DE102018132391A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst einen elektrisch ansteuerbaren räumlichen Lichtmodulator (4), welcher derart ausgestaltet ist, dass er mittels des Lichts eines Leuchtmittels (1) eine amplitudenmodulierte Lichtstrahlung erzeugt. In der Beleuchtungsvorrichtung ist eine Projektionsoptik (5) vorgesehen, welche aus der amplitudenmodulierten Lichtstrahlung ein Bild (B) in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels optischer Projektion generiert. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine elektrisch ansteuerbare Umlenkeinrichtung (6) zur Umlenkung von durch die Beleuchtungsvorrichtung laufender Lichtstrahlung (L, L') umfasst, um das generierte Bild (B) an unterschiedliche Positionen (P1, P2, P3, P4) anzuordnen, wobei eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen ist, welche im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung den räumlichen Lichtmodulator (4) und die Umlenkeinrichtung (6) derart ansteuert, dass das generierte Bild (B) eine periodisch wiederholende Scanbewegung durchführt und dabei eine vorbestimmte Lichtverteilung (LV) generiert, deren Größe über die Größe des generierten Bildes (B) hinausgeht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in Beleuchtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge räumliche Lichtmodulatoren zu verwenden. Ein Scheinwerfersystem für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Lichtmodulator ist beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2017 205 723 A1 beschrieben.
  • Räumliche Lichtmodulatoren in Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtungen dienen als Bildgeber, um variable Lichtverteilungen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs durch entsprechende Ansteuerung des Lichtmodulators zu erzeugen. Die räumliche Auflösung der generierten Lichtverteilung ist dabei durch die Größe bzw. Auflösung des räumlichen Lichtmodulators begrenzt. Diese räumliche Auflösung ist bei der Wiedergabe von komplexen Bildinformationen oftmals nicht ausreichend.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfassend einen räumlichen Lichtmodulator zu schaffen, mit der eine höhere Auflösung für die generierte Lichtverteilung erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug je nach Ausgestaltung ein PKW, ein LKW und gegebenenfalls auch ein Motorrad sein kann. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Kraftfahrzeug bzw. Komponenten des Kraftfahrzeugs bzw. der Umgebung des Kraftfahrzeugs beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst einen elektrisch ansteuerbaren räumlichen Lichtmodulator, welcher derart ausgestaltet ist, dass er mittels des Lichts eines Leuchtmittels eine amplitudenmodulierte Lichtstrahlung erzeugt. Das Leuchtmittel kann dabei integraler Bestandteil des räumlichen Lichtmodulators sein. Beispielsweise kann der räumliche Lichtmodulator durch ein Array aus punktförmigen Lichtquellen gebildet sein, wobei durch das An- bzw. Abschalten jeweiliger Lichtquellen bzw. die Regulierung ihrer Helligkeit die amplitudenmodulierte Lichtstrahlung erzeugt wird. Nichtsdestotrotz ist es auch möglich, dass das Leuchtmittel ein separates Bauteil ist, das Lichtstrahlung erzeugt, die auf den räumlichen Lichtmodulator fällt, der daraus eine amplitudenmodulierte Lichtstrahlung generiert.
  • In der Beleuchtungsvorrichtung ist ferner eine Projektionsoptik vorgesehen, welche aus der amplitudenmodulierten Lichtstrahlung ein Bild in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels optischer Projektion generiert. Je nach Ausführungsform kann die Projektionsoptik unterschiedlich ausgestaltet sein. Insbesondere kann es sich dabei um eine oder mehrere Linsen bzw. eine oder mehrere Reflektoren, wie z.B. Freiformreflektoren, handeln. Gegebenenfalls kann auch die weiter unten beschriebene Umlenkeinrichtung die Projektionsoptik bzw. einen Teil der Projektionsoptik darstellen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Umlenkeinrichtung als mechanisch bewegbarer Freiformreflektor ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine elektrisch ansteuerbare Umlenkeinrichtung zur Umlenkung von durch die Beleuchtungsvorrichtung laufender Lichtstrahlung und insbesondere zur Umlenkung der amplitudenmodulierten Lichtstrahlung vorgesehen ist, um das mit der Projektionsoptik generierte Bild an unterschiedlichen Positionen anzuordnen.
  • Darüber hinaus ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung den räumlichen Lichtmodulator und die Umlenkeinrichtung derart ansteuert, dass das generierte Bild eine periodisch wiederholende Scanbewegung durchführt und dabei eine vorbestimmte Lichtverteilung generiert, deren Größe über die Größe des generierten Bildes hinausgeht. Mit anderen Worten hat die vorbestimmte Lichtverteilung eine Größe von mehreren überlappenden und/oder aneinander angrenzenden Bildern. Die periodisch wiederholende Scanbewegung wird folglich mit einer derartigen Geschwindigkeit ausgeführt, dass für den Betrachter eine durchgängige Lichtverteilung entsteht, ohne dass die Bewegung des Bildes wahrgenommen wird. Die Geschwindigkeit der Scanbewegung bzw. die damit verknüpfte Frequenz, mit der sich die Wiedergabe jeweiliger Bildpunkte der Lichtverteilung wiederholt, ist somit derart hoch gewählt, dass die Scanbewegung nicht durch das menschliche Auge wahrnehmbar ist. In einer bevorzugten Variante liegt die Bildrate bei 60 Hz oder mehr und insbesondere bei 90 Hz oder mehr.
  • In einer Variante der Erfindung wird die Scanbewegung derart durchgeführt, dass schrittweise zwischen aneinander angrenzenden Bildern in der Lichtverteilung gewechselt wird, wobei beim Wechsel zwischen zwei Bildern kurzzeitig kein Bild generiert wird und für das neue Bild die amplitudenmodulierte Lichtstrahlung entsprechend der vorbestimmten gewünschten Lichtverteilung (wenn erforderlich) angepasst wird. Nichtsdestotrotz ist es auch möglich, die Scanbewegung weitestgehend kontinuierlich ohne schrittweisen Bildwechsel durchzuführen. In diesem Fall wird auch die Amplitudenmodulation der Lichtstrahlung kontinuierlich während der Bewegung des Bildes entsprechend der gewünschten vorbestimmten Lichtverteilung angepasst.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung hat den Vorteil, dass durch die scannende Bewegung eines mit einem räumlichen Lichtmodulator erzeugten Bildes eine wesentlich höhere Auflösung der generierten Lichtverteilung im Vergleich zu dem Fall erreicht werden kann, in dem das generierte Bild starr in der Umgebung des Kraftfahrzeugs wiedergegeben wird.
  • In einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, die Umlenkeirichtung derart anzusteuern, dass im Rahmen der Scanbewegung die Verweildauer des generierten Bildes in Abhängigkeit von seiner Position in der vorbestimmten Lichtverteilung variiert wird und/oder dass im Rahmen der Scanbewegung in Abhängigkeit von der Position des generierten Bildes in der vorbestimmten Lichtverteilung die Häufigkeit, mit der die Position durch das Bild pro Zeiteinheit angefahren wird, verändert wird.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann je nach Anwendungsfall verschiedene Lichtfunktionen des Kraftfahrzeugs übernehmen bzw. an unterschiedlichen Positionen im Kraftfahrzeug verbaut sein. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung einen Scheinwerfer bzw. einen Teil eines Scheinwerfers darstellen, um eine Lichtverteilung vor dem Kraftfahrzeug zu erzeugen. Ebenso kann die Beleuchtungsvorrichtung am Heck des Fahrzeugs verbaut sein und eine Rückleuchte bzw. einen Teil einer Rückleuchte darstellen. Darüber hinaus ist es möglich, die Beleuchtungsvorrichtung als Umfeldbeleuchtungsvorrichtung einzusetzen, mit der eine Lichtverteilung in der nahen Umgebung um das Kraftfahrzeug, insbesondere im Bereich bis zu 5 m, generiert wird. Die Beleuchtungsvorrichtung kann hierzu beispielsweise seitlich am Kraftfahrzeug im Türschweller oder im Rückspiegel verbaut sein.
  • Je nach Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung kann ein transmissiver räumlicher Lichtmodulator, wie z.B. ein LCD-Display (LCD = Liquid Crystal Display), oder gegebenenfalls auch ein reflexiver räumlicher Lichtmodulator, wie z.B. eine DMD-Vorrichtung (DMD = Digital Mirror Device) oder ein LCoS-Display (LCoS = Liquid Crystal on Silicon), verwendet werden. Gegebenenfalls kann der räumliche Lichtmodulator auch mehrere unterschiedliche Technologien zur Erzeugung der Lichtverteilung nutzen.
  • In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst das Leuchtmittel eine oder mehrere LEDs und/oder Laserdioden. Hierdurch wird ein energieeffizienter Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung bei gleichzeitig hoher Lichtstärke ermöglicht.
  • In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass sie das Bewegungsmuster der Scanbewegung einstellen kann. Mit anderen Worten muss nicht immer das gleiche Bewegungsmuster durch das generierte Bild abgefahren werden, sondern das Muster kann bei Bedarf variieren.
  • In einer besonders bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie das Bewegungsmuster der Scanbewegung so einstellt, dass die generierte Lichtverteilung keine dunklen Bilder enthält, welche aus einer amplitudenmodulierten Lichtstrahlung mit eine Amplitude von Null hervorgehen.
  • Mit anderen Worten wird im Falle, dass die Lichtverteilung auf ein bestimmtes Gebiet beschränkt werden soll, die Scanbewegung geeignet angepasst, um zu vermeiden, dass Positionen angefahren werden, an denen dunkle Bilder vorliegen. Hierdurch kann eine höhere Lichtstärke für die generierte Lichtverteilung erreicht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Variante ist die Umlenkeinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass die Umlenkung der Lichtstrahlung über die mechanische Bewegung einer oder mehrerer optischer Komponenten bewirkt wird. Vorzugsweise umfassen die optische Komponente oder die optischen Komponenten eine oder mehrere Reflexionsspiegel. Auf diese Weise kann eine einfache Realisierung einer Umlenkeinrichtung zur Bewegung des generierten Bildes erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich können die optische Komponente bzw. die optischen Komponenten auch eine oder mehrere Silikonlinsen beinhalten.
  • Alternativ oder zusätzlich ist in einer weiteren Variante die Umlenkeinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die Polarisation von durch die Beleuchtungsvorrichtung laufender Lichtstrahlung variiert und diese Lichtstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Polarisation unterschiedlich umlenkt. Dies kann beispielsweise durch Verwendung von mehreren Reflexionsspiegeln erreicht werden, wobei jeder Reflexionsspiegel nur für die Lichtstrahlung einer bestimmten Polarisation reflektierend ist. Mit dieser Ausführungsform ist es gegebenenfalls möglich, auf mechanisch bewegbare Komponenten in der Umlenkeinrichtung zu verzichten.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung einen Sensor zur Detektion von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, den räumlichen Lichtmodulator und die Umlenkeinrichtung derart anzusteuern, dass die vorbestimmte Lichtverteilung auf das detektierte Objekt strahlt oder das detektierte Objekt ausspart. Auf diese Weise kann beispielsweise ein blendfreies Fernlicht realisiert werden. Alternativ können z.B. dediziert Fußgänger zur Warnung angestrahlt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist die generierte vorbestimmte Lichtverteilung eine Lichtverteilung am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Lichtverteilung eine Symbolik, die vorzugsweise am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erzeugt wird. Unter einer Symbolik sind dabei beliebige Zeichen, Piktogramme und dergleichen zu verstehen, die einem Benutzer einen semantischen Bedeutungsinhalt vermitteln. Insbesondere kann die Symbolik eine oder mehrere Zeichenfolgen und/oder ein oder mehrere Logos und/oder ein oder mehrere Piktogramme umfassen. Beispielsweise können als Symbolik Navigationshinweise eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs auf den Boden projiziert werden oder es können Warnhinweise ausgegeben werden, die auf Detektionen einer Kraftfahrzeugsensorik oder auf Informationen aus einer externen Quelle beruhen.
  • Neben der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug eine oder mehrere erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten 1 beschrieben. Diese Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Variante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung anhand einer in der Front eines Kraftfahrzeugs verbauten Beleuchtungsvorrichtung beschrieben, welche beispielsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers sein kann. Nichtsdestotrotz kann die Beleuchtungsvorrichtung in anderen Ausführungen auch an anderen Orten im Kraftfahrzeug, z.B. am Heck oder seitlich an den Türen oder im Schweller, verbaut sein. Unabhängig von der Einbauposition ist es Ziel der Beleuchtungsvorrichtung, eine Lichtverteilung mit hoher Auflösung bei zugleich kompakten Abmessungen der Beleuchtungsvorrichtung zu generieren.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung der 1 umfasst ein Leuchtmittel 1, das aus einer Lichtquelle 2 und einem Kollimator 3 besteht. Als Lichtquelle können eine oder mehrere LEDs bzw. Laserdioden eingesetzt werden. Der Strahlengang des Lichts der Lichtquelle ist in 1 lediglich schematisch durch gestrichelte Linien L bzw. L' angedeutet. Das über den Kollimator 3 erzeugte Lichtbündel des Lichts der Lichtquelle 2 fällt auf einen räumlichen Lichtmodulator 4, der in 1 im Schnitt gezeigt ist. Der Lichtmodulator erzeugt über eine elektrische Ansteuerung eine Amplitudenmodulation des darauf fallenden Lichts. Dabei kann ein an sich bekannter räumlicher Lichtmodulator eingesetzt werden, wie z.B. ein LCD-Display, mit dem die Helligkeit der durch das Display hindurch gehenden Strahlung durch Ansteuerung einer Vielzahl von Pixeln im Display variiert wird.
  • Der räumliche Lichtmodulator der Beleuchtungsvorrichtung der 1 ist transmissiv. Die Beleuchtungsvorrichtung kann jedoch auch derart ausgestaltet sein, dass anstatt eines transmissiven Lichtmodulators ein reflexiver Lichtmodulator verwendet wird, wie z.B. ein LCoS-Display oder eine DMD-Vorrichtung. Erfindungswesentlich ist lediglich, dass eine Amplitudenmodulation des auf den Lichtmodulator fallenden Lichts bei Passieren des Lichtmodulators bewirkt wird. Die modulierte Lichtstrahlung wird anschließend mittels einer Projektionsoptik, die in 1 eine Projektionslinse 5 umfasst, auf die Straße vor dem Kraftfahrzeug projiziert. Um die Lichtstrahlung hin zur Straße zu lenken, ist in der Beleuchtungsvorrichtung der 1 ferner eine Umlenkeinrichtung in der Form eines im Schnitt gezeigten Reflexionsspiegels 6 vorgesehen, der um eine Achse A, die senkrecht zur Blattebene der 1 verläuft, verkippt werden kann, wie durch den Winkel α angedeutet ist. Darüber hinaus ist der Spiegel 6 auch um eine Achse verkippbar, die parallel zu der Blattebene der 1 entlang seiner Oberfläche verläuft. Wie der räumliche Lichtmodulator 4 ist auch der Reflexionsspiegel 6 elektrisch ansteuerbar, um hierdurch dessen Neigungsposition zu verändern.
  • Zur elektrischen Ansteuerung des räumlichen Lichtmodulators 4 und der Umlenkeinrichtung 6 wird eine lediglich schematisch dargestellte Steuereinrichtung 7 verwendet, die entsprechende elektrische Signale an den räumlichen Lichtmodulator und die Umlenkeinrichtung gibt. Die Steuereinrichtung muss dabei nicht in einer einzelnen Einheit bzw. einem einzelnen Gerät integriert sein, sondern sie kann gegebenenfalls auch auf mehrere Einheiten an unterschiedlichen Orten verteilt sein.
  • In einer herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung wird das Bild des räumlichen Lichtmodulators 4 direkt ohne Umlenkeinrichtung bzw. unter Zwischenschaltung einer starren Umlenkeinrichtung auf die Straße projiziert. Auf diese Weise wird ein einzelnes Bild generiert, dessen Größe einem entsprechenden Bild B aus 1 entspricht. Mit diesem Bild kann je nach Anwendungsfall eine beliebige Information wiedergegeben werden, z.B. kann ein Navigationspfeil auf die Straße projiziert werden.
  • Im Unterschied zum Stand der Technik führt die Umlenkeinrichtung 6 eine scannende Bewegung durch, mit der das projizierte Bild B an vier unterschiedlichen, aneinander angrenzenden Positionen P1, P2, P3 und P4 wiedergegeben wird, wie auch durch die Linien L' verdeutlicht wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zwischen den einzelnen Bildern im Uhrzeigersinn gewechselt, wobei beim Wechsel kurzzeitig kein Bild erzeugt wird, was durch Schalten des räumlichen Lichtmodulators in einem lichtundurchlässigen Zustand erreicht werden kann.
  • Der Wechsel zwischen den Bildern wird periodisch wiederholt, wobei die daraus resultierende Bewegung der Bilder derart schnell gewählt ist, dass sie durch das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Mit anderen Worten ist die Bildrate, d.h. die Wiederholfrequenz der an den jeweiligen Positionen angezeigten Bilder, derart hoch, dass der Bildwechsel nicht wahrgenommen wird. Vorzugsweise liegt die Bildrate bei 60 Hz oder mehr und besonders bevorzugt bei 90 Hz oder mehr. Als Ergebnis wird eine Lichtverteilung LV generiert, die sich aus vier Bildern B an den Positionen P1 bis P4 zusammensetzt und im Beispiel der 1 einen Navigationspfeil P enthält, der mittig in der Lichtverteilung LV wiedergegeben ist.
  • Die Steuereinrichtung 7 der 1 steuert die gerade beschriebene Scanbewegung des Bildes B. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung die Modulation des räumlichen Lichtmodulators 4 derart, dass je nach Position des Bildes B ein unterschiedlicher Bildinhalt generiert wird. Dabei deckt jedes Bild an den unterschiedlichen Positionen einen anderen Teilbereich des Navigationspfeils P ab.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung der 1 ist es ferner möglich, dass das Bewegungsmuster der Scanbewegung der Bilder verändert wird, z.B. wenn eine Lichtverteilung LV anzuzeigen ist, die lediglich Bilder an den Positionen P1 und P2 abdeckt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die Bildpositionen P3 und P4 angefahren werden. Würden die Bildpositionen dennoch angefahren werden, müsste der räumliche Lichtmodulator an den entsprechenden Bildpositionen P3 und P4 derart eingestellt werden, dass er keine Lichtstrahlung durchlässt. Das Anfahren von lediglich den Bildpositionen P1 und P2 hat dabei den Vorteil, dass eine höhere Helligkeit der generierten Lichtverteilung erreicht werden kann. Sofern keine höhere Helligkeit gewünscht, kann die der Lichtquelle zugeführte Leistung vermindert werden, beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation. Hierdurch wird der Energieverbrauch der Beleuchtungsvorrichtung gesenkt.
  • Je nach Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung kann die Generierung der Lichtverteilung LV an verschiedene Faktoren gekoppelt sein. Bei der Darstellung des in 1 gezeigten Navigationspfeils P ist dessen Anzeige an Informationen des Navigationssystems des Kraftfahrzeugs gekoppelt und wird entsprechend der Route des Kraftfahrzeugs angepasst. Die Wiedergabe der Lichtverteilung LV kann gegebenenfalls auch an die Erfassung von Sensordaten einer Fahrzeugsensorik gekoppelt sein. Zum Beispiel kann durch die Lichtverteilung LV ein blendfreies Fernlicht erzeugt werden, bei dem Objekte, die mit einer geeigneten Sensorik detektiert werden (insbesondere entgegenkommende Fahrzeuge), in der Lichtverteilung ausgespart werden, d.h. durch die Lichtverteilung nicht beleuchtet werden. Ebenso ist es möglich, explizit bestimmte, über eine Sensorik detektierte Objekte zum Zwecke der Warnung zu beleuchten, wie z.B. Fußgänger. Darüber hinaus kann mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ein sog. Führungslicht (englisch: Guiding Light) auf die Straße projiziert werden, das über Linien in Längsrichtung des Fahrzeugs die Fahrbahnbreite vermittelt. Ebenso ist es möglich, mit der Lichtverteilung eine Abblendlichtcharakteristik mit einer scharfen Hell-Dunkel-Grenze zu generieren.
  • Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere kann das projizierte Bild eines räumlichen Lichtmodulators vervielfacht werden und hierdurch eine deutlich bessere Auflösung erreicht werden. Darüber hinaus kann die Effizienz der Beleuchtung erhöht werden, da dunkle Flächen durch entsprechende Anpassung der Bildbewegung nicht abgebildet werden müssen. Ferner können sehr flexibel unterschiedliche Bildinhalte wiedergegeben werden, wobei gegebenenfalls durch längere Beleuchtung bestimmter Bildbereiche höhere Helligkeiten erreicht werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Leuchtmittel
    2
    Lichtquelle
    3
    Kollimator
    4
    räumlicher Lichtmodulator
    5
    Projektionslinse
    6
    Umlenkeinrichtung
    7
    Steuereinrichtung
    L, L'
    Lichtstrahlen
    LV
    Lichtverteilung
    B
    Bilder
    P1, P2, P3, P4
    Positionen der Bilder
    P
    Navigationspfeil
    A
    Achse
    α
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017205723 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen elektrisch ansteuerbaren räumlichen Lichtmodulator (4), welcher derart ausgestaltet ist, dass er mittels des Lichts eines Leuchtmittels (1) eine amplitudenmodulierte Lichtstrahlung erzeugt, wobei in der Beleuchtungsvorrichtung eine Projektionsoptik (5) vorgesehen ist, welche aus der amplitudenmodulierten Lichtstrahlung ein Bild (B) in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels optischer Projektion generiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine elektrisch ansteuerbare Umlenkeinrichtung (6) zur Umlenkung von durch die Beleuchtungsvorrichtung laufender Lichtstrahlung (L, L') umfasst, um das generierte Bild (B) an unterschiedliche Positionen (P1, P2, P3, P4) anzuordnen, wobei eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen ist, welche im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung den räumlichen Lichtmodulator (4) und die Umlenkeinrichtung (6) derart ansteuert, dass das generierte Bild (B) eine periodisch wiederholende Scanbewegung durchführt und dabei eine vorbestimmte Lichtverteilung (LV) generiert, deren Größe über die Größe des generierten Bildes (B) hinausgeht.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der räumliche Lichtmodulator (4) eine DMD-Vorrichtung und/oder ein LCD-Display und/oder ein LCoS-Display umfasst.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (1) eine oder mehrere LEDs und/oder Laserdioden umfasst.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie das Bewegungsmuster der Scanbewegung einstellen kann.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie das Bewegungsmuster der Scanbewegung so einstellt, dass die generierte Lichtverteilung (LV) keine dunklen Bilder enthält, welche aus einer amplitudenmodulierten Lichtstrahlung mit einer Amplitude von Null hervorgehen.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass die Umlenkung der Lichtstrahlung (L, L') über die mechanische Bewegung einer oder mehrerer optischer Komponenten bewirkt wird.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Komponente oder die optischen Komponenten einen oder mehrere Reflexionsspiegel umfassen.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass sie die Polarisation von durch die Beleuchtungsvorrichtung laufender Lichtstrahlung (L, L') variiert und diese Lichtstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Polarisation unterschiedlich umlenkt.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung einen Sensor zur Detektion von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs umfasst, wobei die Steuereinrichtung (7) dazu konfiguriert ist, den räumlichen Lichtmodulator (4) und die Umlenkeinrichtung (6) derart anzusteuern, dass die vorbestimmte Lichtverteilung (LV) auf das detektierte Objekt strahlt oder das detektierte Objekt ausspart.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Lichtverteilung (LV) eine Lichtverteilung am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ist.
  11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Lichtverteilung (LV) eine Symbolik (P) enthält.
  12. Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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DE (1) DE102018132391A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4105081A1 (de) * 2021-06-18 2022-12-21 SL Corporation Beleuchtungsvorrichtung
DE102022119173A1 (de) 2022-08-01 2024-02-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009051485A1 (de) * 2009-10-30 2010-06-17 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrlichts eines Fahrzeugs
DE102012207621A1 (de) * 2012-05-08 2013-11-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Projektionsdisplay mit mehrkanaloptik mit nicht kreisförmiger gesamtapertur
US20180090011A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Valeo Vision Method for projecting images by a projection system of a motor vehicle, and associated projection system
DE102017203899A1 (de) * 2017-03-09 2018-09-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Beleuchtungsmodul zur Generierung einer Symbolik
DE102017205723A1 (de) 2017-04-04 2018-10-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Scannender Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009051485A1 (de) * 2009-10-30 2010-06-17 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrlichts eines Fahrzeugs
DE102012207621A1 (de) * 2012-05-08 2013-11-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Projektionsdisplay mit mehrkanaloptik mit nicht kreisförmiger gesamtapertur
US20180090011A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Valeo Vision Method for projecting images by a projection system of a motor vehicle, and associated projection system
DE102017203899A1 (de) * 2017-03-09 2018-09-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Beleuchtungsmodul zur Generierung einer Symbolik
DE102017205723A1 (de) 2017-04-04 2018-10-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Scannender Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4105081A1 (de) * 2021-06-18 2022-12-21 SL Corporation Beleuchtungsvorrichtung
US11987174B2 (en) 2021-06-18 2024-05-21 Sl Corporation Lighting device
DE102022119173A1 (de) 2022-08-01 2024-02-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug

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