用于车辆的照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于车辆的照明装置的全息图(40)并且涉及对应的照明装置。全息图(40)具有多个全息结构(42、43)，多个全息结构各自为相关联的波长而设计，并且全息结构具有相同的衍射性质。的衍射性质。的衍射性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的照明装置
[0001]本专利技术涉及用于车辆的照明装置，特别是可以用作信号灯的照明装置，诸如指示器灯(闪烁的指示器)或制动灯或用作后灯(尾灯)。
[0002]照明装置用于车辆中首先为了照明车辆的环境以使即使在黑暗中也能够让车辆的驾驶员可见，并且其次以便使其他人或车辆意识到装备有照明装置的车辆。这样的照明装置的示例是前头灯、后灯、制动灯或指示器灯。
[0003]除了它们的技术功能以外，这样的照明装置也越来越多地用于为例如特定品牌的车辆提供区别性外观。在这种情况下，原理上这样的照明装置的外形最初已经用作设计特征。这样的照明装置的发光信号也越来越多地以特征方式来配置，即，光的“外观”用作设计特征。作为示例，在车辆尾灯中使用了特征性的发光信号。
[0004]申请人名下的德国专利申请DE 10 2016 117 969 A1描述了一种设备，其中全息图(特别是体全息图)可以用于产生发光信号。该申请描述了反射全息图和透射全息图两者的使用。在透射全息图中，从全息图的一个半空间(即，从全息的一侧)照明全息图，而从另一个半空间(从全息图的另一侧)观察该全息图。相比之下，在反射全息图中，照明是从与观察相同侧发生。如果存在极少可用的结构空间，特别是如果全息图必须布置在车辆的外部附近，则这可能难以实现。另一方面，反射全息图的优点在于，它们与透射全息图相比一般具有更多的波长选择性，即，取决于厚度，仅将窄波长范围的光成像为发光信号，如稍后将解释的。
[0005]在这方面，申请人名下的德国专利申请10 2017 124 296.1描述了一种包括光导主体的布置，该布置即使在反射全息图的情况下也能够实现紧凑布置。
[0006]在这样的照明装置中，将与期望的发光信号对应的物体“写入”到全息图中。在用所谓的照明光束进行照明时，所述物体则呈现为真实或虚拟的全息物体，其可以说表示全息图的真实或虚拟图像。该过程在图1中示意性图示。
[0007]图1示出了用照明光束10照明的全息层11。基本上将布拉格平面13写入到全息图中，在图1中出于阐明的目的图示所述布拉格平面13中的四个。所述布拉格平面具有距离D。布拉格平面13使照明光束10衍射以形成物体光束15。为此，照明光束10的小部分在每个布拉格平面13处反射，然后由此多个反射波的相长干涉产生物体光束15的方向。为此，布拉格平面13必须具有与要衍射的波长相适配的距离D，并且对于反射全息图，该距离D是材料中的半波长的最小值，这对于例如633nm的波长(例如在红色范围中，例如用于尾灯)和折射率n＝1.5而言产生等于211nm的布拉格平面距离D。在这种情况下，例如，633nm对应于可用于记录全息图的氦氖激光器波长。在图1中的示例中，所述物体光束15平行于全息层11的界面14的法线12。取决于照明装置的实现方式，界面14可以例如是连着光导主体的界面，如在引用的德国专利申请10 2017 124 269.1中所描述的，或者是连着空气的界面。
[0008]应注意，布拉格平面13的单个组的图示应理解为仅是示意性的，并且局部地应用于生成的全息物体的一个像点。对于全息物体的任何其他像点，布拉格平面的倾斜度不同。在扩展的全息物体，即如本申请的主题不仅由单个像点组成的物体的情况下，因此叠加不同倾斜度的布拉格平面的多个组，以便产生全息物体的多个像点。
[0009]作为数值示例，假设全息层11的折射率为1.5，并且照明光束10以70度的角(相对于表面法线12测量，如通常在光学件中)照射在全息层11上。忽略界面14处的折射效应，如果周围环境的材料的折射率实质上对应于全息层11的折射率，则该折射效应是可适用的。还可以通过几何考虑以简单方法来考虑引起角度改变的其他折射效应。
[0010]如已经解释的，这样的全息层是波长选择性的，即布拉格平面距离D适配于衍射特定波长的光。然而，相邻波长的光仍以某一程度衍射。在此波长选择性的“锐利”程度也取决于全息层11的厚度和布拉格平面13的相关联数目。现在，这将参考图2A至2C来说明。
[0011]图2A至2C在各个情况下示出了以百分比表示的衍射效率η与以纳米为单位的照明光束10的波长λ的关系。在此，图2A示出了全息厚度为2.5μm的示例，图2B示出了全息厚度为25μm的示例，图2C示出了全息厚度为250μm的示例。在此为所有厚度配置全息图，使得在633nm处的峰值效率为0.1％，即，入射照明光束10的0.1％在所考虑的全息图的区域中被衍射以形成物体光束15。例如，在德国专利申请10 2017 124 296.1中的布置的情况下，照明光束10的其余部分在光导主体中被反射且被引导至全息层11的其他位置，使得全息层11总体上被照明且在较大的区域之上发射物体光束15。实现0.1％的相同峰值效率需要取决于全息厚度的折射率的不同调制Δn，即，折射率的改变，以便形成布拉格平面13。在该方面，对于2.5μm的全息厚度(图2A)Δn＝1.49
·
10-3
，对于25μm的全息厚度Δn＝1.49
·
10-4
，并且对于250μm的全息厚度Δn＝1.49
·
10-5
。因此，取得特定峰值效率所需的Δn随着全息厚度的减小而增大。Δn“保留”(即在全息图中总体上可实现的折射率变化)在此是有限的，并且必须可以“分布”在要生成的全息像的所有虚像点之中。
[0012]如图2A至2C看出，对于较薄的全息图，出现衍射效率的较宽分布，该分布随着全息图厚度的增加而变窄。换言之，在较薄全息图的情况下，与633nm的波长相邻的波长也在较宽的范围中衍射。在该方面，在图2A的情况下在597nm和695.7nm处，在图2B的情况下在629.5nm和636.5nm处以及在图2C的情况下在632.64nm和633.36nm处，衍射效率下降至0.05％(0.1％的最大值的50％)。
[0013]特别是在汽车行业，优选地将发光二极管用作生成照明光束10的光源。这样的发光二极管具有某一光谱宽度。典型的发光二极管的这样的光谱分布的一个示例由图2A至2C中的曲线20指示。
[0014]这具有以下的效果，在具有高波长选择性的图2C的情况下，仅衍射发光二极管的强度的很小部分，这导致图像的光强度相对较小。在用于车辆的照明装置的情况下，这可能是不期望的或需要对应的强烈照明，其中光的大部分然后保持未使用。
[0015]在图2A的情况下，相比之下，由于衍射效率η(λ)的分布较宽，因此使用可用光谱的较大部分。然而，尽管光谱的较大部分被衍射，但是衍射角是波长相关的。换言之，在图2A至2C的示例中，仅波长λ＝633nm恰好在期望方向上(例如图1中平行于表面法线12)被衍射，而相邻的波长以轻微偏离的角度衍射。现在这将更具体详细地解释。
[0016]使入射在全息图上的光偏转的相互作用机制是衍射。光相互作用后产生的衍射角可以通过光栅等式计算：
[0017]n
′
·
sin(α
′
)＝n
·
si本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆的照明装置的全息图(35；40)，包括多个叠加的全息结构，其中，所述多个全息结构中的每一个对于相应相关联的重构波长具有用于重构扩展的全息物体的相同的衍射方向，其中，所述相关联的重构波长是不同的。2.根据权利要求1所述的全息图(35；40)，其中，所述多个叠加的全息结构中的每一个对于所述全息物体的像点局部地具有布拉格平面的相关联的组，其中，与所述像点相关联的不同组的所述布拉格平面局部地彼此平行且在每个组内具有与相应相关联的重构波长对应的距离。3.根据权利要求1或2所述的全息图(35；40)，其中，所述全息图(35；40)的活性层的厚度大于50μm。4.根据权利要求3所述的全息图(35；40)，其中，所述厚度大于或等于140μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的全息图(35；40)，其中，对于所述波长中的一些，与所述波长相关联的衍射效率的半峰全宽值至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：D托梅，
申请(专利权)人：卡尔蔡司耶拿有限责任公司，
类型：发明
国别省市：