CN111433080A - 用于机动车的照明装置、尤其是前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的照明装置、尤其是前照灯，所述照明装置包括在所述照明装置的运行中光(2)从其中射出的光源(1)以及具有多个镜元件(4)的数字微镜装置(3)，所述镜元件分别从至少一个第一位置可转换到至少一个第二位置中，其中，在所述照明装置的运行中，处于第一位置中的镜元件(4)将从光源(1)发出的光(2)以如下方式反射，使得所述光至少部分地从所述照明装置中射出，其中，处于第二位置中的镜元件(4)将从光源(1)发出的光(2)以如下方式反射，使得所述光不从所述照明装置中射出，并且其中，所述照明装置还包括用于检测光强的传感器机构(6)，其中，所述传感器机构(6)以如下方式设置在照明装置中，使得在镜元件(4)的第二位置中被反射的光(2")的至少一部分射到所述传感器机构(6)上，从而所述传感器机构能够检测这部分的光强。

Description

用于机动车的照明装置、尤其是前照灯

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于机动车的照明装置、尤其是前照灯以及一种用于运行这种照明装置的方法。

背景技术

已知具有数字微镜装置或DMD(数字微镜器件)的前照灯。在此，多个镜元件可以分别占据至少一个第一位置和至少一个第二位置，其中，处于所述第一位置中的镜元件以如下方式反射从照明装置的光源发出的光，使得所述光从照明装置中射出。所述第一位置通常对应于DMD芯片的开态，而所述第二位置通常对应于DMD芯片的关态。

通过使用数字微镜装置，可以将前照灯构造为高分辨率的前照灯或矩阵前照灯，所述高分辨率的前照灯或矩阵前照灯可以有针对性地照亮车辆前方的区域并且可以避免照亮其他区域。这种照明装置的缺点通常是，光源的在镜元件的第二位置中被反射的光不被使用，而是被吸收在吸收器中。

例如从DE 197 37 653A1中已知开头所述类型的照明装置。在其中描述的照明装置包括光源和数字微镜装置，所述数字微镜装置可以有针对性地反射光的一部分，使得这些部分可以通过投影光学器件从所述照明装置中射出。DE 197 37 653A1提出，光源的在镜元件的第二位置中被反射的光不允许射到吸收器上而是允许射到太阳能电池上，使得可以将光的这部分转换回电能。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提出一种开头所述类型的照明装置，所述照明装置可以有意义地使用光源的在镜元件的第二位置中被反射的光。此外，应提供一种用于运行这种照明装置的方法。

根据本发明，所述问题通过具有权利要求1所述特征部分的特征的、开头所述类型的照明装置以及通过具有权利要求9所述特征的方法解决。从属权利要求涉及本发明的优选设计方案。

根据权利要求1规定，所述照明装置包括用于检测光强的传感器机构，其中，所述传感器机构以如下方式设置在所述照明装置中，使得在镜元件的第二位置中被反射的光的至少一部分射到所述传感器机构上，从而所述传感器机构可以检测这部分的光强。所述传感器机构例如可以构造为光电二极管。通过检测在镜元件的第二位置中被反射的光的强度，传感器机构可以允许得出关于数字微镜装置或各个镜元件或镜元件组的功能有效性的结论。如果发现所述数字微镜装置或各个镜元件或镜元件组的缺陷，所述照明装置可以促使发出消息给机动车驾驶员，以此提示驾驶员所述缺陷。

可以规定，所述照明装置包括控制机构，所述控制机构可以将由传感器机构检测到的光强与额定值或与在时间上预先实施的测量时检测到的光强进行比较。在此，可以以如下方式构造所述控制机构，使得它们可以基于所检测的光强来判断各个镜元件或镜元件组是否是功能有效的。

存在如下可能性，即所述照明装置包括以如下方式设置在照明装置中的太阳能电池，使得在镜元件的第二位置中被反射的光的至少一部分射到所述太阳能电池上。通过这样的措施，可以将射到所述太阳能电池上的光的部分转换回电能。

作为替代或附加方案，存在如下可能性，即所述照明装置包括光谱仪，所述光谱仪以如下方式设置在照明装置中，使得在镜元件的第二位置中被反射的光的至少一部分射到所述光谱仪上。通过光谱仪可以确定射到所述光谱仪上的光的颜色。例如，如果将光源构造为RGB光源，其中，应通过混合红光、绿光和蓝光产生白色的颜色印象，可以以光谱仪检查检测到的光的颜色是否对应于所期望的颜色。例如，在由三个激光二极管组成的RGB光源中，激光二极管中的任一个激光二极管的功率可能随着时间降低，使得从RGB光源发出的光的颜色改变。所述光谱仪可以发现所述改变并且然后促使发出消息给机动车驾驶员，以此提示驾驶员所述颜色改变。但是，作为替代方案，也可以主动地影响各个激光二极管的控制，以实现将从RGB光源发出的光的颜色调校到所期望的颜色。

可以规定，太阳能电池和/或光谱仪以如下方式、例如借助于至少一个半透明的镜设置在所述照明装置中，使得在镜元件的第二位置中被反射的光的一部分射到传感器机构上，并且一部分射到太阳能电池和/或光谱仪上。由此，可以检查数字微镜装置的功能有效性和照明装置发出的光的期望的颜色的存在。此外，由光源产生的光的一部分也可以被转换回电能。

根据权利要求9规定，将各个镜元件或镜元件组依次转换到第二位置中并且检测在所述第二位置中射到所述传感器机构上的光的强度。以这样的方式，可以逐步检查所有镜元件的功能有效性。

在此，存在如下可能性，即在机动车起动过程中或在接通所述照明装置时，实施镜元件或镜元件组的依次发生的到第二位置中的转换和与所述转换相关联的强度检测。以这样的方式，所述数字微镜装置的功能有效性的检查可以在照明设备的实际运行开始之前发生，尤其是使得用户察觉不到所述检查。

附图说明

以下根据附图进一步阐述本发明，在附图中：

图1示出根据本发明的照明装置的第一实施方式的示意图；

图2示出根据本发明的照明装置的第二实施方式的示意图；

图3示出根据本发明的照明装置的第三实施方式的示意图。

具体实施方式

在附图中，相同的或功能上相同的部件设有相同的附图标记。

照明装置的在图1中示出的实施方式包括仅示意性地地示出的光源1，所述光源发射光2。所述光源1例如可以构造为白光源并且具有至少一个蓝色发光二极管(LED)以及用于产生白光的额外的转换器机构。作为替代方案，所述光源1可以构造为RGB光源并且例如具有红色、绿色和蓝色的激光二极管，所述激光二极管的光在混合后形成白色的颜色印象。

所述照明装置还包括仅示意性地示出的数字微镜装置3，所述数字微镜装置尤其构造为商业上通用的DMD芯片。以本身已知的方式，所述数字微镜装置3具有多个镜元件4，其中，仅画出一个镜元件。在此，所述镜元件4设置在二维的阵列中。镜元件4中的每个镜元件都可以在至少两个稳定的状态之间单独地或成组地来回运动。由于选择性地对数字微镜装置3的各个镜元件4的进行控制，对入射光2的分割是可能的。

在图1中以虚线示出在第一状态中的镜元件4。这样的状态在DMD芯片中被称为开态。在所述第一状态中，镜元件4相对于在图1中的竖直线倾斜例如+12°的角度。此外，在图1中以点划线示出在第二状态中的镜元件。这样的状态在DMD芯片中被称为关态。在所述第二状态中，所述镜元件4相对于在图1中的竖直线倾斜例如-12°的角度。

在图1中以实线示出第三状态。这样的状态在DMD芯片中被称为平态。在所述第三状态中，镜元件4相对于图1中的竖直线不倾斜。所述平态未在图1中画出的实施方式中被使用。然而，当然存在如下可能性，即规定本发明的实施方式，其中，所述第三状态也被使用。

所述照明装置还包括示意性地示出的输出耦合机构5，所述输出耦合机构例如构造为投影光学器件。处于第一状态中的镜元件4以如下方式反射入射光2，使得所述入射光作为反射光2'通过输出耦合机构5从照明装置中射出。

所述照明装置还包括示意性地示出的传感器机构6，所述传感器机构构造为光电二极管。处于第二状态中的镜元件4以如下方式反射入射光2，使得所述入射光作为反射光2”射到传感器机构6上。所述传感器机构6适合于检测射到其上的光2”的强度。

所述照明装置还可以包括未示出的控制机构或者可以将检测到的光强传送到车辆侧的控制机构。所述控制机构可以由在镜元件4的第二位置中被反射的光2”的所被检测到的强度得出数字微镜装置或各个镜元件或镜元件组的功能有效性的结论。在此，例如可以将由传感器机构检测到的光强与额定值或在时间上预先实施的测量中检测到的光强进行比较。

在此，所述控制机构可以以如下方式构造，使得所述控制机构可以基于所检测到的光强判断，各个镜元件或镜元件组是否是功能正常的。如果发现数字微镜装置或各个镜元件或镜元件组的缺陷，控制机构可以促使发出消息给机动车驾驶员，以此提示驾驶员所述缺陷。

可以以如下方式构造或编程所述控制机构，使得所述控制机构接通光源1以用于检查镜元件4的功能有效性并且将各个镜元件4或镜元件4组依次转换到第二位置中。例如，这可以逐行或逐列地进行。在将各个镜元件4或镜元件4组转换到所述第二位置之后，分别测量在所述第二位置中射到传感器机构6上的光2”的强度。以这样的方式，可以逐步地检查所有镜元件4的功能有效性。

在此，存在如下可能性，即在机动车起动过程中或在接通照明装置时，实施镜元件4或镜元件4组的依次发生的到第二位置中的转换和与所述转换相关联的强度检测。以这样的方式，数字微镜装置3的功能有效性的检查可以在照明装置的实际运行开始之前发生。为了防止用户察觉到所述检查，可以规定在千赫兹范围中的频率作为用于从例如一个镜元件4组切换到另一镜元件4组的转换频率。

在根据图2的实施方式中，所述照明装置除了传感器机构6之外还包括光谱仪7，在镜元件4的第二位置中反射的光2”的一部分同样可以射到所述光谱仪7上。为此目的，例如，设置用作分束器的半透明的镜8，所述镜允许光2”的一部分穿过以到达所述传感器机构6并且反射另一部分，使得所述另一部分可以被镜9反射到所述光谱仪7上。也存在如下可能性，即从半透明的镜8发出的光2”直接射到所述光谱仪7上。

通过所述光谱仪7可以确定射到光谱仪7上的光2”的颜色。例如如果光源1构造为RGB光源，其中，应通过混合红光、绿光和蓝光来产生白色的颜色印象，可以以光谱仪7检查所检测到的光2”的颜色是否对应于期望的颜色。例如，在由三个激光二极管组成的RGB光源中，激光二极管中任一个激光二极管的功率可能随着时间降低，使得从RGB光源发出的光2的颜色改变。

控制机构可以根据由光谱仪7检测到的光颜色确定所述改变并且然后促使发出消息给机动车驾驶员，以此提示驾驶员所述颜色改变。然而，作为替代方案，也可以主动地影响各个激光二极管的控制，以实现将从RGB光源发出的光2的颜色调校到所期望的颜色。

在根据图3的实施方式中，除了传感器机构6和光谱仪7之外，所述照明装置还包括太阳能电池10，在镜元件4的第二位置中被反射的光2”的一部分同样可以射到所述太阳能电池上。为此目的，例如设置另一半透明的镜11，所述镜将光2”的一部分反射到光谱仪7上并且允许其他部分穿过，使得所述其他部分能够被镜9反射到太阳能电池10上。也存在如下可能性，即从半透明的反射镜11发出的光2”直接射到太阳能电池10上。

所述太阳能电池10可以将射在其上的光2”转换回电能。

当然存在如下可能性，即在根据图2的实施方式中，替代光谱仪7，所述照明装置包括太阳能电池10。

附图标记

1 光源

2 从光源发出的光

2' 在镜元件的第一位置中被反射的光

2” 在镜元件的第二位置中被反射的光

3 数字微镜装置

4 镜元件

5 输出耦合机构

6 传感器机构

7 光谱仪

8、11 半透明的镜

9 镜

10 太阳能电池

Claims (10)

1.用于机动车的照明装置、尤其是前照灯，包括：

-光源(1)，在所述照明装置的运行中，光(2)从所述光源中射出，

-具有多个镜元件(4)的数字微镜装置(3)，所述镜元件分别从至少一个第一位置中可转换到至少一个第二位置中，其中，在所述照明装置的运行中，处于第一位置中的镜元件(4)将从光源(1)发出的光(2)以如下方式反射，使得所述光至少部分地从所述照明装置中射出，并且处于第二位置中的镜元件(4)将从光源(1)发出的光(2)以如下方式反射，使得所述光不从所述照明装置中射出，

其特征在于，所述照明装置包括用于检测光强的传感器机构(6)，其中，所述传感器机构(6)以如下方式设置在所述照明装置中，使得在镜元件(4)的第二位置中被反射的光(2")的至少一部分射到所述传感器机构(6)上，从而所述传感器机构能够检测这部分的光强。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述传感器机构(6)构造为光电二极管。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述镜元件(4)的第二位置对应于数字微镜装置(3)的关态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括控制机构，所述控制机构可以将由传感器机构(6)检测到的光强与额定值或在时间上预先实施的测量时检测到的光强比较。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述控制机构以如下方式构造，使得所述控制机构可以基于所检测到的光强判断各个镜元件(4)或镜元件(4)组是否是功能有效的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括太阳能电池(10)，所述太阳能电池以如下方式设置在所述照明装置中，使得在所述镜元件(4)的第二位置中被反射的光(2")的至少一部分射到所述太阳能电池(10)上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括光谱仪(7)，所述光谱仪以如下方式设置在所述照明装置中，使得在所述镜元件(4)的第二位置中被反射的光(2")的至少一部分射到所述光谱仪(7)上。

8.根据权利要求6或7所述的照明装置，其特征在于，所述太阳能电池(10)和/或光谱仪(7)以如下方式、例如借助于至少一个半透明的镜(8、11)设置在所述照明装置中，使得在所述镜元件(4)的第二位置中被反射的光(2")中的一部分射到所述传感器机构(6)上并且一部分射到所述太阳能电池(10)和/或所述光谱仪(7)上。

9.用于运行根据权利要求1至8中任一项所述的照明装置的方法，其特征在于，将各个镜元件(4)或镜元件(4)组依次转换到所述第二位置中并且检测在所述第二位置中射到所述传感器机构(6)上的光(2")的强度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在机动车的起动过程中或在接通所述照明装置时实施所述镜元件(4)或镜元件(4)组的依次发生的到第二位置中的转换和与所述转换相关联的强度检测。

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