DE102018209941A1

DE102018209941A1 - Optical arrangement, spotlights and procedures

Info

Publication number: DE102018209941A1
Application number: DE102018209941.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Gammer; Sergey Khrushchev; Andre Nauen
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-12-24

Abstract

Offenbart ist eine optische Anordnung mit einer Lichtquelle, welche Nutzlicht emittiert, mit zumindest einem Spiegel, welcher im Strahlengang der Lichtquelle angeordnet ist, und welcher kippbar ausgestaltet ist, wobei durch den Spiegel zumindest zwei Positionen einnehmbar sind. In einer der Positionen ist das Nutzlicht der Lichtquelle in einen zu bestrahlenden Bereich reflektierbar ist. Des Weiteren hat die Anordnung zumindest eine Strahlungsquelle, welche Strahlung aus der optischen Anordnung in den Bereich emittiert. Außerdem hat die Anordnung zumindest einen Sensor zur Detektion von aus dem Bereich zurückreflektierter Strahlung der Strahlungsquelle, wobei in einer der Positionen des Spiegels die aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle durch den Spiegel auf den Sensor gelenkt ist.

What is disclosed is an optical arrangement with a light source which emits useful light, with at least one mirror which is arranged in the beam path of the light source and which is designed to be tiltable, at least two positions being able to be assumed by the mirror. In one of the positions, the useful light from the light source can be reflected into an area to be irradiated. Furthermore, the arrangement has at least one radiation source which emits radiation from the optical arrangement into the area. In addition, the arrangement has at least one sensor for detecting radiation of the radiation source reflected back from the area, the radiation of the radiation source reflected back from the area being directed onto the sensor by the mirror in one of the positions of the mirror.

Description

Die Erfindung geht aus von einer optischen Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einem Scheinwerfer und einem Verfahren.The invention is based on an optical arrangement according to the preamble of claim 1, and a headlight and a method.

Aus dem Stand der Technik sind Scheinwerfersysteme für Fahrzeuge bekannt, welche Digital Light Processing (DLP) nutzen. Dies ist eine Projektionstechnik, bei der ein Lichtstrahl durch eine Anordnung von beweglichen Mikrospiegeln in Pixel zerlegt und dann pixelweise in einen zu bestrahlenden Bereich hinein reflektiert wird. Das Bauteil, das die zumeist rechteckige Anordnung (Matrix) von Spiegeln und deren Ansteuerungstechnik enthält, wird als Digitale Microspiegel-Einheit oder Digital Micromirror Device (DMD) bezeichnet.Headlight systems for vehicles that use digital light processing (DLP) are known from the prior art. This is a projection technique in which a light beam is broken down into pixels by an arrangement of movable micromirrors and then reflected pixel by pixel into an area to be irradiated. The component that contains the mostly rectangular arrangement (matrix) of mirrors and their control technology is referred to as a digital micromirror unit or digital micromirror device (DMD).

Weiterhin bekannt sind LiDAR (Light Detection And Ranging), auch LaDAR (Laser Detection And Ranging) Systeme, dem Radar verwandte Methoden zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. LiDAR-Systeme senden Strahlungsimpulse in eine Umgebung aus und detektieren das aus der Umgebung zurückgestreute Licht. Aus der Lichtlaufzeit der Signale wird die Entfernung zum Ort der Streuung, beispielsweise einem Objekt (Gegenverkehr), berechnet.Also known are LiDAR (Light Detection And Ranging), also LaDAR (Laser Detection And Ranging) systems, methods related to radar for optical distance and speed measurement and for remote measurement of atmospheric parameters. LiDAR systems emit radiation pulses into an environment and detect the light scattered back from the environment. The distance to the location of the scatter, for example an object (oncoming traffic), is calculated from the light propagation time of the signals.

Beide Systeme werden vorrichtungstechnisch aufwändig in Fahrzeugen, insbesondere in autonomen oder teil-autonomen Fahrzeugen, eingesetzt. Die Systeme erfordern auch einen hohen Bauraumbedarf.In terms of device technology, both systems are used extensively in vehicles, in particular in autonomous or semi-autonomous vehicles. The systems also require a large amount of installation space.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und eine vorrichtungstechnisch einfache und effiziente optische Anordnung zu schaffen. Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und effizienten Scheinwerfer und ein Verfahren zum effizienten Einsatz der optischen Anordnung zu schaffen.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned above and to create a simple and efficient optical arrangement in terms of device technology. Furthermore, it is the object of the present invention to create a simple and efficient headlight and a method for the efficient use of the optical arrangement.

Die Aufgabe hinsichtlich der optischen Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich des Scheinwerfers gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14.The object with regard to the optical arrangement is achieved according to the features of claim 1, with regard to the headlamp according to the features of claim 13 and with regard to the method according to the features of claim 14.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Particularly advantageous refinements can be found in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist eine optische Anordnung vorgesehen. Diese kann zumindest eine Lichtquelle, welche Licht oder Nutzlicht, bevorzugt im sichtbaren Bereich, emittiert, und zumindest einen Spiegel, welcher im Strahlengang der Lichtquelle angeordnet ist und welcher bewegbar, insbesondere rotierbar oder drehbar oder kippbar oder verschwenkbar, ausgestaltet ist, aufweisen. Des Weiteren hat die Anordnung vorzugsweise zumindest eine Strahlungsquelle, welche Strahlung aus der optischen Anordnung in einen zu bestrahlenden Bereich oder eine Umgebung emittiert, und zumindest einen Sensor zum Detektieren von aus dem zu bestrahlenden Bereich zurückreflektierter Strahlung der Strahlungsquelle. Dabei kann der Spiegel in zumindest drei Positionen bewegbar sein, wobei in einer der Positionen das Nutzlicht der Lichtquelle auf den zu bestrahlenden Bereich reflektierbar ist. Mit Vorteil kann dann in einer der weiteren Positionen des Spiegels die aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle durch den Spiegel auf den Sensor gelenkt sein.According to the invention, an optical arrangement is provided. This can have at least one light source which emits light or useful light, preferably in the visible region, and at least one mirror which is arranged in the beam path of the light source and which is designed to be movable, in particular rotatable or rotatable or tiltable or pivotable. Furthermore, the arrangement preferably has at least one radiation source which emits radiation from the optical arrangement into an area to be irradiated or into an environment, and at least one sensor for detecting radiation from the radiation source which is reflected back from the area to be irradiated. The mirror can be movable in at least three positions, with the useful light of the light source being reflectable onto the area to be irradiated in one of the positions. In one of the further positions of the mirror, the radiation of the radiation source which is reflected back from the area can then advantageously be directed through the mirror onto the sensor.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass durch die optische Anordnung eine Beleuchtung des zu bestrahlenden Bereichs über die Lichtquelle und zusätzlich, insbesondere nahezu gleichzeitig, eine optische Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung von Objekten in dem zu bestrahlenden Bereich durch die Strahlungsquelle und dem Sensor, welche beispielsweise Teil eines LiDAR-Systems (Light Detection And Ranging) sein können, über zumindest einen Spiegel erfolgen kann. Durch diese doppelfunktionale Verwendung des zumindest einen Spiegels kann die optische Anordnung auf vorrichtungstechnisch einfache Weise effizient ausgestaltet werden. Weiterhin ist vorteilhafterweise Bauraum einsparbar, da zwei optische Funktionalitäten in einer Anordnung verbaut werden können. Weiter vorteilhafterweise können beide optischen Komponenten auf dieselbe Elektrik oder Elektronik zurückgreifen, wodurch wiederum Herstellungskosten eingespart werden können.This solution has the advantage that the optical arrangement enables the area to be irradiated to be illuminated by the light source and additionally, in particular almost simultaneously, an optical distance and / or speed measurement of objects in the area to be irradiated by the radiation source and the sensor can be part of a LiDAR system (Light Detection And Ranging), for example, via at least one mirror. This double-functional use of the at least one mirror allows the optical arrangement to be designed efficiently in a simple manner in terms of device technology. Furthermore, installation space can advantageously be saved since two optical functionalities can be installed in one arrangement. Further advantageously, both optical components can use the same electrics or electronics, which in turn can save manufacturing costs.

Mit Vorteil ist eine Vielzahl von Spiegeln vorgesehen. Diese können besonders bevorzugt matrixartig angeordnet sein. Mit Vorteil können die Spiegel einzeln und separat, unabhängig voneinander drehbar oder bewegbar ausgestaltet sein. Die einzelnen Spiegel können dabei jeweils Teil einer sogenannten Microspiegel-Einheit oder „Digital-Micromirror-Device“ (DMD) sein. Ein DMD kann dabei eine Vielzahl von Spiegeln, insbesondere Mikrospiegel, aufweisen, welche mit hoher Frequenz zwischen zumindest zwei Positionen drehbar sind. Jeder Spiegel kann in seinem Winkel einzeln verstellbar sein und kann zumindest zwei stabile Positionen, also mit anderen Worten, insbesondere stabile, Endzustände, aufweisen, zwischen denen er wechseln kann. Die Anzahl der Spiegel kann dabei der Auflösung eines projizierten Bilds entsprechen, wobei ein jeweiliger Spiegel einen Lichtpixel auf dem zu bestrahlenden Bereich darstellen kann. Somit kann das DMD beispielsweise Abblend- und/oder Fernlicht, beispielsweise für ein Fahrzeug, bereitstellen. Weiterhin kann das DMD auch Projektionslicht zur Projektion von Bildern, Logos und Informationen auf einer Oberfläche, zum Beispiel einer Straße oder eines in der Umgebung befindlichen Objektes, dienen. Die Spiegel oder das DMD können/kann dabei als ein Mikro-Elektromechanisches System (MEMS) ausgebildet sein. Eine Bewegung der jeweiligen Spiegel kann dabei beispielsweise durch Bestromen des MEMS hervorgerufen werden. Solche Mikrospiegelarrays sind beispielsweise von der Firma Texas Instruments erhältlich. Die Mikrospiegel sind insbesondere matrixähnlich angeordnet, z.B.beispielsweise in einem Array von 854 x 480 Mikrospiegeln, wie in dem für Fahrzeuganwendungen optimierte 0.3-Zoll DMD-Spiegelsystem DLP3030-Q1 von Texas Instruments, oder ein 1920 x 1080 Mikrospiegelsystem, welches für Heimprojektionsanwendungen konzipiert wurde, oder ein 4096 x 2160 Mikrospiegelsystem, welches für eine 4K Kinoprojektionsanwendungen konzipiert wurde, aber ebenfalls in einer Fahrzeuganwendung verwendbar ist.A large number of mirrors is advantageously provided. These can particularly preferably be arranged in a matrix. The mirrors can advantageously be configured individually and separately, independently of one another, so that they can be rotated or moved. The individual mirrors can each be part of a so-called micromirror unit or “digital micromirror device” (DMD). A DMD can have a large number of mirrors, in particular micromirrors, which can be rotated at a high frequency between at least two positions. Each mirror can be individually adjustable in its angle and can have at least two stable positions, in other words, in particular stable, end states between which it can switch. The number of mirrors can correspond to the resolution of a projected image, a respective one Mirror can represent a light pixel on the area to be irradiated. The DMD can thus provide low beam and / or high beam, for example for a vehicle. Furthermore, the DMD can also serve as projection light for projecting images, logos and information on a surface, for example a street or an object located in the vicinity. The mirror or the DMD can be designed as a micro-electromechanical system (MEMS). A movement of the respective mirrors can be caused, for example, by energizing the MEMS. Such micromirror arrays are available, for example, from Texas Instruments. The micromirrors are arranged in a matrix-like manner, for example in an array of 854 x 480 micromirrors, such as in the 0.3-inch DMD mirror system DLP3030-Q1 from Texas Instruments, or a 1920 x 1080 micromirror system, which was designed for home projection applications, or a 4096 x 2160 micromirror system, which was designed for 4K cinema projection applications, but can also be used in a vehicle application.

Zumindest ein Spiegel oder ein Teil der Spiegel oder alle Spiegel kann oder können jeweils, insbesondere zu einem bestimmten Zeitpunkt, eine An-Position oder „On“-Position oder An-Stellung aufweisen, in der das Nutzlicht der Lichtquelle in den Bereich reflektiert wird. Weiterhin kann oder können jeweils zumindest ein Spiegel oder ein Teil der Spiegel oder alle Spiegel eine Aus-Position oder „Off“-Position oder Aus-Stellung aufweisen, in der das Nutzlicht der Lichtquelle beispielsweise auf einen Absorber reflektiert wird. Zumindest ein Spiegel oder ein Teil der Spiegel oder alle Spiegel kann/können zusätzlich einen Flach-Zustand oder „Flat“-Zustand oder Flach-Positionen, aufweisen, welcher zwischen der An- und der Aus-Position angeordnet ist. Beispielsweise ist für eine jeweilige An- und Aus-Position des Spiegels oder eines jeweiligen Spiegels eine Ansteuerspannung zur Steuerung des oder des jeweiligen Spiegels vorgesehen. Im Flachzustand des oder der Spiegel/s ist die oder die jeweilige Ansteuerspannung abgeschaltet, womit der entsprechende Spiegel frei im Flach-Zustand oder in seiner MittelPosition, insbesondere leicht, schwingt, mit anderen Worten, womit der entsprechende Spiegel sich in seinen Flach-Zustand oder seine Mittelposition zurückbewegt.At least one mirror or a part of the mirrors or all of the mirrors may or may each have an on position or “on” position or on position, in particular at a specific point in time, in which the useful light of the light source is reflected into the area. Furthermore, at least one mirror or a part of the mirrors or all mirrors can have an off position or “off” position or off position in which the useful light of the light source is reflected, for example, onto an absorber. At least one mirror or a part of the mirrors or all mirrors can additionally have a flat state or “flat” state or flat positions, which is arranged between the on and the off position. For example, a control voltage for controlling the mirror or mirrors is provided for a respective on and off position of the mirror or a mirror. In the flat state of the mirror (s), the respective control voltage is switched off, with which the corresponding mirror swings freely in the flat state or in its middle position, in particular slightly, in other words, with which the corresponding mirror moves into its flat state or moved his middle position back.

Die Stellung der Mikrospiegel ist insbesondere individuell einstellbar, beispielsweise mit einer Taktrate von bis zu 32 kHz, so dass durch entsprechende Einstellung der Mikrospiegel vorgegebene Lichtmuster aus dem Scheinwerfer auskoppelbar sind.The position of the micromirrors can in particular be individually adjusted, for example with a clock rate of up to 32 kHz, so that predetermined light patterns can be coupled out of the headlight by appropriate adjustment of the micromirrors.

Bevorzugt ist die optische Anordnung bei einem Fahrzeug vorgesehen. Der zu beleuchtende Bereich oder das Sichtfeld oder „Field of View“ (FOV), nachfolgend der Lesbarkeit halber als „Bereich“ bezeichnet, kann dann beispielsweise eine Fahrbahn oder im Bereich einer Fahrbahn sein. Der Bereich kann insbesondere vor einem Fahrzeug, beispielsweise im Anstand von 15 m bis 600 m angeordnet sein. Dann können mehrere Funktionselemente für ein Fahrzeug, wie eine Lichtverteilung, beispielsweise für Fern- und/oder Abblendlicht, und ein LiDAR-System zur Abstands- und/oder Entfernungsmessung in einer einzigen optischen Anordnung vereint sein. Dadurch kann sich vorteilhafterweise ein höherer Nutzungsgrad des Spiegels oder der Spiegel als im ausschließlichen Einsatz als Lichtquelle, mit anderen Worten als digitaler Modulator im sichtbaren Licht, wie es im Stand der Technik gezeigt ist, ergeben. Mit Vorteil ist die optische Anordnung dadurch effizienter betreibbar, als vergleichbare Anordnungen aus dem Stand der Technik. Wird beispielsweise kein Nutzlicht benötigt, beispielsweise bei Tageslicht, kann die optische Anordnung auch ausschließlich für eine optische Erfassung, insbesondere LiDAR, genutzt werden.The optical arrangement is preferably provided in a vehicle. The area to be illuminated or the field of view (FOV), hereinafter referred to as “area” for readability, can then be, for example, a roadway or in the area of a roadway. The area can in particular be arranged in front of a vehicle, for example at a distance of 15 m to 600 m. Then several functional elements for a vehicle, such as a light distribution, for example for high and / or low beam, and a LiDAR system for distance and / or distance measurement can be combined in a single optical arrangement. This can advantageously result in a higher degree of utilization of the mirror or mirrors than when used exclusively as a light source, in other words as a digital modulator in visible light, as is shown in the prior art. As a result, the optical arrangement can advantageously be operated more efficiently than comparable arrangements from the prior art. If, for example, no useful light is required, for example in daylight, the optical arrangement can also be used exclusively for optical detection, in particular LiDAR.

In einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, kann zumindest einer der Spiegel bevorzugt derart ausgestaltet und/oder angeordnet sein, dass er in dem Flach-Zustand die von der Strahlungsquelle aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung auf den zumindest einen Sensor reflektieren kann. Mit anderen Worten kann sich der Spiegel im Flach-Zustand befinden, wenn er über das MEMS nicht mit einem Spannungspotential beaufschlagt ist, also unbestromt ist. Eine Winkelgenauigkeit seiner Position ist dabei im Flach-Zustand geringer, als in den, insbesondere genau definierten, An- und Aus-Positionen. Eine hohe Winkelgenauigkeit ist im Flach-Zustand aber auch nicht notwendig, da keine winkelgetreue Abbildung der zurückreflektierten Strahlung erstellt wird. Einem jeweiligen Spiegel kann stattdessen jeweils ein bestimmtes Raumwinkelsegment im zu bestrahlenden Bereich zugeordnet werden. Wird dann im Flach-Zustand des jeweiligen Spiegels Strahlung auf den Sensor reflektiert, so kann dann, beispielsweise über eine Steuereinheit, ermittelt werden, aus welchem Raumwinkelsegment die Strahlung auf den Spiegel trifft. Es ist beispielsweise möglich, dass der Sensor eine vergleichsweise große Detektionsfläche aufweist, um die Variationen der Winkellage des Spiegels oder der Spiegel im Flach-Zustand auszugleichen, also trotz der „Schwingungen“ der Spiegel im Flach-Zustand die Strahlung vollumfänglich erfassen kann. Die bei DMD-Anordnungen aus dem Stand der Technik ungenutzte dritte Position der Spiegel, also der Flach-Zustand, kann auf diese Weise vorteilhaft genutzt werden, um die aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung auf den Sensor zu lenken, und damit eine optische Erfassung eines Objekts zu ermöglichen. Mit anderen Worten kann jeder Spiegel, der sich im Flach-Zustand befindet, zur Erfassung der Strahlung und damit des Objekts beitragen. Dadurch können vorteilhafterweise die Funktion des Beleuchtens des zu beleuchtenden Bereichs und die Funktion einer optischen Erfassung in derselben optischen Anordnung kombiniert sein. Für das sichtbare Nutzlicht und die zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle können dabei vorteilhafterweise die gleichen optischen Pfade, insbesondere in der Ein- und Aus-Position, verwendet sein.In a first exemplary embodiment according to the invention, at least one of the mirrors can preferably be configured and / or arranged such that, in the flat state, it can reflect the radiation reflected back from the area by the radiation source onto the at least one sensor. In other words, the mirror can be in the flat state if it is not supplied with a voltage potential via the MEMS, that is to say it is de-energized. An angular accuracy of its position is lower in the flat state than in the, in particular precisely defined, on and off positions. A high degree of angular accuracy is not necessary in the flat state either, since no true-to-the-angle image of the back-reflected radiation is created. Instead, a particular solid angle segment in the area to be irradiated can be assigned to a respective mirror. If radiation is then reflected onto the sensor in the flat state of the respective mirror, it can then be determined, for example via a control unit, from which solid angle segment the radiation strikes the mirror. It is possible, for example, for the sensor to have a comparatively large detection area in order to compensate for the variations in the angular position of the mirror or the mirror in the flat state, that is to say it can fully detect the radiation in spite of the “vibrations” of the mirror in the flat state. The third position of the mirrors, ie the flat state, which is not used in prior art DMD arrangements, can be used advantageously in this way to direct the radiation reflected back from the area onto the sensor, and thus an optical detection of an object to enable. In other words, any mirror that is in the flat state can contribute to the detection of the radiation and thus the object. As a result, the function of illuminating the area to be illuminated and the function of an optical detection can advantageously be combined in the same optical arrangement. The same optical paths, in particular in the on and off position, can advantageously be used for the visible useful light and the back-reflected radiation from the radiation source.

In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann/können zumindest ein Spiegel oder ein Teil der Spiegel oder alle Spiegel in der An-Position das Licht der Lichtquelle auf den Bereich und zusätzlich die aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle auf den Sensor, insbesondere über ein zusätzlichen optisches Element, reflektieren. Dadurch kann die optische Anordnung vorteilhafterweise besonders einfach ausgestaltet sein, da lediglich die definierten Positionen, die An- und Aus-Position, des oder des jeweiligen Spiegels berücksichtigt werden muss. Mit Vorteil kann in dem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel als optisches Element ein dichroitischer Spiegel vorgesehen sein. Dieser kann für das Nutzlicht der Lichtquelle - insbesondere in Richtung von der Lichtquelle zu den Spiegeln - durchlässig und für die Strahlung der Strahlungsquelle - insbesondere in Richtung von den Spiegeln hin zur Lichtquelle - reflektierend undurchlässig ausgestaltet sein. Bevorzugt kann der dichroitische Spiegel im Strahlengang der Lichtquelle vor dem zumindest einen Spiegel angeordnet sein. Besonders bevorzugt kann der dichroitische Spiegel dann derart angeordnet sein, dass er das Nutzlicht der Lichtquelle auf den zumindest einen Spiegel durchlässt, von wo aus sie, wenn der Spiegel in der An-Position steht, in den Bereich reflektiert wird, und dass er aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle auf den zumindest einen Sensor lenkt, insbesondere im An-Zustand des Spiegels. Vorteilhafterweise kann die Anordnung dann dadurch besonders bauraumsparend ausgestaltet sein. Mit anderen Worten können über den dichroitischen Spiegel Wellenlängenbereiche des Nutzlichts und der Strahlung getrennt werden, so dass bei gleichzeitiger Nutzung der Strahlung zur optischen Erfassung eines Objekts die Lichtquelle aktiv bleiben kann. Beispielsweise kann bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass, insbesondere für vergleichsweise kurze Zeitintervalle (< 100µs), ein Teil oder Großteil der Spiegel in die Aus-Position gebracht werden und nur diejenigen oder derjenige Spiegel im An-Zustand ist/sind, welche dem gewünschten und zu untersuchenden Raumwinkelbereich/en entspricht/entsprechen. Die Strahlungsquelle wird dann hierfür, insbesondere kurz, aktiviert und beim Sensor oder Detektor eine Messung durchgeführt. Da über den dichroitischen Spiegel die Wellenlängenbereiche der Strahlung der Strahlungsquelle und des Lichts der Lichtquelle getrennt sind, kann in der Zeit der Messung bei Bedarf die Lichtquelle, die insbesondere Weißlicht emittieren kann, eingeschaltet sein. Mit anderen Worten kann die, beispielsweise über eine Optik eingesammelte, Strahlung vom Spiegel oder von Spiegeln im An-Zustand reflektiert werden und mittels des optischen Elements, insbesondere des dichroitischen Spiegels, aus dem Strahlpfad der Lichtquelle ausgekoppelt werden und auf den hochempfindlichen Sensor oder IR-Detektor gelenkt werden.In a further exemplary embodiment according to the invention, at least one mirror or a part of the mirrors or all mirrors in the on position can direct the light of the light source onto the area and additionally the radiation of the radiation source reflected back from the area onto the sensor, in particular via an additional optical Element, reflect. As a result, the optical arrangement can advantageously be designed in a particularly simple manner, since only the defined positions, the on and off position, of the mirror or mirrors must be taken into account. In the further exemplary embodiment according to the invention, a dichroic mirror can advantageously be provided as the optical element. This can be transparent to the useful light of the light source - in particular in the direction from the light source to the mirrors - and reflectively opaque to the radiation of the radiation source - in particular in the direction from the mirrors to the light source. The dichroic mirror can preferably be arranged in the beam path of the light source in front of the at least one mirror. Particularly preferably, the dichroic mirror can then be arranged in such a way that it transmits the useful light from the light source to the at least one mirror, from where it is reflected into the area when the mirror is in the on position and from the area The region reflects back-reflected radiation from the radiation source onto the at least one sensor, in particular when the mirror is on. Advantageously, the arrangement can then be designed to save space. In other words, wavelength ranges of the useful light and the radiation can be separated via the dichroic mirror, so that the light source can remain active while simultaneously using the radiation for the optical detection of an object. For example, in this exemplary embodiment it can be provided that, in particular for comparatively short time intervals (<100 μs), some or most of the mirrors are brought into the off position and only those or that mirror is / are in the on state which corresponds to the desired one and the solid angle range (s) to be examined corresponds. The radiation source is then activated for this, in particular briefly, and a measurement is carried out at the sensor or detector. Since the wavelength ranges of the radiation from the radiation source and the light from the light source are separated via the dichroic mirror, the light source, which in particular can emit white light, can be switched on during the measurement if necessary. In other words, the radiation collected, for example via optics, can be reflected by the mirror or mirrors in the on state and can be coupled out of the beam path of the light source by means of the optical element, in particular the dichroic mirror, and can be applied to the highly sensitive sensor or IR sensor. Detector are steered.

Die Strahlung, welche die Strahlungsquelle in den zu bestrahlenden Bereich emittiert, kann vorzugsweise Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) oder Laserstrahlung sein. Besonders bevorzugt ist die Strahlung eine Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von, insbesondere etwa, 800 - 1500 nm. Weiterhin denkbar sind im Allgemeinen auch Wellenlängen bis, insbesondere etwa, 8100 nm. Die Strahlung kann vorzugsweise zur optischen Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung zumindest eines Objekts in dem zu bestrahlenden Bereich und/oder zur Fernmessung atmosphärischer Parameter eingesetzt sein. Beispielsweise ist die Strahlungsquelle derart angesteuert, dass Sie nur für die Messung eingesetzt ist. Es kann sich um einen Flash-Strahlungsquelle oder um einen Flash-IR-Strahlungsquelle handeln. Eine scannende Emission der Strahlung, beispielsweise in ein Raumwinkelsegment, beispielsweise mittels einem MEMS, ist ebenso denkbar.The radiation which the radiation source emits into the region to be irradiated can preferably be infrared radiation (IR radiation) or laser radiation. The radiation is particularly preferably infrared radiation with a wavelength of, in particular approximately, 800-1500 nm. Wavelengths of up to, in particular approximately, 8100 nm are also generally conceivable. The radiation can preferably be used for optical distance and / or speed measurement of at least one object be used in the area to be irradiated and / or for remote measurement of atmospheric parameters. For example, the radiation source is controlled in such a way that it is only used for the measurement. It can be a flash radiation source or a flash IR radiation source. A scanning emission of the radiation, for example into a solid angle segment, for example by means of a MEMS, is also conceivable.

Mit Vorteil ist die Vielzahl von Spiegeln in zumindest eine Gruppe oder mehrere Gruppen unterteilbar. Eine jeweilige Gruppe von Spiegeln kann dann bevorzugt eine gleiche Position einnehmen und gemeinsam angesteuert werden. Dabei können die Spiegel einer jeweiligen Gruppe bevorzugt in der matrixartigen Anordnung benachbart zueinander angeordnet sein.The plurality of mirrors can advantageously be subdivided into at least one group or more groups. A respective group of mirrors can then preferably assume the same position and be controlled together. The mirrors of a respective group can preferably be arranged adjacent to one another in the matrix-like arrangement.

Eine Größe der Gruppe, mit anderen Worten die Anzahl der Spiegel in der Gruppe, kann vorteilhafterweise verstellbar oder veränderbar sein. Eine Verstellung der Gruppengröße kann vorteilhafterweise in Abhängigkeit eines Objekts in dem zu bestrahlenden Bereich erfolgen. Dabei kann eine Abhängigkeit beispielsweise von einer Entfernung (3D Punktewolke) und/oder einer Geschwindigkeit (6D Punktewolke) des Objekts erfolgen. Ein jeder DMD Spiegel, der derzeit die aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung auf den Sensor lenkt, kann somit einen Punkt der Punktewolke erzeugen, wodurch dann das Objekt erfasst werden kann. Eine 6D-Punktewolke kann beispielsweise bei zwei aufeinander folgenden Messungen erzeugt werden, wobei jeweils die Punkte verglichen werden können. Eine Verstellung der Gruppe kann weiterhin anhand einer Klassifizierung des Objektes erfolgen. Mit anderen Worten kann eine Zusammenfassung von Spiegeln zu einer Gruppe oder Gruppen oder „Arrays“ in Abhängigkeit von der Objektentfernung oder Objektgeschwindigkeit oder Objektklassifizierung erfolgen. Eine Klassifizierung des Objekts kann dabei beispielsweise eine Einteilung in Verkehrsteilnehmer, beispielsweise Personenkraftwagen und/oder Lastkraftwagen und/oder Fußgänger, und/oder in Sicherheits- und/oder Schadensklassen, beispielsweise Überfahrbarkeitsklassen, sein. Vorzugsweise tragen alle Spiegel, die im Flach-Zustand sind (beim ersten Ausführungsbeispiel) oder im An-Zustand (beim weiteren Ausführungsbeispiel) zur Erfassung der Strahlung bei. Um die Reichweite der Erfassung zu erhöhen, können dann mehrere - insbesondere benachbarte - Spiegel zu der Gruppe zusammengefasst werden. Somit ist die Reichweite umso größer, je größer die Gruppe ist, und umgekehrt. Dadurch kann vorteilhafterweise auch eine Verbesserung des Signals erreicht werden, bevorzugt durch Rauschunterdrückung. Mit anderen Worten kann das Verhältnis von Signal zu Rauschen der Sensorik verbessert sein. Beispielsweise kann dann mit einem sich verändernden Abstand des Objekts die Größe der Gruppe verändert, insbesondere vergrößert oder verkleinert, werden.A size of the group, in other words the number of mirrors in the group, can advantageously be adjustable or changeable. The group size can advantageously be adjusted as a function of an object in the area to be irradiated. A dependence can be made, for example, on a distance (3D point cloud) and / or a speed (6D point cloud) of the object. Each DMD mirror, which currently directs the radiation reflected back from the area onto the sensor, can thus generate a point of the point cloud, whereby the object can then be detected. A 6D point cloud can be generated, for example, in two successive measurements, whereby the points can be compared in each case. The group can also be adjusted based on a classification of the object. In other words, a combination of mirrors into a group or groups or "arrays" depending on the object distance or object speed or Object classification done. A classification of the object can be, for example, a division into road users, for example passenger cars and / or trucks and / or pedestrians, and / or into safety and / or damage classes, for example passability classes. All mirrors which are in the flat state (in the first exemplary embodiment) or in the on state (in the further exemplary embodiment) preferably contribute to the detection of the radiation. In order to increase the range of the detection, several - in particular neighboring - mirrors can then be combined to form the group. The larger the group, the greater the range, and vice versa. This advantageously also improves the signal, preferably by means of noise suppression. In other words, the ratio of signal to noise of the sensor system can be improved. For example, the size of the group can then be changed, in particular enlarged or reduced, with a changing distance of the object.

Der zumindest eine Sensor kann dabei das Objekt erfassen. Er kann beispielsweise als Fotodiode, beispielsweise eine PIN-Diode, APD (Avalanche Photo Diode) oder SPAD (Single Photon APD) aufweisen. Auch ein Photomultiplier ist möglich. Eine Erfassung des Objekts kann beispielsweise als Punktewolke in einem dreidimensionalen Vektorraum erfolgen. Dabei kann der Sensor aus der Strahlung, welche durch die Spiegel auf den Sensor reflektiert wird, für ein Objekt eine Punktewolke generieren, indem erfasst wird, welche Spiegel welchen Anteil der Strahlung aus dem Bereiiech zurückreflektierent. Aus dieser Punktewolke kann dann das Objekt erfasst werden. Daraus kann dann eine optimale Größe für die Gruppe von Spiegeln ermittelt werden. Bei einer Änderung des Objektzustands, beispielsweise einer Annäherung des Objekts, kann dann dynamisch die Größe der Gruppe veränderbar sein. Beispielsweise können einzelne Spiegel zusätzlich der Gruppe zugeordnet oder aus der Gruppe entfernt werden. Dabei kann eine größere Gruppe beispielsweise eine höhere Reichweite bei geringerer Auflösung der Detektion aufweisen. Dazu können mit anderen Worten mehrere Spiegel zusammengefasst werden, um mehr Strahlung zu detektieren und ein „Signal-zu-Rauschen“-Verhältnis zu verbessern. Nähert sich beispielsweise das Objekt, kann die Anzahl der Spiegel in der Gruppe reduziert werden, um die Auflösung der Erfassung zu erhöhen.The at least one sensor can detect the object. It can have, for example, a photodiode, for example a PIN diode, APD (avalanche photo diode) or SPAD (single photon APD). A photomultiplier is also possible. The object can be acquired, for example, as a point cloud in a three-dimensional vector space. The sensor can generate a point cloud for an object from the radiation which is reflected by the mirrors on the sensor by detecting which mirrors reflect which portion of the radiation from the area. The object can then be captured from this point cloud. An optimal size for the group of mirrors can then be determined from this. When the object state changes, for example when the object approaches, the size of the group can then be changed dynamically. For example, individual mirrors can also be assigned to the group or removed from the group. A larger group can have, for example, a greater range with a lower resolution of the detection. In other words, several mirrors can be combined to detect more radiation and to improve a “signal-to-noise” ratio. If the object approaches, for example, the number of mirrors in the group can be reduced in order to increase the resolution of the detection.

Spiegel, welche momentan die von dem Objekt zurückreflektierte Strahlung auf den Sensor lenken, können gleichzeitig das Objekt ausblenden oder ausmaskieren, da die Spiegel in dem Flach-Zustand geschaltet sind. Dadurch kann kein Licht der Lichtquelle mehr durch diese Spiegel in den Bereich gestrahlt sein. Mit anderen Worten können diejenigen Spiegel, welche sich, insbesondere bei Nachtfahrten, im „Aus“-Zustand befinden, um beispielsweise den Gegenverkehr nicht zu blenden, gezielt, durch uUmschalten in den Flach-Zustand, für eine optische Erfassung genutzt werden. Vorteilhafterweise können auf diese Weise eine Funktionalität der Spiegel beibehalten werden, auch wenn diese gerade kein Nutzlicht in den Bereich emittieren. Bei vergleichbaren DMD-Anordnungen aus dem Stand der Technik sind die Spiegel über den Zeitraum, in welchem das Objekt ausgeblendet wird, inaktiv, werden also nicht für eine Zusatzfunktion verwendet.Mirrors, which currently direct the radiation reflected back from the object onto the sensor, can simultaneously hide or mask out the object, since the mirrors are switched in the flat state. As a result, light from the light source can no longer be radiated into the area through these mirrors. In other words, those mirrors that are in the “off” state, especially when driving at night, in order not to dazzle oncoming traffic, for example, can be used specifically for optical detection by switching over to the flat state. In this way, a functionality of the mirrors can advantageously be maintained, even if they do not emit any useful light in the area. In comparable DMD arrangements from the prior art, the mirrors are inactive over the period in which the object is hidden, and are therefore not used for an additional function.

Eine Erfassung der Strahlung über die Spiegel erfolgt vorzugsweise in sehr kurzen Zeitintervallen, beispielsweise kleiner als 10 µs. Beispielsweise kann dann die optische Anordnung derart ausgestaltet sein, dass eine Verstellung eines Spiegels, ausgehend von einer Position in die zur Messung erforderliche Position, beispielsweise An-Position oder Flach-Zustand, und zurück vorteilhafterweise weniger als 10 µs benötigen. Dadurch kann eine Verstellung beispielsweise mit dem menschlichen Auge nicht mehr erfassbar sein, wodurch sich eine hohe Homogenität des ausgegebenen Lichtbilds für das menschliche Auge ergibt. Ist die Anordnung bei einem Fahrzeug vorgesehen, kann somit beispielsweise dem Fahrer ein homogenes Lichtbild ausgegeben werden, wodurch ein Komfort und/oder eine Sicherheit erhöht werden kann. Wenn mehrere Spiegel verstellt werden, kann eine Reihenfolge oder eine Trajektorie der Spiegelauswahl dann derart gewählt werden, dass eine Änderung des Lichtbilds auf der Straße nicht wahrnehmbar ist.The radiation is preferably detected via the mirrors in very short time intervals, for example less than 10 μs. For example, the optical arrangement can then be designed in such a way that an adjustment of a mirror, starting from a position into the position required for the measurement, for example on position or flat state, and back advantageously takes less than 10 μs. As a result, an adjustment, for example, can no longer be detected by the human eye, which results in a high homogeneity of the output light image for the human eye. If the arrangement is provided in a vehicle, a homogeneous light image can thus be output to the driver, for example, which can increase comfort and / or safety. If several mirrors are adjusted, an order or a trajectory of the mirror selection can then be selected in such a way that a change in the photograph on the street is imperceptible.

Bevorzugt können mehrere Sensoren vorgesehen sein, welche jeweils aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung detektieren können. Dabei kann einem Spiegel oder einer Gruppe von Spiegeln jeweils ein Sensor zugeordnet sein. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann jedem Spiegel ein jeweiliger Sensor zugeordnet sein, so dass jeder Sensor die Strahlung detektiert, die der zugeordnete Spiegel reflektiert. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Genauigkeit der Detektion von Objekten in Bereich erhöht werden, da eine Auflösung der Detektion erhöht sein kann. Mit anderen Worten kann der Bereich oder das Lichtfeld für die optische Erfassung in mehrere Segmente aufgeteilt werden, welchen jeweils ein Sensor zugeteilt sein kann. Diese können dann ihre jeweiligen Segmente des Bereichs gleichzeitig auslesen. Dadurch kann eine Framerate oder Erfassungsgeschwindigkeit um einen Faktor - der Anzahl der Sensoren - erhöht sein.A plurality of sensors can preferably be provided, each of which can detect radiation reflected back from the area. A sensor or a group of mirrors can each be assigned a sensor. In a particularly preferred exemplary embodiment, a respective sensor can be assigned to each mirror, so that each sensor detects the radiation which the assigned mirror reflects. This can advantageously increase the accuracy of the detection of objects in the area, since a resolution of the detection can be increased. In other words, the area or the light field for the optical detection can be divided into several segments, which can each be assigned a sensor. These can then read out their respective segments of the area at the same time. As a result, a frame rate or acquisition speed can be increased by a factor - the number of sensors.

Es ist weiterhin denkbar, zwei oder mehr der optischen Anordnungen gemäß einem oder mehreren der oben genannten Aspekte, zu verwenden. Dabei können sich die jeweiligen, zu bestrahlenden Bereiche, der jeweiligen Anordnungen zumindest abschnittsweise oder vollständig überlagern. Dadurch kann vorteilhafterweise eine vergleichsweise hohe Auflösung, beziehungsweise eine vergleichsweise hohe Erfassungsrate erreicht werden. Es ist auch möglich, dass die Bereiche benachbart oder beabstandet angeordnet sind und sich nicht überlagern. Dadurch kann vorteilhafterweise ein größerer Bereich erfassbar sein.It is also conceivable to use two or more of the optical arrangements in accordance with one or more of the above-mentioned aspects. The respective areas to be irradiated can overlay the respective arrangements at least in sections or completely. As a result, a comparatively high resolution or a comparatively high acquisition rate can advantageously be achieved. It is also possible for the regions to be arranged adjacent or spaced apart and not to overlap. As a result, a larger area can advantageously be covered.

Die Lichtquelle und/oder die Strahlungsquelle der optischen Anordnung kann jeweils als eine Licht emittierende Diode (LED), und/oder als eine organische LED (OLED), und/oder als eine Laserdiode und/oder als ein nach einem Laser Activated Remote Phosphor (LARP)-Prinzip arbeitendes Leuchtmittel, und/oder als eine Halogenlampe, und/oder als eine Gasentladungslampe (High Intensity Discharge (HID)), und/oder in Verbindung mit einem nach einem Digital Light Processing (DLP)-Prinzip arbeitenden Projektor ausgebildet sein. Somit ist beispielsweise durch die optische Anordnung eine Kombination eines LiDAR- mit einem LARP-System oder mit einem LED-System ermöglicht. Auch Kombinationen von Lichtquellen sind denkbar. Die Lichtquellen können auch dafür eingerichtet sein, farbiges Licht zu emittieren, was insbesondere die Projektion von farbigen Bildern, Logos und Informationen auf eine Oberfläche ermöglicht (siehe oben).The light source and / or the radiation source of the optical arrangement can in each case be a light-emitting diode (LED), and / or an organic LED (OLED), and / or a laser diode and / or a laser-activated remote phosphor ( LARP) -operating lamp, and / or as a halogen lamp, and / or as a gas discharge lamp (High Intensity Discharge (HID)), and / or in connection with a projector working according to a digital light processing (DLP) principle , Thus, for example, the optical arrangement enables a combination of a LiDAR system with a LARP system or with an LED system. Combinations of light sources are also conceivable. The light sources can also be set up to emit colored light, which in particular enables the projection of colored images, logos and information onto a surface (see above).

Eine Licht emittierende Diode (LED) oder Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten LED oder in Form mindestens eines LED-Chips, der eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist, oder in Form einer Mikro-LED oder einer Nano-LED (Smart Dust), vorliegen. Es können mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Substrat („Submount“) montiert sein und eine LED bilden oder einzeln oder gemeinsam beispielsweise auf einer Platine (z.B. FR4, Metallkernplatine, etc.) befestigt sein („CoB“ = Chip on Board). Die mindestens eine LED kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, beispielsweise mit mindestens einer Fresnel-Linse oder einem Kollimator. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, beispielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Die LED-Chips können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Alternativ kann die lichtemittierende Komponente eine Laserdiode oder eine Laserdiodenanordnung sein. Denkbar ist auch eine OLED-Leuchtschicht oder mehrere OLED-Leuchtschichten oder einen OLED-Leuchtbereich vorzusehen. Die Emissionswellenlängen der lichtemittierenden Komponenten können im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich liegen. Die lichtemittierenden Komponenten können zusätzlich mit einem eigenen Konverter ausgestattet sein. Die LED-Chips können weißes Licht im genormten ECE-Weißfeld der Automobilindustrie emittieren, beispielsweise realisiert durch einen blauen Emitter und einen gelb/grünen Konverter.A light-emitting diode (LED) or light-emitting diode can be in the form of at least one individually packaged LED or in the form of at least one LED chip which has one or more light-emitting diodes, or in the form of a micro-LED or a nano-LED (smart dust), available. Several LED chips can be mounted on a common substrate ("submount") and form an LED or attached individually or together, for example on a circuit board (e.g. FR4, metal core board, etc.) ("CoB" = chip on board). The at least one LED can be equipped with at least one of its own and / or common optics for beam guidance, for example with at least one Fresnel lens or a collimator. Instead of or in addition to inorganic LEDs, for example based on AlInGaN or InGaN or AlInGaP, organic LEDs (OLEDs, e.g. polymer OLEDs) can generally also be used. The LED chips can be directly emitting or have an upstream phosphor. Alternatively, the light-emitting component can be a laser diode or a laser diode arrangement. It is also conceivable to provide an OLED luminescent layer or a plurality of OLED luminescent layers or an OLED luminescent area. The emission wavelengths of the light-emitting components can be in the ultraviolet, visible or infrared spectral range. The light-emitting components can also be equipped with their own converter. The LED chips can emit white light in the standardized ECE white field of the automotive industry, for example implemented by a blue emitter and a yellow / green converter.

Alternativ oder zusätzlich zu LED-Lichtquellen können also auch Laserlichtquellen verwendet werden, bei denen ein blauer Laserstrahl teilweise mittels eines Konversionselements (Leuchtstoff) in gelbes Konversionslicht umgewandelt wird, so dass in der Überlagerung von unkonvertiertem blauen Laserlicht und gelben Konversionslicht weißes Mischlicht (Nutzlicht) entsteht.As an alternative or in addition to LED light sources, laser light sources can also be used in which a blue laser beam is partially converted into yellow conversion light by means of a conversion element (phosphor), so that white mixed light (useful light) is produced in the superposition of unconverted blue laser light and yellow conversion light ,

Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Scheinwerfer mit der optischen Anordnung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte vorgesehen. Der Scheinwerfer wird vorzugsweise bei einem Fahrzeug eingesetzt. Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nichtautonomes oder teil-autonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein. Wird der Scheinwerfer für ein Fahrzeug eingesetzt, so handelt es sich dann bei diesem vorzugsweise um einen Frontscheinwerfer.According to the invention, a headlamp with the optical arrangement according to one or more of the preceding aspects is also provided. The headlight is preferably used in a vehicle. The vehicle can be an aircraft or a waterborne vehicle or a landborne vehicle. The land vehicle can be a motor vehicle or a rail vehicle or a bicycle. The vehicle is particularly preferably a truck or a passenger car or a motorcycle. The vehicle can also be configured as a non-autonomous or semi-autonomous or autonomous vehicle. If the headlight is used for a vehicle, then this is preferably a headlight.

Weitere Anwendungsbereiche für den Scheinwerfer können Effektlichtbeleuchtungen, Entertainmentbeleuchtungen, Architainmentbeleuchtungen, Allgemeinbeleuchtungen, medizinische und therapeutische Beleuchtungen oder Beleuchtungen für den Gartenbau (Horticulture) sein.Further areas of application for the headlights can be effect lighting, entertainment lighting, architectural lighting, general lighting, medical and therapeutic lighting or lighting for horticulture.

Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zum Betrieb der optischen Anordnung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte vorgesehen. Die optische Anordnung kann dabei eine Vielzahl von Spiegeln aufweisen, wobei die Spiegel in der An-Position Nutzlicht in den zu bestrahlenden Bereich emittieren und wobei die Spiegel in dem Flach-Zustand- aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle auf den Sensor oder jeweils einen Sensor reflektieren. Mit Vorteil kann das Verfahren dann die nachfolgend angeführten Schritte aufweisen. In einem ersten Schritt kann ein Drehen zumindest eines Spiegels oder einer ersten Gruppe von Spiegeln aus der An-Position oder Aus-Position in die Flach-Position erfolgen. Dadurch kann beispielsweise eine Bestrahlung des Bereichs mit Nutzlicht durch diese Spiegel unterbrochen sein, um beispielsweise ein Objekt im Bereich auszublenden und/oder um eine Messung durchzuführen. Gleichzeitig kann aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle durch den zumindest einen Sensor erfasst werden, wodurch beispielsweise eine Entfernung und/oder eine Geschwindigkeit des Objekts ermittelt werden kann.According to the invention, a method for operating the optical arrangement according to one or more of the preceding aspects is also provided. The optical arrangement can have a large number of mirrors, the mirrors in the on position emitting useful light into the region to be irradiated and the mirrors in the flat state - radiation of the radiation source reflected back from the region onto the sensor or in each case one sensor reflect. The method can then advantageously have the steps listed below. In a first step, at least one mirror or a first group of mirrors can be rotated from the on position or off position to the flat position. As a result, irradiation of the area with useful light by these mirrors can be interrupted, for example, to hide an object in the area and / or to carry out a measurement. At the same time, radiation of the radiation source reflected back from the area can be emitted by the at least one sensor are detected, whereby, for example, a distance and / or a speed of the object can be determined.

In einem weiteren Schritt kann der Spiegel oder die Gruppe von Spiegeln von dem Flach-Zustand wieder in die An-Position oder Aus-Position zurückgedreht werden, beispielsweise wenn das Objekt seine Position verändert und/oder um wieder über den oder die Spiegel Licht in den Bereich zu strahlen (An-Position).In a further step, the mirror or the group of mirrors can be rotated back from the flat state into the on position or off position, for example when the object changes its position and / or in order to light back into the mirror via the mirror or mirrors Area to be blasted (at position).

Nach einem oder beiden der vorhergehenden Schritte kann zumindest ein weiterer Spiegel oder eine Gruppe von weiteren Spiegeln aus der An-Position oder Aus-Position in den Flach-Zustand gedreht werden. Bevorzugt können dann die Spiegel ihre Position ändern, die dann das Objekt ausblenden. Durch die genannten Schritte kann somit das Lichtfeld Schritt für Schritt untersucht werden.After one or both of the preceding steps, at least one further mirror or a group of further mirrors can be rotated from the on position or off position to the flat state. The mirrors can then preferably change their position, which then hide the object. The light field can thus be examined step by step through the steps mentioned.

In einem weiteren Schritt kann der weitere Spiegel oder die Gruppe von weiteren Spiegeln von dem Flach-Zustand wieder in die An-Position oder Aus-Position zurückgedreht oder weitergedreht werden. Die Schritte können solange wiederholt werden, bis alle Spiegel oder alle Gruppen von Spiegeln einmal von der An-Position oder Aus-Position in den Flach-Zustand und wieder zurück gedreht worden sind. Es ist auch möglich, dass die Schritte solange wiederholt werden, wie das Objekt in dem zu bestrahlenden Bereich detektiert werden kann.In a further step, the further mirror or the group of further mirrors can be rotated back from the flat state into the on position or off position or rotated further. The steps can be repeated until all mirrors or all groups of mirrors have been rotated once from the on position or off position to the flat state and back again. It is also possible for the steps to be repeated as long as the object can be detected in the area to be irradiated.

Während dieser Schritte oder nach einem oder mehreren dieser Schritte ist es auch möglich, die Größe der Gruppe, wie obenstehend erläutert, anzupassen.During these steps or after one or more of these steps, it is also possible to adjust the size of the group as explained above.

Nachfolgend soll eine Auswahl von möglichen Ausführungsbeispielen für eine Reihenfolge oder eine Abfolge oder eine Rasterung des Umschaltens der Spiegel angeführt sein. Weitere nicht genannte Ausführungsbeispiele sind ebenso denkbar.A selection of possible exemplary embodiments for a sequence or a sequence or a rasterization of the switching of the mirrors is to be given below. Further exemplary embodiments not mentioned are also conceivable.

Die Reihenfolge, in welcher die Spiegel umgeschaltet werden, kann bei einer matrixartigen oder schachbrettartigen Anordnung der Spiegel beispielsweise entlang einer Reihe oder Spalte der Matrix laufen. In einem Durchlauf werden alle Spiegel oder Gruppen von Spiegeln der Anordnung nacheinander umgeschaltet. Das heißt beispielsweise, dass die Spiegel oder die Gruppen von Spiegel nacheinander in der Mess-Position, beispielsweise in den Flach-Zustand oder die An-Position, geschaltet werden. Es ist denkbar, dass bevor oder gleichzeitig, wenn der nächste Spiegel oder die nächste Gruppe von Spiegeln umgeschaltet wird, der/die momentane umgeschaltete Spiegel/Gruppe von Spiegeln zurück in die An- oder Aus-Position gebracht wird. Nach einem Durchlauf kann anschließend ein weiterer Durchlauf mit derselben Reihenfolge begonnen werden. Es ist auch möglich, dass mehrere, Durchläufe mit jeweils derselben oder einer anderen Reihenfolge gleichzeitig laufen. Weiterhin ist es möglich, dass nach einem Durchlauf ein weiterer Durchlauf startet, mit einer anderen Reihenfolge, die beispielsweise auch stochastisch festgelegt sein kann.The order in which the mirrors are switched over can, for example, run along a row or column of the matrix in a matrix-like or checkerboard-like arrangement of the mirrors. All mirrors or groups of mirrors of the arrangement are switched in succession in one pass. This means, for example, that the mirrors or the groups of mirrors are switched one after the other in the measuring position, for example in the flat state or the on position. It is conceivable that before or simultaneously when the next mirror or the next group of mirrors is switched, the current switched mirror / group of mirrors is brought back into the on or off position. After one run, another run can then be started in the same order. It is also possible for several runs to run simultaneously, each with the same or a different order. Furthermore, it is possible for a further run to start after a run in a different sequence, which can also be stochastically determined, for example.

Mit anderen Worten kann das Lichtfeld und/oder das DMD in ein Muster oder Schachbrettmuster mit mehreren Abschnitten unterteilt werden. Die Abschnitte, denen jeweils ein Spiegel oder eine jeweilige Gruppe von Spiegeln zugeordnet ist, können dann nacheinander durchgerastert werden. Der oder die Spiegel eines jeweiligen Abschnitts sind dabei im entsprechenden Messzustand, insbesondere Flach-Zustand oder An-Zustand (zweites Ausführungsbeispiel), gebracht und werden jeweils nach der Messung wieder in Ihren vorherigen Zustand geschaltet, falls dies notwendig oder erwünscht ist. Anstatt sequentiell zu rastern, ist es denkbar, nicht für das Licht eingesetzte Spiegel, also insbesondere die Spiegel in der Aus-Position, für die Messung vorzusehen, indem diese beispielsweise in den Flach-Zustand nacheinander oder gleichzeitig oder über ein bestimmtes Muster gebracht werden und anschließend bei Bedarf wieder in die Aus-Position zurückgebracht werden können. Dies kann wiederholt erfolgen.In other words, the light field and / or the DMD can be divided into a pattern or checkerboard pattern with several sections. The sections to which a mirror or a respective group of mirrors is assigned can then be scanned one after the other. The mirror or mirrors of a respective section are brought into the corresponding measuring state, in particular flat state or on state (second exemplary embodiment) and are switched back to their previous state after the measurement, if this is necessary or desired. Instead of sequentially rasterizing, it is conceivable to provide for the measurement not for the mirrors used, that is to say in particular the mirrors in the off position, for example by bringing them into the flat state one after the other or simultaneously or via a certain pattern and can then be returned to the off position if necessary. This can be done repeatedly.

Die Ansteuerung der Spiegel zur Messung, also insbesondere das Schalten in den Flat-Zustand, kann auch derart erfolgen, dass bei einer Mehrzahl von gleichzeitig benutzten Spiegel oder Gruppen, diejenigen Spiegel oder Gruppen verwendet werden, die möglichst weit auseinander liegen. Hierdurch kann eine Messung mit möglichst unbemerktgeringem Einfluss auf die optische Wahrnehmung im Nutzlichtbereich durchgeführt werden.The control of the mirrors for measurement, in particular the switching to the flat state, can also take place in such a way that, in the case of a plurality of mirrors or groups used simultaneously, those mirrors or groups are used which are as far apart as possible. As a result, a measurement can be carried out with the least possible unnoticed influence on the optical perception in the useful light area.

Weiterhin ist es möglich, dass der Bereich in mehrere Segmente aufgeteilt ist. Dabei kann ein Durchlauf allein in einem Segment betrachtet werden, so dass ein Durchlauf in jedem Segment gleichzeitig stattfinden kann, wodurch sich eine Wiederholungsrate vergrößern kann.It is also possible that the area is divided into several segments. A run can be viewed in one segment alone, so that a run can take place in each segment at the same time, which can increase a repetition rate.

Beispielsweise sind die Spiegel in einer Matrix mit X Zeilen und Y Spalten angeordnet. Eine Position eines Spiegels ist im Folgenden dann mit Zeilennummer:Spaltennummer angegeben. For example, the mirrors are arranged in a matrix with X rows and Y columns. A position of a mirror is then specified below with the line number: column number.

Dabei kann dann in einem Ausführungsbeispiel beispielsweise jeweils ein erster Spiegel seine Position ändern, und anschließend der dem ersten Spiegel benachbarte Spiegel in einer bestimmten Reihe seine Position ändern, insbesondere in dem er in den Flat-Zustand gebracht ist. Wenn der Spiegel auf der Position 1:1 seine Position zuerst ändert, kann anschließend der in der Reihe benachbarte Spiegel auf der Position 1:2, dann der nächste benachbarte Spiegel auf der Position 1:3, und fortlaufend jeweils der nächste benachbarte Spiegel 1:4,1:5 usw. seine Position ändern. Bevor - oder gleichzeitig - ein anderer Spiegel angesteuert wird, kann der als letztes angesteuerte Spiegel vorzugsweise wieder in die alte Position zurück geschaltet oder in eine weitere Position gebracht werden. Dieser Durchlauf oder diese Abfolge kann bis ans Ende der Reihe fortgeführt werden, bis der Spiegel auf der Position 1:Y seine Position ändert. Anschließend an den Spiegel auf der Position 1:Y kann der Spiegel 2:Y seine Position ändern, und die Reihenfolge umdrehen. Die weiteren Spiegel, welche ihre Position ändern, können dann die Spiegel auf den Positionen 2:(Y-1), 2:(Y-2) und fortlaufend bis 2:1 sein. Denkbar wäre also eine schlangenlinienförmige Reihenfolge für das jeweilige Ändern der Position der Spiegel. Eine mögliche Reihenfolge wäre also beispielsweise: 1:1, 1:2, 1:3, ... , 1:Y, 2:Y, 2: (Y-1), 2:(Y-2), ... , 2:2, 2:1, 3:1, 3:2, etc..In one exemplary embodiment, a first mirror can then change its position, for example, and then the mirror adjacent to the first mirror can change its position in a specific row, in particular in which it is brought into the flat state. If the mirror in position 1: 1 changes its position first, then the mirror in the row adjacent to position 1: 2, then the next neighboring mirror in position 1: 3, and continuously the next neighboring mirror 1: 4.1: 5 etc. change its position. Before another mirror is activated, or at the same time, the mirror activated last can preferably be switched back to the old position or brought into a further position. This run or sequence can continue until the end of the row until the mirror changes position at position 1: Y. After the mirror in position 1: Y, mirror 2: Y can change its position and reverse the order. The other mirrors that change their position can then be the mirrors in positions 2: (Y-1), 2: (Y-2) and continuously up to 2: 1. A serpentine order for changing the position of the mirrors would be conceivable. For example, a possible order would be: 1: 1, 1: 2, 1: 3, ..., 1: Y, 2: Y, 2: (Y-1), 2: (Y-2), ... , 2: 2, 2: 1, 3: 1, 3: 2, etc.

Analog ist eine spaltenweise, schlangenlinienförmig fortlaufende Reihenfolge denkbar, also beispielsweise 1:1, 2:1, 3:1, ... , X:1, X:2, (X-1):2, (X-2):2, ... , 2:2, 2:1, 3:1, 3:2, ... , X:Y.Similarly, a columnar, serpentine sequential order is conceivable, for example 1: 1, 2: 1, 3: 1, ..., X: 1, X: 2, (X-1): 2, (X-2): 2, ..., 2: 2, 2: 1, 3: 1, 3: 2, ..., X: Y.

Wenn der Spiegel am Ende der Reihe, auf der Position 1:Y seine Position ändert, kann anschließend die Ansteuerung auch am Start, also am anderen Ende der zweiten Reihe fortgeführt werden, also der Spiegel auf der Position 2:1 fortlaufend bis 2:Y. Eine mögliche Reihenfolge wäre hier also: 1:1, 1:2, ... , 1:Y, 2:1, 2:2, ... , 2:Y etc.If the mirror changes its position at the end of the row at position 1: Y, the control can then also be continued at the start, i.e. at the other end of the second row, i.e. the mirror in position 2: 1 continuously until 2: Y , A possible order would be: 1: 1, 1: 2, ..., 1: Y, 2: 1, 2: 2, ..., 2: Y etc.

Analog ist eine spaltenweise fortlaufende Reihenfolge möglich, beispielsweise 1:1, 2:1, 3:1, ... , X:1, 1:2, 2:2, ... , X:Y.Analogously, a column-wise sequential order is possible, for example 1: 1, 2: 1, 3: 1, ..., X: 1, 1: 2, 2: 2, ..., X: Y.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der jeweils nächste umzuschaltende Spiegel jeweils am weitesten von dem vorherig umgeschalteten entfernt. Ist beispielsweise der Spiegel auf der Position 1:1 der erste, welcher umgeschaltet wird, dann kann jeweils der zweite Spiegel auf der Position X:Y, anschließend der Spiegel auf der Position 1:2 oder 2:1, und dann wiederum der Spiegel auf der Position X: (Y-1) oder (X-1):Y und fortlaufend umgeschaltet werden. Dadurch kann vorteilhafterweise eine optische Wahrnehmung der Messung vermindert oder verhindert werden, wodurch eine homogenere Ausgabe des Nutzlichts ermöglicht ist.In a further exemplary embodiment, the next mirror to be switched is in each case the furthest away from the previously switched mirror. For example, if the mirror at position 1: 1 is the first to be switched, then the second mirror can be at position X: Y, then the mirror at position 1: 2 or 2: 1, and then again the mirror the position X: (Y-1) or (X-1): Y and are switched continuously. As a result, an optical perception of the measurement can advantageously be reduced or prevented, as a result of which a more homogeneous output of the useful light is made possible.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Reihenfolge der umgeschalteten Spiegel oder Gruppen stochastisch. Mit anderen Worten kann nach einem ersten Spiegel jeweils ein, insbesondere zufällig ausgewählter weiterer Spiegel als nächstes seine Position ändern.In a further exemplary embodiment, the order of the switched mirrors or groups is stochastic. In other words, after a first mirror, a further mirror, in particular a randomly selected mirror, can change its position next.

Weiterhin ist es möglich, dass mehrere Spiegel zu einer Gruppe zusammengefasst sind, welche dann gleichzeitig ihre jeweilige Position ändern. Möglich ist beispielsweise, eine Reihe von Spiegeln, beispielsweise die Reihe 1 zu einer Gruppe zusammenzufassen, so dass zuerst die Spiegel der ersten Reihe der Matrix ihre jeweilige Position ändern, anschließend die Spiegel einer weiteren Zeile, beispielsweise die Zeile 2 als benachbarte Zeile oder die Zeile Y, als letzte Zeile oder eine beliebige, zufällige Zeile, welche beispielsweise stochastisch ermittelt ist. Eine Gruppierung in Spalten, oder eine rechteckige Gruppierung von Spiegeln, oder eine beliebige Gruppierung von Spiegeln ist ebenso denkbar. Dabei ist die Auflösung im ersten Schritt zwar geringer, als bei einzelner Umschaltung der Spiegel, wird jedoch in einer Gruppe ein Objekt detektiert, kann die Gruppe, beispielsweise durch Intervallhalbierung, weiter zerlegt und/oder getrennt und/oder verkleinert werden. Die einzelnen Intervalle können dann separat untersucht werden, also jeweils umgeschaltet, um die Strahlung der Strahlungsquelle zu detektieren. Dadurch kann dann eine genaue Position des Objekts bestimmbar sein.It is also possible for several mirrors to be combined into a group, which then change their respective positions at the same time. For example, a series of mirrors, for example the series, is possible 1 to form a group so that first the mirrors of the first row of the matrix change their respective positions, then the mirrors of another row, for example the row 2 as an adjacent line or the line Y , as the last line or any random line, which is determined stochastically, for example. A grouping in columns, or a rectangular grouping of mirrors, or any grouping of mirrors is also conceivable. The resolution in the first step is lower than when the mirror is switched individually, but if an object is detected in a group, the group can be further broken down and / or separated and / or reduced, for example by halving the interval. The individual intervals can then be examined separately, that is to say switched over in each case, in order to detect the radiation from the radiation source. It can then be possible to determine an exact position of the object.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

1a schematisch eine optische Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Spiegel in einem Flach-Zustand,
1b schematisch die optische Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Spiegel in einer Aus-Position,
1c schematisch die optische Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Spiegel in einer An-Position,
2 schematisch eine optische Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
3 eine Einteilung eines zu bestrahlenden Bereichs zusammen mit einer optischen Anordnung, und
4 den zu bestrahlenden Bereich aus 3.

The invention is to be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. The figures show:

1a schematically an optical arrangement according to a first embodiment with a mirror in a flat state,
1b schematically the optical arrangement according to the first embodiment with the mirror in an off position,
1c schematically the optical arrangement according to the first embodiment with the mirror in an on position,
2 schematically an optical arrangement according to a further embodiment,
3 a division of an area to be irradiated together with an optical arrangement, and
4 the area to be irradiated 3 ,

Gemäß 1a ist eine erfindungsgemäße optische Anordnung 1 dargestellt. Diese weist eine Lichtquelle 2 auf, welche, insbesondere weißes, Nutzlicht 4 emittiert. Das Nutzlicht 4 wird von einem Spiegel 6, welcher insbesondere Teil einer Digitalen Microspiegel-Einheit (Digital Micromirror Device (DMD)) ist, je nach dessen Position in einen zu bestrahlenden Bereich 8 oder auf eine Absorberoberfläche (Beamdump) 10 eines Absorbers reflektiert. In der in 1a dargestellten Position des Spiegels 6 ist eine Zwischenposition dargestellt, die der Spiegel 6 zwischen einer An- und einer Aus-Position einnimmt. Bei dieser Zwischenposition handelt es sich um einen Flach-Zustand des Spiegels 6.According to 1a is an optical arrangement according to the invention 1 shown. This has a light source 2 on which, especially white, useful light 4 emitted. The useful light 4 is from a mirror 6 , which in particular is part of a digital micromirror device (DMD), depending on its position in an area to be irradiated 8th or on an absorber surface (beam dump) 10 of an absorber reflected. In the in 1a shown position of the mirror 6 an intermediate position is shown, which is the mirror 6 between an on and an off position. This intermediate position is a flat state of the mirror 6 ,

Weiterhin gemäß 1a weist die Anordnung 1 zusätzlich zu der Lichtquelle 2 eine Strahlungsquelle 12 auf, welche Strahlung 14, insbesondere Infrarotstrahlung, direkt in den Bereich 8 emittiert. Die Strahlung 14 kann im Bereich 8 beispielsweise von einem Objekt oder Fahrzeug (nicht gezeigt) hin zum Spiegel 6 reflektiert werden. Wenn sich der Spiegel 6 in dem Flach-Zustand befindet, reflektiert er die Strahlung 14 auf einen Sensor 15, welcher die Strahlung 14 erfasst, und daraus beispielsweise einen Abstand, beispielsweise zwischen dem Objekt oder dem Fahrzeug und der Strahlungsquelle 12 und/oder eine Geschwindigkeit des erfassten Objekts oder Fahrzeugs ermittelt. Der Sensor 15 ist dabeivorliegend zwischen der Lichtquelle 2 und dem Bereich 8 angeordnet. Dadurch ist es möglich, die bei vergleichbaren Anordnungen aus dem Stand der Technik ungenutzte Zwischenposition des Flat-Zustands für ein optisches Erfassen des Bereichs 8, beziehungsweise eines Objekts oder mehrere Objekte in dem Bereich 8, zu nutzen. Die Anordnung 1 ist vorzugsweise bei einem Scheinwerfer 13 vorgesehen, welcher schematisch durch eine Streichlinie dargestellt ist.Continue according to 1a shows the arrangement 1 in addition to the light source 2 a radiation source 12 on what radiation 14 , especially infrared radiation, directly into the area 8th emitted. The radiation 14 can in the area 8th for example from an object or vehicle (not shown) to the mirror 6 be reflected. If the mirror 6 in the flat state, it reflects the radiation 14 on a sensor 15 which is the radiation 14 detected, and from it for example a distance, for example between the object or the vehicle and the radiation source 12 and / or a speed of the detected object or vehicle is determined. The sensor 15 is present between the light source 2 and the area 8th arranged. This makes it possible to use the intermediate position of the flat state, which is not used in comparable arrangements from the prior art, for optical detection of the area 8th , or an object or several objects in the area 8th , to use. The order 1 is preferably with a headlight 13 provided, which is shown schematically by a strike line.

1b zeigt die optische Anordnung 1 aus 1a, wobei der Spiegel 6 eine Aus-Position einnimmt. Ein Winkel zwischen einer Spiegeloberfläche in der Aus-Position und einer Spiegeloberfläche im Flach-Zustand beträgt -12°. In dieser Position reflektiert der Spiegel 6 das Nutzlicht 4 der Lichtquelle 2 auf die Absorberoberfläche 10, wobei der Bereich 8 dann nicht von dem Nutzlicht bestrahlt ist. Aus dem Bereich 8 reflektierte Strahlung 14 wird durch den Spiegel 6 in dieser Position wieder in den Bereich 8 zurückreflektiert. Die Strahlung 14 wird dabei aus der Anordnung 1 heraus wieder in den selben Raumwinkel reflektiert. Dabei nimmt der Signalpegel mit 1/(Objektabstand)² ab. 1b shows the optical arrangement 1 out 1a , the mirror 6 occupies an off position. An angle between a mirror surface in the off position and a mirror surface in the flat state is -12 °. The mirror reflects in this position 6 the useful light 4 the light source 2 on the absorber surface 10 , the area 8th is then not irradiated by the useful light. Out of the area 8th reflected radiation 14 is through the mirror 6 in this position again in the area 8th reflected back. The radiation 14 the arrangement 1 reflected out again in the same solid angle. The signal level decreases with 1 / (object distance) ² .

1c zeigt die optische Anordnung 1 aus 1a, wobei der Spiegel 6 in eine An-Position gebracht ist. Ein Winkel zwischen der Spiegeloberfläche in der An-Position und einer Spiegeloberfläche im Flach-Zustand beträgt +12°. In dieser An-Position reflektiert der Spiegel 6 Nutzlicht 4 der Lichtquelle 2 in den zu bestrahlenden Bereich 8. Aus dem Bereich 8 reflektierte Strahlung 14 wird durch den Spiegel 6 zu der Lichtquelle 2 reflektiert. 1c shows the optical arrangement 1 out 1a , the mirror 6 is brought into an on position. An angle between the mirror surface in the on position and a mirror surface in the flat state is + 12 °. The mirror reflects in this on position 6 useful light 4 the light source 2 in the area to be irradiated 8th , Out of the area 8th reflected radiation 14 is through the mirror 6 to the light source 2 reflected.

Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, beziehungsweise die Positionen oder Zustände, in welche der zumindest eine Spiegel 6 geschaltet sein kann, sind somit in den 1a bis 1c dargestellt.The steps of the method according to the invention, or the positions or states in which the at least one mirror 6 can be switched are thus in the 1a to 1c shown.

Gemäß 2 ist eine optische Anordnung 16 in einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Diese weist eine Lichtquelle 18 auf - schematisch durch einen Pfeil gezeigt -, welche Nutzlicht 20 emittiert. Dieses wird auf eine DMD 22 gelenkt. Spiegel der DMD 22 lenken das Nutzlicht 20 in ihrer jeweiligen Aus-Position auf eine Absorberoberfläche 24 und in ihrer jeweiligen An-Position auf eine Optik 26, über die das Nutzlicht 20 in einen zu bestrahlenden Bereich geführt wird. Eine Strahlungsquelle 28 - schematisch durch einen Pfeil dargestellt - emittiert Strahlung 30 direkt in den zu bestrahlenden Bereich. Dort wird die Strahlung 30 von einem Objekt oder mehreren Objekten (nicht gezeigt) auf die Spiegel der DMD 22 reflektiert, insbesondere über die Optik 26.According to 2 is an optical arrangement 16 shown in a further embodiment. This has a light source 18 on - shown schematically by an arrow - which useful light 20 emitted. This will be on a DMD 22 directed. Mirror of the DMD 22 direct the useful light 20 in their respective off position on an absorber surface 24 and in their respective on position on a lens 26 , about which the useful light 20 is guided into an area to be irradiated. A radiation source 28 - schematically represented by an arrow - emits radiation 30 directly into the area to be irradiated. There is the radiation 30 from one or more objects (not shown) to the mirror of the DMD 22 reflected, especially about the optics 26 ,

Weiter gemäß 2 ist ein dichroitischer Spiegel 32 vorgesehen. Dieser ist im Strahlengang der Lichtquelle 18 zwischen dieser und dem DMD 22 vorgesehen. Der dichroitische Spiegel 32 ist für das Nutzlicht 20 der Lichtquelle 18 durchlässig. Weiterhin reflektiert der dichroitische Spiegel 32 die Strahlung 30 der Strahlungsquelle 28, die über die Spiegel der DMD 22 hin zum dichroitischen Spiegel 32 gelenkt wird. Somit ist der dichroitische Spiegel derart angeordnet, dass die Strahlung 30, welche von dem Objekt (nicht gezeigt) aus dem zu bestrahlenden Bereich zurückreflektiert wird, über das DMD 22 und den dichroitischen Spiegel 32 auf einen Sensor 34 gelenkt ist. Dies erfolgt vorzugsweise dann, wenn ein oder mehrere Spiegel der DMD 22 sich in ihrer An-Position befinden. Über den Sensor 34 kann dann anhand der Strahlung 30 beispielsweise eine Entfernung und/oder eine Geschwindigkeit des Objekts erfasst werden.Continue according to 2 is a dichroic mirror 32 intended. This is in the beam path of the light source 18 between this and the DMD 22 intended. The dichroic mirror 32 is for the useful light 20 the light source 18 permeable. The dichroic mirror also reflects 32 the radiation 30 the radiation source 28 that over the mirror of the DMD 22 towards the dichroic mirror 32 is directed. The dichroic mirror is thus arranged such that the radiation 30 , which is reflected back from the object (not shown) from the area to be irradiated, via the DMD 22 and the dichroic mirror 32 on a sensor 34 is directed. This is preferably done when one or more mirrors of the DMD 22 are in their on position. About the sensor 34 can then use the radiation 30 for example, a distance and / or a speed of the object can be detected.

Gemäß 3 ist ein Bereich 35 dargestellt, bei dem es sich beispielsweise um den Bereich 8 aus 1a oder dem zu bestrahlenden Bereich aus 2 handeln kann. Der Bereich 35 ist matrixartig unterteilt in einzelne Felder oder Abschnitte, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel 16 Spalten und 9 Zeilen vorgesehen sind, so dass sich 16x9 Felder ergeben. Weiter ist ein DMD 36 vorgesehen, welches Strahlung 38, beispielsweise der Strahlungsquelle 12 (siehe 1a) oder 28 (siehe 2) auf Sensoren 40 bis 46 lenkt. Die einzelnen Felder des Bereichs 35 sind in vier Gruppen unterteilt, wobei die Felder 1:1 bis 8:5 eine erste rechteckförmige Gruppe 48, die Felder 9:1 bis 16:5 eine zweite rechteckförmige Gruppe 50, die Felder 1:6 bis 8:9 eine dritte rechteckförmige Gruppe 52, sowie die Felder 9:6 bis 16:9 eine vierte rechteckförmige Gruppe 54 bilden. Einem jeweiligen Feld kann ein jeweiliger Spiegel der DMD 36 zugeordnet sein, wobei die Spiegel dann entsprechend angeordnet sein können und entsprechend in Gruppen eingeteilt sein können. Der Sensor 40 detektiert dann vorteilhafterweise Strahlung 38 aus der ersten Gruppe 48 des Bereichs 35, während der zweite Sensor 42 Strahlung 38 aus der zweiten Gruppe 50, der dritte Sensor 44 Strahlung 38 aus der dritten Gruppe 52 und der vierte Sensor 46 Strahlung aus der vierten Gruppe 54 detektiert. According to 3 is an area 35 shown, for example, the area 8th out 1a or the area to be irradiated 2 can act. The area 35 is divided into individual fields or sections in a matrix-like manner, in the present exemplary embodiment 16 Columns and 9 Lines are provided so that there are 16x9 fields. Next is a DMD 36 provided what radiation 38 , for example the radiation source 12 (please refer 1a) or 28 (please refer 2 ) on sensors 40 to 46 directs. The individual fields of the area 35 are divided into four groups, with fields 1: 1 to 8: 5 a first rectangular group 48 fields 9: 1 to 16: 5 a second rectangular group 50 , fields 1: 6 to 8: 9 a third rectangular group 52 , and fields 9: 6 to 16: 9 a fourth rectangular group 54 form. A respective mirror of the DMD can be assigned to a respective field 36 be assigned, wherein the mirrors can then be arranged accordingly and can be divided accordingly into groups. The sensor 40 then advantageously detects radiation 38 from the first group 48 of the area 35 while the second sensor 42 radiation 38 from the second group 50 , the third sensor 44 radiation 38 from the third group 52 and the fourth sensor 46 Radiation from the fourth group 54 detected.

Gemäß 4 ist der Bereich 35 dargestellt. Im Bereich der Felder 10:3, 11:3, 10:4 und 11:4 ist hierbei ein Objekt in Form eines Fahrzeugs vorgesehen. Die diesen Feldern zugeordneten Spiegel der DMD 36 aus 3 sind dann in ihrer Aus-Position, um das Objekt auszublenden, oder in ihrem Flach-Zustand, um eine Messung durchzuführen.According to 4 is the area 35 shown. An object in the form of a vehicle is provided in the area of fields 10: 3, 11: 3, 10: 4 and 11: 4. The DMD mirrors assigned to these fields 36 out 3 are then in their off position to hide the object or in their flat state to take a measurement.

Offenbart ist eine optische Anordnung mit einer Lichtquelle, welche Nutzlicht emittiert, mit zumindest einem Spiegel, welcher im Strahlengang der Lichtquelle angeordnet ist, und welcher kippbar ausgestaltet ist, wobei durch den Spiegel zumindest zwei Positionen einnehmbar sind. In einer der Positionen ist das Nutzlicht der Lichtquelle in einen zu bestrahlenden Bereich reflektierbar ist. Des Weiteren hat die Anordnung zumindest eine Strahlungsquelle, welche Strahlung aus der optischen Anordnung in den Bereich emittiert. Außerdem hat die Anordnung zumindest einen Sensor zur Detektion von aus dem Bereich zurückreflektierter Strahlung der Strahlungsquelle, wobei in einer der Positionen des Spiegels die aus dem Bereich zurückreflektierte Strahlung der Strahlungsquelle durch den Spiegel auf den Sensor gelenkt ist.What is disclosed is an optical arrangement with a light source which emits useful light, with at least one mirror which is arranged in the beam path of the light source and which is designed to be tiltable, at least two positions being able to be assumed by the mirror. In one of the positions, the useful light from the light source can be reflected into an area to be irradiated. Furthermore, the arrangement has at least one radiation source which emits radiation from the optical arrangement into the area. In addition, the arrangement has at least one sensor for detecting radiation of the radiation source reflected back from the area, the radiation of the radiation source reflected back from the area being directed onto the sensor by the mirror in one of the positions of the mirror.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Optische AnordnungOptical arrangement 11 Lichtquellelight source 22 Nutzlichtuseful light 44 Spiegelmirror 66 zu bestrahlender Bereicharea to be irradiated 88th Absorberoberflächeabsorber surface 1010 Optische AchseOptical axis 1111 Strahlungsquelleradiation source 1212 Scheinwerferheadlights 1313 Strahlungradiation 1414 Sensorsensor 1515 optische Anordnungoptical arrangement 1616 Lichtquellelight source 1818 Nutzlichtuseful light 2020 Digitale Microspiegel-Einheit (DMD)Digital micro mirror unit (DMD) 2222 Absorberoberflächeabsorber surface 2424 Optikoptics 2626 Strahlungsquelleradiation source 2828 Strahlungradiation 3030 dichroitischer Spiegeldichroic mirror 3232 Sensorsensor 3434 BereichArea 3535 Digitale Microspiegel-Einheit (DMD)Digital micro mirror unit (DMD) 3636 Strahlungradiation 3838 Sensorsensor 40 bis 4640 to 46 Gruppegroup 48 bis 5448 to 54 Fahrzeugvehicle 5656

Claims

Optical arrangement with a light source (2, 18) which emits useful light (4, 20), with at least one mirror (6, 22, 36) which is arranged in the beam path of the light source (2, 18) and which is designed to be movable, wherein at least three positions can be assumed by the mirror (6, 22, 36), wherein in one of the positions the useful light (4, 20) of the light source (2, 18) can be reflected into an area (8) to be irradiated, with at least one Radiation source (12, 28) which emits radiation (14, 30, 38) from the optical arrangement (1, 16) into the area (8), and with at least one sensor (15, 34, 40 to 46) for the detection of radiation (14, 30, 38) of the radiation source (12, 28) reflected back from the area (8), characterized in that in one of the positions of the mirror (6, 22, 36) the radiation (14) reflected from the area (8) 14, 30, 38) of the radiation source (12, 28) is directed by the mirror (6, 22, 36) onto the sensor (15, 34, 40 to 46) t.

Optical arrangement according to Claim 1 A plurality of mirrors (6) are provided as part of at least one digital micromirror unit (22, 36), the mirrors (6) each being movable separately.

Optical arrangement according to Claim 2 , wherein at least one mirror (6) or part of the mirrors (6) or all mirrors (6) has an on position in which the useful light (4, 20) of the light source (12, 28) is in the area ( 8) is reflected, and wherein at least one mirror (6) or part of the mirrors (6) or all mirrors (6) has an off position in which the useful light (4, 20) of the light source (12, 28 ) is reflected on an absorber, and wherein at least one mirror (6) or part of the mirrors (6) or all mirrors (6) has a flat state, which is arranged between the on and the off position.

Optical arrangement according to Claim 3 , wherein the at least one mirror (6) in the flat state reflects the radiation (14, 30, 38) from the radiation source (12, 28) reflected back from the region (8) onto the at least one sensor (15, 34, 40 to 46 ) reflected.

Optical arrangement according to Claim 3 , wherein the at least one mirror (6, 22, 36) in the on position transmits the useful light (4, 20) from the light source (2, 18) into the area (8) and additionally reflects the radiation (from the area (8) 14, 30, 38) of the radiation source (12, 28) is reflected on the at least one sensor (15, 34, 40 to 46).

Optical arrangement according to one of the Claims 2 to 5 , wherein the mirrors (6) are arranged in a matrix.

Optical arrangement according to one of the Claims 1 to 6 , wherein the radiation source (12, 28) emits infrared radiation (14, 30, 38).

Optical arrangement according to one of the Claims 1 to 7 , wherein the radiation source (12, 28) emits the radiation (14, 30, 38) directly from the optical arrangement (1, 16) into the area (8) to be irradiated.

Optical arrangement according to one of the Claims 2 to 8th The mirrors (6) can be subdivided into one or more groups (48 to 54), the mirrors (6) of the group (48 to 54) or a respective group (48 to 54) being able to be brought into a respective same position.

Optical arrangement according to Claim 9 , wherein a group size of the group (48 to 54) or a part of the groups (48 to 54) or all groups (48 to 54) can be changed.

Optical arrangement according to one of the Claims 1 to 10 At least one dichroic mirror is provided, which transmits the useful light (4, 20) from the light source (2, 18) to the at least one mirror (6, 22, 36) and which reflects the radiation (3) reflected back from the area (8). 14, 30, 38) of the radiation source (12, 28) is reflected on the at least one sensor (15, 34, 40 to 46).

Optical arrangement according to one of the Claims 1 to 11 A plurality of sensors (15, 34, 40 to 46) are provided in order to detect the radiation (14, 30, 38) from the radiation source (12, 28) reflected back from the region (8).

Headlamp with an optical arrangement according to one of the preceding claims.

Method for operating an optical arrangement according to the Claims 1 to 12 , A large number of mirrors (6) being arranged in a matrix in a digital micromirror unit (22, 36), and the mirrors (6) in the on position useful light (4, 20) in the area (8, 26), and the mirrors (6, 22, 36) in the flat state reflecting back radiation (14, 30, 38) from the region (8) of the radiation source (12, 28) onto the sensor (15, 34, 40 to 46) reflect, with the steps: - moving a first mirror (6) or a first group (48 to 54) of mirrors (6) from the on position or an off position, into the flat state, Moving back or moving the first mirror (6) or the first group (48 to 54) of mirrors (6) from the flat state into the previous position or into another position, - moving a further mirror (6) or a group ( 48 to 54) of further mirrors (6) from the on position or off position, in the flat state, - moving back or moving the further mirror (6) or the group (48 to 54) of further mirrors (6) from the flat state into the previous position or into a further position.