DE102019220436B4

DE102019220436B4 - Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System, Verwendungen der Vorrichtung und Licht-erzeugendes System

Info

Publication number: DE102019220436B4
Application number: DE102019220436.8A
Authority: DE
Inventors: Charlotte Pfau; Paul-Tiberiu Miclea; Konstantin Klemens Ilse; Christian Hagendorf
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2039-12-21
Also published as: DE102019220436A1

Abstract

Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System, wobei die Vorrichtung einen flächigen Array aus optischen Lichtkanälen enthält,wobei ein jeweiliger Innenraum der optischen Lichtkanäle in einer Richtung entlang einer Längsachse der optischen Kanäle für Licht transparent ist und in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse für Licht intransparent und zumindest bereichsweise für Licht absorbierend ist,wobei die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle parallel zueinander angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet, dassdie optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung aufweisen, die mindestens das sechsfache einer Ausdehnung des Innenraums der optischen Lichtkanäle in einer Richtung senkrecht zur Längsachse entspricht,wobei die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle, in Bezug auf eine Normale auf eine von dem flächigen Array aufgespannte Fläche, gekippt in einem Winkel angeordnet sind, der sich im Bereich von <30° zu dieser Normalen bewegt.

Description

Es wird eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System bereitgestellt, die einen flächigen Array aus optischen Lichtkanälen enthält, wobei ein jeweiliger Innenraum der optischen Lichtkanäle in einer Richtung entlang einer Längsachse der optischen Kanäle für Licht transparent ist und in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse für Licht intransparent und zumindest bereichsweise für Licht absorbierend ist und die optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung aufweisen, die mindestens das sechsfache einer Ausdehnung eines Innenraums der optischen Lichtkanäle in einer Richtung senkrecht zur Längsachse entspricht. Die Vorrichtung erlaubt es auf einfache und langzeitstabile Art und Weise, bei einem Licht-erzeugenden System Störungen durch Reflexionslicht effektiv zu unterdrücken. Es werden Verwendungen der Vorrichtung vorgeschlagen und ein Licht-erzeugendes System bereitgestellt.
Ein Head-up-Display (HUD) projiziert Informationen in das Sichtfeld eines Nutzers bzw. auf die Frontscheibe eines Fahrzeugs, so dass der Fahrzeugführer seine Kopfhaltung bzw. Blickrichtung während der Fahrt beibehalten kann. In Autos werden die Head-up-Display-Systeme vor dem Fahrzeugführer in einem Gehäuse hinter dem Armaturenbrett des Autos installiert. Die obere Seite dieses Gehäuses wird regelmäßig mit einem Paneel aus einem transparenten Material abgedeckt, durch welches das Bild des Displays über Optiken auf die Windschutzscheibe projiziert wird. Das aus allen möglichen Richtungen von außen auf dieses Paneel einfallende Licht (insbesondere Sonnenlicht, Fahrzeugbeleuchtung und Straßenbeleuchtung etc.) wird ausgehend von diesem Paneel oder von Oberflächen im Inneren des Head-up-Displays-Systems (z.B. Spiegeln und/oder der Oberfläche des elektronischen Displays des HUD) teilweise reflektiert. Diese Reflexionen stellen ein generelles Problem für Head-up-Displays dar, da diese die Wahrnehmbarkeit des auf die Windschutzscheibe projizierten Bildes beeinträchtigen (Überleuchtung) oder den Fahrzeugführer blenden können.
Das zugrundeliegende technische Problem bzw. die Herausforderung besteht darin, diese vom gesamten Head-up Displays-System ausgehenden Reflexionen des aus unterschiedlichen Richtungen einfallenden Lichtes zu unterdrücken. Gleichzeitig muss im Strahlengang des Head-up Displays eine ausreichende gerichtete Transmission der projizierten Strahlen erhalten werden.
Hersteller von Head-Up-Display-Systemen suchen daher nach antireflektierenden Oberflächen für das abdeckende Paneel oder anderen Lösungen, welche die Reflexionen des auf das Paneel/System treffenden Lichtes für alle Einfallswinkel auf 0,1 % oder weniger reduzieren. Die gerichtete Transmittanz wird mit größer ca. 50 % angestrebt. Auch bei weiteren Arten von Projektoren können Reflexionen an der transparenten Abdeckung oder aus dem Inneren des Projektions-Systems die Wahrnehmbarkeit des projizierten Bildes beeinträchtigen.
Zur Unterdrückung der oben beschriebenen Reflexionen werden bisher im Stand der Technik transparente Antireflexionsbeschichtungen verwendet. Dabei handelt es sich um Schichten oder Strukturen, die Abmessungen unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes aufweisen und die Interferenzeffekte ausnutzen, um die Reflexionen zu unterdrücken. Diese werden auf das transparente Paneel, welches das Head-Up-Display-System abdeckt oder auch auf die Oberfläche des elektronischen Displays des HUD-Systems aufgebracht.
Diese Maßnahmen können jedoch die Reflexionen nicht in dem Umfang reduzieren, der erforderlich wäre, um das oben beschriebene Problem zu beheben. Das liegt zum einen daran, dass die Antireflexions-Wirkung der Beschichtungen nicht für alle Einfallswinkel und alle Wellenlängen des sichtbaren Spektralbereiches ausreichend stark ist. Zum anderem liegt dies vor allem daran, dass ein Großteil des aus den verschiedenen Winkeln einfallenden Lichtes durch das Paneel in das Innere des Head-Up-Display-Systems gelangt und von den Oberflächen der darin befindlichen Elemente (Optiken, insbesondere vom elektronische Display selbst, Gehäuseverkleidung etc.) zurückreflektiert wird.
Eine weitere, im Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Vermeidung einer Blendung des Fahrers durch Reflexionslicht ist das Ausstatten des HUD-Systems mit gewölbten Abdeckungen, die das Licht gezielt vom Fahrer weg lenken. Aufgrund der Wölbung sind diese Abdeckungen jedoch nicht bündig mit der Fahrzeugarmatur, d.h. es entsteht durch die gewölbten Abdeckungen eine Vertiefung in der Armatur, in die Gegenstände hineinfallen und die Projektion verschatten können.
Die DE 37 06 448 A1 offenbart eine Lichtführungsanordnung zum Übertragen von Licht auf eine Bildebene von einem oder mehreren Emittern, die in einer Quellenebene angeordnet sind, mit mehreren Lichtführungen zwischen der Quellenebene und der Bildebene, wobei jede Lichtführung je einen Licht übertragenden Kanal mit einem Brechungsindex n₁ aufweist, der in einem Wandmaterial mit einem Brechungsindex n₂ der Innenwandflächen ausgebildet ist, wobei n₂ grösser als n₁ ist.
Die DE 601 24 412 T2 offenbart optische Reflexions- und Übertragungskanalplatten, insbesondere zum Einsatz in Verbindung mit Anzeigevorrichtungen.
Die DE 10 2009 049 387 A1 offenbart eine Vorrichtung, eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zur optischen Abbildung, welche beispielsweise in miniaturisierten Kamerasystemen für tragbare Endgeräte zum Einsatz kommen können.
Die US 2006/0007553 A1 offenbart ein Head-Up-Display-System, das eine Vorrichtung zur Erzeugung eines fokussierten Lichtflusses, eine Lichtquelle und ein Bildwiedergabegerät mit Lichtventilen aufweist.
Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System und/oder ein Licht-erzeugendes System bereitzustellen, welche die im Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist/aufweisen. Insbesondere sollte es mit der Vorrichtung möglich sein, auf eine einfache und langzeitstabile Art und Weise bei einem Licht-erzeugenden System Störungen durch Reflexionslicht effektiv zu unterdrücken. Zudem sollten Verwendungen einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1, das Licht-erzeugende System mit den Merkmalen von Anspruch 12 und die Verwendung mit den Merkmalen von Anspruch 15. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System bereitgestellt, die einen flächigen Array aus optischen Lichtkanälen enthält, wobei ein Innenraum der optischen Lichtkanäle in einer Richtung entlang einer Längsachse der optischen Kanäle für Licht transparent ist und in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse für Licht intransparent und zumindest bereichsweise für Licht absorbierend ist, wobei die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle parallel zueinander angeordnet sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung aufweisen, die mindestens das sechsfache einer Ausdehnung des Innenraums der optischen Lichtkanäle in einer Richtung senkrecht zur Längsachse entspricht, wobei die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle, Bezug auf eine Normale auf eine von dem flächigen Array aufgespannte Fläche, gekippt in einem Winkel angeordnet sind, der sich im Bereich von <30° zu dieser Normalen bewegt.
Durch die Ausdehnung der optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse um mindestens das sechsfache einer Ausdehnung ihres Innenraums in einer Richtung senkrecht zur Längsachse sind die optischen Lichtkanäle ausschließlich für Licht durchlässig, das in einem engen Winkelbereich zur Längsachse der optischen Lichtkanäle auf die optischen Lichtkanäle auftrifft. Aufgrund der Intransparenz und zumindest bereichsweisen Absorption von Licht jeweils in einem Innenraum der optischen Kanäle in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse und zudem an einer Außenfläche einer Oberseite und/oder Unterseite des flächigen Arrays wirkt die erfindungsgemäße Vorrichtung für Winkel außerhalb dieses engen Winkelbereichs als Lichtfalle, da sich Licht in diesem Winkelbereich in den optischen Lichtkanälen (Röhrchen) „totläuft“ bzw. die optischen Lichtkanäle nicht passieren kann. Folglich können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System effektiv unterdrückt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einfache Art und Weise bereitgestellt werden und weist eine hohe Langzeitstabilität (z.B. Kratzbeständigkeit und Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit) als Vorrichtungen mit herkömmlichen Antireflexionsbeschichtungen (z.B. aus Siliziumoxid-Sol-Gel, MgF oder CaF) auf.
Die Vorrichtung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass der flächige Array eine Ausdehnung von mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 5 cm, insbesondere mindestens 10 cm, in eine erste Richtung aufweist. Ferner kann der flächige Array eine Ausdehnung von mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 5 cm, insbesondere mindestens 10 cm, in eine zweite Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, aufweisen. Zudem kann der flächige Array eine Ausdehnung von maximal 100 cm, bevorzugt maximal 80 cm, besonders bevorzugt maximal 60 cm, insbesondere maximal 40 cm, in eine erste Richtung aufweisen. Abgesehen davon kann der flächige Array eine Ausdehnung von maximal 100 cm, bevorzugt maximal 80 cm, besonders bevorzugt maximal 60 cm, insbesondere maximal 40 cm, in eine zweite Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, aufweisen. Ausdehnungen im angegebenen Bereich sind vorteilhaft für eine Verwendung der Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Head-Up-Display-System eines Automobils und/oder Flugzeugs.
Die optischen Lichtkanäle können jeweils in ihrem Innenraum in einer Richtung entlang ihrer Längsachse für Licht eine Transmission von >80% aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht in einem Wellenlängenbereich von 380 bis 800 nm handelt. Vorteil an der hohen Transmission ist, dass möglichst viel Licht die optischen Kanäle in einer Richtung entlang der Längsachse passieren kann.
Ferner können die optischen Lichtkanäle jeweils in ihrem Innenraum in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse für Licht eine Transmission von <1%, bevorzugt 0%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt. Vorteil hierbei ist, dass die optischen Lichtkanäle optisch isolierend sind, d.h. Licht nicht von einem optischen Lichtkanal des flächigen Arrays auf einen benachbarten optischen Lichtkanal des flächigen Arrays überspringen kann. Dadurch wird eine bessere Kanaltreue der über das Licht übermittelten Information bewirkt und eine höhere Abbildungspräzision erzielt.
Zudem können die optischen Lichtkanäle jeweils in ihrem Innenraum in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse zumindest bereichsweise für Licht eine Absorption von >80%, bevorzugt > 95%, besonders bevorzugt > 99%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt. Vorteil hierbei ist, dass Licht, das in einem bestimmten Winkel zur Längsachse in den Innenraum der optischen Lichtkanäle trifft, stark absorbiert und damit schwach bis gar nicht reflektiert wird.
Die optischen Lichtkanäle können einen flächigen Array mit einer Oberfläche an einer Oberseite und einer Oberfläche an einer Unterseite ausbilden, wobei die Oberfläche der Oberseite und/oder der Unterseite des flächigen Arrays bevorzugt planar, gekrümmt oder mit einem Profil (z.B. Stufen) versehen ist. Die Oberfläche der Oberseite kann zu der Oberfläche der Unterseite parallel oder nicht parallel sein.
Die optischen Lichtkanäle können jeweils an einer Oberfläche an einer Oberseite und/oder Unterseite des flächigen Arrays für Licht intransparent sein, bevorzugt für Licht eine Transmission von <1%, bevorzugt 0%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt. Vorteil hierbei ist, dass Licht nur durch die Innenräume der einzelnen optischen Lichtkanäle des flächigen Arrays der Vorrichtung passieren kann und nicht den Zwischenraum zwischen den optischen Lichtkanälen. Es wird somit eine präzisere Abbildung erzielt, die durch weniger Streulicht überlagert ist.
Darüber hinaus können die optischen Lichtkanäle jeweils an einer Oberfläche an einer Oberseite und/oder Unterseite des flächigen Arrays für Licht zumindest bereichsweise absorbierend sein, bevorzugt für Licht zumindest bereichsweise eine Absorption von > 80%, bevorzugt > 95%, besonders bevorzugt > 99%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt. Entsprechendes kann für eine Oberfläche an einer Oberseite und/oder Unterseite des flächigen Arrays gelten, die sich zwischen den einzelnen optischen Lichtkanälen befindet und die beispielsweise entsteht, wenn die optischen Lichtkanäle einen runden Querschnitt haben und aus einem einstückigen, flächigen Substrat ausgebort werden. Vorteil an diesen Ausgestaltungsformen ist, dass Licht, das auf besagte Oberflächen der Vorrichtung trifft, stark absorbiert wird und damit schwach bis gar nicht reflektiert wird.
Der Innenraum der optischen Lichtkanäle kann jeweils ein transparentes Material mit einem Brechungsindex n < 1,5 enthalten oder daraus bestehen, optional in Form einer oder mehrerer Schichten, wobei das transparente Material bevorzugt ein transparentes Gas, bevorzugt Luft, enthält oder daraus besteht. Ferner kann das transparente Material einen transparenten Feststoff, bevorzugt einen transparenten Kunststoff und/oder ein transparentes Glas, enthalten oder daraus bestehen. Zudem kann das transparente Material eine transparente Flüssigkeit enthalten oder daraus bestehen. Abgesehen davon kann das transparente Material ein Aerogel enthalten oder daraus bestehen, bevorzugt ein Aerogel, das einen transparenten Feststoff enthält, wobei der transparente Feststoff insbesondere ein transparenter Kunststoff und/oder ein transparentes Glas ist.
Die optischen Lichtkanäle der Vorrichtung können jeweils ein Material enthalten oder daraus bestehen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Gläsern, Kunststoffen, Keramiken, Metallen, Halbmetallen, Metalloxiden, Halbmetalloxiden, Kohlenstoff und Kombinationen hiervon, wobei dieses Material bevorzugt von einer Wandung der optischen Lichtkanäle enthalten ist oder eine Wandung der optischen Lichtkanäle aus diesem Material besteht.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform enthalten die optischen Lichtkanäle ein dunkles Material, bevorzugt ein schwarzes Material, oder bestehen daraus, wobei das dunkle Material besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus dunklen Gläsern, dunklen Kunststoffen, dunklen Keramiken, dunklen Metallen, dunklen Halbmetallen, dunklen Metalloxide, dunklen Halbmetalloxide, dunklen Kohlenstoffe und Kombinationen hiervon. Insbesondere ist das dunkle Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus schwarzer Kunststoff, schwarzes Silizium, schwarzes Metall, schwarzes Metalloxid, Rohaluminium, schwarz eloxiertes Aluminium, Kohlenstoffnanoröhrchen und Kombinationen hiervon. Das dunkle Material ist optional als Beschichtung auf einer Oberfläche der optischen Lichtkanäle aufgebracht (z.B. auf einer Oberfläche im Innenraum der optischen Lichtkanäle). Ferner kann das dunkle Material nanostrukturiert sein oder als nanostrukturiere Beschichtung auf einer Oberfläche der optischen Lichtkanäle aufgebracht sein. Unter „nanostrukturiert“ wird eine Strukturierung mit Strukturen verstanden, die eine Größe im Bereich von 1 bis 1000 nm aufweisen.
Das dunkle Material liegt bevorzugt an einer Oberfläche im Innenraum der optischen Lichtkanäle (d.h. einer Innenseite einer Wandung der optischen Lichtkanäle) vor, wobei das dunkle Material optional als Beschichtung auf dieser Oberfläche (d.h. der Innenwandung) aufgebracht ist.
Ferner kann das dunkle Material an einer Oberfläche im Außenraum der optischen Lichtkanäle (d.h. einer Außenseite einer Wandung der optischen Lichtkanäle) vorliegen, wobei das dunkle Material optional als Beschichtung auf der Oberfläche (d.h. der Außenwandung) aufgebracht ist.
Es ist bevorzugt, dass das dunkle Material an einer Seite einer Wandung der optischen Lichtkanäle vorliegt, die parallel zu einer Fläche vom flächigen Array aufgespannten Fläche angeordnet ist, bevorzugt an der Oberseite des flächigen Arrays und/oder an der Unterseite des flächigen Arrays, wobei das dunkle Material hierauf optional als Beschichtung aufgebracht ist.
Erfindungsgemäß weisen die optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung auf, die mindestens das sechsfache einer Ausdehnung eines Innenraums der optischen Lichtkanäle in einer Richtung senkrecht zur Längsachse entspricht. Je länger diese Ausdehnung wird, desto kleiner wird der Winkelbereich um die Längsachse der optischen Lichtkanäle, in dem Licht die optischen Lichtkanäle passieren kann, d.h. desto strenger wird der Winkelfilter und desto stärker können Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System unterdrückt werden. Außerdem definiert dieses Aspektverhältnis die Winkeldivergenz für das aus der Projektionsrichtung transmittierte Licht.
Ferner können die optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung aufweisen, die mindestens 120 µm, bevorzugt mindestens 150 µm, besonders bevorzugt mindestens 300 µm, ganz besonders bevorzugt mindestens 1,5 mm, insbesondere mindestens 3 mm, beträgt. Je länger die optischen Lichtkanäle sind, desto größer kann ihre Öffnung sein, um das geforderte Aspektverhältnis und die geforderte Winkelfilterung aufrecht zu erhalten. Größere Öffnungen lassen mehr Licht passieren, d.h. bewirken, dass die Vorrichtung weniger Licht absorbiert und mehr Licht passieren lässt. Zudem bedeutet eine lange Ausdehnung der optischen Lichtkanäle, dass die Lichtabsorptionswirkung in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der optischen Lichtkanäle zunimmt, da durch längere optische Lichtkanäle in diese Richtung eine größere Lichtabsorptionsfläche bereitgestellt wird.
Zudem können die optischen Lichtkanäle senkrecht zu ihrer Längsachse eine Ausdehnung ihres Innenraums aufweisen, die mindestens 40 µm, bevorzugt mindestens 50 µm, besonders bevorzugt mindestens 100 µm, ganz besonders bevorzugt mindestens 500 µm, insbesondere mindestens 1 mm, beträgt. Größere Ausdehnungen bedeuten größere Öffnungen der optischen Lichtkanäle und damit eine geringere Absorption von Licht, das auf die Oberseite oder auf die Unterseite des flächigen Arrays auftrifft. Ferner sind größere Ausdehnungen vorteilhaft, da somit Beugungseffekte im projizierten Bild verhindert werden.
Abgesehen davon können die optischen Lichtkanäle eine zylindrische Form oder eine konische Form aufweisen.
Ferner können die optischen Lichtkanäle periodisch oder nahezu periodisch in dem flächigen Array angeordnet sind, bevorzugt in einer hexagonalen Anordnung oder einer kubischen Anordnung angeordnet sein.
Darüber hinaus können die optischen Lichtkanäle in einem flächigen Substrat über ein Verfahren erzeugt worden sein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus subtraktive Fertigung, additive Fertigung und Kombinationen hiervon, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Laserbohren, Drahterodieren, Senkerodieren, 3D-Druck, Spritzgießen, Prägeverfahren und Kombinationen hiervon, optional in Kombination mit einem Verfahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mechanisches Bearbeitungsverfahren, thermisches Bearbeitungsverfahren, chemisches Bearbeitungsverfahren, elektrochemisches Bearbeitungsverfahren, Laserbearbeitungsverfahren und Kombinationen hiervon.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform weisen die optischen Lichtkanäle jeweils eine Wandung auf, die eine Wandstärke von maximal 300 µm aufweist, bevorzugt eine Wandstärke im Bereich von 1 µm bis 100 µm, besonders bevorzugt 10 µm bis 80 µm, ganz besonders bevorzugt 20 µm bis 60 µm, aufweist. Kleinere Wandstärken sind vorteilhaft, da somit von der Vorrichtung in einer Richtung entlang der Längsachse der optischen Kanäle mehr Licht die Vorrichtung passieren kann und nicht durch die Wandung der optischen Kanäle am Passieren der Vorrichtung gestört wird. Es entstehen somit kleinere Gitter bzw. kleinere Raster in einem Lichtbild, das durch Licht gebildet wird, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung passiert hat.
Ferner können die optischen Lichtkanäle jeweils eine Wandung aufweisen, die mindestens einen benachbarten optischen Kanal des flächigen Arrays kontaktiert oder mindestens eine Wandung mit mindestens einem benachbarten optischen Kanal teilt. Vorteil hierbei ist, dass die Dichte an optischen Lichtkanälen im flächigen Array maximal ist und eine maximale Lichtmenge die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Richtung entlang der Längsachse der optischen Lichtkanäle passieren kann. Ein weiterer Vorteil ist die Verbesserung der Reflexionsunterdrückung, da die Innenräume und die Wandungen der Lichtkanäle weniger stark reflektieren als die Oberseite der Vorrichtung.
Abgesehen davon können die optischen Lichtkanäle jeweils eine Wandung aufweisen, die eine Öffnungsfläche und/oder Austrittsfläche der optischen Lichtkanäle definiert, die rund, elliptisch oder eckig ist, wobei die Öffnungsfläche und/oder Austrittsfläche bevorzugt mindestens dreieckig, optional mindestens viereckig, mindestens fünfeckig, oder mindestens sechseckig ist, besonders bevorzugt sechseckig. Eine sechseckige Wandung hat den Vorteil, dass die optischen Lichtkanäle im flächigen Array dicht und stabil gepackt vorliegen und keine spitzen Winkel im Innenraum der optischen Lichtkanäle auftreten, sodass unerwünschte Beugungseffekte minimiert sind.
Darüber hinaus können die optischen Lichtkanäle jeweils eine Wandung aufweisen, die bei allen optischen Lichtkanälen des flächigen Arrays eine geometrisch im Wesentliche gleiche Öffnungsfläche und/oder Austrittsfläche der optischen Lichtkanäle definiert.
Die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle sind erfindungsgemäß parallel zueinander angeordnet.
Ferner sind die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle, in Bezug auf eine Normale auf eine von dem flächigen Array aufgespannte Fläche, erfindungsgemäß gekippt in einem Winkel angeordnet, der sich im Bereich von <30°, bevorzugt <20°, besonders bevorzugt <10°, zu dieser Normalen bewegt. Eine solche gekippte Anordnung hat den Vorteil, dass bei einer Anordnung der Vorrichtung in einem Amaturenbrett eines Automobils als Teil eines HUD die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle von typischen Winkeln von einfallendem Sonnenlicht weggekippt werden können. Anders ausgedrückt kann die Vorrichtung so im Amaturenbrett installiert werden, dass die Wahrscheinlichkeit minimiert ist bzw. ganz ausgeschlossen ist, dass Sonnenlicht in einer Richtung entlang der Längsachsen der optischen Lichtkanäle auf den flächigen Array trifft. Eine Störung durch einfallendes Sonnenlicht kann somit erheblich bis gänzlich vermieden werden. Ein möglichst kleiner Winkel zwischen dieser Normalen und der Längsachsen der optischen Lichtkanäle (daher besonders bevorzugt <10°) hat wiederum den Vorteil, dass die Lichtfallenwirkung der Lichtkanäle besonders groß ist, da mit kleiner werdenden Winkeln die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass flach einfallendes Licht, das auf den oberen Bereich der Innenwand der Lichtkanäle trifft, wieder aus dem Lichtkanal heraus reflektiert wird.
Auf einer vom flächigen Array aufgespannten Fläche (z.B. der Oberseite und/oder Unterseite) kann eine Antireflexionsbeschichtung aufgebracht sein, die in Richtung der Längsachse der optischen Lichtkanäle transparent ist, bevorzugt eine Antireflexionsbeschichtung, die Strukturen aufweist, welche für Licht im Bereich von 380 bis 800 nm reflektionsunterdrückende Interferenzeffekte erzeugen. Unter Transparenz wird bevorzugt eine Lichttransmission von >80% verstanden. Vorteil an dieser Ausgestaltungsform ist, dass die Unterdrückung der Reflexionen zusätzlich durch die Beschichtung verstärkt wird.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Licht-erzeugendes System bereitgestellt, enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Das Licht-erzeugende System kann dadurch gekennzeichnet sein, dass es ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lichtprojektor, Display, Beleuchtungssystem, Kamerasystem und Kombinationen hiervon, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ein Head-Up-Display-System ist.
Ferner kann das Licht-erzeugendes System dadurch gekennzeichnet sein, dass mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung, optional mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen, im Strahlengang des Licht-erzeugenden Systems angeordnet ist/sind, wobei die Vorrichtung(en), ausgehend von einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems in Strahlungsrichtung, bevorzugt unmittelbar nach der Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt unmittelbar nach einem elektronischen Display eines Head-Up-Displays, angeordnet ist/sind. Ferner kann/können die die Vorrichtung(en), ausgehend von einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems in Strahlungsrichtung, vor einer transparenten Abdeckung eines Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt vor einer transparenten Abdeckung eines Head-Up-Displays, angeordnet sein. Zudem kann/können die Vorrichtungen, ausgehend von einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems in Strahlungsrichtung, in einer transparenten Abdeckung oder anstelle einer transparenten Abdeckung eines Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt in oder anstelle einer transparenten Abdeckung eines Head-Up-Displays, angeordnet sein. Abgesehen davon kann/können die Vorrichtungen, ausgehend von einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems in Strahlungsrichtung, nach einer transparenten Abdeckung eines Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt nach einer transparenten Abdeckung eines Head-Up-Displays, angeordnet sein.
Die Wahrscheinlichkeit, dass Sonnenlicht genau in dem engen Winkelbereich im die Längsachse der optischen Lichtkanäle auf die Vorrichtung auftrifft und somit doch durch die optischen Lichtkanäle zu einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems gelangt, mit dem Inneren des Licht-erzeugenden Systems wechselwirkt und nach einer Reflexion mit dem Inneren des Licht-erzeugenden Systems (bzw. Wandungen und Optiken des Licht-erzeugenden Systems) durch die optischen Lichtkanäle wieder nach außen gelangt und somit zu Blendung eines Benutzers des Licht-erzeugenden Systems führt ist sehr gering. Diese Wahrscheinlichkeit kann durch weitere Maßnahmen reduziert werden, z.B. durch Anbringung geeigneter Verschattungselemente in Blickrichtung des Benutzers, Verkippung der Längsachsen der optischen Lichtkanäle der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder durch eine Verkippung oder Behandlung (z.B. eine Strukturierung und/oder Beschichtung) einer Oberfläche des Licht-erzeugenden Systems.
Wenn sich die Vorrichtung, ausgehend von einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems in Strahlungsrichtung, vor einer transparenten Abdeckung befindet, unterdrückt Sie zwar nicht die direkten Reflexionen, die von einer der Vorrichtung abgewandten Seite der transparenten Abdeckung ausgehen, aber indirekte Reflexionen, die von Licht, das von außen in das Licht-erzeugende System eindringt und/oder von der Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems selbst, erzeugt werden und ggf. an Wandungen und Optiken des Licht-erzeugenden Systems reflektiert werden.
Erfindungsgemäß wird ferner die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System vorgeschlagen, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lichtprojektor, Display, Beleuchtungssystem, Kamerasystem und Kombinationen hiervon, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ein Head-Up-Display-System ist.
Zudem wird erfindungsgemäß die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Winkelfilter in einem Licht-erzeugenden System vorgeschlagen, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lichtprojektor, Display, Beleuchtungssystem, Kamerasystem und Kombinationen hiervon, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ein Head-Up-Display-System ist.
Anhand der nachfolgenden Figuren soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier dargestellten, spezifischen Ausgestaltungsformen einschränken zu wollen.
1 zeigt schematisch zumindest Teile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. In 1A ist schematisch der flächige Array 1 aus optischen Lichtkanälen 2 der Vorrichtung von oben (linke Abbildung) und in der Querseitenansicht (rechte Abbildung) dargestellt. In der Abbildung von der Seite (rechte Abbildung) ist die Längsachse 4 eines optischen Lichtkanals und die Richtung 5 senkrecht zur Längsachse eines optischen Lichtkanals dargestellt. Ferner ist die Ausdehnung 6 der optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse dargestellt. 1B zeigt einen Array 1 aus optischen Lichtkanälen 2 in der Längsseitenansicht, wobei die Längsachsen 4 der optischen Lichtkanäle 2, gegenüber einer Normalen auf die Oberfläche der Oberseite bzw. Unterseite des Arrays 1, um einen bestimmten Winkel gekippt sind. Der Innenraum 3 jedes einzelnen optischen Lichtkanals 2 verläuft somit gegenüber dieser Normalen um den bestimmten Winkel gekippt. In 1C ist eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des flächigen Arrays 1 aus optischen Lichtkanälen 2 der Vorrichtung dargestellt. Der Innenraum 3 der optischen Lichtkanäle 2 wird jeweils durch eine Wandung 8 der optischen Lichtkanäle 2 begrenzt. Die Wandung 8 weist eine bestimmte Wandstärke 9, d.h. Dicke, und eine bestimmte Höhe, d.h. Länge, auf. Da der Querschnitt der optischen Lichtkanäle 2 hier kreisförmig ist, entsteht eine Oberfläche 10 an einer Oberseite bzw. Unterseite des flächigen Arrays 1, die einen Zwischenraum zwischen den optischen Lichtkanälen 2 bildet. Idealerweise ist diese Oberfläche für sichtbares Licht sowohl intransparent als auch zumindest bereichsweise absorbierend.
2 zeigt schematisch zumindest Teile eines Licht-erzeugenden Systems 12 aus dem Stand der Technik (2A) und eines erfindungsgemäßen Licht-erzeugenden Systems 12 (2B und 2C). Das Licht-erzeugende System 12 ist hier ein Head-Up-Display-System, das in einem Amaturenbrett eines Automobils verbaut ist. Das Head-Up-Dispay-System 12 aus dem Stand der Technik weist eine transparente Abdeckung 11 mit einer Antireflexionsbeschichtung auf. Es ist in 2A erkennbar, dass eine solche transparente Abdeckung 11 Sonnenlicht teilweise als direkte Reflexion 16 reflektiert, da Antireflexionsbeschichtungen die Reflexionen nicht für alle Einfallswinkel ausreichend unterdrücken können. Teilweise wird das Sonnenlicht von der transparenten Abdeckung 11 mit der Antireflexionsbeschichtung auch durchgelassen, d.h. Sonnenlicht gelangt teilweise in das Head-Up-Display-System 12 und wird dort (z.B. von Wandungen und Optiken) als indirekte Reflexion 17 und als vom Licht-erzeugenden System projizierte Strahlung 18 reflektiert. Dieses reflektierte Licht kann das Head-Up-Display-System in Richtung eines Auges 15 eines Fahrers des Automobils verlassen (siehe Strahlungsrichtung in 2A). Der Fahrer des Automobils wird in diesem Fall von der direkten Reflexion 16, der indirekten Reflexion 17 und der vom Licht-erzeugenden System projizierten Strahlung 18 geblendet. Wird anstelle der transparenten Abdeckung 11 mit einer Antireflexionsbeschichtung, oder zusätzlich, eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Array 1 aus optischen Lichtkanälen eingesetzt (siehe 2B), hält diese das von der Sonne 13 auf das Amaturenbrett des Automobils gestrahlte Licht davon ab, direkt reflektiert zu werden und auch in das Innere des Head-Up-Display-Systems 12 zu gelangen. Damit kann von dem Inneren des Head-Up-Display-Systems 12 kein Licht reflektiert werden und in Richtung des Auges 15 des Fahrers abgestrahlt werden. Außerdem hat die Vorrichtung geringere direkte Reflektivitäten 16 als herkömmliche transparente Antireflexionsbeschichtungen. Dies wird durch die geschwärzten Oberflächen und die Lichtfallenwirkung der optischen Lichtkanäle 2 erreicht. Der Fahrer wird somit nicht durch Lichtreflexionen geblendet und gestört. In 2C ist illustriert, wie das Sonnenlicht auf dem Weg in das Innere des Head-Up-Display-Systems 12 von der Oberfläche im Innenraum der optischen Lichtkanäle des Arrays 1 absorbiert wird und somit erst gar nicht in das Innere des Head-Up-Display-Systems 12 gelangt und Licht, falls es doch in das Licht-erzeugende System 12 eindringt, nicht wieder hinausgelangt.
Bezugszeichenliste

1: Array aus optischen Lichtkanälen;
2: optischer Lichtkanal;
3: Innenraum eines optischen Lichtkanals;
4: Längsachse eines optischen Lichtkanals;
5: Richtung senkrecht zur Längsachse eines optischen Lichtkanals;
6: Ausdehnung der optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse;
7: Ausdehnung eines Innenraums eines optischen Lichtkanals;
8: Wandung eines optischen Lichtkanals;
9: Wandstärke einer Wandung eines optischen Lichtkanals;
10: Oberfläche an einer Oberseite bzw. Unterseite des flächigen Arrays;
11: transparente Abdeckung mit Antireflexionsbeschichtung;
12: Licht-erzeugendes System;
13: Sonne;
14: Windschutzscheibe eines Automobils;
15: Auge eines Fahrers des Automobils;
16: direkte Reflexion;
17: indirekte Reflexion;
18: vom Licht-erzeugenden System projizierte Strahlen.

Claims

Vorrichtung zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System, wobei die Vorrichtung einen flächigen Array aus optischen Lichtkanälen enthält, wobei ein jeweiliger Innenraum der optischen Lichtkanäle in einer Richtung entlang einer Längsachse der optischen Kanäle für Licht transparent ist und in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse für Licht intransparent und zumindest bereichsweise für Licht absorbierend ist, wobei die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Lichtkanäle entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung aufweisen, die mindestens das sechsfache einer Ausdehnung des Innenraums der optischen Lichtkanäle in einer Richtung senkrecht zur Längsachse entspricht, wobei die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle, in Bezug auf eine Normale auf eine von dem flächigen Array aufgespannte Fläche, gekippt in einem Winkel angeordnet sind, der sich im Bereich von <30° zu dieser Normalen bewegt.
Vorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Array eine Ausdehnung von i) mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 5 cm, insbesondere mindestens 10 cm, in eine erste Richtung aufweist; und/oder ii) mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 5 cm, insbesondere mindestens 10 cm, in eine zweite Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, aufweist; und/oder iii) maximal 100 cm, bevorzugt maximal 80 cm, besonders bevorzugt maximal 60 cm, insbesondere maximal 40 cm, in eine erste Richtung aufweist; und/oder iv) maximal 100 cm, bevorzugt maximal 80 cm, besonders bevorzugt maximal 60 cm, insbesondere maximal 40 cm, in eine zweite Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Lichtkanäle i) in ihrem Innenraum in einer Richtung entlang ihrer Längsachse für Licht eine Transmission von > 80% aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht in einem Wellenlängenbereich von 380 bis 800 nm handelt; und/oder ii) in ihrem Innenraum in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse für Licht eine Transmission von < 1%, bevorzugt 0%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt; und/oder iii) in ihrem Innenraum in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse zumindest bereichsweise für Licht eine Absorption von >80%, bevorzugt > 95%, besonders bevorzugt > 99%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt; und/oder iv) einen flächigen Array mit einer Oberfläche an einer Oberseite und einer Oberfläche an einer Unterseite ausbilden, wobei die Oberfläche der Oberseite und/oder Unterseite bevorzugt planar, gekrümmt oder mit einem Profil (z.B. Stufen) versehen ist und wobei optional die Oberfläche der Oberseite zur Oberfläche der Unterseite parallel oder nicht parallel ist; und/oder v) an einer Oberfläche an einer Oberseite und/oder Unterseite des flächigen Arrays für Licht intransparent sind, bevorzugt für Licht eine Transmission von < 1%, bevorzugt 0%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt; und/oder vi) an einer Oberfläche an einer Oberseite und/oder Unterseite des flächigen Arrays für Licht zumindest bereichsweise absorbierend sind, bevorzugt für Licht zumindest bereichsweise eine Absorption von >80%, bevorzugt > 95%, besonders bevorzugt > 99%, aufweisen, wobei es sich bei dem Licht bevorzugt um Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 800 nm handelt.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der optischen Lichtkanäle jeweils ein transparentes Material mit einem Brechungsindex n < 1,5 enthält oder daraus besteht, optional in Form einer oder mehrerer Schichten, wobei das transparente Material bevorzugt i) ein transparentes Gas, bevorzugt Luft, enthält oder daraus besteht; und/oder ii) einen transparenten Feststoff, bevorzugt einen transparenten Kunststoff und/oder ein transparentes Glas, enthält oder daraus besteht; und/oder iii) eine transparente Flüssigkeit enthält oder daraus besteht; und/oder iv) ein Aerogel enthält oder daraus besteht, bevorzugt ein Aerogel, das einen transparenten Feststoff enthält, wobei der transparente Feststoff insbesondere ein transparenter Kunststoff und/oder ein transparentes Glas ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Lichtkanäle jeweils ein Material enthalten oder daraus bestehen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Gläsern, Kunststoffen, Keramiken, Metallen, Halbmetallen, Metalloxiden, Halbmetalloxiden, Kohlenstoff und Kombinationen hiervon, wobei dieses Material bevorzugt von einer Wandung der optischen Lichtkanäle enthalten ist oder eine Wandung der optischen Lichtkanäle aus diesem Material besteht.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Lichtkanäle jeweils ein dunkles Material, bevorzugt ein schwarzes Material, enthalten oder daraus bestehen, wobei das dunkle Material besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus dunklen Gläsern, dunklen Kunststoffen, dunklen Keramiken, dunklen Metallen, dunklen Halbmetallen, dunklen Metalloxide, dunklen Halbmetalloxide, dunklen Kohlenstoffe und Kombinationen hiervon, insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus schwarzer Kunststoff, schwarzes Silizium, schwarzes Metall, schwarzes Metalloxid, Rohaluminium, schwarz eloxiertes Aluminium, Kohlenstoffnanoröhrchen und Kombinationen hiervon, wobei das dunkle Material optional als Beschichtung auf einer Oberfläche der optischen Lichtkanäle aufgebracht ist und/oder nanostrukturiert ist.
Vorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das dunkle Material i) an einer Oberfläche im Innenraum der optischen Lichtkanäle vorliegt, wobei das dunkle Material optional als Beschichtung auf der Oberfläche aufgebracht ist; und/oder ii) an einer Oberfläche eines Außenraums der optischen Lichtkanäle vorliegt, wobei das dunkle Material optional als Beschichtung auf der Oberfläche aufgebracht ist; und/oder iii) an einer Seite einer Wandung der optischen Lichtkanäle vorliegt, die parallel zu einer Fläche vom flächigen Array aufgespannten Fläche angeordnet ist, bevorzugt an der Oberseite des flächigen Arrays und/oder an der Unterseite des flächigen Arrays, wobei das dunkle Material hierauf optional als Beschichtung aufgebracht ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Lichtkanäle i) entlang ihrer Längsachse eine Ausdehnung aufweisen, die mindestens 120 µm, bevorzugt mindestens 150 µm, besonders bevorzugt mindestens 300 µm, ganz besonders bevorzugt mindestens 1,5 mm, insbesondere mindestens 3 mm, beträgt; und/oder ii) senkrecht zu ihrer Längsachse eine Ausdehnung ihres Innenraums aufweisen, die mindestens 40 µm, bevorzugt mindestens 50 µm, besonders bevorzugt mindestens 100 µm, ganz besonders bevorzugt mindestens 500 µm, insbesondere mindestens 1 mm, beträgt; und /oder iii) eine zylindrische Form oder eine konische Form aufweisen; und/oder iv) periodisch oder nahezu periodisch in dem flächigen Array angeordnet sind, bevorzugt in einer hexagonalen Anordnung oder einer kubischen Anordnung; und/oder v) in einem flächigen Substrat über ein Verfahren erzeugt wurden, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus subtraktive Fertigung, additive Fertigung und Kombinationen hiervon, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Laserbohren, Drahterodieren, Senkerodieren, 3D-Druck, Spritzgießen, Prägeverfahren und Kombinationen hiervon, optional in Kombination mit einem Verfahren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mechanisches Bearbeitungsverfahren, thermisches Bearbeitungsverfahren, chemisches Bearbeitungsverfahren, elektrochemisches Bearbeitungsverfahren, Laserbearbeitungsverfahren und Kombinationen hiervon.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Lichtkanäle jeweils eine Wandung aufweisen, die i) eine Wandstärke von maximal 300 µm aufweist, bevorzugt eine Wandstärke im Bereich von 1µm bis 100 µm, bevorzugt 10 µm bis 80 µm, besonders bevorzugt 20 µm bis 60 µm, aufweist; und/oder ii) mindestens eine Wandung von mindestens einem benachbarten optischen Kanal des flächigen Arrays kontaktiert oder mindestens eine Wandung mit mindestens einem benachbarten optischen Kanal teilt; und/oder iii) eine Öffnungsfläche und/oder Austrittsfläche der optischen Lichtkanäle definiert, die rund, elliptisch oder eckig ist, wobei die Öffnungsfläche und/oder Austrittsfläche bevorzugt mindestens dreieckig, optional mindestens viereckig, mindestens fünfeckig, oder mindestens sechseckig ist, besonders bevorzugt sechseckig; und/oder iv) bei allen optischen Lichtkanälen des flächigen Arrays eine geometrisch im Wesentliche gleiche Öffnungsfläche und/oder Austrittsfläche der optischen Lichtkanäle definiert.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Längsachsen der optischen Lichtkanäle, in Bezug auf eine Normale auf eine von dem flächigen Array aufgespannte Fläche, gekippt in einem Winkel angeordnet sind, der sich im Bereich von <20°, bevorzugt <10°, zu dieser Normalen bewegt.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer vom flächigen Array aufgespannten Fläche eine Antireflexionsbeschichtung aufgebracht ist, die in Richtung der Längsachse der optischen Lichtkanäle transparent ist, bevorzugt eine Antireflexionsbeschichtung, die Strukturen aufweist, welche für Licht im Bereich von 380 bis 800 nm reflektionsunterdrückende Interferenzeffekte erzeugen.
Licht-erzeugendes System, enthaltend mindestens eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Licht-erzeugendes System gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-erzeugende System ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lichtprojektor, Display, Beleuchtungssystem, Kamerasystem und Kombinationen hiervon, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ein Head-Up-Display-System ist.
Licht-erzeugendes System gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, optional mehrere Vorrichtungen gemäß Ansprüche 1 bis 11, im Strahlengang des Licht-erzeugenden Systems angeordnet ist/sind, wobei die Vorrichtung(en), ausgehend von einer Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems in Strahlungsrichtung, bevorzugt i) unmittelbar nach der Lichtquelle des Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt unmittelbar nach einem elektronischen Display eines Head-Up-Displays, angeordnet ist/sind; und/oder ii) vor einer transparenten Abdeckung eines Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt vor einer transparenten Abdeckung eines Head-Up-Displays, angeordnet ist/sind; und/oder iii) in einer transparenten Abdeckung oder anstelle einer transparenten Abdeckung eines Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt in oder anstelle einer transparenten Abdeckung eines Head-Up-Displays, angeordnet ist/sind; und/oder iv) nach einer transparenten Abdeckung eines Licht-erzeugenden Systems, bevorzugt nach einer transparenten Abdeckung eines Head-Up-Displays, angeordnet ist/sind.
Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 i) zur Unterdrückung von Störungen durch Reflexionslicht bei einem Licht-erzeugenden System, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lichtprojektor, Display, Beleuchtungssystem, Kamerasystem und Kombinationen hiervon, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ein Head-Up-Display-System ist; und/oder ii) als Winkelfilter in einem Licht-erzeugenden System, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lichtprojektor, Display, Beleuchtungssystem, Kamerasystem und Kombinationen hiervon, wobei das Licht-erzeugende System bevorzugt ein Head-Up-Display-System ist.