WO2018015496A1 - Vorrichtungen zur dateneinspiegelung - Google Patents

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    • G03H2225/00—Active addressable light modulator
    • G03H2225/52—Reflective modulator

Definitions

  • the present application relates to devices for data reflection.
  • Data mirroring devices are increasingly being used to provide data to a user in a simple manner.
  • the term "data” is to be understood generally, for example, images that include images, videos, symbols, characters, and / or numbers, such data being preferably displayed so that a user can perceive both the data and an environment Scope of such devices for data input is the
  • Vehicle area e.g. a driver of a vehicle, such as a driver of an automobile, to provide data while driving. This can especially be done by
  • corresponding elements take place in a windshield of a vehicle.
  • the driver does not have to focus his gaze on a display, for example, of a combination instrument, in order to obtain data, but can perceive this data without taking his eyes off the road substantially.
  • a display for example, of a combination instrument
  • Such devices are known for example from DE 10 2008 039 737 A1.
  • Another field of application are so-called data glasses, in which data is reflected in a spectacle lens. With a transparent spectacle lens, the user can then simultaneously perceive the data and see its surroundings.
  • the data-reflecting devices described in the present application can also be used in other applications, in particular generally in all transparent carriers, for example transparent panes.
  • the devices described can also be used in transparent panes of vehicles other than automobiles, for example railways, buses, ships or aircraft, or even in the field of real estate in the case of window panes.
  • the device described can be used everywhere, where variable contents should be displayed and / or reproduced. It is possible, for example, to make display elements with lighting functions, such as car taillights, variable by means of the described devices.
  • an apparatus for data reflection comprising: a holographic layer arranged on a transparent support, and
  • Diffuser is adapted to send light according to constructivelyden data to the holographic layer, wherein the holographic layer is set up, a user viewable, real or virtual, image or an image in the plane of the holographic layer (in this case also as "image Plane-hologram "), according to the Häaptnden data to produce., It can also be generated multiple images, in which case combinations of real images, virtual images and in the plane of
  • Holographic layer lying images are possible.
  • the image can be generated in particular in a desired position.
  • the imager may further include a light source, an amplitude modulator for modulating light from the light source in accordance with the data to be injected, and a
  • Imaging optics for imaging light from the amplitude modulator on the lens are Imaging optics for imaging light from the amplitude modulator on the lens.
  • the diffuser may be disposed at an angle between 85 ° and 95 ° to the holographic layer.
  • the lens may also be disposed at other angles, eg in the angular range 95 to 0 °, to the holographic layer.
  • the diffusing screen can be a holographic diffusing screen. This allows light to be targeted to the holographic layer.
  • the holographic layer may be disposed on a first side of the carrier, and the diffusion plate may be disposed on a second side of the carrier so that light from the diffusion plate passes through the carrier to the holographic layer.
  • the device is designed as a data goggles, wherein the carrier is a spectacle lens of the data glasses, and wherein the imager in a
  • Eyeglass frame of the data glasses is arranged.
  • the diffuser may have a dimension smaller than 1, 5 cm-1, 5 cm, preferably less than 1, 0 cm-1, 0 cm, so that it is well accommodated in the temple.
  • the device can be set up to display polychromatic images.
  • the image may include a first image at a first position and a second image at a second position.
  • the holographic layer can be set up, the first image based on a first group of wavelengths and the second image based on a second group of
  • the imager comprises a first imager and a second imager, wherein the lens comprises a first lens of the first imager and a second lens of the second imager, wherein the first lens is disposed at a different position than the second lens, wherein the holographic Layer is adapted to generate the first image based on light from the first lens and the second image based on light from the second lens.
  • FIG. 1 A is a perspective view of a device for data input according to an embodiment
  • Fig. 1 B is a plan view of the device of Fig. 1A
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a data glasses according to a
  • FIG. 3A and 3B representations for explaining the production of holographic elements for embodiments
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a device for data input according to an exemplary embodiment.
  • Embodiments are merely illustrative and are not to be construed as limiting. In particular, a description of an embodiment having a plurality of details and features is not to be construed as including all such details and
  • a device for data reflection generally refers to devices which provide data to a viewer, in particular using transparent carriers, in order to simultaneously allow a user to look at an environment.
  • Such devices for data reflection can be used in particular as head-up displays in vehicles or in data glasses, but are not limited thereto.
  • FIG. 1 shows a device for data reflection according to an exemplary embodiment, wherein FIG. 1A shows a perspective view of the device 10 and FIG. 1B shows a top view of the device 10.
  • the device of FIG. 1 comprises a light source 12 for generating a light beam.
  • the light source 12 may be a monochromatic light source.
  • the light source 12 is preferably a multicolored light source, for example a module with at least one red, one green and one blue laser (RGB laser module) or a module with red, green and blue light-emitting diodes (RGB LED module).
  • a spatial amplitude modulator 13 to modulate the light spatially in intensity according to the data to be set.
  • the amplitude modulator 13 for example, a micromirror device (DMD, "Digital Micromirror Device" or a
  • Liquid crystal assembly e.g., Leos, "Liquid Crystal on Silicon" are used.
  • the amplitude modulator 13 is scanned in the illustrated embodiment with one or more light beams from the light source 12.
  • Amplitude modulator 13 can be controlled by a (not shown) control according to the despreading data.
  • the spatially and temporally modulated by the amplitude modulator 13 light is imaged by imaging optics 14 on a lens 15. Through the lens 15, an intermediate image is generated. While the imaging optics 14 are shown schematically as a single lens in FIG. 1, the imaging optics 14 may comprise any combination of one or more lenses, one or more mirrors, one or more diffractive elements, or other suitable optical elements to direct the light from the lens
  • amplitude modulator 13 on the lens 15.
  • the arrangement of light source 12, amplitude modulator 13, imaging optics 14 and lens 15 is also referred to as imager in the context of this application.
  • the intermediate image is produced on the diffusing screen 15, and the angular spectrum of light emanating from the diffusing screen 15 contains image information.
  • the diffuser 15 may be a simple ground glass in some embodiments.
  • the lens is designed such that it has a desired
  • a holographic ground glass can be used, as described in German Patent Application 10 2015 1 16 408.6.
  • a holographic focusing screen may have a holographic structure which is designed such that different wavelengths which generate the light source 12 (for example a red, a green and a blue wavelength) are scattered at equal scattering angles.
  • the diffusing screen 15 may comprise different holograms for the different wavelengths, which each have the same scattering angle but different
  • Wavelengths are designed. By means of such a diffusion plate, in particular color fringes can be avoided.
  • the lens 15 is disposed in a first surface of a transparent support 1 1, which is bounded by vertices A, B, C and D.
  • the carrier 1 1 may for example be made of a glass or a transparent plastic.
  • this light scattered by the lens 15 is directed to a holographic layer 16, which at a second side surface with the
  • Corner points C, D, E, F of the carrier 1 1 is arranged.
  • the scattering characteristic of the lens 15 is preferably such that as much light as possible reaches the holographic layer 16. Such directed scattering is possible in particular with the above-mentioned holographic ground glass.
  • the holographic layer 16 is in the embodiment of FIG. 1 as
  • Reflection hologram configured and forms the light from the lens 15, such as
  • FIG. 1B shown in particular in the plan view of FIG. 1B, to a virtual image 18 for viewing through an eyebox 17 of a viewer.
  • the viewer can view the virtual image 18 and thus perceive the data.
  • the holographic layer may be implemented as a reflection hologram for three discrete wavelengths in the red, green, and blue regions corresponding to the wavelengths of the light source 12, thus producing a polychromatic (ie, multicolored) virtual image.
  • the distance in which the virtual image 18 from the holographic Layer 16 is formed, is determined in the manufacture of the holographic layer 16 by appropriate exposure of a photosensitive material. The distance can be from a few centimeters to virtually infinite.
  • the holographic layer 16 has the desired optical effect for the wavelengths of the light source 12, ie the imaging on the virtual image 18, while it is transparent to other wavelengths. This allows a review by the carrier 1 1.
  • the holographic layer 16 for example, an embedded or laminated holographic film having a photopolymer into which the corresponding holographic function has been exposed may be used.
  • the holographic function can be integrated in a photoreactive glass or in a photorefractive glass layer.
  • a photorefractive layer may consist of a thin photorefractive glass sheet, which may be applied to a substrate.
  • plastic eg PQ-doped PMMA is also possible.
  • the surface on which the diffusion plate 15 is disposed is substantially perpendicular (e.g., at an angle between 85 and 95 degrees) to the surface in which the holographic layer 16 is disposed.
  • Such a configuration is similar to the conventional edge-lit holography in which a hologram is illuminated laterally to display image information stored in the hologram (see, for example, US 5,121,229 A).
  • the holographic layer 16 is used to image a variable image content, which is determined by the amplitude modulator 13.
  • the diffusion plate 15 may also be disposed at a different angle to the holographic layer, e.g. in an angular range of 95 ° to 0 °. At 0 °, the lens would be located opposite the holographic layer and parallel to it. The position for the lens would thus be on the surface ABHG instead of ABCD.
  • the diffuser operates in transmission, ie it receives light on one side via the imaging optics 14 from the amplitude modulator 13 and emits light on another side toward the holographic layer 16.
  • a working in reflection lens can be used.
  • the diffuser is then illuminated by the same side into which it also emits the light back to the holographic layer.
  • the diffusing screen 15 could be arranged, for example, in the surface with the corner points E, F, G, H and receive light from the amplitude modulator 13 through the imaging optical system 14 through the transparent support 11.
  • the holographic layer 16 generates a virtual image 18.
  • the holographic layer 16 may be configured to create a real image between the carrier 11 and the eyebox 17.
  • the holographic layer 16 is designed as a reflection hologram. In other embodiments, a
  • Transmission hologram can be used.
  • the position of the eyebox would be e.g. as indicated at 17 'in Fig. 1A.
  • various types of holograms and diffusers can be used to implement inventive data-glazing devices.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view in plan view of a device 20 for
  • Embodiment of Fig. 2 is designed in particular as a data glasses, with
  • the lenses 22 may be transparent lenses to allow a wearer of the device 20 to view the surroundings.
  • the lenses 22 may be transparent lenses to allow a wearer of the device 20 to view the surroundings.
  • the lenses are 22 curved optical glasses, which a
  • Defective vision of the wearer of the device 20 can correct.
  • the device 20 also has a device for data reflection. This is described below for the lens 22 shown on the left in FIG. 2. A corresponding device can also be provided for the other spectacle lens 22 shown on the right in FIG. 2.
  • the device 20 of FIG. 2 comprises an imager comprising a light source 24, an amplitude modulator 28, an imaging optic 25 and a diffuser 26 in order to produce an intermediate image.
  • the imager thus formed is dimensioned so that it can be accommodated in the temple piece 21.
  • the diffuser 26 dimensions smaller than 1, 5-1, 5 cm, in particular less than 1, 0-1, 0 cm have.
  • a holographic layer 27 which on a side facing the wearer of the lens 22 (in this case, the left
  • the diffusing screen 26 can, in turn, in particular be a holographic diffusing screen which is set up in such a way that as much light as possible reaches the holographic layer 27.
  • a corresponding holographic layer 27 is also arranged on the right-hand lens 22 in FIG. 2 in order to receive light from a further image generator (not shown) which is arranged in the right temple 21.
  • the holographic layer 27 of FIG. 2 may in turn be configured as described for the holographic layer 16 of FIG. 1 to produce a virtual image for a user of the goggles. In principle, it is also possible to produce a real image between the glasses and the eye, which in this case would be very close to the eye.
  • the holographic layer 27 is designed in the embodiment of FIG. 2 as in FIG. 1 as a reflection hologram, and the lens 26 as a transmission lens.
  • the diffusing screen 26 is arranged approximately perpendicular to the holographic layer 27, for example at an angle between 85 and 95 °.
  • the holographic layer 27 can in particular also be mounted on curved spectacle lenses 22.
  • Holographic layers such as the holographic layer 16 of FIG. 1 or the holographic layer 27 of FIG. 2 may be formed by a suitable exposure of a photosensitive
  • Material for example, the mentioned holographic film with photopolymer, are generated. Reproduction is then possible with optical contact replication.
  • FIGS. 3A and 3B An example of the production of a reflection hologram which can be used for example for the holographic layer 16 of FIG. 1 or the holographic layer 27 of FIG. 2 will now be explained with reference to FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 3A shows an exposure of a holographic element 82 for a data reflection which may be used, for example, as a holographic layer 16 of FIG
  • holographic layer 27 of FIG. 2 is usable. It is used to generate a
  • holographic element 82 on the holographic element 82, in particular within a photosensitive holographic layer, an interference of two opposing spherical Waves, for example, with a coherent laser sufficient
  • a point light source 80 for emitting one of the spherical waves is located at the later location of the lens 15 and 26 and sends out a so-called reference wave, and another point light source 81 to
  • Emission of the other of the spherical waves is located at the location of the later virtual image (18 in FIG. 1B) and transmits a so-called signal wave.
  • the holographic element 82 and the distance of the virtual image shown later.
  • the virtual image is also located at 8 m distance from the holographic element 82 when playing back.
  • the removal of the virtual image to the eyebox is accordingly later at least approximately the sum of the distance of the point light source 80 to the holographic element 82 plus the distance of the point light source 81 to the holographic element 82.
  • any distance of the virtual image can be realized in a later use.
  • Fig. 3B shows the application of the holographic element exposed as in Fig. 3A in an "ideal case.”
  • the holographic element is illuminated with reference light from a point light source 83 (corresponding to an imaging device) resulting in the formation of a virtual image 84 (corresponding to Figs the position of the point light source 81 of FIG. 3A), which can be viewed by an eye (eyebox) at 85.
  • a point light source 83 corresponding to an imaging device
  • a virtual image 84 corresponding to Figs the position of the point light source 81 of FIG. 3A
  • an imaging device with a diffusing screen is used which, in contrast to a point light source, has an extension Ay in the y-direction and an extension ⁇ in the x-direction. This may lead to distortions to the ideal case of FIG. 3B, but these are negligible to a certain extent for practical applications, depending on a desired image quality.
  • the extent of the lens is chosen comparatively low, and the lens is placed in the vicinity of the location of the point light source 80.
  • a plurality of holographic elements 82 may be stacked to form the holographic layer 16 of FIG. 1A or 27 of FIG Layer for each desired wavelength.
  • the holograms are both length-selective and angle-selective, so that they are suitable in particular for others
  • Wavelength and angle selectivity can also be used to display content in multiple levels. This will be explained below.
  • an image representation (virtual and / or real) can thus take place in several planes, at different angles and / or generally at different locations. It is exploited that the holographic layers used, in particular
  • Volume holograms work both lengthwise and angle-selective.
  • different colors may be imaged to different locations in and / or viewed from different angles by, for example, selecting differently the directions and shapes of reference beam and signal beam for different wavelengths in the manufacture of the holographic element.
  • color images (real or virtual) can be generated at different locations.
  • the operating wavelengths 532 nm (green), 460 nm (blue) and 660 nm (red) can be used, while for a second image the working wavelengths are 520 nm (green), 442 nm (blue) and 647 nm (red) can be used.
  • a first virtual image at a first distance from the holographic element for example 1 m
  • a second image at a second distance for example 1.5 m
  • the same can also be implemented for monochrome images with only one wavelength each.
  • Image generation can be realized with a single imager, which then produces a total of 6 different colors, or also with separate imagers, which can also be arranged at different angles. A viewer in the eyebox then sees both contents at different intervals. Each holographic element sees only "its quotation marks working wavelengths and is otherwise transparent. There are too
  • FIG. 4 includes a holographic element 122nd
  • Volume holograms for two different imagers for two different imagers, of which lenses 120, 121 are shown. Based on light from the diffusion panel 120, a virtual image is created at a location 123, and based on light from the diffusion panel 121, a virtual image is created at a location 124 that is a different distance from the holographic element 122 than the location 122. The two virtual images can then be viewed within an eyebox 125.
  • the imprinting of the volume holograms for the two imagers 120, 121 may be done in separate layers and each as discussed above.
  • the virtual images at the locations 123, 124 may be viewed from the same eyebox 125, ie simultaneously.
  • the holographic element 122 and the lenses 120 and 121 may be arranged such that the virtual images may be viewed "side-by-side", which can effectively enlarge the eyebox, or the design may be such that, for example, using the embodiment of FIG 1 can be viewed in a vehicle separate images from different positions, for example, from a driver's position and a passenger's position in a vehicle In this way, different content can be displayed to different people
  • three-dimensional contents may also be displayed.
  • separate virtual or real left and right eye images are created in correspondingly small eyeboxes. If the images are selected with different perspectives, a stereo effect can be created. This is possible in particular in the case of data glasses such as the embodiment of FIG. 2. In this way, the properties of holographic elements can be used to leave a spatial impression. As a result, there are freedoms in terms of the content presented.

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Abstract

Es werden Verfahren und Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung bereitgestellt, bei welchen ein Bildgeber eine Streuscheibe (15) und eine holografische Schicht (16) umfasst, um ein reelles oder virtuelles Bild für einen Betrachter (17) bereitzustellen. Bei einer Variante sind Streuscheibe und holografische Schicht (16) auf verschiedenen Seiten eines transparenten Trägers (11) bereitgestellt. Bei anderen Ausführungsbeispielen sind Bildgeber und holografische Schicht in einer Datenbrille angeordnet.

Description

Beschreibung Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung
Die vorliegende Anmeldung betrifft Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung.
Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung werden zunehmend verwendet, um einem Benutzer Daten auf einfache Weise bereitzustellen. Der Begriff„Daten" ist dabei allgemein zu verstehen. Eingespiegelte Daten können beispielsweise Bilder, Videos, Symbole, Zeichen und/oder Zahlen umfassen. Dabei werden solche Daten bevorzugt so dargestellt, dass ein Benutzer sowohl die Daten als auch eine Umgebung wahrnehmen kann. Ein Anwendungsbereich derartiger Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung ist der
Fahrzeugbereich, um z.B. einem Führer eines Fahrzeugs, beispielsweise einem Fahrer eines Automobils, während der Fahrt Daten bereitzustellen. Dies kann insbesondere durch
entsprechende Elemente in einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs erfolgen. So muss der Fahrer seinen Blick nicht extra auf eine Anzeige beispielsweise eines Kombiinstruments richten, um Daten zu erhalten, sondern diese Daten wahrnehmen kann, ohne seinen Blick wesentlich von der Straße abzuwenden. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 10 2008 039 737 A1 bekannt.
Ein anderes Anwendungsgebiet sind sogenannte Datenbrillen, bei welchen Daten in ein Brillenglas eingespiegelt werden. Bei einem transparenten Brillenglas kann der Benutzer dann gleichzeitig die Daten wahrnehmen und seine Umgebung sehen.
Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung können jedoch auch bei anderen Anwendungen, insbesondere generell bei allen transparenten Trägern, beispielsweise transparenten Scheiben, angewendet werden. Beispielsweise können die beschriebenen Vorrichtungen auch bei transparenten Scheiben von anderen Fahrzeugen als Automobilen, beispielsweise Bahnen, Bussen, Schiffen oder Flugzeugen, oder auch im Immobilienbereich bei Fensterscheiben verwendet werden. Letztlich können die beschriebene Vorrichtung überall Anwendung finden, wo veränderbare Inhalte dargestellt und/oder wiedergegeben werden sollen.. Es ist z.B. möglich, mittels der beschriebenen Vorrichtungen Anzeigeelemente mit Beleuchtungsfunktionen, wie z.B. Autorücklichter, variabel zu gestalten. Dabei sind bei verschiedenen Anwendungen, beispielsweise in Datenbrillen oder auch
Motorradhelmen, wo nicht viel Platz ist, insbesondere kompakte Lösungen gefragt. Zudem ist es wünschenswert, Bilder in mehreren Ebenen darzustellen. Bei Datenbrillen besteht zudem ein Bedarf, die Einspiegelung von Daten mit einer optischen Korrekturfunktion der Brillengläser wie bei einer herkömmlichen Brille zu verbinden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, diesbezüglich Lösungsmöglichkeiten zu bieten.
Hierzu wird eine Vorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Dateneinspiegelung bereitgestellt, umfassend: eine an einem transparenten Träger angeordnete holografische Schicht, und
einen Bildgeber mit einer Streuscheibe zum Erzeugen eines Zwischenbildes, wobei die
Streuscheibe eingerichtet ist, Licht entsprechend einzuspiegelnden Daten zu der holografischen Schicht zu senden, wobei die holografische Schicht eingerichtet ist, ein von einem Benutzer betrachtbares, reelles oder virtuelles, Bild oder ein Bild in der Ebene der holographischen Schicht (in diesem Fall auch als„image-plane-Hologramm" bezeichnet), entsprechend den einzuspiegelnden Daten zu erzeugen. Es können auch mehrere Bilder erzeugt werden, wobei hier auch Kombinationen aus reellen Bilder, virtuellen Bildern und in der Ebene der
holographischen Schicht liegenden Bilder möglich sind. Durch die Benutzung der holografischen Schicht kann das Bild insbesondere in einer gewünschten Position erzeugt werden.
Der Bildgeber kann des Weiteren eine Lichtquelle, einen Amplitudenmodulator zum Modulieren von Licht von der Lichtquelle entsprechend den einzuspiegelnden Daten und eine
Abbildungsoptik zum Abbilden von Licht von dem Amplitudenmodulator auf die Streuscheibe umfassen.
Die Streuscheibe kann in einem Winkel zwischen 85° und 95° zu der holografischen Schicht angeordnet sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Streuscheibe auch in anderen Winkeln, z.B. in dem Winkelbereich 95 bis 0°, zu der holographischen Schicht angeordnet sein.
Die Streuscheibe kann insbesondere eine holografische Streuscheibe sein. So kann Licht gezielt zu der holografischen Schicht gelenkt werden.
Die holografische Schicht kann an einer ersten Seite des Trägers angeordnet sein, und die Streuscheibe kann an einer zweiten Seite des Trägers angeordnet sein, so dass Licht von der Streuscheibe durch den Träger zu der holografischen Schicht gelangt. Indem die Streuscheibe und das holografische Element auf verschiedenen Seiten des Trägers angeordnet werden, ist ein kompakter Aufbau möglich.
Das Licht von der Streuscheibe gelangt dabei bevorzugt ausschließlich durch den Träger zu der holografischen Schicht. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung als Datenbrille ausgestaltet ist, wobei der Träger ein Brillenglas der Datenbrille ist, und wobei der Bildgeber in einem
Brillenbügel der Datenbrille angeordnet ist.
Auf diese Weise kann eine kompakte Dateneinspiegelung in eine Brille erreicht werden. Durch die Verwendung eines holografischen Elements kann dies insbesondere in Kombination mit gewölbten oder gekrümmten Scheiben, insbesondere optisch korrigierenden Brillengläsern, kombiniert werden.
Die Streuscheibe kann eine Abmessung kleiner als 1 ,5 cm-1 ,5 cm, bevorzugt kleiner als 1 ,0 cm-1 ,0 cm, aufweisen, so dass sie gut in dem Brillenbügel unterbringbar ist.
Die Vorrichtung kann zur Darstellung von polychromatischen Bildern eingerichtet sein.
Das Bild kann ein erstes Bild an einer ersten Position und ein zweites Bild an einer zweiten Position umfassen.
Hierfür kann die holografische Schicht eingerichtet sein, das erste Bild auf Basis einer ersten Gruppe von Wellenlängen und das zweite Bild auf Basis einer zweiten Gruppe von
Wellenlängen zu erzeugen. Alternativ kann hierfür der Bildgeber einen ersten Bildgeber und einen zweiten Bildgeber umfassen, wobei die Streuscheibe eine erste Streuscheibe des ersten Bildgebers und eine zweite Streuscheibe des zweiten Bildgebers umfasst, wobei die erste Streuscheibe an einer anderen Position angeordnet ist als die zweite Streuscheibe, wobei die holografische Schicht eingerichtet ist, das erste Bild auf Basis von Licht von der ersten Streuscheibe und das zweite Bild auf Basis von Licht von der zweiten Streuscheibe zu erzeugen.
Durch derartige Maßnahmen ist eine Darstellung in mehreren Bildebenen möglich. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 A eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Dateneinspiegelung gemäß einem Ausführungsbeispiel, Fig. 1 B eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1A,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Datenbrille gemäß einem
Ausführungsbeispiel, Fig. 3A und 3B Darstellungen zur Erläuterung der Herstellung von holografischen Elementen für Ausführungsbeispiele, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Dateneinspiegelung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele detailliert erläutert. Diese
Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Insbesondere ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Details und Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Details und
Merkmale zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können manche der dargestellten
Merkmale oder Details auch weggelassen werden oder durch alternative Merkmale oder Details ersetzt werden. Zusätzlich zu den explizit beschriebenen und dargestellten Merkmalen können weitere Merkmale, Komponenten, etc. bereitgestellt sein, welche herkömmlicherweise in Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung verwendet werden. Unter einer Vorrichtung zur Dateneinspiegelung werden im Folgenden allgemein Vorrichtungen verstanden, welche einem Betrachter Daten bereitstellen, insbesondere unter Verwendung von transparenten Trägern, um einem Benutzer gleichzeitig einen Blick auf eine Umgebung zu ermöglichen. Derartige Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung können insbesondere als Head- up-Displays in Fahrzeugen oder auch in Datenbrillen verwendet werden, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die Fig. 1 A eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 10 und die Fig. 1 B eine Draufsicht auf die Vorrichtung 10 zeigt.
Die Vorrichtung der Fig. 1 umfasst eine Lichtquelle 12 zur Erzeugung eines Lichtstrahls. Die Lichtquelle 12 kann eine monochromatische Lichtquelle sein. Bevorzugt ist die Lichtquelle 12 jedoch eine mehrfarbige Lichtquelle, beispielsweise ein Modul mit mindestens einem roten, einem grünen und einem blauen Laser (RGB-Lasermodul) oder ein Modul mit roten, grünen und blauen Leuchtdioden (RGB-LED-Modul). Licht von der Lichtquelle 12 fällt auf einen räumlichen Amplitudenmodulator 13, um das Licht räumlich hinsichtlich der Intensität entsprechend einzustellenden Daten zu modulieren. Hierfür kann als Amplitudenmodulator 13 beispielsweise eine Mikrospiegelanordnung (DMD,„Digital Micromirror Device") oder eine
Flüssigkristallanordnung (z.B. Leos,„Liquid Crystal on Silicon") zum Einsatz kommen.
Insbesondere wird der Amplitudenmodulator 13 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem oder mehreren Lichtstrahlen von der Lichtquelle 12 abgerastert. Der
Amplitudenmodulator 13 kann von einer (nicht dargestellten) Steuerung entsprechend der einzuspiegelnden Daten gesteuert werden.
Das so durch den Amplitudenmodulator 13 räumlich und zeitlich modulierte Licht wird durch eine Abbildungsoptik 14 auf eine Streuscheibe 15 abgebildet. Durch die Streuscheibe 15 wird ein Zwischenbild erzeugt. Während die Abbildungsoptik 14 in Fig. 1 schematisch als einfache Linse dargestellt ist, kann die Abbildungsoptik 14 irgendeine Kombination von einer oder mehreren Linsen, einer oder mehreren Spiegeln, einem oder mehreren diffraktiven Elementen oder anderen geeigneten optischen Elementen umfassen, um das Licht von dem
Amplitudenmodulator 13 auf die Streuscheibe 15 abzubilden. Die Anordnung aus Lichtquelle 12, Amplitudenmodulator 13, Abbildungsoptik 14 und Streuscheibe 15 wird im Rahmen dieser Anmeldung auch als Bildgeber bezeichnet. Auf der Streuscheibe 15 wird das Zwischenbild erzeugt, und das von der Streuscheibe 15 ausgehende Winkelspektrum von Licht enthält Bildinformation. Die Streuscheibe 15 kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine einfache Mattscheibe sein. Bevorzugt ist die Streuscheibe derart ausgestaltet, dass sie eine gewünschte
Streucharakteristik aufweist, so dass Licht entsprechend dem Zwischenbild gerichtet weitergeleitet wird. Insbesondere kann eine holografische Mattscheibe verwendet werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung 10 2015 1 16 408.6 beschrieben ist. Eine derartige holografische Mattscheibe kann insbesondere eine holografische Struktur aufweisen, welche derart ausgestaltet ist, dass verschiedene Wellenlängen, welche die Lichtquelle 12 erzeugt (z.B. eine rote, eine grüne und eine blaue Wellenlänge), unter gleichen Streuwinkeln gestreut werden. Hierzu kann die Streuscheibe 15 für die verschiedenen Wellenlängen verschiedene Hologramme umfassen, welche jeweils für gleiche Streuwinkel, aber unterschiedliche
Wellenlängen ausgelegt sind. Mittels einer derartigen Streuscheibe können insbesondere Farbsäume vermieden werden. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Streuscheibe 15 in einer ersten Fläche eines transparenten Trägers 1 1 angeordnet, welche durch Eckpunkte A, B, C und D begrenzt ist. Der Träger 1 1 kann beispielsweise aus einem Glas oder einem transparenten Kunststoff gefertigt sein. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird dieses von der Streuscheibe 15 gestreute Licht zu einer holografischen Schicht 16 gelenkt, welche bei einer zweiten Seitenfläche mit den
Eckpunkten C, D, E, F des Trägers 1 1 angeordnet ist. Die Streucharakteristik der Streuscheibe 15 ist dabei bevorzugt so, dass möglichst viel Licht zu der holografischen Schicht 16 gelangt. Ein derartiges gerichtetes Streuen ist insbesondere mit der oben erwähnten holografischen Mattscheibe möglich.
Die holografische Schicht 16 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als
Reflexionshologramm ausgestaltet und bildet das Licht von der Streuscheibe 15, wie
insbesondere in der Draufsicht der Fig. 1 B gezeigt, auf ein virtuelles Bild 18 zur Betrachtung durch eine Eyebox 17 eines Betrachters ab. In anderen Worten kann der Betrachter das virtuelle Bild 18 betrachten und somit die Daten wahrnehmen.
Beispielsweise kann die holografische Schicht als Reflexionshologramm für drei diskrete Wellenlängen im roten, grünen und blauen Bereich entsprechend den Wellenlängen der Lichtquelle 12 implementiert sein, um somit ein polychromatisches (d.h. mehrfarbiges) virtuelles Bild zu erzeugen. Die Entfernung, in welcher das virtuelle Bild 18 von der holografischen Schicht 16 entsteht, wird bei der Fertigung der holografischen Schicht 16 durch entsprechende Belichtung eines lichtempfindlichen Materials festgelegt. Der Abstand kann von wenigen Zentimetern bis praktisch unendlich betragen. Die holografische Schicht 16 hat dabei für die Wellenlängen der Lichtquelle 12 die gewünschte optische Wirkung, d.h. das Abbilden auf das virtuelle Bild 18, während es für andere Wellenlängen transparent ist. Dies ermöglicht eine Durchsicht durch den Träger 1 1 . Als holografische Schicht 16 kann z.B. eine eingebettete oder laminierte holografische Folie mit einem Fotopolymer, in welches die entsprechende holografische Funktion belichtet wurde, verwendet werden. Ebenfalls kann die holographische Funktion in ein photoreaktives Glas oder in eine photorefraktive Glasschicht integriert sein. Eine solche photorefraktive Schicht kann aus einer dünnen photorefraktiven Glasfolie bestehen, die auf ein Substrat aufgebracht sein kann. . Die Verwendung von Kunststoff z.B. PQ-doped PMMA ist auch möglich.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht dabei die Fläche, auf der die Streuscheibe 15 angeordnet ist, im Wesentlichen senkrecht (z.B. in einem Winkel zwischen 85 und 95°) zu der Fläche, in der die holografische Schicht 16 angeordnet ist. Eine derartige Konfiguration ähnelt der herkömmlichen Edge-Lit-Holografie, bei welcher ein Hologramm seitlich beleuchtet wird, um in dem Hologramm gespeicherte Bildinformation darzustellen (vgl. beispielsweise die US 5,121 ,229 A). Im Unterschied dazu dient hier die holografische Schicht 16 zur Abbildung eines veränderlichen Bildinhaltes, welcher durch den Amplitudenmodulator 13 festgelegt wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Streuscheibe 15 auch unter einem anderen Winkel zu der holographischen Schicht angeordnet sein, z.B. in einem Winkelbereich von 95° bis 0°. Bei 0° wäre die Streuscheibe gegenüber der holographischen Schicht und parallel zu dieser angeordnet. Die Position für die Streuscheibe wäre somit auf der Fläche ABHG statt ABCD.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 arbeitet die Streuscheibe in Transmission, d.h. sie empfängt Licht auf einer Seite über die Abbildungsoptik 14 von dem Amplitudenmodulator 13 und gibt Licht auf einer anderen Seite zu der holografischen Schicht 16 hin aus. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine in Reflexion arbeitende Streuscheibe verwendet werden. Dabei wird dann die Streuscheibe von der gleichen Seite beleuchtet, in die sie auch das Licht wieder zu der holografischen Schicht abgibt. In einem solchen Fall könnte die Streuscheibe 15 beispielsweise in der Fläche mit den Eckpunkten E, F, G, H angeordnet sein und über die Abbildungsoptik 14 durch den transparenten Träger 1 1 hindurch Licht von dem Amplitudenmodulator 13 empfangen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 erzeugt die holografische Schicht 16 ein virtuelles Bild 18. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die holografische Schicht16 eingerichtet sein, ein reelles Bild zwischen dem Träger 1 1 und der Eyebox 17 zu erzeugen. Des Weiteren ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die holografische Schicht 16 als Reflexionshologramm ausgestaltet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann ein
Transmissionshologramm verwendet werden. In diesem Fall wäre die Position der Eyebox z.B. wie mit 17' in Fig. 1A bezeichnet. Somit können verschiedene Arten von Hologrammen und Streuscheiben verwendet werden, um erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Dateneinspiegelung zu implementieren.
In Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht in Draufsicht auf eine Vorrichtung 20 zur
Dateneinspiegelung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Das
Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist dabei insbesondere als Datenbrille ausgestaltet, mit
Brillenbügeln 21 , Brillengläsern 22 sowie einer Nasenbrücke 23.
Die Brillengläser 22 können insbesondere transparente Gläser sein, um einen Träger der Vorrichtung 20 einen Blick auf die Umgebung zu ermöglichen. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind die Brillengläser 22 gewölbte optische Gläser, welche eine
Fehlsichtigkeit des Trägers der Vorrichtung 20 korrigieren können.
Die Vorrichtung 20 verfügt zudem über eine Vorrichtung zur Dateneinspiegelung. Diese wird im Folgenden für das in Fig. 2 links dargestellte Brillenglas 22 beschrieben. Eine entsprechende Vorrichtung kann auch für das andere, in Fig. 2 rechts gezeigte, Brillenglas 22 bereitgestellt sein.
Die Vorrichtung 20 der Fig. 2 umfasst hierzu einen Bildgeber, umfassend eine Lichtquelle 24, einen Amplitudenmodulator 28, eine Abbildungsoptik 25 und eine Streuscheibe 26, um ein Zwischenbild zu erzeugen. Der so gebildete Bildgeber ist dabei so dimensioniert, dass er in dem Brillenbügel 21 untergebracht werden kann. Hierzu kann beispielsweise die Streuscheibe 26 Abmessungen kleiner als 1 ,5-1 ,5 cm, insbesondere kleiner als 1 ,0-1 ,0 cm aufweisen.
Abgesehen von dieser Miniaturisierung entspricht die Funktionsweise des Bildgebers mit den Komponenten 24, 28, 25 und 26 dem Bildgeber der Fig. 1 mit den Komponenten 12, 13, 14 und 15, und die Details, Abwandlungen und Implementierungsmöglichkeiten, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 für den dortigen Bildgeber diskutiert worden sind, sind auch auf den Bildgeber der Fig. 2 anwendbar. Daher werden diese Details nicht nochmals erläutert.
Von der Streuscheibe 26 gelangt dann Licht zu einer holografischen Schicht 27, welche auf einer dem Träger zugewandten Seite des Brillenglases 22 (in diesem Fall des linken
Brillenglases) angeordnet ist. Die Streuscheibe 26 kann insbesondere wiederum eine holografische Streuscheibe sein, die so eingerichtet ist, dass möglichst viel Licht zu der holografischen Schicht 27 gelangt. Eine entsprechende holografische Schicht 27 ist in Fig. 2 auch auf dem rechten Brillenglas 22 angeordnet, um Licht von einem (nicht dargestellten) weiteren Bildgeber zu empfangen, welcher in dem rechten Brillenbügel 21 angeordnet ist.
Die holografische Schicht 27 der Fig. 2 kann wiederum wie für die holografische Schicht 16 der Fig. 1 beschrieben ausgestaltet sein, um ein virtuelles Bild für einen Benutzer der Brille zu erzeugen. Grundsätzlich ist auch eine Erzeugung eines reellen Bildes zwischen Brille und Auge möglich, wobei dieses in diesem Fall sehr nahe an dem Auge wäre. Die holografische Schicht 27 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wie bei der Fig. 1 als Reflexionshologramm ausgestaltet, und die Streuscheibe 26 als Transmissionsstreuscheibe. Die Streuscheibe 26 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 näherungsweise senkrecht zu der holografischen Schicht 27 angeordnet, beispielsweise in einem Winkel zwischen 85 und 95°. Die holografische Schicht 27 kann dabei wie erwähnt insbesondere auch auf gewölbten Brillengläsern 22 angebracht sein.
Holografische Schichten wie die holografische Schicht 16 der Fig. 1 oder die holografische Schicht 27 der Fig. 2 können durch eine geeignete Belichtung eines lichtempfindlichen
Materials, beispielsweise der erwähnten holografischen Folie mit Fotopolymer, erzeugt werden. Eine Vervielfältigung ist dann auch mit optischer Kontaktreplikation möglich.
Ein Beispiel für die Herstellung eines Reflexionshologramms, welches beispielsweise für die holografische Schicht 16 der Fig. 1 oder die holografische Schicht 27 der Fig. 2 verwendet werden kann, wird nunmehr anhand der Fig. 3A und 3B erläutert.
In Fig. 3A ist eine Belichtung eines holografischen Elements 82 für eine Dateneinspiegelung dargestellt, welches beispielsweise als holografische Schicht 16 der Fig. 1 oder als
holografische Schicht 27 der Fig. 2 verwendbar ist. Dabei wird zur Erzeugung eines
holografischen Elements 82 auf dem holografischen Element 82, insbesondere innerhalb einer lichtempfindlichen holografischen Schicht, eine Interferenz zweier gegenläufiger sphärischer Wellen aufgenommen, die beispielsweise mit einem kohärenten Laser ausreichender
Kohärenzlänge erzeugt werden können. Eine Punktlichtquelle 80 zum Aus-senden einer der sphärischen Wellen befindet sich dabei am späteren Ort der Streuscheibe 15 bzw. 26 und sendet eine sogenannte Referenzwelle aus, und eine weitere Punktlichtquelle 81 zum
Aussenden der anderen der sphärischen Wellen befindet sich am Ort des späteren virtuellen Bildes (18 in Fig. 1 B) und sendet eine sogenannte Signalwelle aus.
Durch Entfernung der beiden Punktlichtquellen 80, 81 von dem holografischen Element 82 bei der Belichtung wird die spätere Entfernung von der Bildgebungsvorrichtung zu dem
holografischen Element 82 sowie die Entfernung des später dargestellten virtuellen Bildes festgelegt. Befindet sich beispielsweise die Punktlichtquelle 81 in einer Entfernung von 8 m zu dem holografischen Element 82, so befindet sich später beim Abspielen das virtuelle Bild ebenfalls in 8 m Entfernung von dem holografischen Element 82. Die Entfernung des virtuellen Bildes zur Eyebox (d.h. im Wesentlichen zu einem Auge eines Betrachters) beträgt später dementsprechend zumindest näherungsweise der Summe aus Entfernung der Punktlichtquelle 80 zu dem holografischen Element 82 zuzüglich der Entfernung der Punktlichtquelle 81 zu dem holografischen Element 82. Somit lässt sich prinzipiell jede beliebige Entfernung des virtuellen Bildes bei einem späteren Einsatz realisieren.
Die Fig. 3B zeigt dabei die Anwendung des wie in Fig. 3A belichteten holografischen Elements in einem„Idealfall". Das holografische Element wird ausgehend von einer Punktlichtquelle 83 (entsprechend einer Bildgebungsvorrichtung) mit Referenzlicht beleuchtet, was zur Ausbildung eines virtuellen Bildes 84 (entsprechend der Position der Punktlichtquelle 81 der Fig. 3A) führt, welches von einem Auge (Eyebox) bei 85 betrachtet werden kann.
Im realen Anwendungsfall wird statt Punktlichtquelle 83 eine Bildgebungsvorrichtung mit einer Streuscheibe verwendet, welche im Gegensatz zu einer Punktlichtquelle eine Ausdehnung Ay in y-Richtung und eine Ausdehnung Δχ in x-Richtung aufweist. Dies kann zu Verzerrungen gegenüber dem idealen Fall der Fig. 3B führen, welche jedoch für praktische Anwendungen in gewissem Umfang vernachlässigbar sind, abhängig von einer gewünschten Bildqualität.
Bevorzugt wird dabei die Ausdehnung der Streuscheibe vergleichsweise gering gewählt, und die Streuscheibe wird in der Nähe des Ortes der Punktlichtquelle 80 angeordnet. Für mehrere Farben können dann mehrere holografische Elemente 82 zur Bildung der holografischen Schicht 16 der Fig. 1A oder 27 der Fig. 2 übereinander gestapelt werden, eine Schicht für jede gewünschte Wellenlänge. Wie bereits erwähnt, sind die Hologramme sowohl weilenlängen- als auch winkelselektiv, so dass sie insbesondere für andere als die
gewünschten Arbeitswellenlängen der Lichtquelle 12 oder 24 transparent sind. Die Wellenlängen- und Winkelselektivität kann auch verwendet werden, um Inhalte in mehreren Ebenen darzustellen. Dies wird im Folgenden erläutert.
Dabei kann eine Bilddarstellung (virtuell und/oder reell) also in mehreren Ebenen, unter verschiedenen Winkeln und/oder allgemein an verschiedenen Orten erfolgen. Es wird ausgenutzt, dass die verwendeten holografischen Schichten, insbesondere
Volumenhologramme, wie bereits beschrieben sowohl weilenlängen- als auch winkelselektiv arbeiten. Somit können verschiedene Farben zu verschiedenen Orten in abgebildet werden und/oder aus verschiedenen Winkeln betrachtet werden, indem bei der Herstellung des holografischen Elements beispielsweise die Richtungen und Formen von Referenzstrahl und Signalstrahl für verschiedene Wellenlängen verschieden gewählt werden.
Insbesondere können durch Orte, grüne und blaue Wellenlängen, welche sich hinsichtlich der Wellenlänge um mehr als einen Sensitivitätsbereich des jeweils verwendeten Hologramms unterscheiden, Farbbilder (real oder virtuell) an verschiedenen Orten erzeugt werden.
Beispielsweise können für ein erstes Bild die Arbeitswellenlängen 532 nm (grün), 460 nm (blau) und 660 nm (rot) verwendet werden, während für ein 2. Bild die Arbeitswellenlängen 520 nm (grün), 442 nm (blau) und 647 nm (rot) verwendet werden können. Durch Kombination entsprechender Volumenhologramme kann hiermit beispielsweise ein erstes virtuelles Bild in einem ersten Abstand zu dem holografischen Element, beispielsweise 1 m, und ein zweites Bild in einem zweiten Abstand, beispielsweise 1 ,5 m, erzeugt werden, wobei für jedes dieser Bilder eine polychromatische Darstellung inklusive Weiß möglich ist. Entsprechendes kann auch für monochrome Bilder mit jeweils nur einer Wellenlänge implementiert werden. Die
Bildgenerierung kann mit einem einzigen Bildgeber, welcher dann insgesamt 6 verschiedene Farben erzeugt, oder auch mit getrennten Bildgebern, welche auch unter verschiedenen Winkeln angeordnet sein können, realisiert werden. Ein Betrachter in der Eyebox sieht dann beide Inhalte in verschiedenen Abständen. Dabei sieht jedes holografische Element nur„seine Anführungszeichen Arbeitswellenlängen und ist ansonsten transparent. Es sind auch
Kombinationen mit noch mehr Wellenlängen und anderen Abständen möglich. Bei Ausführungsbeispielen, bei welchen die Bildgeber an verschiedenen Orten angeordnet sind, können auch für beide Bilder die gleichen Wellenlängen verwendet werden, da wie erwähnt die holografischen Elemente auch winkelselektiv sind. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 enthält ein holografisches Element 122
Volumenhologramme für zwei verschiedene Bildgeber, von denen Streuscheiben 120, 121 dargestellt sind. Basierend auf Licht von der Streuscheibe 120 wird ein virtuelles Bild an einem Ort 123 erzeugt, und basierend auf Licht von der Streuscheibe 121 wird ein virtuelles Bild an einem Ort 124 erzeugt, der einen anderen Abstand von dem holografischen Element 122 aufweist als der Ort 122. Die beiden virtuellen Bilder können dann innerhalb einer Eyebox 125 betrachtet werden. Die Einbelichtung der Volumenhologramme für die beiden Bildgeber 120,121 kann in getrennten Schichten und jeweils wie oben besprochen erfolgen.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel können die virtuellen Bilder an den Orten 123,124 von derselben Eyebox 125 aus, also gleichzeitig, betrachtet werden. Es sind jedoch auch andere Variationen möglich. Beispielsweise kann das holografische Element 122 und können die Streuscheiben 120 und 121 derart eingerichtet sein, dass die virtuellen Bilder gleichsam „nebeneinander" betrachtet werden können, was effektiv die Eyebox vergrößern kann. Auch kann die Ausgestaltung so sein, dass z.B. bei Anwendung der Ausführungsform der Fig. 1 in einem Fahrzeug getrennte Bilder von verschiedenen Positionen, beispielsweise von einer Fahrerposition und einer Beifahrerposition in einem Fahrzeug aus, betrachtet werden können. Auf diese Weise können verschiedenen Personen verschiedene Inhalte dargestellt werden. Insgesamt ist es also möglich, verschiedene virtuelle oder reelle Bilder mittels einem oder mehreren Bildgebern, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Arbeitswellenlängen, an verschiedenen Orten und/oder zur Betrachtung von verschiedenen Orten aus bereitzustellen.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch dreidimensionale Inhalte (3D-lnhalte) dargestellt werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen werden hierfür ähnlich wie oben geschrieben getrennte virtuelle oder reelle Bilder für linkes und rechtes Auge in entsprechend kleinen Eyeboxen erzeugt. Werden die Bilder entsprechend mit unterschiedlichen Perspektiven gewählt, kann so ein Stereoeffekt hervorgerufen werden. Dies ist insbesondere bei einer Datenbrille wie der Ausführungsform der Fig. 2 möglich. Auf diese Weise können die Eigenschaften von holografischen Elementen genutzt werden, um einen räumlichen Eindruck zu hinterlassen. Hierdurch ergeben sich Freiheiten hinsichtlich der dargestellten Inhalte.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung (10; 20) zur Dateneinspiegelung, umfassend:
eine an einem transparenten Träger (1 1 ; 22) angeordnete holografische Schicht (16; 27), und einen Bildgeber mit einer Streuscheibe (15; 26) zum Erzeugen eines Zwischenbildes, wobei die
Streuscheibe (15; 26) eingerichtet ist, Licht entsprechend einzuspiegelnden Daten zu der holografischen Schicht (16; 27) zu senden, wobei die holografische Schicht (16; 27) eingerichtet ist, ein von einem Benutzer betrachtbares Bild (18) entsprechend den einzuspiegelnden Daten zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Bildgeber des Weiteren eine Lichtquelle (12; 24), einen Amplitudenmodulator (13; 28) zum Modulieren von Licht von der Lichtquelle (12; 24) entsprechend den einzuspiegelnden Daten und eine Abbildungsoptik (14; 25) zum Abbilden von Licht von dem Amplitudenmodulator (13; 28) auf die Streuscheibe (15; 26) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Streuscheibe (15; 26) in einem
zwischen 85° und 95° zu der holografischen Schicht (16; 27) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -3, wobei die Streuscheibe eine holografische Streuscheibe ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -4, wobei die holografische Schicht (16) an einer ersten Seite des Trägers (1 1 ) angeordnet ist, und die Streuscheibe (15) an einer zweiten Seite des Trägers (1 1 ) angeordnet ist, so dass Licht von der Streuscheibe (15) durch den Träger (1 1 ) zu der holografischen Schicht (16) gelangt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Licht von der Streuscheibe (15) ausschließlich durch den Träger (1 1 ) zu der holografischen Schicht (16) gelangt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -4, wobei die Vorrichtung als Datenbrille ausgestaltet ist, wobei der Träger (22) ein Brillenglas der Datenbrille ist, und wobei der Bildgeber in einem Brillenbügel (21 ) der Datenbrille angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Streuscheibe (26) eine Abmessung kleiner als 1 ,5 cm-1 ,5 cm aufweist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Brillenglas gewölbt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -9, wobei die Vorrichtung zur Darstellung von polychromatischen Bildern eingerichtet ist. 1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -10, wobei das Bild ein erstes Bild an einer
ersten Position und ein zweites Bild an einer zweiten Position umfasst.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , wobei die holografische Schicht (16; 27) eingerichtet ist, das erste Bild auf Basis einer ersten Gruppe von Wellenlängen und das zweite Bild auf Basis einer zweiten Gruppe von Wellenlängen zu erzeugen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , wobei der Bildgeber einen ersten Bildgeber und einen zweiten Bildgeber umfasst, wobei die Streuscheibe eine erste Streuscheibe des ersten Bildgebers und eine zweite Streuscheibe des zweiten Bildgebers umfasst, wobei die erste Streuscheibe an einer anderen Position angeordnet ist als die zweite Streuscheibe, wobei die holografische Schicht (16; 27) eingerichtet ist, das erste Bild auf Basis von Licht von der ersten Streuscheibe und das zweite Bild auf Basis von Licht von der zweiten
Streuscheibe zu erzeugen.
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