DE10358812B4 - System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns - Google Patents

System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns Download PDF

Info

Publication number
DE10358812B4
DE10358812B4 DE2003158812 DE10358812A DE10358812B4 DE 10358812 B4 DE10358812 B4 DE 10358812B4 DE 2003158812 DE2003158812 DE 2003158812 DE 10358812 A DE10358812 A DE 10358812A DE 10358812 B4 DE10358812 B4 DE 10358812B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
individual
elements
diffraction
bodies
mesa
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2003158812
Other languages
German (de)
Other versions
DE10358812A1 (en
Inventor
Hartmut Hillmer
Ingo Stadler
Jürgen Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dipl-Ing Harald Waitz Von Eschen 34117kassel De
Dipl-Phys Volker Viereck 34211 Kassel
Dr Friedrich Waitz Von Eschen 34117 Kassel
Profdr Juergen Schmid 34128 Kassel
Nanophotonic Solutions GbR
Original Assignee
Universitaet Kassel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitaet Kassel filed Critical Universitaet Kassel
Priority to DE2003158812 priority Critical patent/DE10358812B4/en
Priority to PCT/DE2004/002721 priority patent/WO2005059622A1/en
Publication of DE10358812A1 publication Critical patent/DE10358812A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10358812B4 publication Critical patent/DE10358812B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0808Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more diffracting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1828Diffraction gratings having means for producing variable diffraction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

System zur Gestaltung von großen Flächen an Gebäuden oder mobilen Systemen durch großflächige Beugungsmuster, enthaltend ein oder mehrere an den großen Flächen angebrachte Panel (15) mit einer Beugungsvorrichtung enthaltend eine Mehrzahl von mit einer gemeinsamen Grundträgerfläche (30) verbundenen Einzelkörpern (31), wobei die Einzelkörper so angeordnet und zueinander beabstandet sind, dass sie als Beugungszentren für die Lichtstrahlen wirken, und wobei die Einzelkörper Strukturelemente aus einem Dünnschichtherstellungsprozess sind, gekennzeichnet dadurch,
dass ein Einzelelement (36) als Teil eines Einzelkörpers (31) relativ zur Grundträgerfläche (30) beweglich für einen auf ein Einzelelement oder auf Gruppen von Einzelelementen gemeinsam wirkenden Aktuationsmechanismus gelagert ist, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern oder Einzelelementen zu variieren,
und ein Steuergerät (18) zum Steuern des wirksamen Gitterabstandes zwischen benachbarten Einzelkörpern (31) oder Einzelelementen (36) des Panels (15), sowie eine Einrichtung zum Übertragen von Steuersignalen an das Panel (15) vorgesehen ist.
System for the design of large areas of buildings or mobile systems by large-area diffraction patterns, comprising one or more panels (15) attached to the large areas with a diffraction device comprising a plurality of individual bodies (31) connected to a common base support surface (30) Individual bodies are arranged and spaced from one another in such a way that they act as diffraction centers for the light beams, and wherein the individual bodies are structural elements from a thin-film production process, characterized in that
a single element (36) being mounted as part of a single body (31) movable relative to the base support surface (30) for an actuation mechanism acting in common on a single element or groups of individual elements to vary the effective lattice spacing between adjacent individual elements or individual elements;
and a controller (18) is provided for controlling the effective grid spacing between adjacent individual bodies (31) or individual elements (36) of the panel (15) and means for transmitting control signals to the panel (15).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mikro- und Nanostrukturtechnologien und insbesondere Gitteranordnungen für zweidimensionale optische Gitter. Im Besonderen betrifft sie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to micro and nanostructure technologies and in particular grating arrangements for two-dimensional optical Grid. In particular, it relates to a device according to the preamble of claim 1.

Eindimensionale optische Gitter sind derzeit im wesentlichen nur zum Einbau in Spektrometer für den Bereich der Spektralanalyse bekannt. Sie habe echte zweidimensionale Ausmaße, etwa in Form eines Rechtecks im Bereich von bis zu 20 cm Kantenlänge und bestehen aus hochwertigen Materialien, wobei die Gitterstruktur eine Gitterperiode aufweist, die in derselben Größenordnung wie Lichtwellenlänge liegt. Das Gitter entsteht z.B. durch feines, sequentielles Ritzen mittels Diamantspitzen, um Furchen in einem geeigneten Vollmaterial zu generieren. Es liegt dabei eine periodische Anordnung von vielen rechteckförmigen Linien der Maße b1 und b2 vor. Da bei diesen Gittern b1 >> b2 gilt, bezeichnet man diese als eindimensional.dimensional Optical grids are currently essentially only for incorporation into spectrometers for the Area of spectral analysis known. You have real two-dimensional proportions, approximately in the form of a rectangle in the range of up to 20 cm edge length and are made of high quality materials, with the lattice structure has a grating period which is of the same order of magnitude as the wavelength of light. The grid arises e.g. by fine, sequential scribing using Diamond tips to generate furrows in a suitable solid material. It lies a periodic arrangement of many rectangular lines the crowd b1 and b2 before. Because with these grids b1 >> b2 applies, they are called one-dimensional.

Die Beugungseffekte, die man am Gitter erzielen kann, sind bekannt. Sie beruhen auf der Überlagerung von Elementarstrahlen, die durch Beugung (Streuung, Reflexion und partielle Transmission) an Strukturelementen, die hiernach folgend auch als Streu- oder Mesa-Beugungskörper bezeichnet werden, erfolgt. Man kann interessant aussehende Interferenzmuster erzeugen.The Diffraction effects that can be achieved on the grid are known. They are based on the overlay of elementary rays by diffraction (scattering, reflection and partial transmission) of structural elements which follow hereafter Also referred to as a scattering or mesa diffraction body occurs. You can create interesting-looking interference patterns.

Im Fall zweidimensionaler Gitter, also wenn b1 und b2 in derselben Größenordnung zueinander und der Größenordnung der Lichtwellenlänge liegen, wird das Licht in den gesamten Halbraum gebeugt. Dies wird theoretisch beispielsweise in Pedrotti, „Optik, eine Einführung", Prentice Hall 1996, S. 479 ff, diskutiert. Eine „kreuzartig zweidimensionale" Figur entsteht als Beugungsbild, anstelle einer „linienartigen eindimensionalen" Figur bei Verwendung eines eindimensionalen Gitters.in the Case of two-dimensional lattice, so if b1 and b2 in the same Magnitude to each other and the order of magnitude the wavelength of light lie, the light is diffracted throughout the half space. this will theoretically for example in Pedrotti, "Optics, an Introduction", Prentice Hall 1996, P. 479 ff., Discussed. A "cruciform two-dimensional figure arises as a diffraction image, instead of a "line-like one-dimensional" figure in use a one-dimensional grid.

Weiter sind zweidimensionale Gitter bekannt, die willkürliche Formen als Beugungselemente anstelle der oben genannten Gitterstege (Rippen) und Furchen (Gittergräben) haben. Eine besondere Ausgestaltung, sind dabei Hologramme, bei denen die Gitteranordnungen so gestaltet sind, dass deren Fouriertransformation ein gewünschtes Bild mit Wiedererkennungswert für das menschliche Auge hat, siehe etwa die Hologramme auf Geldscheinen.Further For example, two-dimensional lattices are known which have arbitrary shapes as diffraction elements instead of the above grid bars (ribs) and furrows (grid trenches) have. A special embodiment, are holograms in which the Grid arrangements are designed so that their Fourier transform a desired one Image with recognition value for the human eye has, see about the holograms on bills.

Aus der US 2002/0105725 A1 ist eine Vorrichtung mit zwei Gitteranordnungen bekannt, die relativ zueinander im Ganzen oder in Teilen bewegt werden können. Sie dient unter anderem der Spektralanalyse, der Spektrometrie und der glasfaseroptischen Kommunikationstechnologie und erreicht mit der Bewegung der Gitter als solchen eine Selektivität bezüglich bestimmter Wellenlängen. In nachteilhafter Weise kann die Vorrichtung jedoch nicht großflächig dimensioniert werden, da sie zu teuer wäre.Out US 2002/0105725 A1 is a device with two grating arrangements known, which are moved relative to each other in whole or in part can. It serves among other things the spectral analysis, the spectrometry and the fiber optic communication technology and achieved with the Movement of the gratings as such a selectivity with respect to certain wavelengths. In disadvantageously, however, the device can not be dimensioned over a large area because it would be too expensive.

Das US Patent US 5,148,302 betrifft ein optisches Modulationselement, das mit einem Flüssigkristall arbeitet, und wird – wenn großflächig angewandt- als Display ausgebildet, Die Vorrichtung des dort offenbarten Gitters enthält starre Einzelkörper. Wenn dort vorhandene Lücken mit einer Flüssigkris tall-Flüssigkeit aufgefüllt werden, kann eine Modulation einsetzen. Sie nutzt die Anisotropie in einem Flüssigkristall, zur Erzielung der gewünschten technischen Effekte, wie etwa eine bestimmte Fläche kleinräumig optisch zu modulieren. In nachteilhafter Weise kann die Vorrichtung jedoch auch nicht großflächig dimensioniert werden, da sie zu teuer wäre.The US patent US 5,148,302 relates to an optical modulation element which operates with a liquid crystal, and is - when applied over a large area - formed as a display, The device of the grid disclosed therein contains rigid single body. If there existing gaps are filled with a liquid crystal liquid, a modulation can be used. It uses the anisotropy in a liquid crystal to achieve the desired technical effects, such as small-scale optically modulating a certain area. Disadvantageously, however, the device can not be dimensioned over a large area, as it would be too expensive.

Bezüglich der Beeinflussung von Sonnenlicht oder Kunstlicht im Bereich der großflächigen Anwendung, wie zum Beispiel bei Gebäudefenstern, beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 38 40 262 flächenhaft ausgeprägte Hologrammfolien oder Hologrammplatten. Sie offenbart ein System zur Fassadengestaltung mit holographischen Gitterelementen, die durch ein vorgegebenes Beugungsgitter gebildet sind. Das Gitter besitzt eine über die im wesentlichen fixe Gitterstruktur fest voreingestellte, licht-lenkende Funktion. Alle Parameter der Folie, die für Beugungseffekte relevant sind, sind starr vorgegeben, bis auf ein so genanntes „Quellenlassen" der Folie, um Gitterabstände zu vergrößern.Regarding the influence of sunlight or artificial light in the field of large-scale application, such as in building windows, describes the German patent application DE 38 40 262 extensive hologram films or hologram plates. It discloses a system for facade design with holographic grating elements formed by a given diffraction grating. The grid has a permanently preset via the substantially fixed grid structure, light-guiding function. All the parameters of the film that are relevant to diffraction effects are rigid, except for so-called "swelling" of the film to increase lattice spacing.

Leider können solche oder ähnliche Beugungseffekte nicht variiert werden, das heißt mit ein und demselben Gitter kann nur ein Interferenzmuster oder bei Hologrammen eine geringe, feste Anzahl (meist zwei) von Beugungsbildern erzeugt werden.Unfortunately can such or similar Diffraction effects are not varied, that is, with the same grating can only produce one interference pattern or a small one for holograms, fixed number (usually two) of diffraction images are generated.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die Beugungsbilder variieren kann.It is therefore an object of the present invention, a device according to to provide the preamble of claim 1, the diffraction patterns can vary.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF INVENTION

Der Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 löst diese Aufgabe.Of the The subject matter with the features of claim 1 solves this problem.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of respective subject of the invention.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der grundlegenden Erkenntnis, dass ein zweidimensionales Gitter mit beliebigen Anordnungen und Mustern von Beugungszentren auf lithographischem Weg auch so hergestellt werden kann, dass die Einzelkörper vereinzelt teilweise, gruppenweise oder komplett durch einen geeigneten Aktuationsmechanismus bewegt werden können, um den Gitterabstand einheitlich oder lokal auf der Gitteranordnung unterschiedlich zu variieren.The present invention is based on the fundamental knowledge that a zweidimensio nal grating with arbitrary arrangements and patterns of diffraction centers on lithographic path can also be prepared so that the individual bodies can be moved partially, in groups or completely by a suitable actuation mechanism to vary the lattice spacing uniformly or locally on the lattice arrangement differently.

Der Begriff Gitter ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung in einer allgemeinen Form verwendet, welche die vier Gittertypen (Phasentransmissionsgitter, Phasenreflexionsgitter, Amplitudentransmissionsgitter und Amplitudenreflexionsgitter) einschließt, sowie beliebige Variationen der lateralen Ausdehnung der Mesa (Berge, Stege) und der Mesazwischenräume (Täler, Furchen, Gräben). Es ist also ein Gitter mit lateral beliebig variierender Periode und Tastverhältnis gemeint.Of the Term grid is for the purposes of the present invention in a general form using the four types of lattice (phase transmission grating, Phase reflection grating, amplitude transmission grating and amplitude reflection grating), as well as any variations of the lateral extent of the mesa (mountains, Footbridges) and the Mesazwischenräume (Valleys, Furrows, trenches). It is therefore a lattice with laterally varying periods and duty cycle meant.

Dem allgemeinsten Aspekt der vorliegenden Erfindung folgend wird daher eine Beugungsvorrichtung als Gitteranordnung für die zweidimensionale Beugung von Lichtstrahlen offenbart, mit einer Mehrzahl von mit einer gemeinsamen Grundträgerfläche verbundenen Einzelkörpern, wobei die Einzelkörper so angeordnet und zueinander beabstandet sind, dass sie in einer zweidimensionalen Gitteranordnung jeweils als Beugungszentren für die Lichtstrahlen wirken, und wobei die Einzelkörper Strukturelemente aus einem Dünnschichtherstellungsprozess sind, wobei erfindungsgemäß ein Einzelelement als mehr oder weniger überwiegender Teil eines Einzelkörpers relativ zur Grundträgerfläche beweglich für einen auf ein Einzelelement oder auf Gruppen von Einzelelementen gemeinsam wirkenden Aktuationsmechanismus gelagert ist, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern oder Einzelelementen oder deren Tastverhältnis zu variieren. Die Einzelkörper sind dabei beispielsweise individuelle Mesa.the The most general aspect of the present invention therefore follows a diffraction device as a grating arrangement for the two-dimensional diffraction disclosed by light rays, with a plurality of common Basic carrier surface connected Individual bodies, whereby the single bodies so are arranged and spaced from each other so that they are in a two-dimensional Grid arrangement each act as diffraction centers for the light beams, and wherein the single bodies Structural elements from a thin film manufacturing process are, wherein according to the invention a single element as more or less prevalent Part of a single body relative movable to the base support surface for one to a single element or to groups of individual elements in common acting actuation mechanism is mounted to the effective grid spacing between adjacent individual bodies or individual elements or their duty cycle to vary. The single bodies are for example, individual mesa.

Gemäß dem vorerwähnten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die als Beugungszentren wirkenden Einzelkörper oder jeweils ein Teil eines „Einzelelementes", beweglich gelagert. Dabei ist beispielsweise ein Einzelkörper in Form eines Einzelmesaelements relativ zur Grundträgerfläche beweglich gelagert, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern zu variieren. Damit können für einen festen Beobachtungspunkt variierende Farbeffekte erzielt werden. Unter „Variation des wirksamem Gitterabstandes" wird im Folgenden verstanden: einerseits die Variation der Abstände zwischen den Einzelmesa (Einzelmesaelementen) und andererseits die beugungsoptisch relevante Ausdehnung der Mesa und der Mesazwischenräume. Somit können alle laterale Dimensionen variiert (aktuiert) werden, z.B. also die Gitterperiode und auch das Tastverhältnis.According to the aforementioned aspect of the present invention are those acting as diffraction centers single body or in each case a part of a "single element", movably mounted. In this case, for example, a single body in the form of a Einzelmesaelements movably mounted relative to the base support surface, to the effective lattice spacing between adjacent individual bodies vary. With that you can for one fixed observation point varying color effects can be achieved. Under "Variation effective grid spacing " in the following understood: on the one hand, the variation of the distances between the Single mesa (single mesa elements) and on the other hand the diffraction optical Relevant extent of mesa and mesas interspaces. Consequently can all lateral dimensions are varied (actuated), e.g. so the grating period and also the duty cycle.

Wenn weiter gemäß der folgenden Maßnahmen:

  • a) das Material für die Grundträgerfläche vorgewählt ist aus der Gruppe: organische oder anorganische Gläser, Kunststoffe, insbesondere Polymere, Metalle,
  • b1) das Material für die Einzelkörper so gewählt ist, dass es als Opferschicht in einem Ätzprozess selektiv zu einem der vorgewählten Materialien geeignet ist, oder
  • b2) das Material für die Einzelkörper so gewählt ist, dass es selektives Wachstum erlaubt, insbesondere durch Anwenden von Galvanik in tiefenlithographisch geformtem Polymethylmethacrylat (PMMA), dann wird damit erreicht, die Beugungsvorrichtungen auch in großem Maßstab auf großflächigen Flächen im Bereich von Dezimetern oder Metern zu schaffen, um die Beugungsmuster großflächig darstellen zu können. Außerdem ist damit ein Weg offenbart, wie ein derartiges optisches Gitter preisgünstig hergestellt werden kann. Damit ist der Weg frei für ein preisgünstig herstellbares Massenprodukt, das zumindest als Dekorationsobjekt für Gebäudefenster oder direkt bestrahlt durch Scheinwerfer oder die Sonne verwendet werden kann, um damit interessante Beugungsmuster zu erzielen oder bei langsamer Änderung des Betrachtungswinkels schöne Farbeffekte großflächig erkennen zu können.
If continue according to the following measures:
  • a) the material for the base support surface is selected from the group: organic or inorganic glasses, plastics, in particular polymers, metals,
  • b1) the material for the individual bodies is chosen so that it is suitable as a sacrificial layer in an etching process selectively to one of the preselected materials, or
  • b2) the material for the individual bodies is chosen so that it allows selective growth, in particular by applying electroplating in deep lithographic molded polymethyl methacrylate (PMMA), then achieved, the diffraction devices also on a large scale on large areas in the range of decimeters or meters to be able to represent the diffraction patterns over a large area. It also discloses a way in which such an optical grating can be inexpensively manufactured. Thus, the way is free for a mass produced inexpensively, which can be used at least as a decorative object for building windows or directly irradiated by spotlights or the sun, in order to achieve interesting diffraction patterns or to be able to recognize beautiful color effects over a large area with slow change of the viewing angle.

Weiter wird vorgeschlagen, die Gitteranordnung als modulweise replizierbares, flächenhaftes, architektonisch verwendbares Bauelement mit geeigneter Schutzabdeckung gegen die Witterungseinflüsse herzustellen. Damit lassen sich dann weite Fassadenflächen bestücken. Dazu enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung Verbindungselemente, mit denen sie mit anderen Vorrichtungen der gleichen Art randseitig verbunden werden kann. Dafür kommen bspw. Rastungen, andere verriegelbare Steckverbindungen oder andere, im Stand der Technik bekannte Verbindungselemente wie etwa einrastende, in Frage.Further It is proposed that the grid arrangement be replicated as a module-replicable, areal, architecturally usable component with a suitable protective cover against the the effects of weather manufacture. This can then be used to equip wide façade surfaces. To contains the device according to the invention Connecting elements with which they are compatible with other devices same kind can be connected at the edge. For example, come. Notches, other lockable connectors or other, in Known prior art fasteners such as latching, in question.

Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung steckbare Verbindungselemente enthält, wobei die Verbindungselemente neben der mechanischen Verbindung auch eine elektrische Steckverbindung zwischen Vorrichtungen gleicher Art enthalten, ergeben sich Vorteile der leichten Handhabung, elektrischen Steuerung auch in weiter unten beschriebenen Varianten, in denen die Einzelkörper elektrisch bewegt werden können.If the device according to the invention pluggable Contains fasteners, wherein the connecting elements in addition to the mechanical connection also an electrical connector between devices the same Type included, there are advantages of easy handling, electrical control also in variants described below, in which the individual bodies are electrically can be moved.

Wenn die Einzelkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung in regelmässiger Matrixform aus parallelen Zeilen und parallelen Spalten angeordnet sind, erleichtert sich Herstellung und Ansteuerung.If the single bodies the device according to the invention in regular Matrix form of parallel rows and parallel columns are arranged, facilitates production and control.

Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung einen oder mehrere Aktuationsmechanismen mit einer vorgegebenen Anzahl von Kammaktuatoren enthält, so kann mit einer gesteuerten Bewegung eines Kammes entsprechend viele Einzelkörper oder Einzelelemente gleichmässig, gleichartig und präzise bewegt werden. Diese Bewegung kann dann ausgenutzt werden, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern bzw. Einzelelementen gezielt zu variieren.If the device according to the invention one or more actuation mechanisms with a predetermined Number of comb actuators contains, so can with a controlled movement of a comb according to many single body or individual elements evenly, similar and precise to be moved. This movement can then be exploited to the effective grid spacing between adjacent individual bodies or To selectively vary individual elements.

Wenn der Aktuationsmechanismus auf elektrostatischen Kräften beruht, so ergeben sich günstige elektrische Eigenschaften mit geringen Halteströmen.If the actuation mechanism is based on electrostatic forces, so arise favorable electrical properties with low holding currents.

Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Aktuationsmechanismus zur lateralen Verschiebung von Einzelkörpern oder Einzelelementen oder Gruppen davon enthält, so kann man den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelelementen in einer ersten Richtung gezielt variieren.If the device according to the invention an actuation mechanism for the lateral displacement of individual bodies or Contains individual elements or groups thereof, so you can the effective lattice spacing targeted between adjacent individual elements in a first direction vary.

Entsprechend kann ein weiterer Mechanismus vorgesehen sein, um die Abstände zusätzlich in einer zweiten Richtung, – bevorzugt senkrecht zur ersten – gezielt zu variieren.Corresponding can be provided another mechanism to the distances in addition to a second direction, - preferred perpendicular to the first - targeted to vary.

Wenn die Einzelelemente flächig geformt sind, dann lässt sich durch Veränderung der Orientierung der „Flächennormalen" der Einzelelemente zur Blickrichtung oder zur Richtung der einfallenden Strahlung eine Änderung des wirksamen Gitterabstands bewirken, wodurch schöne Farbeffekte erzielbar sind.If the individual elements flat are shaped, then let through change the orientation of the "surface normals" of the individual elements to the direction of view or to the direction of the incident radiation a change effect the effective grid spacing, creating beautiful color effects can be achieved.

Wenn die Einzelelemente flächig geformt sind und an fest mit der Grundträgerfläche oder einem Kammaktuator verbundenen Haltelementen gelagert sind, wobei die Lagerung eine Bewegung der Einzelelemente durch einen elektrostatischen Aktuationsmechanismus erlaubt, dann ergibt sich durch Aktuation die gewünschte Änderung des wirksamen Gitterabstands, die durch entsprechende Kombination der vorgenanten Kammaktuatoren mit den vorgenannten Änderungen auch überlagert werden kann.If the individual elements flat are shaped and fixed to the base support surface or a Kammaktuator are mounted connected holding elements, wherein the storage a Movement of the individual elements by an electrostatic actuation mechanism allowed, then the desired change results from actuation the effective lattice spacing, by appropriate combination the above Kammaktuatoren with the aforementioned changes also superimposed can be.

Ein sogenanntes Panel enthält erfindungsgemäß eine Vorrichtung oder eine Mehrzahl von solchen, oben beschriebenen Vorrichtungen.One contains a so-called panel According to the invention, a device or a plurality of such devices described above.

Solch ein Panel enthält bevorzugt einen Stromversorgungsanschluß und eine Einrichtung zum Empfangen von Steuerbefehlen von einem Steuergerät.Such contains a panel preferred a power supply terminal and a device for Receiving control commands from a controller.

Damit wird ein System zur Gestaltung von Gebäudefassaden, Mauern, Karosserieteilen von mobilen Systemen etc. geschaffen, das ein oder mehrere Panel enthält, ein Steuergerät zum Steuern der des wirksamen Gitterabstandes zwischen benachbarten Einzelkörpern des Panels, sowie eine Einrichtung zum Übertragen von Steuersignalen an das Panel. Damit kann beispielsweise eine ganze Hochhausfassade gezielt zur Erzeugung von Farbeffekten oder Beugungsmustereffekten verwendet werden.In order to is a system for the design of building facades, walls, body parts created by mobile systems, etc., the one or more panel contains a control unit for controlling the effective grid spacing between adjacent ones individual bodies of the panel, and means for transmitting control signals to the panel. Thus, for example, a whole skyscraper facade specifically for the generation of color effects or diffraction pattern effects be used.

Vorteilhaft ist dabei ein System, bei dem die Steuerelektronik, die die Logik enthält, welche Einzelelemente wie angesteuert werden sollen, zentral in einem dedizierten, entfernt (remote) gelegenen Steuergerät vorgesehen wird, von dem aus ein Addressierungsnetzwerk zur Ansteuerung der einzelnen Einzelelemente oder Module ausgeht, dass weitgehend in Form von gedruckten Leitungen in den flächenhaften Modulen bereits bei ihrer Herstellung integriert vorgesehen ist. Damit fällt die Notwendigkeit weg, in dem Fassadenelement selbst teure, siliziumbasierte Chiptechnologie zu implementieren. Desweiteren werden zur Herstellung der Beugungsanordnungen selbst wesentlich billigere Materialien als hochreines Silizium verwendet. Daraus ergeben sich Herstellungskosten, die zumindest in derselben Größenordnung liegen wie andere, herkömmliche Fassadenelemente.Advantageous is a system in which the control electronics, the logic contains which individual elements should be controlled as, centrally in a dedicated, remotely located controller provided is, from which an addressing network for controlling the single elements or modules that go largely into Form of printed wires in the plane modules already is provided integrated in their manufacture. This drops the Need away, in the facade element itself expensive, silicon-based Implement chip technology. Furthermore, for the production the diffraction arrangements themselves much cheaper materials used as high purity silicon. This results in production costs, at least of the same order of magnitude lie like other, conventional Facade elements.

Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, können die Materialen für die Grundträgerflächen, auf denen eine jeweilige Vielzahl von Einzelkörpern steht, und die Einzelelemente tragen, durch Wahl bspw. von Glas, Plexiglas, Kunststoffen, insbesondere Polymeren, tatsächlich so gewählt werden, dass zumindest der Materialwert der Grundträgerfläche eines Moduls mit einer Kantenlänge bspw. von knapp 25 cm sehr niedrig liegt.As From the foregoing, the materials for the basic support surfaces on which a respective plurality of individual bodies, and the individual elements wear, by choice eg. Of glass, Plexiglas, plastics, in particular Polymers, in fact so chosen be that at least the material value of the basic support surface of a Module with one edge length For example, from just under 25 cm is very low.

Als Material für die Einzelelemente und die Halteelemente für die einzelnen Einzelelemente empfiehlt sich grundsätzlich ein solches Material, das eine gewisse, langzeitstabile Formfestigkeit besitzt und gleichzeitig gut geeignet ist, um in einem Ätzprozess als Opferschicht zu dienen. Dabei kommen verschiedene Polymere wie z.B. thermotrope Hauptketten-Flüssigkristalline-Polymere und in besonderer Weise auch handelsüblicher Fotolack in Frage, der gleichmäßig aufgetragen werden kann, um eine einheitliche Schichtdicke zu bilden. Um eine hohe Festigkeit der Halteblöcke zu erreichen, können diese Stellen zuvor komplett aus dielektrischen Materialien z.B. aus geeigneten Siliziumnitriden, etwa Si3N4, oder Siliziumoxide, besonders Siliziumdioxid (SiO2) gefertigt werden.As a material for the individual elements and the holding elements for the individual elements, in principle, such a material is recommended, which has a certain, long-term stable dimensional stability and at the same time is well suited to serve as a sacrificial layer in an etching process. In this case, various polymers such as thermotropic main chain liquid crystalline polymers and in a special way also commercial photoresist in question, which can be applied uniformly to form a uniform layer thickness. In order to achieve a high strength of the holding blocks, these locations can be made beforehand completely from dielectric materials, for example from suitable silicon nitrides, such as Si 3 N 4 , or silicon oxides, especially silicon dioxide (SiO 2 ).

Alternativ kann das Material für die Halteelemente so gewählt werden, dass es selektives Wachstum erlaubt, insbesondere durch Anwenden von Galvanik in tiefenlithographisch geformtem Polymethylmethacrylat (PMMA).alternative can the material for the retaining elements chosen be that it allows selective growth, in particular by Apply electroplating in deep lithographic polymethyl methacrylate (PMMA).

Wenn die Einzelelemente in einem Sonderfall in regelmäßiger Matrixform aus parallelen Zeilen und parallelen Spalten angeordnet sind, so ergibt sich eine übersichtliche Herstellungsweise, da die Strukturen für die Herstellung relativ einfach replizierbar sind, was insbesondere für alle solchen Ausführungsformen wichtig sind, bei denen elektrische Zuleitungen einzelner Einzelelemente (siehe weiter unten) oder für zusammengefasste Gruppen von Einzelelementen während des lithographischen Herstellungsprozesses eingebunden werden müssen.If the individual elements in a special case in regular matrix form from parallel Lines and parallel columns are arranged, so there is a clear Production method, since the structures for the production relatively simple are replicable, which in particular for all such embodiments are important in which electrical supply lines of individual individual elements (see below) or for summarized groups of individual elements during the lithographic Need to be integrated into the manufacturing process.

Dabei kommen insbesondere eine elektrostatische Aktuierung, auf die weiter unten eingegangen wird, eine magnetische Akti vierung, eine piezoelektrische sowie eine thermische Aktuierung in Frage.there In particular, an electrostatic actuation come on the on is received below, a magnetic Akti vation, a piezoelectric and a thermal actuation in question.

Soll der Aktuationsmechanismus für die Einzelelemente – wie hier bevorzugt wird – auf elektrostatischen Kräften beruhen und für eine laterale Bewegung der Einzelkörper im wesentlichen parallel zur Trägerfläche verwendet werden, so wird hierin ein Kammaktuator bevorzugt, dessen prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise beispielsweise veröffentlicht ist in: Micromachined Polysilicon Microscanners for Barcode Readers, IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 8, No.12, Dec. 196, Seiten 1707 bis 1709, das zu diesem Zwecke für die wesentlichen technischen Merkmale von Kammaktuatoren als Offenbarungsquelle dienen soll. Es ist klar, dass der dort gezeigte Aufrichtvorgang als Folge der Kammaktuation für eine reine laterale Verschiebung der Einzelkörper nicht notwendig ist, aber gleichwohl eingesetzt werden kann, um den vorgenannten flächig ausgeführten Einzelkörper aus einer Ruhelage quasi drehend zu bewegen, um den effektiv wirksamen Gitterabstand ebenfalls zu verändern.Should the actuation mechanism for the individual elements - like is preferred here - on electrostatic forces based and for a lateral movement of the individual bodies substantially parallel used for the support surface are preferred, a comb actuator is preferred herein, the principle of which Structure and mode of action, for example, published in: Micromachined Polysilicon Microscanners for Barcode Readers, IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 8, No.12, Dec. 196, pages 1707 to 1709, to this Purposes for the essential technical features of Kammaktuatoren as revelation source should serve. It is clear that the Aufrichtvorgang shown there as a result of the comb action for a pure lateral displacement of the single body is not necessary, however can nevertheless be used to the aforementioned flat executed single body a quiescent position to move almost to the effective effective Grid spacing also change.

Weiter können mit einem einzigen Kamm günstigerweise eine Vielzahl von Einzelkörpern bewegt werden, die dann alle gemeinsam auf dem bewegten Teil des Kammes sitzen.Further can conveniently with a single comb a variety of individual bodies be moved, then all together on the moving part of the Kammes sit.

Alternativ ist zweckmäßigerweise eine erste Elektrode einem Einzelelement und eine zweite Elektrode der Grundträgerfläche zugeordnet. Dabei kann die zweite Elektrode optional auch für mehrere oder alle Einzelelemente als flächenhaft ausgebildete Elektrode an der Grundträgerfläche und mit dieser fest verbunden vorhanden sein.alternative is expediently a first electrode a single element and a second electrode assigned to the basic support surface. Optionally, the second electrode can also be used for several or all individual elements as areal trained electrode on the base support surface and firmly connected to this to be available.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine elektrische Zuleitung und Kontaktierung der Elektroden von individuellen Einzelkörpern oder von Gruppen von Einzelkörpern bevorzugt vorzusehen, die zu einem der Außenränder der Vorrichtung führt, um von dort aus weitergeleitet werden zu können. Insbesondere sind die elektrischen Zuleitungen zur computergesteuerten Addressierung und Aktuierung der Einzelkörperbewegung und damit der Bewegung der Einzelelemente über die Elektrodenpaare als planare Leitungen (integrierte Leiterbahnen) vorgesehen, was eine leichte Handhabung bei der Verlegung der Fassadenbauelemente gemäß der vorliegenden Erfindung sowie eine vereinfachte Pflege und geringere Anfälligkeit gegenüber Korrosion und anderen, schädlichen Umwelteinflüssen zur Folge hat.at this embodiment is an electrical supply and contacting of the electrodes of individual individual bodies or groups of individual bodies preferably provide, which leads to one of the outer edges of the device to be forwarded from there. In particular, the electrical leads for computerized addressing and Actuation of the single-body movement and thus the movement of the individual elements over the electrode pairs as planar lines (integrated tracks) provided what a easy handling when laying the facade components according to the present Invention as well as a simplified care and less susceptibility across from Corrosion and other, harmful environmental influences entails.

In vorteilhafter Weise enthalten die oben genannten Verbindungselemente neben den mechanischen Kopplungsgliedern auch die entsprechenden elektrischen Steckverbindungen, damit durch einen einzigen Steckvorgang sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung gewährleistet ist. Damit sind einfache elektrische Verbindungen zu einem Steuergerät möglich, das gemeinsam für eine Vielzahl zusammengesteckter, erfindungsgemäßer Einzelmodule zur Steuerung der Einzelelemente oder kleinen Gruppen von Einzelelementen verwendet wird.In advantageously contain the above-mentioned fasteners in addition to the mechanical coupling elements and the corresponding electrical Plug-in connections, so that by a single plug-in operation both ensures the mechanical and the electrical connection is. For simple electrical connections to a control unit are possible, the together for a plurality of mated, inventive individual modules for control used the individual elements or small groups of individual elements becomes.

Wenn in weiter vorteilhafter Weise ein Einzelelement über ein beispielsweise länglich geformtes Brückenelement vorgegebener Biegesteifigkeit mit dem Halteelement verbunden ist, dann ergibt sich eine einfache Dimensionierung und Auslegung der einzelnen Schichtdicken und Längen aufgrund der Abhängigkeit zwischen Kraftfeld und erzieltem Kippwinkel des Einzelelements durch das einfache Hebelgesetz und die relativ einfache Biegemechanik eines an einem freien Ende eingespanntem „Balkens". Die komplexe Verformung der Verbindungsbrücke (engl. cantilever, Biegebalken) ist in 3 dargestellt. Die Bewegung der Spiegelebene, quasi eine Verkippung oder Schwenkbewegung der Spiegelebene kann dabei auf eine Achse bezogen werden, welche senkrecht zur Ausrichtung des Brückenelements liegt und gleichzeitig parallel zur Grundträgerfläche verläuft. Aus Gründen der besseren Verständlichkeit wird daher im folgenden eine Kipp- oder Schwenkbewegung angenommen, und auf die zugehörige Achse Bezug genommen. Diese Ausführungsform ist einfach zu fertigen, da das Brückenelement auch wieder ein Strukturelement einer Schicht sein kann. Es sind Kippwinkel ϑ je nach Vorkippung zwischen ca. –80° und +30° möglich, bei etwa 30° Vorkippung, und wenn eine Aktuationsspannung das Einzelelement bis auf 80° ziehen kann, wobei ϑ = 0° dabei der Horizontalen im eingebauten Zustand entspricht.If, in a further advantageous manner, a single element is connected to the retaining element via a bridge element of predetermined bending stiffness, for example, then a simple dimensioning and design of the individual layer thicknesses and lengths results from the dependence between the force field and the tilt angle of the individual element achieved by the simple lever law and the relatively simple bending mechanics of a "beam" clamped at a free end The complex deformation of the connecting bridge (cantilever, bending beam) is in 3 shown. The movement of the mirror plane, as it were a tilting or pivoting movement of the mirror plane can be related to an axis which is perpendicular to the orientation of the bridge element and at the same time parallel to the base support surface. For reasons of clarity, a tilting or pivoting movement is therefore assumed below, and reference is made to the associated axis. This embodiment is easy to manufacture, since the bridge element can also be a structural element of a layer again. Tilt angles θ are possible between approx. -80 ° and + 30 °, with approx. 30 ° tilt, and if an actuation voltage can pull the single element up to 80 °, where θ = 0 ° corresponds to the horizontal when installed ,

Wenn in weiter vorteilhafter Weise das Einzelelement an zwei länglich ausgebildeten Brückenelementen befestigt ist, die in im wesentlichen paralleler Richtung verlaufend eine Schwenkachse für den Bereich des Einzelelements bilden und an entgegengesetzten Seiten des Einzelelements ansetzen, und die Verwindungssteifigkeit der Brückenelemente um ihre Schwenkachse so an die elektrostatischen Kräfte zwischen den Elektroden angepasst ist, dass eine Schwenkbewegung des Einzelkörpers mit gezielt einstellbarem Auslenkwinkel relativ zur Grundträgerfläche durchführbar ist, dann ergibt sich bei entsprechender Ladung der Elektroden durch Anziehung oder Abstoßung eine Kippbewegung des Einzelelements um die Schwenkachse, die senkrecht zur Schwenkachse des oben erwähnten Beispiels mit einem Brückenelement steht. Der Kippwinkel φ ist hier am einfachsten ohne Vorkippung zwischen ca. –80° und +80° einstellbar möglich, wenn die Aktuationsspannung bei elektrostatischer Aktuation das Einzelelement bis auf +/– 80° ziehen kann. Der Winkel φ = 0° entspricht dabei der Horizontalen. Damit sind sehr weite Bereiche des Kippwinkels möglich.If, in a further advantageous manner, the single element is attached to two elongated bridge elements which form a pivot axis for the region of the single element extending in a substantially parallel direction and attach to opposite sides of the single element, and the torsional rigidity of the bridge elements around its pivot axis to the electrostatic strengthens te is adapted between the electrodes, that a pivoting movement of the single body with selectively adjustable deflection angle is feasible relative to the base support surface, then results in a corresponding charge of the electrodes by attraction or repulsion, a tilting movement of the single element about the pivot axis perpendicular to the pivot axis of the above-mentioned example stands with a bridge element. The tilt angle φ here is the easiest possible without Vorkippung between about -80 ° and + 80 ° adjustable if the Aktuationsspannung in electrostatic actuation, the single element can pull up to +/- 80 °. The angle φ = 0 ° corresponds to the horizontal. This allows very wide ranges of the tilt angle.

Der zentrale Vorteil der elektrostatischen Aktuierung liegt darin, dass bei guter elektrischer Isolierung nur geringe Halteströme benötigt werden.Of the The central advantage of electrostatic actuation is that with good electrical insulation only small holding currents are needed.

Wenn in weiter bevorzugter Weise ein Einzelelement kardanisch gelagert ist durch ein weiteres Brückenelementpaar, das innerhalb des nach dem vorstehenden Anspruch geschwenkten Be reichs vorgesehen ist, so ergibt sich die volle Funktionalität der Winkelanpassung für eine Veränderung des wirksamen Gitterabstandes in x und y- Richtung. Die Winkel θ und φ sind fast unabhängig voneinander einstellbar. Damit ist der Spiegel selbst unabhängig oder abhängig vom Tagesgang des Sonnenstands sehr gut nachführbar, um für die verschiedenen Anwendungen die richtige Spiegelstellung zu bekommen. Dies setzt ein Steuerprogramm implementiert im Steuergerät voraus, das die entsprechende Nachführlogik und entsprechende Treiberprogramme für das zur Anwendung kommende Gesamtsystem besitzt. Dabei kann das Gesamtsystem beispielsweise aus einer Vielzahl von 2048 Einzelmodulen bestehen, die jeweils in 4 × 4, also 16er Gruppen aufgeteilt jeweils eine Fassadenfläche mit einer Fläche von 1 qm bestücken, wobei insgesamt 128 solcher Teilflächen im Gesamtsystem enthalten sind.If in a further preferred manner, a single element is mounted gimbal is through another bridge element pair, that within the swung according to the preceding claim Be rich is provided, this results in the full functionality of the angle adjustment for one change the effective grid spacing in the x and y direction. The angles θ and φ are almost independently adjustable from each other. Thus, the mirror itself is independent or dependent from the daily routine of the position of the sun very well traceable to the various applications to get the right mirror position. This sets a control program implemented in the control unit This requires the appropriate tracking logic and appropriate driver programs for the owns to the application coming overall system. In doing so, the overall system for example, consist of a large number of 2048 individual modules, each in 4 × 4, So groups of 16 each divided with a facade area a surface equip of 1 sqm, where a total of 128 such sub-areas contained in the overall system are.

Wenn, wie außerdem bevorzugt, das Einzelelement so zur Schwenkachse orientiert ist, dass eine Schwenkachse das Einzelelement außermittig teilt, so ist ein weiterer Parameter zum Optimieren des Kippwinkels gefunden, wobei beispielsweise die kurze Seite als Seite zur Anziehung oder Abstoßung an Elektroden verwendet werden kann. Ein kurzer Hebel bedeutet dann einen weiten Bereich der Kippbewegung, erfordert aber dementsprechend hohe Kraft.If, as well as Preferably, the single element is oriented to the pivot axis, that a pivot axis divides the single element off-center, so is a further parameters for optimizing the tilt angle found, wherein For example, the short side as a side to attraction or repulsion Electrodes can be used. A short lever means then a wide range of tilting movement, but requires accordingly high power.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung der erfindungsgemäßen, zweidimensional aufgebauten, optisch wirkenden Vorrichtung in Form eines Gitters offenbart, bei der sie zur Gestaltung von großen Flächen durch großflächige Beugungsmuster verwendet wird.According to one particular aspect of the present invention is a use the invention, two-dimensional constructed, optically acting device in the form of a grid in which they are used to design large areas by large-area diffraction patterns is used.

Besonders vorteilhaft ist daher eine Verwendung, bei der diese Vorrichtung als Bauelement bei einer Bautätigkeit zur Errichtung oder Renovierung von Gebäudefassaden eingesetzt wird, oder bei der mobile Systeme mit relativ großen, sicht baren Flächen erfindungsgemäß benutzt werden, etwa die Karosserieflächen von Kraftfahrzeugen wie Züge, Busse, Straßenbahnen, Personenkraftwagen, oder die großen Flächen von Lastkraftwagen und deren Anhängern, oder auch die Karosserieflächen von Flugzeugen.Especially therefore advantageous is a use in which this device as a component in a construction activity used for the construction or renovation of building facades, or used in the mobile systems with relatively large, visible ble surfaces according to the invention be, such as the body surfaces of motor vehicles such as trains, Buses, trams, Passenger cars, or the large areas of trucks and their followers, or the body surfaces of aircraft.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die genannten Einzelkörper dienen als Mesa-Beugungskörper im Sinne der Erzielung von Beugungseffekten.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained. The mentioned single body serve as mesa diffraction bodies in the sense the achievement of diffraction effects.

Es zeigen:It demonstrate:

1 in einer schematischen Ansichtsdarstellung ein Gesamtsystem gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung enthaltend ein Panel für eine Fassadenteilfläche mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Einzelmodulen und den zugehörigen Steuereinrichtungen; 1 in a schematic view representation of an overall system according to a preferred embodiment of the present invention comprising a panel for a facade part surface with a plurality of individual modules according to the invention and the associated control devices;

2 eine schematische Darstellung der randseitigen Kopplungsvorrichtungen zwischen zwei Einzelmodulen 12 aus 1; 2 a schematic representation of the peripheral coupling devices between two individual modules 12 out 1 ;

3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Einzelkörper mit Mesa-Beugungskörper, wie er vielfach wiederholt angeordnet auf einem Einzelmodul 12 in 1 vorhanden ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic cross-sectional view of a single body with mesa diffraction body, as often repeatedly arranged on a single module 12 in 1 is present, according to a first embodiment of the present invention;

4 eine schematische Draufsichtdarstellung des in 3 dargestellten Einzelkörpers; 4 a schematic plan view of the in 3 shown individual body;

5 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Einzelkörpers, wie er vielfach wiederholt in einem Einzelmodul 12 aus 1 vorkommt, in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Variante, in der der Mesa-Beugungskörper an zwei Seiten aufgehängt ist; 5 a schematic cross-sectional view of a single body, as often repeated in a single module 12 out 1 occurs, in a preferred variant according to the invention, in which the mesa diffraction body is suspended on two sides;

6 eine Draufsichtsdarstellung auf den Einzelkörper gemäß 5; 6 a plan view of the single body according to 5 ;

7 in einer schematischen Draufsichtdarstellung weitere Einzelheiten für die relative Anordnung und Orientierung zwischen Mesa-Beugungskörper und Brückenelement gemäß Varianten A), B) und C) entsprechend dem Ausführungsbeispiel aus 5 und 6; 7 in a schematic plan view of further details for the relative arrangement and orientation between mesa diffraction body and bridge element according to variants A), B) and C) according to the embodiment of 5 and 6 ;

8 in einer schematischen Draufsichtdarstellung einen Einzelkörper einer bevorzugten, weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Mesa-Beugungskörper kardanisch gelagert ist; 8th in a schematic plan view of a single body of a preferred, further embodiment of the present invention, in which a mesa diffraction body is gimballed;

9A in einer skizzenhaften Darstellung eine Weiterbildung des kardanisch gelagerten Einzelkörpers nach 8 mit nicht-rechteckförmiger Form; 9A in a sketchy representation of a development of gimbaled individual body after 8th with non-rectangular shape;

10 in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) mehrere rechteckige Mesa-Beugungskörper in einer 2-reihigen Gitteranordnung zeigt 10 in a schematic plan view (detail) shows a plurality of rectangular mesa diffraction bodies in a 2-row grid arrangement

11 in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) mehrere rechteckige Mesa-Beugungskörper in einer 3-reihigen Gitteranordnung, 11 in a schematic top view representation (detail) of a plurality of rectangular mesa diffraction bodies in a 3-row grid arrangement,

12 in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) mehrere rechteckige Mesa-Beugungskörper in einer 3-reihigen Gitteranordnung, (Gitterabstand voreingestellt nur in x- Richtung, wobei oben die nicht aktuierte Ausgangsstellung gezeigt ist, in der Mitte eine von mehreren realisierbaren aktuierten Stellungen eines mittleren Teilbereichs ge zeigt ist, wobei neun Mesa-Beugungskörper lateral verschoben sind. 12 in a schematic plan view representation (detail) a plurality of rectangular mesa diffraction bodies in a 3-row grid arrangement, (lattice spacing preset only in the x direction, wherein the non aktuierte initial position is shown above, ge in the middle of one of several realizable aktuierten positions of a central portion ge is shown, wherein nine mesa diffraction bodies are laterally displaced.

13 in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) eine Gitteranordnung mit mehreren rechteckigen und linienförmigen Beugungskörpern verschiedener Größe. 13 in a schematic plan view (detail) a grid arrangement with a plurality of rectangular and line-shaped diffraction bodies of different sizes.

14 eine Übersicht verschiedener Gittertypen, welche für die erfindungsgemäße Lösung relevant sind. 14 an overview of different types of lattice, which are relevant to the inventive solution.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION THE EMBODIMENTS

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components.

Mit Bezug zu 1 ist ein erfindungsgemäßes Panel 15 gezeigt, enthaltend eine Vielzahl von matrixartig angeordneten (arrayförmigen) Einzelmodulen 12, wobei die Außenmaße des Panels 15 etwa 1m auf 1 m betragen.In reference to 1 is a panel according to the invention 15 shown containing a plurality of matrix-like arranged (array-shaped) individual modules 12 , where the outer dimensions of the panel 15 about 1m to 1 m.

Die Einzelmodule 12 enthalten ihrerseits wieder eine Vielzahl von optisch wirkenden Mesa-Beugungskörpern, die ebenfalls matrixartig in regelmäßigen Zeilen und Spalten auf einer gemeinsamen Trägerfläche angeordnet sind, was allerdings in 1 aus Gründen erhöhter Klarheit nicht dargestellt ist. Wie aus 1 ebenfalls ersichtlich, sind die Einzelmodule 12 von identischer Form und miteinander verbunden, wobei nähere Details in 2 dargestellt sind.The individual modules 12 In turn contain again a variety of optically acting mesa diffraction bodies, which are also arranged like a matrix in regular rows and columns on a common support surface, which, however, in 1 not shown for reasons of clarity. How out 1 also visible, are the individual modules 12 of identical shape and interconnected, with more details in 2 are shown.

Ein Ansteuerungsnetzwerk bestehend im wesentlichen aus planaren Leitungen im Inneren eines jeden Einzelmoduls 12 und Kontaktierungen zwischen den Einzelmodulen ist vorgesehen, um die oben erwähnten Einzelkörper mit ihren Mesa-Beugungskörpern erfindungsgemäß durch eine entsprechende elektrische Aktuierung auf Grund elektrostatischer Kräfte gezielt zu bewegen, um damit gezielt Farbeffekte erzielen zu können. Zu diesem Zweck ist eine Versorgungsleitung 20 vorgesehen, die eine Gleichspannung vom beispielsweise der Größenordnung von 60V über einen dafür vorgesehenen Anschluss 21 an ein speziell dafür eingerichtetes Einzelmodul 12 liefert.A drive network consisting essentially of planar lines inside each individual module 12 and contacting between the individual modules is provided in accordance with the invention to selectively move the abovementioned individual bodies with their mesa diffraction bodies by means of a corresponding electrical actuation on the basis of electrostatic forces in order to be able to achieve color effects in a targeted manner. For this purpose is a supply line 20 provided that a DC voltage of, for example, the order of 60V via a dedicated connection 21 to a specially designed individual module 12 supplies.

Des weiteren ist ein Sensor 16 vorgesehen, der ebenfalls mit dem Aktuierungsnetzwerk operativ verbunden ist und dafür eingerichtet ist, Steuersignale von einem Steuergerät 18 drahtlos oder – falls drahtgebunden, dann vorteilhaft in einer Kapselung mit einem Anschluß zur Stromversorgung des Panels – zu empfangen, um damit individuelle Einzelmodule 12 oder einzelne Mesa-Beugungskörper oder Gruppen von Mesa-Beugungskörpern gezielt elektrostatisch zu aktuieren. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Infrarot (IR) oder einen Ultraschall – oder einen Funksensor handeln. Das Steuergerät 18 enthält die notwendige Hardware, um ein Programm ablaufen zu lassen, das sämtliche Algorithmen beinhaltet, die notwendig sind, um die Spiegel gemäß einer programmierten Bewegung zu bewegen. Diese Algorithmen sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt.Furthermore, there is a sensor 16 provided, which is also operatively connected to the Aktuierungsnetzwerk and is adapted to control signals from a control unit 18 wireless or - if wired, then advantageously in an encapsulation with a connection to the power supply of the panel - to receive, so that individual individual modules 12 or to selectively electrostatically actuate individual mesa diffraction bodies or groups of mesa diffraction bodies. The sensor can be, for example, an infrared (IR) or an ultrasound or a radio sensor. The control unit 18 contains the necessary hardware to run a program that includes all the algorithms necessary to move the mirrors according to a programmed move. These algorithms are well known in the art.

Auch die entsprechenden Treiberprogramme zur Umsetzung einer speziellen Ansteuerungsgeometrie und eines zugehörigen speziellen Ansteuerungsnetzwerks sind für den Fachmann einfach herzustellen und im Steuergerät 18 enthalten.The corresponding driver programs for implementing a special control geometry and an associated special control network are also easy for the person skilled in the art to produce and in the control unit 18 contain.

Mit weiterem Bezug zu 2 wird die Kopplung zwischen Einzelmodulen 12 aus 1 näher beschrieben.With further relation to 2 becomes the coupling between individual modules 12 out 1 described in more detail.

Zwei Einzelmodule 12A und 12B mit quadratischer Kontur liegen kanten- und eckenbündig auf Stoß angeordnet mit ihren jeweiligen Kantenseiten aneinander an. In vorteilhafter Weise ist eine Einrastverbindung 22a und weitere Einrastverbindungen 22b jeweils außermittig vorgesehen, um die beiden Einzelmodule 12A und 12B an zwei Stellen miteinander mechanisch zu verbinden. Des weiteren ist ein elektrischer Kontakt 24 vorgesehen, der die elektrische Verbindung zwischen den Ansteuerungsnetzwerken der beiden Einzelmodule herstellt. In 2 sind nur zwei Einzelleitungen dargestellt, (+ und –) es können natürlich auch mehrere solcher elektrischer Kontakte realisiert sein, wenn sich dies aus schaltungstechnischen oder herstellungstechnischen Gründen anbietet, z.B deshalb, weil sich weniger Kreuzungspunkte zwischen sich überquerenden Leitungen ergeben sollten. Um die Komplexität des Ansteuerungsnetzwerks und die sich dabei ergebenden komplexen Randbedingungen des Herstellungsverfahrens für die Implementierung dieser Leitungen als planare Schaltung während eines Dünnschicht-Herstellungsprozesses zu begrenzen, wird vorgeschlagen, gegebenenfalls ganze Gruppen von Einzelkörpern gemeinsam anzusteuern, so dass bei identischer Fertigung der Einzelkörper eine für alle in etwa gleich starke Schwenkbewegung oder laterale Bewegung der Mesa-Beugungskörper erfolgt. Als Untergruppen bieten sich beispielsweise eine oder mehrere Zeilen von Einzelkörpern eines Einzelmoduls 12 an. Ebenso können einzelne oder mehrere Spalten gemeinsam mit dem selben Steuersignal angesteuert werden.Two individual modules 12A and 12B with square contour are edge and corner flush arranged with shock with their respective edge sides together. Advantageously, a snap connection 22a and further snap-in connections 22b each eccentrically provided to the two individual modules 12A and 12B mechanically connect at two points. Furthermore, there is an electrical contact 24 provided that the electrical connection between the control network production of the two individual modules. In 2 If only two individual lines are shown, (+ and -), it is of course also possible to implement a plurality of such electrical contacts, if this is appropriate for circuit-technical or production-technical reasons, eg because fewer crossover points should arise between the lines crossing each other. In order to limit the complexity of the driving network and the resulting complex boundary conditions of the manufacturing process for the implementation of these lines as a planar circuit during a thin film manufacturing process, it is proposed to optionally control whole groups of individual bodies together, so that with identical production of the individual body for all roughly equal pivotal movement or lateral movement of the mesa diffraction body takes place. Subgroups are, for example, one or more rows of individual bodies of a single module 12 at. Similarly, single or multiple columns can be controlled together with the same control signal.

Die Schaltung innerhalb einer Zeile kann beispielsweise aus einer Serienschaltung einer kompletten Zeile oder gezielt gewählten Unterabschnitten einer Zeile bestehen, je nachdem, wie groß der Spannungsabfall während der Aktivierung eines einzelnen Einzelkörpers ist. Um im bevorzugten Niederspannungsbereich bleiben zu können, kann es sich daher empfehlen, in einer einzigen Zeile eine Parallelschaltung von Serienschaltungen für die oben genannten Untergruppen zu realisieren.The Circuit within a line can, for example, from a series connection a complete line or selected subsections of a Line, depending on how large the voltage drop during the Activation of a single single body is. In the preferred It is therefore advisable to in a single line a parallel connection of series circuits for the to realize the above subgroups.

Mit weiterem Bezug zu 3 und 4 wird im Folgenden der strukturelle Aufbau eines Einzelkörpers beschrieben, der einen Mesa-Beugungskörper trägt. Der gesamte Einzelkörper ist mit Bezugszeichen 31 gekennzeichnet. Auf einer Grundträgerfläche 30, die weiter oben bereits erwähnt wurde, ist ein Halteelement 32 geeigneten Querschnitts und mit geeigneter Höhe im Verhältnis zur Schwenkbewegung des Mesa-Beugungskörpers 36 vorgesehen. An dem der Grundträgerfläche entgegengesetzten Endabschnitt des Halteelements 32 ist ein Brückenelement 34 befestigt, das längliche Gestalt besitzt und den Mesa-Beugungskörper 36 trägt. Das Brückenelement 34 besitzt einen Endabschnitt, mit dem es am Halteelement 32 befestigt ist und einen frei, in der Luft schwebenden Endabschnitt, damit es durch eine Kraft, die in 3 nach oben und unten gerichtet ist, mit seinem freien Ende biegeelastisch aus einer Ruhelage, die in 3 horizontal dargestellt ist, ausgelenkt werden kann. Dabei stellt günstigerweise das Brückenelement 34 zumindest mit einem Teilbereich die eine Elektrode dar, und die Gegenelektrode 38 ist der Grundträgerfläche 30 zugeordnet und mit dieser durch einen entsprechenden Dünnschichtprozess fest verbunden.With further relation to 3 and 4 Hereinafter, the structural constitution of a single body carrying a mesa diffraction body will be described. The entire single body is with reference numerals 31 characterized. On a base support surface 30 which has already been mentioned above is a holding element 32 suitable cross-section and with appropriate height in relation to the pivoting movement of the mesa diffraction body 36 intended. At which the base support surface opposite end portion of the holding element 32 is a bridge element 34 attached, which has elongated shape and the mesa diffraction body 36 wearing. The bridge element 34 has an end portion with which it on the holding element 32 is attached and a free, airborne end section to allow it by a force in 3 directed upwards and downwards, with its free end flexurally elastic from a rest position, in 3 is shown horizontally, can be deflected. It is conveniently the bridge element 34 at least with a portion which is an electrode, and the counter electrode 38 is the basic carrier surface 30 assigned and firmly connected to this by a corresponding thin-film process.

Wie 4 zeigt, ist das Brückenelement länglich geformt und besitzt, siehe auch 3, eine relativ dünne Stärke, damit eine jeweilige für die Aktuierungsspannungen geeignete Biegeelastizität des Brückenelements 34 realisiert werden kann. Der Mesa-Beugungskörper 36 ist eine eigene Schicht und besitzt eine Form, mit der er vorzugsweise in der in 3 gezeigten Weise nach oben und unten bewegt werden kann, ohne mit dem Brückenelement selbst oder mit der Gegenelektrode zu kollidieren. Daher hat er vorzugsweise eine Aussparung um einen Teilabschnitt des Brückenelements 34 herum, der dem Halteelement zugeordnet ist.As 4 shows, the bridge element is elongated and has, see also 3 , a relatively thin thickness, so that a respective bending elasticity of the bridge element suitable for the actuation voltages 34 can be realized. The mesa diffraction body 36 is a separate layer and has a shape with which it is preferably in the in 3 shown manner can be moved up and down without colliding with the bridge element itself or with the counter electrode. Therefore, it preferably has a recess around a portion of the bridge element 34 around, which is associated with the holding element.

Die Querschnittsform des Halteelements 32 kann in einem weitem Bereich variiert werden, so lange die erforderliche Festigkeit gegeben ist, um eine präzise Mesa-Beugungskörperbewegung durchführen zu können. Die Kantenmaße ax und ay des Mesa-Beugungskörpers 36 können in einem weitem Bereich variiert werden, wobei dann die Höhe und Festigkeit des Halteelements 32 passend dazu eingerichtet werden muss, damit sich eine störungsfreie Bewegung der Mesa-Beugungskörper 36 ergibt. Dabei können die Kantenlängen der Mesa-Beugungskörper und deren Abstände zumindest in einer Richtung vorzugsweise in einem Bereich variieren, der durch die Beugungsbedingung, Kantenlänge in der Größenordnung der Wellenlänge, festgelegt ist, beispielsweise zwischen 200 und 1400 Nanometern. Die genaue Gestalt und Anordnung der Mesa-Beugungskörper 36 sollte auch vom späteren Verwendungszweck der Einzelmodule 12 bzw. der Panels 15 abhängig gemacht werden. Dies ist insbesondere für Hologramme unerlässlich.The cross-sectional shape of the holding element 32 can be varied in a wide range as long as the required strength is given to perform precise mesa-diffraction-body motion. The edge dimensions a x and a y of the mesa diffraction body 36 can be varied in a wide range, in which case the height and strength of the holding element 32 suitable to be set up so that a smooth movement of the mesa diffraction body 36 results. In this case, the edge lengths of the mesa diffraction bodies and their distances can vary, at least in one direction, preferably in a range which is defined by the diffraction condition, edge length in the order of the wavelength, for example between 200 and 1400 nanometers. The exact shape and arrangement of the mesa diffraction bodies 36 should also be of the future intended use of the individual modules 12 or the panels 15 be made dependent. This is essential especially for holograms.

Die Kontaktierung zwischen dem als Elektrode ausgebildeten Brückenelement 34 und dem zugehörigen Teil des Anschlussnetzwerks kann bevorzugt über das Halteelement 32 erfolgen, wenn das Anschlussnetzwerk, wie hier bevorzugt im unteren Bereich von 3 angeordnet ist, beispielsweise kurz oberhalb der Grundträgerfläche, wobei es zweckmäßiger Weise von dieser elektrisch isoliert ist. Wenn das Brückenelement 34 aus einem Metall besteht oder zumindest einen Metallüberzug besitzt, der gleichzeitig elektrisch gut leitend und gute reflektive Eigenschaften besitzt, dann kann die Kontaktierung zwischen Brückenelementen und Anschlussnetzwerk beispielsweise über ein durchgehendes Loch durch das Halteelement 32 hindurch, oder alternativ kann es auch randseitig an diesem in 3 von oben nach unten gesehen, verlaufen. Die Gegenelektrode 38 besteht ebenfalls aus leitfähigem Material und ist je nach Ausführung des Materials der Grundträgerfläche 30 ggf. noch durch eine Isolierschicht von dieser getrennt, was in 3 zum Zwecke erhöhter Klarheit nicht dargestellt ist. Wenn die Netzwerke für Elektrode und Gegenelektrode entsprechend mit Spannung versorgt werden, so dass zwischen den Elektroden eine anstoßende oder eine abstoßende Kraft entsteht, bewegen sich die Mesa-Beugungskörper, wie es in 3 angedeutet ist, gemäß den Gesetzen der Elektrostatik und den Kräften in einem elektrischen Feld.The contact between the bridge element formed as an electrode 34 and the associated part of the connection network can preferably via the holding element 32 take place if the connection network, as preferred here in the lower part of 3 is arranged, for example, just above the base support surface, where it is suitably electrically isolated from this. When the bridge element 34 is made of a metal or at least has a metal coating, which also has good electrical conductivity and good reflective properties, then the contact between bridge elements and connection network, for example via a through hole through the support member 32 through, or alternatively, it can also be at the edge of this in 3 seen from top to bottom, run. The counter electrode 38 is also made of conductive material and is depending on the design of the material of the basic support surface 30 possibly separated by an insulating layer of this, what in 3 not shown for the purpose of increased clarity. If the networks for electrode and counter electrode are respectively supplied with voltage, so that between the electrodes an abutting or repulsive force arises, the mesa diffraction bodies move, as in 3 is indicated, according to the laws of electrostatics and the forces in an electric field.

Mit weiterem Bezug zu 5 und 6 wird im Folgenden ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Einzelkörpers oder Mesa-Beugungskörpers näher beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Mesa-Beugungskörper 36 an zwei Brückenelementen 34A und 34B befestigt, wobei die Brückenelemente ihrerseits auf je einem eigenen Halteelement 32A bzw. 32B befestigt sind. Wie 6 genauer zeigt, handelt es sich um eine asymmetrische Anordnung, wie sie in 7b) als Variante gezeigt ist.With further relation to 5 and 6 In the following, a further preferred embodiment for the embodiment of a single body or mesa diffraction body according to the invention will be described in more detail. In this embodiment, the mesa diffraction body 36 on two bridge elements 34A and 34B fastened, wherein the bridge elements in turn each have their own holding element 32A respectively. 32B are attached. As 6 more precisely, it is an asymmetric arrangement, as in 7b ) is shown as a variant.

In diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine Schwenkbewegung des Mesa-Beugungskörpers 36 um eine in der Zeichenebene von 5 liegende Achse, da die Brückenelemente 34A und 34B als leicht verwindungsfähige mechanische Elemente gefertigt werden, die ebenso wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel über Elektroden aktiviert werden. In diesem Fall wird der Mesa-Beugungskörper 36 zweckmäßiger Weise als Elektrode benutzt, und es sind zwei Gegenelektronen 38A und 38B vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse, siehe 6 auf der Grundträgerfläche angeordnet sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann der Mesa-Beugungskörper 36 über durchgehende Löcher durch die Halteblöcke 32A und 32B kontaktiert werden. Es kann auch nur ein Elektrodenpaar vorgesehen sein.In this embodiment results in a pivoting movement of the mesa diffraction body 36 one at the drawing level of 5 lying axis, since the bridge elements 34A and 34B are manufactured as easily twistable mechanical elements, which are activated via electrodes just as in the previous embodiment. In this case, the mesa diffraction body 36 Expediently used as an electrode, and there are two counter-electrons 38A and 38B provided on opposite sides of the pivot axis, see 6 are arranged on the base support surface. Also in this embodiment, the mesa diffraction body 36 through through holes through the holding blocks 32A and 32B be contacted. It can also be provided only a pair of electrodes.

Weiter sollte zu den vorstehend gezeigten Ausführungsvarianten angemerkt werden, dass ein und derselbe Halteblock 32 bzw. 32A oder 32B nicht nur für ein Brückenelement 34, oder 34A oder 34B dienen kann, sondern gleich für das nächste Brückenelement mit verwendet werden kann. Zu diesem Zweck erstreckt sich zweckmäßigerweise ein Brückenelement nach der einen Seite und ein Brückenelement nach der entgegengesetzten Seite des Halteelements.Furthermore, it should be noted to the embodiments shown above that one and the same holding block 32 respectively. 32A or 32B not just for a bridge element 34 , or 34A or 34B can serve, but equal to the next bridge element can be used with. For this purpose, a bridge element expediently extends to one side and a bridge element to the opposite side of the holding element.

Mit weiterem Bezug zu 7 werden im Folgenden Ausführungsvarianten für die oben genannten Ausführungsbeispiele beschrieben.With further relation to 7 will be described embodiments for the above embodiments.

7 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung weitere Einzelheiten für die relative Anordnung und Orientierung zwischen Mesa-Beugungskörper und Brückenelement gemäß Varianten A), B) und C) entsprechend dem Ausführungsbeispiel aus 5 und 6; 7 shows in a schematic plan view of further details for the relative arrangement and orientation between mesa diffraction body and bridge element according to variants A), B) and C) according to the embodiment of 5 and 6 ;

In 7A) ist der Mesa-Beugungskörper 36 randseitig mit den Brückenelementen 34A und 34B verbunden. Bei dieser Ausführungsform kann nur ein einziges Elektrodenpaar auf einer Seite der Schwenkachse benutzt werden, um die Spiegelbewegung durchzuführen. Dieses Elektrodenpaar wäre dann vorteilhaft in einem gezielt vorgewählten Abstand von der Schwenkachse angeordnet, und zwar sowohl bei der Elektrode am Mesa-Beugungskörper als auch bei der Elektrode am Grundträger 30.In 7A ) is the mesa diffraction body 36 at the edge with the bridge elements 34A and 34B connected. In this embodiment, only a single pair of electrodes on one side of the pivot axis can be used to perform the mirror movement. This electrode pair would then be advantageously arranged in a selectively preselected distance from the pivot axis, both in the case of the electrode on the mesa diffraction body and in the electrode on the base support 30 ,

Bei den in 7B und 7C gezeigten Varianten können prinzipiell auf beiden Seiten der Schwenkachse, die durch die Brückenelemente 34A und B gegeben ist, Elektrodenpärchen angebracht werden. Die in 7B gezeigte Variante enthält dabei die breitesten Variationsmöglichkeiten, um eine möglichst umfangreiche Schwenkbewegung des Mesa-Beugungskörpers 36 zu ermöglichen. Denn wenn die Aktuationsspannung groß genug gewählt werden kann, um an dem kurzen Ende 70 wirken zu können, so kann ein großer Winkelbereich realisiert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich der Mesa-Beugungskörper in seiner extremen Auslenkung und die Gegenelektrode berühren, für den Fall der Anziehung zwischen beiden Elementen.At the in 7B and 7C shown variants can in principle on both sides of the pivot axis, by the bridge elements 34A and B, electrode pairs are attached. In the 7B The variant shown here contains the widest possible variations in order to achieve the widest possible pivotal movement of the mesa diffraction body 36 to enable. Because if the actuation voltage can be chosen large enough to be at the short end 70 To be able to act, so a large angular range can be realized without the risk that touch the mesa diffraction body in its extreme deflection and the counter electrode, in the event of attraction between the two elements.

In 7C ist der Vollständigkeit halber noch einmal der Fall der symmetrischen Aufteilung der Mesa-Beugungskörperhälften gezeigt.In 7C For the sake of completeness, the case of the symmetrical division of the mesa diffraction body halves is shown again.

Mit weiterem Bezug zu 8 wird ein weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, das sich dadurch auszeichnet, dass ein Einzelelement nach Art einer Kardanischen Lagerung bzgl. zweier voneinander im wesentlichen unabhängiger Schwenkachsen gelagert ist.With further relation to 8th another preferred embodiment of the present invention is described, which is characterized in that a single element is mounted in the manner of a Kardanic bearing with respect to two mutually substantially independent pivot axes.

8 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung auf einen Einzelkörper eine bevorzugte, weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Mesa-Beugungskörper kardanisch gelagert ist. Die Halteelemente 32A bzw. 32B sind in 8 dem linken bzw. rechten Rand der Darstellung zugeordnet. Von diesen Halteelementen führen die Brückenelemente 34A und 34B, vgl. 5 und 6 eine gemeinsame Schwenkachse bildend jeweils nach innen und treffen dort auf einen Schwenkrahmen 80. Dieser ist als Elektrode ausgebildet und kann mit einer bzw. zwei Gegenelektroden 38A bzw. 38B wechselwirken, vgl. die Beschreibung 5 und 6. Damit ergibt sich eine Schwenkbewegung des Schwenkrahmens 80 um die gemeinsame Schwenkachse von 34A und 34B. Es ist nun innerhalb des Schwenkrahmens 80 eine weitere Schwenklagerung vorgesehen, nämlich um eine Schwenkachse, die gebildet ist von einem inneren Brückenelement 84A und einem anderen inneren Brückenelement 84B, die jeweils den Schwenkrahmen 80 mit dem Mesa-Beugungskörper 36 oder dessen festes Auflager 86 verbinden. 8th shows in a schematic plan view of a single body, a preferred further embodiment of the present invention, in which a mesa diffraction body is gimbaled. The holding elements 32A respectively. 32B are in 8th assigned to the left or right edge of the representation. Of these holding elements guide the bridge elements 34A and 34B , see. 5 and 6 forming a common pivot axis in each case inward and meet there on a swing frame 80 , This is designed as an electrode and can with one or two counter electrodes 38A respectively. 38B interact, cf. the description 5 and 6 , This results in a pivoting movement of the swing frame 80 around the common pivot axis of 34A and 34B , It is now within the swing frame 80 a further pivot bearing provided, namely about a pivot axis which is formed by an inner bridge element 84A and another inner bridge element 84B , each one the swing frame 80 with the mesa diffraction body 36 or its fixed support 86 connect.

Mit weiterem Bezug zu 9A und 9B wird eine Variante der besonders bevorzugten Ausführungsform nach 8 näher gezeigt und beschrieben, bei der sich die beiden Schwenkachsen nicht rechtwinklig gegenüberstehen. Des weiteren ist die Mesa-Beugungskörperform ebenfalls nicht rechteckig, sondern besitzt eine eckenlose Außenkontur, die in der 9 beispielhaft willkürlich, hier etwa birnenförmig dargestellt ist, um zu zeigen, dass hierbei nahezu beliebige Formenschätze gewählt werden können. Dies eignet sich auch zur Herstellung von Hologrammen. Dabei ändert sich an dem eigentlichen strukturellem Aufbau der Mesa-Beugungskörperlagerung nur insoweit etwas, wie es erforderlich ist, um die geänderte Geometrie dieses unregelmäßigen Aufbaus konstruktiv abzubilden. Beispielsweise sind die Orte der Elektroden entsprechend angepasst, die Abstände der Halteelemente voneinander, etc.. Insoweit kann die Beschreibung des Aufbaus des Einzelkörpers mit dem rechteckig ausgebildeten, kardanisch gelagerten Mesa-Beugungskörper (Mesa) für die weiteren Details herangezogen werden. Für die geometrische Gestaltung der Mesazwischenräume zwischen den Mesa-Beugungskörpern und der Mesa-Beugungskörper selbst werden wiederum die nachfolgend beschriebenen technologischen Werkzeuge der Oberflächenmikromechanik verwendet. Dies unterscheidet diese aktuierbaren (beweglichen) Hologramme einerseits durch den Herstellungsprozess und andererseits durch die Veränderbarkeit von konventionellen Hologrammen (K. Buse, E. Soergel, Holographie in Wissenschaft und Technik, Physik Journal, 2, Nr. 3, Seite 37 (2003).With further relation to 9A and 9B is a variant of the particularly preferred embodiment according to 8th shown and described in more detail, in which the two pivot axes are not at right angles. Furthermore, the mesa diffraction body shape is also not rectangular, but has a cornerless outer contour, which in the 9 By way of example, arbitrary, here is shown pear-shaped to show that here almost any formal treasures can be chosen. This is also suitable for the production of holograms. In this case, only to the extent that it is necessary to constructively reconstruct the changed geometry of this irregular structure changes to the actual structural design of the mesa diffraction body support. For example, the locations of the electrodes are adapted accordingly, the spacings of the holding elements from each other, etc. In that regard, the description of the structure of the single body with the rectangular shaped, gimbaled mesa-diffractive body (mesa) can be used for further details. For the geometric design of the Mesazwischenräume between the mesa diffraction bodies and the mesa diffraction body itself again the technological tools of surface micromechanics described below are used. This distinguishes these actuatable (movable) holograms on the one hand by the manufacturing process and on the other hand by the variability of conventional holograms (K. Buse, E. Soergel, Holography in Science and Technology, Physik Journal, 2, No. 3, page 37 (2003).

Aus dem in 8 gezeigten Beispiel der kardanischen Lagerung mit dem inneren Auflager 86 und der dort erwähnten Möglichkeit, das Einzelelement aus der Ebene des Schwenkrahmens 80 herauszuheben, ergibt sich die Möglichkeit, die Größe des Mesa-Mesa-Beugungskörpers im wesentlichen unabhängig von der Größe seines Unterbaus, der für seine Schwenklagerung zuständig ist, zu dimensionieren. Wird der Abstand zwischen Unterseite Einzelelement und Oberseite Schwenkrahmen 80 groß genug gewählt, so ergeben sich allein durch einfache geometrische Überlegungen die maximal möglichen Schwenkwinkel, bis der Mesa-Beugungskörper an einem Bereich des Schwenkrahmens oder der außenstehenden Halteelemente 32 anschlägt.From the in 8th shown example of the cardan bearing with the inner bearing 86 and the possibility mentioned there, the single element from the plane of the swing frame 80 to emphasize, there is the possibility of dimensioning the size of the mesa-mesa diffractive body substantially independent of the size of its substructure, which is responsible for its pivotal mounting. Will the distance between bottom single element and top swing frame 80 chosen large enough, so arise only by simple geometrical considerations, the maximum possible pivot angle, to the mesa-diffraction body at a portion of the swing frame or the outer holding elements 32 strikes.

Mit Bezug zu 10, 11, 12 und 13 werden im folgenden die Effekte veranschaulicht und beschrieben, die durch systematische Verschiebung von Mesa-Beugungskörpern oder Gruppen von Mesa-Beugungskörpern, oder durch Verschwenkung der flächig ausgebildeten Mesa-Beugungskörper gemäß 3 bis 6 beschrieben:In reference to 10 . 11 . 12 and 13 In the following, the effects are illustrated and described by systematic displacement of mesa diffraction bodies or groups of mesa diffraction bodies, or by pivoting of the area-shaped mesa diffraction bodies according to FIG 3 to 6 described:

10 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) mehrere rechteckige Mesa-Beugungskörper in einer 2-reihigen Gitteranordnung 10 shows in a schematic plan view (detail) a plurality of rectangular mesa diffraction bodies in a 2-row grid arrangement

Wobei der Gitterabstand voreingestellt nur in x- Richtung, und oben die nicht aktuierte Ausgangsstellung gezeigt ist, und unten eine von mehreren realisierbaren aktuierten Stellungen gezeigt ist, wobei der vorher konstante Gitterabstand aufspaltet in einen vergrößerten und einen verkleinerten;In which the grid spacing is preset only in x-direction, and above the not actuated initial position is shown, and below one of a plurality of feasible actuated positions is shown, wherein the previously constant grid spacing splits into an enlarged and a smaller one;

11 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) mehrere rechteckige Mesa-Beugungskörper in einer 3-reihigen Gitteranordnung, wobei der Gitterabstand nur in x-Richtung voreingestellt ist, wobei oben die nicht aktuierte Ausgangsstellung gezeigt ist, in der Mitte eine von mehreren realisierbaren aktuierten Stellungen eines mittleren Teilbereichs gezeigt ist, wobei neun Mesa-Beugungskörper um ihre linksbündigen Längsachsen aus ihrer Ruhelage ausgelenkt sind, und die in die xy-Ebene projizierten Abstände zwischen den Elementen in diesem Bereich in x-Richtung vergrößert werden (Variation des wirksamen Gitterabstandes). Unten sind die Mesa- Beugungskörper in einer schematischen Seitenansicht entlang der Papierebene der mittleren Darstellung gezeigt; 11 shows in a schematic plan view illustration (detail) a plurality of rectangular mesa diffraction bodies in a 3-row grating arrangement, wherein the grid spacing is preset only in the x-direction, wherein the unactuated initial position is shown above, in the middle of one of several realizable aktuierten positions of is shown, wherein nine mesa diffraction bodies are deflected about their left-aligned longitudinal axes from its rest position, and the projected into the xy plane distances between the elements in this area in the x direction are increased (variation of the effective grid spacing). Below, the mesa diffraction bodies are shown in a schematic side view along the plane of the paper of the middle illustration;

12 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) mehrere rechteckige Mesa-Beugungskörper in einer 3-reihigen Gitteranordnung, (Gitterabstand voreingestellt nur in x-Richtung, wobei oben die nicht aktuierte Ausgangsstellung gezeigt ist, in der Mitte eine von mehreren realisierbaren aktuierten Stellungen eines mittleren Teilbereichs gezeigt ist, wobei neun Mesa-Beugungskörper lateral verschoben sind. 12 shows in a schematic plan view representation (detail) a plurality of rectangular mesa diffraction bodies in a 3-row grid arrangement, (lattice spacing preset only in the x direction, wherein the unactuated initial position is shown above, in the middle of one of several realizable aktuierten positions of a central portion is shown, wherein nine mesa diffraction bodies are laterally displaced.

Dabei werden die Elemente in lateraler Richtung (in der xy-Ebene) verschoben, wobei in z-Richtung eine geringfügige versetzende Bewegung vorgenommen wird, um eine Strecke, welche etwas größer als die Schichtdicke der Elemente in z-Richtung ist. Aus der Perspektive der Aufsicht (12 Mitte) sind in der rechten Spalte 3 Elemente durch eine Bewegung in x-Richtung fast völlig unterhalb den ursprünglich linken Nachbarn verschwunden. Ferner sind in der mittleren Spalte 3 Elemente durch eine Bewegung in x-Richtung teilweise unterhalb den ursprünglich linken Nachbarn verschunden. In der linken Spalte sind 3 Elemente durch eine Bewegung in x- und y-Richtung teilweise unterhalb den ursprünglich linken Nachbarn verschunden. In 12 unten ist dies in einer schematischen Seitenansicht entlang der Papierebene der mittleren Darstellung abgebildet.In this case, the elements are displaced in the lateral direction (in the xy plane), with a slight displacement movement being undertaken in the z direction, by a distance which is slightly greater than the layer thickness of the elements in the z direction. From the perspective of supervision ( 12 Middle) are in the right column 3 Elements disappeared by a move in x-direction almost completely below the originally left neighbor. Further, in the middle column 3 Elements by a movement in the x-direction partially verschunden below the original left neighbor. In the left-hand column, 3 elements are partially obscured by a movement in the x- and y-direction below the original left-hand neighbor. In 12 below this is shown in a schematic side view along the paper plane of the middle representation.

13 zeigt in einer schematischen Draufsichtdarstellung (Ausschnitt) eine Gitteranordnung mit mehreren rechteckigen und linienförmigen Beugungskörpern verschiedener Größe, wobei die optisch wirksamen Flächen, welche durch Zusammenwirken mindestens eines Beugungselement gebildet werden, durch die Aktuation dieser Elemente vergrößert oder verkleinert werden kann. Verkleinert sich die optisch wirksame, zusammenhängende Fäche eines Ensembles solcher Mesa-Beugungselemente, so vergrößern sich die angrenzenden Spaltflächen. Vergrößert sich die optisch wirksame, zusammenhängende Fäche eines Ensembles solcher Mesa-Beugungselemente, so verkleinern sich die angrenzenden Spaltflächen. 13 shows in a schematic plan view (detail) a grid arrangement with a plurality of rectangular and linear diffraction bodies of different sizes, wherein the optically effective surfaces, which are formed by cooperation of at least one diffractive element, can be increased or decreased by the actuation of these elements. If the optically effective, contiguous area of an ensemble of such mesa diffraction elements diminishes, the adjacent cleavage areas enlarge. If the optically effective, contiguous area of an ensemble of such mesa diffraction elements increases, the adjacent cleavage areas diminish.

Im folgenden werden grundlegende Leitlinien für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Beugungskörpervorrichtung gegeben. Zunächst ist dabei festzustellen, dass die Basis der Herstellung übliche, im Stand der Technik bekannte Dünnschichtherstellungsprozesse sind, bei denen dünne Schichten durch Aufdampfen, Aufschleudern, Tauchbeschichtung, Sputtern, Galvanisieren, etc. hergestellt werden, und die durch weitere lithografische Herstellungsprozesse dann kleinräumig und meist in oberflächenmikromechanischem Aufbau zu den vorher aufgebrachten Schichten strukturiert werden können, je nach dem, wie groß die Strukturen in der Fotomaske sind. Insoweit wird vollständig auf Lehrbücher verwiesen, die die vorgenannten Techniken beschreiben.in the The following are basic guidelines for the manufacture of a diffractive body device according to the invention given. First It should be noted that the basis of the production usual, in The prior art known thin film manufacturing processes are where thin ones Layers by vapor deposition, spin coating, dip coating, sputtering, Galvanizing, etc. are produced, and by further lithographic Manufacturing processes then small-scale and mostly in surface micromechanical Structure to the previously applied layers are structured can, ever after how big the Structures in the photomask are. In that regard is completely on textbooks referenced, which describe the aforementioned techniques.

Herstellungsverfahren auf der Basis der Oberflächenmikromechanik:
Im folgenden werden die wichtigsten Herstellungsmerkmale exemplarisch für das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel erläutert wie folgt:

  • I. Für eine Verwendung als Fassadenelement und zur Herstellung von Einzelmodulen quadratischer Form mit einer Kantenlänge von knapp 12,5 cm wird als Grundträgerfläche 30 eine dünne Glasscheibe als Glassubstrat mit diesen Abmessungen verwendet. Anstelle von anorganischem Glas kann auch ein anderes transparentes Material, organische Gläser (z.B. Plexiglas), transparente Kunststoffe bzw. Polymere evtl. unter Beimischung einer Abtönfarbe verwendet werden.
  • II. In einem zweiten Schritt werden planare Elektroden 38A bzw. 38B sowie das zugehörige Ansteuerungsnetzwerk für die Leiterbahnen beispielsweise durch Aufdampfen von leitenden Materialien, z.B. Metallen (Aluminium, ...) oder z.B. ITO (engl. indium tin oxide), oder z.B. leitfähige Polymere (Poly[p-Phenylen], ...), ggf. durch eine galvanische Verstärkung unterstützt auf das Glassubstrat 30 aufgebracht. Dieser Schritt kann durch Aufdampfen der elektrisch leitenden Materialien, verbunden mit üblichen lithografischen Strukturierungstechniken erfolgen. Bei Leitungskreuzungen werden Leitungen wie üblich durch eine isolierende Zwischenschicht voneinander getrennt.
  • IIIa). In einem dritten Schritt erfolgt das Aufbringen einer Opferschicht mit definierter Dicke, die im wesentlichen durch die Höhe der in 5 dargestellten Halteelemente 32A und 32B vorgegeben ist. Die Höhe der Opferschicht sollte wenigstens so hoch sein, dass der beabsichtigte, maximale Schwenkausschlag eines Mesa-Beugungskörpers 36 erfolgen kann, ohne dass der Mesa-Beugungskörper an die Grundplatte 30 stößt. Diese Opferschicht soll die Halteblöcke 32A und 32B bilden. An diesen Stellen muss sie nachfolgend erhalten bleiben, und an allen anderen Stellen wird die Opferschicht nachfolgend weggeätzt, um einen Freiraum auszubilden, der die spätere Mesa-Beugungskörperschwenkung ermöglicht. Um eine hohe Transparenz zu gewährleisten, etwa wenn das Gitter im Durchlicht verwendet werden soll, wird die Opferschicht vorzugsweise bis auf das Glassubstrat an diesen Stellen entfernt. Dies gelingt mit heutigen technologischen Verfahren perfekt. Es sei darauf hingewiesen, dass z.B. elektrische Leitungen aus transparentem ITO, Halteblöcke aus Plexiglas und Grundplatte aus anorganischen Gläsern hergestellte werden können. Als Materialien der Opferschicht kommen in erster Linie solche Materialien in Frage, die sich gegenüber allen anderen verwendeten Materialien selektiv ätzen lassen und die gegenüber Witterung, Feuchtigkeit und Temperaturunterschieden relativ unempfindlich sind, eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen und kein nennenswertes plastisches Fließen aufweisen (ohne Hysterese). Beispielsweise kommen Materialien, etwa Polymethylmethacrylat, Siliziumdioxid oder ein UV-Fotolack in Frage, solange er sich mit einer definierten Dicke auftragen lässt. Beispielhaft sei ferner die Materialklasse der thermotropen Hauptketten-Flüssigkristalline-Polymere genannt. Diese Materialklasse lässt sich mit bestimmten organischen Lösungsmitteln einerseits gut lösen (Opferschichteigenschaft) und erfüllt auf der anderen Seite auch relativ hohe, mechanische Stabilitätskriterien, falls diese Materialien gleichzeitig als Teil der Halteblöcke zum Einsatz kommen.
  • III.b). Alternativ zu IIIa) wird eine Variante angegeben, welche Halteblöcke mit erhöhter Festigkeit liefert. Im wesentlichen wird dabei der Prozessschritt IIIa) wie folgt ersetzt. Dazu wird ein tiefenlithographiefähiger Photolack (z.B. PMMA) aufgebracht, in welchem die Formen aller Halteblöcke durch Belichten und Entwickeln als Negativ definiert werden. Durch selektives Auffüllen beispielsweise durch galvanische Prozesse, werden stabile Halteblöcke definiert. Nachfolgend werden die weiter unten folgenden Prozessschritte IV, V, und VI angewandt, wobei der verbleibende Photolack (Opferschicht) nasschemisch entfernt wird. Ferner ist dabei der Prozessschritt II derart zu modifizieren, dass gleichzeitig zu den Elektroden auf der Grundplatte geeignete leitfähige Grundflächenschichten der Halteblöcke definiert werden, welche jeweils gerade die Form der Verbindungsfläche Halteblock/Grundplatte aufweisen. Dabei muss auf eine elektrische Isolation zwischen oberen und unteren Elektroden geachtet werden. Vorteilhaft anwendbar ist auch der Einsatz der LIGA-Technik mit kostengünstigen Abformschritten.
  • IV. In einem weiteren Herstellungsschritt wird eine Schicht aufgebracht, die die Mesa-Beugungskörper oder gemäß einer besonderen Ausführungsvariante die optischen Filter, und die Brückenelemente 34A und B mit ihren Halteschichten auf den Halteelementen 32A und B bildet. Als Material kommt beispielsweise eine Metallschicht beispielsweise aus Aluminium oder eine dielektrische Mehrfachschicht mit einer äußeren elektrisch leitfähigen aber transparenten Schicht (z.B. ITO) oder eine Polymerschicht mit stark reflektierenden und leitfähigen Eigenschaften in Frage. In einem kostengünstigen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die leitende Schicht über die Mesa-Beugungskörper, die Ver bindungsbrücken und über die Halteschichten, und dient gleichzeitig als Elektrode (vor allem auf den Mesa-Beugungskörperflächen), als Leiterbahn (vor allem auf den Verbindungsbrücken) und als Halteschichten auf den Halteelementen.
  • V. In einem weiteren Schritt werden vorzugsweise am Rand eines jeden Einzelmoduls umlaufende Abstandhalter aufgebracht, beispielsweise aus dem selben Material wie die vorgenannte Opferschicht, um in einem weiteren (späteren) Schritt das Anbringen einer äußeren Schutzschicht bewirken zu können, die sich flächig über die gesamte Modulfläche erstreckt, um eine hermetische Versiegelung gegen Staub und Feuchtigkeit sowie einen Spannungsschutz zu realisieren. Diese Schutzschicht kann beispielsweise auf die vorgenannten Abstandhalter, die besonders bevorzugt als umlaufende Randbegrenzung vorliegt, durch Kleben aufgebracht werden.
  • VI. In einem nächsten Schritt wird die vertikale Strukturierung vorgenommen, indem ein Ätzvorgang senkrecht zur Grundplatte 30 hin vorgenommen wird. Anschließend werden selektiv die oben beschriebenen Teile der Opferschicht entfernt, wobei die Verbindungsbrücken und Mesa-Beugungskörper entstehen.
  • VII. In einem weiteren Schritt werden die Anschlussstecker für den elektrischen Anschluss der Einzelmodule untereinander, siehe zurück zu 2, für die elektrischen Kontakte 24 und die mechanischen Verbindungen 22 aufgebracht und fest mit dem Modulrahmen bzw. leitend für den elektrischen Kontakt mit dem Ansteuerungsnetzwerk verbunden.
Manufacturing method based on surface micromechanics:
In the following, the most important manufacturing characteristics are exemplary for the in 5 embodiment shown explains as follows:
  • I. For use as a facade element and for the production of single modules square shape with an edge length of almost 12.5 cm is used as a basic support surface 30 a thin glass plate used as a glass substrate with these dimensions. Instead of inorganic glass, it is also possible to use another transparent material, organic glasses (eg Plexiglas), transparent plastics or polymers possibly with the addition of a tinting ink.
  • II. In a second step, planar electrodes 38A respectively. 38B and the associated drive network for the printed conductors, for example by vapor deposition of conductive materials, eg metals (aluminum,...) or eg ITO (indium tin oxide), or eg conductive polymers (poly [p-phenylene],. , possibly supported by a galvanic reinforcement on the glass substrate 30 applied. This step may be accomplished by vapor deposition of the electrically conductive materials, coupled with conventional lithographic patterning techniques. In line crossings, as usual, lines are separated by an insulating interlayer.
  • IIIa). In a third step, the application of a sacrificial layer with a defined thickness, which essentially by the height of in 5 shown holding elements 32A and 32B is predetermined. The height of the sacrificial layer should be at least as high as the intended maximum swing deflection of a mesa diffraction body 36 can be done without the mesa diffraction body to the base plate 30 encounters. This sacrificial layer should be the holding blocks 32A and 32B form. At these points, it must subsequently be preserved, and in all other places, the sacrificial layer is subsequently etched away to form a free space which allows the subsequent mesa diffraction body pivoting. In order to ensure a high level of transparency, for example when the grid is to be used in transmitted light, the sacrificial layer is preferably removed up to the glass substrate at these locations. This succeeds perfectly with today's technological processes. It should be noted that, for example, electric lines made of transparent ITO, holding blocks of Plexiglas and base plate can be made of inorganic glasses. As materials of the sacrificial layer are primarily those materials in question, which can be etched selectively against all other materials used and are relatively insensitive to weather, humidity and temperature differences, have sufficient mechanical strength and have no appreciable plastic flow (without hysteresis) , For example, materials, such as polymethyl methacrylate, silica or a UV photoresist in question, as long as it can be applied with a defined thickness. As an example, the material class of the thermotropic main chain liquid crystalline polymers may be mentioned. On the one hand, this material class can be well-solved with certain organic solvents (sacrificial layer property) and, on the other hand, also meets relatively high mechanical stability criteria if these materials are also used as part of the holding blocks.
  • IIIb). Alternative to IIIa), a variant is specified, which provides holding blocks with increased strength. Essentially, the process step IIIa) is replaced as follows. For this purpose, a deep lithography-capable photoresist (eg PMMA) is applied in which the shapes of all holding blocks are defined as negative by exposure and development. By selective filling, for example by galvanic processes, stable holding blocks are defined. Subsequently, the process steps IV, V, and VI below are applied, whereby the remaining photoresist (sacrificial layer) is removed wet-chemically. Fer In this case, the process step II is to be modified in such a way that suitable conductive surface layers of the holding blocks are defined simultaneously with the electrodes on the base plate, which in each case have the shape of the connecting surface holding block / base plate. Care must be taken to ensure electrical insulation between the upper and lower electrodes. Advantageously, the use of the LIGA technique with cost-effective molding steps is also applicable.
  • IV. In a further production step, a layer is applied, the mesa diffraction bodies or according to a particular embodiment, the optical filters, and the bridge elements 34A and B with their holding layers on the holding elements 32A and B forms. As a material, for example, a metal layer such as aluminum or a dielectric multilayer with an outer electrically conductive but transparent layer (eg ITO) or a polymer layer with highly reflective and conductive properties in question. In a cost effective embodiment, the conductive layer extends over the mesa diffraction bodies, the connection bridges Ver and the holding layers, and also serves as an electrode (especially on the mesa diffraction body surfaces), as a conductor (especially on the connecting bridges) and as holding layers on the holding elements.
  • V. In a further step, circumferential spacers are preferably applied to the edge of each individual module, for example of the same material as the aforementioned sacrificial layer, in order to be able to attach an outer protective layer in a further (later) step, which extends over the entire surface Module surface extends to provide a hermetic seal against dust and moisture and a voltage protection. This protective layer can be applied by gluing, for example, to the abovementioned spacers, which are particularly preferably in the form of peripheral boundary.
  • VI. In a next step, the vertical structuring is done by etching perpendicular to the base plate 30 is made. Subsequently, the above-described parts of the sacrificial layer are selectively removed, resulting in the connection bridges and mesa diffraction bodies.
  • VII. In a further step, the connection plugs for the electrical connection of the individual modules with each other, see back to 2 , for the electrical contacts 24 and the mechanical connections 22 applied and firmly connected to the module frame or conductive for electrical contact with the control network.

Ebenso wird der oben bei der Beschreibung von 1 erwähnte Kommunikationssensor 16 mit der dafür vorgesehenen Stelle am Ansteuerungsnetzwerk kontaktiert und die oben erwähnte Anschlusskontaktierung für die Gleichspannungsversorgungsleitung 20 mit einem geeignet vorgesehenen Anschlussstecker 21 an vorzugsweise nur einem Modul vorgesehen, beispielsweise dem Einzelmodul 12, das später einer der Ecken der Fensterfläche zuordnet wird.Similarly, the above in the description of 1 mentioned communication sensor 16 contacted with the designated location on the drive network and the above-mentioned connection contact for the DC power supply line 20 with a suitably provided connector 21 preferably on only one module provided, for example, the single module 12 which will later be assigned to one of the corners of the window area.

Optional kann je nach späterer Verwendung des so gefertigten Moduls noch ein hermetischer Abdichtungslack über den gesamten Randbereich des Moduls gebracht werden, damit das Modulinnere einen langzeitstabilen, verwitterungsresistenten Zustand behält.optional may be later Using the thus manufactured module still a hermetic sealing paint over the entire edge area of the module are brought, so that the module interior maintains a long term stable, weather resistant condition.

Dann werden die somit hergestellten Module zusammengesteckt, wie es in 2 skizziert ist, bis ein Panel mit der gewünschten Größe gebildet ist. Beispielsweise kann bei einer Einzelmodulgröße von 12,5 cm × 12,5 cm ein Raster von 8 × 8 Einzelmodulen zusammengesteckt werden, um ein zusammenhängendes Panel mit 1 qm Fläche zu erhalten. Die Einzelmodule 12 haben zu diesem Zweck in vorteilhafter Weise auch geeignet steckbare Einrastverbindungen 22A und B an den übrigen Kanten, die in 2 nicht gezeigt sind. Dabei können die Einrastverbindungen in Querrichtung auch eines anderen Typs sein – beispielsweise eine L-förmige Rastung – im Vergleich zu dem Typ der Längsrichtung wie in 2 gezeigt, um das Zusammenstecken zu vereinfachen.Then the modules thus produced are put together as shown in FIG 2 is sketched until a panel is formed with the desired size. For example, with a single module size of 12.5 cm × 12.5 cm, a grid of 8 × 8 individual modules can be put together in order to obtain a coherent panel with a surface area of 1 m². The individual modules 12 have for this purpose also advantageously pluggable snap-in connections 22A and B at the remaining edges, which in 2 not shown. The latching connections in the transverse direction may also be of another type - for example an L-shaped detent - compared to the type of the longitudinal direction as in FIG 2 shown to simplify the mating.

In optionaler Weise kann dieses gesamte Panel nun noch auf einen weiteren Träger 15 aufgebracht werden, wofür beispielsweise eine weitere Glasscheibe in Frage kommt. Dies würde sich besonders dann empfehlen, wenn eine erhöhte mechanische Stabilität des gesamten Panels erforderlich sein sollte.In an optional way, this entire panel can now still on another carrier 15 be applied, for which, for example, another glass pane in question. This would be particularly recommended if increased mechanical stability of the entire panel should be required.

Alternativ können die Verbindungsbrücken, Mesa-Beugungskörper und Halteblöcke aus ursprünglich flächigen Elementen aufgestellt werden (siehe z.B. M.H. Kiang, et al. IEEE Phot. Technol. Lett. 8, 1707 (1996).alternative can the connection bridges, mesa diffraction bodies and retaining blocks originally flat Elements (see, e.g., M.H. Kiang, et al., IEEE Phot. Technol. Lett. 8, 1707 (1996).

Die erfindungsgemäße Mesa-Beugungskörperanordnung kann, soviel wird dem Fachmann auf dem Gebiet der Dünnschichtherstellung und Mikrostrukturierung klar sein, auf vielen verschiedenen Wegen hergestellt werden. Charakteristisch für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist daher lediglich die Verwendung solcher Materialen, die ein vernünftiges Preis/Leistungsverhältnis für eine großflächige Verwendung im Fenster oder Fassadenbereich zulassen, und die Anpassung des lithographischen Prozesses an die relativ kleinen Abmessungen der Mesa-Beugungskörper.The mesa diffractive body assembly of the present invention can be made in many different ways, as will be apparent to those skilled in the art of thin film fabrication and microstructuring. Characteristic of the manufacturing method according to the invention is therefore only the use of such materials, which allow a reasonable price / performance ratio for a large-scale use in the window or facade area, and the adaptation of the lithographic process to the relatively small Abmessun conditions of the mesa diffraction bodies.

Desweiteren ist es vorteilhaft, vorzugsweise das erfindungsgemäße Gesamtsystem so auszulegen, dass es in einem Niedervoltbereich von weniger als etwa 60 Volt betrieben werden kann. Diese Vorgabe ist bei der Formgebung der Einzelkörper, also für Halteelement 32, Brückenelement 34 und Einzelelement 36 hinsichtlich der zu konstruierenden Hebelkräfte zu berücksichtigen, damit die benötigten Aktuationsspannungen bei der Implementierung durch elektrostatische Anziehungskräfte nicht zu hoch werden.Furthermore, it is advantageous to preferably design the overall system according to the invention so that it can be operated in a low-voltage range of less than about 60 volts. This requirement is in the shape of the individual body, ie for holding element 32 , Bridge element 34 and single element 36 with regard to the leverage forces to be designed so that the required actuation voltages are not too high when implemented by electrostatic attraction forces.

Eine geringe außentemperaturbedingte Variation der Mesa-Beugungskörperkrümmungen ruft dabei noch periodische Farbverschiebungen über längere Zeiträume hervor.A low outside temperature Variation of mesa diffraction body curvatures This causes periodic color shifts over longer periods.

Die Farbe wird dabei im Falle von Amplitudengittern durch die Dimensionen aller Elemente und das Tastverhältnis zwischen Spaltflächen und absorbierenden oder streuenden Flächenanteilen bestimmt. Farbvariationen des Beugungsmusters ergeben sich dann durch Variation des Tastverhältnisses durch Variation der Anstellwinkel von Beugungsflächen der Mesa-Beugungskörpern, oder durch laterales Verschieben der Beugungskörper in bestimmten Gruppen, relativ zu anderen Gruppen.The Color is in the case of amplitude gratings through the dimensions of all elements and the duty cycle between cleavage surfaces and absorbent or scattering areas. color variations of the diffraction pattern then result by varying the duty cycle by Variation of the angles of incidence of diffraction surfaces of the mesa diffraction bodies, or by lateral displacement of the diffraction bodies in certain groups, relative to other groups.

Folgende Winkelbereiche werden als typisch für bestimmte Verwendungen genannt, wie folgt: Bei Werbeflächen, bei denen nur eine Drehachse erforderlich ist, kann ein Effekt bereits bei einer Schwenkwinkelveränderung von etwa 2 Grad erzielt werden, bei „Kunst am Bau", d.h. einer ästhetischen Farbgestaltung für Gebäudefassaden kann bereits mit einem Winkel von einem Grad ein sichtbarer Erfolg erzielt werden, wobei intensivere Effekte erst bei größeren Winkeln auftreten. Bei lateraler Verschiebung hängt der Effekt von der jeweiligen Anordnung ab, mit der das Tastverhältnis verändert wird.The following Angular ranges are said to be typical of certain uses as follows: For advertising space, where only one rotation axis is required, an effect can already at a swivel angle change of about 2 degrees, in "art on building", i.e. an aesthetic one Color design for building facades can already be seen with an angle of one degree a visible success achieved, with more intense effects only at larger angles occur. With lateral displacement, the effect depends on the respective one Arrangement from, with the duty cycle is changed.

Der einschlägige Fachmann auf dem jeweiligen Gebiet der oben skizzierten, unterschiedlichen Verwendungen für die erfindungsgemäßen Mesa-Beugungskörperarrays wird erkennen, dass ein Gesamtsystem gemäß der Erfindung vorteilhaft mit weiterer Sensorik betrieben werden kann, die dann für die jeweilige Verwendung spezifisch ausgewählt wird. Beispielsweise kann bei allen Verwendungen im Zusammenhang mit Solarstrahlung in vorteilhafter Weise ein Sonnenstandssensor und optional ein zusätzliches weiteres Sensorsystem eingesetzt werden, das die Wolkenverteilung und/oder die Helligkeitsverteilung im sensorisch erfassten Halbraum, oder direkt am Himmel erfasst.Of the relevant One skilled in the art of the various uses outlined above for the Mesa diffraction body arrays according to the invention will appreciate that an overall system according to the invention is advantageous can be operated with other sensors, which then for each Use is specifically selected. For example, in all uses related to solar radiation Advantageously, a sun position sensor and optionally an additional Another sensor system that uses the cloud distribution and / or the brightness distribution in the sensory detected half space, or captured directly in the sky.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention based on preferred embodiments As described above, it is not limited thereto on diverse Modifiable way.

So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung je nach Wahl der Ausführung und der Materialart der Grundträgerfläche 30 eher flexibel als „Beugungsfolie", oder eher fester, ggf. stärker und damit plattenähnlich ausgeführt sein.Thus, the device according to the invention, depending on the choice of the design and the type of material of the base support surface 30 rather flexible than "diffraction foil", or rather stronger, possibly stronger and thus plate-like executed.

Beispielsweise kann die Dimensionierung der Fläche der Einzelmodule an Herstellungsanlagen angepasst werden, die bereits existieren und vorher zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen (IC-) Bauteilen, Festplatten im Computerbereich, etc, verwendet wurden.For example can the sizing of the area the individual modules are adapted to manufacturing plants that already exist and previously for the manufacture of integrated circuits (IC) components, hard drives in the computer area, etc, used were.

Weiter kann auch die dem Einzelkörper zugeordnete Elektrode integral mit diesem ausgebildet sein, wenn dieser aus elektrisch leitfähigem Material besteht.Further can also be the single body associated electrode formed integrally therewith, when this made of electrically conductive Material exists.

Beispielsweise können die der Lichtquelle zugewandten Flächen der Einzelkörper 31 auch verspiegelt sein. Dann wird neben der Beugung des Lichts zumindest ein Teil des eintreffenden Lichts wieder reflektiert, was einen besonderen, selten gesehenen optischen Effekt bewirkt.For example, the surfaces facing the light source of the individual body 31 also be mirrored. Then, in addition to the diffraction of the light, at least part of the incident light is reflected again, which causes a special, rarely seen optical effect.

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind.Finally, the Features of the dependent claims essentially free with each other and not by the present in the claims Sequence can be combined with each other, provided they are independent of each other are.

Es sei darauf hingewiesen, dass sich Gitter in zwei Klassen einteilen lassen: Reflexionsgitter und Transmissionsgitter. In beiden Fällen wird weiter unterteilt, je nach dem, ob Phasenunterschiede oder Amplitudenunterschiede involviert sind. Demnach gibt es Phasentransmissionsgitter, Phasenreflexionsgitter, Amplitudentransmissionsgitter und Amplitudenreflexionsgitter. Dies ist in 14 dargestellt. Exemplarisch und zum Wecke einer erhöhten Klarheit der Darstellung der eigentlichen Erfindung, wurde im Text in den meisten Fällen das Amplitudenreflexionsgitter zu Grunde gelegt. Dem Fachmann wird es jedoch nicht schwer fallen, den eigentlichen, erfindungsgemäßen Sachverhalt entsprechend auf die anderen, erwähnten Gittertypen zu übertragen.It should be noted that grids can be divided into two classes: reflection gratings and transmission gratings. In both cases, it is further subdivided depending on whether phase differences or amplitude differences are involved. Thus, there are phase transmission gratings, phase reflection gratings, amplitude transmission gratings and amplitude reflection gratings. This is in 14 shown. By way of example and in order to arouse increased clarity of the representation of the actual invention, the text in most cases was based on the amplitude reflection grating. However, it will not be difficult for a person skilled in the art to correspondingly transfer the actual inventive situation to the other types of lattice mentioned.

In diesem Zusammenhang steht das Wort „Reflexion" hierin nicht zwingend für spiegelnde Elemente. Es deutet darauf hin, dass das Beugungsmuster auf derselben Seite des Gitters beobachtet wird, auf der auch das Licht einfällt (vergl. 14). Die Elemente müssen lediglich streuenden Charakter aufweisen. Bei Transmissionsgittern wird das Beugungsmuster auf der anderen Seite des Gitters beobachtet, von der das Licht einfällt (14).In this context, the word "reflection" is not necessarily meant for specular elements, indicating that the diffraction pattern is observed on the same side of the grating on which the light is incident (cf. 14 ). The elements must only have scattering character. In transmission grids, the diffraction pattern is observed on the other side of the grating from which the light is incident ( 14 ).

Amplitudentransmissionsgitter weisen lichtundurchlässige Elemente 97 und lichtdurchlässige Elemente 96 auf. Amplitudenreflexionsgitter weisen lichtstreuende (in Sonderfällen reflektierende) Elemente 94 und lichtdurchlässige (bzw. lichtabsorbierende) Elemente 95 auf. In einem Ausführungsbeispiel können dies Mesa (Rippen, Stege) und Mesazwischenräume (Spalte, Furchen) sein. Phasentransmissionsgitter weisen mindestens zwei verschiedene lichtdurchlässige Elemente auf, welche sich darin unterscheiden, dass zwischen benachbarten Elementen eine Phasenverschiebung des Lichtes entsteht. In einem Ausführungsbeispiel können dies Glasmesa 92 und fluidgefüllte Mesazwischenräume 93 sein. Phasenreflexionsgitter weisen mindestens zwei verschiedene lichtstreuende bzw. lichtreflektierende Elemente auf, welche sich darin unterscheiden, dass zwischen benachbarten Elementen eine Phasenverschiebung des Lichtes entsteht. In einem Ausführungsbeispiel können die Mesa 99 und die Böden der Mesazwischenräume 98 aus oberflächenverspiegeltem Glas bestehen. Der Phasenunterschied resultiert allein aus der Höhendifferenz zwischen Mesazwischenräumen und Mesa, der Wellenlänge, den Ein- und Ausfallswinkeln und dem Brechungsindex des fluiden Mediums in den Mesazwischenräumen. In 14 wird die Aktuierbarkeit der Mesa-Elemente und der Mesa-Zwischenräume aus Gründen höherer Übersichtlichkeit nicht dargestellt und nur eine massive Gitterstruktur gezeigt.Amplitude transmission gratings have opaque elements 97 and translucent elements 96 on. Amplitude reflection gratings have light-scattering (in special cases reflective) elements 94 and translucent (or light absorbing) elements 95 on. In one embodiment, these may be mesa (ribs, lands) and mesa spaces (clefts, furrows). Phase transmission gratings have at least two different light-transmissive elements, which differ in that a phase shift of the light arises between adjacent elements. In one embodiment, these may be glass mesa 92 and fluid mesa spaces 93 be. Phase reflection gratings have at least two different light-scattering or light-reflecting elements, which differ in that a phase shift of the light arises between adjacent elements. In one embodiment, the mesa 99 and the soils of the mesas 98 made of surface-mirrored glass. The phase difference results solely from the height difference between mesas and mesa, the wavelength, the angles of incidence and reflection, and the refractive index of the fluid in the mesas. In 14 For reasons of clarity, the actuability of the mesa elements and the mesa gaps is not shown, and only a massive lattice structure is shown.

Weitere Anwendungen können für Gebäuderäume realisiert werden, wenn ein steuerbares Transmissionsgitter in den Fensterflächen eingesetzt wird: beispielsweise maßgeschneiderte Raumfarbenvariationen an den Raumwänden und Raumdecken, Projektionsdisplays für Projektionen an Wände und Decken, Projektionen von Kunstobjekten an Raumflächen oder Inventar, Projektionen beispielsweise berühmter Gemälde an Wandflächen, und dergleichen Anwendungen mehr.Further Applications can realized for building spaces when a controllable transmission grating is used in the windows: for example customized Room color variations on the room walls and ceilings, projection displays for projections on walls and Ceilings, projections of art objects on space surfaces or inventory, projections for example, more famous painting on wall surfaces, and similar applications.

Wenn die Grundträgerfläche nicht eben sein soll, sondern eine beliebig gekrümmte Form aufweisen soll, beispielsweise, um sie der individuellen Form von PKW-Karosserieteilen anzupassen, so kann es zweckmäßig sein, die erfindungsgemäße Beugungsvorrichtung 12 auf einer dickenangepassten Folie herzustellen als Grundträger 30 herzustellen, um die erforderliche Flexibilität zu gewährleisten. Individuell gekrümmte Module können dann an geeigneter Stelle in den Fertigungsprozess bei de Karosseriebearbeitung, insbesondere während der Lackierung, eingegliedert werden.If the base support surface should not be flat, but should have an arbitrarily curved shape, for example in order to adapt it to the individual shape of car body parts, it may be expedient to use the inventive diffraction device 12 to produce on a thickness-adapted film as a basic carrier 30 to ensure the required flexibility. Individually curved modules can then be incorporated at a suitable location in the manufacturing process in the bodywork processing, especially during painting.

Claims (16)

System zur Gestaltung von großen Flächen an Gebäuden oder mobilen Systemen durch großflächige Beugungsmuster, enthaltend ein oder mehrere an den großen Flächen angebrachte Panel (15) mit einer Beugungsvorrichtung enthaltend eine Mehrzahl von mit einer gemeinsamen Grundträgerfläche (30) verbundenen Einzelkörpern (31), wobei die Einzelkörper so angeordnet und zueinander beabstandet sind, dass sie als Beugungszentren für die Lichtstrahlen wirken, und wobei die Einzelkörper Strukturelemente aus einem Dünnschichtherstellungsprozess sind, gekennzeichnet dadurch, dass ein Einzelelement (36) als Teil eines Einzelkörpers (31) relativ zur Grundträgerfläche (30) beweglich für einen auf ein Einzelelement oder auf Gruppen von Einzelelementen gemeinsam wirkenden Aktuationsmechanismus gelagert ist, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern oder Einzelelementen zu variieren, und ein Steuergerät (18) zum Steuern des wirksamen Gitterabstandes zwischen benachbarten Einzelkörpern (31) oder Einzelelementen (36) des Panels (15), sowie eine Einrichtung zum Übertragen von Steuersignalen an das Panel (15) vorgesehen ist.System for designing large areas of buildings or mobile systems by means of large-area diffraction patterns, including one or more panels attached to the large areas ( 15 ) with a diffraction device containing a plurality of with a common base support surface ( 30 ) connected individual bodies ( 31 ), wherein the individual bodies are arranged and spaced from one another in such a way that they act as diffraction centers for the light beams, and wherein the individual bodies are structural elements from a thin-film production process, characterized in that a single element ( 36 ) as part of a single body ( 31 ) relative to the base support surface ( 30 ) is movably supported for an actuation mechanism acting in concert on a single element or on groups of individual elements in order to vary the effective lattice spacing between adjacent individual bodies or individual elements, and a control device ( 18 ) for controlling the effective lattice spacing between adjacent individual bodies ( 31 ) or individual elements ( 36 ) of the panel ( 15 ), and means for transmitting control signals to the panel ( 15 ) is provided. System nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der Aktuationsmechanismus auf elektrostatischen Kräften beruht.System according to the preceding claim, wherein the Actuation mechanism based on electrostatic forces. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aktuationsmechanismus eine vorgegebene Anzahl von Kammaktuatoren enthält.A system according to claim 1 or 2, wherein the actuation mechanism contains a predetermined number of Kammaktuatoren. System nach Anspruch 1 bis 3, wobei ein Aktuationsmechanismus zur lateralen Verschiebung von Einzelkörpern (31) oder Einzelelementen (36) oder, Gruppen davon (31, 36) vorgesehen ist, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern (31) oder Einzelelementen (36) in einer ersten Richtung zu variieren.System according to claim 1 to 3, wherein an actuation mechanism for the lateral displacement of individual bodies ( 31 ) or individual elements ( 36 ) or, groups thereof ( 31 . 36 ) is provided in order to determine the effective lattice spacing between adjacent individual bodies ( 31 ) or individual elements ( 36 ) to vary in a first direction. System nach dem vorstehenden Anspruch, wobei ein Aktuationsmechanismus zur lateralen Verschiebung von Einzelkörpern (31) oder Einzelelementen (36) oder Gruppen davon (31, 36) vorgesehen ist, um den wirksamen Gitterabstand zwischen benachbarten Einzelkörpern (31) oder Einzelelementen (36) zusätzlich in einer zweiten Richtung zu variieren.System according to the preceding claim, wherein an actuation mechanism for the lateral displacement of individual bodies ( 31 ) or individual elements ( 36 ) or groups thereof ( 31 . 36 ) is provided in order to determine the effective lattice spacing between adjacent individual bodies ( 31 ) or individual elements ( 36 ) additionally in a second direction. System nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung orientiert ist.System according to the preceding claim, wherein the second direction is oriented perpendicular to the first direction. System nach Anspruch 3, wobei die Einzelelemente (36) flächig geformt sind und an fest mit der Grundträgerfläche (30) oder einem Kammaktuator verbundenen Haltelementen (32) gelagert sind, wobei die Lagerung eine Bewegung der Einzelelemente (36) durch einen elektrostatischen Aktuationsmechanismus erlaubt.System according to claim 3, wherein the individual elements ( 36 ) are formed flat and on to the base support surface ( 30 ) or a comb actuator connected holding elements ( 32 ), wherein the storage movement of the individual elements ( 36 ) by an electrostatic actuation mechanism. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei a) das Material für die Grundträgerfläche (30) vorgewählt ist aus der Gruppe: organische oder anorganische Gläser, Kunststoffe, Metalle, und b1) das Material für die Einzelkörper (31) passend zum Material der Grundträgerfläche selektive Opferschichteigenschaften in einem Ätzprozess besitzt, oder b2) das Material für die Einzelkörper (31) so gewählt ist, dass es selektives Wachstum erlaubt.System according to one of the preceding claims a) the material for the basic support surface ( 30 ) is selected from the group: organic or inorganic glasses, plastics, metals, and b1) the material for the individual bodies ( 31 ) possesses selective sacrificial layer properties in an etching process, in accordance with the material of the base support surface, or b2) the material for the individual bodies ( 31 ) is chosen to allow selective growth. System nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der Kunststoff ein Polymer ist.System according to the preceding claim, wherein the Plastic is a polymer. System nach Anspruch 8, Alternative b2), wobei das Wachstum durch Anwenden von Galvanik in tiefenlithographisch ge formtem Polymethylmethacrylat (PMMA) erfolgt ist.System according to claim 8, alternative b2), wherein the Growth by applying electroplating in deep lithographic form Polymethyl methacrylate (PMMA) is done. System nach Anspruch 1, wobei die Beugungsvorrichtung Verbindungselemente (22, 24) enthält, mit denen sie mit anderen Vorrichtungen (12) der gleichen Art randseitig verbunden werden kann.System according to claim 1, wherein the diffraction device comprises connecting elements ( 22 . 24 ) with which it is compatible with other devices ( 12 ) of the same kind can be connected at the edge. System nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Beugungsvorrichtung steckbare Verbindungselemente (22, 24) enthält, wobei die Verbindungselemente (22, 24) neben der mechanischen Verbindung auch eine elektrische Steckverbindung zwischen Vorrichtungen (12) gleicher Art enthalten.System according to the preceding claim, wherein the diffraction device comprises plug-in connection elements ( 22 . 24 ), wherein the connecting elements ( 22 . 24 ) in addition to the mechanical connection and an electrical connector between devices ( 12 ) of the same kind. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Einzelkörper (31) oder die Einzelelemente (36) in regelmäßiger Matrixform aus parallelen Zeilen und parallelen Spalten angeordnet sind.System according to one of the preceding claims, wherein the individual bodies ( 31 ) or the individual elements ( 36 ) are arranged in a regular matrix form of parallel rows and parallel columns. Verwendung eines Systems nach Anspruch 1 bis 13 zur Gestaltung von Gebäudefassaden einschließlich deren Fenstern oder von Wänden.Use of a system according to claims 1 to 13 for the design of building facades including their windows or walls. Verwendung eines Systems nach Anspruch 1 bis 13 zur Gestaltung von Karosserieteilen von mobilen Systemen, einschließlich deren Fenstern.Use of a system according to claims 1 to 13 for the design of body parts of mobile systems, including theirs Windows. Verwendung eines Systems nach Anspruch 1 bis 13 als Dekorationsobjekt zur Erzielung von Farbeffekten.Use of a system according to claims 1 to 13 as a decorative object to achieve color effects.
DE2003158812 2003-12-15 2003-12-15 System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns Expired - Lifetime DE10358812B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003158812 DE10358812B4 (en) 2003-12-15 2003-12-15 System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns
PCT/DE2004/002721 WO2005059622A1 (en) 2003-12-15 2004-12-13 Diffraction film having a 2-dimensional lattice arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003158812 DE10358812B4 (en) 2003-12-15 2003-12-15 System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10358812A1 DE10358812A1 (en) 2005-07-14
DE10358812B4 true DE10358812B4 (en) 2006-05-11

Family

ID=34672792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003158812 Expired - Lifetime DE10358812B4 (en) 2003-12-15 2003-12-15 System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10358812B4 (en)
WO (1) WO2005059622A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008009215A1 (en) 2008-02-13 2009-08-20 Universität Kassel Component for displaying symbols and optical display device produced therewith
DE102017204363A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Optical system, miniature spectrometer, method for analyzing an object

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2983577B1 (en) * 2011-12-06 2016-07-01 European Aeronautic Defence & Space Co Eads France ANTI-REFLECTION COATING STRUCTURE WITH DIFFRACTION NETWORK USING RESONANT ELEMENTS

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3719538A1 (en) * 1986-06-11 1987-12-17 Toshiba Kawasaki Kk METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING A SPLIT BETWEEN TWO OBJECTS TO A PREDICTED SIZE
DE3840262A1 (en) * 1988-11-30 1990-05-31 Helmut Frank Ottomar P Mueller Transparent wall element for buildings
US5148302A (en) * 1986-04-10 1992-09-15 Akihiko Nagano Optical modulation element having two-dimensional phase type diffraction grating
DE4134955A1 (en) * 1991-10-23 1993-04-29 Helmut Frank Ottomar P Mueller LIGHT GUIDE
EP0524388B1 (en) * 1991-05-25 1995-02-15 Müller, Helmut Frank Ottomar, Prof. Dr.-Ing. Natural light device
EP0659590B1 (en) * 1993-12-23 1997-11-19 Alusuisse Technology & Management AG Process for making patterned surface layers
US20020105725A1 (en) * 2000-12-18 2002-08-08 Sweatt William C. Electrically-programmable optical processor with enhanced resolution
EP1135267B1 (en) * 1998-11-19 2003-03-05 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method for decoratively shaping a painted substrate surface
WO2003060597A2 (en) * 2001-12-21 2003-07-24 Polychromix Corporation Method and apparatus providing reduced polarization-dependent loss
US6624548B1 (en) * 2001-09-26 2003-09-23 Sandia Corporation Apparatus to position a microelectromechanical platform

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4956619A (en) * 1988-02-19 1990-09-11 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator
EP0614101A3 (en) * 1993-02-03 1994-10-19 Canon Kk Optical deflector and method of manufacturing the same.
US5757536A (en) * 1995-08-30 1998-05-26 Sandia Corporation Electrically-programmable diffraction grating
US7307775B2 (en) * 2000-12-07 2007-12-11 Texas Instruments Incorporated Methods for depositing, releasing and packaging micro-electromechanical devices on wafer substrates
US20020136485A1 (en) * 2001-02-02 2002-09-26 Reed Jason D. Apparatus and method for micro-electromechanical systems two-dimensional large movement electrostatic comb drive
US6906511B2 (en) * 2001-05-08 2005-06-14 Analog Devices, Inc. Magnetic position detection for micro machined optical element
US20020167072A1 (en) * 2001-03-16 2002-11-14 Andosca Robert George Electrostatically actuated micro-electro-mechanical devices and method of manufacture
US6667823B2 (en) * 2002-05-22 2003-12-23 Lucent Technologies Inc. Monolithic in-plane shutter switch

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5148302A (en) * 1986-04-10 1992-09-15 Akihiko Nagano Optical modulation element having two-dimensional phase type diffraction grating
DE3719538A1 (en) * 1986-06-11 1987-12-17 Toshiba Kawasaki Kk METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING A SPLIT BETWEEN TWO OBJECTS TO A PREDICTED SIZE
DE3840262A1 (en) * 1988-11-30 1990-05-31 Helmut Frank Ottomar P Mueller Transparent wall element for buildings
EP0524388B1 (en) * 1991-05-25 1995-02-15 Müller, Helmut Frank Ottomar, Prof. Dr.-Ing. Natural light device
DE4134955A1 (en) * 1991-10-23 1993-04-29 Helmut Frank Ottomar P Mueller LIGHT GUIDE
EP0659590B1 (en) * 1993-12-23 1997-11-19 Alusuisse Technology & Management AG Process for making patterned surface layers
EP1135267B1 (en) * 1998-11-19 2003-03-05 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method for decoratively shaping a painted substrate surface
US20020105725A1 (en) * 2000-12-18 2002-08-08 Sweatt William C. Electrically-programmable optical processor with enhanced resolution
US6624548B1 (en) * 2001-09-26 2003-09-23 Sandia Corporation Apparatus to position a microelectromechanical platform
WO2003060597A2 (en) * 2001-12-21 2003-07-24 Polychromix Corporation Method and apparatus providing reduced polarization-dependent loss

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008009215A1 (en) 2008-02-13 2009-08-20 Universität Kassel Component for displaying symbols and optical display device produced therewith
DE102017204363A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Optical system, miniature spectrometer, method for analyzing an object

Also Published As

Publication number Publication date
DE10358812A1 (en) 2005-07-14
WO2005059622A1 (en) 2005-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10358967B4 (en) Micromirror array
DE60121838T2 (en) ROOM LIGHT MODULATOR WITH CONFORMAL LAYER DEVICE
DE69919496T2 (en) Mechanical grid device
EP2112039B1 (en) Optical sensor device
EP1361460B1 (en) Triple reflector and wide angle sensor system comprising the same
WO2009124609A1 (en) Deviation device for a beam of an electromagnetic wave
DE602005002043T2 (en) ELECTRIC wetting DISPLAY ELEMENT
DE602005002041T2 (en) ELECTRIC wetting DISPLAY ELEMENT
DE202007017775U1 (en) photovoltaic module
WO2008092679A1 (en) Solar cell
DE4236799A1 (en) Manufacturing method for triple reflectors and their tools - has strips formed by grinding in different directions, following direction of strip extension during process
DE10358812B4 (en) System for designing large areas of buildings or mobile systems using large-area diffraction patterns
DE102010062009B4 (en) Method for producing inclined surfaces in a substrate and wafer with inclined surface
DE10127036B4 (en) Device and carrier sheet for tactile, punctiform representation of graphical information and method for producing the carrier sheet
EP3394506B1 (en) Plate-shaped optical element for coupling out light
DE2800341A1 (en) ELECTROSTATIC DISPLAY CELL AND DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH IT
EP3997030A1 (en) Mems actuator and mems actuator array comprising a plurality of mems actuators
DE10358937A1 (en) Grid panel, for large visible surface areas, is composed of micro-structured diffraction units to give a two-dimensional diffraction of light rays for a variety of design effects
DE60211993T2 (en) ELECTROMECHANICAL, CONFORMAL GRID DEVICE WITH IMPROVED OPTICAL PERFORMANCE AND IMPROVED CONTRAST
EP4102024B1 (en) Lighting module for a building facade
EP3997029B1 (en) Mems actuator element and mems actuator array with a multiplicity of mems actuator elements
DE102005018604A1 (en) Open hole-based diffractive light modulator used in e.g. optical memory, has upper micromirror comprising open holes at center, such that it reflects/diffracts incident light based on height difference between upper and lower micromirrors
AT514578B1 (en) Cover for a solar module
DE60100197T2 (en) Electrostatic micro-shutter matrix with high fill factor
DE102020213994A1 (en) OPTICAL LENS AND LIGHTING DEVICE USING SUCH

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DR. FRIEDRICH WAITZ VON ESCHEN,34117 KASSEL

Owner name: NANOPHOTONIC SOLUTIONS GBR (VERTRETUNGSBERECHTIGTE

Owner name: DIPL.-ING. HARALD WAITZ VON ESCHEN,34117KASSEL, DE

Owner name: DIPL.-PHYS. VOLKER VIERECK, 34211 KASSEL

Owner name: PROF.DR. JUERGEN SCHMID, 34128 KASSEL

R071 Expiry of right