DE102013209436A1 - Apparatus and method for generating a lighting pattern - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung (100) zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters (10) mit: einer Beleuchtungsquelle (110), welche dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl (5) zu erzeugen; mindestens zwei diffraktiven optischen Elementen (120, 121), welche jeweils dazu ausgelegt sind, den Lichtstrahl (5) durch optische Beugung zu dem Beleuchtungsmuster (10) aufzufächern; und einer Ablenkeinrichtung (130), welche dazu ausgelegt ist, den Lichtstrahl (5) auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente (120, 121) zu lenken.The invention relates to a device (100) for generating an illumination pattern (10), comprising: an illumination source (110), which is designed to generate a light beam (5); at least two diffractive optical elements (120, 121), which are each designed to fan out the light beam (5) by optical diffraction to the illumination pattern (10); and a deflection device (130) which is designed to direct the light beam (5) onto one of the at least two diffractive optical elements (120, 121).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters.The invention relates to an apparatus and a method for generating a lighting pattern.

Stand der TechnikState of the art

DieDE 10 2011 017 707 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung von einem Objekt in einer Umgebung einer Kamera. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Aussendens zumindest eines ersten Beleuchtungsmusters in einen ersten Teilbereich der Umgebung der Kamera und zumindest eines vom ersten Beleuchtungsmuster unterschiedlichen zweiten Beleuchtungsmusters in einen zweiten Teilbereich der Umgebung der Kamera. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Einlesens eines von der Kamera aufgenommenen Bildes, das den mit dem ersten Beleuchtungsmuster beleuchteten ersten Teilbereich und den mit dem zweiten Beleuchtungsmuster beleuchteten zweiten Teilbereich der Umgebung der Kamera je zumindest teilweise enthält. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt des Erkennens des Objektes in der Umgebung der Kamera durch Auswertung des eingelesenen Bildes.TheDE 10 2011 017 707 A1 describes a method for detecting an object in an environment of a camera. The method comprises a step of emitting at least one first illumination pattern into a first subarea of the surroundings of the camera and at least one second illumination pattern different from the first illumination pattern into a second subarea of the surroundings of the camera. Furthermore, the method comprises a step of reading in an image captured by the camera which at least partially contains the first partial area illuminated by the first illumination pattern and the second partial area of the surroundings of the camera illuminated by the second illumination pattern. Finally, the method comprises a step of recognizing the object in the surroundings of the camera by evaluating the read-in image.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß Patentanspruch 8.The present invention provides a device for generating a lighting pattern having the features ofpatent claim 1 and a method for producing a lighting pattern according to patent claim 8.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass unter Verwendung von mindestens zwei unveränderlichen diffraktiven optischen Elementen in dem optischen Aufbau der Vorrichtung beim Projizieren ein Wechsel zwischen verschiedenen Beleuchtungsmustern ermöglicht wird.The gist of the invention is that by using at least two invariable diffractive optical elements in the optical design of the device, when projecting a change between different illumination patterns is made possible.

Die Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters umfasst eine steuerbare Ablenkeinrichtung und mindestens zwei diffraktive optische Elemente. Die Ablenkeinrichtung richtet das Licht der Beleuchtungsquelle auf eines der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente. Mit jedem der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente kann dabei ein individuelles Beleuchtungsmuster zur Szeneriebeleuchtung erzeugt werden.The device for generating an illumination pattern comprises a controllable deflection device and at least two diffractive optical elements. The deflection device directs the light of the illumination source to one of the at least two diffractive optical elements. With each of the at least two diffractive optical elements, an individual lighting pattern for scene lighting can be generated.

Der Einsatz aufwendiger und veränderbarer diffraktiver optischer Elemente, wie etwa Flächenlichtmodulatoren, entfällt. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters im Vergleich zu Systemen mit Flächenlichtmodulatoren wesentlich kostengünstiger darstellbar ist.The use of complex and changeable diffractive optical elements, such as surface light modulators, is eliminated. A further advantage of the present invention is that the device for generating a lighting pattern can be displayed much more cost-effectively compared to systems with area light modulators.

Ferner erlaubt die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, auf aufwendige Anordnungen mit separaten und somit mehrfach vorhandenen Lichtquellen und einer Vielzahl von optischen Lichtwegen verzichten zu können.Furthermore, the device of the present invention advantageously allows to dispense with complex arrangements with separate and thus multiple existing light sources and a plurality of optical light paths.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsquelle als eine Laserlichtquelle ausgelegt ist. Dies erlaubt vorteilhaft, eine platzsparende Bauweise der Vorrichtung zu erreichen.According to one embodiment of the invention, it is provided that the illumination source is designed as a laser light source. This advantageously allows to achieve a space-saving design of the device.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente dazu ausgelegt sind, als das Beleuchtungsmuster ein Gitter-, Linien-, oder Punkteraster zu erzeugen. Dadurch kann vorteilhaft eine Verwendung eines für die vorherrschende Umgebungsbedingungen geeigneten Beleuchtungsmusters sichergestellt werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that the at least two diffractive optical elements are designed to generate a grid, line, or point grid as the illumination pattern. This advantageously ensures the use of a suitable illumination pattern for the prevailing ambient conditions.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ablenkeinrichtung als eine Flüssiglinse ausgebildet ist. Dies erlaubt eine schnelle Änderung des Lichtweges.According to one embodiment of the invention it is provided that the deflection device is designed as a liquid lens. This allows a quick change of the light path.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ablenkeinrichtung als ein Mikrospiegel ausgebildet ist.According to one embodiment of the invention it is provided that the deflection device is designed as a micromirror.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Erfassungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine Fahr- und/oder Umgebungssituation eines Kraftfahrzeuges zu erfassen und die Ablenkeinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituation ein geeignetes Beleuchtungsmuster durch ein entsprechendes Ablenken des Lichtstrahls auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente zu erzeugen. Solche Kamerasysteme, insbesondere Stereokamerasysteme, können vorzugsweise für unterschiedliche Fahrerassistenzsysteme in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, wie etwa Nachtsicht, Verkehrszeichenerkennung, Parklückenvermessung, Rückfahrkamera. Hierzu ist vorgesehen, dass im Kraftfahrzeug Beleuchtungssysteme verwendet werden, bei denen mit Hilfe von Beleuchtungsmustern, die in eine Szenerie projiziert werden, wichtige Zusatzinformationen über vorhandene Objekte gewonnen werden können. According to one embodiment of the invention, it is provided that the device further comprises a detection device which is designed to detect a driving and / or surrounding situation of a motor vehicle and the deflection device is designed to be suitable based on the detected driving and / or surrounding situation To generate illumination pattern by a corresponding deflection of the light beam to one of the at least two diffractive optical elements. Such camera systems, in particular stereo camera systems, can preferably be used for different driver assistance systems in a motor vehicle, such as night vision, traffic sign recognition, parking space measurement, reversing camera. For this purpose, provision is made for illumination systems to be used in the motor vehicle in which important additional information about existing objects can be obtained with the aid of illumination patterns that are projected into a scene.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Erfassungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, Objekte im Umfeld eines Kraftfahrzeuges zu erfassen und die Ablenkeinrichtung dazu ausgelegt ist, zum Erkennen von Kannten und/oder Strukturen der erfassten Objekte ein geeignetes Beleuchtungsmuster durch ein entsprechendes Ablenken des Lichtstrahls auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente zu erzeugen.According to one embodiment of the invention, it is provided that the device further comprises a detection device which is designed to detect objects in the environment of a motor vehicle and the deflection device is designed to detect a suitable illumination pattern for detecting identities and / or structures of the detected objects to generate a corresponding deflection of the light beam to one of the at least two diffractive optical elements.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic representation of an apparatus for generating a lighting pattern according to another embodiment of the invention;

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 2 a schematic representation of an apparatus for generating a lighting pattern according to an embodiment of the invention;

3 eine schematische Darstellung eines Beleuchtungsmusters zur Erläuterung der Erfindung; 3 a schematic representation of a lighting pattern for explaining the invention;

4 eine schematische Darstellung eines Beleuchtungsmusters zur Erläuterung der Erfindung; 4 a schematic representation of a lighting pattern for explaining the invention;

5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und 5 a schematic representation of an apparatus for generating a lighting pattern according to another embodiment of the invention; and

6 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 6 a schematic representation of a flowchart of a method for generating a lighting pattern according to another embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawing, like reference numerals designate the same or functionally identical elements, components, components or method steps, unless indicated otherwise.

Die1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.The 1 shows a schematic representation of an apparatus for producing a lighting pattern according to an embodiment of the invention.

Die Vorrichtung100 zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters10 umfasst eine Beleuchtungsquelle110, welche dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl5 zu erzeugen, ferner mindestens zwei diffraktive optische Elemente120,121, welche jeweils dazu ausgelegt sind, den Lichtstrahl5 durch optische Beugung zu dem Beleuchtungsmuster10 aufzufächern, und eine Ablenkeinrichtung130, welche dazu ausgelegt ist, den Lichtstrahl5 auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente120,121 zu lenken.Thedevice 100 for generating alighting pattern 10 includes a source ofillumination 110 , which is designed to be alight beam 5 and at least two diffractiveoptical elements 120 . 121 which are each adapted to thelight beam 5 by optical diffraction to theillumination pattern 10 to fan out, and adeflector 130 , which is designed to thelight beam 5 on one of the at least two diffractiveoptical elements 120 . 121 to steer.

In der1 ist die Funktionsweise und der optische Aufbau der als Projektor ausgebildeten Vorrichtung100 dargestellt.In the 1 is the operation and the optical structure of the configured as aprojector device 100 shown.

Das Licht einer als Beleuchtungsquelle110 verwendeten Laserdiode, welche beispielsweise etwa bei 830 nm emittiert, wird durch eine Kollminatoreinrichtung112 kollimiert und je nach Bedarf wird der Lichtstrahl5 auf einen bestimmten Strahldurchmesser gebracht. Über eine Ablenkeinrichtung130 wird der Lichtstrahl5 auf ein als Phasengitter diffraktives optisches Element120,121 gerichtet.The light of a source ofillumination 110 used laser diode, which emits, for example, approximately at 830 nm, is passed through aKollminatoreinrichtung 112 collimated and, as needed, thelight beam 5 brought to a certain beam diameter. About adeflector 130 becomes thelight beam 5 to an optical element diffractive as a phase grating 120 . 121 directed.

Ein Vorteil ist bei der dargestellten Vorrichtung100 zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters10 in der extrem hohen Tiefenschärfe gegeben. So wird ein strukturiertes Beleuchtungsmuster, z.B. ein Gittermuster, auf Hindernissen und Objekten in unterschiedlichen Abständen scharf abgebildet.An advantage is in the illustrateddevice 100 for generating alighting pattern 10 given in the extremely high depth of field. Thus, a structured illumination pattern, eg a grid pattern, is sharply imaged on obstacles and objects at different distances.

Es ergeben sich Tiefenschärfebereiche der Vorrichtung100 von 5 cm bis zu 50 m beim Abbilden des Beleuchtungsmusters. Zusätzlich kann die Strahlungsleistung der Beleuchtungsquelle110 gebündelt werden oder auch gebündelt in unterschiedliche Raumrichtungen gelenkt werden. Die Strahlungsleistung der Beleuchtungsquelle110 wird effizient in die gewünschten Zielbereiche der Projektion des Beleuchtungsmusters10 umverteilt.This results in depth of field of thedevice 100 from 5 cm to 50 m when imaging the illumination pattern. In addition, the radiation power of theillumination source 110 be bundled or bundled be directed in different spatial directions. The radiation power of theillumination source 110 will efficiently into the desired target areas of the projection of theillumination pattern 10 redistributed.

Die Vorrichtung100 zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters10 umfasst bei der in1 dargestellten Ausführungsform eine Anordnung von zwei Phasengittern als diffraktive optische Elemente120,121 ebenso können auch mehr als zwei diffraktive optische Elemente120,121 verwendet werden, beispielsweise acht Phasengitter. Die diffraktiven optischen Elemente120,121 können beispielsweise unmittelbar aneinander angrenzend nebeneinander angeordnet sein.Thedevice 100 for generating alighting pattern 10 includes at the in 1 illustrated embodiment, an arrangement of two phase gratings as diffractiveoptical elements 120 . 121 as well as more than two diffractiveoptical elements 120 . 121 used, for example, eight phase gratings. The diffractiveoptical elements 120 . 121 For example, they may be juxtaposed directly next to each other.

Denkbar ist auch ein einzelnes Phasengitter, das beim Herstellungsprozess mit mehreren, räumlich klar voneinander getrennten Strukturen versehen wurde. Die verschiedenen Phasengitter oder die verschiedenen Bereiche eines einzelnen Phasengitters bewirken dabei eine unterschiedlich geartete Umverteilung und Projektion des Lichtstrahls5 im Projektionsbereich.It is also conceivable a single phase grating, which was provided in the manufacturing process with multiple, spatially clearly separated structures. The different phase gratings or the different regions of a single phase grating cause a different kind of redistribution and projection of thelight beam 5 in the projection area.

Als Ablenkeinrichtung130, welche sich zwischen der Anordnung der diffraktiven optischen Elemente120,121 und der Beleuchtungsquelle100 befindet, können Flüssiglinsen oder Mikrospiegel verwendet werden.As adeflection device 130 , which lies between the arrangement of the diffractiveoptical elements 120 . 121 and theillumination source 100 liquid lenses or micromirrors can be used.

Flüssiglinsen können durch Anlegen einer Spannung so beeinflusst werden, dass ein Strahl nach Durchgang durch die Linse relativ zu seiner Einfallsachse verkippt wird. Die Verkippung des Lichtstrahls5 kann bis zu 1° betragen. Der laterale Versatz des Lichtstrahls5, der durch diese Verkippung nach einer gewissen Propagationsstrecke erreicht wird, kann ausreichen, um den Lichtstrahl5 wahlweise auf eines der unterschiedlichen Phasengitter zu lenken.Liquid lenses can be influenced by applying a voltage so that a beam is tilted after passing through the lens relative to its axis of incidence. The tilt of thelight beam 5 can be up to 1 °. The lateral offset of thelight beam 5 , which is reached by this tilting after a certain propagation distance, may be sufficient to thelight beam 5 optionally to steer to one of the different phase grating.

Die Erfindung kann als Beleuchtungseinheit für ein 3D-Bildgebungsystem auf der Basis einer strukturierten Beleuchtung verwendet werden. Hier können die diffraktiven optischen Elemente beispielsweise als Strahlteiler wirken, die in der Projektionseben Punktemuster erzeugen, wie in den3 und4 dargestellt.The invention may be used as a lighting unit for a 3D imaging system based on structured illumination. Here, the diffractive optical elements can act, for example, as beam splitters that generate dot patterns in the projection plane, as in FIGS 3 and 4 shown.

Je nach Umgebungslichtbedingungen kann es dann sinnvoll sein, dass Licht in eine unterschiedliche Zahl von Punkten zu lenken, d. h. Punktemuster mit hoher oder geringer Punktedichte zu erzeugen.Depending on the ambient light conditions, it may then make sense to direct the light into a different number of points, d. H. Create dot patterns with high or low dot density.

Große Unterschiede in den Umgebungslichtbedingungen sind etwa typisch für den Fahrzeugbereich. Denkbar ist nun beispielsweise der Fall, dass bei hohem Umgebungslichtanteil nur wenige Punkte in der Projektionsebene erzeugt werden, die dann aber ein höheres Nutzsignal liefern.Large differences in the ambient light conditions are typical for the vehicle sector. It is conceivable, for example, the case that at high ambient light component only a few points are generated in the projection plane, but then provide a higher useful signal.

Bei Dunkelheit hingegen könnte ein diffraktives optisches Element angesteuert werden, dass eine Vielzahl von Einzelstrahlen erzeugt. In diesem Falle werden Strukturen in der Szenerie besser auflösen.In the dark, on the other hand, a diffractive optical element could be triggered that generates a large number of individual beams. In this case structures in the scenery will dissolve better.

Die2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.The 2 shows a schematic representation of an apparatus for producing a lighting pattern according to an embodiment of the invention.

Abweichend von der in der1 dargestellten Vorrichtung100 lenkt die Ablenkeinrichtung130 der Vorrichtung100 in der2 den Lichtstrahl5 auf das zweite diffraktive optische Element121 und folglich wird ein abweichendes Beleuchtungsmuster10 erzeugt.Notwithstanding the in the 1 illustrateddevice 100 steers thedeflector 130 thedevice 100 in the 2 thelight beam 5 to the second diffractiveoptical element 121 and consequently, adifferent illumination pattern 10 generated.

Die weiteren in der2 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.The others in the 2 Reference numerals shown are already in the to 1 The description of the figures has been explained and will therefore not be further described.

Die3 zeigt eine schematische Darstellung eines Beleuchtungsmusters zur Erläuterung der Erfindung.The 3 shows a schematic representation of a lighting pattern for explaining the invention.

Das Beleuchtungsmuster10 ist als ein äquidistantes, regelmäßiges Punktemuster mit geringer Punktdichte ausgebildet.Thelighting pattern 10 is designed as an equidistant, regular dot pattern with low dot density.

Die4 zeigt eine schematische Darstellung eines Beleuchtungsmusters zur Erläuterung der Erfindung.The 4 shows a schematic representation of a lighting pattern for explaining the invention.

Das Beleuchtungsmuster10 ist als ein äquidistantes, regelmäßiges Punktemuster mit im Verglich zum Beleuchtungsmuster der3 hoher Punktdichte ausgebildet.Thelighting pattern 10 is considered an equidistant, regular dot pattern in comparison to the lighting pattern of the 3 high density of points formed.

Die5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.The 5 shows a schematic representation of an apparatus for producing a lighting pattern according to an embodiment of the invention.

Abweichend von der in den1 und2 dargestellten Vorrichtung100 zeigt die Vorrichtung in der5 ein erweitertes Strahlführungskonzept, so dass eine deutlichere Trennung zwischen zwei Strahlwegen auch schon bei Winkeln der genannten Größenordnung möglich ist. Dies wird durch die Verwendung eines Prismas132 ermöglicht, welches im Strahlgang zwischen der Ablenkeinrichtung130 und den diffraktiven optischen Elemente120,121 angeordnet ist und die Winkelverkippungen des Lichtstrahls5 verstärkt.Deviating from the in the 1 and 2 illustrateddevice 100 shows the device in the 5 an extended beam guidance concept, so that a clearer separation between two beam paths even at angles of the order of magnitude is possible. This is done by using aprism 132 allows, which in the beam path between thedeflection 130 and the diffractiveoptical elements 120 . 121 is arranged and the Winkelverkippungen thelight beam 5 strengthened.

Die als Flüssigklinse ausgebildet Ablenkeinrichtung130 ist in der Lage die gewünschte Verkippung in einem hinreichend kleinen Zeitintervall zu vollziehen. Auch bei typischen Frameraten, die gängige Kameras erzielen, ist so ein Wechsel zwischen zwei Phasengittern und damit ein Wechsel zwischen zwei Beleuchtungsmustern möglich.The deflecting device designed as aliquid lens 130 is able to perform the desired tilting in a sufficiently small time interval. Even at typical frame rates achieved by conventional cameras, it is possible to switch between two phase gratings and thus change between two illumination patterns.

Alternativ kann als Ablenkeinheit auch ein quasi-statisch bewegter Spiegel verwendet werden. Hier besteht der Vorteil, dass im Allgemeinen deutlich größere Ablenkwinkel von bis zu 20° erreicht werden.Alternatively, as a deflection unit, a quasi-static moving mirror can also be used. Here there is the advantage that in general significantly larger deflection angle of up to 20 ° can be achieved.

Ferner umfasst die Vorrichtung100 gemäß der5 eine Erfassungseinrichtung140, welche mit der Ableinkeinrichtung130 gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, eine Fahr- und/oder Umgebungssituation eines Kraftfahrzeuges zu erfassen, wobei die Ablenkeinrichtung130 dazu ausgelegt ist, anhand der erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituation ein geeignetes Beleuchtungsmuster10 durch ein entsprechendes Ablenken des Lichtstrahls5 auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente120,121 zu erzeugen.Furthermore, the device comprises 100 according to the 5 adetection device 140 , which with thedabbing device 130 is coupled and which is designed to detect a driving and / or environmental situation of a motor vehicle, wherein thedeflection device 130 is designed to, based on the detected driving and / or environmental situation, asuitable lighting pattern 10 by a corresponding deflection of thelight beam 5 on one of the at least two diffractiveoptical elements 120 . 121 to create.

Bei der in der5 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung100 kann ferner die Erfassungseinrichtung140 dazu ausgelegt sein, Objekte im Umfeld eines Kraftfahrzeuges zu erfassen, wobei die Ablenkeinrichtung130 dazu ausgelegt sein kann, ein Erkennen von Kannten und/oder Strukturen der erfassten Objekte mittels eines geeignetes Beleuchtungsmuster10 zu ermöglichen. Dabei wird das geeignete Beleuchtungsmuster10 durch ein entsprechendes Ablenken des Lichtstrahls5 auf ein das geeignete Beleuchtungsmuster10 erzeugendes optisches Element120,121 erzeugt.When in the 5 illustrated embodiment of thedevice 100 Furthermore, thedetection device 140 be designed to detect objects in the environment of a motor vehicle, wherein thedeflection 130 may be adapted to detecting recognizes and / or structures of the detected objects by means of asuitable illumination pattern 10 to enable. This will be theappropriate illumination pattern 10 by a corresponding deflection of thelight beam 5 on a theappropriate lighting pattern 10 generatingoptical element 120 . 121 generated.

Die weiteren in der5 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.The others in the 5 Reference numerals shown are already in the to 1 The description of the figures has been explained and will therefore not be further described.

Die6 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.The 6 shows a schematic representation of a flowchart of a method for generating a lighting pattern according to another embodiment of the invention.

Als ein erster Verfahrensschritt erfolgt ein Erzeugen S1 eines Lichtstrahls5 mit Hilfe von einer Beleuchtungsquelle110.As a first method step, a generation S1 of a light beam takesplace 5 with the help of alighting source 110 ,

Als ein zweiter Verfahrensschritt erfolgt ein Ablenken S2 des Lichtstrahls5 auf eines von mindestens zwei diffraktiven optischen Elementen120,121 mit Hilfe von einer Ablenkeinrichtung130.As a second method step, a deflection S2 of the light beam takesplace 5 on one of at least two diffractiveoptical elements 120 . 121 with the help of adeflector 130 ,

Als ein dritter Verfahrensschritt erfolgt ein Beugen S3 des Lichtstrahls5 mit Hilfe von einem der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente120,121 zu dem Beleuchtungsmuster10.As a third method step, bending S3 of the light beam takesplace 5 with the help of one of the at least two diffractiveoptical elements 120 . 121 to thelighting pattern 10 ,

Die Verfahrensschritte des Verfahrens können dabei iterativ oder rekursiv in beliebiger Reihenfolge wiederholt werden.The method steps of the method can be repeated iteratively or recursively in any order.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102011017707 A1[0002]DE 102011017707 A1[0002]

Claims (8)

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Vorrichtung (100) zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters (10), mit: – einer Beleuchtungsquelle (110), welche dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl (5) zu erzeugen; – mindestens zwei diffraktiven optischen Elementen (120,121), welche jeweils dazu ausgelegt sind, den Lichtstrahl (5) durch optische Beugung zu dem Beleuchtungsmuster (10) aufzufächern; und – einer Ablenkeinrichtung (130), welche dazu ausgelegt ist, den Lichtstrahl (5) auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente (120,121) zu lenken.Contraption ( 100 ) for generating a lighting pattern ( 10 ), comprising: - a lighting source ( 110 ), which is designed to receive a light beam ( 5 ) to create; At least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ), each of which is adapted to the light beam ( 5 ) by optical diffraction to the illumination pattern ( 10 ) to fan out; and a deflection device ( 130 ), which is adapted to the light beam ( 5 ) to one of the at least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ) to steer.Vorrichtung (100) nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsquelle (110) als eine Laserlichtquelle ausgelegt ist.Contraption ( 100 ) according to claim 1,characterized in that the illumination source ( 110 ) is designed as a laser light source.Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente (120,121) dazu ausgelegt sind, als das Beleuchtungsmuster (10) ein Gitter-, Linien-, oder Punkteraster zu erzeugen.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 and 2,characterized in that the at least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ) are designed as the illumination pattern ( 10 ) to generate a grid, line, or point grid.Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung (130) als eine Flüssiglinse ausgebildet ist.Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims,characterized in that the deflection device ( 130 ) is formed as a liquid lens.Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung (130) als ein Mikrospiegel ausgebildet ist.Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims,characterized in that the deflection device ( 130 ) is formed as a micromirror.Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtung (100) ferner eine Erfassungseinrichtung (140) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine Fahr- und/oder Umgebungssituation eines Kraftfahrzeuges zu erfassen und die Ablenkeinrichtung (130) dazu ausgelegt ist, anhand der erfassten Fahr- und/oder Umgebungssituation ein geeignetes Beleuchtungsmuster (10) durch ein entsprechendes Ablenken des Lichtstrahls (5) auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente (120,121) zu erzeugen.Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims,characterized in that device ( 100 ) a detection device ( 140 ), which is designed to detect a driving and / or surrounding situation of a motor vehicle and the deflecting device ( 130 ) is designed, based on the detected driving and / or environmental situation, a suitable illumination pattern ( 10 ) by a corresponding deflection of the light beam ( 5 ) to one of the at least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ) to create.Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtung (100) ferner eine Erfassungseinrichtung (140) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, Objekte im Umfeld eines Kraftfahrzeuges zu erfassen und die Ablenkeinrichtung (130) dazu ausgelegt ist, zum Erkennen von Kannten und/oder Strukturen der erfassten Objekte ein geeignetes Beleuchtungsmuster (10) durch ein entsprechendes Ablenken des Lichtstrahls (5) auf eine der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente (120,121) zu erzeugen.Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims 1 to 5,characterized in that device ( 100 ) a detection device ( 140 ), which is designed to detect objects in the vicinity of a motor vehicle and the deflection device ( 130 ) is designed to recognize a suitable illumination pattern for detecting identities and / or structures of the detected objects ( 10 ) by a corresponding deflection of the light beam ( 5 ) to one of the at least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ) to create.Verfahren zum Erzeugen eines Beleuchtungsmusters (10), mit folgenden Verfahrensschritten: – Erzeugen (S1) eines Lichtstrahls (5) mit Hilfe von einer Beleuchtungsquelle (110); – Ablenken (S2) des Lichtstrahls (5) auf eines von mindestens zwei diffraktiven optischen Elementen (120,121) mit Hilfe von einer Ablenkeinrichtung (130); und – Beugen (S3) des Lichtstrahls (5) mit Hilfe von einem der mindestens zwei diffraktiven optischen Elemente (120,121) zu dem Beleuchtungsmuster (10).Method for generating a lighting pattern ( 10 ), with the following method steps: - generating (S1) a light beam ( 5 ) with the aid of a lighting source ( 110 ); Deflecting (S2) the light beam ( 5 ) to one of at least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ) by means of a deflection device ( 130 ); and - bending (S3) the light beam ( 5 ) with the aid of one of the at least two diffractive optical elements ( 120 . 121 ) to the illumination pattern ( 10 ).

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