DE102010001384A1

DE102010001384A1 - Stellsystem für ein Beleuchtungssystem

Info

Publication number: DE102010001384A1
Application number: DE102010001384A
Authority: DE
Inventors: Masoud Canton Hashemi; Dylan Canton Schickel
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Varroc Lighting Systems sro
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2030-01-30
Also published as: DE102010001384B4; JP2010179916A; US20100195336A1; US8011813B2

Abstract

Ein Stellsystem für ein Beleuchtungssystem umfasst eine Formgedächtnislegierung, die mit einem Bauteil des Beleuchtungssystems gekoppelt ist, um eine Betätigung des Bauteils zu steuern und dadurch eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen, und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine physikalische Eigenschaft der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung des Bauteils des Beleuchtungssystems zu steuern.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungssysteme. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Stellsystem für ein Beleuchtungssystem, um eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Derzeit verwenden manche Automobilscheinwerfer einen Elektromagneten, um die Betätigung einer Fernlicht-/Abblendlicht-Blende bereitzustellen, um eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen. Elektromagnete erstellen jedoch ein elektromagnetisches Feld, das zusammen mit Rücklaufspannung diverse Herstellungs- und Betriebsprobleme verursacht. Zudem benötigen Elektromagnete einen relativ großen Bauraum. Obwohl diese Probleme lösbar sind, sind die derzeitigen Lösungen kostspielig. Ferner verhindern die Kosten und die oben angegebenen Einschränkungen typischerweise den Einsatz von beweglichen Elementen in anderen Beleuchtungssystemen.
Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), die mit Stellgliedern auf Elektromagnetbasis verbunden sind, werden typischerweise dadurch gelöst, dass Teile hinzugefügt werden, um die elektromagnetische Ladung auf eine geeignete Erdungsplatte zu übertragen. Probleme mit der Rücklaufspannung werden typischerweise dadurch gelöst, dass Bauteile hinzugefügt werden, um die Spannung zu steuern und zu regulieren. Das Hinzufügen von Teilen und Bauteilen zum Lösen der EMV- und Spannungsprobleme erhöht die Gesamtkosten des Systems. Elektromagnete werden typischerweise in einer Scheinwerferbaugruppe montiert, was die Fähigkeit einschränkt, andere funktionelle oder optische Elemente zu montieren. Zudem können bestimmte Systeme platzmäßige, strukturelle und elektrische Einschränkungen aufweisen, welche den Einsatz der herkömmlichen Lösungen behindern.
Es wäre wünschenswert, ein Stellsystem für ein Beleuchtungssystem zu entwickeln, um eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen, wobei das Stellsystem die Probleme der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Spannung, die mit Stellgliedern auf Elektromagnetbasis verbunden sind, minimiert und den Platzbedarf minimiert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit und gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise ein Stellsystem für ein Beleuchtungssystem, um eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen, entdeckt, wobei das Stellsystem die Probleme der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Spannung, die mit Stellgliedern auf Elektromagnetbasis verbunden sind, minimiert und den Platzbedarf minimiert.
Bei einer Ausführungsform umfasst ein Stellsystem für ein Beleuchtungssystem folgendes: eine Formgedächtnislegierung, die mit einem Bauteil des Beleuchtungssystems gekoppelt ist, um eine Betätigung des Bauteils zu steuern und dadurch eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen; und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine physikalische Eigenschaft der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung des Bauteils des Beleuchtungssystems zu steuern.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst ein Lichtsteuerungssystem folgendes: eine Lichtquelle zum Emittieren einer Vielzahl von Lichtstrahlen; einen Strahlmodifikator, der auf einem Gang der Lichtstrahlen angeordnet wird, um ein Lichtmuster zu erstellen; eine Formgedächtnislegierung, die mindestens entweder mit der Lichtquelle, dem Strahlmodifikator oder einer statischen Oberfläche gekoppelt ist, wobei die Formgedächtnislegierung die Bewegung mindestens entweder der Lichtquelle oder des Strahlmodifikators steuert; und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine Bewegung der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung mindestens entweder der Lichtquelle oder des Strahlmodifikators zu verursachen, um das von dem Strahlmodifikator erstellte Lichtmuster zu ändern.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst ein Lichtsteuerungssystem folgendes: eine Lichtquelle zum Emittieren einer Vielzahl von Lichtstrahlen; einen Strahlmodifikator, der auf einem Gang der Lichtstrahlen angeordnet wird, um ein Lichtmuster zu erstellen; und ein Stellsystem, das folgendes umfasst: einen Hauptkörper, der einen Befestigungsabschnitt und einen Führungsabschnitt aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist; eine Stellgliedführung, in der ein Hohlraum gebildet ist, um den Führungsabschnitt des Hauptkörpers aufzunehmen, um eine Bewegung des Hauptkörpers zu lenken; eine Vorspannvorrichtung, die zwischen dem Hauptkörper und der Stellgliedführung angeordnet ist; eine Formgedächtnislegierung, die mit dem Hauptkörper und mindestens entweder der Stellgliedführung oder einer statischen Oberfläche gekoppelt ist, wobei die Formgedächtnislegierung die Bewegung des Hauptkörpers und dadurch die Bewegung des Strahlmodifikators steuert; und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine physikalische Eigenschaft der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung des Hauptkörpers zu steuern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann ohne Weiteres aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform hervorgehen, wenn sie mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gesehen wird. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht eines Stellsystems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 eine schematische vordere Aufrissansicht eines Lichtsteuerungssystems, das mit dem Stellsystem aus 1 nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer Standardposition gezeigt wird.
3 eine schematische vordere Aufrissansicht des Lichtsteuerungssystems aus 2, das mit dem Stellsystem aus 1 gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer zusammengezogenen Position gezeigt wird.
4 eine schematische vordere Aufrissansicht eines Lichtsteuerungssystems, das mit dem Stellsystem aus 1 nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer Standardposition gezeigt wird.
5 eine schematische vordere Aufrissansicht des Lichtsteuerungssystems aus 4, das mit dem Stellsystem aus 1 gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer zusammengezogenen Position gezeigt wird.
6 eine schematische vordere Aufrissansicht eines Lichtsteuerungssystems, das mit dem Stellsystem aus 1 nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer Standardposition gezeigt wird.
7 eine schematische vordere Aufrissansicht des Lichtsteuerungssystems aus 6, das mit dem Stellsystem aus 1 gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer zusammengezogenen Position gezeigt wird.
8 eine schematische seitliche Aufrissansicht eines Lichtsteuerungssystems, das mit dem Stellsystem aus 1 nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer Standardposition gezeigt wird.
9 eine schematische seitliche Aufrissansicht des Lichtsteuerungssystems aus 8, das mit dem Stellsystem aus 1 gekoppelt ist, wobei das Stellsystem im Schnitt gezeigt wird und das Lichtsteuerungssystem in einer zusammengezogenen Position gezeigt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
Die nachstehende ausführliche Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen beschreiben und erläutern verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und Zeichnungen dienen dazu, es dem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung durchzuführen und zu benutzen, und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung auf irgendeine Art und Weise einzuschränken.
1 zeigt ein Stellsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, umfasst das Stellsystem 10 einen Hauptkörper 12, eine Stellgliedführung 14, ein Vorspannelement 16, eine Formgedächtnislegierung 18 und einen Steuerkreis 20.
Der Hauptkörper 12 wird typischerweise aus Metall gebildet. Es können jedoch andere Materialien, wie etwa ein unbiegsamer Kunststoff, verwendet werden. Der Hauptkörper 12 umfasst einen Führungsabschnitt 22 und einen Befestigungsabschnitt 24. Wie gezeigt, weist der Führungsabschnitt 22 im Wesentlichen eine „T”-Form auf, die eine Vorspannfläche 26 aufweist, die von einem ersten Ende 28 des Führungsabschnitts 22 beabstandet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform weist das erste Ende 28 eine im Wesentlichen bogenförmige Form auf. Der Führungsabschnitt 22 kann jedoch eine beliebige Form und Größe aufweisen. Das erste Ende 28 des Führungsabschnitts 22 ist in einem Hohlraum 30 angeordnet, der von einer Wand 32 der Stellgliedführung 14 definiert wird. Somit wirkt der Führungsabschnitt 22 mit der Stellgliedführung 14 zusammen, um eine Bewegung des Hauptkörpers 12 zu lenken und zu führen. Als nicht einschränkendes Beispiel ist die Bewegung des Hauptkörpers 12 auf eine lineare Bewegung in einer einzigen Dimension beschränkt. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Befestigungsabschnitt 24 des Hauptkörpers 12 mit einem Bauteil eines Fahrzeugscheinwerfersystems gekoppelt, um die Betätigung des Bauteils zu steuern, um ein Lichtmuster des Beleuchtungssystems zu steuern. Es versteht sich, dass die Steuerung des Lichtmusters mindestens entweder eine Änderung der Richtung der Lichtstrahlen, einer Stärke des emittierten Lichts, einer Farbe des emittierten Lichts, einer Blockierung der Lichtstrahlen oder eines Verteilungsmusters der Lichtstrahlen umfassen kann. Es versteht sich ferner, dass der Befestigungsabschnitt 24 mit einem beliebigen Bauteil gekoppelt werden kann, wie z. B. einer Blende, einer Lichtquelle, einer Linse, einem Reflektor und einem Strahlmodifikator.
Die Stellgliedführung 14 ist gebildet, um den Führungsabschnitt 22 des Hauptkörpers 12 aufzunehmen. Insbesondere definiert die Wand 32 der Stellgliedführung 14 den Hohlraum 30, der eine Form aufweist, die dazu geeignet ist, den Führungsabschnitt 22 des Hauptkörpers 12 aufzunehmen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Stellgliedführung 14 mindestens entweder in einem Gehäuse, einer Halterung oder einem Reflektor eines Scheinwerfersystems für ein Fahrzeug gebildet. Es versteht sich jedoch, dass die Stellgliedführung 14 von einem Fahrzeugsystem getrennt gebildet und später darin integriert werden kann, indem die Stellgliedführung 14 mit einer festen Oberfläche gekoppelt wird.
Das Vorspannelement 16 ist zwischen einem Abschnitt der Wand 32 der Stellgliedführung 14 und der Vorspannfläche 26 des Hauptkörpers 12 angeordnet. Als nicht einschränkendes Beispiel ist das Vorspannelement 16 eine Feder, die eine vorherbestimmte Federkonstante aufweist. Es können jedoch andere Vorspannelemente verwendet werden, wie etwa eine Formgedächtnislegierung oder eine andere eine Richtungskraft erzeugende Vorrichtung.
Die Formgedächtnislegierung 18 wird in dem Hohlraum 30 angeordnet, der von der Wand 32 der Stellgliedführung 14 definiert wird. Die Formgedächtnislegierung 18 wird mit dem ersten Ende 28 des Führungsabschnitts 22 des Hauptkörpers 12 und einer Innenfläche der Wand 32 der Stellgliedführung 14 gekoppelt. Es können beliebige herkömmliche Mittel für die Kopplung der Formgedächtnislegierung 18 verwendet werden, wie z. B. eine Ringklemme und eine Crimphülse. Wie gezeigt, ist die Formgedächtnislegierung 18 ein Draht, der eine Vielzahl von Elektroden 34 zum Empfangen eines elektrischen Stroms von dem Steuerkreis 20 umfasst. Es versteht sich, dass die Formgedächtnislegierung 18 eine beliebige Form, Größe und Anzahl von Elementen aus Formgedächtnislegierung aufweisen kann.
Der Steuerkreis 20 steht mit der Formgedächtnislegierung 18 in elektrischer Verbindung. Insbesondere stellt der Steuerkreis 20 selektiv einen elektrischen Strom für die Elektroden 34 der Formgedächtnislegierung 18 bereit. Es versteht sich, dass der Steuerkreis 20 mit anderen Bauteilen, wie etwa einer Quelle elektrischer Energie, in elektrischer Verbindung stehen kann. Es versteht sich ferner, dass der Steuerkreis 20 eine programmierbare Funktion 35 umfassen kann, um die Übertragung von elektrischem Strom an die Elektroden 34 der Formgedächtnislegierung 18 zu steuern.
Im Gebrauch ist das Stellsystem 10 mit einem bewegbaren Bauteil eines Beleuchtungssystems, wie z. B. eines Fahrzeugscheinwerfersystems, gekoppelt. Somit steuert das Stellsystem 10 eine Bewegung des bewegbaren Bauteils basierend auf dem Zusammenziehen und Ausdehnen der Formgedächtnislegierung 18. Bei bestimmten Ausführungsformen wird ein elektrischer Strom an die Formgedächtnislegierung 18 übertragen, wodurch eine Längenänderung der Formgedächtnislegierung 18 hervorgerufen wird. Als nicht einschränkendes Beispiel wird das Stellsystem 10 mit einem Optikbauteil eines Beleuchtungssystems gekoppelt, um ein von dem Beleuchtungssystem erzeugtes Lichtmuster zu ändern. Es versteht sich, dass die Änderung eine Veränderung der Richtung, Stärke, Farbe oder Gesamtverteilung einer Vielzahl von Lichtstrahlen, die von dem Beleuchtungssystem emittiert werden, umfassen kann. Je nach Bedarf können andere Änderungen vorgenommen werden. Als weiteres Beispiel kann das Stellsystem 10 mit einer Lichtquelle gekoppelt sein, um eine Position der Lichtquelle im Verhältnis zu einem angrenzenden Optikbauteil zu steuern. Bei bestimmten Ausführungsformen steuert das Stellsystem 10 die Fernlicht- und Abblendlicht-Funktionen eines Fahrzeugscheinwerfersystems. Es versteht sich, dass das Stellsystem 10 mit einem oder mehreren Beleuchtungssystembauteilen, z. B. einer Lichtquelle oder optischen Vorrichtungen, gekoppelt sein kann.
2 und 3 zeigen das Stellsystem 10, wie es mit einem Lichtsteuerungssystem 36 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist. Das Lichtsteuerungssystem 36 umfasst eine Lichtquelle 37 und einen Strahlmodifikator 38. Die Lichtquelle 37 ist eine herkömmliche Fahrzeugscheinwerferlampe. Es kann jedoch eine beliebige Lichtquelle, wie z. B. eine Leuchtdiode, verwendet werden.
Der Strahlmodifikator 38 umfasst einen integrierten Hebelarm 41, die zusammen ein im Wesentlichen „L”-förmiges Element bilden. Als nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Strahlmodifikator 38 ferner mindestens entweder eine Blende (um Teile eines von der Lichtquelle 37 emittierten Lichtstrahls zu blockieren), einen Reflektor (um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren und wahlweise die reflektierten Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu erstellen), eine Linse (um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu bilden) oder ein Filter (um die Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern).
Wie gezeigt, ist der Strahlmodifikator 38 eine Blende mit einer im Wesentlichen waagerechten Grenzlinie mit einem gestuften Rand 39, um ein gewünschtes Beleuchtungsmuster zu erstellen. Es versteht sich jedoch, dass der Strahlmodifikator 38 eine beliebige Form, Größe und Eigenschaften zum Steuern einer Änderung der Lichtstrahlen aufweisen kann. Der Strahlmodifikator 38 umfasst ferner ein Koppelelement 40, um den Strahlmodifikator 38 drehbar mit dem Hauptkörper 12 des Stellsystems 10 zu koppeln. Das Koppelelement 40 kann eine beliebige Vorrichtung zum drehbaren Koppeln des Strahlmodifikators 38 sein, wie z. B. eine drehbare Niete. Es versteht sich, dass bei bestimmten Ausführungsformen die Formgedächtnislegierung 18 mindestens entweder mit der Lichtquelle 37 oder dem Strahlmodifikator 38 gekoppelt ist.
Im Gebrauch ist der Befestigungsabschnitt 24 des Hauptkörpers 12 des Stellsystems 10 mit dem Strahlmodifikator 38 gekoppelt, um eine Drehbewegung des Strahlmodifikators 38 um eine Achse 42 zu steuern und dabei eine Vielzahl von Lichtstrahlen zu ändern, die von der Lichtquelle 37 emittiert werden. Insbesondere zeigt 2 das Stellsystem 10 in einer Standardposition bzw. „vorgespannten” Position, in welcher der Strahlmodifikator 38 ein erstes Beleuchtungsmuster erstellt. Insbesondere übt das Vorspannelement 16 eine Kraft auf den Hauptkörper 12 in eine Richtung aus, die sich von der Stellgliedführung 14 entfernt, wodurch der Strahlmodifikator 38 in die Standardposition gedreht wird. 3 zeigt das Stellsystem 10 in einer zusammengezogenen Position, in der ein elektrischer Strom an die Formgedächtnislegierung 18 angelegt wird, um eine Länge der Formgedächtnislegierung 18 zusammenzuziehen, wodurch das Vorspannelement 16 zusammengedrückt wird und der Hauptkörper 12 dazu veranlasst wird, sich weiter in den Hohlraum 30 zurückzuziehen. Somit wird der Strahlmodifikator 38 im Uhrzeigersinn um die Achse 42 gedreht, um ein zweites Lichtmuster zu erstellen. Es versteht sich, dass der Strahlmodifikator 38 in einer beliebigen Anzahl von Positionen im Verhältnis zur Lichtquelle 37 positioniert werden kann, um eine beliebige Anzahl von Lichtmustern zu erstellen. Es versteht sich ferner, dass eine Position der Lichtquelle 37 im Verhältnis zum Strahlmodifikator 38 angepasst werden kann, um eine beliebige Anzahl von Lichtmustern zu erstellen.
4 und 5 zeigen das Stellsystem 10, wie es mit einem Lichtsteuerungssystem 36' gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, ähnlich wie mit dem Lichtsteuerungssystem 36 aus 2 und 3, außer wie nachstehend beschrieben wird. Der Aufbau, der sich aus der Beschreibung von 2 und 3 wiederholt, umfasst die gleichen Bezugsnummern. Die Änderungen des in 2 und 3 gezeigten Aufbaus umfassen die gleichen Bezugsnummern und einen Strich (').
Wie in 4 und 5 gezeigt, umfasst das Lichtsteuerungssystem 36' einen Strahlmodifikator 38', ein Drehelement 46 und eine Koppelstange 48. Als nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Strahlmodifikator 38' ferner mindestens entweder eine Blende (um Teile eines von der Lichtquelle 37 emittierten Lichtstrahls zu blockieren), einen Reflektor (um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren und wahlweise die reflektierten Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu erstellen), eine Linse (um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu bilden) oder ein Filter (um die Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern). Wie gezeigt, weist der Strahlmodifikator 38' einen gestuften Rand 39' auf, um eine Vielzahl von Lichtstrahlen zu ändern, die von der Lichtquelle 37 emittiert werden. Es versteht sich jedoch, dass der Strahlmodifikator 38' eine beliebige Form, Größe und Eigenschaften zum Steuern einer Änderung der Lichtstrahlen aufweisen kann.
Das Drehelement 46 weist eine im Wesentlichen „L”-förmige Form auf. Es können jedoch andere Formen und Größen verwendet werden. Das Drehelement 46 umfasst ferner ein Koppelelement 50, um das Drehelement 46 drehbar mit dem Hauptkörper 12 des Stellsystems 10 zu koppeln. Das Koppelelement 50 kann eine beliebige Vorrichtung zum drehbaren Koppeln des Drehelements 46 sein, wie z. B. eine drehbare Niete.
Die Koppelstange 48 ist drehbar mit dem Strahlmodifikator 38' und dem Drehelement 46 gekoppelt. Es versteht sich, dass die Koppelstange 48 eine beliebige Form und Größe aufweisen kann und mit dem Strahlmodifikator 38' und dem Drehelement 46 unter Verwendung beliebiger drehbarer Koppelmittel, wie z. B. einer Niete, gekoppelt werden kann.
Im Gebrauch ist der Befestigungsabschnitt 24 des Hauptkörpers 12 des Stellsystems 10 mit dem Drehelement 46 gekoppelt, um eine Drehbewegung des Drehelements 46 um eine Achse 52 zu steuern. Während das Drehelement 46 sich um die Achse 52 dreht, führt die Koppelstange 48 den Strahlmodifikator 38' an einem vorherbestimmten Bewegungspfad entlang. Es versteht sich, dass der spezifische Bewegungspfad des Strahlmodifikators 38' für diverse Systeme und Strukturauflagen angepasst werden kann. Insbesondere zeigt 4 das Stellsystem 10 in einer Standardposition bzw. „vorgespannten” Position, in welcher der Strahlmodifikator 38' ein erstes Beleuchtungsmuster erstellt. Insbesondere übt das Vorspannelement 16 eine Kraft auf den Hauptkörper 12 in eine Richtung aus, die sich von der Stellgliedführung 14 entfernt, wodurch der Strahlmodifikator 38' in die Standardposition gedreht wird. 5 zeigt das Stellsystem 10 in einer zusammengezogenen Position, in der ein elektrischer Strom an die Formgedächtnislegierung 18 angelegt wird, um eine Länge der Formgedächtnislegierung 18 zusammenzuziehen, wodurch der Hauptkörper 12 dazu veranlasst wird, sich weiter in den Hohlraum 30 zurückzuziehen. Der Strahlmodifikator 38' wiederum wird im Uhrzeigersinn um die Achse 42' gedreht, um ein zweites Lichtmuster zu erstellen. Es versteht sich, dass der Strahlmodifikator 38' in einer beliebigen Anzahl von Positionen im Verhältnis zur Lichtquelle 37 positioniert werden kann, um eine beliebige Anzahl von Lichtmustern zu erstellen.
6 und 7 zeigen das Stellsystem 10, wie es mit einem Lichtsteuerungssystem 36'' gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, ähnlich wie mit dem Lichtsteuerungssystem 36 aus 2 und 3, außer wie nachstehend beschrieben wird. Der Aufbau, der sich aus der Beschreibung von 2 und 3 wiederholt, umfasst die gleichen Bezugsnummern. Die Änderungen des in 2 bis 3 gezeigten Aufbaus umfassen die gleichen Bezugsnummern und zwei Striche ('').
Wie in 6 und 7 gezeigt, umfasst das Lichtsteuerungssystem 36'' einen Strahlmodifikator 38'', ein Drehelement 46, eine Koppelstange 48 und einen Führungsmechanismus 54. Als nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Strahlmodifikator 38'' ferner mindestens entweder eine Blende (um Teile eines von der Lichtquelle 37 emittierten Lichtstrahls zu blockieren), einen Reflektor (um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren und wahlweise die reflektierten Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu erstellen), eine Linse (um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu bilden) oder ein Filter (um die Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern). Wie gezeigt, weist der Strahlmodifikator 38'' einen gestuften Rand 39'' auf, um eine Vielzahl von Lichtstrahlen zu ändern, die von der Lichtquelle 37 emittiert werden. Es versteht sich jedoch, dass der Strahlmodifikator 38'' eine beliebige Form, Größe und Eigenschaften zum Steuern einer Änderung der Lichtstrahlen aufweisen kann.
Das Drehelement 46 weist eine im Wesentlichen „L”-förmige Form auf. Es können jedoch andere Formen und Größen verwendet werden. Das Drehelement 46 umfasst ferner ein Koppelelement 50, um das Drehelement 46 drehbar mit dem Hauptkörper 12 des Stellsystems 10 zu koppeln. Das Koppelelement 50 kann eine beliebige Vorrichtung zum drehbaren Koppeln des Drehelements 46 sein, wie z. B. eine drehbare Niete.
Die Koppelstange 48 ist drehbar mit dem Strahlmodifikator 38'' und dem Drehelement 46 gekoppelt. Es versteht sich, dass die Koppelstange 48 eine beliebige Form und Größe aufweisen kann und mit dem Strahlmodifikator 38'' und dem Drehelement 46, unter Verwendung beliebiger drehbarer Koppelmittel, wie z. B. einer Niete, gekoppelt werden kann.
Der Führungsmechanismus 54 ist neben dem Strahlmodifikator 38'' angeordnet, um eine Bewegung des Strahlmodifikators 38'' einzuschränken. Wie gezeigt, schränkt der Führungsmechanismus 54 die Bewegung des Strahlmodifikators 38'' auf eine lineare Bewegung an einem vorherbestimmten Bewegungspfad entlang ein. Der Führungsmechanismus 54 umfasst auch einen Führungsanschlag 55, um den Strahlmodifikator 38'' in Eingriff zu bringen, um im Wesentlichen eine weitere Bewegung des Strahlmodifikators 38'' über den Führungsanschlag 55 hinaus zu verhindern.
Im Gebrauch ist der Befestigungsabschnitt 24 des Hauptkörpers 12 des Stellsystems 10 mit dem Drehelement 46 gekoppelt, um eine Drehbewegung des Drehelements 46 um eine Achse 52 zu steuern. Während das Drehelement 46 sich um die Achse 52 dreht, führt die Koppelstange 48 den Strahlmodifikator 38'' an einem vorherbestimmten Bewegungspfad entlang. Es versteht sich, dass der spezifische Bewegungspfad des Strahlmodifikators 38'' für diverse Systeme und Strukturauflagen angepasst werden kann. Insbesondere zeigt 6 das Stellsystem 10 in einer Standardposition bzw. „vorgespannten” Position, in welcher der Strahlmodifikator 38'' ein erstes Beleuchtungsmuster erstellt. Insbesondere übt das Vorspannelement 16 eine Kraft auf den Hauptkörper 12 in eine Richtung aus, die sich von der Stellgliedführung 14 entfernt, wodurch der Strahlmodifikator 38'' in die Standardposition gedreht wird. 7 zeigt das Stellsystem 10 in einer zusammengezogenen Position, in der ein elektrischer Strom an die Formgedächtnislegierung 18 angelegt wird, um die Formgedächtnislegierung 18 zusammenzuziehen, wodurch der Hauptkörper 12 dazu veranlasst wird, sich weiter in den Hohlraum 30 zurückzuziehen. Der Strahlmodifikator 38'' wiederum gleitet in einer linearen Richtung, die sich von dem Führungsanschlag 55 entfernt, um ein zweites Lichtmuster zu erstellen. Es versteht sich, dass der Strahlmodifikator 38'' in einer beliebigen Anzahl von Positionen im Verhältnis zur Lichtquelle 37 positioniert werden kann, um eine beliebige Anzahl von Lichtmustern zu erstellen.
8 und 9 zeigen das Stellsystem 10, wie es mit einem Lichtsteuerungssystem 36''' gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, ähnlich wie mit dem Lichtsteuerungssystem 36 aus 2 und 3, außer wie nachstehend beschrieben wird. Der Aufbau, der sich aus der Beschreibung von 2 und 3 wiederholt, umfasst die gleichen Bezugsnummern. Die Änderungen des in 2 bis 3 gezeigten Aufbaus umfassen die gleichen Bezugsnummern und drei Striche (''').
Wie in 8 und 9 gezeigt, umfasst das Lichtsteuerungssystem 36''' einen Strahlmodifikator 38''', ein Drehelement 46 und eine Koppelstange 48. Der Strahlmodifikator 38''' umfasst ein im Wesentlichen rechteckiges Modifikatorelement 56, um eine Vielzahl von Lichtstrahlen zu ändern, und ein Gehäuse 58, um das Modifikatorelement 56 zu haltern. Als nicht einschränkendes Beispiel umfasst das Modifikatorelement 56 mindestens entweder eine Blende (um Teile eines von der Lichtquelle 37 emittierten Lichtstrahls zu blockieren), einen Reflektor (um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren und wahlweise die reflektierten Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu erstellen), eine Linse (um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster/Strahlbild zu bilden) oder ein Filter (um die Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern). Es versteht sich, dass der Strahlmodifikator 38''' und das Modifikatorelement 56 eine beliebige Form, Größe und Eigenschaften zum Steuern einer Änderung der Lichtstrahlen aufweisen können.
Das Drehelement 46 weist eine im Wesentlichen „L”-förmige Form auf. Es können jedoch andere Formen und Größen verwendet werden. Das Drehelement 46 umfasst ferner ein Koppelelement 50, um das Drehelement 46 drehbar mit dem Hauptkörper 12 des Stellsystems 10 zu koppeln. Das Koppelelement 50 kann eine beliebige Vorrichtung zum drehbaren Koppeln des Drehelements 46 sein, wie z. B. eine drehbare Niete.
Die Koppelstange 48 ist drehbar mit dem Gehäuse 58 des Strahlmodifikators 38''' und des Drehelements 46 gekoppelt. Es versteht sich, dass die Koppelstange eine beliebige Form und Größe aufweisen kann und mit dem Strahlmodifikator 38''' und dem Drehelement 46 unter Verwendung beliebiger drehbarer Koppelmittel, wie z. B. einer Niete, gekoppelt werden kann.
Im Gebrauch ist der Befestigungsabschnitt 24 des Hauptkörpers 12 des Stellsystems 10 mit dem Drehelement 46 gekoppelt, um eine Drehbewegung des Drehelements 46 um eine Achse 52 zu steuern. Während das Drehelement 46 sich um die Achse 52 dreht, führt die Koppelstange 48 den Strahlmodifikator 38''' an einem vorherbestimmten Bewegungspfad entlang. Es versteht sich, dass der spezifische Bewegungspfad des Strahlmodifikators 38''' für diverse Systeme und Strukturauflagen angepasst werden kann. Insbesondere zeigt 8 das Stellsystem 10 in einer Standardposition bzw. „vorgespannten” Position, in welcher der Strahlmodifikator 38' ein erstes Beleuchtungsmuster erstellt. insbesondere übt das Vorspannelement 16 eine Kraft auf den Hauptkörper 12 in eine Richtung aus, die sich von der Stellgliedführung 14 entfernt, wodurch der Strahlmodifikator 38''' in eine Standardposition gedreht wird. 5 zeigt das Stellsystem 10 in einer zusammengezogenen Position, in der ein elektrischer Strom an die Formgedächtnislegierung 18 angelegt wird, um eine Länge der Formgedächtnislegierung 18 zusammenzuziehen, wodurch der Hauptkörper 12 dazu veranlasst wird, sich weiter in den Hohlraum 30 zurückzuziehen. Der Strahlmodifikator 38''' wiederum wird entgegen dem Uhrzeigersinn um die Querachse 42' gedreht, um ein zweites Lichtmuster zu erstellen. Es versteht sich, dass der Strahlmodifikator 38''' in einer beliebigen Anzahl von Positionen im Verhältnis zur Lichtquelle 37 positioniert werden kann, um eine beliebige Anzahl von Lichtmustern zu erstellen.
Das Stellsystem 10 stellt die Steuerung eines Bauteils eines Beleuchtungssystems, wie etwa des Strahlmodifikators 38, 38', 38'', 38''', bereit, um eine Vielzahl von Lichtmustern zu erstellen. Zudem minimiert das Stellsystem 10 die Probleme der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Spannung, die mit Stellgliedern auf Elektromagnetbasis verbunden sind.
Aus der vorstehenden Beschreibung kann der Fachmann ohne Weiteres die wesentlichen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ermitteln und, ohne ihren Geist und Umfang zu verlassen, diverse Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vornehmen, um sie verschiedenen Anwendungen und Verhältnissen anzupassen.

Claims

Stellsystem für eine Beleuchtungssystem, umfassend: eine Formgedächtnislegierung, die mit einem Bauteil des Beleuchtungssystems gekoppelt ist, um eine Betätigung des Bauteils zu steuern und dadurch eine Vielzahl von Lichtmustern zu erzeugen; und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine physikalische Eigenschaft der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung des Bauteils des Beleuchtungssystems zu steuern.
Stellsystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Vorspannvorrichtung, die dazu geeignet ist, um das Bauteil des Beleuchtungssystems in eine Standardposition zu lenken.
Stellsystem nach Anspruch 1, wobei der elektrische Steuerkreis eine programmierbare Funktion zum Steuern der Übertragung von elektrischem Strom umfasst.
Stellsystem nach Anspruch 1, wobei die Formgedächtnislegierung mit einem Strahlmodifikator des Beleuchtungssystems gekoppelt ist, um eine Position des Strahlmodifikators im Verhältnis zu einer Lichtquelle zu steuern, wodurch ein Lichtmuster geändert wird, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Stellsystem nach Anspruch 4, wobei der Strahlmodifikator mindestens entweder eine Blende, um Teile eines von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls zu blockieren, einen Reflektor, um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren, eine Linse, um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster zu bilden, oder ein Filter, um Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern, umfasst.
Stellsystem nach Anspruch 1, wobei die Formgedächtnislegierung mit einem Drehelement gekoppelt ist und das Drehelement mit einem Strahlmodifikator des Beleuchtungssystems gekoppelt ist, um eine Position des Strahlmodifikators im Verhältnis zu einer Lichtquelle zu steuern, wodurch ein Lichtmuster geändert wird, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Stellsystem nach Anspruch 1, wobei die Formgedächtnislegierung mit einer Lichtquelle gekoppelt ist, um eine Position der Lichtquelle im Verhältnis zu einem Strahlmodifikator des Beleuchtungssystems zu steuern, wodurch ein Lichtmuster geändert wird, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Lichtsteuerungssystem, umfassend: eine Lichtquelle zum Emittieren einer Vielzahl von Lichtstrahlen; einen Strahlmodifikator, der auf einem Gang der Lichtstrahlen angeordnet ist, um ein Lichtmuster zu erstellen; eine Formgedächtnislegierung, die mit mindestens entweder der Lichtquelle, dem Strahlmodifikator oder einer statischen Oberfläche gekoppelt ist, wobei die Formgedächtnislegierung die Bewegung mindestens entweder der Lichtquelle oder des Strahlmodifikators steuert; und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine Bewegung der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung mindestens entweder der Lichtquelle oder des Strahlmodifikators zu verursachen, um das von dem Strahlmodifikator erstellte Lichtmuster zu ändern.
Stellsystem nach Anspruch 8, wobei der Strahlmodifikator mindestens entweder eine Blende, um Teile eines von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls zu blockieren, einen Reflektor, um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren, eine Linse, um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster zu bilden, oder ein Filter, um Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern, umfasst.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 8, wobei der elektrische Steuerkreis eine programmierbare Funktion zum Steuern der Übertragung von elektrischem Strom umfasst.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 8, wobei die Formgedächtnislegierung mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist, um den Strahlmodifikator um eine Achse zu drehen, um das Lichtmuster zu ändern, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 8, wobei die Formgedächtnislegierung mit einem Drehelement gekoppelt ist und das Drehelement mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist, um den Strahlmodifikator um eine Achse zu drehen, um das Lichtmuster zu ändern, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 8, wobei die Formgedächtnislegierung mit einem Drehelement gekoppelt ist und das Drehelement mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist, um den Strahlmodifikator an einem vorherbestimmten Bewegungspfad entlang zu führen, um das Lichtmuster zu ändern, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Lichtsteuerungssystem, umfassend: eine Lichtquelle zum Emittieren einer Vielzahl von Lichtstrahlen; einen Strahlmodifikator, der auf einem Gang der Lichtstrahlen angeordnet wird, um ein Lichtmuster zu erstellen; und ein Stellsystem, das folgendes umfasst: einen Hauptkörper, der einen Befestigungsabschnitt und einen Führungsabschnitt aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist; eine Stellgliedführung, in der ein Hohlraum gebildet ist, um den Führungsabschnitt des Hauptkörpers aufzunehmen, um eine Bewegung des Hauptkörpers zu lenken; eine Vorspannvorrichtung, die zwischen dem Hauptkörper und der Stellgliedführung angeordnet ist; eine Formgedächtnislegierung, die mit dem Hauptkörper und mindestens entweder der Stellgliedführung oder einer statischen Oberfläche gekoppelt ist, wobei die Formgedächtnislegierung die Bewegung des Hauptkörpers und dadurch die Bewegung des Strahlmodifikators steuert; und einen elektrischen Steuerkreis in elektrischer Verbindung mit der Formgedächtnislegierung, um selektiv einen elektrischen Strom für die Formgedächtnislegierung bereitzustellen, um eine physikalische Eigenschaft der Formgedächtnislegierung und dadurch die Bewegung des Hauptkörpers zu steuern.
Stellsystem nach Anspruch 14, wobei die Stellgliedführung mindestens entweder in einem Gehäuse, einer Halterung oder einem Reflektor eines Scheinwerfersystems für ein Fahrzeug angeordnet ist.
Stellsystem nach Anspruch 14, wobei der Strahlmodifikator mindestens entweder eine Blende, um Teile eines von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls zu blockieren, einen Reflektor, um einen Teil des Lichtstrahls zu reflektieren, eine Linse, um Lichtstrahlen zu lenken, um ein spezifisches Strahlmuster zu bilden, oder ein Filter, um Spektraleigenschaften des Lichtstrahls zu ändern, umfasst.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei der elektrische Steuerkreis eine programmierbare Funktion zum Steuern der Übertragung von elektrischem Strom umfasst.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei der Befestigungsabschnitt des Hauptkörpers mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist, um den Strahlmodifikator um eine Achse zu drehen, um das Lichtmuster zu ändern, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei der Befestigungsabschnitt des Hauptkörpers mit einem Drehelement gekoppelt ist und das Drehelement mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist, um den Strahlmodifikator um eine Achse zu drehen, um das Lichtmuster zu ändern, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.
Lichtsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei der Befestigungsabschnitt des Hauptkörpers mit einem Drehelement gekoppelt ist und das Drehelement mit dem Strahlmodifikator gekoppelt ist, um den Strahlmodifikator an einem vorherbestimmten Bewegungspfad entlang zu führen, um das Lichtmuster zu ändern, das von dem Strahlmodifikator erstellt wird.