CN116389697A - 数据投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于数据投影系统的成像装置和光学部件以及对应的数据投影系统。该成像装置包括布置在光的第一方向上的多个成像元件(10)和用于在第二方向上偏转光束的偏转装置(11)。光学部件可以为设置有全息图的挡风玻璃。

Description

数据投影系统

技术领域

本申请涉及用于数据投影的装置，尤其是被称为平视显示器(HUD)的装置。本申请尤其涉及可以用在车辆(尤其机动车)中的这种类型的装置。

背景技术

用于数据投影的装置越来越多地用来以简单方式向用户提供数据。术语“数据”在这里应当被一般性地理解，例如，投影数据可以包括图像、视频、符号、字符和/或数字。

这种用于数据投影的装置的一个应用领域是汽车领域，例如用于在驾驶过程中向车辆的操作者(例如轿车的驾驶员)提供数据。这优选地可以被实现在车辆的挡风玻璃的区域上，作为其结果，驾驶员无需专门将其视线移向显示器(例如仪表板)以获得数据，而是可以在大体上不将其视线从环境(例如道路)移开的情况下大体上注意到所述数据。在这方面，例如，已知其中经由一个或多个全息图来提供数据的全息平视显示器，或者其中将数据投影到例如布置在挡风玻璃区域中的投影表面上的具有投影表面的平视显示器。

例如已知来自US 4 832 327 A的全息平视显示器的一个示例。该文献描述了这样的布置，其中，当驾驶员透过挡风玻璃看向前方时，发光显示器的内容通过两个全息图的方式被耦合到其视野中。例如允许部分视线穿过挡风玻璃并附加地观看数据的第二全息图还被称为在平视显示器背景下的合束器。在该文献描述的装置中，驾驶员附加地具有穿过第一全息图直接观看显示的选项。

US 8 934 153公开了一种将体积全息图用作挡风玻璃中的合束器的平视显示器。另外，该文献描述了在准单色光源与用于体积全息图的材料之间的温度依赖性的针对性匹配。

在WO 2014/193480中公开另一平视显示器。在其中描述的装置中，具有例如TFT显示器的移动电话被用作成像系统。在该情况下，通常在所使用的每个颜色通道(例如红色、绿色、蓝色)中实现相对宽的频谱分布，这会导致图像内容的表现中由色散引起的拖尾，或者在挡风玻璃中的合束器的高波长选择性的情况下导致不良的能量效率，这是因为由显示器发射的光仅有较小的部分从合束器传递到观看者。这随后会导致不良对比度和/或弱光表现。

在刚提及的解决方案中，通常以相对大的角度将挡风玻璃用作用于光束路径的偏转元件。尤其在现代车辆中，挡风玻璃典型地是曲线的。这会导致表现中的变形，其会导致用于数据投影的装置的光学参数更差，尤其在相对大的视角的情况下。

具有投影表面的平视显示器例如从US 2005/0140929 A1得知。该文献描述了其中通过扫描激光投影仪将图像投影到投影表面上的构造。投影表面例如可以是挡风玻璃上的部分光学散射区域。在WO 2014/115095中也公开了类似装置。

这样的具有投影表面的传统装置的缺点在于使用了大角度的通常(尤其在现代车辆中)非平面的挡风玻璃作为投影表面。空间光分布这里仅在该投影表面上产生。由于投影表面的形状，尤其由于挡风玻璃的基本曲线的形状，当从不同方向观看投影图像时，在表现中发生变形。此外，这样观看到的图像的地点延伸超过在远离观看者或朝向观看者的方向上的延伸区域，尤其是在现代车辆中的倾斜的挡风玻璃的情况下。这对应于与眼睛之间的距离的变化，使得不能以相同清晰度观看较大图像。另外，由于与观看者过于接近，因此挡风玻璃中的投影表面在许多情况下不太符合人体工程学。

发明内容

因此，本发明的目的在于至少部分地消除或减轻上面讨论的缺点。

为此，提供了如权利要求1所述的成像设备、如权利要求13所述的光学部件(它们可以特别地被用作合束器)、以及如权利要求20所述的具有这种成像设备和这种光学部件的用于数据投影的装置。从属权利要求进一步定义了示例实施例。

根据第一方面提供了一种成像设备，包括：多个发光元件，其沿一行布置在第一方向上，用于产生多个可调制光束；以及偏转设备，其用于在第二方向上的所述光束的可调偏转，其中所述第二方向不同于所述第一方向。所述第二方向在这里优选地基本上(例如在+/-20度的范围内，尤其在+/-5度的范围内)垂直于所述第一方向。

这样的成像设备可以被用于实现对应的光学部件(例如全息部件，其用作合束器)的有效照明。

所述成像设备还可以包括用于使所述光束在第二方向上准直的光学布置。

所述光学布置的至少一个元件在这里可以用作所述偏转设备。

所述光学布置在这里可以包括在所述第一方向上延伸的圆柱透镜。

附加地或替代地，所述光学布置还可以包括液晶透镜。

为了实现所述偏转设备，可应用于所述液晶透镜的电压分布图可以是空间上可移动的。

所述多个发光元件在这里可以包括多个光源元件。

所述光源元件在这里可以包括发光二极管、有机发光二极管和/或激光器。

所述多个光源元件还可以包括布置在所述第一方向上的多个光学元件以及用于在所述第一方向上扫描所述光学元件的一个或多个激光投影仪设备。

所述偏转设备可以包括旋转元件，其中所述光学元件布置在所述旋转元件上。

所述旋转元件可以具有星形或多边形截面。

根据第二方面，一种针对用于数据投影的装置的光学部件包括：载体；布置在所述载体的第一侧上的用于将光耦合到所述载体中的第一全息图(例如，单个第一全息图或者可以是类似配置的多个侧向偏移的第一全息图)，其中所述载体适于作为用于被耦合入的光以及至少一个第二全息图的波导而操作。所述至少一个第二全息图在这里可以尤其用于耦合出。所述至少一个第二全息图中的每个全息图可以被分配给所述第一全息图或所述多个侧向偏移的第一全息图中的相应一个。

通过具有这种类型的光学部件，挡风玻璃可以至少部分地用作光导，其可以例如导致比投影到投影表面的情况下更为有利的角度。

所述载体在该情况下可以包括挡风玻璃。

所述第一全息图尤其可以是透射全息图。

所述部件的所述至少一个第二全息图于是可以包括用于将所述载体上的光耦合出的另一透射全息图，所述另一透射全息图布置在所述载体的所述第一侧上。

所述透射全息图和所述另一透射全息图在这里可以布置在所述载体的不同地点处。

然而，所述透射全息图和所述另一透射全息图还可以被布置为完全地或部分地重叠。

所述部件的所述至少一个第二全息图包括反射全息图，其布置在所述载体的与所述第一侧相对的第二侧上。

在上述情况中，其中所述第一全息图是透射全息图，所述第一侧尤其可以是所述载体的被布置为面向观看者的一侧。

所述第一全息图还可以是反射全息图。在这种情况下，所述至少一个第二全息图类似地可以包括布置在所述载体的所述第一侧上的反射全息图。所述第一侧在该情况下可以是所述载体的被布置为背向观看者的一侧。

两个反射全息图的使用尤其在使用具有小频谱线宽的光源的情况中是可能的。

所述部件还可以包括尤其用于耦合入的多个第一全息图、以及多个第二全息图。完整图像区域在这种情况中可以由局部几何光学适应全息图对的矩阵来构成。

根据第三方面提供了一种用于数据投影的装置，其包括上文所述的照明设备和上文所述的部件，其中所述部件被布置为接收来自所述成像设备的光。

所述装置还可以包括用于分割光束的元件，其被布置在所述成像设备与所述部件之间。

在这种类型的装置中，例如，挡风玻璃的形状对具有要被投影的数据的图像内容的光学透射的影响可以得到补偿。

附图说明

下面将参照附图更详细地说明本发明的示例实施例，其中：

图1示出根据示例实施例的成像设备，

图2示出根据另一示例实施例的成像设备，

图3示出根据示例实施例的用于数据投影的装置，

图4示出根据另一示例实施例的用于数据投影的装置，

图5示出根据另一示例实施例的用于数据投影的装置，

图6A至图6C示出用于说明针对成像设备的示例实施例的替代的偏移设备的示图，以及

图7示出根据另一示例实施例的用于数据投影的装置。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的各个示例实施例。这些示例实施例仅用于例示的目的，不应被解释为限制。例如，具有多个特征或要素的示例实施例的描述不应被解释为所有这些特征或要素必须用于本发明的实施的含义。相反，其他示例实施例具有更少特征或要素是可能的，和/或所描述或示出的示例实施例的特征或要素可以被替代特征或要素所替换。此外，除了明确示出和描述那些，还可以提供另外的特征或要素。除非指定，否则不同示例实施例的特征或要素可以相互组合。针对示例实施例中的一个而描述的修改和改变还可以应用于其他示例实施例。

首先将参照图1和图2说明成像设备的示例实施例，所述示例实施例随后可以被用于根据本发明的用于数据投影的装置。

一般地，在成像设备的示例实施例中，使用了光发射线路的组合，即独立可控和可寻址的发光元件(也被称为发光像素)的一维(尤其是规则的)布置，其被布置在第一方向上，其中使用了在基本上垂直于第一方向的第二方向上作用的偏转单元。上面提及的光发射线路例如可以由多个可控发光像素的一维的规则或不规则的布置而形成。在优选示例实施例中，发光像素可以发射波长基本上相同的光(例如单色表现)，或者可以发射对应于多个窄波长范围(例如红色的范围、蓝色的范围和绿色的范围)的光以用于彩色表现。例如，可以使用不规则(“啁啾”)布置来完全或部分地校正后续的光学部件(例如挡风玻璃)的变形。

像这样的装置的第一示例实施例如图1所示。图1的示例实施例包括多个光源元件10，其在第一方向上布置在一行上。所示的光源元件10的数量仅用作示例，特别地其可以提供数量非常大的光源元件10(例如上百个或多于1000个光源元件)，以实现第一方向上的对应的分辨率。光源元件可以包括例如激光光源，例如二极管激光器或其他半导体激光器的布置，或者还可以包括其他光源元件，比如发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)。如果所用的光源元件天然不是窄频带的(例如，一些激光器就是如此)，则可以提供用于改变频谱带宽的附加措施，例如滤光器或全息图。在一些示例实施例中，所有光源元件10可以基本上具有相同波长。在其他示例实施例中，光源元件10可以包括具有不同波长的多个不同光源元件。例如，可以交替地布置具有蓝色范围内的波长的光源元件、具有绿色范围内的波长的光源元件、和具有红色范围内的波长的光源元件，以允许彩色图像的表现。此外，在相对于第一方向(或纵轴)成一角度的二维中的不同颜色的光源元件可以被替换以使得可以减小由光栅色散引起的对成像的影响。

随后使用适当的光学布置在相对于光源元件10的行的方向成一角度的第二方向上使在空间上优选地具有小的长度的光源元件10对准。图1示出像差校正后的圆柱透镜11作为这种光学布置的示例。然而，这仅仅是示例，并且还可以使用其他光学元件和/或具有多于一个元件的光学布置。通过如由箭头13所指示的在相对于第一方向(行方向)成一角度的第二方向上移动圆柱透镜11，可以使来自光源元件10的光束12在特定的角度范围17内偏转，由此最终可以产生二维图像。角度范围17例如可以为大约5°的范围。在箭头13的方向上的移动在这里可以以较高频率(例如25Hz、50Hz或更高)执行，以产生对应的高帧率。

像差校正后的圆柱透镜11仅是光学布置的一个示例，在这种情况下其同时用作偏转设备(通过根据箭头13的移动)。在其他示例实施例中，其他光学布置可以用于该目的。现在将参照图6A至图6C来讨论基本上可以替代图1的圆柱透镜11的这种光学布置的一个示例。

图6A至图6C示出用于说明液晶透镜40的功能的示图，其尤其可控以用于实现与圆柱透镜11的功能相对应的功能。

图6A示出液晶透镜40的截面图，其能够例如用来替代图1的示例实施例中的圆柱透镜11。液晶透镜40包括液晶41和被应用在液晶透镜40的表面上的条形电极结构45。在相对侧上可以应用对应的对电极46。

电极45例如可以具有<50μm的周期或其他期望的周期，这是必须的，以便足够精确地近似期望的透镜功能。对电极46可以同样地被构造或者具有全区域配置(full-areaconfiguration)。电极45、46在该情况下被配置为透明的。

图6C示出与圆柱透镜(比如圆柱透镜11)相比的液晶透镜40的透视图。

在这样的液晶透镜中，期望的折射力分布通过将电压分布图应用到电极结构45而被产生。图6示出一维菲涅尔透镜或菲涅尔圆柱透镜(其可以基本上对应于来自图1的圆柱透镜11，例如在它们的光学功能方面)的折射率分布图42。

这样的折射率分布图可以例如通过将如图6B所示的电压分布图43应用到电极结构45来产生。图6B这里示出了x方向上的电压U，其同样在图6A中示出。电压U在条形电极45的条的方向上可以基本上是恒定的，其随后在所示示例中给出了对应于圆柱透镜11的细长圆柱透镜的功能。

这样的液晶透镜40根据纯相位空间光调制器(SLM)的原理来操作。在这种光调制器中，仅仅光学密度通过应用电压而被部分地改变，并且例如在液晶显示元件中，透射比不改变。由于这样的液晶透镜的技术边界条件，其导致了可能的光学延迟(其通常可以显著低于传统透镜的光学延迟)，因此对如图6A所示的菲涅尔透镜结构的使用对于实现期望的透镜功能通常是必须的。然而，如果延迟和光学边界条件允许，则其他透镜结构的使用理论上也是可能的。

在该情况下，对于实现如针对图1中的圆柱透镜11所描述的(根据箭头13的)偏转功能不需要执行透镜的机械移动，而是可以通过根据图6B中的箭头44在x方向上移动电压分布图来实现对应功能性。这还在x方向上移动了折射率分布42，其基本上具有与透镜11的机械移动相同的效果。所应用的电压(并因而场强分布)的这种移动可以非常快地执行，例如高达数千赫兹，使得由于偏转而引起的部分序列图像形成不被观看者察觉。

图6A至图6C的示图仅是用于说明液晶透镜的原理功能及其在成像设备的示例实施例中的应用的示意性示图。于是，根据需要，针对相应使用的液晶透镜采取具体的实现方式。例如，根据所使用的液晶41，电压分布有可能需要反比于期望的折射率分布，因此图6B的示图不应被解释为限制性的，而仅仅用作例示性目的。另外，在一些示例实施例中，使用高频率(例如显著大于偏转频率)的AC电压而非DC电压来作为所述电压，其中在该情况下曲线43示出这种AC电压的幅度分布。这种AC电压的使用例如可以防止在液晶41中触发漂移运动。

在其他示例实施例中，对于如图1所示的圆柱透镜11的移动进行附加或替代，或者对于如参照图6A至图6C描述的液晶透镜40的不同光学元件进行附加或替代，可以使用通过单独的偏转元件(例如具有反射镜的元件)进行的偏转。这种具有反射镜的偏转元件还将会在下面参照图2更详细地说明。

图2示出根据本发明的成像设备的另一示例实施例。图2的示例实施例包括激光投影仪16，其包括与相应地分配的准直和偏转单元相结合的一个或多个激光光源。这样的激光投影仪可以以传统方式配置，例如作为传统激光扫描仪或传统袖珍激光投影仪。

在用于单色表现的成像设备中，激光投影仪可以具有例如具有对应颜色的单个激光光源。对于彩色表现，激光投影仪16可以具有例如用于每种期望颜色的激光光源，例如红色、蓝色、和绿色激光光源。

激光投影仪16允许第一方向上的激光束偏转到被布置在滚筒式偏转设备14上的多个光学元件15上。光学元件15可以是例如反射式光学元件，其具有使得入射激光束在偏转设备14的纵轴方向上扩展的形状。这可以例如通过光学元件15的对应反射镜形状来实现。激光投影仪16随后在偏转设备14的纵向方向27(第一方向)上扫描光学元件15。通过这种方式，类似于图1的示例实施例，有效地在纵向方向27上形成了光发射线路，这最终有效地对应于类似于图10的光源布置。

偏转设备14另外还例如以在1000rpm的范围中的高速绕着其纵轴(对应于方向27)旋转，如箭头26所指示。如图所示，偏转设备14具有星形截面，其使得一旦偏转设备14旋转时光束12就在角度范围17内偏转。该角度范围在这里基本上通过偏转设备14的截面形状确定。同时，旋转移动导致有效源点相对于纵轴以一定角度周期性移动，从而根据时间进行平均的结果是得到了二维光发射分布。光学元件15的数量在这里仅用作示例，特别地，根据要产生的图像的期望分辨率可以提供多得多的光学元件15。还可以使用其他截面形状的偏转设备14，例如多边形(三角形、矩形、五边形等)的截面。

如已经提及的那样，光学元件15可以在纵向方向27上扩展相应的到达激光束，其产生了用于为每个源点(即每个光学元件15)提供适当光瞳分布的定义孔径角，并且以相对于其的角度来与其对准，结果，由偏转设备14反射的光束(或反射光束的束群)平行于与角度17对应的偏转方向而传播。

光学元件15可以规则地或不规则地布置，如上文针对光源元件10所述。每个光学元件15对应于光源点的原点，并因此与激光投影仪17一起用作发光元件，这因此实现了类似于来自图1的光源元件10的功能。

为了产生图像，图1或图2的成像设备随后可以被控制以使得在行方向上的照明根据要被表现的图像而被调制(光源10的或者激光投影仪16的激光束的调制)。通过这种方式，可以实现根据期望图像(例如根据要被投影的期望数据)的照明。

在根据本发明的成像设备中，如参照图1和图2所说明的，优选的是各个发光像素(例如各个光源元件10或者来自各个光学元件15的光束)的辐射不是相干的，结果，在各个辐射路径之间不会发生干涉现象。此外优选的是，光源的相干时间不超过特定值，例如1-5mm，以抑制下游光学部件(例如合束器)的干涉效应。在一些示例实施例中，这些效应的部分减小通过还针对具有更大时间的相干的源移动偏转单元来实现。

参照图3和图4，现在将说明尤其能够在车辆中使用的用于数据投影的装置。

图3的示例实施例包括成像设备25，其具有垂直于图3的图像平面沿着一行布置的发光元件，例如光源元件或者发射通过在各个光学元件处反射而形成的光的元件。例如，成像设备25可以如参照图1或图2所说明的那样被配置。在图1的情况中，光源元件10的方向随后垂直于图3的附图平面，并且在图2的情况中，方向27垂直于图3的附图平面。在图3的示例实施例中的成像设备25通过控制器28而被控制，控制器28控制成像设备25对与要被投影的数据对应的(即，与要被表现的图像对应的)光束12进行调制。如已参照图1和图2说明的那样，光束12在角度范围17内被偏转，以允许表现二维图像。

随后光束17入射到载体18(例如挡风玻璃)上。在光束12入射到载体18上所在的区域中，图3的示例实施例中的载体设置有输入耦合全息图19。输入耦合全息图19例如可以是透射体积全息图，例如具有光栅的形式。输入耦合全息图19的一个效果以放大方式被示出在圆圈29中。特别地，入射到载体18上的光束的角度在这里被改变，并且光束的相对大的部分被耦合到载体18中。如图所示，载体18用作针对对应角度的波导，其中，光束随后被导向挡风玻璃18的其中挡风玻璃18被设置了输出耦合全息图29的区域。输出耦合全息图20转而可以是透射体积全息图，并且配置为具有光栅的形式。

在输出耦合全息图20中，在每种情况下，光的在载体18中传导的部分随后被耦合出，而不同的部分可以再次被反射并在不同地点被耦合出。这在图3中示出为两个耦合出的光束21’，而耦合出的光束21”来源于不同方向的光束12并因此在被耦合出之后也具有不同方向。

22标示了在载体18处反射的光束，其不再被进一步使用。在一些示例实施例中，这种反射光束的强度可以通过载体18的防反射涂层被减小。

输出耦合全息图20尤其可以被配置为使得其至少部分地补偿由载体18(例如挡风玻璃)的曲度导致的变形和/或像差。所示出的关于输入耦合全息图和输出耦合全息图的原理在某种程度上对垂直变化的角度(例如角度范围17)是容忍的。该角度范围用于表现要被投影的数据。

为了将可用视场角扩展超过图3的装置的可能角度范围，还可以采用这样的布置：在载体18中或在载体18上具有重叠地布置数次的输入耦合全息图和输出耦合全息图。这里还可以提供光束陷阱，结果是在全内反射之后的该类型的上游光学布置的光不会对之后的布置造成串扰。

在另一示例实施例中，全息反射元件可以例如被布置在图18中的内嵌塑料层中，其允许所示光束路径的附加的分割。这可以导致光瞳分布的更均匀的填充。

图4示出根据示例实施例的用于数据投影的装置的另一示例实施例。图4的示例实施例是图3的示例实施例的修改，并且以相同参考符号标示相同或相互对应的元件。为了避免重复，因此仅详细说明图4与图3之间的差别。除了下面说明的差别，图3的说明也应用于图4。

在图4的示例实施例中，输入耦合全息图19和输出耦合全息图20被布置在一起覆盖了载体18的很大区域以重叠，即没有如图3的示例实施例中那样在空间上偏移。

在图3的示例实施例中，光束(束群)12到达载体的特定区域，其中输入耦合全息图19处于特定时间间隔内。

这改变了耦合入和耦合出，如在放大区域30中所示。另外，在图4的示例实施例中，提供了用于垂直光瞳分割的附加元件23，其例如如图所示通过内反射将每个光束12分割成多个并行光束(束群)。光束束群12因此通过元件23而倍增并以偏移被投影到具有输入耦合全息图19和输出耦合全息图20的载体18上。通过元件23实现了改善的光瞳的填充，即，如图所示，例如通过图4中的光束21”，具有相同方向的更多光束以局部偏移被耦合出。在一些示例实施例中，并行的光束偏移的束群宽度在这里受限，以使得不会由于合束器(例如具有全息图的载体18)上的过大的目标区域(addressed region)而发生严重图像错误。

这里，在图3的示例实施例中还可以提供如元件23之类的元件。

通过覆盖了挡风玻璃的大区域的输入耦合全息图19和输出耦合全息图20的分布，如图4所示，输出耦合全息图20被配置为具有用于确保良好点图像的优先权(preference)，使得以相对小的数量的多重反射21”’产生高的耦合出效率(例如80％...90％)。

在其他示例实施例中，可以替代输出耦合全息图20或者除其之外附加地提供反射全息图，其特别地被配置为透射全息图。在图5中示出了对应的示例实施例。图5在这里是图4的示例实施例的修改，其中作为透射全息图而操作的输出耦合全息图20已被反射全息图32替代。在其他示例实施例中，还可以除了输出耦合全息图20之外附加地提供反射全息图32。与输入耦合全息图19相比，在所示示例中的反射全息图32被布置在载体18的相对侧上。

放大部分31示出了光束路径。通过反射全息图32会发生频谱缩窄，尤其在一些示例实施例中，仅通过被反射的窄频谱范围的辐射而发生，而反射全息图32对于不同波长的辐射是透射的。这会是有用的，特别是在使用具有相对大的带宽的光源(比如发光二极管或有机发光二极管)作为例如图1中的光源元件10的情况下。在这种情况中，例如，由于诸如输入耦合全息图19之类的折射全息图结构的色散效应，对于频谱缩窄反射全息图有可能减小或避免要被表现的点图像的拖尾。其在这种情况下的原因是(厚的)反射全息图(布拉格光栅)的反射率的波长相关性对应于相对窄的所谓可接受频谱，而该波长相关性至少在一些反射全息图(尤其是厚的反射全息图)中很强。另一方面，透射全息图的可接受频谱通常相对宽，其影响了宽频谱的透射(如上所述，拖尾的危险)。另一方面，透射全息图的通常小的可接受角度影响了未使用的和被使用的光的光束路径的清晰分离。

尽管图5的示例实施例被示出为图4的示例实施例的修改，但类似的修改(即反射全息图的提供)也可以发生在图3的示例实施例中。

图7中示出另一修改。同样，已经参照图3至图5说明的部件和元件携带相同的参考符号，并将不再详细说明。

在图7的示例实施例中，反射全息图用于将光耦合到载体18中并且用于将光耦合出载体18。具体地，第一反射全息图70用于将光束12耦合入，第二反射全息图用于将光耦合出。第一反射全息图70和第二反射全息图71在这里可以被布置为在载体18的背向着观看者的一侧上以重叠方式或者交替地一个挨着另一个。

一个部分72示出可能的光束路径的示例。光束12以一个角度入射到载体18上，使得光束的至少一部分穿透载体并入射到第一反射全息图70上。光束12的另一部分可以以光束22的形式被反射。

第一反射全息图70改变光束的角度以使得在载体18中发生全内反射，直到光束入射到第二反射全息图71上为止。这里，光束(或其最大部分)的角度再次被改变，以使得不会发生更多全内反射，但光束(或其一部分)以光束21的形式被耦合出载体18。全息图70、71的相应的反射角度在这里通过全息图的设计是可设置的。

具有两个反射全息图70、71的图7的装置尤其适合于相对窄频带的光源，这是因为典型的反射全息图在特定波长范围内操作，但是角度以波长相关的方式而变化。结果，在相对宽频带的光源中会发生要被投影的数据的不清晰或拖尾的再现。

通过所示的示例实施例，以变化亮度分布的形式要被投影的数据的显示通过由成像设备产生的光束束群12而成为可能。可以通过调制诸如图1的光源10之类的各个发光元件的亮度或者通过调制如图2中的投影仪16所产生的光束之类的扫描激光束的亮度来执行变化亮度分布。由此可控的光发射线路和角度范围17中的光束偏转的组合还允许数据投影的实现，使得观看者(例如驾驶员)注意到在相距载体18特定距离处被投影的数据以及环境信息。

在所示示例实施例中，载体18在这里可以在特定距离内被本地地用作波导，其实现了在将光耦合入载体中与耦合出载体之间的特定的附加光学传播长度。这产生了用于本地像差校正的附加自由度。

由于图1和图2的示例实施例，可以产生紧凑的成像设备，其与合束器(载体18)以及全息图(19、70、20、32和/或71)的所示示例实施例一起将成像设备产生的辐射导向观看者，使得该观看者可以观看要被投影的数据。

所示的示例实施例应当被理解为仅仅是示例，并且前述内容表明不同的变型和修改是可能的。

Claims (10)

1.一种成像设备，包括：

多个发光元件，其沿一行布置在第一方向上，用于产生多个可调制光束，以及

偏转设备，其用于在第二方向上可调地偏转所述光束，

其中，所述第二方向不同于所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。

3.根据权利要求1或2所述的成像设备，还包括用于使所述光束在第二方向上准直的光学布置(11；40)。

4.根据权利要求3所述的成像设备，其中，所述光学布置的至少一个元件(11；40)用作所述偏转设备。

5.一种针对用于数据投影的装置的光学部件，包括：

载体(18)，

第一全息图(19；70)，其布置在所述载体(18)的第一侧上，用于将光耦合到所述载体中，

其中，所述载体(18)适于作为用于被耦合入的光以及至少一个第二全息图(20；32；71)的波导而操作。

6.根据权利要求5所述的部件，其中，所述载体(18)包括挡风玻璃。

7.根据权利要求5或6所述的部件，其中，所述第一全息图(19)是透射全息图。

8.根据权利要求7所述的部件，其中，所述至少一个第二全息图包括用于将所述载体上的光耦合出的另一透射全息图(20)，其中，所述另一透射全息图(20)布置在所述载体(18)的第一侧上。

9.一种用于数据投影的装置，包括：

根据权利要求1-4中的一项所述的照明设备，以及

根据权利要求5-8中的一项所述的部件，其中所述部件被布置为接收来自所述成像设备的光。

10.根据权利要求9所述的装置，包括用于分割光束的元件(23)，其被布置在所述成像设备与所述部件之间。

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