CN109073181B - 用于车辆的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的照明装置、尤其是前照灯，其包括光源单元和用于产生预定的光分布的全息图单元，所述全息图单元具有基于光敏材料的全息图，在其中借助曝光方法引入全息信息。所述全息图包括多个全息图片段，为所述全息图片段分别配设光源单元的一个单独的光源并且所述全息图片段用于产生预定的光分布。在此在全息图片段中根据分别配设给全息图片段的光源的不同波长和不同角度引入全息信息。

Description

用于车辆的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的照明装置、尤其是前照灯，其包括光源单元和用于产生预定的光分布的全息图单元，所述全息图单元具有基于光敏材料的全息图，全息信息借助曝光方法引入到所述全息图中。
背景技术
由US 2015/0009695 A1公开了一种用于车辆的照明装置，其包括光源单元和用于产生预定的光分布的全息图单元。所述全息图单元具有进行发射的光调制器作为全息图，通过该进行发射的光调制器再现全息信息。全息信息仅是借助计算机提供的相位信息。由于光调制器和光调制器的控制装置是照明装置的组成部分，因此在车辆行驶时可动态生成不同的光分布。由此空间耗费和控制耗费相对较大。
发明内容
本发明的任务在于这样改进用于车辆的、具有全息图单元的照明装置，从而以较低耗费提供多种光分布。
为了解决该任务，本发明具有以下特征：全息图包括多个全息图片段，为所述全息图片段分别配设光源单元的一个单独的光源并且所述全息图片段用于产生预定的光分布，并且在全息图片段中根据分别配设给全息图片段的光源的不同波长和不同角度写入全息信息。
根据本发明设置包括多个全息图片段的全息图，为所述全息图片段分别配设光源单元的一个单独的光源并且所述全息图片段分别与单独的光源匹配。也就是说，各个全息图片段的全息信息对应于分别配设给全息图片段的单独光源。通过本发明实现的全息图的片段化能够优化用于光分布的白光混合。通过叠加由分别与不同光源匹配的全息图片段生成并被相应优化的光分布可产生优化的总光分布。通过相应控制配设给全息图片段的至少一个光源可产生写入到相应全息图片段中的光分布。代替选择性地接通和断开相应光源，也可通过移动反射镜偏转由光源发射的光来实现配设给全息图片段的光。全息图片段的数量相应于由照明设备提供的光分布的数量。
根据本发明的一种优选实施方式，全息图片段分别包括多个矩阵状设置的子全息图元素，全息信息借助光调制器分别写入到子全息图元素中。由于子全息图元素的尺寸优选处于μm范围内，因此可提供大量全息信息。优选顺序地将这些全息信息写入子全息图元素中。
根据本发明的一种扩展方案，全息图片段以定义的角度相对于、优选横向于光的主照射方向并排设置并且可选地附加沿光的主照射方向依次设置多个全息图。有利的是，由此可节省空间地产生多种光分布。
根据本发明的一种扩展方案，分别配设给全息图片段的光源发射白光，在相应全息图片段的子全息图元素中包含关于不同波长和不同波前形状的信息。
根据本发明的一种扩展方案，也可为全息图片段配设多个光源，它们发射白色或不同光色、如红色、绿色和蓝色的光。
附图说明
下面参考附图详细阐述本发明的实施例。附图如下：
图1是一种照明装置的示意图，其包括发射白光的光源单元和全息图单元，其中控制第一光源以照射第一全息图片段，借助第一全息图片段可投影第一光分布；
图2是根据图1的照明装置的视图，其中一同控制第一光源和第二光源以照射第一全息图片段和第二全息图片段以产生包括两种光分布的总光分布；
图3示出根据图1的照明装置，其中控制第一和第三光源以产生另一总光分布；
图4示出根据图1的照明装置的视图，其中控制第四光源以照射第四全息图片段，借助第四全息图片段可产生第四光分布；
图5示出根据一种替代实施方式的照明装置的视图，其中沿光照射方向依次设置各全息图或全息图片段；和
图6示出一种照明装置的视图，其中可借助不同光色的光源照射全息图或全息图片段。
具体实施方式
用于车辆的、例如可用作前照灯的照明装置主要包括光源单元1和沿光源单元1的主照射方向H位于下游的全息图单元2。可选地，照明装置还可包括用于聚焦或控制光的光学单元。
根据图1至4的照明装置的第一种实施方式，全息图单元2具有一个全息图，所述全息图包括四个全息图片段，即第一全息图片段3、第二全息图片段4、第三全息图片段5和第四全息图片段6。这些全息图片段3、4、5、6设置在全息图2的延伸平面中并且横向于光的主照射方向H并排延伸。全息图片段3、4、5、6分别构造成条形的并且沿水平方向延伸。第一全息图片段3构成最上面的全息图片段，而第四全息图片段6构成最下面的全息图片段。
光源单元1包括多个发射白光的光源，这些光源矩阵状地设置在一个平面中。光源单元1包括配设给第一全息图片段3的多个第一光源7。光源单元1还包括横向于主照射方向H与第一光源7并排设置的、配设给第二全息图片段4的第二光源8。与第二光源8并排设置有配设给第三全息图片段5的第三光源9。与第三光源9并排设置有配设给第四全息图片段6的第四光源10。
在全息图片段3、4、5、6中分别借助未示出的光调制器写入全息信息，从而结合相应配设的光源7、8、9和10产生预定的光分布。如图1可见，在仅控制或者接通第一光源7时，仅照射第一全息图片段3，从而在测量屏幕11上生成不对称的近光分布作为第一光分布12。当附加地接通第二光源8时，如图2所示附加地照射第二全息图片段4，从而通过第一光分布12和第二光分布13的叠加生成相应于远光分布的总光分布16。
当如图3所示仅控制第一光源7和第三光源9时，产生第一光分布12和构造为转向灯分布的第三光分布14，它们通过叠加形成第二总光分布17。
如仅控制第四光源10，则照射第四全息图片段6，所述第四全息图片段用于生成构造为信息灯分布的第四光分布15，所述第四光分布在本实施例中作为用于导航目的的向右指向的箭头。
为了能够产生相应的光分布12、13、14、15，在全息图片段3、4、5、6中根据分别配设给全息图片段3、4、5、6的光源7、8、9、10的不同波长和不同角度写入相应的全息信息。这些全息信息被写入相应全息图片段3、4、5、6的子全息图元素中，所述子全息图元素矩阵状地在相应全息图片段3、4、5、6的面上延伸并且具有μm范围内、例如400μm至800μm范围内的尺寸。
在本实施例中，全息图2构造为平板。可选地，全息图2也可以是非平面的和/或集成在前照灯壳体的遮盖玻璃中。
光源7、8、9、10矩阵状地设置在光源单元1的一个共同平面中。分别配设给全息图片段3、4、5、6的光源7、8、9、10成行设置，行的方向与相应全息图片段3、4、5、6的延伸方向一致。
全息图片段3、4、5、6优选构造为平面的全息图面。由于全息图2构造为透射体积全息图，所以全息图片段3、4、5、6具有固定预定的衍射特性。
光源7、8、9、10可构造为LED光源或激光光源。
根据图5的本发明第二种实施方式，也可沿主照射方向H依次设置多个全息图18、19、20。这些全息图18、19、20分别具有全息图片段3、4、5、6，从而在控制第一光源7时仅照射第一全息图18和第二全息图19以及第三全息图20的第一全息图片段3，由此生成相应的近光分布12。如此形成的全息图单元因此包括多层全息图18、19、20，它们优选通过粘接彼此连接。
与本发明的第一种实施方式不同，根据图6的另一种替代实施方式设有第一光源21.1、21.2、21.3或第二光源22.1、22.2、22.3、第三光源23.1、23.2、23.3和第四光源24.1、24.2、24.3，它们分别发射红光21.1，22.1，23.1、24.1和绿光21.2、22.2、23.2、24.2和蓝光21.3、22.3、23.3、24.3。发射红光的光源21.1、22.1、23.1、24.1和发射绿光的光源21.2、22.2、23.2、24.2和发射蓝光的光源21.3、22.3、23.3、24.3分别直立地并排设置并且以相同的角度相对于相应全息图片段3、4、5、6设置。发射红光的光源21.1、22.1、23.1、24.1相对于全息图片段3、4、5、6的角度或者定向因此与发射绿光的光源21.2、22.2、23.2、24.2或发射蓝光的光源21.3、22.3、23.3、24.3的定向不同。
附图标记列表
1 光源单元
2 全息图单元
3 第一全息图片段
4 第二全息图片段
5 第三全息图片段
6 第四全息图片段
7 第一光源
8 第二光源
9 第三光源
10 第四光源
11 测量屏幕
12 第一光分布
13 第二光分布
14 第三光分布
15 第四光分布
16 第一总光分布
17 第二总光分布
18 第一全息图
19 第二全息图
20 第三全息图
21.1-21.3 第一光源
22.1-22.3 第二光源
23.1-23.3 第三光源
24.1-24.3 第四光源
H 主照射方向

Claims (13)

1.一种用于车辆的照明装置，所述照明装置包括光源单元(1)和用于产生预定的光分布的全息图单元(2)，其特征在于，所述全息图单元(2)具有基于光敏材料的沿光的主照射方向(H)依次设置的多个全息图，全息信息借助曝光方法引入到所述全息图中，每个所述全息图包括多个全息图片段(3、4、5、6)，为所述多个全息图片段(3、4、5、6)分别配设光源单元(1)的一个单独的光源并且所述全息图片段(3、4、5、6)用于产生预定的光分布(12、13、14、16、17)并且在全息图片段(3、4、5、6)中根据分别配设给全息图片段(3、4、5、6)的光源的不同波长和不同角度而写入有全息信息，其中，所述光源(7、8、9、10)设置成矩阵状，并且为了产生预定的光分布，配设给全息图片段的光源(7、8、9、10)是可控制的。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述全息图片段(3、4、5、6)分别包括多个矩阵状设置的子全息图元素，全息信息借助曝光方法分别写入到子全息图元素中。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述全息图片段(3、4、5、6)以定义的角度相对于光的主照射方向(H)并排设置。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述分别配设给全息图片段(3、4、5、6)的光源构造为发射白光的光源，所述光源以定义的角度相对于光的主照射方向(H)设置在一个共同的延伸平面中。
5.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述分别配设给全息图片段(3、4、5、6)的光源构造为发射不同光波长的光源(21.1、21.2、21.3)，所述光源以定义的角度相对于光的主照射方向(H)并且以不同角度相对于全息图片段(3、4、5、6)设置。
6.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述全息图片段(3、4、5、6)分别构造为平面或弯曲的全息图面。
7.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，借助全息图片段(3、4、5、6)可产生固定预定的光分布。
8.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述全息图片段(3、4、5、6)的子全息图元素分别具有在μm范围内的尺寸。
9.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述全息图设计为透射体积全息图。
10.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置是前照灯。
11.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述全息图片段(3、4、5、6)分别包括多个矩阵状设置的子全息图元素，全息信息借助光调制器分别写入到子全息图元素中。
12.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述光源(7、8、9、10)设置成矩阵状，并且为了产生预定的光分布，可选择性地接通和断开配设给全息图片段的光源(7，8，9，10)。
13.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述全息图片段(3、4、5、6)的子全息图元素分别具有介于400μm和800μm之间的范围内的尺寸。
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