DE102020211345A1

DE102020211345A1 - Verfahren zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements

Info

Publication number: DE102020211345A1
Application number: DE102020211345.9A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Fiess; Andreas Petersen; Thomas Alexander Schlebusch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2022-03-10
Also published as: WO2022053227A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements. Hierbei wird zunächst ein lichtdurchlässiges Trägersubstrat (130) und eine auf einer Oberfläche des Trägersubstrats (130) angeordnete Schicht (110) aus einem holographischen Material, insbesondere einer Photopolymerschicht, bereitgestellt. Folgend wird eine erste Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit einem ersten Objektstrahl (150) eines Lichtstrahls einer ersten Wellenlänge und einem ersten Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls (150) innerhalb des holographischen Materials belichtet. Zudem wird die erste Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit einem ersten Referenzstrahl (155) des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem zweiten Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) innerhalb des holographischen Materials derart belichtet, dass in der ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischem Material abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem ersten Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls (150) und dem zweiten Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) eine erste Hologrammstruktur erzeugt wird. Bei dem Belichten der ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material wird der erste Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls (150) und der zweite Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) derart gewählt, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in eine definierte Richtung umgelenkt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements. Zudem betrifft die Erfindung ein holographisches optisches Element und eine Datenbrille mit dem holographischen optischen Element.
Stand der Technik
Im Zusammenhang mit Datenbrillen ist es bekannt, die Bewegungen der Augen und die Blickrichtung des Brillenträgers zu erfassen. Diese Technologie wird im Englischen auch als eye-tracking bezeichnet. Bei Datenbrillen kommt die Technik zum Einsatz, um zum Beispiel abhängig von der Blickrichtung des Benutzers den dargestellten Bildinhalt anzupassen. Einerseits kann beispielsweise zur elektrischen Leistungsreduktion die Darstellung hochaufgelöster Bildinhalte auf den Bereich des schärfsten Sehens begrenzt und peripher geringer aufgelöste Inhalte dargestellt werden. Andererseits können vor allem bei Augmented Reality Systemen Informationen, Ergänzungen und Hinweise aus Gründen der Übersichtlichkeit nur für betrachtete Objekte eingeblendet werden.
Holographische, optische Elemente (HOE) sind in der Anwendung beispielsweise bei Head-up-Displays bekannt. Hierbei kann das Hologramm, wie beispielsweise in dem Dokument DE 10 2011 075 884 A1 beschrieben, zur Umlenkung des Lichts in der Instrumententafel des Fahrzeugs angeordnet sein. Als Träger des Hologramms kann hierbei beispielsweise ein Glaskörper genutzt werden.
Bisher existieren jedoch keine geeigneten Photopolymere zum Erzeugen von HOEs, die im infraroten Wellenlängenbereich sensitiv sind. Lichtstrahlen im Infrarotbereich sind vorteilhaft für eye-tracking, da diese Lichtstrahlen für den Menschen nicht sichtbar sind.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches es ermöglicht, holographische optische Elemente zu erzeugen, die eine Umlenkung von Lichtstrahlen im für den Menschen unsichtbaren Infrarotlichtbereich in eine definierte Richtung ermöglichen.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Zudem werden ein holographisches optisches Element gemäß Anspruch 13 und eine Datenbrille mit dem holographischen optischen Element gemäß Anspruch 14 vorgeschlagen.
Bei dem Verfahren zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements, welches insbesondere zur Verwendung bei einer Augengestenerkennung oder Blickrichtungserkennung in einer Datenbrille dient, wird zunächst ein lichtdurchlässiges Trägersubstrats und eine auf einer Oberfläche des Trägersubstrats angeordnete Schicht aus einem holographischen Material bereitgestellt. Bei dem lichtdurchlässigen Trägersubstrat handelt es sich beispielsweise um eine Kunststofffolie (z.B. Polyamid oder Polycarbonat) und bei der Schicht aus einem holographischen Material handelt es sich beispielsweise um eine Photopolymerschicht. Die Schicht aus dem holographischen Material ist vorzugsweise als Folie ausgebildet. Folgend wird eine erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem ersten Objektstrahl eines Lichtstrahls einer ersten Wellenlänge und einem ersten Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials belichtet. Die erste Teilfläche ist hierbei insbesondere als ein erster Teilbereich der Schicht aus dem holographischen Material ausgebildet, welcher eine Größe, insbesondere Durchmesser, des Objekt- und Referenzstrahls aufweist. Die erste Teilfläche erstreckt sich insbesondere von der Vorderseite zu der Rückseite der Schicht. Der erste Einstrahlwinkel ist insbesondere zwischen einer Flächennormalen einer äußeren Oberfläche der Schicht aus dem holographischen Material und dem ersten Objektstrahl eingeschlossen. Weiterhin wird die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem ersten Referenzstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem zweiten Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart belichtet, dass in der ersten Teilfläche der Schicht aus dem holographischem Material, abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem ersten Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls und dem zweiten Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls eine erste Hologrammstruktur erzeugt wird. Der zweite Einstrahlwinkel ist insbesondere zwischen einer Flächennormalen einer äußeren Oberfläche der Schicht aus dem holographischen Material und dem ersten Referenzstrahl eingeschlossen. Die erzeugte erste Hologrammstruktur ergibt sich hierbei aus der Bragg-Gleichung: $n λ = g cos α$
Hierbei ist λ die Wellenlänge des einstrahlenden Lichtstrahls, g der Abstand der Gitterebenen zueinander und α der Einfallswinkel auf die Gitterebenen relativ zu einer Flächennormalen der Gitterebenen. Der Einfallswinkel α berechnet sich über die folgende Formel: $α = (θ_{1} + θ_{2}) / 2$
Hierbei ist θ₁ der erste Einstrahlwinkel des Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und θ₂ der zweite Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials. Bei dem Belichten der ersten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material werden der erste Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls und der zweite Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls nun derart gewählt, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in eine definierte Richtung umgelenkt werden. Die definierte Richtung kann beispielsweise als in Richtung eines Auges, insbesondere eines Auges eines Datenbrillenträgers, definiert werden. Der erste Einstrahlwinkel innerhalb des holographischen Materials, der zweite Einstrahlwinkel innerhalb des holographischen Materials und der sich hieraus ergebende Einfallswinkel α müssen also bei einer Aufnahme der ersten Hologrammstruktur mit Lichtstrahlen einer ersten Wellenlänge so gewählt werden, dass man den gewünschten Abstand g der Gitterebenen erhält, der bei Verwendung der fertig belichteten Hologrammstruktur mit Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge und einem zweiten Einfallswinkel, diese in die gewünschte Richtung umlenkt. Hierbei wird bei der Aufnahme der ersten Hologrammstruktur mit Lichtstrahlen erster Wellenlänge, bei der die erste Wellenlänge kleiner ist als die später verwendete zweite Wellenlänge, ein entsprechend größerer Einfallswinkel als in der späteren Verwendung benötigt. Es wird also ein sich ergebender Winkelversatz zwischen den Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge und den Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge mit einberechnet.
Vorzugsweise wird die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit dem wenigstens einen ersten Referenzstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und dem ersten Objektstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge derart belichtet, dass als Hologrammstruktur ein Reflexionshologramm erzeugt wird. Hierzu wird die Schicht aus einem holographischen Material von einer ersten Seite, insbesondere von einer Rückseite, der Schicht mittels des ersten Objektstrahls und von einer zweiten Seite, insbesondere einer Vorderseite, der Schicht mittels des ersten Referenzstrahls belichtet.
Vorzugsweise befindet sich die erste Wellenlänge des ersten Lichtstrahls in einem Wellenlängenbereich mit dem sich das Photopolymer belichten lässt. Dieser liegt typischerweise im für einen Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich. Die zweite Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls befindet sich vorzugsweise in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich. Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge als Lichtstrahlen im Infrarotlichtbereich ausgebildet. Ein solcher Lichtstrahl eignet sich besonders gut zum eye-tracking bei einer Datenbrille. Vorzugsweise ist weiterhin der erste Lichtstrahl als rotes Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 600 nm und 700 nm ausgebildet. Rotes Licht ist hinsichtlich der Wellenlänge im für den Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich am nächsten zu dem Infrarotlichtbereich gelegen. Der sich bei der Aufnahme der Hologrammstruktur ergebende Winkelversatz zwischen den Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge und den Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge ist somit hierbei am kleinsten.
Bevorzugt wird in einem weiteren Verfahrensschritt zusätzlich wenigstens eine weitere zweite Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem zweiten Objektstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem dritten Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials belichtet. Die zweite Teilfläche ist hierbei insbesondere als ein zweiter Teilbereich der Schicht aus dem holographischen Material ausgebildet, welcher eine Größe, insbesondere Durchmesser, des zweiten Objekt- und Referenzstrahls aufweist. Die zweite Teilfläche erstreckt sich von der Vorderseite zu der Rückseite der Schicht. Weiterhin wird die zweite Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem zweiten Referenzstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem vierten Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart belichtet, dass in der zweiten Teilfläche der Schicht aus dem holographischem Material abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem dritten Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und dem vierten Einstrahlwinkel des zweiten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials wenigstens eine weitere zweite Hologrammstruktur erzeugt wird. Auch hier wird bei dem Belichten der zweiten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material der dritte Einstrahlwinkel des Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge in die definierte Richtung umgelenkt werden. Die jeweiligen Abstrahlwinkel der von den unterschiedlichen Hologrammstrukturen reflektierten Lichtstrahlen zweiter Wellenlänge unterscheiden sich hierbei entsprechend voneinander. Bevorzugt werden in diesem Zusammenhang bei dem Belichten der ersten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material der erste Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der zweite Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in Richtung eines Auges, insbesondere einer Retina, eines Menschen als definierte Richtung umgelenkt werden. Der Mensch stellt hierbei insbesondere einen Träger einer Datenbrille dar. Zusätzlich wird bei dem Belichten der zweiten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material der dritte Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel des zweiten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge in Richtung des menschlichen Auges als definierte Richtung umgelenkt werden. Für die erste und zweite Hologrammstruktur werden also unterschiedliche Winkelversätze zwischen den Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge und den Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge einberechnet, um zu ermöglichen, dass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge ortsabhängig unterschiedlich von der fertig belichteten ersten und zweiten Hologrammstruktur und somit auf das menschliche Auge umgelenkt werden. Somit werden eine erste und eine zweite Hologrammstruktur erzeugt, welche zum eye-tracking bei einem Datenbrillenträger eingesetzt werden können. Um solch ortsabhängig unterschiedliche Hologrammstrukturen zu erzeugen, kann beispielsweise ein abbildendes System verwendet werden. Hierzu kann beispielsweise ein Spatial Light Modulators (SLM) verwendet werden, der mittels Optiken (Objektiven) auf die Hologrammebene abgebildet wird. Wenn nur ein Teil der Lichtverteilung erzeugt werden kann, dann kann die vollständige optische Funktion dadurch erzeugt werden, dass sie aus kleinen Einzelteilen zusammengesetzt wird. Dies kann zeitsequentiell (stepping) oder durch mehrere optische Systeme parallel erfolgen. Beispiele für SLMs sind LCoS, DLP/DMD oder LCD. Die Lichtverteilung kann sowohl durch lokale Manipulation der Intensität als auch der Phase des Lichts erzeugt werden und durch elektronische Ansteuerung der SLMs angepasst werden. Alternativ hierzu kann eine Lichtverteilung auch mittels klassischer optischer Komponenten wie z.B. Linsen oder Spiegeln erzeugt und aus dieser dann ein kleiner Teil mittels einer Blende ausgeschnitten werden. Vorteilhafterweise sind die Komponenten mechanisch, motorisiert fahrbar angebracht um dann eine zeitsequentielle Belichtung zu ermöglichen. Die beschriebenen Techniken werden beispielsweise auch dazu verwendet, wenigstens ein Masterhologramm zu erzeugen. Ein solches Masterhologramm wird vorzugsweise mit der Schicht aus dem holographischen Material in Kontakt gebracht und dann mit dem ersten Objektstrahl und dem zweiten Objektstrahl derart belichtet, dass der erste Objektstrahl in den ersten Objektstrahl und den ersten Referenzstrahl, und der zweite Objektstrahl in den zweiten Objektstrahl und den zweiten Referenzstrahl aufgeteilt werden. Alternativ strahlen der erste und der zweite Referenzstrahl auf das Masterhologramm derart ein, dass der erste Referenzstrahl in den ersten Referenzstrahl und den ersten Objektstrahl, und der zweite Referenzstrahl in den zweiten Referenzstrahl und den zweiten Objektstrahl aufgeteilt werden. Das Masterhologramm erzeugt also jeweils fehlenden Strahl und beide Strahlen belichten zusammen das Aufnahmematerial. Da beim Kopieren durch beispielsweise endliche Abstände und Substratdicken Abweichungen zwischen Masterhologramm und Kopie entstehen, ist vorzugsweise vorgesehen, diese Abweichungen im Vorfeld im Masterhologramm zu korrigieren.
Alternativ hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Einstrahlwinkel des ersten Objektsstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material und der dritte Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die zweite Teilfläche der Schicht im Wesentlichen übereinstimmen. Zusätzlich stimmen hierbei der zweite Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material und der vierte Einstrahlwinkel des zweiten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die zweite Teilfläche der Schicht im Wesentlichen übereinstimmen. Es wird also kein ortsabhängiger, unterschiedlicher Winkelversatz für die Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge gewählt, sondern dieser Winkelversatz ist jeweils gleich. Die holografische Funktion ist also auch für die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge nicht ortsabhängig. Das bedeutet, dass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge von den Hologrammstrukturen im Wesentlichen an jedem Ort unter der gleichen Beziehung zwischen Einstrahlwinkel und Ausstrahlwinkel außerhalb des holographischen Materials reflektiert werden. Insbesondere ist die Schicht aus dem holographischen Material hierbei als Folie ausgebildet. Folgend wird die Schicht aus dem holographischen Material mit der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur, welche hierbei als Planwellenumlenker ausgebildet ist, derart gebogen, dass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge in Richtung eines Auges, insbesondere Retina, eines Menschen, insbesondere eines Trägers der Datenbrille, umgelenkt wird. Die Verformung oder Verbiegung erfolgt hierbei beispielsweise durch thermische Verformung der Folie. Das Verfahren bietet einen Kompromiss in der Erzeugung der optischen Funktion zugunsten einer einfachen Aufnahmeapparatur und kurzer Taktzeiten. Zudem kann durch die Verbiegung der Folie das HOE an die typisch gekrümmte Form eines Brillenglases angepasst werden. Zudem erfolgt eine Fokussierung des reflektierten Lichts auf das Auge und damit eine Erhöhung der Ortsauflösung. Vorzugsweise wird der Planwellenumlenker sphärisch verformt. Alternativ hierzu wird der Plannwellenumlenker asphärisch verformt.
Weiterhin vorzugsweise wird die Schicht aus dem holographischen Material entlang einer Längsachse der Schicht aus holographischen Materials mittels eines Laserscanners belichtet. Bevorzugt wird die gesamte Fläche, insbesondere Oberfläche, der Schicht aus dem holographischen Material mit den Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge belichtet.
Vorzugsweise durchdringen der erste und/oder zweite Objektstrahl, sowie der erste und/oder zweite Referenzstrahl zeitlich vor dem Belichten der Schicht aus dem holographischen Material eine Flüssigkeit, insbesondere einen Tropfen oder einen Film der Flüssigkeit, welche einen höheren Brechungsindex als Luft aufweist. Die Flüssigkeit liegt hierbei an der Schicht aus dem holographischen Material an. Insbesondere liegt die Flüssigkeit unmittelbar an einer Vorderseite und einer Rückseite der Schicht aus dem holographischen Material an. Alternativ ist der gesamte Aufnahmeaufbau oder Teile davon in die Flüssigkeit eingetaucht. Durch diesen auch als Immersion bezeichneten Verfahrensschritt werden Einstrahlwinkel für die Objekt- und Referenzstrahlen innerhalb des holographischen Materials mit Werten ermöglicht, die normalerweise aufgrund der Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Schicht aus dem holographischen Material und Luft nicht möglich wären. Vorzugsweise stimmen der Brechungsindex der Flüssigkeit und der Brechungsindex des holographischen Materials im Wesentlichen überein. Somit gelangen Objekt- und Referenzstrahlen ohne erkennbare Umlenkung an der Grenzfläche zwischen der Schicht aus dem holographischen Material und Luft in die Schicht. Dieser Umlenkwinkel kann somit bei der Berechnung des Winkelversatzes zwischen den Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge und den Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge unberücksichtigt bleiben.
Bevorzugt wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Schicht aus dem holographischen Material mit der fertig belichteten ersten und/oder zweiten Hologrammstruktur innerhalb oder auf einem Brillenglas, insbesondere einer Datenbrille, angeordnet.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein holographisches optisches Element, insbesondere hergestellt mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens, welches dazu ausgebildet ist, Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere in einem Infrarotlichtbereich, in Richtung eines menschlichen Auges, insbesondere einer Retina, umzulenken. Das holographische optische Element dient insbesondere zur Verwendung als zumindest Teil eines Brillenglases einer Datenbrille.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Datenbrille, welche das wenigstens eine zuvor beschriebene holographische optische Element aufweist. Zudem weist die Datenbrille eine Lichterzeugungseinheit zum Bestrahlen des holographischen optischen Elements mit Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im Infrarotlichtbereich, auf. Zusätzlich weist die Datenbrille einen Sensor auf. Der Sensor ist hierbei dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der mittels des holographischen optischen Elements umgelenkten und von einem Auge eines Trägers der Datenbrille reflektierten Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge eine Blickrichtung des Datenbrillenträgers zu erfassen.
Figurenliste

1a zeigt eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements.
1b zeigt eine zweite Ausführungsform eines Verfahrens zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements.
2 zeigt schematisch die Aufnahme einer ersten und zweiten Hologrammstruktur auf einer Schicht eines holographischen Materials.
3 zeigt schematisch die Umlenkung eines Lichtstrahls einer zweiten Wellenlänge in eine definierte Richtung.
4 zeigt eine Datenbrille mit einem holographischen optischen Element.
5a zeigt einen Planwellenumlenker als holographisches optisches Element.
5b zeigt die Verbiegung des Planwellenumlenkers, sodass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge ins Auge umgelenkt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung
1a zeigt in Form eines Ablaufdiagramms eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements. Hierbei wird in einem Verfahrensschritt 40 zunächst ein lichtdurchlässiges Trägersubstrat und eine, auf einer Oberfläche des Trägersubstrats angeordnete Schicht aus einem holographischen Material, insbesondere einer Photopolymerschicht, bereitgestellt. In einem folgenden Verfahrensschritt 50 wird eine Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem ersten Objektstrahl eines Lichtstrahls einer ersten Wellenlänge und einem ersten Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials belichtet. Zudem wird in Verfahrensschritt 50 gleichzeitig die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem ersten Referenzstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem zweiten Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart belichtet, dass in der ersten Teilfläche der Schicht aus dem holographischem Material abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem ersten Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und dem zweiten Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials eine erste Hologrammstruktur erzeugt wird. Bei dem Belichten der ersten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material werden der erste Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der zweite Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in eine definierte Richtung umgelenkt werden. Daraufhin wird das Verfahren beendet.
Optional wird in einem auf den Verfahrensschritt 65 die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit dem wenigstens einen ersten Referenzstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und dem ersten Objektstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge derart belichtet, dass als Hologrammstruktur ein Reflexionshologramm erzeugt wird.
Weiterhin optional befindet sich die erste Wellenlänge des ersten Lichtstrahls in einem für einen Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich und die zweite Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls befindet sich in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich. Der zweite Lichtstrahl ist insbesondere als Lichtstrahl im Infrarotlichtbereich und der erste Lichtstrahl ist insbesondere als rotes Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 600 nm und 700 nm ausgebildet.
In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt 60 wird wenigstens eine weitere zweite Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem zweiten Objektstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem dritten Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials belichtet. Gleichzeitig wird in Verfahrensschritt 60 die zweite Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material mit einem zweiten Referenzstrahl des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem vierten Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart belichtet, dass in der zweiten Teilfläche der Schicht aus dem holographischem Material abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem dritten Einstrahlwinkel innerhalb des holographischen Materials des zweiten Objektstrahls und dem vierten Einstrahlwinkel des zweiten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials wenigstens eine weitere zweite Hologrammstruktur erzeugt wird. Bei dem Belichten der zweiten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material werden der dritte Einstrahlwinkel des Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel des Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge in die definierte Richtung umgelenkt werden. Insbesondere wird hierbei bei dem Belichten der ersten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material der erste Einstrahlwinkel des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der zweite Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in Richtung eines Auges, insbesondere einer Retina, eines Menschen, insbesondere eines Trägers einer Datenbrille, als definierte erste Richtung umgelenkt werden. Weiterhin werden in diesem Zusammenhang bei dem Belichten der zweiten Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material der dritte Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel des zweiten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge in Richtung des Auges, insbesondere Retina, des Menschen, insbesondere des Trägers der Datenbrille, als definierte Richtung umgelenkt werden.
In einem optionalen Verfahrensschritt 10 wird zunächst ein Masterhologramm erzeugt. In einem folgenden Verfahrensschritt 20 werden der erste Objektstrahl und der zweite Objektstrahl auf das Masterhologramm derart eingestrahlt, dass der erste Objektstrahl in den ersten Objektstrahl und den ersten Referenzstrahl, sowie der zweite Objektstrahl in den zweiten Objektstrahl und den zweiten Referenzstrahl aufgeteilt werden. Die Objektstrahlen können hierbei beispielsweise zeitsequenziell erzeugt werden. Alternativ zu Verfahrensschritt 20 werden in einem Verfahrensschritt 30 der erste Referenzstrahl und der zweite Referenzstrahl auf das Masterhologramm derart eingestrahlt, dass der erste Referenzstrahl in den ersten Referenzstrahl und den ersten Objektstrahl, sowie der zweite Referenzstrahl in den zweiten Referenzstrahl und den zweiten Objektstrahl aufgeteilt werden. Die Referenzstrahlen können hierbei beispielsweise zeitsequenziell erzeugt werden.
Weiterhin optional durchdringen in einem Verfahrensschritt 45 der erste und/oder zweite Objektstrahl, sowie der erste und/oder zweite Referenzstrahl zeitlich vor dem Belichten der Schicht aus dem holographischen Material eine Flüssigkeit einen höheren Brechungsindex als Luft aufweist. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Tropfen oder einen Film der Flüssigkeit. Der Brechungsindex der Flüssigkeit stimmt insbesondere im Wesentlichen mit einem Brechungsindex des holographischen Materials überein.
In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt 90 wird die Schicht aus dem holographischen Material mit der fertig belichteten ersten und/oder zweiten Hologrammstruktur innerhalb oder auf einem Brillenglas, insbesondere einer Datenbrille, angeordnet. Zur Einbettung in das gekrümmte Brillenglas wird die Schicht aus dem holographischen Material insbesondere zuvor noch gekrümmt.
1b zeigt in Form eines Ablaufdiagramms eine zweite Ausführungsform eines Verfahrens zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements. Hierbei stimmen im Unterschied zu der ersten Ausführungsform in einem Verfahrensschritt 75 der erste Einstrahlwinkel des ersten Objektsstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material und der dritte Einstrahlwinkel des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die zweite Teilfläche der Schicht im Wesentlichen überein. Zudem stimmen der zweite Einstrahlwinkel des ersten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die erste Teilfläche der Schicht aus dem holographischen Material und der vierte Einstrahlwinkel des zweiten Referenzstrahls innerhalb des holographischen Materials auf die zweite Teilfläche der Schicht im Wesentlichen überein. Die fertig belichtete erste Hologrammstruktur und die fertig belichtete zweite Hologrammstruktur sind hierbei als Planwellenumlenker ausgebildet. In einem folgenden Verfahrensschritt 85 wird die Schicht aus dem holographischen Material, welche hierbei insbesondere als Kunststofffolie ausgebildet ist, derart gebogen, dass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge in Richtung eines menschlichen Auges umgelenkt werden. Das Auge gehört insbesondere einem Träger einer Datenbrille.
2 zeigt schematisch die Aufnahme einer ersten und zweiten Hologrammstruktur auf einer Schicht 110 aus einem holographischen Material. Die Schicht 110 ist hierbei auf einem lichtdurchlässigen Trägersubstrat 130, insbesondere einer Glasplatte, angeordnet. Auf eine Rückseite 115 der Schicht 110 strahlt ein erster Objektstrahl 150 eines Lichtstrahls einer ersten Wellenlänge ein und interferiert auf einer Teilfläche 140 mit einem ersten Referenzstrahl 155, welcher von einer Vorderseite 120 der Schicht 110 in die Schicht 110 einstrahlt. Die erste Teilfläche erstreckt sich von der Vorderseite 120 zu der Rückseite 115 der Schicht. Bei den Lichtstrahlen 150 und 155 handelt es sich hierbei um rotes Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 600 nm und 700 nm. Der erste Objektstrahl 150 weist auf der ersten Teilfläche 140 einen ersten Einstrahlwinkel 185 innerhalb des holographischen Materials auf, welcher zwischen einer Flächennormalen 198 einer äußeren Oberfläche der Schicht 110 und dem ersten Objektstrahl 150 eingeschlossen ist. Der erste Referenzstrahl 155 weist auf der ersten Teilfläche 140 einen zweiten Einstrahlwinkel 180 innerhalb des holographischen Materials auf, welcher zwischen der Flächennormalen 198 und dem ersten Referenzstrahl 155 eingeschlossen ist. Abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem ersten Einstrahlwinkel 185 des ersten Objektstrahls 150 innerhalb des holographischen Materials und dem zweiten Einstrahlwinkel 180 des ersten Referenzstrahls 155 innerhalb des holographischen Materials wird nun eine erste Hologrammstruktur erzeugt. Bei dem Belichten der ersten Teilfläche 140 der Schicht 110 aus dem holographischen Material werden der erste Einstrahlwinkel 185 des ersten Objektstrahls 150 innerhalb des holographischen Materials und der zweite Einstrahlwinkel 180 des ersten Referenzstrahls 155 innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge in eine definierte Richtung umgelenkt werden. Es wird also ein sich ergebender Winkelversatz zwischen den Lichtstrahlen der ersten Wellenlänge und den Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge mit einberechnet. 3 zeigt die fertig belichtete, als Reflexionshologramm ausgebildete erste Hologrammstruktur. Die Gitterebenen 225a, 225b, 225c und 225d sind hierbei relativ zueinander mit einem Abstand entsprechend der Bragg-Bedingung angeordnet. Ein Lichtstrahl 200 einer zweiten Wellenlänge tritt mit einem fünften Einstrahlwinkel 210 außerhalb des holographischen Materials in die Schicht 110 ein, wird an der Grenzfläche zwischen Luft und der holographischen Schicht 110 umgelenkt und an der ersten Hologrammstruktur 140 entsprechen der Bragg-Bedingung in eine definierte Richtung umgelenkt. Der aus der Schicht 110 austretende Strahl 275 wird noch einmal an der Grenzfläche zwischen Luft und der Schicht 110 in einen ersten Ausstrahlwinkel 270 außerhalb des holographischen Materials umgelenkt. Bei dem Lichtstrahl 200 der zweiten Wellenlänge handelt es sich hierbei um einen Lichtstrahl im Infrarotlichtbereich.
Analog strahlt auf 2 auf die Rückseite 115 der Schicht 110 zusätzlich ein zweiter Objektstrahl 160 eines Lichtstrahls einer ersten Wellenlänge in die Schicht 110 ein und interferiert auf einer zweiten Teilfläche 145 mit einem zweiten Referenzstrahl 165, welcher von der Vorderseite 120 der Schicht 110 in die Schicht 110 einstrahlt. Die zweite Teilfläche erstreckt sich von der Vorderseite 120 zu der Rückseite 115 der Schicht 110. Der zweite Objektstrahl 160 weist auf der zweiten Teilfläche 145 einen dritten Einstrahlwinkel 195 innerhalb des holographischen Materials auf, welcher zwischen einer Flächennormalen einer äußeren Oberfläche der Schicht 110 und dem zweiten Objektstrahl 160 eingeschlossen ist. Der zweite Referenzstrahl 165 weist auf der zweiten Teilfläche 145 einen vierten Einstrahlwinkel 190 auf, welcher zwischen der Flächennormalen 197 einer äußeren Oberfläche der Schicht 110 und dem zweiten Referenzstrahl 165 eingeschlossen ist. Abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem dritten Einstrahlwinkel 195 innerhalb des holographischen Materials und dem vierten Einstrahlwinkel 190 innerhalb des holographischen Materials wird nun eine hier nicht dargestellte zweite Hologrammstruktur erzeugt. Bei dem Belichten der zweiten Teilfläche 145 der Schicht 110 aus dem holographischen Material werden der dritte Einstrahlwinkel 195 innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel 190 innerhalb des holographischen Materials derart gewählt, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur die Lichtstrahlen zweite Wellenlänge in die definierte Richtung umgelenkt werden.
4 zeigt schematisch eine Datenbrille 301 mit einem holographischen optischen Element 340, welches gemäß des in 1a beschriebenen Herstellungsverfahren erzeugt wurde. Das holographische optische Element 340 ist hierbei innerhalb eines Brillenglases 330 angeordnet. Die Datenbrille 301 weist hierbei eine an einem Brillenbügel 300 angeordnete Lichterzeugungseinheit 305 auf. Diese Lichterzeugungseinheit 305 ist hierbei als Laserscanner ausgebildet, dessen Mikrospiegel 315 die Lichtstrahlen 320a-320e der zweiten Wellenlänge auf das holographische optische Element, insbesondere zeilenförmig, umlenkt. Die Lichtstrahlen 310 der zweiten Wellenlänge sind hierbei als Lichtstrahlen in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im Infrarotlichtbereich, ausgebildet. Somit sind diese Lichtstrahlen dann auch für eye-tracking geeignet. Die Lichtstrahlen 320a-320e werden ortsabhängig unterschiedlich von dem holographisch optischen Element 340 in Richtung des Auges 375 als definierte Richtung umgelenkt. Die umgelenkten Lichtstrahlen 350a-350e treffen in diesem Ausführungsbeispiel die komplette Fläche einer Hornhaut des Auges 375 und teilweise eine Retina 380 des Auges 375. In diesem Ausführungsbeispiel sind auf einer Innenseite des Brillenglases 330 zwei Sensoren 345a und 345b angeordnet, welche von dem Auge 375, insbesondere von der Hornhaut 370 des Auges 375, reflektierte Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge erfassen. Abhängig davon kann eine Blickrichtung des Datenbrillenträgers ermittelt werden. Insbesondere wird die Blickrichtung basierend auf dem Hornhautreflex ermittelt. Zur Ermittlung der Blickrichtung wird insbesondere eine hier nicht dargestellte Recheneinheit benötigt.
5a zeigt schematisch einen Planwellenumlenker 405 als holographisches optisches Element. Lichtstrahlen 400 der zweiten Wellenlänge werden an dem Planwellenumlenker 405 im Wesentlichen im jeweils gleichen Ausfallswinkel reflektiert. Eine Vielzahl der, von dem Planwellenumlenker 405a reflektierten Lichtstrahlen 410a der zweiten Wellenlänge gelangen somit nicht in das Auge 420 und können somit nicht zum eye-tracking verwendet werden. Um zu ermöglichen, dass mehr Lichtstrahlen 410a der zweiten Wellenlänge in das Auge 420 gelangen, wird, wie auf 5b gezeigt, der Planwellenumlenker 405b derart gebogen, dass mehr Lichtstrahlen 405a der zweiten Wellenlänge in Richtung des Auges 420 umgelenkt werden. In dieser Ausführungsform wird der Planwellenumlenker 405 in eine sphärische Form umgebogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011075884 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines holographischen, optischen Elements (340), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: - Bereitstellen (40) eines lichtdurchlässigen Trägersubstrats (130) und einer auf einer Oberfläche des Trägersubstrats (130) angeordneten Schicht (110) aus einem holographischen Material, insbesondere einer Photopolymerschicht, und - Belichten (50) einer ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit einem ersten Objektstrahl (150) eines Lichtstrahls einer ersten Wellenlänge und einem ersten Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls (150) innerhalb des holographischen Materials, und - Belichten der ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit einem ersten Referenzstrahl (155) des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem zweiten Einstrahlwinkel (180) des Referenzstrahls (155) innerhalb des holographischen Materials derart, dass in der ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischem Material abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem ersten Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials (150) und dem zweiten Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) innerhalb des holographischen Materials eine erste Hologrammstruktur erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Belichten (50) der ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material der erste Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls (150) innerhalb des holographischen Materials und der zweite Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) innerhalb des holographischen Materials derart gewählt werden, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in eine definierte Richtung umgelenkt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit dem wenigstens einen ersten Referenzstrahl (155) des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und dem ersten Objektstrahl (150) des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge derart belichtet wird, dass als Hologrammstruktur ein Reflexionshologramm erzeugt (65) wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Wellenlänge des ersten Lichtstrahls in einem für einen Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich befindet, und sich die zweite Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge als Lichtstrahlen im Infrarotlichtbereich ausgebildet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtstrahl als rotes Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen 600 nm und 700 nm ausgebildet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden zusätzlichen Verfahrensschritte aufweist: - Belichten (60) wenigstens einer weiteren zweiten Teilfläche (145) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit einem zweiten Objektstrahl (160) des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem dritten Einstrahlwinkel (195) des zweiten Objektstrahls (160) innerhalb des holographischen Materials, und - Belichten der zweiten Teilfläche (145) der Schicht (110) aus dem holographischen Material mit einem zweiten Referenzstrahl (165) des Lichtstrahls der ersten Wellenlänge und einem vierten Einstrahlwinkel (190) des Referenzstrahls (165) innerhalb des holographischen Materials derart, dass in der zweiten Teilfläche (145) der Schicht (110) aus dem holographischem Material abhängig von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls, dem dritten Einstrahlwinkel (195) des zweiten Objektstrahls innerhalb des holographischen Materials (160) und dem vierten Einstrahlwinkel (190) des zweiten Referenzstrahls (165) innerhalb des holographischen Materials wenigstens eine weitere zweite Hologrammstruktur erzeugt wird, wobei bei dem Belichten (60) der zweiten Teilfläche (145) der Schicht (110) aus dem holographischen Material der dritte Einstrahlwinkel (195) des zweiten Objektstrahls (160) innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel (190) des zweiten Referenzstrahls (165) innerhalb des holographischen Materials derart gewählt werden, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in die definierte Richtung umgelenkt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Belichten (50) der ersten Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material der erste Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektstrahls (150) innerhalb des holographischen Materials und der zweite Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) innerhalb des holographischen Materials derart gewählt werden, dass an der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in Richtung eines Auges (375, 420), insbesondere einer Retina (380), eines Menschen, insbesondere eines Trägers einer Datenbrille (301), als definierte erste Richtung umgelenkt werden, und dass bei dem Belichten (60) der zweiten Teilfläche (145) der Schicht (110) aus dem holographischen Material der dritte Einstrahlwinkel (195) des zweiten Objektstrahls (160) innerhalb des holographischen Materials und der vierte Einstrahlwinkel (190) des zweiten Referenzstrahls (165) innerhalb des holographischen Materials derart gewählt werden, dass an der fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in Richtung des Auges (375, 420), insbesondere Retina (380), des Menschen, insbesondere des Trägers der Datenbrille (301), als definierte Richtung umgelenkt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden zusätzlichen Verfahrensschritte aufweist: - Erzeugen (10) eines Masterhologramms, und - Einstrahlen (20) des ersten Objektstrahls (150) und des zweiten Objektstrahls (160) auf das Masterhologramm derart, dass der erste Objektstrahl (150) in den ersten Objektstrahl (150) und den ersten Referenzstrahl (155), und der zweite Objektstrahl (160) in den zweiten Objektstrahl (160) und den zweiten Referenzstrahl (165) aufgeteilt werden, oder - Einstrahlen (30) des ersten Referenzstrahls (155) und des zweiten Referenzstrahls (165) auf das Masterhologramm derart, dass der erste Referenzstrahl (155) in den ersten Referenzstrahl (155) und den ersten Objektstrahl (150), und der zweite Referenzstrahl (165) in den zweiten Referenzstrahl (165) und den zweiten Objektstrahl (160) aufgeteilt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einstrahlwinkel (185) des ersten Objektsstrahls (150) innerhalb des holographischen Materials auf die erste Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material und der dritte Einstrahlwinkel (195) des zweiten Objektstrahls (160) innerhalb des holographischen Materials auf die zweite Teilfläche (145) der Schicht (110) im Wesentlichen übereinstimmen, und zusätzlich der zweite Einstrahlwinkel (180) des ersten Referenzstrahls (155) innerhalb des holographischen Materials auf die erste Teilfläche (140) der Schicht (110) aus dem holographischen Material und der vierte Einstrahlwinkel (190) des zweiten Referenzstrahls (165) innerhalb des holographischen Materials auf die zweite Teilfläche (145) der Schicht (110) im Wesentlichen übereinstimmen (75), wobei die Schicht (110) aus dem holographischen Material mit der fertig belichteten ersten Hologrammstruktur und fertig belichteten zweiten Hologrammstruktur als Planwellenumlenker (405) ausgebildet ist und derart gebogen (85) wird, dass die Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in Richtung eines Auges (375, 420), insbesondere Retina (380), eines Menschen, insbesondere eines Trägers der Datenbrille (301), umgelenkt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (150) und/oder zweite Objektstrahl (160) und der erste (155) und/oder zweite Referenzstrahl (165) zeitlich vor dem Belichten (45) der Schicht (110) aus dem holographischen Material eine Flüssigkeit, insbesondere einen Tropfen oder einen Film der Flüssigkeit, durchdringen (45), welche einen höheren Brechungsindex als Luft aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex der Flüssigkeit im Wesentlichen mit einem Brechungsindex des holographischen Materials übereinstimmt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (110) aus dem holographischen Material mit der fertig belichteten ersten und/oder zweiten Hologrammstruktur innerhalb oder auf einem Brillenglas (330), insbesondere einer Datenbrille (301), angeordnet (90) wird.
Holographisches optisches Element (340), insbesondere hergestellt mittels eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 12, dazu ausgebildet, Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere in einem Infrarotlichtbereich, in Richtung eines Auges (375, 420), insbesondere einer Retina (380), eines Menschen, insbesondere eines Trägers einer Datenbrille (301), umzulenken.
Datenbrille (301), aufweisend wenigstens - ein holographisch optisches Element (340) gemäß Anspruch 13, und - eine Lichterzeugungseinheit (305) zum Bestrahlen des holographischen optischen Elements (340) mit Lichtstrahlen einer zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im Infrarotlichtbereich, und - einen Sensor (345a, 345b), wobei der Sensor (345a, 345b) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der mittels des holographischen optischen Elements (340) umgelenkten und von einem Auge (375, 420) eines Trägers der Datenbrille (301) reflektierten Lichtstrahlen der zweiten Wellenlänge (200, 310, 400) eine Blickrichtung des Datenbrillenträgers zu erfassen.