Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a projection device, in particular for a motor vehicle.
Aus der DE 10 2011 075 884 A1 ist eine Anzeigevorrichtung, insbesondere ein Head-up Display, bekannt, mit einer Licht abstrahlenden Bildquelle, mit optischen Elementen, die einen Strahlengang für Strahlenbündel bilden. Dabei umfassen die optischen Elemente ein holografisches optisches Element mit einer vorgegebenen optischen Abbildungsfunktion und einen Reflektor.From the DE 10 2011 075 884 A1 is a display device, in particular a head-up display, known with a light-emitting image source, with optical elements forming a beam path for beams. In this case, the optical elements comprise a holographic optical element with a predetermined optical imaging function and a reflector.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorgeschlagen wird eine Projektionsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, wobei die Projektionsvorrichtung eine Bilderzeugungseinheit aufweist zur Erzeugung von Lichtstrahlen zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen. Ferner weist die Projektionsvorrichtung mindestens eine Abbildungsoptik auf zur Ausrichtung der Lichtstrahlen und/oder der mindestens zwei Bilddarstellungen, wobei die Bilderzeugungseinheit und/oder die Abbildungsoptik definiert bewegbar ist. Weiterhin weist die Projektionsvorrichtung ein Hologramm zur Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen auf. Die Richtung der Lichtstrahlen wird abhängig von der Bewegung der Bilderzeugungseinheit und/oder der Abbildungsoptik so verändert, dass die Lichtstrahlen in unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf das Hologramm auftreffen, wobei das Hologramm der Projektionsvorrichtung mindestens zwei optische Funktionen aufweist zur voneinander unabhängigen Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm. A projection device, in particular for a vehicle, is proposed, wherein the projection device has an image generation unit for generating light beams for generating at least two image representations. Furthermore, the projection device has at least one imaging optics for aligning the light beams and / or the at least two image representations, wherein the image generation unit and / or the imaging optics can be moved in a defined manner. Furthermore, the projection device has a hologram for deflecting and / or reflecting the light beams. The direction of the light beams is changed depending on the movement of the image forming unit and / or the imaging optics so that the light beams impinge on the hologram at different angles of incidence, wherein the hologram of the projection device has at least two optical functions for mutually independent deflection and / or reflection of the light beams depending on the angle of incidence of the light rays on the hologram.
Ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, kann eine Projektionsvorrichtung aufweisen. Die Projektionsvorrichtung kann beispielsweise als ein Head-up Display ausgeführt sein, wodurch Informationen in einem Sichtfeld eines Insassen des Fahrzeugs insbesondere eines Betrachters, vorzugsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor der Windschutzscheibe, dargestellt werden. Die Projektionsvorrichtung kann insbesondere ein Hologramm aufweisen, wobei ein Hologramm ein Element mit holografisch-optischen Eigenschaften ist.A vehicle, for example a motor vehicle, may have a projection device. The projection device can be designed, for example, as a head-up display, whereby information in a field of view of an occupant of the vehicle, in particular a viewer, preferably in the direction of travel of the vehicle in front of the windshield, are displayed. In particular, the projection device can have a hologram, wherein a hologram is an element with holographic-optical properties.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die zwei unabhängig voneinander umgelenkten Bilddarstellungen zu einem Betrachter geleitet werden. Hierdurch können einem Betrachter vorteilhafterweise zwei voneinander unabhängige Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand vor dem Fahrzeug dargestellt werden. Durch die Verwendung eines Hologramms kann insbesondere Bauraum eingespart werden. Ein Betrachter kann vorteilhafterweise die dargestellten Informationen sicher wahrnehmen. Hierdurch kann vorzugsweise eine Ermüdung und/oder eine Irritation des Betrachters reduziert bzw. verringert werden.The advantage of the present invention is that the two independently deflected image representations are directed to a viewer. As a result, a viewer can advantageously be presented with two independent image representations on a virtual screen in front of the vehicle. By using a hologram, in particular space can be saved. A viewer can advantageously perceive the displayed information safely. As a result, fatigue and / or irritation of the observer can preferably be reduced or reduced.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das Hologramm als ein Transmissionshologramm oder als ein Reflexionshologramm ausgeführt. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorzugsweise Bauraum eingespart werden.In an advantageous embodiment, the hologram is designed as a transmission hologram or as a reflection hologram. By using a corresponding hologram can be saved space preferably.
In einer Weiterentwicklung weist das Hologramm mindestens zwei holografische Schichten auf. Durch die Verwendung eines Hologramms mit mindestens zwei holografischen Schichten können mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander umgelenkt und somit für einen Betrachter dargestellt werden. Ferner kann insbesondere Bauraum eingespart werden. Eine holografische Schicht kann vorteilhafterweise eine optische Funktion erfüllen.In a further development, the hologram has at least two holographic layers. By using a hologram with at least two holographic layers at least two image representations can be deflected independently of each other and thus presented to a viewer. Furthermore, in particular space can be saved. A holographic layer can advantageously fulfill an optical function.
Ferner kann das Hologramm vorteilhafterweise als ein Multiplex-Hologramm ausgeführt sein. Durch die Verwendung eines Multiplex-Hologramms können mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander umgelenkt und somit für einen Betrachter dargestellt werden. Ferner kann insbesondere Bauraum eingespart werden.Furthermore, the hologram may advantageously be embodied as a multiplex hologram. By using a multiplex hologram, at least two image representations can be deflected independently of each other and thus presented to a viewer. Furthermore, in particular space can be saved.
In einer Weiterentwicklung weist das Hologramm der Projektionsvorrichtung eine erste Seite auf, wobei die mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen und/oder mit unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf die erste Seite des Hologramms der Projektionsvorrichtung auftreffen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass mindestens zwei Bilddarstellungen mittels einer Verwendung eines Hologramms voneinander unabhängig umgelenkt werden können. Hierdurch können einem Betrachter beispielsweise zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander angezeigt werden. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorzugsweise Bauraum eingespart werden.In a further development, the hologram of the projection device has a first side, wherein the at least two image representations impinge on the first side of the hologram of the projection device from different directions and / or with different angles of incidence. In this way it can be ensured that at least two image representations can be deflected independently of one another by means of a use of a hologram. As a result, a viewer, for example, two image representations are displayed independently. By using a corresponding hologram can be saved space preferably.
Vorteilhafterweise weist das Hologramm in einer weiteren Ausführung eine erste optische Funktion auf zur Umlenkung der ersten Bilddarstellung sowie eine zweite optische Funktion zur Umlenkung der zweiten Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung der ersten Bilddarstellung. Hierdurch können insbesondere die mindestens zwei Bilddarstellungen voneinander unabhängig umgelenkt werden, wodurch beispielsweise zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander angezeigt werden können. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden.Advantageously, in a further embodiment, the hologram has a first optical function for deflecting the first image representation and a second optical function for deflecting the second image representation independently of the deflection of the first image representation. In this way, in particular, the at least two image representations can be deflected independently of one another, whereby, for example, two image representations can be displayed independently of one another. By using a corresponding hologram can advantageously be saved space.
In einer weiteren Ausgestaltungsform sind die mindestens zwei Bilddarstellungen als virtuelle Bilder jeweils auf einer virtuellen Leinwand für einen Betrachter darstellbar, wobei die jeweiligen virtuellen Leinwände unterschiedliche Abstände zu dem Betrachter aufweisen. Die virtuellen Leinwände befinden sich vorteilhafterweise in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug bzw. in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Hierdurch können vorteilhafterweise mehrere unterschiedliche Bildentfernungen realisiert werden, wobei Informationen zum einen beispielsweise näher am Fahrzeug dargestellt werden können sowie zum anderen im Gegensatz dazu weiter vom Fahrzeug entfernt dargestellt werden können. Hierdurch können einem Betrachter Informationen so vor der Windschutzscheibe angezeigt werden, dass der Betrachter diese sicher wahrnehmen kann. In a further embodiment, the at least two image representations can be displayed as virtual images, each on a virtual screen for a viewer, wherein the respective virtual screens have different distances to the viewer. The virtual screens are advantageously in the direction of travel in front of the vehicle or in the direction of travel in front of the windshield of the vehicle. This advantageously several different image distances can be realized, with information on the one hand, for example, can be displayed closer to the vehicle and on the other hand, in contrast, can be shown further away from the vehicle. As a result, information can be displayed to a viewer in front of the windshield so that the viewer can perceive it safely.
Weiterhin kann die Bilderzeugungseinheit und/oder die Abbildungsoptik definiert, periodisch bewegbar sein. Hierdurch können die mindestens zwei Bilddarstellungen durch mindestens eine Abbildungsoptik der Projektionsvorrichtung entsprechend ausgerichtet werden. Hierdurch kann insbesondere Bauraum eingespart werden.Furthermore, the image generation unit and / or the imaging optics can be defined to be periodically movable. As a result, the at least two image representations can be correspondingly aligned by at least one imaging optics of the projection device. In this way, in particular space can be saved.
In einer weiteren Ausgestaltungsform ist die Bilderzeugungseinheit als Laser und oder als LCD ausgeführt. Der Laser kann insbesondere drei Laserquellen zur Ausgabe von Lichtstrahlen in drei Grundfarben, insbesondere rot, grün und blau aufweisen.In a further embodiment, the image forming unit is designed as a laser and or as an LCD. In particular, the laser can have three laser sources for emitting light beams in three primary colors, in particular red, green and blue.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Bilderzeugungseinheit eine Projektionsfläche zur Darstellung der mindestens zwei Bilddarstellungen auf. Hierdurch können vorteilhafterweise die mindestens zwei Bilddarstellungen auf einer Projektionsfläche dargestellt werden. In einer Weiterentwicklung kann die Projektionsfläche zwei Bildbereiche aufweisen. Hierdurch können vorteilhafterweise mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander dargestellt werden.In an advantageous embodiment, the image generation unit has a projection surface for displaying the at least two image representations. As a result, the at least two image representations can advantageously be displayed on a projection surface. In a further development, the projection surface can have two image areas. As a result, advantageously at least two image representations can be displayed independently of each other.
Vorteilhafterweise ist das Hologramm in die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs integriert und/oder an der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angeordnet. Das Hologramm kann beispielsweise als reflektierende Fläche in die Windschutzscheibe integriert sein. Ferner kann die Windschutzscheibe zum Beispiel als reflektierende Fläche ausgeführt sein. Hierdurch können vorteilhafterweise einem Betrachter die Bilddarstellungen als virtuelle Bilder in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe des Fahrzeugs dargestellt werden. Hierdurch kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden.Advantageously, the hologram is integrated into the windshield of a vehicle and / or arranged on the windshield of a vehicle. The hologram can for example be integrated as a reflective surface in the windshield. Further, the windshield may for example be designed as a reflective surface. As a result, the image representations can advantageously be displayed to a viewer as virtual images in the direction of travel in front of the windshield of the vehicle. As a result, space can be saved advantageously.
In einer Weiterentwicklung kann das Hologramm in einem Combiner vor der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angeordnet sein. Das Hologramm kann beispielsweise als reflektierende Fläche in einen Combiner bzw. Kombinierer integriert sein. Ferner kann ein Combiner zum Beispiel als reflektierende Fläche ausgeführt sein. Hierdurch können vorteilhafterweise einem Betrachter die Bilddarstellungen als virtuelle Bilder in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe des Fahrzeugs dargestellt werden.In a further development, the hologram can be arranged in a combiner in front of the windshield of a vehicle. The hologram can for example be integrated as a reflective surface in a combiner or combiner. Furthermore, a combiner, for example, be designed as a reflective surface. As a result, the image representations can advantageously be displayed to a viewer as virtual images in the direction of travel in front of the windshield of the vehicle.
Als alternative Ausführung kann das Hologramm auch als Transmissionshologramm in der Projektionsvorrichtung und/oder in der Instrumententafel in der Projektionsrichtung in dem Strahlengang, beispielsweise als Teil der Abbildungsoptik in der Projektionsvorrichtung angeordnet sein.As an alternative embodiment, the hologram may also be arranged as a transmission hologram in the projection device and / or in the instrument panel in the projection direction in the beam path, for example as part of the imaging optics in the projection device.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Projektionsvorrichtung als ein autostereoskopisches Head-up Display ausgeführt. Hierdurch kann einem Betrachter insbesondere eine dreidimensionale Darstellung angezeigt werden, beispielsweise können die angezeigten Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden.In an advantageous embodiment, the projection device is designed as an autostereoscopic head-up display. In this way, a viewer can be displayed in particular a three-dimensional representation, for example, the displayed information can be displayed superimposed with the environment.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Anzeige von Bildern für einen Betrachter, insbesondere einen Benutzer eines Fahrzeugs, mit den folgenden Schritten vorgesch lagen:
- Erzeugen von Lichtstrahlen zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen mittels einer Bilderzeugungseinheit einer Projektionsvorrichtung,
- definiertes Bewegen der Bilderzeugungseinheit, sodass die Lichtstrahlen in unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf ein Hologramm der Projektionsvorrichtung auftreffen
- Umlenken und/oder Reflektieren der Lichtstrahlen mittels des Hologramms der Projektionsvorrichtung abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm, wobei das Hologramm der Projektionsvorrichtung mindestens zwei optische Funktionen aufweist zur Umlenkung und/oder Reflexion der mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm,
- Darstellen der ersten Bilddarstellung als ein erstes virtuelles Bild und Darstellen der zweiten Bilddarstellung als ein zweites virtuelles Bild.
Furthermore, a method for displaying images for an observer, in particular a user of a vehicle, has been proposed with the following steps: - Generating light beams for generating at least two image representations by means of an image generation unit of a projection apparatus,
- defined moving of the image forming unit, so that the light beams impinge on a hologram of the projection device at different angles of incidence
- Deflecting and / or reflecting the light beams by means of the hologram of the projection device depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram, wherein the hologram of the projection device has at least two optical functions for deflecting and / or reflection of the at least two image representations independently of each other depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram,
- Representing the first image representation as a first virtual image and representing the second image representation as a second virtual image.
Hierdurch kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass die zwei unabhängig voneinander umgelenkten Bilddarstellungen zu einem Betrachter geleitet werden. Hierdurch können einem Betrachter vorzugsweise mindestens zwei voneinander unabhängige Bilddarstellungen auf einer oder mehreren virtuellen Leinwänden vor dem Fahrzeug bzw. vor der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs dargestellt werden. Durch die Verwendung eines Hologramms kann insbesondere Bauraum eingespart werden. Ein Betrachter kann vorteilhafterweise die dargestellten Informationen sicher wahrnehmen.In this way, it can advantageously be ensured that the two image views, which are deflected independently of one another, are directed to a viewer. As a result, a viewer can be represented preferably at least two independent image representations on one or more virtual screens in front of the vehicle or in front of the windshield of a vehicle. By using a hologram, in particular space can be saved. One Observers can advantageously perceive the information displayed safely.
In einer Weiterentwicklung wird das erste virtuelle Bild in einer ersten Entfernung zu dem Betrachter dargestellt sowie das zweite virtuelle Bild in einer zweiten Entfernung zu dem Betrachter dargestellt. Der Vorteil dieser Weiterentwicklung liegt darin, dass mehrere unterschiedliche Bildentfernungen realisiert werden können. Informationen können zum einen beispielsweise näher am Fahrzeug dargestellt werden sowie zum anderen im Gegensatz dazu weiter vom Fahrzeug entfernt dargestellt werden. Hierdurch können einem Betrachter Informationen so vor der Windschutzscheibe angezeigt werden, dass der Betrachter diese sicher wahrnehmen kann.In a further development, the first virtual image is displayed at a first distance to the viewer and the second virtual image is displayed at a second distance to the viewer. The advantage of this further development is that several different image distances can be realized. On the one hand, information can be displayed closer to the vehicle and on the other hand it can be displayed further away from the vehicle. As a result, information can be displayed to a viewer in front of the windshield so that the viewer can perceive it safely.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 4 Verfahren zur Anzeige von Bildern gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine schematische Darstellung von Eyeboxen gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 8 eine schematische Darstellung eines Diagramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 9 eine schematische Darstellung eines Hologramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following descriptions. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of the elements is dispensed with. Show it: - 1 a schematic representation of a vehicle with a projection device according to an embodiment of the present invention;
- 2 a schematic representation of a vehicle with a projection device according to an embodiment of the present invention;
- 3 a schematic representation of a projection apparatus according to an embodiment of the present invention;
- 4 A method of displaying images according to an embodiment of the present invention;
- 5 a schematic representation of a projection apparatus according to an embodiment of the present invention;
- 6 a schematic representation of a projection apparatus according to an embodiment of the present invention;
- 7 a schematic representation of eyeboxes according to an embodiment of the present invention;
- 8th a schematic representation of a diagram according to an embodiment of the present invention;
- 9 a schematic representation of a hologram according to an embodiment of the present invention.
Ausführungsformen der Erfindung:Embodiments of the invention:
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos, mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 als Head-up-Display bzw. HUD ausgeführt sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung 22 bezeichnet werden. Die Projektionsvorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Projektionsvorrichtung 22 projizierten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Projektionsvorrichtung 22 Informationen an den Betrachter 24 ausgeben kann. Diese ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder Informationen zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von Fahrsicherheitssystemen und/oder Warnhinweise und/oder Informationen des Entertainment Systems sein. 1 shows a schematic representation of a plan view of a vehicle 20 , For example, a motor vehicle, such as a car, with a projection device 22 , wherein the projection device 22 can be executed as a head-up display or HUD. The projection device 22 may alternatively also be used as a display device 22 be designated. The projection device 22 is so in the vehicle 20 arranged that a viewer 24 the by means of the projection device 22 projected image representations, the projection device 22 Information to the viewer 24 can spend. This output information may be, for example, information about the vehicle condition, such as the speed, the speed display and / or the tank filling, and / or information on navigation instructions and / or information from driving safety systems and / or warnings and / or information of the entertainment system.
2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 in einer Instrumententafel bzw. in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 20 angeordnet sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung 22 bezeichnet werden. Das Fahrzeug 20 wird von einem Fahrer 24 bedient. In dieser Ausgestaltung ist die Projektionsvorrichtung 22 entsprechend eines Head-Up Displays ausgeführt. Die Projektionsvorrichtung 22 ist ausgebildet, um in einem Sichtbereich des Fahrers 24 und/oder eines Betrachters 24 ein, für den Fahrer 24 und/oder den Betrachter 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine bildgebende Einheit 30, beispielsweise eine Picture Generating Unit (PGU) sowie mindestens eine optische Einrichtung 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bilderzeugungseinheit 30 bzw. Bildgebereinheit 30, beispielsweise ein Laser, projiziert mithilfe der Optik 32 sowie einer Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einem Combiner mittels Lichtstrahlen 28 ein Bild auf die virtuelle Leinwand 26, welche sich vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 befindet. Ein Combiner kann beispielsweise vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Das Bild kann mit der Umwelt des Fahrzeugs 20 überlagert werden und kann Informationen, entsprechend den Informationen von 1, an den Fahrer 24 bzw. den Betrachter 24 ausgeben. Mittels des Bildes können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 dargestellt, sowie Informationen über die zugelassene Höchstgeschwindigkeit. Ebenfalls können beispielsweise Informationen über Fahrsicherheitssysteme, beispielsweise eine Information über einen Tempomat, und/oder Warnhinweise und/oder Navigationshinweise dargestellt werden. Mittels dieser Informationen wird insbesondere ein Fahrer 24 über den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs informiert. Mittels eines Head-up Displays können diese Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden, wodurch der Betrachter 24 die Umwelt weiterhin im Blick hat bzw. sich schnell wieder auf den Straßenverkehr fokussieren kann, obwohl dieser sich über den Fahrzeugzustand informieren möchte. 2 shows a part of a vehicle 20 with a projection device 22 , wherein the projection device 22 in an instrument panel or in a dashboard of the vehicle 20 can be arranged. The projection device 22 may alternatively also be used as a display device 22 be designated. The vehicle 20 is from a driver 24 served. In this embodiment, the projection device 22 executed according to a head-up display. The projection device 22 is designed to be in a driver's field of vision 24 and / or a viewer 24 one, for the driver 24 and / or the viewer 24 visible image on a virtual canvas 26 display. The projection device 22 includes an imaging unit for this purpose 30 , For example, a Picture Generating Unit (PGU) and at least one optical device 32 For example, a HUD optics with, for example, at least one mirror. The image generation unit 30 or imaging unit 30 For example, a laser projected using the optics 32 as well as a windshield 34 of the vehicle 20 or a combiner by means of light rays 28 a picture on the virtual screen 26 , which are in front of the vehicle 20 or in the direction of travel in front of the windshield 34 of the vehicle 20 located. A combiner, for example, in front of the windshield 34 in the interior of the vehicle 20 be arranged. The picture can match the environment of the vehicle 20 can be superimposed and information, according to the information of 1 to the driver 24 or the viewer 24 output. By means of the image, for example, information about the speed of the vehicle 20 as well as information on the maximum speed allowed. Also, for example, information about driving safety systems, such as a Information about a cruise control, and / or warnings and / or navigation instructions are presented. By means of this information, in particular, a driver 24 informed about the vehicle condition of a vehicle. By means of a head-up display, this information can be displayed overlaid with the environment, giving the viewer 24 Keeping an eye on the environment or being able to focus quickly on the road even though the driver wants to find out about the state of the vehicle.
3 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 gemäß der Projektionsvorrichtung 22 in einem Fahrzeug 20 gemäß 2. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst unter anderem eine Bilderzeugungseinheit 30, insbesondere einen Laser 30, zur Erzeugung von Lichtstrahlen 28 zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen, wobei die Bilderzeugungseinheit 30 bzw. der Laser 30 insbesondere jeweils drei Laserquellen zur Ausgabe von Lichtstrahlen in drei Grundfarben, insbesondere rot, grün und blau aufweisen kann. Die Bilderzeugungseinheit 30 kann vorteilhafterweise ferner eine Projektionsfläche 38 aufweisen, wobei die Projektionsfläche 38 als Streufläche ausgebildet sein kann. Auf der Projektionsfläche 38 wird die mittels der Bilderzeugungseinheit 30 erzeugte Bilddarstellung dargestellt. 3 shows a projection device 22 according to the projection device 22 in a vehicle 20 according to 2 , The projection device 22 includes, among other things, an image forming unit 30 , in particular a laser 30 , for generating light rays 28 for generating at least two image representations, wherein the image generation unit 30 or the laser 30 in particular each three laser sources for emitting light rays in three primary colors, in particular red, green and blue may have. The image generation unit 30 can advantageously also a projection surface 38 have, wherein the projection surface 38 can be designed as a scattering surface. On the projection screen 38 is the by means of the image forming unit 30 generated image representation shown.
Die Projektionsvorrichtung 22 weist ferner eine Abbildungsoptik 32 auf zur Ausrichtung der Bilddarstellung. Die Abbildungsoptik 32 kann insbesondere eine oder mehrere Freiformflächen und/oder Spiegel umfassen. Ferner sind die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert bewegbar und/oder schwenkbar. Vorteilhafterweise sind eine oder mehrere Freiformflächen und/oder Spiegel der Abbildungsoptik 32 definiert bewegbar und/oder schwenkbar. Das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 kann vorteilhafterweise mittels eines Motor und/oder beispielsweise mittels der definierten Bewegung vom Mikrospiegeln erzeugt werden. Um beispielsweise die Bilderzeugungseinheit 30 und die Abbildungsoptik 32 gemeinsam bewegen zu können, können diese an einen gemeinsamen Träger 33 angeordnet sein, wobei zum Bewegen der gesamte Träger 33 bewegt wird. Hierfür kann zum Beispiel in einer Weiterentwicklung die, möglicherweise schon vorhandene Mechanik zum Einstellen des Head-up Displays auf die Fahrerpositionen/-größen verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert, periodisch bewegbar und/oder schwenkbar. Mit anderen Worten werden die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert, periodisch angeregt.The projection device 22 also has an imaging optics 32 to align the image. The imaging optics 32 may in particular comprise one or more free-form surfaces and / or mirrors. Further, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined movable and / or pivotable. Advantageously, one or more free-form surfaces and / or mirrors of the imaging optics 32 defined movable and / or pivotable. Moving and / or pivoting the imaging unit 30 and / or the imaging optics 32 can be advantageously generated by means of a motor and / or for example by means of the defined movement of the micromirrors. For example, the image forming unit 30 and the imaging optics 32 Together, they can move to a common carrier 33 be arranged, wherein to move the entire carrier 33 is moved. For this purpose, for example, in a further development, the possibly existing mechanism for adjusting the head-up display to the driver positions / sizes can be used. In an advantageous embodiment, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined, periodically movable and / or pivotable. In other words, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined, periodically excited.
Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 weist ferner ein Hologramm 40 auf zur Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen 28 und/oder des Lichts der Bilddarstellung abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen 28 und/oder des Lichts auf das Hologramm 40. Vorteilhafterweise kann das Hologramm 40 als Volumenhologramm ausgeführt sein. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 weist in einer Ausführung eine erste Seite auf, wobei die mindestens zwei Bilddarstellungen und/oder die Lichtstrahlen 28 aus unterschiedlichen Richtungen und/oder mit unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf die erste Seite des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 auftreffen. Die Richtung der Lichtstrahlen 28 kann hierfür abhängig von der Bewegung der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 so verändert werden, dass die Lichtstrahlen 28 in unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf das Hologramm 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm 40.The projection device 22 according to 3 also has a hologram 40 on for the deflection and / or reflection of the light rays 28 and / or the light of the image representation depending on the angle of incidence of the light rays 28 and / or the light on the hologram 40 , Advantageously, the hologram 40 be designed as a volume hologram. The hologram 40 the projection device 22 In one embodiment, has a first side, wherein the at least two image representations and / or the light beams 28 from different directions and / or with different angles of incidence on the first side of the hologram 40 the projection device 22 incident. The direction of the rays of light 28 may depend on the movement of the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 be changed so that the light rays 28 in different angles of incidence on the hologram 40 incident. The hologram 40 the projection device 22 can have at least two optical functions for mutually independent deflection and / or reflection of the light beams depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram 40 ,
Das Hologramm 40 kann beispielsweise als ein Transmissionshologramm oder als ein Reflexionshologramm und/oder als ein Multiplex-Hologramm ausgeführt sein und/oder als Stack bzw. Verbund mehrerer Hologramm-Schichten. Eine Bilddarstellung ist insbesondere als virtuelles Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 für einen Betrachter 24 in Fahrtrichtung vor einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs darstellbar. Der Abstand 42 zwischen dem Betrachter 24 und der virtuellen Leinwand 26 wird als virtuelle Leinwanddistanz 42 bezeichnet.The hologram 40 For example, it can be embodied as a transmission hologram or as a reflection hologram and / or as a multiplex hologram and / or as a stack or multiple hologram layers. An image representation is especially as a virtual image on a virtual screen 26 for a viewer 24 in the direction of travel in front of a windshield of a vehicle displayed. The distance 42 between the viewer 24 and the virtual screen 26 is called virtual canvas distance 42 designated.
Das Hologramm 40 ist in dieser Ausführungsform in eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs integriert. In einer Weiterentwicklung kann das Hologramm 40 an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angeordnet und/oder in einem Combiner vor der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angeordnet sein. Als alternative Ausführung kann das Hologramm 40 auch als Transmissionshologramm in der Projektionsvorrichtung 22 und/oder in der Instrumententafel in der Projektionsrichtung 22 in dem Strahlengang 28 angeordnet sein.The hologram 40 is integrated in this embodiment in a windshield of a vehicle. In a further development, the hologram 40 arranged on a windshield of a vehicle and / or arranged in a combiner in front of the windshield of a vehicle. As an alternative embodiment, the hologram 40 also as a transmission hologram in the projection device 22 and / or in the instrument panel in the direction of projection 22 in the beam path 28 be arranged.
In einer Weiterentwicklung kann die Projektionsvorrichtung 22 als ein autostereoskopisches Head-up Display ausgeführt sein. Hierdurch können dem Betrachter 24 insbesondere eine dreidimensionale Bilddarstellung angezeigt werden.In a further development, the projection device 22 be designed as an autostereoscopic head-up display. This allows the viewer 24 in particular, a three-dimensional image display are displayed.
4 zeigt ein Verfahren 50 zur Anzeige von Bildern für einen Betrachter, insbesondere einen Benutzer eines Fahrzeugs. 4 shows a method 50 for displaying images for a viewer, in particular a user of a vehicle.
In einem ersten Schritt 52 werden Lichtstrahlen zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen mittels einer Bilderzeugungseinheit einer Projektionsvorrichtung erzeugt.In a first step 52 become light rays to produce at least two Image representations generated by means of an image generating unit of a projection device.
In einem zweiten Schritt 54 wird die Bilderzeugungseinheit und/oder die Abbildungsoptik definiert bewegt, sodass die Lichtstrahlen in unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf ein Hologramm der Projektionsvorrichtung auftreffen.In a second step 54 the image generating unit and / or the imaging optics is moved in a defined manner so that the light beams impinge on a hologram of the projection apparatus at different angles of incidence.
In einem dritten Schritt 56 werden die Lichtstrahlen mittels des Hologramms der Projektionsvorrichtung abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm umgelenkt und/oder reflektiert, wobei das Hologramm der Projektionsvorrichtung mindestens zwei optische Funktionen aufweist zur Umlenkung und/oder Reflexion der mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm.In a third step 56 the light beams are deflected by the hologram of the projection device depending on the angle of incidence of the light rays on the hologram and / or reflected, wherein the hologram of the projection device has at least two optical functions for deflecting and / or reflection of the at least two image representations independently of each other depending on the angle of incidence Beams of light on the hologram.
In einem vierten Schritt 58 wird die erste Bilddarstellung als ein erstes virtuelles Bild und die zweite Bilddarstellung als ein zweites virtuelles Bild dargestellt.In a fourth step 58 For example, the first image representation is represented as a first virtual image and the second image representation as a second virtual image.
In einer Weiterentwicklung kann das erste virtuelle Bild in einer ersten Entfernung zu dem Betrachter und das zweite virtuelle Bild in einer zweiten Entfernung zu dem Betrachter dargestellt werden.In a further development, the first virtual image may be displayed at a first distance to the viewer and the second virtual image at a second distance to the viewer.
5 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 gemäß der Projektionsvorrichtung 22 in einem Fahrzeug 20 gemäß 3. Die 5a, 5b und 5c zeigen eine Projektionsvorrichtung 22, wobei Bilddarstellungen als virtuelle Bilder auf virtuellen Leinwänden für einen Betrachter darstellbar sind, wobei die jeweiligen virtuellen Leinwände unterschiedliche Abstände zu dem Betrachter aufweisen. 5 shows a projection device 22 according to the projection device 22 in a vehicle 20 according to 3 , The 5a . 5b and 5c show a projection device 22 wherein image representations can be displayed as virtual images on virtual screens for a viewer, wherein the respective virtual screens have different distances to the viewer.
Die Projektionsvorrichtung 22 weist unter anderem eine Bilderzeugungseinheit 30, eine Abbildungsoptik 32 zur Ausrichtung der Bilddarstellung sowie ein Hologramm 40 gemäß 3 auf. Vorteilhafterweise kann das Hologramm 40 als Volumenhologramm ausgeführt sein. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 weist vorzugsweise mindestens zwei optische Funktionen auf zur voneinander unabhängigen Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm 40. Das Hologramm 40 weist beispielsweise mindestens zwei holografische Schichten auf, wobei eine holografische Schicht eine optische Funktion erfüllt. Das Hologramm 40 weist in dieser beispielhaften Ausführung zwei holografische Schichten und somit zwei optische Funktionen gemäß 5a und 5b auf. Insbesondere weist das Hologramm 40 eine erste Schicht mit einer ersten optischen Funktion zur Umlenkung eines mit einem ersten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, ersten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels und eine zweite Schicht mit einer zweiten optischen Funktion zur Umlenkung eines mit einem zweiten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, zweiten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels unabhängig von der Umlenkung des ersten Lichtstrahls.The projection device 22 has, inter alia, an image forming unit 30 , an imaging optics 32 to align the image and a hologram 40 according to 3 on. Advantageously, the hologram 40 be designed as a volume hologram. The hologram 40 the projection device 22 preferably has at least two optical functions for mutually independent deflection and / or reflection of the light beams depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram 40 , The hologram 40 has, for example, at least two holographic layers, wherein a holographic layer fulfills an optical function. The hologram 40 In this exemplary embodiment, there are two holographic layers and thus two optical functions according to FIG 5a and 5b on. In particular, the hologram points 40 a first layer having a first optical function for redirecting one having a first angle of incidence onto the hologram 40 incident first beam or beam and a second layer having a second optical function for redirecting one to the hologram at a second angle of incidence 40 incident, second light beam or beam independently of the deflection of the first light beam.
Mit anderen Worten weist das Hologramm 40 vorteilhafterweise eine erste optische Funktion auf zur Umlenkung der ersten Bilddarstellung sowie eine zweite optische Funktion zur Umlenkung der zweiten Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung der ersten Bilddarstellung. Die mindestens zwei Bilddarstellungen sind insbesondere als virtuelle Bilder jeweils auf einer virtuellen Leinwand für einen Betrachter darstellbar, wobei die jeweiligen virtuellen Leinwände unterschiedliche Abstände zu dem Betrachter aufweisen können.In other words, the hologram points 40 Advantageously, a first optical function for deflecting the first image representation and a second optical function for deflecting the second image representation independently of the deflection of the first image representation. The at least two image representations can be displayed in particular as virtual images, each on a virtual screen for a viewer, wherein the respective virtual screens can have different distances to the viewer.
In einer Weiterentwicklung kann das Hologramm 40 drei holografische Schichten und somit drei optische Funktionen gemäß 5a, 5b und 5c aufweisen, insbesondere eine erste Schicht mit einer ersten optischen Funktion zur Umlenkung eines mit einem ersten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, ersten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels, eine zweite Schicht mit einer zweiten optischen Funktion zur Umlenkung eines mit einem zweiten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, zweiten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels unabhängig von der Umlenkung des ersten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels sowie eine dritte Schicht mit einer dritten optischen Funktion zur Umlenkung eines mit einem dritten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, dritten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels unabhängig von der Umlenkung des ersten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels und unabhängig von der Umlenkung des zweiten Lichtstrahls bzw. Strahlenbündels.In a further development, the hologram 40 three holographic layers and thus three optical functions according to 5a . 5b and 5c in particular, a first layer having a first optical function for deflecting one with a first angle of incidence on the hologram 40 incident, first light beam or beam, a second layer having a second optical function for deflecting one with a second angle of incidence on the hologram 40 incident, second light beam or beam independently of the deflection of the first light beam or beam and a third layer having a third optical function for deflecting one with a third angle of incidence on the hologram 40 incident, third light beam or beam independently of the deflection of the first light beam or beam and regardless of the deflection of the second light beam or beam.
Mit anderen Worten weist das Hologramm 40 vorteilhafterweise eine erste optische Funktion auf zur Umlenkung der ersten Bilddarstellung, eine zweite optische Funktion zur Umlenkung der zweiten Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung der ersten Bilddarstellung sowie eine dritte optische Funktion zur Umlenkung der dritten Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung der ersten Bilddarstellung und der zweiten Bilddarstellung. Die drei Bilddarstellungen sind insbesondere als virtuelle Bilder jeweils auf einer virtuellen Leinwand für einen Betrachter darstellbar, wobei die jeweiligen virtuellen Leinwände unterschiedliche Abstände zu dem Betrachter aufweisen können.In other words, the hologram points 40 Advantageously, a first optical function for deflecting the first image representation, a second optical function for deflecting the second image representation independently of the deflection of the first image representation and a third optical function for deflecting the third image representation independently of the deflection of the first image representation and the second image representation. The three image representations can be represented in particular as virtual images, each on a virtual screen for a viewer, wherein the respective virtual screens can have different distances to the viewer.
In 5a erzeugt die Bilderzeugungseinheit 30, insbesondere ein Laser, erste Lichtstrahlen 28. Die ersten Lichtstrahlen 28 bzw. Laserstrahlen 28 dienen zur Erzeugung einer ersten Bilddarstellung auf einer Projektionsfläche 38. Ferner weist die Projektionsvorrichtung 22 eine Abbildungsoptik 32 auf zur Ausrichtung der Bilddarstellung. Die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 sind definiert bewegbar und/oder schwenkbar.In 5a generates the image generation unit 30 , in particular a laser, first light beams 28 , The first rays of light 28 or laser beams 28 serve to generate a first image representation on a projection surface 38 , Furthermore, the projection device 22 an imaging optics 32 to align the image. The image generation unit 30 and / or the imaging optics 32 are defined movable and / or pivotable.
Die erste Bilddarstellung bzw. die ersten Lichtstrahlen 28 werden mittels des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 abhängig von einem Auftreffwinkel der ersten Lichtstrahlen 28 auf das Hologramm 40 umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt. Vorteilhafterweise kann das Hologramm 40 als Volumenhologramm ausgeführt sein. Ferner weist das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 in einer Ausführung eine erste Seite auf, wobei die erste Bilddarstellung und/oder die ersten Lichtstrahlen 28 aus einer ersten Richtung und/oder mit einem ersten Auftreffwinkel auf die erste Seite des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 auftreffen. Die Richtung der Lichtstrahlen 28 kann hierfür abhängig von der Bewegung der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 so verändert werden, dass die Lichtstrahlen 28 in definierten Auftreffwinkeln auf das Hologramm 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm 40. Das Hologramm 40 weist hierfür in dieser Ausführung eine erste holografische Schicht auf, wobei die erste holografische Schicht eine erste optische Funktion erfüllt. Die erste optische Funktion bewirkt, dass die ersten Lichtstrahlen 28, welche in einem ersten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffen abhängig von dem ersten Auftreffwinkel der Lichtstrahlen 28 auf das Hologramm 40 definiert umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Hierfür wird die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 entsprechend definiert bewegt und/oder geschwenkt. Das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 kann vorteilhafterweise mittels eines Motor und/oder beispielsweise mittels der definierten Bewegung vom Mikrospiegeln erzeugt werden. Um beispielsweise die Bilderzeugungseinheit 30 und die Abbildungsoptik 32 gemeinsam bewegen zu können, können diese an einen gemeinsamen Träger 33 angeordnet sein, wobei zum Bewegen der gesamte Träger 33, zum Beispiel mittels eines Motors, bewegt wird. Durch das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 werden die ersten Lichtstrahlen 28 so gelenkt bzw. reflektiert, dass die erste Bilddarstellung als virtuelles Bild auf einer ersten virtuellen Leinwand 26 darstellbar ist. Der erste Abstand 42 zwischen dem Betrachter 24 und der ersten virtuellen Leinwand 26 ist in dieser Ausführung eine erste virtuelle Leinwanddistanz 42. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert, periodisch bewegbar und/oder schwenkbar. Mit anderen Worten werden die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert, periodisch angeregt.The first image representation or the first light rays 28 be by means of the hologram 40 the projection device 22 depending on an angle of incidence of the first light rays 28 on the hologram 40 deflected and / or reflected and / or diffracted. Advantageously, the hologram 40 be designed as a volume hologram. Furthermore, the hologram points 40 the projection device 22 in one embodiment, a first page, wherein the first image representation and / or the first light rays 28 from a first direction and / or with a first angle of incidence on the first side of the hologram 40 the projection device 22 incident. The direction of the rays of light 28 may depend on the movement of the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 be changed so that the light rays 28 in defined angles of incidence on the hologram 40 incident. The hologram 40 the projection device 22 can have at least two optical functions for mutually independent deflection and / or reflection of the light beams depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram 40 , The hologram 40 For this purpose, in this embodiment has a first holographic layer, wherein the first holographic layer fulfills a first optical function. The first optical function causes the first light rays 28 , which at a first angle of incidence on the hologram 40 depending on the first angle of incidence of the light rays 28 on the hologram 40 Defined deflected and / or reflected and / or diffracted. For this purpose, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined defined moves and / or pivoted. Moving and / or pivoting the imaging unit 30 and / or the imaging optics 32 can be advantageously generated by means of a motor and / or for example by means of the defined movement of the micromirrors. For example, the image forming unit 30 and the imaging optics 32 Together, they can move to a common carrier 33 be arranged, wherein to move the entire carrier 33 , for example by means of a motor, is moved. By moving and / or pivoting the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 become the first rays of light 28 so steered or reflected that the first image representation as a virtual image on a first virtual screen 26 is representable. The first distance 42 between the viewer 24 and the first virtual screen 26 is a first virtual screen distance in this embodiment 42 , In an advantageous embodiment, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined, periodically movable and / or pivotable. In other words, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined, periodically excited.
In dieser Ausführung ist der Winkel zwischen dem auf das Hologramm 40 auftreffenden bzw. einfallenden, ersten Lichtstrahl 28 und einer Senkrechten 60 zu dem Hologramm 40 ein erster Einfallswinkel 62 θ2 und der Winkel zwischen dem ausfallenden bzw. vom Hologramm reflektierten Lichtstrahl 28 und einer Senkrechten 60 zu dem Hologramm 40 ein Ausfallswinkel 64 θ1 .In this embodiment, the angle between the on the hologram 40 incident or incident, first light beam 28 and a vertical 60 to the hologram 40 a first angle of incidence 62 θ 2 and the angle between the emergent and reflected by the hologram light beam 28 and a vertical 60 to the hologram 40 a failure angle 64 θ 1 ,
In 5b erzeugt die Bilderzeugungseinheit 30, insbesondere ein Laser, zweite Lichtstrahlen 66. Die zweiten Lichtstrahlen bzw. Laserstrahlen 66 dienen zur Erzeugung einer zweiten Bilddarstellung auf einer Projektionsfläche 38. Ferner weist die Projektionsvorrichtung 22 eine Abbildungsoptik 32 auf zur Ausrichtung der Bilddarstellung. Die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 sind definiert bewegbar und/oder schwenkbar.In 5b generates the image generation unit 30 , in particular a laser, second light beams 66 , The second light beams or laser beams 66 serve to generate a second image representation on a projection surface 38 , Furthermore, the projection device 22 an imaging optics 32 to align the image. The image generation unit 30 and / or the imaging optics 32 are defined movable and / or pivotable.
Die zweite Bilddarstellung bzw. die zweiten Lichtstrahlen 66 werden mittels des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 abhängig von einem Auftreffwinkel der zweiten Lichtstrahlen 66 auf das Hologramm 40 umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt. Vorteilhafterweise kann das Hologramm 40 als Volumenhologramm ausgeführt sein. Ferner weist das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 in einer Ausführung eine erste Seite auf, wobei die zweite Bilddarstellung und/oder die zweiten Lichtstrahlen 66 aus einer zweiten Richtung und/oder mit einem zweiten Auftreffwinkel auf die erste Seite des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 auftreffen. Die Richtung der Lichtstrahlen kann hierfür abhängig von der Bewegung der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 so verändert werden, dass die Lichtstrahlen in definierten Auftreffwinkeln auf das Hologramm 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm 40. Das Hologramm 40 weist hierfür in dieser Ausführung eine zweite holografische Schicht auf, wobei die zweite holografische Schicht eine zweite optische Funktion erfüllt. Die zweite optische Funktion bewirkt, dass die zweiten Lichtstrahlen 66, welche in einem zweiten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffen abhängig von dem zweiten Auftreffwinkel der Lichtstrahlen 66 auf das Hologramm 40 definiert umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Hierfür wird die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 entsprechend definiert bewegt und/oder geschwenkt. Das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 kann vorteilhafterweise mittels eines Motor und/oder beispielsweise mittels der definierten Bewegung vom Mikrospiegeln erzeugt werden. Um beispielsweise die Bilderzeugungseinheit 30 und die Abbildungsoptik 32 gemeinsam bewegen zu können, können diese an einen gemeinsamen Träger 33 angeordnet sein, wobei zum Bewegen der gesamte Träger 33, zum Beispiel mittels eines Motors, bewegt wird. Beispielsweise kann der Träger 33 in Richtung des Pfeils 72 längs bewegt werden und anhand des Pfeils 74 um eine Achse geschenkt bzw. gedreht werden.The second image representation or the second light rays 66 be by means of the hologram 40 the projection device 22 depending on an angle of incidence of the second light rays 66 on the hologram 40 deflected and / or reflected and / or diffracted. Advantageously, the hologram 40 be designed as a volume hologram. Furthermore, the hologram points 40 the projection device 22 in one embodiment, a first side, wherein the second image representation and / or the second light rays 66 from a second direction and / or with a second angle of incidence on the first side of the hologram 40 the projection device 22 incident. The direction of the light beams may depend on the movement of the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 be changed so that the light rays at defined angles of incidence on the hologram 40 incident. The hologram 40 the projection device 22 can have at least two optical functions for mutually independent deflection and / or reflection of the light beams depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram 40 , The hologram 40 For this purpose, in this embodiment has a second holographic layer, wherein the second holographic layer fulfills a second optical function. The second optical function causes the second light beams 66 , which at a second angle of incidence on the hologram 40 depending on the second angle of incidence of the light rays 66 on the hologram 40 Defined deflected and / or reflected and / or diffracted. For this purpose, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined defined moves and / or pivoted. Moving and / or pivoting the imaging unit 30 and / or the imaging optics 32 can advantageously be generated by means of a motor and / or for example by means of the defined movement of the micromirrors. For example, the image forming unit 30 and the imaging optics 32 Together, they can move to a common carrier 33 be arranged, wherein to move the entire carrier 33 , for example by means of a motor, is moved. For example, the carrier 33 in the direction of the arrow 72 be moved longitudinally and by the arrow 74 be donated or rotated about an axis.
Durch das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 werden die zweiten Lichtstrahlen 66 so gelenkt bzw. reflektiert, dass die zweite Bilddarstellung als virtuelles Bild auf einer zweiten virtuellen Leinwand 68 darstellbar ist. Der zweite Abstand 70 zwischen dem Betrachter 24 und der zweiten virtuellen Leinwand 26 ist in dieser Ausführung eine zweite virtuelle Leinwanddistanz 70.By moving and / or pivoting the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 become the second rays of light 66 so steered or reflected that the second image representation as a virtual image on a second virtual screen 68 is representable. The second distance 70 between the viewer 24 and the second virtual canvas 26 is a second virtual screen distance in this embodiment 70 ,
In dieser Ausführung ist der Winkel zwischen dem auf das Hologramm 40 auftreffenden bzw. einfallenden, zweiten Lichtstrahl 66 und einer Senkrechten 60 zu dem Hologramm 40 ein zweiter Einfallswinkel 76 θ3 und der Winkel zwischen dem ausfallenden bzw. vom Hologramm 40 reflektierten Lichtstrahl 66 und einer Senkrechten 60 zu dem Hologramm 40 ein Ausfallswinkel 64 θ1 .In this embodiment, the angle between the on the hologram 40 incident or incident, second light beam 66 and a vertical 60 to the hologram 40 a second angle of incidence 76 θ 3 and the angle between the failing and the hologram 40 reflected light beam 66 and a vertical 60 to the hologram 40 a failure angle 64 θ 1 ,
In einer Weiterentwicklung in 5c erzeugt die Bilderzeugungseinheit 30, insbesondere ein Laser, dritte Lichtstrahlen 80. Die dritten Lichtstrahlen bzw. Laserstrahlen 80 dienen zur Erzeugung einer dritten Bilddarstellung auf einer Projektionsfläche 38. Ferner weist die Projektionsvorrichtung 22 eine Abbildungsoptik 32 auf zur Ausrichtung der Bilddarstellung. Die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 sind definiert bewegbar und/oder schwenkbar. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert, periodisch bewegbar und/oder schwenkbar. Mit anderen Worten werden die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert, periodisch angeregt.In a further development in 5c generates the image generation unit 30 , in particular a laser, third light beams 80 , The third light beams or laser beams 80 serve to generate a third image representation on a projection surface 38 , Furthermore, the projection device 22 an imaging optics 32 to align the image. The image generation unit 30 and / or the imaging optics 32 are defined movable and / or pivotable. In an advantageous embodiment, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined, periodically movable and / or pivotable. In other words, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined, periodically excited.
Die dritte Bilddarstellung bzw. die dritten Lichtstrahlen 80 werden mittels des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 abhängig von einem Auftreffwinkel der dritten Lichtstrahlen 80 auf das Hologramm 40 umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt. Vorteilhafterweise kann das Hologramm 40 als Volumenhologramm ausgeführt sein. Ferner weist das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 in einer Ausführung eine erste Seite auf, wobei die dritte Bilddarstellung und/oder die dritten Lichtstrahlen 80 aus einer dritten Richtung und/oder mit einem dritten Auftreffwinkel auf die erste Seite des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 auftreffen. Die Richtung der Lichtstrahlen kann hierfür abhängig von der Bewegung der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 so verändert werden, dass die Lichtstrahlen in definierten Auftreffwinkeln auf das Hologramm 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Umlenkung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen auf das Hologramm 40. Das Hologramm 40 weist hierfür in dieser Ausführung eine dritte holografische Schicht auf, wobei die dritte holografische Schicht eine dritte optische Funktion erfüllt. Die dritte optische Funktion bewirkt, dass die dritten Lichtstrahlen 80, welche in einem dritten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffen abhängig von dem dritten Auftreffwinkel der Lichtstrahlen 80 auf das Hologramm 40 definiert umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Hierfür wird die Bilderzeugungseinheit 30 und/oder die Abbildungsoptik 32 entsprechend definiert bewegt und/oder geschwenkt. Das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 kann gemäß 5b ausgeführt werden.The third image representation or the third light rays 80 be by means of the hologram 40 the projection device 22 depending on an angle of incidence of the third light rays 80 on the hologram 40 deflected and / or reflected and / or diffracted. Advantageously, the hologram 40 be designed as a volume hologram. Furthermore, the hologram points 40 the projection device 22 in one embodiment, a first page, wherein the third image representation and / or the third light rays 80 from a third direction and / or with a third angle of incidence on the first side of the hologram 40 the projection device 22 incident. The direction of the light beams may depend on the movement of the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 be changed so that the light rays at defined angles of incidence on the hologram 40 incident. The hologram 40 the projection device 22 can have at least two optical functions for mutually independent deflection and / or reflection of the light beams depending on the angle of incidence of the light beams on the hologram 40 , The hologram 40 For this purpose, in this embodiment has a third holographic layer, wherein the third holographic layer fulfills a third optical function. The third optical function causes the third light rays 80 , which at a third angle of incidence on the hologram 40 depending on the third angle of incidence of the light rays 80 on the hologram 40 Defined deflected and / or reflected and / or diffracted. For this purpose, the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 defined defined moves and / or pivoted. Moving and / or pivoting the imaging unit 30 and / or the imaging optics 32 can according to 5b be executed.
Durch das Bewegen und/oder das Schwenken der Bilderzeugungseinheit 30 und/oder der Abbildungsoptik 32 werden die dritten Lichtstrahlen 80 so gelenkt bzw. reflektiert, dass die dritte Bilddarstellung als virtuelles Bild auf einer dritten virtuellen Leinwand 82 darstellbar ist. Der dritte Abstand 84 zwischen dem Betrachter 24 und der dritten virtuellen Leinwand 82 ist in dieser Ausführung eine dritte virtuelle Leinwanddistanz 84.By moving and / or pivoting the image forming unit 30 and / or the imaging optics 32 become the third rays of light 80 so steered or reflected that the third image representation as a virtual image on a third virtual screen 82 is representable. The third distance 84 between the viewer 24 and the third virtual screen 82 is a third virtual screen distance in this embodiment 84 ,
In dieser Ausführung ist der Winkel zwischen dem auf das Hologramm 40 auftreffenden bzw. einfallenden, dritten Lichtstrahl 80 und einer Senkrechten 60 zu dem Hologramm 40 ein dritter Einfallswinkel 86 θ3 und der Winkel zwischen dem ausfallenden bzw. vom Hologramm 40 reflektierten Lichtstrahl 80 und einer Senkrechten 60 zu dem Hologramm 40 ein Ausfallswinkel 64 θ1.In this embodiment, the angle between the on the hologram 40 incident or incident, third light beam 80 and a vertical 60 to the hologram 40 a third angle of incidence 86 θ 3 and the angle between the failing and the hologram 40 reflected light beam 80 and a vertical 60 to the hologram 40 a failure angle 64 θ 1 .
6 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 gemäß 5. im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 5 weist die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 6 zwei Bilderzeugungseinheiten 90, 92 auf, insbesondere eine erste Bilderzeugungseinheit 90 und eine zweite Bilderzeugungseinheit 92. Hierdurch kann die Projektionsvorrichtung 22 als ein autostereoskopisches Head-up Display 22 ausgeführt werden. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf der virtuellen Leinwand 26 dargestellt werden. In einer Weiterentwicklung können auch mittels des autostereoskopischen Head-up Displays 22 mehrere virtuelle Leinwände mit unterschiedlichen Abständen zu einem Betrachter 24 mittels eines entsprechenden Hologramms 40 realisiert werden. 6 shows a projection device 22 according to 5 , unlike the projection device 22 according to 5 has the projection device 22 according to 6 two imaging units 90 . 92 in particular a first image generation unit 90 and a second image forming unit 92 , This allows the projection device 22 as an autostereoscopic head-up display 22 be executed. This allows a viewer three-dimensional images on the virtual screen 26 being represented. In a further development can also by means of the autostereoscopic head-up display 22 several virtual screens with different distances too a viewer 24 by means of a corresponding hologram 40 will be realized.
7 zeigt ein Gesicht eines Betrachters 24 mit Eyeboxen 94, 96. Über einem ersten Auge des Betrachters 24 wird eine erste, rechteckige Eyebox 94 dargestellt sowie über einem zweiten Auge des Betrachters 24 eine zweite, rechteckige Eyebox 96. Eine erste Bilddarstellung des autostereoskopischen Head-up Displays 22 gemäß 6 wird in die erste Eyebox 94 projiziert sowie eine zweite Bilddarstellung in die zweite Eyebox 96. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand angezeigt werden. 7 shows a face of a viewer 24 with eyeboxes 94 . 96 , Above a first eye of the beholder 24 becomes a first, rectangular eyebox 94 represented as well as over a second eye of the observer 24 a second, rectangular eyebox 96 , A first image of the autostereoscopic head-up display 22 according to 6 will be in the first eyebox 94 projected and a second image representation in the second eyebox 96 , This allows a viewer to display three-dimensional image representations on a virtual screen.
8 zeigt ein Diagramm 100 mit einer Funktion 101 zur Beugungseffizienz bezüglich einer Winkelselektivität eines holografisch optischen Elements bzw. eines Hologramms gemäß 3 und 5. An dem Hologramm werden lediglich Strahlen bzw. Lichtstrahlen gebeugt, die in einem definierten Auftreffwinkel auf das Hologramm auftreffen, wodurch das Hologramm als eine Art Filter wirkt. Die Winkelselektivität eines Hologramms ist abhängig von der Geometrie, der Materialeigenschaft, der Dicke der holografischen Schicht sowie der Brechungsindexmodulation im holografischen Material. Auf der Y-Achse 102 des Diagramms 100 wird die Beugungseffizienz in Prozent dargestellt. Auf der X-Achse 104 des Diagramms 100 werden die Auftreffwinkel in Grad dargestellt. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die maximale Beugungseffizienz in einem Bereich um den Auftreffwinkel 30 ° herum erreicht. 8th shows a diagram 100 with a function 101 for diffraction efficiency with respect to an angle selectivity of a holographic optical element or a hologram, respectively 3 and 5 , At the hologram only rays or light rays are diffracted, which impinge on the hologram at a defined angle of incidence, whereby the hologram acts as a kind of filter. The angular selectivity of a hologram depends on the geometry, the material property, the thickness of the holographic layer and the refractive index modulation in the holographic material. On the Y axis 102 of the diagram 100 the diffraction efficiency is shown in percent. On the X axis 104 of the diagram 100 the angles of incidence are displayed in degrees. In this exemplary embodiment, the maximum diffraction efficiency is achieved in a range around the incidence angle 30 °.
9 zeigt ein Hologramm 40 bzw. ein holografisch optisches Element gemäß 3 und 5. 9a zeigt eine Hologrammaufnahme und 9b die Hologrammrekonstruktion bzw. die Verwendung eines Hologramms 40 in einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 und 5. 9 shows a hologram 40 or a holographic optical element according to 3 and 5 , 9a shows a hologram recording and 9b the hologram reconstruction or the use of a hologram 40 in a projection device 22 according to 3 and 5 ,
In 9a wird das Hologramm 40 insbesondere durch eine Interferenz von zwei divergenten Wellen auf einem Hohlspiegel erzeugt, wobei eine erste divergente Welle 114 von einer ersten Quelle 110 bzw. Punktlichtquelle und eine zweite divergente Welle 116 von einer zweiten Quelle 112 bzw. Punktlichtquelle erzeugt wird. Die erste Quelle 110 und die zweite Quelle 112 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Hohlspiegels bzw. des Hologramms 40. Folgende Parameter definieren bei der Aufnahme des Hologramms 40 das optische Verhalten:
- 1. Geometrische Parameter:
- a. dObj: Abstand der Punktlichtquelle zur Hologramm-Mitte des Objektstrahls
- b. dRef: Abstand der Punktlichtquelle zur Hologramm-Mitte des Referenzstrahls
- c. θRef: Winkel Referenzstrahl zur Hologramm-Normalen
- d. θObj: Winkel Objektstrahl zur Hologramm-Normalen
- e. λAufn: Wellenlänge des Lasers bei der Aufnahme des Hologramms
- 2. Materialparameter holografische Schicht:
- a. Dicke der holografischen Schicht d
- b. Brechungsindexmodulation Δn
In 9a becomes the hologram 40 in particular generated by an interference of two divergent waves on a concave mirror, wherein a first divergent wave 114 from a first source 110 or point light source and a second divergent wave 116 from a second source 112 or point light source is generated. The first source 110 and the second source 112 are located on opposite sides of the concave mirror or the hologram 40 , The following parameters define when recording the hologram 40 the optical behavior: - 1. Geometric parameters:
- a. d Obj : Distance of the point light source to the hologram center of the object beam
- b. d Ref : Distance of the point light source to the hologram center of the reference beam
- c. θ ref : angle reference beam to the hologram normal
- d. θ Obj : angle object beam to the hologram normal
- e. λ Aufn : Wavelength of the laser when recording the hologram
- 2. Material parameter holographic layer:
- a. Thickness of the holographic layer d
- b. Refractive index modulation Δn
Gemäß 10 ist dObj der Abstand 118 der Punktlichtquelle zur Hologramm-Mitte des Objektstrahls und dRef der Abstand 120 der Punktlichtquelle zur Hologramm-Mitte des Referenzstrahls According to 10 d obj is the distance 118 the point light source to the hologram center of the object beam and d ref the distance 120 the point light source to the hologram center of the reference beam
Zur Aufnahme der Hologramme müssen Laser mit hoher Kohärenz bzw. Kohärenzlänge verwendet werden.For recording the holograms, lasers with high coherence or coherence length must be used.
In Abhängigkeit der Materialparameter und der geometrischen Parameter ergibt sich für das Hologramm 40 eine definierte Winkelselektivität. Folglich wird nur Licht aus einer definierten Richtung und/oder mit einem definierten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 an der Struktur bzw. an dem Hologramm 40 gebeugt. Mit anderen Worten werden lediglich Lichtstrahlen aus einer definierten Richtung und/oder mit einem definierten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 mit einer hohen Effizienz an der Struktur bzw. an dem Hologramm gebeugt.Depending on the material parameters and the geometric parameters results for the hologram 40 a defined angular selectivity. Consequently, only light from a defined direction and / or with a defined angle of incidence on the hologram 40 on the structure or on the hologram 40 bent. In other words, only light rays from a defined direction and / or with a defined angle of incidence on the hologram 40 diffracted with a high efficiency on the structure or on the hologram.
9b zeigt die Hologrammrekonstruktion. Die Winkelselektivität des Hologramms 40 ermöglicht, mehrere optische Funktionen in einem Hologramm 40 zu speichern und diese gezielt und unabhängig voneinander zu rekonstruieren. Dabei können die optischen Funktionen entweder durch holografisches Multiplexing oder durch die Bildung eines Schichtstapels, insbesondere mehrere holografische Schichten übereinander, in einem Hologramm 40 gespeichert werden. 9b shows the hologram reconstruction. The angular selectivity of the hologram 40 allows multiple optical functions in a hologram 40 to store and to reconstruct these specifically and independently. In this case, the optical functions, either by holographic multiplexing or by the formation of a layer stack, in particular a plurality of holographic layers one above the other, in a hologram 40 get saved.
Auf Grund der Winkelselektivität des Hologramms 40 werden an dem Hologramm 40 lediglich Lichtstrahlen aus einer definierten Richtung und/oder mit einem definierten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 an dem Hologramm 40 gebeugt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert.Due to the angular selectivity of the hologram 40 be on the hologram 40 only light rays from a defined direction and / or with a defined angle of incidence on the hologram 40 on the hologram 40 bent and / or deflected and / or reflected.
Werden Laserstrahlen oder Lichtstrahlen aus n, mit n als natürliche Zahl größer/gleich eins, unterschiedlichen Richtungen verwendet, so lassen sich n unterschiedliche optische Funktionen im Hologramm bzw. holografischen Schichtstapel unabhängig voneinander rekonstruieren. Beispielsweise durch Bewegen der Bilderzeugungseinheit und/oder die Abbildungsoptik können unterschiedliche optische Funktionen rekonstruiert werden. So ist es folglich möglich bei einem holografischen Head-up Display oder HUD in Kombination mit einer Lasereinheit bzw. einem Laserbeamer n optische Funktionen bzw. n Bilddistanzen zu speichern bzw. zu rekonstruieren. Die unterschiedlichen Bilddistanzen werden durch die Hologrammparameter bei der Aufnahme vorgegeben.If laser beams or light beams of n, with n as a natural number greater than or equal to one, different directions are used, then n different optical functions in the hologram or holographic layer stack can be reconstructed independently of one another. For example, by moving the imaging unit and / or the imaging optics different optical Functions are reconstructed. Thus, it is possible to store or reconstruct n optical functions or n image distances in a holographic head-up display or HUD in combination with a laser unit or a laser beamer. The different image distances are specified by the hologram parameters during recording.
Eine Winkelselektivität von Hologrammen bzw. Volumenhologrammen hängt von den Materialparametern ab. Es können beispielsweise bei Volumenhologrammen Winkelselektivitäten von bis zu 1° oder kleiner erzielt werden.An angular selectivity of holograms or volume holograms depends on the material parameters. For example, in the case of volume holograms, angle selectivities of up to 1 ° or smaller can be achieved.
In einer Weiterentwicklung kann ein Hologramm 40 eine Wellenlängenselektivität aufweisen. Hierdurch werden beispielsweise lediglich Lichtstrahlen mit definierter Wellenlänge an dem Hologramm 40 gebeugt und oder umgelenkt und/oder reflektiert.In a further development can be a hologram 40 have a wavelength selectivity. As a result, for example, only light beams having a defined wavelength at the hologram 40 bent and or deflected and / or reflected.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102011075884 A1 [0002]DE 102011075884 A1 [0002]
