CN113357608A - 用于微led投影单元的微光学器件 - Google Patents

Abstract

描述了一种照明设备。该照明设备包括：发光元件的至少一个第一布置；和发光元件的至少一个第二布置，其与发光元件的至少一个第一布置在空间上隔开。该照明设备还包括：至少一个第一放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第一布置对应；和至少一个第二放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第二布置对应。至少一个光学投影元件被布置和配置为生成发光元件的至少一个第一布置的放大图像和发光元件的至少一个第二布置的放大图像的组合图像。

Description

用于微LED投影单元的微光学器件

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年3月5日提交的欧洲申请20161097.9的权益，该申请通过引用合并，如同完全阐述一样。

技术领域

本公开涉及一种照明设备，该照明设备包括光学元件和发光元件（特别是微LED）的至少第一和第二布置。

背景技术

包括发光元件的布置（诸如矩阵发光二极管（LED）布置）的照明设备一般对于投影仪应用以及对于汽车应用（诸如汽车前灯应用）而言已经变得有利。例如，汽车应用可以包括自适应驾驶束（ADB）应用、近光、远光和自适应前照明系统应用。

由此，微LED已经成为有利的光源，因为它们可以使得能够以高空间密度将各个LED作为像素放置，并因而可以使得能够投影具有清晰限定的边缘和高对比度的图像。

发明内容

描述了照明设备。该照明设备包括：发光元件的至少一个第一布置；和发光元件的至少一个第二布置，其与发光元件的至少一个第一布置在空间上隔开。该照明设备还包括：至少一个第一放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第一布置对应；和至少一个第二放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第二布置对应。至少一个光学投影元件被布置和配置为生成发光元件的至少一个第一布置的放大图像和发光元件的至少一个第二布置的放大图像的组合图像。

附图说明

从下面的描述中可以得到更详细的理解，该描述是结合附图以示例的方式给出的，在附图中：

图1A是示例LED阵列的俯视图；

图1B是示例照明设备的侧视图；

图2是示例放大光学元件和光学准直元件的透视图；

图3A图示了从照明设备发射的光分布的数值模拟的示例结果；

图3B图示了从诸如图1B所图示的照明设备发射的光分布的数值模拟的示例结果；

图4是并入了图1B的照明设备的示例车辆前照灯系统的图解；和

图5是另一个示例车辆前照灯系统的图解。

具体实施方式

下文将参考附图更全面地描述不同光照明系统和/或发光二极管（“LED”）实现的示例。这些示例并不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或更多个其他示例中发现的特征相组合，以完成另外的实现。因此，将理解，附图中所示的示例仅是为了说明的目的而提供的，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。类似的数字自始至终指类似的元件。

将理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一种元件与另一种元件。例如，第一元件可以被称为第二元件并且第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括一个或更多个相关联的所列出项的任何和所有组合。

将理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为在另一个元件上或延伸到另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一元件被称为“直接在”另一个元件上或“直接延伸到”另一个元件上时，可能没有中间元件存在。还将理解，当一元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或更多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件和另一个元件之间没有中间元件存在。将理解，附加于附图中描绘的任何取向，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。

诸如“下方”、“上方”、“上面”、“下面”、“水平”或“竖直”的相对术语可以在本文中用于描述图中所图示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。将理解，附加于附图中描绘的取向，这些术语旨在涵盖设备的不同取向。

图1A是示例LED阵列102的俯视图。在图1A所图示的示例中，LED阵列102是发射器120的阵列。LED阵列可以用于任何应用，诸如那些需要精确控制LED阵列发射器的应用。LED阵列102中的发射器120可以是可单独寻址的，或者可以是分组/分子集可寻址的。

图1A还示出了LED阵列102的3×3部分的分解图。如3×3部分的分解图所示，LED阵列102可以包括每个都具有宽度w₁的发射器120。在实施例中，宽度w₁可以约为100 μm或更小（例如，40 μm）。发射器120之间的通道122可以是宽度w₂这么宽。在实施例中，宽度w₂可以约为20 μm或更小（例如，5 μm）。通道122可以在相邻发射器之间提供空气间隙，或者可以包含其他材料。从一个发射器120的中心到相邻发射器120的中心的距离d₁可以约为120 μm或更小（例如，45 μm）。将理解，本文提供的宽度和距离仅是示例，并且实际宽度和/或尺寸可以变化。

将理解，尽管在图1A中示出了以对称矩阵布置的矩形发射器，但是任何形状和布置的发射器都可以应用于本文描述的实施例。例如，图1A的LED阵列102可以在任何适用的布置——诸如200×100矩阵、对称矩阵、非对称矩阵等——中包括超过20000个发射器。还将理解，发射器、矩阵和/或板的多个集合可以以任何适用的形式布置，以实现本文描述的实施例。

如上所述，LED阵列（诸如LED阵列102）可以包括多达20000个或更多个发射器。这种阵列可以具有90 mm²或更大的表面积，并且可能需要显著的功率——诸如60瓦或更大——来给它们供电。诸如此类的LED阵列可以被称为微LED阵列或简单地称为微LED。微LED可以包括设置在衬底上的各个发射器的阵列，或者可以是单个硅晶片或管芯，其被分成形成发射器的片段。后一种类型的微LED可以被称为单片LED。

虽然发光元件的布置——诸如微LED的矩阵布置——因此已经成为作为不同应用的光源的有利选择，但是用于将光源投影或成像到给定目标平面（诸如路面）上的光学系统仍然可以改进。本文描述的实施例可以提供改进的发光设备，该发光设备可以包括光学元件，该光学元件可以使得能够改进投影到目标平面上的发光元件布置的图像质量。

图1B是照明设备100的示意图示。在图1B所图示的示例中，照明设备100包括LED12a、12b和12c的第一布置10以及LED 12d、12e和12f的第二布置11。注意，图1B的截面图仅示出了沿着LED 12a、12b、12c、12d、12e和12f的一截（section），这些LED是相应矩阵布置的一部分，该矩阵布置可以包括由于透视而在图1B中不可见的附加LED。

微透镜23a、23b和23c的第一布置可以布置为与LED 12a、12b和12c的第一布置10对应，并且微透镜23d、23e和23f的第二布置可以布置为与LED 12d、12e和12f的第二布置11对应。在实施例中，微透镜23可以是光学准直元件。在收集来自LED 12a、12b和12c中的每一个的光的情况下，第一凸透镜21a可以布置为与LED 12a、12b和12c的第一布置10对应。在实施例中，第一凸透镜21a可以是放大光学元件，其可以被布置用于生成LED 12a、12b和12c的第一布置10的放大图像。第一布置10的放大图像可以由箭头41’的虚线部分指示，与箭头41相比，该箭头41’可以指示由透镜21a的作用折射的光的方向，该箭头41可以指示没有透镜21a的光路。箭头43和43’图示了透镜21b的对应作用。透镜30可以是光学投影元件，并且可以被布置用于收集从布置10和11的LED 12a、12b、12c、12d、12e和12f发射的光，并且因此可以生成由透镜21a和21b生成的布置10和11的放大图像的组合图像。

因此，微透镜23a、23b、23c、23d、23e和23f可以充当预准直光学器件，用于预准直从布置10和11的LED 12a、12b、12c、12d、12e和12f发射的光。因此，微透镜23a、23b、23c、23d、23e和23f可以帮助减少相邻LED对之间或LED组之间的串扰，并且可以进一步帮助增加照明设备100的光输出效率。

放大透镜21a和21b可以用于放大相应的布置10和11（即，完整的微LED芯片）。如箭头41’和43’的虚线部分所指示，透镜21a和21b可以帮助填充布置10和11之间的间隙，该间隙可以基本上对应于LED 12c和12d之间的距离。在图示的示例中，这个距离可以对应于大约100 μm，而每个布置10和11内的LED对之间的间隙可以是大约20 μm。

透镜30可以收集从所有发光元件12a、12b、12c、12d、12e和12f发射的光，并因此可以将由透镜21a和21b放大的布置10和11的图像成像或投影到平面（诸如路面）上。

在示例性实施例中，发光元件可以对应于或包括发光二极管（LED）。特别地，在示例性实施例中，发光元件可以对应于或包括微LED，诸如上面关于图1a所述或下面进一步所述。在示例性实施例中，对于微LED，尺寸（例如，LED的边缘长度或对角线长度）在一些实施例中可以在10和80 μm之间，在一些实施例中在20和60 μm之间，并且在一些实施例中在30和50 μm之间。以此方式，各个LED可以在发光元件的布置内用作各个像素。另外，这种像素的小尺寸可以允许高像素密度，其反过来可以使得能够实现可由照明设备产生的具有特定高对比度的清晰图像的生成。提供发光元件的各个布置在良率（yield）方面也可能是有利的，特别是如果对应于这种布置的各个芯片是大的（例如，大于1-4 mm²）。另外，使用各个布置或芯片可以使得能够根据将要安装照明设备的环境来定制照明设备。

在示例性实施例中，发光元件的至少一个第一布置和/或发光元件的至少一个第二布置中的发光元件可以被配置为可单独寻址和/或可分组寻址。换句话说，在示例性实施例中，发光元件可以单独可连接到对应的控制器，用于单独控制每一个发光元件和/或发光元件组。在这样的实施例中，照明设备可以可用作汽车前灯或者可与汽车前灯结合使用，因为单独寻址/控制各个像素和/或像素组的可能性可以使得能够控制由照明设备生成的图像的形状，以使这样的图像（例如，投影到道路上的光分布）适应特定情形（例如，包括作为前灯的照明设备的小汽车的驾驶条件）。

在示例性实施例中，一个、更多个或所有发光元件可以被配置为发射适合于汽车前灯的颜色的光（诸如白光）。虽然这样的实施例对于汽车前灯应用可能特别有利，但是在替代实施例中，一个、更多个或所有发光元件可以被配置为发射预定颜色的光（例如，绿光和/或蓝光）。例如，在这样的实施例中，每个发光元件可以包括三个LED，并且该三个LED中的一个LED可以被配置为发射红光、该三个LED中的一个LED可以被配置为发射绿光、以及该三个LED中的一个LED可以被配置为发射蓝光。由此，在示例性实施例中，该三个LED中的每个LED可以被配置为被单独控制（例如，可以单独可连接到对应的控制器），使得由照明设备生成的图像不仅可以在形状上被控制，而且附加地还可以在颜色上被控制。

在示例性实施例中，发光元件的至少一个第一布置和/或发光元件的至少一个第二布置可以对应于或包括发光元件的矩阵布置。在矩阵布置中，发光元件可以沿着相应的行和列布置，形成基本规则的二维布置。在示例性实施例中，发光元件的至少一个第一布置和/或发光元件的至少一个第二布置可以对应于或包括微LED芯片。

在示例性实施例中，微LED芯片可以对应于或包括布置在公共衬底上的可单独寻址的LED结的至少一个阵列。例如，衬底可以对应于或包括CMOS芯片，并且CMOS芯片的晶体管可以布置在每个LED结下方晶体管。以此方式，可以通过控制相应的晶体管来单独控制微LED布置的LED。进一步，在示例性实施例中，可以使用结构化单片元件来形成各个微LED或微LED像素。在示例性实施例中，可以在每个结/微LED周围形成小腔，以避免微LED/像素之间的串扰。

在示例性实施例中，发光元件的至少一个第二布置可以与发光元件的至少一个第一布置在空间上隔开一间隙。由此，该间隙可以具有比将至少一个第一布置和/或至少一个第二布置的第一发光元件与至少一个第一布置和/或至少一个第二布置的第二发光元件隔开的间隙的宽度更大的宽度，该第二发光元件与该第一发光元件相邻布置。例如，在各个发光元件之间的间隙可以为小于几 μm、小于20 μm、或小于10 μm的量级。进一步，在示例性实施例中，发光元件的至少一个第一布置和发光元件的至少一个第二布置之间的间隙可以在80 μm和120 μm之间、在90 μm和110 μm之间、或者约为100 μm。换句话说，照明设备可以包括发光元件（诸如微LED）的布置，其可以以特别高的密度布置，从而允许例如生成图像的平滑边缘，诸如投影到道路上的前灯，与发光元件的各个布置（例如，芯片）之间存在的间隙相比，各个像素之间的间隙是小的。

在示例性实施例中，至少一个第一放大光学元件可以布置为与发光元件的至少一个第一布置对应，并且发光元件的至少一个第一布置的中心可以与至少一个第一放大光学元件的光轴对准和/或布置在该光轴上。因此，在示例性实施例中，当至少一个第二放大光学元件布置为与发光元件的至少一个第二布置对应时，发光元件的至少一个第二布置的中心可以与至少一个第二放大光学元件的光轴对准和/或布置在该光轴上。通过以此方式将第一光学元件和第二光学元件与发光元件的对应布置对准，可以最小化发光元件的对应布置的对应放大图像中的图像缺陷。

在示例性实施例中，至少一个第一放大光学元件和/或至少一个第二放大光学元件可以是或包括透镜元件，诸如至少部分凸透镜元件。因此，至少一个第一和/或第二放大光学元件可以被配置为放大发光元件的对应的第一和/或第二布置的图像。以此方式，至少一个第一和/或第二放大光学元件可以补偿发光元件的第一和/或第二布置之间存在的间隙。换句话说，例如，如果发光元件的第一和/或第二布置将使用单个公共投影元件而无第一和/或第二放大光学元件来成像，则在发光元件的第一和/或第二布置之间存在的间隙也可能被成像，因而潜在地导致不期望地恶化发光元件的布置的图像。通过采用至少一个第一放大光学元件和至少一个第二放大光学元件，可以有利地补偿这个间隙，因而有利地改善发光元件的布置的图像。

在示例性实施例中，至少一个光学投影元件可以对应于或包括单个透镜或透镜系统，该单个透镜或透镜系统被布置成收集从发光元件的至少一个第一布置和发光元件的至少一个第二布置的所有发光元件发射的光。以此方式，光学投影元件可以有利地被配置用于生成发光元件的布置的放大图像的组合图像。

在示例性实施例中，照明设备可以对应于或被包括在汽车前灯中，并且至少一个光学投影元件可以被布置和配置用于将发光元件的至少一个第一布置的放大图像和发光元件的至少一个第二布置的放大图像的组合图像投影到预定平面（诸如道路）上。换句话说，在示例性实施例中，照明设备可以对应于或被包括在汽车前灯中，并且可以选择至少一个光学投影元件的焦距，使得发光元件的至少一个第一布置的放大图像和发光元件的至少一个第二布置的放大图像的组合图像可以投影到道路上。

在示例性实施例中，每个光学准直元件可以对应于或包括透镜元件，该透镜元件被布置成准直从对应的发光元件发射的光。在示例性实施例中，每个光学准直元件可以对应于或包括至少部分凸透镜元件。在示例性实施例中，发光元件可以分别对应于微LED，并且光学准直元件的至少一个第一布置和光学准直元件的至少一个第二布置可以分别对应于微透镜的对应布置。通过提供光学准直元件，从各个发光元件发射的光可以被准直，其可以有助于减少彼此相邻布置的发光元件之间的串扰，并从而可以有助于增强相应布置的各个发光元件（例如，像素）的图像之间的对比度。

在示例性实施例中，至少一个第一放大光学元件、至少一个第二放大光学元件和光学准直元件可以一体形成。换句话说，在示例性实施例中，照明设备可以进一步包括布置在从发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的发光元件发射的光的路径中的光学构件。由此，在示例性实施例中，第一放大光学元件和第二放大光学元件包括光学构件的背离发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的面。进一步，在示例性实施例中，光学准直元件的至少一个第一布置和光学准直元件的至少一个第二布置可以包括光学构件的面向发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的面。

换句话说，在示例性实施例中，至少一个第一放大光学元件和至少一个第二放大光学元件、以及光学准直元件可以由光学构件的相应的、相互相对的面形成。以此方式，可以能够实现发光元件的特别有利的紧凑设计。由此，在示例性实施例中，至少一个第一放大光学元件、至少一个第二放大光学元件、一个、更多个或每个光学准直元件、和/或光学构件可以由玻璃或硅树脂形成，或者包括玻璃或硅树脂。使用玻璃可能是特别有利的，因为玻璃可以使得能够形成高精度的对应元件，同时它可以承受高温，并且可以因此被放置在发光元件的布置附近，在示例性实施例中，该发光元件可以对应于用于汽车前灯应用的高功率LED。进一步，使用硅树脂可能是有利的，因为可以采用不太复杂的生产工艺来生产相应的部件。

因此，在示例性实施例中，预准直微透镜的相应布置可以与微LED像素的对应布置对准。与微LED的相应布置对准的放大透镜的组合一方面可以允许补偿微LED的相应布置之间存在的间隙，并且另一方面可以有助于改进整个系统的光输出效率。由此，面向相应微LED像素的预准直微透镜的布置可以使得能够增加光输出效率，并且使得能够减少相应像素之间和/或像素组之间的串扰。完整的组件可以由至少一个光学投影元件（例如，单个透镜或透镜系统）成像或投影。在示例性实施例中，至少一个光学投影元件的焦点可以在由发光元件的至少一个第一布置和/或发光元件（例如，μ-LED布置的）的至少一个第二布置限定的平面中。以此方式，可以能够实现发光元件的相应布置的放大图像的有利成像/投影。

在示例性实施例中，照明系统可以对应于或包括汽车前灯系统，并且控制器可以对应于或包括（例如，小汽车的）控制电子器件，用于控制发光元件的至少一个第一布置和发光元件的至少一个第二布置中的发光元件。在替代的示例性实施例中，照明系统可以对应于或包括光投影仪系统，并且控制器可以对应于或包括（例如，投影仪的）控制电子器件，用于控制发光元件的至少一个第一布置和发光元件的至少一个第二布置中的发光元件。

图2图示了如图1所示的微透镜23和放大透镜21a、21b和21c的三种布置。从图2可以看出，放大透镜21a、21b和21c以及微透镜23可以一体形成。换句话说，第二放大透镜21a、21b和21c可以由光学构件的面形成，而微透镜23可以由光学构件的相对面形成。如上所述，特别是在照明设备100用作汽车前灯的光源的情况下，其中LED 12a、12b、12c、12d、12e和12f对应于高功率白光LED，由玻璃材料形成光学构件在承受由LED生成的热量的对应能力方面可能是有利的，并且对应的光学布置可以放置为紧邻LED。

图3A图示了从照明设备发射的光分布的数值模拟的结果，该照明设备不采用对应于图1的放大透镜21a和21b的任何放大透镜。所示的光分布包括三个图像50，其包括LED的相应6×6矩阵布置的LED的图像51（在图3A的中心图像50中仅标记了1个）。图3A的光分布是通过模拟预准直透镜和投影透镜的效果获得的，该预准直透镜对应于图1的透镜23a、23b、23c、23d、23e和23f的并布置为与LED的每一个6×6布置的每个LED对应，该投影透镜对应于图1的透镜30并被布置用于收集来自LED的三个6×6矩阵布置中的每个的光。从图3A可以看出，在LED的相应6×6矩阵布置之间存在的间隙可以被成像为图3A的光分布中的间隙53，其不期望地中断并由此恶化了所得的光分布（例如，相应LED矩阵布置的投影图像）。

图3B图示了从照明设备发射的光分布的数值模拟结果，该照明设备进一步采用对应于图1的放大透镜21a和21b的放大透镜。同样，所示的光分布包括三个图像50，其包括LED的相应6×6矩阵布置的LED的图像51（在图3B的中心图像50中仅标记了1个）。然而，与图3A的情况相反，作为放大透镜（放大光学元件）的结果，在LED的相应6×6矩阵布置之间存在的间隙可能不被成像，使得图3A所示的光分布的恶化中断不再存在于图3B所示的光分布中。

注意，在图3A和3B中成像的LED的每个6×6矩阵布置的中心发光元件被关闭，因此图示了单独寻址和控制各个LED的能力。

图4是可以并入图1B的照明设备100的示例性车辆前照灯系统300的图解。图3所图示的示例性车辆前照灯系统300包括电力线302、数据总线304、输入滤波器和保护模块306、总线收发器308、传感器模块310、LED直流到直流（DC/DC）模块312、逻辑低压差（LDO）模块314、微控制器316和有源前照灯318。在实施例中，有源前照灯318可以包括照明设备，诸如图1B的照明设备100。

电力线302可以具有从车辆接收电力的输入，并且数据总线304可以具有输入/输出，通过这些输入/输出，可以在车辆和车辆前照灯系统300之间交换数据。例如，车辆前照灯系统300可以从车辆中的其他位置接收指令，诸如打开转弯信号或打开前照灯的指令，并且如果需要可以向车辆中的其他位置发送反馈。传感器模块310可以通信地耦合到数据总线304，并且可以向车辆前照灯系统300或车辆中的其他位置提供与例如环境条件（例如，一天中的时间、雨、雾或环境光水平）、车辆状态（例如，停放、运动中、运动速度或运动方向）和其他物体（例如，车辆或行人）的存在/位置相关的附加数据。与通信地耦合到车辆数据总线的任何车辆控制器分离的前照灯控制器也可以被包括在车辆前照灯系统300中。在图4中，前照灯控制器可以是微控制器，诸如微控制器（μc） 316。微控制器316可以通信地耦合到数据总线304。

输入滤波器和保护模块306可以电耦合到电力线302，并且可以例如支持各种滤波器以减少传导发射并提供功率抗扰度。另外，输入滤波器和保护模块306可以提供静电放电（ESD）保护、负载卸载保护、交流发电机场衰减保护和/或反极性保护。

LED DC/DC模块312可以耦合在滤波器和保护模块306、以及有源前照灯318之间，以接收滤波后的电力并提供驱动电流来给有源前照灯318中的LED阵列中的LED供电。LEDDC/DC模块312可以具有7和18伏之间的输入电压，标称电压约为13.2伏，并且输出电压可以略高于（例如，高0.3伏）LED阵列的最大电压（例如，由于负载、温度或其他因子，由因子或局部校准和操作条件调整所确定）。

逻辑LDO模块314可以耦合到输入滤波器和保护模块306，以接收滤波后的电力。逻辑LDO模块314也可以耦合到微控制器314和有源前照灯318，以向有源前照灯318中的微控制器314和/或硅背板（例如，CMOS逻辑）提供电力。

总线收发器308可以具有例如通用异步接收器发送器（UART）或串行外围接口（SPI）接口，并且可以耦合到微控制器316。微控制器316可以基于或包括来自传感器模块310的数据来转换车辆输入。转换后的车辆输入可包括视频信号，该视频信号可传送到有源前照灯模块318中的图像缓冲器。另外，微控制器316可以加载默认图像帧，并在启动期间测试开路/短路像素。在实施例中，SPI接口可以在CMOS中加载图像缓冲器。图像帧可以是全帧、差分或部分帧。微控制器316的其他特征可以包括CMOS状态（包括管芯温度）的控制接口监控，以及逻辑LDO输出。在实施例中，LED DC/DC输出可以被动态控制以最小化净空。附加于提供图像帧数据，还可以控制其他前照灯功能，诸如与侧标志灯或转弯信号灯配合补充使用和/或激活日间行车灯。

图5是另一个示例车辆前照灯系统400的图解。图5所图示的示例性车辆前照灯系统400包括应用平台402、两个照明设备406和408、以及光学器件410和412。两个照明设备406和408可以是照明设备，诸如图1B的照明设备100，或者可以包括照明设备100加上图4的车辆前照灯系统300中的一些或所有其他模块。在后一实施例中，照明设备406和408可以是车辆前照灯子系统。

照明设备408可以发射光束414（在图4中的箭头414a和414b之间示出）。照明设备406可以发射光束416（在图4中的箭头416a和416b之间示出）。在图4所示的实施例中，辅助光学器件410邻近照明设备408，并且从照明设备408发射的光穿过辅助光学器件410。类似地，辅助光学器件412邻近照明设备412，并且从照明设备412发射的光穿过辅助光学器件412。在替代实施例中，在车辆前照灯系统中不提供辅助光学器件410/412。

应用平台402可以经由线路404向照明设备406和/或408提供电力和/或数据，该线路404可以包括图4的电力线302和数据总线304的一个或更多个、或一部分。一个或更多个传感器（其可以是系统300中的传感器或其他附加传感器）可以在应用平台402的壳体内部或外部。替代地或另外地，如图4的示例照明设备300所示，每个照明设备408和406可以包括它自己的传感器模块、连接和控制模块、电源模块和/或LED阵列。

在实施例中，车辆前照灯系统400可以代表具有可转向光束的汽车，其中LED可以被选择性地激活以提供可转向光。例如，LED的阵列（例如，LED阵列102）可以用于限定或投影形状或图案，或者仅照亮道路的选定部分。在示例实施例中，照明设备406和408内的红外照相机或检测器像素可以是识别场景（例如，道路或人行横道）中需要照明的部分的传感器（例如，类似于图4的传感器模块310中的传感器）。

Claims (20)

1.一种照明设备，包括：

发光元件的至少一个第一布置；

发光元件的至少一个第二布置，与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开；

至少一个第一放大光学元件，被布置为与发光元件的所述至少一个第一布置对应；

至少一个第二放大光学元件，被布置为与发光元件的所述至少一个第二布置对应；和

至少一个光学投影元件，被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第一布置的放大图像和发光元件的所述至少一个第二布置的放大图像的组合图像。

2.根据权利要求1所述的照明设备，

其中所述至少一个第一放大光学元件被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第一布置的所述放大图像，并且

其中所述至少一个第二放大光学元件被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第二布置（10）的放大图像。

3.根据权利要求1所述的照明设备，进一步包括：

光学准直元件的至少一个第一布置，光学准直元件的所述至少一个第一布置的每个光学准直元件被布置为与发光元件的所述至少一个第一布置的发光元件中对应的一个对应；和

光学准直元件的至少一个第二布置，其中光学准直元件的所述至少一个第二布置的每个光学准直元件被布置为与发光元件的所述至少一个第二布置的发光元件中对应的一个对应。

4.根据权利要求3所述的照明设备，其中光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置的每个光学准直元件包括透镜元件，所述透镜元件被布置为准直从发光元件中对应的一个发射的光。

5.根据权利要求3所述的照明设备，其中所述至少一个第一放大光学元件、所述至少一个第二放大光学元件、以及光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置的光学准直元件是一体形成的。

6.根据权利要求3所述的照明设备，进一步包括光学构件，所述光学构件布置在从发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的发光元件发射的光的路径中，

第一放大光学元件和第二放大光学元件形成所述光学构件的背离发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的面，并且

光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置形成所述光学构件的面向发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的面。

7.根据权利要求3所述的照明设备，其中所述发光元件分别对应于微LED，并且其中光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置分别对应于微透镜的相应布置。

8.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述至少一个第二放大光学元件、所述至少一个第一放大光学元件中的至少一个、所述光学准直元件中的至少一个、或所述光学构件包括玻璃或硅树脂。

9.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件的所述至少一个第二布置与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开一间隙，所述间隙具有的宽度大于分隔所述至少一个第一布置的第一发光元件的间隙的宽度。

10.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件的所述至少一个第二布置与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开一间隙，所述间隙具有的宽度大于将所述至少一个第二布置与所述至少一个第一布置的第二发光元件隔开的间隙的宽度。

11.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件的所述至少一个第二布置与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开一间隙，所述间隙具有的宽度大于分隔与第一发光元件相邻布置的至少一个第二布置的间隙的宽度。

12.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件的所述至少一个第一布置或发光元件的所述至少一个第二布置中的至少一个的发光元件被配置为可单独寻址或可分组寻址中的至少一个。

13.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件的所述至少一个第一布置或发光元件的所述至少一个第二布置中的至少一个是所述发光元件的矩阵布置。

14.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述至少一个光学投影元件的焦点在由发光元件的所述至少一个第一布置或发光元件的所述至少一个第二布置中的至少一个所限定的平面中。

15.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述至少一个光学投影元件包括单个透镜或透镜系统，所述单个透镜或透镜系统被布置为收集从发光元件的所述至少一个第一布置和发光元件的所述至少一个第二布置的所有发光元件发射的光。

16.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述发光元件是发光二极管（LED）。

17.一种照明系统，包括：

照明设备，包括：

发光元件的至少一个第一布置，

发光元件的至少一个第二布置，与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开，

至少一个第一放大光学元件，被布置为与发光元件的所述至少一个第一布置对应，

至少一个第二放大光学元件，被布置为与发光元件的所述至少一个第二布置对应，和

至少一个光学投影元件，被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第一布置的放大图像和发光元件的所述至少一个第二布置的放大图像的组合图像；以及

控制器，被配置为单独控制所述至少一个第一布置的发光元件或发光元件的所述至少一个第二布置的照明元件中的至少一个。

18.根据权利要求17所述的照明系统，其中所述照明系统是汽车前灯系统。

19.根据权利要求17所述的照明系统，

其中所述至少一个第一放大光学元件被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第一布置的放大图像，并且

其中所述至少一个第二放大光学元件被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第二布置（10）的放大图像。

20.根据权利要求17所述的照明系统，其中所述照明设备进一步包括：

光学准直元件的至少一个第一布置，光学准直元件的所述至少一个第一布置的每个光学准直元件被布置为与发光元件的所述至少一个第一布置的发光元件中对应的一个对应，和

光学准直元件的至少一个第二布置，其中光学准直元件的所述至少一个第二布置的每个光学准直元件被布置为与发光元件的所述至少一个第二布置的发光元件中对应的一个对应。

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