用于车辆的照明设备以及用于制造用于车辆的照明设备的方法

摘要

本发明涉及一种用于车辆的照明设备，尤其是用于车辆的前照灯，所述照明设备包括至少一个光源，在照明设备的运行中，光(3)从所述光源发出；并且所述照明设备包括衍射性的光学单元(1)，所述光学单元具有构成光栅单元阵列的多个光栅(2、2a、2b、2c)，其中，在照明设备的运行中，光(3)穿过所述光栅单元阵列，使得在车辆的外部空间中形成光分布(4)，其中，所述光栅单元阵列的光栅(2、2a、2b、2c)之中的至少一个光栅构造为体积全息图。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于车辆的照明设备以及一种根据权利要求9的前序部分所述的用于制造用于车辆的照明设备的方法。

背景技术

由DE 10 2016 106 760A1已知前面所述类型的照明设备。在其中描述的照明设备中在透明的基体上设有表面图案，所述表面图案构成光栅单元阵列或者说构成多个不同地定向的衍射光栅。从光源发出的光由所述光栅单元阵列进行衍射，使得在车辆的外部空间中形成光分布。

在此，证实不利的是，在衍射性的表面结构的情况下出现多个衍射级。此外，所述结构非常精细，从而制造(尤其是将对应的结构引入到模具中)非常复杂地设计。此外，这样的表面结构对机械影响敏感。

由DE 10 2016 107 210A1已知一种用于车辆的照明设备和一种用于制造这样的照明设备的方法。在其中描述的方法中，全息图曝光到光敏性的记录材料中。在此，以目标射束和参考射束依次加载记录材料的各个区段。所述目标射束由具有计算机生成的全息图信息的光调制器调制。所述全息图或以所述全息图作为主全息图制造的复制全息图可以集成到机动车的前照灯中。在此，证实不利的是，在大的全息图的情况下，结构的例如用经典方法(如IFTA算法)执行的计算会非常复杂。

发明内容

本发明基于的问题是，提供一种开头所述类型的照明设备，该照明设备能够有效地产生和/或较简单地制造期望的光分布，和/或对机械影响较不敏感。此外，应给出一种用于制造这样的照明设备的方法。

根据本发明，这通过开头所述类型的具有权利要求1的特征部分的特征的照明设备以及通过开头所述类型的具有权利要求9的特征部分的特征的方法来实现。从属权利要求涉及本发明的优选设计方案。

根据权利要求1规定，光栅单元阵列的光栅之中的至少一个光栅构造为体积全息图。优选地，光栅单元阵列的光栅之中的多个光栅或每个光栅构造为体积全息图。在体积全息图中，可以抑制较高的衍射级。此外，不存在光敏性的表面结构，并且能够划分结构的计算，因为光栅单元阵列的各个光栅彼此不相关。这也简化光栅对光源的特定特性(例如光源的发散度)的优化。附加地，存在如下可能性，即经由多路复用器实现色度校正。在此，可以在同一位置处对于光的不同光谱或角度范围曝光不同的体积全息图或者说不同的光栅单元。与此相反，在表面结构中必须为此使用多个界面。

可以规定，所述至少一个体积全息图是计算机生成的全息图。

存在如下可能性，即光栅单元阵列的光栅之中的至少两个光栅具有其布拉格平面的彼此不同的倾角。在此，从光源发出的光可以是发散的，尤其是其中，所述光栅单元阵列的光栅之中的至少两个光栅的布拉格平面的倾角适配于光源的光的发散度。通过对光栅单元阵列的多个光栅的或所有光栅的布拉格平面的倾角的适配，可以考虑从光源发出的光的发散度。

替代地或附加地，可以规定，光学单元具有弯曲的面，光栅单元阵列施加到该面上，或光栅单元阵列引入到该面中，尤其是其中，所述光栅单元阵列的至少两个光栅的布拉格平面的倾角适配于该面的曲率。通过对光栅单元阵列的多个光栅的或所有光栅的布拉格平面的倾角的适配，也可以考虑该面的曲率，光栅单元阵列施加到该面上，或光栅单元阵列引入到该面中。

存在如下可能性，光学单元具有用作菲涅耳透镜的至少一个体积全息图。通过设置至少一个菲涅耳透镜，光学单元可以具有其他的光成形的特性。

可以规定，在车辆的外部空间中，由照明设备产生的光分布是近光分布或远光分布。替代地，所述光分布也可以是符号投影，其中，可以通过提高光栅的数量来提高符号投影的分辨率。

根据权利要求9规定，光栅单元阵列的光栅之中的至少一个光栅构造为体积全息图。

可以规定，构造为体积全息图的所述至少一个光栅通过曝光过程引入到光敏性的原材料中。这例如可以通过如下方式来完成，即在曝光过程中，目标射束和参考射束在光敏性的记录材料上或在光敏性的记录材料中重叠，以便将构造为体积全息图的所述至少一个光栅曝光到原材料中。替代地，也可以在曝光过程中对主全息图进行曝光，其中，从主全息图发出的光射到原材料上，以便将构造为体积全息图的所述至少一个光栅曝光到原材料中。

存在如下可能性，即通过纳米3D打印将构造为体积全息图的所述至少一个光栅引入到原材料中或施加到原材料上。这例如可以通过逐层地施加感光胶来完成，所述感光胶在其结构方面通过光吸收而改变。以这样的方式，可以依次打印体积全息图。

附图说明

下面根据所附的附图来更详细地阐述本发明。在附图中：

图1示出根据本发明的照明设备的第一实施方式的细节的示意图；

图2示出根据本发明的照明设备的第二实施方式的细节的示意图。

具体实施方式

在附图中，相同的和功能相同的部件设有相同的附图标记。

根据本发明的照明设备的各实施方式包括未画出的光源，在所述照明设备的运行中，光从所述光源发出。各实施方式还包括衍射性的光学单元1，所述光学单元具有形成光栅单元阵列的多个光栅2。在此，从光源发出的光3穿过光栅单元阵列，使得在车辆的外部空间中形成光分布4。除了所述光栅2之外，所述衍射性的光学单元1也包括菲涅耳透镜。

通过光栅单元阵列的照明重新分布光组，使得如在根据图1的实施例中那样例如在目标平面中形成近光分布。在图1中示例性地绘出三个部分光束3a、3b、3c，所述三个部分光束从三个光栅2a、2b、2c发出。此外，在图1中示意示出光分布4的由所述三个部分光束3a、3b、3c产生的各部分4a、4b、4c。

在此，光栅2扩展光3和偏转光，使得通过所有局部的扩展和偏转的重叠来形成期望的光分布4。

图2示出用于产生符号投影的另一种可能的重新分布。通过提高光栅单元阵列的光栅2的数量，可以此外实现光分布4的较精细的分辨率。

光栅单元阵列的光栅2构造为体积全息图。光栅和必要时菲涅耳透镜例如通过曝光过程或通过纳米3D打印引入到原材料中。尤其是，所述原材料可以是光敏性的光聚合物，光栅和必要时菲涅耳透镜通过如在由现有技术已知的全息摄影方法中那样的曝光方法引入到所述光聚合物中。

因此，例如目标射束和参考射束可以在光敏性的记录材料上或在光敏性的记录材料中重叠，以便将光栅和必要时菲涅耳透镜曝光到原材料中。替代地，也可以曝光主全息图，其中，从主全息图发出的光射到原材料上，以便将光栅和必要时菲涅耳透镜曝光到原材料中。

附图标记列表

1 衍射性的光学单元

2、2a、2b、2c 光栅

3 光

3a、3b、3c 部分光束

4 光分布

4a、4b、4c 光分布的一部分