CN114114811A - 用于照射车辆的全息投影面的投影仪、车辆的投影装置和用于运行投影仪的方法 - Google Patents

Abstract

用于照射车辆的全息投影面的投影仪、车辆的投影装置和用于运行投影仪的方法。本发明涉及一种用于照射车辆的全息投影面（105）的投影仪（100），其中所述投影仪（100）具有用于输出分光束（115）的光源（110）和至少一个相对于光轴可倾斜的滤光元件（120），所述滤光元件被构造用于至少过滤所述分光束（115），使得所述分光束（115）的光谱分量（125）被透射，以便照射所述全息投影面（105）。

Description

用于照射车辆的全息投影面的投影仪、车辆的投影装置和用 于运行投影仪的方法

技术领域

本发明基于根据独立权利要求的前序部分的用于照射车辆的全息投影面的投影仪、车辆的投影装置和用于运行投影仪的方法。计算机程序也是本发明的主题。

背景技术

DE 101 36 786 B4描述一种用于前投影的全息屏幕、一种投影系统和一种用于进行图像投影的方法。

发明内容

在此背景下，利用在这里提出的方案提出根据独立权利要求所述的用于照射车辆的全息投影面的投影仪、用于车辆的投影装置和用于运行投影仪的方法，此外提出使用该方法的控制设备以及最后提出相应的计算机程序。通过在从属权利要求中列出的措施，在独立权利要求中说明的设备的有利改进和改善是可能的。

通过所提出的方案有利地创造使投影仪单元在光谱上适配于用作投影面的全息图的可能性。由此可以有利地均衡由于环境影响和/或制造公差引起的偏差。

提出一种用于照射车辆的全息投影面的投影仪，所述投影仪具有用于输出分光束的光源和至少一个相对于光轴倾斜的滤光元件，所述滤光元件被构造用于至少过滤所述分光束，使得分光束的光谱分量被透射，以便照射全息投影面。

投影仪在此例如可以被用在投影装置中。全息投影面可以例如透明地如窗板（Scheibe）那样来成形。光源例如可以被实现为发光二极管。分光束可以例如包括红色、绿色或蓝色光，使得分光束可以具有预定的、所限定的波长。光轴例如可以沿着分光束布置，使得分光束可以射到滤光元件上。由此为了照射投影面所需要的光谱分量可以有利地被透射。滤光元件可以布置为使得滤光元件的法线通过倾斜被旋转出光轴。分光束因此可以在滤光元件的倾斜状态下斜地入射到滤光元件上，并且例如采用通过滤光元件的材料的比在滤光元件不相对于分光束倾斜时更长的路径。

根据一种实施方式，滤光元件可以被成形用于偏转分光束的未透射的分量。这意味着分光束的未透射的分量有利地作为反射的分光束分量在光源的方向上被反射。可替代地，可设想的是，反射的分光束分量被转向到光阱中。

此外，滤光元件可以以在0°和35°之间的倾斜角范围内可倾斜地成形。在此，滤光元件可以具有与倾斜角有关的倾斜特征。这意味着，根据倾斜角，投影仪的光谱可以有利地可适配于要投影的全息图，其方式是分光束的光谱范围通过倾斜滤光元件而被移位。

根据一种实施方式，滤光元件可以被成形为带通滤光器或干涉滤光器。有利地，由此穿过全息投影面透射的大量未使用的光已经可以在投影仪中被过滤，由此减少穿过投影面透射的分量。因此可以减少非故意的固有干扰光，并且从而例如可以避免在透射中对观看者的目眩或到环境的非故意的模糊投影。

此外，投影仪可以具有用于输出至少一个另外的分光束的至少一个另外的光源。分光束和另外的分光束在此可以具有彼此不同的波长。投影仪在此尤其是可以具有相对于另外的光轴可倾斜的至少一个另外的滤光元件。投影仪有利地具有输出红色、绿色和蓝色光的多个光源。例如，光源可以在投影仪中彼此线性地布置。此外，光源中的每一个均可以具有自身的滤光元件，所述滤光元件例如可以类似地成形。

根据一种实施方式，光源以及附加地或可替代地另外的光源可以成形为宽带光源，尤其是其中光源以及附加地或可替代地另外的光源可以被构造用于输出具有20 nm至30 nm的带宽的分光束以及附加地或者可替代地至少一个另外的分光束的光。光源可以有利地成形为LED光源。

此外，投影仪可以被构造为用于将光图案压印到光束上或至少一个分光束上并且附加地或可替代地用于将至少一个分光束转向到投影面上的光学装置。投影仪可以有利地具有例如布置在光学装置中的数字光处理芯片（DLP）。光束可以包括至少一个或多个分光束。光学装置可以被构造用于例如对光束进行聚束，并且附加地或可替代地对所述光束进行散射以将由DLP芯片预先给定的图像投影到投影面上。

此外，提出一种用于车辆的投影装置，所述投影装置具有至少一个全息投影面。尤其是，全息投影面被构造用于根据照射全息投影面的分光束的波长将至少一个图像投影到多个预定空间区域之一中。投影装置此外具有前述变型方案中的用于照射全息投影面的投影仪。

投影装置例如可以在车辆中实现，所述车辆例如构造为载客汽车。此外可设想的是，在多用途车辆或载重汽车中实现投影装置。例如，预定空间区域可以被称为眼动范围或显示区域。这意味着，例如车辆的驾驶员仅在其眼睛处于空间区域中时才能看到投影。在空间区域之外的其他位置中，投影面可以有利地显得是透明的。

根据一种实施方式，投影面可以集成到车辆的窗板中或者布置在窗板上。投影可以有利地被投影到车辆的侧窗板、前窗板或后窗板上。

根据一种实施方式，投影装置可以具有另外的全息投影面，尤其是其中该另外的全息投影面可以被构造用于根据照射另外的全息投影面的分光束的波长将至少一个另外的图像投影到多个预定空间区域之一中。有利地，由此可以借助于倾斜至少一个滤光元件在不同的投影面之间切换。

此外，提出一种用于运行前述变型方案之一中的投影仪的方法。在此，该方法包括输出至少一个分光束的步骤和过滤分光束的步骤，使得分光束的光谱分量被透射，以便照射全息投影面。

该方法可以有利地在先前提到的变型方案中的投影仪中被执行。

该方法可以例如以软件或硬件或者以软件和硬件的混合形式例如在控制设备中实现。

在这里提出的方案此外实现一种控制设备，所述控制设备被构造用于在相应的设备中执行、操控或实施在这里提出的方法的变型方案的步骤。本发明所基于的任务也可以通过控制设备形式的本发明的该实施变型方案快速且有效地来解决。

为此，控制设备可以具有至少一个用于处理信号或数据的计算单元、至少一个用于存储信号或数据的存储单元、至少一个至传感器或执行器的用于从传感器读入传感器信号或用于向执行器输出控制信号的接口和/或至少一个用于读入或输出嵌入在通信协议中的数据的通信接口。计算单元例如可以是信号处理器、微控制器等，其中存储单元可以是闪存、EEPROM或磁存储单元。通信接口可以被构造用于无线和/或有线地读入或输出数据，其中可以读入或输出有线数据的通信接口例如可以从相应的数据传输线路以电或光学方式读入所述数据或将所述数据输出到相应的数据传输线路中。

当前，控制设备可被理解为处理传感器信号并且根据此来输出控制和/或数据信号的电设备。控制设备可以具有接口，所述接口可以按硬件和/或软件构造。在按硬件构造的情况下，接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，所述系统ASIC包含控制设备的不同功能。然而，也可能的是，接口是自身的集成电路或至少部分地由分立器件组成。在按软件构造的情况下，接口可以是软件模块，所述软件模块例如除了其他软件模块之外存在于微控制器上。

具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序也是有利的，所述程序代码可以存储在机器可读载体或存储介质、例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且尤其是当程序产品或程序在计算机或设备上被执行时被用于执行、实施和/或操控根据上述实施方式之一的方法的步骤。

附图说明

在这里提出的方案的实施例在附图中示出并且在随后的描述中更详细地予以阐述。其中：

图1示出根据一种实施例的投影仪的示意性横截面图；

图2a示出根据一种实施例的投影装置的示意图；

图2b示出根据一种实施例的波长效率图；

图3示出投影装置的一种实施例的示意图；

图4示出投影装置的一种实施例的示意图；

图5示出投影装置的一种实施例的示意图；

图6示出投影装置的一种实施例的示意图；

图7示出投影装置的一种实施例的示意图；

图8示出投影装置的一种实施例的示意图；

图9示出车辆中的投影装置的一种实施例的示意图；

图10示出根据一种实施例的波长图；

图11示出根据一种实施例的用于运行投影仪的方法的流程图；和

图12示出根据一种实施例的控制设备的框图。

具体实施方式

在本发明的有益实施例的随后描述中，对于在不同的图中示出的并且类似地起作用的元件使用相同或类似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复描述。

图1示出根据一种实施例的投影仪100的示意性横截面图。在此，投影仪100例如在如在随后图之一中描述的投影装置中实现。在此，投影仪100被构造用于照射车辆的全息投影面105。在此，投影仪100具有光源110，所述光源被构造用于输出分光束115。此外，投影仪100具有相对于光轴可倾斜的滤光元件120，所述滤光元件120被构造用于至少对分光束115进行过滤，使得分光束115的光谱分量125被透射以便照射全息投影面105。

投影面105例如集成到车辆的窗板中或布置在车辆的窗板上。这意味着，根据该实施例，投影面105被成形为透明的。光源110被成形为宽带光源110，例如成形为直接发射的LED，所述宽带光源输出具有20 nm至30 nm的带宽的至少一个分光束115的光。可选地，投影仪100此外具有至少一个另外的光源130，所述另外的光源被构造用于输出至少一个另外的分光束135。根据该实施例，分光束115和另外的分光束135具有彼此不同的波长。此外，投影仪100具有相对于另外的光轴可倾斜的至少一个另外的滤光元件140。与此相应地，根据该实施例，另外的光源130也被成形和构造为宽带光源，以便输出具有20 nm至30 nm的带宽的至少一个另外的分光束135的光。总体地，根据该实施例，投影仪具有附加光源145，所述附加光源原则上如另外的光源110、130那样成形。共同地看，投影仪100例如被成形为RGB投影仪。在此，光源110、130、145中的每一个各具有一个冷却体150，所述冷却体根据该实施例具有散热片。

根据该实施例，滤光元件120被成形用于偏转分光束115的未透射的分量。根据该实施例，在这里未绘出未透射的分量。未透射的分量例如在滤光元件120处在光源110的方向上被反射，或者例如被偏转到光阱中。滤光元件120和/或另外的滤光元件140在此在0°和35°之间的倾斜角范围内可倾斜地成形并且具有与倾斜角有关的倾斜特征。由此例如所述一个或多个滤光元件120、140的透射曲线被移位，以便使作为光束155发出的投影仪光的光谱范围移位。根据该实施例，至少滤光元件120被成形为带通滤光器或干涉滤光器。

投影仪100可选地具有光学装置160，所述光学装置被构造用于例如借助于数字光处理芯片165（DLP）将光图案压印到光束155上和/或用于将光束155的至少一个分光束115、135转向到投影面105上。根据该实施例，DLP芯片165与另外的冷却体166连接。根据该实施例，投影仪100或光学装置160仅可选地具有投影物镜175，所述投影物镜仅可选地成形为可移除的或至少可调整的。

换句话说，通过这里提出的方案提出用于全息投影面105的波长自适配投影，所述全息投影面105例如也被称为显示器。更准确地说，在这里根据具有集成带通滤光器作为滤光元件120、140的DLP投影仪示出投影仪100的投影仪结构。为此，例如至少一个可旋转的滤光元件120、140作为用于光束155的每个分颜色的带通滤光器被集成到投影仪100的光路中以实现全息图。在此，投影仪100与光源110、130一起工作，所述光源分别具有比用作投影面105的全息图的光谱带宽更宽的光谱带宽。投影仪100的光路中的滤光元件120、140对光进行过滤，使得投影仪100发射通过光源110、130、145可供使用的光的所需要的分量125。于是仅所需要的分量射到全息投影面105上。通过改变带通滤光器120、140的位置，实现滤光元件120、140的透射曲线移位。由此所发射的投影仪光155的光谱范围同样移位。以这种方式使投影仪100的光谱适配于全息图。通过光谱适配，使投影仪100的光谱理想地适配于全息图并且例如适配于全息图的最大效率。此外，至少一个光源110、130、145由于运行模式或环境影响而产生的光谱位移被均衡。此外，根据该实施例，由制造公差引起的光谱位移被均衡。此外，在这里提出的方案根据该实施例允许在透射中的显示和反射中的显示之间的切换以及在多个空间区域和/或多个投影面之间的切换。

因此，根据该实施例，投影仪100的光源110、130、145中的每一个各配备有一个滤光元件120、140，所述滤光元件分别透射相应光源110、130、145的光谱分量，所述光谱分量由全息图使用。滤光元件120、140中的每一个透射所需要的光谱分量并且滤掉剩余的分量。在此涉及干涉滤光器。在此，未使用的分量被反射回光源110、130、145，或者可替代地在滤光元件120、140倾斜时被转向到光阱中。所使用的光谱分量在投影仪100中首先通过分色镜被叠加，并且经由如透镜或微透镜阵列之类的在这里被概括为光学装置160的另外的光学元件照射作为成像的成像器芯片的DLP芯片165（数字光处理），并且然后借助于投影物镜175被聚焦在投影面105上。在这里示意性地示出的基于DLP芯片165的投影仪100可以被视为可能的实施变型方案。所提出的光源110、130、145的带通滤光原理同样可以被应用于其他投影仪变型方案、诸如基于LCD或LCoS的投影仪100。

概括性地，投影仪100可以被用在全息投影装置中，所述全息投影装置例如可以以背投影或前投影实现。这样的投影装置例如在汽车领域中或在消费领域中是可设想的。根据该实施例，全息投影适合与例如在窗板中实现的透明投影面105结合。在此，投影仪100可以可选地被用于例如基于LED光的每种全息投影。

图2a示出根据一种实施例的投影装置200的示意图。投影装置200例如被表示为具有投影仪100和全息投影面105的全息显示系统，并且在此具有至少一个全息投影面105，所述全息投影面例如对应于在图1中绘出的投影面。根据该实施例，示出了投影装置200的基本原理。

全息投影面105被构造用于根据光束155的照射全息投影面105的分光束的波长将至少一个图像投影到预定空间区域205中。根据该实施例，光束155射到投影面105上。投影装置200此外具有如图1中所描述的投影仪100。在此，投影仪100被构造用于照射全息投影面105。根据该实施例，投影面105集成在车辆的窗板中，或者例如布置在这样的窗板上。在此，投影面105例如被实现或可以被实施为全息薄膜。

根据该实施例，概括性地，由投影仪100输出光束155，以便将图像投影到投影面105上。光束155此外在投影面105处被反射到空间区域205中，该空间区域205例如也被称为眼动范围（Eyebox）或显示区域。如果用户210或其视场例如位于空间区域205中，则该用户看到投影面105上的图像。根据一种替代实施例，投影装置200具有在这里未示出的另外的投影面，所述另外的投影面被构造用于根据照射另外的全息投影面的分光束的波长将至少一个另外的图像投影到多个预定空间区域205之一中。

换句话说，根据该实施例，示出了具有透明的也称为显示器的投影面105的全息投影系统的基本原理，所述全息投影系统在这里被称为投影装置200。在此，投影仪100将图像投影到全息投影面105上，所述全息投影面在所定义的空间区域205的方向上散射光束155的光。全息投影面105在此例如由全息图和例如玻璃窗板构成。全息图也可以嵌入在复合玻璃窗板中。在此，该全息图例如根据从投影仪100入射的光束155的光是波长选择性的并且根据从投影仪100入射的角度是角度选择性的。由于全息图的角度和波长选择性，该全息图对于其他入射角和波长范围是透明的。通过这些特性，全息图对观看者或用户210显得是透明的。对于从投影仪100入射的光，全息图或投影面105作为散射面起作用，所述散射面将入射的光散射到空间区域205中。投影仪100将清晰的图像投影到投影面105上。通过散射到空间区域205中，该图像对于位于眼动范围205的位置处的用户210在投影面105上是可见的并且由于投影面105的透明而与背景叠加。

因此，根据该实施例，实现具有透明投影面105的全息显示系统，其中使投影仪100在光谱上适配于被称为投影面105的全息图。由此例如均衡由于制造公差或环境影响引起的偏差。由此避免在全息投影面105处透射的不期望的光谱分量。此外，通过在运行时光谱特征的至少一个滤光元件120、140的主动适配使得能够实现新的显示概念、诸如根据该实施例提出的在反射中的显示和透射中的显示之间的切换。

换句话说，在这里提出的方案此外实现在这里被称为投影装置200的显示系统，该显示系统具有可以称为投影仪单元的投影仪100。投影装置200根据该实施例在此在光谱上是可调整的并且从而可适配于投影面105。投影面105包含全息图或全息图层，所述全息图或全息图层具有光谱波长敏感性并且因此仅对特定的波长范围是有效的。在随后图中对于两个不同的全息图示例性地示出这样的效率曲线。

更宽带光源、诸如直接发光LED被用作投影装置200的投影仪100中的光源。这些光源包含20 nm至30 nm的带宽。由于全息图仅具有例如10 nm的光谱灵敏性范围，所以光源的其余分量保持未使用，并且通过全息图被透射。例如，这个未使用的部分可例如非故意地照射投影面105后面的其他面，或者也直接使观察者目眩。

通过过滤，根据该实施例，投影仪100仅发射由全息图有效地处理的波长范围。由此明显减少或消除在全息图处透射的以及干扰性的分量。这意味着，投影仪100的带通滤光器在其角位置上是可调整的。在此，光路中的各个带通滤光器在其相对于光轴的倾斜上是可变的，并且可以例如在0°至30°的角度范围内被调整，如已在图1中已经描述的那样。如果这样的干涉滤光器在其相对于透过的光的角度上发生变化，则得出在随后图之一中所示的行为。带通滤光器的透射曲线在此随波长移位。光源的光谱透射范围可以通过以下方式被调整，即带通滤光器被旋转，并且根据该实施例在达到期望的行为时被固定。

由于在建立全息图时的容差以及由于系统结构中的容差、诸如位置容差，全息图的效率曲线的最大值并不总是精确地处于期望的波长上，而是在方位上是可变的。通过投影仪100中的可调整的带通滤光器，使由投影仪100发射的光155在光谱上适配于投影面105中的全息图的效率并且对其进行校准。由此给出均衡由生产引起的公差的可能性。

根据一种替代实施例，投影仪100中的带通滤光器是可操控的并且借助于主动机械装置在其倾斜方面可调整地来成形。由此可以动态地适配投影装置200。此外，投影的光谱波长范围可以适配于运行模式。由此例如使得能够均衡由外部影响引起的全息图的效率曲线的波长偏移、诸如在使用寿命或温度跨度上的变化过程。

图2b示出根据一种实施例的波长效率图250。根据一种实施例，波长效率图250代表如图2a中所描述的投影装置的至少一个分光束的波长效率。根据该实施例，波长效率图250的x轴255代表至少一个分光束的以nm为单位的波长。波长效率图250的y轴260代表以％为单位的效率。根据该实施例，波长效率图250因此示出根据该实施例彼此不同的第一效率曲线265和第二效率曲线270。效率曲线265、270在此代表彼此不同地参数化的两个全息图。

效率曲线265、270的精确曲线变化过程例如由全息图的材料特性、诸如其折射率调制、厚度以及通过在建立全息图时的记录参数来确定。两个曲线示出例如10 nm至20 nm半值宽度的光谱灵敏性范围。

换句话说，全息图由于其波长选择性而具有至少一个光谱效率曲线265、270。光谱效率曲线265、270的峰值波长可以通过全息图的记录配置来调整，并且是非常精确的以及在很大程度上可自由定义的。对于位于这些效率曲线265、270之外的入射的光，全息图不起作用并且光被透射。效率曲线265、270的光谱宽度根据材料特性和全息图的建立处于例如10nm至20nm的范围中。如果例如在投影仪中使用提供非常窄带的光的光源，则可以非常有效地使用这些光源的光。替代于激光器，可以使用具有更大带宽的光源、诸如LED。由于全息图的波长选择性，投影仪光的主要部分保持由全息图未使用并且在全息图处被透射。该透射的光分量通常作为干扰分量起作用，并且可导致不期望的效应、诸如在实际投影面后面的面上的非故意的模糊投影，或在投影面的与投影仪相对的侧上使观察者目眩。通过在这里提出的方案，由至少一个光源输出的光通过滤光元件被过滤，使得干扰分量不射到投影面上并且避免上述问题。由制造决定地，例如LED的峰值波长以散射的方式处于特定的范围中，并且可例如变化12 nm。通过带通滤光实现：由投影仪射出的波长范围于是也与全息图的效率曲线265、270一致，因为带通滤光器再次从光源的移位的更宽光谱中滤掉期望的范围。以这种方式，可以补偿光源的波长的公差。根据该实施例，即使当光源由显示系统的运行模式决定地改变波长时，该效应也起作用。例如，LED的温度有时对所发射的光的峰值波长具有强烈影响。因此，通过使用带通滤光，由投影仪发出的光相对于温度波动变得更稳健。

在对投影仪进行调光以使显示器适配于较低的亮度时，例如减小光源的工作电流，以便减少所生成的光量。电流的这种减少也导致峰值波长的波长位移，所述波长位移可以利用所提出的措施被均衡。

图3示出投影装置200的一种实施例的示意图。在这里示出的投影装置200对应于图2a中描述的投影装置200，并且所示的投影仪100对应于图1中描述的投影仪100。根据该实施例，仅仅不同地对投影装置200成形为使得光束155的光谱未使用分量300穿过投影面或经过投影面105辐射。光谱使用分量125在投影面处被反射到空间区域205中。根据该实施例，概括性地在考虑光谱未使用分量300的情况下，投影装置200被表示为具有投影仪100和全息投影面105的全息显示系统。

图4示出投影装置200的一种实施例的示意图。在这里所示的投影装置200类似于图3中描述的投影装置200。除了投影面105之外，在这里所示的投影装置200仅仅具有另外的投影面400，所述另外的投影面被构造用于根据照射另外的全息投影面400的光束155或分光束的波长将至少一个另外的图像投影到多个预定空间区域205之一中。这意味着，根据该实施例，至少一个另外的光谱使用分量405由所述另外的投影面400被反射到空间区域205中。根据该实施例，投影面105、400彼此接触。根据该实施例，两个投影面105、400被成形为反射全息图。概括性地，根据该实施例，投影装置200被表示为具有用于在两个分开的空间区域205之间切换的可适配波长范围的全息显示系统。

换句话说，实现如下投影装置200，该投影装置200借助于光谱可适配投影仪100根据运行状态使用不同全息图的全息功能。在此，使投影仪100对准投影面105、400，所述投影面105、400由至少一个全息图实现，所述全息图对于每种光色具有两种不同的全息功能。在此，光色的效率曲线处于彼此不同的光谱范围中。由此可能的是，有针对性地利用相应的光色对两个全息图之一进行响应，其方式是使相应光色的光谱适配于相应全息图功能的效率曲线。例如，可以在相同的全息层中实现不同的全息功能。可替代地，根据该实施例，具有相应功能的两个投影面105、400相叠地实现。

根据该实施例，投影面105选择性地例如作用于第一波长范围并且为此实现散射面的产生空间区域205之一的光学功能。产生空间区域205中的另一个的第二光学功能由所述另外的投影面400实现，其效率位于另外的波长范围中。例如，该另外的波长范围代表另外的光谱分量405。通过在波长范围之间切换，可以在空间区域205之间进行切换。在投影仪100的光谱带宽被调整为使得所述光谱带宽与相应全息图的两个效率曲线重叠的中间区域中，光155被划分到两个空间区域205上并且显示从两个空间区域205是可见的。

根据该实施例，不同的全息功能可以要么在叠置的多个投影面105、400中实现，要么也可以在单个全息层中实现，所述单个全息层于是对于每种光色承载两种不同的全息功能。在此，显示可以通过前投影或背投影来实现。全息图的光学功能在前投影情况下实现为反射全息图，并且在背投影情况下实现为透射全息图。

图5示出投影装置200的一种实施例的示意图。在这里示出的投影装置200类似于图4中描述的投影装置200。根据该实施例，所示出的投影仪100对应于图1中描述的投影仪100。仅仅空间区域205的位置相对于图4中所示的空间区域205不同。根据该实施例，空间区域205相交，使得第一区域500布置在第二区域505内。这意味着，因此例如第一区域500内的第一投影是可见的，并且与第二区域505中的第二投影相比，小于第二投影。根据该实施例，前投影到投影面105上的图像在第一区域500中可见，并且前投影到另外的投影面500上的另外的图像在第二区域505中可见。根据该实施例，两个投影面105、400成形为反射全息图。

根据该实施例，两个全息功能分别产生多个空间区域205中的一个。在此，一个全息功能实现较小的区域500，并且另一全息功能实现较大的区域505。实现第一区域500的投影面105可选地通过在第一区域500中集中可用的光155产生与第二区域505相比更亮的图像。第二波长范围的全息功能实现第二区域505，所述第二区域较少地限制显示区域，从所述显示区域观察显示。这样的系统可以被用于在特别明亮的环境中限制空间区域205以有利于亮度。根据该实施例，例如在车辆的窗板中使用投影面105、400中的至少一个以便例如即使在高环境亮度时也确保可读性，而在较低的环境亮度时可以加宽观察区域。

概括性地，根据该实施例，投影装置200被表示为具有用于在两个不同大小的空间区域205之间切换的可适配波长范围的全息显示系统。

图6示出投影装置200的一种实施例的示意图。在此，在这里示出的投影装置200类似于图3至5中描述的投影装置200之一。根据该实施例，所示的投影仪100对应于图1中描述的投影仪100。根据该实施例，投影面105、400相靠地布置。仅与图5不同地，空间区域205的区域500、505彼此分开地布置在投影面105、400的彼此相对侧处。这意味着，根据该实施例，投影面105也如前所述被成形为反射全息图。而根据该实施例，另外的投影面400被成形为透射全息图，使得光束155的另外的光谱分量405透射投影面105、400，以便在第二区域505中显示另外的图像。概括性地，根据该实施例，投影装置200被表示为具有用于在反射中的显示和在透射中的显示之间切换的可适配波长范围的全息显示系统。

根据该实施例，通过在投影仪100的两个波长范围之间切换，在第一区域500中的反射中的显示和第二区域505中的透射中的显示之间进行切换。在这里，可以要么在共同的全息层中要么在两个分开的全息层中实现反射全息图针对红色、绿色、蓝色的全息功能和透射全息图针对红色、绿色、蓝色的全息功能。

图7示出投影装置200的一种实施例的示意图。在这里示出的投影装置200类似于图6中描述的投影装置200。根据该实施例，所示的投影仪100对应于图1中描述的投影仪100。仅仅不同地，根据该实施例，投影装置200具有单个投影面105，所述单个投影面将光谱分量125反射到空间区域205之一并且将另外的光谱分量405透射到空间区域205中的另一个。根据该实施例，这可以通过切换和/或倾斜滤光元件120来实现。概括性地，根据该实施例，投影装置200被表示为具有用于在反射中的显示和透射中的显示之间切换的可适配波长范围的全息显示系统。

通过在这里提出的方案例如降低在制造投影装置200时的生产成本。在两个分开的全息层中实现时，优点在于避免交叉耦合。例如，这样的交叉耦合被表达为另外的投影面400的全息功能也非故意地作用于投影面105的波长范围。

根据该实施例，投影仪100中的至少一个滤光元件120在两个不同的位置中被表明。在第一位置中，透射对反射全息图的全息功能有效的波长范围。对于所有三个光色，该全息功能被写入全息投影面105中。如果至少一个滤光元件120的位置被改变为第二配置，则所有颜色的由投影仪100使用的波长范围移位。现在由投影仪100发出的光在光谱上处于反射全息图的效率曲线之外，但是在每个光色的透射全息图的效率曲线之内。光学全息图功能分别表示散射面，所述散射面产生空间区域，观看者从该空间区域感知投影面105上的所投影的图像内容。可以单独地并且彼此独立地使波长与透射或反射全息图功能的效率范围适配。由此例如可能的是，向内（这意味着例如在车辆的内部空间中）实现包括红绿色显示的混合色，并且同时向外实现具有不同图像内容的蓝色显示。如果至少一个滤光元件120位于所示的两个位置之间的中间位置，则由投影仪100使用的波长范围与两个全息功能的效率曲线重叠，并且同时向外和向内进行全色显示。

图8示出投影装置200的一种实施例的示意图。在这里示出的投影装置200至少类似于图7中描述的投影装置200。根据该实施例，所示的投影仪100对应于图1中描述的投影仪100。与图7相比，图8中的投影装置200由于投影装置200具有投影面105和另外的投影面400而不同地示出，所述投影面105和另外的投影面400两者表示同一空间区域205中的图像。在此，根据该实施例，两个投影面105、400被实现为仅与不同波长相互作用的反射全息图。

根据该实施例，示出投影装置，其借助于光谱可适配投影仪100根据运行状态投影到不同的投影面105、400上。根据该实施例，投影仪100在此能够借助于适配至少一个带通滤光器的位置来使各个光色的由其射出的光谱移位。由此使得能够辐射第一波长范围或可替代地辐射与之不同的第二波长范围，所述第一波长范围和第二波长范围适配于第一全息功能和第二全息功能。在此，第一全息功能在全息投影面105中实现并且实现用于第一波长范围的光155、这意味着用于光束155的光谱分量125的散射功能。这为观察者产生空间区域205，所述观察者感知投影面105上的显示的图像内容。如果投影仪100的光谱范围被移位到第二波长范围上，则入射的光155通过投影面105被透射，而投影面105中的全息功能不起作用。在射到另外的投影面400上时，这对第二波长范围、这意味着对另外的光谱分量405敏感。这意味着在另外的投影面400中的全息图的效率曲线与第二波长范围的光谱重合。由此，另外的投影面400的光学功能起作用并且例如通过散射功能再次为观察者产生空间区域205，所述观察者最终从该眼动范围中感知另外的投影面400上的图像内容。不同投影面105、400的空间区域205可替代地在空间上不同。此外，投影面105、400中的一个或两个可替代地可以实现为透射中的显示。此外，另外的投影面400可选地不一定是透明的，而是也可以例如实现为不透明的面。可替代地，另外的投影面400也不强制性地全息地实现并且例如可以实现为传统的散射面，诸如实现为朗伯式辐射的散射面。

根据该实施例，两个投影面105、400之间的切换针对投影仪100的颜色单独地和/或彼此独立地进行。如果两个投影面105、400在空间上彼此远离使得投影仪100的景深不再足以以足够的图像清晰度投影到两个面105、400上，则投影仪100可以可选地主动地利用可聚焦物镜被调整。

概括性地，根据该实施例，投影装置200被表示为具有用于在两个不同的投影面105、400之间切换的可适配波长范围的全息显示系统。

图9示出车辆900中的投影装置200的一种实施例的示意图。根据该实施例，在这里绘出的投影装置200类似于图2a和/或3至8中描述的投影装置200中的至少一个。根据该实施例，投影装置200具有全息投影面105以及另外的全息投影面400。根据该实施例，投影面105、400布置在窗板905中或集成到窗板905中。根据该实施例，窗板905布置在车门910处，使得根据该实施例，窗板905可以被标识为车辆900的侧窗。除了前述投影装置200之外，根据该实施例，投影装置200具有镜元件915，所述镜元件被构造用于将由投影仪100输出的光束反射到投影面105、400。根据该实施例，投影仪100和镜元件915布置在车辆900的顶部区域中，使得例如车辆900的驾驶员保持不受干扰和/或不目眩。

这样的投影装置200例如被构造用于实现在车辆900的侧窗板905中的显示器的内部显示和外部显示之间的切换。

换句话说，根据该实施例，投影装置200被示出用于将图像内容投影到侧窗板905上，其中图像内容根据所述一个或多个滤光元件的位置从车辆900的内部或外部可见。

图10示出根据一种实施例的波长图1000。波长图1000的x轴1005在此代表以nm为单位的波长并且波长图1000的y轴1010代表强度。根据该实施例，在波长图1000中所示的曲线1015代表在滤光元件相对于滤光元件的初始位置的不同倾斜或倾倒情况下滤光元件的示例性行为。滤光元件在此例如是如至少在图2a或3至9之一中描述的投影装置的一部分。因此，滤光元件在如图1中描述的投影仪中实现。

图11示出根据一种实施例的用于运行投影仪的方法1100的流程图。例如，通过方法1100可以运行如图1中所描述的投影仪。为此，方法1100包括输出的步骤1105和过滤的步骤1110。在输出的步骤1105中，输出至少一个分光束。在过滤的步骤1110中，分光束被过滤，使得分光束的光谱分量被透射，以便照射全息投影面。

图12示出根据一种实施例的控制设备1200的框图。控制设备1200例如被构造用于操控或实施如图11中描述的方法。根据该实施例，控制设备1200具有输出单元1205和过滤单元1210。输出单元1205在此被构造用于例如借助于对至少一个光源110的输出信号1215引起输出至少一个分光束。过滤单元1210被构造用于引起对分光束进行过滤，使得分光束的光谱分量被透视，以便照射全息投影面。为此，过滤单元1210仅可选地向投影仪的滤光元件120提供过滤信号1220，以便例如引起对滤光元件120的位置的调整。

如果一种实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这应该被读成该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，并且根据另一实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。

Claims (14)

1.一种用于照射车辆（900）的全息投影面（105）的投影仪（100），其中所述投影仪（100）具有以下特征：

-用于输出分光束（115）的光源（110）；和

-至少一个相对于光轴可倾斜的滤光元件（120），所述滤光元件被构造用于至少过滤所述分光束（115），使得所述分光束（115）的光谱分量（125）被透射，以便照射所述全息投影面（105）。

2.根据权利要求1所述的投影仪（100），其中所述滤光元件（120）被成形用于偏转所述分光束（115）的未透射的分量（125）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪（100），其中所述滤光元件（120）以在0度和35度之间的倾斜角范围内可倾斜的方式成形，尤其是其中所述滤光元件（120）具有与倾斜角度有关的倾斜特征。

4.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪（100），其中所述滤光元件（120）被成形为带通滤光器或干涉滤光器。

5.根据前述权利要求中的一项所述的投影仪（100），具有用于输出至少一个另外的分光束（135）的至少一个另外的光源（130），其中所述分光束（115）和所述另外的分光束（135）具有彼此不同的波长，尤其是其中所述投影仪（100）具有相对于另外的光轴可倾斜的至少一个另外的滤光元件（140）。

6.根据权利要求5所述的投影仪（100），其中所述光源（110）和/或所述另外的光源（130）被成形为宽带光源，尤其是其中所述光源（110）和/或所述另外的光源（130）被构造用于输出具有20 nm至30 nm的带宽的所述分光束（115）和/或所述至少一个另外的分光束（135）的光。

7.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪（100），具有用于将光图案压印到光束（155）上或所述至少一个分光束（115、135）上和/或用于将所述至少一个分光束（115、135）转向到所述投影面（105）上的光学装置（160）。

8.一种用于车辆（900）的投影装置（200），其中所述投影装置（200）具有以下特征：

-至少一个全息投影面（105），尤其是其中所述全息投影面（105）被构造用于根据照射所述全息投影面（105）的分光束（115）的波长将至少一个图像投影到多个预定空间区域（205）之一中；和

-根据权利要求1至7中任一项所述的用于照射所述全息投影面（105）的投影仪（100）。

9.根据权利要求8所述的投影装置（200），其中所述投影面（105）集成到所述车辆（900）的窗板（905）中或布置在所述窗板（905）上。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的投影装置（200），具有另外的全息投影面（400），尤其是其中所述另外的全息投影面（400）被构造用于根据照射所述另外的全息投影面（400）的分光束（115）的波长将至少一个另外的图像投影到多个预定空间区域（205）之一中。

11.一种用于运行根据前述权利要求中任一项所述的投影仪（100）的方法（1100），其中所述方法（1100）包括以下步骤：

-输出（1105）至少一个分光束（115）；和

-过滤（1110）所述分光束（115），使得所述分光束（115）的光谱分量（125）被透射，以便照射全息投影面（105）。

12.一种控制设备（1200），所述控制设备被设立用于在相应的单元（1205、1210）中执行和/或操控根据权利要求11所述的方法（1100）的步骤（1105、1110）。

13.一种计算机程序，所述计算机程序被设立用于执行和/或操控根据权利要求11所述的方法（1100）的步骤（1105、1110）。

14.一种机器可读存储介质，其上存储有根据权利要求13所述的计算机程序。

Images