehen.
Die Holografieeinheit 20a ist zu einer Änderung von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle in Abhängigkeit von Wellenlänge und/oder Einfallswinkel vorgesehen. Die Holografieeinheit 20a kann zu einer Wellenlängenselektion und Einfallswinkelselektion, insbesondere mittels einer Änderung von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle, vorgesehen sein (vgl. 3). Die elektrisch passive holografische Schicht 36a ist zu einer Wellenlängenselektion und Einfallswinkelselektion vorgesehen (vgl. 3). Alternativ kann die Holografieeinheit 20a zu einer Wellenlängenselektion, insbesondere bei einer Lichtquelle, welche Weißlicht emittiert, oder Einfallswinkelselektion, insbesondere bei einem Laser als Lichtquelle 12a, vorgesehen sein.
Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht 34a, 36a, 38a ist entlang des Strahlengangs 16a, 16a', 16a'' versetzt zu der zumindest einen weiteren elektrisch passiven holografischen Schicht 34a, 36a, 38a angeordnet.
2 zeigt das Spiegelelement 30a. Das Spiegelelement 30a ist insbesondere von zwei Fensterelementen 32a, 32a' eingefasst. Das Spiegelelement 30a weist zumindest eine reflektierende Seite auf. Die Fensterelemente 32a, 32a' sind von einem Spiegelrahmen 40a eingefasst, welcher einstückig mit dem Träger 24a ausgebildet sein kann. An dem Fensterelement 32a ist die elektrisch passive holografische Schicht 36a angeordnet. Die elektrisch passive holografische Schicht 36a ist dazu vorgesehen, die sich durch das Fensterelement 32a ausbreitende elektromagnetische Welle, insbesondere entlang des Strahlengangs 16a', 16a'', zweimal zu beeinflussen. Der Spiegelrahmen 40a, insbesondere das Spiegelelement 30a, kann, insbesondere um eine oder zwei Achsen des Spiegelrahmens, verstellbar sein, und zwar insbesondere zu einem Ausrichten des Strahlengangs 16a''. Insbesondere ist der Spiegelrahmen 40a zum Großteil aus Silizium ausgebildet.
3 zeigt insbesondere die elektrisch passive holografische Schicht 36a an dem Fensterelement 32a, insbesondere an dem Spiegelelement 30a. Die elektrisch passive holografische Schicht 36a umfasst zwei elektrisch passive holografische Schichten 42a, 42a', insbesondere Teilschichten. Die zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 42a, 42a' sind an dem Fensterelement 32a angeordnet. Die zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 42a, 42a' sind nebeneinander an dem Fensterelement 32a angeordnet. Die zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 42a, 42a' bedecken eine dem Spiegelelement 30a abgewandte Außenseite des Fensterelements 32 vollflächig.
Insbesondere ist die elektrisch passive holografische Schicht 42a zu einer ersten Einfallswinkelselektion, insbesondere für einen Winkel 44a vorgesehen. Insbesondere ist die elektrisch passive holografische Schicht 42a' zu einer zweiten Einfallswinkelselektion, insbesondere zu einer Ausgabe eines Lichtstrahls 14a in einem Winkel 44a', vorgesehen.
Das Spiegelelement 30a ist in einem Kontakt zu dem Fensterelement 32a angeordnet. Alternativ kann das Fensterelement 32a beabstandet zu dem Spiegelelement 30a angeordnet sein.
Eines der Fensterelemente 18a, 18a' kann frei von der holografischen Schicht 34a, 38a ausgebildet sein. Insbesondere können die elektrisch passive holografische Schicht 34a und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht 38a an dem zumindest einen Fensterelement 18a, 18a', 32a angeordnet sein, insbesondere analog zu den Schichten 42a, 42a' oder übereinander, insbesondere in einem Kontakt zueinander, bevorzugt aufeinander, aufgetragen sein.
Die Holografieeinheit 20a kann zu einer Beamtrapfunktion ausgebildet sein.
In den 4 bis 8 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 4 bis 8 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis f ersetzt.
4 zeigt zwei Fensterelemente 46b, 46b' einer alternativen optischen Mikrosystemvorrichtung 10b. An dem Fensterelement 46b ist eine elektrisch passive holografische Schicht 48b zu einer Fokussierfunktion angeordnet. An dem Fensterelement 46b' ist eine weitere elektrisch passive holografische Schicht 50b zu einer, insbesondere invertierten, Fokussierfunktion angeordnet
Eine Lichtquelle 12b erzeugt einen Lichtstrahl 14b, welcher durch das erste Fensterelement 46b gerichtet ist. Die elektrisch passive holografische Schicht 48b fokussiert den Lichtstrahl 14b. Die elektrisch passive holografische Schicht 50b kollimiert den Lichtstrahl 14b nach der Fokussierung durch die elektrisch passive holografische Schicht 48b. Insbesondere ist der Lichtstrahl 14b nach den zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 48b, 50b schmaler, insbesondere fokussierter, als vor den zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 48b, 50b. Die zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 48b, 50b bilden zusammen insbesondere eine Teleskopfunktion aus. Eine Breite 52b des Lichtstrahls 14b vor den zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 48b, 50b ist größer als eine Breite 54b des Lichtstrahls 14b nach den zwei elektrisch passiven holografischen Schichten 48b, 50b.
5 zeigt ein Fensterelement 56c einer alternativen optischen Mikrosystemvorrichtung 10c. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10c umfasst eine elektrisch passive holografische Schicht 58c. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10c umfasst eine weitere elektrisch passive holografische Schicht 58c'.
Die elektrisch passive holografische Schicht 58c ist zu einer Transmissionsfunktion, insbesondere Einfallswinkelselektion, vorgesehen. Die weitere elektrisch passive holografische Schicht 58c' ist zu einer Reflexionsfunktion, insbesondere Einfallswinkelselektion, vorgesehen.
Die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht 58c und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht 58c' sind jeweils an verschiedenen Seiten des zumindest einen Fensterelements 56c angeordnet.
6 zeigt ein alternatives optisches Mikrosystem 60d. Das optische Mikrosystem 60d umfasst eine optische Mikrosystemvorrichtung 10d. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10d umfasst zwei verstellbare Spiegelelemente 62d, 62d'. Die zwei Spiegelelemente 62d, 62d' sind jeweils von zwei Fensterelementen 64d, 64d', 66d, 66d' eingefasst. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10d umfasst eine Gehäuseeinheit 22d, welche einen Träger 72d aufweist. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10d umfasst zwei Fensterelemente 70d, 70d', welche von dem Träger 72d eingefasst sind. An jedem der Fensterelemente 64d, 66d ist eine elektrisch passive holografische Schicht 36d, 36d' einer Holografieeinheit 20d angeordnet.
Das optische Mikrosystem 60d umfasst eine Lichtquelle 12d, welche als Laser ausgebildet ist. Die Lichtquelle 12d emittiert einen Lichtstrahl 14d, welcher in einem, insbesondere von 90° verschiedenen Einfallswinkel, auf das Fensterelement 70d der optische Mikrosystemvorrichtung 10d trifft.
7 zeigt ein alternatives optisches Mikrosystem 60e. Das optische Mikrosystem 60e umfasst eine optische Mikrosystemvorrichtung 10e. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10e umfasst ein verstellbares Spiegelelemente 62e. Das Spiegelelement 62e ist von zwei Fensterelementen 64e, 64e' eingefasst.
Die optische Mikrosystemvorrichtung 10e umfasst eine Gehäuseeinheit 68e, welche einen Träger 24e aufweist. Der Träger 24e begrenzt einen Gehäusehohlraum 74e. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10d umfasst ein Fensterelement 82e, welches von dem Träger 24e eingefasst ist.
Das optische Mikrosystem 60e umfasst eine Lichtquelle 12e, welche als Laser ausgebildet ist. Die Lichtquelle 12e ist vollständig in dem Gehäusehohlraum 74e angeordnet.
Die optische Mikrosystemvorrichtung 10e umfasst eine Holografieeinheit 20e. Die Holografieeinheit 20e umfasst zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht 78e. Die Holografieeinheit 20e umfasst zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht 80e
Die zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht 80e ist an, insbesondere über, bevorzugt auf, der zumindest einen elektrisch passiven holografischen Schicht 78e angeordnet.
8 zeigt ein alternatives optisches Mikrosystem 60f. Das optische Mikrosystem 60f umfasst eine optische Mikrosystemvorrichtung 10f. Die optische Mikrosystemvorrichtung 10e umfasst eine Gehäuseeinheit 68f, welche einen Träger 72f aufweist. Der Träger 72f begrenzt einen Gehäusehohlraum 74f.
Das optische Mikrosystem 60f umfasst eine Lichtquelle 12f, welche als Laser ausgebildet ist. Die Lichtquelle 12f ist teilweise in dem Gehäusehohlraum 74e angeordnet. Die Lichtquelle 12f ist von dem Träger 72f eingefasst angeordnet. Die Lichtquelle 12f ist mit dem Träger 72f, insbesondere unbeweglich, verbunden.
Die optischen Funktionen, insbesondere die holografischen Schichten, der einzelnen Ausführungsbeispiele können beliebig miteinander kombiniert sein. Insbesondere haben die verschiedenen holografischen Schichten unterschiedliche optische Funktionen.

Claims

Optische Mikrosystemvorrichtung mit zumindest einem Fensterelement (18a, 18a', 32a), das zumindest teilweise transparent ausgebildet ist und mit zumindest einer Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f), die zumindest teilweise an dem zumindest einen Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 56c; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f) angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Ausbreitungskenngröße zumindest einer sich durch das Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 56c; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f) ausbreitenden elektromagnetischen Welle durch Interferenz und/oder Kohärenz anzupassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f) zumindest im Wesentlichen elektrisch passiv ausgebildet ist.
Optische Mikrosystemvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f) zu einer Änderung von Divergenz und/oder Richtung der elektromagnetischen Welle in Abhängigkeit von Wellenlänge und/oder Einfallswinkel vorgesehen ist.
Optische Mikrosystemvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest ein Spiegelelement (30a; 62d, 62d'; 62e; 62f), welches an dem zumindest einen Fensterelement (32a; 64d, 64d', 66d, 66d'; 64e, 64e'; 64f, 64f') angeordnet ist.
Optische Mikrosystemvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 56c; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f), wobei die Holografieeinheit (20a; 20b; 20d; 20e; 20f) zumindest teilweise an dem Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f) und zumindest teilweise an dem weiteren Fensterelement (18a, 18a', 32a; 46b, 46b'; 64d, 64d', 66d, 66d', 70d, 70d'; 64e, 64e', 82e; 64f, 64f', 82f) angeordnet ist.
Optische Mikrosystemvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f) zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht (34a, 36a, 38a, 42a, 42a'; 48b, 50b; 58c, 58c'; 34d, 36d, 36d', 38d; 78e, 80e; 36f, 38f) umfasst.
Optische Mikrosystemvorrichtung zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f) zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht (34a, 36a, 38a, 42a, 42a'; 48b, 50b; 58c, 58c'; 34d, 36d, 36d', 38d; 78e, 80e; 36f, 38f) umfasst.
Optische Mikrosystemvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Strahlengang (16a, 16a', 16a''; 16b, 16b', 16b''; 16c, 16c', 16c'', 16c''';16d, 16d', 16d'', 16d'''; 16e, 16e'; 16f, 16f', 16f''), wobei die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht (34a, 36a, 38a; 48b, 50b; 58c, 58c'; 34d, 36d, 36d', 38d; 78e, 80e; 36f, 38f) entlang des Strahlengangs (16a, 16a', 16a''; 16b, 16b', 16b''; 16c, 16c', 16c'', 16c'''; 16d, 16d', 16d'', 16d'''; 16e, 16e'; 16f, 16f', 16f'') versetzt zu der zumindest einen weiteren elektrisch passiven holografischen Schicht (34a, 36a, 38a; 48b, 50b; 58c, 58c'; 34d, 36d, 36d', 38d; 78e, 80e; 36f, 38f) angeordnet ist.
Optische Mikrosystemvorrichtung zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht (42a, 42a'; 58c, 58c'; 78e, 80e) und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht (42a, 42a'; 58c, 58c'; 78e, 80e) an dem zumindest einen Fensterelement (32a; 56c; 64e) angeordnet sind.
Optische Mikrosystemvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht (58c, 58c') und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht (58c, 58c') jeweils an verschiedenen Seiten des zumindest einen Fensterelements (56c) angeordnet sind.
Optische Mikrosystemvorrichtung zumindest nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine elektrisch passive holografische Schicht (42a, 42a'; 78e, 80e) und die zumindest eine weitere elektrisch passive holografische Schicht (42a, 42a'; 78e, 80e) an der gleichen Seite des zumindest einen Fensterelements (32a; 64e) angeordnet sind.
Optische Mikrosystemvorrichtung zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Holografieeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e; 20f) zumindest eine zusätzliche elektrisch passive holografische Schicht (42a, 42a'; 78e, 80e) umfasst, welche an der zumindest einen elektrisch passiven holografischen Schicht (42a, 42a'; 78e, 80e) angeordnet ist.
Optisches Mikrosystem mit einer optischen Mikrosystemvorrichtung (10a; 10b; 10c; 10d; 10e; 10f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Lichtquelle (12a; 12b; 12c, 12c'; 12d; 12e; 12f).