DE102011010012A1 - Optical device with electro-optical medium - Google Patents

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Dr. Krökel Dieter
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei ein elektrooptisches M, der in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen, dient.The invention relates to an optical device for a motor vehicle, an electro-optical M serving for the light rays incident into the optical device.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung für ein Fahrzeug mit elektrooptischer Nachführung des Strahlenganges der in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen.The invention relates to an optical device for a vehicle with electro-optical tracking of the beam path of the incident light beams in the optical device.

Optische Vorrichtungen mit einem Bildaufnahmeelement als bildgebende Einheit, z. B. Kameras mit einem CMOS- oder CCD-Chip, werden unter anderem in Fahrzeugen eingesetzt, die mit Fahrerassistenzsystemen ausgestattet sind. Die Kameras dienen in dem Falle dazu, das Umfeld oder den Innenraum eines Fahrzeugs aufzunehmen und auswertbare Bilder weiterzugeben. Auf Grundlage der ausgewerteten Bilder kann der Fahrer beispielsweise mittels eines Notbremsassistenten durch das Fahrerassistenzsystem bei Vorliegen einer Gefahrensituation gewarnt werden oder es können Sicherheitssysteme im Fahrzeug ausgelöst werden. Kameras für nach vorne gerichtete Fahrerassistenzsysteme wie beispielsweise Spurassistent, Verkehrszeichenerkennung, Kollisionswarnung, Fußgängererkennung oder ähnliche Applikationen benötigen dabei einen relativ großen Erfassungsbereich, beispielsweise mit einem Öffnungswinkel von 50° oder mehr, insbesondere dann, wenn mehrere dieser Assistenzfunktionen in einem System realisiert werden sollen.Optical devices with an image pickup element as an imaging unit, z. As cameras with a CMOS or CCD chip are used, inter alia, in vehicles that are equipped with driver assistance systems. The cameras are used in the case to record the environment or the interior of a vehicle and pass on evaluable images. On the basis of the evaluated images, the driver can be warned, for example by means of an emergency brake assistant, by the driver assistance system in the event of a dangerous situation, or safety systems in the vehicle can be triggered. Cameras for forward-looking driver assistance systems such as lane assist, traffic sign recognition, collision warning, pedestrian detection or similar applications require a relatively large detection range, for example, with an opening angle of 50 ° or more, especially if several of these assistance functions to be implemented in a system.

Eine Kamera zur Überwachung eines Fahrzeugumfeldes für ein Fahrerassistenzsystem ist beispielsweise aus der DE 10 2006 010 662 A1 bekannt. Hierbei erfasst eine erste Kamera die in Fahrtrichtung nach vorne orientiert ist auf einer Fahrbahn aufgetragenen Fahrbahnbegrenzungen zur Ausgabe von Warnsignalen an den Fahrer, wenn dieser eine Fahrbahnbegrenzung überfährt.A camera for monitoring a vehicle environment for a driver assistance system, for example, from DE 10 2006 010 662 A1 known. In this case, a first camera detects the frontward in the direction of travel is applied on a roadway lane boundaries for output of warning signals to the driver when it passes over a lane boundary.

Ein wesentlicher Nachteil dieser sowie ähnlicher bekannter Vorrichtungen besteht darin, dass derartige Kameras aufgrund des großen Erfassungsbereichs, der für diese Systeme benötigt wird, mit einem entsprechend großen Öffnungswinkel ausgestattet sind, wodurch die Auflösung für die Erfassung und das Erkennen von Objekten sinkt und besonders entfernte Objekte schlechter erkannt werden können.A major disadvantage of these and similar known devices is that such cameras are equipped with a correspondingly large opening angle due to the large detection area that is required for these systems, whereby the resolution for the detection and detection of objects drops and particularly distant objects can be recognized worse.

In der DE 199 61 313 A1 wird daher ein System vorgeschlagen, das eine Kamera mit geringerem Öffnungswinkel aufweist, dafür aber die Kameravorrichtung über eine mechanische Ausrichtung beispielsweise entsprechend des Lenkwinkels des Fahrzeugs nachführt, um auch bei kleinem Öffnungswinkel einen großen Erfassungsbereich abdecken zu können.In the DE 199 61 313 A1 Therefore, a system is proposed, which has a camera with a lower opening angle, but the camera device via a mechanical alignment, for example, according to the steering angle of the vehicle nachzuführen to cover even with a small opening angle a large detection area.

Nachteil eines solchen sowie ähnlicher bekannter Systeme mit mechanischer Nachführung der Erfassungssensorik besteht vor allem darin, dass die mechanische Führung mit einem erhöhten Fertigungsaufwand und Platzbedarf verbunden ist. Zudem weisen derartige Systeme ein entsprechend langsames Regelverhalten auf.Disadvantage of such and similar known systems with mechanical tracking of the detection sensor is mainly that the mechanical guide is associated with increased manufacturing costs and space. In addition, such systems have a correspondingly slow control behavior.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine optische Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds oder Fahrzeuginnenraumes anzugeben, die eine Erfassungssensorik mit vergleichsweise kleinem Öffnungswinkel aufweist, um dadurch Objekte auch in größerer Entfernung zuverlässig erkennen zu können, gleichzeitig jedoch gezielt und ohne große Verzögerung auf verschiedene Bereiche der Fahrzeugumgebung ausgerichtet werden kann, um damit trotz des kleinen Öffnungswinkels einen großen Erfassungsbereich zu abzudecken.The invention is therefore an object of the invention to provide an optical device for detecting a vehicle environment or vehicle interior, having a detection sensor with a relatively small opening angle to thereby reliably detect objects in the greater distance, but at the same time targeted and without much delay to different areas the vehicle environment can be aligned so as to cover a large detection area despite the small opening angle.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.This object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of dependent claims, wherein combinations and developments of individual features are conceivable with each other.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, in der optischen Vorrichtung ein Medium anzuordnen, dass einen elektrooptischen Effekt aufweist, um den Strahlengang der in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen gezielt nachführen bzw. ablenken zu können. Unter elektrooptischem Effekt wird insbesondere die Änderung des Brechungsindexes eines Mediums verstanden durch die Erzeugung eines elektrischen Feldes. Das Anlegen eines elektrischen Feldes mit unterschiedlichen Spannungen an ein solches Medium ermöglicht beispielsweise Linsen mit unterschiedlicher Brennweite und Prismen mit einstellbarer Lichtablenkung. Ein wesentlicher Vorteil einer solchen optischen Vorrichtung, beispielsweise einer Kamera, besteht darin, dass die elektrooptische Nachführung des Strahlenganges ohne nennenswerte Verzögerung und mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann. Ein derartiges System eignet sich zudem besonders bei kurvigen Straßen, bei denen die optische Vorrichtung gezielt auf die Straße gerichtet und damit immer der interessierende Bereich mit hoher Auflösung beobachtet werden kann. Bei dem interessierenden Bereich kann es sich insbesondere um die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Fahrspur handeln. Beispielsweise können die in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen derart über das elektrooptische Medium nachgeführt werden, dass eine kurvenadaptierte Umfeldüberwachung ausgeführt wird.An essential idea of the invention is to arrange a medium in the optical device that has an electro-optical effect in order to be able to specifically track or deflect the beam path of the light beams incident in the optical device. Electro-optical effect is understood in particular to mean the change in the refractive index of a medium due to the generation of an electric field. The application of an electric field with different voltages to such a medium allows for example lenses with different focal lengths and prisms with adjustable light deflection. A significant advantage of such an optical device, such as a camera, is that the electro-optical tracking of the beam path can be done without significant delay and at high speed. Such a system is also particularly suitable for winding roads in which the optical device is aimed specifically at the road and thus always the area of interest with high resolution can be observed. The region of interest may, in particular, be the lane ahead in the direction of travel of the vehicle. For example, the light beams incident in the optical device can be tracked via the electro-optical medium in such a way that a curve-adapted environmental monitoring is carried out.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftfahrzeug eingesetzt und umfasst mindestens eine Linse und mindestens ein Bildaufnahmeelement. Zusätzlich kann die optische Vorrichtung beispielsweise optische Filter, Bausteine zur Datenspeicherung und Datenverarbeitung sowie Dateneingänge und Datenausgänge umfassen. Die optische Vorrichtung kann insbesondere auch modular aufgebaut sein, vorzugsweise mit einem optischen Modul, beispielsweise ein Objektiv, und einem zweiten Modul, umfassend das mindestens eine Bildaufnahmeelement. Mit der optischen Vorrichtung werden Bilder der Fahrzeugumgebung und/oder des Fahrzeuginnenraums aufgenommen. Erfindungsgemäß ist in der optischen Vorrichtung mindestens ein elektrooptisches Medium angeordnet, insbesondere zur gezielten Nachführung des Strahlenganges der in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen. Vorzugsweise ist das zumindest eine Medium dabei im Strahlengang der optischen Vorrichtung angeordnet, beispielsweise zwischen mehreren Linsen oder direkt über einem Bildaufnahmeelement. Die erfindungsgemäße optische Vorrichtung kann beispielsweise im Innenraum eines Fahrzeugs insbesondere hinter der Windschutzscheibe, vorzugsweise mit Blickrichtung auf die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Straße angeordnet sein.The device according to the invention is used in a vehicle, in particular in a passenger vehicle, and comprises at least one lens and at least one image recording element. In addition, the optical device For example, optical filters, data storage and data processing devices, and data inputs and outputs. In particular, the optical device can also have a modular design, preferably with an optical module, for example a lens, and a second module, comprising the at least one image recording element. Images of the vehicle environment and / or the vehicle interior are taken with the optical device. According to the invention, at least one electro-optical medium is arranged in the optical device, in particular for targeted tracking of the beam path of the light beams incident in the optical device. Preferably, the at least one medium is arranged in the beam path of the optical device, for example, between a plurality of lenses or directly above an image pickup element. The optical device according to the invention can be arranged, for example, in the interior of a vehicle, in particular behind the windshield, preferably with a view towards the road ahead in the direction of travel of the vehicle.

Bei dem elektrooptischen Medium kann sich insbesondere um ein elektrooptisches Plättchen oder ein elektrooptisches Prisma mit variabler Lichtablenkung oder um eine elektrooptische Linse mit variabler Brennweite handeln.Specifically, the electro-optic medium may be an electro-optic plate or electro-optical variable-light-prism prism or an electro-optical variable-focus lens.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante handelt es sich bei dem zumindest einen elektrooptischen Medium um einen elektrooptischen Kristall. Bei dem elektrooptischen Kristall kann es sich beispielsweise um Lithium-Niobat handeln.In a preferred embodiment, the at least one electro-optical medium is an electro-optical crystal. The electro-optical crystal may be, for example, lithium niobate.

In einer optionalen Ausgestaltung umfasst die optische Vorrichtung mindestens ein Objektiv, in dem das zumindest eine elektrooptische Medium zur elektrooptischen Nachführung des Strahlenganges angeordnet ist. Das Objektiv kann beispielsweise eine oder mehrere Linsen umfassen, die in einem tubusförmigen Gehäuse angeordnet sind. Das elektrooptische Medium, beispielsweise ein elektrooptischer Kristall, ist vorzugsweise ebenfalls in dem tubusförmigen Gehäuse und insbesondere zwischen zwei Linsen im Strahlengang, der in das Objektiv einfallenden Lichtstrahlen, angeordnet.In an optional embodiment, the optical device comprises at least one objective, in which the at least one electro-optical medium for electro-optical tracking of the beam path is arranged. The objective may, for example, comprise one or more lenses arranged in a tubular housing. The electro-optical medium, for example an electro-optical crystal, is preferably likewise arranged in the tubular housing and, in particular, between two lenses in the beam path, the light beams incident in the objective.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das zumindest eine elektrooptische Medium derart in der in der optischen Vorrichtung, beispielsweise in einem Objektiv und/oder über einem Bildaufnahmeelement, angeordnet, dass nur ein Teil des Bildaufnahmeelements durch das elektrooptische Medium abgedeckt ist bzw. dass nur ein Teil der in die optische Vorrichtung einfallenden und auf das Bildaufnahmeelement auftreffenden Lichtstrahlen durch das zumindest eine elektrooptische Medium fallen. Beispielsweise kann das zumindest eine elektrooptische Medium derart angeordnet sein, dass nur die Hälfte der in die optische Vorrichtung einfallenden und auf das Bildaufnahmeelement auftreffenden Lichtstrahlen durch das zumindest eine elektrooptische Medium fallen und gezielt nachgeführt werden können. Hierdurch ergibt sich insbesondere eine bifokale Abbildung der optischen Vorrichtung bzw. des Bildaufnahmeelements. Unter bifokaler Abbildung ist dabei die Möglichkeit zu verstehen, dass mit einem einzelnen Bildaufnahmeelement zwei getrennte Bereiche der Fahrzeugumgebung und/oder des Fahrzeuginnenraums gleichzeitig auf dem Bildaufnahmeelement abgebildet und infolge überwacht werden können. Hierdurch können beispielsweise ein Fernbereich und ein Nahbereich gleichzeitig auf einem einzelnen Bildaufnahmeelement abgebildet werden. Bei dem Fernbereich kann es sich hierbei beispielsweise um die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs voraus liegende Straße handeln, bei dem Nahbereich beispielsweise um die Windschutzscheibe des Fahrzeugs.In a preferred embodiment variant, the at least one electro-optical medium is arranged in the optical device, for example in an objective and / or above an image-receiving element, such that only part of the image-recording element is covered by the electro-optical medium or that only a part of the incident in the optical device and incident on the image pickup element light rays through the at least one electro-optical medium fall. For example, the at least one electro-optical medium can be arranged such that only half of the light beams incident on the optical pickup and incident on the image pickup element fall through the at least one electro-optical medium and can be tracked specifically. This results in particular a bifocal image of the optical device or the image pickup element. Bifocal imaging means the possibility that two separate regions of the vehicle environment and / or of the vehicle interior can be simultaneously imaged and monitored on the image recording element with a single image recording element. As a result, for example, a far-end area and a near-end area can be imaged simultaneously on a single picture-taking element. In this case, the remote area may be, for example, the road ahead in the direction of travel of the vehicle, in the vicinity area, for example, around the windshield of the vehicle.

In einer bevorzugten Ausgestaltung, wobei es ich bei dem zumindest einen elektrooptischen Medium um einen Kristall, beispielsweise Lithium-Niobat, weist der Kristall einen elektrooptischen Effekt auf und kann zwischen zwei oder mehreren Elektroden angeordnet sein. Die zwei oder mehreren Elektroden sind bevorzugt mit einer Spannungserzeugungsvorrichtung verbunden, die den Kristall über die Elektroden mit einer bestimmten Spannung bzw. einem bestimmten Spannungssignal beaufschlagen kann. Durch das Spannungssignal bzw. durch die an die Elektroden angelegte Spannung wird vorzugsweise ein elektrisches Feld erzeugt, wodurch der Brechungsindex des Kristalls derart beeinflusst wird, dass die in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen durch den Kristall gezielt umgelenkt werden können.In a preferred embodiment, where I in the case of the at least one electro-optical medium around a crystal, for example lithium niobate, the crystal has an electro-optical effect and can be arranged between two or more electrodes. The two or more electrodes are preferably connected to a voltage generating device, which can act on the crystal via the electrodes with a certain voltage or a certain voltage signal. An electric field is preferably generated by the voltage signal or by the voltage applied to the electrodes, whereby the refractive index of the crystal is influenced in such a way that the light beams incident on the optical device can be deflected by the crystal in a targeted manner.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Spannungserzeugungsvorrichtung mit einer Steuervorrichtung verbunden. Die Spanungserzeugungsvorrichtung wählt die Spannung bzw. das Spannungssignal, das an die Elektroden zur Erzeugung des elektrischen Feldes angelegt wird, vorzugsweise in Abhängigkeit eines Steuersignals von der Steuervorrichtung. Das Steuersignal der Steuervorrichtung kann dabei unterschiedlich ausfallen, beispielsweise in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebsart.In a further embodiment, the voltage generating device is connected to a control device. The voltage generating device selects the voltage or the voltage signal which is applied to the electrodes for generating the electric field, preferably in response to a control signal from the control device. The control signal of the control device can be different, for example, depending on a particular mode.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei der bestimmten Betriebsart um eine oder mehrere der folgenden Arten handeln:

  • – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem aktuellen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf.
  • – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem zukünftigen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf.
  • – Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich in der Fahrzeugumgebung abschnittsweise abgetastet wird.
  • – Suchmodus bei dem ein bestimmter Bereich im Fahrzeuginnenraum abschnittsweise abgetastet wird.
  • – Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung oder im Fahrzeuginnenraum.
  • – Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung sowie elektrooptische Nachführung des Strahlenganges einfallender Lichtstrahlen zur Verfolgung von sich relativ zum Fahrzeug bewegenden Objekten.
In an advantageous embodiment, the particular operating mode may be one or more of the following types:
  • - Tracking the observation direction of the optical device according to the current lane or lane course.
  • - Tracking the observation direction of the optical device according to the future lane or lane course.
  • - Search mode, in which a certain area in the vehicle environment is sampled in sections.
  • - Search mode in which a certain area in the vehicle interior is scanned in sections.
  • - Alignment of the observation direction of the optical device to individual objects to be observed in the vehicle environment or in the vehicle interior.
  • - Alignment of the observation direction of the optical device to individual objects to be observed in the vehicle environment as well as electro-optical tracking of the beam path of incident light beams for tracking relative to the vehicle moving objects.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden der aktuelle und/oder der zukünftige Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf und/oder die zu beobachtenden Objekte in der Fahrzeugumgebung über die optische Vorrichtung selbst erfasst bzw. erkannt. Beispielsweise kann die optische Vorrichtung zunächst in einem Suchmodus nach interessierenden Objekten in der Fahrzeugumgebung suchen, beispielsweise durch abschnittsweise Abtastung der Fahrzeugumgebung mittels gezielter Nachführung des Strahlenganges der in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen. Anschließend können eines oder mehrere interessierende Objekte durch gezielte Nachführung des Strahlenganges, beispielsweise durch Nachführung entsprechend der Relativbewegung des Objekts bzw. der Objekte zum Fahrzeug, verfolgt bzw. beobachtet werden.In an advantageous embodiment, the current and / or future lane or lane course and / or the objects to be observed in the vehicle environment are detected or recognized via the optical device itself. For example, the optical device may first search in a search mode for objects of interest in the vehicle environment, for example by section scanning of the vehicle surroundings by means of targeted tracking of the beam path of the light beams incident in the optical device. Subsequently, one or more objects of interest can be tracked or observed by targeted tracking of the beam path, for example by tracking according to the relative movement of the object or objects to the vehicle.

In einer optionalen Ausgestaltung ist das zumindest eine elektrooptische Medium als Plättchen ausgebildet.In an optional embodiment, the at least one electro-optical medium is formed as a plate.

In einer bevorzugten Ausbildungsvariante sind genau zwei elektrooptische Medien in der optischen Vorrichtung angeordnet.In a preferred embodiment, exactly two electro-optical media are arranged in the optical device.

In einer weiteren bevorzugten Ausbildungsvariante handelt es sich bei einem der zwei oder mehreren elektrooptischen Medien um eine elektrooptische Linse, wobei über die elektrooptische Linse, beispielsweise mittels einer Steuervorrichtung und einer Spannungsversorgungsvorrichtung, die Brennweite der optischen Vorrichtung gesteuert werden kann. Durch die Anordnung eines elektrooptischen Mediums, welches als elektrooptische Linse ausgestaltet ist, beispielsweise mit einer elektrooptischen Flüssigkeit, kann insbesondere die Fokussierung der optischen Vorrichtung gezielt verändert werden. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann insbesondere in einem Suchmodus die Brennweite kurz und damit der Öffnungswinkel der optischen Vorrichtung weit gestellt werden, damit auch seitlich des Fahrzeugs keine Objekte, beispielsweise Fußgänger, übersehen werden.In a further preferred embodiment variant, one of the two or more electro-optical media is an electro-optical lens, wherein the focal length of the optical device can be controlled via the electro-optical lens, for example by means of a control device and a power supply device. The arrangement of an electro-optical medium, which is designed as an electro-optical lens, for example with an electro-optical fluid, in particular, the focus of the optical device can be selectively changed. In this advantageous embodiment, in particular in a search mode, the focal length can be set short and thus the opening angle of the optical device wide, so that no objects, such as pedestrians, are overlooked on the side of the vehicle.

Bei Ausgestaltung der optischen Vorrichtung mit zwei oder mehr elektrooptischen Medien, werden die zwei oder mehreren Medien bevorzugt über eine gemeinsame Steuervorrichtung und/oder Spannungsversorgungsvorrichtung gesteuert.When configuring the optical device with two or more electro-optical media, the two or more media are preferably controlled via a common control device and / or power supply device.

Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem geringerem Aufwand und Platzbedarf sowie mit einem schnellerem Regelverhalten als beispielsweise eine Erfassungssensorik mit mechanischer Nachführung realisiert werden kann. Die Ablenkung des Strahlenganges der in die optische Vorrichtung einfallenden Lichtstrahlen erfolgt vorteilhaft ohne nennenswerte Verzögerung und mit hoher Geschwindigkeit. Dadurch kann insbesondere immer der interessierende Bereich, beispielsweise in der Fahrzeugumgebung, mit hoher Auflösung beobachtet und/oder die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung gezielt auf einzelne Objekte, z. B. Fußgänger, Verkehrszeichen, Fahrzeuge etc. ausgerichtet werden. Aufgrund der schnellen Nachführbarkeit können einzelne Objekte zudem länger beobachtet werden und aufgrund des kleineren Öffnungswinkels und der damit verbundenen höheren Auflösung besser erkannt werden.Significant advantages of the invention are in particular that the device according to the invention can be realized with less effort and less space and with a faster control behavior than, for example, a detection sensor with mechanical tracking. The deflection of the beam path of the incident light beams in the optical device is advantageously carried out without significant delay and at high speed. As a result, in particular, the region of interest, for example in the vehicle environment, can always be observed with high resolution and / or the direction of observation of the optical device can be targeted to individual objects, eg. As pedestrians, traffic signs, vehicles, etc. are aligned. Due to the fast trackability, individual objects can also be observed for a longer time and be better recognized due to the smaller opening angle and the associated higher resolution.

Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further advantages and optional embodiments will become apparent from the description and the drawings. Embodiments are shown in simplified form in the drawings and explained in more detail in the following description.

In 1 ist ein Beispiel für eine optische Vorrichtung 1 dargestellt. Die optische Vorrichtung 1 umfasst in diesem Fall zwei Linsen 2, ein Bildaufnahmeelement 3, beispielsweise ein Bildchip der als CMOS- oder CCD-Sensor ausgestaltet ist, sowie ein elektrooptisches Medium 4. Gemäß 1 handelt es sich bei dem Medium 4 um einen plattenförmigen Kristall, der einen elektrooptischen Effekt aufweist. Verschiedene bevorzugte Kristalle, die einen elektrooptischen Effekt aufweisen, bestehen beispielsweise aus KH2PO4(KDP), NH4H2PO4(ADP), LiNbO3 und LiTaO3. Vorzugweise wird ein Kristall aus Lithium-Niobat verwendet. Mit Kristallen aus Lithium-Niobat ist bei Spannungen ab etwa 100 V eine elektrooptische Ablenkung des Strahlenganges der in die optische Vorrichtung 1 einfallenden Lichtstrahlen 6 um bis zu 30° möglich. Der Kristall bzw. das Medium 4 in 1 ist zwischen einem Paar von Elektroden 5,1 und 5,2 ausgebildet. Die Elektroden 5,1 und 5,2 sind vorzugsweise transparent ausgestaltet und können erfindungsgemäß auch an anderen Bereichen des Mediums 4 angeordnet sein. An die Elektroden 5,1 und 5,2 wird über eine Spannungserzeugungsvorrichtung ein Spannungssignal angelegt. Die Spannungserzeugungsvorrichtung sowie die elektrische Verbindungen zwischen Elektroden 5,1 sowie 5,2 und Spannungserzeugungsvorrichtung sind in 1 nicht dargestellt. Durch die an die Elektroden 5,1 und 5,2 angelegte Spannung wird ein elektrisches Feld erzeugt, dass in Abhängigkeit von der Höhe der angelegten Spannung den Brechungsindex des elektrooptischen Mediums 4 verändert. Da der Brechungsindex direkt von der angelegten Spannung abhängt, kann der Brechungsindex des Mediums 4 gezielt gesteuert werden. Hierzu ist insbesondere eine Steuervorrichtung vorgesehen, die der Spanungserzeugungsvorrichtung ein bzw. mehrere Steuersignal sendet. Die Steuervorrichtung und deren Verbindung zur Spannungserzeugungsvorrichtung sind in 1 nicht dargestellt. Die Steuersignale werden dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von einer bestimmten Betriebsart der optischen Vorrichtung 1 gewählt.In 1 is an example of an optical device 1 shown. The optical device 1 in this case includes two lenses 2 , an image pickup element 3 , For example, a picture chip which is designed as a CMOS or CCD sensor, and an electro-optical medium 4 , According to 1 is it the medium 4 around a plate-shaped crystal having an electro-optical effect. Various preferred crystals which have an electro-optical effect consist for example of KH 2 PO 4 (KDP), NH 4 H 2 PO 4 (ADP), LiNbO 3 and LiTaO 3 . Preferably, a crystal of lithium niobate is used. With crystals of lithium niobate is at voltages from about 100 V, an electro-optical deflection of the beam path in the optical device 1 incident light rays 6 possible up to 30 °. The crystal or the medium 4 in 1 is between a pair of electrodes 5.1 and 5.2 educated. The electrodes 5.1 and 5.2 are preferably designed to be transparent and according to the invention can also be applied to other regions of the medium 4 be arranged. To the electrodes 5.1 and 5.2 A voltage signal is applied via a voltage generating device. The Voltage generating device and the electrical connections between electrodes 5.1 such as 5.2 and voltage generating device are in 1 not shown. Through the to the electrodes 5.1 and 5.2 applied voltage is an electric field generated that, depending on the level of the applied voltage, the refractive index of the electro-optical medium 4 changed. Since the refractive index depends directly on the applied voltage, the refractive index of the medium can 4 be controlled specifically. For this purpose, in particular a control device is provided, which sends one or more control signals to the voltage generation device. The control device and its connection to the voltage generating device are in 1 not shown. The control signals are preferably dependent on a specific operating mode of the optical device 1 selected.

Erfindungsgemäß kann die optische Vorrichtung 1 auch weitere Komponenten umfassen, die in 1 nicht dargestellt sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um optische Filter, Bausteine zur Datenspeicherung und Datenverarbeitung sowie Dateneingänge und Datenausgänge umfassen. Darüber hinaus kann die optische Vorrichtung 1 auch modular aufgebaut sein und/oder über eines oder mehrere Gehäuse verfügen.According to the invention, the optical device 1 also include other components that are in 1 are not shown. These may include, for example, optical filters, data storage and data processing devices, and data inputs and outputs. In addition, the optical device 1 be modular and / or have one or more housing.

Bevorzugt ist die optische Vorrichtung 1 als Kamera zur Überwachung des Umfeldes oder des Innenraums eines Fahrzeugs ausgestaltet, insbesondere für eines oder mehrere Fahrerassistenzsysteme und/oder Fahrsicherheitssysteme. Bei den Fahrerassistenzsystemen bzw. Fahrsicherheitssystemen handelt es sich beispielsweise um adaptives Kurvenlicht, Auf- und Abblendassistent für das Fahrlicht, Nachtsichtsysteme, Einparkhilfe, Bremsassistent, Abstandsregeltempomat, Abstandswarner, Abbiegeassistent, Stauassistent, Spurhalteassistent, Spurhalteunterstützung, Spurwechselassistent, Kurvenassistent, Reifendruckkontrollsystem, Fahrerzustandserkennung und Verkehrszeichenerkennung.The optical device is preferred 1 designed as a camera for monitoring the environment or the interior of a vehicle, in particular for one or more driver assistance systems and / or driving safety systems. The driver assistance systems or driving safety systems are, for example, adaptive headlights, headlights, parking assistance, brake assist, proximity control, distance warning, turn assistant, traffic jam assistant, lane departure warning, lane keeping assistance, lane change assistant, cornering assistance, tire pressure monitoring system, driver condition detection and traffic sign recognition.

1 zeigt beispielhaft den Strahlengang für Lichtstrahlen 6, die von einem Objekt im Unendlichen in die optische Vorrichtung 1 einfallen. Entsprechend 1 treffen die in die optische Vorrichtung 1 einfallen Lichtstrahlen 6 zunächst auf die erste von zwei Linsen 2 und werden dort gebrochen. Anschließend erfolgt eine gezielte Ablenkung des Strahlenganges durch das elektrooptische Medium 4. Der Ablenkungswinkel bzw. der Brechungsindex des elektrooptischen Mediums 4 kann dabei gezielt über die an die Elektroden 5,1 und 5,2 angelegte Spannung gesteuert werden. Es ist beispielsweise möglich die in die optische Vorrichtung 1 einfallenden Lichtstrahlen 6 so umzulenken, dass nur Lichtstrahlen 6 aus einem bestimmten Umgebungsbereich auf das Bildaufnahmeelement 3 und/oder auf die zweite der zwei Linsen 2 auftreffen. Durch Variation der an den Elektroden 5,1 und 5,2 anliegenden Spannung können mit der optischen Vorrichtung 1 aufeinanderfolgend verschiedene Bereiche, beispielsweise in der Fahrzeugumgebung, beobachtet und/oder einzelne Objekte verfolgt werden. 1 shows by way of example the beam path for light beams 6 from an object at infinity into the optical device 1 come to mind. Corresponding 1 they hit the optical device 1 come in light beams 6 first on the first of two lenses 2 and are broken there. Subsequently, a targeted deflection of the beam path through the electro-optical medium 4 , The deflection angle or the refractive index of the electro-optical medium 4 can specifically target the electrodes 5.1 and 5.2 applied voltage can be controlled. It is for example possible in the optical device 1 incident light rays 6 to redirect so that only light rays 6 from a certain surrounding area to the image pickup element 3 and / or the second of the two lenses 2 incident. By varying the at the electrodes 5.1 and 5.2 applied voltage can with the optical device 1 successively different areas, for example in the vehicle environment, observed and / or individual objects are tracked.

Entsprechend 2 kann das elektrooptische Medium 4 hierzu auch an einer anderen Stelle in der optischen Vorrichtung angeordnet sein. Die optische Vorrichtung 1 aus 2 ist in weiten Teilen entsprechend der Beschreibung zu 1 aufgebaut. Anders als in 1 sind in 2 die Elektroden 5,1 und 5,2 nicht im Strahlengang der einfallenden Lichtstrahlen 6, sondern seitlich am elektrooptischen Medium 4 angeordnet. In diesem Fall sin die Elektroden 5,1 und 5,2 nicht transparent ausgestaltet.Corresponding 2 can the electro-optical medium 4 For this purpose also be arranged at another location in the optical device. The optical device 1 out 2 is in many parts according to the description 1 built up. Unlike in 1 are in 2 the electrodes 5.1 and 5.2 not in the beam path of the incident light rays 6 , but laterally on the electro-optical medium 4 arranged. In this case, the electrodes are sin 5.1 and 5.2 not transparent.

In 3 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der optischen Vorrichtung 1 dargestellt, wobei das elektrooptische Medium 4, welches im Strahlengang der in die optische Vorrichtung 1 einfallenden Lichtstrahlen 6 angeordnet ist, das Bildaufnahmeelement 3 nur teilweise verdeckt. Bei dieser Ausgestaltung der optischen Vorrichtung 1 ist es möglich, zwei unterschiedliche Bereiche, beispielsweise der Fahrzeugumgebung und/oder des Fahrzeuginnenraums, gleichzeitig auf dem Bildaufnahmeelement 3 abzubilden. Auf diese Weise kann gleichzeitig ein Fernbereich, beispielsweise die in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Straße, und ein Nahbereich, beispielsweise die Windschutzscheibe des Fahrzeugs, auf dem Bildaufnahmeelement 3 abgebildet werden. Hierdurch können beispielsweise gleichzeitige eine Umfeldbeobachtung, durch Abbildung eines Fernbereichs, und eine Regensensierung, durch Abbildung der Windschutzscheibe, über die optische Vorrichtung 1 erfolgen.In 3 is a preferred embodiment of the optical device 1 shown, wherein the electro-optical medium 4 , which in the optical path of the optical device 1 incident light rays 6 is arranged, the image pickup element 3 only partially obscured. In this embodiment of the optical device 1 It is possible, two different areas, such as the vehicle environment and / or the vehicle interior, simultaneously on the image pickup element 3 map. In this way, at the same time a remote area, for example, the road ahead in the direction of travel of the vehicle, and a vicinity, such as the windshield of the vehicle, on the image pickup element 3 be imaged. As a result, for example, simultaneous environmental observation, by imaging a long-range, and rain sensing, by imaging the windshield, on the optical device 1 respectively.

Erfindungsgemäß können für die optische Vorrichtung 1 verschiedene Betriebsarten vorgesehen sein. In Abhängigkeit der Betriebsart können von der Steuervorrichtung Steuersignale an die Spannungserzeugungsvorrichtung gesendet werden. Die Spanungserzeugungsvorrichtung wiederum legt in Abhängigkeit vom Steuersignale eine jeweilige Spannung an die Elektroden 5,1 und 5,2 an. Bei den Betriebsarten kann es sich um eine oder mehrere der folgenden Arten handeln:

  • – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem aktuellen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf.
  • – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem zukünftigen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf.
  • – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem Gier- bzw. Lenkwinkel des Fahrzeugs.
  • – Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich in der Fahrzeugumgebung abschnittsweise abgetastet wird.
  • – Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich im Fahrzeuginnenraum abschnittsweise abgetastet wird.
  • – Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung oder im Fahrzeuginnenraum.
  • – Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung sowie elektrooptische Nachführung der Strahlenganges einfallender Lichtstrahlen zur Verfolgung von sich relativ zum Fahrzeug bewegender Objekte.
According to the invention for the optical device 1 be provided different modes. Depending on the operating mode, control signals can be sent to the voltage generating device by the control device. The voltage generating device in turn applies a respective voltage to the electrodes in response to the control signals 5.1 and 5.2 at. The modes can be one or more of the following types:
  • - Tracking the observation direction of the optical device according to the current lane or lane course.
  • - Tracking the observation direction of the optical device according to the future lane or lane course.
  • - Tracking the observation direction of the optical device according to the yaw or steering angle of the vehicle.
  • - Search mode, in which a certain area in the vehicle environment is sampled in sections.
  • - Search mode, in which a certain area in the vehicle interior is scanned in sections.
  • - Alignment of the observation direction of the optical device to individual objects to be observed in the vehicle environment or in the vehicle interior.
  • - Alignment of the observation direction of the optical device to individual objects to be observed in the vehicle environment and electro-optical tracking of the beam path of incident light beams for tracking relative to the vehicle moving objects.

Die einzelnen Betriebsarten werden nachfolgend kurz erläutert.The individual operating modes are briefly explained below.

Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem aktuellen Fahrbahn- bzw. FahrspurverlaufTracking the observation direction of the optical device according to the current lane or lane course

Die erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 eignet sich besonders bei kurvigen Straßen. Beispielsweise kann über die optische Vorrichtung 1 selbst und/oder über eine zusätzliche Spurerkennungsvorrichtung, beispielsweise eine zusätzliche Kamera und/oder Sensorik, der Verlauf der aktuell befahren Straße erkannt werden. Unter Fahrbahn ist dabei insbesondere die durch das Fahrzeug, in welchem die optische Vorrichtung 1 angeordnet ist, befahrene Straße zu verstehen. Als Fahrspur ist insbesondere die durch eine Fahrbahnmarkierung begrenzte Spur, auf der sich das Fahrzeug aktuell befindet bezeichnet. Ist der aktuelle Fahrbahn bzw. die Fahrspur erkannt, kann unter Ausnutzung des elektrooptischen Effekts des elektrooptischen Mediums 4 die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung 1 gezielt ausgerichtet werden, wodurch immer der interessierende Bereich mit hoher Auflösung beobachtet werden kann.The optical device according to the invention 1 is particularly suitable for winding roads. For example, via the optical device 1 itself and / or an additional track recognition device, for example an additional camera and / or sensor, the course of the currently traveled road are detected. Under road is in particular by the vehicle, in which the optical device 1 arranged to understand busy road. The lane is in particular the track bounded by a lane marking on which the vehicle is currently located. If the current lane or lane is detected, can take advantage of the electro-optical effect of the electro-optical medium 4 the observation direction of the optical device 1 be targeted, whereby the area of interest can always be observed with high resolution.

Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem zukünftigen Fahrbahn- bzw. FahrspurverlaufTracking the observation direction of the optical device according to the future road or lane course

Gegenüber einer Nachführung der Beobachtungsrichtung entsprechend dem aktuellen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf kann unter Ausnutzung des elektrooptischen Effekts des Mediums 4 die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung 1 auch gezielt auf einen zukünftig befahrenen Bereich, beispielsweise die zukünftig befahrene Fahrbahn bzw. Fahrspur, ausgerichtet werden, beispielsweise beim Abbiegen in eine Seitenstraße und/oder beim Auffahren oder Abfahren von einer Autobahn und/oder beim Befahren einer scharfen Kurve. Der zukünftige Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf kann dabei insbesondere über die optische Vorrichtung 1 selbst oder über zusätzliche Spurerkennungsvorrichtungen vorherbestimmt werden und/oder in Abhängigkeit eines gesetzten Blinkers ermittelt werden.Compared to a tracking of the observation direction corresponding to the current lane or lane course, taking advantage of the electro-optical effect of the medium 4 the observation direction of the optical device 1 also targeted to a future traveled area, such as the future driven lane or lane, be aligned, for example when turning into a side street and / or when driving on or off a highway and / or when driving on a sharp curve. The future lane or lane course can in particular via the optical device 1 itself or via additional lane recognition devices are predetermined and / or determined in dependence of a set turn signal.

Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung entsprechend dem Gier- bzw. Lenkwinkel des FahrzeugsTracking the observation direction of the optical device according to the yaw or steering angle of the vehicle

In dieser Betriebsart kann ähnlich den vorangehend beschriebenen Betriebsarten unter Ausnutzung des elektrooptischen Effekts des Mediums 4 die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung (1) gezielt auf den interessierenden Bereich ausgerichtet werden. In diesem speziellen Fall kann über entsprechende Sensoren der Gier- und/oder der Lenkwinkel des Fahrzeugs bestimmt und die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung 1 ausgerichtet werden.In this mode, similar to the previously described modes, taking advantage of the electro-optical effect of the medium 4 the observation direction of the optical device ( 1 ) are targeted to the area of interest. In this special case, the yaw and / or the steering angle of the vehicle can be determined via corresponding sensors and the direction of observation of the optical device 1 be aligned.

Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich in der Fahrzeugumgebung abschnittsweise abgetastet wirdSearch mode in which a certain area in the vehicle environment is scanned in sections

Erfindungsgemäß kann die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung 1 unter Ausnutzung des elektrooptischen Effekts des Mediums 4 gezielt ausgerichtet werden. Hierbei kann als Betriebsart eine Suchmodus vorgesehen sein, mit dem die optische Vorrichtung 1 das Umfeld des Fahrzeugs, beispielsweise den in Fahrtrichtung voraus befindlichen Bereich abschnittsweise nach interessierenden Objekten absuchen kann, z. B. nach Verkehrszeichen, Fußgängern, Fahrbahnmarkierungen, andere Fahrzeugen und/oder Hindernissen. Hierdurch wird auch bei kleinem Öffnungswinkel der optischen Vorrichtung ein großer Erfassungsbereich erreicht. Unter abschnittsweiser Abtastung ist hierbei beispielsweise eine vertikale Unterteilung des in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegenden Bereichs zu verstehen, in Abschnitte beispielsweise entsprechend dem Öffnungswinkel der optischen Vorrichtung.According to the invention, the observation direction of the optical device 1 taking advantage of the electro-optical effect of the medium 4 targeted. In this case, a search mode can be provided as the operating mode with which the optical device 1 the environment of the vehicle, for example, the area ahead in the direction of travel sections search for objects of interest, z. As for traffic signs, pedestrians, road markings, other vehicles and / or obstacles. As a result, a large detection range is achieved even with a small opening angle of the optical device. Sectional scanning here means, for example, a vertical subdivision of the region lying ahead in the direction of travel of the vehicle, in sections, for example, corresponding to the opening angle of the optical device.

Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich im Fahrzeuginnenraum abschnittsweise abgetastet wirdSearch mode, in which a certain area in the vehicle interior is scanned in sections

Entsprechend des Suchmodus, bei dem das Fahrzeugumfeld abgetastet wird, kann eine Betriebsart vorgesehen sein, bei der der Fahrzeuginnenraum nach interessieren Objekten abgesucht wird.According to the search mode in which the vehicle environment is scanned, an operating mode may be provided in which the vehicle interior is scanned for interesting objects.

Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung oder im FahrzeuginnenraumAlignment of the observation direction of the optical device to individual objects to be observed in the vehicle environment or in the vehicle interior

Wird durch die optische Vorrichtung 1 selbst und/oder durch ein zusätzliches Objekterfassungssystem ein interessierendes Objekt im Umfeld oder im Innenraum des Fahrzeugs erkannt, kann die optische Vorrichtung 1 gezielt auf dieses Objekt ausgerichtet werden, insbesondere unter Ausnutzung des elektrooptischen Effekts des Mediums 4.Is through the optical device 1 itself and / or by an additional object detection system an object of interest in the environment or detected in the interior of the vehicle, the optical device 1 be specifically targeted to this object, in particular taking advantage of the electro-optical effect of the medium 4 ,

Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung sowie elektrooptische Nachführung der Strahlenganges einfallender Lichtstrahlen zur Verfolgung von sich relativ zum Fahrzeug bewegender ObjekteAlignment of the observation direction of the optical device to individual objects to be observed in the vehicle environment as well as electro-optical tracking of the beam path of incident light beams for tracking objects moving relative to the vehicle

Wird durch die optische Vorrichtung 1 selbst und/oder durch ein zusätzliches Objekterfassungssystem ein interessierendes Objekt im Umfeld oder im Innenraum des Fahrzeugs erkannt, kann die optische Vorrichtung 1 gezielt auf dieses Objekt ausgerichtet werden, insbesondere unter Ausnutzung des elektrooptischen Effekts des Mediums 4. Vorzugsweise kann im Weiteren der elektrooptische Effekt genutzt werden, um die Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung 1 entsprechend der Relativbewegung des betreffenden Objekts zum Fahrzeug, beispielsweise durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs und/oder durch Bewegung des betreffenden Objektivs, nachzuführen.Is through the optical device 1 itself and / or detected by an additional object detection system object of interest in the environment or in the interior of the vehicle, the optical device 1 be specifically targeted to this object, in particular taking advantage of the electro-optical effect of the medium 4 , Preferably, furthermore, the electro-optical effect can be used to the observation direction of the optical device 1 in accordance with the relative movement of the object in question to the vehicle, for example by the proper motion of the vehicle and / or by movement of the respective objective to track.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Optische VorrichtungOptical device
22
Linsenlenses
33
BildaufnahmeelementImage Sensor
44
elektrooptisches Mediumelectro-optical medium
5.15.1
Elektrodeelectrode
5.25.2
Elektrodeelectrode
66
Einfallende LichstrahlenIncident light rays

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (14)

Optische Vorrichtung (1) zum Einsatz in einem Fahrzeug, wobei mit Hilfe der optischen Vorrichtung (1) Bilder der Fahrzeugumgebung oder des Fahrzeuginnenraums aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der optischen Vorrichtung (1) zumindest ein elektrooptisches Medium (4) angeordnet ist, zur Nachführung des Strahlenganges einfallender Lichtstrahlen (6).Optical device ( 1 ) for use in a vehicle, with the aid of the optical device ( 1 ) Images of the vehicle environment or the vehicle interior, characterized in that in the optical device ( 1 ) at least one electro-optical medium ( 4 ), for tracking the beam path of incident light beams ( 6 ). Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest einen elektrooptischen Medium (4) um einen elektrooptischen Kristall handelt.Optical device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that it is in the at least one electro-optical medium ( 4 ) is an electro-optical crystal. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrooptische Medium (4) in einem Objektiv der optischen Vorrichtung (1) angeordnet ist.Optical device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electro-optical medium ( 4 ) in an objective of the optical device ( 1 ) is arranged. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrooptische Medium (4) derart in der optischen Vorrichtung (1) angeordnet ist, dass ein in der optischen Vorrichtung (1) angeordnetes Bildaufnahmeelement (3) nur teilweise durch das Medium (4) abgedeckt ist und dadurch für die optische Vorrichtung (1) eine bifokale Abbildung entsteht.Optical device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electro-optical medium ( 4 ) in the optical device ( 1 ) is arranged in that one in the optical device ( 1 ) arranged image recording element ( 3 ) only partially through the medium ( 4 ) and thereby for the optical device ( 1 ) creates a bifocal image. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die nur teilweise Abdeckung des Bildaufnahmeelements (3) durch das zumindest eine elektrooptische Medium (4), eine gleichzeitige Abbildung eines Fernbereichs und eines Nahbereichs über das Bildaufnahmeelement (3) möglich ist.Optical device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that by the only partial cover of the image pickup element ( 3 ) by the at least one electro-optical medium ( 4 ), a simultaneous imaging of a far-field and a near-field via the image-recording element ( 3 ) is possible. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest einen elektrooptischen Medium (4) um einen elektrooptischen Kristall handelt, der zwischen mindestens zwei Elektroden (5,1; 5,2) angeordnet ist, die über eine Spannungserzeugungsvorrichtung mittels eines Spannungssignals derart angesteuert werden, dass ein elektrisches Feld erzeugt wird, wodurch der Brechungsindex des Kristalls derart beeinflusst wird, dass die Richtung der in die optische Vorrichtung (1) einfallenden Lichtstrahlen (6) gezielt umgelenkt wird.Optical device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that it is in the at least one electro-optical medium ( 4 ) is an electro-optical crystal which is connected between at least two electrodes ( 5.1 ; 5.2 ), which are driven via a voltage generating device by means of a voltage signal such that an electric field is generated, whereby the refractive index of the crystal is influenced such that the direction of the optical device (in FIG. 1 ) incident light rays ( 6 ) is deflected targeted. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungserzeugungsvorrichtung von einer Steuervorrichtung bestimmte Steuersignale zur elektrooptischen Nachführung des Strahlenganges einfallender Lichtstrahlen (6) erhält, in Abhängigkeit einer bestimmten Betriebsart.Optical device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage generating device of a control device certain control signals for electro-optical tracking of the beam path of incident light beams ( 6 ), depending on a particular mode of operation. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Betriebsart um einen oder mehrere der folgenden Arten handeln kann: – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung (1) entsprechend dem aktuellen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf. – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung (1) entsprechend dem zukünftigen Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf. – Nachführung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung (1) entsprechend dem Gier- bzw. Lenkwinkel des Fahrzeugs. – Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich in der Fahrzeugumgebung abschnittsweise abgetastet wird. – Suchmodus, bei dem ein bestimmter Bereich im Fahrzeuginnenraum abschnittsweise abgetastet wird. – Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung (1) auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung oder im Fahrzeuginnenraum. – Ausrichtung der Beobachtungsrichtung der optischen Vorrichtung (1) auf einzelne zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung sowie elektrooptische Nachführung der Strahlenganges einfallender Lichtstrahlen (6) zur Verfolgung von sich relativ zum Fahrzeug bewegender Objekte.Optical device ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the operating mode can be one or more of the following types: - tracking of the observation direction of the optical device ( 1 ) according to the current lane or lane course. Tracking the viewing direction of the optical device ( 1 ) according to the future lane or lane course. Tracking the viewing direction of the optical device ( 1 ) according to the yaw or steering angle of the vehicle. - Search mode, in which a certain area in the vehicle environment is sampled in sections. - Search mode, in which a certain area in the vehicle interior is scanned in sections. Orientation of the observation direction of the optical device ( 1 ) to individual objects to be observed in the vehicle environment or in the vehicle interior. Orientation of the observation direction of the optical device ( 1 ) to individual objects to be observed in the vehicle environment as well as electro-optical tracking of the beam path of incident light beams ( 6 ) for tracking objects moving relative to the vehicle. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf, der zukünftige Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf und/oder die zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung mittels der optischen Vorrichtung (1) erkannt werden.Optical device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the current lane or lane course, the future lane course and / or the objects to be observed in the vehicle environment by means of the optical device ( 1 ) be recognized. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf, der zukünftige Fahrbahn- bzw. Fahrspurverlauf, der Gier- bzw. Lenkwinkel des Fahrzeugs und/oder die zu beobachtende Objekte in der Fahrzeugumgebung über eine oder mehrere separate Sensor- bzw. Detektions- oder des Fahrzeugs ermittelt werden.Optical device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the current lane or lane course, the future lane course, the yaw or steering angle of the vehicle and / or the objects to be observed in the vehicle environment via one or more separate sensor Detection or the vehicle are determined. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrooptische Medium (4) als Plättchen ausgebildet ist.Optical device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electro-optical medium ( 4 ) is formed as a platelet. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei elektrooptische Medien (4) in der optischen Vorrichtung (1) angeordnet sind.Optical device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that two electro-optical media ( 4 ) in the optical device ( 1 ) are arranged. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem der zwei elektrooptischen Medien (4) um eine elektrooptische Linse handelt, über die mittels einer Steuervorrichtung und einer Spannungsversorgungsvorrichtung die Brennweite der optischen Vorrichtung (1) gesteuert wird.Optical device ( 1 ) according to claim 12, characterized in that one of the two electro-optical media ( 4 ) is an electro-optical lens, via the means of a Control device and a power supply device, the focal length of the optical device ( 1 ) is controlled. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung von zwei oder mehr elektrooptischen Medien (4) in der optischen Vorrichtung (1), die elektrooptischen Medien (4) über dieselbe Steuervorrichtung und/oder Spannungsversorgungsvorrichtung gesteuert werden.Optical device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the arrangement of two or more electro-optical media ( 4 ) in the optical device ( 1 ), the electro-optical media ( 4 ) are controlled via the same control device and / or power supply device.
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