DE102018208227A1

DE102018208227A1 - Lighting device with a photoelectric sensor device, method and vehicle

Info

Publication number: DE102018208227A1
Application number: DE102018208227.8A
Authority: DE
Inventors: Mario Fohler; Maximilian Austerer; Stefan Holzinger
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-11-28

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung (1), aufweisend eine Lichtquelle (2), einen Kühlkörper (3), eine Abstrahloptik (4)und eine Spiegelanordnung (5) mit zumindest einem Spiegel (6), wobei der jeweilige Spiegel (6) dazu eingerichtet ist, einen jeweiligen von der Lichtquelle (2) ausgestrahlten Lichtstrahl (12) in einer ersten Stellung (11) in die Abstrahloptik (4) zu reflektieren und in einer zweiten Stellung (13) in eine Aufnahmekammer (8) des Kühlkörpers (3) zu reflektieren. In der Aufnahmekammer (8) ist eine fotoelektrische Sensorvorrichtung (9) angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, den jeweils in die Aufnahmekammer (8) reflektierten Lichtstrahl (12) zu erfassen.One aspect of the invention relates to a lighting device (1), comprising a light source (2), a heat sink (3), an abstraction (4) and a mirror arrangement (5) with at least one mirror (6), wherein the respective mirror (6) is adapted to reflect a respective light beam (12) emitted by the light source (2) in a first position (11) into the abstraction (4) and in a second position (13) into a receiving chamber (8) of the heat sink (3 ) to reflect. In the receiving chamber (8), a photoelectric sensor device (9) is arranged, which is adapted to detect the respective reflected light beam (12) in the receiving chamber (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit einer fotoelektrischen Sensorvorrichtung, ein Verfahren und ein Fahrzeug.The invention relates to a lighting device with a photoelectric sensor device, a method and a vehicle.

Zur Darstellung von Lichtverteilungen und Lichtmustern können Leuchtvorrichtungen verwendet werden, welche eine Lichtquelle und eine Spiegelanordnung aufweisen. Für solche Spiegelanordnungen können sogenannte Mikrospiegelarrays oder DMD-Projektoren (DMD, Digital Micromirror Device) und andere Leuchtvorrichtungen verwendet werden. Die Spiegel der Spiegelanordnung sind in einem Muster oder Raster in einer Ebene angeordnet, wobei einem Spiegel ein jeweiliger Bildpunkt des Lichtmusters zugewiesen ist. Zur Erzeugung eines Lichtmusters wird die Spiegelanordnung durch die Lichtquelle beleuchtet. In Abhängigkeit von einer Stellung des jeweiligen Spiegels wird ein auf den Spiegel auftreffender Lichtstrahl entweder in eine Abstrahloptik oder eine Lichtsenke geführt. Wird der Lichtstrahl in die Abstrahloptik geführt, wird der jeweilige Bildpunkt des Lichtmusters in die Umgebung abgestrahlt. Andernfalls bleibt der Bildpunkt in der Umgebung unbeleuchtet und der Lichtstrahl geht in die Lichtsenke. Es wird somit ein Negativbild (hell-dunkel-invertiertes Bild) des Lichtmusters in der Lichtsenke abgebildet.For the representation of light distributions and light patterns lighting devices can be used which have a light source and a mirror arrangement. For such mirror arrays so-called micromirror arrays or DMD (Digital Micromirror Device) projectors and other light emitting devices may be used. The mirrors of the mirror arrangement are arranged in a pattern or raster in a plane, wherein a mirror is assigned to a respective pixel of the light pattern. To generate a light pattern, the mirror arrangement is illuminated by the light source. Depending on a position of the respective mirror, a light beam incident on the mirror is guided either into an abstraction or a light sink. If the light beam is led into the abstract optic, the respective pixel of the light pattern is radiated into the environment. Otherwise, the pixel in the environment remains unlit and the light beam goes into the light sink. Thus, a negative image (light-dark-inverted image) of the light pattern is imaged in the light sink.

Es ist möglich, als Lichtsenke einen Licht-Wärme-Wandler zu verwenden, welcher Licht in thermische Energie umwandelt. Die Lichtsenke kann beispielsweise als Aufnahmekammer gestaltet sein. Diese thermische Energie muss abgeführt werden, was wiederum Energie benötigt und die Energie-Effizienz negativ beeinflussen kann. Aktuell verfügbare Spiegelanordnungen dürfen typischerweise bis maximal 60°C betrieben werden und müssen deswegen beispielsweise mit einem Peltierelement aktiv gekühlt werden.It is possible to use as a light sink a light-heat converter, which converts light into thermal energy. The light sink can be designed, for example, as a receiving chamber. This thermal energy must be dissipated, which in turn requires energy and can negatively affect energy efficiency. Currently available mirror arrangements may typically be operated up to a maximum of 60 ° C and therefore must be actively cooled, for example, with a Peltier element.

Derartige Leuchtvorrichtungen weisen in der Regel keine Diagnosevorrichtung auf, welche fehlerhafte Zustände erkennen kann. Ein Fehler kann beispielsweise eine falsche Stellung eines Spiegels sein. In DMD-Projektoren, wie sie beispielsweise bei Präsentationen oder in Kinos verwendet werden, erfolgt eine Beurteilung des Bildmusters durch einen Nutzer selbst. Eine automatische Fehlererkennung wird hier nicht erwartet. Besonders im Automobilbereich ist aber eine automatische Fehlererkennung essenziell, um entsprechend warnen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Eine falsche Stellung eines Spiegels kann beispielsweise auftreten, wenn der jeweilige Spiegel mechanisch feststeckt oder eingefroren ist.Such lighting devices usually have no diagnostic device which can detect faulty states. An error may be, for example, an incorrect position of a mirror. In DMD projectors, as used for example in presentations or in cinemas, a judgment of the image pattern by a user takes place itself. An automatic error detection is not expected here. Especially in the automotive sector, however, automatic fault detection is essential to be able to warn and initiate countermeasures. An incorrect position of a mirror can occur, for example, if the respective mirror is mechanically stuck or frozen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zur Fehlererkennung in einer Leuchtvorrichtung beispielsweise zur Projektion auf eine Fahrbahn oder ein Headupdisplay mit einer Spiegelanordnung bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a possibility for error detection in a lighting device, for example for projection onto a roadway or a head-up display with a mirror arrangement.

Erfindungsgemäß werden eine Leuchtvorrichtung mit einer fotoelektrischen Sensorvorrichtung, ein Fahrzeug und ein Verfahren bereitgestellt.According to the invention, a lighting device with a photoelectric sensor device, a vehicle and a method are provided.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, welche eine Lichtquelle, einen Kühlkörper, eine Abstrahloptik und eine Spiegelanordnung aufweist. Die Spiegelanordnung weist zumindest einen Spiegel auf, wobei der jeweilige Spiegel dazu eingerichtet ist, einen jeweiligen, von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichtstrahl in einer ersten Stellung in die Abstrahloptik zu reflektieren und in einer zweiten, alternativen Stellung, in eine Aufnahmekammer des Kühlkörpers zu reflektieren. In der Aufnahmekammer ist eine fotoelektrische Sensorvorrichtung angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, den jeweils in zumindest einer vorbestimmten Stellung des Spiegels in die Aufnahmekammer reflektierten Lichtstrahl zu erfassen.A first aspect of the invention relates to a lighting device which has a light source, a heat sink, an abstraction and a mirror arrangement. The mirror arrangement has at least one mirror, wherein the respective mirror is adapted to reflect a respective light beam emitted by the light source in a first position in the abstract optics and in a second, alternative position to reflect in a receiving chamber of the heat sink. In the receiving chamber, a photoelectric sensor device is arranged, which is adapted to detect the respectively reflected in at least one predetermined position of the mirror in the receiving chamber light beam.

Mit anderen Worten weist die Leuchtvorrichtung die Lichtquelle auf, welche den Lichtstrahl auf den jeweiligen Spiegel der Spiegelanordnung abstrahlt. Der jeweilige Spiegel ist dazu eingerichtet, zumindest zwei alternative Stellungen einzunehmen. In der ersten Stellung des Spiegels weist dieser eine Lage auf, durch welche der von der Lichtquelle ausgestrahlte Lichtstrahl durch den Spiegel in die Abstrahloptik der Leuchtvorrichtung geführt wird. Bei der Abstrahloptik kann es sich beispielsweise um eine Projektionslinse handeln. In der zweiten Stellung ist der Spiegel derart angeordnet, dass der von der Lichtquelle ausgestrahlte Lichtstrahl in die Aufnahmekammer des Kühlkörpers geführt wird. Er wird somit nicht in die Abstrahloptik, sondern in die als Lichtsenke wirkende Aufnahmekammer geführt. In der Aufnahmekammer ist die fotoelektrische Sensorvorrichtung angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, den jeweils in die Aufnahmekammer geführten Lichtstrahl zu erfassen.In other words, the lighting device on the light source, which emits the light beam to the respective mirror of the mirror assembly. The respective mirror is adapted to occupy at least two alternative positions. In the first position of the mirror, the latter has a position through which the light beam emitted by the light source is guided through the mirror into the emission optics of the lighting device. For example, the abstraction may be a projection lens. In the second position, the mirror is arranged such that the light beam emitted by the light source is guided into the receiving chamber of the heat sink. He is thus not led into the abstract optics, but in the acting as a light sink receiving chamber. In the receiving chamber, the photoelectric sensor device is arranged, which is adapted to detect the respectively guided in the receiving chamber light beam.

Die Leuchtvorrichtung kann beispielsweise ein Projektor zur Projektion von Lichtmustern auf eine Frontscheibe (Head-Up-Display) oder zur Projektion von Lichtmustern auf eine Fahrbahn sein. Die Lichtquelle kann beispielsweise eine Diode, insbesondere eine Leuchtdiode (LED), sein. Der Kühlkörper kann beispielsweise ein passiver Kühlkörper sein, welcher Kühlrippen zur Vergrößerung einer Oberfläche des Kühlkörpers aufweist, oder ein aktiver Kühlkörper wie ein Peltierelement. Die Abstrahloptik kann beispielsweise eine Linse eines Projektors sein. Die Spiegelanordnung kann ein digitales Mikrospiegelelement sein, welches den zumindest einen Spiegel aufweist. Der jeweilige Spiegel kann mittels eines elektrischen Feldes ausgerichtet werden. In der ersten Stellung kann der Spiegel so ausgerichtet sein, dass ein von der Lichtquelle ausgestrahlter Lichtstrahl, welcher auf den Spiegel auftrifft, in die Abstrahloptik reflektiert wird. Der Winkel kann in der zweiten Stellung so gewählt sein, dass ein von der Lichtquelle ausgestrahlter Lichtstrahl in die Aufnahmekammer des Kühlkörpers reflektiert wird. Der Lichtstrahl kann in der Aufnahmekammer direkt auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung treffen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Lichtstrahl nicht direkt auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung geführt wird, sondern auf eine Innenwand der Aufnahmekammer. Der Lichtstrahl kann in diesem Fall erfasst werden, indem die fotoelektrische Sensorvorrichtung Streulicht des Lichtstrahls erfasst. Das Streulicht kann beispielsweise diffus gestreutes oder reflektiertes Licht sein. Die Aufnahmekammer kann eine Form aufweisen, welche Streulicht in die Richtung der Abstrahloptik abschattet, sodass dieses nicht in die Abstrahloptik gelangt. Die fotoelektrische Sensorvorrichtung kann beispielsweise eine Fotodiode, ein CCD-Sensor, ein CMOS-Sensor, ein Fototransistor oder ein vergleichbarer Sensor sein. Mittels des fotoelektrischen Sensors kann somit ein in die Aufnahmekammer geführter Lichtstrahl detektiert werden.The lighting device can be, for example, a projector for projecting light patterns onto a windshield (head-up display) or for projecting light patterns onto a roadway. The light source may be, for example, a diode, in particular a light-emitting diode (LED). The heat sink can be, for example, a passive heat sink, which has cooling fins for enlarging a surface of the heat sink, or an active heat sink, such as a Peltier element. The Abstrahloptik can be for example a lens of a projector. The mirror assembly may be a digital micromirror element having the at least one mirror. The respective mirror can be aligned by means of an electric field. In the first position, the mirror may be oriented such that one of the light source emitted light beam which impinges on the mirror is reflected in the abstract optics. The angle may be selected in the second position so that a light beam emitted by the light source is reflected into the receiving chamber of the heat sink. The light beam may strike the photoelectric sensor device directly in the receiving chamber. It can also be provided that the light beam is not guided directly onto the photoelectric sensor device, but onto an inner wall of the receiving chamber. In this case, the light beam can be detected by detecting the scattered light of the light beam by the photoelectric sensor device. The scattered light may be diffused or reflected light, for example. The receiving chamber may have a shape which shades scattered light in the direction of the abstract optics, so that it does not get into the abstract optics. The photoelectric sensor device may be, for example, a photodiode, a CCD sensor, a CMOS sensor, a phototransistor, or a similar sensor. By means of the photoelectric sensor, a light beam guided into the receiving chamber can thus be detected.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass ein in die Aufnahmekammer reflektierter Lichtstrahl erfasst werden kann. Es kann auch ermöglicht werden, eine Diagnose der Lichtmenge durchzuführen.The invention provides the advantage that a reflected light beam into the receiving chamber can be detected. It may also be possible to make a diagnosis of the amount of light.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung zumindest zwei Subsegmente aufweist, wobei das jeweilige Subsegment dazu eingerichtet ist, den jeweiligen Lichtstrahl unterschiedlicher Spiegel zu erfassen. Mit anderen Worten weist die fotoelektrische Sensorvorrichtung zwei oder mehr Subsegmente auf, wobei es sich bei dem Subsegment um zusammenhängende Flächen der fotoelektrischen Sensorvorrichtung handelt, welche zur Erfassung eines oder mehrerer Lichtstrahlen jeweiliger unterschiedlicher Spiegel eingerichtet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung beispielsweise mehrere Flächen als Subsegmente aufweist, wobei ein jeweiliges Subsegment einem oder mehreren Spiegeln zugeordnet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Funktionsfehler der Spiegelanordnung genauer lokalisiert werden kann.A development of the invention provides that the photoelectric sensor device has at least two subsegments, wherein the respective subsegment is set up to detect the respective light beam of different mirrors. In other words, the photoelectric sensor device has two or more sub-segments, wherein the sub-segment is contiguous surfaces of the photoelectric sensor device, which are arranged to detect one or more light beams of respective different mirrors. It may be provided that the photoelectric sensor device has, for example, a plurality of areas as subsegments, wherein a respective subsegment is assigned to one or more mirrors. This has the advantage that a malfunction of the mirror assembly can be located more accurately.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das jeweilige Subsegment der fotoelektrischen Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, den jeweiligen Lichtstrahl eines einzigen jeweiligen Spiegels der Spiegelanordnung zu erfassen. Mit anderen Worten ist das jeweilige Subsegment zur Erfassung des jeweiligen Lichtstrahls nur des jeweiligen Spiegels eingerichtet. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Spiegel der Spiegelanordnung, ebenso wie die Subsegmente der fotoelektrischen Sensorvorrichtung, in einem Muster angeordnet sind. Die Spiegel können so gestellt sein, dass sie in der zweiten Stellung den jeweiligen Lichtstrahl auf das jeweilige Subsegment reflektieren. Somit kann einem Spiegel ein jeweiliges Subsegment zugewiesen sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Funktionsstörung einem jeweiligen Spiegel zugeordnet werden kann.A development of the invention provides that the respective sub-segment of the photoelectric sensor device is set up to detect the respective light beam of a single respective mirror of the mirror arrangement. In other words, the respective sub-segment is configured to detect the respective light beam only of the respective mirror. For example, it can be provided that the mirrors of the mirror arrangement, as well as the subsegments of the photoelectric sensor device, are arranged in a pattern. The mirrors can be set so that in the second position they reflect the respective light beam onto the respective subsegment. Thus, a mirror may be assigned a respective subsegment. This results in the advantage that a malfunction can be assigned to a respective mirror.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung zumindest zwei fotoelektrische Sensorelemente aufweist, wobei das jeweilige fotoelektrische Sensorelement dazu eingerichtet ist, Lichtstrahlen eines vorbestimmten Wellenlängenspektrums zu erfassen. Die erfassbaren Wellenlängenspektren der zumindest zwei fotoelektrischen Sensorelemente unterscheiden sich zumindest teilweise. Mit anderen Worten weist die Sensorvorrichtung zumindest zwei fotoelektrische Sensorelemente auf. Ein jeweiliges Sensorelement ist zur Erfassung eines vorbestimmten Wellenlängenspektrums eingerichtet. Diese Wellenlängenspektren stimmen nicht vollständig überein. So ist es beispielsweise möglich, dass ein jeweiliges fotoelektrisches Sensorelement auf eine Erfassung einer vorbestimmten Farbe abgestimmt ist. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, wenn der Lichtquelle ein Filter oder ein Farbrad nachgeschaltet ist, welches Segmente als Farbfilter aufweist. Eines der fotoelektrischen Sensorelemente kann auf ein Wellenlängenspektrum des von der Lichtquelle ausgestrahltem Lichtstrahls abgestimmt sein und ein weiteres der fotoelektrischen Sensorelemente auf ein Wellenlängenspektrum des Filters oder des Segments. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise eine Farbveränderung und/oder eine Degeneration eines Farbfilters erfasst werden kann. Somit wird auch eine Erfassung eines RGB-Negativbildes (RGB, Rot-Grün-Blau) ermöglicht. Dies ist beispielsweise bei der Projektion von farbigen Bildern als Rot-Grün-Blau-Bild relevant.A development of the invention provides that the photoelectric sensor device has at least two photoelectric sensor elements, wherein the respective photoelectric sensor element is adapted to detect light beams of a predetermined wavelength spectrum. The detectable wavelength spectra of the at least two photoelectric sensor elements differ at least partially. In other words, the sensor device has at least two photoelectric sensor elements. A respective sensor element is set up to detect a predetermined wavelength spectrum. These wavelength spectra do not match completely. For example, it is possible that a respective photoelectric sensor element is tuned to a detection of a predetermined color. This can be used, for example, if the light source is followed by a filter or a color wheel which has segments as a color filter. One of the photoelectric sensor elements can be tuned to a wavelength spectrum of the light beam emitted by the light source, and another of the photoelectric sensor elements to a wavelength spectrum of the filter or the segment. This has the advantage that, for example, a color change and / or a degeneration of a color filter can be detected. Thus, a detection of an RGB negative image (RGB, red-green-blue) is possible. This is relevant, for example, in the projection of colored images as a red-green-blue image.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Leuchtvorrichtung einen Konverterschirm aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, ein Eingangsspektrum des von der Lichtquelle ausgestrahlten eingehenden Lichtstrahls in ein Ausgangsspektrum eines ausgehenden zum jeweiligen Spiegel weitergeleiteten Lichtstrahls zu konvertieren, wobei zumindest eines der fotoelektrischen Sensorelemente zur Erfassung des Eingangsspektrums eingerichtet ist und zumindest eines der fotoelektrischen Sensorelemente zur Erfassung des Ausgangsspektrums eingerichtet ist. Der Konverterschirm kann beispielsweise als phosphorhaltiger Konverterschirm ausgebildet sein. Mit anderen Worten weist die Leuchtvorrichtung einen Konverterschirm auf, welcher der Lichtquelle nachgeschaltet ist. Ein von der Lichtquelle ausgestrahlter Lichtstrahl mit einem Eingangsspektrum trifft als eingehender Lichtstrahl auf den Konverterschirm auf. Aufgrund einer Anregung des Konverterschirms wird der eingehende Lichtstrahl in einen ausgehenden Lichtstrahl konvertiert, welcher ein Ausgangsspektrum aufweist, welches sich von dem Eingangsspektrum zumindest teilweise unterscheidet. Einer der fotoelektrischen Sensorelemente der fotoelektrischen Sensorvorrichtung ist dabei zur Erfassung des Eingangsspektrums eingerichtet und zumindest ein weiterer der fotoelektrischen Sensorelemente ist zur Erfassung des Ausgangsspektrums eingerichtet. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch die Lichtquelle ein eingehender Lichtstrahl mit einem Eingangsspektrum ausgestrahlt wird, welches ein Intensitätsmaximum in einem blauen Farbbereich aufweist. Dieses Eingangsspektrum kann auf Anregungswellenlängen des Konverterschirms ausgelegt sein. Der Konverterschirm kann durch den eingehenden Lichtstrahl mit dem Eingangsspektrum angeregt werden und einen ausgehenden Lichtstrahl mit einem Ausgangsspektrum abstrahlen. Die Intensität in dem blauen Farbbereich kann im Ausgangsspektrum kleiner sein als im Eingangsspektrum. Die Intensität des Ausgangsspektrums im gelben Farbbereich kann dafür höher sein als im Eingangsspektrum. Mittels einer Abstimmung der Intensität des blauen Spektrums und des gelben Spektrums kann eine Farbtemperatur des Ausgangsspektrums festgelegt werden. Durch die Kombination des blauen und des gelben Bereichs kann das Ausgangsspektrum als Weiß wahrgenommen werden. Dieser ausgehende Lichtstrahl kann mittels des Spiegels auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung geführt werden. Diese fotoelektrische Sensorvorrichtung kann ein Sensorelement aufweisen, welches auf das Eingangsspektrum ausgelegt ist und ein Sensorelement, welches auf das Ausgangsspektrum ausgelegt ist. Ein idealer Konverterschirm kann dazu eingerichtet sein, den eingehenden Lichtstrahl vollständig zu absorbieren, sodass ein auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung geführter Lichtstrahl nur eine Intensität im Ausgangsspektrum aufweist und keine Intensität im Eingangsspektrum. Kommt es zu einer Degeneration des Konverterschirms, kann der Anteil des durch die fotoelektrische Sensorvorrichtung erfassten Eingangsspektrums ansteigen. Gleichzeitig kann der Anteil des durch die fotoelektrische Sensorvorrichtung erfassten Ausgangsspektrums fallen. Durch das Verhältnis der Intensität des Eingangsspektrums zu dem Ausgangsspektrum kann eine Degeneration des Konverterschirms festgestellt werden.A further development of the invention provides that the lighting device has a converter screen which is set up to convert an input spectrum of the incoming light beam emitted by the light source into an output spectrum of an outgoing light beam transmitted to the respective mirror, wherein at least one of the photoelectric sensor elements for detecting the Input spectrum is set up and at least one of the photoelectric sensor elements is arranged to detect the output spectrum. The converter screen may be formed, for example, as a phosphorus-containing converter screen. In other words, the lighting device has a converter screen, which is connected downstream of the light source. A light beam emitted by the light source with an input spectrum impinges on the converter screen as an incoming light beam. Due to a stimulation of the converter screen the incoming light beam is converted to an outgoing light beam having an output spectrum which is at least partially different from the input spectrum. One of the photoelectric sensor elements of the photoelectric sensor device is set up to detect the input spectrum, and at least one other of the photoelectric sensor elements is set up to detect the output spectrum. It can be provided, for example, that an incoming light beam is emitted by the light source with an input spectrum which has an intensity maximum in a blue color range. This input spectrum can be designed for excitation wavelengths of the converter screen. The converter screen can be excited by the incoming light beam with the input spectrum and emit an outgoing light beam with an output spectrum. The intensity in the blue color range may be smaller in the output spectrum than in the input spectrum. The intensity of the output spectrum in the yellow color range can be higher for this than in the input spectrum. By adjusting the intensity of the blue spectrum and the yellow spectrum, a color temperature of the output spectrum can be determined. By combining the blue and yellow areas, the output spectrum can be perceived as white. This outgoing light beam can be guided by means of the mirror on the photoelectric sensor device. This photoelectric sensor device may comprise a sensor element which is designed for the input spectrum and a sensor element which is designed for the output spectrum. An ideal converter screen may be configured to fully absorb the incoming light beam so that a light beam guided onto the photoelectric sensor device has only one intensity in the output spectrum and no intensity in the input spectrum. If there is a degeneration of the converter screen, the proportion of the input spectrum detected by the photoelectric sensor device may increase. At the same time, the proportion of the output spectrum detected by the photoelectric sensor device may drop. By the ratio of the intensity of the input spectrum to the output spectrum, degeneration of the converter screen can be detected.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung ein Photovoltaikelement aufweist. Mit anderen Worten weist die Sensorvorrichtung ein Photovoltaikelement auf, welches dazu eingerichtet ist, einen Teil des erfassten Lichts in elektrische Energie umzuwandeln. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung ein Siliziumphotovoltaikelement oder eine organische Solarzelle aufweist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass zumindest ein Teil des Lichts, welches in die Aufnahmekammer reflektiert wird, als elektrische Energie zurückgewonnen wird.A development of the invention provides that the photoelectric sensor device has a photovoltaic element. In other words, the sensor device has a photovoltaic element which is set up to convert part of the detected light into electrical energy. For example, it can be provided that the photoelectric sensor device has a silicon photovoltaic element or an organic solar cell. This results in the advantage that at least a portion of the light which is reflected in the receiving chamber, is recovered as electrical energy.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufnahmekammer einen Sammelspiegel aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, den jeweiligen in die Aufnahmekammer reflektierten Lichtstrahl auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung zu reflektieren. Mit anderen Worten ist in der Aufnahmekammer ein Sammelspiegel angeordnet, welcher in die Aufnahmekammer reflektierte Lichtstrahlen auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung reflektiert. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung an einem Ort der Aufnahmekammer angeordnet werden kann, von welchem aus weniger Streulicht die Aufnahmekammer verlassen kann, als bei einer Anordnung ohne Sammelspiegel. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die fotoelektrische Sensorvorrichtung so in der Aufnahmekammer angeordnet ist, dass reflektierte Strahlen der fotoelektrischen Sensorvorrichtung nicht auf die Abstrahloptik treffen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein besseres Kontrastverhältnis ermöglicht werden kann.A further development of the invention provides that the receiving chamber has a collecting mirror, which is set up to reflect the respective light beam reflected into the receiving chamber onto the photoelectric sensor device. In other words, a collecting mirror is arranged in the receiving chamber, which reflects light rays reflected into the receiving chamber onto the photoelectric sensor device. This results in the advantage that the photoelectric sensor device can be arranged at a location of the receiving chamber, from which less stray light can leave the receiving chamber, as in an arrangement without collecting mirror. It can be provided, for example, that the photoelectric sensor device is arranged in the receiving chamber such that reflected beams of the photoelectric sensor device do not strike the abstraction. This has the advantage that a better contrast ratio can be made possible.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sammelspiegel gekrümmt ist. Mit anderen Worten weist der Sammelspiegel eine gekrümmte Oberfläche auf. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass auf den Sammelspiegel geführte Lichtstrahlen durch den gekrümmten Sammelspiegel auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung fokussiert werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die reflektierten Lichtstrahlen auf der fotoelektrischen Sensorvorrichtung gebündelt werden.A development of the invention provides that the collecting mirror is curved. In other words, the collecting mirror has a curved surface. It can be provided, for example, that light beams guided onto the collecting mirror are focused onto the photoelectric sensor device by the curved collecting mirror. This has the advantage that the reflected light beams are focused on the photoelectric sensor device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Innenwand der Aufnahmekammer mit einer Absorptionsschicht zum Absorbieren von Licht beschichtet ist. Mit anderen Worten weist die Innenwand der Aufnahmekammer eine Schicht auf, welche ein vorbestimmtes Absorptionsvermögen von Licht aufweist. Die Innenwand kann beispielsweise mit Schwarzmetall oder einem Lack beschichtet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass weniger Streulicht die Aufnahmekammer verlässt.A development of the invention provides that an inner wall of the receiving chamber is coated with an absorption layer for absorbing light. In other words, the inner wall of the receiving chamber has a layer which has a predetermined absorbance of light. The inner wall may be coated, for example, with black metal or a lacquer. This results in the advantage that less stray light leaves the receiving chamber.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Leuchtvorrichtung dazu eingerichtet ist, durch eine Steuereinheit ein Steuersignal betreffend eine Sollstellung des zumindest einen Spiegels der Spiegelanordnung an die Spiegelanordnung zu senden und die Lichtstrahlen der Leuchtvorrichtung auf die Spiegelanordnung zu strahlen. Die Leuchtvorrichtung ist dazu eingerichtet, die in die Aufnahmekammer reflektierten Lichtstrahlen mittels der fotoelektrischen Sensorvorrichtung zu erfassen und ein Istsignal der fotoelektrischen Sensorvorrichtung an der Steuereinheit bereitzustellen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, ein für das Steuersignal erwartetes Erwartungssignal mit dem Istsignal zu vergleichen und bei einer vorbestimmten Abweichung des Istsignals von dem Erwartungssignal ein Fehlersignal zu erzeugen.A development of the invention provides that the lighting device is adapted to send by a control unit a control signal concerning a desired position of the at least one mirror of the mirror assembly to the mirror assembly and to radiate the light beams of the lighting device to the mirror assembly. The lighting device is configured to detect the reflected light rays in the receiving chamber by means of the photoelectric sensor device and to provide an actual signal of the photoelectric sensor device to the control unit. The control unit is configured to compare an expected for the control signal expectation signal with the actual signal and to generate at a predetermined deviation of the actual signal of the expected signal an error signal.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Spiegelanordnung als Mikrospiegelarray ausgebildet ist.A development of the invention provides that the mirror arrangement is designed as a micromirror array.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung. Während des Verfahrens wird durch eine Steuereinheit ein Steuersignal betreffend eine Sollstellung zumindest eines Spiegels einer Spiegelanordnung an die Spiegelanordnung gesandt. Das Steuersignal betrifft die durch zumindest einen Spiegel einzunehmende Stellung. Der Spiegel der Spiegelanordnung steht in einer ersten Stellung in einem ersten Winkel, in welchem er Lichtstrahlen aus der Leuchtvorrichtung in eine Abstrahloptik reflektiert. In einer zweiten Stellung steht der Spiegel in einem zweiten Winkel, in welchem er Lichtstrahlen in eine Aufnahmekammer eines Kühlkörpers reflektiert. In einem nächsten Schritt werden Lichtstrahlen von der Leuchtvorrichtung in die Spiegelanordnung gestrahlt. Durch eine fotoelektrische Sensorvorrichtung werden in die Aufnahmekammer reflektierte Lichtstrahlen erfasst. Von der fotoelektrischen Sensorvorrichtung wird ein Istsignal an die Steuereinheit versandt. Das Istsignal wird durch die Steuereinheit mit einem für das Steuersignal erwarteten Erwartungssignal verglichen. Im Fall einer Überschreitung einer vorbestimmten Abweichung des Istsignals von dem Erwartungssignal, wird durch die Steuereinheit ein Fehlersignal ausgegeben. Mit anderen Worten wird durch die Steuereinheit das Steuersignal an die Spiegelanordnung gesandt, welches eine Stellung des jeweiligen Spiegels steuert. Von der Leuchtvorrichtung werden Lichtstrahlen in die Spiegelanordnung gestrahlt, welche in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Spiegels entweder in die Aufnahmekammer oder in die Abstrahloptik reflektiert werden. Durch eine fotoelektrische Sensorvorrichtung werden die in die Aufnahmekammer reflektierten Lichtstrahlen erfasst. In Abhängigkeit von den erfassten Lichtstrahlen wird ein Istsignal an die Steuereinheit versandt. Die Steuereinheit vergleicht das Istsignal mit einem bei dem Steuersignal zu erwartenden Erwartungssignal. Bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Abweichung des Erwartungssignals von dem Istsignal erfolgt eine Ausgabe des Fehlersignals durch die Steuereinheit.A second aspect of the invention relates to a method for operating a lighting device. During the method, a control signal relating to a desired position of at least one mirror of a mirror arrangement is sent to the mirror arrangement by a control unit. The control signal relates to the position to be assumed by at least one mirror. The mirror of the mirror assembly is in a first position at a first angle, in which it reflects light rays from the lighting device in an abstract look. In a second position, the mirror is at a second angle, in which it reflects light rays in a receiving chamber of a heat sink. In a next step, light beams are radiated from the lighting device into the mirror assembly. By a photoelectric sensor device reflected light rays are detected in the receiving chamber. From the photoelectric sensor device, an actual signal is sent to the control unit. The actual signal is compared by the control unit with an expected for the control signal expectation signal. In the case of exceeding a predetermined deviation of the actual signal from the expected signal, an error signal is output by the control unit. In other words, the control unit sends the control signal to the mirror arrangement, which controls a position of the respective mirror. From the lighting device light beams are radiated into the mirror assembly, which are reflected depending on the respective position of the mirror either in the receiving chamber or in the abstract optics. By a photoelectric sensor device, the light rays reflected in the receiving chamber are detected. Depending on the detected light beams, an actual signal is sent to the control unit. The control unit compares the actual signal with an expected signal to be expected in the control signal. When a predetermined deviation of the expected signal from the actual signal is exceeded, the error signal is output by the control unit.

Es ist beispielsweise möglich, dass die Steuereinheit als Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet ist und das Steuersignal eine durch den jeweiligen Spiegel der Spiegelanordnung einzunehmende Stellung beschreibt, welches an die Spiegelanordnung gesandt wird. Eine Diode (LED) kann als Lichtquelle Lichtstrahlen in die Spiegelanordnung strahlen, wobei die Lichtstrahlen in Abhängigkeit von der Stellung des jeweiligen Spiegels reflektiert werden. In der Aufnahmekammer des Kühlkörpers kann eine Fotodiode als fotoelektrische Sensorvorrichtung angeordnet sein, welche die in die Aufnahmekammer reflektierten Lichtstrahlen erfassen kann. In Abhängigkeit von den erfassten Lichtstrahlen kann die fotoelektrische Sensorvorrichtung ein Istsignal an die Steuereinheit übermitteln. Das Istsignal kann beispielsweise eine Intensität aller durch die Sensorvorrichtung erfassten Lichtstrahlen beschreiben. Die Steuereinheit kann das Istsignal mit dem Erwartungssignal vergleichen. Das Erwartungssignal kann dabei abhängig von dem Steuersignal sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Erwartungssignal die Hälfte eines maximalen Wertes beschreibt, wenn das Steuersignal die Spiegelanordnung derart ansteuert, dass die Hälfte der Spiegel Lichtstrahlen in die Aufnahmekammer reflektieren. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, ein Fehlersignal auszugeben, wenn eine vorbestimmte Abweichung des Istsignals von dem Erwartungssignal überschritten wird. Die Abweichung kann eine vorbestimmte Messtoleranz der fotoelektrischen Sensorvorrichtung beschreiben.It is for example possible that the control unit is designed as a microcontroller or microprocessor and the control signal describes a position to be adopted by the respective mirror of the mirror arrangement, which is sent to the mirror arrangement. A diode (LED) may emit light rays as a light source into the mirror assembly, the light beams being reflected in dependence on the position of the respective mirror. In the receiving chamber of the heat sink, a photodiode can be arranged as a photoelectric sensor device, which can detect the light rays reflected in the receiving chamber. Depending on the detected light beams, the photoelectric sensor device can transmit an actual signal to the control unit. The actual signal may, for example, describe an intensity of all light beams detected by the sensor device. The control unit can compare the actual signal with the expected signal. The expectation signal can be dependent on the control signal. For example, it can be provided that the expected signal describes half of a maximum value when the control signal controls the mirror arrangement in such a way that half of the mirrors reflect light beams into the receiving chamber. The control unit may be configured to output an error signal if a predetermined deviation of the actual signal from the expected signal is exceeded. The deviation may describe a predetermined measurement tolerance of the photoelectric sensor device.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung. Die Leuchtvorrichtung kann beispielsweise in einem Projektor eines Headupdisplays oder einem Scheinwerfer angeordnet sein.Another aspect of the invention relates to a motor vehicle with a lighting device according to the invention. The lighting device can be arranged, for example, in a projector of a head-up display or a headlight.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the method according to the invention and the vehicle according to the invention, which have features as they have already been described in connection with the developments of the lighting device according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention and of the vehicle according to the invention are not described again here.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine Leuchtvorrichtung;
2 eine Leuchtvorrichtung mit einem Sammelspiegel; und
3 einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens;

In the following, embodiments of the invention are described. This shows:

1 a lighting device;
2 a lighting device with a collecting mirror; and
3 a sequence of a method according to the invention;

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the embodiments, the described components of the embodiments each represent individual, independently of each other to be considered features of the invention, which the invention in each case also independently educate each other and thus individually or in any other than the combination shown to be considered part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine Leuchtvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Leuchtvorrichtung 1 weist eine Lichtquelle 2, einen Kühlkörper 3, eine Abstrahloptik 4 und eine Spiegelanordnung 5 auf, welche zumindest einen Spiegel 6 aufweist. Die Spiegelanordnung 5 kann insbesondere als Mikrospiegelarray ausgebildet sein. Der Kühlkörper 3 kann Kühlrippen 7 aufweisen, welche eine Wärmeabgabe an die Umgebung verbessern. Der Kühlkörper 3 kann eine Aufnahmekammer 8 aufweisen, in welcher eine fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 angeordnet sein kann. Eine Innenwand 10 der Aufnahmekammer 8 kann mit einer Absorptionsschicht beschichtet sein. Der Spiegel 6 kann zumindest zwei Stellungen einnehmen, wobei der Spiegel in einer ersten Stellung 11 einen von der Lichtquelle 2 ausgestrahlten Lichtstrahl 12 so reflektiert, dass er den von der Lichtquelle 2 abgestrahlten Lichtstrahl 12 in die Abstrahloptik 4 der Leuchtvorrichtung 1 reflektiert. In einer zweiten Stellung 13 kann der Spiegel so orientiert sein, dass er den Lichtstrahl 12 auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 führt. Der Spiegel 6 der Spiegelanordnung 5 kann mittels eines Steuersignals 14, welches von einer Steuereinheit 15 an die Spiegelanordnung 5 versandt werden kann, gesteuert werden. Ein Lichtstrahl 12, welcher in die Aufnahmekammer 8 reflektiert wird, kann durch die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 erfasst werden. Die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 kann daraufhin ein Istsignal 16 an die Steuereinheit 15 versenden. Die Steuereinheit 15 kann das Istsignal 16 mit einem Erwartungssignal 17 vergleichen. Das Erwartungssignal 17 kann proportional zu der Anzahl der Spiegel 6 der Spiegelanordnung 5 sein, welche in der zweiten Stellung 13 eingestellt sind. Falls eine vorbestimmte Abweichung des Istsignals 16 zu dem Erwartungssignal 17 überschritten wird, kann die Steuereinheit ein Fehlersignal 18 versenden. 1 shows a lighting device 1 according to one embodiment. The lighting device 1 has a light source 2 , a heat sink 3 , an abstract look 4 and a mirror assembly 5 on which at least one mirror 6 having. The mirror arrangement 5 can be designed in particular as a micromirror array. The heat sink 3 can be cooling fins 7 have, which improve heat dissipation to the environment. The heat sink 3 can be a receiving chamber 8th in which a photoelectric sensor device 9 can be arranged. An interior wall 10 the receiving chamber 8th can be coated with an absorption layer. The mirror 6 can occupy at least two positions, wherein the mirror in a first position 11 one from the light source 2 emitted light beam 12 reflected so that it is from the light source 2 radiated light beam 12 into the abstract optics 4 the lighting device 1 reflected. In a second position 13 The mirror can be oriented so that it reflects the light beam 12 on the photoelectric sensor device 9 leads. The mirror 6 the mirror arrangement 5 can by means of a control signal 14 which is from a control unit 15 to the mirror assembly 5 can be dispatched, controlled. A ray of light 12 which is in the receiving chamber 8th is reflected by the photoelectric sensor device 9 be recorded. The photoelectric sensor device 9 can then be an actual signal 16 to the control unit 15 to ship. The control unit 15 can be the actual signal 16 with an expectation signal 17 to compare. The expectation signal 17 can be proportional to the number of mirrors 6 the mirror arrangement 5 which are in the second position 13 are set. If a predetermined deviation of the actual signal 16 to the expectation signal 17 is exceeded, the control unit may receive an error signal 18 to ship.

2 zeigt eine Leuchtvorrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Leuchtvorrichtung 1 kann im Wesentlichen mit der in 1 gezeigten Ausführungsform übereinstimmen. Die Leuchtvorrichtung 1 kann einen Sammelspiegel 19 aufweisen, welcher dazu eingerichtet sein kann, Lichtstrahlen 12, welche in die Aufnahmekammer 8 geführt werden, auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 zu reflektieren. Der Sammelspiegel 19 kann auch gekrümmt oder geknickt sein, um die Lichtstrahlen 12 auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 zu führen, wenn der Spiegel 6 die zweite Stellung 13 eingenommen hat. Die Krümmung des Sammelspiegels 19 kann derart ausgestaltet sein, dass die Lichtstrahlen 12 auch auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 geführt werden, wenn sich der Spiegel 6 in einer dritten Stellung 24 befindet. Die dritte Stellung 24 kann beispielsweise eine sogenannte Neutralstellung sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Spiegel 6 in einem vorbestimmten Temperaturbereich zwischen der zweiten Stellung 13 und der dritten Stellung 24 in einer Schwingbewegung 25 betrieben wird. Dies kann bedeuten, dass die Ausrichtung des Spiegels 6 mit einer vorbestimmten Frequenz zwischen der zweite Stellung 13 und der dritten Stellung 24 umgeschaltet wird. Die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 kann Subsegmente 20 aufweisen, welche jeweilige Lichtstrahlen unterschiedlicher Spiegel 6 erfassen können. Die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 kann zumindest zwei fotoelektrische Sensorelemente 21 aufweisen, welche zur Erfassung eines jeweiligen vorbestimmten Wellenlängenspektrums eingerichtet sein können. Zwischen der Lichtquelle 2 und dem Spiegel 6 kann ein Konverterschirm 22 angeordnet sein, welcher das Lichtspektrum eines Lichtstrahls 12 konvertieren kann. In der gezeigten Ausführungsform weist die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 zudem ein Photovoltaikelement 23 auf, welches dazu eingerichtet ist, einen Teil des erfassten Lichts in elektrische Energie umzuwandeln. 2 shows a lighting device 1 according to a further embodiment. The lighting device 1 can essentially with the in 1 match shown embodiment. The lighting device 1 can be a collecting mirror 19 have, which may be configured to light beams 12 which are in the receiving chamber 8th be guided on the photoelectric sensor device 9 to reflect. The collecting mirror 19 may also be curved or kinked to the light rays 12 on the photoelectric sensor device 9 to lead when the mirror 6 the second position 13 has taken. The curvature of the collecting mirror 19 can be configured such that the light beams 12 also on the photoelectric sensor device 9 be guided when the mirror 6 in a third position 24 located. The third position 24 For example, it may be a so-called neutral position. It can be provided that the mirror 6 in a predetermined temperature range between the second position 13 and the third position 24 in a swinging motion 25 is operated. This may mean that the orientation of the mirror 6 at a predetermined frequency between the second position 13 and the third position 24 is switched. The photoelectric sensor device 9 can subsegments 20 have which respective light beams different levels 6 can capture. The photoelectric sensor device 9 can be at least two photoelectric sensor elements 21 which may be arranged to detect a respective predetermined wavelength spectrum. Between the light source 2 and the mirror 6 can be a converter screen 22 be arranged, which the light spectrum of a light beam 12 can convert. In the illustrated embodiment, the photoelectric sensor device 9 also a photovoltaic element 23 which is adapted to convert a portion of the detected light into electrical energy.

Im Falle der Messung des Streulichts ist die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 nahe bei der Lichtquelle 2 zu platzieren, um aus der Messung stichhaltige Ergebnisse über den Zustand der Lichtquelle 2 zu erhalten. Jedoch sollte die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 so platziert sein, dass es zu keinen merklich optischen Nachteilen der Lichtausstrahlung der Leuchtvorrichtung 1 durch die Optik oder Reflektoren kommt.In the case of measuring the stray light, the photoelectric sensor device is 9 next to the light source 2 to place, from the measurement sound results on the state of the light source 2 to obtain. However, the photoelectric sensor device should 9 be placed so that there are no noticeable optical disadvantages of the light emission of the lighting device 1 through the optics or reflectors comes.

Eine Lösungsvariante besteht darin, eine fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 in der Nähe der Lichtquelle 2 zur Messung des Streulichts oder des direkt eingestrahlten Lichts zu platzieren. Durch die Differenz von dem bekannten Sollwert zum gemessenen Istwert an der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 kann man auf den Zustand der aktiven Lichtquelle 2 schließen. Im Falle der Nutzung von Laserlicht als Lichtquelle 2 kann die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 auf den Wellenlängenbereich optimiert werden.One solution variant is a photoelectric sensor device 9 near the light source 2 to measure the scattered light or the directly irradiated light. By the difference from the known desired value to the measured actual value at the photoelectric sensor device 9 you can look at the state of the active light source 2 conclude. In the case of using laser light as a light source 2 can the photoelectric sensor device 9 be optimized for the wavelength range.

Mit einer Streulicht-Messung ist eine exakte Qualifizierung des Lichtbildes typischerweise nicht möglich, jedoch kann die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 so platziert werden, dass die Lichtmenge an der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 einer Funktion der Anzahl der hell gestellten Bildpunkte folgt. Die Messung bleibt jedoch relativ grob, weshalb eine Auflösung mit weniger als 10% Abweichung vom Sollwert kaum erreichbar erscheint. Nachteilig bei so einer Lösung ist auch, dass ein Einstrahlen von Umgebungslicht nicht ausgeschlossen werden kann.With a scattered light measurement, an exact qualification of the light image is typically not possible, however, the photoelectric sensor device 9 be placed so that the amount of light on the photoelectric sensor device 9 a function of the number of bright pixels follows. However, the measurement remains relatively coarse, which is why a resolution of less than 10% deviation from Setpoint hardly achievable appears. A disadvantage of such a solution is that an irradiation of ambient light can not be excluded.

Bei der dezidierten Lichtmessung wird die gesamte oder ein Teil des Lichts von der Lichtquelle 2 (welches nicht durch die Optik abgegeben wird) auf die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 gerichtet. Hierbei kann die Größe der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 an die Lichtquelle 2 angepasst werden, um die Messgenauigkeit und/oder Effizienz der Leuchtvorrichtung 1 zu erhöhen. Da trotz des Einsatzes der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 ein Teil des Lichts in Wärme umgewandelt wird, sollte die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 in dem Kühlkörper 3, welcher passiv durch Kühlrippen ausgeführt sein kann, integriert sein. Um Reflexionen am Sensor zu vermeiden, wird die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 so angeordnet, dass das von der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 reflektierte Licht durch den Kühlkörper 3, welcher in diesem Bereich eine nicht-reflektierende Oberfläche besitzt, absorbiert werden kann. Es kann zusätzlich in dem Kühlkörper 3 ein Sammelspiegel 19 integriert werden. Durch diesen Sammelspiegel 19 ist ein steilerer Winkel und damit eine Steigerung der Effizienz des Sensors möglich. In allen Fällen ist natürlich wichtig, dass möglichst kein Licht die Lichtsenke wieder verlassen kann. Die Qualität der Abbildung würde darunter leiden. Mit einer Ein-Pixel-Messung ist eine exakte Qualifizierung des Lichtbildes typischerweise nicht möglich, jedoch liefert der Sensor eine streng monotone (in erster Näherung lineare) Funktion der Anzahl der nicht-hell gestellten Pixel. Die Messung kann relativ fein erfolgen, einzelne Pixel-Fehler werden jedoch im Normalbetrieb kaum auflösbar sein. Man kann jedoch andenken - zum Beispiel als Diagnose in der Werkstatt - sequenziell einzelne Pixel bewusst zu aktivieren und zu vermessen. Damit könnten einzelne hängende Pixel diagnostizierbar sein. Auch bei speziellen Animationen (zum Beispiel Welcome/Goodbye-Licht) sind verbesserte Diagnosemöglichkeiten möglich. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Bauform ist, dass man das Eindringen von Streulicht (zum Beispiel aus der Umgebung) durch bauliche Maßnahmen recht gut verhindern kann.In the dedicated light measurement, all or part of the light is from the light source 2 (which is not emitted by the optics) on the photoelectric sensor device 9 directed. Here, the size of the photoelectric sensor device 9 to the light source 2 be adapted to the measurement accuracy and / or efficiency of the lighting device 1 to increase. Because despite the use of the photoelectric sensor device 9 a part of the light is converted into heat, the photoelectric sensor device should 9 in the heat sink 3 , which may be passively performed by cooling fins, be integrated. In order to avoid reflections on the sensor, the photoelectric sensor device 9 arranged so that that of the photoelectric sensor device 9 reflected light through the heat sink 3 , which has a non-reflective surface in this area, can be absorbed. It may additionally be in the heat sink 3 a collecting mirror 19 to get integrated. Through this collecting mirror 19 is a steeper angle and thus an increase in the efficiency of the sensor possible. In all cases, it is of course important that as little light as possible can leave the light sink. The quality of the picture would suffer. With a one-pixel measurement, an exact qualification of the light image is typically not possible, however, the sensor provides a strictly monotone (in the first approximation linear) function of the number of non-bright pixels. The measurement can be done relatively fine, but individual pixel errors will be difficult to resolve in normal operation. However, one can remember - for example as a diagnosis in the workshop - to activate and measure sequentially individual pixels. This would make individual hanging pixels diagnosable. Also with special animations (for example Welcome / Goodbye light) improved diagnostic possibilities are possible. Another significant advantage of this design is that you can prevent the ingress of stray light (for example, from the environment) by structural measures quite well.

Mit einer Kamera kann auch kontrolliert werden, ob die Intensität des negativen Bildes mit der Lichtverteilung übereinstimmt. Man kann auch die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 in viele Subsegmente teilen - zum Beispiel in Streifen, um die Hell/Dunkel-Grenzen überwachen zu können. Es kann bei geeigneter Auslegung jeder einzelne Pixel des DMD jederzeit überprüft werden.A camera can also be used to check whether the intensity of the negative image matches the light distribution. It is also possible to use the photoelectric sensor device 9 Split into many subsegments - for example, in strips to monitor the light / dark boundaries. It can be checked at any time with appropriate design every single pixel of the DMD.

Bei jeder Messung muss sichergestellt werden, dass die Messung von Störgrößen, wie externen Lichtquellen oder durch einen durch thermische Beeinflussung resultierenden Messoffset, bereinigt ist oder dies in der Messung berücksichtigt wird.For each measurement, it must be ensured that the measurement of disturbance variables, such as external light sources or a measurement offset resulting from thermal influence, is adjusted or taken into account in the measurement.

Mögliche Zeitpunkte einer erweiterten Auswertung wären beispielsweise vor und nach dem aktiven Betrieb im Zuge von vordefinierten Lichtfunktionen (z.B. Welcome/Goodbye Light) oder während des aktiven Betriebs der Leuchtvorrichtung 1. Leuchtvorrichtungen, die z.B. DMDs aufweisen, die eine dezidierte Licht-Messung ermöglichen, können auch jederzeit außerhalb der Anwendung (Licht wird nicht auf der Straße benötigt) gemessen werden. Eine weitere Möglichkeit wäre es, in der Werkstatt mittels einer Diagnoseanfrage aufwändigere Muster darzustellen.Possible times of an extended evaluation would be, for example, before and after active operation in the course of predefined lighting functions (eg Welcome / Goodbye Light) or during active operation of the lighting device 1 , Lighting devices, for example, having DMDs that allow a dedicated light measurement can also be measured at any time outside the application (light is not needed on the road). Another possibility would be to display more elaborate patterns in the workshop by means of a diagnosis request.

Bei der erweiterten Auswertung kann sichergestellt werden, dass jede mögliche Variation von Beleuchtungs-Zuständen gemessen wird. Dies dient zur Stärkung der Aussage über den Zustand der Leuchtvorrichtung 1.The extended evaluation can ensure that every possible variation of lighting conditions is measured. This serves to strengthen the statement about the state of the lighting device 1 ,

Bei der dezidierten Licht-Messung kann das Licht, welches nicht durch die Abstrahloptik 4 nach Außen abgestrahlt und sonst in Wärme umgewandelt wird, durch Wahl einer Photovoltaikzelle als die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 zum Teil in elektrische Energie umgewandelt werden. Der Gesamtwirkungsgrad kann im Bereich von 10% (gewonnene Energie gegenüber eingesetzter elektrischer Energie) liegen.In the case of the determined light measurement, the light can not be affected by the abstract optics 4 is radiated to the outside and otherwise converted into heat by selecting a photovoltaic cell as the photoelectric sensor device 9 partly converted into electrical energy. The overall efficiency can be in the range of 10% (energy gained versus electrical energy used).

Der Wirkungsgrad kann durch die Verringerung des Eintrittswinkels durch einen (evtl. auch gekrümmten) Sammelspiegel 19 erhöht werden. Durch eine geeignete Bauform des Sammelspiegels 19 könnte es möglich sein, dass das reflektierte Licht möglichst vollständig auf die Photovoltaikzelle reflektiert wird. Wirtschaftlich interessant kann die Lösung sein, wenn eine Diagnose des abgegebenen Lichtmusters zusammen mit einer Limitierung einer Erwärmung oder einer vorbestimmte Energieeffizienz, beispielsweise bei einem akkugetriebenen Gerät, erfolgt.The efficiency can be reduced by reducing the entrance angle through a (possibly also curved) collecting mirror 19 increase. By a suitable design of the collecting mirror 19 It could be possible that the reflected light is reflected as completely as possible on the photovoltaic cell. The solution may be economically interesting if a diagnosis of the emitted light pattern takes place together with a limitation of a heating or a predetermined energy efficiency, for example in the case of a battery-powered device.

Wenn ein Laser oder eine LED mit einem Intensitätsmaximum im blauen Wellenlängenbereich als Lichtquelle 2 genutzt wird und eine Konversion auf weißes Licht durch den Konverterschirm 22 erfolgt ergeben sich weiter Optimierungsmöglichkeiten: Wenn Laser oder LEDs als Lichtquelle 2 benutzt werden, kann durch Optimierung der Empfindlichkeit der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 auf den Wellenlängenbereich der Lichtquelle 2 die Effizienz der Rückgewinnung der Energie optimiert werden. In einer weiteren Anführungsform kann ein fotoelektrisches Sensorelement 21 in Kooperation mit mindestens einem weiteren fotoelektrischen Sensorelement 21 zur Diagnose von Konverterversagen herangezogen werden. Dies kann mittels einer Bewertung der blau/gelb - Verteilung durch die Steuereinheit 15 erfolgen. Dies ist vorteilhaft, weil Laserlicht eine als Scheinwerfer genutzte Abstrahloptik 4 nicht verlassen darf, da Menschen gefährdet werden könnten.If a laser or an LED with an intensity maximum in the blue wavelength range as the light source 2 is used and a conversion to white light through the converter screen 22 There are further possibilities for optimization: If lasers or LEDs as light source 2 can be used by optimizing the sensitivity of the photoelectric sensor device 9 to the wavelength range of the light source 2 the efficiency of energy recovery can be optimized. In a further embodiment, a photoelectric sensor element 21 in cooperation with at least one further photoelectric sensor element 21 be used for the diagnosis of converter failure. This can be done by means of an evaluation of the blue / yellow distribution by the control unit 15 respectively. This is advantageous because laser light used as a headlight abstraction 4 not leave because people could be endangered.

3 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren kann als Diagnoseverfahren zur Diagnose einer Funktionsstörung der Leuchtvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs KFZ verwendet werden. Zur Darstellung eines Lichtmusters kann die Steuereinheit 15 ein Steuersignal 14 an eine Spiegelanordnung 5 einer Leuchtvorrichtung 1 senden (P1). Das Steuersignal 14 kann festlegen, welche Stellung ein jeweiliger Spiegel 6 der Spiegelanordnung 3 einnehmen soll. Konkret kann das Steuersignal 14 festlegen, ob ein jeweiliger Spiegel 6 einen jeweiligen auftreffenden Lichtstrahl 12 in die Abstrahloptik 4 oder die Aufnahmekammer 8 reflektieren soll. Die Lichtquelle 2, wobei es sich um eine Leuchtdiode handeln kann, kann Lichtstrahlen 12 in die Spiegelanordnung 5 abstrahlen (P2) . Die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9, welche in der Aufnahmekammer 8 angeordnet sein kann, kann in die Aufnahmekammer 8 reflektierte Lichtstrahlen 12 erfassen (P3). Die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 kann, basierend auf den erfassten Lichtstrahlen 12, ein Istsignal 16 generieren, welches beispielsweise eine Lichtintensität aller auf der fotoelektrischen Sensorvorrichtung 9 auftreffenden Lichtstrahlen 12 beschreiben kann. Das Istsignal 16 kann durch die fotoelektrische Sensorvorrichtung 9 an die Steuereinheit 15 versandt werden (P4) . Die Steuereinheit 15 kann ein Erwartungssignal 17 berechnen, welches beispielsweise proportional zu der Anzahl der Spiegel 6 sein kann, welche gemäß dem Steuersignal 14 einen Lichtstrahl in die Aufnahmekammer 8 reflektieren sollen. Die Steuereinheit 15 kann das Erwartungssignal 17 mit dem Istsignal 16 vergleichen (P5) . Wird eine vorbestimmte Abweichung überschritten, kann die Steuereinheit 15 ein Fehlersignal 18 versenden (P6). Das Fehlersignal 18 kann beispielsweise ein Aufleuchten einer Warnleuchte des Kraftfahrzeugs KFZ bewirken. 3 shows a flow of a method according to an embodiment. The method can be used as a diagnostic method for diagnosing a malfunction of the lighting device 1 of a motor vehicle motor vehicle be used. To represent a light pattern, the control unit 15 a control signal 14 to a mirror assembly 5 a lighting device 1 send ( P1 ). The control signal 14 can determine what position each mirror 6 the mirror arrangement 3 should take. Specifically, the control signal 14 determine if a respective mirror 6 a respective incident light beam 12 into the abstract optics 4 or the receiving chamber 8th should reflect. The light source 2 , which may be a light-emitting diode, may light rays 12 in the mirror arrangement 5 to radiate ( P2 ). The photoelectric sensor device 9 which are in the receiving chamber 8th can be arranged in the receiving chamber 8th reflected light rays 12 capture ( P3 ). The photoelectric sensor device 9 can, based on the detected light rays 12 , an actual signal 16 generate, for example, a light intensity of all on the photoelectric sensor device 9 incident light rays 12 can describe. The actual signal 16 can by the photoelectric sensor device 9 to the control unit 15 be sent ( P4 ). The control unit 15 can be an expectation signal 17 which, for example, is proportional to the number of mirrors 6 which may be according to the control signal 14 a beam of light into the receiving chamber 8th should reflect. The control unit 15 can be the expectation signal 17 with the actual signal 16 to compare ( P5 ). If a predetermined deviation is exceeded, the control unit 15 an error signal 18 to ship ( P6 ). The error signal 18 For example, a flashing of a warning light of the motor vehicle motor vehicle cause.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Fehlererkennung für eine Leuchtvorrichtung bereitgestellt wird.Overall, the example shows how the invention provides an error detection for a lighting device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Leuchtvorrichtunglighting device
22: Lichtquellelight source
33: Kühlkörperheatsink
44: AbstrahloptikAbstrahloptik
55: Spiegelanordnungmirror arrangement
66: Spiegelmirror
77: Kühlrippencooling fins
88th: Aufnahmekammerreceiving chamber
99: fotoelektrische SensorvorrichtungPhotoelectric sensor device
1010: Innenwandinner wall
1111: erste Stellungfirst position
1212: Lichtstrahlbeam of light
1313: zweite Stellungsecond position
1414: Steuersignalcontrol signal
1515: Steuereinheitcontrol unit
1616: Istsignalactual signal
1717: Erwartungssignalexpectation signal
1818: Fehlersignalerror signal
1919: Sammelspiegelcollecting mirror
2020: Subsegmentsubsegment
2121: fotoelektrische SensorelementePhotoelectric sensor elements
2222: Konverterschirmconverter screen
2323: Photovoltaikelementphotovoltaic element
2424: dritte Stellungthird position
2525: Schwingbewegung oscillating movement
KFZmotor vehicle: Kraftfahrzeugmotor vehicle

Claims

Lighting device (1) comprising a light source (2), a heat sink (3), an abstraction (4) and a mirror assembly (5) with at least one mirror (6), wherein the respective mirror (6) is adapted to a respective one from a light source (2) emitted light beam (12) in a first position (11) in the Abstrahloptik (4) to reflect and in a second position (13) in a receiving chamber (8) of the heat sink (3) to reflect, characterized in that a photoelectric sensor device (9) is arranged in the receiving chamber (8) and is adapted to detect the light beam (12) reflected in each case into the receiving chamber (8).

Lighting device (1) after Claim 1 , characterized in that the photoelectric sensor device (9) has at least two subsegments (20), wherein the respective subsegment (20) is adapted to detect the respective light beam (12) of different mirrors (6).

Lighting device (1) after Claim 2 , characterized in that the respective sub-segment (20) of the photoelectric sensor device (9) is adapted to detect the respective light beam (12) of a single respective mirror of the mirror assembly (5).

Lighting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the photoelectric sensor device (9) has at least two photoelectric sensor elements (21), wherein the respective photoelectric sensor element (21) is adapted to detect light beams (12) of a predetermined wavelength spectrum , wherein the wavelength spectra at least partially differ.

Lighting device (1) after Claim 4 , characterized in that the lighting device (1) has a converter screen (22) which is adapted to convert an input spectrum of the light beam (12) emitted by the light source (2) into an output spectrum of an outgoing light beam transmitted to the respective mirror (6) ( 12), wherein at least one of the photoelectric sensor elements (21) is arranged to detect the input spectrum and at least one of the photoelectric sensor elements (21) is arranged to detect the output spectrum.

Lighting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the photoelectric sensor device (9) comprises a photovoltaic element (23).

Lighting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving chamber (8) has a collecting mirror (19) which is adapted to the respective in the receiving chamber (8) reflected light beam (12) on the photoelectric sensor device (9 ) to reflect.

Lighting device (1) after Claim 7 , characterized in that the collecting mirror (19) is curved.

Lighting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an inner wall (10) of the receiving chamber (8) is coated with an absorption layer for absorbing light.

Lighting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lighting device (1) is adapted to - by a control unit (15) a control signal (14) concerning a desired position of the at least one mirror (6) of the mirror assembly (5) to the mirror assembly (5) to send, - to radiate the light beams (12) of the lighting device (1) on the mirror assembly (5), - in the receiving chamber (8) reflected light beams (12) by means of the photoelectric sensor device (9) - to provide an actual signal (16) of the photoelectric sensor device (9) to the control unit (15), - to compare an expected signal (17) for the control signal (14) with the actual signal (16) by the control unit (15) and - At a predetermined deviation of the actual signal (16) of the expectation signal (17) to generate an error signal (18) by the control unit (15).

Lighting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror arrangement (5) is designed as a micromirror array.

Method for operating a lighting device (1) according to one of Claims 1 to 11 characterized in that - by a control unit (15) a control signal (14) concerning a desired position of at least one mirror (6) a mirror assembly (5) to the mirror assembly (5) is sent, - light beams (12) from a lighting device (1 ) are irradiated onto the mirror arrangement (5), light beams (12) reflected by a photoelectric sensor device (9) into a receiving chamber (8) are detected, an actual signal (16) from the photoelectric sensor device (9) to the control unit (15 ), - an expected signal (17) for the control signal (14) is compared with the actual signal (16) by the control unit (15) and - at a predetermined deviation of the actual signal (16) from the expected signal (17) an error signal (18) is sent by the control unit (15).

Motor vehicle (motor vehicle) with a lighting device (1) according to one of Claims 1 to 11 ,