借助共同的装置显示信号光和检测环境的制作方法

1.本发明涉及一种用于显示信号光和检测环境的装置以及相应的用于显示信号光和检测环境的方法以及机动车。


背景技术：

2.部分或者完全自动的驾驶功能以及自主驾驶越来越重要。为了实现这些功能必要的是，在机动车中集成多个传感器系统并且必要时冗余地设置这些传感器系统，以便确保故障安全性。尤其是激光雷达系统与之相关地特别重要，然而通常是较大的成本因素。
3.此外提出的问题是，激光雷达系统布置在机动车之中或者之上的哪些位置。激光雷达系统部分地在外部可见地安装在车辆的顶部或者车身上。然而这由于美学和空气动力学的原因是不利的。然而，在不同的车辆、例如敞篷货车或者轻型货车中，用于传感器系统、如激光雷达系统的能够遮盖地安装它们的结构空间是有限的。这尤其在后部的车辆区域中适用。另一方面，对于机动车通常规定，设置用于显示信号光的确定的装置、例如尾灯。对于这些装置同样必须设置相应的结构空间。
4.在专利文献wo 2020/025089 a1中描述了一种具有激光雷达模块的车辆探照灯。在此，借助具有波长相关的折射率的光导引元件以相同的位置空间角发射可见光和紫外线或者红外线。由此，一方面实现了激光雷达测量并且另一方面实现了前部车辆环境的照明。


技术实现要素：

5.在此背景下，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够以共同的装置检测环境和显示信号光的改进的方案，从而可以节省结构空间和成本。
6.该技术问题按本发明通过用于显示信号光和检测环境的装置以及相应的用于显示信号光和检测环境的方法以及机动车解决。
7.改进的方案基于的构思是，设置共同的转向单元，所述转向单元一方面将随时间调制的可见光转向到将这种光散射的发光面上，并且另一方面将不可见光转向到材料层上，所述材料层可以使得不可见光基本上无散射式地从所述装置出射。
8.按照改进的方案提供一种用于显示信号光和检测环境的装置。所述装置具有第一光源和第二光源，所述第一光源设置用于发射第一光谱范围的可见光，所述第二光源设置用于发射第二光谱范围的不可见光。所述装置具有发光面，所述发光面设计用于散射式地反射和/或散射式地透射所述第一光谱范围的光。所述装置具有材料层，所述材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的或者设计用于至少几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光。所述装置具有转向单元，所述转向单元尤其关于第一光源和第二光源布置和设置用于，尤其通过所述装置的控制单元控制地，将由所述第一光源发射的可见光转向到所述发光面上并且将由所述第二光源发射的不可见光转向到所述材料层上。所述材料层在此关于所述转向单元和所述第二光源布置为，使得被转向到所述材料层上的不可见光从所述装置出射到所述装置的周围环境中以检测环境。所述控制单元设置用于，这样控制所述
第一光源，使得所述第一光源随时间调制地发射所述可见光，以便根据通过所述转向单元转向到所述发光面上的可见光在所述发光面上显示光信号。
9.可见光在此及以下可以理解为具有380nm至780nm的波长的电磁辐射。不可见光可以理解为紫外线或者红外线，例如具有100nm至380nm的波长的或者780nm至50μm的波长的电磁辐射。
10.所述不可见光优选是具有780nm至3μm的范围内、即近红外范围内的波长的、尤其是具有780nm至2μm的范围内的波长的红外线。此外优选的是，不可见光的波长还大于或者等于850nm，这能够更容易地与可见的红色光分隔开。
11.由第一或者第二光源发射的可见光或者不可见光例如可以脉冲式地或者随时间调制地发射。
12.发光面设计用于散射式地反射或者透射第一光谱范围的光的状态尤其描述发光面的材料特性或者结构特性，而与光是否实际由第一光源发射无关。同样地，材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的或者几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光的状态描述材料层的材料特性或者结构特性，而与光是否实际由第二光源发射无关。
13.如果以下准确地指的是具体地由第一光源或者第二光源发射或者发射过的光，则称为“被发射的”可见光或者不可见光等。
14.材料层可以根据所述装置的实施方式包含在发光面中或者与发光面单独地设计。作为发光面的部分，材料层例如可以设计用于散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。备选地，为此可以设置发光面的其它材料层和/或所述其它材料层可以与所述材料层结合地实现散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。
15.换而言之，所述发光面设计用于散射式地反射和/或散射式地透射所述第一光谱范围的光可以表示为，发光面包含用于第一光谱范围的光的光学的扩散器元件。在此，材料层可以与扩散器元件相应地设计或者与扩散器元件单独地设计。
16.关于波长范围或者光谱范围的透明度在此及以下可以理解为至少在确定的入射角范围中基本上完全透射具有在此波长范围中的波长的光的材料特性，其中，透射的光在宏观层面上遵循斯涅尔折射定律。换而言之，如果材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的，则材料层的透射率对于第二光谱范围的光至少在确定的入射角范围中至少几乎等于1，并且所述光遵循斯涅尔折射定律。透射率在此例如可以大于或者等于0.9，例如大于或者等于0.95，优选大于或者等于0.99。
17.如果材料层设计用于几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光，则这可以理解为，第二光谱范围的光的由材料层反射的份额在宏观层面上遵循反射定律，按照所述反射定律，出射角等于入射角。优选地，入射光的大部分在此也通过材料层反射，因此反射率至少在确定的入射角范围中大于或者等于0.5，优选大于或者等于0.8，例如大于或者等于0.9。
18.发光面设计用于散射式地反射或者散射式地透射第一光谱范围的光尤其可以理解为，所述反射定律或者斯涅尔折射定律对于第一光谱范围的光在宏观层面上在此不适用。这例如可以适用于半透明的、不透明的材料。在此需要注意的是，对于散射的透射的特性，发光面和相应的材料层或者其它材料层的厚度可能是重要的。因此具有处于几μm的范围内或者更少μm的范围内的厚度的材料可以对于第一光谱范围的光是半透明的，尽管在明
显更大的厚度中对于相同的光可能是不透明的。如果将这些材料用于发光面，则相应的厚度可以根据所使用的材料和具体的第一光谱范围相应地选择。
19.控制单元尤其设计用于，也控制第二光源用于发射不可见光，例如用于随时间调制地发射或者脉冲式地发射不可见光。
20.此外，控制装置例如也可以控制转向单元，以便受控地将被发射的可见光或者被发射的不可见光转向到发光面或者材料层上。
21.所述不可见光由材料层从所述装置出射、即发射到所述装置的周围环境中，所述不可见光可以在该处被周围环境中的对象部分地反射。被反射的份额可以往回地朝所述装置的方向投射并且由探测器单元探测，以便执行环境检测。
22.光信号在发光面上的显示实现了信号光显示。光信号在此尤其可以相应于发光面上的静态的或者随时间可变的标志或者图案、尤其是二维的标志或者图案。以此方式，光信号或者信号光显示可以用于将信息传递至所述装置的外部区域，或者换而言之，用于外部通信。信号光显示尤其不同于用于照明所述装置或者机动车的周围环境的功能、例如对于机动车的探照灯、尤其是前照灯的情况。
23.转向单元按照改进的方案用作既用于显示信号光也用于检测环境的共同的转向单元，或者换而言之，既用于转向由第一光源发射的可见光也用于转向由第二光源发射的不可见光。在此，根据对光源的控制，被发射的可见光和被发射的不可见光的转向可以同时地或者在时间上错开地进行。
24.被发射的可见光和被发射的不可见光例如可以从第一光源或者第二光源至少部分沿着共同的光路导引至转向单元。
25.通过使用共同的转向单元和必要时共同的光路，信号光显示和环境检测可以通过相同的共同的装置并且与之相应地以减少的结构空间实现。此外，可以通过部件的共同设计和共同使用在整体上降低成本。通过按照所述的方式设计发光面或者材料层，还可以针对被发射的可见光和被发射的不可见光实现不同的空间目标区域，即一方面是发光面并且另一方面是所述装置的外部的周围环境。
26.按照根据改进的方案的装置的至少一个实施方式，所述装置具有光导引装置，所述光导引装置布置在第一光源与转向单元之间以及第二光源与转向单元之间，以便将由所述第一光源发射的可见光和由所述第二光源发射的不可见光导引到共同的光路上。
27.光导引装置例如可以为此包含一个或多个透镜、二色性的元件或者二色性的镜面、光导体、例如光纤或者类似部件。
28.通过将不可见光和可见光导引到共同的光路上，转向单元可以使所述可见光和不可见光共同地转向，因此简化了对转向单元的控制。此外，通过使用共同的光路进一步减小了结构空间。
29.按照至少一个实施方式，所述装置具有探测器单元，所述探测器单元设计用于探测第二光谱范围的光并且基于所探测的光产生至少一个用于检测环境的探测器信号。
30.按照至少一个实施方式，所述转向单元关于所述探测器单元、尤其是关于探测器单元的激活的表面布置为，使得转向单元能够将出射的不可见光的在所述装置的周围环境中反射的份额转向到探测器单元的激活的表面上。
31.换而言之，转向单元与第二光源、探测器单元和必要时控制单元共同形成激光雷
达系统。控制单元尤其与探测器单元耦连，以便获得至少一个探测信号，探测器单元基于出射的不可见光的探测到的被反射的份额产生所述探测信号。控制单元可以基于探测信号、尤其基于也称为飞行时间(time-of-flight)的光运行时间测量确定反射的对象与探测器单元的距离。通过激活的表面尤其是关于转向单元的空间布置，以及通过转向单元的当前位置，传感器单元还可以确定入射的被反射的份额的方位角和极角，因此能够在球形坐标系中确定相应的三维坐标。
32.此外，转向单元与发光面和必要时与控制单元以及与第一光源共同形成用于信号光显示的装置。
33.按照至少一个实施方式，所述第一光源包含至少一个第一激光二极管。
34.通过使用发射尤其在空间上高度相干的光的第一激光二极管，与可见光的随时间调制的发射相结合地，可以特别精确和灵活地影响和实现发光面上的光信号，因此可以产生复杂的、必要时与时间相关的图案作为光信号、例如也产生标牌。
35.按照至少一个实施方式，所述第二光源包含至少一个第二激光二极管。
36.按照至少一个实施方式，所述第一光谱范围处于380nm至780nm的波长范围内，例如处于570nm至780nm的波长范围内，尤其处于640nm至780nm的波长范围内。
37.被发射的可见光尤其可以作为白色光、红色光、黄色光或者橙色光被发射并且因此尤其可以灵活地用于汽车领域。
38.按照至少一个实施方式，所述第二光谱范围处于800nm至3μm的波长范围内，即处于近红外范围内。第二光谱范围例如可以处于1μm至3μm的波长范围内或者1.2μm至3μm的波长范围内或者2μm至3μm的波长范围内。
39.对第二光谱范围的具体选择取决于用于材料层的材料，反之亦然，用于确保满足上述条件。作为用于材料层的材料，根据所述装置的实施方式，尤其考虑对于红外线基本上透明的材料，例如硅、锗、砷化镓或者所谓的amtir(砷化玻璃)材料、尤其是amtir-1、-2、-3、-4或者-5。amtir-1是按照化学计量的组成成分ge
33
as
12
se
55
的化合物。amtir-2、-4和-5尤其是相应于化学计量的组成成分as
x
se
x
的化合物。amtir-3是化学计量的组成成分ge
x
sb
x
se
x
的化合物。
40.所述amtir化合物对于1μm至3μm和以上波长范围内的红外线基本上是透明的。此外，amtir-1对于具有800nm至1μm的波长的红外线也基本上是透明的。砷化镓对于具有1μm至3μm和以上波长的红外线基本上是透明的。硅对于具有1.2μm至3μm和以上波长的红外线是透明的，并且锗对于具有2至3μm和以上波长的红外线是透明的。
41.根据实施方式，也考虑将金属如金、银或者铬用于材料层。此外，材料层可以在不同的实施方式中设计为干涉滤波器或者二维的超材料。
42.按照至少一个实施方式，所述转向单元包含能翻转的镜面、例如设计为微型机电系统mems的镜面，或者包含能旋转地支承的镜面、尤其是能旋转地支承的多棱镜，或者包含里斯利棱镜装置。
43.按照至少一个实施方式，所述发光面包含材料层，或者发光面由材料层组成。在此，所述材料层对于第二光谱范围的光基本上几乎是透明的并且设计用于散射式地透射第一光谱范围的光。
44.在这些实施方式中，材料层例如可以包含硅、锗、砷化镓或者上述amtir材料之一
或者由这些材料组成。材料层的厚度在此尤其这样选择，使得至少部分地散射式地透射第一光谱范围的光。层厚例如可以这样选择，使得对于第一光谱范围的光的透射率大于或者等于0.5，优选大于或者等于0.8，例如大于或者等于0.9。
45.这些实施方式具有的优点是，只需要设置一层实施发光面的功能和不可见光的出射的材料层。由此可以实现特别小的结构空间，并且可以节省成本。
46.按照至少一个实施方式，所述材料层设计用于至少几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光，并且所述发光面包含其它材料层。所述其它材料层布置在所述材料层的朝向所述转向单元的侧面上并且例如与所述材料层直接接触。此外，所述其它材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的并且设计用于散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。
47.与之相应地，由第一光源发射的并且借助转向单元转向的可见光由所述其它材料层散射式地反射和/或散射式地透射，其中，可见光也可以至少部分地在所述其它材料层与材料层之间的分界面处被反射。尤其是由所述其它材料层散射式地透射的光由所述材料层反射并且之后由所述其它材料层散射式地透射。
48.由第二光源发射的并且借助转向单元转向的不可见光由于所述其它材料层的相应的透明度几乎无阻碍地透射并且投射到处于所述其它材料层下方的材料层，光被所述材料层至少几乎镜面反射式地反射。
49.在这些实施方式中，材料层例如可以包含金属层，例如金层、银层或者铬层或者由它们组成。所述其它材料层可以包含硅、锗、砷化镓或者所述amtir材料之一或者由它们组成。对于所述其它材料层的厚度类似地适用以上与之相关地针对所述材料层的阐述。
50.按照至少一个实施方式，所述材料层设计用于至少几乎镜面反射式地反射第二光谱范围的光，并且所述材料层对于第一光谱范围的光至少几乎是透明的。所述发光面包含其它材料层或者由所述其它材料层组成，其中，所述其它材料层布置在所述材料层的背离所述转向单元的侧面上并且设计用于散射式地反射和/或散射式地透射第一光谱范围的光。
51.所述材料层和所述其它材料层在此可以直接接触或者在空间上彼此分隔开。如以上所述，在这个实施方式中，所述其它材料层也可以设计为相应薄的层，所述薄的层具有硅、锗、砷化镓或者amtir材料或者由它们组成。
52.在这些实施方式中，可以可选地在所述其它材料层的背离所述材料层的侧面上布置镜面层，所述镜面层设计用于完全或者基本上完全地反射第一光谱范围的光。
53.与之相应地，由第一光源发射的并且借助转向单元转向的可见光首先照射到所述材料层上，所述材料层基于相应的透明度使该可见光几乎完全透射，以便由处于所述材料层下方的其它材料层散射式地反射和/或散射式地透射，其中，在相应的实施方式中，可能被透射的份额可以被镜面层反射。相反地，由第二光源发射的并且借助转向单元转向的不可见光被所述材料层至少几乎镜面反射式地并且尤其是基本上完全地反射。
54.所述材料层为此例如可以设计为干涉镜面或者包含超材料、尤其是二维的超表面。
55.已知以所述方式作用的超材料，即它们对于红外线基本上是镜面并且对于可见光基本上是透明的。为此例如描述了使用由随机分布的银纳米片组成的单层，所述银纳米片
具有约10nm的厚度。
56.按照改进的方案也提供一种机动车，其具有用于按照改进的方案显示信号光和检测环境的装置。
57.按照机动车的至少一个实施方式，所述机动车具有尾灯并且所述装置集成在尾灯中。
58.按照改进的方案也提供一种用于借助共同的装置显示光信号和检测环境的方法。按照所述方法，借助所述装置的第一光源发射第一光谱范围的可见光，并且借助所述装置的第二光源发射第二光谱范围的不可见光。将所述借助第一光源发射的可见光、尤其借助所述装置的转向单元转向到所述装置的发光面上，所述发光面设计用于散射式地反射和/或散射式地透射所述第一光谱范围的光。
59.将所述借助第二光源发射的不可见光、尤其借助转向单元转向到所述装置的材料层上，所述材料层对于第二光谱范围的光至少几乎是透明的或者设计用于至少几乎镜面反射式地反射所述第二光谱范围的光。转向到所述材料层上的不可见光出射到所述装置的周围环境中以检测环境。尤其借助所述装置的控制单元控制所述第一光源以随时间调制地发射所述可见光，以便根据转向到所述发光面上的可见光在所述发光面上显示光信号。
60.所述方法的其它实施方式直接由按照改进的方案的装置和机动车的不同实施方式得出并且反之亦然。按照改进的方案的装置尤其可以设置用于执行按照改进的方案的方法或者所述装置实施这种方法。
61.本发明也包括所述实施方式的特征的组合。
附图说明
62.以下描述本发明的实施例。在附图中：
63.图1示出具有按照改进的方案的装置的示例性实施方式的机动车的示意图；
64.图2示出按照改进的方案的装置的其它示例性实施方式的示意图；
65.图3示出按照改进的方案的装置的其它示例性实施方式的示意图；
66.图4示出按照改进的方案的装置的其它示例性实施方式的示意图；并且
67.图5示出具有信号光显示的机动车的尾灯的不同的示例性的视图。
具体实施方式
68.以下阐述的实施例是本发明的优选实施例。在这些实施例中描述的部件分别是本发明的各个单独的、能够彼此无关地观察的特征，所述特征分别也彼此无关地扩展本发明并且因此也能够单独地或者以与所示组合不同的组合地被视为本发明的组成部分。此外，描述的实施例也能够通过本发明的其它已经描述的特征补充。
69.在附图中，功能相同的元件分别配设有相同的附图标记。
70.在图1中示意性地示出机动车1，所述机动车具有按照改进的方案的用于显示信号光和检测环境的装置2的示例性实施方式。所述装置2例如可以集成在机动车1的尾灯3中。以下根据图2至图4详细阐述装置2的示例性实施方式。
71.在图2中示意性地示出按照改进的方案的用于显示信号光和检测环境的装置2的示例性实施方式。
72.所述装置2具有第一光源3a和第二光源3b，所述第一光源和第二光源例如分别包含一个或多个激光二极管。所述装置2具有控制单元5，所述控制单元可以控制光源3a、3b，以便使它们例如脉冲式地或者随时间调制地发射光。在此，第一光源3a设计用于发射第一光谱范围的可见光7a、例如红色光，并且第二光源3b设计用于发射第二光谱范围的不可见光、例如红外线7b。
73.此外，装置2具有发光面8，所述发光面包含材料层8a并且布置在用于可见光7a的光路中以及布置在用于不可见光7b的光路中。装置2具有转向单元4、例如扫描镜面，所述扫描镜面可以设计为可旋转地支承的多棱镜或者可翻转的镜面、例如设计为mems镜面，并且同样布置在可见光7a的光路和不可见光7b的光路中，以便将可见光7a和不可见光7b转向到材料层8a上。
74.装置2可选地具有光导引装置6，所述光导引装置布置在光源3a、3b与转向单元4之间并且设计用于，将可见光7a和不可见光7b导引到至少部分共同的光路中。为此，光导引装置例如可以包含玻璃纤维或者其它的光纤、一个或多个二色性的镜面、一个或多个透镜等。
75.材料层8a对于不可见光7b基本上是透明的。即不可见光7b在由转向单元4转向到材料层8a上之后基本上无阻碍地穿过材料层8a，所述材料层这样布置在装置2或者尾灯3中，使得不可见光7b从装置2或者尾灯3发射到机动车1或者装置2的周围环境中。
76.在机动车1的周围环境中，出射的不可见光7b例如可以被对象至少部分地反射并且不可见光7b的被反射的份额可以往回地朝所述装置2的方向转向，该被反射的份额可以在该处尤其通过转向单元4转向地照射到光学探测器(未示出)上，所述光学探测器基于此产生一个或多个探测信号并且传输至控制单元5。所述控制单元5可以基于转向单元4的当前状态、光学探测器关于转向单元4的位置以及不可见光7b的光运行时间确定反射的对象的点的三维坐标。装置2以此方式按照激光雷达系统的原理实现环境检测。
77.材料层8还设计用于散射式地透射可见光。因此，可见光7a散射地离开材料层8a并且在发光面8或者材料层8a上产生发光点。控制单元5在此可以这样控制第一光源3a，使得第一光源随时间调制地并且与转向单元4的运动协调地发射可见光7a，从而能够在用作显示屏的材料层8a上显示任意的光信号9。以此方式可以实现信号光功能、如刹车灯、尾灯、行驶方向显示器、倒车灯等。此外，也可以显示复杂的图案或者标牌或者其它标志，它们可以用于外部通信。对此的示例示意性地在图5中显示。
78.材料层8a例如可以设计为薄片或者设计为载体的、例如玻璃或者塑料载体的涂层。作为用于材料层8a的材料例如可以使用半导体材料、如硅、锗或者砷化镓，因为这些材料对于处于相应的波长范围中的红外线基本上是透明的。在材料层8a相应薄地设计时，这些材料对于可见光是半透明的和散射式的，即用作光学扩散器。作为对提到的半导体的备选，也考虑所谓的amtir材料(英语“amorphous material transmitting infrared radiation”)、尤其是amtir-1至amtir-5。对材料的具体选择取决于被发射的可见光7a和被发射的不可见光7b的波长。
79.在图3中示出装置2的其它示例性的实施方式，该其它示例性的实施方式基于按照图2的实施方式的装置2并且至少在发光面8的结构上与之不同。在图3的示例中，发光面8包含两个材料层，即第一材料层8b和第二材料层8c，这两个材料层例如可以相互直接接触。第一材料层8b在此朝向转向单元4，并且第二材料层8c布置在第一材料层8b的背离转向单元4
的侧面上。
80.第一材料层8b例如由如针对图2的材料层8a阐述的材料制成。第二材料层8c既反射可见光7a也反射不可见光7b，其中，第二材料层8c至少几乎镜面反射式地反射不可见光7b。因为第一材料层8b对于不可见光7b基本上是透明的，所以这个不可见光被材料层8b、8c的结构在整体上基本上镜面反射式地反射，而可见光7b被散射式地反射。
81.与关于图2的说明类似地，被散射式地反射的可见光7a可以用于在发光面8上显示信号光，而不可见光7b可以从装置2出射并且用于检测环境。
82.在备选的实施方式中，第一材料层对于可见光7a基本上是透明的并且基本上镜面反射式地反射不可见光7b。这例如可以通过干涉反射器或者也称为布拉格反射镜的干涉镜面实现。在这些实施方式中，第二材料层8c由如针对图2的材料层8a阐述的材料制成。
83.例如可以在第二材料层8c的背离第一材料层8b的侧面上布置镜面层(未示出)，所述镜面层反射可见光7b，因此发光面8的结构在整体上又基本上镜面反射式地反射不可见光7b并且散射式地反射可见光7a。
84.在图3的实施方式中，材料层8b和其它材料层8c不是必须直接接触，而是也可以相间隔地布置。
85.在图4中示意性地示出装置2的其它示例性的实施方式，该其它示例性的实施方式基于按照图2的实施方式的装置2并且至少在发光面8的结构上与之不同。
86.在图4的实施方式中，装置2具有第一材料层8d和第二材料层8e，其中，第一材料层8d布置在转向单元4与第二材料层8e之间。材料层8d、8e在此可以相互间隔地布置或者也可以相互直接接触。
87.第二材料层8e在此如关于图2的材料层8a阐述的那样设计，其中，在第二材料层8e的背离转向单元4的侧面上例如可以布置有反射可见光7a的其它镜面层，如关于图3阐述的那样。
88.第一材料层8d对于可见光7a基本上是透明的，因此可见光7a可以无阻碍地穿过材料层8d并且被第二材料层8e散射式地反射。此外，第一材料层8d设计为，使得所述第一材料层基本上镜面反射式地反射不可见光7b。对于第一材料层8d例如可以使用干涉发射器或者布拉格反射镜，如关于图3的材料层8b阐述的那样。
89.备选地，可以使用所谓的超材料、尤其是也可以称为超表面的二维超材料，所述超材料具有所需的特性。与之相关地例如描述了塑料载体，所述塑料载体被随机分布的银纳米片涂层，因此形成银纳米片的单层，其中，各个单独的银片具有处于几纳米的范围内的、例如10nm的厚度。
90.如尤其关于附图所述的那样，改进的方案能够基于激光雷达系统的方案实现用于显示信号光和检测环境的共同的装置，通过所述方案节省了成本和结构空间。在此，在发光面、例如机动车的尾灯上进行信号光显示，而用于检测环境的光出射到所述装置的周围环境中。
91.为此，发光面例如可以由使得至少一种颜色的可见光散射、但使得红外光准直地透射的材料形成。为此例如考虑具有纳米结构化的表面的片、所谓的fss(频率选择表面，英语：“frequency selective surface”)，或者分布的纳米颗粒。
92.发光面可以通过一个或多个光调制单元控制地、由光束、例如扫描镜面扫描。调制
单元例如也可以设计为振镜扫描仪(或者说扫描振镜)、微镜阵列(数字微镜装置，英语：“digital micromirror device”，dmd)或者可旋转地支承的多棱镜。
93.如果用定义的可见波长、例如红色光扫描发光面并且相应地调制光源，则可以在发光面上显示任意的图像。作为备选或补充，被散射的光满足信号光功能、例如尾灯、刹车灯、行驶方向显示器等。
94.所述装置可以同时发射准直的、不可见光脉冲、例如红外脉冲，其基本上未被散射地向外穿透，因此所述装置也可以用作激光雷达。
95.除了在结构空间和成本方面所描述的优点之外，通过信号光功能和环境检测功能的整合，也改善了机动车的空气动力学或者实现了美观的设计。
96.附图标记清单
97.1 机动车
98.2 装置
99.3 尾灯
100.4 转向单元
101.5 控制单元
102.6 光导引装置
103.7a 可见光
104.7b 不可见光
105.3a、3b 光源
106.8 发光面
107.8a、8b、8c、8d、8e 材料层
108.9 光信号