DE102017223273A1

DE102017223273A1 - Projektionsvorrichtung aufweisend ein Hologramm

Info

Publication number: DE102017223273A1
Application number: DE102017223273.0A
Authority: DE
Inventors: Stefanie Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-19

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Projektionsvorrichtung (22), insbesondere für ein Fahrzeug, wobei die Projektionsvorrichtung (22) eine Bilderzeugungsvorrichtung (30) aufweist zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen, insbesondere einer ersten Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung und einer zweiten Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung. Ferner weist die Projektionsvorrichtung (22) ein Hologramm (40) zum Ablenken der Lichtstrahlen (28, 70) der mindestens zwei Bilddarstellungen auf, wobei das Hologramm (40) der Projektionsvorrichtung (22) mindestens zwei optische Funktionen aufweist zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung aufweisend ein Hologramm.
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.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird eine Projektionsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei die Projektionsvorrichtung eine Bilderzeugungsvorrichtung aufweist zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen, insbesondere einer ersten Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung und einer zweiten Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung. Ferner weist die Projektionsvorrichtung ein Hologramm zum Ablenken der Lichtstrahlen der mindestens zwei Bilddarstellungen auf, wobei das Hologramm der Projektionsvorrichtung mindestens zwei optische Funktionen aufweist zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen.
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 hinter der Windschutzscheibe dargestellt werden. Die Projektionsvorrichtung kann insbesondere ein Hologramm aufweisen, wobei ein Hologramm ein Element mit holografischoptischen Eigenschaften ist.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die zwei unabhängig voneinander umgelenkten bzw. abgelenkte Bilddarstellungen zu einem Betrachter geleitet werden. Hierdurch können einem Betrachter vorteilhafterweise zwei voneinander unabhängige Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand vor dem Fahrzeug dargestellt werden. Vorteilhafterweise kann hierbei eine zweidimensionale Darstellung und eine dreidimensionale Darstellung entweder nacheinander oder gleichzeitig dargestellt werden, wobei die zweidimensionale Darstellung und die dreidimensionale Darstellung insbesondere mittels einer Produktionsvorrichtung mittels der Verwendung eines Hologramms entsprechend abgelenkt werden können. 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.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass geringe Schaltzeiten und/oder mehrere Wiederholraten ermöglicht werden können. Ferner können mehrere optische Funktionen ermöglicht werden. Ferner kann mittels eines Hologramms Aufwand, beispielsweise Kosten, gespart werden.
In einer Weiterentwicklung weist das Hologramm eine erste optische Funktion zum Ablenken der ersten Bilddarstellung und eine zweite optische Funktion zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung auf. Hierdurch können insbesondere die mindestens zwei Bilddarstellungen voneinander unabhängig umgelenkt werden, wodurch beispielsweise zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander angezeigt werden können, insbesondere eine zweidimensionale Bilddarstellung und/oder eine dreidimensionale Bilddarstellung. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden, da die optischen Funktionen auf einem Hologramm eingebracht werden können.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die erste optische Funktion des Hologramms als eine Streufunktion ausgebildet zum Ablenken und/oder Streuen der ersten Bilddarstellung zur Darstellung der zweidimensionalen Bilddarstellung. Hierdurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass die erste Bilddarstellung als eine zweidimensionale Bilddarstellung für einen Betrachter dargestellt wird. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden.
Vorzugsweise kann die zweite optische Funktion des Hologramms als ein holographisches Micro-Linsen-Array, bzw. MLA, ausgebildet sein zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung zur Darstellung der dreidimensionalen Bilddarstellung. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass insbesondere die zweite Bilddarstellung als eine dreidimensionale Bilddarstellung sicher dargestellt werden kann. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden. Ferner können mehrere optische Funktionen durch zum Beispiel gedruckte MLAs ermöglicht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Hologramm als ein Transmissionshologramm und/oder als ein Reflexionshologramm ausgeführt. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden.
Ferner kann das Hologramm beispielsweise als ein Multiplex-Hologramm ausgeführt sein. Durch die Verwendung eines Multiplex-Hologramms können insbesondere mehrere optische Funktionen mittels eines Hologramms ermöglicht werden, wodurch mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander umgelenkt und somit für einen Betrachter dargestellt werden. Ferner kann insbesondere Bauraum eingespart werden. In einer Weiterentwicklung können die optischen Funktionen jeweils in einer Schicht eingebracht sein, wobei die Schichten zu einem Hologramm zusammengebracht werden können.
Weiterhin kann die die Projektionsvorrichtung mindestens eine Abbildungsoptik zur Ausrichtung einer oder mehrerer der mindestens zwei Bilddarstellungen aufweisen. Hierdurch können die mindestens zwei Bilddarstellungen durch mindestens eine Abbildungsoptik der Projektionsvorrichtung entsprechend ausgerichtet und/oder abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert werden. Hierdurch kann insbesondere Bauraum eingespart werden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das Hologramm winkelselektiv, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen auf eine erste Seite des Hologramms auftreffen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass mindestens zwei Bilddarstellungen mittels einer Verwendung des Hologramms voneinander unabhängig abgelenkt bzw. 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 einer beispielhaften Ausgestaltung weist die Bilderzeugungsvorrichtung mindestens zwei Bilderzeugungseinheiten auf, wobei die mindestens zwei Bilddarstellungen jeweils mittels der zwei Bilderzeugungseinheiten erzeugt werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die zwei Bilddarstellungen, insbesondere eine erste Bilddarstellung zur Darstellung eines zweidimensionalen Bildes sowie eine zweite Bilddarstellung zur Darstellung eines dreidimensionalen Bildes, jeweils nacheinander oder gleichzeitig sicher dargestellt werden können, wobei die mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander dargestellt und/oder erzeugt werden können.
In einer Weiterentwicklung kann die Bilderzeugungsvorrichtung eine Bilderzeugungseinheit aufweisen zur Erzeugung der ersten Bilddarstellung und/oder der zweiten Bilddarstellung, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung und/oder die Bilderzeugungseinheit und/oder eine Abbildungsoptik der Projektionsvorrichtung derart definiert bewegbar ist, dass die Lichtstrahlen der mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen auf eine erste Seite des Hologramms auftreffen. Mittels der Verwendung einer Bilderzeugungseinheit zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen kann insbesondere Bauraum eingespart werden. Ferner kann eine sichere Darstellung der beiden Bilddarstellung gewährleistet werden.
Weiterhin kann das Hologramm wellenlängenselektiv sein, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen mittels Lichtstrahlen mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt werden und auf eine erste Seite des Hologramms auftreffen. Hierdurch können insbesondere Lichtstrahlen abhängig von ihrer Wellenlänge voneinander unabhängig umgelenkt werden, wodurch beispielsweise mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander angezeigt werden können. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsform weist die Bilderzeugungsvorrichtung einen Laserprojektor auf, wobei der Laserprojektor mindestens zwei Lasereinheiten aufweist zur Erzeugung der mindestens zwei Bilddarstellungen und wobei die mindestens zwei Lasereinheiten Lichtstrahlen mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen ausgeben. Die Verwendung eines Lasers gewährleistet insbesondere, dass Lichtstrahlen mit definierter unterschiedlicher Wellenlänge generiert werden können. Ferner kann vorzugsweise Bauraum eingespart sowie Bilddarstellungen sicher für einen Betrachter dargestellt werden. Vorzugsweise weist eine Lasereinheit insbesondere jeweils drei Laserquellen auf, wobei die drei Laserquellen Lichtstrahlen in drei Grundfarben, insbesondere rot, grün und blau, mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen ausgeben.
In einer Weiterentwicklung kann das Hologramm polarisationsselektiv sein, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen mittels Lichtstrahlen mit jeweils unterschiedlicher Polarisation erzeugt werden und auf eine erste Seite des Hologramms auftreffen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass mindestens zwei Bilddarstellungen mittels einer Verwendung des Hologramms voneinander unabhängig umgelenkt werden können. Hierdurch können einem Betrachter beispielsweise mindestens zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander angezeigt werden. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorzugsweise Bauraum eingespart werden.
Ferner wird ein Verfahren zur Anzeige von Bilddarstellungen für einen Betrachter mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
Erzeugen einer ersten Bilddarstellung und/oder einer zweiten Bilddarstellung mittels einer Bilderzeugungsvorrichtung einer Projektionsvorrichtung, wobei mittels der Bilderzeugungsvorrichtung eine erste Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionaten Bilddarstellung und/oder eine zweite Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung erzeugt wird,
Ablenken der Lichtstrahlen der Bilddarstellung mittels eines Hologramms der Projektionsvorrichtung, wobei das Hologramm der Projektionsvorrichtung mindestens zwei optische Funktionen aufweist zur Ablenkung der ersten Bilddarstellung und der zweiten Bilddarstellung unabhängig voneinander,
Darstellen der ersten Bilddarstellung als ein erstes virtuelles Bild und/oder Darstellen der zweiten Bilddarstellung als ein zweites virtuelles Bild.
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, insbesondere eine erste zweidimensionale Bilddarstellung und/oder eine zweite dreidimensionale Bilddarstellung, auf einer virtuellen Leinwand vor dem Fahrzeug bzw. in Fahrtrichtung hinter 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 einer Weiterentwicklung kann mittels des Hologramms die erste Bilddarstellung mittels einer ersten optischen Funktion des Hologramms und die zweite Bilddarstellung mittels einer zweiten optischen Funktion des Hologramms unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung ablenkt werden. Hierdurch können insbesondere die mindestens zwei Bilddarstellungen voneinander unabhängig umgelenkt werden, wodurch beispielsweise zwei Bilddarstellungen unabhängig voneinander angezeigt werden können, insbesondere eine zweidimensionale Bilddarstellung und/oder eine dreidimensionale Bilddarstellung. Durch die Verwendung eines entsprechenden Hologramms kann vorteilhafterweise Bauraum eingespart werden.
Figurenliste
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 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung von Eyeboxen gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
7 ein Verfahren gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung eines Hologramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung eines Hologramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung eines Hologramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
12 eine schematische Darstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
13 eine schematische Darstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
14 eine schematische Darstellung eines Diagramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
15 eine schematische Darstellung eines Diagramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung:
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 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. Ein Betrachter 24 kann insbesondere ein Fahrer 24 des Fahrzeugs 20 sein. Die 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 Informationen oder Darstellungen eines Entertainment Systems sein.
2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22. 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 ein, für den Fahrer 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen, wobei die virtuelle Leinwand in der Umwelt zu schweben scheint. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine Bilderzeugungsvorrichtung 30, beispielsweise eine Picture Generating Unit (PGU) sowie mindestens eine optische Einrichtung 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bilderzeugungsvorrichtung 30 umfasst insbesondere mindestens eine Bilderzeugungseinheit 33, beispielsweise einen Laserprojektor, und eine Projektionsfläche 38, wobei die mindestens eine Bilderzeugungseinheit 33Lichtstrahlen 28 in Richtung der Projektionsfläche 38 ausstrahlt, wobei auf der Projektionsfläche 38 mittels der Lichtstrahlen 28 Bilddarstellungen entstehen bzw. dargestellt werden. Die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellungen werden von der Projektionsfläche 38 ausgestrahlt und können im weiteren Verlauf an der Optik gespiegelt, reflektiert, umgelenkt und/oder gebeugt werden. Die mithilfe der Optik 32 gespiegelten, reflektierten, umgelenkten und/oder gebeugten Lichtstrahlen 28 werden auf eine Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einen Combiner projiziert. An der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder dem Combiner werden die Lichtstrahlen 28 in Richtung des Betrachters 24 reflektiert. Ein Bild erscheint somit für einen Betrachter 24 auf einer virtuellen, schwebenden Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, wobei sich die virtuelle Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung hinter 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 ausgeben. Mittels eines Head-up Displays können die 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.
3 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 gemäß der Projektionsvorrichtung 22 in einem Fahrzeug 20 gemäß 2. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst unter anderem eine Bilderzeugungsvorrichtung 30 zur Erzeugung von Lichtstrahlen 28 zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen, insbesondere einer ersten Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung und einer zweiten Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung. Die Bilderzeugungsvorrichtung 30 kann in einer Weiterentwicklung eine Bilderzeugungseinheit 33 zum Aussenden von Lichtstrahlen 28, beispielsweise einen Laserprojektor mit drei Laserquellen zur Ausgabe von Lichtstrahlen bzw. Laserstrahlen in drei Grundfarben, insbesondere rot, grün und blau aufweisen. In einer anderen Ausgestaltung kann die Bilderzeugungsvorrichtung 30 auch mehrere, zum Beispiel zwei, Bilderzeugungseinheiten 33 aufweisen. Ferner umfasst die Bilderzeugungsvorrichtung 30 eine Projektionsfläche zur Darstellung einer Bilddarstellung mittels der Lichtstrahlen 28. Die mindestens eine Bilderzeugungseinheit 33 strahlt Lichtstrahlen 28 in Richtung der Projektionsfläche aus, wobei auf der Projektionsfläche mittels der Lichtstrahlen 28 Bilddarstellungen entstehen bzw. dargestellt werden. Die Lichtstrahlen 28 der Bilddarstellungen werden von der Projektionsfläche ausgestrahlt bzw. abgestrahlt.
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 können in einer Weiterentwicklung die Bilderzeugungsvorrichtung 30 und/oder die Bilderzeugungseinheit 33 und/oder die Abbildungsoptik 32 definiert bewegbar und/oder schwenkbar sein. 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 Motors und/oder beispielsweise mittels der definierten Bewegung von Mikrospiegeln erzeugt werden. Die Bilderzeugungsvorrichtung 30 und die Abbildungsoptik 32 sind in dieser Ausgestaltung in einem Gehäuse 31 angeordnet, insbesondere derart angeordnet, dass die mittels der Bilderzeugungsvorrichtung 30 erzeugten Lichtstrahlen 28 bzw. die auf der Projektionsfläche dargestellten Bilddarstellungen über die Abbildungsoptik 32 in Richtung der Windschutzscheibe bzw. in Richtung eines Combiners und/oder in Richtung eines Hologramms gelenkt werden.
Die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 weist ferner ein Hologramm 40 auf zur Ablenkung und/oder zur Umlenkung und/oder zur Beugung und/oder zur Reflexion der Lichtstrahlen 28. Vorteilhafterweise kann das Hologramm 40 als Volumenhologramm ausgeführt sein.
In dieser Ausführungsform ist das Hologramm 40 Teil der Bilderzeugungsvorrichtung 30. Weiterhin kann das Hologramm 40 Teil einer Projektionsfläche 38 sein bzw. kann das Hologramm 40 in die Projektionsfläche 38 integriert sein. Mit anderen Worten kann die Projektionsfläche als holografische Projektionsfläche 40 ausgeführt, wobei auf der holografischen Projektionsfläche 40 die Bilddarstellungen entstehen. Die holografische Projektionsfläche 40 bzw. das Hologramm 40 ist vorteilhafterweise im Strahlengang der Lichtstrahlen 28, insbesondere in der Nähe der Bilderzeugungseinheit in der Bilderzeugungsvorrichtung 30 angeordnet.
Das Hologramm 40 bzw. die holografische Projektionsfläche 40 der Projektionsvorrichtung 22 weist in einer Ausführung eine erste Seite 41 auf, wobei die Lichtstrahlen 28 auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Ablenkung und/oder Umlenkung und/oder Beugung und/oder Reflexion der Lichtstrahlen 28 der mindestens zwei Bilddarstellungen. Die Bilderzeugungsvorrichtung 30 und die Abbildungsoptik 32 sind in dieser Ausgestaltung derart angeordnet, dass die mittels der Bilderzeugungsvorrichtung 30 erzeugten Lichtstrahlen 28 über die Abbildungsoptik 32 auf das Hologramm bzw. auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 gelenkt werden.
Vorzugsweise kann das Hologramm 40 eine erste optische Funktion aufweisen zum Ablenken der ersten Bilddarstellung insbesondere zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung sowie eine zweite optische Funktion zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung insbesondere zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung. Mit anderen Worten können die zwei von der Bilderzeugungsvorrichtung 30, in dieser Ausführung insbesondere mittels einer Bilderzeugungseinheit 33, erzeugten Bilddarstellungen mittels des Hologramms abgelenkt werden, wobei die erste Bilddarstellung vorzugsweise zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung mittels einer ersten optischen Funktion des Hologramms 40 abgelenkt wird und wobei die zweite Bilddarstellung vorzugsweise zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung mittels einer zweiten optischen Funktion des Hologramms 40 abgelenkt wird.
In einer Weiterentwicklung kann die erste optische Funktion des Hologramms 40 als eine Streufunktion ausgebildet sein zum Ablenken und/oder Streuung der ersten Bilddarstellung zur Darstellung der zweidimensionalen Bilddarstellung. Ferner kann die zweite optische Funktion des Hologramms 40 als ein holographisches Micro-Linsen-Array ausgebildet sein zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung zur Darstellung der dreidimensionalen Bilddarstellung.
Zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung werden insbesondere zwei Bilddarstellungen erzeugt, jeweils für ein Auge des Betrachters 24. Hierfür werden die zwei Bilddarstellungen in zwei Eyeboxen projiziert, insbesondere eine erste Eyebox und eine zweite Eyebox jeweils über einem Auge des Betrachters 24. Mit anderen Worten wird zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung eine erste Bilddarstellung in die erste Eyebox projiziert sowie eine zweite Bilddarstellung in die zweite Eyebox. Die zwei Bilddarstellungen zur Erzeugung der dreidimensionalen Bilddarstellung werden mittels des Hologramms 40 bzw. mittels der zweiten optischen Funktion des Hologramms 40 entsprechend bzw. derart abgelenkt bzw. gebeugt, dass die zwei Bilddarstellungen jeweils in eine Eyebox projiziert werden. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand angezeigt werden.
Mit anderen Worten wird in der Projektionsvorrichtung 22 vorzugsweise ein schaltbarer 2D und/oder 3D Bildgeber für Head-Up Displays angeordnet. In dem Hologramm 40 können insbesondere zwei oder mehrere optischen Funktionen in ein holographisches Volumen gespeichert werden. Dabei kann eine optische Funktion für die 2D Darstellung, zum Beispiel eine holographische Streuscheibe, und eine für die 3D Darstellung, zum Beispiel ein holographisches MLA, verwendet werden. Der Wechsel zwischen den beiden Funktionen kann über die Rekonstruktionswelle, beispielsweise über einen Laserscanner, erfolgen. Die Trennung der optischen Funktionen kann über die Winkel- und Wellenlängenselektivität des Hologramms bzw. des HOEs gewährleistet werden.
In dieser Ausführung ist das Hologramm beispielsweise als Transmissionshologramm ausgeführt. Ferner kann das Hologramm 40 in einer Weiterentwicklung beispielsweise als ein Reflexionshologramm ausgeführt sein. Weiterhin kann das Hologramm 40 als ein Multiplex-Hologramm und/oder als Stack bzw. Verbund mehrerer Hologramm-Schichten ausgeführt sein. Eine Bilddarstellung ist insbesondere als virtuelles Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 für einen Betrachter 24 in Fahrtrichtung hinter einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs darstellbar, insbesondere außerhalb des Fahrzeugs 20. Der Abstand 42 zwischen dem Betrachter 24 und der virtuellen Leinwand 26 wird als virtuelle Leinwanddistanz 42 bezeichnet.
In dem Hologramm 40 sind zwei holographisch optische Funktionen realisiert, insbesondere eine 2D Darstellung HOE1 und eine 3D Darstellung HOE2. Durch holographisches Multiplexing können beispielsweise beide optische Funktionen in eine Hologramm-Schicht gespeichert werden. Ferner kann einen Schichtstapel oder Folienverbund aus zwei Hologrammen bzw. HOEs erzeugt werden.
4 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 ist das Hologramm 40 gemäß 4 in der Projektionsvorrichtung 22 in bzw. an der Projektionsvorrichtung 22 in dem Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet, zum Beispiel am Ausgang der Lichtstrahlen 28 aus der Projektionsvorrichtung 22 am Deckel der Projektionsvorrichtung 22. Mit anderen Worten kann das Hologramm 40 an einem Gehäuse 31 der Projektionsvorrichtung 22 in einem Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet sein, beispielsweise an einem Ausgang der Lichtstrahlen 28 aus dem Gehäuse 31. In einer Weiterentwicklung kann das Hologramm 40 auch innerhalb des Gehäuses 31 in dem Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet sein. In dieser Ausführung ist das Hologramm beispielsweise als Transmissionshologramm ausgeführt.
Ferner kann das Hologramm 40 in einer Weiterentwicklung beispielsweise als ein Reflexionshologramm ausgeführt sein. Als alternative Ausführung kann das Hologramm 40 in eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs integriert sein. 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.
5 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3. Im Unterschied zu der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3 weist die Projektionsvorrichtung 22 gemäß 5 zwei Bilderzeugungseinheiten 44, 46 auf, insbesondere eine erste Bilderzeugungseinheit 44 und eine zweite Bilderzeugungseinheit 46. Hierdurch kann die Projektionsvorrichtung 22 mindestens zwei Bilddarstellungen darstellen.
Die Projektionsvorrichtung 22 kann insbesondere als ein autostereoskopisches Head-up Display 22 ausgeführt werden. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf der virtuellen Leinwand 26 dargestellt werden.
In einer weiteren Ausführung kann das Hologramm 40 gemäß 5 auch gemäß dem Hologramm 40 gemäß 4 als Transmissionshologramm in der Projektionsvorrichtung 22 und/oder in der Instrumententafel in der Projektionsrichtung 22 in dem Strahlengang der Lichtstrahlen 28 angeordnet sein oder als Reflexionshologramm in der und/oder an der und/oder als Windschutzscheide eines Fahrzeugs angeordnet sein und/oder ausgeführt sein.
6 zeigt ein Gesicht eines Betrachters 24 mit Eyeboxen 48, 50. Über einem ersten Auge 52 des Betrachters 24 wird eine erste, rechteckige Eyebox 48 dargestellt sowie über einem zweiten Auge 54 des Betrachters 24 eine zweite, rechteckige Eyebox 50. Zur Darstellung eines dreidimensionalen Bildes wird eine erste Bilddarstellung in die erste Eyebox 48 projiziert sowie eine zweite Bilddarstellung in die zweite Eyebox 50. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand angezeigt werden.
7 zeigt ein Verfahren 60 zur Anzeige von Bilddarstellungen für einen Betrachter mit den folgenden Schritten:
In einem ersten Schritt 62 des Verfahrens 60 werden eine erste Bilddarstellung und/oder eine zweite Bilddarstellung mittels einer Bilderzeugungsvorrichtung einer Projektionsvorrichtung erzeugt, wobei mittels der Bilderzeugungsvorrichtung eine erste Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung und/oder eine zweite Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung erzeugt werden.
In einem zweiten Schritt 64 des Verfahrens 60 werden Lichtstrahlen der Bilddarstellung mittels eines Hologramms der Projektionsvorrichtung abgelenkt, wobei das Hologramm der Projektionsvorrichtung mindestens zwei optische Funktionen aufweist zur Ablenkung der ersten Bilddarstellung und der zweiten Bilddarstellung unabhängig voneinander. In einer Weiterentwicklung kann das Hologramm die erste Bilddarstellung mittels einer ersten optischen Funktion ablenken und die zweite Bilddarstellung mittels einer zweiten optischen Funktion unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung.
In einem dritten Schritt 66 des Verfahrens 60 wird die erste Bilddarstellung als ein erstes virtuelles Bild und/oder die zweite Bilddarstellung als ein zweites virtuelles Bild dargestellt.
In einer Weiterentwicklung kann vor dem dritten Schritt 66 in einem weiteren Schritt die erste Bilddarstellung und/oder die zweite Bilddarstellung an einer reflektierenden Fläche, beispielsweise an einer Windschutzscheibe oder an einem Combiner eines Fahrzeugs, reflektiert werden.
8 zeigt ein Hologramm 40 bzw. eine holografische Projektionsfläche 40, wobei das Hologramm 40 bzw. die holografische Projektionsfläche 40 gemäß 8 gemäß dem Hologramm 40 gemäß 3, 4 und/oder 5 ausgeführt und in einer Projektionsvorrichtung 22 angeordnet sein kann. In dieser Ausführung ist das Hologramm 40 winkelselektiv, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Vorzugsweise treffen Lichtstrahlen 28, 70 in unterschiedlichen Winkeln bzw. Auftreffwinkeln auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auf, wobei erste Lichtstrahlen 28 zur Darstellung der ersten Bilddarstellung aus einer ersten Richtung mit einem ersten Winkel auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen und/oder wobei zweite Lichtstrahlen 70 zur Darstellung der zweiten Bilddarstellung aus einer zweiten Richtung mit einem zweiten Winkel auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Ablenkung und/oder Umlenkung und/oder Reflexion und/oder Beugung der Lichtstrahlen 28, 70 abhängig von dem Auftreffwinkel der Lichtstrahlen 28, 70 auf das Hologramm 40. Insbesondere weist das Hologramm 40 vorteilhafterweise eine erste optische Funktion zum Ablenken der ersten Bilddarstellung auf sowie eine zweite optische Funktion zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung. Mit anderen Worten weist das Hologramm 40 eine erste optische Funktion auf zum Ablenken eines mit einem ersten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, ersten Lichtstrahls 28 bzw. ersten Strahlenbündels 28 zur Darstellung einer ersten Bilddarstellung und eine zweite optische Funktion zum Ablenken eines mit einem zweiten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffenden, zweiten Lichtstrahls 70 bzw. ersten Strahlenbündels 70 zur Darstellung einer zweiten Bilddarstellung unabhängig von dem Ablenken des ersten Lichtstrahls. Zur Realisierung verschiedener Auftreffwinkel der Lichtstrahlen 28, 70 auf das Hologramm 40 kann die Bilderzeugungseinheit und/oder die Abbildungsoptik entsprechend definiert bewegt und/oder geschwenkt werden. Mit anderen Worten kann die Richtung der Lichtstrahlen 28, 70 hierfür abhängig von der Bewegung der Bilderzeugungsvorrichtung 30 und/oder von der Bewegung der Abbildungsoptik so verändert werden, dass die Lichtstrahlen 28, 70 in definierten Auftreffwinkeln auf das Hologramm 40 auftreffen. In einer alternativen Ausführung kann die Bilderzeugungsvorrichtung zwei Bilderzeugungseinheiten aufweisen, wobei mittels der zwei Bilderzeugungseinheiten ermöglicht wird, dass die Lichtstrahlen 28, 70 mit unterschiedlichen Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffen.
Die Trennung der optischen Funktion erfolgt in dieser Ausführung über den Winkel der Rekonstruktionswelle. Dieser wird vorteilhafterweise bei der Aufnahme der Hologramme definiert. Durch die Volumenbeugung am Hologramm wird eine definierte Winkelselektivität erzeugt. Lichtstrahlen werden nur aus einer definierten Richtung in einen definierten Bereich gelenkt. Für alle anderen Winkel ist die Struktur bzw. das Hologramm 40 transparent. Die optischen Funktionen können beispielsweise entweder analog aufgenommen werden, zum Beispiel mittels Mastering und/oder Kontaktkopie, oder pixelweise mittels eines holographischem Drucker.
In 8a treffen die ersten Lichtstrahlen 28 mit einem ersten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auf zur Darstellung einer ersten, zweidimensionalen Bilddarstellung und in 8b treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 mit einem zweiten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auf zur Darstellung einer zweiten, dreidimensionalen Bilddarstellung.
In 8a treffen die ersten Lichtstrahlen 28 der ersten Bilddarstellung aus einer ersten Richtung und/oder mit einem ersten Auftreffwinkel auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22. Das Hologramm 40 weist in dieser Ausführung eine erste optische Funktion auf, wobei 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 ersten Lichtstrahlen 28 auf das Hologramm 40 definiert abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Die erste optische Funktion des Hologramms ist insbesondere als eine Streufunktion ausgebildet zum Ablenken und/oder Streuen der ersten Bilddarstellung zur Darstellung der zweidimensionalen Bilddarstellung. In dieser Ausführung treffen die ersten Lichtstrahlen 28 aus einer ersten Richtung mit einem ersten Winkel θ₁ auf die erste Seite 41 des Hologramms 40.
Mit anderen Worten trifft eine erste Rekonstruktionswelle aus einer ersten Richtung auf das Hologramm 40 und rekonstruiert hierdurch eine Streufunktion für die 2D Darstellung. Über eine nachfolgende HUD-Optik wird dem Beobachter ein virtuelles 2D Bild erzeugt.
In 8b treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 der zweiten Bilddarstellung aus einer zweiten Richtung und/oder mit einem zweiten Auftreffwinkel auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22. Das Hologramm 40 weist in dieser Ausführung eine zweite optische Funktion auf, wobei die zweite optische Funktion bewirkt, dass die zweiten Lichtstrahlen 70, welche in einem zweiten Auftreffwinkel auf das Hologramm 40 auftreffen, abhängig von dem zweiten Auftreffwinkel der zweiten Lichtstrahlen 70 auf das Hologramm 40 definiert abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Die zweite optische Funktion des Hologramms ist insbesondere als ein holographisches Micro-Linsen-Array ausgebildet zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung zur Darstellung der dreidimensionalen Bilddarstellung. In dieser Ausführung treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 aus einer zweiten Richtung mit einem zweiten Winkel θ₂ auf die erste Seite 41 des Hologramms 40.
Für die 3D Darstellung trifft eine zweite Rekonstruktionswelle aus einer zweiten Richtung auf das Hologramm und die optische Funktion eines MLAs erzeugt die 3D Darstellung.
Zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung werden insbesondere zwei Bilddarstellungen erzeugt, jeweils für ein Auge des Betrachters. Hierfür werden die zwei Bilddarstellungen in zwei Eyeboxen projiziert, insbesondere eine erste Eyebox für ein erstes Auge 52 und eine zweite Eyebox für ein zweites Auge 54 des Betrachters. Mit anderen Worten wird zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung eine erste Bilddarstellung in die erste Eyebox projiziert sowie eine zweite Bilddarstellung in die zweite Eyebox. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand angezeigt werden.
9 zeigt ein Hologramm 40 bzw. eine holografische Projektionsfläche 40, wobei das Hologramm 40 bzw. eine holografische Projektionsfläche 40 gemäß 9 gemäß dem Hologramm 40 gemäß 3, 4 und/oder 5 ausgeführt und in einer Projektionsvorrichtung 22 angeordnet sein kann. In dieser Ausführung ist das Hologramm 40 wellenlängenselektiv, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen mittels Lichtstrahlen 28, 70 mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt werden und auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Vorzugsweise treffen Lichtstrahlen 28, 70 mit unterschiedlichen Wellenlängen auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auf, wobei erste Lichtstrahlen 28 zur Darstellung der ersten Bilddarstellung mit einer ersten Wellenlänge auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen und wobei zweite Lichtstrahlen 70 zur Darstellung der zweiten Bilddarstellung mit einer zweiten Wellenlänge auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Ablenkung und/oder Umlenkung und/oder Reflexion und/oder Beugung der Lichtstrahlen 28, 70 abhängig von der Wellenlänge der Lichtstrahlen 28, 70. Insbesondere 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. Mit anderen Worten weist das Hologramm 40 eine erste optische Funktion auf zur Umlenkung eines auftreffenden, ersten Lichtstrahls 28 bzw. Strahlenbündels 28 mit einer ersten Wellenlänge zur Darstellung einer ersten, insbesondere zweidimensionalen, Bilddarstellung und eine zweite optische Funktion zur Umlenkung eines auftreffenden, zweiten Lichtstrahls 70 bzw. Strahlenbündels 70 mit einer zweiten Wellenlänge zur Darstellung einer zweiten, insbesondere dreidimensionalen, Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung des ersten Lichtstrahls. Zur Realisierung verschiedener Wellenlängen der Lichtstrahlen 28, 70 können unterschiedliche Laserprojektoren mit verschiedenen Wellenlängen gemäß 12 verwendet werden.
Das Hologramm 40 kann beispielsweise mindestens zwei holografische Schichten aufweisen, wobei eine holografische Schicht eine optische Funktion erfüllt. Ferner weist eine holografische Schicht mindestens zwei unterschiedliche Ebenen auf zur Umlenkung von Lichtstrahlen unterschiedlicher Farbe. Das Hologramm 40 weist in dieser beispielhaften Ausführung insbesondere eine erste Schicht mit einer ersten optischen Funktion zur Umlenkung eines ersten Lichtstrahls 28 mit einer ersten Wellenlänge und eine zweite Schicht mit einer zweiten optischen Funktion zur Umlenkung eines zweiten Lichtstrahls 28 mit einer zweiten Wellenlänge unabhängig von der Umlenkung des ersten Lichtstrahls 28 mit der ersten Wellenlänge.
Die Trennung der optischen Funktion erfolgt in dieser Ausführung über den Winkel der Rekonstruktionswelle. Dieser wird vorteilhafterweise bei der Aufnahme der Hologramme definiert. Durch die Volumenbeugung am Hologramm wird eine definierte Wellenlängenselektivität erzeugt. Lichtstrahlen werden nur mit einer bestimmten Wellenlänge in einen definierten Bereich gelenkt. Für alle anderen Wellenlängen ist die Struktur bzw. das Hologramm 40 transparent. Die optischen Funktionen können beispielsweise entweder analog aufgenommen werden, zum Beispiel mittels Mastering und/oder Kontaktkopie, oder pixelweise mittels eines holographischem Drucker.
In 9a treffen die ersten Lichtstrahlen 28 mit einer ersten Wellenlänge auf das Hologramm 40 auf zur Darstellung einer ersten, zweidimensionalen Bilddarstellung und in 9b treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 mit einer zweiten Wellenlänge auf das Hologramm 40 auf zur Darstellung einer zweiten, dreidimensionalen Bilddarstellung.
In 9a treffen die ersten Lichtstrahlen 28 der ersten Bilddarstellung mit einer ersten Wellenlänge auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22. Das Hologramm 40 weist in dieser Ausführung eine erste optische Funktion auf, wobei die erste optische Funktion bewirkt, dass die ersten Lichtstrahlen 28 mit einer ersten Wellenlänge abhängig von der ersten Wellenlänge der ersten Lichtstrahlen 28 an dem Hologramm 40 definiert abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Die erste optische Funktion des Hologramms ist insbesondere als eine Streufunktion ausgebildet zum Ablenken und/oder Streuen der ersten Bilddarstellung zur Darstellung der zweidimensionalen Bilddarstellung. In dieser Ausführung treffen die ersten Lichtstrahlen 28 mit einer ersten Wellenlänge λ₁ auf die erste Seite 41 des Hologramms 40.
Mit anderen Worten wird in dieser Ausführung die Trennung der beiden optischen Funktionen über die Wellenlänge der Lichtstrahlen ermöglicht. Dabei wird bei gleichbleibendem Rekonstruktionswinkel das Hologramm 40 über zwei unterschiedliche Laserwellenlängen im gleichen Spektralbereich, zum Beispiel zweimal rot, zweimal grün, zweimal blau, abgespielt. Abhängig von der Dicke des holographischen Materials und der Brechungsindexmodulation kann hierdurch eine Wellenlängendifferenz von ungefähr 5-30 nm, insbesondere 15-20 nm, eine Trennung der optischen Funktion erfolgen. Alle Laser sind bei diesem Ansatz in der gleichen Bildgebereinheit verbaut und können separat angesteuert werden.
In 9b treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 der zweiten Bilddarstellung mit einer zweiten Wellenlänge auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22. Das Hologramm 40 weist in dieser Ausführung eine zweite optische Funktion auf, wobei die zweite optische Funktion bewirkt, dass die zweiten Lichtstrahlen 70 mit einer zweiten Wellenlänge abhängig der zweiten Wellenlänge der zweiten Lichtstrahlen 70 an dem Hologramm 40 definiert abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Die zweite optische Funktion des Hologramms ist insbesondere als ein holographisches Micro-Linsen-Array ausgebildet zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung zur Darstellung der dreidimensionalen Bilddarstellung. In dieser Ausführung treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 mit einer zweiten Wellenlänge λ₂ auf die erste Seite 41 des Hologramms 40.
Zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung werden insbesondere zwei Bilddarstellungen erzeugt, jeweils für ein Auge des Betrachters. Hierfür werden die zwei Bilddarstellungen in zwei Eyeboxen projiziert, insbesondere eine erste Eyebox für ein erstes Auge 52 und eine zweite Eyebox für ein zweites Auge 54 des Betrachters. Mit anderen Worten wird zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung eine erste Bilddarstellung in die erste Eyebox projiziert sowie eine zweite Bilddarstellung in die zweite Eyebox. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand angezeigt werden.
10 zeigt ein Hologramm 40 bzw. eine holografische Projektionsfläche 40, wobei das Hologramm 40 bzw. eine holografische Projektionsfläche 40 gemäß 10 gemäß dem Hologramm 40 gemäß 3, 4 und/oder 5 ausgeführt und in einer Projektionsvorrichtung 22 angeordnet sein kann. In dieser Ausführung ist das Hologramm 40 polarisationsselektiv, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen mittels Lichtstrahlen mit jeweils unterschiedlicher Polarisation erzeugt werden und auf eine erste Seite des Hologramms auftreffen. Vorzugsweise treffen Lichtstrahlen 28, 70 mit unterschiedlicher Polarisation auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auf, wobei erste Lichtstrahlen 28 zur Darstellung der ersten Bilddarstellung mit einer ersten Polarisation und wobei zweite Lichtstrahlen 70 zur Darstellung der zweiten Bilddarstellung mit einer zweiten Polarisation auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Das Hologramm 40 der Projektionsvorrichtung 22 kann mindestens zwei optische Funktionen aufweisen zur voneinander unabhängigen Ablenkung und/oder Umlenkung und/oder Reflexion und/oder Beugung der Lichtstrahlen 28, 70 abhängig von der Polarisation der Lichtstrahlen 28, 70 auf das Hologramm 40. Insbesondere weist das Hologramm 40 vorteilhafterweise eine erste optische Funktion zur Umlenkung der ersten Bilddarstellung auf sowie eine zweite optische Funktion zur Umlenkung der zweiten Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung der ersten Bilddarstellung. Mit anderen Worten weist das Hologramm 40 eine erste optische Funktion auf zur Umlenkung eines auftreffenden, ersten Lichtstrahls 28 bzw. Strahlenbündels 28 mit einer ersten Polarisation zur Darstellung einer ersten, insbesondere zweidimensionalen, Bilddarstellung und eine zweite optische Funktion zur Umlenkung eines auftreffenden, zweiten Lichtstrahls 70 bzw. Strahlenbündels 70 mit einer zweiten Polarisation zur Darstellung einer zweiten, insbesondere dreidimensionalen, Bilddarstellung unabhängig von der Umlenkung des ersten Lichtstrahls. Zur Realisierung verschiedener Polarisationen der Lichtstrahlen 28, 70 können unterschiedliche Polarisationsdreher gemäß 12 verwendet werden.
Anisotrope holographische Materialien ermöglichen insbesondere eine polarisationsabhängige Beugung in dem Hologramm 40. Dabei wird über einen schaltbaren Polarisationsdreher die Polarisation der Rekonstruktionswelle so angepasst, dass Lichtstrahlen je nach Polarisation mittels der ersten optischen Funktion des Hologramms 40 oder mittels der zweiten optischen Funktion des Hologramms 40 abgelenkt und/oder gebeugt werden. Dies erfordert insbesondere eine Modifikation der Bildgebereinheit mit einem zusätzlichen schaltbaren Polarisationsdreher.
In 10a treffen die ersten Lichtstrahlen 28 mit einer ersten Polarisation auf das Hologramm 40 auf zur Darstellung einer ersten, zweidimensionalen Bilddarstellung und in 10b treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 mit einer zweiten Polarisation auf das Hologramm 40 auf zur Darstellung einer zweiten, dreidimensionalen Bilddarstellung.
In 10a treffen die ersten Lichtstrahlen 28 der ersten Bilddarstellung mit einer ersten Polarisation auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22. Das Hologramm 40 weist in dieser Ausführung eine erste optische Funktion auf, wobei die erste optische Funktion bewirkt, dass die ersten Lichtstrahlen 28 mit einer ersten Polarisation abhängig von der ersten Polarisation der ersten Lichtstrahlen 28 an dem Hologramm 40 definiert abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Die erste optische Funktion des Hologramms ist insbesondere als eine Streufunktion ausgebildet zum Ablenken und/oder Streuen der ersten Bilddarstellung zur Darstellung der zweidimensionalen Bilddarstellung.
In 10b treffen die zweiten Lichtstrahlen 70 der zweiten Bilddarstellung mit einer zweiten Polarisation auf die erste Seite 41 des Hologramms 40 der Projektionsvorrichtung 22. Das Hologramm 40 weist in dieser Ausführung eine zweite optische Funktion auf, wobei die zweite optische Funktion bewirkt, dass die zweiten Lichtstrahlen 70 mit einer zweiten Polarisation abhängig der zweiten Polarisation der zweiten Lichtstrahlen 70 an dem Hologramm 40 definiert abgelenkt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert und/oder gebeugt werden. Die zweite optische Funktion des Hologramms ist insbesondere als ein holographisches Micro-Linsen-Array ausgebildet zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung zur Darstellung der dreidimensionalen Bilddarstellung.
Zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung werden insbesondere zwei Bilddarstellungen erzeugt, jeweils für ein Auge des Betrachters. Hierfür werden die zwei Bilddarstellungen in zwei Eyeboxen projiziert, insbesondere eine erste Eyebox für ein erstes Auge 52 und eine zweite Eyebox für ein zweites Auge 54 des Betrachters. Mit anderen Worten wird zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung eine erste Bilddarstellung in die erste Eyebox projiziert sowie eine zweite Bilddarstellung in die zweite Eyebox. Hierdurch können einem Betrachter dreidimensionale Bilddarstellungen auf einer virtuellen Leinwand angezeigt werden.
11 zeigt eine Projektionsvorrichtung 22 mit einem Hologramm 40. Die Projektionsvorrichtung 22 und das Hologramm 40 gemäß 11 können gemäß der Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3, 4 und/oder 5 ausgeführt sein.
In dieser Ausführung ist das Hologramm 40 winkelselektiv gemäß 8 ausgeführt, wobei zum voneinander unabhängigen Ablenken von mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Ferner weist die Projektionsvorrichtung 22 ein erstes Abbildungselement 72 auf, wobei das erste Abbildungselement 72 bewegbar und/oder schwenkbar gelagert ist. Die Abbildungsoptik 72 der Projektionsvorrichtung 22 ist derart definiert bewegbar, dass die Lichtstrahlen 28, 70 der mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen bzw. mit unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen. Mit anderen Worten wird in dieser Ausführung ein Element 72 der Abbildungsoptik entsprechend definiert bewegt und/oder geschwenkt. Das Bewegen und/oder das Schwenken des Abbildungselements 72 kann vorteilhafterweise mittels eines Motor und/oder beispielsweise mittels der definierten Bewegung vom Mikrospiegeln erzeugt werden.
Durch das Bewegen und/oder das Schwenken des ersten Abbildungselements 72 in eine erste Position 72' werden ersten Lichtstrahlen 28 so gelenkt bzw. reflektiert, dass die ersten Lichtstrahlen 28, insbesondere über eine zweite Abbildungsoptik 32, mit einem ersten Auftreffwinkel gemäß 8a auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen zur Darstellung einer ersten, zweidimensionalen Bilddarstellung. Durch das Bewegen und/oder das Schwenken des ersten Abbildungselements 72 in eine zweite Position 72" werden die zweiten Lichtstrahlen 70 so gelenkt bzw. reflektiert, dass die zweiten Lichtstrahlen 70, insbesondere über eine dritte Abbildungsoptik 73, mit einem zweiten Auftreffwinkel gemäß 8b auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen zur Darstellung einer zweiten, dreidimensionalen Bilddarstellung. In dieser Ausgestaltung weist die Bilderzeugungsvorrichtung 30 eine Bilderzeugungseinheit auf zur Erzeugung der ersten Bilddarstellung und/oder der zweiten Bilddarstellung.
In einer weiteren Ausführung kann auch die Bilderzeugungsvorrichtung 30 und/oder die Bilderzeugungseinheit der Projektionsvorrichtung bewegbar und/oder schwenkbar gelagert sein, sodass die Lichtstrahlen 28, 70 der mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen bzw. mit unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen.
In einer anderen Ausführung kann die Bilderzeugungsvorrichtung 30 mindestens zwei Bilderzeugungseinheiten gemäß 5 aufweisen, wobei die mindestens zwei Bilddarstellungen jeweils mittels der zwei Bilderzeugungseinheiten erzeugt werden und somit aus unterschiedlichen Richtungen bzw. mit unterschiedlichen Auftreffwinkeln auf eine erste Seite 41 des Hologramms 40 auftreffen.
Diese Bilderzeugungsvorrichtung 30 kann vorzugsweise in einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3, 4 und/oder 5 verwendet werden und Lichtstrahlen 28 auf ein Hologramm 40 gemäß 8 leiten bzw. abstrahlen.
Mit anderen Worten kann zur Trennung der optischen Funktionen über den Winkel vorteilhafterweise ein schaltbarer Bildgeber verwendet werden, bei dem der Rekonstruktionswinkel mechanisch zum Beispiel über einen Klappspiegel erfolgen kann. Ferner kann der Rekonstruktionswinkel in einer weiteren Ausführung elektronisch über ein Phasenschiebeelement erfolgen, wobei das Phasenschiebeelement in dem Strahlengang an die jeweilige optische Funktion angepasst werden kann. Die Ansteuerung der beiden optischen Funktionen erfolgt über einen mechanisch schwenkbaren oder elektrisch steuerbaren Faltspiegels bzw. eines Umlenkelements. In einer weiteren Ausführung kann die Trennung der optischen Funktionen über den Winkel vorzugsweise durch zwei Bildgebereinheiten mit unterschiedlichen Einfallswinkeln erfolgen. Der minimale Abstand der Rekonstruktionswinkel wird auch hier durch die Selektivität, insbesondere die Winkelselektivität, vorgegeben. Der maximale Abstand der beiden Bildgebereinheiten kann insbesondere durch Bauraumeinschränkungen vorgegeben sein.
12 zeigt eine Bilderzeugungsvorrichtung 30, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung 30 als Laser bzw. Laserprojektor ausgeführt ist. Die Bilderzeugungsvorrichtung 30 weist mindestens zwei Bilderzeugungseinheit bzw. Lasereinheiten auf zur Erzeugung der mindestens zwei Bilddarstellungen, wobei die mindestens zwei Lasereinheiten Lichtstrahlen mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen ausgeben. In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist die Bilderzeugungsvorrichtung 30 drei Lasereinheiten auf. Eine Lasereinheit weist jeweils drei Laserquellen auf, wobei die drei Laserquellen Lichtstrahlen jeweils in einer der drei Grundfarben, insbesondere rot, grün und blau, mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen ausgeben. In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist die erste Lasereinheit eine erste blaue Laserquelle 74, eine erste grüne Laserquelle 75 sowie eine erste rote Laserquelle 76 auf. Die zweite Lasereinheit weist vorteilhafterweise eine zweite blaue Laserquelle 77, eine zweite grüne Laserquelle 78 sowie eine zweite rote Laserquelle 79 auf. Eine dritte Lasereinheit weist insbesondere eine dritte blaue Laserquelle 80, eine dritte grüne Laserquelle 81 sowie eine dritte rote Laserquelle 82 auf. Die von den Laserquellen ausgegebenen Laserstrahlen 28 werden mittels Optiken 84 vereint bzw. kollimiert und aus der Bilderzeugungsvorrichtung 30 herausgeleitet.
Alle Laser 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82 geben Laserstrahlen mit unterschiedlicher Wellenlänge aus. Mit anderen Worten gibt die erste blaue Laserquelle 74 einen Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge wie die zweite blaue Laserquelle 77 sowie die dritte blaue Laserquelle 80 aus. Weiterhin gibt die zweite blaue Laserquelle 77 einen Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge wie die dritte blaue Laserquelle 80 aus. Die erste grüne Laserquelle 75 gibt einen Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge wie die zweite grüne Laserquelle 78 sowie die dritte grüne Laserquelle 81 aus. Weiterhin gibt die zweite grüne Laserquelle 78 einen Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge wie die dritte grüne Laserquelle 81 aus. Die erste rote Laserquelle 76 gibt einen Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge wie die zweite rote Laserquelle 79 sowie die dritte rote Laserquelle 82 aus. Weiterhin gibt die zweite rote Laserquelle 79 einen Laserstrahl mit unterschiedlicher Wellenlänge wie die dritte rote Laserquelle 82 aus.
Diese Bilderzeugungsvorrichtung 30 kann vorzugsweise in einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3, 4 und/oder 5 verwendet werden und Lichtstrahlen 28 auf ein Hologramm 40 gemäß 9 leiten bzw. abstrahlen.
Die Trennung über die Wellenlänge kann dabei durch eine modifizierte PGU erfolgen. Hierbei können in der PGU pro Farbe mehrere Laserdioden mit unterschiedlicher Wellenlänge verbaut werden. Die Zahl der Laserdioden pro Wellenlänge entspricht der Anzahl der optischen Funktionen. Dies ist in 12 für drei optische Funktionen oder auch Hologramme mit drei Laserdioden pro Farbe dargestellt. Für eine vollfarbene Darstellung sind also drei mal n Laserdioden erforderlich. Für den Fall mit zwei optischen Funktionen, insbesondere zur zweidimensionalen Bilddarstellung und zur dreidimensionalen Bilddarstellung, müssen also drei mal zwei Laserdioden in der PGU verbaut werden.
Um die optischen Funktionen einer Farbe, zum Beispiel rot, grün oder blau, zu trennen, müssen die Wellenlängen der Laserdioden in einen gewissen spektralen Abstand liegen. Dieser Abstand wird durch die spektrale Selektivität der holographischen Funktion vorgegeben und kann über die Materialparameter Dicke der holographischen Schicht und Brechungsindexmodulation gesteuert werden. Mit zunehmender Dicke der holographischen Schicht und geringerer Brechungsindexmodulation erhöht sich die spektrale Selektivität des Volumenhologramms und der minimale Abstand der Laserwellenlängen einer Farbe kann beispielsweise reduziert werden. Der maximale Abstand der Laserwellenlängen wird durch den Farbraum dargestellt.
13 zeigt eine Bilderzeugungsvorrichtung 30, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung 30 als Laser bzw. Laserprojektor ausgeführt ist. Die Bilderzeugungsvorrichtung 30 weist eine Bilderzeugungseinheit bzw. Lasereinheiten auf zur Erzeugung der mindestens zwei Bilddarstellungen. Die Lasereinheit weist drei Laserquellen auf, wobei die drei Laserquellen Lichtstrahlen in drei Grundfarben, insbesondere rot, grün und blau, mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen ausgeben. In dieser vorteilhaften Ausführungsform weist die Lasereinheit eine blaue Laserquelle 74, eine grüne Laserquelle 75 sowie eine rote Laserquelle 76 auf. Zur Einstellung der Polarisation ist vor jede Laserquelle am Ausgang des Laserstrahls ein Polarisationsdreher 86, 88, 90 angeordnet, wobei der Polarisationsdreher 86, 88, 90 die Polarisation der Laserstrahlen bzw. Lichtstrahlen verändert bzw. einstellt. Vor der blauen Laserquelle 74 ist ein erster Polarisationsdreher 86, vor der grünen Laserquelle 75 ein zweiter Polarisationsdreher 88 und vor der roten Laserquelle 76 ein dritter Polarisationsdreher 90 angeordnet. Die von den Laserquellen ausgegebenen und mittels der Polarisationsdreher eingestellten Laserstrahlen 28 werden mittels Optiken 84 vereint bzw. kollimiert und aus der Bilderzeugungsvorrichtung 30 herausgeleitet.
Diese Bilderzeugungsvorrichtung 30 kann vorzugsweise in einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß 3, 4 und/oder 5 verwendet werden und Lichtstrahlen 28 auf ein Hologramm 40 gemäß 10 leiten bzw. abstrahlen.
Mit anderen Worten kann die Polarisation des Bildgebers zum Beispiel mittels Flüssigkristallzellen, beispielsweise LC Zellen, eingestellt werden, wobei die Einstellung insbesondere für jede Wellenlänge separat erfolgen kann.
14 zeigt ein erstes Diagramm 100 mit einer ersten Funktion 101 zur Beugungseffizienz bezüglich einer Winkelselektivität eines holografisch optischen Elements bzw. eines Hologramms, wobei das Hologramm gemäß dem Hologramm gemäß 8 ausgeführt sein kann. An dem Hologramm werden 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 ersten Y-Achse 102 des ersten Diagramms 100 wird die Beugungseffizienz in Prozent dargestellt. Auf der ersten X-Achse 104 des ersten 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.
15 zeigt ein zweites Diagramm 200 mit einer zweiten Funktion 201 zur Beugungseffizienz bezüglich einer Wellenlängenselektivität eines holografisch optischen Elements bzw. eines Hologramms, wobei das Hologramm gemäß dem Hologramm gemäß 9 ausgeführt sein kann. An dem Hologramm werden Strahlen bzw. Lichtstrahlen mit definierter Wellenlänge reflektiert bzw. gebeugt, wodurch das Hologramm als eine Art Filter wirkt. Die Wellenlängenselektivität eines Hologramms ist abhängig von der Geometrie, der Materialeigenschaft, der Dicke der holografischen Schicht sowie der Brechungsindexmodulation im holografischen Material. Auf der zweiten Y-Achse 202 des zweiten Diagramms 200 wird die Beugungseffizienz in Prozent dargestellt. Auf der zweiten X-Achse 204 des zweiten Diagramms 200 wird die Wellenlänge eines Lichtstrahls in Nanometer dargestellt. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die maximale Beugungseffizienz in einem Bereich um die Wellenlänge 450 nm herum erreicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011075884 A1 [0002]

Claims

Projektionsvorrichtung (22), insbesondere für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (22) eine Bilderzeugungsvorrichtung (30) aufweist zur Erzeugung von mindestens zwei Bilddarstellungen, insbesondere einer ersten Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung und einer zweiten Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung, dass die Projektionsvorrichtung (22) ein Hologramm (40) zum Ablenken der Lichtstrahlen (28, 70) der mindestens zwei Bilddarstellungen aufweist und dass das Hologramm (40) der Projektionsvorrichtung (22) mindestens zwei optische Funktionen aufweist zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (40) eine erste optische Funktion aufweist zum Ablenken der ersten Bilddarstellung und dass das Hologramm (40) eine zweite optische Funktion aufweist zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste optische Funktion des Hologramms (40) als eine Streufunktion ausgebildet ist zum Ablenken und/oder Streuen der ersten Bilddarstellung zur Darstellung der zweidimensionalen Bilddarstellung.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite optische Funktion des Hologramms (40) als ein holographisches Micro-Linsen-Array ausgebildet ist zum Ablenken der zweiten Bilddarstellung zur Darstellung der dreidimensionalen Bilddarstellung.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (40) als ein Transmissionshologramm und/oder als ein Reflexionshologramm ausgeführt ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (40) als ein Multiplex-Hologramm ausgeführt ist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (22) mindestens eine Abbildungsoptik zur Ausrichtung einer oder mehrerer der mindestens zwei Bilddarstellungen aufweist.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (40) winkelselektiv ist und dass zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen auf eine erste Seite (41) des Hologramms (40) auftreffen.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungsvorrichtung (30) mindestens zwei Bilderzeugungseinheiten (33) aufweist und dass die mindestens zwei Bilddarstellungen jeweils mittels der zwei Bilderzeugungseinheiten (33) erzeugt werden.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungsvorrichtung (30) eine Bilderzeugungseinheit (33) aufweist zur Erzeugung der ersten Bilddarstellung und/oder der zweiten Bilddarstellung und dass die Bilderzeugungsvorrichtung (30) und/oder die Bilderzeugungseinheit (33) und/oder eine Abbildungsoptik der Projektionsvorrichtung (22) derart definiert bewegbar ist, dass die Lichtstrahlen (28, 70) der mindestens zwei Bilddarstellungen aus unterschiedlichen Richtungen auf eine erste Seite (41) des Hologramms (40) auftreffen.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (40) wellenlängenselektiv ist und dass zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen mittels Lichtstrahlen (28, 70) mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt werden und auf eine erste Seite (41) des Hologramms (40) auftreffen.
Projektionsvorrichtung (22) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungsvorrichtung (30) einen Laserprojektor aufweist, wobei der Laserprojektor mindestens zwei Lasereinheiten aufweist zur Erzeugung der mindestens zwei Bilddarstellungen und wobei die mindestens zwei Lasereinheiten Lichtstrahlen (28, 70) mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen ausgeben.
Projektionsvorrichtung (22) nach einem der vorherigen Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (40) polarisationsselektiv ist und dass zum voneinander unabhängigen Ablenken der mindestens zwei Bilddarstellungen die mindestens zwei Bilddarstellungen mittels Lichtstrahlen (28, 70) mit jeweils unterschiedlicher Polarisation erzeugt werden und auf eine erste Seite (41) des Hologramms (40) auftreffen.
Verfahren zur Anzeige von Bilddarstellungen für einen Betrachter mit den folgenden Schritten: Erzeugen einer ersten Bilddarstellung und/oder einer zweiten Bilddarstellung mittels einer Bilderzeugungsvorrichtung (30) einer Projektionsvorrichtung (22), wobei mittels der Bilderzeugungsvorrichtung (30) eine erste Bilddarstellung zur Darstellung einer zweidimensionalen Bilddarstellung und/oder eine zweite Bilddarstellung zur Darstellung einer dreidimensionalen Bilddarstellung erzeugt wird, Ablenken der Lichtstrahlen (28, 70) der Bilddarstellung mittels eines Hologramms (40) der Projektionsvorrichtung (22), wobei das Hologramm (40) der Projektionsvorrichtung (22) mindestens zwei optische Funktionen aufweist zur Ablenkung der ersten Bilddarstellung und der zweiten Bilddarstellung unabhängig voneinander, Darstellen der ersten Bilddarstellung als ein erstes virtuelles Bild und/oder Darstellen der zweiten Bilddarstellung als ein zweites virtuelles Bild.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Hologramms (40) die erste Bilddarstellung mittels einer ersten optischen Funktion des Hologramms (40) ablenkt wird und dass mittels des Hologramms (40) die zweite Bilddarstellung mittels einer zweiten optischen Funktion des Hologramms (40) unabhängig von dem Ablenken der ersten Bilddarstellung ablenkt wird.