AT518442A2

AT518442A2 - Vorrichtung und Verfahren zum Projizieren eines Lichtmusters

Info

Publication number: AT518442A2
Application number: ATA50224/2017A
Authority: AT
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2017-10-15
Also published as: AT518442B1; DE102016205412A1; FR3049687A1; JP2017186004A; AT518442A3

Abstract

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung (10) und ein Verfahren zum Projizieren eines Lichtmusters. Die Vorrichtung (10; 110; 210; 310) ist ausgebildet mit: einer Lichtbereitstellungseinrichtung (12), welche dazu ausgelegt ist, der Vorrichtung (10;110; 210; 310) einen ersten Lichtstrahl (51) bereitzustellen; einer Emittereinrichtung (16); einer aktuierbaren Ablenkeinrichtung (14; 114; 214), welche dazu ausgelegt ist, den auf die Ablenkeinrichtung (14; 114; 214) auftreffenden ersten Lichtstrahl (51) auf die Emittereinrichtung (16) hin zu reflektieren und auf der Emittereinrichtung (16) einen Abtastbereich (30) zum Erzeugen des Lichtmusters abzutasten; wobei die Emittereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, den auf die Emittereinrichtung (16) auftreffenden abgelenkten ersten Lichtstrahl (51) in einen zweiten Lichtstrahl (52) umzuwandeln; wobei der zweite Lichtstrahl (52) eine andere Wellenlänge aufweist als der erste Lichtstrahl (51); und einer Stelleinrichtung (20; 120; 220; 320), welche dazu ausgelegt ist, den Abtastbereich (30) auf der Emittereinrichtung (16) zu verschieben und/oder zu verzerren.

Description

Beschreibung

Hel y£nMMgjm±ye??ahren zum Projizieren eines Uchimusiers

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum

Projizieren eines Uchimusters« insbesondere eine Vorrichtung zur Verwendung in einem Scheinwerfer eines Fahrzeugs oder als ein Scheinwerfer eines Fahrzeugs.

Stand der Technik

In Fahrzeugschsinwerfern werden vermehrt laserscannende Systeme eingesetzt, eei denen ein Laserstrahlen aus einer oder mehreren Laserquefen durch Spiegel abgdenkt werden und ein Biid auf einen optischen Emitter« weicher auch Fhospnor genannt wird, schreiben,. Der optische Emitter konvertiert das üblicherweise blaue Laserlicht In weißes Licht und weitet den fokussierten Laserstrahl auf. Durch dieses System wird ein weißes Bild oder Lichtmuster über eine Linse auf die Fahrbahn projiziert. Dieses üchtmuster kann der Verkehrs* und Fanrsituaöon angepasst werden. Solche Systeme werden auch adaptive Fahrstrahlsysteme („Adaptive Dnving Beam“, ADB) genannt in der WO 20.1.1/141377 Al ist ein Scheinwerfermodul beschrieben, bei weichem ein Lichtstrahl auf einen Leuchtstoff abgelenkt wird. in de; US zöIQ/Q/S 836 Ai ;st betspielhart ein Laserscannet beschrieben, wie er im Folgenden anhand von Rg. 6 näher erläutert wird. Rg, 6 zeigt einen üblichen aaset Scanner 1« welcher etne Lichtquelle 2 aufweist, weiche dazu ausgelegt ist« e;nen Lasetstrahs 3 zu erzeugen und auf einen Mikrospiegel 4 zu lenken. De?' aus1 den Mikrospiegel 4 auftreffende Laserstrahl 3 wird als abgefenkter Laserstrahl 5 in Richtung einer Abtastbereich 6 ahgelenkb wobei der Mikrosplegei 4 durch eine bte-jereänrlchtung 7 gesteuert wird, den Ahtastbereicb 6 abzuscannen.

Dazu dreht sich der Mikrospisgel 4 uns eine erste Drehachse, weiche auch als schnelle Drehachse bezeichenbar ist, so dass der Abtastbereich S in horizontaler Richtung von links nach rechts und wieder zurück periodisch durchfahren wird. Weterrsn dreht sich der Mikrospiegel 4 uni eine zweite Drehachse, welche auch als langsame Drehachse bezeichenbar ist, derart, dass der Lichtstrahl 5 periodisch den ÄPfasihereleh 8 von oben nach unten und wieder zurück durchfahrt, in Überlagerung der Bewegungen um die erste und »die zweite, das HelBt die langsame und die schnelle Drehachse, ergibt sich das in Rg„ 6 gezeigte Zickzackmuster. Die Steuereinrichtung 7 empfangt. Posltionssignale 8, welche eine iowe:|:ge Position der Ablenkeinrichtung 4 Indizieren, und passt Steuersignale 9 zum Steuern der Ablenkeinrichtung 4 darauf basierend an. Das Scannen erfolgt üblicherweise in einer periodischen, insbesondere einer sinusförmigen Bewegung,

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart sine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs i und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.

Demgemäß ist eine Vorrichtung zum Projizieren eines Uchtmusters vorgesehen, miß einer üchtbefeitstellungselnrichtung, welche dazu ausgefegt oder eingerichtet ist, der Vorrichtung einen ersten Lichtstrahl bereitzustelien; einer Emittereinrichfung; einer aktuferbaren Ablenkeinrichtung, weiche dazu ausgefegt oder eingerichtet ist, den auf die Ablenkeinrichtung aultreffenden ersten Lichtstrahl auf die hmktereinrichtung hin zu reflektieren und auf der Emittereinrichtung einen Abtsstbereich zum Erzeugen des Uchtmusters abzutasten; wobei die Bnitterelnrlchiung dazu ausgeiegt oder eingerichtet ist, den auf die Erniilereinrichtung auftreffenden abgelenkten ersten Lichtstrahl in einen zweiten Lichtstrahl umzuwandeln, wobei der zweite Lichtstrahl eine andere Wellenlänge aufweist als der erste Lichtstrahl; und einer Stelleinrichtung, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, den Ahtastberelch auf der Emittereinrichtung zu verschieben und/öder zu verzerren.

Unter dem Projizieren des Uchtmusters soll sowohl ein Projizieren des Lichtmusiers mittels des ersten Lichtstrahls auf die Emittereinrichtung zu verstehen als auch, alternativ oder zusätzlich, ein Projizieren des Uchtmusters mittels des erzeugten zweiten Lichtstrahls aus der Vorrichtung heraus, beispielsweise als ein Scheinwerferlicht. Die Vorrichtung ist somit auch als Scheinwerfer bezelehenhar.

Unter der Emittereinrichtung Ist insbesondere sin optischer Emitter bzw. ein Leuchtstoff oder ein' Phosphor (nicht zu verwechseln mit dem Element Phosphor) zu verstehen. Die Emittereinrichtung kann Insbesondere einen Träger aufweisen, auf welchem ein Leuchtstoff zum Konvertieren des Lichtstrahls In den zweiten

Lichtstrahl angebracht. Ist Das Konvertieren bzw. Umwandeln des ernten Uchistrauäs in den zweiten Lichtstrahl erfolgt vorzugsweise von selbst aufgrund der Eigenschaften der Emittereinrichtung, insbesondere des Leuchtstoffs. Bei dem ersten unu/oder dem zweiten Lichtstrahl kann es .eich vorzugsweise um Laserstrahlen handeln.

Der zweite Lichtstrahl wird durch die Emittereinrichtung vorzugsweise jeweils aktuell an derjenigen Steile erzeugt, an welcher der erste Lichtstrahl aktuell auf die Emittereinrichtung auftrifft, sodass durch Projizieren eines bestimmten Lächtmusters durch den ersten Lichtstrahl auf der Emittereinrichtung ein entsprechendes Lichtmuster folgt, weiches durch den zweiten Lichtstrahl gezeichnet wird.

Unter dem Abtastbereich soll insbesondere ein zweidimensionaler Bereich, beispielsweise ein ebener oder gekrümmter Rächenobschnkt verstanden werden, welcher durch die aktuierbare Ablenkeinrichtung infolge des Aktuierens der Ablenkeinrichtung maximal abtastbar, das heißt abrasterbar ist. Die Grenzen des Abtasthereiebs werden insbesondere durch maximale Auslenkungen der Abtasteinrichtung bei dem Äkfuieren definiert. Unter einem seichen Abtasfen oder Abrastern, welches auch Scannen oder Abscannen genannt wird, Ist ein durchquerendes Abfahren des Abtastbereichs zu verstehen, beispielsweise In

ZicKzackmustern, wobei eine gewünschte Ahtastdlchte von der jeweiligen Anwendung abhängen kann, Ein Sniensitätsmaximum innerhalb das Ahtastherelchs ergibt sich häutig an den Umkehrpunkten der Abtastbewegungien), Ein Verzerren des Abtastbereichs kann insbesondere ein Stauchen oder Verbreitern umfassen.

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Projizieren eines üehtmusters bereitgesleik, mit den Schritten: Bereitste)!©« eines ersten Lichtstrahls; Äblenken des erster; Lichtstrahls auf eine Emittereinrichtung mittels einer aktularharen Ablenkeinrichtung zum Projizieren des üehtmusters; Aktuieren der sktuierbaren Ablenkeinrichtung zum Abtasten eines Abtastbereichs auf der Emiitereinrkhtung; wobei die Emiitereinrkhtung dazu ausgelegt ist« den auf die Emlttereinn'chtung auftreffsnden abgeisrskten ersten Lichtstrahl in einen zweiten Lichtstrahl umzuwandein, wobei der zweite Lichtstrahl eine anders Wellenlänge aufweist als der erste Lichtstrahl; und Verschieben unö/oder Verzerren des Äbtasiberekhs auf der Emättereinrlchtung.

Unter dam Verschieben des Abtastbereichs soll insbesondere eine Translation des Aotast&ereichs, optional verbunden mit eine? Stauchung oder Dehnung des Abtastbereichs, verstanden werden.

Vorteile dar Erfindung

Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Projizieren von Lichtmusterm insbesondere für Scheinwerfeifunktionen wie Markierungslicht oder Kurvenlicht« md einer flexiblen Verschiebung eines intensitätsmaxlmums des projizierten üehtmusters bei gleichzeitig effizientem Einsatz der bereitgestellten Uchfielstung, Zudem ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit besonders geringem technischen; Aufwand herstellbar.

Vorteilhafte Ausföhrungsformen und Weiterbildungen ergehen sich aus den Unters ns prüermri sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren,, vsemafc einer bevorzugten Weiterbildung ist die Stelleinrichtung dazu ausgelegt oder eingerichtet, die Ablenkeinrichtung zu verstellen, um den Abtestbereich zumindest teilweise zu verschieben. Darunter ist beispielsweise ein Verstellen der Ablenkeinrichtung als Ganzes zu verstehen, welches unabhängig von dem Akiuieren der .Ablenkeinrichtung zürn Abtesten des jeweils aktuellen A h ras t ne re ich s enoigl. Das Verstellen der Ablenkeinrichtung kann Insbesondere dadurch erfolgen, dass die Stelleinrichtung dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, die Ablenkeinrichtung um einen ersten Drehwinkel zu drehen und/oder zu schwenken, um den Abtastbereich zu verschieben und/oder zu verzerren. Alternativ oder zusätzlich kann die Stelleinrichtung auch dazu ausgslegt oder eingerichtet sein, die Ablenkeinrichtung zu verschieben. Das Aktuleren, das heißt das Ansteuern der Ablenkeinrichtung zum Abtasten des jeweils aktuellen Abtastbereichs, kann somit unverändert bleiben, während der Abtastbereich selbst verschoben wird, beispielsweise um eine Position eines fntensitätsmaximums des zu projizierenden Uchimusters zu verschieben. Statt dar Ablenkeinrichtung als Ganzes kann auch Isolier, ein Teil der Ablenkeinrichtung, Insbesondere ein Mikrosplegel, durch die Stelleinrichtung gestellt bzw. bewegt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Stelleinrichtung dazu ausgelegt oder eingerichtet, die Emitterelnrichtung. insbesondere als Ganzes, zu verstellen, um den Abtastbereich zu verschieben. Insbesondere kann die Stelleinrichtung dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, die Emittereinrichtung um esnen zweiten Drehwinkei zu drehen und/oder zu schwenken, um den Abtastbereich zu verschieben. Alternativ oder zusätzlich kann die Stelleinrichtung auch dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, die Emiltereinrichtung zu verschieben. Das Aktuleren, das heißt das Ansteuern der Ablenkeinrichtung zum Abtasten des jeweils aktuellen Abtastbereichs, kann somit unverändert bleiben, während der Abtastfeereich selbst verschoben wird, beispielsweise um eine Position eines Intensitätsmaximums des zu projizierenden Lichtmusters zu verschieben und/oder zu verzerren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Vorrichtung eine Auskoppeieinrichtung zum Auskoppdn des zweifers Lichtstrahls aus der Vorrichtung zum Projizieren des Uchimusters auf, welche auch als

Sekundäroptik bezeichsnbar ist Die Stelleinrichtung kann dazu aasgeiegt sein, gleichzeitig mit der Emittereinrichtung und/oder mit der Ablenkeinrichtung auch die Auskoppeleinrichtung zu drehen, zu verschieben und/oder zu schwenken. Somit kann bevorzugt eine gemeinsame optische Achse der Auskoppeleinnchtung und der Emittereinrichtung heibehaltsn werden, so dass die Auskoppeleinnchtung auf den Abtastbereich in jeder beliebigen Position optimal ausgerichtet sein kann. Die Anskoppeielnrichiung kann insbesondere fest mit einem Fahrzeug verbunden sein, als Teil dessen die erfindungsgemäße Vorrichtung ansgebildet oder angeordnet ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung Ist die Stelleinrichtung als eine makrornechanische'Stelleinrichtung ausgebildet. Mäanderen Worten Ist.die Sidäelrsrächtiing vorzugsweise keine mikromeehanische Stelleinrichtung. Somit können aufwändige mlkromechanischs Aktuierungsverfahren wie quasi-statische Verstellungen oder rescnante Anregungen vermieden werden. Die Stelleinrichtung kann somit besonders robust, leicht justierbar, herstellbar, ausfauscooar und wartbar sein. Die Stelleinrichtung kann beispielsweise eine Tauchspule und/oder einen Piezoanirieh aufweisen oder als Tauchspule oder Plezoanfrieb ausgebildet sein.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Verschieben und/oder Verzerren des Abfastbereichs auf der Emittereinrichtung zumindest auch durch ein Verstellen der Ablenkeinrichtung, Insbesondere ein Verschieben, Schwenker? und/oder Drehen der Ablenkeinrichtung als Ganzes oder teilweise..

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Verschieber? und/oder Verzerre?·? des Äbtastbereichs auf der Emittereinrichtung zumindest auch durch ein Verstellen der Emittereinrichtung, insbesondere durch ein Verschieben, Drehen und/oder Schwenken der Emlüereinrichamg ais Ganzes oder teilweise.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Oie vorliegende Eifindung wird nachfolgend anhand der in den schemafischen Figuren der Zeichnungen dargestdken Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigen·;

Fig, 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Projizieren eines üchtmusters gemäß einer Ausführungsiorm der vorliegenden Erfindung;

Fig, 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zürn Projizieren eines üchtmusters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung?

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild noch einer weiteren Vorrichtung zum Projizieren eines üchtmusters gemäß noch einer weiteren Ausführungsiorm der vorliegenden Erfindung;

Rg, 4 ein schematisches Blockschaltbild noch eine? weiteren Vorrichtung zum Projizieren eines üchtmusters gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Rg. 5 ein schematisches Fiussdlagramro zum Erläutern eines Verfahrens zum

Projizieren eines Üchtmusters gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. ß eine schematische Oerstellung zum Erläutern eines Laserscanners aus dem Stand der Technik. in ailen Hguren sind gleiche bzw, funktionsgieiche Elemente und Vorrichtungen ~ sorern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezogszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht sofern nichts arideres angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren, insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig öurchgefuhrt werden.

Beschreibung der Äusführungsbeispiele

Rg. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung .1.0 zum Projizieren eines Lichtmusters. Die Vorrichtung 10 umfasst eine üchtbereitstellungseinrichtung 12, welche dazu ausgefegt ist« der Vorrichtung 10 einen ersten Lichtstrahl 51 bereitzustellen. Bei dem ersten Lichtstrahl 51 kann es sich insbesondere um einen Laserstrahl oder eine Anzahl von mehreren Laserstrahlen handeln.. Oie Lichthereitsteilungseinriehtung 12 kann beispielsweise eine Lichtquelle oder sine Einrichtung zum Einkoppeln eines extern erzeugten ersten Lichtstrahls hl In die Vorrichtung 10 umfassen oder daraus bestehen. Die Lichtbereilstellungseinrichiung 12 kann dazu beispielsweise eine Anzahl von optischen Elementen umfassen, beispielsweise Linsen, Blenden, Glasfaserieiiungen und dergleichen.

Ehe Vorncsitung .;.ü umfasst außerdem eine Emittereinrichtung 16, welche dazu ausgelegt ist, auf die Emittereinrichtung iS auffreifende erste Lichtstrahlen 51 in zweite Lichtstrahlen 52 umzuwandeln. Die zweiten Lichtstrahlen 52 weisen insbesondere eine andere Wellenlänge auf als die ersten Lichtstrahlen 51, Der Einfachheit halber wird im Folgenden stets von einem ersten Lichtstrahl 51 und einem zweiten Lichtstrahl 52 jeweils In der Einzahl gesprochen, wobei verstanden werden soll, dass der erste Lichtstrahl 51 sowohl kontinuierlich als auch regelmäßig oder sporadisch durch die Uchthereiistellungseinrichtung 12 bereitgestellt werden kann und dass die Im Vorangehenden und im Folgenden beschriebenen Funktionen der Vorrichtung 1.0 ebenso auch mit einer zeitlich sequentiellen oder zeitlich parallelen Bereitstellung von mehreren ersten Lichtstrahlen 51 analog durchgeführt: werden können.

Die Emittereinrichtung 15 kann insbesondere einen Träger aufweisen, welcher eine Konvertierungsschicht trägt, weiche dazu ausgelegi oder eingerichtet Ist, den ersten Lichtstrahl 51 in den zweiten Lichtstrahl 52 zu konvertieren. insbesondere kann es sich bei dom ersten Lichtstrahl um Laser licht im blauen Welienfengenspektrum, das heißt insbesondere mit einer Wellenlänge von 430 nm bis 490 nm handeln. Die Emittereinrichtung 18, insbesondere die Konvertterungssehieht der Emlberdnrichumg 16, kann dazu ausgefegt oder eingerichtet sein, das blaue Lieht des ersten Lichtstrahls 51 in weißes Licht als zweiten Lichtstrahl 52 zu konvertieren.

Die Vorrichtung 10 umfasst außerdem eine aktuierhare .Ablenkeinrichtung 14, welche dazu ausgelegi oder eingerichtet ist, den auf die Ablenkeinrichtung 14 auftreffenden ersten Lichtstrahl 51 auf dis Emittereinrichtung 16 hin au reflektieren. Entsprechend ist die üchibereitstellungselnrächtung 12 relativ zu der .Ablenkeinrichtung 14 derart angeordnet, dass der bereitgestellte erste Lichtstrahl 51 auf die Ablenkeinrichtung 14 fällt Die Ablenkeinrichtung 14 ist weiterhin dazu ausgelegt oder eingerichtet, den ersten Lichtstrahl 51 auf der Emittereinrichtung 16 derart au bewegen, dass dieser als Folge eines Aktuierens der Ablenkeinrichtung 14 einen Abiaslfoereich 30 auf der Ernittereinrichtung 16, insbesondere auf der Konvertierungsschicht abtastet, uns das zu projizierende üchtmuster «zeugen. In Flg. 1 ist gezeigt wie sich der Abtastbereich 30 aktuell an einer ersten Position 31 befindet

Mittels einer Stelleinrichtung 20 der Vorrichtung 10 ist der Abtastbereich 30 auf der Emittereinrichtung 16 verschiebbar und/oder verzerr bar, Insbesondere van der ersten Position 3.1 auf der Emittereinrichiung 16 hin zu einer zweiten Position 32 aut der Emittereirsrichtung 18 verschiebbar, wobei die erste und/oder die zweite Position 31, 32 vorteilhaft auf der Konvertlerungsschicht liegen.

Besonders bevorzugt unterscheiden sich die von der Emittereinrichtung 18 erzeugten zweiten Lichtstrahlen 52 in der Situation, dass sich der Abfastbereich 30 an der ersten Position 31 befindet, in deren Richtungsvektoren von zweiten üthtsihabien 52 , wescne deren ose Erniderelnrichtung 16 in der Situation erzeugt werden, dass sich der Abfastbereich 30 an der zweiten Position 32 befindet

Die erste und die zweite Position 31,32 können so gewählt sein, dass sich der Abtastbereich 30 auf der ersten Position 31 und der Abtastbereich 30 auf der zweiten Position 32 teilweise überschneiden, sie können aber auch so gewählt sem, dass die Abiastberelche 30 an den verschiedenen Positionen 31,32 diujunki sind. Dis Stehesnncntung 20 kann dazu ausgelagf oder eingerichtet, sein, den .Abtastbereich 30 zwischen diskreten Positionen 31, 32 zu verschieben, welche sich überlappen können, aber nicht müssen. Die Stelleinrichtung 20 kann alternativ auch dazu ausgerichtet oder eingerichtet sein, den Abtastbereich 30 kontinuierlich oder stetig zu verschieben, beispielsweise zwischen der ersten Position 31 als erster Extremposition und der zweiten Position 32 a!$ weiter Lxiremposition. Auch ein Verschieben des Abtestbereichs 30 auf einer geschlossenen Bahn auf der Emldereiorichtung 16, insbesondere der Konvertierungsschicht, kann vorgesehen sein, rig, ?. zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung ilö zum Projizieren eines üchtmusters gemäß einer weiteren Ausführungsforrn der vorliegenden Erfindung, Die Vorrichtung UÖ ist eine Variante der Vorrichtung .10 und ist gemäß allen in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschriebenen hfcäihkaiionen und Weiterbildungen anpassbar und umgekehrt Sofern nichts anderes beschrieben ist, können alle Funktionen und Elemente der Vorrichtung Π0 ebenso ausgebildet sein, wie in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschrieben.

Die Vorrichtung 110 weist eine Ablenkeinrichtung 114 auf, welche in Fig. 2 mit einer reflektierenden Oberfläche 113 und einem Aktor US dargesteifi Ist, Der Aktor US ist dazu ausgefegt oder eingerichtet, die reflektierende Oberfläche Π3 derart zu aktuieren, dass der auf die reflektierende Oberfläche 113 auftreffende erste Üchfstrahl 51 von der üchtbereitsteliungseinrichtung 12 zum Abtaster* des jeweils aktuellen Ahfasthereichs 30 abgelenkt wird. Die reflektierende Oberfläche 113 kann beispielsweise zu einem Mikrospiegel gehören, welcher durch den Aktor 115 resonant oder quasistaösch aktulert wird.

Die Vorrichtung 110 umfasst, anstatt der Stelleinrichtung 20 der Vorrichtung 10 eine Stelleinrichtung 120, welche dazu ausgelegt, oder eingerichtet Ist, den Abtostbereich 30 auf der Emitfereinrichtung 16 zu Verschieber:, indem die Amenkemricntung 114 bewegt wird, Insbesondere verschoben, gedreht und/oder geschwenkt wird.· Die Stelleinrichtung 120 kann beispielsweise einen piezo-Bteiier oder eine Tauchspule aufweisen und dergleichen, das heißt eine makromechanische Stelleinrichtung sein.

Die Ablenkeinrichtung 114 kann auch einen erster* Mtkrospiegei mit der reifektifti enden Oberfläche 113 aufweisen, von dem aus der bereitgestelife erste Lichtstrahl 51 zunächst zu einem ersten Refiexionsspiegei 117 reflektiert wird, von welchem aus der erste Lichtstrahl 51 zum Abfasten des Ahtastherelchs 30 aui die Emittereinrichtung 16 reflektiert wird. Die Stelleinrichtung 120 kann insbesondere dazu ausgeiegt sein, den ersten Reflexionssplege! 117, weicher insbesondere als Mlkrospiegei ausbifdbar ist, zu steilen b2W. zu bewegen, um den Abtastbereich 30 auf der Emittsreiwicbtung 15, z.B. von der ersten Position 31 zu der zweiten Position 32, zu verschieben. Das Stellen des ersten Reflexionsspiegeis 117 kann Insbesondere ein Verschieben, ein Drehen und/oder ein Schwenken des ersten Reflexionsspiegels .117 umfassen. Alternativ kann die Stelleinrichtung 120 dazu ausgeiegt oder eingerichtet sein, die Ablenkeinrichtung 114 als Ganzes zu stellen, insbesondere zu verschieben, zu drehen und/oder zu schwenken. uie Vorrichtung 3.10 kann zusätzlich zu dem ersten Reflexionsspiegel 117 einen zweiten Rsfiexionsspiegei 119 aufweisen, welcher dazu angeordnet ist, den von dam ersten Reflexionsspiegel 117 abgeienkten ersten Lichtstrahl 51 weiterauf die fcroittereinrichtung 16 zu lenken. In diesem Fall kann die Steiieinrichtung 120 auch dazu ausgeiegt oder eingerichtet sein, den zweiten Refiexionsspiegel 119 zu sterten· insbesondere zu verschieben, zu drehen und/oder zu schwenken. Durch Zusammenwirken des ersten und des zweiten Reflexionsspiegels 117, li.9 ist oer Aotastoerelch 30 zweidimensional auf der Emittereinrichtung 16 verschiebbar. Vorzugsweise ist der Abtastbereich 30 mittels des ersten Reüexfonsspiegeis 117 ;n einer ersten Richtung verschiebbar und mittels dos rwsken Reflexionsspiegels 119 in einer zweiten Richtung verschiebbar, wobei d;e erste und die zweite Richtung senkrecht aufeinander stehen. Die erste und die zweite Richtung können identisch oder verschieden von Richtungen sein, in welchen der erste Lichtstrahl 51 durch die reflektierende Oberfläche 113 zürn Abtasten des Abtastbereichs 30 abgelenkt wird.

Alternativ zum Vorsehen des zweiten Reflexionsspiegels 119 kann auch der e?ste Reflexionssplegei 3.17 allein verwendet werden und so ausgebildet sein, dass er den von der reflektierenden Oberfläche 113 abgelenkten ersten Lichtstrahl 51 zweidimensional ablenksn kann, um den Abtastbereich 30 zweidimensional auf der Ernittereinrichtung 18 zu verschieben,

Die Vorrichtung 110 kann außerdem eine Steuereinrichtung 140 aufweisen, weiche dazu ausgeiegt oder eingerichtet ist, die üchtbereiteteliungseinriehtung 12» die Ablenkeinrichtung 114 un$‘oder die Stelleinrichtung 120 zu steuern. insbesondere kann die Steuereinrichtung 140 dazu ausgeiegt oder eingerichtet sein, ein erstes Steuersignal 72 an die Lich&ereitsteliungseinriehiung 12 zu übermitteln, basierend auf welchem die Lichtbereiteteliungseinriehtung 13 den ersten Lichtstrahl 51 bereitsteilt, insbesondere aktiviert oder deaktiviert Durch gezieltes Aktivieren oder Deaktivieren des ersten Lichtstrahls 51 kann insbesondere in der Art eines Laserprajektas ein beliebiges üchimuster innerhalb des Jeweils aktuellen Abtestbereichs sukzessive erzeugt werden.

Die Steuereinrichtung 140 kann außerdem dazu ausgeiegt oder eingerichtet sein, ein zweites Steuersignal 73 an den Aktor 115 der Ablenkeinrichtung .1.14 zu übermitteln, basierend auf welchem der Aktor 11.5 zum Abtasten des jeweils aktuellen Abtastbereichs 30 gesteuert wird. Die Steuereinrichtung 140 kann außerdem dazu ausgeiegt oder eingerichtet sein, ein drittes Steuersignal 74 an die Stelleinrichtung 120 zu übermitteln, basierend auf weichem die Stelleinrichtung 120 zum Verschieben des Abtastbereichs 30 auf der EmRterelnrichtung 1.6 gesteuert wird. Das erste, das zweite und/oder das dritte Steuersignal /1, ?3, 74 kann jeweils auf einem Eingangssignal 71 basieren, weiches an die Steuereinrichtung 140 übermittelt wird, beispielsweise von einer externer: Steuervorrichtung wie etwa einer Fahrzeugsteuerung eines Fahrzeugs, in welchem die Vorrichtung 110 angeordnet ist. Das Bngangssignai 71 kann insbesondere das zu projizierende üchtmuster indizieren oder kodiert enthalten.

Die Vorrichtung 1.10 umfasst weiterhin eine optionale Auskoppeieinrichtung 118, weiche dazu ausgeiegt oder eingerichtet Ist, den erzeugten zweiten Lichtstrahl 52, 52" zum Projizieren des Lichtmusters aus der Vorrichtung 110 auszukoppeln. i'm Auskoppeieinrichtung 118 kann insbesondere eine Linse, eine Blende, optische Leiter wie tslasfasem etc. aufweisen oder daraus bestehen..

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 210 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 210 ist eine Variante der Vorrichtung 110 und ist gemäß allen in Bezug auf die

Vorrichtung 110 beschriebenen Varianten und Kodifikationen anpassbar und umgekehrt, im Unterschied zu der Vorrichtung 110 weist die Vorrichtung 210 eine Stelleinrichtung 220 auf, weiche dazu ausgeiegi oder eingerichtet ist, die Emittereinrichtung 16 zu bewegen, um den Abtastbereich 30 auf der cmidereirsrichHmg iS zu verschieben, beispielsweise von der erster, Position 31 in die zweite Position 32. Eine Ablenkeinrichtung 2.14 der Vorrichtung 210 anstelle der Ablenkeinrichtung 114 der Vorrichtung 110 weist insbesondere keinen Reffexionsspiegel 117 auf, sondern, was Spiegeiernrichtungen angeht, nur den (einzigen) MikrospiegeL welcher die reflektierende Oberfläche 113 aurweist Oer Mikrospiegel mit der reflektierenden Oberfläche 113 ist durch den Ähter 115 gemäß dem zweiten Steuersignal 73 aktuierhar, den Jeweiligen Abtastbereich 30 abzutasten,

Flg. 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 310 zum Projizieren eines Üchtmusters gemäß noch einer weiteren Ausführungsfcrm der vorliegenden Erfindung, Die Vorrichtung 310 ist eine Variante der Vorrichtung 210 und ist gemäß allen in Bezug auf die Vorrichtung 210 beschriebenen Varianten und Modifikationen anpassbar und umgekehrt

Im Unterschied zu der Vorrichtung 210 ist bei der Vorrichtung 310 dne Stelleinrichtung 320 der Vorrichtung 310 anstelle der Stelleinrichtung 220 vorgesehen, welche dazu ausgefegt oder eingerichtet ist, die Emittereinrichtung 16 und die Auskoppeieinrichtung 118 gleichzeitig zu bewegen, das heißt zu verschieben, zu drehen und/bder zu schwenken. Die Auskoppeieinrichtung 118 und die Emittereinrichtung 1.6 können dazu mechanisch, insbesondere starr, miteinander verbunden sein.

Sowohl die Vorrichtung 210 als auch die Vorrichtung 310 können auch die Stelleinrichtung 120 gemäß Flg, 110. insbesondere In der Variante mit keinem oder mit genau einem Refiexionsspiegei 117, aufweisen. In diesem Fall kann die Stelleinrichtung 220 als erste Stelleinrichtung dazu ausgeiegi: und eingerichtet sein, den Abtastbereich 30 durch Bewegen der Emittereinrichtung 16 in einer ersten Richtung auf der Ernittereinrichtung 16 zu verschieben, während die

Stelleinrichtung 120 als «Ine zweite Stelleinrichtung dazu ausgaiegl oder eingerichtet ist, den Abtastbereich 30 durch Bewegen, als Ganzes oder teilweise, der Ablenkeinrichtung 214, in einer zweiten Richtung zu verschieben, wobei die erste Hschtung und die zweite Richtung vorzugsweise senkrecht aufeinander stehen. Die Vorrichtung 2X0 und die Vorrichtung 3X0 können auch die Stelleinrichtung 120 in der Variante mit beiden Refiexionsspiegein 117,119 aufweisen, beispielsweise um Redundanz in den Mitteln zum Verschieben des .Abtastbereichs 30 bereltzusteilen.

Fig, 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Verfahrens zum Projizieren eines Lichtmusiers gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren gemäß Fig, 5 Ist Insbesondere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10; 110-, 210; 310 durchführbar und Ist daher gemäß allen in Bezug au? die errindungsgemäße Vorrichtung, Insbesondere die Vorrichtungen 10; 110: 2X0; 310, beschriebenen Modifikationen und Varianten anpassbar und umgekehrt in einem Schritt SOI. wird ein erster Lichtstrahl 51 bereitgestellt, beispielsweise mittels einer Lichtbereitstellungseinrichtung 12 wie vorstehend beschrieben. Dementsprechend kann das Bereitsteilen SOI ein Elnkoppsin des ersten Lichtstrahls 51 in eine Vorrichtung 10; 110; 210; 3JG umfassen und/oder ein Erzeugen des ersten Lichtstrahls 51 umfassen.

In einem Schritt S02 wird der bereifgestellte erste Lichtstrahl 51 mittels eine? aktuierbaren Ablenkeinrichtung 14; 114; 214 auf eine Emittereinbchtung 16 angelenk?, Die Emitterelnncl'stung 19 ist vorteilhaft dazu ausgelegt., den auf die Emittersinrichtung 16 auftreffenden abgelenkten ersten Lichtstrahl 51 ln einen zweiten Lichtstrahl 52 umzuwandeln, wobei der zweite Lichtstrahl 52,52’ eine andere Wellenlänge aufweist als der erste Lichtstrahl 51, ln einem Schritt S03 wird die aktuierhare Ablenkeinrichtung zum Abtaster; einer? Abiastbereichs 30 zum Erzeuge.?? und nachfolgendes Projizieren des lichtmusters auf der Emitterein.fichf.ung 16 aktuisrt Der Aötastbsresch 30 wird vorzugsweise zweidimensional abgetastet, beispielsweise mit einer schnellen und einer langsamen Drehachse und zum Beispiel in einem Zickzackmuster,

In einem Schritt S04 wird der Abtasthereich 30 auf der Emittereinrichtung 16 verschoben und/oder verzerrt. Insbesondere wird der Abtasiherelch 30 auf der Emittereinrichtung IS zwischen mindestens drei verschiedenen Positionen 31, 32 verschoben, welche nicht auf edier Linie liegen, Mit anderen Worten erfolgt das Verschieben S04 des Äbtastbereichs 30 vorzugsweise zweidimensional.

Das Verschieben und/oder Verzerren $04 des Abfastbereichs 30 auf der Emittereindchtang 36 kann zumindest auch, insbesondere nur, durch ein zumindest teilweises, insbesondere ganzheitliches, Verstellen der Ablenkeinrichtung 14; 114; 214 erfolgen. Das Verschieben $04 des Abtastbsrelchs 30 auf der Emittereinnchtung 16 kann zumindest auch, insbesondere nur, durch ein Verstellen der Emittsrelnrlchtung 16 erfolgen. Unter einem Verstellen der Ablenkeinrichtung 14; 114-, 214 oder der Ernlftsreinrlchtung 16 ist insbesondere sin Verschieben, Drehen und/oder Schwenken zu verstehen.

Claims

Ansprüche

1, Vorrichtung (10; HD; 210; 310} zum Projizieren eines üchtmusters, mit: einer üchtbereitsteöungseinnchtung (12), weiche dazu ausgelegt Ist, der Vorrichtung (.1.0; HO; 210; 310) einen ersten Lichtstrahl <51} bsreitzusteiien; einer Emiltereinrichtung (16); einer aktuierbarsn Ablenkeinrichtung (1.4; 114; 214), welche dazu ausgeiegt ist, den auf die Ablenkeinrichtung (14; 114; 214) auftreffenden ersten Lichtstrahl (Sl| auf die Emlttereinrlchtung (16) hin zu reflektieren und auf der Emihereännchtung (.1.6} einen Ahtastbereieh (30) zum Erzeugen des Lichtmusters ahzutasten; wobei die Emittereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist. den auf diu Emittereinnchiung (16) auftreffenden abgelenkten ersten Lichtstrahl (51) in einen zweiten Lichtstrahl (52) umzuwandeln; wobei der zweite Lichtstrahl (52) eine andere Wellenlänge aufweist als der erste Lichtstrahl (Si); und einer Stelleinrichtung (20; 120; 220; 320), welche dazu ausgeiegt ist, den Abta&tbere?ch (00.; auf eer c.mittereinnchtung (16) zu verschieben und/oder zu verzerren,
2. Vorrichtung (HD; 210; 31ö) nach Anspruch 1, wobei d»e Sieileinncl ftung (xzö) dazu ausgelegt ist, die Ablenkeinrichtung (114; 214) zumindest teilweise zu verstellen, um den Abtastbereich (30) zu verschieben und/oder zu verzerren.
3. Vorrichtung {110; 210; 310) nach Anspruch 2, wobei die Stelleinrichtung {120} dazu ausgelegt Ist die Ablenkeinrichtung (114: 214) zumindest teilweise um einen ersten Drehwinkei zu drehen und/oder zu schwenken, um den Abtastbereich (30) zu verschieben und/oder zu verzerren.
4. Yorncntung (210; 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, woee? die Stelleinrichtung (220; 320) dazu ausgeiegt ist, die Emittereinrichtung (16) zu verstellen« um den Abtastbereich (30) zu verschieben und/oder zu verzerren,
5. Vorrichtung (210; 310) nach Anspruch 4, wobei -die die Stelleinrichtung (220? 3205 dazu ausgelegt ist, die Emsttereinrichtung (IS) um einen zweiten Örehwinke! zu drehen unej/oder zu schwenken, um den Abtastbereich (30) zu verschieben und/oder zu verzerren.
8, Vorrichtung (310) nach Anspruch 5, mit einer Auskoppeieänrichtung (118) zum Auskoppeln des zweiter? Lichtstrahls (52) zum Projizieren des UchtmusUsrs aus der Vorrichtung (310); wobei die Stelleinrichtung (320) weiterhin dazu ausgelegt ist, gleichzeitig mit der Emittereinrichtung (16) auch die Auskoppeleinrichtung (.1.18) zu drehen und/oder zu schwenken.

2, Vorrichtung (10; 110: 210; 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stelleinrichtung (20; 120c 220; 320) als eine makromechanische Stelleinrichtung (28; 120; 220; 320} ausgsbildet ist.

0, Verfahren zum Projizieren eines lichtmusters, mit den Schritten; Bereitsteilen (SOI) eines ersten Lichtstrahls (51): Ablenken (S02) des ersten Lichtstrahls (51) auf eine Emittereinrichtung (18) mittels einer aktulerbaren Ablenkeinrichtung (14; 114; 2:14) zum Projizieren des Lichtmusters: wobei die cmittereinrichtung (16) dazu ausgelegt ist, den auf die Emittereinrichtung (18) auftreffenden abgelenkten ersten Lichtstrahl (51) in einen zweiten Lichtstrahl (52) umzuwandeln; wobei der zweite Lichtstrahl (52) eine andere Wellenlänge aufweist als der erste Lichtstrahl (51); Aktiverer; ($03} der aktulerbaren Ablenkeinrichtung (.14; .114; 21.4) zum Abtastern eines Abiastbereichs (30) auf der Emittereinrichtung (16)·, und Verschieben und/oder Verzerren (S04) des Abtastbereichs (30) auf der Emättereinrichtung (16).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verschieben und/oder Verzerren (SÖ4) des Abtastbereichs {30} auf der tmrttefeinnchtung {16} zumindest auch durch ein zumindest teiiweises Versteifen der Ablenkeinrichtung (14; 114; 2:1.4) erfolgt
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9S wobei das Verschieben und/oder Verzerren (S04) des Abtastbereichs (30) auf der Emiöerelnrichtung (.16) zumindest auch durch ein Verstellen der Ernitiereinrichtung {18} erfolgt.