WO2019238881A1 - Device for producing a hologram - Google Patents

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WO2019238881A1
WO2019238881A1 PCT/EP2019/065597 EP2019065597W WO2019238881A1 WO 2019238881 A1 WO2019238881 A1 WO 2019238881A1 EP 2019065597 W EP2019065597 W EP 2019065597W WO 2019238881 A1 WO2019238881 A1 WO 2019238881A1
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electrical
optical
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Thorsten Alexander Kern
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for producing a hologram.
  • the holography Waveguide Technology ie the use of optical fibers that have holograms, is based on holograms, which are embedded in a birefringent liquid crystal layer, hereinafter also referred to as LC layer.
  • This LC layer can be switched electrically.
  • a typical application for this is the extensive switching on and off of the LC layer in order to synchronize the coupling in color when using several optical fibers arranged one above the other in accordance with a sequentially operating light source. Head-up displays with holography waveguide technology are explained in more detail at the end of the description below.
  • Masters are required to produce holograms, that is to say gratings or holograms, of which a large number of gratings or holograms are produced by a type of impression.
  • the impression is taken by optical exposure without direct physical contact of the master with the grid or hologram which it has molded.
  • an impression due to physical contact or another type of impression can also be used.
  • the masters themselves are manufactured using complex and expensive systems under controlled conditions.
  • An inventive device for producing a hologram has an optical writing unit, which generates a lattice structure by illuminating a master hologram in a holographic material, and an electrical writing unit, which generates a spatially modulated electric field in the holographic material.
  • Vary the hologram generated In particular, the number of different master holograms required can be minimized.
  • the master hologram preferably specifies a basic structure of the grating and the electrical field generated by the electrical writing unit distorts the basic structure.
  • the electrical writing unit for applying the spatially modulated electrical field has at least two electrodes arranged on opposite sides of the holographic material.
  • a transparent electrode can be arranged in particular between the optical writing unit and the holographic material. In this way it is possible to pass the light of the optical writing unit for the illumination of the holographic material through the electrode made of transparent material.
  • the electrical writing unit has at least one structured electrode.
  • Such an electrode with a structured height profile of the surface enables a spatially modulated electric field to be generated in the holographic material.
  • the structured electrode and the transparent electrode are preferably arranged on opposite sides of the ho lographic material.
  • the electrodes arranged on opposite sides of the holographic material are arranged in a wedge shape on one another.
  • an electric field with a linear gradient can be generated in order to increase or decrease the diffraction efficiency of the generated hologram in the direction of this gradient with respect to a basic grating.
  • a method according to the invention for producing a hologram uses a device according to the invention.
  • holograms with different diffraction properties can advantageously be produced with a master hologram, depending on the electrical field generated by the electrical writing unit in the holographic material.
  • a hologram according to the invention is produced by means of a device according to the invention or a method according to the invention.
  • a head-up display according to the invention has at least one optical waveguide with a hologram according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically the replication of a master ter hologram using amaschinepro process
  • Fig. 2 shows an enlarged section of the replicated
  • Fig. 3 shows schematically an optical waveguide
  • Fig. 4 shows schematically the deflection and enlargement of
  • Fig. 5 shows schematically the alignment of a liquid
  • FIG. 1 shows schematically a first embodiment of a device according to the invention with a structured electrode for generating a spatially modulated electric field in the holographic material;
  • Fig. 7 shows schematically a modification of the first imple mentation form
  • Fig. shows schematically an optical fiber
  • FIG. 9 schematically shows a second embodiment with electrodes arranged in a wedge shape relative to one another
  • FIG. 11 shows a head-up display with optical fibers in a motor vehicle.
  • a master hologram is first produced, on the basis of which the required number of copies is then generated by a replication process.
  • the master hologram is typically manufactured using a classic two-beam holographic recording system that includes an object beam and a reference beam.
  • the replication can then take place by copying the master hologram into another holographic recording material using a contact process.
  • FIG. 1 This is shown schematically in FIG. 1 for the volume holograms considered here, which are present in a thin hologram layer 56.
  • the recording is carried out by the photopolymerization of a mixture of suitable monomers with a liquid crystal material.
  • the mixture is introduced into a cell, which is formed, for example, by parallel glass plates or plastic substrates 54, 55.
  • An interference pattern is then generated in the cell by superimposing two laser beams L, L '.
  • this master hologram can be illuminated by a single laser beam and the copying process can then be based on an interference of the first-order beams generated by a lattice structure of the master hologram M and the undeflected zeroth-order beams ,
  • the monomers polymerize faster than in the dark areas of the interference pattern. Diffuse during the recording process Then, monomers from the dark areas do not yet polymerize into the light areas and form further polymers there, and at the same time liquid crystals LC diffuse into the dark areas and form microdroplets D, so-called
  • LC droplets as shown schematically in Figure 2. This results in phase separation in the form of regions which have a large number of such LC droplets D and are separated from regions in which there are essentially polymers. These alternating regions then form a lattice structure in the form of a modulated refractive index profile in the hologram layer 56, which is based on the different refractive indices of the polymers on the one hand and the liquid crystals on the other. Incident light L ′′ can then be diffracted at the grating structure.
  • Transparent electrodes E1 and E2 for example made of indium tin oxide, can be provided on the glass plates or substrates of the cell in order to be able to apply an electrical field above the hologram layer 56 during operation of the hologram and thus to influence the diffraction behavior.
  • the orientation of the liquid crystals LC of the LC droplets D changes due to the electric field, as a result of which the refractive index modulation of the lattice structure is changed.
  • the refractive index modulation can be reduced in this way and, with a suitable choice of materials and the electric field, can even disappear completely by an index adaptation between liquid crystals and polymers, and then have the consequence that the incident light is no longer deflected.
  • the deflection by the lattice structure can also be modulated, with short switching times being achieved.
  • the coupling in or out of light can also be controlled by means of the electrical field.
  • the incident light is transmitted to the surroundings by total reflection at the boundary layers passed through the optical fiber.
  • the light can then be decoupled by the switchable grating of the hologram layer diffracting the light in such a way that the light strikes the boundary layer at an angle that is smaller than the critical angle, so that total reflection no longer takes place.
  • the optical waveguide 5 has a coupling hologram or coupling grating 53, a folding hologram or grating 51 and a coupling hologram or grating 52, which are arranged in different areas of the hologram layer 56.
  • the representation of the optical waveguide 5 does not show the separate substrates with the hologram layer in between. In the lower left area of the
  • Optical waveguide 5 is a coupling hologram 53, by means of which light LI coming from an imaging unit (not shown) enters the optical waveguide 5
  • a folding hologram 51 which acts similarly to many partially transparent mirrors arranged one behind the other, and generates a light beam that is widened in the Y direction and propagates in the X direction. This is indicated by three arrows L3.
  • a large-area coupling-out hologram 52 which is likewise similar to many partially transparent ones arranged one behind the other Mirror acts and, indicated by arrows L4, light in
  • holograms with slightly different lattice structures can then be generated using a single master hologram, which are adapted to differently curved windshields.
  • an additional image with properties similar to the use of corresponding conventional optical elements such as lenses or mirrors can be achieved.
  • there is a diffraction corresponding to a classic optical grating As already mentioned above, this results from the arrangement of the LC droplets in the holographic layer or the phase separation between regions with a high concentration of directed LC droplets from regions with a low concentration of directed LC droplets. The distance between these areas then determines the grating constant and thus the diffraction angle of the grating.
  • the individual rod-shaped liquid crystal molecules are oriented in a preferred orientation, preferably parallel to their longitudinal axis.
  • This parallel orientation of the molecular axes leads macroscopically on the one hand to a direction-dependent refractive index and on the other hand that the orientation of the LC droplets can be changed during the writing process by applying an electrical field.
  • FIG. 5 This is shown as an example in FIG. 5 for a single LC droplet.
  • the LC droplet is arranged at an angle.
  • a voltage is applied by a voltage source SP
  • the LC droplets are aligned parallel to the electrical field if the electrical field is sufficiently strong, as shown in FIG. 5 b) again as an example for a single LC droplet. If incident light is transmitted through the LC droplets in the holographic layer, an additional deflection of the light can take place depending on the orientation of the LC droplet.
  • an electrical field is now provided in the holographic layer during writing, which locally has different field strengths or directions of the electrical field, a different orientation of the LC droplets can also be achieved locally, which can lead to a local adaptation of the imaging properties .
  • an optical writing unit which generates a spatially modulated electric field in the holographic material.
  • FIGS. 6 and 7 show first embodiments for a device according to the invention for producing a hologram with such a combination of an optical writing unit with an electrical writing unit.
  • the optical writing unit has a light source 42, which is indicated schematically here by means of a plurality of lamps.
  • a laser is typically used as the light source, which emits visible or ultraviolet light, for example.
  • the light from the light source 42 falls on the hologram layer 56 of the optical waveguide 5.
  • the laser light can also strike the hologram layer 56 at an angle.
  • the hologram can preferably be an outcoupling hologram 52 of an optical waveguide shown schematically in FIGS. 3 and 4, but also, for example, an incoupling hologram 53 or a folding hologram 51.
  • the hologram in hologram layer 56 is then written line by line. Depending on the illuminance required to photopolimerize the holographic material in the hologram layer 56 and the power of the laser, this can take place in a fraction of a second. After a line has been written, the arrangement and the optical fiber shifted one line relative to each other before the next line is exposed.
  • an electrical field is generated in the region of the hologram layer 56 by means of a voltage source SP and electrodes 34, 35 arranged on both sides of the optical waveguide 5.
  • the voltage source SP can in particular be a power supply unit integrated in the device for producing the hologram, but it can also be a battery or an accumulator.
  • the electrodes 34, 35 can also be understood as an "electrical master”.
  • Electrode 34 made of transparent material such as glass and is provided with an indium tin oxide (ITO) layer, for example.
  • ITO indium tin oxide
  • the electrode 35 arranged on the opposite side of the optical waveguide 5 has a structured surface in order to generate a locally modulated electric field.
  • the electric field can be modulated in intensity and, if necessary, also in the direction.
  • the structured electrode 35 preferably has a highly absorbent black and, if necessary, surface-rough conductive material to further increase the absorption, for example a painted steel.
  • the structured electrode 35 is also made of glass, in particular if particularly high accuracy is desired.
  • Such a structured electrode can be produced, for example, by subtractive methods such as machining with a Micro milling machine or laser ablation process or also be produced by suitable additive processes.
  • the transparent electrode 34 can be arranged behind the master hologram M from the direction of the light source 42.
  • Various combinations of structured and unstructured electrodes 34, 35 can be used to spatially influence the electrical field and to bias it in the active plane of the liquid crystal material.
  • large-area electrodes are possible that partially or completely cover the holographic layer in the area of the hologram to be produced.
  • the electrodes in the optical waveguide from FIGS. 3 and 4 in the area of the coupling-out hologram 52 can have a structured surface or a structure which in some other way causes a modulated electric field. This can then be used to generate the circularly distorted lattice structure shown in FIG. 8 in the area of the coupling-out hologram 52, with the aid of which optical distortion through a windshield with a known curvature can be compensated.
  • the schematically illustrated circular distortion is to be understood purely as an example; depending on the electrical fields present, various other complex patterns can also be generated in the coupling hologram 52 of the optical waveguide 5.
  • An adaptation to different curved windshields can then take place, for example, by exchanging the structured electrode 35.
  • the hologram generated can be adapted to different ones Disc curvatures are caused by changes in the electrical potentials of the individual electrodes.
  • the electrodes 34, 35 arranged on opposite sides of the optical waveguide 5 can be arranged in a wedge shape with respect to one another.
  • a static, flat electric field with a linear gradient can be generated in the holographic material 56.
  • This can be used, for example, to spatially vary the diffraction efficiency and thus the degree of coupling out in the direction of this gradient, in particular to increase or decrease it continuously, in the exposure for reproducing a coupling out hologram.
  • Three light waveguides can be arranged one above the other for each elementary color red, green and blue.
  • Figure 10 shows such an arrangement in a spatial representation.
  • the holograms 51, 52, 53 present in the optical fibers 5 are wavelength-dependent, so that one optical fiber 5R, 5G, 5B is used for each of the elementary colors.
  • An image generator 1 and an optical unit 2 are shown above the optical waveguide 5. Both together are often referred to as an imaging unit or PGU.
  • the optics unit 2 has a mirror 20, by means of which the light generated by the image generator 1 and shaped by the optics unit 2 is deflected in the direction of the respective coupling hologram 53.
  • the light generated by the imaging unit is coupled into the optical waveguide 5 in the coupling region 53, in which the respective coupling holograms 53 are located.
  • the image generator 1 has three light sources 14R, 14G, 14B for the three elementary colors. It can be seen that the entire unit shown is one in Compared to their light-emitting surface has a low overall height.
  • FIG. 11 shows a head-up display in a motor vehicle in a spatial representation and with an optical waveguide 5.
  • the schematically indicated image generator 1 can be seen, which generates a parallel beam SB1 which is coupled into the optical waveguide 5 by means of the mirror plane 523.
  • the optical waveguide 5 is shown here in a greatly simplified manner for the sake of clarity, and the optical unit is also not shown for the sake of simplicity.
  • a plurality of mirror planes 522 each reflect part of the light impinging on them in the direction of the windshield 31. The light is reflected by the latter in the direction of the eye 61. The viewer sees a virtual image VB above the bonnet or even further away from the motor vehicle.

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Abstract

The invention relates to a device for producing a hologram (52) and to a method for producing a hologram of this type. The device for producing the hologram comprises an optical writing unit (42), which produces a lattice structure in a holographic material (56) by illuminating a master hologram (M), and an electrical writing unit (34, 35, SP), which produces a spatially modulated electric field in the holographic material. A basic structure of the lattice can be defined by the master hologram (M), and said basic structure can be distorted by the electric field produced by the electrical writing unit (34, 35, SP).

Description

Beschreibung  description
Gerät zum Herstellen eines Hologramms Device for making a hologram
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zum Herstellen eines Hologramms. The present invention relates to an apparatus and a method for producing a hologram.
Die Holographie Waveguide Technology, also das Verwenden von Lichtwellenleitern die Hologramme aufweisen, basiert auf Ho logrammen, welche in einer doppelbrechenden Flüssigkristall schicht, im Folgenden auch als LC-Schicht bezeichnet, einge bettet sind. Diese LC-Schicht ist elektrisch schaltbar. Eine typische Anwendung dafür ist das flächige Ein- und Ausschalten der LC-Schicht um bei der Verwendung von mehreren übereinander angeordneten Lichtwellenleitern das Einkoppeln entsprechend einer sequentiell arbeitenden Lichtquelle farbig zu synchro nisieren. Head-Up-Displays mit Holographie Waveguide Techno logie werden am Ende der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . The holography Waveguide Technology, ie the use of optical fibers that have holograms, is based on holograms, which are embedded in a birefringent liquid crystal layer, hereinafter also referred to as LC layer. This LC layer can be switched electrically. A typical application for this is the extensive switching on and off of the LC layer in order to synchronize the coupling in color when using several optical fibers arranged one above the other in accordance with a sequentially operating light source. Head-up displays with holography waveguide technology are explained in more detail at the end of the description below.
Zur Herstellung von Hologrammen sind Master notwendig, also Gitter oder Hologramme, von denen eine Vielzahl von Gittern oder Hologrammen durch eine Art Abformung hergestellt werden. Im allgemeinen erfolgt die Abformung durch optisches Belichten ohne direkten körperlichen Kontakt des Masters mit dem von ihm abgeformten Gitter oder Hologramm. Aber auch eine Abformung durch körperlichen Kontakt oder eine andere Art der Abformung ist einsetzbar. Die Master selber werden mittels aufwendiger und teurer Systemen unter kontrollierten Bedingungen hergestellt. Masters are required to produce holograms, that is to say gratings or holograms, of which a large number of gratings or holograms are produced by a type of impression. In general, the impression is taken by optical exposure without direct physical contact of the master with the grid or hologram which it has molded. However, an impression due to physical contact or another type of impression can also be used. The masters themselves are manufactured using complex and expensive systems under controlled conditions.
Die Forderung nach Gittern oder Hologrammen, welche eine spezifisch angepasste Korrektur des finalen Gitters oder Ho logramms beinhalten, beispielsweise angepasst auf unter schiedlich geformte Windschutzscheiben, macht eine hohe Anzahl an Mastern mit entsprechend hohen Kosten und langen Zeiten für die Bereitstellung erforderlich. Eine Vergünstigung und Be schleunigung ist in solchen Fällen erwünscht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Gerät und ein verbessertes Verfahren für die Herstellung individuell angepasster Hologramme bereitzustellen. The demand for grids or holograms which contain a specifically adapted correction of the final grating or hologram, for example adapted to differently shaped windshields, requires a large number of masters with correspondingly high costs and long times for the provision. A discount and acceleration is desirable in such cases. It is therefore an object of the present invention to provide an improved device and an improved method for the production of individually adapted holograms.
Diese Aufgabe wird durch ein Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 8. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Herstellen eines Hologramms weist eine optische Schreibeinheit, die durch Beleuchtung eines Masterhologramms in einem holographischen Material eine Git terstruktur erzeugt, und eine elektrische Schreibeinheit, die in dem holographischen Material ein räumlich moduliertes elekt risches Feld erzeugt, auf. An inventive device for producing a hologram has an optical writing unit, which generates a lattice structure by illuminating a master hologram in a holographic material, and an electrical writing unit, which generates a spatially modulated electric field in the holographic material.
Dieses ermöglicht mit einem einzelnen Masterhologramm, auch als optischer Master bekannt, durch Variation des durch die elektrische Schreibeinheit erzeugten elektrischen Feldes, also durch die zusätzliche Verwendung eines „elektrischen Masters", auf einfache und kostengünstige Weise eine Anpassung bzw. With a single master hologram, also known as an optical master, this enables an adaptation and / or adjustment in a simple and inexpensive manner by varying the electrical field generated by the electrical writing unit, that is to say by additionally using an “electrical master”.
Variation des erzeugten Hologramms vorzunehmen. Damit kann insbesondere die Anzahl der benötigten unterschiedlichen Masterhologramme minimiert werden. Vary the hologram generated. In particular, the number of different master holograms required can be minimized.
Vorzugsweise wird hierbei durch das Masterhologramm eine Grundstruktur des Gitters vorgegeben und durch das von der elektrischen Schreibeinheit erzeugte elektrische Feld eine Verzerrung der Grundstruktur vorgenommen. In this case, the master hologram preferably specifies a basic structure of the grating and the electrical field generated by the electrical writing unit distorts the basic structure.
Vorteilhafterweise weist die elektrische Schreibeinheit zum Anlegen des räumlich modulierten elektrischen Feldes mindestens zwei auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials angeordnete Elektroden auf. Hierbei kann insbesondere zwischen der optischen Schreibeinheit und dem holographischen Material eine transparente Elektrode angeordnet sein. Auf diese Weise wird es ermöglicht, das Licht der optischen Schreibeinheit für die Beleuchtung des holo graphischen Materials durch die Elektrode aus transparentem Material hindurchzuführen. Advantageously, the electrical writing unit for applying the spatially modulated electrical field has at least two electrodes arranged on opposite sides of the holographic material. In this case, a transparent electrode can be arranged in particular between the optical writing unit and the holographic material. In this way it is possible to pass the light of the optical writing unit for the illumination of the holographic material through the electrode made of transparent material.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die elektrische Schreibeinheit mindestens eine strukturierte Elektrode auf. Eine solche Elektrode mit einem strukturierten Höhenprofil der Oberfläche ermöglicht, ein räumlich moduliertes elektrisches Feld in dem holographischen Material zu erzeugen. According to an advantageous embodiment, the electrical writing unit has at least one structured electrode. Such an electrode with a structured height profile of the surface enables a spatially modulated electric field to be generated in the holographic material.
Vorzugsweise sind hierbei die strukturierte Elektrode und die transparente Elektrode auf gegenüberliegenden Seiten des ho lographischen Materials angeordnet. In this case, the structured electrode and the transparent electrode are preferably arranged on opposite sides of the ho lographic material.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials an geordneten Elektroden keilförmig zueinander angeordnet. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise ein elektrisches Feld mit linearem Gradienten erzeugen um die Beugungseffizienz des erzeugten Hologramms in Richtung dieses Gradienten gegenüber einem Grundgitter stetig zunehmen oder abnehmen zu lassen. According to a further advantageous embodiment, the electrodes arranged on opposite sides of the holographic material are arranged in a wedge shape on one another. In this way, for example, an electric field with a linear gradient can be generated in order to increase or decrease the diffraction efficiency of the generated hologram in the direction of this gradient with respect to a basic grating.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Hologramms verwendet ein erfindungsgemäßes Gerät. A method according to the invention for producing a hologram uses a device according to the invention.
Vorteilhafterweise können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Masterhologramm je nach dem durch die elektrische Schreibeinheit in dem holographischen Material erzeugten elektrischen Feld verschiedene Hologramme mit unterschiedlichen Beugungseigenschaften hergestellt werden. Ein Hologramm gemäß der Erfindung ist mittels eines erfin dungsgemäßen Geräts oder eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt . In the method according to the invention, different holograms with different diffraction properties can advantageously be produced with a master hologram, depending on the electrical field generated by the electrical writing unit in the holographic material. A hologram according to the invention is produced by means of a device according to the invention or a method according to the invention.
Ein Head-Up-Display gemäß der Erfindung weist mindestens einen Lichtwellenleiter mit einem erfindungsgemäßen Hologramm auf. A head-up display according to the invention has at least one optical waveguide with a hologram according to the invention.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich. Further features of the present invention will become apparent from the following description and the appended claims in conjunction with the figures.
Figurenübersicht LIST OF FIGURES
Fig. 1 zeigt schematisch die Replikation eines Mas ter-Hologramms unter Verwendung eines Kontaktpro zesses; Fig. 1 shows schematically the replication of a master ter hologram using a Kontaktpro process;
Fig. 2 zeigt vergrößert einen Ausschnitt des replizierten Fig. 2 shows an enlarged section of the replicated
Hologramms mit einer aus Flüssigkristalltröpfchen gebildeten Gitterstruktur;  Hologram with a lattice structure formed from liquid crystal droplets;
Fig. 3 zeigt schematisch einen Lichtwellenleiter, der drei Fig. 3 shows schematically an optical waveguide, the three
Bereiche mit holografischen Gitterstrukturen auf weist;  Areas with holographic lattice structures;
Fig. 4 zeigt schematisch die Umlenkung und Vergrößerung von Fig. 4 shows schematically the deflection and enlargement of
Licht durch den Lichtwellenleiter aus Fig. 3;  Light through the optical fiber of Fig. 3;
Fig. 5 zeigt schematisch die Ausrichtung eines Flüssig Fig. 5 shows schematically the alignment of a liquid
kristalltröpfchens ohne (a) und mit (b) elektrischem Feld; Fig , zeigt schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts mit einer strukturierten Elektrode zur Erzeugung eines räumlich modulierten elektrischen Feldes in dem holographischen Material; crystal droplets without (a) and with (b) electric field; FIG. 1 shows schematically a first embodiment of a device according to the invention with a structured electrode for generating a spatially modulated electric field in the holographic material;
Fig. 7 zeigt schematisch eine Abwandlung der ersten Aus führungsform; Fig. 7 shows schematically a modification of the first imple mentation form;
Fig . zeigt schematisch einen Lichtwellenleiter mit Fig. shows schematically an optical fiber with
kreisförmig verzerrter Gitterstruktur des Auskop pelhologramms ;  circularly distorted lattice structure of the Auskop pel hologram;
Fig. 9 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform mit keilförmig zueinander angeordneten Elektroden; 9 schematically shows a second embodiment with electrodes arranged in a wedge shape relative to one another;
Fig. 10 zeigt schematisch ein Head-Up-Display mit mehreren der beschriebenen Lichtwellenleiter; und 10 schematically shows a head-up display with several of the optical fibers described; and
Fig. 11 zeigt ein Head-Up-Display mit Lichtwellenleitern in einem Kraftfahrzeug. 11 shows a head-up display with optical fibers in a motor vehicle.
Figurenbeschreibung figure description
Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Er findung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Gleiche Bezugs zeichen werden in den Figuren für gleiche oder gleichwirkende Elemente verwendet und nicht notwendigerweise zu jeder Figur erneut beschrieben. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist. Das erfindungsgemäße Herstellen bzw. Schreiben eines flüs sigkristallbasierten Hologramms baut auf bereits bekannten Herstellungsverfahren auf, die daher im Folgenden zunächst kurz erläutert werden. For a better understanding of the principles of the present invention, embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures. The same reference characters are used in the figures for the same or equivalent elements and are not necessarily described again for each figure. It is understood that the invention is not limited to the illustrated embodiments and that the described features can also be combined or modified without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. The inventive production or writing of a liquid crystal-based hologram is based on already known production processes, which are therefore briefly explained below.
Wird von einem Hologramm eine größere Menge an Exemplaren benötigt, so wird zunächst ein Master-Hologramm hergestellt, basierend auf dem dann durch einen Replikationsprozess die benötigte Anzahl an Kopien erzeugt wird. If a larger amount of copies is required from a hologram, a master hologram is first produced, on the basis of which the required number of copies is then generated by a replication process.
Das Master-Hologramm wird üblicherweise unter Verwendung eines klassischen holographischen Zwei-Strahl-AufZeichnungssystems hergestellt, das einen Objektstrahl und einen Referenzstrahl umfasst. Die Replikation kann dann erfolgen, indem das Mas ter-Hologramm unter Verwendung eines Kontaktprozesses in ein anderes holographisches Aufzeichnungsmaterial kopiert wird. The master hologram is typically manufactured using a classic two-beam holographic recording system that includes an object beam and a reference beam. The replication can then take place by copying the master hologram into another holographic recording material using a contact process.
Dieses ist in Figur 1 für die hier betrachteten, in einer dünnen Hologrammschicht 56 vorliegenden Volumenhologramme schematisch dargestellt. Hierbei erfolgt die Aufzeichnung durch die Pho topolymerisation von einem Gemisch aus geeigneten Monomeren mit einem Flüssigkristallmaterial. Hierfür wird das Gemisch in eine Zelle eingebracht, die beispielsweise durch parallele Glas platten oder KunststoffSubstrate 54, 55 gebildet wird. In der Zelle wird dann durch Überlagerung zweier Laserstrahlen L, L' ein Interferenzmuster erzeugt. Hierbei kann im Falle eines als Transmissionshologramm ausgestalteten Master-Hologramms M dieses Master-Hologramm von einem einzelnen Laserstrahl be leuchtet werden und der Kopiervorgang dann auf einer Interferenz der von einer Gitterstruktur des Master-Hologramms M erzeugten Strahlen erster Ordnung und den ungebeugten Strahlen nullter Ordnung beruhen. This is shown schematically in FIG. 1 for the volume holograms considered here, which are present in a thin hologram layer 56. The recording is carried out by the photopolymerization of a mixture of suitable monomers with a liquid crystal material. For this purpose, the mixture is introduced into a cell, which is formed, for example, by parallel glass plates or plastic substrates 54, 55. An interference pattern is then generated in the cell by superimposing two laser beams L, L '. In this case, in the case of a master hologram M designed as a transmission hologram, this master hologram can be illuminated by a single laser beam and the copying process can then be based on an interference of the first-order beams generated by a lattice structure of the master hologram M and the undeflected zeroth-order beams ,
In den hellen Bereichen I des Interferenzmusters polymerisieren die Monomere schneller als in den dunklen Bereichen des In terferenzmusters. Während des Aufzeichnungsprozesses diffun- dieren dann noch nicht polymerisieren Monomere aus den dunklen Bereichen in die hellen Bereiche und bilden dort weitere Polymere und gleichzeitig diffundieren Flüssigkristalle LC in die dunklen Bereiche und bilden dort Mikrotröpfchen D, sogenannte In the light areas I of the interference pattern, the monomers polymerize faster than in the dark areas of the interference pattern. Diffuse during the recording process Then, monomers from the dark areas do not yet polymerize into the light areas and form further polymers there, and at the same time liquid crystals LC diffuse into the dark areas and form microdroplets D, so-called
LC-Droplets, wie in Figur 2 schematisch gezeigt. Auf diese Weise kommt es zu einer Phasentrennung in Form von Bereichen, die eine Vielzahl solcher LC-Droplets D aufweisen und von Bereichen, in denen im Wesentlichen Polymere vorliegen, getrennt sind. Diese abwechselnden Bereiche bilden dann in der Hologrammschicht 56 eine Gitterstruktur in Form eines modulierten Brechungsin dexprofils aus, das auf den unterschiedlichen Brechungsindizes der Polymere einerseits und der Flüssigkristalle andererseits beruht. An der Gitterstruktur kann einfallendes Licht L'' dann gebeugt werden. LC droplets, as shown schematically in Figure 2. This results in phase separation in the form of regions which have a large number of such LC droplets D and are separated from regions in which there are essentially polymers. These alternating regions then form a lattice structure in the form of a modulated refractive index profile in the hologram layer 56, which is based on the different refractive indices of the polymers on the one hand and the liquid crystals on the other. Incident light L ″ can then be diffracted at the grating structure.
An den Glasplatten bzw. Substraten der Zelle können transparente Elektroden El und E2, beispielsweise aus Indiumzinnoxid, vorgesehen werden, um beim Betrieb des Hologramms ein elekt risches Feld über der Hologrammschicht 56 anlegen zu können und damit das Beugungsverhalten zu beeinflussen. Hierbei ändert sich durch das elektrische Feld die Orientierung der Flüssigkristalle LC der LC-Droplets D, wodurch die Brechungsindexmodulation der Gitterstruktur verändert wird. Die Brechungsindexmodulation kann auf diese Weise verringert werden und bei geeigneter Wahl der Materialien und des elektrischen Felds durch eine In dexanpassung zwischen Flüssigkristallen und Polymeren sogar ganz verschwinden, und dann zur Folge haben, dass keine Ablenkung des einfallenden Lichts mehr erfolgt. Durch An- und Ausschalten des elektrischen Feldes lässt sich so auch die Ablenkung durch die Gitterstruktur modulieren, wobei sich kurze UmschaltZeiten erzielen lassen. Transparent electrodes E1 and E2, for example made of indium tin oxide, can be provided on the glass plates or substrates of the cell in order to be able to apply an electrical field above the hologram layer 56 during operation of the hologram and thus to influence the diffraction behavior. Here, the orientation of the liquid crystals LC of the LC droplets D changes due to the electric field, as a result of which the refractive index modulation of the lattice structure is changed. The refractive index modulation can be reduced in this way and, with a suitable choice of materials and the electric field, can even disappear completely by an index adaptation between liquid crystals and polymers, and then have the consequence that the incident light is no longer deflected. By switching the electric field on and off, the deflection by the lattice structure can also be modulated, with short switching times being achieved.
Wenn, wie hier vorgesehen, die Hologrammschicht 56 in einen Lichtwellenleiter eingebettet ist, so kann mittels des elektrischen Feldes auch das Ein- oder Auskoppeln von Licht gesteuert werden. Bei dem Lichtwellenleiter wird das einfallende Licht durch Totalreflexion an den Grenzschichten zur Umgebung durch den Lichtwellenleiter geführt. Eine Auskopplung des Lichts kann dann dadurch erzielt werden, dass das schaltbare Gitter der Hologrammschicht das Licht so beugt, dass das Licht auf die Grenzschicht unter einem Winkel einfällt, der kleiner als der Grenzwinkel ist, so dass keine Totalreflektion mehr erfolgt. If, as provided here, the hologram layer 56 is embedded in an optical waveguide, the coupling in or out of light can also be controlled by means of the electrical field. In the case of the optical waveguide, the incident light is transmitted to the surroundings by total reflection at the boundary layers passed through the optical fiber. The light can then be decoupled by the switchable grating of the hologram layer diffracting the light in such a way that the light strikes the boundary layer at an angle that is smaller than the critical angle, so that total reflection no longer takes place.
In einem Lichtwellenleiter können auch mehrere solcher Holo gramme vorgesehen sein. Dieses ist beispielsweise der Fall für Lichtwellenleiter, die in Head-Up-Displays verbaut werden. Ein solcher Lichtwellenleiter ist exemplarisch in Figur 3 darge stellt. Hierbei weist der Lichtwellenleiter 5 ein Einkoppel hologramm bzw. Einkoppelgitter 53, ein Falthologramm bzw. -gitter 51 und ein Auskoppelhologramm bzw. -gitter 52 auf, die in unterschiedlichen Bereichen der Hologrammschicht 56 ange ordnet sind. In such an optical waveguide, several such holograms can also be provided. This is the case, for example, for fiber optic cables that are installed in head-up displays. Such an optical fiber is exemplified in Figure 3 Darge. Here, the optical waveguide 5 has a coupling hologram or coupling grating 53, a folding hologram or grating 51 and a coupling hologram or grating 52, which are arranged in different areas of the hologram layer 56.
Hiermit kann auf kompakte Weise eine Umlenkung und Aufweitung des eingestrahlten Lichtes erzielt werden, wie in Figur 4 gezeigt. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist hier bei der Darstellung des Lichtwellenleiters 5 auf die Wiedergabe der separaten Substrate mit dazwischenliegender Hologrammschicht verzichtet worden. Im unteren linken Bereich des In this way, deflection and expansion of the incident light can be achieved in a compact manner, as shown in FIG. For reasons of better clarity, the representation of the optical waveguide 5 does not show the separate substrates with the hologram layer in between. In the lower left area of the
Lichtwellenleiters 5 befindet sich ein Einkoppelhologramm 53, mittels dessen von einer nicht dargestellten bildgebenden Einheit kommendes Licht LI in den Lichtwellenleiter 5 Optical waveguide 5 is a coupling hologram 53, by means of which light LI coming from an imaging unit (not shown) enters the optical waveguide 5
eingekoppelt wird. In diesem breitet es sich in der Zeichnung nach rechts oben aus, entsprechend dem Pfeil L2. In diesem Bereich des Lichtwellenleiters 5 befindet sich ein Falthologramm 51, das ähnlich wie viele hintereinander angeordnete teildurchlässige Spiegel wirkt, und ein in Y-Richtung verbreitertes, sich in X-Richtung ausbreitendes Lichtbündel erzeugt. Dies ist durch drei Pfeile L3 angedeutet. In dem sich in der Abbildung nach rechts erstreckenden Teil des Lichtwellenleiters 5 befindet sich ein großflächiges Auskoppelhologramm 52, welches ebenfalls ähnlich wie viele hintereinander angeordnete teildurchlässige Spiegel wirkt und, durch Pfeile L4 angedeutet, Licht in is coupled. In it, it spreads to the top right in the drawing, according to arrow L2. In this area of the optical waveguide 5 there is a folding hologram 51, which acts similarly to many partially transparent mirrors arranged one behind the other, and generates a light beam that is widened in the Y direction and propagates in the X direction. This is indicated by three arrows L3. In the part of the optical waveguide 5 which extends to the right in the illustration, there is a large-area coupling-out hologram 52, which is likewise similar to many partially transparent ones arranged one behind the other Mirror acts and, indicated by arrows L4, light in
Z-Richtung nach oben aus dem Lichtwellenleiter 5 auskoppelt. Hierbei erfolgt eine Verbreiterung in X-Richtung, sodass das ursprüngliche einfallende Lichtbündel LI als in zwei Dimensionen vergrößertes Lichtbündel L4 den Lichtwellenleiter 5 verlässt. Coupling the Z direction upwards out of the optical waveguide 5. A broadening takes place in the X direction, so that the original incident light bundle LI leaves the optical waveguide 5 as a light bundle L4 enlarged in two dimensions.
Zusätzlich zu diesem Aufweitungs- bzw. Vergrößerungseffekt wird bei einem auf Lichtwellenleiter basierenden Head-Up-Display mittels des Auskoppelhologramms auch eine durch die übli cherweise gekrümmte Windschutzscheibe verursachte Bildver zerrung kompensiert. In addition to this widening or enlarging effect, in the case of a head-up display based on optical fibers, an image distortion caused by the normally curved windshield is also compensated for by means of the decoupling hologram.
Da die Form der Windschutzscheibe aber nicht normiert ist, gibt es je nach Fahrzeughersteller, Fahrzeugtyp und Fahrzeugvariante eine Vielzahl von verschieden gewölbten Windschutzscheiben, die somit eine jeweils individuell angepasste Kompensation der Bildverzerrung erfordern. Auch wenn die hierfür jeweils er forderlichen Hologramme sich nicht deutlich unterscheiden, würde dieses wegen der Unveränderbarkeit der Masterhologramme für jedes der verschieden gewölbten Windschutzscheiben ein indi viduelles Masterhologramm erfordern. However, since the shape of the windshield is not standardized, there are a large number of differently curved windshields depending on the vehicle manufacturer, vehicle type and vehicle variant, which therefore require individually adapted compensation of the image distortion. Even if the holograms required for this do not differ significantly, this would require an individual master hologram for each of the differently curved windshields because the master holograms cannot be changed.
Hier setzt die Erfindung an, indem sie während des Verviel fältigungsverfahrens zur Herstellung der replizierten Holo gramme die holografische Schicht zusätzlich mit einem This is where the invention comes in, by using the holographic layer additionally with a replication process for producing the replicated holograms
elektrischen Feld beaufschlagt. Je nach elektrischem Feld können dann unter Verwendung eines einzelnen Masterhologramme Holo gramme mit leicht unterschiedlichen Gitterstrukturen erzeugt werden, die an unterschiedlich gewölbte Windschutzscheiben angepasst sind. Dabei lässt sich basierend auf der Beugung des Lichts an der jeweils aufgezeichneten Gitterstruktur eine zusätzliche Abbildung mit ähnlichen Eigenschaften wie bei der Verwendung entsprechender konventioneller optischer Elemente wie z.B. Linsen oder Spiegel erzielen. Hierbei erfolgt einerseits eine Beugung entsprechend einem klassischen optischen Gitter. Diese ergibt sich, wie oben bereits erwähnt, aus der Anordnung der LC-Droplets in der holografischen Schicht bzw. der Phasentrennung zwischen Bereichen mit einer hohen Konzentration an gerichteten LC-Droplets von Bereichen mit einer geringen Konzentration von gerichteten LC-Droplets. Der Abstand dieser Bereiche bestimmt dann die Gitterkonstante und damit den Beugungswinkel des Gitters. electric field. Depending on the electric field, holograms with slightly different lattice structures can then be generated using a single master hologram, which are adapted to differently curved windshields. Based on the diffraction of the light on the grating structure recorded in each case, an additional image with properties similar to the use of corresponding conventional optical elements such as lenses or mirrors can be achieved. On the one hand, there is a diffraction corresponding to a classic optical grating. As already mentioned above, this results from the arrangement of the LC droplets in the holographic layer or the phase separation between regions with a high concentration of directed LC droplets from regions with a low concentration of directed LC droplets. The distance between these areas then determines the grating constant and thus the diffraction angle of the grating.
In den LC-Droplets richtet sich zumindest ein Teil der einzelnen stäbchenförmigen Flüssigkristallmoleküle in einer Vorzugs orientierung, vorzugsweise parallel zu ihrer Längsachse, aus. Diese Parallelorientierung der Moleküllängsachsen führt mak roskopisch einerseits zu einem richtungsabhängigen Bre chungsindex und andererseits dazu, dass die Ausrichtung der LC-Droplets während des Schreibvorgangs durch Anlegen eines elektrischen Feldes verändert werden kann. In the LC droplets, at least some of the individual rod-shaped liquid crystal molecules are oriented in a preferred orientation, preferably parallel to their longitudinal axis. This parallel orientation of the molecular axes leads macroscopically on the one hand to a direction-dependent refractive index and on the other hand that the orientation of the LC droplets can be changed during the writing process by applying an electrical field.
Dies ist in Figur 5 für ein einzelnes LC-Droplet exemplarisch dargestellt. In Figur 5 a) liegt kein elektrisches Feld vor. Das LC-Droplet ist in diesem Fall schräg angeordnet. Wird dagegen durch eine Spannungsquelle SP eine Spannung angelegt, so werden die LC-Droplets bei ausreichend starkem elektrischen Feld parallel zum elektrischen Feld ausgerichtet, wie in Fig. 5 b) wiederum für ein einzelnes LC-Droplet exemplarisch dargestellt. Wenn nun durch die LC-Droplets in der holografischen Schicht einfallendes Licht transmittiert wird, so kann je nach Ori entierung des LC-Droplets noch eine zusätzliche Ablenkung des Lichts erfolgen. This is shown as an example in FIG. 5 for a single LC droplet. There is no electric field in FIG. 5 a). In this case, the LC droplet is arranged at an angle. If, on the other hand, a voltage is applied by a voltage source SP, the LC droplets are aligned parallel to the electrical field if the electrical field is sufficiently strong, as shown in FIG. 5 b) again as an example for a single LC droplet. If incident light is transmitted through the LC droplets in the holographic layer, an additional deflection of the light can take place depending on the orientation of the LC droplet.
In dem nun in der holographischen Schicht während des Schreibens ein elektrisches Feld vorgesehen wird, welches lokal unter schiedliche Feldstärken oder Richtungen des elektrischen Feldes aufweist, kann lokal auch eine unterschiedliche Ausrichtung der LC-Droplets erreicht werden, die zu einer lokalen Anpassung der Abbildungseigenschaften führen kann. Dieses wird ermöglicht, indem zusätzlich zu einer optischen Schreibeinheit eine elektrische Schreibeinheit vorgesehen wird, die in dem holographischen Material ein räumlich moduliertes elektrisches Feld erzeugt. Zwar ist es dann weiterhin nötig, das Grundgitter durch einen optischen Master zu erzeugen, es ist aber erfindungsgemäß möglich durch die Verwendung des räumlich modulierten elektrischen Feldes die Ausrichtung der LC-Droplets zu beeinflussen und somit die Verzerrung des geraden optischen Gitters elektrisch vorzunehmen. In that an electrical field is now provided in the holographic layer during writing, which locally has different field strengths or directions of the electrical field, a different orientation of the LC droplets can also be achieved locally, which can lead to a local adaptation of the imaging properties , This is made possible by providing an electrical writing unit in addition to an optical writing unit, which generates a spatially modulated electric field in the holographic material. Although it is then still necessary to generate the basic grating by an optical master, it is possible according to the invention to influence the alignment of the LC droplets by using the spatially modulated electric field and thus to carry out the distortion of the straight optical grating electrically.
Die Figuren 6 und 7 zeigen erste Ausführungsformen für ein erfindungsgemäßes Gerät zum Herstellen eines Hologramms mit einer solchen Kombination von einer optischen Schreibeinheit mit einer elektrischen Schreibeinheit. FIGS. 6 and 7 show first embodiments for a device according to the invention for producing a hologram with such a combination of an optical writing unit with an electrical writing unit.
Die optische Schreibeinheit weist eine Lichtquelle 42, die hier schematisch mittels einer Vielzahl von Lampen angedeutet ist, auf. Typischerweise wird als Lichtquelle ein Laser eingesetzt, der beispielsweise sichtbares oder ultraviolettes Licht abgibt. The optical writing unit has a light source 42, which is indicated schematically here by means of a plurality of lamps. A laser is typically used as the light source, which emits visible or ultraviolet light, for example.
Das Licht der Lichtquelle 42 fällt nach einer Beugung an einem optischen Master in Form eines Masterhologramms M auf die Hologrammschicht 56 des Lichtwellenleiters 5. Hierbei kann das Laserlicht insbesondere auch unter einem Winkel schräg auf die Hologrammschicht 56 treffen. Bei dem Hologramm kann es sich vorzugsweise um ein Auskoppelhologramm 52 eines in den Figuren 3 und 4 schematisch dargestellt Lichtwellenleiters, aber auch beispielsweise um ein Einkoppelhologramm 53 oder ein Faltho logramm 51 handeln. After diffraction at an optical master in the form of a master hologram M, the light from the light source 42 falls on the hologram layer 56 of the optical waveguide 5. In this case, the laser light can also strike the hologram layer 56 at an angle. The hologram can preferably be an outcoupling hologram 52 of an optical waveguide shown schematically in FIGS. 3 and 4, but also, for example, an incoupling hologram 53 or a folding hologram 51.
Das Hologramm in der Hologrammschicht 56 wird dann zeilenweise geschrieben. Je nach der benötigten Beleuchtungsstärke zur Photopolimerisierung des holographischen Materials in der Hologrammschicht 56 und der Leistung des Lasers kann dieses im Bruchteil einer Sekunde erfolgen. Nachdem eine Zeile geschrieben wurde, werden dann die Anordnung und der Lichtwellenleiter relativ zueinander um eine Zeile verschoben, bevor dann die nächste Zeile belichtet wird. The hologram in hologram layer 56 is then written line by line. Depending on the illuminance required to photopolimerize the holographic material in the hologram layer 56 and the power of the laser, this can take place in a fraction of a second. After a line has been written, the arrangement and the optical fiber shifted one line relative to each other before the next line is exposed.
Während des optischen Schreibprozesses wird mittels einer Spannungsquelle SP sowie auf beiden Seiten des Lichtwellen leiters 5 angeordneter Elektroden 34,35 ein elektrisches Feld im Bereich der Hologrammschicht 56 erzeugt. Bei der Spannungsquelle SP kann es sich hierbei insbesondere um ein in dem Gerät zum Herstellen des Hologramms integriertes Netzgerät, ebenso aber auch um eine Batterie oder einen Akkumulator handeln. Analog zu der Bezeichnung des Masterhologramms als optischen Master können hierbei die Elektroden 34,35 auch als „elektrischer Master" aufgefasst werden. During the optical writing process, an electrical field is generated in the region of the hologram layer 56 by means of a voltage source SP and electrodes 34, 35 arranged on both sides of the optical waveguide 5. The voltage source SP can in particular be a power supply unit integrated in the device for producing the hologram, but it can also be a battery or an accumulator. Analogous to the designation of the master hologram as an optical master, the electrodes 34, 35 can also be understood as an "electrical master".
Um die Beleuchtung der Hologrammschicht 56 durch die optische Schreibeinheit zu ermöglichen, besteht die zwischen dem In order to enable the optical writing unit to illuminate the hologram layer 56, there is between the
Lichtwellenleiter 5 und der Lichtquelle 42 angeordnete Elektrode 34 aus transparentem Material wie Glas und ist beispielsweise mit einer Indiumzinnoxid ( ITO) -Schicht versehen. Vorzugsweise ist diese Elektrode 34 unstrukturiert um weitere Beugungseffekte zu vermeiden . Optical waveguide 5 and the light source 42 arranged electrode 34 made of transparent material such as glass and is provided with an indium tin oxide (ITO) layer, for example. This electrode 34 is preferably unstructured in order to avoid further diffraction effects.
Die auf der gegenüberliegenden Seite des Lichtwellenleiters 5 angeordnete Elektrode 35 dagegen weist eine strukturierte Oberfläche auf, umso ein lokal moduliertes elektrisches Feld zu erzeugen. So kann durch pure Abstandsänderung relativ zu einer unstrukturierten Elektrode 34 das elektrische Feld in Intensität und ggfs, auch Richtung moduliert werden. Die strukturierte Elektrode 35 weist hierbei vorzugsweise ein hochabsorbierendes schwarzes und ggfs, zur weiteren Erhöhung der Absorption oberflächenrauhes leitfähiges Material auf, beispielsweise einen lackierten Stahl. Ebenso kann es aber auch vorgesehen sein, die strukturierte Elektrode 35 ebenfalls aus Glas zu formen, insbesondere wenn eine besonders hohe Genauigkeit gewünscht ist. By contrast, the electrode 35 arranged on the opposite side of the optical waveguide 5 has a structured surface in order to generate a locally modulated electric field. Thus, by changing the distance relative to an unstructured electrode 34, the electric field can be modulated in intensity and, if necessary, also in the direction. The structured electrode 35 preferably has a highly absorbent black and, if necessary, surface-rough conductive material to further increase the absorption, for example a painted steel. However, it can also be provided that the structured electrode 35 is also made of glass, in particular if particularly high accuracy is desired.
Eine solche strukturierte Elektrode kann beispielsweise durch subtraktive Verfahren wie eine Spanende Fertigung mit einer Mikrofräsmaschine oder Laserablationsverfahren oder auch durch geeignete additive Verfahren hergestellt werden. Such a structured electrode can be produced, for example, by subtractive methods such as machining with a Micro milling machine or laser ablation process or also be produced by suitable additive processes.
Die transparente Elektrode 34 kann, wie in Figur 6 dargestellt, aus Richtung der Lichtquelle 42 hinter dem Master-Hologramm M angeordnet sein. Ebenso ist es aber auch möglich, entsprechend Figur 7 das Master-Hologramm zwischen der Elektrode 34 und dem Lichtwellenleiter anzuordnen, auch wenn dieses eine höhere Spannung Uo zur Erzeugung des elektrischen Feldes erfordern kann. As shown in FIG. 6, the transparent electrode 34 can be arranged behind the master hologram M from the direction of the light source 42. However, it is also possible, as shown in FIG. 7, to arrange the master hologram between the electrode 34 and the optical waveguide, even if this may require a higher voltage Uo to generate the electric field.
Es sind verschiedene Kombinationen aus strukturierten und unstrukturierten Elektroden 34, 35 einsetzbar, um das elektrische Feld räumlich zu beeinflussen und in der Wirkebene des Flüs sigkristallmaterials vorzuspannen. So sind einerseits groß flächige Elektroden möglich, die die holographische Schicht im Bereich des herzustellen Hologramms teilweise oder auch völlig abdecken. Gegebenenfalls können die Elektroden beispielsweise bei dem Lichtwellenleiter aus den Figuren 3 und 4 im Bereich des Auskoppelhologramms 52 eine strukturierte Oberfläche oder eine auf eine andere Weise ein moduliertes elektrisches Feld her vorrufende Struktur aufweisen. Dieses kann dann zur Erzeugung der in Figur 8 im Bereich des Auskoppelhologramms 52 dargestellten kreisförmig verzerrten Gitterstruktur genutzt werden, mit deren Hilfe eine optische Verzerrung durch eine Windschutzscheibe mit bekannter Krümmung kompensiert werden kann. Die schematisch dargestellte kreisförmige Verzerrung ist hierbei rein exemp larisch zu verstehen, je nach den vorliegenden elektrischen Feldern können auch diverse andere komplexe Muster im Aus koppelhologramm 52 des Lichtwellenleiters 5 erzeugt werden. Various combinations of structured and unstructured electrodes 34, 35 can be used to spatially influence the electrical field and to bias it in the active plane of the liquid crystal material. On the one hand, large-area electrodes are possible that partially or completely cover the holographic layer in the area of the hologram to be produced. Where appropriate, the electrodes in the optical waveguide from FIGS. 3 and 4 in the area of the coupling-out hologram 52 can have a structured surface or a structure which in some other way causes a modulated electric field. This can then be used to generate the circularly distorted lattice structure shown in FIG. 8 in the area of the coupling-out hologram 52, with the aid of which optical distortion through a windshield with a known curvature can be compensated. The schematically illustrated circular distortion is to be understood purely as an example; depending on the electrical fields present, various other complex patterns can also be generated in the coupling hologram 52 of the optical waveguide 5.
Eine Anpassung an verschiedene gekrümmte Windschutzscheibe kann dann beispielsweise durch Austausch der strukturierten Elektrode 35 erfolgen. Ebenso ist aber auch eine Verwendung von einer Vielzahl einzelner Elektroden denkbar, die gegebenenfalls voneinander isoliert auf unterschiedlichen elektrischen Po tenzialen liegen und separat angesteuert werden können. In diesem Fall können Anpassungen des erzeugten Hologramms an verschiedene Scheibenkrümmungen durch Veränderungen der elektrischen Po tenziale der einzelnen Elektroden erfolgen. An adaptation to different curved windshields can then take place, for example, by exchanging the structured electrode 35. However, it is also conceivable to use a large number of individual electrodes which, if appropriate, are isolated from one another at different electrical potentials and can be controlled separately. In this case, the hologram generated can be adapted to different ones Disc curvatures are caused by changes in the electrical potentials of the individual electrodes.
Ebenso kann gemäß einer in Figur 9 gezeigten Ausführungsform vorgesehen werden, die auf gegenüberliegenden Seiten des Lichtwellenleiters 5 angeordneten Elektroden 34, 35 keilförmig zueinander anzuordnen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise in dem holographischen Material 56 ein statisches ebenes elektrisches Feld mit linearem Gradienten erzeugen. Dieses kann beispielsweise eingesetzt werden um bei der Belichtung zur Reproduktion eines Auskoppelhologramms die Beugungseffizienz und damit den Auskoppelgrad in Richtung dieses Gradienten räumlich zu variieren, insbesondere stetig zunehmen oder ab nehmen zu lassen. Likewise, according to an embodiment shown in FIG. 9, the electrodes 34, 35 arranged on opposite sides of the optical waveguide 5 can be arranged in a wedge shape with respect to one another. In this way, for example, a static, flat electric field with a linear gradient can be generated in the holographic material 56. This can be used, for example, to spatially vary the diffraction efficiency and thus the degree of coupling out in the direction of this gradient, in particular to increase or decrease it continuously, in the exposure for reproducing a coupling out hologram.
Die erfindungsgemäß hergestellten Lichtwellenleiter können besonders vorteilhaft für ein Head-Up-Display in einem The optical waveguides produced according to the invention can be particularly advantageous for a head-up display in one
Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Hierbei können drei Licht wellenleiter übereinanderliegend für jeweils eine Elementar farbe Rot, Grün und Blau angeordnet sein. Motor vehicle are used. Here, three light waveguides can be arranged one above the other for each elementary color red, green and blue.
Figur 10 zeigt in räumlicher Darstellung eine solche Anordnung. Die in den Lichtwellenleitern 5 vorhandenen Hologramme 51,52, 53 sind wellenlängenabhängig, sodass jeweils ein Lichtwellenleiter 5R, 5G, 5B für eine der Elementarfarben verwendet wird. Oberhalb des Lichtwellenleiters 5 ist ein Bildgenerator 1 und eine Optikeinheit 2 dargestellt. Beide zusammen werden oft auch als bildgebende Einheit oder PGU bezeichnet . Die Optikeinheit 2 weist einen Spiegel 20 auf, mittels dessen das vom Bildgenerator 1 erzeugte und von der Optikeinheit 2 geformte Licht in Richtung des jeweiligen Einkoppelhologramms 53 umgelenkt wird. Das von der bildgebenden Einheit erzeugte Licht wird im Einkoppelbereich 53, in dem sich die jeweiligen Einkoppelhologramme 53 befinden, in den Lichtwellenleiter 5 eingekoppelt. Der Bildgenerator 1 weist drei Lichtquellen 14R, 14G, 14B für die drei Elementarfarben auf. Man erkennt, dass die gesamte dargestellte Einheit eine im Vergleich zu ihrer lichtabstrahlenden Fläche geringe Gesamt bauhöhe aufweist. Figure 10 shows such an arrangement in a spatial representation. The holograms 51, 52, 53 present in the optical fibers 5 are wavelength-dependent, so that one optical fiber 5R, 5G, 5B is used for each of the elementary colors. An image generator 1 and an optical unit 2 are shown above the optical waveguide 5. Both together are often referred to as an imaging unit or PGU. The optics unit 2 has a mirror 20, by means of which the light generated by the image generator 1 and shaped by the optics unit 2 is deflected in the direction of the respective coupling hologram 53. The light generated by the imaging unit is coupled into the optical waveguide 5 in the coupling region 53, in which the respective coupling holograms 53 are located. The image generator 1 has three light sources 14R, 14G, 14B for the three elementary colors. It can be seen that the entire unit shown is one in Compared to their light-emitting surface has a low overall height.
Fig. 11 zeigt ein Head-Up-Display in einem Kraftfahrzeug in räumlicher Darstellung und mit einem Lichtwellenleiter 5. Man erkennt den schematisch angedeuteten Bildgenerator 1, der ein paralleles Strahlenbündel SB1 erzeugt, welches mittels der Spiegelebene 523 in den Lichtwellenleiter 5 eingekoppelt wird. Der Lichtwellenleiter 5 ist hier der Übersichtlichkeit halber stark vereinfacht wiedergegeben, ebenso ist die Optikeinheit der Einfachheit halber nicht dargestellt. Mehrere Spiegelebenen 522 reflektieren jeweils einen Teil des auf sie auftreffenden Lichts Richtung Windschutzscheibe 31. Von dieser wird das Licht Richtung Auge 61 reflektiert. Der Betrachter sieht ein virtuelles Bild VB über der Motorhaube bzw. in noch weiterer Entfernung vor dem Kraftfahrzeug . 11 shows a head-up display in a motor vehicle in a spatial representation and with an optical waveguide 5. The schematically indicated image generator 1 can be seen, which generates a parallel beam SB1 which is coupled into the optical waveguide 5 by means of the mirror plane 523. The optical waveguide 5 is shown here in a greatly simplified manner for the sake of clarity, and the optical unit is also not shown for the sake of simplicity. A plurality of mirror planes 522 each reflect part of the light impinging on them in the direction of the windshield 31. The light is reflected by the latter in the direction of the eye 61. The viewer sees a virtual image VB above the bonnet or even further away from the motor vehicle.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Bildgenerator 1 image generator
14, 14R, 14G, 14B Lichtquelle  14, 14R, 14G, 14B light source
2 Optikeinheit 2 optics unit
20 Spiegel  20 mirrors
31 Windschutzscheibe  31 windshield
34, 35 Elektroden  34, 35 electrodes
42 Laserstrahl der optischen Schreibeinheit42 Laser beam from the optical writing unit
5, 5R, 5G, 5B Lichtwellenleiter 5, 5R, 5G, 5B optical fiber
51 Falthologramm  51 folding hologram
52 Auskoppelhologramm  52 decoupling hologram
522 Spiegelebene  522 mirror plane
523 Spiegelebene  523 mirror plane
53 Einkoppelhologramm  53 coupling hologram
54, 55 Substrate  54, 55 substrates
56 Hologrammschicht 56 hologram layer
61 Auge 61 eye
D Flüssigkristal1tropfchen D Liquid crystal droplets
El, E2 Elektroden  El, E2 electrodes
I helle Interferenzbereiche I bright areas of interference
L, L ' , L " Laserstrahlen  L, L ', L "laser beams
LI - L4 Lichtbündel  LI - L4 light beam
LC Flüssigkristall  LC liquid crystal
M Masterhologramm  M master hologram
SB1 Strahlenbündel  SB1 beam
SP Spannungsquelle  SP voltage source
VB virtuelles Bild  VB virtual image

Claims

Patentansprüche claims
1) Gerät zum Herstellen eines Hologramms (52), aufweisend eine optische Schreibeinheit (42), die durch Beleuchtung eines Masterhologramms (M) in einem holographischen Material (56) eine Gitterstruktur erzeugt und eine elektrische Schrei beinheit (34, 35, SP), die in dem holographischen Material ein räumlich moduliertes elektrisches Feld erzeugt. 1) Device for producing a hologram (52), comprising an optical writing unit (42) which generates a lattice structure by illuminating a master hologram (M) in a holographic material (56) and an electrical writing unit (34, 35, SP), which generates a spatially modulated electric field in the holographic material.
2) Gerät gemäß Anspruch 1, wobei durch das Masterhologramm (M) eine Grundstruktur des Gitters vorgegeben wird und durch das von der elektrischen Schreibeinheit (34, 35, SP) erzeugte elektrische Feld eine Verzerrung der Grundstruktur vor genommen wird. 2) Device according to claim 1, wherein a basic structure of the grid is predetermined by the master hologram (M) and a distortion of the basic structure is made by the electrical field generated by the electrical writing unit (34, 35, SP).
3) Gerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrische 3) Device according to claim 1 or 2, wherein the electrical
Schreibeinheit zum Anlegen des räumlich modulierten elektrischen Feldes mindestens zwei auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials (56) angeordnete Elektroden (34, 35) aufweist.  Writing unit for applying the spatially modulated electric field has at least two electrodes (34, 35) arranged on opposite sides of the holographic material (56).
4) Gerät gemäß Anspruch 3, wobei zwischen der optischen 4) Device according to claim 3, wherein between the optical
Schreibeinheit (42) und dem holographischen Material (56) eine transparente Elektrode (34) angeordnet ist.  Writing unit (42) and the holographic material (56) a transparent electrode (34) is arranged.
5) Gerät gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die elektrische 5) Device according to claim 3 or 4, wherein the electrical
Schreibeinheit mindestens eine strukturierte Elektrode (35) aufweist .  Writing unit has at least one structured electrode (35).
6) Gerät gemäß Anspruch 5, wobei die strukturierte Elektrode (35) und die transparente Elektrode (34) auf gegenüber liegenden Seiten des holographischen Materials (56) an geordnet sind. 6) Device according to claim 5, wherein the structured electrode (35) and the transparent electrode (34) are arranged on opposite sides of the holographic material (56).
7) Gerät gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials (56) angeordneten Elektroden (34, 35) keilförmig zueinander angeordnet sind. 7) Device according to one of claims 3 to 6, wherein the electrodes (34, 35) arranged on opposite sides of the holographic material (56) are arranged in a wedge shape with respect to one another.
8) Verfahren zum Herstellen eines Hologramms unter Verwendung eines Geräts gemäß einem der vorherigen Ansprüche. 8) Method for producing a hologram using a device according to one of the preceding claims.
9) Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei mit einem Masterhologramm (M) j e nach dem durch die elektrische Schreibeinheit (34, 35,9) Method according to claim 8, wherein with a master hologram (M) depending on the by the electrical writing unit (34, 35,
SP) in dem holographischen Material erzeugten elektrischen Feld verschiedene Hologramme mit unterschiedlichen Beu gungseigenschaften hergestellt werden. 10) Hologramm hergestellt mittels eines Geräts gemäß einem derSP) different holograms with different diffraction properties are produced in the electrical field generated in the holographic material. 10) Hologram produced using a device according to one of the
Ansprüche 1 bis 7 oder eines Verfahrens gemäß Anspruch 8 oderClaims 1 to 7 or a method according to claim 8 or
9. 9th
11) Head-Up-Display mit mindestens einem Lichtwellenleiter, der ein Hologramm gemäß Anspruch 10 aufweist. 11) head-up display with at least one optical waveguide having a hologram according to claim 10.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023006397A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 Carl Zeiss Jena Gmbh Projection unit, and projection device having a projection unit
DE102022102469A1 (en) 2022-02-02 2023-08-03 Carl Zeiss Jena Gmbh Copy carrier arrangement and method for producing a hologram

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323970B1 (en) * 1999-09-29 2001-11-27 Digilents, Inc. Method of producing switchable holograms

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323970B1 (en) * 1999-09-29 2001-11-27 Digilents, Inc. Method of producing switchable holograms

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WALDERN JONATHAN D ET AL: "DigiLens switchable Bragg grating waveguide optics for augmented reality applications", PROCEEDINGS OF SPIE; [PROCEEDINGS OF SPIE ISSN 0277-786X VOLUME 10524], SPIE, US, vol. 10676, 21 May 2018 (2018-05-21), pages 106760G - 106760G, XP060107921, ISBN: 978-1-5106-1533-5, DOI: 10.1117/12.2315719 *
Y. J. LIU ET AL: "Holographic Polymer-Dispersed Liquid Crystals: Materials, Formation, and Applications", ADVANCES IN OPTOELECTRONICS, vol. 2008, 1 January 2008 (2008-01-01), US, pages 1 - 52, XP055617576, ISSN: 1687-563X, DOI: 10.1155/2008/684349 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023006397A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 Carl Zeiss Jena Gmbh Projection unit, and projection device having a projection unit
DE102022102469A1 (en) 2022-02-02 2023-08-03 Carl Zeiss Jena Gmbh Copy carrier arrangement and method for producing a hologram

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