DE102019206362B3

DE102019206362B3 - Periscope device

Info

Publication number: DE102019206362B3
Application number: DE102019206362.4A
Authority: DE
Inventors: Markus KLUG; Tobias Scheu; Johannes Scheuchenpflug
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2039-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Periskopvorrichtung P mit der ein Entdeckungsrisiko für einen Beobachter B reduziert werden kann. Die Periskopvorrichtung P umfasst dazu ein Trägermedium 12, welches als Lichtleiter ausgebildet ist, mit einem Einkoppelbereich 16 und einem Auskoppelbereich 18. Der Einkoppelbereich 16 ist als holografisches Element 14 mit einer ersten vorgegebenen Beugungsstruktur 20 ausgebildet, die ausgelegt ist, Licht mit wenigstens einer Wellenlänge, das auf die erste Beugungsstruktur 20 fällt, derart zu beugen, dass das Licht in das Trägermedium 12 eingekoppelt wird. Weiterhin ist das Trägermedium 12 ausgebildet, das eingekoppelte Licht von dem Einkoppelbereich 16 an den Auskoppelbereich 18 zu übertragen. Der Auskoppelbereich 18 ist ebenfalls als holografisches Element 14 mit einer zweiten vorgegebenen Beugungsstruktur 22 ausgebildet, die dazu ausgelegt ist, das übertragene Licht, das auf die zweite Beugungsstruktur 22 fällt, derart zu beugen, dass das Licht aus dem Trägermedium 12 ausgekoppelt wird. Die Periskopvorrichtung P ist insgesamt transparent ausgebildet.The invention relates to a periscope device P with which the risk of discovery for an observer B can be reduced. To this end, the periscope device P comprises a carrier medium 12, which is designed as a light guide, with a coupling-in area 16 and a coupling-out area 18. The coupling-in area 16 is designed as a holographic element 14 with a first predetermined diffraction structure 20, which is designed to transmit light with at least one wavelength, that falls on the first diffraction structure 20 to diffract in such a way that the light is coupled into the carrier medium 12. Furthermore, the carrier medium 12 is designed to transmit the coupled-in light from the coupling-in area 16 to the coupling-out area 18. The decoupling area 18 is also designed as a holographic element 14 with a second predetermined diffraction structure 22, which is designed to diffract the transmitted light that falls on the second diffraction structure 22 in such a way that the light is decoupled from the carrier medium 12. The periscope device P is entirely transparent.

Description

Die Erfindung betrifft eine Periskopvorrichtung. Im Allgemeinen sind Periskopvorrichtungen optische Systeme, die einen Blick um die Ecke erlauben. Somit kann ein gewünschtes Objekt, wie etwa ein Gegenstand, ein Tier oder eine Person, aus einer Deckung heraus beobachtet werden. Periskopvorrichtungen umfassen dabei beispielsweise ein Rohr an dessen beiden Öffnungen Spiegel oder Prismen angeordnet sind. Die Spiegel oder Prismen sind dabei derart an den beiden Öffnungen angeordnet, dass senkrecht zum Rohr laufende Lichtstrahlen von dem zu beobachtenden Objekt aus in das Rohr und parallel versetzt zur ursprünglichen Einfallsrichtung des Lichts wieder heraus gelenkt werden. Das Licht wird an einer ersten Öffnung des Rohrs eingekoppelt und an einer zweiten Öffnung des Rohrs wieder ausgekoppelt. Ein Beobachter, der dann beispielsweise in die zweite Öffnung der Periskopvorrichtung blickt, kann somit das Objekt beobachten, ohne sich im direkten Blickfeld des Objekts zu befinden. Anstelle einer Periskopvorrichtung können auch andere optische Systeme, wie Spiegel, Kameras und Lichtleiter, als Spähhilfe eingesetzt werden.The invention relates to a periscope device. In general, periscope devices are optical systems that allow a look around the corner. Thus, a desired object such as an object, an animal or a person can be observed from a cover. Periscope devices include, for example, a tube at the two openings of which mirrors or prisms are arranged. The mirrors or prisms are arranged at the two openings in such a way that light rays running perpendicular to the tube are directed from the object to be observed into the tube and offset parallel to the original direction of incidence of the light out again. The light is coupled in at a first opening in the tube and decoupled again at a second opening in the tube. An observer who then looks into the second opening of the periscope device, for example, can thus observe the object without being in the direct field of view of the object. Instead of a periscope device, other optical systems such as mirrors, cameras and light guides can also be used as a spying aid.

Ein Nachteil der bestehenden optischen Systeme besteht darin, dass diese leicht zu erkennen beziehungsweise zu entdecken sind.A disadvantage of the existing optical systems is that they are easy to recognize or discover.

Aus der US 5,856,842 A ist eine Videotelefoniesystem bekannt, mittels welchem ein frontales Gesichtsbild einer Person, die in ein Display blickt erfasst werden kann. Dabei braucht die Person den Kopf also nicht drehen, um, wie bisher üblich, frontal in eine Kamera zum Aufnehmen des Gesichtsbildes zu blicken. Dazu nutzt das System ein Periskopkonzept, wobei zwei holografische Gitterstrukturen in eine transparente Scheibe, die vor dem Display und der Kamera angeordnet ist, eigenbracht werden. Eine der Gitterstrukturen ist überlappend mit dem Display angeordnet und koppelt Licht, durch welches das Gesichtsbild darstellbar ist, in die Scheibe ein. Dort wird das Licht mittels interner Totalreflexion an die zweite Gitterstruktur, die überlappend mit der Kamera angeordnet ist, übertragen, aus der Scheibe ausgekoppelt und an die Kamera bereitgestellt.From the U.S. 5,856,842 A a video telephony system is known by means of which a frontal facial image of a person looking into a display can be recorded. The person does not need to turn his head in order, as was usual up to now, to look head-on into a camera to take the facial image. To do this, the system uses a periscope concept, whereby two holographic grating structures are incorporated into a transparent pane that is arranged in front of the display and the camera. One of the grid structures is arranged so as to overlap the display and couples light, through which the facial image can be displayed, into the pane. There the light is transmitted by means of total internal reflection to the second grating structure, which is arranged overlapping with the camera, is decoupled from the pane and made available to the camera.

Die US 9,977,247 B1 offenbart ein Heads-Up-Display (HUD), das zum Umlenken von Licht einen Periskopeffekt nutzt. Ein Display übertragt dabei Licht in Form eines Anzeigebilds an einen Lichtleiter. Der Lichtleiter umfasst ein erstes holografisches Beugungsgitter, welches das übertragene Licht in den Lichtleiter einkoppelt, wo es mittels interner Totalreflexion zu einem zweiten holografischen Beugungsgitter umgelenkt wird. Das zweite Beugungsgitter koppelt das Licht aus dem Wellenleiter aus und stellt das Licht in Form des Anzeigebilds an einen Nutzer bereit.The US 9,977,247 B1 discloses a heads-up display (HUD) that uses a periscopic effect to redirect light. A display transmits light in the form of a display image to a light guide. The light guide comprises a first holographic diffraction grating, which couples the transmitted light into the light guide, where it is deflected to a second holographic diffraction grating by means of total internal reflection. The second diffraction grating couples the light out of the waveguide and provides the light to a user in the form of the display image.

In der US 2010/0157400 A1 ist ebenfalls ein HUD oder Head-Mounted-Display beschrieben, bei dem ein Transparents Substrat mit zwei holografisch-optischen Elementen (HOE) als Display zum Anzeigen eines Bildes und zum Erfassen einer Blickrichtung eines Nutzers dient. Die HOEs sind dabei, wie zuvor beschrieben, zum Umlenken von Licht innerhalb des Substrats ausgebildet. Beabstandet zu einem der HOEs ist eine Miniaturkamera angeordnet, die an eine externe Recheneinheit zum Bestimmen der Blickrichtung angeschlossen ist.In the US 2010/0157400 A1 a HUD or head-mounted display is also described in which a transparent substrate with two holographic-optical elements (HOE) is used as a display for displaying an image and for capturing a direction of view of a user. As described above, the HOEs are designed to deflect light within the substrate. A miniature camera is arranged at a distance from one of the HOEs and is connected to an external processing unit for determining the viewing direction.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Entdeckungsrisiko beim Beobachten aus der Deckung heraus zu minimieren.The invention is therefore based on the object of minimizing the risk of discovery when observing from cover.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed by the dependent claims, the following description and the figures.

Durch die Erfindung ist eine Periskopvorrichtung bereitgestellt. Die Periskopvorrichtung umfasst ein Trägermedium, welches als Lichtleiter ausgebildet ist, mit einem Einkoppelbereich und einem Auskoppelbereich, die in einem vorgegebenen Abstand zueinander ausgebildet sind. Dabei ist der Einkoppelbereich als holografisches Element mit einer ersten vorgegebenen Beugungsstruktur ausgebildet, die dazu ausgelegt ist, Licht mit wenigstens einer Wellenlänge, das auf die erste Beugungsstruktur fällt, derart zu beugen, dass das Licht in das Trägermedium eingekoppelt wird. Das Trägermedium ist wiederrum ausgebildet, das eingekoppelte Licht von dem Einkoppelbereich an den Auskoppelbereich zu übertragen. Der Auskoppelbereich ist ebenfalls als holografisches Element mit einer zweiten vorgegebenen Beugungsstruktur ausgebildet, die dazu ausgelegt ist, das übertragene Licht, das auf die zweite Beugungsstruktur fällt, derart zu beugen, dass das Licht aus dem Trägermedium ausgekoppelt wird. Wesentlich ist dabei, dass die Periskopvorrichtung transparent ausgebildet ist.The invention provides a periscope device. The periscope device comprises a carrier medium, which is designed as a light guide, with a coupling-in area and a coupling-out area, which are formed at a predetermined distance from one another. The coupling area is designed as a holographic element with a first predetermined diffraction structure which is designed to diffract light with at least one wavelength that falls on the first diffraction structure in such a way that the light is coupled into the carrier medium. The carrier medium is in turn designed to transmit the coupled-in light from the coupling-in area to the coupling-out area. The coupling-out area is also designed as a holographic element with a second predetermined diffraction structure which is designed to diffract the transmitted light that falls on the second diffraction structure in such a way that the light is coupled out of the carrier medium. It is essential that the periscope device is transparent.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit holografischen Elementen (holographic-optical element, kurz: HOE), durch den physikalischen Effekt der Beugung eine Lichtlenkung erreicht werden kann, vergleichbar mit derjenigen von Spiegeln, Linsen oder Prismen. Jedoch können HOEs transparent, also beispielsweise als transparente Folie, ausgebildet sein. Das transparente HOE kann dann beispielsweise an ein ebenfalls transparentes Substrat beziehungsweise Trägermedium angeordnet werden, sodass eine vollständig transparente Periskopvorrichtung entsteht.The invention is based on the knowledge that with holographic elements (holographic-optical element, for short: HOE), light can be directed through the physical effect of diffraction, comparable to that of mirrors, lenses or prisms. However, HOEs can be transparent, for example as a transparent film. The transparent HOE can then be arranged, for example, on a likewise transparent substrate or carrier medium, so that a completely transparent periscope device is created.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein intransparentes Trägermedium, wie beispielsweise ein Rohr, zum Bereitstellen einer Periskopvorrichtung, vermieden werden kann, und somit insgesamt das Entdeckungsrisiko minimiert wird. Dadurch kann insgesamt eine sichere und schwer zu entdeckende Beobachtung um Hindernisse herum oder durch Spalte hindurch oder aus einer Deckung heraus ermöglicht werden. Zudem ergibt sich auch der Vorteil, dass im Gegensatz zu einer Periskopvorrichtung mit Spiegeln, eine Rückspiegelung vermieden werden kann. Die Beobachtungsrichtung ist somit lediglich unidirektional. Das heißt, nur der Beobachter kann das zu beobachtende Objekt sehen, aber nicht umgekehrt.This has the advantage that a non-transparent carrier medium, such as a Tube, for providing a periscope device, can be avoided, and thus the overall risk of discovery is minimized. As a result, a safe and difficult to discover observation around obstacles or through gaps or from a cover can be made possible overall. In addition, there is also the advantage that, in contrast to a periscope device with mirrors, back reflection can be avoided. The direction of observation is therefore only unidirectional. This means that only the observer can see the object to be observed, but not the other way around.

Holografische Elemente (Holographic-optical elements, kurz: HOE) sind optische Bauelemente, die durch den physikalischen Effekt der Beugung eine Lichtlenkung, wie sie zum Beispiel von Spiegeln, Linsen oder Prismen bekannt ist, herbeiführen können. Bevorzugt können HOEs als Volumenhologramme (Volume holographic grating, kurz: VHG) ausgebildet sein. Die Lichtlenkung wird dabei durch eine Beugungsstruktur des HOE erreicht. Fällt Licht beziehungsweise fallen Lichtstrahlen auf die Beugungsstruktur, wobei die einfallenden Lichtstrahlen insbesondere die Bragg-Gleichung erfüllen, werden die Lichtstrahlen nämlich durch die Beugungsstruktur abgelenkt. Dabei sind HOEs und insbesondere auch VHGs selektiv im Hinblick auf eine Wellenlänge und einen Winkel des einfallenden Lichts. Beispielsweise kann die Beugungsstruktur derart ausgebildet sein, dass nur Licht einer Wellenlänge abgelenkt wird. Lichtstrahlen, die eine andere Wellenlänge aufweisen, werden hingegen nicht abgelenkt und können somit ungehindert durch das HOE propagieren. Analog dazu kann die Beugungsstruktur auch ausgebildet sein, nur Licht in einem sehr schmalen Winkelbereich mit einem Delta von etwa ± 1 Grad abzulenken. Das heißt, es werden nur Lichtstrahlen gebeugt, die aus einer bestimmten Richtung, also in einem bestimmten Winkelbereich auf das HOE treffen. Anstelle von nur einer Beugungsstruktur kann ein HOE auch mehrere verschiedene Beugungsstrukturen aufweisen. Somit können in einem HOE Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen, die insbesondere in unterschiedlichen Einfallswinkeln auf das HOE treffen, von der jeweiligen Beugungsstruktur abgelenkt werden.Holographic elements (holographic-optical elements, short: HOE) are optical components that can bring about a direction of light through the physical effect of diffraction, as is known, for example, from mirrors, lenses or prisms. HOEs can preferably be designed as volume holograms (volume holographic grating, or VHG for short). The light is guided by a diffraction structure of the HOE. If light or light rays fall on the diffraction structure, with the incident light rays in particular satisfying the Bragg equation, the light rays are namely deflected by the diffraction structure. HOEs and in particular also VHGs are selective with regard to a wavelength and an angle of the incident light. For example, the diffraction structure can be designed such that only light of one wavelength is deflected. Light rays that have a different wavelength, on the other hand, are not deflected and can thus propagate through the HOE unhindered. Analogously to this, the diffraction structure can also be designed to deflect light only in a very narrow angular range with a delta of approximately ± 1 degree. This means that only light rays are diffracted which hit the HOE from a certain direction, i.e. in a certain angular range. Instead of just one diffraction structure, an HOE can also have several different diffraction structures. Thus, in a HOE, light beams of different wavelengths, which in particular strike the HOE at different angles of incidence, can be deflected by the respective diffraction structure.

Als Materialien für HOEs eignet sich besonders fotosensitives Glas, lichtbrechende Kristalle, Polymere, insbesondere Fotopolymere und beispielsweise Quarzglas. Somit können HOEs insbesondere auch transparent ausgebildet sein. Die Beugungsstruktur, also die optischen Eigenschaften, insbesondere die winkel- beziehungsweise wellenlängenselektive Beugung von Lichtstrahlen, kann dabei mittels thermischer Behandlung beziehungsweise Belichtung in das HOE eingeprägt werden. Neben dem Einfallswinkel kann auch ein Beugungswinkel, auch Bragg-Winkel genannt, indem das Licht von der Beugungsstruktur gebeugt wird, durch die Belichtung definiert werden.Photosensitive glass, refractive crystals, polymers, in particular photopolymers and, for example, quartz glass, are particularly suitable as materials for HOEs. Thus, HOEs can in particular also be transparent. The diffraction structure, that is to say the optical properties, in particular the angle- or wavelength-selective diffraction of light rays, can be impressed into the HOE by means of thermal treatment or exposure. In addition to the angle of incidence, a diffraction angle, also called a Bragg angle, in which the light is diffracted by the diffraction structure, can also be defined by the exposure.

Auf molekularer Ebene können HOEs einzelne Molekülstrukturen, sogenannte Monomere, umfassen. Die Monomere können dabei wellenlängenselektive und somit farbselektive Anteile, also Farbstoffanteile aufweisen, die beispielweise durch eine Belichtung der Monomere ausgebildet werden können. Fällt nun Licht mit einer bestimmten Wellenlänge, die dem farbselektiven Anteil des Monomers entspricht, auf das HOE, können die Monomere aktiviert werden. Zum Beispiel kann eine Doppelbindung des Farbstoffanteils des Monomers angeregt werden, sodass die Monomere in dem HOE untereinander ankoppeln. Die Monomere polymerisieren. Durch die Polymerisierung erfolgt eine Strukturvergrößerung auf molekularer Ebene, sodass sich ein Brechungsindex des HOE verändert. Durch den veränderten Brechungsindex kann nun Licht der vorgegebenen Wellenlänge an der Beugungsstruktur gebeugt werden.At the molecular level, HOEs can comprise individual molecular structures called monomers. The monomers can have wavelength-selective and thus color-selective components, that is to say dye components, which can be formed, for example, by exposing the monomers to light. If light with a certain wavelength, which corresponds to the color-selective component of the monomer, falls on the HOE, the monomers can be activated. For example, a double bond of the dye portion of the monomer can be excited so that the monomers in the HOE couple to one another. The monomers polymerize. The polymerization results in an enlargement of the structure at the molecular level, so that a refractive index of the HOE changes. Due to the changed refractive index, light of the specified wavelength can now be diffracted at the diffraction structure.

Bei der erfindungsgemäßen Periskopvorrichtung können das HOE und das Trägermedium beispielsweise separat oder als ein gemeinsames Bauelement ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das HOE in Form einer holografischen Folie als ein Polymer, insbesondere ein Fotopolymer, ausgebildet sein, wohingegen das Trägermaterial beispielsweise als Glasplatte ausgebildet ist. Das HOE kann dann direkt auf dem Trägermedium angebracht werden. Zum Beispiel kann das HOE ähnlich einer Adhäsionsfolie ausgebildet sein, sodass ein Verkleben mittels des HOE mit dem Trägermedium vermieden werden kann. Alternativ können das HOE und das Trägermedium auch mittels Klebstoff miteinander verklebt werden.In the case of the periscope device according to the invention, the HOE and the carrier medium can, for example, be designed separately or as a common component. For example, the HOE can be in the form of a holographic film as a polymer, in particular a photopolymer, whereas the carrier material is in the form of a glass plate, for example. The HOE can then be attached directly to the carrier medium. For example, the HOE can be designed similarly to an adhesive film, so that sticking to the carrier medium by means of the HOE can be avoided. Alternatively, the HOE and the carrier medium can also be glued together using an adhesive.

Im Gegensatz dazu kann die Periskopvorrichtung auch lediglich aus einem Material, nämlich dem Trägermedium ausgebildet sein. Das holografische Element kann dann direkt in dem Trägermedium ausgebildet sein, sodass die Beugungsstruktur beispielsweise durch Belichtung direkt in die Molekülstruktur des Trägermediums eingeprägt werden kann. In der vorliegenden Erfindung kann somit das jeweilige holografische Element, also der Einkoppelbereich und der Auskoppelbereich, Teil des Trägermediums sein. Anders ausgedrückt, kann die erste und zweite Beugungsstruktur direkt in unterschiedlichen Abschnitten des Trägermediums ausgebildet sein. Zum Beispiel kann als Trägermedium Quarzglas genutzt werden. Quarzglas hat den Vorteil, dass es auch als Lichtleiter geeignet ist, sodass mittels Reflexion, insbesondere mittels Totalreflexion an den Grenzflächen des Lichtleiters, Licht geleitet werden kann. Das Quarzglas kann beispielsweise derart mit einem Laser thermisch behandelt werden, dass sich die gewünschte Beugungsstruktur in dem Quarzglas ergibt. Dadurch kann der Brechungsindex in vorgegebenen Abschnitten des Quarzglases verändert werden. Folglich kann das Trägermedium selbst Abschnitte umfassen, die als holografisches Element ausgebildet sind.In contrast to this, the periscope device can also be formed from just one material, namely the carrier medium. The holographic element can then be formed directly in the carrier medium, so that the diffraction structure can be impressed directly into the molecular structure of the carrier medium, for example by exposure. In the present invention, the respective holographic element, that is to say the coupling-in area and the coupling-out area, can thus be part of the carrier medium. In other words, the first and second diffraction structures can be formed directly in different sections of the carrier medium. For example, quartz glass can be used as a carrier medium. Quartz glass has the advantage that it is also suitable as a light guide, so that light can be guided by means of reflection, in particular by means of total reflection at the interfaces of the light guide. The quartz glass can for example be thermally treated with a laser in such a way that the desired diffraction structure results in the quartz glass. Thereby the refractive index can be changed in predetermined sections of the quartz glass. Consequently, the carrier medium itself can comprise sections which are designed as a holographic element.

Die Periskopvorrichtung weist in der vorliegenden Erfindung zwei Beugungsstrukturen, nämlich den Einkoppelbereich und den Auskoppelbereich auf. Die beiden Beugungsstrukturen können entweder in einem gemeinsamen HOE oder in zwei separat ausgebildeten HOEs bereitgestellt werden. Unabhängig von der Ausgestaltung des HOE weisen der Einkoppelbereich und der Auskoppelbereich dabei jedoch einen vorgegebenen Abstand zueinander auf. Durch den vorgegebenen Abstand wird nämlich eine optische Achse des Sichtstrahls des Beobachters versetzt. Eine erste optische Achse ergibt sich dabei durch den direkten Sichtstrahl von dem zu beobachtenden Objekt zu dem Einkoppelbereich. Eine zweite optische Achse ergibt sich durch den von der Periskopvorrichtung versetzten Sichtstrahl von dem Auskoppelbereich zu dem Beobachter.In the present invention, the periscope device has two diffraction structures, namely the coupling-in area and the coupling-out area. The two diffraction structures can be provided either in a common HOE or in two separately designed HOEs. Regardless of the design of the HOE, however, the coupling-in area and the coupling-out area are at a predetermined distance from one another. This is because an optical axis of the observer's line of sight is offset by the predetermined distance. A first optical axis results from the direct line of sight from the object to be observed to the coupling area. A second optical axis results from the line of sight, offset by the periscope device, from the coupling-out area to the observer.

Das Licht fällt somit über die erste optische Achse auf den Einkoppelbereich und wird durch die erste Beugungsstruktur in das Trägermedium eingekoppelt. Dann kann das Licht mittels Totalreflexion in dem Trägermedium von dem Einkoppelbereich an den Auskoppelbereich geleitet werden und schließlich über eine zweite optische Achse durch den Auskoppelbereich aus dem Trägermedium ausgekoppelt werden. Der Beobachter kann dadurch eine zweidimensionale Repräsentation beziehungsweise eine Abbildung des zu beobachtenden Objekts über den Auskoppelbereich wahrnehmen.The light thus falls on the coupling area via the first optical axis and is coupled into the carrier medium by the first diffraction structure. The light can then be guided from the coupling-in area to the coupling-out area by means of total reflection in the carrier medium and finally decoupled from the carrier medium via a second optical axis through the coupling-out area. The observer can perceive a two-dimensional representation or an image of the object to be observed over the coupling-out area.

Durch den Versatz der zweiten optischen Achse von der ersten optischen Achse kann mittels der Periskopvorrichtung in vorteilhafter Weise auch eine Entfernung zu dem zu beobachtenden Objekt abgeschätzt werden. Können nämlich beide Sichtstrahlen, der direkte über die erste optische Achse und der versetzte über die zweite optische Achse, das Objekt erfassen, kann über Triangulation eine Entfernung zu dem anvisierten, also dem zu beobachtenden Objekt bestimmt werden. Dabei kann die Periskopvorrichtung beispielsweise in Verbindung mit einem bestehenden System zur Entfernungsmessung gekoppelt werden. Eine Ausgabe der Entfernungsmessung, also die gemessene Entfernung, kann dann beispielsweise in einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Alternativ kann die gemessene Entfernung anschließend auch für weitere Aktionen, wie beispielsweise zum Bestimmen einer Fokussierung, bereitgestellt werden.Due to the offset of the second optical axis from the first optical axis, a distance to the object to be observed can also be estimated in an advantageous manner by means of the periscope device. If both lines of sight, the direct one via the first optical axis and the offset one via the second optical axis, can capture the object, a distance to the targeted, i.e. the object to be observed, can be determined via triangulation. The periscope device can be coupled, for example, in connection with an existing system for distance measurement. An output of the distance measurement, that is to say the measured distance, can then be displayed, for example, in a display device. Alternatively, the measured distance can then also be made available for further actions, such as for determining a focus.

Besonders bevorzugt ist das jeweilige holografische Element dabei derart ausgebildet, dass mehr als eine vorgegebene Wellenlänge an der Beugungsstruktur gebeugt werden kann.The respective holographic element is particularly preferably designed in such a way that more than one predetermined wavelength can be diffracted at the diffraction structure.

Vorzugsweise kann außerdem eine in Blickrichtung eines Beobachters dem Auskoppelbereich gegenüberliegende Seite beziehungsweise Fläche des Trägermediums, insbesondere ein Abschnitt dieser Seite, lichtundurchlässig beziehungsweis lichtdicht ausgebildet sein. Diese Seite oder Fläche kann auch als Rückseite des Trägermediums bezeichnet werden. Somit kann die Rückseite beziehungsweise ein Abschnitt der Rückseite, der dem Auskoppelbereich gegenüberliegt und zumindest teilweise mit dem Auskoppelbereich überlappt, lichtundurchlässig ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann die Rückseite oder der Abschnitt lackiert und/oder beklebt sein. Die Lackierung beziehungsweise die Beklebung kann insbesondere als dunkle beziehungsweise schwarze Lackierung beziehungsweise Beklebung ausgebildet sein. Somit kann verhindert werden, dass Umgebungslicht welches von der Rückseite durch den Auskoppelbereich transmittieren kann, eine für den Beobachter sichtbare Abbildung des zu beobachtenden Objekts in dem Auskoppelbereich beeinflusst. Der Beobachter kann dadurch auch in besonders hellen Umgebungen ein möglichst klares Abbild des Objekts wahrnehmen.In addition, a side or surface of the carrier medium opposite the coupling-out region in the viewing direction of an observer, in particular a section of this side, can preferably be designed to be light-impermeable or light-tight. This side or surface can also be referred to as the rear side of the carrier medium. The rear side or a section of the rear side which is opposite the coupling-out area and at least partially overlaps with the coupling-out area can thus be designed to be opaque. For example, the back or the section can be painted and / or glued. The coating or the sticker can in particular be embodied as a dark or black coating or sticker. It can thus be prevented that ambient light which can transmit from the rear through the coupling-out area influences an image of the object to be observed in the coupling-out area that is visible to the observer. The observer can perceive the clearest possible image of the object even in particularly bright surroundings.

In vorteilhafter Weise kann die in Blickrichtung des Beobachters dem Auskoppelbereich gegenüberliegende Seite beziehungsweise Fläche des Trägermediums, insbesondere der Abschnitt dieser Seite, schaltbar lichtundurchlässig ausgebildet sein. Somit kann die gegenüberliegende Fläche beispielsweise in einem ersten Zustand lichtundurchlässig und in einem von dem ersten Zustand unterschiedlichen zweiten Zustand lichtdurchlässig ausgebildet sein. In dem ersten Zustand kann das über den Einkoppelbereich eingekoppelte Licht über das Trägermedium somit an den Auskoppelbereich weitergeleitet werden. In dem zweiten Zustand kann hingegen eine Weiterleitung des Lichts über das Trägermedium vermieden werden. Stattdessen kann dem Beobachter der direkte Lichtstrahl durch das Trägermedium hindurch zu dem zu beobachtenden Objekt ermöglicht werden. Ein Wechsel von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand und umgekehrt kann insbesondere mittels wenigstens eines Schaltsignals bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die gegenüberliegende Seite, insbesondere der Abschnitt der Seite, als Flüssigkristallstruktur ausgebildet sein. Flüssigkristalle in der Flüssigkristallstruktur können dabei in Abhängigkeit von einem elektrischen Potential eine Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen. Durch das Schaltsignal kann beispielsweise eine Änderung des elektrischen Potentials hervorgerufen werden. Der Beobachter könnte dadurch beispielsweise per Knopfdruck zwischen dem direkten Sichtstrahl und dem indirekten Sichtstrahl über die Periskopvorrichtung umschalten. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Periskopvorrichtung nicht deinstalliert werden muss, wenn der Beobachter zwischen den Sichtstrahlen wechseln möchte.Advantageously, the side or surface of the carrier medium opposite the coupling-out region in the viewing direction of the observer, in particular the section of this side, can be designed to be switchably opaque. Thus, for example, the opposite surface can be opaque in a first state and transparent in a second state different from the first state. In the first state, the light coupled in via the coupling-in area can thus be passed on to the coupling-out area via the carrier medium. In the second state, on the other hand, transmission of the light via the carrier medium can be avoided. Instead, the observer can be given a direct light beam through the carrier medium to the object to be observed. A change from the first state to the second state and vice versa can in particular be provided by means of at least one switching signal. For example, the opposite side, in particular the section of the side, can be designed as a liquid crystal structure. Liquid crystals in the liquid crystal structure can influence a polarization direction of light as a function of an electrical potential. The switching signal can, for example, cause a change in the electrical potential. The observer could for example switch between the direct line of sight and the indirect line of sight via the periscope device by pressing a button. This results in the advantage that the periscope device does not have to be deinstalled if the observer wants to switch between the lines of sight.

Die Periskopvorrichtung umfasst zudem eine Adaptereinrichtung für eine Halteeinrichtung, wobei die Adaptereinrichtung direkt an dem Trägermedium auf Höhe des Auskoppelbereichs angeordnet ist. Zum Beispiel kann die Adaptereinrichtung auf einer der Schmalseiten des Trägermediums im Bereich des Auskoppelbereichs angeordnet sein. Vorzugsweise kann das Trägermedium direkt an der Adaptereinrichtung befestigt sein.The periscope device also comprises an adapter device for a holding device, the adapter device being arranged directly on the carrier medium at the level of the coupling-out area. For example, the adapter device can be arranged on one of the narrow sides of the carrier medium in the area of the coupling-out area. The carrier medium can preferably be attached directly to the adapter device.

Weiterhin umfasst die Periskopvorrichtung in diesem Zusammenhang auch die Halteeinrichtung, die mit der Adaptereinrichtung koppelbar ist, wobei die Halteeinrichtung als verformbarer Stab ausgebildet ist.Furthermore, in this context the periscope device also comprises the holding device, which can be coupled to the adapter device, the holding device being designed as a deformable rod.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Beobachter das Trägermedium beziehungsweise das holografische Element selbst nicht anzufassen braucht, um das gewünschte Objekt aus der Deckung heraus zu beobachten. Dadurch können beispielsweise Fingerabdrücke auf dem Trägermedium und/oder den holografischen Elementen vermieden werden, wodurch die optische Eigenschaft der holografischen Folie möglichst unbeeinflusst bleibt.This has the advantage that the observer does not need to touch the carrier medium or the holographic element itself in order to observe the desired object from the cover. In this way, for example, fingerprints on the carrier medium and / or the holographic elements can be avoided, whereby the optical property of the holographic film remains as unaffected as possible.

Die Halteeinrichtung kann dabei insbesondere hinsichtlich ihrer Länge und Form verformbar ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Halteeinrichtung als Teleskopstab oder flexibles Stativ ausgebildet sein.The holding device can be designed to be deformable, in particular with regard to its length and shape. For example, the holding device can be designed as a telescopic rod or flexible stand.

Zusätzlich oder alternativ umfasst die Periskopvorrichtung noch ein Blendschutzelement, welches den Auskoppelbereich von drei Seiten umschließt.Additionally or alternatively, the periscope device also comprises an anti-glare element, which encloses the coupling-out area on three sides.

Somit kann der Auskoppelbereich von einer externen Lichteinstrahlung abgeschirmt werden. Folglich kann der Beobachter das für den Beobachter sichtbare Bild des zu beobachtenden Objekts deutlicher wahrnehmen. Besonders bevorzugt kann das Blendschutzelement den Auskoppelbereich auch von mehr als drei Seiten, also von wenigstens drei Seiten, beispielsweise von vier Seiten umschließen. Somit kann das Blendschutzelement den Auskoppelbereicht zum Beispiel in einem Bereich von 180 bis 360 Grad, insbesondere in einem Bereich von 220 bis 320 Grad, bevorzugt in einem Bereich von 270 Grad umschließen. Somit kann das Blendschutzelement insbesondere rohr- beziehungsweise zylinderförmig ausgebildet sein.The coupling-out area can thus be shielded from external light radiation. As a result, the observer can more clearly perceive the image of the object to be observed which is visible to the observer. Particularly preferably, the anti-glare element can also enclose the coupling-out area from more than three sides, that is to say from at least three sides, for example from four sides. Thus, the anti-glare element can enclose the coupling-out area, for example, in a range from 180 to 360 degrees, in particular in a range from 220 to 320 degrees, preferably in a range of 270 degrees. Thus, the anti-glare element can in particular be tubular or cylindrical.

Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes embodiments which result in additional advantages.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Beugungsstruktur ausgebildet ist, das Licht nur dann derart zu beugen, dass es in das Trägermedium eingekoppelt wird, wenn das Licht in einem ersten vorgegebenen Winkelbereich auf die erste Beugungsstruktur fällt, und die zweite Beugungsstruktur ausgebildet ist, das Licht nur dann derart zu beugen, dass es aus dem Trägermedium ausgekoppelt wird, wenn das Licht in einem zweiten vorgegebenen Winkelbereich auf die zweite Beugungsstruktur fällt.One embodiment provides that the first diffraction structure is designed to diffract the light only in such a way that it is coupled into the carrier medium when the light strikes the first diffraction structure in a first predetermined angular range, and the second diffraction structure is designed that To diffract light only in such a way that it is coupled out of the carrier medium when the light strikes the second diffraction structure in a second predetermined angular range.

Das heißt, die jeweilige Beugungsstruktur des holografischen Elements kann besonders bevorzugt winkelselektiv ausgebildet sein. Durch die Ausgestaltung der Beugungsstruktur kann somit der jeweilige Winkelbereich vorgegeben werden. Zum Beispiel kann somit nur Licht, welches im Wesentlichen senkrecht auf die Beugungsstruktur des Einkoppelbereichs fällt, in das Trägermedium eingekoppelt werden. Hingegen kann beispielsweise nur Licht, welches im Wesentlichen in einem 45°-Winkel auf die Beugungsstruktur des Auskoppelbereichs fällt, aus dem Trägermedium ausgekoppelt werden.This means that the respective diffraction structure of the holographic element can particularly preferably be designed to be angle-selective. The respective angular range can thus be specified through the design of the diffraction structure. For example, only light that falls essentially perpendicularly onto the diffraction structure of the coupling-in region can thus be coupled into the carrier medium. On the other hand, for example, only light which falls essentially at a 45 ° angle onto the diffraction structure of the coupling-out region can be coupled out of the carrier medium.

Die Beugungsstrukturen können dabei sowohl im Hinblick auf eine Längs- und Querausrichtung des jeweiligen holografischen Elements als auch im Hinblick auf eine Einfallsrichtung des Lichts winkelselektiv sein. Die Einfallsrichtung beschreibt dabei, ob das Licht auf eine erste Breitseite des holografischen Elements trifft, oder ob das Licht auf eine von der ersten Breitseite gegenüberliegende zweite Breitseite trifft.The diffraction structures can be angle-selective both with regard to a longitudinal and transverse alignment of the respective holographic element and with regard to a direction of incidence of the light. The direction of incidence describes whether the light strikes a first broad side of the holographic element, or whether the light strikes a second broad side opposite from the first broad side.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Trägermedium als wenigstens eine transparente Platte ausgebildet ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die holografischen Elemente als wenigstens eine holografische Folie ausgebildet sind, die mit einer Breitseite direkt an einer Breitseite der transparenten Platte anliegt. Dabei ist der Einkoppelbereich durch einen ersten Abschnitt der wenigstens einen Folie ausgebildet und der Auskoppelbereich ist durch einen von dem ersten Abschnitt unterschiedlichen zweiten Abschnitt der wenigstens einen Folie ausgebildet.Another embodiment provides that the carrier medium is designed as at least one transparent plate. Furthermore, it is provided that the holographic elements are designed as at least one holographic film, the broad side of which rests directly on a broad side of the transparent plate. The coupling-in region is formed by a first section of the at least one film and the coupling-out region is formed by a second section of the at least one film that is different from the first section.

Mit anderen Worten, kann das Trägermedium oder die holografische Folie als eine im wesentlichen rechteckförmige beziehungsweise quaderförmige Platte ausgebildet sein. Im Folgenden ist die Ausgestaltung der Platte genauer beschrieben, wobei die Ausführungen analog auf für die Ausgestaltung der holografischen Folie gelten können. Eine Kantenlänge in Längserstreckungsrichtung der Platte, auch Längskante, kann dabei größer sein als eine Kantenlänge in Breitenerstreckungsrichtung, auch Breitkante. Weiterhin kann eine Kantenlänge in Höhenerstreckungsrichtung, auch Hochkante, sehr viel kleiner sein als die Längs- oder Breitkante. Vorzugsweise weist die Platte auch geringe Abmessungen auf. Zum Beispiel kann die Kantenlänge in Längs- und Breitenerstreckungsrichtung der Platte nur wenige Zentimeter umfassen. Entsprechend kann die Kantenlänge in Höhenerstreckungsrichtung wenige Millimeter umfassen. Im Zusammenhang mit der Platte oder der holografischen Folie beschreibt die Breitseite insbesondere eine Breitfläche der Platte. Die Breitfläche kann dabei eine größte Seitenfläche der Platte darstellen. Somit kann die Breitseite diejenige Seitenfläche sein, die von den jeweiligen Längskanten und den jeweiligen Breitkanten einer Seite der Platte eingeschlossen ist. Analog dazu kann eine Schmalseite der Platte diejenige Seitenfläche der Platte sein, die von den jeweiligen Längskanten gegenüberliegender Seiten der Platte und den jeweiligen Hochkanten gegenüberliegender Seiten der Platte eingeschlossen ist.In other words, the carrier medium or the holographic film can be designed as an essentially rectangular or cuboid plate. The design of the plate is described in more detail below, and the statements can apply analogously to the design of the holographic film. An edge length in the longitudinal direction of extent of the plate, also the longitudinal edge, can be greater than an edge length in the widthwise direction, also broad edge. Furthermore, an edge length in the vertical direction, including the upright edge, can be very much smaller than the longitudinal or broad edge. The plate preferably also has small dimensions. For example, the edge length in the longitudinal and width direction of the plate can be only a few centimeters. Accordingly, the edge length in the direction of vertical extension can be a few Embrace millimeters. In connection with the plate or the holographic film, the broad side describes in particular a broad area of the plate. The broad surface can represent a largest side surface of the plate. Thus, the broad side can be that side surface which is enclosed by the respective longitudinal edges and the respective broad edges of one side of the plate. Analogously to this, a narrow side of the plate can be that side surface of the plate which is enclosed by the respective longitudinal edges of opposite sides of the plate and the respective upright edges of opposite sides of the plate.

Vorzugsweise ist die holografische Folie somit überlappend direkt mit ihrer ersten Breitseite an der ersten Breitseite der transparenten Platte angeordnet. Besonders bevorzugt kann die Fläche der holografischen Folie dabei der Fläche der transparenten Platte entsprechen. Alternativ kann die Fläche der Folie auch eine geringere Abmessung aufweisen als die Fläche der transparenten Platte. Besonders bevorzugt kann dann die Folie beispielsweise zentriert auf der Breitseite der transparenten Platte anliegen.The holographic film is thus preferably arranged so as to overlap directly with its first broad side on the first broad side of the transparent plate. The area of the holographic film can particularly preferably correspond to the area of the transparent plate. Alternatively, the surface of the film can also have a smaller dimension than the surface of the transparent plate. Particularly preferably, the film can then, for example, lie centered on the broad side of the transparent plate.

Die transparente Platte kann beispielsweise als Glasplatte oder Plexiglas oder Quarzglas oder ein transparentes Polymer ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann die transparente Platte flexibel oder starr ausgebildet sein. The transparent plate can, for example, be designed as a glass plate or Plexiglas or quartz glass or a transparent polymer. The transparent plate can particularly preferably be designed to be flexible or rigid.

Vorzugsweise weisen das Trägermedium und die holografische Folie eine möglichst geringe Abmessung von wenigen Zentimetern in Breite und Länge und wenigen Millimetern Dicke auf. Beispielsweise beträgt die Länge zwischen 5 und 30 cm, insbesondere zwischen 10 und 20 cm, bevorzugt 15 cm. Die Breite kann zwischen 0,5 und 10 cm, bevorzugt zwischen 2 und 5 cm, insbesondere 3 cm betragen. Die Dicke kann beispielsweise zwischen 1 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,8 mm, insbesondere 0,5 mm betragen.The carrier medium and the holographic film preferably have the smallest possible dimensions of a few centimeters in width and length and a few millimeters in thickness. For example, the length is between 5 and 30 cm, in particular between 10 and 20 cm, preferably 15 cm. The width can be between 0.5 and 10 cm, preferably between 2 and 5 cm, in particular 3 cm. The thickness can for example be between 1 mm and 10 mm, preferably between 0.3 mm and 0.8 mm, in particular 0.5 mm.

Alternativ zu der beschriebenen Ausführungsform, können die HOEs, die den Einkoppelbereich und den Auskoppelbereich darstellen, auch als zwei separate holografische Folien ausgebildet sein, die jeweils an verschiedenen Abschnitten einer Breitseite des Trägermediums direkt anliegen. In einer anderen Ausgestaltung können die separaten holografischen Folien auch an den verschiedenen Abschnitten an unterschiedlichen Breitseiten des Trägermediums direkt anliegen. Trägermedium und HOE können insbesondere mittels Adhäsion direkt oder über einen Klebstoff miteinander verbunden sein.As an alternative to the embodiment described, the HOEs, which represent the coupling-in area and the coupling-out area, can also be designed as two separate holographic foils, each of which is in direct contact with different sections of a broad side of the carrier medium. In another embodiment, the separate holographic foils can also bear directly on the different sections on different broad sides of the carrier medium. The carrier medium and HOE can in particular be connected to one another directly by means of adhesion or via an adhesive.

Durch die Ausgestaltung des Trägermediums als Glasplatte oder Plexiglasplatte oder Quarzglasplatte oder Polymerplatte, ergibt sich der Vorteil, dass die Periskopvorrichtung ein besonders geringes Gewicht aufweisen kann. Zusammen mit den geringen Abmessungen und dem geringen Gewicht kann die Periskopvorrichtung somit auch mobil verwenden. Das heißt, die Periskopvorrichtung kann besonders einfach mitgeführt werden und ist somit besonders portabel.The design of the carrier medium as a glass plate or Plexiglas plate or quartz glass plate or polymer plate results in the advantage that the periscope device can have a particularly low weight. Together with the small dimensions and the low weight, the periscope device can thus also be used on the move. This means that the periscope device can be carried along particularly easily and is thus particularly portable.

Da das Trägermedium in dieser Ausführungsform sehr flach ausgeführt ist, kann die Periskopvorrichtung durch besonders flache Spalte, wie beispielsweise einen Türschlitz, geschoben werden. Der Beobachter kann dann ohne weitere Hilfsmittel, wie zum Beispiel eine Kamera und/oder einen Bildschirm, einen Blick in einen anderen Raum werfen. Zusätzliche Hilfsmittel zum Beobachten des zu beobachtenden Objekts können somit vermieden werden. Since the carrier medium is made very flat in this embodiment, the periscope device can be pushed through particularly flat gaps, such as a door slot. The observer can then take a look into another room without any further aids, such as a camera and / or a screen. Additional aids for observing the object to be observed can thus be avoided.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Periskopvorrichtung eine Bilderfassungseinrichtung umfasst, die an dem Auskoppelbereich angeordnet ist, wobei die Bilderfassungseinrichtung ausgebildet ist, das ausgekoppelte Licht zu erfassen und in Form einer Bildinformation, die mit dem erfassten Licht korreliert ist, bereitzustellen. Die Periskopvorrichtung kann somit als holografische Kamera (HoloCam) ausgebildet.A further embodiment provides that the periscope device comprises an image capturing device which is arranged on the coupling-out area, the image capturing device being designed to capture the coupled-out light and to provide it in the form of image information that is correlated with the captured light. The periscope device can thus be designed as a holographic camera (HoloCam).

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das zu beobachtende Objekt nicht nur von dem Beobachter über den Auskoppelbereich in Echtzeit betrachtet werden kann, sondern zum Beispiel auch in Form eines Bildes oder eines Videos aufgenommen werden kann, sodass der Beobachter es zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal betrachten kann.This has the advantage that the object to be observed can not only be viewed by the observer in real time via the coupling-out area, but can also be recorded, for example, in the form of an image or a video, so that the observer can see it again at a later point in time can look at.

Die Bilderfassungseinrichtung kann dabei beispielsweise als Kamera ausgebildet sein, wobei die Periskopvorrichtung mit dem Auskoppelbereich an einen Lichteinfallsbereich beziehungsweise eine Optik, also beispielsweise ein Objektiv der Kamera angebracht werden kann. Im Gegensatz dazu kann die Periskopvorrichtung auch die Optik der Kamera zumindest teilweise ersetzen. Alternativ kann die Bilderfassungseinrichtung auch als ein CCD-Sensor (Charge Coupled Device - ladungsgekoppeltes Bauteil) ausgebildet sein. Fällt das ausgekoppelte Licht nämlich auf den CCD-Sensor, kann dieser in Abhängigkeit von einer Intensität und einer Wellenlänge des ausgekoppelten Lichts ein elektrisches Signal generieren. Das elektrische Signal umfasst dann die Bildinformation aus der dann ein Bild mit dem zu beobachtenden Objekt rekonstruiert werden kann. Insgesamt kann somit der Lichteinfallsbereich der Bilderfassungseinrichtung dem Auskoppelbereich zugewandt angeordnet sein.The image capturing device can be designed as a camera, for example, wherein the periscope device with the coupling-out area can be attached to a light incidence area or optics, that is to say for example an objective of the camera. In contrast to this, the periscope device can also at least partially replace the optics of the camera. Alternatively, the image acquisition device can also be designed as a CCD sensor (Charge Coupled Device). If the decoupled light falls on the CCD sensor, the latter can generate an electrical signal as a function of an intensity and a wavelength of the decoupled light. The electrical signal then includes the image information from which an image with the object to be observed can then be reconstructed. Overall, the light incidence area of the image capturing device can thus be arranged facing the coupling-out area.

Vorzugsweise weist der Auskoppelbereich dazu eine geringere Fläche auf als das Trägermedium, wobei der Auskoppelbreich in Bezug auf die Breitkante zentriert auf dem Trägermedium angeordnet ist. Somit kann um den Auskoppelbereich herum ein Ankoppelbereich für die Bilderfassungseinrichtung vorgesehen sein, sodass die Bilderfassungseinrichtung im angekoppelten Zustand den Auskoppelbereich gänzlich umschließt beziehungsweise gänzlich überlappt. Der Ankoppelbereich kann also direkt in dem Trägermedium ausgebildet sein und die Bilderfassung kann folglich direkt an das Trägermedium angebracht werden.For this purpose, the coupling-out region preferably has a smaller area than the carrier medium, the coupling-out region being centered on the carrier medium in relation to the broad edge is arranged. A coupling area for the image capturing device can thus be provided around the decoupling area, so that the image capturing device in the coupled state completely encloses or completely overlaps the decoupling area. The coupling area can therefore be formed directly in the carrier medium and the image acquisition can consequently be attached directly to the carrier medium.

Alternativ kann auch eine Halterung vorgesehen sein, die eine Aufnahme für das Trägermedium und eine Befestigung für die Bilderfassungseinrichtung aufweist, wobei bei in der Aufnahme aufgenommenem Trägermedium und an der Befestigung befestigten Bilderfassungseinrichtung, der Auskoppelbereich des Trägermediums dem Lichteinfallsbereich der Bilderfassungseinrichtung zugewandt ist. Die Aufnahme kann insbesondere als Schlitz beziehungsweise schlitzartige Öffnung in einem Grundkörper der Halterung ausgebildet sein. Die Befestigung kann hingegen als Einhängbereich zum Einhängen der Halterung an der Bilderfassungseinrichtung ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Trägermedium als Periskopvorrichtung reversibel mit der Bilderfassungseinrichtung, zum Beispiel einem mobilen Endgerät mit Kamera, gekoppelt werden kann. Dazu kann die Befestigung beispielsweise mit dem Einhängebereich im Bereich der Kamera des mobilen Endgeräts eingehängt werden. Anschließend kann die Periskopvorrichtung, die bevorzugt als transparente Platte ausgebildet sein kann, in die Aufnahme eingeschoben werden, sodass Auskoppelbereich und Lichteinfallsbereich einander zugewandt, bevorzugt direkt aneinander angeordnet sind.Alternatively, a holder can also be provided which has a receptacle for the carrier medium and a fastening for the image capturing device, wherein with the carrier medium housed in the receptacle and the image capturing device attached to the fastening, the coupling-out area of the carrier medium faces the light incidence area of the image capturing device. The receptacle can in particular be designed as a slot or slot-like opening in a base body of the holder. The attachment, on the other hand, can be designed as a suspension area for suspending the holder on the image capturing device. This results in the advantage that the carrier medium as a periscope device can be reversibly coupled to the image acquisition device, for example a mobile terminal with a camera. For this purpose, the attachment can be hung, for example, with the hanging area in the area of the camera of the mobile terminal. The periscope device, which can preferably be designed as a transparent plate, can then be pushed into the receptacle, so that the coupling-out area and the light incidence area face one another, preferably are arranged directly next to one another.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Periskopvorrichtung eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, wobei die Bilderfassungseinrichtung ausgebildet ist, die Bildinformation an die Kommunikationsschnittstelle bereitzustellen, und die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet ist, die Bildinformation an eine externe Anzeigeeinrichtung bereitzustellen. Somit kann die Bildinformation beispielsweise an ein mobiles Endgerät und/oder einen Bildschirm eines Infotainmentsystems eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, also gesendet werden.A further embodiment provides that the periscope device comprises a communication interface, the image acquisition device being designed to provide the image information to the communication interface, and the communication interface being designed to provide the image information to an external display device. The image information can thus be provided, that is to say sent, for example to a mobile terminal device and / or a screen of an infotainment system of a motor vehicle.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Beobachter das zu beobachtende Objekt nicht nur direkt über den Auskoppelbereich betrachten kann, sondern beispielsweise auch über sein mobiles Endgerät anzeigen lassen kann.This has the advantage that the observer can not only view the object to be observed directly via the coupling-out area, but can also display it, for example, via his mobile terminal.

Besonders bevorzugt ist die Kommunikationsschnittstelle als eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle ausgebildet.The communication interface is particularly preferably designed as a wireless or wired communication interface.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Ausführungsform einer Periskopvorrichtung, die transparent aus einem Trägermedium und einem holografischen Element (HOE) ausgebildet ist;
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der transparenten Periskopvorrichtung zum Beobachten eines Objekts aus einer Deckung heraus;
3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der transparenten Periskopvorrichtung mit einem Blendschutzelement und einer Adaptereinrichtung; und
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der transparenten Periskopvorrichtung, die zum Beobachten eines Objekts aus einer Deckung heraus auf einer Anzeigeeinrichtung abgebildet ist.

Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:

1 a schematic representation of an advantageous embodiment of a periscope device, which is formed transparently from a carrier medium and a holographic element (HOE);
2 a schematic representation of an embodiment of the transparent periscope device for observing an object from a cover;
3 a schematic representation of an embodiment of the transparent periscope device with an anti-glare element and an adapter device; and
4th a schematic representation of an embodiment of the transparent periscope device, which is imaged on a display device for observing an object from a cover.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote functionally identical elements.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer transparenten Periskopvorrichtung P. Die Periskopvorrichtung P umfasst als Trägermedium 12 zwei Glasplatten, die als Lichtleiter ausgebildet sind. Weiterhin umfasst die Periskopvorrichtung P auch ein holografisches Element 14, im Folgenden mit HOE abgekürzt, welches beispielsweise als transparentes Fotopolymer ausgebildet sein kann.The 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of a transparent periscope device P . The periscope device P includes as a carrier medium 12 two glass plates designed as light guides. Furthermore, the periscope device comprises P also a holographic element 14th , hereinafter abbreviated to HOE, which can be designed as a transparent photopolymer, for example.

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Periskopvorrichtung P mit dem Trägermedium 12 und dem HOE 14 in einer Sandwichbauweise aufgebaut. Die beiden Glasplatten des Trägermediums 12 bilden die Deckschichten und das HOE 14 bildet den Kern der Periskopvorrichtung P. Die Glasplatten liegen dabei mit einer jeweiligen Breitseite direkt an jeweils gegenüberliegenden Breitseiten des HOEs 14 an. Anders ausgedrückt, liegen das HOE 14 und die Glasplatten flächig mit ihren jeweiligen von einer Längs- und Breitkante eingeschlossenen Flächen aneinander an. 1 zeigt insbesondere ein Schnittbild der Periskopvorrichtung P mit einen Schnitt entlang einer Längsachse L der zuvor beschriebenen Periskopvorrichtung P.In the in 1 The embodiment shown is the periscope device P with the carrier medium 12 and the HOE 14th built in a sandwich construction. The two glass plates of the carrier medium 12 form the top layers and the HOE 14th forms the core of the periscope device P . The Glass plates lie with one broad side directly on opposite broad sides of the HOE 14th on. In other words, the HOE 14th and the glass plates are flat against one another with their respective surfaces enclosed by a longitudinal and broad edge. 1 particularly shows a sectional view of the periscope device P with a section along a longitudinal axis L. the periscope device described above P .

Durch die in 1 gezeigte Periskopvorrichtung kann ein Versatz ΔA einer optischen Achse A zum Beobachten eines Objekts O aus einer Deckung heraus mithilfe eines holografischen Elements, im Folgenden HOE abgekürzt, realisiert. Dabei können HOEs, ähnlich wie Spiegel oder Prismen, ausgebildet sein, Licht zu beugen.The in 1 The periscope device shown can be an offset ΔA of an optical axis A. for observing an object O realized from a cover using a holographic element, hereinafter abbreviated as HOE. HOEs, like mirrors or prisms, can be designed to diffract light.

Um den Versatz ΔA der optischen Achse A zu einer zweiten optischen Achse A' zu realisieren, weist das HOE 14 einen Einkoppelbereich 16 und einen Auskoppelbereich 18 auf. Der Einkoppelbereich 16 und der Auskoppelbereich 18 sind dabei in unterschiedlichen Abschnitten des HOE 14 ausgebildet und weisen einen vorgegebenen Abstand d zueinander auf. Der Einkoppelbereich 16 ist ausgebildet, Licht in die Periskopvorrichtung P, insbesondere das Trägermedium 12 einzukoppeln, wohingegen der Auskoppelbereich 18 ausgebildet ist, das eingekoppelte Licht 10 aus dem Trägermedium 12 auszukoppeln. Dazu weist der Einkoppelbereich 16 eine erste Beugungsstruktur 20 auf. Analog weist der Auskoppelbereich 18 eine zweite Beugungsstruktur 22 auf. Fällt nun Licht beziehungsweise ein Lichtstrahl 10 in einem vorgegebenen Einfallswinkel α auf die erste Beugungsstruktur 20, kann das Licht in einem vorgegebenen Beugungswinkel Θ durch die erste Beugungsstruktur 20 abgelenkt und dadurch in das als Lichtleiter ausgebildete Trägermedium 12 eingekoppelt werden. Innerhalb des Trägermediums 12 breitet sich der Lichtstrahl 10 dann insbesondere durch Totalreflexion aus. Der Lichtstrahl 10 wird also an den Grenzflächen des als zwei Glasplatten ausgebildeten Trägermediums 12 reflektiert solange, bis der Lichtstrahl 10 in einem vorgegebenen Einfallswinkel α' auf die zweite Beugungsstruktur 22 trifft. An der zweiten Beugungsstruktur 22 könnte das durch das Trägermedium 12 übertragene Licht, also der Lichtstrahl 10, erneut gebeugt werden und in einem Beugungswinkel Θ' aus dem Trägermedium 12 ausgekoppelt werden.About the offset ΔA of the optical axis A. to a second optical axis A ' to realize, the HOE 14th a coupling area 16 and a coupling-out area 18th on. The coupling area 16 and the decoupling area 18th are in different sections of the HOE 14th formed and have a predetermined distance d to each other. The coupling area 16 is designed to let light into the periscope device P , especially the carrier medium 12 to be coupled in, whereas the decoupling area 18th is formed, the coupled light 10 from the carrier medium 12 decoupling. The coupling area 16 a first diffraction structure 20th on. The decoupling area 18th a second diffraction structure 22nd on. If light or a ray of light falls 10 at a predetermined angle of incidence α on the first diffraction structure 20th , the light can pass through the first diffraction structure at a predetermined diffraction angle. 20th deflected and thereby into the carrier medium designed as a light guide 12 are coupled. Within the carrier medium 12 the ray of light spreads 10 then in particular through total reflection. The ray of light 10 is therefore at the interfaces of the carrier medium, which is designed as two glass plates 12 reflects until the light beam 10 at a given angle of incidence α ' on the second diffraction structure 22nd meets. At the second diffraction structure 22nd could that through the carrier medium 12 transmitted light, i.e. the light beam 10 , flexed again and at a flexion angle Θ ' from the carrier medium 12 be decoupled.

Vorzugsweise kann in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur ein Lichtstrahl 10, der in dem Einfallswinkel α auf die jeweilige Beugungsstruktur 20, 22 trifft, abgelenkt werden. Vielmehr können auch Lichtstrahlen 10 von der jeweiligen Beugungsstruktur 20, 22 gebeugt werden, wenn sie in einem Winkelbereich in etwa um den Einfallswinkel α auf die jeweilige Beugungsstruktur 20, 22 treffen.Preferably, in the in 1 embodiment shown not just a light beam 10 , which is in the angle of incidence α on the respective diffraction structure 20th , 22nd hits, be distracted. Rather, light rays can also be used 10 of the respective diffraction structure 20th , 22nd are diffracted when they are in an angular range approximately around the angle of incidence α on the respective diffraction structure 20th , 22nd to meet.

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Einkoppelbereich 16 und der Auskoppelbereich 18 jeweils nur eine Beugungsstruktur 20, 22 auf, die ausgebildet ist, einen Lichtstrahl 10 mit einer Wellenlänge, der in dem vorgegebenen Einfallswinkel α auf die jeweilige Beugungsstruktur 20, 22 trifft, abzulenken. Somit wird nur Licht einer Farbe von der Periskopvorrichtung P weitergeleitet. Für einen Beobachter beziehungsweise Nutzer der Periskopvorrichtung P ist somit ein zu beobachtendes Objekt lediglich als monochrome Abbildung sichtbar. Alternativ zu der in 1 gezeigten Ausführungsform kann sowohl der erste Einkoppelbereich 16 als auch der Auskoppelbereich 18 mehr als eine Beugungsstruktur umfassen, sodass Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen an der jeweiligen Beugungsstruktur abgelenkt werden kann. Der Beobachter kann somit auch eine farbige Abbildung des beobachteten Objekts, wahrnehmen.In the in 1 The embodiment shown has the coupling area 16 and the decoupling area 18th only one diffraction structure at a time 20th , 22nd on, which is formed, a light beam 10 with a wavelength that is α at the given angle of incidence on the respective diffraction structure 20th , 22nd hits, distract. Thus, only light of one color is emitted from the periscope device P forwarded. For an observer or user of the periscope device P an object to be observed is thus only visible as a monochrome image. As an alternative to the in 1 The embodiment shown can be both the first coupling area 16 as well as the decoupling area 18th comprise more than one diffraction structure, so that light with different wavelengths can be deflected at the respective diffraction structure. The observer can thus also perceive a colored image of the observed object.

In einer anderen Ausgestaltung als der in 1 gezeigten Ausführungsform der Periskopvorrichtung P kann auch vorgesehen sein, dass als Trägermedium 12 nur eine transparente Platte, wie beispielsweise eine Glasplatte oder eine Polymerplatte vorgesehen ist. Die holografische Folie, die das HOE 14 darstellt, kann dann mit einer ersten Breitseite an einer ersten Breitseite des Trägermediums direkt anliegen. Weiterhin können wir für den Einkoppelbereich 16 und den Auskoppelbereich 18 auch zwei separate HOEs als jeweils zwei räumlich voneinander getrennte holografische Folien, vorgesehen sein. Die beiden holografischen Elemente können dann mit jeweils einer ersten Breitseite in unterschiedlichen Abschnitten der ersten Breitseite des Trägermediums 12 angeordnet sein. Alternativ kann auch eines der beiden separaten HOEs in einem ersten Abschnitt auf einer ersten Breitseite des Trägermaterials anliegen, wohingegen das zweite HOE in einem zweiten Abschnitt des Trägermediums 12 auf einer zweiten Breitseite angeordnet ist.In an embodiment other than that in 1 shown embodiment of the periscope device P can also be provided that as a carrier medium 12 only a transparent plate, such as a glass plate or a polymer plate, is provided. The holographic film that the HOE 14th represents, can then rest directly with a first broad side on a first broad side of the carrier medium. Furthermore we can for the coupling area 16 and the decoupling area 18th also two separate HOEs as two spatially separated holographic foils can be provided. The two holographic elements can then each have a first broad side in different sections of the first broad side of the carrier medium 12 be arranged. Alternatively, one of the two separate HOEs can also rest in a first section on a first broad side of the carrier material, whereas the second HOE in a second section of the carrier medium 12 is arranged on a second broad side.

2 zeigt in einer schematischen Abbildung, wie ein Beobachter B mithilfe der transparenten Periskopvorrichtung P an einem Hindernis H vorbei ein Objekt O beobachten kann. Die Periskopvorrichtung P ist in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als transparentes Trägermedium 12 mit zwei separat ausgebildeten HOEs 14, die in unterschiedlichen Abschnitten des Trägermediums 12 ausgebildet sind, dargestellt. Das HOE 14, welches den Einkoppelbereich 16 darstellt, ist dabei in Richtung des Objekts O ausgerichtet. Im Gegensatz dazu ist das HOE 14, welches als Auskoppelbereich 18 ausgebildet ist, für das Objekt O versteckt hinter dem Hindernis H zum Beobachter B hin ausgerichtet. Ein Lichtstrahl 10, welcher von dem Objekt O auf den Einkoppelbereich 16 fällt, kann nun durch die Beugungsstruktur 20 des Einkoppelbereichs 16 in das Trägermedium 12 eingekoppelt werden und bei Auftreffen auf die Beugungsstruktur 22 des Auskoppelbereichs 18 für den Beobachter B wieder ausgekoppelt werden. Durch das Weiterleiten des Lichtstrahls 10 in dem Trägermedium kann so ein Versatz ΔA der optischen Achse A zu der zweiten optischen Achse A' für den Beobachter realisiert werden. Der Beobachter B kann dadurch mithilfe der Periskopvorrichtung P sozusagen um die Ecke, also an dem Hindernis H vorbeischauen. Durch die Periskopvorrichtung P kann für den Beobachter B eine Abbildung des Objekts O in der zweiten optischen Achse A' sichtbar sein. 2 shows in a schematic diagram how an observer B. using the transparent periscope device P at an obstacle H past an object O can watch. The periscope device P is in the in 2 embodiment shown as a transparent carrier medium 12 with two separately trained HOEs 14th that are in different sections of the carrier medium 12 are formed, shown. The HOE 14th , which is the coupling area 16 is in the direction of the object O aligned. In contrast, the HOE 14th , which is used as the decoupling area 18th is trained for the object O hidden behind the obstacle H to the observer B. aligned towards. A ray of light 10 which of the object O on the Coupling area 16 falls, can now through the diffraction structure 20th of the coupling area 16 into the carrier medium 12 are coupled in and when they hit the diffraction structure 22nd of the decoupling area 18th for the observer B. be decoupled again. By relaying the light beam 10 an offset ΔA of the optical axis can thus occur in the carrier medium A. to the second optical axis A ' for the observer. The Observer B. can thereby using the periscope device P around the corner, so to speak, at the obstacle H drop by. Through the periscope device P can for the observer B. an image of the object O in the second optical axis A ' being visible.

Das Objekt ist in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Zielscheibe dargestellt. Alternativ könnte es sich bei dem Objekt O auch um eine Person oder einen anderen beliebigen zu beobachtenden Gegenstand oder ein Tier handeln.The object is in the in 2 Shown embodiment shown as a target. Alternatively, it could be the object O also be about a person or any other object or animal to be observed.

Dadurch, dass die Periskopvorrichtung transparent ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass der Beobachter B weniger leicht zu erkennen ist. Ein Entdeckungsrisiko für den Beobachter B kann somit reduziert werden.The fact that the periscope device is designed to be transparent results in the advantage that the observer B. is less easy to see. A risk of discovery for the observer B. can thus be reduced.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels der transparenten Periskopvorrichtung P. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Periskopvorrichtung P als Trägermedium 12 mit dem im vorgegebenen Abstand zueinander ausgebildeten Einkoppelbereich 16 und dem Auskoppelbereich 18 abgebildet. Weiterhin umfasst die Periskopvorrichtung P in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel auch ein Blendschutzelement 30, welches den Auskoppelbereich 18 von drei Seiten umschließt. Das Blendschutzelement 30 schützt dabei den Auskoppelbereich 18 vor seitlich einfallendem Licht, sodass für den Beobachter B eine klare und insbesondere kontrastreiche Abbildung des Objekts O sichtbar ist. 3 shows a schematic representation of a particularly advantageous embodiment of the transparent periscope device P . In this embodiment, the periscope device P as a carrier medium 12 with the coupling-in area formed at a predetermined distance from one another 16 and the decoupling area 18th pictured. Furthermore, the periscope device comprises P in the in 3 shown embodiment also a glare protection element 30th , which is the decoupling area 18th enclosing on three sides. The anti-glare element 30th protects the decoupling area 18th from side incident light, so that for the observer B. a clear and, in particular, high-contrast image of the object O is visible.

Weiterhin umfasst die Periskopvorrichtung P in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine Adaptereinrichtung 32. Die Adaptereinrichtung 32 kann, wie in der 3 gezeigt, einen Sockel für die Periskopvorrichtung P mit dem Blendschutzelement 30 bilden. Das heißt, das Trägermedium 12 ist dabei derart auf der Adaptereinrichtung 32 montiert, dass der Auskoppelbereich 18 teilweise auf Höhe der Adaptereinrichtung 32 liegt. Der Einkoppelbereich 16 liegt nicht an der Adaptereinrichtung 32 an und schwebt somit insbesondere frei im Raum. Das Trägermedium 12 ist in 3 dabei mit einer in Längsrichtung senkrecht mit einer Schmalseite, die dem Auskoppelbereich 18 zugeordnet ist, direkt an der Adaptereinrichtung 32 angeordnet.Furthermore, the periscope device comprises P in the in 3 The embodiment shown also includes an adapter device 32 . The adapter device 32 can, as in the 3 shown, a base for the periscope device P with the anti-glare element 30th form. That is, the carrier medium 12 is in this way on the adapter device 32 mounted that the decoupling area 18th partially at the height of the adapter device 32 lies. The coupling area 16 is not due to the adapter device 32 and thus floats in particular freely in space. The carrier medium 12 is in 3 thereby with a longitudinally perpendicular with a narrow side, which is the decoupling area 18th is assigned, directly to the adapter device 32 arranged.

Die Adaptereinrichtung 32 kann insbesondere ausgebildet sein, mit einer Halteeinrichtung 42, wie sie beispielsweise in 4 gezeigt ist, gekoppelt zu werden. Dadurch, dass die Halteeinrichtung 42 und die Adaptereinrichtung 32 separat ausgebildet sind, ergibt sich der Vorteil, dass die Periskopvorrichtung P dennoch besonders einfach mitgeführt werden kann.The adapter device 32 can in particular be designed with a holding device 42 such as in 4th is shown to be paired. In that the holding device 42 and the adapter device 32 are formed separately, there is the advantage that the periscope device P can nevertheless be carried particularly easily.

4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der transparenten Periskopvorrichtung P als holografische Kamera (HoloCam). Dazu umfasst die Periskopvorrichtung P neben dem Trägermaterial mit den HOE 14, die den Einkoppelbereich 16 und den Auskoppelbereich 18 darstellen, auch eine Bilderfassungseinrichtung 40, eine Kommunikationseinrichtung 44, die Adaptereinrichtung 32 und die Halteeinrichtung 42. Die Bilderfassungseinrichtung 40 ist dabei direkt an dem Auskoppelbereich 18 angeordnet und überlappt mit dem Auskoppelbereich 18 gänzlich oder zumindest teilweise. Einfallendes Licht 10 kann somit von dem Objekt O über die Periskopvorrichtung P über das Trägermedium 12 von dem Einkoppelbereich 16 an den Auskoppelbereich 18 geleitet werden. Die Bilderfassungseinrichtung 14 kann dann das an dem Auskoppelbereich 18 ausgekoppelte Licht erfassen und in Form einer Bildinformation, die mit dem erfassten Licht korreliert ist, bereitstellen. Die Bildinformation kann somit einer Abbildung des Objekts O in Form von beispielsweise elektrischen Signalen darstellen, wobei bei Auswertung der elektrischen Signale eine Abbildung O' des Objekts O dargestellt werden kann. Die Bildinformation 48 kann in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel von der Bilderfassungseinrichtung 40 zum Beispiel an die Kommunikationsschnittstelle 44 bereitgestellt, also gesendet werden. Über die Kommunikationsschnittstelle 44, die in der 4 insbesondere als drahtlose Kommunikationsschnittstelle ausgebildet ist, kann die Bildinformation dann an eine externe Anzeigeeinrichtung 46 übermittelt werden. Die Anzeigeeinrichtung 46 kann beispielsweise als mobiles Endgerät oder Bildschirm in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sein, das eine Recheneinrichtung umfasst, die die Bildinformation 48 erfassen und auswerten kann, sodass auf der Anzeigeeinrichtung 46 für den Beobachter B ein Bild O' des zu beobachtenden Objekts O dargestellt werden kann. In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Objekt O' als Baum dargestellt. 4th Figure 3 shows a preferred embodiment of the transparent periscope device P as a holographic camera (HoloCam). To this end, the periscope device comprises P next to the carrier material with the HOE 14th , which the coupling area 16 and the decoupling area 18th represent, also an image capture device 40 , a communication device 44 , the adapter device 32 and the holding device 42 . The image capture device 40 is directly on the decoupling area 18th arranged and overlaps with the decoupling area 18th wholly or at least in part. Incoming light 10 can thus from the object O via the periscope device P via the carrier medium 12 from the coupling area 16 to the decoupling area 18th be directed. The image capture device 14th can then do this at the coupling-out area 18th Detect decoupled light and provide it in the form of image information that is correlated with the detected light. The image information can thus be an image of the object O in the form of, for example, electrical signals, with an image O 'of the object when the electrical signals are evaluated O can be represented. The image information 48 can in the in 4th shown embodiment of the image capture device 40 for example to the communication interface 44 provided, i.e. sent. Via the communication interface 44 that are in the 4th is designed in particular as a wireless communication interface, the image information can then be sent to an external display device 46 be transmitted. The display device 46 can be designed, for example, as a mobile terminal device or screen in a motor vehicle that includes a computing device that stores the image information 48 can capture and evaluate, so that on the display device 46 for the observer B. a picture O 'of the object to be observed O can be represented. In the in 4th The embodiment shown is the object O 'shown as a tree.

In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel könnte folgende Situation beispielhaft zugrunde liegen: Ein Förster, der den Beobachter B darstellt, möchte in einem Wald Wildtiere, die das zu beobachtende Objekt O darstellen, in ihrem natürlichen Lebensraum beobachten ohne entdeckt zu werden. Der Förster könnte sich dazu beispielsweise in einem Verschlag, der das Hindernis H darstellt, verstecken, um von den Wildtieren unbemerkt zu bleiben. Zum Beobachten der Wildtiere könnte der Förster nun die in 4 gezeigte Periskopvorrichtung P nutzen. Lediglich ein kleiner Teil der Periskopvorrichtung P, nämlich der Abschnitt mit dem Einkoppelbereich müsste zum Beobachten der Wildtiere außerhalb des Vorschlags angebracht werden. Dadurch, dass die Periskopvorrichtung P nun zusätzlich transparent ausgebildet ist und zusätzlich eine Lichtleitung nur unidirektional erfolgt, wäre die Periskopvorrichtung P und damit der Förster für die Wildtiere nur sehr schwer zu erkennen. Somit könnte der Förster unbeobachtet die Wildtiere in ihrer natürlichen Umgebung beobachten, ohne selbst entdeckt zu werden.In the in 4th The exemplary embodiment shown could be based on the following situation: A forester, the observer B. represents would like to see wildlife in a forest that is the object of observation O represent, observe in their natural habitat without being discovered. The forester could do this, for example, in a shed that is the obstacle H represents, hide to go unnoticed by wildlife. The forester could now use the in 4th periscope device shown P use. Only a small part of the periscope device P , namely the section with the coupling area would have to be attached outside of the proposal for observing the wild animals. In that the periscope device P is now also made transparent and in addition a light guide is only unidirectional, the periscope device would be P and thus the forester is very difficult for the wild animals to recognize. In this way, the forester could observe the wild animals in their natural environment without being observed.

Die zuvor beschriebene Periskopvorrichtung P eignet sich beispielsweise besonders vorteilhaft auch für Polizeieinsätze und zur Nutzung durch Privatdetektive.The periscope device described above P is particularly suitable, for example, for police operations and for use by private detectives.

Insgesamt zeigt die Erfindung, wie durch die transparente Periskopvorrichtung P eine unsichtbare Spähhilfe bereitgestellt werden kann.Overall, the invention shows how through the transparent periscope device P an invisible spying aid can be provided.

Claims

Periskopvorrichtung (P), umfassend - ein Trägermedium (12), welches als Lichtleiter ausgebildet ist, mit einem Einkoppelbereich (16) und einem Auskoppelbereich (18), die in einem vorgegebenen Abstand (d) zueinander ausgebildet sind, wobei - der Einkoppelbereich (16) als holografisches Element (14) mit einer ersten vorgegebenen Beugungsstruktur (20) ausgebildet ist, die dazu ausgelegt ist, Licht (10) mit wenigstens einer vorgegebenen Wellenlänge, das auf die erste Beugungsstruktur (20) fällt, derart zu beugen, dass das Licht (10) in das Trägermedium (12) eingekoppelt wird, - das Trägermedium (12) ausgebildet ist, das eingekoppelte Licht (10) von dem Einkoppelbereich (16) an den Auskoppelbereich (18) zu übertragen, und - der Auskoppelbereich (18) als holografisches Element (14) mit einer zweiten vorgegebenen Beugungsstruktur (22) ausgebildet ist, die dazu ausgelegt ist, das übertragene Licht (10), das auf die zweite Beugungsstruktur (22) fällt, derart zu beugen, dass das Licht (10) aus dem Trägermedium (12) ausgekoppelt wird, wobei - die Periskopvorrichtung (P) transparent ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Periskopvorrichtung (P) eine Adaptereinrichtung (32) für eine Halteeinrichtung (42) umfasst, wobei die Adaptereinrichtung (32) an dem Trägermedium (12) auf Höhe des Auskoppelbereichs (18) angeordnet ist und die Periskopvorrichtung (P) eine Halteeinrichtung (42) umfasst, die mit der Adaptereinrichtung (32) koppelbar ist, wobei die Halteeinrichtung (42) als verformbarer Stab ausgebildet ist, und/oder die Periskopvorrichtung (P) ein Blendschutzelement (30) umfasst, welches den Auskoppelbereich (18) von wenigstens drei Seiten umschließt. Periscope device (P), comprising - a carrier medium (12), which is designed as a light guide, with a coupling-in area (16) and a coupling-out area (18), which are formed at a predetermined distance (d) from one another, wherein - the coupling-in area (16 ) is designed as a holographic element (14) with a first predetermined diffraction structure (20) which is designed to diffract light (10) with at least one predetermined wavelength that falls on the first diffraction structure (20) in such a way that the light (10) is coupled into the carrier medium (12), - the carrier medium (12) is designed to transmit the coupled light (10) from the coupling area (16) to the decoupling area (18), and - the decoupling area (18) as holographic element (14) is formed with a second predetermined diffraction structure (22), which is designed to diffract the transmitted light (10) that falls on the second diffraction structure (22) in such a way that the light (10) from d em carrier medium (12) is decoupled, wherein - the periscope device (P) is transparent, characterized in that the periscope device (P) comprises an adapter device (32) for a holding device (42), the adapter device (32) on the carrier medium (12) is arranged at the level of the decoupling area (18) and the periscope device (P) comprises a holding device (42) which can be coupled to the adapter device (32), the holding device (42) being designed as a deformable rod, and / or the periscope device (P) comprises an anti-glare element (30) which encloses the coupling-out region (18) on at least three sides.

Periskopvorrichtung (P) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Beugungsstruktur (20) ausgebildet ist, das Licht (10) nur dann derart zu beugen, dass es in das Trägermedium (12) eingekoppelt wird, wenn das Licht (10) in einem ersten vorgegebenen Winkelbereich auf die erste Beugungsstruktur (20) fällt, und - die zweite Beugungsstruktur (22) ausgebildet ist, das Licht (10) nur dann derart zu beugen, dass es aus dem Trägermedium (12) ausgekoppelt wird, wenn das Licht (10) in einem zweiten vorgegebenen Winkelbereich auf die zweite Beugungsstruktur (22) fällt.Periscope device (P) Claim 1 , characterized in that - the first diffraction structure (20) is designed to diffract the light (10) only in such a way that it is coupled into the carrier medium (12) when the light (10) hits the The first diffraction structure (20) falls, and - the second diffraction structure (22) is designed to diffract the light (10) only in such a way that it is coupled out of the carrier medium (12) when the light (10) is in a second predetermined position Angular range falls on the second diffraction structure (22).

Periskopvorrichtung (P) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Trägermedium (12) als wenigstens eine transparente Platte ausgebildet ist, und - die holografischen Elemente (14) als wenigstens eine holografische Folie ausgebildet sind, die mit einer Breitseite direkt an einer Breitseite der transparenten Platte anliegt, wobei - der Einkoppelbereich (16) durch einen ersten Abschnitt der wenigstens einen Folie ausgebildet ist, und - der Auskoppelbereich (18) durch einen von dem ersten Abschnitt unterschiedlichen zweiten Abschnitt der wenigstens einen Folie ausgebildet ist.Periscope device (P) according to any one of the preceding claims, characterized in that - the carrier medium (12) is designed as at least one transparent plate, and - the holographic elements (14) are designed as at least one holographic film, which with a broad side directly a broad side of the transparent plate, wherein - the coupling area (16) is formed by a first section of the at least one film, and - the coupling area (18) is formed by a second section of the at least one film different from the first section.

Periskopvorrichtung (P) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Periskopvorrichtung (P) eine Bilderfassungseinrichtung (40) umfasst, die an dem Auskoppelbereich (18) angeordnet ist, wobei die Bildfassungseinrichtung (40) ausgebildet ist, das ausgekoppelte Licht (10) zu erfassen und in Form einer Bildinformation (48), die mit dem erfassten Licht (10) korreliert ist, bereitzustellen.Periscope device (P) according to any one of the preceding claims, characterized in that the periscope device (P) comprises an image capturing device (40) which is arranged on the coupling-out region (18), the image capturing device (40) being designed to capture the decoupled light (10 ) and to provide it in the form of image information (48) which is correlated with the detected light (10).

Periskopvorrichtung (P) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Periskopvorrichtung (P) eine Kommunikationsschnittstelle (44) umfasst, wobei die Bilderfassungseinrichtung (40) ausgebildet ist, die Bildinformation (48) an die Kommunikationsschnittstelle (44) bereitzustellen, und die Kommunikationsschnittstelle (44) ausgebildet ist, das die Bildinformation (48) an eine externe Anzeigeeinrichtung (46) bereitzustellen.Periscope device (P) Claim 4 , characterized in that the periscope device (P) comprises a communication interface (44), wherein the image acquisition device (40) is designed to provide the image information (48) to the communication interface (44), and the communication interface (44) is designed that the To provide image information (48) to an external display device (46).

Periskopvorrichtung (P) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (44) als eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle (44) ausgebildet ist.Periscope device (P) Claim 5 , characterized in that the communication interface (44) is designed as a wireless or wired communication interface (44).