DE3822814A1

DE3822814A1 - Layer for the incidence-direction-dependent reflection at least of visible radiation

Info

Publication number: DE3822814A1
Application number: DE19883822814
Authority: DE
Inventors: Manfred-Andreas Dr Ing Beeck; Bernd Dr Rer Nat Stoffregen; Wilbert Dr Ing Windeln; Michael Dr Hassiepen
Original assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH; Volkswagen AG
Current assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH; Volkswagen AG
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1989-02-16
Also published as: DE3822814C2

Abstract

A layer (1) for the incidence-direction-dependent reflection of the visible component of solar radiation which can dazzle, for example, the driver of a vehicle and heat up the vehicle inside, without impairing the transmission behaviour in the direction of the view of the driver, the hologram contains a directional (directed) light wave (5) (Figure 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schicht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie gattungsmäßig aus der DE-OS 31 36 946, C 03 C 17/00, bekannt ist.The invention relates to a layer according to the preamble of claim 1, such as it is known generically from DE-OS 31 36 946, C 03 C 17/00.

Wie in der zitierten Offenlegungsschrift dargelegt, besteht Bedarf an Fensterscheiben, wie Windschutz- oder Heckscheiben von Kraftfahrzeugen, oder ähnlichen Teilen, die den Einfall von Sonnenstrahlung in einen Raum zumindest verringern. Dabei besteht die weitere Forderung, daß diese Verringerung, das heißt letztlich die Verringerung der Transmission der Fensterscheibe oder dergleichen, von der Einfallsrichtung der Strah lung abhängig sein muß. Betrachtet man wiederum den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, nämlich bei einer Windschutzscheibe, so soll zwar die relativ schräg von oben einfallende Sonnenstrahlung in möglichst großem Umfange zurückgehalten werden, da sie sowohl zur Blendung des Fahrers als auch zur Aufheizung des Innenraums des Fahr zeugs führt, jedoch soll der Fahrerdurchblick in horizontaler Richtung durch eine Ver ringerung der Transmission der Windschutzscheibe nicht beeinträchtigt werden.As stated in the cited published application, there is a need for window panes such as windshields or rear windows of motor vehicles, or similar parts that at least reduce the incidence of solar radiation in a room. There is the further demand that this reduction, ultimately the reduction in Transmission of the window pane or the like, from the direction of incidence of the beam must be dependent. Again, consider the preferred application of Invention, namely in a windshield, is supposed to be relatively oblique from above incident solar radiation are retained as much as possible, because they both to dazzle the driver and to heat the interior of the driver leads, but the driver's perspective in the horizontal direction should by a ver reduction in the transmission of the windshield are not impaired.

Dieses Problem löst die aus der genannten Offenlegungsschrift bekannte Fensterscheibe, insbesondere Windschutzscheibe, dadurch, daß sie mit einer die Sonneneinstrahlung durch Reflexion verringernden Beschichtung versehen ist, die das Weißlichthologramm eines Objekts mit streuender Oberfläche beinhaltet, in dem die Sonnenstrahlung als Rekon struktionsstrahl reflektiert wird. Wie in der Offenlegungsschrift im einzelnen unter Hin weis auf einschlägiger Literatur dargelegt, erfolgt bei der Weißlichtholografie die Holo grammaufnahme mit kohärentem Laserlicht, wobei Objekt- und Referenzstrahl aus entgegengesetzter Richtung auf eine lichtempfindliche Schicht fallen und darin durch Interferenz eine dreidimensionale Struktur aus belichteten und unbelichteten Ebenen erzeugen. Nach der Entwicklung entsteht daraus eine Struktur unterschiedlicher Bre chungsindizes (Volumen-Phasen-Hologramm), an der Licht bestimmter Wellenlängen reflektiert wird. Wie ebenfalls in der Offenlegungsschrift unter Angabe von Litera turstellen ausgeführt, eignen sich als Speichermedien, das heißt als Schichtmateriali en, solche mit den Eigenschaften von Dichromat-Gelatine.This problem is solved by the window pane known from the aforementioned publication, especially windshield, characterized in that it is exposed to the sun's rays Reflection-reducing coating is provided, which the white light hologram Object with a scattering surface, in which the solar radiation as a recon radiation beam is reflected. As detailed in the published specification under Hin As explained in relevant literature, the holo takes place in white light holography Gram recording with coherent laser light, whereby object and reference beam from opposite direction on a light-sensitive layer and fall through Interference a three-dimensional structure of exposed and unexposed planes produce. After development, this creates a structure of different bre indices (volume-phase hologram) on the light of certain wavelengths is reflected. As also in the published specification stating litera door stations are suitable as storage media, i.e. as layer material s, those with the properties of dichromate gelatin.

Wie weitere Untersuchungen gezeigt haben, kann die beim beschriebenen Stand der Technik vorgenommene holografische Speicherung einer streuenden Objektoberfläche, beispielsweise einer Mattscheibe, und die damit erzielte diffuse Reflexion des Sonnen lichts störendes Streulicht hervorrufen.As further investigations have shown, the described state of the art Technology holographic storage of a scattering object surface, for example a matt screen, and the diffuse reflection of the sun achieved with it cause disturbing scattered light.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schicht der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art unter Wahrung ihrer Vorteile im Sinne einer Verringerung des Streulichts zu verbessern.The invention is accordingly based on the object of a layer in the preamble of claim 1 specified type while preserving their advantages in the sense of a Improve stray light reduction.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkma len des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Un teransprüche.The solution to this problem according to the invention consists in the characteristic features len of claim 1, advantageous embodiments of the invention describe the Un claims.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die gezielte Aufgabe mit sehr ein fachen Maßnahmen, nämlich der Speicherung des Hologramms einer gerichteten Licht welle, löst. Die so in der Schicht gespeicherte Struktur kann man als Volumen-Holo gramm einer kohärenten Welle oder als lamellenartige Struktur aus Ebenen mit ab wechselnd höherem und niedrigerem Brechungsindex bezeichnen, wobei der Abstand die ser Ebenen etwa der halben Lichtwellenlänge entspricht. Zur Erzielung einer spektral besonders breitbandigen Reflexion können durch entsprechende Schichtherstellung und Entwicklungsprozedur, beispielsweise durch Aufnahme mehrerer Hologramme mit unter schiedlichen Wellenlängen, gemäß Patentanspruch 3 die Abstände zwischen den Ebenen unterschiedlich groß eingestellt werden.An advantage of the invention can be seen in the fact that it has a very specific task fold measures, namely the storage of the hologram of a directed light wave, triggers. The structure thus stored in the layer can be called a volume holo gram of a coherent wave or as a lamellar structure from layers alternately denote higher and lower refractive index, the distance the this level corresponds to approximately half the light wavelength. To achieve a spectral particularly broadband reflection can be achieved by appropriate layer production and Development procedure, for example by recording several holograms with under different wavelengths, according to claim 3, the distances between the levels can be set to different sizes.

Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß die Erfindung auch den Einfall des sichtbaren Anteils der Sonnenstrahlung in starkem Maße verhindert, der etwa 50% im Sonnenspektrum ausmacht und demgemäß wesentlich zur Blendung beispielsweise des Fahrers eines Fahrzeugs und zur Aufheizung des Innenraums desselben beiträgt, wobei aber die hohe Transmission in horizontaler Richtung, das heißt in Fahrerblickrichtung, ohne optische Störungen gewährleistet ist. Of particular importance is the fact that the invention also the idea of visible portion of solar radiation prevented to a large extent, which is about 50% in Sun spectrum makes up and therefore essential for glare, for example Driver of a vehicle and for heating the interior of the same, wherein but the high transmission in the horizontal direction, i.e. in the driver's eye direction, is guaranteed without optical interference.

Anhand der Figuren werden im folgenden schematisch zwei mögliche Herstellungsver fahren für die erfindungsgemäße Schicht beschrieben.Based on the figures, two possible manufacturing processes are shown schematically below drive described for the layer according to the invention.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man bei 1 das holografische Aufzeich nungsmaterial, also beispielsweise eine Dichromat-Gelatine-Schicht oder eine Schicht aus einem Fotopolymer. Das Laserlichtbündel 2 wird mittels des Strahlteilers 3 üblicher Bauart in zwei Teilstrahlen 4 und 5 aufgeteilt, die nach Umlenkung an Spiegeln 6, 7 und 8 aus entgegengesetzten Richtungen auf die Schicht 1 fallen. Die Wellenfronten 4 und 5 stellen im holografischen Sinne Objekt- und Referenzwelle dar. Bei den Licht wellen kann es sich um kollimierte, divergente oder konvergente kohärente Wellenfelder handeln. In jedem Fall erfolgt in der Schicht 1 die Speicherung einer Struktur, die als Volumen-Hologramm einer kohärenten Welle oder als lamellenartige Struktur aus Ebenen mit abwechselnd höherem und niedrigerem Brechungsindex bezeichnet werden kann.Referring first to Fig. 1, as can be seen at 1, the holographic Aufzeich clot material, that is, for example, a dichromated gelatin layer, or a layer of a photopolymer. The laser light bundle 2 is divided into two partial beams 4 and 5 by means of the beam splitter 3 of conventional design, which after deflection at mirrors 6, 7 and 8 fall on layer 1 from opposite directions. The wavefronts 4 and 5 represent object and reference waves in the holographic sense. The light waves can be collimated, divergent or convergent coherent wave fields. In any case, a structure is stored in layer 1 , which can be referred to as a volume hologram of a coherent wave or as a lamellar structure composed of levels with alternately higher and lower refractive index.

Das Verfahren nach Fig. 2 bzw. die dort verwendete Anordnung ist etwas einfacher:
Die Laserstrahlung 20 wird mittels der Linse 21 gebündelt und durchsetzt mit einem Anteil 22 die Schicht 23. Dieser Anteil 22 wird an der Fläche 24 gespiegelt, so daß wiederum die Schicht 23 aus entgegengesetzten Richtungen von dem reflektierten Teil strahl 26 und dem in Fig. 2 von links kommenden Teilstrahl 25 beaufschlagt wird. Auch hier treffen zwei interferenzfähige Wellen auf die Schicht 23 auf. ., The method of Figure 2 and the arrangement used therein is somewhat simpler:
The laser radiation 20 is bundled by means of the lens 21 and passes through the layer 23 with a portion 22 . This portion 22 is reflected on the surface 24 , so that the layer 23 is again applied from opposite directions by the reflected partial beam 26 and the partial beam 25 coming from the left in FIG. 2. Here, too, two waves capable of interference strike the layer 23 .

Durch die Erfindung ist mithin eine dadurch gekennzeichnete Verbesserung der Lösung nach der DE-OS 31 36 946 geschaffen, daß Streulichtprobleme verhindert sind.The invention thus provides a marked improvement in the solution created according to DE-OS 31 36 946 that stray light problems are prevented.

Claims

1. Layer for the direction of incidence-dependent reflection of at least visible radiation, for which purpose a hologram is stored in the layer, characterized in that this is the hologram of at least one directed light wave.

2. Layer according to claim 1, characterized in that in the layer ( 1 ) hologra fish a lamellar structure is generated from levels with alternately higher and never lower refractive index.

3. Layer according to claim 2, characterized in that the distances between the Levels are of different sizes.