CN116194812A - 车辆外部照明装置 - Google Patents

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J·哈罗德
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Abstract

一种用于车辆外部灯的定向照明装置包括光源的阵列和成像波导，成像波导包括输入表面和反射端。相对的引导表面被布置为将来自输入表面的输入光引导到反射端并且在反射端处反射之后沿着波导往回引导，波导被布置为当输入光在反射之后沿着波导被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面离开。反射端在侧向跨波导的方向上具有正光功率，并且波导被布置为根据光源在侧向跨波导的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。薄型高明亮度及高效率的可控定向车辆前灯被提供。

Description

车辆外部照明装置
技术领域
本公开大体上涉及来自光调制装置的照明(illumination)，并且更具体地涉及用于提供用于在包含车辆外部灯的照明系统中使用的窄角照明的光学堆叠，车辆外部灯包含前灯、倒车灯、雾灯、指示器和其他车辆灯。
背景技术
用于环境灯光(诸如汽车前灯、建筑灯光、商业灯光或家用灯光)的照明系统可以提供窄定向光输出分布(例如借助于聚焦光学器件来提供光斑效应)，或者可以实现广定向光输出分布(例如借助于漫射光学器件)。
用于外部车辆前灯的光束切换控制可以实现车辆前面的被照明区域的一些控制。例如，在近光光束轮廓和全光束轮廓之间切换的前灯在道路和路缘特征保持照明时，对于迎面而来的车辆减少目眩。自适应光束控制系统可以产生照明区域的提高的控制和限定。在一种类型的已知的自适应光束控制前灯中，来自光源的光被微镜阵列偏转到投影透镜的孔径中，投影透镜投影到道路上。
在如通过引用整个地被并入本文的美国专利No.8,985,810中描述的另一已知的定向照明设备中，微型LED阵列被对准到折反射光学元件阵列。来自每个微型LED的光被导引到各自的光束方向上。
在已知的显示器中，背光源被提供有光学波导，以使得来自LED阵列的光被导引到波导的边缘。从波导逸出的光以基本上均匀的照明被朝向透射空间光调制器导引。用于定向显示器背光源(如自动立体显示器或隐私显示器)的成像波导的实施方案在美国专利No.9.519,153中和美国专利No.10,054,732中被描述，这两篇专利都通过引用整个地被并入本文。成像波导的这样的实施方案在显示器的前面提供LED阵列的图像。将眼睛放在LED(光学窗口)的图像中的观察者在整个空间光调制器上看见基本上均匀的图像。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供一种用于车辆外部灯的定向照明装置，定向照明装置包括：光源的阵列；以及波导，波导包括：输入表面；反射端；以及第一引导表面和第二引导表面，第一引导表面和第二引导表面在输入表面和反射端之间延伸，其中阵列的光源被布置为通过输入表面将光输入到波导中，并且被设置在侧向跨波导的方向上的不同的输入位置处；并且相对的第一引导表面和第二引导表面被布置为将来自输入表面的输入光引导到反射端并且在反射端处反射之后沿着波导往回引导，波导被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面离开；并且反射端在侧向跨波导的方向上具有正光功率(optical power)，并且波导被布置为根据光源在侧向跨波导的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。有利地，可寻址光锥阵列可以在薄型结构中并且以低成本被提供具有高效率。
第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导的区域，第二引导表面可以包括：至少一个光提取特征，至少一个光提取特征被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面离开的方向上来提取输入光；以及至少一个引导区域，至少一个引导区域沿着波导引导光，没有提取。有利地，光可以以高效率和高光束形状保真度被导引到照明锥体中。薄型光学结构可以以低成本被提供。
至少一个光提取特征可以包括复数个光提取特征，并且至少一个引导区域可以包含在光提取特征之间的一个或更多个中间区域。第二引导表面可以包括至少两个光提取特征，并且至少一个引导区域包含在至少两个光提取特征中的每个之间的中间区域。有利地，增大的结构可以在输出照明轮廓(profile)中被提供。提高的产率可以被提供来复制波导，降低成本。
光提取特征的数量可以为10个或更少，或者优选地5个或更少。有利地，光提取特征的形状的保真度可以被提高。
第二引导表面可以被成形为一系列台阶，光提取特征和中间区域是连续台阶的表面。光提取特征可以具有在平行于第一表面的方向上、在光提取的中心之间测量的间距，间距大于0.5mm，优选地大于1mm，并且更优选地大于2mm。光提取特征的平行于第一表面的间距可以大于0.5mm，优选地大于1mm，并且更优选地大于2mm。有利地，光提取特征的形状的保真度可以被提高。
跨波导的区域的各自的子区域，光提取特征可以被不同地配置。有利地，期望结构的光锥可以被提供。
跨波导的区域的各自的子区域，光提取特征可以在不同的方向上延伸以使得光从不同区域被导引到其中的输出照明方向偏移。有利地，台阶可以在输出光锥轮廓中的期望地点处被提供。
跨波导的区域的各自的子区域，光提取特征可以具有不同的轮廓以使得光从不同区域被导引到其中的输出照明方向沿着与对于各自的波导的侧向方向垂直的长度具有不同的强度分布，输出照明方向被分布在侧向方向上。有利地，期望结构的输出光锥可以被提供。
波导的区域可以是整个波导。有利地，高照度(illuminance)可以被实现。
波导的区域可以是部分区域，并且跨波导的剩余区域，第二引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且可以相对于第一引导表面成一角度倾斜，角度可以被选择为使得波导可以被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置可以进一步包括偏转元件，偏转元件跨波导的剩余部分的第一引导表面延伸以用于使光朝向第一引导表面的法线偏转。有利地，输出照度轮廓可以在与侧向方向正交的方向上被提供具有窄角度大小。高照度区域可以在被照明场景中被提供。
波导可以是非平面的，并且复数个光提取特征可以是弯曲的以跨波导的至少一部分实现共同的输出照明方向。波导的小平面可以是弯曲的以跨波导的至少一部分实现共同的输出照明方向。有利地，波导可以是弯曲的以匹配车辆的形状。照明装置的占有体积可以被缩小。
至少一个光提取特征可以具有反射表面。有利地，输出的光学效率可以被提高。
至少一个光提取特征在与第一表面正交的方向上的高度可以大于0.25mm，优选地大于0.5mm，并且更优选地大于1mm。有利地，光提取特征的形状的保真度可以被提高。
定向照明装置可以进一步包括被布置在第一引导表面的前面的至少一个细长透镜元件，细长透镜元件轴线与光提取特征对准，并且被布置为控制提取的光在与侧向方向正交的方向上的分布。有利地，输出发光强度可以被提高。对于期望发光强度的功耗可以被降低。
至少一个光提取特征可以包括复数个光提取特征，并且至少一个细长透镜元件可以包括被布置在第一引导表面的前面的复数个细长透镜元件，每个细长透镜元件与各自的光提取特征对准。有利地，厚度可以被减小。
复数个细长透镜元件可以具有相同的光功率，并且可以与它们与其对准的各自的光提取特征分离相同的距离。有利地，成本和复杂度可以被降低。
复数个细长透镜元件可以具有随着离反射端的距离增大而增大的光功率，以使得来自每个光提取特征的提取的光在与侧向方向正交的方向上的分布对于来自每个光提取特征的提取的光是均匀的。有利地，重量和厚度可以被减小。效率可以被提高。
复数个细长透镜元件可以被提供在跨第一引导表面延伸的共同的组件中。有利地，组装的成本和复杂度可以被降低。
复数个细长透镜元件可以是分离的组件。有利地，加工成本和复杂度可以被降低。
复数个细长透镜元件可以具有远离波导的第一光引导表面延伸的侧面。侧面可以包括光吸收材料。有利地，与侧向方向正交的方向上的锥体角度和杂散光可以被减小。
至少一个细长透镜元件可以被布置在第一引导表面的前面，在它们之间具有气隙。有利地，效率被提高。
至少一个光提取特征可以包括复数个光提取特征，光提取特征中的至少一个不具有与其对准的细长透镜元件。有利地，照明的期望轮廓可以在与侧向方向正交的方向上被提供。
定向照明装置可以进一步包括跨第一引导表面延伸的反射元件，反射元件可以被布置为使提取的光往回反射通过波导以使得它在输出方向上被输出，输出方向在第二引导表面的前向。反射元件可以提供被布置在第一引导表面前面的至少一个细长镜元件，细长镜元件与光提取特征对准，并且被布置为控制提取的光在与侧向方向正交的方向上的分布。有利地，厚度和成本可以被减小。输出照度的色度可以被降低。
第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导的区域，第二引导表面可以包括光提取特征和在光提取特征之间的中间区域，光提取特征被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面离开的方向上来提取输入光，中间区域被布置为沿着波导引导光，没有提取。有利地，高保真度光锥可以被提供。
第二引导表面可以被成形为一系列台阶，光提取特征和中间区域是连续台阶的表面。有利地，第二表面可以以低成本和高表面质量被制造。
光提取特征在侧向跨波导的方向上可以没有光功率。有利地，被照明场景中的光束尺寸可以具有减小的角度大小和提高的保真度。
第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导的区域，第二引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且可以相对于第一引导表面成一角度倾斜，角度被选择为使得波导可以被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置可以进一步包括偏转元件，偏转元件跨波导的区域的第一引导表面延伸以用于使光朝向第一引导表面的法线偏转。有利地，光输出可以在波导的表面法线附近的方向上。
定向照明装置可以被布置为在输出方向上输出提取的光，输出方向在第一引导表面的前向。定向照明装置可以进一步包括跨第一引导表面延伸的反射元件，反射元件被布置为使提取的光往回反射通过波导以使得它在输出方向上被输出，输出方向在第二引导表面的前向。
波导可以进一步包括在相对的引导表面之间并且在输入表面和反射端之间延伸的侧面。有利地，杂散光可以通过侧面处的光反射的控制来减少。
光源中的一些可以在与侧向跨波导的方向垂直的方向上分离。光源可以在侧向跨波导的方向上连续。有利地，光源的封装尺寸可以被增大。侧向方向上的照度轮廓的均匀性可以被提高。
定向照明装置可以进一步包括跨第一引导表面的部分区域布置的漫射器。有利地，输出照度轮廓的结构可以被修改。
定向照明装置可以进一步包括被设置在第二引导表面后面的后反射器。有利地，照明装置的效率可以被提高。
后反射器可以包括反射小平面的阵列，反射小平面的阵列被布置为使透射通过第二引导表面的输入光往回反射通过波导以通过第一引导表面离开。有利地，输出照度轮廓的结构可以被修改以在与侧向方向正交的方向上实现期望的照度轮廓。
定向照明装置可以包括：复数个光源的阵列；以及复数个波导，每个波导包括：输入表面；反射端；以及第一引导表面和第二引导表面，第一引导表面和第二引导表面在输入表面和反射端之间延伸，其中针对每个波导：各自的光源的阵列的光源可以被布置为通过输入表面将光输入到波导中，并且可以被设置在侧向跨波导的方向上的不同的输入位置处；并且相对的第一引导表面和第二引导表面可以被布置为将来自输入表面的输入光引导到反射端并且在反射端处反射之后沿着波导往回引导，波导被布置为当输入光沿着波导被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面离开；并且反射端可以在侧向跨波导的方向上具有正光功率，并且波导可以被布置为根据光源在侧向跨波导的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上，并且其中每个波导的第一引导表面面向共同的方向。有利地，提高的亮度可以被实现。照度轮廓的结构可以被修改。各自的波导的输出轮廓可以被独立地控制。
复数个波导可以被定向为使得对于各自的波导的侧向方向可以是垂直的或者成非零锐角，输出照明方向被分布在侧向方向上。有利地，照度轮廓的控制可以在多于一个的方向上被实现。
复数个波导可以被定向为使得对于各自的波导的侧向方向可以是平行的，输出照明方向被分布在侧向方向上。有利地，照度轮廓的增大的控制可以在侧向方向上被实现。
复数个波导可以被配置为提供沿着与对于各自的波导的侧向方向垂直的长度具有强度分布的输出照明方向，输出照明方向被分布在侧向方向上，强度分布对于每个波导可以是不同的。有利地，与侧向方向正交的方向上的照度轮廓可以被修改，并且可以被独立地控制。
针对每个波导：第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导的区域，第二引导表面可以包括光提取特征和在光提取特征之间的中间区域，光提取特征被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面离开的方向上来提取输入光，中间区域被布置为沿着波导引导光，没有提取。有利地，照度轮廓可以提供宽角度展度，并且可以进一步提供高照度的第一角度区域和第二角度区域。
针对波导中的第一个：第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且第二引导表面可以包括光提取特征和在光提取特征之间的中间区域，光提取特征被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面离开的方向上来提取输入光，中间区域被布置为沿着波导引导光，没有提取，并且针对波导中的第一个：第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且第二引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且可以相对于第一引导表面成一角度倾斜，角度可以被选择为使得波导可以被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置可以进一步包括偏转元件，偏转元件跨波导的区域的第一引导表面延伸以用于使光朝向第一引导表面的法线偏转。有利地，输出照度轮廓可以包括宽角度展度轮廓和窄角度展度轮廓。
针对每个波导：第一引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且第二引导表面可以被布置为通过全内反射来引导光，并且可以相对于第一引导表面成一角度倾斜，角度可以被选择为使得波导可以被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置可以进一步包括偏转元件，偏转元件跨波导的区域的第一引导表面延伸以用于使光朝向第一引导表面的法线偏转。有利地，输出照度轮廓可以包括多于一个的窄角度展度轮廓以在期望的方向上提供更高的照度。
复数个波导可以是平铺的。有利地，照度轮廓的增大的控制可以在薄型形式规格中以高效率被实现。
复数个波导可以是堆叠的。有利地，被照明装置占据的面积可以被缩小。
定向照明装置可以进一步包括控制系统，控制系统被布置为选择性地控制光源。有利地，输出照度轮廓可以被控制。
光源的阵列的每个光源可以包括光学输出，光学输出包括白光谱、红外光谱或紫外光谱。光源中的至少一些可以包括发光二极管或激光二极管。有利地，受控照明可以被提供以减小对于其他道路用户的眼睛或包含相机和其他传感器的检测器的眩光。
光源的阵列可以包括具有不同的光谱输出的至少两个光源。两个不同的光谱输出包括以下中的两个：第一白光谱、不同于第一白光谱的第二白光谱、红光、橙色光和红外光。有利地，照度装置可以提供经调制的颜色输出。
根据本公开的第二方面，提供一种车辆外部灯，车辆外部灯包括：壳体，壳体用于装配到车辆；以及根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，照明装置被安装在壳体上；以及透射盖，透射盖跨波导延伸。有利地，健壮的外部灯可以被提供。
输出光通量可以为至少100流明，优选地至少300流明，并且最优选地至少600流明。有利地，对于来自车辆灯的照明，期望的照度可以被实现。
根据本公开的第三方面，提供一种车辆倒车灯，车辆倒车灯包括第二方面的车辆外部灯。有利地，对于车辆后面的障碍物的可见性可以被提高。
根据本公开的第四方面，提供一种面向后的灯，面向后的灯包括根据第二方面的车辆外部灯，其中光源提供红光。有利地，刹车灯和高强度雾灯可以被导引到期望的方向上。
根据本公开的第五方面，提供一种用于车辆的照明装置，照明装置包括：光源的阵列；以及波导，波导包括：输入表面；反射端；以及第一引导表面和第二引导表面，第一引导表面和第二引导表面在输入表面和反射端之间延伸，其中阵列的光源被布置为通过输入表面将光输入到波导中，并且被设置在侧向跨波导的方向上的不同的输入位置处；并且相对的第一引导表面和第二引导表面被布置为将来自输入表面的输入光引导到反射端并且在反射端处反射之后沿着波导往回引导，波导被布置为当输入光在反射端处反射之后沿着波导被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面离开；并且反射端在侧向跨波导的方向上具有正光功率，并且波导被布置为根据光源在侧向跨波导的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。
本公开的各方面中的任何一个都可以按任何组合被应用。
本公开的实施方案可以被用于各种光学系统中。实施方案可以包含各种投影仪、投影系统、光学部件、显示器、微型显示器、计算机系统、处理器、自含投影仪系统、视觉系统和/或视听系统、以及电气装置和/或光学装置，或者与各种投影仪、投影系统、光学部件、显示器、微型显示器、计算机系统、处理器、自含投影仪系统、视觉系统和/或视听系统、以及电气装置和/或光学装置一起工作。本公开的各方面可以与光学装置和电气装置、光学系统、演示系统相关的几乎任何设备、或可以包含任何类型的光学系统的任何设备一起使用。因此，本公开的实施方案可以被用于光学系统、视觉呈现和/或光学呈现中使用的装置、视觉外设等中、以及若干个计算环境中。
在继续详细地讨论所公开的实施方案之前，应理解本公开在其应用或创建中不限于所示的具体布置的细节，因为本公开能够有其他实施方案。而且，本公开的各方面可以按不同的组合和布置被阐述以限定其本身独特的实施方案。此外，本文中使用的术语是出于描述、而非限制的目的。
本公开的这些及其他优点和特征对于本领域的普通技术人员来说，在完整地阅读本公开后，将变得显而易见。
附图说明
实施方案在附图中被举例图示，在附图中，相似的标号指示类似的部分，并且在附图中：
图1是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括具有弯曲的反射表面和小平面化后反射器的台阶式波导；
图2A是在侧视图中图示说明图1的定向照明装置的示意图；
图2B是在前视图中图示说明图1的定向照明装置的示意图；
图2C是在侧视图中图示说明用于定向照明装置的可替代波导的示意图；
图2D是在侧视图中图示说明用于定向照明装置的可替代波导的示意图；
图3A是在侧视图中图示说明可替代定向照明装置的示意图；
图3B是在前视图中图示说明具有菲涅耳(Fresnel)小平面化反射表面的可替代定向台阶式波导的示意图；
图3C是在前视图中图示说明具有弯曲的输入表面的可替代定向台阶式波导的示意图；
图3D是在前视图中图示说明具有台阶式输入表面的可替代定向台阶式波导的示意图；
图4A是在端视图中图示说明光源和波导的布置的示意图；
图4B是在侧视图中图示说明光源、液晶光阀(liquid crystal shutter)和波导的布置的示意图；
图4C是在端视图中图示说明光源和液晶光阀的布置的示意图；
图4D是在端视图中图示说明波导和具有不同的侧向宽度的光源的布置的示意图；
图4E是在端视图中图示说明微型LED光源、颜色转换材料和波导的布置的示意图；
图4F是在端视图中图示说明红色、绿色和蓝色微型LED光源和波导的布置的示意图；
图5A是图示说明在波导的侧向方向上的输出发光强度随着角度的变化的示意性曲线图；
图5B是图示说明在平行于波导的侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图；
图6A是图示说明被放置在图1的说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像；
图6B是图示说明被放置在图1的说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的示意性曲线图；
图6C是图示说明针对图6B的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处；
图7A是在侧视图中图示说明车辆外部灯的示意图，车辆外部灯包括：用于装配到车辆的壳体，以及被安装在壳体上的照明装置；以及跨波导的第一光引导表面延伸的透射盖；
图7B是在顶视图中图示说明车辆外部灯的示意图，车辆外部灯进一步包括修改光源阵列15a-n相对于波导1的侧向方向的位置的变换器(transducer)；
图8A是在侧视图中图示说明包括本申请实施方案的车辆外部灯的车辆的示意图；
图8B是在顶视图中图示说明包括本申请实施方案的车辆外部灯的车辆的示意图；
图8C是在侧视图中图示说明包括以倾斜的方位被安装的车辆外部灯的车辆的一部分的示意图；
图9A和图9B是在前透视图中图示说明弯曲的波导和光源阵列的示意图；
图10A是在侧视图中图示说明包括附加的光源的可替代定向照明装置的示意图；
图10B是在侧视图中图示说明包括附加的定向受控光源和传感器设备的可替代定向照明装置的示意图；
图11是在前视图中图示说明车辆外部灯和用于车辆外部灯的控制系统的示意图；
图12A是图示说明针对提供对于在水平方向上延伸的光锥的近光束(dippedbeam)照明的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图12B是图示说明针对提供全光束(full beam)照明的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图12C是图示说明针对具有在垂直方向上延伸的光锥的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图13是针对车辆外部灯的控制系统的流程图；
图14A是在后视图中图示说明车辆外部灯的示意图；
图14B是在侧视图中图示说明车辆外部灯的示意图；
图15A是在侧视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被水平地布置；
图15B是在顶视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被水平地布置；
图15C是在侧视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被垂直地布置；
图15D是在顶视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被垂直地布置；
图16是图示说明来自定向照明装置的反射的示意图；
图17A是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括具有弯曲的反射表面和小平面化后反射器的台阶式波导，其中波导包括具有不同的小平面布置的第一子区域和第二子区域；
图17B是图示说明针对图17A的布置的、输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图；
图18A是图示说明针对提供结构化的近光束照明的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图18B是图示说明针对图17A的布置的、输出轮廓随着极角的变化的示意性曲线图；
图19A是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括具有弯曲的反射表面和小平面化后反射器的台阶式波导，台阶式波导进一步包括在波导的区域的一部分上的漫射器；
图19B是图示说明针对图19A的布置的、在平行于波导的侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图；
图20A是在前透视图中图示说明包括两个平铺的台阶式波导的定向照明装置的示意图；
图20B是图示说明针对图17A的布置的、输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图；
图20C是图示说明针对图20A的波导的在平行于侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图；
图21A是图示说明在第一操作模式下的针对图20A的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图21B是图示说明在第二操作模式下的针对图20A的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图22A是在前透视图中图示说明包括两个堆叠的台阶式波导的定向照明装置的示意图；
图22B是在侧视图中图示说明图22A的定向照明装置的示意图；
图23是在前透视图中图示说明包括两个平铺的台阶式波导的定向照明装置的示意图，其中台阶式波导被布置在正交方位上；
图24A、图24B、图24C、图24D和图24E是图示说明在不同的操作模式下的针对图23的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图25A是在前透视图中图示说明包括两个平铺的台阶式波导的定向照明装置的示意图，其中台阶式波导以不同的方位旋转被布置；
图25B是图示说明针对图25A的布置的、输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图；
图25C和图25D是图示说明在不同的操作模式下的针对图25A的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图；
图26A是在透视后视图中图示说明台阶式波导和对准的透镜阵列的示意图；
图26B是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括图26A的台阶式波导和对准的透镜阵列；
图26C是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括台阶式波导和包括锥形支撑基板的对准的透镜阵列；
图26D是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括具有两个光提取特征的台阶式波导和各自的一对对准的透镜；
图26E是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括台阶式波导，台阶式波导具有第一区域和第二区域，第一区域包括对准的透镜阵列，第二区域包括后反射器；
图26F是图示说明被放置在图26B的说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的示意性曲线图，其中照明装置绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转15度；
图26G是图示说明针对图26F的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处；
图26H是图示说明被放置在说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像，照明装置包括图1的照明装置和图26B的照明装置，其中图26B的照明装置绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转15度；
图26I是图示说明被放置在说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的示意性曲线图，照明装置包括图1的照明装置和图26B的照明装置，其中图26B的照明装置绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转15度；
图26J是图示说明针对图26I的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处；
图26K是图示说明被放置在说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像，照明装置包括图26B的照明装置，其中照明装置绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转90度；
图26L是图示说明被放置在说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的示意性曲线图，说明性照明装置包括图26B的照明装置，其中照明装置绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转90度；
图26M是图示说明针对图26L的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处；
图27A是在侧透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括台阶式波导，台阶式波导具有透明的光引导区域和被涂布的反射小平面，反射小平面被布置为将光朝向准直后反射器导引；
图27B是在侧视图中图示说明图27A的定向照明装置的示意图；
图27C是图示说明被放置在图27B的说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像；
图27D是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括台阶式波导和对准的镜阵列，镜阵列包括锥形支撑基板；
图28A是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括锥形波导，锥形波导具有弯曲的且倾斜的反射表面、光转向膜和平面后反射器；
图28B是在侧视图中图示说明图28A的定向照明装置的示意图；
图28C是在前视图中图示说明图28A的定向照明装置的示意图；
图29A是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括平铺的台阶式波导和锥形波导；
图29B是图示说明针对图29A的波导的在平行于侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图；
图30A是在前透视图中图示说明包括两个平铺的锥形波导的定向照明装置的示意图；
图30B是图示说明针对图30A的波导的在平行于侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图；
图30C是图示说明针对图30A的波导的输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图；
图31是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括锥形波导，锥形波导具有弯曲的且倾斜的反射表面、光转向膜、平面后反射器和漫射器的阵列；
图32是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括锥形波导，锥形波导具有弯曲的且倾斜弯曲的反射表面、光转向膜的阵列、平面后反射器和图案化的漫射器；
图33是在前透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括具有台阶式区域和锥形区域的波导；
图34A是在侧视图中图示说明制造台阶式波导的方法的示意图；
图34B是在侧视图中图示说明制造台阶式波导的方法的可替代步骤的示意图；并且
图34C是在侧视图中图示说明台阶式波导的可替代结构的示意图。
具体实施方式
现在将描述各种定向照明装置的结构和操作。在本描述中，共同的元件具有共同的标号。注意到涉及任何元件的公开内容都适用于其中相同的或对应的元件被提供的每个装置。因此，为了简洁起见，这样的公开不被重复。
将期望的是借助于电子控制来提供具有可调节的照明轮廓的用于车辆的照明设备。
图1是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括具有弯曲的反射表面4和小平面化后反射器300的台阶式波导1。
定向照明装置100包括光源15a-n的阵列；并且波导1包括：输入表面2；反射端4；以及第一引导表面6和第二引导表面8，第一引导表面6和第二引导表面8在输入表面2和反射端4之间延伸，其中阵列的光源15a-n被布置为通过输入表面2将光输入到波导1中，并且被设置在侧向跨波导1的方向上的不同的输入位置处。
波导1的相对的第一引导表面6和第二引导表面8被布置为将来自输入表面2处的光源15a-n的输入光引导到反射端4并且在反射端4处反射之后沿着波导1往回引导。
波导1被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面6离开。
反射端4在侧向跨波导1的方向上具有正光功率，并且波导1被布置为根据光源15a-n在侧向跨波导1的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向26a-n上。
波导1进一步包括侧面20、22，侧面20、22在相对的引导表面6和8之间并且在输入表面2和反射端4之间延伸。
定向照明装置100进一步包括被设置在第二引导表面8后面的后反射器300。
定向照明装置100被布置为在输出方向上输出提取的光，输出方向在第一引导表面6的前向。
图2A是在侧视图中图示说明图1的定向照明装置100的示意图；并且图2B是在前视图中图示说明图1的定向照明装置100的示意图。图2A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
如图2A中图示说明的，第一引导表面6被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导1的区域，第二引导表面8包括光提取特征12和在光提取特征12之间的中间区域10。换句话说，至少一个光提取特征12包括复数个光提取特征12，并且至少一个引导区域10包含在光提取特征12之间的一个或更多个中间区域。
光提取特征12被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面6离开的方向上来提取输入光，中间区域10被布置为沿着波导1引导光，没有提取。第二引导表面8被成形为一系列台阶，光提取特征12和中间区域10是连续台阶的表面。引导区域9A被布置在反射端4和台阶的阵列中的第一台阶12之间，并且引导区域9B被布置在输入端2和最后一个台阶12之间，引导区域9A、9B被布置为沿着波导1引导光，没有损耗。
定向照明装置100被布置为在输出方向上输出提取的光，输出方向在第一引导表面6的前向。
考虑来自光源15C的光线400C，特征12处的全内反射提供通过第一表面6的输出光线400C。
在侧向方向上具有表面法线方向的平面(在图2A中y-z平面)中，光提取特征12可以具有基本上平面的表面，可以是弯曲的，或者可以包括弯曲区域和平面区域。特征12轮廓形状的曲率不同于光提取特征12在光提取特征12在其中延伸的方向上的曲率(即，x-y平面中的曲率)。
考虑来自光源15n的光线400n，光被导引到离轴锥体26n中，离轴锥体26n相对于锥体26C是离轴的。
波导1可以通过透明材料(如PMMA、PC、COP、玻璃或其他已知的合适的材料)来提供。有利地，高透射效率可以在宽的光谱范围以及温度和湿度的操作范围上被实现。
反射端4可以通过具有光功率的成形表面和反射层41来提供，反射层41可以是可以是通过涂布法被涂覆的反射材料(如铝、银)的层，或者可以是被粘附的反射材料，如来自3M公司的ESRTM。
在说明性实施方案中，波导1可以在侧向方向(x轴)上具有100mm的长度，并且在与侧向方向正交的方向(y轴)上具有56mm的高度。输入侧2可以在与第一表面6正交的方向上具有1mm的厚度，并且反射侧4可以具有5mm的厚度。十个光提取特征12可以跨第二表面8被布置，每个在与第一表面6正交的方向上具有400微米的台阶高度h、以及5mm的间距p。特征10的宽度大约为4.6mm。有利地，这样的台阶尺寸可以实现低散射水平。
一般地在本申请实施方案中，波导1、并且特别是光提取特征12的设计可以不同于已知显示器(如使用成像波导来对透射空间光调制器进行照明的3D显示器和隐私显示器)的成像波导，因为不要求跨波导1提供均匀的照明。有利地，降低的制造复杂度、期望的输出照明轮廓和减少的杂散光可以被实现，例如，通过合并以下特征中的任何一个或全部来实现。
光提取特征具有在平行于第一表面6的方向上、在光提取特征的中心之间测量的间距p，间距p大于0.5mm，优选地大于1mm，并且更优选地大于2mm。换句话说，光提取特征12在平行于第一表面6的方向(或光轴(z轴)的方向)上的间距p可以大于这样的已知显示器中的，因为没有必要避免通过从光提取特征12输出的光提供的被照明的条带和通过从中间特征10不输出光而提供的不被照明的条带的可见性。进一步，没有必要使用空间光调制器的像素提供摩尔条纹(Moiré)的减少。进一步，没有必要跨空间光调制器的有效面积(activearea)提供基本上相等的照明，也就是说，没有必要从每个光提取特征提供相同的输出照度和照度轮廓。例如，光提取特征的这样的间距p可以大于0.5mm，优选地大于1mm，并且更优选地大于2mm。
光提取特征12的数量可以少于这样的已知显示器中的。例如，光提取特征12的数量可以为10个或更少，可以为5个或更少，或者甚至在一些示例中可以为单个光提取特征12，如在下文中在图2C中图示说明的那样。
光提取特征12在与第一表面6正交(或与光轴和侧方向(z轴)正交)的方向上的高度h可以大于这样的已知显示器中的。例如，光提取特征12的这样的高度h可以大于0.25mm，优选地大于0.5mm，并且更优选地大于1mm。
后反射器300包括反射小平面310的阵列，反射小平面310的阵列被布置为使透射通过第二引导表面8的输入光往回反射通过波导1以通过第一引导表面6离开。进一步的小平面312被布置在各自的相邻的小平面310之间。小平面310、312的反射表面可以通过模制的光学结构和反射涂层311(如铝或银)来形成。
现在将描述输出照明轮廓的形成。返回到图1，光源15e提供借助于表面8和中心区域10沿着波导1被无损耗地朝向反射端4的中心(在侧向方向上)引导的光线400C。反射的光在特征12处被反射，并且朝向装置100的输出导引通过波导1的第一表面6。
围绕光线400C的光锥26Ce在与侧向方向(也就是说，y轴)正交的方向上具有角度大小Δθx，角度大小Δθx通过光源15e的尺寸、波导1的折射率和反射端4的焦距来确定。
如在下文中将进一步描述的，光锥26Ce在侧向方向上具有一轮廓，该轮廓具有一角度大小，该角度大小通过波导1的光提取特征12的轮廓和后反射器300的小平面310确定。
光线401在波导1内被引导，并且被特征12折射，以使得光落到后反射器的小平面310上并且朝向装置100的输出被导引通过波导1的第一表面6和第二表面8。z-y平面中的照明的角度轮廓是针对光线400的角度轮廓的附加，并且在下文中将被进一步描述。
在本申请实施方案中，光从波导1的至少一个区域被输出。角度轮廓对于从每个区域内输出的光可能是共同的。在图1的布置中，波导1的区域是整个波导1，并且照明装置100跨波导1具有共同的光输出角度轮廓。有利地，高输出效率和高明亮度可以被实现。
如图2B中图示说明的，光提取特征12是直的，并且在侧向跨波导1的方向上不具有光功率。考虑在波导1的顶部边缘附近的光线400T，反射端4在从反射端4反射之后在波导1内提供平行于光线400C的光线。光线400T在来自波导1的输出上平行于光线400C。因此光锥26Te具有与锥体26Ce基本上相同的角度轮廓，但是在从反射端4反射之后在波导1内在侧向方向上偏移与反射的光线400C、400T的偏移相同的距离。
在远场(如在下文中将进一步描述的被照明场景中的场景)中，来自跨波导1的总输出锥体具有通过波导1的高度和单个的光锥26a-n的角度展度确定的尺寸。波导1的高度通常比角度展度Δθx小得多。有利地，窄锥体角度可以通过阵列中的每个光源15a-n来提供。
在本申请实施方案中，期望在远场中提供结构化照明轮廓，然而，不要求跨波导1提供均匀的照明。
本申请实施方案涉及用于前灯的背光源，背光源包括提供具有远场中的照度的期望的角度轮廓的可控光锥的照明系统。通过与本申请实施方案进行比较，已知显示器(如3D显示器和隐私显示器)合并成像波导以对被布置在成像波导和观察者之间的透射空间光调制器进行照明。用于显示器的这样的成像波导在离显示器的窗口距离处的光学窗口处提供单个光源的图像。这样的光学窗口通常位于标称观察者观看距离处或附近，如离显示器500mm。位于光学窗口内的观察者跨波导的面积看见被均匀照明的图像。因此在显示器应用中，期望的是跨波导的面积提供均匀的照明，然而，不要求在光学窗口内提供结构化的照明轮廓。
在本申请实施方案中，在有限的窗口距离处提供光学窗口是不期望的，因为它们将使照明轮廓的尺寸在远场中扩大，并且使结构化的照明轮廓模糊。因此包括非成像波导的本申请实施方案在结构和操作上不同于用于在显示器应用中使用的成像波导。
通过与以上说明性实施方案进行比较，用于空间光调制器的照明的成像波导的台阶尺寸期望地具有0.25mm的间距和大约0.5微米的台阶高度以跨空间光调制器实现期望的图像均匀性，而没有随着空间光调制器的像素跳动的可见的摩尔条纹。这样的特征对于高产率制造是不期望地昂贵，并且有衍射散射的问题。
现在将描述用于照明装置的可替代结构。
图2C是在侧视图中图示说明用于定向照明装置100的可替代台阶式波导的示意图。
定向照明装置100包括一个光提取特征12和引导区域9A、9B，光提取特征12被布置为当输入光400C在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时通过使输入光400C偏转到使偏转的光通过第一引导表面6离开的方向上来提取输入光，引导区域9A、9B沿着波导1引导光，没有提取。
通过与图2A进行比较，图2C包括如下面将参照图10B进一步描述的具有光提取特征12的单个台阶，光提取特征12具有反射涂层材料122。涂层材料122可以包括金属涂层，如银或铝，或者可以是被粘附的多层反射材料，如来自3M公司的ESRTM。涂层材料122可以被提供具有引导区域9A、9B的一些重叠，以减小对于涂布工艺的公差，并且使被引导的光的损耗最小化，有利地提高效率。
后反射器300被省略，有利地降低成本和复杂度。这样的结构可以被方便地制造具有高精度的台阶12，提高照明输出锥体26的准确性。光不被透射通过光提取特征12，所以有利地对于高输出角度的光损耗可以被减小。
图2D是在侧视图中图示说明用于定向照明装置100的可替代台阶式波导的示意图。通过与图2A进行比较，图2D仅图示说明沿着波导1的两个台阶。有利地，这样的结构可以被方便地制造具有可以不同的期望的台阶形状轮廓。输出光锥400A、400B在与侧向方向正交的方向上可以具有不同的角度轮廓。有利地，输出照明轮廓的期望的结构可以被实现。
在图2D的可替代实施方案中，进一步的可选的液晶光阀202也跨波导1的至少一个部分被提供，液晶光阀202包括偏振器210、218和液晶层214。在操作中，区域220A、220B可以被操作来分别控制从光提取特征12A、12B透射的光的相对比例。在各自的输出照度锥体26A、26B中提供的照度可以被控制以有利地实现与侧向方向正交的方向上的输出亮度轮廓的修改。
在图2C-D的实施方案中，后反射器可以具有间距。
图3A是在侧视图中图示说明可替代定向照明装置100的示意图。图3A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图2A的实施方案相比，波导1的光提取特征12在波导1的不同区域中具有不同的方位。在区域103A中，特征12R具有与其中波导以第一角度延伸的平面倾斜的表面法线方向。在区域103B中，特征12L具有与其中波导以第二角度延伸的平面倾斜的表面法线方向，第二角度不同于第一角度。
进一步，后反射器300的小平面312在后反射器300的不同区域中具有不同的方位。在区域422R中，小平面312R具有与其中波导以第一角度延伸的平面倾斜的表面法线方向。在区域422L中，小平面312L具有与其中波导以第二角度延伸的平面倾斜的表面法线方向，第二角度不同于第一角度。
换句话说，跨波导1的区域的各自的区域103A、103B，光提取特征12R、12L具有不同的轮廓，以使得光从不同区域103A、103B被导引到其中的输出照明方向沿着与各自的波导1A、1B的侧向方向垂直的长度具有不同的强度分布，通过锥体26提供的输出照明方向被分布在侧向方向上。
在操作中，说明性光线400R、401R从第一区域103A、422R被导引到第一方向上，并且光线400L、401L从第二区域103B、422L被导引到第二方向上。如在下文中将进一步图示说明的，期望的结构特征可以有利地在输出照明轮廓中被提供。
在进一步的可替代实施方案中，波导1的光提取特征12的轮廓可以跨波导1变化，和/或后反射器的小平面312的轮廓可以跨后反射器300变化。有利地，如在下文中将进一步描述的，输出照明轮廓的增大的结构可以被实现。
图3B是在前视图中图示说明具有菲涅耳小平面化反射表面4的可替代定向台阶式波导1的示意图。图3B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与具有弯曲的反射端的图2B的实施方案相比，反射端4通过包括小平面42、44的菲涅耳镜来提供。反射端4的下垂(sag)被减小，并且有利地波导的尺寸被缩小。与弯曲的表面相比，菲涅耳镜的小平面42、44可以方便地跨其宽度提供反射的光的方向的不同控制。像差可以被减小，并且有利地输出照明轮廓的提高的控制可以被实现。
图3B进一步示出光吸收层28可以被提供在侧面20、22上，并且可以进一步或可替代地被提供在侧面20、22附近的表面6、8上。来自离轴光源15b的被反射端4反射并且被朝向侧面20、22导引的光线403被层28吸收。光吸收层28可以包括例如胶带(如黑胶带)或涂层(如黑色涂料)。有利地，杂散光可以被减少，并且单个光锥26的保真度可以被提高。
现在将描述波导1的其他布置。
图3C是在前视图中图示说明具有弯曲的输入侧2的可替代定向台阶式波导1的示意图。图3C的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图2B的波导1相比，在图3C的可替代实施方案中，输入侧2是弯曲的，具有凹形形状。
波导1内的光锥114通过来自光源15n的基本朗伯(Lambertian)输出的光的折射来提供，并且对于平滑表面，具有与波导1的材料内的临界角基本上相等的半角。
输入侧2的曲率可以具有在反射端4的中心或附近的曲率中心。在操作中，从光源15a-n中的每个垂直输出的光被朝向反射端4的中心导引。有利地，提高的输出效率和减少的杂散光被实现。
可能期望的是使跨锥体的各自的扇形的光锥26a-n之间的模糊最小化。
图3D是在前视图中图示说明具有台阶式输入表面2的可替代定向台阶式波导1的示意图。图3D的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图3C的布置相比，输入侧2是弯曲的，具有轨迹115图示说明的凸形形状。进一步，输入侧2是台阶式的，以使得从光源15a-n中的每个垂直输出的光被朝向反射端4的中心导引。有利地，提高的输出效率和减少的杂散光被实现。
在操作中，反射端4可以具有像差，以使得焦距随着离轴源15地点而变化。在图2B和图3B的实施方案中，反射端4的弯曲表面的像差使线扩展函数宽度随着离轴地点增大，使得在光锥26中，锥体26之间的模糊随着离轴地点增大。
通过比较，在图3D中，线扩展函数宽度随着离轴地点的增大可以被减小，实现减小离轴锥体26之间的模糊。有利地，离轴锥体26的提高的清晰度可以被实现。在其他实施方案中，与图3D的凸形轨迹相比，轨迹115可以是凹形的。
现在将描述波导1的输入侧2处的光源15的布置。
图4A是在端视图中图示说明光源15和波导1的布置的示意图。图4A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
光源15a-n每个包括封装16和光发射区域17，发光区域17可以是白光发射区域，或者可以是某种其他的颜色，例如，对于后车辆外部灯，红色。光源15a-n的颜色跨阵列可以是相同的。有利地，输出照明轮廓可以具有均匀的颜色。
在可替代实施方案中，光源15a-n的颜色可以随着跨输入侧2的侧向地点而变化。例如，一些光源可以具有不同的色温或峰值波长，以使得角度轮廓在颜色上可以随着角度而变化。有利地，被照明场景的不同区域可以被提供具有不同的颜色以增大场景的视觉区别。
通常，被布置在线阵列中的光源封装16在发射区域17之间具有间隙。
将期望的是跨相邻的锥体26提供均匀的照明轮廓。这样的均匀的轮廓可以通过提供在侧向跨波导1的方向上连续的光源15中的至少一些来提供。光源15中的至少一些在与侧向跨波导1的方向(x轴)垂直的方向上分离距离h。光源15被布置成两行，并且偏移以使得光源15的间距p为发射区域的宽度w的两倍。有利地，发射区域17在侧向跨波导1的方向上是连续的，并且光锥26a-n被提供具有连续的角度轮廓。
继续以上说明性实施方案，对于折射率1.5的波导1的透明材料，光源15的发射区域17被布置具有0.65mm的宽度w和1.3mm的间距p，以对每个被照明光源15实现1°宽Δθx。
进一步，封装16具有可以大于波导1的厚度的非发射区域。这样的非发射区域可以被提供为远离表面6、8延伸。有利地，期望的定尺寸的散热器和控制组件可以被提供在封装16内，同时实现锥体26的连续的角度轮廓。
在进一步的实施方案中，进一步的光源18可以被布置在光源15a-n之间。在下文中描述的实施方案中，一些光源15可以不被照明，例如以防止对于迎面而来的驾驶者或行人的目眩。这样的光源18可以被用来在目眩区域中向观察者提供他们已经被看见的警报，或者可以被用于紧急信号发送的目的。光源18可以具有与光源15a-n不同的颜色，例如，可以是红色、蓝色、品红或不同的白色温度。附加的光源18可以包括与源15a-n的白光谱的光谱输出相比不同的光谱输出，这些光谱输出可以是不同于第一白光谱的第二白光谱、红光、橙色光、绿光和/或红外光。
可能期望的是提高照明结构的寻址的分辨率，也就是说，增加光锥26a-n的数量。
图4B是在侧视图中图示说明光源15、液晶光阀211和波导1的布置的示意图；并且
图4C是在端视图中图示说明光源15a-d和液晶光阀17的发射孔径17a-d的布置的示意图，液晶光阀17包括可寻址区域的阵列215。
液晶光阀211包括具有电矢量透射的相交方向的偏振器210、218、透明支撑基板212、216以及液晶层214。液晶光阀进一步包括跨侧向方向的可寻址区域的阵列215，可寻址区域由挨着液晶层214被形成的图案化的透明电极(如ITO)提供，并且被寻址电极的阵列控制以控制跨液晶层214的电压。
在图4C的说明性实施方案中，在操作中，光源17b被照明，并且可寻址区域215a、215b在透射状态下被驱动，而可寻址区域的阵列215的其他可寻址区域在光阻挡状态下被驱动。
从照明装置100输出的光锥26的提高的角度分辨率可以有利地被实现。灰阶轮廓的进一步的提高的平滑度可以以减少的漫射被提供，实现提高的效率。
可能期望的是如在下文中将针对图12C进一步描述的，针对输出角度中的一些提供更高分辨率的锥体26。
图4D是在端视图中图示说明与波导1对准的具有不同宽度的光源15的布置的示意图。图4D的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图4A的布置相比，图4D的可替代实施方案包括光源15的发射区域17，发射区域17在侧向方向上被提供具有不同的宽度wA和wB。光源15Aa-n具有发射区域17A的宽度wA，宽度wA小于在侧向方向上被布置在光源15Aa-n外侧的光源15Ba-n和15Ca-n的发射区域17B、17C的宽度wB，也就是说，光源15Aa-n被布置在光源15Ba-n和15Ca-n之间。
在图4D的可替代实施方案中，封装16A包括发射孔径17A、17B。有利地，光源17B提供在侧向方向上连续的光输出。
光源15Aa-n可以至少部分地由微型LED提供，也就是说，具有小于300微米、优选地小于200微米、并且更优选地小于100微米的芯片尺寸的发光材料(如氮化镓)。有利地，如在下文中将针对图12C进一步描述的，在侧向方向上具有高密度的光锥密度26Aa-n可以被实现。
光源15Ba-n可以通过更大的芯片尺寸(例如，大于300微米)来提供。有利地，光源封装16和控制系统的成本和复杂度可以被降低。
在其他实施方案中，光源15a-n的光发射区域17的高度(在与侧向方向正交的方向上)可以跨输入方向变化。具有高光通量输出的光源15可以以减小的电流被驱动。有利地，输出效率可以被提高。
在其他实施方案中，光源15a-n的发射区域17在侧向方向上的宽度跨输入侧2可以是不同的，以使得光锥26的间距随着角度而变化，并且光锥26的宽度Δθx随着角度而变化。
光源15的宽度在输入侧的其中光锥26的可寻址性的低分辨率是可接受的区域中可以被增大。有利地，成本和复杂度可以被降低。光源15的宽度在输入侧2的其中光锥26的可寻址性的高分辨率是期望的区域中可以被减小。有利地，光束定向性的提高精度可以被提供。光源15a-n可以以不同的电流被驱动。
可能期望的是提高光源15a-n的阵列的可寻址分辨率。
图4E是在端视图中图示说明微型LED光源15a-n和波导1的布置的示意图。图4E的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
包括发射区域17的单个封装16被图示说明，发射区域17包括微型LED 37的阵列和被布置在微型LED上方和之间的颜色转换层38。微型LED 37可以被布置在单片基板上，或者可以通过质量转移被转移到单独的基板。
光源15a包括一列微型LED和相关联的颜色转换材料38。发射区域39由各自的微型LED 37和相邻的颜色转换材料38提供。
在可替代实施方案(未被示出)中，颜色转换材料38可以可替代地被提供在相邻的光源15a-n之间分离的列中以有利地减小颜色转换材料内的泄漏。
有利地，可寻址性的提高的分辨率可以被实现。
图4F是在端视图中图示说明红色、绿色和蓝色微型LED光源37R、37G、37B和波导1的布置的示意图。图4F的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图4E的布置相比，颜色转换层不被提供，并且颜色转换层内的相邻的光源15a-n之间的减小的混合被实现。有利地，角锥26a-n之间的串扰被减小。
红外发射器25可以被提供在光源之间。这样的发射器25可以为相机和传感器提供可控照明，而不生成眩光或者影响迎面而来的驾驶者的视觉。
红外发射器可以与可见光发射器同时被操作，或者被多路复用，所以它们在不同的时间并且对于不同的照明方向操作。
虽然以上前灯可以被提供可见光，但是在可替代实施方案中，光源15a-n可以包括可见光发射器或不可见光发射器，如红外光发射器或紫外光发射器。
作为混合波长光源15a-n的替代，图4F的25，光源的阵列的每个光源15a-n可以包括光学输出，光学输出包括白光谱、红外光谱或紫外光谱。在可替代实施方案中，光源15a-n可以被作为红外发射器提供。红外输出光可以被导引到如本文中其他地方描述的可选且可控的光锥中。这样的光锥可以被布置为提供增强的夜间照明，并且可以被用于与红外检测手段(如红外相机)合作检测周围环境。
这样的红外照明可以被布置为减小迎面而来的或前面的车辆的照明，以减小对于迎面而来的或前面的车辆中的红外传感器的眩光。对于迎面而来的或前面的红外传感器的眩光可以被减小，这可以在功能上与对于可见光减小对于用户的眼睛的眩光进行比较。有利地，对于其他车辆的夜间环境辨识的提高的信噪比可以被实现。
以上实施方案通常可以使用包括发光二极管的光源15a-n。有利地，高场景照度可以在宽视场上被实现。
在可替代实施方案中，光源15a-n可以另外或可替代地包括激光二极管照明器的阵列。有利地，被扫描的激光束可以借助于阵列15a-n的控制来提供。这样的被扫描的激光束可以被用于可见光或不可见光照明中的(例如，红外谱带中的)场景照明。
在其他实施方案中，光源可以被提供在波导1的输入侧2处。有利地，光源15a-n的输出可以被校准。从周围环境捕捉的进一步的光可以被测量。
图5A是图示说明针对沿着参照图8B描述的车辆600的轴线699的方向的、在波导1的侧向方向上的输出发光强度(以每一立体弧度流明为单位测量)随着角度Δθx的变化轮廓530的示意性曲线图。
为了说明的目的，输出被划分为角度宽度为1°的角锥26。每个角锥26通过阵列15a-n的单个光源来寻址。
参照图4A的实施方案，光源具有发射区域17，发射区域17具有相同的宽度，也就是说，对于相等的驱动功率，来自每个LED的光通量是相同的。
参照图5A，级别531a-k表示光源15a-k的实现从照明装置输出的发光强度的光学轮廓530的电流级别的驱动轮廓。光学轮廓530被附加的漫射器漫射以提供轮廓形状的平滑并且不提供可见的步进(stepping)。
这样的轮廓包括照明边缘527，并且将在下面关于图18A-B被描述。有利地，输出轮廓可以以期望的亮度轮廓被控制以用于在如下面将进一步描述的近光束配置中的照明。
在另一实施方案中，轮廓540可以被提供在零度仰角θx处或附近具有硬性截止视界(hard cut-off horizon)550。这样的轮廓可以有利地实现如在下文中将进一步描述的对于前面的道路的可见性的最大范围。
图5B是图示说明在平行于波导1的侧向方向的方向上的输出亮度随着角度θy的变化的示意性曲线图。轮廓410通过波导1的光提取特征12和后反射器300的反射小平面312处的折射和反射(包含波导1中的和来自波导1的光的全内反射)来提供。更具体地说，波导1的光提取特征12和后反射器的小平面312的角度和形状促成发光强度的分布，并且发光强度轮廓410A可以通过特征12、312表面形状轮廓的期望的选择来成形。轮廓410A可以包括用于正面照明的第一峰值区域552和用于路缘照明的偏移峰值554。有利地，宽角度场上的照明可以被实现。
进一步，如图3A中图示说明的，波导1和后反射器300的区域103A、103B和422R、422L可以具有不同的形状轮廓。输出轮廓410A、410B分别可以从区域103A、103B被提供。用于来自照明装置100的照明的总角度轮廓通过轮廓410R、410L的相加来提供。有利地，与侧向方向正交的方向上的期望的照明轮廓可以被提供。
图5B图示说明与行进方向基本上对准的亮斑(hot spot)区域552，并且区域554提供用于路缘照明的进一步的亮斑。
现在将进一步描述针对典型的近光光束(dip beam)的说明性照明轮廓。
图6A是图示说明被放置在图1的说明性照明装置100的远场中的屏幕上并且通过图5A的说明性发光强度轮廓540和图5B的侧向角度输出轮廓410A提供的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像，并且图6B是图示说明该变化的示意性曲线图。
参照图6A-B，视界550在较低的仰角处被提供具有照度，并且在较高的仰角处基本上不被提供照度。有利地，前面的道路表面可以被照明，并且迎面而来的驾驶者可能不感到目眩。
通过阵列15a-n中的光源选择的控制，视界550的仰角可以有利地被调整。例如，视界550可以被选择来针对不同的道路斜角或汽车装载进行调整。
在如本文中其他地方描述的其他实施方案中，当没有迎面而来的车辆被检测到时，视界可以被提供在较高的仰角处。视界地点的调谐可以进一步通过如下面在图7B中图示说明的光源15a-n相对于波导1的机械调整来提供。
图6C是图示说明针对图6B的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处。图6C图示说明如果垂直屏幕被定位在车辆前面的道路表面上、垂直屏幕上的以lux(lm/m2)为单位测量的照度的轮廓。照明方向551被图5B的亮斑552照明，并且照明方向553被图5B的亮斑554照明。有利地，用于向前的方向上的期望的照明的距离被最大化，而期望的路缘照明针对车辆的两侧被提供，其中近侧路缘上的照度增大(对于右手驾驶车辆来说)。
图7A是在侧视图中图示说明车辆外部灯102的示意图，车辆外部灯102包括：用于装配到车辆600的壳体152，以及被安装在壳体152上的如本文中其他地方描述的照明装置100。图7A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
透射盖150跨波导1延伸，并且照明装置100是用于透射盖150的背光源。漫射器5可以被布置在透射盖150的一个表面上。漫射器5可以被附连到盖150，或者可以被形成在盖150的表面中，例如通过注射成型。在操作中，盖150对于入射光提供高透射，并且进一步防止水触及波导1。透射盖通常可以是弯曲的，具有期望的形状，以匹配车辆外部的形状，例如以提高空气动力学性能和美观。
壳体152被提供来支撑照明装置100，并且被提供具有密封件154以使进水最小化。后反射器300可以被安装在壳体152上以提供支撑的期望的平坦度并且同时有利地使光锥26的变形最小化。密封件154和盖150可以可替代地或另外被提供在壳体152的外部。
光源15a-n的阵列可以被作为LED灯条156提供，LED灯条156包括被安装在电路板(如金属芯印刷电路(MC-PCB)板)上或者被安装在可以合并一个或更多个热量扩散金属层的柔性印刷版上的LED封装的阵列16。壳体152可以进一步被提供用于LED灯条156的附连，并且可以提供散热器。有利地，LED结温(junction temperature)可以被降低，并且效率和寿命可以被提高。
支撑构件(如构件159和胶带159)可以被提供来实现波导1到LED灯条156的机械对准。
加热器333可以被提供在壳体152上或壳体152内以提供盖150的除雾和除冰。来自光源的废热可以被导引到透明盖150，例如借助于壳体152。进一步，加热器元件(如透明电阻涂层)可以被形成在盖150上以使雾化最小化。
在操作中，从反射端4反射的光中的一些可以返回到输入侧。该光中的入射在输入侧2上的一些可以在输入侧2和LED 15a-n的封装16处被反射，并且被朝向反射端4往回导引。这样的光然后可能被提取到照明轮廓中的不期望的方向上。光吸收材料158可以被提供在波导1上、输入侧2的附近，并且可以被提供在波导表面6、8和/或输入侧2上。从反射端4反射并且不在特征12处输出的光可以被材料158吸收。有利地，杂散光被减少，并且光锥26的保真度被提高。
可能期望的是提供来自车辆外部灯102的光学输出的方向的精细调谐。
图7B是在顶视图中图示说明车辆外部灯102的示意图，车辆外部灯102进一步包括修改光源15a-n的阵列相对于波导1的侧向方向的位置的致动器29。图7B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
照明装置100进一步包括致动器系统29，致动器系统29被布置为驱动光源15a-n的阵列在侧向跨波导1的x方向上相对于波导1的移动。致动器系统29具有比光源在侧向跨波导1的x方向上的平均间距w小的分辨率。
在操作中，期望的光束方向可以例如借助于校准的内部位置传感器(例如，摩尔条纹光栅)或外部传感器(包含但不限于相机)来确定，或者在指向方向的校准期间被确定。致动器29被布置为跨波导1的输入侧2相对于侧向方向机械地平移光源阵列。致动器29可以包括压电致动器、音圈电机、伺服电机、步进电机或其他已知的机械致动器。
这样的实施方案可以提供高于通过单个可控的光源15a-n的分离提供的可寻址性的对准的可寻址性。在说明性实施方案中，光源15a-n中的每个可以具有750微米的间距，并且波导1可以被布置为对于光源中的每个、在侧向方向上提供宽度1°的角锥的照明。这样的指向方向可以通过光源15a-n相对于侧向方向的机械对准来提供。
继续说明性实施方案，75微米的平移可以提供0.1°的光束指向调整。在近光光束操作模式下，有利地，在其处道路表面上的期望的照度被实现的距离可以在对于迎面而来的驾驶者没有目眩的风险的情况下被增大。进一步，近光光束或高光束的范围可以通过致动器的移动来精细地调整以动态地补偿来自装载或加速的车辆姿势的变化和/或道路表面的拓扑结构的变化(例如上坡或下坡)。这样的调整可以由控制系统结合传感器(如相机)或来自GPS的信号和地图绘制数据来确定。
进一步，光源15a-n可以以不同的速率老化，以使得期望地，照度分布可以不时地被重新校准。图7B的实施方案可以被用来改变光源15a-n中的哪个具有最大照度。例如，3mm的平移可以将中央光源地点调整四个光源。已经以低输出光通量被使用的源然后可以被用来递送光束的高照度部分。有利地，照明设备100的明亮度和寿命可以被提高。
与提供照明设备的实质部分的移动的已知的光束指向调整相比，光源15a-n的机械移动小，并且可以作用于低质量组件上。成本和复杂度可以被降低。
现在将描述车辆外部灯102的说明性布置。
图8A是在侧视图中图示说明在地点104-108或车辆600处包括车辆外部灯102的车辆600的示意图；并且图8B是在顶视图中图示说明包括本申请实施方案的车辆外部灯102的车辆600的示意图。
本申请实施方案的车辆外部灯102具有薄外形，并且与已知的照明结构相比，可以提供照明装置体积的缩小。
车辆前灯104包括车辆外部灯102，其中输出光通量至少为100流明，优选地至少300流明，并且最优选地至少600流明。前灯104可以包括均匀的白色光源。
光源15a-n的阵列可以包括具有不同的光谱输出的至少两个光源。两个不同的光谱输出可以包括以下中的两个：第一白光谱、不同于第一白光谱的第二白光谱、红光、橙色光和/或红外光。
可替代地，白色光源和橙色光源15a-n可以被提供在波导1的输入侧2上，并且前灯104可以进一步作为方向指示器进行操作。前灯可以在对于其来说指示器功能的可见性是期望的区域中被调暗或者被熄灭。有利地，减少数量的光源和用于指示器的输出的增大的面积可以被实现。
雾灯105可以被降低地安装在车辆600上。与前灯104相比，雾灯105可以具有减少的蓝色光谱内容以减小雾中的散射。
倒车(或后退)灯108包括车辆外部灯102和白色光源15a-n。面向后的灯106包括权利要求28的车辆外部灯102，其中光源15a-n提供红光。
可替代地，橙色光源和白色光源可以被提供在波导1的输入侧2上。在一种操作模式下，红光可以被提供用于制动和雾灯的目的。在另一操作模式下，后面的倒车灯可以被提供。在另一操作模式下，方向指示器功能可以被提供。
相机120可以被提供具有通过图像捕捉锥体121图示说明的视场。如下面将描述的，来自相机120的图像数据可以被用来确定被照明场景中的输出照明轮廓。
在另一实施方案中，车辆外部灯107可以挨着车辆600的挡风玻璃被提供或者被提供在车辆600的挡风玻璃上。本申请实施方案的照明装置100中的一些或全部的输出可以包括白色光源和/或红外光源。红外源可以被用来以可以被扫描的照明对被照明场景进行照明。有利地，车辆外部灯可以对于用于监视道路场景的相机120实现增强的信噪比。
在另一实施方案中，至少一个车辆外部灯109可以被提供来对驾驶者和乘客的门附近的道路表面99进行照明。对于在夜间离开或进入车辆的占用者的增大的照明可以被实现，有利地实现提高的安全性。
本申请实施方案有利地实现车辆外部灯的体积的显著缩小。可能期望的是进一步缩小被占用的车辆的体积并且修改美观。
图8C是在侧视图中图示说明车辆600的一部分的示意图，车辆600包括车辆外部灯102，车辆外部灯102包括以倾斜的方位被安装的前灯104。
在本申请附图中，用小写字母x、y、z表示的坐标系是在定向照明装置100的框架中，并且用大写字母X、Y、Z表示的坐标框架是在车辆600的框架中。坐标框架x、y、z通常不与坐标框架X、Y、Z对准，也就是说，照明装置100通常在车辆600中如例如图8C中图示说明的那样被旋转。本申请实施方案中的侧向方向是光锥6在其上受到控制的方向，因此是图1中的x轴方向。
车辆外部灯102可以具有特征12、312，特征12、312具有被布置为在偏离照明装置100的法线199的侧向方向上提供标称输出方向的轮廓形状。前灯104或其他车辆外部灯102可以被布置具有类似于车身面板方位的方位。有利地，车辆外部灯102的体积可以被缩小。
图9A-B是在前透视图中图示说明弯曲的波导1和光源阵列15的示意图。图9A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在每个实施方案中，波导1是非平面的。波导内的被引导的光保持被捕获，直到向特征12入射为止，并且有利地波导功能类似于图1中图示说明的波导功能。有利地，与例如图1和图8A的平面波导相比，车辆外部灯102的体积可以被缩小。
在图9A的可替代实施方案中，菲涅耳反射器被布置在反射端4处。
波导1是非平面的，并且复数个光提取特征12是弯曲的以跨波导1的至少一部分实现如通过光线400图示说明的共同的输出照明方向。换句话说，波导1的光提取特征12是弯曲的以跨波导1的至少一部分实现共同的输出照明方向，也就是说，光线400跨波导1是平行的。
在图9B的可替代实施方案中，波导1的光提取特征12跨波导1具有修改的轮廓(以与图3A中图示说明的方式类似的方式)以跨波导1的至少一部分实现共同的输出照明方向，也就是说，光线400跨波导1是平行的。
在图9A-B的实施方案中，后反射器300(未被示出)可以是弯曲的以匹配波导1曲率。可替代地，波导1可以具有与后反射器300的曲率不同的曲率。曲率差可以被用来提供例如如图5B中图示说明的远场亮度轮廓410的进一步的修改。有利地，期望的亮度轮廓410可以被实现。
将期望的是提供车辆外部灯102的进一步的光学功能性。
图10A是在侧视图中图示说明包括附加的光源170的可替代定向照明装置100的示意图。图10A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
本公开的波导1具有表面6和基本上平行的特征10。进一步，在波导1在其中延伸的平面中，光提取特征12的面积与特征10的面积之比相对较小，在说明性示例中，小平面面积为特征10、12的间距的大约8％。进一步，对于在入射在光提取特征12处之后通过波导1的光，小的折射偏转被提供。
附加的光源170可以被提供来导引光线411通过波导1。这样的光源170可以例如是指示器灯，如可以期望地提供对于从广观看角度的可见性的宽角度展度的橙色灯，如日行灯。光源170可以被图案化以实现装饰或视觉效果。
孔径172可以被提供在后反射器300中用于使光线411通过或者用于使光源170被布置。波导1可以提供从孔径172四周输出的光，以使得有利地效率和光锥26结构可能不被显著地降低。
有利地，紧凑的集成车辆外部灯可以包括多个照明功能，缩小总尺寸并且降低复杂度。
图10B是在侧视图中图示说明包括附加的定向受控光源176、178和传感器设备174的可替代定向照明装置100的示意图。图10B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图10B的可替代实施方案中，后反射器300被省略。可选的反射涂层122(如金属涂层)被提供在光提取特征12处。在本申请实施方案的说明性实施方案中，特征尺寸的宽度为400微米，这样的涂层可以方便地被形成为与光提取特征对准。有利地，高效率被实现。通过波导1的进一步的光被透射，不在光提取特征12处偏转，并且有利地，杂散光被减少。
与图10A的广角源170相比，图10B图示说明另一可替代实施方案，其中光源的阵列176和投影透镜178可以被布置为通过波导1来提供照明。光源的阵列176可以是LED阵列，如1D或2D阵列。如在下文中将进一步描述的，光源的阵列176可以被控制以有利地向被照明场景提供进一步的照明结构。
图10B图示说明另一可替代实施方案，其中传感器设备174被提供来接收透射通过波导1的表面6、8的外部光。这样的传感器可以是其他光学扫描传感器(如红外检测器)的可见光相机。
有利地，多个光学装置可以被集成到共同的车辆外部灯102中，同时实现受控照明的高效率。
现在将描述车辆600的控制系统。
图11是在前视图中图示说明车辆600的示意图，车辆600包括车辆外部灯102、相机120以及用于车辆外部灯102的控制系统130的示意图。图11的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
定向照明装置100进一步包括控制系统130，控制系统130被布置为选择性地控制光源15。来自相机120和来自其他控制数据132的信息被传送到控制单元130。控制系统130为每个车辆外部灯102提供哪些光源15a-n被照明的控制。
控制数据132可以提供关于车辆装载、车辆加速或减速、左手或右手驾驶状况、环境光水平的信息以及与车辆外部灯102的控制相关的其他数据。相机120可以被提供具有图像辨识处理器，图像辨识处理器提供例如下面将进一步描述的其他车辆灯的地点、道路方向、路缘地点和街道设施。
有利地，照明输出可以被导引到重要区域，并且对于迎面而来的用户的目眩可以被减少。
进一步，控制系统可以提供用于向行人或其他车辆发信号或通信的附加照明。
图12A是图示说明针对近光束照明区域520提供在垂直方向上延伸的光锥26a-n的照明轮廓的被照明驾驶场景的视图的示意图。图12A-C的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
光锥26a-n通过至少一个车辆外部灯102处的至少一个波导1来提供。在前面的车辆610A和迎面而来的车辆610B可以通过相机120和控制系统130来识别。
照明轮廓包括在道路上前面的区域522，并且区域520用于周围的景色。区域521是不被照明的区域，或者在可替代实施方案中，可以是以降低的照度被照明、例如以提供低目眩的区域但是具有一些残留照度的区域。
区域520、522可以通过来自波导1和后反射器300的输出结构的控制来照明。在如例如图11B中图示说明的可替代实施方案中，区域520、522中的一个可以被波导1照明，并且区域520、522中的另一个可以被不同的光源(如LED阵列176和投影透镜178)照明。有利地，照明图案的增大的控制可以被实现。
在操作中，被照明的光源15a-n被选择来防止对于车辆610B中的迎面而来的驾驶者的眩光。
在图1的光源15a-n的阵列例如包括白光光谱输出的情况下，则眩光对于占用者的眼睛和前面的车辆610A和迎面而来的车辆610B的可见光传感器可以被减小。有利地，周围环境的提高的可见性可以被实现。
在图1的光源15a-n的阵列例如包括红外光的情况下，对于红外传感器的红外传感器(如相机和前面的车辆610A和迎面而来的车辆610B的其他光电检测器)的眩光可以被减小。在光源15a-n的阵列包括如例如图4F中图示说明的混合光输出光源的情况下，则对于占用者和检测器的两个眩光都可以被减小。有利地，被车辆610A、610B检测到的周围光的信噪比可以被提高。
进一步，车辆的装载或加速或减速可以改变垂直方向上的总光束角度。这样的光束角度可以借助于哪些光源15a-n被照明的电气控制来调整。车辆外部灯102的用于光束指向的机械移动可以被省略，有利地降低成本和复杂度。
在另一操作模式下，识别的危险(如行人)可以被照明，以使得行人具有车辆的高可见性，并且进一步具有车辆控制系统知道他们的地点的某个指示。行人的照明可以用如其他地方关于图4A描述的不同颜色的照明，或者用特定的时间或空间照明图案。有利地，行人与车辆600的相互作用的安全性可以被提高。
图12B是图示说明针对提供全光束照明区域520的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图。区域520的面积被增大，并且区域522的面积可以被增大，并且如图5A中图示说明的照明轮廓可以被修改。有利地，期望的全光束照明轮廓可以被实现。
在进一步的操作模式下，当车辆600被停放时，门控灯功能可以被提供来对附近的人(如返回的或离开的车辆占用者)进行照明，同时减小目眩。有利地，车辆600周围的区域的可见性可以被提高。灯光定向性可以作为门控或门面灯光功能、按时间或空间模式被提供。
图12C是图示说明针对具有在垂直方向上延伸的光锥26的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图。图12C是可替代实施方案中，在该实施方案中，波导1被布置为被定向为使得波导1的侧向方向(x轴)平行于被照明场景500的垂直方向(Y轴)，也就是说，图1的波导1被旋转90度，并且光学窗口26a-n中的每个在垂直方向上延伸。
与分别借助于光源15Ba-n和15Ca-n的控制的光锥26Ba-n和26Ca-n相比，光锥26Aa-n被提供具有提高的分辨率，例如借助于图4D的光源15Aa-n的控制来提供。
在操作中，被照明区域520以相对较低的角度分辨率被提供具有来自光源15Ba-n、15Ca-n的光。光源15Aa-n中的一些不被照明以提供不被照明的区域521。有利地，照明的分辨率在高重要性的区域中可以被提高，如在正面驾驶方向的附近。车辆610A周围的道路的区域可以以提高的照度被观察，而不使车辆610A的驾驶者目眩。
图13是控制系统130执行的针对车辆外部灯102的控制系统130的说明性流程图。
在第一步S1中，相机和其他传感器(如GPS、LIDA、RADAR红外和其他已知的传感器)被用来检测道路场景。在第二步S2中，道路场景被分析。在第三步S3中，车辆危险被识别，并且在第四步S4中，如果没有危险被识别，则适当的全光束光源15控制模式被选择。
在危险(如道路中的行人)在第五步S5中被识别的情况下，则在第六步S6中，光源轮廓被计算以提供危险的合适的照明或对于危险的信号通知。
在第七步S7中，对于如图12A中图示说明的其他车辆610A、610B被识别的情况，则车辆地点(一个或多个)在第八步S8中被识别，并且近光光束轮廓在第九步S9中被采取。
在第十步S10中，来自步骤S1-S9的信息被与控制数据132组合，控制数据132包含但不限于车辆装载调整、左手驾驶或右手驾驶、以及提供车辆外部灯102的光源阵列(一个或多个)15的控制的立法要求。
步骤S1-S9的这样的控制可以被手动控制覆盖，或者可以被手动控制取代，其中驾驶者在近光光束和全光束操作之间选择。
有利地，车辆600可以被提供具有针对各种道路场景的期望的照明，其进一步的示例将在下文中被描述。
图14A是在后视图中图示说明车辆600和车辆外部灯102的示意图，车辆外部灯102是倒车灯108。图14A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
光锥26a-n在后面的地面或道路表面99上提供照明区域520，其中区域包括可以单个可控或者可以具有固定图案的照明区域226a-n。
相机120可以被用来选择特别重要的危险，以使得它们被清楚地照明，并且对于驾驶者通过后视镜或后退(倒行)相机120可见。有利地，对于倒行的危险感知可以被提高，并且风险可以被降低。
现在将描述实现占用者进入或离开车辆600或者穿过交通的提高的安全性的侧灯109的操作。
图14B是在侧视图中图示说明图8A-B的车辆外部灯109的示意图。图14A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图14B的实施方案中，波导1被提供为与Y轴成角度η，并且提供来自各自的光源15a-n的照明光锥26a-n，照明光锥26a-n被朝向地面或道路表面99导引以提供包括子区域226a-n的照明区域520。透射盖150可以被提供具有弯曲的形状以匹配车辆600的车身面板。
侧灯109可以被提供在门槛中、门中、后视镜中、或车辆上的被布置为提供道路表面99的照明的其他方便的地点上。
区域226a-n可以是单个可控的，或者可以被提供具有至少通过光源15a-n和波导1的布置和控制系统确定的固定的照明图案。
区域226a-n中的一些可以被照明，并且其他区域可以不具有照明以使照明图案的对比度最大化，例如以提供道路表面处的斑马线外观。区域226a-n的被照明图案可以是固定的，或者可以随着时间而变化，例如以提供从车辆到行人或其他道路使用者的通信，例如传送车辆高级驾驶者助理系统(ADAS)驾驶级别的警报或指示、或驾驶者的医疗事故的指示。
在说明性警报条件下，靠近照明区域226的车门可能即将打开，这对于邻近的骑自行车的人、行人或其他道路使用者可能是危险的。照明区域226a-n中的至少一些的照度、颜色可以改变，或者可以是不同的颜色，以便向处于风险的个体或车辆传送信息。
突出附近区域中的危险(例如路缘、排水管、废弃物或坑洼)的照明可以被提供。
在一些区域226a-n中没有照明可以例如通过关闭各自的光源15a-n或者通过省略将被布置为对各自的区域进行照明的光源来提供。有利地，成本可以被降低。
现在将进一步描述通过光锥26a-n在道路表面99上提供的照明图案的形状随着角度η的变化。
图15A是在侧视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被水平地布置；并且图15B是在顶视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被水平地布置，也就是说，η是90度。图15A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
说明性光锥26a-e在道路表面99处提供直线的且细长的照明区域226a-e，并且可以具有如本文中其他地方描述的沿着各自的区域226的长度的高亮度区域225和降低亮度区域224。
在包括具有相等宽度的光源15a-n的实施方案中，道路表面99处的区域226a-n的宽度可以随着离灯109的距离而变化。
在可替代实施方案中，提供每个照明区域226a-n的光源15a-n的宽度或数量可以被改变以使得照明区域226a-n具有相同的宽度、或照明宽度的某个其他期望的图案。沿着光源15a-n的波导1的输入侧2的宽度、数量或照明轮廓可以被进一步控制以提供对于车辆外部灯109的光学系统的像差的变化的补偿。
图15C是在侧视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被垂直地布置；并且图15D是在顶视图中图示说明车辆外部灯的操作的示意图，其中波导被垂直地布置，也就是说，η是0度。图15C-D的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
通过与图15A-B进行比较，照明区域226a-n具有环形形状，因为光锥26a-n向道路表面99入射。有利地，照明图案可以围绕进入车辆600的入口点被提供，实现乘客的提高的定位。
中间角度η提供照明区域226a-n的中间曲率。角度h可以被选择来提供输出的优化外观，并且可以进一步被提供来使期望的照明区域226处的像差最小化。
现在将进一步描述前灯设备的操作。在前灯强度对于迎面而来的车辆610B被降低的情况下，可能期望的是提高车辆600对于其他道路用户的可见性。
图16是图示说明来自定向照明装置100的光线611的反射的示意图。图16的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
后反射器300的小平面310、312被布置为使得在至少一个方向上，来自迎面而来的车辆610B的前灯的光线611基本上被朝向车辆610B往回折反射。例如，小平面310、312之间的角度可以为90度，以使得后反射器充当至少一个轴线上的折反射器。
有利地，前灯600的可见性在没有照明被朝向车辆610B导引的情况下被提高。
可能期望的是提供光锥26a-n中的照明轮廓的结构的进一步控制。
图17A是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括具有弯曲的反射表面4和小平面化后反射器300的台阶式波导1，其中波导1包括具有不同的光提取特征布置12A、12B的第一子区域103A和第二子区域103B；并且图17B是图示说明针对图17A的布置的、输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图。图17A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在一个可替代实施方案中，跨波导1的区域的各自的子区域103A、103B，光提取特征12A、12B被不同地配置。在图的实施方案中，与光提取特征12B相比，小平面12A具有增大的与表面6的法线的表面法线倾角。有利地，不同的发光强度轮廓可以被提供在与侧向方向θx正交的方向θy上。如图17B中图示说明的，光提取特征12A、12B的不同形状在与侧向方向正交的方向上对于每个各自的被照明光源15a-n提供光锥26Aa-n、26Ba-n的不同轮廓。
图17A进一步图示说明具有可以与区域103A、103B对准的孔径的掩模30。有利地，两组光锥26Aa-n、26Ba-n之间的串扰可以被减小。
跨波导1的区域的各自的子区域103A、103B，光提取特征12对于各自的区域在不同的方向上延伸，以使得光从不同区域103A、103B被导引到其中的输出照明锥体26偏移。与光提取特征12A相比，光提取特征12B在波导1在其中延伸的平面内被旋转。如图17B中图示说明的，x-y平面中的特征12A、12B的不同旋转在侧向方向θx上提供两组锥体26Aa-n、26Ba-n之间的移位。以这种方式，其在重叠中具有高发光强度区域522和降低发光强度区域520的期望的轮廓可以被提供。
在组合中，如现在将进一步描述的，通过这样的移位提供的重叠可以有利地在输出照度轮廓520、522中实现期望的结构特征。
图18A是图示说明针对提供结构化的近光束照明520的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图；并且图18B是图示说明针对图17A的布置的、输出轮廓随着极角的变化的示意性曲线图。图18A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
期望的输出亮度区域520提供具有如图5A中图示说明的边缘527的照明轮廓530。进一步，区域520轮廓530包括肩部525，肩部525可以被用于例如制造和检修中的照明轮廓对准。高亮度区域522提供在车辆的前面被导引到道路上的亮斑，而周围的特征被降低亮度区域520照明，降低亮度区域520可以包括朝着路缘侧的“踢角”照明区域。
照明轮廓的水平展度(在与波导1的侧向方向正交的方向上)可以通过波导1的特征12的形状和如上所述的后反射器300小平面312的控制来提供，后反射器300小平面312可以进一步从如图17A-B中图示说明的波导1的不同区域103A、103B被提供。
可能期望的是提供照明设备的输出区域520、522的结构的进一步控制。
图19A是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括具有弯曲的反射表面4和小平面化后反射器300的波导1，进一步包括在波导1的面积的一部分上的漫射器35；并且图19B是图示说明针对图19A的布置的、在平行于波导的侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图。图19A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图19A的可替代实施方案中，定向照明装置100进一步包括漫射器35，漫射器35跨第一引导表面6的部分区域103A被布置。漫射器35被布置为提供对于来自第一部分区域103A的光的光锥26a-n的角度分布的拓宽。漫射器35可以包括对称漫射器，或者可以包括在侧向方向上具有低漫射扩散并且在与侧向方向正交的方向上具有高漫射扩散的不对称漫射器。不对称漫射器可以包括透镜状结构，其中透镜状结构在其中延伸的轴线在侧向方向上，或者可以包括细长光散射微结构，其中微结构在其中是细长的轴线在侧向方向上。这样的漫射器35可以在如通过图5A和图18A中的轮廓530边缘527图示说明的最普遍的照明光锥26处实现期望的角度性质。有利地，高保真度照明可以被提供。
在操作中，来自第一部分区域103A的光被漫射器35漫射，并且在与侧向方向正交的方向θy上提供输出轮廓410A。这样的轮廓可以提供如通过图12A中的区域520图示说明的较低亮度的照明。来自第二部分区域103B的光不被漫射器35漫射，并且在与侧向方向正交的方向θy上提供输出轮廓410B。这样的轮廓可以提供如通过图12A中的区域522图示说明的较高亮度的照明。
在可替代实施方案中，漫射器35的轮廓可以跨波导1在其中延伸的平面改变以实现输出的增大的控制。
有利地，增加数量的期望的结构元件可以在输出照明轮廓中被实现。
在本文中的具有至少两个部分区域103A、103B的实施方案中，输出轮廓410A、410B的比例随着光源15a-n中的哪些被照明而改变。在可替代实施方案中，漫射器35区域103A的形状可以被提供来实现具有图12B中的高度的区域522的期望的角度性质。例如，漫射器可以具有矩形形状，或者可以是梯形。有利地，在侧向方向上变化的高亮度的区域522和降低亮度的区域520的期望形状可以被提供。
可能期望的是提高输出亮度并且增大被照明轮廓的结构。
图20A是在前透视图中图示说明包括两个平铺的台阶式波导1A、1B的定向照明装置100的示意图。图20A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图20A的可替代实施方案中，定向照明装置100包括复数个光源15的阵列；并且复数个波导1A、1B每个包括：输入表面2、反射端4、以及在输入表面2和反射端4之间延伸的第一引导表面6和第二引导表面8，其中针对每个波导：各自的光源15的阵列的光源15被布置为通过输入表面2将光输入到波导1中，并且被设置在侧向跨波导的方向上的不同的输入位置处；并且相对的引导表面6和引导表面8被布置为将来自输入表面2的输入光引导到反射端4并且在反射端4处反射之后沿着波导1往回引导，波导1被布置为当输入光沿着波导被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面6离开；并且反射端4在侧向跨波导1的方向上具有正光功率，并且波导1被布置为根据光源15在侧向跨波导的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上，并且其中每个波导1A、1B的第一引导表面6面向共同的方向。
针对每个波导1A、1B：第一引导表面6被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导的区域，第二引导表面8包括光提取特征12和在光提取特征12之间的中间区域10，光提取特征12被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面6离开的方向上来提取输入光，中间区域10被布置为沿着波导1A、1B引导光，没有提取。
在图20A的实施方案中，复数个波导1A、1B被定向为使得对于各自的波导的侧向方向是平行的，输出照明方向被分布在侧向方向上，并且复数个波导1A、1B是相邻的且平铺的，并且被安置在车辆600的同一位置上，例如，前灯位置。在可替代实施方案中，复数个波导1A、1B可以被安置在车辆600上的分离的位置处，例如左前灯位置和右前灯位置。
在操作中，光锥的阵列26Aa-n和26Ba-m通过各自的光源阵列15Aa-n和15Ba-m来提供。
如本文中其他地方描述的，后反射器300A、300B被提供来接收来自第二引导表面8的光。
光源15A、15B被图示在两个波导1A、1B之间。有利地，共同的机械、热和电气连接设备可以被提供用于两个光源15A、15B，从而降低成本和复杂度。进一步，被反射轮廓410A、410B可以如下面对于图20C进一步描述的那样被提供。
在可替代实施方案(未被示出)中，光源15B中的一个可以被布置在波导1A、1B之间，并且波导1A可以被布置在光源15B和光源15A之间。图20C的轮廓410A、410B不被反射，并且有利地，至少一个方向上的高角度照度可以被降低。
参照用于本申请实施方案中的包括多于一个的波导的图11的控制系统130，控制系统130可以被布置为一起控制复数个波导1A、1B。有利地，照度可以被提高。可替代地，波导1A、1B可以被独立地控制，以使得输出照度轮廓的控制可以有利地被修改。
图20B是图示说明针对图17A的布置的、输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图。图20B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图17A和图19A的布置相比，光锥26Aa-n和26Ba-m可以被独立地寻址。以这种方式，照明轮廓的结构的控制可以通过光源15Aa-n和15Ba-m的相对亮度的选择来在与侧向方向正交的方向θx上被修改。有利地，照度轮廓522、520的增大的控制可以如本文中其他地方中描述的那样被增大。
图20C是图示说明针对图20A的波导的在平行于侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图。图20A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与侧向方向正交的方向θx上的输出轮廓410A、410B可以借助于波导1的特征12A、12B和后反射器300A、300B的小平面312A、312B的轮廓和形状的选择而具有不同的形状并且可以绕波导1的法线被反射。有利地，照明轮廓区域520、522的增大的控制可以被增大。
复数个波导被配置为针对各自的波导1A、1B提供具有沿着与侧向方向垂直的长度的强度分布的输出照明方向，输出照明方向被分布在侧向方向上，强度分布对于每个波导1A、1B是不同的。
现在将提供被照明道路场景的示例。
图21A是图示说明在第一操作模式下的针对图20A的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图。当两个车辆610A、610B存在时，区域520A、520B在近光操作模式下被照明。区域522可以通过如图20C中图示说明的两个光束的重叠来提供。
图21B是图示说明在第二操作模式下的针对图20A的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图。
区域520A对于车辆610B在近光操作模式下被照明，而区域512B具有与图21A相比增大的照明面积，并且前面的道路、道路设施和路缘的提高的可见性被实现。
可能期望的是与图20A的布置相比缩小被照明设备占据的面积。
图22A是在前透视图中图示说明包括两个堆叠的台阶式波导1A、1B的定向照明装置100的示意图；并且图22B是在侧视图中图示说明图22A的定向照明装置100的示意图。图22A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图22A-B的可替代实施方案中，复数个波导1A、1B被堆叠，并且复数个波导1A、1B被定向为使得对于各自的波导1A、1B的侧向方向是平行的，输出照明方向被分布在侧向方向上。
在操作中，光线402A从波导1A被直接输出，并且光线404A在被后反射器300的小平面312A反射之后被输出。光线402B从波导1B被直接输出，并且光线404B在被后反射器300的小平面312B反射之后被输出。光线402B、404B基本上被波导1A以高效率透射。输出轮廓410A、410B的控制可以如对于图20A描述的那样被修改。
有利地，照明装置100的可见面积被缩小。
上述照明轮廓实现光束轮廓520、522的一个维度电子控制。可能期望的是在两个维度上提供照度轮廓的控制以使光束控制的保真度提高。这样的光束控制可以被用于自适应光束转弯或者用于对斜坡(如多层停车场中的斜坡)进行照明。
图23是在前透视图中图示说明包括两个相邻的平铺的台阶式波导1H、1V的定向照明装置100的示意图，其中台阶式波导1A、1B以及后反射器300A、300B被布置在正交的方位上。图23的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。复数个波导1H、1V是平铺的，并且复数个波导被定向为使得对于各自的波导1H、1V的侧向方向是垂直的，输出照明方向被分布在侧向方向上。
在图23的可替代实施方案中，通过光源阵列15Ha-n和15Va-m照明提供的输出锥体26Ha-n和26Va-m因此是垂直的。
波导1H、1V和后反射器300H、300V的操作为如本文中其他地方所描述的那样。
在可替代实施方案(未被示出)中，波导1H、1V可以被堆叠，并且后反射器可以包括第一小平面阵列312H、310H和与第一小平面阵列312H、310H垂直的第二小平面阵列312V、310V，并且被形成在共同的层中。这样的层可以通过切割第一小平面阵列312H、310H并且与第二小平面阵列312V、312H横切来用工具加工。工具可以被复制以在金属化聚合物层中提供共同的层。
现在将描述图23的照明装置100的各种操作模式。
图24A-E是图示说明在不同的操作模式下的针对图23的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图。图24A-E的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
图24A图示说明两个光锥阵列26Ha-n和26Va-m的全光束操作。有利地，大的区域508可以通过各自的锥体26H、26V的重叠而以高照度被照明。照明区域502、504被形成在场景500的非重叠区域中。
图24B图示说明针对前面的车辆610A的两个光锥阵列26Ha-n和26Va-m的防目眩光束操作，并且图24C图示说明针对两个车辆610A、610B的防目眩操作。
图24C图示说明针对在道路中前面的弯道的两个光锥阵列26Ha-n和26Va-m的光束转向操作，并且图24D图示说明针对道路中前面的弯道和迎面而来的车辆610B的两个光锥阵列26Ha-n和26Va-m的光束转向和防目眩操作。
可能期望的是提供被旋转的照明轮廓520。
图25A是在前透视图中图示说明包括两个平铺的台阶式波导1H、1R的定向照明装置100的示意图，其中台阶式波导1H、1R以不同的方位旋转被布置；并且图25B是图示说明针对图25A的布置的、输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图，图25A的布置包括分别被光源阵列15Ha-n和15Ra-m照明的光锥26Ha-n和26Ra-m。图25A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图25A的可替代实施方案中，复数个波导1H、1R是平铺的，并且复数个波导被定向为使得对于各自的波导1H、1R的侧向方向成非零锐角φ，输出照明方向被分布在侧向方向上。
在可替代实施方案(未被示出)中，波导1H、1R可以是堆叠的，并且后反射器可以包括小平面阵列312H、310H和第二小平面阵列312R、310R，第二小平面阵列312R、310R与第一小平面阵列312H、310H成非零锐角φ，并且被形成在共同的层中。这样的层可以通过切割第一小平面阵列312H、310H并且以非零锐角φ对第二小平面阵列312V、312H进行切割来用工具加工。工具可以被复制以在金属化聚合物层中提供共同的层。有利地，面积可以被缩小。
图25C-D是图示说明在不同的操作模式下的针对图25A的布置的照明轮廓的被照明驾驶场景500的视图的示意图。
在图25C的可替代实施方案中，图25A的照明设备在包含如图18B中图示说明的踢角区域524的近光束模式下提供分布520H、520R。
在图25D的可替代实施方案中，图25A的照明设备被修改为具有从水平面被旋转以分别从光源15RAa-n和15RBa-m提供分布520RA、520R2B的两个波导1。在图示说明的近光束模式下，照明可以被提供来避免对于两个车辆610A、610B的目眩。有利地，增强的路缘照明可以被提供给两侧。
在可替代实施方案(未被示出)中，进一步的波导1C可以被提供来提供例如水平照明轮廓并且进一步增大输出照明的结构控制。
可能期望的是提供比通过图1的布置提供的输出更集中的输出。
图26A是在透视后视图中图示说明台阶式波导1和对准的组件43的示意图，组件43包括细长透明元件46a-n；并且图26B是在侧视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括图26A的台阶式波导1和对准的组件43。图26A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
定向照明装置100进一步包括被布置在第一引导表面6的前面的至少一个细长透镜元件46，细长透镜元件轴线299与光提取特征12对准，并且被布置为控制提取的光432在与侧向方向正交的方向上(即，在z-y平面中)的分布。
至少一个光提取特征12包括复数个光提取特征12a-n，并且至少一个细长透镜元件46可以包括被布置在第一引导表面6的前面的复数个细长透镜元件46a-n，每个细长透镜元件46与各自的光提取特征12a-n对准。
复数个细长透镜元件46a-n可以具有随着离反射端的距离增大而增大的光功率，以使得来自每个光提取特征的提取的光在与侧向方向正交的方向上的分布对于来自每个各自的光提取特征12a-n的提取的光是均匀的。
在本公开中，各自的细长透镜元件46的光功率通过表面41轮廓以及细长透镜元件46和光提取特征12之间的材料的折射率来确定。细长透镜元件的轮廓41可以是球形的，或者可以是非球形的。有利地，像差可以被控制以提供期望的输出亮度轮廓。z-y平面中的轮廓41可以沿着细长透镜元件46在其上延伸的方向是共同的，或者可以沿着细长透镜元件46在其上延伸的方向改变。细长透镜元件46可以包括圆柱形的轮廓41。在本公开中，圆柱形不限于圆柱体的部段，而是可以在平面中限定其他形状诸如菲涅耳镜形状和/或非球面形状。细长透镜元件46可以是透镜元件阵列46a-n的元件。细长透镜元件46a-n可以是透镜状透镜元件。
复数个细长透镜元件46a-n可以被提供在跨第一引导表面6延伸的共同的组件43中。细长透镜元件46a-n被作为集成体提供。有利地，组装的成本和复杂度可以被降低。
复数个细长透镜元件46a-n可以是单独的组件。有利地，加工成本和复杂度可以被降低。
组件43包括平面的输入侧45。在其他可替代方案(未被示出)中，输入侧45可以进一步包括结构化表面，诸进一步的细长透镜阵列表面。
至少一个细长透镜元件46被布置在第一引导表面6的前面，在它们之间有气隙47。气隙47被提供在透镜阵列的输入侧45和波导1的第二光引导表面8之间。有利地，波导1内的光引导不被组件43改变。
组件43的输出表面41包括细长透镜元件46的阵列。对于每个细长透镜元件46，输出表面41曲率，组件43的每个透镜46的宽度Ln、以及光提取特征12的宽度sn在y方向上变化，对应于厚度tn的改变。
在操作中，组件43的每个透镜可以被布置为向通过光线430提供的光锥432提供在y方向上基本上相同的角度大小。有利地，如在下文中针对图26G进一步描述的，发光强度可以被最大化，并且物体的远场照度可以被对应地最大化。
可替代地，来自每个细长透镜元件46的输出光锥26的角度大小可以被布置为沿着波导1变化以在远场中实现期望的照明特性。
可能期望的是降低组件43和波导1第二光引导表面8的制造复杂度。
图26C是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括台阶式波导1和对准的锥形组件43，其中输出表面41和输入表面45的间隔沿着波导1(y方向)变化。图26C的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图26A的布置相比，复数个细长透镜元件46a-n可以具有相同的光功率，并且可以与它们与其对准的各自的光提取特征12a-n分离相同距离。有利地，成本和复杂度可以被降低。
在图26C的可替代实施方案中，细长透镜元件46可以通过菲涅耳透镜表面来提供。有利地，厚度可以被缩小。
所述锥形补偿波导1在相同方向上的厚度的改变，以使得光提取特征12和输出表面41之间的间隔t跨波导1基本上是相同的。进一步，光提取特征12的宽度s和宽度L细长透镜元件46在y方向上是恒定的。有利地，波导1和组件43的加工的复杂度被降低，从而降低成本和复杂度。图26A-C的阵列43对于各自的照明装置100有利地实现低厚度。
可能期望的是进一步降低照明装置100的复杂度。
图26D是在侧视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括具有两个光提取特征12A、12B的台阶式波导1和各自的一对对准的透镜43A、43B。图26D的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
复数个细长透镜元件46A、46B可以具有远离波导1的第一光引导表面6延伸的侧面49。侧面49可以包括光吸收材料51。有利地，输出光线430的锥角可以被减小。光线435在吸收体51中被吸收以有利地减少杂散光。
与图26A-C的实施方案相比，组件43不被作为单片阵列提供，其中阵列43的透镜43A、43B是分离的。表面41A、41B与光提取特征12A、12B的间隔被提供为相同的，以实现均匀的输出定向性。
在另一实施方案(未被示出)中，单个光提取特征12和单个透镜43可以被提供。有利地，复杂度被降低。
图26D进一步图示说明光吸收材料49可以被布置在透镜43A、43B的侧面上。有利地，远场中的杂散光被减少。通过与图26A-26B中的实施方案中的比较，组件43内的全内反射可以有利地减少杂散光。
可能期望的是除了广角度场之外还在窄亮斑中提供高发光强度。
图26E是在侧视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括台阶式波导1，台阶式波导1具有第一区域431和第二区域433，第一区域431包括对准的组件43，第二区域433进一步包括后反射器300，并且不包括组件43。图26E的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
至少一个光提取特征12包括复数个光提取特征，光提取特征中的至少一个在区域434中没有与其对准的细长透镜元件46。
在操作中，来自区域431的光输出锥体432可以被提供具有窄角度范围和高发光强度。有利地，亮斑可以被提供在照明轮廓中。来自区域433的进一步的光输出锥体434可以被提供具有宽角度范围，例如用于路缘照明的宽角度范围。有利地，期望的结构化的照明轮廓可以被提供。两个轮廓都可以有利地实现如本文中其他地方描述的侧向方向(x轴)上的照明的相同控制。
现在将描述来自图26A-B的布置的说明性输出。
图26F是图示说明被放置在图26B的说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的示意性曲线图，其中照明装置100绕垂直于第二光引导表面8的轴线旋转15度；并且图26G是图示说明针对图26F的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处。
图26F的发光强度曲线图示说明亮斑558和视界557。
与图6B的亮斑552的远场发光强度相比，亮斑558的发光强度对于来自光源阵列15的相同的输入光通量高得多。与图6C的道路照明轮廓相比，这在亮斑方向559上有利地实现期望的道路照度的增大的距离。
组合不同的发光强度轮廓的布置的输出的期望的近光光束轮廓现在将被图示说明。
图26H是图示说明被放置在说明性照明装置100的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像，照明装置100包括图1的第一照明装置100A和图26B的第二照明装置100B，其中第二照明装置100B绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转15度，并且图26I是图示说明该变化的示意性曲线图；并且图26J是图示说明针对图26I的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处。
有利地，高照度如通过方向559图示说明的在驾驶者的道路侧上被实现，提高的照度如通过方向553图示说明的被导引到路缘上，并且降低的照度如通过方向555图示说明的在道路的具有迎面而来的交通的侧上被实现。
在操作期间，视界550、557的地点可以借助于光源阵列15控制来调整。控制的方向通过图26H中的箭头560、562来图示说明。有利地，期望的照明方向可以通过视界550、557和两个轮廓的重叠处或附近的亮斑560的控制来提供。
现在将描述包括具有垂直对准的光锥26的说明性实施方案。
图26K是图示说明被放置在说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像，照明装置包括图26B的照明装置，其中照明装置绕垂直于第二光引导表面的轴线旋转90度，并且图26L是图示说明该变化的示意性曲线图；并且图26M是图示说明针对图26L的远场照明轮廓的、道路表面处的照度的变化的示意性曲线图，其中前灯被定位在道路表面上方0.75m处。
为了说明的目的，被照明光源的阵列中的一个光源不被提供光通量输出以在被照明区域564内提供照明狭缝566。有利地，如在下文中将进一步描述的，高光束轮廓可以对于迎面而来的车辆在期望的方向上以降低的照度被实现。
在其他实施方案(未被示出)中，例如通过锥体568表示的照明锥体的一部分可以被调整到指向方向上。有利地，总功耗可以被降低。
现在将描述另一高亮度输出结构。
图27A是在侧透视图中图示说明定向照明装置的示意图，定向照明装置包括台阶式波导，台阶式波导具有透明的光引导区域和被涂布的反射小平面，反射小平面被布置为将光朝向准直后反射器导引；并且图27B是在侧视图中图示说明图27A的定向照明装置的示意图。图27A和图27B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图27A的可替代方案中，定向照明装置100进一步包括跨第一引导表面6延伸的反射元件300，反射元件300被布置为使提取的光往回反射通过波导1以使得它在输出方向上被输出，输出方向在第二引导表面8的前向。
定向照明装置100包括跨第一引导表面6延伸的反射元件300，反射元件300被布置为使提取的光线430往回反射通过波导1以使得它作为输出方向上的光线432被输出，输出方向在第二引导表面8的前向。反射元件300提供被布置在第一引导表面6的前面的至少一个细长镜元件336，细长镜元件336与光提取特征12对准，并且被布置为控制提取的光在与侧向方向(y-z平面)正交的方向上的分布。在实施方案中，细长镜元件阵列336a-n被图示为分别与光提取特征12a-n对准。
至少一个光提取特征12包括复数个光提取特征12a-n，并且至少一个细长镜元件336可以包括复数个细长镜元件46a-n，每个细长镜元件336与各自的光提取特征12a-n对准。
复数个细长镜元件336a-n可以具有随着离反射端4的距离增大而增大的光功率，以使得来自每个光提取特征12的提取的光在与侧向方向正交的方向上的分布对于来自每个各自的光提取特征12a-n的提取的光是均匀的。
在本公开中，各自的细长镜元件336的光功率通过表面41轮廓以及细长镜元件336和光提取特征12之间的材料的折射率来确定。细长镜元件336的轮廓可以是球形的，或者可以是非球形的。有利地，像差可以被控制以提供期望的输出亮度轮廓。z-y平面中的轮廓41可以沿着细长镜元件336在其上延伸的方向是共同的，或者可以沿着细长镜元件336在其上延伸的方向改变。
细长镜元件336可以包括是圆柱形的轮廓。细长镜元件336可以是镜元件336a-n的阵列中的元件。细长镜元件46a-n可以是透镜状镜元件。
复数个细长镜元件336a-n可以被提供在跨第一引导表面6延伸的共同的组件300中。有利地，组装的成本和复杂度以被降低。在可替代实施方案中，复数个细长镜元件336a-n可以是单独的组件。有利地，加工成本和复杂度可以被降低。
至少一个光提取特征12具有反射表面，与本文中的其中反射通过全内反射来提供的其他实施方案相比，反射表面是具有反射涂层的表面。与图1的布置相比，光提取特征12被涂布有反射材料14，如银、铝或来自3M公司的ESRTM。进一步，具有光提取特征12和光引导特征10的第二光引导表面8被布置在波导1的输出侧上。第一表面6被布置在第二表面8和后反射器300之间。后反射器300包括具有细长镜元件的阵列336的反射侧330，每个细长镜元件包括反射小平面332以及在反射小平面332之间的草拟(draft)小平面334。每个细长镜元件336被对准到各自的光提取特征12。反射小平面332在平行于各自的对准的光提取特征12的方向上是细长的。
在操作中，来自输入光源15a-n的光线430被透射通过输入侧，沿着波导1被引导，被反射端4反射，并且借助于侧6和透明的光引导特征10处的全内反射被朝向光源15a-n往回引导。
光线430中的入射在光提取特征12上的一些被朝向表面6反射，并且被透射到后反射器300的细长镜元件336上。对于每个细长镜元件336，反射小平面332被布置为将在各自的对准的光提取特征12处反射的光导引到基本上平行的方向上，以对于光提取特征12内的每个地点形成输出光线束432。光线束432被波导1的表面6、8透射。
被后反射器300反射的一些光线434被入射到各自的对准的光提取特征12上。这样的光线在波导1内被再循环。
光线束432在z-y平面中可以窄锥角，窄锥角具有通过波导1的折射率、光提取特征12的尺寸以及波导1在各自的对准的光提取特征12处的厚度确定的角度大小。进一步，光线束在z-x平面中可以具有如本文中其他地方示出的那样被确定的角度大小。准直程度(也就是说，锥体26角度的减小)因此可以在两个维度上被实现。有利地，杂散光可以被减少，并且提高的发光强度被提供在期望的照明方向上。照明方向的控制可以如本文中其他地方描述的那样被提供。
在其他实施方案中，后反射器300可以包括其他镜结构，如漫射器镜或平面镜。有利地，照明输出的增大的角度可以在与侧向方向正交的方向(y轴)上被提供具有期望的亮度轮廓。
图27C是图示说明被放置在图27B的说明性照明装置的远场中的屏幕上的照度随着侧向角和仰角的变化的模拟图像。图27C类似于图26K中图示说明的模拟图像，然而，光锥被布置具有通过不被照明的光源提供的说明性水平视界550。
在操作中，区域564可以在近光模式下被提供，并且区域568可以被提供用于主要光束操作。区域566可以被调暗以使对于视界方向附近的迎面而来的驾驶者的眩光最小化。有利地，可调近光光束可以如本文中其他地方描述的那样被提供。
可能期望的是降低镜阵列43和波导1第一光引导表面6的制造复杂度。
图27D是在侧视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括台阶式波导1和对准的锥形后反射器300。图27D的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
后反射器300包括反射侧330和光透射侧337，反射侧330具有细长镜元件的阵列336，光透射侧337相对于细长镜元件336的平面成渐缩。气隙338被布置在光透射侧337和波导1的第二引导表面8之间。
在操作中，光线430沿着波导1被引导，在具有反射涂层14的光提取特征12处被反射，并且被导引通过第二光引导表面8。光透射穿过气隙，并且透射到后反射器300中，在后反射器300处，光入射在与各自的光提取特征12对准的细长镜元件336上。反射的光束以与图27B中图示说明的方式类似的方式被导引到准直的锥体432中。有利地，发光强度被提高。
所述锥形补偿波导1在y方向上的厚度的改变，以使得光提取特征12和细长镜元件336之间的间隔跨波导1基本上是相同的。进一步，光提取特征12的宽度和细长镜元件336中的每个的宽度在y方向上是恒定的。有利地，波导1和后反射器的加工的复杂度被降低，从而降低成本和复杂度。
可能期望的是降低波导的复杂度，同时实现比通过图1的台阶式波导1提供的输出更集中的输出。
图28A是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括锥形波导301，锥形波导301具有弯曲的且倾斜的弯曲反射表面334、光转向膜321和平面后反射器331；图28B是在侧视图中图示说明图28A的定向照明装置100的示意图；并且图28C是在前视图中图示说明图28A的定向照明装置100的示意图。
用于车辆外部灯102的定向照明装置100包括：光源315的阵列；以及波导301，波导301包括：输入表面302；反射端304；以及第一引导表面306和第二引导表面308，第一引导表面306和第二引导表面308在输入表面302和反射端304之间延伸，其中阵列中的光源315被布置为通过输入表面302将光输入到波导301中，并且被设置在侧向跨波导301的方向上的不同的输入位置处；并且相对的第一引导表面306和第二引导表面308被布置为将来自输入表面302的输入光引导到反射端304并且在反射端304处反射之后沿着波导301往回引导，波导301被布置为当输入光在反射端304处反射之后沿着波导301被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面306离开；并且反射端304在侧向跨波导301的方向上具有正光功率，并且波导301被布置为根据光源315在侧向跨波导301的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。
图28A、图28C和图28C的布置在某些方面不同于图1、图2A和图2B的布置。
波导301包括基本上平面的第二引导表面338，并且不包括台阶式表面。引导表面306、308不平行(与通常平行的表面6和波导1的第二表面8的中间特征10相比)。反射端304在z-y平面中具有表面法线方向nr，表面法线方向nr与y轴成角度γr倾斜(与z-y平面中的平行于波导1的y轴的反射表面4表面法线方向nr相比)。后反射器331包括平面的反射表面(与后反射器300的小平面化表面相比)。
包括细长棱镜323的光转向膜321被提供来接收来自波导301的第一表面306的光线411。光转向膜321将来自波导301的以近掠射角(near grazing angle)输出角度输出的光线411再导引到更靠近光引导表面306的法线的方向上。
在操作中，图28A的结构类似于图1的结构，但是不是相同的。有利地，电子可控光锥326a-n的阵列可以以与图1的锥体26a-n类似的方式被提供。有利地，如下面将进一步描述的，在与侧向方向正交的方向上的亮度轮廓可以具有较窄的轮廓。这样的锥体可以有利地实现提高的照度，例如在如本文中其他地方描述的区域522中实现提高的照度。
可能期望的是提供输出照度轮廓的结构的进一步的控制。
图29A是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括平铺的台阶式波导1和锥形波导301；并且图29B是图示说明针对图29A的波导的在平行于侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图。图29A-B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图29A的可替代实施方案中，复数个波导1、301是平铺的。针对波导1中的第一个，第一引导表面6被布置为通过全内反射来引导光；并且第二引导表面8包括光提取特征12和在光提取特征12之间的中间区域10，光提取特征12被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面6离开的方向上来提取输入光，中间区域10被布置为沿着波导1引导光，没有提取。针对波导301中的第二个，第一引导表面306被布置为通过全内反射来引导光，并且第二引导表面308被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于第一引导表面306成一角度倾斜，角度被选择为使得波导301被布置为当输入光在反射端304处反射之后沿着波导301被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置100进一步包括偏转元件321，偏转元件321跨波导301的区域的第一引导表面306延伸以用于使光朝向第一引导表面306的法线偏转。
在操作中，轮廓410、411通过各自的波导1、301来提供。轮廓411可以远窄于轮廓410。如本文中其他地方所描述的，轮廓411非常适合于提供照明区域522的控制，并且轮廓410非常适合于提供照明区域520的控制。有利地，照明轮廓的增大的控制可以被实现。
现在将描述波导301的其他布置。
图30A是在前透视图中图示说明包括两个平铺的锥形波导301A、301B的定向照明装置100的示意图，定向照明装置100进一步包括漫射器335，漫射器335被布置为接收来自波导301A中的至少一个的至少第一区域的光；并且图30B是图示说明针对图30A的波导的在平行于侧向方向的方向上的输出亮度随着角度的变化的示意性曲线图；图30C是图示说明针对图30A的布置的输出亮度随着极角的变化的示意性曲线图。图30A-C的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图30A的可替代实施方案中，针对每个波导301A、301B，第一引导表面306被布置为通过全内反射来引导光，并且第二引导表面308被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于第一引导表面306成一角度倾斜，角度被选择为使得波导301被布置为当输入光在反射端304处反射之后沿着波导301被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置100进一步包括偏转元件321，偏转元件321跨波导301的区域的第一引导表面306延伸以用于使光朝向第一引导表面306的法线偏转。
第一照明轮廓411A和第二照明轮廓411B可以被提供在与侧向方向正交的方向θy上。光锥阵列326Aa-n和光锥阵列326Ba-m可以被提供用于独立控制。
在包括多于一个的波导的本申请实施方案中，光锥26、326的间距Δθx可以是不同的以有利地实现照明区域520、522的调整的增大的控制。
远场照明区域522和520分别可以如本文中其他地方描述的那样被方便地提供。
图31是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括锥形波导301，锥形波导301具有弯曲的且倾斜的弯曲反射表面334、光转向膜321、平面后反射器331和漫射器335A-D的阵列。图31的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
如其他地方图示说明的窄锥角411可以被跨波导301的面积的不同的漫射器335A-D修改，以使得期望的输出照明轮廓被提供。
图32是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括锥形波导301，锥形波导301具有弯曲的且倾斜的弯曲反射表面334、光转向膜321A-D的阵列和平面的后反射器331。图32的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
光转向膜方向的旋转可以修改照明装置100的定向输出，以使得期望的输出照明轮廓被提供。
可能期望的是与图29A的布置相比缩小照明装置100的尺寸。
图33是在前透视图中图示说明定向照明装置100的示意图，定向照明装置100包括具有台阶式区域703S和锥形区域703T的波导1。图33的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在图33的可替代实施方案中，区域703S包括图1中图示说明的类型的台阶式波导1，台阶式波导1包括第一引导表面706被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导1的区域703S，第二引导表面8包括光提取特征12和在光提取特征12之间的中间区域10，光提取特征12被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时通过使输入光偏转到使偏转的光通过第一引导表面6离开的方向上来提取输入光，中间区域10被布置为沿着波导引导光，没有提取。后反射器300包括在区域703S中的反射小平面312、310。
区域703T包括锥形波导，锥形波导在操作中如对于图28A中图示说明的类型那样导引光，具有渐缩的第一引导表面706、8、倾斜的反射端714、图28A的倾斜的反射端304，倾斜的反射端714在操作上类似于第一引导表面306和第二引导表面308。后反射器300包括在区域703T中的平面表面。
台阶705被提供在反射端部分4、714之间。光转向膜321被布置为接收来自如对于图28A图示说明的波导的第一引导表面706的光。台阶5可以是透射的以有利地减少杂散光。
波导1的区域703S是部分区域，并且跨波导1的剩余区域703T，第二引导表面8被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于第一引导表面706成一角度倾斜，角度被选择为使得波导被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置100进一步包括偏转元件321，偏转元件321跨波导的剩余部分的第一引导表面706延伸以用于使光朝向第一引导表面706的法线偏转。
第一引导表面706被布置为通过全内反射来引导光，并且跨波导1的区域703T，第二引导表面8被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于第一引导表面6成一角度倾斜，角度被选择为使得波导301被布置为当输入光在反射端714处反射之后沿着波导301被往回引导时通过破坏全内反射来提取输入光，并且定向照明装置100进一步包括偏转元件321，偏转元件321跨波导1的区域703T的第一引导表面706延伸以用于使光朝向第一引导表面706的法线偏转。
有利地，照明装置100的尺寸被缩小，同时实现期望的照明轮廓输出。
将期望的是提供适合于与输入侧2处的高光通量一起使用的台阶式波导1。
图34A是图示说明制造台阶式波导的方法的示意图。图34A的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
在第一步S1中，具有基本上平面的表面706、708的基板700被提供。基板可以是玻璃基板，并且表面706、708可以使用已知的平面抛光法来抛光。可替代地，表面706、708可以在基板700的制造期间被提供，例如浮法抛光或火抛光玻璃。
在第二步S2中，基板700的边缘可以可选地被切割，并且然后被抛光以提供抛光的斜坡712。在操作中，作为波导，抛光的斜坡712提供光提取特征12。有利地，斜坡712的轮廓形状可以借助于抛光形状来调整。
在第三步S3中，反射材料714可以被提供在斜坡712上。反射材料714可以是借助于蒸发、喷涂或其他已知的涂布方法被形成在斜坡712的表面上的涂层，如银或铝。
可替代地，反射材料可以是借助于粘合剂(如PSA或OCA)被粘附到斜坡712的反射材料714，如来自3M公司的ESRTM。有利地，斜坡712的长度可以足够大以至于为被粘附的反射材料714提供期望的粘附。例如，斜坡可以具有0.5mm或更大的长度，并且优选地1mm或更大。有利地，与金属涂层相比，波导1的反射涂层14的反射率可以被提高，并且效率可以被提高。
在第四步S4中，基板700A、700B、700C、700D的堆叠701被布置具有偏移斜坡，并且可以借助于粘附层710(如PSA或OCA)或通过溶剂粘合来粘附。
具有输入侧2的进一步的平面基板702被粘附到基板700A。平面基板702可以是玻璃材料。有利地在操作中，高通量光源被提供在基板702的输入侧2处。在本申请实施方案中，实现对于极高通量水平的弹性的材料(如玻璃)可以被提供，可以被用于基板700、702。
基板702、700A-D的长度被布置为与切割线位置716重叠。
期望地，粘附层710的折射率与基板700的折射率相同或者低于基板700的折射率。在波导1的操作中，光通过波导1的高效率引导被实现，而在单个的基板700、702内没有约束。
在第五步S5中，堆叠701被切割并且被抛光以在切割线位置716处提供波导1的端部4。端部4可以是弯曲的，或者可以是平面的。有利地，输出效率被提高。
在第六步S6中，反射器4被附连到端部4。在端部4是弯曲的情况下，反射材料714可以是借助于蒸发、喷涂或其他已知的涂布方法被形成在斜坡712的表面上的涂层，如银或铝。可替代的反射材料可以是借助于粘合剂(如PSA或OCA)被粘附到斜坡712的反射材料，如来自3M公司的ESRTM。在端部4是平面的情况下，反射器可以包括反射菲涅耳镜。
有利地，台阶式波导1可以被提供具有少量组装台阶。与模制的波导相比，加工成本可以被降低。高特征12保真度可以被提供。在操作中，玻璃基板700可以有利地在输入表面2处实现提高的光通量，而没有损坏或变黄。
可替代地，基板700可以通过聚合物基板(如POC、PMMA、PC或其他已知的透明材料)来提供。可替代地，第二步S2被省略，并且基板可以被模制具有斜坡712。有利地，成本和复杂度可以被降低。
可能期望的是降低基板700的抛光的成本。
图34B是在侧视图中图示说明制造台阶式波导的方法的可替代步骤的示意图。图34B的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图34A的方法相比，步骤S1A提供中间步骤，在中间步骤中，基板700的堆叠701被提供。基板可以通过使用例如夹具或可移除蜡被附连在堆叠内。切割和抛光线703被图示，以使得在步骤S2A中，堆叠701在同一步骤中被抛光。有利地，抛光步骤的数量被减少，并且成本被降低。
在步骤S3A中，涂层同时被涂覆到堆叠701的抛光的表面712。有利地，成本被降低。在涂层714是膜的情况下，附加的切割步骤(未被示出)可以被用来在相邻的基板700之间分离涂层714。
在步骤S3B中，如图34A的步骤S4-S6中图示说明的，基板被分离并且被移到用于粘合的位置上。
图34C是在侧视图中图示说明台阶式波导1的可替代结构的示意图。图34C的实施方案的没有被进一步详细讨论的特征可以被假定对应于如以上所讨论的具有等同的标号的特征，包含特征中的任何可能的变化。
与图34A-B的方法相比，集成体720被提供具有台阶712，台阶712被提供具有涂层714。低折射率粘合剂710被提供在集成体720和基板702之间。基板702可以被提供具有抛光的端部704，抛光的端部704被对准到集成的基板720的模制的端部。有利地，基板702和集成体720可以在粘附之后被抛光以提供端部4。
有利地在操作中，基板702的对于光源的高输入光量具有弹性的材料被提供。当光在基板702内扩散时，高通量密度下降以使得集成体内的通量密度被降低。适合于模制和涂布并且对于对波导1的输入端2期望的较低光通量具有弹性的材料可以被用于集成的基板720。有利地，成本可以被降低，并且寿命可以被增加。波导1的操作温度范围可以被增大。
在另一可替代方案中，用于车辆的照明装置100包括：光源15a-n的阵列；以及波导1，波导1包括：输入表面2；反射端4；以及第一引导表面6和第二引导表面8，第一引导表面6和第二引导表面8在输入表面2和反射端4之间延伸，其中阵列中的光源15a-n被布置为通过输入表面2将光输入到波导1中，并且被设置在侧向跨波导1的方向上的不同的输入位置处；并且相对的第一引导表面6和第二引导表面8被布置为将来自输入表面2的输入光引导到反射端4并且在反射端4处反射之后沿着波导1往回引导，波导1被布置为当输入光在反射端4处反射之后沿着波导1被往回引导时提取输入光并且使提取的光通过第一引导表面离开；并且反射端在侧向跨波导1的方向上具有正光功率，并且波导1被布置为根据光源15a-n在侧向跨波导1的方向上的输入位置来将提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。
虽然上述实施方案提到车辆外部灯来提供车辆外部的场景的照明，但是在另一可替代方案中，照明装置100可以是被布置为提供车辆的内部区域或内表面的照明的车辆内部灯。例如，定向照明可以被提供来将光导引到有限的表面区域上，例如通过在打开期间将光导引到门上、在操作期间将光导引到控制杆上、或者将光导引到大腿部以使得乘客能够阅读。有利地，杂散光可以被减少，而高照度可以在期望的方向上被实现。在其他实施方案中，光源可以包括紫外光源，如被布置为提供细菌性和病毒性物质的消毒的UV-C辐射源。有利地，光源可以被导引到如方向盘的表面以及使用者操纵的其他表面上，而杂散光不被导引到占用者的眼睛。有利地，视网膜损害风险被降低。可替代地，当车辆没有被占用时，UV光源可以被远程操作。
如在本文中可以使用的，术语“基本上”和“大约”为其对应的术语和/或术语之间的相关性提供行业接受的公差。这样的行业接受的公差在从百分之零到百分之十的范围内，并且对应于(但不限于)分量值、角度等。术语之间的这样的相关性在大约百分之零到百分之十的之间的范围内。
虽然根据本文中公开的原理的各种实施方案已经在上面被描述，但是应理解它们仅仅是作为示例而呈现的，而不是限制。因此，本公开的广度和范围不应受上述示例性实施方案中的任何一个限制，而是应仅根据从本公开公布的任何权利要求和它们的等同形式限定。此外，以上优点和特征是在所描述的实施方案中提供的，但是不应使这样的公布的权利要求的应用限于实现以上优点中的任何一个或所有优点的过程和结构。
此外，本文的段落标题是被提供用于37CFR 1.77下的建议一致性，或者用于提供组织线索。这些标题不应限制或表征可以从该公开公布的任何权利要求中所阐述的一个或多个实施方案。具体地并且作为示例，尽管标题指“技术领域”，但是权利要求书不应被该标题下所选择的语言限制为描述所谓的技术领域。进一步，“背景技术”部分中的技术的描述不是要被解读为承认某个技术是该公开中的任意一个或多个实施方案的现有技术。“发明内容”也不是要被认为是在公布的权利要求书中所阐述的一个或多个实施方案的特征描述。另外，该公开中对单数的“发明”的任何引用不应被用于证明在该公开中仅有一个新颖点。根据从该公开公布的多个权利要求的限定，可以阐述多个实施方案，并且这些权利要求相应地定义了由其保护的一个或多个实施方案，以及它们的等同形式。在所有情况下，这些权利要求的范围应根据该公开按照这些权利要求本身的实质来理解，而不应被本文中所列的标题限制。

Claims (56)

1.一种用于车辆外部灯的定向照明装置，所述定向照明装置包括：
光源的阵列；以及
波导，所述波导包括：
输入表面；
反射端；以及
第一引导表面和第二引导表面，所述第一引导表面和所述第二引导表面在所述输入表面和所述反射端之间延伸，其中
所述阵列的所述光源被布置为通过所述输入表面将光输入到所述波导中，并且被设置在侧向跨所述波导的方向上的不同的输入位置处；并且
相对的所述第一引导表面和所述第二引导表面被布置为将来自所述输入表面的输入光引导到所述反射端并且在所述反射端处反射之后沿着所述波导往回引导，所述波导被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时提取所述输入光并且使提取的光通过所述第一引导表面离开；并且
所述反射端在侧向跨所述波导的方向上具有正光功率，并且所述波导被布置为根据所述光源在侧向跨所述波导的方向上的输入位置来将所述提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。
2.根据权利要求1所述的定向照明装置，其中
所述第一引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且跨所述波导的区域，所述第二引导表面包括：
至少一个光提取特征，所述至少一个光提取特征被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过使所述输入光偏转到使偏转的光通过所述第一引导表面离开的方向上来提取所述输入光；以及
至少一个引导区域，所述至少一个引导区域沿着所述波导引导所述光，没有提取。
3.根据权利要求2所述的定向照明装置，其中
所述至少一个光提取特征包括复数个光提取特征，并且
所述至少一个引导区域包含在所述光提取特征之间的一个或更多个中间区域。
4.根据权利要求3所述的定向照明装置，其中所述光提取特征的数量为10个或更少，或者优选地5个或更少。
5.根据权利要求3或4所述的定向照明装置，其中所述第二引导表面被成形为一系列台阶，所述光提取特征和所述中间区域是连续台阶的表面。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的定向照明装置，其中所述光提取特征具有在平行于所述第一表面的方向上、在所述光提取特征的中心之间测量的间距，所述间距大于0.5mm，优选地大于1mm，并且更优选地大于2mm。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的定向照明装置，其中，跨所述波导的所述区域的各自的子区域，所述光提取特征被不同地配置。
8.根据权利要求7所述的定向照明装置，其中，跨所述波导的所述区域的各自的子区域，所述光提取特征在不同的方向上延伸以使得光从不同区域被导引到其中的输出照明方向偏移。
9.根据权利要求7或8所述的定向照明装置，其中，跨所述波导的所述区域的各自的子区域，所述光提取特征具有不同的轮廓以使得光从不同区域被导引到其中的输出照明方向沿着与对于各自的波导的侧向方向垂直的长度具有不同的强度分布，所述输出照明方向被分布在所述侧向方向上。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的定向照明装置，其中所述波导的所述区域是整个所述波导。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的定向照明装置，其中
所述波导的所述区域是部分区域，并且
跨所述波导的剩余区域，所述第二引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于所述第一引导表面成一角度倾斜，所述角度被选择为使得所述波导被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取所述输入光，并且
所述定向照明装置进一步包括偏转元件，所述偏转元件跨所述波导的剩余部分的第一引导表面延伸以用于使光朝向所述第一引导表面的法线偏转。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的定向照明装置，其中所述波导是非平面的，并且所述复数个光提取特征是弯曲的以跨所述波导的至少一部分实现共同的输出照明方向。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的定向照明装置，其中所述至少一个光提取特征具有反射表面。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的定向照明装置，其中所述至少一个光提取特征在与所述第一表面正交的方向上的高度大于0.25mm，优选地大于0.5mm，并且更优选地大于1mm。
15.根据权利要求2至14中任一项所述的定向照明装置，其中所述至少一个光提取特征在侧向跨所述波导的方向上不具有光功率。
16.根据权利要求2至15中任一项所述的定向照明装置，所述定向照明装置进一步包括被布置在所述第一引导表面前面的至少一个细长透镜元件，所述细长透镜元件轴线与光提取特征对准，并且被布置为控制所述提取的光在与所述侧向方向正交的方向上的分布。
17.根据权利要求16所述的定向照明装置，其中所述至少一个光提取特征包括复数个光提取特征，并且所述至少一个细长透镜元件包括被布置在所述第一引导表面的前面的复数个细长透镜元件，每个细长透镜元件与各自的光提取特征对准。
18.根据权利要求17所述的定向照明装置，其中所述复数个细长透镜元件具有相同的光功率，并且与它们与其对准的各自的光提取特征分离相同的距离。
19.根据权利要求17所述的定向照明装置，其中所述复数个细长透镜元件具有随着离所述反射端的距离增大而增大的光功率，以使得来自每个光提取特征的提取的光在与所述侧向方向正交的方向上的分布对于来自每个光提取特征的提取的光是均匀的。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的定向照明装置，其中所述复数个细长透镜元件被提供在跨所述第一引导表面延伸的共同的组件中。
21.根据权利要求17至19中任一项所述的定向照明装置，其中所述复数个细长透镜元件是分离的组件。
22.根据权利要求21所述的定向照明装置，其中所述复数个细长透镜元件具有远离所述波导的第一光引导表面延伸的侧面，所述侧面包括光吸收材料。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的定向照明装置，其中所述至少一个细长透镜元件被布置在所述第一引导表面的前面，在它们之间具有气隙。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的定向照明装置，其中所述至少一个光提取特征包括复数个光提取特征，所述光提取特征中的至少一个不具有与其对准的细长透镜元件。
25.根据权利要求2至15中任一项所述的定向照明装置，其中所述定向照明装置进一步包括跨所述第一引导表面延伸的反射元件，所述反射元件被布置为使所述提取的光往回反射通过所述波导以使得其在输出方向上被输出，所述输出方向在所述第二引导表面的前向，所述反射元件提供被布置在所述第一引导表面的前面的至少一个细长镜元件，所述细长镜元件与光提取特征对准，并且被布置为控制所述提取的光在与所述侧向方向正交的方向上的分布。
26.根据权利要求1所述的定向照明装置，其中
所述第一引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且
跨所述波导的区域，所述第二引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于所述第一引导表面成一角度倾斜，所述角度被选择为使得所述波导被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取所述输入光，并且
所述定向照明装置进一步包括偏转元件，所述偏转元件跨所述波导的所述区域的所述第一引导表面延伸以用于使光朝向所述第一引导表面的法线偏转。
27.根据权利要求1至24或26中任一项所述的定向照明装置，其中所述定向照明装置被布置为在输出方向上输出所述提取的光，所述输出方向在所述第一引导表面的前向。
28.根据权利要求1至24或26中任一项所述的定向照明装置，其中所述定向照明装置进一步包括跨所述第一引导表面延伸的反射元件，所述反射元件被布置为使所述提取的光往回反射通过所述波导以使得其在输出方向上被输出，所述输出方向在所述第二引导表面的前向。
29.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，其中所述波导进一步包括在相对的引导表面之间并且在所述输入表面和所述反射端之间延伸的侧面。
30.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，其中所述光源中的一些在与侧向跨所述波导的方向垂直的方向上分离。
31.根据权利要求30所述的定向照明装置，其中所述光源在侧向跨所述波导的方向上连续。
32.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，所述定向照明装置进一步包括跨所述第一引导表面的部分区域布置的漫射器。
33.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，所述定向照明装置进一步包括被设置在所述第二引导表面后面的后反射器。
34.根据权利要求33所述的定向照明装置，其中所述后反射器包括反射小平面的阵列，所述反射小平面的所述阵列被布置为使透射通过所述第二引导表面的输入光往回反射通过所述波导以通过所述第一引导表面离开。
35.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，其中所述定向照明装置包括：
复数个光源的阵列；以及
复数个波导，每个波导包括：
输入表面；
反射端；以及
第一引导表面和第二引导表面，所述第一引导表面和所述第二引导表面在所述输入表面和所述反射端之间延伸，其中针对每个波导：
各自的光源的阵列的光源被布置为通过所述输入表面将光输入到所述波导中，并且被设置在侧向跨所述波导的方向上的不同的输入位置处；并且
相对的所述第一引导表面和所述第二引导表面被布置为将来自所述输入表面的输入光引导到所述反射端并且在所述反射端处反射之后沿着所述波导往回引导，所述波导被布置为当输入光沿着所述波导被往回引导时提取所述输入光并且使提取的光通过所述第一引导表面离开；并且
所述反射端在侧向跨所述波导的方向上具有正光功率，并且所述波导被布置为根据所述光源在侧向跨所述波导的方向上的输入位置来将所述提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上，并且
其中每个波导的所述第一引导表面面向共同的方向。
36.根据权利要求35所述的定向照明装置，其中所述复数个波导被定向为使得对于各自的波导的侧向方向是垂直的或者成非零锐角，所述输出照明方向被分布在所述侧向方向上。
37.根据权利要求35所述的定向照明装置，其中所述复数个波导被定向为使得对于各自的波导的侧向方向是平行的，所述输出照明方向被分布在所述侧向方向上。
38.根据权利要求35至37中任一项所述的定向照明装置，其中所述复数个波导被配置为提供沿着与对于各自的波导的侧向方向垂直的长度具有强度分布的输出照明方向，所述输出照明方向被分布在所述侧向方向上，所述强度分布对于每个波导是不同的。
39.根据权利要求35至38中任一项所述的定向照明装置，其中针对每个波导：
所述第一引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且跨所述波导的区域，所述第二引导表面包括光提取特征和在光提取特征之间的中间区域，所述光提取特征被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过使所述输入光偏转到使偏转的光通过所述第一引导表面离开的方向上来提取所述输入光，所述中间区域被布置为沿着所述波导引导光，没有提取。
40.根据权利要求35至38中任一项所述的定向照明装置，其中
针对所述波导中的第一个：
所述第一引导表面被布置为通过全内反射来引导光；并且
所述第二引导表面包括光提取特征和在所述光提取特征之间的中间区域，所述光提取特征被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过使所述输入光偏转到使偏转的光通过所述第一引导表面离开的方向上来提取所述输入光，所述中间区域被布置为沿着所述波导引导光，没有提取，并且
针对所述波导中的第一个：
所述第一引导表面被布置为通过全内反射来引导光；并且
所述第二引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于所述第一引导表面成一角度倾斜，所述角度被选择为使得所述波导被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取所述输入光，并且
所述定向照明装置进一步包括偏转元件，所述偏转元件跨所述波导的所述区域的所述第一引导表面延伸以用于使光朝向所述第一引导表面的法线偏转。
41.根据权利要求35至38中任一项所述的定向照明装置，其中针对每个波导：
所述第一引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且
所述第二引导表面被布置为通过全内反射来引导光，并且相对于所述第一引导表面成一角度倾斜，所述角度被选择为使得所述波导被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时通过破坏全内反射来提取所述输入光，并且
所述定向照明装置进一步包括偏转元件，所述偏转元件跨所述波导的所述区域的所述第一引导表面延伸以用于使光朝向所述第一引导表面的法线偏转。
42.根据权利要求35至41中任一项所述的定向照明装置，其中所述复数个波导是平铺的。
43.根据权利要求35至41中任一项所述的定向照明装置，其中所述复数个波导是堆叠的。
44.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，所述定向照明装置进一步包括控制系统，所述控制系统被布置为选择性地控制所述光源。
45.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，其中所述光源的阵列的每个光源包括光学输出，所述光学输出包括白光谱、红外光谱或紫外光谱。
46.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，其中所述光源中的至少一些包括发光二极管或激光二极管。
47.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，其中所述光源的阵列包括具有不同的光谱输出的至少两个光源。
48.根据权利要求47所述的定向照明装置，其中所述两个不同的光谱输出包括以下中的两个：第一白光谱、不同于所述第一白光谱的第二白光谱、红光、橙色光、紫外光和红外光。
49.根据前述权利要求中任一项所述的定向照明装置，所述定向照明装置进一步包括致动器系统，所述致动器系统被布置为驱动所述光源的阵列在侧向跨所述波导的方向上相对于所述波导的移动。
50.根据权利要求49所述的定向照明装置，其中所述致动器系统具有小于所述光源在侧向跨所述波导的方向上的平均间距的分辨率。
51.一种车辆外部灯，所述车辆外部灯包括：
壳体，所述壳体用于装配到车辆；以及
根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，所述照明装置被安装在所述壳体上。
52.根据权利要求51所述的车辆外部灯，所述车辆外部灯进一步包括透射盖，所述透射盖跨所述波导的输出侧延伸。
53.根据权利要求51或52所述的车辆外部灯，所述车辆外部灯是具有至少100流明的输出光通量的车辆前灯。
54.根据权利要求51或52所述的车辆外部灯，所述车辆外部灯是车辆倒车灯。
55.根据权利要求51或52所述的车辆外部灯，所述车辆外部灯是后车灯，其中所述光源提供红光。
56.一种用于车辆的照明装置，所述照明装置包括：
光源的阵列；以及
波导，所述波导包括：
输入表面；
反射端；以及
第一引导表面和第二引导表面，所述第一引导表面和所述第二引导表面在所述输入表面和所述反射端之间延伸，其中
所述阵列的所述光源被布置为通过所述输入表面将光输入到所述波导中，并且被设置在侧向跨所述波导的方向上的不同的输入位置处；并且
相对的所述第一引导表面和所述第二引导表面被布置为将来自所述输入表面的输入光引导到所述反射端并且在所述反射端处反射之后沿着所述波导往回引导，所述波导被布置为当输入光在所述反射端处反射之后沿着所述波导被往回引导时提取所述输入光并且使提取的光通过所述第一引导表面离开；并且
所述反射端在侧向跨所述波导的方向上具有正光功率，并且所述波导被布置为根据所述光源在侧向跨所述波导的方向上的输入位置来将所述提取的光导引到分布在侧向方向上的各自的输出照明方向上。
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