Gerät zum Herstellen eines Hologramms

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zum Herstellen eines Hologramms.

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 .

Für solche, ein Hologramm aufweisende Lichtwellenleiter können räumlich unterschiedliche Werte für die Beugungseffizienz bzw. Beugungsgüte des Hologramms gewünscht sein. Während der Her stellung solcher Lichtwellenleiter ist es daher erforderlich, die Beugungseffizienz des Hologramms lokal aktiv zu beein flussen .

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Gerät und ein verbessertes Verfahren für die Herstellung eines solchen Lichtwellenleiters bereitzustellen.

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. Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Herstellen eines Hologramms weist eine optische Schreibeinheit und eine elektrische

Schreibeinheit auf, wobei die optische Schreibeinheit und die elektrische Schreibeinheit so zueinander angeordnet sind, dass während des Schreibvorgangs angrenzend an einen durch die optische Schreibeinheit beleuchteten Bereich und/oder in einem durch die optische Schreibeinheit beleuchteten Bereich ein elektrisches Feld vorliegt.

Die erfindungsgemäße Kombination einer optischen Schreibeinheit mit einer elektrischen Schreibeinheit ermöglicht insbesondere eine lokal begrenzte, hochauflösende Beeinflussung der ther mischen Eigenschaften oder auch der Grundausrichtung der Flüssigkristalle beim Schreibvorgang. Auf diese Weise wird eine besonders gute Kontrolle über die Beugungseffizienz der er zeugten Hologramme erreicht.

Vorzugsweise weist die elektrische Schreibeinheit mindestens zwei Elektroden auf, die während des Schreibvorgangs des Ho logramms auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials angeordnet sind und mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen beaufschlagt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die optische Schreibeinheit einen Laser, der während des Schreibvorgangs des Hologramms zeilenweise auf einen Schreibbereich des hologra phischen Materials gerichtet wird. Die elektrische Schrei beinheit weist jeweils zwei paarweise auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials angeordnete Elektroden vor und hinter diesem Schreibbereich auf.

Hierbei kann eine Wechselspannung zwischen auf gegenüberlie genden Seiten des holographischen Materials angeordneten Elektroden anliegen. Ebenso kann eine Gleichspannung zwischen auf gegenüberliegenden Seiten des holographischen Materials angeordneten Elektroden anliegen .

Weiterhin kann die elektrische Schreibeinheit

Vorteilhafterweise eine strukturierte Elektrode aufweisen. Diese weist beispielsweise ein Punktraster auf.

Vorzugsweise weist die elektrische Schreibeinheit eine transparente Elektrode auf.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Hologramms verwendet ein erfindungsgemäßes Gerät.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels eines durch die elektrische Schreibeinheit erzeugten

elektrischen Wechselfeldes das holographische Material ther misch aktiviert, und/oder mittels eines durch die elektrische Schreibeinheit erzeugten statischen elektrischen Feldes in dem holographischen Material eine elektrische Vororientierung erfolgt .

Ein Hologramm gemäß der Erfindung ist hergestellt mittels eines erfindungsgemäßen Geräts oder eines erfindungsgemäßen Ver fahrens .

Ein Head-Up-Display gemäß der Erfindung weist mindestens einen Lichtwellenleiter mit einem erfindungsgemäßen Hologramm auf.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich. Figurenübersicht :

Fig. 1 zeigt schematisch die Replikation eines Mas ter-Hologramms unter Verwendung eines Kontaktpro zesses;

Fig. 2 zeigt vergrößert einen Ausschnitt des replizierten

Hologramms mit einer aus Flüssigkristalltröpfchen gebildeten Gitterstruktur;

Fig. 3 zeigt schematisch einen Lichtwellenleiter, der drei

Bereiche mit holografischen Gitterstrukturen auf weist;

Fig. 4 zeigt schematisch die Umlenkung und Vergrößerung von

Licht durch den Lichtwellenleiter aus Fig. 3;

Fig. 5 zeigt schematisch für den Lichtwellenleiter aus Fig.

3 den räumlichen Verlauf der Ausgangsintensität bei konstanter Beugungseffizienz;

Fig. 6 zeigt schematisch einen Lichtwellenleiter mit darauf angeordneten Wärmelementen zur Erzeugung eines an steigenden Temperaturprofils und einen sich mit diesen ergebenden Verlauf von Temperatur, Beugungseffizienz und Ausgangsintensität;

Fig. 7 zeigt schematisch eine erste Anordnung zum Anlegen eines elektrischen Feldes während der Erzeugung der holografischen Gitterstruktur in dem Lichtwellen leiter; Fig . 8 zeigt schematisch eine zweite Anordnung zum Anlegen eines elektrischen Feldes während der Erzeugung der holografischen Gitterstruktur in dem Lichtwellen leiter;

Fig. 9 zeigt schematisch ein Head-Up-Display mit mehreren der beschriebenen Lichtwellenleiter;

Fig. 10 zeigt ein Head-Up-Display mit Lichtwellenleitern in einem Kraftfahrzeug.

Figurenbeschreibung

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.

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. 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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

Lichtwellenleiters 5 befindet sich ein Einkoppelhologramm 53, mittels dessen von einer nicht dargestellten bildgebenden Einheit kommendes Licht LI in den Lichtwellenleiter 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

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.

Weisen das Falthologramm 51 oder das Auskoppelhologramm 52 eine räumlich gleichbleibende Beugungseffizienz auf, die dem obigen Bild entsprechend einer Vielzahl hintereinander angeordneter teildurchlässiger Spiegel mit jeweils gleichem Reflexions- bzw. Transmissionsgrad entsprechen würden, so würden die erzeugten Lichtbündel räumlich unterschiedliche Intensitäten aufweisen. Dieses ist in Figur 5 schematisch angedeutet. Der Grund hierfür liegt darin, dass von dem ursprünglich bei Eintritt in das jeweilige Hologramm mit maximaler Intensität einfallenden Licht nach der ersten Teilreflexion nur noch der nicht reflektierte Anteil des Lichtes mit damit geringerer Intensität vorliegt. Von diesem wird dann wiederum der gleiche prozentuale Anteil bei der zweiten Teilreflexion abgelenkt, sodass das im Lichtleiter weiter fortschreitende Licht wiederum eine geringere Intensität aufweist. Auf diese Weise nimmt die Intensität des Lichtes im Lichtleiter bei gleichbleibender Beugungseffizienz mit zu nehmender Ausbreitung im Lichtwellenleiter weiter ab und führt so auch zu einer entsprechenden Abnahme der Intensität des ausgekoppelten Lichtes.

So würde beispielsweise für einen festen Y-Wert yi bei für diesen Y-Wert in X-Richtung gleichbleibender Beugungseffizienz die Intensität IL3 des sich in X-Richtung im Lichtwellenleiter ausbreitenden Lichtes und damit auch die Intensität IL4 des aus dem Lichtwellenleiter ausgekoppelten Lichtes in X-Richtung exponentiell abnehmen.

Bei Anwendungen der Lichtwellenleiter in Head-Up-Displays ist aber eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der sogenannten Eyebox erwünscht. Dieses kann durch eine räumliche Anpassung der Beugungseffizienz des jeweils verwendeten Hologramms während des Vervielfältigungsverfahrens zur Herstellung der replizierten Hologramme erfolgen.

Die Güte der erzeugten Gitterstruktur und damit die Beu gungseffizienz des Hologramms hängt von verschiedenen Parametern während der Belichtungsphase ab. Eine möglichst exakte Her stellung der Gitterstruktur erfordert, dass die Raten für die Photopolymerisation, die Diffusionvorgänge und die Keimbildung der LC-Droplets im richtigen Verhältnis zueinanderstehen. Die Bildung eines fehlerfreien Gitters kann hierbei gewähr leistet werden, wenn die Diffusionszeit für Flüssigkristalle zwischen benachbarten Streifen der Gitterstruktur deutlich geringer als die Zeit für die Keimbildung der LC-Droplets ist und diese wiederum deutlich schneller als die Polymerisation er folgt. Die Polymerisationsrate kann hierbei insbesondere durch die Intensität des zur Belichtung eingesetzten Laserstrahls beeinflusst werden und nimmt mit zunehmender Intensität zu.

Weiterhin ist die Beugungseffizienz des Hologramms von der Diffusionszeit abhängig, die wiederum von der Viskosität, welche die Zähflüssigkeit des Flüssigkeitsgemisches angibt, beein flusst wird. Bei einer Wahl geeigneter Temperaturwerte kann dann eine Viskosität mit einer für eine perfekte Gitterstruktur erforderlichen Diffusionszeit bzw. Diffusionrate der Flüs sigkristalle und Monomere vorliegen. Werden dagegen bei spielsweise zu niedrige Temperaturen gewählt, so liegt eine hohe Viskosität des Monomer/Flüssigkristallgemisches vor, die in einer hohen Diffusionszeit bzw. niedrigen Diffusionraten der Flüssigkristalle und Monomere resultiert. Dies kann dazu führen, dass während der Belichtung ein Teil der Flüssigkristallmoleküle nicht in die dunklen Bereiche des Interferenzmusters diffun dieren können da bereits vorher die Verfestigung des Gemisches durch die Polymerisierung einsetzt. Entsprechendes gilt für die Diffusion der Monomere. Dadurch wird dann nur eine unvollständige Phasentrennung erzielt, was eine unzureichende Gitterstruktur und damit eine niedrigere Beugungseffizienz zur Folge haben kann.

Wie in Figur 6 schematisch dargestellt kann diese Tempera turabhängigkeit eingesetzt werden um beispielsweise bei der Belichtung zur Reproduktion eines Auskoppelhologramms den Auskoppelgrad zu verringern bzw. räumlich zu variieren indem die Temperatur des Monomer / Flüssigkristall-Gemisches während der Belichtung beeinflusst bzw. verändert wird.

Für grobe Temperaturprofile können hierbei während des

Schreibvorgangs mehrere Widerstands- oder Keramikheizplatten HP vorgesehen sein, die mit dem Lichtwellenleiter in Kontakt sind und separat angesteuert werden können. Auf diese Weise kann während des Herstellungsprozesses ein thermisches Profil auf den Lichtwellenleiter angewendet werden, beispielsweise um in X- und ggfs, auch in Y-Richtung zunehmende Temperaturwerte zu erzeugen. Dieses ist hinreichend, um die Phasentrennnung räumlich zu beeinflussen und einen Gradienten für die Beugungseffizienz zu erzeugen. Bei geeigneter Wahl der Temperaturwerte kann dann im dargestellten Beispiel eine Zunahme der Beugungseffizienz BE in X-Richtung erreicht werden, die eine konstante Intensität IL4 des aus dem Lichtwellenleiter ausgekoppelten Lichtes ermöglicht . Die Verwendung von Widerstands- oder Keramikheizplatten HP erlaubt aber nur grobe Temperaturprofile und keine exakte räumliche Aussteuerung .

Dieses wird dagegen ermöglicht, indem zusätzlich zu einer optischen Schreibeinheit eine elektrische Schreibeinheit vorgesehen wird, bei der Elektroden oberhalb und unterhalb des Lichtwellenleiters vorgesehen sind, mittels der elektrische Felder im Bereich der Hologrammschicht erzeugt werden können. Wird hierbei eine Wechselspannung zwischen den Elektroden angelegt, so fließt ähnlich zu einem Kondensator ein elektrischer Strom in wechselnder Richtung. Dieses führt zu einer elektrischen Verlustleistung und damit lokalen Erwärmung des Lichtwellen leiters .

Die Figuren 7 und 8 zeigen ein erfindungsgemäßes Gerät mit einer solchen elektrischen Schreibeinheit in unterschiedlichen Be triebszuständen. In diesem Fall sind jeweils zwei halbstab förmige Elektroden ELI und EL3 oberhalb des Lichtwellenleiters und zwei halbstabförmige Elektroden EL2 und EL4 unterhalb des Lichtwellenleiters angeordnet. Die Elektroden ELI bis EL4 liegen auf elektrischen Potentialen Ul bis U4, so dass bei unter schiedlichen Werten der elektrischen Potentiale eine Spannung zwischen ihnen vorliegt.

Das Schreiben des Hologramms erfolgt hierbei mit einem Laser 42 einer optischen Schreibeinheit, der beispielsweise sichtbares oder ultraviolettes Licht abgibt und unter einem Winkel auf die Hologrammschicht fällt. Hierbei wird das Hologramm zeilenweise geschrieben, indem sich der Laserstrahl 42 für die Belichtung einer Zeile durch eine geeignete Ablenkeinrichtung in Y-Richtung zwischen den Elektroden bewegt. Je nach der benötigten Be leuchtungsstärke 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 in X-Richtung verschoben, bevor dann die nächste Zeile belichtet wird.

Während des optischen Schreibprozesses wird vor und hinter dem Schreibbereich über die Elektroden eine Spannung, insbesondere eine Wechselspannung, angelegt, sodass jeweils vor bzw. hinter dem Schreibbereich das Flüssigkristallmaterial im Lichtwel lenleiter 5 thermisch aktiviert wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können verschiedene Temperaturprofile erzeugt werden, unter anderem auch das in Figur 6 gezeigte thermische Profil. Besonders vorteilhaft ist aber, das auf diese Weise eine sehr lokale Erhitzung erfolgen kann. Dieses ermöglicht schärfere Kanten der erzeugten Gitterstruktur und Übersprecheffekte zu reduzieren. Weiterhin kann gezielt die Beugungseffizienz lokal variiert werden, beispielsweise in dem von zwei unmittelbar benachbarten Gitterlinien eine mit einer hohen Beugungseffizienz und die benachbarte mit einer niedrigen Beugungseffizienz versehen wird.

Wie in Figur 8 dargestellt, sind durch eine entsprechende Beaufschlagung der Elektroden auch schräge Felder möglich. Diese ermöglichen ebenso über ein Wechselfeld eine lokalisierte, kurze thermische Erwärmung. Weiterhin kann aber auch durch ein statisches Potential eine direkte Beeinflussung des Schreib bereiches in Form einer elektrische Vororientierung der

LC-Droplets erfolgen, die dann in Kombination mit dem

Schreiblaser 42 ermöglicht, eine Ausrichtung der Flüssig- kristall-Droplets einzubrennen, die ansonsten nur durch auf wendige Modulation des Laserlichtes möglich wäre.

Die Form, Abstände und Anzahl der Elektroden sind hierbei nicht auf die in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen beschränkt. So kann beispielsweise vorgesehen werden, nur ein Elektrodenpaar vor dem Schreibbereich vorzusehen. Auch kann vorgesehen sein, auf der dem Schreiblaser 42 gegenüberliegenden Seite statt zweier Elektroden nur eine vorzusehen.

Weiterhin können statt der in Figur 7 und 8 verwendeten nichttransparenten, insbesondere metallischen Elektroden auch transparente Elektroden vorgesehen werden, die dann ggfs, auch ein optisches Schreiben durch diese Elektroden ermöglichen. So können die Elektroden als transparente Glasplatten mit leit fähiger Beschichtung, beispielsweise aus Indiumzinnoxid, ausgeführt werden. Werden diese Elektroden darüber hinaus strukturiert, dann ist auch eine lokale pixelähnliche Beein flussung des Flüssigkristallmaterials beim Schreiben möglich, die lediglich durch die beugenden Eigenschaften der Struktu rierung der transparenten Elektroden und eventuellen auf dem Glas befindlichen aktiven Komponenten, wie beispielsweise Tran sistoren, begrenzt wird.

Die erfindungsgemäß hergestellten Lichtwellenleiter können besonders vorteilhaft für ein Head-Up-Display in einem

Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Hierbei können drei Licht wellenleiter übereinanderliegend für jeweils eine Elementar farbe Rot, Grün und Blau angeordnet sein.

Figur 9 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.

Fig. 10 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 .

Bezugszeichenliste

1 Bildgenerator

14, 14R, 14G 14B Lichtquelle

2 Optikeinheit

20 Spiegel

31 Windschutzscheibe

42 Laserstrahl der optischen Schreibeinheit

ELI - EL4 Elektrode der elektrischen Schreibeinheit

5, 5R, 5G, 5B Lichtwellenleiter

51 Falthologramm

52 Auskoppelhologramm

522 Spiegelebene

523 Spiegelebene

53 Einkoppelhologramm

54, 55 Substrate

56 Hologrammschicht

61 Auge

D Flüssigkristal 1tropfchen

El, E2 Elektroden

HP Heizplatte

I helle Interferenzbereiche

L, L ' , L " Laserstrahlen

LI - L4 Lichtbündel

LC Flüssigkristall

M Masterhologramm

SB1 Strahlenbündel

Ul - U4 elektrisches Potential

VB virtuelles Bild