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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.
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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.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige transparente Anzeige mit großem Sichtfeld und großer Eyebox anzugeben.
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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.
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Vorgeschlagen wird eine transparente Anzeige, mit einem sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene erstreckenden holographischen Diffusor, und mit einem Projektor, wobei der Projektor eine Bilderzeugungseinheit, insbesondere ein Digital Micromirror Device (DMD), und eine Reflektionseinheit aufweist, wobei die Reflektionseinheit dazu eingerichtet ist, von der Bilderzeugungseinheit generierte Bilder in Richtung des holographischen Diffusors zu reflektieren, und wobei die Bilderzeugungseinheit auf einer der Reflektionseinheit gegenüberliegenden Seite der Diffusorebene angeordnet ist.
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Unter einem holographischen Diffusor kann insbesondere ein optisches Element verstanden werden, welches einfallendes Licht aus einer oder mehreren bestimmten Richtungen gezielt so streut, dass es von wenigstens einem Betrachter in einer Eyebox wahrgenommen werden kann. Im Unterschied dazu streut ein herkömmlicher Diffusor, das Licht typischerweise in viele verschiedene Richtung und nicht gezielt in eine bestimmte Richtung. Der holographische Diffusor kann so eingerichtet sein, dass sich die Eyebox in einem vorbestimmten Winkel und/oder Abstand vom holographischen Diffusor befindet. Der holographische Diffusor kann so gestaltet sein, dass er einfallendes Licht einer oder mehrerer vorbestimmter Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereichen streut. Der holographische Diffusor kann auch so ausgebildet sein, dass das Licht derart gestreut wird, dass es von Betrachtern in mehr als zwei Eyeboxen betrachtet werden kann. Ein holographischer Diffusor kann hierzu ein Volumen- oder Flächenhologramm umfassen. Ein holographischer Diffusor kann insbesondere ein holographisch optisches Element umfassen.
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Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung eines holografischen Diffusors, insbesondere eines holografischen Diffusors für eine oben beschriebene transparente Anzeige vorgeschlagen, wobei unter Verwendung einer oder mehrerer Masterkacheln verschiedene Kachelabschnitte eines Diffusorsubstrats belichtet werden, wodurch mehrere holografische Diffusorkachelabschnitte erhalten werden, wobei die holografischen Diffusorkachelabschnitte den holografischen Diffusor bilden.
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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 der holographische Diffusor und die optischen Elemente des Projektors so aneinander angepasst sind, dass ein Betrachter ein sehr hochwertiges, gleichmäßig ausgeleuchtetes Bild wahrnimmt.
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Nachfolgend werden Beispiele unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, dabei zeigt:
- 1 eine transparente Anzeige;
- 2 einen Teil eines ersten Projektors einer transparenten Anzeige; und
- 3 einen Teil eines zweiten Projektors einer transparenten Anzeige.
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In der 1 ist eine transparente Anzeige 1000 dargestellt. Die transparente Anzeige 1000 weist einen holographischen Diffusor 1200 und einen Projektor 1100 auf. Der holographisch Diffusor 1200 erstreckt sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene 1201. Der holographische Diffusor 1200 und der Projektor 1100 sind so auf einander abgestimmt, dass ein Betrachter 1300 nicht nur Gegenstände auf der von ihm aus abgewandten Seite des Diffusors 1200 wahrnehmen kann, sondern auch von einer Bilderzeugungseinheit 1111 generierte Bilder. Bei der Bilderzeugungsienheit 1111 kann es sich insbesondere um ein Digital Micromirror Device (DMD) handeln.
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Der Projektor 1100 weist eine Reflektionseinheit 1150 auf, welche dazu eingerichtet ist, von der Bilderzeugungseinheit 1111 generierte Bilder in Richtung des holographischen Diffusors 1200 zu reflektieren. Die Bilderzeugungseinheit ist dazu auf einer der Reflektionseinheit gegenüberliegenden Seite der Diffusorebene 1201 angeordnet.
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Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform, kann die Reflektionseinheit 1150 insbesondere auf einer Seite der Diffusorebene 1201 angeordnet sein, welche für die Betrachtung der transparenten Anzeige 1000 durch einen Betrachter 1300 vorgesehen ist. Bei der Reflektionseinheit 1150 kann es sich insbesondere um einen asphärischen Spiegel handeln.
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Die transparente Anzeige 1000 kann dem Betrachter 1300 sehr immersive und AR-Erlebnisse bieten. Im Unterschied zu herkömmlichen transparenten Anzeigen, können transparente Anzeigen der in der 1 dargestellten Art, sehr große Eyeboxen und/oder sehr große Sichtfelder ermöglichen. Gleichzeitig kann die transparente Anzeige 1000 sehr kompakt ausgestaltet sein. Insbesondere kann eine Tiefe der transparenten Anzeigen 1000 in einer Richtung senkrecht zur Diffusorebene 1201 deutlich geringer sein als die Abmessungen der transparenten Anzeige 1000 in der Diffusorebene 1021.
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Bei der transparenten Anzeige 1000 kann es sich um eine freistehende transparente Anzeige 1000 handeln. Die transparente Anzeige 1000 kann ebenso in Form einer integrierten transparenten Anzeige ausgestaltet werden. Auf diese Weise können funktionale Oberflächen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die transparente Anzeige 1000 in Möbel, Haushaltsgeräte und/oder Unterhaltungsgeräte integriert werden. Die transparente Anzeige 1000 kann auch in kommerziellen Geräten, insbesondere Werkzeugmaschinen, integriert sein. Es ist ebenfalls denkbar, die transparente Anzeige als Anzeige in einem Fahrzeug vorzusehen.
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Der holographische Diffusor 1200 kann insbesondere ein Volumenhologramm umfassen. Durch die Ausgestaltung des holographischen Diffusors 1200 als Volumenhologramm kann eine im Vergleich zu anderen Diffusoren 1200 besonders geringe Dicke des Diffusors 1200 erzielt werden. Beispielsweise kann die Verwendung eines Volumenhologramms eine Dicke des holographischen Diffusors 12000 von unter einem Millimeter ermöglichen, während für Fresnelschirme typischer Weise eine Dicke von etwa 12 Millimetern erforderlich ist.
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Die Bereitstellung der transparenten Anzeige 1000 in Form einer Kombination des Projektors 1100 und des holographischen Diffusors 1200 kann es ermöglichen, eine transparente Anzeige 1000 mit einer besonders hohen Transparenz für Umgebungslicht bereitzustellen, so dass ein Betrachter 1300 die Umgebung auf der von ihm aus abgewandten Seite des holographischen Diffusors besonders gut wahrnehmen kann. Die Transparenz kann beispielsweise mehr als 90 % betragen. Durch die Bereitstellung der transparenten Anzeige 1000 als Kombination aus holographischem Diffusor 1200 und Projektor 1100 mit dementsprechend festgelegter Relativposition können die von der Bilderzeugungseinheit 1111 erzeugten und von der Reflektionseinheit 1150 reflektierten Strahlen 1400 in ihrer Richtung und Wellenlänge so eingestellt werden, dass die sehr hohe Sensitivität eines Volumenhologramms für den Einfallswinkel und/oder die Wellenlänge der einfallenden Strahlen 1400 optimal ausgenutzt werden kann.
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2 zeigt einen Teil eines ersten Projektors, welcher als Projektor 1100 der transparenten Anzeige 1000 verwendet werden kann. Der in der 1 dargestellte Projektor 1100 kann insbesondere eine Refraktionseinheit. In dem in der 2 gezeigten Beispiel weist die Refraktionseinheit eine hintere Linsengruppe 2120, eine mittlere Linsengruppe 2130 und eine vordere Linsengruppe 2140 umfassen kann.
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Die Refraktionseinheit ist im Strahlengang zwischen der Bilderzeugungseinheit 1111 bzw. 2111 und der Reflektionseinheit 1150 angeordnet. Die Bilderzeugungseinheit 2111 ist dabei außermittig einer optischen Achse der Refraktionseinheit in einer Objektebene angeordnet. Auf diese Weise kann die Fläche der Bilderzeugungseinheit 2111 bestmöglich ausgenutzt werden, um die von der Bilderzeugungseinheit 2111 erzeugten Bilder auf den holographischen Diffusor zu projizieren.
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Bei der Bilderzeugungseinheit 2111 handelt es sich um ein DMD. Grundsätzlich ist allerdings auch die Verwendung anderer Bilderzeugungseinheiten denkbar. Zwischen der Bilderzeugungseinheit 2111 und der Refraktionseinheit 2111 kann ein Deckglas 2112 vorgesehen sein.
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Die hintere Linsengruppe ist dazu eingerichtet, Licht mit einem objektseitig telezentrischen Strahlengang von der Bilderzeugungseinheit 2111 in die Refraktionseinheit einzukoppeln. Auf diese Weise kann eine gleichmäßigere Ausleuchtung eines holographischen Diffusors 1200 ermöglicht werden im Vergleich zu derjenigen, welche mit einem Projektor gemäß
WO 2018/117210 A1 erreicht werden könnte.
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Die hintere Linsengruppe 2120 umfasst einen Einkopplungsblock 2121. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Einkopplungsblock als Totalreflektionsprisma ausgestaltet sein. Unter einem Totalreflektionsprisma kann insbesondere ein optisches Prisma verstanden werden, beim welchem Licht durch innere Totalreflektion an einer inneren Oberfläche des Prismas umgelenkt wird. Das Licht kann dabei insbesondere im Wesentlichen senkrecht in das Totalreflektionsprisma ein oder austreten. Der in der 2 gezeigte Einkopplungsblock 2121 weist eine der Bilderzeugungseinheit 2111 abgewandte, konvexe Oberfläche 2123 auf. Die konvexe Oberfläche 2123 wirkt als Feldlinse, um den Hauptstrahl so zu beugen, dass eine objektseitige Telezentrizität erhalten wird.
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Die Wirkung der konvexen Oberfläche des Einkopplungsblock 2121 kann auch dazu führen, die numerische Apertur des Objektstrahlenbündels so zu reduzieren. Dies kann die Einkopplung des Lichts von der Bilderzeugungseinheit 2111 verbessern, so dass die Helligkeit des vom holographischen Diffusor wiedergegeben Bildes bei gleicher von der Bilderzeugungseinheit 2111 abgegebenen Lichtleistung erhöht werden kann. Dies kann insbesondere eine höhere Energieeffizienz der transparenten Anzeige 1000 implizieren. Das Objektstrahlenbündel kann insbesondere eine numerische Apertur (NA) von 0,2 aufweisen. Die hintere Linsengruppe 2120 weist eine erste positive Linse 2122 auf. Die erste positive Linse 2122 kann dazu dienen, das Strahlenbündel weiter zu kollimieren. Insbesondere kann die erste positive Linse 2122 das Strahlenbündel zur mittleren Linsengruppe 2130 und deren Aperturblende 2133 leiten.
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Die mittlere Linsengruppe 2130 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, chromatische Aberrationen zu korrigieren. Die mittlere Linsengruppe 2130 weist eine negative Linse 2131 auf. Die negative Linse 2131 kann insbesondere aus Flintglas hergestellt sein. Weiter umfasst die mittlere Linsengruppe 2130 eine zweite positive Linse 2132. Die zweite positive Linse 2132 kann insbesondere aus Kronglas gefertigt sein. Die zweite positive Linse 2132 ist ausgehend von der Bilderzeugungseinheit 2111 im Strahlengang nach der negativen Linse 2131 angeordnet. Die negative Linse 2131 ist als Meniskuslinse ausgebildet. Dies kann eine Anordnung der zweiten positiven Linse 2132 sehr dicht an der negativen Linse 2131 ermöglichen. Die zweite positive Linse 2132 und die negative Linse 2131 in Kombination wirken als Sammellinse. Auf diese Weise kann der Lichtstrahl noch stärker gebündelt werden, bevor er die Aperturblende 2133 passiert, um eine starke Vergrößerung für eine möglichst großformatige Abbildung auf dem holographischen Diffusor zu erzielen.
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Die sich an die Aperturblende 2133 anschließende vordere Linsengruppe 2140, welche eine erste asphärische Oberfläche 2143 und eine vor der ersten asphärischen Oberfläche 2143 angeordnete zweite asphärische Oberfläche 2144 aufweist. Die vordere Linsengruppe 2140 kann eine geringe Sammelwirkung haben.
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Die erste asphärische Oberfläche 2143 dient zur Korrektur feldabhängiger Aberrationen, insbesondere Verzeichnung und Astigmatismus. Zu diesem Zweck kann die erste asphärische Oberfläche 2143 insbesondere nahe der Reflektionseinheit 1150 angeordnet sein.
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Die zweite asphärische Oberfläche 2144 ist zur Korrektur aperturabhängiger Aberrationen eingerichtet, insbesondere sphärischer Aberrationen. Die zweite asphärische Oberfläche 2144 kann dazu insbesondere nahe der Aperturblende 2133 angeordnet sein.
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Die erste vordere Linsengruppe 2140 kann insbesondere wie in der 2 gezeigt aus einer einzigen ersten asphärischen Linse 2141 bestehen, welche die erste asphärische Oberfläche 2143 und die zweite asphärische Oberfläche 2144 aufweist. Bei der ersten asphärischen Linse 2141 kann eine Meniskuslinse sein. Die erste asphärische Linse 2141 kann insbesondere aus Polymethylmethacrylat (PMMA) gefertigt sein. Dies kann eine besonders kostengünstige Herstellung, insbesondere Massenherstellung durch Spritzguss, ermöglichen.
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Die erste asphärische Linse 2141 kann eine große Dicke aufweisen. Dadurch kann eine extrem große Feldkrümmung hoher Ordnung erzielt werden. Die hohe Feldkrümmung kann es erlauben, die durch die Reflektionseinheit 1150 induzierte Feldkrümmung effizient zu kompensieren, um eine plane Bildebene zu erhalten. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei der Reflektionseinheit 1150 um einen asphärischen Spiegel handelt. Somit kann auf ein Zwischenbild im optischen System verzichtet werden, welches folglich einfacher ausgestaltet werden kann.
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In der 3 ist ein Teil eines zweiten Projektors einer transparenten Anzeige gezeigt. Dieser weist ebenfalls eine Bilderzeugungseinheit 3111, ein Deckglas 3112, eine hintere Linsengruppe 3120, eine mittlere Linsengruppe 3130 und eine vordere Linsengruppe 3140. Der Einkopplungsblock 3121, die erste positive Linse 3122, die negative Linse 3131, die zweite positive Linse 3132, die Aperturblende 3133, die erste asphärische Oberfläche 3143 und die zweite asphärische Oberfläche 3144 entsprechen dem Einkopplungsblock 2121, der ersten positiven Linse 2122, der negativen Linse 2131, der zweiten positiven Linse 2132, der Aperturblende 3133, der ersten asphärischen Oberfläche 2143 und der zweiten asphärischen Oberfläche 2144, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen bzgl. derer Eigenschaften auf die Ausführungen zu 2 verwiesen wird.
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Im Unterschied zu dem in der 2 dargestellten Teil des ersten Projektors weist der in der 3 dargestellte Teil des zweiten Projektors eine erste asphärische Linse 3141 und zusätzlich eine zweite asphärische Linse 3142 auf. Die erste asphärische Linse 3141 weist dabei die erste asphärische Oberfläche 3143 und die zweite asphärische Linse 3142 die zweite asphärische Oberfläche 3144 auf. Die Aufteilung auf die zwei asphärischen Linsen 3141, 3142 kann die thermische Belastung der Linsen der vorderen Linsengruppe 3140 verringern. Zudem können durch die Aufteilung auf zwei asphärische Linsen 3141, 3142 zwei weitere asphärische Oberflächen 3145, 3146 bereitgestellt werden, welche eine weiter verbesserte Korrektur von feldabhängiger Aberrationen höherer Ordnung, insbesondere Astigmatismus und Verzeichnungen höherer Ordnungen, ermöglichen.
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Wie in der 2 gezeigt wurde, kann die refraktive Einheit aus nur fünf Linsen bestehen. Dadurch können der Herstellungsaufwand und die korrespondierenden Kosten besonders gering gehalten werden. Die Bereitstellung von zwei Linsen in der vorderen Linsengruppe gemäß 3 kann die Qualität des wiedergegebenen Bildes noch weiter erhöhen und die numerische Apertur weiter vergrößern. Zugleich bewirkt die Beschränkung auf insgesamt sechs Linsen substantielle Kostenersparnisse gegenüber herkömmlichen refraktiven Einheiten.
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Eine transparente Anzeige gemäß 1 mit einem Projektor, welcher eine refraktive Einheit gemäß 2 oder 3 aufweiset, kann es erlauben Bilder auf dem holographischen Diffusor mit einer Größe von 1800 mm bis 1050 mm bei einer Auflösung von 1920 mal 1080 Pixeln (Full HD 1080P) wiederzugeben.
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Die sich aus der hinteren Linsengruppe 2120 bzw. 3120, mittleren Linsengruppe 2130 bzw. 3130 und vorderen Linsengruppe 2140, 3140 gebildeten refraktiven Einheiten, wie sie in der 2 bzw. der 3 dargestellt sind, können insbesondere rotationssymmetrisch ausgestaltet sein, insbesondere kann auf außermittige Freiformelemente verzichtet werden. Dies kann die Justierung der optischen Elemente während der Herstellung vereinfachen und den Ausschuss während der Serienproduktion stark verringern.
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Trotz der geringen Abmessungen und dem einfachen Aufbau der Projektoren gemäß 2 und 3 kann die Reflektionseinheit in einem Abstand von nur 15 cm von dem holographischen Diffusor angeordnet werden. Zudem kann ein Projektionsverhältnis (engl. throw ratio) von weniger als 0,1, insbesondere von weniger als 0,08 erzielt werden.
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Die Varianten gemäß
2 und
3 können insbesondere die folgenden Eigenschaften aufweisen:
| | 2 | 3 |
| Minimalwert der Modulationstransferfunktion (MTF) bei 0,43 Linienpaaren pro Millimeter | 0,35 | 0,45 |
| Maximale Verzeichnung | - 4,45 % | - 1,6 % |
| Hauptstrahlwinkel | < 0,02° | < 2,5° |
| Projektionsverhältnis | 0,08 | 0,1 |
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Für eine großformatige transparente Anzeige ist ein großer holografischer Diffusor erforderlich. Die Herstellung eines solchen großen holografischen Diffusors ist schwierig, da die Belichtung von großen Hologrammen durch die Leistung der Lichtquellen und die Größe der Fertigungsanlagen begrenzt ist.
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Vorgeschlagen wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines holografischen Diffusors, insbesondere eines holografischen Diffusors für eine oben beschriebene transparente Anzeige vorgeschlagen, wobei unter Verwendung mehrerer Masterkachel verschiedene Kachelabschnitte eines Diffusorsubstrats belichtet werden, wodurch mehrere holografische Diffusorkachelabschnitte erhalten werden, wobei die holografischen Diffusorkachelabschnitte den holografischen Diffusors bilden.
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Zur Herstellung großformatiger holografischer Diffusoren werden folglich mehrere kleinere holografischer Diffusoren zusammengefügt. Der holografische Diffusor wird gedanklich in mehrere Kacheln unterteilt und diese Kacheln werden mit mindestens einer Masterkachel hergestellt. Bei unterschiedlicher Ausprägung verschiedener Diffusorkacheln können auch jeweils separate Masterkacheln zur Herstellung verwendet werden. In der Serienproduktion werden die einzelnen Diffusorkachelabschnitte ebenfalls separat erzeugt. Auf diese Weise können Herstellungsschwierigkeiten reduziert und die Ausbeute erhöht werden.
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Zur Erzeugung der mindestens einen Masterkachel kann eine in einem Zentrum der Aperturblende angeordnete Punktlichtquelle verwendet wird, mit welcher ein Konstruktionsstrahl mit einer Freiformwellenfront erzeugt wird. Auf diese Weise können aperturbedingten Aberrationen ausgeglichen werden.
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Zusammenfassend werden mithin die folgenden Beispiele offenbart:
- Beispiel 1. Transparente Anzeige (1000),
mit einem sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Diffusorebene (1201) erstreckenden holographischen Diffusor (1200), und
mit einem Projektor (1100),
wobei der Projektor (1100)
- eine Bilderzeugungseinheit (1111), insbesondere ein Digital
- Micromirror Device, DMD, und
- eine Reflektionseinheit (1150)
- aufweist,
- wobei die Reflektionseinheit (1150) dazu eingerichtet ist, von der Bilderzeugungseinheit (1111) generierte Bilder in Richtung des holographischen Diffusors (1200) zu reflektieren,
- wobei die Bilderzeugungseinheit (1111) auf einer der Reflektionseinheit (1150) gegenüberliegenden Seite der Diffusorebene (1201) angeordnet ist.
- Beispiel 2. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 1,
wobei der holographische Diffusor (1200) ein Volumenhologramm umfasst.
- Beispiel 3. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 1 oder 2,
wobei der holographische Diffusor (1200) eine Dicke von weniger als einem Millimeter aufweist.
- Beispiel 4. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 1 bis 3,
wobei die Reflektionseinheit (1150) auf einer Seite der Diffusorebene (1201) angeordnet ist, welche für die Betrachtung der transparenten Anzeige (1000) durch einen Betrachter (1300) vorgesehen ist.
- Beispiel 5. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 1 bis 4,
wobei der Projektor eine Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) aufweist,
wobei die Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) im Strahlengang zwischen der Bilderzeugungseinheit (1111) und der Reflektionseinheit (1150) angeordnet ist.
- Beispiel 6. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 5,
wobei die Bilderzeugungseinheit (1111; 2111; 3111) außermittig einer optischen Achse der Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) angeordnet ist.
- Beispiel 7. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 5 oder 6,
wobei die Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) eine hintere Linsengruppe (2120; 3120) umfasst,
wobei die hintere Linsengruppe (2120; 3120) dazu eingerichtet ist, Licht mit einem objektseitig telezentrischer Strahlengang von der Bilderzeugungseinheit (1111) in die Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) einzukoppeln.
- Beispiel 8. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 7,
wobei die hintere Linsengruppe (2120; 3120) einen Einkopplungsblock (2121; 3121) umfasst, welcher eine der Bilderzeugungseinheit (1111) abgewandte, konvexe Oberfläche (2123, 3123) aufweist.
- Beispiel 9. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 7 oder 8,
wobei der Einkopplungsblock (2121; 3121) eine plane Oberfläche (2124; 3124) aufweist.
- Beispiel 10. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 7 to 9,
wobei der Einkpplungsblock als Totalreflektionsprisma ausgestaltet ist.
- Beispiel 11. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 7 bis 10,
wobei die hintere Linsengruppe (2120; 3120) eine erste positive Linse (2122; 3122) aufweist.
- Beispiel 12. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 5 bis 11,
wobei die Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) eine, insbesondere eine ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (1111) im Strahlengang nach der hinteren Linsengruppe (2120; 3120) angeordnete, mittlere Linsengruppe (2130, 3130) umfasst,
wobei die mittlere Linsengruppe (2130, 3130) dazu eingerichtet ist, chromatische Aberrationen zu korrigieren.
- Beispiel 13. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 12,
wobei die mittlere Linsengruppe (2120; 3120) eine, insbesondere eine aus Flintglas hergestellte, negative Linse (2131; 3131) aufweist.
- Beispiel 14. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 13,
wobei die negative Linse (2131) eine Meniskuslinse ist.
- Beispiel 15. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 12 bis 14,
wobei die mittlere Linsengruppe (2130; 3130) eine, insbesondere aus Kronglas hergestellte, zweite positive Linse (2132; 3132) aufweist.
- Beispiel 16. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiele 15,
wobei die zweite positive Linse (2132; 3132) ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (1111; 2111; 3111) im Strahlengang nach der negativen Linse (2131; 3131) angeordnet ist.
- Beispiel 17. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 12 bis 16,
wobei die mittlere Linsengruppe eine, insbesondere eine ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (1111) im Strahlengang nach der zweiten positiven Linse (2132) angeordnete, Blende (2133) umfasst.
- Beispiel 18. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 5 bis 17,
wobei die Refraktionseinheit (2120, 2130, 2140; 3120, 3130, 3140) eine, insbesondere eine ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (1111) im Strahlengang nach der mittleren Linsengruppe (2120; 3120) angeordnete, vordere Linsengruppe (2140; 3140) umfasst,
wobei die vordere Linsengruppe (2120; 3120) ein erste asphärische Oberfläche (2143; 3143) und eine, insbesondere eine ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (1111) im Strahlengang vor der ersten asphärischen Oberfläche (2143; 3143) angeordnete, zweite asphärische Oberfläche (2144; 3144) aufweist.
- Beispiel 19. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 18,
wobei die erste asphärische Oberfläche (2143; 3143) zur Korrektur feldabhängiger Aberrationen eingerichtet ist.
- Beispiel 20. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 18 oder 19,
wobei die zweite asphärische Oberfläche (2144; 3144) zur Korrektur aperturabhängiger Aberrationen eingerichtet ist.
- Beispiel 21. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 18 bis 20,
wobei die vordere Linsengruppe (2140; 3140) eine erste asphärische Linse (2141; 3141) umfasst,
wobei die erste asphärische Linse (2141; 3141) die erste asphärische Oberfläche (2143; 3143) aufweist.
- Beispiel 22. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 21,
wobei die erste asphärische Linse (2141) die zweite asphärische Oberfläche (2144) aufweist.
- Beispiel 23. Transparente Anzeige (1000) nach Beispiel 21,
wobei die vordere Linsengruppe (3140) eine, insbesondere eine ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (1111) im Strahlengang vor der ersten asphärischen Linse (3141) angeordnete, zweite asphärische Linse (3142) umfasst,
wobei die zweite asphärische Linse (3142) die zweite asphärische Oberfläche (3143) aufweist.
- Beispiel 24. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 21 bis 23,
wobei die erste asphärische Linse (2141; 3141) und/oder die zweite asphärische Linse (3142) aus Polymethylmethacrylat, PMMA, gefertigt ist.
- Beispiel 25. Transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 21 bis 24,
wobei die erste asphärische Linse (2141, 3141) und/oder die zweite aspährische Linse (3142) eine Meniskuslinse ist.
- Beispiel 26. Verfahren zur Herstellung eines holografischen Diffusors, insbesondere eines holografischen Diffusors für eine transparente Anzeige (1000) nach einem der Beispiele 1 bis 25,
wobei unter Verwendung mindestens einer Masterkachel verschiedene Kachelabschnitte eines Diffusorsubstrats belichtet werden, wodurch mehrere holografische Diffusorkachelabschnitte erhalten werden,
wobei die holografischen Diffusorkachelabschnitte den holografischen Diffusors bilden.
- Beispiel 27. Verfahren zur Herstellung eines holografischen Diffusors nach Beispiel 26,
wobei zur Erzeugung der Masterkachel eine in einem Zentrum der Blende angeordnete Punktlichtquelle verwendet wird, mit welcher ein Konstruktionsstrahl mit einer Freiformwellenfront erzeugt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 10067324 B2 [0001]
- WO 2018/117210 A1 [0001, 0020]
