DE102022107677A1 - Transparente Anzeige - Google Patents

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DE102022107677A1
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transparent display
optical unit
reflection
coupling element
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DE102022107677.6A
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Xiang Lu
Martin Thom
Marc Junghans
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Jenoptik AG
Original Assignee
Carl Zeiss Jena GmbH
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B27/0103Head-up displays characterised by optical features comprising holographic elements

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird eine transparente Anzeige (600), mit einem sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene erstreckenden holographischen Diffusor (611), und mit einem vergrößernden Reflektionselement (612), wobei der holographische Diffusor (611) und das Reflektionselement (612) Teil einer einstückigen Optikeinheit (610) sind, und wobei von dem Reflektionselement (612) reflektierte Bildstrahlen innerhalb der Optikeinheit (610) zum holographischen Diffusor (611) geführt werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft transparente Anzeigen.
  • HINTERGRUND
  • Viele Anwendungsbereiche setzen sehr großformatige Anzeigen voraus. Beispielsweise werden in Vortragsräumen Anzeigen verwendet, welche einen Projektor mit einer Bilderzeugungseinheit und einer Leinwand umfassen. Zunehmend kommen dabei Kurzdistanzprojektoren zum Einsatz wie sie beispielsweise in der US 10 067 324 B2 und der WO 2018/117210 A1 offenbart sind. Ein Kurzdistanzprojektor kann dabei auch bei kleineren Räumen zwischen dem Vortragenden und der Leinwand angeordnet werden, so dass sich der Vortragende frei im Raum bewegen kann, ohne dass er in die Lichtstrahlen vom Projektor zur Leinwand gerät.
  • Es besteht zunehmend ein Bedarf nach transparenten Anzeigen. Transparente Anzeigen können einem Betrachter sehr immersive und Augmented-Reality(AR)-Erlebnisse bieten. Transparente Anzeigen können durch transparente OLED-Displays realisiert werden, welche in Glassubstrate eingebettet sind. Die Herstellung von großen transparenten Anzeigen auf der Basis von OLED-Displays ist sehr kostenintensiv. Zudem sind sie in der Regel nicht ausreichend robust, um in raueren Umgebungen eingesetzt zu werden. Weiter sind Head-Up-Displays bekannt, bei welchen Bilder auf transparente Substrate projiziert werden, so dass die Bilder sich auf dem Substrat spiegeln und der Betrachter die Bilder sowie gleichzeitig die aus seiner Sicht hinter dem Substrat befindliche Umgebung optisch wahrnehmen kann. Head-Up-Displays haben typischer Weise ein begrenztes Sichtfeld und die sogenannte Eyebox, d.h. das Volumen, in welchem sich die Augen des Betrachters befinden müssen, um die projizierten Bilder wahrnehmen zu können, ist begrenzt.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige transparente Anzeige mit großem Sichtfeld und großer Eyebox anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe mit einer transparenten Anzeige gemäß Hauptanspruch und dem Verfahren gemäß Nebenanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der transparenten Anzeige sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Vorgeschlagen wird eine transparente Anzeige mit einem sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene erstreckenden holographischen Diffusor, und mit einem vergrößernden Reflektionselement, wobei der holographische Diffusor und das Reflektionselement Teil einer einstückigen Optikeinheit sind, wobei von dem Reflektionselement reflektierte Bildstrahlen innerhalb der Optikeinheit zum holographischen Diffusor geführt werden.
  • In Ausführungsbeispielen kann die vorgeschlagene transparente Anzeige eine Transparenz von mehr als 50 Prozent erreichen, die mit herkömmlichen transparenten OLED-Displays typischer Weise nicht erreichbar ist. Die vorgeschlagene transparente Anzeige kann als rahmenlose transparente Anzeige ausgestaltet sein. Dies ist bei herkömmlichen transparenten OLED-Displays in der Regel nicht möglich.
  • Die Führung der Bildstrahlen in der Optikeinheit von dem Reflektionselement zum holographischen Diffusor kann das Risiko einer Bildverschlechterung vermindern, die sich durch Mikropartikel in der Luft bei einer Ausgestaltung eines Displays mit freien Bildstrahlen ergeben kann.
  • Die vorgeschlagene transparente Anzeige kann dabei zur Wiedergabe von Bildern mit sehr großen Abmessungen eingerichtet sein und gleichwohl eine besonders geringe Tiefe aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Optikeinheit mit dem holographischen Diffusor und dem Reflektionselement so an den Projektor so aneinander angepasst sind, dass ein Betrachter ein sehr hochwertiges, gleichmäßig ausgeleuchtetes Bild wahrnimmt.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER FIGUREN
  • Nachfolgend werden Beispiele unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, dabei zeigt:
    • 1 eine erste transparente Anzeige;
    • 2 eine zweite transparente Anzeige;
    • 3 eine dritte transparente Anzeige;
    • 4 eine vierte transparente Anzeige;
    • 5 eine fünfte transparente Anzeige; und
    • 6 eine sechste transparente Anzeige.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der 1 ist eine transparente Anzeige 100 dargestellt. Die transparente Anzeige 100 weist einen sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene erstreckenden holographischen Diffusor 111 und eine vergrößernde Reflektionseinheit 112 auf, wobei der holographische Diffusor 111 und die Reflektionseinheit 112 Teil einer einstückigen Optikeinheit 110 sind, und wobei von der Reflektionseinheit 112 reflektierte Bildstrahlen innerhalb der Optikeinheit 110 zum holographischen Diffusor 111 geführt werden.
  • Eine Breite des holographischen Diffusors 111 kann mehr als 150 mm, insbesondere mehr als 250 mm betragen. Eine Höhe des holographischen Diffusors 111 kann mehr als 100 mm, insbesondere mehr als 150 mm betragen. Beispielsweise kann die Diagonale des holographischen Diffusors 111 zwischen 10 Zoll (25,4 cm) und 100 Zoll (254 cm) liegen. Die Dicke des transparenten Displays kann weniger als 10 % der Diagonale des holographischen Diffusors betragen. Mit anderen Worten kann die Dicke des transparenten Displays 100 weniger als 10 % des mittels des holographischen Diffusors 111 dargestellten Bildes betragen. Die Dicke des transparenten Displays 100 kann insbesondere weniger als 7 %, bevorzugt weniger als 6 %, der Diagonale des holographischen Diffusors 111 betragen.
  • Die einstückige Optikeinheit 110 kann mit zur Oberseite des holographischen Diffusors 111 und/oder Seiten des holographischen Diffusors 111 abnehmender Dicke ausgestaltet sein, ohne dass die Führung der Bildstrahlen innerhalb der Optikeinheit 110 dadurch beeinflusst wird. Die zu den Rändern des holographischen Diffusors 111 abnehmende Dicke führt zu einem weiteren schlankeren Eindruck des transparenten Displays 100.
  • Die Reflektionseinheit 112 kann als Spiegel, insbesondere asphärischer Spiegel ausgestaltet sein.
  • Die transparente Anzeige 100 kann weiter einen Projektor 120 umfassen, wobei der Projektor 120 eine Bilderzeugungseinheit, insbesondere ein „Digital Micro-Mirror Device“ (DMD) umfasst. Die Optikeinheit 110 weist ein Einkoppelelement 113 auf, welches dazu eingerichtet ist, von der Bilderzeugungseinheit des Projektors 120 generierte Bildstrahlen in die Optikeinheit 110 einzukoppeln.
  • Bei dem Einkoppelelement 113 handelt es sich um eine optische Oberfläche der Optikeinheit 110. Das Einkoppelelement 113 kann als asphärische Oberfläche der Optikeinheit 110 oder auch als optische Freiformoberfläche ausgestaltet sein.
  • Die Krümmung des Einkoppelelements 113 kann so gestaltet sein, dass monochromatische Aberrationen des Projektors 120 und oder des Reflektionselements 112 korrigiert werden können.
  • Das Einkoppelelement 113 kann auch als Einkopplungsfenster bezeichnet werden. Aufgrund der Dispersion im Substrat der Optikeinheit 110 und der Krümmung des Einkopplungsfensters 110 generierte chromatische Aberrationen können beim optischen Design des Projektors 120 bereits berücksichtigt werden und somit beim Gesamtsystem aus Projektor 120 und Optikeinheit 110 ausgeglichen werden.
  • Bei der Lichtquelle des Projektors 120 kann es sich um Leuchtdioden (LEDs) oder Laser handeln.
  • Der Einfallswinkel der Bildstrahlen auf den holographischen Diffusor 111 kann so gestaltet sein, dass vom holographischen Diffusor 111 gebeugtes Licht nullter Ordnung aufgrund von innerer Totalreflektion nicht durch den holographischen Diffusor 111 hindurchtreten kann. Dieses Licht nullter Ordnung kann im Substrat der Optikeinheit 110 mehrfach reflektiert werden und dieses am oberen Ende verlassen. Dort kann ein Prisma oder eine gekrümmte Oberfläche vorgesehen sein, um dieses Licht zu einem Lichtabsorber zu leiten. Die Verhinderung des Durchtritts von Licht nullter Ordnung kann sich insbesondere dann als vorteilhaft erweisen, wenn als Lichtquelle des Projektors 120 ein Laser verwendet wird und ein besonderer Schutz der Augen des Betrachters 101 vor dem Laserlicht berücksichtigt werden muss.
  • Der holographische Diffusor 111 kann auf das Substrat der Optikeinheit 110 auflaminiert sein.
  • Bei der in der 1 gezeigten transparenten Anzeige 100 ist der Betrachter 101 auf der gleichen Seite der im Wesentlichen zweidimensionalen Diffusorebene des holographischen Diffusors 111 angeordnet wie der Projektor 120. Der holographische Diffusor 111 kann auf der gleichen Seite der Optikeinheit 110 angeordnet sein wie der Projektor 120.
  • In der 2 ist eine weitere transparente Anzeige 200 dargestellt. Die transparente Anzeige 200 umfasst wiederum eine Optikeinheit 210 und einen Projektor 220.
  • Die Optikeinheit 210 umfasst einen holographischen Diffusor 211, eine Reflektionseinheit 212 und ein Einkoppelelement 213. Das Einkoppelelement 213 ist an einer dem holographischen Diffusor 211 gegenüberliegenden Seite der Optikeinheit vorgesehen. Im Unterschied zu der in 1 gezeigten transparenten Anzeige 100 ist die transparente Anzeige 200 dafür vorgesehen, dass der Projektor 220 auf einer in Bezug auf die Diffusorebene gegenüberliegenden Seite des Betrachters 201 angeordnet ist.
  • Von der Reflektionseinheit 212 reflektierte Bildstrahlen werden bei der transparenten Anzeige 200 mittels Totalreflektion in der Optikeinheit 210 zum holographischen Diffusor 211 geführt. Dies kann dazu dienen, die Dicke der transparenten Anzeige 200 weiter zu reduzieren. Die Bildstrahlen werden von der Reflektionseinheit 212 reflektiert, welche eine vergrößernde Wirkung hat, und auf der linken Seite der Optikeinheit 210 total reflektiert, bevor sie auf den auflaminierten holographischen Diffusor 211 treffen. Dabei kann die Totalreflektion eine im Wesentlichen verlustfreie Umlenkung der Bildstrahlen zum holographischen Diffusor 211 bewirken. Der holographische Diffusor 211 beugt dann die Bildstrahlen in die vorgegebene Eyebox. Somit kann der Betrachter 201 das von einer Bilderzeugungseinheit im Projektor 220 erzeugte Bild wahrnehmen.
  • Die Totalreflektion kann insbesondere die Dicke der transparenten Anzeige 200 um die Hälfte reduzieren. Die Bestandteile der transparenten Anzeige 200, welche sich in der 2 unterhalb des holographischen Diffusors befinden, können für den Betrachter 201 unsichtbar in einem Sockel der transparenten Anzeige 200 angeordnet sein. Der Betrachter 201 nimmt bevorzugt folglich nur eine randlose transparente Scheibe war, auf welcher Farbbilder dargestellt werden.
  • Sofern der Projektor 220 als Lichtquelle Laser verwendet, kann die Polarisation der von dem Projektor 220 abgegebenen Bildstrahlen so eingestellt werden, dass sie in Kombination mit der Ausgestaltung des holographischen Diffusors 211 ein besonders qualitativ hochwertiges Bild ergeben. Insbesondere kann die Polarisation des vom Projektor 220 abgestrahlten Lichts auf den holographischen Diffusor 211 angepasst sein
  • In der 3 ist ebenfalls eine transparente Anzeige 300 dargestellt, welche eine Optikeinheit 310 und einen Projektor 320 aufweist. Die Optikeinheit 310 umfasst einen holographischen Diffusor 311, ein vergrößerndes Reflektionselement 312 und ein Einkoppelelement 313.
  • Zusätzlich weist die Optikeinheit 310 ein Umlenkelement 314 auf. Das Umlenkelement 314 ist dazu eingerichtet, vom Einkoppelelement 313 in die Optikeinheit 310 eingekoppelte Bildstrahlen zur Reflektionseinheit 312 zu leiten. Auf diese Weise kann es ermöglicht werden, den Projektor 320 unterhalb der Optikeinheit 310 anzuordnen. Dies kann zu einer weiteren Reduzierung der Dicke der transparenten Anzeige 300 führen. Das Umlenkelement 314 kann wie in der 3 dargestellt als Totalreflektionsprisma ausgestaltet sein. Es ist allerdings ebenfalls denkbar, als Umlenkelement einen Spiegel vorzusehen.
  • Die Einkoppelelemente 113, 213, 313 sind als Einkoppelfenster der jeweiligen Optikeinheit 110, 210, 310 ausgestaltet.
  • In der 4 ist eine transparente Anzeige 400 dargestellt, bei welcher das Einkoppelelement 413 als holographisches Einkoppelelement ausgestaltet ist.
  • Vom Projektor 420 generierte Bildstrahlen werden mittels des als holographisches Einkoppelelement ausgestalteten Einkoppelelements 413 in die Optikeinheit 410 eingekoppelt. Bei dem Einkoppelelement 413 kann es sich insbesondere um ein planares volumenholographisches Element (v-HOE) handeln. Wie in 4 gezeigt wird, koppelt das holographische Einkoppelelement 413 die Bildstrahlen des Projektors 420 ein, wobei deren Ausbreitungsrichtung beibehalten wird.
  • Die Bereitstellung eines holographischen Einkoppelelements 413 kann gegenüber einem Einkoppelfenster den Vorteil haben, dass es sich einfacher fertigen lässt, insbesondere wenn eine große Anzahl von transparenten Anzeigen hergestellt werden soll.
  • Die Einkoppelfläche des holographischen Einkoppelelements 413 kann so ausgerichtet sein, dass die nullte Ordnung des von dem holographischen Einkoppelelement 413 gebeugten Lichts, die in der 4 gestrichelt dargestellt ist, zu einem ersten Absorberelement 415 geleitet wird und dort absorbiert wird. Damit kann verhindert werden, dass sie unerwünschtes Streulicht in der Optikeinheit verursacht.
  • Das holographische Einkoppelelement 413 kann mehrere Schichten von Transmissionshologrammen umfassen. Dabei kann jede Schicht für das Einkoppeln der Bildstrahlen in einer Farbe dienen. Beispielsweise kann das holographische Einkoppelelement 413 einen dreischichtigen Aufbau aus drei Transmissionshologrammen aufweisen, wobei jedes Transmissionshologramm einer von drei Farben, insbesondere rot, grün, blau, zugeordnet ist. Es ist ebenfalls denkbar, für jeden Farbkanal ein Paar von Reflektionshologrammen vorzusehen, um die Effizienz des Einkoppelelements 413 zu erhöhen.
  • In Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass mittels des holographischen Einkoppelelements 413 auch die eintretende Wellenfront manipuliert wird und auf diese Weise Aberrationen der transparenten Anzeige 400 korrigiert werden. Insbesondere kann es möglich sein, mit dem holographischen Einkoppelelement Aberrationen höherer Ordnung zu korrigieren, indem optisch hergestellte Hologramme (englisch: „opticallyfabricated hologram“, OFH) verwendet werden, welche durch Konstruktionsstrahlen mit Freiformwellenfronten erhalten werden.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass das holographische Einkoppelelement 413 als Spektralfilter wirkt, welches nur Licht der gewünschten Wellenlängen in die Optikeinheit 410 einkoppelt, während Licht mit anderen Wellenlängen herausgefiltert wird und beispielsweise mit dem ersten Absorber 415 absorbiert wird. Dies kann bewirken, dass die auf den holographischen Diffusor 411 fallenden Bildstrahlen eine möglichst geringe Bandbreite aufweisen. Dies kann bewirken, dass der holographische Diffusor 411 besonders wenig Licht in die nullte Ordnung beugt, sodass wenig Streulicht entsteht und die Augensicherheit insbesondere für den Betrachter 401, erhöht wird. Insbesondere bei der Verwendung von breitbandigen Lichtquellen für den Projektor (z.B. LEDs) kann sich ein solches Vorgehen anbieten.
  • In der 5 ist ebenfalls eine transparente Anzeige 500 dargestellt. Die transparente Anzeige umfasst eine Optikeinheit 510 sowie einen Projektor 520. Von dem Projektor 520 erzeugte Bildstrahlen werden mittels eines holographischen Einkoppelelements 513 in die Optikeinheit 510 eingekoppelt. Dabei wird von dem holographischen Einkoppelelement 513 die nullte Ordnung des gebeugten Lichts auf einen Absorber 515 gelenkt. Die erste Ordnung wird zum Reflektionselement 512 gelenkt.
  • Im Unterschied zu den Reflektionselementen 112, 212, 312, 412 ist das Reflektionselement 512 als holographisches Reflektionselement ausgebildet. Das holographische Reflektionselement 512 kann im Wesentlichen eben sein. Eine aufwändige Fertigung einer gekrümmten Oberfläche der Optikeinheit 510, wie sie für einen asphärischen Spiegel notwendig ist, kann daher entfallen.
  • Bei dem holographischen Reflektionselement 512 kann es sich insbesondere um ein Reflektionshologramm handeln. Die Winkelausrichtung des im Wesentlichen planaren Reflektionselements kann so gewählt sein, dass Fresnel-Reflektionen erster Ordnung, welche in 5 mit gestrichelten Linien dargestellt sind, auf einen zweiten Absorber 516 geleitet werden und dort absorbiert werden. Die gewünschten Bildstrahlen werden von dem Reflektionselement 512 so gebeugt, dass sie nach Totalreflektion auf den holographischen Diffusor 511 treffen.
  • Bei der in der 6 gezeigten transparenten Anzeige 600 wird die nullte Beugungsordnung des Reflektionselements 612 mittels eines Auskoppelprismas 630 zur rechten Seite des als Reflektionshologramm ausgebildeten Reflektionselements 612 ausgekoppelt und vom zweiten Absorber 616 absorbiert. Dies kann es erlauben, den Winkel, in welchem das Reflektionselement 612 in Bezug auf das Einkoppelelement 613 und den holographischen Diffusor 611 angeordnet ist, freier zu wählen.
  • Das holographische Reflektionselement 612 kann mit Lichtstrahlen konstruiert werden, welche Wellenfronten aufweisen, mit denen Aberrationen anderer Teile der transparenten Anzeige 600 korrigiert werden können. Insbesondere Distorsion kann effizient durch die Anpassung der Beugungswinkel der Hauptstrahlen reduziert werden.
  • Die transparente Anzeige 600 kann insbesondere den Vorteil haben, dass das holographische Einkoppelelement 613 in Kombination mit dem holographischen Reflektionselement 612 eine doppelte Spektralfilterung der Bildstrahlen bewirken kann. Dadurch wird das auf den holographischen Diffusor 611 treffende Licht für jeden Farbkanal besonders monochromatisch, wodurch die Beugung von Licht in Richtung der nullten Ordnung vom holographischen Diffusor 611 besonders effizient unterdrückt werden kann.
  • Zusammenfassend werden mithin die folgenden Beispiele offenbart:
    • Beispiel 1. Transparente Anzeige, mit einem sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene erstreckenden holographischen Diffusor, und mit einem vergrößernden Reflektionselement, wobei der holographische Diffusor und das Reflektionselement Teil einer einstückigen Optikeinheit sind, und wobei von dem Reflektionselement reflektierte Bildstrahlen innerhalb der Optikeinheit zum holographischen Diffusor geführt werden.
    • Beispiel 2. Transparente Anzeige nach Beispiel 1, wobei eine Breite des holographischen Diffusors größer ist als 150 mm, insbesondere 250 mm, und/oder wobei eine Höhe des holographischen Diffusors größer ist als 100 mm, insbesondere 150 mm.
    • Beispiel 3. Transparente Anzeige nach Beispiel 1 oder 2, wobei von dem Reflektionselement reflektierte Bildstrahlen mittels Totalreflektion in der Optikeinheit zum holographischen Diffusor geführt werden.
    • Beispiel 4. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 1 bis 3, wobei das Reflektionselement einen Spiegel, insbesondere einen asphärischen Spiegel, umfasst.
    • Beispiel 5. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 1 bis 4, wobei das Reflektionselement ein holographisches Reflektionselement umfasst.
    • Beispiel 6. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 1 bis 3, wobei die transparente Anzeige einen Projektor umfasst, wobei der Projektor eine Bilderzeugungseinheit, insbesondere ein Digital Micromirror Device, DMD, umfasst, wobei die Optikeinheit ein Einkoppelelement umfasst, wobei das Einkoppelelement dazu eingerichtet ist, von der Bilderzeugungseinheit generierte Bildstrahlen in die Optikeinheit einzukoppeln.
    • Beispiel 7. Transparente Anzeige nach Beispiel 6, wobei das Einkoppelelement dazu eingerichtet ist die eingekoppelten Bildstrahlen zum Reflektionselement zu leiten.
    • Beispiel 8. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 oder 7, wobei das Einkoppelelement dazu eingerichtet ist, divergierende Bildstrahlen in die Optikeinheit einzukoppeln.
    • Beispiel 9. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 bis 8, wobei das Einkoppelelement eine Freiformoberfläche der Optikeinheit umfasst.
    • Beispiel 10. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 bis 8, wobei das Einkoppelelement eine asphärische Oberfläche der Optikeinheit umfasst.
    • Beispiel 11. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 9 oder 10, wobei der Projektor dazu eingerichtet ist, durch das Einkoppelelement induzierte chromatische Aberrationen zu korrigieren.
    • Beispiel 12. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 bis 8, wobei das Einkoppelelement ein Einkoppelgitter und/oder ein holographisches Einkoppelelement umfasst.
    • Beispiel 13. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 bis 12, wobei das Einkoppelelement dazu eingerichtet ist, monochromatische Aberrationen des Projektors und/oder des Reflektionselements zu korrigieren.
    • Beispiel 14. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 oder 8 bis 13, wobei die Optikeinheit ein Umlenkelement aufweist, um vom Einkoppelelement in die Optikeinheit eingekoppelte Bildstrahlen zum Reflektionselement zu leiten.
    • Beispiel 15. Transparente Anzeige nach Beispiel 14, wobei das Umlenkelement ein Totalreflektionsprisma und/oder einen Spiegel umfasst.
    • Beispiel 16. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 6 bis 15, wobei die Optikeinheit ein erstes Absorberelement aufweist; wobei das erste Absorberelement dazu eingerichtet ist, vom Einkoppelelement empfangene Bildstrahlen nullter Ordnung zu absorbieren.
    • Beispiel 17. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 1 bis 4 oder 6 bis 16, wobei die Optikeinheit ein zweites Absorberelement aufweist, wobei das zweite Absorberelement dazu eingerichtet ist, von dem Reflektionselement empfangene Bildstrahlen nullter Ordnung zu absorbieren.
    • Beispiel 18. Transparente Anzeige nach einem der Beispiele 1 bis 17, wobei der holographische Diffusor auf ein Substrat auflaminiert ist.
  • 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
    • US 10067324 B2 [0002]
    • WO 2018117210 A1 [0002]

Claims (18)

  1. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600), mit einem sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene erstreckenden holographischen Diffusor (111; 211; 311; 411; 511; 611), und mit einem vergrößernden Reflektionselement (112; 212; 312; 412; 512; 612), wobei der holographische Diffusor (111; 211; 311; 411; 511; 611) und das Reflektionselement (112; 212; 312; 412; 512; 612) Teil einer einstückigen Optikeinheit (110; 210; 310; 410; 510; 610) sind, und wobei von dem Reflektionselement (112; 212; 312; 412; 512; 612) reflektierte Bildstrahlen innerhalb der Optikeinheit (110; 210; 310; 410; 510; 610) zum holographischen Diffusor (111; 211; 311; 411; 511; 611) geführt werden.
  2. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600) nach Patentanspruch 1, wobei eine Breite des holographischen Diffusors (111; 211; 311; 411; 511; 611) größer ist als 150 mm, insbesondere 250 mm, und/oder wobei eine Höhe des holographischen Diffusors (111; 211; 311; 411; 511; 611) größer ist als 100 mm, insbesondere 150 mm.
  3. Transparente Anzeige (200; 300; 400; 500; 600) nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei von dem Reflektionselement (212; 312; 412; 512; 612) reflektierte Bildstrahlen mittels Totalreflektion in der Optikeinheit (210; 310; 410; 510; 610) zum holographischen Diffusor (211; 311; 411; 511; 611) geführt werden.
  4. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei das Reflektionselement (112; 212; 312; 412) einen Spiegel, insbesondere einen asphärischen Spiegel, umfasst.
  5. Transparente Anzeige (500; 600) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei das Reflektionselement (512; 612) ein holographisches Reflektionselement umfasst.
  6. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei die transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600) einen Projektor (120; 220; 320; 420; 520; 620) umfasst, wobei der Projektor (120; 220; 320; 420; 520; 620) eine Bilderzeugungseinheit, insbesondere ein Digital Micromirror Device, DMD, umfasst, wobei die Optikeinheit (110; 210; 310; 410; 510; 610) ein Einkoppelelement (113; 213; 313; 413; 513; 613) umfasst, wobei das Einkoppelelement (113; 213; 313; 413; 513; 613) dazu eingerichtet ist, von der Bilderzeugungseinheit generierte Bildstrahlen in die Optikeinheit (110; 210; 310; 410; 510; 610) einzukoppeln.
  7. Transparente Anzeige (100; 200; 400; 500; 600) nach Patentanspruch 6, wobei das Einkoppelelement (113; 213; 413; 513; 613) dazu eingerichtet ist die eingekoppelten Bildstrahlen zum Reflektionselement (112; 212; 412; 512; 612) zu leiten.
  8. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Patentansprüche 6 oder 7, wobei das Einkoppelelement (113; 213; 313; 413; 513; 613) dazu eingerichtet ist, divergierende Bildstrahlen in die Optikeinheit (110; 210; 310; 410; 510; 610) einzukoppeln.
  9. Transparente Anzeige (100; 200; 300) nach einem der Patentansprüche 6 bis 8, wobei das Einkoppelelement (113; 213; 313) eine Freiformoberfläche der Optikeinheit (110; 210; 310) umfasst.
  10. Transparente Anzeige (100; 200; 300) nach einem der Patentansprüche 6 bis 8, wobei das Einkoppelelement (113; 213; 313) eine asphärische Oberfläche der Optikeinheit (110; 210; 310) umfasst.
  11. Transparente Anzeige (100; 200; 300) nach einem der Patentansprüche 9 oder 10, wobei der Projektor (120; 220; 320) dazu eingerichtet ist, durch das Einkoppelelement induzierte chromatische Aberrationen zu korrigieren.
  12. Transparente Anzeige (400; 500; 600) nach einem der Patentansprüche 6 bis 8, wobei das Einkoppelelement (413; 513; 613) ein Einkoppelgitter und/oder ein holographisches Einkoppelelement (413; 513; 613) umfasst.
  13. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Patentansprüche 6 bis 12, wobei das Einkoppelelement (113; 213; 313; 413; 513; 613) dazu eingerichtet ist, monochromatische Aberrationen des Projektors (120; 220; 320; 420; 520; 620) und/oder des Reflektionselements (112; 212; 312; 412; 512; 612) zu korrigieren.
  14. Transparente Anzeige (300) nach einem der Patentansprüche 6 oder 8 bis 13, wobei die Optikeinheit (310) ein Umlenkelement (314) aufweist, um vom Einkoppelelement (313) in die Optikeinheit (310) eingekoppelte Bildstrahlen zum Reflektionselement (312) zu leiten.
  15. Transparente Anzeige (300) nach Patentanspruch 14, wobei das Umlenkelement (314) ein Totalreflektionsprisma und/oder einen Spiegel umfasst.
  16. Transparente Anzeige (400; 500; 600) nach einem der Patentansprüche 6 bis 15, wobei die Optikeinheit (410; 510; 610) ein erstes Absorberelement (415; 515; 615) aufweist; wobei das erste Absorberelement (415; 515; 615) dazu eingerichtet ist, vom Einkoppelelement (413; 513; 613) empfangene Bildstrahlen nullter Ordnung zu absorbieren.
  17. Transparente Anzeige (500; 600) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 16, wobei die Optikeinheit (510; 610) ein zweites Absorberelement (516; 616) aufweist, wobei das zweite Absorberelement (516, 616) dazu eingerichtet ist, von dem Reflektionselement (512; 612) empfangene Bildstrahlen nullter Ordnung zu absorbieren.
  18. Transparente Anzeige (100; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Patentansprüche 1 bis 17, wobei der holographische Diffusor (111; 211; 311; 411; 511; 611) auf ein Substrat auflaminiert ist.
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