Die Erfindung betrifft zum einen eine Vorrichtung zum Aufzeichnen eines kodierten Hologrammes mit einer Strahlungsquelle, mit der kohärente Ausgangsstrahlung erzeugbar ist, mit einem mit der Aus¬ gangsstrahlung beaufschlagbaren Objekt, das in einem Hologramm eine zu kodierende Datenstruktur aufweist, mit einem mit der Aus- gangsstrahlung der Strahlungsquelle beaufschlagbaren Modulator, mit dem der den Modulator beaufschlagenden Ausgangsstrahlung ein Modulationsmuster aufprägbar ist, und mit einem Hologrammträ¬ ger, dem unter Überlagerung von von der Datenstruktur modulierter Ausgangsstrahlung und von dem Modulationsmuster modulierter Ausgangsstrahlung ein der Datenstruktur zugeordnetes Datenholo¬ gramm einschreibbar ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Auslesen eines kodierten Hologrammes mit einer Strahlungsquelle, mit der kohären- te Ausgangsstrahlung erzeugbar ist, mit einem mit der Ausgangs¬ strahlung der Strahlungsquelle beaufschlagbaren Modulator, mit dem der den Modulator beaufschlagenden Ausgangsstrahlung ein Modulationsmuster aufprägbar ist, mit einem Hologrammträger, der ein einer Datenstruktur zugeordnetes kodiertes Datenhologramm aufweist und von der durch den Modulator modulierten Ausgangs¬ strahlung beaufschlagbar ist, und mit einer Bildaufnahmeeinheit, mit der ein Bild der Datenstruktur erfassbar ist.

Derartige Vorrichtungen zum Aufzeichnen beziehungsweise zum Auslesen eines kodierten Hologrammes sind beispielsweise aus der GB 2 196 443 A bekannt. Bei den vorbekannten Vorrichtungen müs¬ sen die relativen Positionierungen des Hologrammträgers mit einer äußerst großen Genauigkeit erfolgen, nämlich deutlich genauer als die charakteristischen Dimensionen des Modulationsmusters, damit die Datenstruktur rekonstruierbar ist. Dies ist jedoch in der Praxis

beispielsweise bei Massenprodukten nur schwerlich zu bewerkstelli¬ gen.

Aus der WO 97/43669 ist bekannt, bei einem Volumenhologramm neben einem unkodierten Datenhologramm ein zusätzliches Ausle¬ sehologramm mit Daten zum Regeln des Winkels eines Referenz¬ strahles zu benutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der ein- gangs genannten Art anzugeben, mit denen eine praxistaugliche Positionierung ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Aufzeichnen eines kodierten Hologrammes der eingangs genannten Art erfindungsge- maß dadurch gelöst, dass das Objekt eine gegenüber der Daten¬ struktur strukturell einfache Positionierstruktur aufweist, die räumlich von der Datenstruktur getrennt ist, und dass Mittel zum räumlich ge¬ trennten Aufzeichnen des Datenhologrammes und eines der Positio¬ nierstruktur zugeordneten Positionierhologrammes vorhanden sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Auslesen eines ko¬ dierten Hologrammes der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Hologrammträger ein Positionierholo¬ gramm aufweist, das einer gegenüber der Datenstruktur strukturell einfachen Positionierstruktur entspricht, und dass Mittel zum relati¬ ven Versetzen des Modulationsmusters und des Hologrammträgers in Abhängigkeit der Bildqualität der Positionierstruktur vorhanden sind.

Dadurch, dass bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen der Holo¬ grammträger neben dem in der Regel mit einer strukturell verhält¬ nismäßig komplexen Datenstruktur verknüpften Datenhologramm ein Positionierhologramm aufweist, das mit einer gegenüber der Daten¬ struktur strukturell einfachen Positionierstruktur verknüpft ist, lassen sich zum einen beim Aufzeichnen eines kodierten Hologrammes auf

einfache Weise in das relativ translationinvariante Positionierholo¬ gramm charakteristische Positionsdaten einschreiben, die zum an¬ deren beim Auslesen zum korrekten Positionieren des Modulations¬ musters in Bezug auf das Datenhologramm verhältnismäßig einfach regenerierbar und als Ausgangsdaten für eine effiziente iterative Ausrichtung des Modulationsmusters in Bezug auf den Hologramm¬ träger einsetzbar sind.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufzeichnen eines kodierten Hologrammes weisen die Mittel zum räumlich getrennten Aufzeichnen eine Maskenanord¬ nung zum Abdecken von zum Aufzeichnen des Datenhologrammes und/oder des Positionierhologrammes eingerichteten Bereichen auf.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen eines kodierten Hologrammes ist der Mo¬ dulator dazu eingerichtet, das Modulationsmuster über einen Bereich zu versetzen, der wenigstens der Toleranz beim Positionieren des Hologrammträgers entspricht.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung einer erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung zum Auslesen eines kodierten Hologrammes weisen die Mittel zum relativen Versetzen des Modulationsmusters und des Hologrammträgers eine Verschiebeeinrichtung auf, mit der der Hologrammträger mit einer den charakteristischen Strukturdi¬ mensionen des Modulationsmusters entsprechenden Genauigkeit bewegbar ist.

Bei zweckmäßigen Ausgestaltungen von erfindungsgemäßen Vor- richtungen weist die Positionierstruktur eine Anordnung von räumlich getrennten Positionsbildpunkten auf.

Bei weiteren zweckmäßigen Ausgestaltungen von erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtungen weist die Positionierstruktur eine einfache geo-

metrische Struktur verhältnismäßig hoher Symmetrie wie beispiels¬ weise ein Kreis, ein Quadrat, ein Rechteck oder ein Stern auf.

Bei weiteren zweckmäßigen Ausgestaltungen von erfindungsgemä- ßen Vorrichtungen ist das Positionierhologramm in einem Abstand von dem Datenhologramm angeordnet.

Bei einer Weiterbildung der letztgenannten Ausgestaltungen weist das Positionierhologramm zwei jeweils einer Flächenkoordinaten zugeordnete Bereiche auf.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh¬ rungsbeispieles der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeich- nung. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer bei¬ spielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auf¬ zeichnen eines kodierten Hologrammes,

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer bei¬ spielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausle¬ sen eines kodierten Hologrammes,

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung ein Modulationsmus¬ ter,

Fig. 4 in einer schematischen Darstellung ein gemäß der Erfin¬ dung aufgezeichnetes Hologramm mit einem Datenholo¬ gramm und einem aus zwei Bereichen zusammengesetz¬ ten Positionierhologramm und

Fig. 5 in einer schematischen Darstellung eine einem Holo¬ gramm gemäß der Erfindung zugeordnete Bildstruktur mit einer Datenstruktur und einer Positionierstruktur.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufzeichnen ei¬ nes kodierten Hologrammes. Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verfügt als Strahlungsquelle über einen Laser 1 , mit dem kohärente Aus- gangsstrahlung 2 erzeugbar ist. Dem Laser 1 ist in Ausbreitungsrich¬ tung der Ausgangsstrahlung 2 ein erster Strahlteiler 3 nachgeordnet, mit dem die Ausgangsstrahlung 2 in einen ersten Teilstrahl 4 und in einen zweiten Teilstrahl 5 aufteilbar ist.

In Ausbreitungsrichtung des ersten Teilstrahles 4 ist ein in Teilberei¬ chen lichtdurchlässiges und in anderen Teilbereichen lichtundurch¬ lässiges Objekt 6 angeordnet, das eine Datenstruktur beispielsweise in Gestalt eines Schwarz-Weiß-Bildes einer individuellen Zeichenfol¬ ge aufweist, die beim Aufzeichnen des Hologrammes zu kodieren ist. Weiterhin weist das Objekt 6 eine gegenüber der Datenstruktur strukturell einfache Positionierstruktur auf, die beim Aufzeichnen des Hologrammes ebenfalls zu kodieren ist.

Ein durch das Objekt modulierter Objektstrahl 7 tritt über eine Fou- rieroptik 8 durch einen zweiten Strahlteiler 9 hindurch und beauf¬ schlagt nach Passieren einer über eine Mechanik 10 in ihrer optisch wirksamen Gestalt veränderbaren Maskenanordnung 11 einen Ho¬ logrammträger 12, der an einem feststehenden Trägertisch 13 an¬ gebracht ist.

Der zweite Teilstrahl 5 beaufschlagt als Modulator einen Kodiermo¬ dulator 14, mit dem dem zweiten Teilstrahl 5 zum Kodieren des auf¬ zuzeichnenden Hologrammes eine Modulationsstruktur in Gestalt von über den Querschnitt des Teilstrahles 5 variierenden, in Fig. 1 durch unterschiedliche Schraffurbereiche schematisch dargestellten Phasenverschiebungen aufprägbar ist. Die Gestalt der Modulations¬ struktur ist über eine mit dem Kodiermodulator 14 verbundene Steu¬ ereinheit 15 einstellbar. Ein aus dem zweiten Teilstrahl 5 nach Wechselwirkung mit dem Kodiermodulator 14 generierter Kodier-

strahl 16 beaufschlagt über eine Abbildungsoptik 17 den zweiten Strahlteiler 9 und beaufschlagt überlagert mit dem Objektstrahl 7 e- benfalls den Hologrammträger 12.

Die Maskenanordnung 11 ist beim Aufzeichnen eines Hologrammes so einstellbar, dass in dem Hologrammträger 12 zum einen ein der Datenstruktur zugeordnetes kodiertes Datenhologramm und zum anderen ein kodiertes Positionierhologramm aufzeichenbar ist, das der Positionierstruktur zugeordnet und von dem Datenhologramm räumlich getrennt ist, mit dem Datenhologramm jedoch in fester räumlicher Beziehung steht.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen eines kodierten Hologrammes, das auf dem Hologrammträger 12 mit der anhand Fig. 1 erläuterten Vorrichtung aufgezeichnet worden ist. Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 verfügt als Strahlungsquelle über einen Laser 18, mit dem kohärente Ausgangsstrahlung 19 erzeugbar ist. Dem Laser 18 ist in Ausbreitungsrichtung der Ausgangsstrahlung 19 ein Auslesemodulator 20 als Modulator nachgeordnet, mit dem zum Auslesen eines aufgezeichneten kodierten Hologrammes eine Mo¬ dulationsstruktur in Gestalt von über den Querschnitt der Ausgangs¬ strahlung 19 variierenden, in Fig. 2 durch unterschiedliche Schraf- furbereiche schematisch dargestellte Phasenverschiebungen auf- prägbar ist.

Die Gestalt der Modulationsstruktur ist über eine mit dem Auslese¬ modulator 20 verbundene Steuereinheit 21 einstellbar und entspricht der beim Aufzeichnen des Hologrammes durch den Kodiermodulator 14 generierten Modulationsstruktur. Ein aus der Ausgangsstrahlung 2 nach Wechselwirkung mit dem Auslesemodulator 20 generierter Auslesestrahl 22 beaufschlagt über eine Abbildungsoptik 23 einen Strahlteiler 24 und beaufschlagt überlagert mit dem Objektstrahl 7 den in Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Hologrammträger 12

mit dem kodierten Datenhologramm und dem kodierten Positionier¬ hologramm.

Der Hologrammträger 12 ist bei der Vorrichtung zum Auslesen ge- maß Fig. 2 an einem Trägertisch 25 angebracht, der über eine Ver¬ schiebeeinrichtung 26 in zwei Dimensionen in der Ebene des Holo¬ grammträgers 12 in Inkrementen verschiebbar ist, die wenigstens dem Weg entsprechen, über den mit dem Auslesemodulator 20 die Modulationsstruktur über den Querschnitt der Ausgangsstrahlung 19 bewegbar ist.

Nach Wechselwirkung des Auslesestrahles 22 mit dem auszulesen¬ den Hologramm auf dem Hologrammträger 12 beaufschlagt ein Ob¬ jektstrahl 27 nach Durchtritt durch den Strahlteiler 24 und eine Fou- rieroptik 28 einen ortauflösenden Kamerasensor 29, der Bestandteil einer Kamera 30 einer Bildaufnahmeeinheit ist. Das Ausgangssignal der Kamera 30 ist einem Bildverarbeitungsmodul 31 der Bildauf¬ nahmeeinheit einspeisbar, das zum Durchführen eines weiter unten näher erläuterten Ausrichtvorganges des Modulationsmusters zum einen mit der Steuereinheit 21 verbunden ist. Mit dem Bildverarbei¬ tungsmodul 31 ist weiterhin das Ausgangssignal der Kamera 30 bei¬ spielsweise in einen auf einem in Fig. 2 nicht dargestellten Monitor anzeigbar und/oder mit einer in Fig. 2 ebenfalls nicht dargestellten nachgeordneten Datenauswerteeinheit auswertbaren Bilddatensatz umwandelbar.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein anschauliches Modulationsmuster 32, wie es mit dem Kodiermodulator 14 bezie¬ hungsweise dem Auslesemodulator 20 generierbar ist. Das Modula- tionsmuster 32 ist aus ersten Phasenbereichen 33 und zweiten Pha¬ senbereichen 34 zusammengesetzt, die bei der dargestellten Aus¬ führung in y-Richtung verlaufend streifenartig nebeneinander liegen und, wie durch die entgegengesetzte Schraffur angedeutet, in dem Kodierstrahl 16 beziehungsweise in dem Auslesestrahl 22 Bereiche mit um 180 Grad unterschiedlichen Phasenverschiebungen ausbil-

den. Es versteht sich, dass gegenüber der streifenartigen Anordnung von phasenversetzten Bereichen andere und insbesondere komple¬ xere Modulationsmuster einsetzbar sind.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung ein gemäß der Erfin¬ dung aufgezeichnetes und auszulesendes kodiertes Hologramm 35 mit einem einer Datenstruktur zugeordneten Datenhologramm 36 und einem in einem seitlichen Abstand von dem Datenhologramm 36 angeordneten Positionierhologramm 37, das mit einem ersten Bereich 38 und einen zweiten Bereich 39 ausgebildet ist. Die Be¬ reich 38, 39 weisen jeweils eine Hologrammstruktur auf, die in x- Richtung beziehungsweise in y-Richtung relativ translationsinvariant ist.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung eine einem Holo¬ gramm 35 gemäß der Erfindung zugeordnete, in dem Objekt 6 vor¬ handene beziehungsweise auf den Kamerasensor 29 abgebildete Bildstruktur 40 mit einer durch die Buchstabenfolge „Ac" beispielhaft dargestellten Datenstruktur 41 und einer durch zwei Positionsbild- punkte 42, 43 gebildeten Positionierstruktur 44, die gegenüber der Datenstruktur 41 strukturell einfach ausgebildet ist. Aus Fig. 5 ist er¬ sichtlich, dass die Positionierstruktur 44 aufgrund ihrer strukturellen Einfachheit ein verhältnismäßig einfaches Positionierhologramm 37 erzeugt, das beim Auslesen in der Positionierstruktur 44 auch bei ei- nem Versatz des Modulationsmusters 32 zu Beginn des Ausricht¬ vorganges für eine Optimierung verwertbare Bildsignale erzeugt, die nach einer verhältnismäßig schnellen Iteration zu scharfen Positi¬ onsbildpunkten 42, 43 führt und in dieser Ausrichtung die Daten¬ struktur 41 rekonstruiert darstellt.