1.本发明从根据独立权利要求前序部分所述的用于图像检测装置的用于将光射束转向的光学装置以及用于运行光学装置的方法和控制设备出发。本发明的主题还是一种计算机程序。
背景技术：
2.例如用于车辆的第一图像检测装置、例如内部空间摄像机已经在市面有售。根据应用而定，这种内部空间摄像机被安装在车辆中的不同位置处、诸如转向柱上方，以便检测驾驶员的状态。
3.de 10 2016 210 925 a1描述了一种用于在车辆中感测内部空间的方法和系统。
技术实现要素：
4.在此背景下，利用在此提出的方案，根据独立权利要求而提出一种用于图像检测装置的用于将光射束转向的经改善的光学装置、一种用于运行光学装置的经改善的方法和使用所述方法的经改善的控制设备以及最终提出一种相对应的计算机程序。通过在从属权利要求中所述的措施，能够实现对独立权利要求中所说明的设备的扩展方案和改善方案。
5.通过在此提出的方案，创建一种用于驾驶员识别装置的可能性，其中所述驾驶员识别装置例如以尽可能扁平的并且因此相对于现有技术而言更不可见的方式成形（ausformen）并且例如能够更容易地集成到仪表板中。由此也改善了车辆的内部空间中的美学（
ä
sthetik）。
6.提出一种用于车辆的图像检测装置的用于将光射束转向的光学装置，该光学装置具有透光的遮盖元件、用于朝遮盖元件的方向发出（ausgeben）光射束的表面发射器光源以及至少一个用于将光射束转向的全息元件（hologrammelement），其中该全息元件被布置在表面发射器光源和遮盖元件之间。
7.该光学装置可以例如实现为车辆的内部空间摄像机的一部分。该内部空间摄像机可以例如成形为车辆观测系统的部分。该车辆可以在此例如实现为两车道的（zweispurig）机动车，该机动车被构造用于运输例如人员并且附加地或可替代地运输物品。该遮盖元件可以例如被成形为针对例如位于其后的构件、例如表面发射器光源的透明的保护元件。该表面发射器光源可以例如实现为激光二极管并且可以也称为表面发射器或垂直腔表面发射激光器（vcsel）。全息元件可以例如实现为全息薄膜，该全息薄膜可以布置在遮盖元件处。有利地，该光学装置可以集成到车辆的显示装置中，诸如显示器中。
8.根据一种实施方式，该全息元件可以具有至少两个子全息元件。有利地，这些子全息元件可以具有不同的结构，使得例如可以实现光射束的不同衍射角。这些子全息元件可以例如彼此分开地布置在全息元件中并且附加地或可替代地彼此间隔地布置在全息元件中。这种实施方式可以特别灵活地以所期望的方式将光偏转。
9.此外，该全息元件可以被成形为透射全息图（transmissionshologramm）。这意味
着，光射束能够通过该全息元件。有利地，该全息元件被如此成形或定向，使得所述光射束照射驾驶员。由此，能够实现例如识别驾驶员的驾驶能力并且因此提高驾驶安全性。
10.根据一种实施方式，该遮盖元件可以被成形为波导单元，尤其是其中该遮盖元件可以具有至少一个主表面（hauptoberfl
ä
che），该主表面被构造在用于反射光射束的至少一个区域内。该主表面可以例如成形为遮盖元件的面向车辆内部空间的面。附加地或可替代地，该主表面可以是遮盖元件的在其上布置有全息元件的面。
11.此外，该表面发射器光源可以被成形为红外光源，尤其是近红外光源。有利地，驾驶员观测系统在红外频谱的窄带范围内工作，以便一方面尽可能有效地排除外来光（fremdlicht）、诸如阳光的影响并且另一方面有利地对于驾驶员而言尽可能不可见。表面发射器光源可以例如也成形为led光源。
12.根据一种实施方式，全息元件的厚度可以小于600μm。附加地或可替代地，表面发射器光源可以成形为平面辐射器（fl
ä
chenstrahler），其中表面发射器光源的发光面包括至少5mm2的、尤其是大于10mm2的区域。有利地，全息元件可以具有例如50μm以内、尤其是20μm以内的厚度。进一步地，表面发射器光源可以有利地具有3.5
×
3.5
×
1.6mm的尺寸。这种实施方式带来了特别有效地对车辆的驾驶员或对象进行照明的优点。
13.根据一种实施方式，全息元件可以构造用于将光射束转向超过30
°
。有利地，将光射束转向超过40
°
。由此可以例如灵活地选择安装位置（einbauort）。
14.光学装置根据一种实施方式还具有用于将由所述全息元件转向的光射束转向的其他全息元件。其他全息元件可以有利地实现为反射全息图和/或透射全息图。不仅透射全息图而且反射全息图也能够用作为针对全息波导的输入耦合元件/输出耦合元件。
15.根据一种实施方式，所述其他全息元件可以侧向上或横向上相对于全息元件偏移地布置，并且附加地或可替代地，所述其他全息元件可以与所述全息元件布置在遮盖元件的相同侧上。有利地，该全息元件并且附加地或可替代地该其他全息元件可以在表面发射器光源与遮盖元件之间的区域内布置在该遮盖元件上。
16.此外，该光学装置可以具有检测传感器，该检测传感器与该全息元件间隔开地布置并且附加或可替代地与该其他全息元件间隔开地布置。该检测传感器例如可以构造用于检测视野。有利地，通过与该全息元件的间距并且附加地或可替代地通过与该其他全息元件的间距而能够避免由于在检测传感器与表面发射器光源之间的过近间距而引起的所谓的亮瞳（bright-pupil）照明。
17.根据一种实施方式，全息元件可以与遮盖元件连接，尤其是材料决定地（stoffschl
ü
ssig）连接。有利地，该全息元件低成本地与该遮盖元件粘接。在这种情况下， 遮盖元件可作为波导和用于光聚合薄膜（photopolymerfilm）的衬底而起作用。
18.此外，提出一种用于运行以上述变型之一的形式的光学装置的方法，其中该方法包括操控表面发射器光源以发出光射束到全息元件上的步骤。
19.通过该方法可以有利地运行就如能够例如在驾驶员观测系统中使用的那样的光学装置。
20.该方法可以例如以软件或硬件的形式或以软件与硬件混合的形式例如在控制设备中得以实现。
21.在此提出的方案还创建一种控制设备，该控制设备被构造用于在相对应的装置中
执行、操控或实施在此提出的方法的变型的步骤。也能够通过以控制设备形式的本发明的这种实施变型而快速且有效地解决本发明所基于的任务。
22.对此，该控制设备可以具有：至少一个计算单元，用于处理信号或数据；至少一个存储单元，用于存储信号或数据；到传感器或执行器的至少一个接口，用于从传感器读入传感器信号或输出控制信号到执行器；和/或至少一个通信接口，用于读入或输出被嵌入到通信协议中的数据。该计算单元可以例如是信号处理器、微控制器等，其中该存储单元可以是闪存存储器、eeprom或磁存储单元。该通信接口可以构造用于无线地和/或有线地读入或输出数据，其中能够有线地读入或输出数据的通信接口能够例如电学或光学地从相对应的数据传输线路读入所述数据或将所述数据输出到相对应的数据传输线路。
23.控制设备当前可以理解为电气设备，该电气设备处理传感器信号并且根据所述传感器信号而输出控制信号和/或数据信号。控制设备可以具有接口，该接口可以硬件式和/或软件式地构造。在硬件式构造中，这些接口可以例如是所谓的系统asic的一部分，该部分包含该控制设备的各种功能。然而也可能的是：这些接口是自己的集成电路或者至少部分地由分立的器件组成。在软件式的构造中，这些接口可以是软件模块，这些软件模块例如在微控制器上在其他软件模块旁边存在。
24.在一种有利的构型方案中，通过控制设备对用于运行光学装置的方法进行控制。对此，该控制设备可以例如访问传感器信号、例如用于操控表面发射器光源的操控信号。通过执行器、例如提供单元来进行所述操控，其中所述提供单元被构造用于提供操控信号。
25.具有如下程序代码的计算机程序或计算机程序产品也是有利的，所述程序代码可以被存储在机器可读的载体或存储介质上、例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且尤其是当该程序产品或程序在计算机或设备上被执行时所述程序代码被用于执行、实施和/或操控根据上述实施方式之一所述的方法的步骤。
附图说明
26.在此所提出的方案的实施例在附图中示出并且在接下来的描述中进一步予以阐述。其中：图1示出根据一种实施例的用于图像检测装置的照射单元的光学装置的示意图；图2示出根据一种实施例的用于图像检测装置的照射单元的光学装置的示意图；图3示出具有光学装置的根据一种实施例的图像检测装置的示意图；图4示出根据一种实施例的光学装置的示意图；图5示出根据一种实施例的用于运行光学装置的方法的流程图；和图6示出根据一种实施例的控制设备的框图。
具体实施方式
27.在接下来对本发明有利实施例的描述中，针对不同图中所示的并且有类似作用的元件使用相同的或类似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复描述。
28.图1示出根据一种实施例的用于图像检测装置的光学装置100的示意图。该光学装置100例如是就如在车辆中被用于观测驾驶员的那样的图像检测装置的一部分。这些车辆例如是载客汽车，这些车辆构造用于运输人员和/或物品。该光学装置100被构造用于将光
射束105转向并且具有成形得透光的遮盖元件110、表面发射器光源115以及至少一个全息元件120。该表面发射器光源115在此被构造用于，朝遮盖元件110的方向发出光射束105。该全息元件120被构造用于将光射束105转向。在此，该全息元件120被布置在表面发射器光源115与遮盖元件110之间。仅仅可选地，该表面发射器光源115例如被成形为红外光源、例如近红外光源或激光二极管，所述表面发射器光源垂直于平面而发射光、根据该实施例朝全息元件120的方向发射光。该表面发射器光源因此也被称为“垂直腔表面发射激光器（vcsel）”。该表面发射器光源115可选地成形为（例如具有多个小的激光单元的）平面辐射器，其中发光面包括至少5mm2的、尤其是大于10mm2的区域。根据该实施例，全息元件120的厚度进一步可选为小于600μm、例如500μm。
29.根据该实施例，该全息元件120与遮盖元件110材料决定地连接，例如借助于粘接而材料决定地连接。该全息元件120进一步被成形为透射全息图，该透射全息图根据该实施例具有至少两个子全息元件125。该全息元件120例如被构造用于，将光射束105转向超过30
°
，尤其是也超过40
°
。由此而提供了关于安装位置方面的更大安装灵活性。这些子全息元件125例如具有用于光射束105的不同类型衍射角的不同结构。根据该实施例，这些子全息元件125彼此分开地布置在全息元件120中和/或可选地彼此间隔地布置在全息元件120中。全息光功能到小的子全息图上的分布是一种可能性并且与图1中的附图相对应。这应如此理解：该全息元件120拥有将入射的辐射转向的被曝光并入的（einbelichtet）区域（=子全息图）以及在其之间的并不将入射的辐射转向的区域。对此可替代地，也能够使用单个全息图，该全息图覆盖辐射源115并且实现光功能。
30.换言之，根据该实施例而提出如下方案，在所述方案中使用全息光学元件（hoe）用于制造（超）紧凑型的车辆内部空间摄像机，其中该全息光学元件在此被称为全息元件120。典型地，内部空间摄像机系统由图像检测装置组成，该图像检测装置具有光学装置100、照明单元和信号处理单元，其中该照明单元被称为表面发射器光源115，该信号处理单元例如是控制设备。对此，根据该实施例而使用表面发射器光源115，该表面发射器光源也被称为vcsel阵列。根据该实施例，光学装置100因此例如被集成和/或能够集成到超薄的、独立式的（freistehend）显示装置。在此提出的方案的优点例如是也被称为照明光学装置的光学装置100的具有例如最小结构高度的平面结构方式，其例如由全息元件120的厚度和/或例如由强大的射束转向功能而得出。由此改善了例如到车辆内部空间中的可集成性。
31.根据该实施例，表面发射器光源115朝全息元件120的方向发射光射束105，该全息元件实现了光学转向功能。该全息元件120在此例如通过粘接而被安置到也被称为ce（cover element（覆盖元件））的遮盖元件110的位于内部的面。该全息元件120根据该实施例被划分成这些子全息元件125（subhoe）,以便例如强调出（unterstreichen）：也能够实现局部不同的光学偏转功能、诸如透镜功能。由此可以利用全息元件120而达到复杂的辐射特性。
32.根据该实施例，这些尺寸例如为3.5
×
3.5
×
1.6mm。根据该实施例，光射束105的入射角与出射角之间的例如多于40
°
的强烈的、可能局部不同的射束转向进一步实现了：在选择安装位置时的更大灵活性。根据该实施例，光学装置100被构造用于，在车辆中实现对驾驶员头部区域的照亮。对表面发射器光源115的使用例如导致了：对于人眼而言的不可见性，因为该表面发射器光源115与例如led光源相比而言以窄带发射。此外，通过在此提出的
方案而提出结构空间优化的、“深瞳（dark pupil）”照明模块，所述照明模块例如在被集成到显示装置中的变型中具有最小缺口尺寸（notchgr
öß
e），这意味着：针对相对应的显示装置能够使用最大面积。
33.总而言之，表面发射器光源115发射窄带的nir光（近红外光），所述nir光被位于全息元件120中的子全息元件125转向。该遮盖元件110在此在没有值得一提的损失的情况下使该nir光透射并且用作设计元件（designelement）。
34.图2示出根据一种实施例的用于图像检测装置的光学装置100的示意图。在此示出的光学装置100可以相应于或者至少相似于图1中所描述的光学装置100 。这意味着：在此示出的光学装置100相对应地能够使用在车辆中。根据该实施例，该遮盖元件110成形为波导单元，尤其是其中该遮盖元件110具有至少一个主表面，该主表面被构造在用于反射光射束105的至少一个区域内。该主表面200例如被布置在该遮盖元件110的背离该表面发射器光源115的一侧上和/或被布置在该遮盖元件的面向该表面发射器光源115的一侧上。根据该实施例，该全息元件120也布置在该遮盖元件110上。此外，该光学装置110根据该实施例可选地具有其他全息元件205，该其他全息元件被构造用于将被该全息元件120转向的光射束105进一步转向。对此，所述其他全息元件210根据该实施例被成形为反射全息图（reflexionshologramm）。从所述其他全息元件210出发，根据该实施例所述光射束105朝驾驶员的方向转向，其中该驾驶员在此代表性地被表示为眼睛215。根据该实施例，该其他全息元件210侧向上与该全息元件120偏移地布置。在此，这两个全息元件120、210被布置在该遮盖元件110的相同侧上。根据可替代的实施例而能够设想：所述其他全息元件210被布置在所述遮盖元件110的背离表面发射器光源115的一侧上。
35.根据该实施例，该遮盖元件110具有波导功能。所述波导功能根据该实施例而实现鉴于图像检测装置的结构空间方面的更灵活的构型可能性。还使用所述全息元件120和所述其他全息元件210。由此，能够将照明装置的出射开口空间上远离该摄像机的光轴地布置，以便以节省空间的方式而达成所谓的深瞳效应，其中该深瞳效应对于处理图像的算法是有帮助的。如果该照明从驾驶员角度来看来自于非常接近于摄像机的角度、例如小于1
°‑ꢀ2°
，则论及亮瞳照明，因为在此情况下由视网膜反射的辐射在摄像机图像中能够明显地识别为亮瞳（bright pupil）。
36.图3示出具有光学装置100的根据一种实施例的图像检测装置300的示意图。在此示出的光学装置100可以例如相应于或者至少相似于在图1中所描述的光学装置100。根据该实施例仅仅附加地示出图像检测装置300，该图像检测装置例如包括壳体305。根据该实施例，光学装置100附加地包括检测传感器310，该检测传感器与全息元件120和/或其他全息元件210间隔开地布置。通过在全息元件120与其他全息元件210之间的间距，所述图像检测装置300以及因此该光学装置也能够灵活地安装在例如车辆中。
37.换言之，根据该实施例，描述具有集成的光学装置100的图像检测装置300，该光学装置如图2中所描述的那样被设计为波导。在此，根据该实施例以虚线包围壳体体积。在此情况下能够识别出：即便在检测传感器310的光轴和照明装置的出射开口315之间的更大间距d的情况下，该图像检测装置300的体积也仅少量增加。除了由此产生的平面性，该结构方式还实现了：以尽可能节省空间的方式安装具有集成的暗瞳照明装置的图像检测装置300。
38.图4示出根据一种实施例的光学装置100的示意图。在此示出的光学装置100可以
例如相应于或者至少相似于在图3中所描述的光学装置100。根据该实施例，该光学装置100被布置在显示装置400中，该显示装置例如实现为显示器。根据该实施例，该显示装置400具有用于光学装置100的仅仅一个空隙405，该光学装置100具有检测传感器310和表面发射器光源115。该空隙405例如也被称为“缺口（notch）”。根据该实施例，所述其他全息元件210与该空隙405间隔开地布置。根据该实施例，该光学装置100仅需要该显示装置400的以阴影示出的显示区410的小区域。
39.根据该实施例，示出光学装置100的被集成到显示器中的变型，在所述光学装置中，该遮盖元件、例如作为显示器的遮盖板而被用作波导，以便借助最小缺口尺寸而达成深瞳功能性。根据该实施例并不需要使空隙405包括照明装置的出射开口。
40.图5示出根据一种实施例的用于运行光学装置的方法500的流程图。要运行的光学装置可以例如相应于或者至少相似于图1至图4之一中所描述的光学装置。该方法500在此包括：操控505表面发射器光源以将光射束发出到全息元件的步骤。
41.图6示出根据一种实施例的控制设备600的框图。该控制设备600例如被构造用于操控或执行如在图5中所描述的方法。根据该实施例，控制设备600具有提供单元605，该提供单元被构造用于提供操控信号610给表面发射器光源115。
42.如果实施例包括在第一特征与第二特征之间的“和/或”关联，则这应解读为：该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且也具有第二特征，而根据另一种实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。