CZ308012B6 - Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla - Google Patents

Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla Download PDF

Info

Publication number
CZ308012B6
CZ308012B6 CZ2018-439A CZ2018439A CZ308012B6 CZ 308012 B6 CZ308012 B6 CZ 308012B6 CZ 2018439 A CZ2018439 A CZ 2018439A CZ 308012 B6 CZ308012 B6 CZ 308012B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
unit
mirror
micro
mirrors
Prior art date
Application number
CZ2018-439A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2018439A3 (cs
Inventor
Martin Švrček
Vojtěch Kresta
Martin Bukovan
Original Assignee
Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varroc Lighting Systems, s.r.o. filed Critical Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority to CZ2018-439A priority Critical patent/CZ2018439A3/cs
Priority to DE102019122185.4A priority patent/DE102019122185A1/de
Priority to US16/552,457 priority patent/US20200072701A1/en
Publication of CZ308012B6 publication Critical patent/CZ308012B6/cs
Publication of CZ2018439A3 publication Critical patent/CZ2018439A3/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/005—Testing of reflective surfaces, e.g. mirrors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0017—Devices integrating an element dedicated to another function
    • B60Q1/0023—Devices integrating an element dedicated to another function the element being a sensor, e.g. distance sensor, camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1415—Dimming circuits
    • B60Q1/1423—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q11/00—Arrangement of monitoring devices for devices provided for in groups B60Q1/00 - B60Q9/00
    • B60Q11/005—Arrangement of monitoring devices for devices provided for in groups B60Q1/00 - B60Q9/00 for lighting devices, e.g. indicating if lamps are burning or not
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/04—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/10—Indexing codes relating to particular vehicle conditions
    • B60Q2300/14—Other vehicle conditions
    • B60Q2300/146—Abnormalities, e.g. fail-safe

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

Systém detekce zahrnuje světelnou jednotku (1) k emitování světla (10a), primární optickou jednotku (2) pro zpracování světla (10a), z níž vystupuje hlavní světelný proud (10b) směrovaný do zrcadlové jednotky (3) obsahující natáčivě uspořádaná mikrozrcadla (31), jejichž natočení je řízeno řídicím systémem (4) tak, že světlo určené v dané chvíli k vytváření světelného obrazu (6) je příslušnými mikrozrcadly (31) odráženo v podobě primárního světelného proudu (10c), zatímco ta část světla, která v danou chvíli nemá být použita k vytváření světelného obrazu (6), je jinými mikrozrcadly (31) odrážena v podobě sekundárního světelného proudu (10d) do absorpční jednotky (7), odkud světelné paprsky (10) pokračují do detekční jednotky (8), která zahrnuje optický snímač (81) pro snímání světelných paprsků (10) a řídicí jednotku (82), napojenou na řídicí systém (4), pro zpracování signálu z optického snímače (81) k vyhodnocení, zda zjištěný stav odpovídá předem známé světelné charakteristice, kterou by vykazovalo při bezchybné činnosti příslušné mikrozrcadlo (31) nebo skupina mikrozrcadel (31).

Description

Vynález se týká systému detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému pro světlomet motorového vozidla, uzpůsobeného k dotváření požadované výstupní charakteristiky světelné stopy ve specifických zónách před řidičem na vozovce.
Dosavadní stav techniky
Světlomet, zejména pro motorová vozidla, obsahuje alespoň jednu optickou soustavu obsahující výkonný světelný zdroj (případně více zdrojů) a optické elementy. Světelný zdroj emituje světelné paprsky, a optické elementy jsou soustavou lámavých a odrazových ploch, rozhraní optických prostředí a clon, které ovlivňují směr světelných paprsků při vytváření výstupní světelné stopy.
V moderních světlometech motorových vozidel se užívají projektorevé systémy, kde světelné charakteristiky výstupního světelného svazku se dynamicky mění v závislosti na podmínkách, ve kterých se vozidlo nachází. Některé projektorové systémy obsahují světelné jednotky zahrnující zrcadlovou jednotku DMD (Digital Micromirror Device). Zrcadlová jednotka obsahuje tisíce zrcátek mikroskopických rozměrů, kdy každé ze zrcátek zastupuje alespoň jednu specifickou zónu/bod požadované výstupní charakteristiky světelné stopy před řidičem na vozovce. Zdrojem světlaje zpravidla polovodičová dioda (diody), například LED. Generované světlo prochází přes primární optickou soustavu nebo optický člen, například čočku, která nasměruje světlo na zrcátka DMD pole. Pohyb zrcadel na čipu je velmi přesně synchronizován, kdy světlo je zasíláno do alespoň jedné sekundární optické soustavy pro vytváření výstupního světelného obrazu.
V případě, že část světlaje potřeba nevyužít pro vytvoření neosvětlené zóny/bodu ve výstupním světelném obrazu, obsahuje světelné zařízení tzv. absorbér, který je uzpůsoben k přeměně světelné energie na energii tepelnou.
Ze spisu US 4868721 je známo řešení, které obsahuje sestavu otočných/oscilujících mikrozrcadel, která umožňuje ovlivňovat výsledný obraz ve dvou směrech. Přičemž zdrojem světla je laserová dioda. Mezi laserovou diodou a zrcadlem je situován modulátor světla umožňující ovlivnit světelné charakteristiky laserového svazku paprsků nebo dokonce laserový svazek paprsků zcela přerušit. Nevýhodou toho řešení je skutečnost, že není umožněna detekce správné funkčnosti systému. Ze spisu US 2002196636 AI je známo světelné zařízení obsahující detekční systém/diagnostiku jednotlivých elektronických komponent, ale detekční systém neumožňuje detekci vadných/nefůnkční zrcátek nebo určité soustavy zrcátek zahrnující alespoň jedno vadné/nefunkční zrcátko.
Ze spisu DE 102016200590 AI je známo osvětlovací zařízení, kde primární světelná jednotka/primámí optická soustava je uzpůsobena k vyzařovaní světla směrem k deflektoru/oscilačnímu zrcátku pro odklon/rozptyl světelných paprsků, přičemž světlo ve formě proudu světelných paprsků je dále směrováno na sekundární optickou soustavu uzpůsobenou k vytváření požadováno výstupního obrazu. Do sekundární optické soustavy je vložen rozdělovač světelných paprsků, přizpůsobený pro oddělení části světla vychýleného deflektorem na obrazový snímač. Obrazový snímač je přizpůsoben pro detekci světelných paprsků odkloněných rozdělovačem a pro poskytnutí výstupního signálu do vyhodnocovacího zařízení konfigurovaného pro detekci poruchy osvětlovacího zařízení, jakmile výstupní signál poskytovaný obrazovým snímačem se odchyluje od předem stanovené hodnoty. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že pro detekci poruchy osvětlovacího zařízení je využíváno světlo
- 1 CZ 308012 B6 určené k vytváření požadovaného výstupního světelného obrazu, nebo by pro vytvoření výstupního světelného odrazu mohlo být využito.
Ze spisu DE 102016209645 AI je známo osvětlovací zařízení obsahující v primární optice alespoň jeden světelný zdroj pro zasílání světla do zrcadlového zařízení obsahujícího alespoň jedno polohovatelné zrcátko. Pohyb každého zrcátka je ovládán (s využitím statické energie) tak, že se může otáčet kolem své střední osy rovnoběžné s jeho zrcadlovým povrchem, a to do různých provozních stavů. Ovladač nebo ovladače jsou poháněny řídicím zařízením, přičemž zrcadlo může být ovladačem polohováno do definovaného prvního stavu. V tomto prvním stavu je světlo osvětlovacího zařízení směrováno zejména na sekundární optickou soustavu. Zrcadlo může být polohováno do druhého stavu. V tomto druhém stavu zrcadlo směruje světlo směrem, ve kterém je umístěn absorbér. Z tohoto absorbéru se světlo vytvářené osvětlovacím zařízením absorbuje, tj. světlo je převedeno na teplo. Ve druhém otáčivém stavu zrcadla by tedy světlo nemělo být zasíláno mimo vnitřní prostor osvětlovacího zařízení. V poloze mezi prvním a druhým stavem zrcadla je umístěn snímač. Tento snímač detekuje alespoň část světla, která je směrována zrcadlem při jeho polohování mezi prvním a druhým stavem otočení. Obrazový snímač je přizpůsoben pro detekci poruchy osvětlovacího zařízení a/nebo zrcadlového zařízení se zrcadlem. Nevýhodou tohoto zařízení je skutečnost, že existují v podstatě tři optické cesty, a to do sekundární optiky, do absorbéru a do snímače. Světelné zařízení je tak náročné na seřízení, na zástavbový prostor a je vyžadováno poměrně velké množství optických prvků. Zvyšuje to tedy výrobní náročnost optického systému.
Cílem vynálezu je odstranit shora uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky, tedy světelného zařízení, zejména projektorevého systému světlometu pro motorová vozidla, vybaveného polohovatelnými mikrozrcátky, u něhož se světelné charakteristiky výstupního světelného svazku dynamicky mění v závislosti na podmínkách, ve kterých se vozidlo nachází. Projektorový systém musí obsahovat spolehlivý detekční systém umožňující detekci vadných/nefůnkční zrcátek nebo určité soustavy zrcátek zahrnující alespoň jedno vadné/nefůnkční zrcátko, přičemž celý optický systém musí být opticky účinný a nenáročný na výrobu.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu splňuje systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla, zahrnující světelnou jednotku k emitování koherentního nebo nekoherentního světla, primární optickou jednotku pro zpracování světla, z níž vystupuje alespoň jeden hlavní světelný proud směrovaný do zrcadlové jednotky obsahující natáčivě uspořádaná mikrozrcadla, jejichž natočení je řízeno řídicím systémem tak, že světlo určené v dané chvíli k vytváření světelného obrazu je příslušnými mikrozrcadly odráženo ven ze zrcadlové jednotky v podobě primárního světelného proudu, zatímco ta část světla, která v danou chvíli nemá být použita k vytváření světelného obrazu, je jinými mikrozrcadly odrážena v podobě sekundárního světelného proudu do absorpční jednotky. Absorpční jednotka je konfigurována pro výstup alespoň části světelných paprsků, které do ní jsou nasměrovány zrcadlovou jednotkou, do detekční jednotky, zahrnující optický snímač pro snímání světelných paprsků a řídicí jednotku, napojenou na řídicí systém, pro zpracování a vyhodnocení signálu z optického snímače, v definované snímací sekvenci, v níž jsou prostřednictvím řídicího systému natáčena jednotlivá mikrozrcadla nebo najednou celé skupiny mikrozrcadel, pro zjištění poruchy činnosti jednotlivého natočeného mikrozrcadla nebo poruchy činnosti některých mikrozrcadel z natočené skupiny mikrozrcadel, dojde-li k vyhodnocení, že stav zjištěný optickým snímačem neodpovídá předem známé světelné charakteristice, kterou by vykazovalo při bezchybné činnosti příslušné mikrozrcadlo nebo skupina mikrozrcadel.
Podle jednoho z výhodných provedení je řídicí jednotka součástí řídicího systému.
-2CZ 308012 B6
Podle dalšího výhodného provedení je řídicí jednotka součástí detekční jednotky.
Podle dalšího výhodného provedení absorpční jednotka obsahuje terciální optickou soustavu, zahrnující alespoň jeden difřaktivní optický element, pro směrování světelných paprsků z terciální optické soustavy z části do absorbéru, a z další části do detekční jednotky.
Podle dalšího výhodného provedení absorpční jednotka obsahuje terciální optickou soustavu, zahrnující alespoň jeden difřaktivní optický element, pro směrování světelných paprsků z terciální optické soustavy do absorbéru, přičemž část světelných paprsků přijatých absorpční jednotkou je z ní zasílána do detekční jednotky.
Objasnění výkresů
Vynález bude blíže objasněn pomocí svých příkladů uskutečnění s odkazy na připojené výkresy, na nichž zobrazuje:
- obr. 1 schéma prvního příkladu provedení systému detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, použité u projektorového systému světlometu motorového vozidla, podle vynálezu, a
- obr. 2 schéma dalšího příkladu provedení systému detekce podle vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Obr. 1 a 2 znázorňují dva příklady provedení systému detekce poruchy mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, použité u projektorového systému světlometu motorového vozidla, podle vynálezu. Systém detekce zahrnuje světelnou jednotku 1 s jednou nebo více diodami 11 pro vytvoření koherentního nebo nekoherentního světla 10a a primární optickou soustavu 2 uzpůsobenou pomocí alespoň jednoho difraktivního optického elementu pro vytvoření alespoň jednoho hlavního světelného proudu 10b směrovaného k zrcadlové jednotce 3. Zrcadlová jednotka 3 představuje mikro-opticko-elektro-mechanický-systém (DMD - Digital Micromirror Device) uzpůsobený prostřednictvím řídicího systému 4 k řízení natáčecího pohybu mikrozrcadel 31 a vytváření primárního světelného proudu 10c a sekundárního světelného proudu IQd.
Ve směru postupu primárního světelného proudu 10c je situována sekundární optická soustava 5 obsahující alespoň jeden difřaktivní optický element pro směrování výstupního světelného proudu IQe ven ze světelného zařízení a vytváření světelného obrazu 6 sestávajícího z několika segmentů 61. Podoba každého segmentu 61 ovlivňuje celkovou podobu světelného obrazu 6. Na druhé straně, segmenty 61 představují nejmenší jednotky, jejichž podobu můžeme ovlivňovat, tzn., že například nelze vytvořit neosvětlenou část uvnitř jednoho segmentu 61 výsledného světelného obrazu 6. V případě potřeby vytvoření neosvětlené části 62 ve světelném obrazu 6 je část hlavního světelného proudu 10b zrcadlovou jednotkou 3 zasílána ve formě sekundárního světelného proudu IQd do absorpční jednotky 7.
V případě prvního provedení z obr. 1, absorpční jednotka 7 obsahuje terciální optickou soustavu 71, zahrnující alespoň jeden difřaktivní optický element, pro směrování světelných paprsků 10 vycházejících z terciální optické soustavy 71 do absorbéru 72, přičemž část světelných paprsků 10 přijatých absorbérem 72 je zasílána do detekční jednotky 8. Absorbér 72 může pracovat například jako filtr, který snižuje intenzitu světla, které je dále zasíláno/fokusováno na snímač 81. Detekční jednotka 8 zahrnuje optický snímač či snímače 81, například fotodiodu (případně pole fotodiod) a řídicí jednotku 82 detekce.
Jak ukazuje příklad provedení z obr. 2, řídicí jednotka 82 může být součástí řídicího systému 4 (tj. řídicího systému DMD) ovládajícího zrcadlovou jednotku 3. V tomto příkladu je část světla vystupujícího z terciální optické soustavy 71 směrována do absorbéru 72, zatímco jiná část světla vystupujícího z terciální optické soustavy 71 je směrována do optického snímače 81.
Řídicí jednotka 82 detekce zpracovává a vyhodnocuje signál ze snímače/snímačů 81 (s výhodou z fotodiody nebo pole fotodiod) na základě definované skenovací sekvence, ve které jsou natáčena jednotlivá mikrozrcadla 31 nebo celé skupiny mikrozrcadel 31 prostřednictvím řídicího systému 4. Přitom se údaje získané ke konkrétnímu natáčenému mikrozrcadlu 31 nebo skupině mikrozrcadel 31 ze snímače 81 porovnávají se světelnou charakteristikou, která by odpovídala bezchybné činnosti tohoto mikrozrcadla 31 nebo skupiny mikrozrcadel 31. Řídicí jednotka 82 detekce tímto způsobem vyhodnocuje, zda nedošlo k poruše činnosti mikrozrcadla 31 nebo některých mikrozrcadel 31 z uvedené skupiny mikrozrcadel 31.
Poruchou činnosti mikrozrcadla 31 pro účely tohoto vynálezu míníme zejména, nedojde-li k požadovanému natočení mikrozrcadla 31. a to ať už v důsledku poruchy řídicí jednotky 4, vlastního mechanismu natáčení mikrozrcadla 31, nebo kterékoli součásti, která se účastní realizace pokynu řídicí jednotky 4 k natočení mikrozrcadla 31. Požadovaným natočením míníme včasné natočení a zároveň natočení do požadované polohy. Ve většině aplikací se mikrozrcadla 31 natáčí do dvou funkčních poloh - sekundární polohy, jíž míníme polohu, při níž mikrozrcadlo 31 odráží světelné paprsky ve směru sekundárního světelného proudu IQd, a primární polohy, jíž míníme polohu, při níž mikrozrcadlo 31 odráží světelné paprsky ve směru primárního světelného proudu 10c. Jiným příkladem poruchy činnosti mikrozrcadla 31 může být situace, kdy sice na pokyn řídicí jednotky 4 došlo kjeho požadovanému natočení, avšak v důsledku ztráty nebo významného snížení reflexivních vlastností mikrozrcadla 31 nedochází k dostatečnému odrazu světelných paprsků mikrozrcadlem 31. Příkladem vážné poruchy činnosti mikrozrcadel 31 je. pokud při režimu potkávacího světla, kdy mají být určitá mikrozrcadla v sekundární poloze, aby se zamezilo oslňování účastníků silničního provozu, tato mikrozrcadla zůstávají v primární poloze, například proto, že došlo k jejich „zaseknutí“.
Systém detekce poruchy mikrozrcadel 31 lze kalibrovat a využívat již během výroby a tak zajistit nebo ověřit jeho optimální funkčnost.
Vzhledem k omezené frekvenci snímků mikrozrcadel 31 (například 60 Hz) a počtu mikrozrcadel 31 v zrcadlové jednotce 3 (například 1000000) může tato sekvence skenování trvat velmi dlouho. Proto, jak již bylo výše naznačeno, lze detekci provádět také tak, že sekvence může probíhat ve větších blocích či skupinách mikrozrcadel, např. 10x10 mikrozrcadel 31, přičemž do detekční jednotky 8 pak lze navést pouze malou část světla, aby byla potvrzena správná funkce mikrozrcadel 31 a postupně kontrolována všechna mikrozrcadla 31 zrcadlové jednotky 3.
Systém umožňuje samodiagnostiku během jízdy, například v modu světelné funkce dálkového světla, kdy všechna mikrozrcadla 31 směřují světlo na cestu a jednotlivá mikrozrcadla 31 (skupiny mikrozrcadel 31) jsou naklápěna směrem do absorbéru 72 za účelem jejich diagnostiky.
Detekce světla v detekční jednotce 8 přímo nekontroluje stav výstupního světelného proudu IQe zachyceného ve světelném obrazu 6, ale ověřuje schopnost jednotlivých mikrozrcadel 31 nasměrovat světlo, které nemá být přítomno ve světelném obrazu 6 a tedy ani ve výstupním světelném proudu IQe, směrem do absorbéru 72. Pokud se zjistí, že některé mikrozrcadlo 31 nebo mikrozrcadla 31 jsou nefunkční, čili že zrcadlová jednotka 3 vykazuje poruchu, lze v návaznosti na to iniciovat vhodná opatření (například upozornit řidiče na poruchu svícení, změnit režim svícení, deaktivovat jej apod.).
Systém detekce poruchy mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, je-li využit u projektorového systému světlometu motorového vozidla, umožňuje například včas detekovat poruchy mikrozrcadel, které by jinak včasné detekce znamenaly nebezpečné oslnění účastníků silničního
-4CZ 308012 B6 provozu. Testovací sekvence lze aktivovat během pravidelné servisní prohlídky vozidla, případně během periodické technické kontroly.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel (31) v zrcadlové jednotce (3) DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla, zahrnující světelnou jednotku (1) k emitování koherentního nebo nekoherentního světla (10a), primární optickou jednotku (2) pro zpracování světla (10a), z níž vystupuje alespoň jeden hlavní světelný proud (10b) směrovaný do zrcadlové jednotky (3) obsahující natáčivě uspořádaná mikrozrcadla (31), jejichž natočení je řízeno řídicím systémem (4) tak, že světlo určené v dané chvíli k vytváření světelného obrazu (6) je příslušnými mikrozrcadly (31) odráženo ven ze zrcadlové jednotky (3) v podobě primárního světelného proudu (10c), zatímco ta část světla, která v danou chvíli nemá být použita k vytváření světelného obrazu (6), je jinými mikrozrcadly (31) odrážena v podobě sekundárního světelného proudu (lOd) do absorpční jednotky (7), vyznačující se tím, že absorpční jednotka (7) je konfigurována pro výstup alespoň části světelných paprsků (10), které do ní jsou nasměrovány zrcadlovou jednotkou (3), do detekční jednotky (8), zahrnující optický snímač (81) pro snímání světelných paprsků (10) a řídicí jednotku (82), napojenou na řídicí systém (4), pro zpracování a vyhodnocení signálu z optického snímače (81), v definované snímací sekvenci, v níž jsou natáčena jednotlivá mikrozrcadla (31) nebo najednou celá skupina mikrozrcadel (31) prostřednictvím řídicího systému (4), pro zjištění poruchy činnosti jednotlivého natočeného mikrozrcadla (31) nebo poruchy činnosti některých mikrozrcadel (31) z natočené skupiny mikrozrcadel (31), dojde-li k vyhodnocení, že stav zjištěný optickým snímačem (81) neodpovídá předem známé světelné charakteristice, kterou by vykazovalo při bezchybné činnosti příslušné mikrozrcadlo (31) nebo skupina mikrozrcadel (31).
2. Systém detekce podle nároku 1, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (82) je součástí řídicího systému (4).
3. Systém detekce podle nároku 1, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (82) je součástí detekční jednotky (8).
4. Systém detekce podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že absorpční jednotka (7) obsahuje terciální optickou soustavu (71), zahrnující alespoň jeden difraktivní optický element, pro směrování světelných paprsků (10) z terciální optické soustavy (71) z části do absorbéru (72), a z další části do detekční jednotky (8).
5. Systém detekce podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že absorpční jednotka (7) obsahuje terciální optickou soustavu (71), zahrnující alespoň jeden difraktivní optický element, pro směrování světelných paprsků (10) z terciální optické soustavy (71) do absorbéru (72), přičemž část světelných paprsků (10) přijatých absorpční jednotkou (7) je z ní zasílána do detekční jednotky (8).
2 výkresy
Seznam vztahových značek:
1 - světelná jednotka
-5 CZ 308012 B6
2 - primární optická soustava
3 - zrcadlová jednotka
4 - řídicí systém
5 - sekundární optická soustava
6 - světelný obraz
7 - absorpční jednotka
8 - detekční jednotka
10 - světelný paprsek
10a - koherentní nebo nekoherentní světlo 10b - hlavní světelný proud
10c - primární světelný proud lOd - sekundární světelný proud lOe - výstupní světelný proud 11b- hlavní světelný proud
11 - dioda
31 - mikrozrcadlo
61 - segment (světelného obrazu 6)
62 - neosvětlená část (světelného obrazu 6)
71 - terciální optická soustava
72 - absorbér
81 - optický snímač
82 - řídicí j ednotka (detekční j ednotky 8
CZ2018-439A 2018-08-30 2018-08-30 Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla CZ2018439A3 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-439A CZ2018439A3 (cs) 2018-08-30 2018-08-30 Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla
DE102019122185.4A DE102019122185A1 (de) 2018-08-30 2019-08-19 Ein Erfassungssystem für eine Funktionsstörung von Mikrospiegeln in einer DMD-Spiegeleinheit, insbesondere in einem Projektionssystem eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs
US16/552,457 US20200072701A1 (en) 2018-08-30 2019-08-27 Detection system of a functional failure of micromirrors in a dmd mirror unit, especially in a projector system of a motor vehicle headlight

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-439A CZ2018439A3 (cs) 2018-08-30 2018-08-30 Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ308012B6 true CZ308012B6 (cs) 2019-10-16
CZ2018439A3 CZ2018439A3 (cs) 2019-10-16

Family

ID=68164658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2018-439A CZ2018439A3 (cs) 2018-08-30 2018-08-30 Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200072701A1 (cs)
CZ (1) CZ2018439A3 (cs)
DE (1) DE102019122185A1 (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020110391A1 (de) 2020-04-16 2021-10-21 Blickfeld GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung einer Scaneinheit
CN111929038B (zh) * 2020-08-20 2021-01-22 歌尔光学科技有限公司 微镜片的测试装置、方法、测试设备及计算机存储介质
KR102557393B1 (ko) * 2021-08-23 2023-07-19 현대모비스 주식회사 램프 및 표시 장치
KR20230040201A (ko) 2021-09-15 2023-03-22 현대자동차주식회사 프로젝션 램프모듈 및 이를 이용한 차량용 헤드램프 장치
CN114061909B (zh) * 2021-10-29 2024-07-12 歌尔光学科技有限公司 用于测试光机模组的连接装置和光机模组的测试系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4868721A (en) * 1987-05-13 1989-09-19 Paolo Soardo Headlamp for motor vehicles with programmable light distribution
US20020196636A1 (en) * 2001-06-21 2002-12-26 Dassanayake Mahendra Somasara Headlamp system with selectable beam pattern
US20120127747A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Hyundai Motor Company Intelligent Head Lamp Assembly for Vehicle
US20170328532A1 (en) * 2014-11-07 2017-11-16 Zkw Group Gmbh Headlamp for vehicles having at least one laser light source
DE102016209645A1 (de) * 2016-06-02 2017-12-07 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Sensor zwischen Optik und Absorber

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2007335954A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Bae Systems Plc Improvements in or relating to a display apparatus
GB201415632D0 (en) * 2014-09-04 2014-10-22 Bae Systems Plc Improvements in and relating to displays
US10436409B2 (en) * 2015-05-28 2019-10-08 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for light efficient programmable headlamp with anamorphic optics

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4868721A (en) * 1987-05-13 1989-09-19 Paolo Soardo Headlamp for motor vehicles with programmable light distribution
US20020196636A1 (en) * 2001-06-21 2002-12-26 Dassanayake Mahendra Somasara Headlamp system with selectable beam pattern
US20120127747A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Hyundai Motor Company Intelligent Head Lamp Assembly for Vehicle
US20170328532A1 (en) * 2014-11-07 2017-11-16 Zkw Group Gmbh Headlamp for vehicles having at least one laser light source
DE102016209645A1 (de) * 2016-06-02 2017-12-07 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Sensor zwischen Optik und Absorber

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019122185A1 (de) 2020-03-05
US20200072701A1 (en) 2020-03-05
CZ2018439A3 (cs) 2019-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ308012B6 (cs) Systém detekce poruchy činnosti mikrozrcadel v zrcadlové jednotce DMD, zejména u projektorového systému světlometu motorového vozidla
US9625113B2 (en) Vehicle headlight
CN107461694B (zh) 具有吸收器上的传感器的照明设备
JP4986936B2 (ja) 光センサ装置及び光センサ装置を製造する方法
KR102380499B1 (ko) 자동차 헤드램프용 광 모듈
JP6254810B2 (ja) 車両用前照灯
JP7507133B2 (ja) ３ｄライダセンサ
JPH07186814A (ja) 自動車の前照灯の照明範囲を調整する装置
CN107278250B (zh) 用于确定车辆前灯中的镜装置的零位的方法
JP2001201431A (ja) 光学的な測定器のための、照明装置から放射される光の監視のための方法及び装置
JP5119116B2 (ja) 車両用前照灯装置
SE507280C2 (sv) Strålkastare för motorfordon
KR20120094519A (ko) 복수개의 반사 패싯 소자를 갖는 광학 소자
CN104141925A (zh) 灯具单元和光偏向装置
WO2021050156A2 (en) Detection of damage to optical element of illumination system
JP7379206B2 (ja) 車両用灯具
CN110945402A (zh) 辐射装置的光模块、辐射装置和光学单块的用途
CN108916807B (zh) 具有光致变色透镜和透镜加热系统的车辆前照灯系统
US12065109B2 (en) Vehicle lamp system, foreign substance determination device, and foreign substance determination method
CN110242930B (zh) 车辆用灯具
KR20190063984A (ko) 차량용 램프
JP2003322799A5 (cs)
US20060092337A1 (en) Focusing arrangement
KR20170081018A (ko) 차량용 램프
CN110001506A (zh) 车辆前照灯