DE102020126896A1

DE102020126896A1 - Holografische Anzeigesysteme mit Polarisationskorrektur und Verzerrungs-minderung, die eine verbesserte Bildqualität erzielen

Info

Publication number: DE102020126896A1
Application number: DE102020126896.3A
Authority: DE
Inventors: Kai-Han Chang; Thomas A. Seder
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2040-10-14
Also published as: CN112782857B; CN112782857A; US11454813B2; US20210141223A1; DE102020126896B4

Abstract

Es wird ein holografisches Anzeigesystem geschaffen, das eine Lichtquelle, einen holografischen Projektor und einen Polarisator enthält. Die Lichtquelle ist dafür konfiguriert, ein erstes Lichtbündel zu erzeugen. Der holografische Projektor enthält einen räumlichen Lichtmodulator, der dafür konfiguriert ist, Phasen jeweiliger Anteile des ersten Lichtbündels zum Erzeugen eines Phasenhologrammbündels einzustellen. Das Phasenhologrammbündel umfasst eine erste Polarisation und eine zweite Polarisation. Der Polarisator ist dafür konfiguriert, Licht mit der ersten Polarisation aus dem Phasenhologrammbündel herauszufiltern, um bei einem Diffusor wenigstens einen Anteil eines gefilterten Phasenhologrammbündels bereitzustellen, um ein holografisches Bild zu erzeugen, wobei das gefilterte Phasenhologrammbündel Licht mit der zweiten Polarisation enthält und kein Licht mit der ersten Polarisation enthält.

Description

EINLEITUNG
Die in diesem Abschnitt gegebenen Informationen dienen zur allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeit der hier genannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Abschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die nicht auf andere Weise als Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung berechtigen, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Anzeigesysteme und Anzeigeverfahren für Fahrzeuge und insbesondere Headup-Anzeigesysteme von Fahrzeugen.
Herkömmlich betrachtet ein Fahrer eines Fahrzeugs die Umgebung eines Fahrzeugs durch Fenster, Windschutzscheiben und anderes Glas des Fahrzeugs. Der Fahrer kann die Fahrzeugbeschleunigung, die Fahrzeugverzögerung und die Lenkung auf der Grundlage der visuellen Beobachtung der Umgebung des Fahrzeugs durch den Fahrer steuern.
Ein Fahrzeug kann eine oder mehrere Anzeigen enthalten, die verschiedene Informationen anzeigen. Zum Beispiel enthalten einige Fahrzeuge ein Infotainmentsystem, das eine Anzeige enthält, die verschiedene Infotainment- und andere Fahrzeuginformationen anzeigt. Außerdem kann ein Fahrzeug eine Headup-Anzeige (HUD) enthalten, die Informationen dadurch anzeigt, dass sie mittels Reflexion einer Windschutzscheibe in einer bestimmten Entfernung ein virtuelles Bild erzeugt.
Die HUD kann z. B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit und andere Fahrzeuginformationen anzeigen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein holografisches Anzeigesystem geschaffen, das eine Lichtquelle, einen holografischen Projektor und einen Polarisator enthält. Die Lichtquelle ist dafür konfiguriert, ein erstes Lichtbündel zu erzeugen. Der holografische Projektor enthält einen räumlichen Lichtmodulator, der dafür konfiguriert ist, Phasen jeweiliger Anteile des ersten Lichtbündels zum Erzeugen eines Phasenhologrammbündels einzustellen. Das Phasenhologrammbündel umfasst eine erste Polarisation und eine zweite Polarisation. Der Polarisator ist dafür konfiguriert, Licht mit der ersten Polarisation aus dem Phasenhologrammbündel herauszufiltern, um bei einem Diffusor wenigstens einen Anteil eines gefilterten Phasenhologrammbündels bereitzustellen, um ein holografisches Bild zu erzeugen, wobei das gefilterte Phasenhologrammbündel Licht mit der zweiten Polarisation enthält und kein Licht mit der ersten Polarisation enthält.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das holografische Anzeigesystem ferner einen Diffusor, der dafür konfiguriert ist, wenigstens einen Anteil des gefilterten Phasenhologrammbündels zu empfangen und das holografische Bild bereitzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das holografische Anzeigesystem ferner einen Strahlteiler, einen Wellenfrontsensor und ein Steuermodul. Der Strahlteiler ist dafür konfiguriert, das gefilterte Phasenhologrammbündel zu empfangen und zu teilen, um einen ersten Anteil des gefilterten Phasenhologrammbündels und einen zweiten Anteil des gefilterten Phasenhologrammbündels bereitzustellen. Der zweite Anteil wird für den Diffusor bereitgestellt. Der Wellenfrontsensor ist dafür konfiguriert, Phasen des ersten Anteils des gefilterten Phasenhologrammbündels zu detektieren und ein Phasendetektionssignal zu erzeugen, wobei das Phasendetektionssignal die Phasen angibt. Das Steuermodul ist dafür konfiguriert, Spannungen bei Pixeln des räumlichen Lichtmodulators auf der Grundlage der Phasen des Phasendetektionssignals einzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält der holografische Projektor oder der räumliche Lichtmodulator das Steuermodul.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul als ein Headup-Anzeige-Steuermodul getrennt von dem holografischen Projektor implementiert.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul dafür konfiguriert, die Spannungen bei den Pixeln zum Korrigieren einer Verzerrung bei dem holografischen Projektor abzustimmen und aus dem holografischen Projektor eine vorgegebene Wellenfront bereitzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen ist der räumliche Lichtmodulator ein räumlicher Flüssigkristall-auf-Silicium-Lichtmodulator.
Gemäß anderen Merkmalen wird die erste Polarisation durch eine Orientierung von Flüssigkristallmolekülen in dem räumlichen Lichtmodulator hervorgerufen.
Gemäß anderen Merkmalen ist der Polarisator ein linearer Polarisator, der das Phasenhologrammbündel mit einer elliptischen Polarisation in ein gefiltertes Phasenhologrammbündel mit einer linearen Polarisation umwandelt. Die elliptische Polarisation enthält die erste Polarisation und die zweite Polarisation. Die zweite Polarisation ist die lineare Polarisation.
Gemäß anderen Merkmalen wird ein holografisches Anzeigesystem geschaffen und enthält es eine Lichtquelle, einen holografischen Projektor, einen Strahlteiler, einen Wellenfrontsensor und ein Steuermodul. Die Lichtquelle ist dafür konfiguriert, ein erstes Lichtbündel zu erzeugen. Der holografische Projektor enthält einen räumlichen Lichtmodulator, der dafür konfiguriert ist, Phasen jeweiliger Anteile des ersten Lichtbündels zum Erzeugen eines Phasenhologrammbündels einzustellen. Der Strahlteiler ist dafür konfiguriert, entweder das Phasenhologrammbündel oder eine gefilterte Version des Phasenhologrammbündels zu empfangen und zu teilen, um einen ersten Anteil von Licht und einen zweiten Anteil von Licht bereitzustellen. Der Strahlteiler ist dafür konfiguriert, den zweiten Anteil von Licht zu einem Diffusor zu lenken, um ein holografisches Bild zu erzeugen. Der Wellenfrontsensor ist dafür konfiguriert, Phasen des ersten Anteils des Lichts zu detektieren und ein Phasendetektionssignal zu erzeugen, wobei das Phasendetektionssignal die Phasen angibt. Das Steuermodul ist dafür konfiguriert, Spannungen bei Pixeln des räumlichen Lichtmodulators auf der Grundlage der Phasen des Phasendetektionssignals einzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das holografische Anzeigesystem ferner einen Diffusor, der dafür konfiguriert ist, den zweiten Anteil von Licht zu empfangen und das holografische Bild bereitzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das holografische Anzeigesystem ferner einen Polarisator. Das Phasenhologrammbündel enthält eine erste Polarisation und eine zweite Polarisation. Der Polarisator ist dafür konfiguriert, Licht mit der ersten Polarisation aus dem Phasenhologrammbündel herauszufiltern, um die gefilterte Version des Phasenhologrammbündels mit Licht mit der zweiten Polarisation und nicht mit der ersten Polarisation bereitzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst der räumliche Lichtmodulator eine Anordnung der Pixel. Jedes der Pixel ist dafür konfiguriert, die Phase eines jeweiligen Anteils des ersten Lichtbündels zum Erzeugen des Phasenhologrammbündels einzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält der holografische Projektor oder der räumliche Lichtmodulator das Steuermodul.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul als ein Headup-Anzeige-Steuermodul getrennt von dem holografischen Projektor implementiert. Das Steuermodul ist dafür konfiguriert, die Lichtquelle zum Erzeugen des ersten Lichtbündels auf der Grundlage empfangener Fahrzeugdaten zu steuern.
Gemäß anderen Merkmalen wird ein Verfahren zum Erzeugen einer holografischen Anzeige geschaffen und enthält es: Erzeugen eines ersten Lichtbündels über eine Lichtquelle; Einstellen von Phasen jeweiliger Anteile des ersten Lichtbündels über einen räumlichen Lichtmodulator, um ein Phasenhologrammbündel zu erzeugen, wobei das Phasenhologrammbündel eine erste Polarisation und eine zweite Polarisation umfasst; Herausfiltern von Licht mit der ersten Polarisation aus dem Phasenhologrammbündel über einen Polarisator, um ein gefiltertes Phasenhologrammbündel bereitzustellen, wobei das gefilterte Phasenhologrammbündel Licht mit der zweiten Polarisation enthält und kein Licht mit der ersten Polarisation enthält; Teilen des gefilterten Phasenhologrammbündels, um einen ersten Anteil des gefilterten Phasenhologrammbündels und einen zweiten Anteil des gefilterten Phasenhologrammbündels bereitzustellen; Detektieren von Phasen des ersten Anteils des gefilterten Phasenhologrammbündels und Erzeugen eines Phasendetektionssignals, wobei das Phasendetektionssignal die Phasen angibt; Einstellen der Spannungen von Pixeln des räumlichen Lichtmodulators auf der Grundlage der Phasen des Phasendetektionssignals; und Bereitstellen des zweiten Anteils des gefilterten Phasenhologrammbündels für einen Diffusor, um ein holografisches Bild zu erzeugen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren ferner das Abstimmen der Spannungen bei den Pixeln, um eine Verzerrung bei dem räumlichen Lichtmodulator zu korrigieren, und das Bereitstellen einer vorgegebenen Wellenfront aus einem entsprechenden holografischen Projektor.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren das Umwandeln des Phasenhologrammbündels mit einer elliptischen Polarisation in das gefilterte Phasenhologrammbündel mit einer linearen Polarisation über den Polarisator. Der Polarisator ist ein linearer Polarisator. Die elliptische Polarisation enthält die erste Polarisation und die zweite Polarisation. Die zweite Polarisation ist die lineare Polarisation.
Gemäß anderen Merkmalen ist der räumliche Lichtmodulator ein räumlicher Flüssigkristall-auf-Silicium-Lichtmodulator. Die erste Polarisation wird durch eine Orientierung von Flüssigkristallmolekülen in dem räumlichen Lichtmodulator hervorgerufen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält der räumliche Lichtmodulator eine Anordnung der Pixel. Jedes der Pixel ist dafür konfiguriert, die Phase eines jeweiligen Anteils des ersten Lichtbündels zum Erzeugen eines Phasenhologrammbündels einzustellen.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der ausführlichen Beschreibung, aus den Ansprüchen und aus den Zeichnungen hervor. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele sind nur zur Veranschaulichung bestimmt und sollen den Schutzumfang der Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen; es zeigen:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines Headup-Anzeige-(HUD-) Systems, das einen Polarisator und ein aktives Phasenmodulationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
2 eine beispielhafte perspektivische Ansicht von einem Fahrersitz in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs;
3 eine Querschnittsansicht eines beispielhaften holografischen Projektors, der als ein reflektierender räumlicher Flüssigkristall-auf-Silicium-(LCoS-) Lichtmodulator (SLM) implementiert ist;
4 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines Abschnitts eines LCoS-SLM und eines HUD-Steuermoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines anderen HUD-Systems, das einen Polarisator ohne aktive Phasenmodulation gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
6 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines anderen HUD-Systems, das einen durchsichtigen LCoS-SLM und einen Polarisator gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
7 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines anderen HUD-Systems, das eine aktive Phasenmodulation ohne Verwendung eines Polarisators gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
8 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels eines Abschnitts eines anderen HUD-Systems, das die Verwendung der Detektion von auffallendem Licht und die zugeordnete Kompensation gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
9 ein Verfahren zum Erzeugen eines holografischen Bilds gemäß der vorliegenden Offenbarung.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet sein, um ähnliche und/oder gleiche Elemente zu identifizieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der Kontrast von Bildern, die im Zusammenhang mit der Phasenholografie erzeugt werden, kann wegen unerwünschter Polarisation von Licht, die als „Rauschen“ bezeichnet wird, die durch die Orientierung von Flüssigkristallmolekülen in einer holografischen Projektionsanzeige hervorgerufen wird, verringert sein. Der Kontrast kann ebenfalls verringert sein, wenn ein SLM wegen Verzerrung auf einer Pixelebene des SLM keine vorgegebene Ausgangswellenfront für ein Phasenhologramm bereitstellt.
Die hier dargestellten Beispiele enthalten HUD-Systeme (oder holografische Anzeigesysteme), die Polarisatoren und/oder aktive Phasenmodulationssysteme enthalten. Die Polarisatoren sind als optische Filter implementiert, um den Durchgang von Lichtwellen mit einem bestimmten Polarisationsdurchgang zuzulassen, während sie den Durchgang von Lichtwellen mit anderen Polarisationen verhindern. Die Polarisatoren filtern empfangene Lichtbündel mit gemischter Polarisation zu Lichtbündeln mit einer im Voraus gewählten Polarisation. Dies verbessert den Kontrast erzeugter holografischer Bilder bei einem Diffusor eines Projektionsbildschirms. Die aktiven Phasenmodulationssysteme enthalten LCoS-SLMs, Strahlteiler und Wellenfrontsensoren, die verwendet werden, um die Phasen von Anteilen eines Lichtbündels zum Minimieren und/oder Beseitigen einer Verzerrung zu steuern. Dies wird auf einer Pixelebene der LCoS-SLMs erreicht. Obgleich die Polarisatoren und die aktiven Phasenmodulationssysteme komplementär [engl.: „complimentary“] sind, können die Polarisatoren und die aktiven Modulationssysteme getrennt implementiert sein.
1 zeigt ein HUD-System 100, das ein HUD-Steuermodul 102, eine Lichtquelle 104, einen holografischen Projektor 106, einen Polarisator 108, einen Strahlteiler 110, einen Wellenfrontsensor 112 und einen Diffusor 114 enthält. Das HUD-Steuermodul 102 empfängt Fahrzeugdaten 120 von einem Fahrzeugsteuermodul 122. Das HUD-Steuermodul 102 erzeugt auf der Grundlage der Fahrzeugdaten 120 Signale 124. Das HUD-Steuermodul 102 kann die Fahrzeugdaten 120 z. B. von einem Kommunikationsbus des entsprechenden Fahrzeugs erhalten. Die Fahrzeugdaten 120 können z. B. die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs, den aktuellen Gang des Getriebes des Fahrzeugs, die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl, die aktuelle Fahrtrichtung des Fahrzeugs, Infotainmentsystemeinstellungen und/oder die anderen Fahrzeuginformationen enthalten.
Die Lichtquelle 104 und der holografische Projektor 106 codieren auf der Grundlage der Signale 124 von dem HUD-Steuermodul 102 Phasenhologramme z. B. für die Projektion auf eine Windschutzscheibe. Die Lichtquelle 104 kann einen oder mehrere Laser enthalten und rotes, grünes und blaues Licht (als Lichtbündel 126 gezeigt) ausgeben. Das Lichtbündel 126 kann eine ebene Welle enthalten, die durch Linien 128 dargestellt ist. Das Lichtbündel 126 kann andere Typen von Wellen wie etwa eine Kugelwelle enthalten. Wenn das Lichtbündel 126 ebene Wellen enthält, ist es ein paralleles Bündel, das nicht an irgendeinem Punkt divergiert. Irgendein Punkt in einer seitlichen Ebene des Lichtbündels 126 kann eine selbe Phase wie irgendein anderer Punkt in der Ebene zu diesem Zeitpunkt aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist das Lichtbündel 126 ein Lichtanordnungsbündel paralleler emittierter Lichtstrahlen, die ohne Winkel zwischen den Lichtstrahlen in einer selben Richtung emittiert werden.
Der holografische Projektor 106 kann, wie gezeigt ist, als ein reflektierender LCoS-SLM implementiert sein, der von der Lichtquelle 104 empfangenes Licht reflektiert. Der holografische Projektor 106 enthält eine LCoS-SLM- (oder Phasenmodulator-) Schicht 130, die eine Anordnung von Pixeln enthält, die jeweils empfangene Anteile des Lichtbündels 126 phasenmodulieren, um ein Phasenhologrammbündel 132 zu erzeugen. Der holografische Projektor 106 ist anhand von 3-4 weiter beschrieben.
Das Phasenhologrammbündel 132 kann eine elliptische Polarisation aufweisen, die durch die Ellipse 134 repräsentiert ist. Der Polarisator 108 kann ein linearer Polarisator sein und filtert das Phasenhologrammbündel 132, um Licht mit einer bestimmten Polarisation und/oder Rauschen, das durch eine Übersprechwirkung des LCoS-SLM und durch Fehlausrichtung zwischen (i) der Polarisation von auffallendem Licht von der Lichtquelle 104 und (ii) einer optischen Achse des LCoS-SLM verursacht ist, herauszufiltern. Dies erhöht den Bildkontrast. Der Doppelpfeil 140 repräsentiert die Polarisation des auffallenden Lichts und der Doppelpfeil 142 repräsentiert die optische Achse des LCoS-SLM. Der Polarisator 108 kann in der Weise orientiert sein, dass eine seitliche Mittellinie 144 des Polarisators 108 senkrecht zu der Richtung des Phasenhologrammbündels 132 ist. Die seitliche Mittellinie 144 kann parallel zu der Polarisation des von dem holografischen Projektor 106 reflektierten Lichts sein. Der Doppelpfeil 146 repräsentiert die Polarisation des von dem Polarisator 108 durchgelassenen gefilterten Lichtbündels 145.
Der Strahlteiler 110 empfängt das Phasenhologrammbündel 132 und teilt es in der Weise, dass ein erster Anteil 147 des Lichts bei dem Wellenfrontsensor 112 empfangen wird und dass ein anderer Anteil 149 des Lichts für den Diffusor 114 bereitgestellt wird. Ein von jedem der Pixel des LCoS-SLM emittierter Anteil des Lichts wird bei dem Wellenfrontsensor 112 empfangen. Ein höherer Prozentsatz des von dem holografischen Projektor 106 emittierten Lichts kann bei dem Diffusor anstatt bei dem Wellenfrontsensor 112 empfangen werden. Ein größter Teil der Lichtintensität aus dem holografischen Projektor 106 kann bei dem Diffusor 114 empfangen werden und der Rest wird bei dem Wellenfrontsensor 112 empfangen.
Der Wellenfrontsensor 112 kann eine Anordnung von Sensoren komplementärer [engl.: „complimentary“] Metalloxidhalbleiter (CMOS), eine Anordnung von Sensoren ladungsgekoppelter Vorrichtungen (CCD), eine LCD-Sensoranordnung oder eine andere geeignete Sensoranordnung zum Detektieren von Phasen der Anteile des jeweils von den Pixeln des holografischen Projektors 106 emittierten Lichts sein. Der Wellenfrontsensor 112 kann eine Anordnung von Pixeln zum Detektieren von Phasen jeweiliger Anteile des gefilterten Lichtbündels 145 enthalten. Der Wellenfrontsensor 112 kann ein Phasendetektionssignal 148 erzeugen, das die detektierten Phasen angibt. Das Phasendetektionssignal 148 kann für eine Schaltungsschicht 150 des holografischen Projektors 106 und/oder für das HUD-Steuermodul 102 bereitgestellt werden. Die Schaltungsschicht 150 und/oder das HUD-Steuermodul 102 stellen auf der Grundlage des Phasendetektionssignals Spannungen für die Pixel ein. Dies kann erfolgen, um eine codierte Wellenfront aus dem holografischen Projektor 106 zu korrigieren und/oder um die Verzerrung und/oder die Beugung von Licht aus dem holografischen Projektor 106 zu kompensieren. Der Wellenfrontsensor 112 ist dafür implementiert, eine tatsächliche gebeugte Wellenfront zu erfassen und eine Rückkopplung zum Abstimmen des LCoS-SLM bereitzustellen. Die Schaltungsschicht 150 und/oder das HUD-Steuermodul 102 stellen die Spannungen auf der Grundlage der Rückkopplung ein, um bei dem Strahlteiler 110 und/oder bei dem Diffusor 114 eine vorgegebene Wellenfront aus dem holografischen Projektor 106 bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Strahlteiler 110 in der Nähe des Diffusors 114 (oder innerhalb einer ersten vorgegebenen Entfernung von ihm) positioniert. Der Polarisator 108 ist in der Nähe des Strahlteilers 110 (oder innerhalb einer zweiten vorgegebenen Entfernung von ihm) angeordnet. Dies erfolgt, damit die Phasen der Anteile des Phasenhologrammbündels, wie sie durch den Wellenfrontsensor 112 detektiert werden, eng an die Phasen der bei dem Diffusor 114 und/oder bei der Bildebene empfangenen Wellenfront angepasst sind. Je weiter weg von dem Diffusor 114 und/oder von der Bildebene, desto schwieriger ist es, die Spannungen der Pixel des LCoS-SLM genau zu modulieren und/oder einzustellen, um die Wellenfrontbeugung zu korrigieren. Gemäß einer Ausführungsform ist der Polarisator 108 mit einer Eingangsfläche des Strahlteilers 110 verbunden, um eine Strahlteiler-Polarisator-Anordnung bereitzustellen, wobei der Polarisator 108 dafür ausgerichtet ist, Licht mit einem vorgegebenen Polarisationszustand durchzulassen. Diese Strahlteiler-Polarisator-Anordnung kann so nahe wie möglich bei dem Diffusor 114 und/oder bei dem Bilderzeugungspunkt angeordnet sein.
2 enthält eine beispielhafte perspektivische Ansicht von einem Fahrersitz eines Innenraums eines Fahrzeugs 200. Das Fahrzeug 200 kann ein autonomes Fahrzeug, ein halbautonomes Fahrzeug oder ein nicht autonomes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug 200 enthält eine Windschutzscheibe 202, die sich in einer Frontöffnung des Fahrzeugs 200 über einem Armaturenbrett 204 befindet. Insassen in einem Fahrgastraum 208 des Fahrzeugs 200 können durch die Windschutzscheibe 200 blicken, um vor das Fahrzeug 200 zu sehen. Obgleich das Beispiel eines landgestützten Fahrzeugs beschrieben ist, ist die vorliegende Anwendung ebenfalls auf luftgestützte Fahrzeuge (z. B. Flugzeuge, Hubschrauber usw.) und wassergestützte Fahrzeuge (z. B. Boote usw.) anwendbar. Obgleich das Beispiel eines Fahrzeugs gegeben ist, ist die vorliegenden Anmeldung außerdem ebenfalls auf Nicht-Fahrzeug-Implementierungen anwendbar. Das Fahrzeug 200 kann ein Lenkrad 209 enthalten.
Ein HUD-System wie etwa eines der hier offenbarten HUD-Systeme projiziert durch eine Öffnung 216 in dem Armaturenbrett 204 ein Hologramm 212 auf einen Abschnitt der Windschutzscheibe 202. Das Hologramm 212 enthält verschiedene Fahrzeuginformationen wie etwa eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200, einen aktuellen Gang eines Getriebes des Fahrzeugs 200, eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 200, aktuelle Infotainmentsystemeinstellungen und/oder andere Fahrzeuginformationen. Das Hologramm 212 stellt dem Fahrer des Fahrzeugs Daten dar, ohne dass der Fahrer von Objekten vor dem Fahrzeug wegblicken muss. Wie im Folgenden weiter diskutiert wird, enthält das Hologramm 212 replikate Instanzen eines Hologramms.
3 zeigt einen holografischen Projektor 300, der als ein reflektierender LCoS-SLM implementiert ist und in irgendeiner der hier offenbarten Ausführungsformen verwendet werden kann. Der holografische Projektor 300 kann eine Siliciumrückwandplatinenschicht 302; eine LCoS-SLM- (oder Phasenmodulator-) Schicht, die eine Schaltungs- (oder Pixelelektroden-) Schicht 304 enthält, eine erste Ausrichtungsschicht 308, eine Flüssigkristallschicht 310, eine zweite Ausrichtungsschicht 312, eine transparente Elektrodenschicht 314; und eine Glassubstratschicht 316 enthalten.
Die Schaltungsschicht 304 enthält eine Steuerschaltungsanordnung und/oder Pixeltreiber zum Steuern der Flüssigkristallschicht 310. Die Schaltungsschicht 304 kann für jedes Pixel einen Transistor enthalten. Jedes Pixel moduliert unabhängig die Phase von aus dem LCoS-SLM austretendem Licht. Als ein Beispiel weisen die Phasen von Lichtstrahlen aus den entsprechenden Abschnitten des LCoS-SLM unterschiedliche Phasen auf, falls die für die Pixel bereitgestellten Spannungen unterschiedlich sind. Wenn die Lichtstrahlen bei einem Diffusor konstruktiv und destruktiv interferieren, ist das Ergebnis ein sichtbares Bild. Für jedes der Pixel kann eine zugeordnete Spannung eingestellt werden. Der Bereich der für jedes Pixel bereitgestellten Spannungen kann die Phase des entsprechenden Anteils des Phasenhologrammbündels 132 z. B. zwischen 0-2π variieren, um den entsprechenden aus dem holografischen Projektor 106 kommenden Anteil der Lichtwelle nach früh oder spät zu verstehen.
Die Schaltungsschicht 304 steuert die Menge und die Phase des von der Flüssigkristallschicht 310 emittierten Lichts. Die Orientierungen von Molekülen in der Flüssigkristallschicht 310 und die den Pixeln des LCoS-SLM zugeordnet sind, ändern sich mit der Spannung. Die spannungsabhängige Orientierung von Molekülen ruft eine räumlich variierende Phasenverteilung auf dem LCoS-SLM hervor. Die Beziehung zwischen dem Betrag der Phase, die moduliert wird, und der angelegten Spannung kann in Abhängigkeit von der physikalischen Eigenschaft der Flüssigkristalle positiv zusammenhängen oder negativ zusammenhängen. Die LCoS-SLM-Schicht wird anhand von 4 weiter beschrieben. Wenn der holografische Projektor 300 als ein reflektierender holografischer Projektor implementiert ist, kann er eine reflektierende Filmschicht enthalten.
4 zeigt einen Abschnitt 400 einer LCoS-SLM-Schicht und eines HUD-Steuermoduls 402, die in dem HUD-System 100 aus 1 implementiert sein können. Die LCoS-SLM-Schicht kann Pixel 404 enthalten, die in einer Anordnung angeordnet sind und mit Ansteuerschaltungen 406, 408 verbunden sind. Außerdem kann die LCoS-SLM-Schicht ein SLM-Steuermodul 410 enthalten, das die Ansteuerschaltungen 406 und 408 steuern kann, die über die Schalter 407, 409 Leistung von dem SLM-Steuermodul 410 oder von dem HUD-Steuermodul empfangen können. Das SLM-Steuermodul 410 kann Signale direkt von Wellenfrontsensoren und/oder Steuersignale von dem HUD-Steuermodul 402 empfangen. Das HUD-Steuermodul 402 kann Phasendetektionssignale empfangen und den Betrieb des SLM-Steuermoduls 410 zum Einstellen für die Pixel 404 bereitgestellter Spannungen steuern. Gemäß einer anderen Ausführungsform empfängt das SLM-Steuermodul 410 direkt die Phasendetektionssignale und steuert es die Ansteuerschaltungen 406, 408 zum Erzeugen der geeigneten Spannungen, die an die Pixel 404 angelegt werden.
5 zeigt ein HUD-System 500, das den Polarisator 108 enthält. Gemäß einer Ausführungsform ist das HUD-System 100 aus 1, wie in 5 gezeigt ist, ohne aktive Phasenmodulation implementiert. Das HUD-System 500 enthält ein HUD-Steuermodul 504, die Lichtquelle 104, einen holografischen Projektor 106 und den Diffusor 114. Das HUD-Steuermodul 504 empfängt die Fahrzeugdaten 120 von dem Fahrzeugsteuermodul 122 und erzeugt Signale 505 zum Steuern des Betriebs der Lichtquelle 104. Die Lichtquelle 104 erzeugt ein Lichtbündel 506 mit einer durch den Doppelpfeil 507 dargestellten Polarisation. Das Lichtbündel 506 kann ebene Wellen aufweisen, die durch Linien 508 dargestellt sind. Der holografische Projektor 106 erzeugt ein Phasenhologrammbündel 510, das eine durch die Ellipse 512 dargestellte elliptische Polarisation aufweist.
Das Phasenhologrammbündel 510 wird bei dem Polarisator 108 durchgelassen, der das Phasenhologrammbündel 510 filtert, um ein Ausgangsbündel 514 bereitzustellen, das eine bestimmte Polarisation aufweist, die durch den Doppelpfeil 516 angegeben ist, und für den Diffusor 114 bereitgestellt wird.
6 zeigt ein HUD-System 600, das einen durchsichtigen LCoS-SLM 602 und den Polarisator 108 enthält. Die Lichtquelle 104 erzeugt ein Lichtbündel 604 mit einer durch den Doppelpfeil 606 dargestellten Polarisation. Das Lichtbündel 506 kann ebene Wellen aufweisen, die durch Linien 608 dargestellt sind. Der durchsichtige LCoS-SLM (oder holografische Projektor) 602 erzeugt ein Phasenhologrammbündel 610, das eine durch die Ellipse 612 dargestellte elliptische Polarisation aufweist. Obgleich dies nicht gezeigt ist, kann ein HUD-Steuermodul wie etwa eines der hier offenbarten HUD-Steuermodule verwendet werden, um die an die Pixel des durchsichtigen LCoS-SLM 602 angelegten Spannungen zu steuern.
Das Phasenhologrammbündel 610 wird an den Polarisator 108 übertragen, der das Phasenhologrammbündel 610 filtert, um ein Ausgangsbündel 614 mit einer bestimmten Polarisation bereitzustellen, die durch den Doppelpfeil 616 dargestellt ist, und das für den Diffusor 114 bereitgestellt wird.
7 zeigt ein HUD-System 700, das eine aktive Phasenmodulation ohne Verwendung eines Polarisators enthält. Das HUD-System 700 enthält ein HUD-Steuermodul 702, die Lichtquelle 104, den holografischen Projektor 106, den Strahlteiler 110, den Wellenfrontsensor 112 und den Diffusor 114. Das HUD-Steuermodul 702 empfängt Fahrzeugdaten 120 von einem Fahrzeugsteuermodul 122. Das HUD-Steuermodul 702 erzeugt auf der Grundlage der Fahrzeugdaten 120 Signale 704. Die Lichtquelle 104 erzeugt auf der Grundlage der Signale 704 ein Lichtbündel 706 mit einer Polarisation, die durch den Doppelpfeil 708 dargestellt ist.
Wie gezeigt ist, kann der holografische Projektor 106 als ein reflektierender LCoS-SLM implementiert sein, der von der Lichtquelle 104 empfangenes Licht reflektiert. Der holografische Projektor 106 phasenmoduliert jeweils empfangene Anteile des Lichtbündels 706, um ein Phasenhologrammbündel 710 zu erzeugen.
Das Phasenhologrammbündel 710 kann eine elliptische Polarisation aufweisen, die durch die Ellipse 712 dargestellt ist. Der Strahlteiler 110 empfängt und teilt das Phasenhologrammbündel 710 in der Weise, dass ein erster Anteil 714 des Lichts bei dem Wellenfrontsensor 112 empfangen wird und ein anderer Anteil 716 des Lichts für den Diffusor 114 bereitgestellt wird. Der Wellenfrontsensor 112 erzeugt ein Phasendetektionssignal 718, das die detektierten Phasen angibt. Das Phasendetektionssignal 148 kann für die Schaltungsschicht 150 des holografischen Projektors 106 und/oder für das HUD-Steuermodul 702 bereitgestellt werden. Die Schaltungsschicht 150 und/oder das HUD-Steuermodul 702 stellt die Spannungen für die Pixel auf der Grundlage des Phasendetektionssignals ein. Der Wellenfrontsensor 112 ist dafür implementiert, eine tatsächliche gebeugte Wellenfront zu erfassen und eine Rückkopplung zum Abstimmen des LCoS-SLM bereitzustellen. Die Schaltungsschicht 150 und/oder das HUD-Steuermodul 702 stellen die Spannungen auf der Grundlage der Rückkopplung ein, um aus dem holografischen Projektor 106, bei dem Strahlteiler 110 und/oder bei dem Diffusor 114 eine vorgegebene Wellenfront bereitzustellen.
8 zeigt einen Abschnitt 800 eines anderen HUD-Systems, das ähnlich dem HUD-System aus 1 ist. Das HUD-System verwendet die Detektion von auffallendem Licht und die zugeordnete Kompensation. Das HUD-System 800 enthält das HUD-Steuermodul 102, die Lichtquelle 104, den holografischen Projektor 106, einen Strahlteiler 802 und einen Wellenfrontsensor 804. Das HUD-Steuermodul 102 empfängt die Fahrzeugdaten 120 von dem Fahrzeugsteuermodul 122. Das HUD-Steuermodul 102 gibt Signale 124 aus, um den Betrieb der Lichtquelle 104 zu steuern, die ein Lichtbündel 806 mit einer Polarisation 807 erzeugt. Der Strahlteiler 802 lenkt auf ähnliche Weise wie der Strahlteiler 110 aus 1 einen Anteil 808 des Lichtbündels 806 zu dem Wellenfrontsensor 804 und einen anderen Anteil 810 des Lichtbündels 806 zu dem holografischen Projektor 106.
Der Wellenfrontsensor 804 kann zwischen der Lichtquelle 104 und dem LCoS-SLM implementiert sein. Der Wellenfrontsensor 804 kann dafür verwendet werden zu erfassen, ob eine Wellenfront von der Lichtquelle 104 verzerrt ist, und ein Rückkopplungssignal an das HUD-Steuermodul 102 zu senden. Das HUD-Steuermodul 102 kann daraufhin dem LCoS-SLM signalisieren, die verzerrte Wellenfront, die für den holografischen Projektor 106 bereitgestellt wird, zu kompensieren, um ein von dem holografischen Projektor 106 ausgegebenes Lichtbündel 812 zu korrigieren.
9 zeigt ein Verfahren zum Erzeugen eines holografischen Bilds. Obgleich die folgenden Operationen hauptsächlich in Bezug auf die Implementierungen der 1 und 4-7 beschrieben sind, können die Operationen leicht geändert werden, um sie auf andere Implementierungen der vorliegenden Offenbarung anzuwenden. Die Operationen können iterativ ausgeführt werden.
Das Verfahren kann bei 900 beginnen. Bei 902 erzeugt das Fahrzeugsteuermodul die Fahrzeugdaten 120. Bei 903 erzeugt das HUD-Steuermodul 102 auf der Grundlage der Fahrzeugdaten 120 ein oder mehrere Steuersignale (z. B. eines der Signale 124). Bei 904 erzeugt die Lichtquelle 104 auf der Grundlage des einen oder der mehreren Steuersignale ein Lichtbündel (z. B. das Lichtbündel 126).
Bei 906 steuern die LCoS-SLM-Schicht des holografischen Projektors 106 und/oder das HUD-Steuermodul 102 Zustände der Pixel des holografischen Projektors 106, um ein Phasenhologrammbündel (z. B. das Phasenhologrammbündel 132) mit entsprechenden Anteilen des Lichts mit durch die LCoS-SLM-Schicht und/oder durch das HUD-Steuermodul 102 eingestellten Phasen zu erzeugen. Die Phasen werden durch die LCoS-SLM-Schicht und/oder durch das HUD-Steuermodul 102 festgesetzt und/oder eingestellt. Das HUD-Steuermodul 102 kann die Phasenverteilung pixelweise codieren und Spannungen für die Pixel bereitstellen, um ein entsprechendes Bild des Diffusors 114 zu erzeugen, nachdem das Licht durch die LCoS-SLM-Schicht gegangen ist.
Bei 908 kann das Phasenhologrammbündel, wie oben beschrieben wurde, durch den Polarisator 108 gehen, um ein gefiltertes Phasenhologrammbündel zu erzeugen. Bei 910 teilt der Strahlteiler 110, falls er implementiert ist, in Abhängigkeit davon, ob der Polarisator 108 enthalten ist, das gefilterte Phasenhologrammbündel, das von dem Polarisator 108 empfangen wird, oder ein nicht gefiltertes Phasenhologrammbündel (d. h. das Phasenhologrammbündel aus dem holografischen Projektor 106). Der Strahlteiler 110 teilt das gefilterte oder nicht gefilterte Phasenhologrammbündel in einen ersten Anteil und einen zweiten Anteil. Der erste Anteil 110 wird für den Diffusor 114 bereitgestellt. Wenn der Strahlteiler 110 nicht genutzt ist, kann das gefilterte Phasenhologrammbündel für den Diffusor 114 bereitgestellt werden.
Bei 912 empfängt der Wellenfrontsensor 112, falls er implementiert ist, den ersten Anteil des gefilterten oder nicht gefilterten Phasenhologrammbündels und detektiert er die Phasen der jeweiligen Anteile des ersten Anteils. Der Wellenfrontsensor 112 erzeugt ein Phasendetektionssignal, das die Phasen angibt. Das Phasendetektionssignal kann für die LCoS-SLM-Schicht oder für das HUD-Steuermodul 102 bereitgestellt werden.
Bei 914 stellt die LCoS-SLM-Schicht oder das HUD-Steuermodul 102 für die Pixel der LCoS-SLM-Schicht bereitgestellte Spannungen auf der Grundlage der Phasen des Phasendetektionssignal ein. Die Einstellungen können auf vorgegebenen und/oder Referenzphasen beruhen. Die LCoS-SLM-Schicht oder das HUD-Steuermodul 102 kann die detektierten Phasen mit vorgegebenen und/oder Referenzphasen vergleichen, um Fehlerwerte zu erzeugen und die Spannungen auf der Grundlage der Fehlerwerte einzustellen.
In Abhängigkeit davon, ob der Polarisator 108, der Strahlteiler 110 und/oder der Wellenfrontsensor 112 genutzt sind, kann die Operation 902 nach dem Ausführen der Operation 914 wie gezeigt oder z. B. nach der Operation 906 oder 908 ausgeführt werden.
Die oben beschriebenen Operationen sind lediglich als veranschaulichende Beispiele gedacht. Die Operationen können in Abhängigkeit von der Anwendung aufeinanderfolgend, synchron, gleichzeitig, ununterbrochen, während überlappender Zeitdauern oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem kann irgendeine der Operationen in Abhängigkeit von der Implementierung und/oder Folge von Ereignissen ausgeführt oder weggelassen werden.
Die oben beschriebenen Beispiele verbessern die Bildqualität über Phasenholografie durch Entfernen bestimmter Polarisationszustände des Lichts und durch Anlegen von Pixelniveauspannungen zum Korrigieren von Wellenfrontabweichungen. Es werden Polarisatoren verwendet, um unterwünschte Polarisationszustände von aus den holografischen Projektoren (oder holografischen Bilderzeugungsvorrichtungen) kommendem Licht herauszufiltern, wodurch die Sekundärbilderzeugung beseitigt wird. Die Sekundärbilderzeugung beeinflusst dadurch, dass sie effektiv zu einer im Voraus ausgewählten (oder erwünschten) Polarisation von Licht Rauschen oder eine andere nicht gewählte (oder unerwünschte) Polarisation von Licht hinzufügt, was die Bildqualität verringert, ein Primärbild negativ. Es werden zusätzliche Wellenfrontsensoren verwendet, um gebeugte Wellenfronten von den holografischen Projektoren zu charakterisieren. Falls eine detektierte Wellenfront gebeugt wird und eine Abweichung von einer vorgegebenen Wellenfront aufweist, werden Pixelphasenniveaus der LCoS-SLMs durch Einstellen der Spannungen der Pixel fein abgestimmt. Die Beispiele können auf holografische Projektionsanzeigen vom Durchlass- und Reflexionstyp angewendet werden.
Die vorstehende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Obgleich diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, soll der wahre Schutzumfang der Offenbarung somit nicht darauf beschränkt sein, da andere Änderungen beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche hervorgehen. Selbstverständlich können ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Obgleich jede der Ausführungsformen oben als mit bestimmten Merkmalen beschrieben worden ist, können ferner ein oder mehrere dieser in Bezug auf irgendeine Ausführungsform der Offenbarung beschriebenen Merkmale in und/oder zusammen mit Merkmalen irgendeiner der anderen Ausführungsformen implementiert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten, die beschriebenen Ausführungsformen schließen sich nicht gegenseitig aus und Vertauschungen einer oder mehrerer Ausführungsformen mit einer anderer bleiben im Schutzumfang der Offenbarung.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) sind unter Verwendung verschiedener Begriffe einschließlich „verbunden“, „in Eingriff“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“ beschrieben. Wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung nicht explizit als „direkt“ beschrieben ist, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der zwischen dem ersten und dem zweiten Element keine anderen dazwischenliegenden Elemente vorhanden sind, kann sie aber ebenfalls eine indirekte Beziehung sein, bei der zwischen dem ersten und dem zweiten Element ein oder mehrere (entweder räumlich oder funktional) dazwischenliegende Elemente vorhanden sind. Wie die Formulierung wenigstens eines von A, B und C hier verwendet ist, soll sie ein logisches (A ODER B ODER C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen ODER bedeuten und ist sie nicht in der Bedeutung „wenigstens eines von A, wenigstens eines von B und wenigstens eines von C“ zu verstehen.
In den Figuren veranschaulicht die Richtung eines Pfeils, wie sie durch die Pfeilspitze angegeben ist, allgemein den Informationsfluss (wie etwa von Daten oder Anweisungen), der für die Darstellung von Interesse ist. Wenn z. B. ein Element A und ein Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, für die Darstellung aber von dem Element A zu dem Element B übertragene Informationen relevant sind, kann der Pfeil von dem Element A zu dem Element B weisen. Dieser einfachgerichtete Pfeil bedeutet nicht, dass keine anderen Informationen von dem Element B zu dem Element A übertragen werden. Ferner kann für von dem Element A zu dem Element B gesendete Informationen das Element B Anforderungen für die Informationen an das Element A senden oder deren Quittierungen empfangen.
In dieser Anmeldung einschließlich in den folgenden Definitionen kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Controller“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden.
Der Begriff „Modul“ kann sich auf: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine Kombinationslogikschaltung; eine frei programmierbare logische Anordnung (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die durch die Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller der Obigen wie etwa in einem Ein-Chip-System beziehen, ein Teil davon sein oder sie enthalten.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen enthalten. Gemäß einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen verdrahtete oder drahtlose Schnittstellen enthalten, die mit einem lokalen Netz (LAN), mit dem Internet, mit einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder mit Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität irgendeines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann auf mehrere Module, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind, verteilt sein. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen. Gemäß einem weiteren Beispiel kann ein Servermodul (auch als entferntes Modul oder Cloud-Modul bekannt) einige Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls ausführen.
Der Begriff Code, wie er oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzte Prozessorschaltung umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die einen Teil des Codes oder allen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die einen Teil oder allen Code von einem oder von mehreren Modulen zusammen mit zusätzlichen Prozessorschaltungen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chipplättchen, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Chipplättchen, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der Obigen. Der Begriff gemeinsam genutzte Speicherschaltung umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die einen Teil von oder allen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umfasst eine Speicherschaltung, die einen Teil oder allen Code von einem oder mehreren Modulen zusammen mit zusätzlichen Speichern speichert.
Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie er hier verwendet ist, umfasst keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich (wie etwa in einer Trägerwelle) durch ein Medium ausbreiten; somit kann der Begriff computerlesbares Medium als konkret und nichttransitorisch angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nichttransitorischen, konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare, programmierbarere Nur-Lese-Speicherschaltung oder eine Masken-Nur-Lese-Speicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine statische Schreib-Lese-Speicherschaltung oder eine dynamische Schreib-Lese-Speicherschaltung), magnetische Ablagespeichermedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Ablagespeichermedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-Ray-Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen durch Konfigurieren eines Universalcomputers zum Ausführen einer oder mehrerer bestimmter Funktionen, die in Computerprogrammen verkörpert sind, erzeugten Spezialcomputer implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Ablaufplankomponenten und anderen Elemente, die oben beschrieben sind, dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines erfahrenen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Computerprogramme enthalten durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die in wenigstens einem nichttransitorischen, konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind. Außerdem können die Computerprogramme gespeicherte Daten enthalten oder sich auf sie stützen. Die Computerprogramme können ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS), das mit Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit bestimmten Vorrichtungen des Spezialcomputers zusammenwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. umfassen.
Die Computerprogramme können enthalten: (i) beschreibenden Text, der zu parsen ist, wie etwa HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der durch einen Compiler aus Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Compilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Nur als Beispiele kann Quellcode unter Verwendung einer Syntax aus Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language, 5. Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext-Präprozessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben sein.

Claims

Holografisches Anzeigesystem, eine Lichtquelle, die dafür konfiguriert ist, ein erstes Lichtbündel zu erzeugen; einen holografischer Projektor, der einen räumlichen Lichtmodulator enthält, der dafür konfiguriert ist, Phasen jeweiliger Anteile des ersten Lichtbündels zum Erzeugen eines Phasenhologrammbündels einzustellen; einen Strahlteiler, der dafür konfiguriert ist, entweder das Phasenhologrammbündel oder eine gefilterte Version des Phasenhologrammbündels zu empfangen und zu teilen, um einen ersten Anteil von Licht und einen zweiten Anteil von Licht bereitzustellen, wobei der Strahlteiler dafür konfiguriert ist, den zweiten Anteil von Licht bei einem Diffusor zum Erzeugen eines holografischen Bilds zu lenken; einen Wellenfrontsensor, der dafür konfiguriert ist, Phasen des ersten Anteils des Lichts zu detektieren und ein Phasendetektionssignal zu erzeugen, wobei das Phasendetektionssignal die Phasen angibt; und ein Steuermodul, das dafür konfiguriert ist, Spannungen bei Pixeln des räumlichen Lichtmodulators auf der Grundlage der Phasen des Phasendetektionssignals einzustellen.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass der Diffusor dafür konfiguriert ist, den zweiten Anteil von Licht zu empfangen und das holografische Bild bereitzustellen.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, das ferner einen Polarisator umfasst, wobei: das Phasenhologrammbündel eine erste Polarisation und eine zweite Polarisation umfasst; und der Polarisator dafür konfiguriert ist, Licht mit der ersten Polarisation aus dem Phasenhologrammbündel herauszufiltern, um die gefilterte Version des Phasenhologrammbündels mit Licht mit der zweiten Polarisation und nicht mit der ersten Polarisation bereitzustellen.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 3, wobei: der Polarisator ein linearer Polarisator ist, der das Phasenhologrammbündel mit einer elliptischen Polarisation in das gefilterte Phasenhologrammbündel mit einer linearen Polarisation umwandelt; die elliptische Polarisation die erste Polarisation und die zweite Polarisation enthält; und die zweite Polarisation die lineare Polarisation ist.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei: der räumliche Lichtmodulator eine Anordnung der Pixel umfasst, und jedes der Pixel dafür konfiguriert ist, die Phase eines jeweiligen Anteils des ersten Lichtbündels zum Erzeugen des Phasenhologrammbündels einzustellen.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei der holografische Projektor oder der räumliche Lichtmodulator das Steuermodul enthält.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei: das Steuermodul als ein Headup-Anzeige-Steuermodul getrennt von dem holografischen Projektor implementiert ist; und das Steuermodul dafür konfiguriert ist, die Lichtquelle zum Erzeugen des ersten Lichtbündels auf der Grundlage der empfangenen Fahrzeugdaten zu steuern.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul dafür konfiguriert ist, die Spannungen bei den Pixeln zum Korrigieren einer Verzerrung bei dem holografischen Projektor abzustimmen und eine vorgegebene Wellenfront aus dem holografischen Projektor bereitzustellen.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei der räumliche Lichtmodulator ein räumlicher Flüssigkristall-auf-Silicium-Lichtmodulator ist.
Holografisches Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei die erste Polarisation durch eine Orientierung von Flüssigkristallmolekülen in dem räumlichen Lichtmodulator hervorgerufen wird.