Steuerbarer Scheinwerfer
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Scheinwerfer mit einem steuerbaren Lichtlenkungssystem.
Für Scheinwerfer, insbesondere für Autoscheinwerfer sind steuerbare Lichtlenkungssysteme bekannt, die nicht nur verschiedene Lichtintensitäten, Abblend- und Fernlichtfunktionen zur Verfügung stellen, sondern auch eine seitliche Ausleuchtung in der Kurve bzw. eine horizontale Leuchtweitenregulierung ermöglichen. Mög- lichkeiten dies zu realisieren ergeben sich durch Flüssigkeitsgesteuerte oder durch Piezo- bzw. elektromagnetisch gesteuerte in dem Scheinwerfer angeordnete optische Linsen.
Die US 5,438,486 beschreibt eine in der Form veränderbare Linse zum Einsatz in Autoscheinwerfern, die aus einem transparenten, scheibenartigen Hohlkörper besteht, dessen eine flächige Seite aus einem elastischen Material gebildet ist. Der Hohlkörper ist mit einer ebenfalls transparenten Flüssigkeit gefüllt, so daß die eine Seite aus elastischem Material bei Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks konvex gewölbt und damit die Brennweite der Linse geändert wird, um die ausgeleuchteten Bereiche zwischen Abblendlicht und Fernlicht umzuschalten. Innerhalb der Linse können Drosselklappen oder untereinander verbundene Einzelkammern angeordnet sein, um eine Verschiebung der Flüssigkeit während der Beschleunigung zu verhindern. Als Leuchtquelle ist eine konventionelle Glühlampen/Reflektor-Anord- nung gewählt.
Aus der DE 196 48 620 AI ist ein Beleuchtungssystem mit einer durch Veränderung des Flüssigkeitsdrucks veränderbaren Linse zur Einstellung des Beleuchtungsfeldes bekannt. Hier wird mittels einer Glühlampe/Hohlspiegel/Linse-Anordnung sowohl ein stufenlos veränderbarer Beleuchtungskegel als auch eine Beein- flussung der Form des Lichtkegels des Beleuchtungssystems ermöglicht.
Aus der US 5,747,273 sind zur feineren Einstellung der Form und Verteilung des Beleuchtungsfeldes für Beleuchtungssysteme in Theatern Felder von nach dem oben angegebenen Prinzip arbeitenden flexiblen Linsen beschrieben. Hier werden jeweilige Hohlräume, die jeweils einer Linse zugeordnet sind, durch eine Wabenstruktur gebildet, über die als flexibles transparentes Material eine Membran gespannt ist. Alle Hohlräume oder einzelne Hohlraumgruppen stehen fluidisch unter-
einander in Verbindung, so daß bei Beaufschlagung mit Druck alle Linsen oder die bestimmten Gruppen von Linsen gleichartig ausgewölbt werden. Neben runden oder hexagonalen Linsen werden auch Zylinderlinsen genannt. Hier werden ebenfalls alle Linsen von einer gemeinsamen Glühlampen/Reflektor-Anordnung durch- strahlt.
In der DE 36 28 421 AI ist ein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei dem zur Beeinflussung der Form des auf die Fahrbahn gelangenden Lichtstrahls eine Glühlampe mit einem Reflektor, eine im Brennpunkt des Reflektors feststehen- de Blende und eine entlang der optischen Achse verschiebbare nachgeschaltete Linse vorgesehen sind.
Allen zuvor beschriebenen Scheinwerfern ist gemeinsam, daß ein Parabolspiegel oder ähnliches als Reflektor verwendet wird, um durch das von der Glühlampe er- zeugte Licht ein paralleles Lichtbündel zu erhalten, welches durch die nachgeschaltete Linse bzw. das nachgeschaltete Linsensystem beeinflußt wird. Dies hat jedoch zum einen den Nachteil, daß selbst bei geometrisch idealer Form des Spiegels nicht alle Strahlen parallel sind, weil die Lichtquelle, hier die Lampenwendel, nicht punktförmig ist, sondern eine endliche Ausdehnung aufweist. Weiter bestehen hier die Nachteile, daß die Herstellung der Spiegel aufwendig ist und der montierte Scheinwerfer in Bezug auf seine Größe, d.h. Leuchtfläche, eine relativ große Tiefe aufweist.
Die Verwendung von Leuchtdiodenfeldern als Rücklicht ermöglicht eine flache Bau- weise, ist jedoch nicht als Scheinwerfer geeignet. Die Herstellung eines solchen Leuchtdiodenfeldes ist in dem Aufsatz von T. Ashley et al. "Optical Concentrators for Light Emitting Diodes", SPIE, Vol. 3289 (1998), Seiten 43 bis 50 beschrieben.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach herzustellen- den Scheinwerfer mit einem steuerbaren Lichtlenkungssystem anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindunsgemäß durch einen gattungsgemäßen Scheinwerfer nach dem Patenanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den nach- geordneten Unteransprüchen angegeben.
Der Scheinwerfer nach der Erfindung weist ein Feld von n Einzellichtemmittern auf, wobei jedem Lichtemitter genau ein oder mehrere optische Lichtlenkungsele-
mente zugeordnet werden, die einen jeweiligen von dem zugeordneten Lichtemitter ausgesandten Lichtstrahl beeinflussen, indem vorzugsweise ihre Brennweite oder relative Lage bezüglich des Emitters verstellbar ist, oder indem durch Änderung der Brechung der Ablenkungswinkel einstellbar ist. Durch solche vorzugsweise flüssig- keitsgesteuerte oder durch piezo- oder elektromagnetisch gesteuerte vorzugsweise mikrooptische Elemente, die sich vorzugsweise vor jedem Einzellichtemitter individuell ansteuern lassen, kann ein gewünschtes Beleuchtungsfeld erzeugt werden, da die Erzeugung paralleler Strahlen und eines gewünschten Beleuchtungsfeldes nicht mehr auf einer Kombination einer Glühwendel oder eines Lichtemitters mit einem Parabolspiegel und einer Linse oder Linsengruppe beruht, sondern auf n in einem Feld angeordneten Einzelemittern mit jeweils einer vorgeschalteten Linse oder Linsengruppe. Neben des optischen Lichtlenkungselementes kann zur Veränderung der relativen Lage des Lichtlenkungselementes zum Einzellichtemitter der Einzell- lichtemitter selbst durch mindestens einen Aktor verstellbar sein.
Nach der Erfindung wird ähnlich wie nach dem Stand der Technik mittels durch den Druck eines Fluids veränderbaren Linsen eine Leuchtweitenregulierung vorgenommen, die nicht nur Abblend- und Fernlichtfunktionen zur Verfügung stellt, sondern auch eine stufenlose horizontale Leuchtweitenregulierung ermöglicht. Wei- ter wird vorzugsweise mittels zweier zusätzlicher, durch den Druck eines Fluids veränderbarer Linsen eine Leuchtbreiten- und/oder Seitenausleuchtungsregulie- rung vorgenommen, die ebenfalls stufenlos verstellbar ist, um zum Beispiel bei Kurvenfahrten eine vorausschauende Ausleuchtung der Straße zu erhalten.
Alternativ zu den durch den Druck eines Fluids veränderbaren Linsen können nach der Erfindung durch ein Fluid von Brechung auf Transmission schaltbare Prismen oder durch Aktoren verschiebbare optische Elemente, vorzugsweise eine durch Aktoren verschiebbare Linse fester Brennweite, vorgesehen werden.
Werden als Einzellichtemitter zum Beispiel Leuchtdioden (LEDs), niedermolekulare oder polymere OLEDs oder VCSELs verwendet, so wird erfindungsgemäß ein Scheinwerfer auf Einzelemitterbasis mit einem steuerbaren Lichtlenkungssystem in flacher Bauweise realisiert.
Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Scheinwerfer als Kraftfahrezeugschein- werfer verwendet. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines jeweiligen verstellbaren optischen Lichtlenkungselements vor jedem Einzellichtemitter wird auch für
diesen Fall eine ausreichende Beleuchtungsstärke erreicht.
Die erfindungsgemäßen vorzugsweisen Ausgestaltungen können zur Erzielung einer Kombination gewünschter Funktionen miteinander kombiniert oder untereinander ausgetauscht werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen auf Grundlage von beispielhaften bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein mit drei Linsen pro einzelnem Lichtemitter versehenes Lichtlenkungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 2 verschiedene Lichtlenkungsfunktionen des in der Fig. 1 dargestellten Licht- lenkungssystems.
Fig. 3 das Funktionsprinzip des Befüllungssystems eines Linsenfeldes.
Fig. 4 das Befüllungssystem eines Linsenfeldes zur Seitenausleuchtung bzw. Leuchtbreitenregulierung.
Fig. 5 eine mögliche Zuordnung der in der Fig. 4 gezeigten BefüUungskanäle und daran angepaßten entsprechend der Fig. 1 ausgestalteten Linsen zu den Einzellichtemittern.
Fig. β ein Lichtlenkungssystem mit Prismen und Linsen gemäß einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 7 verschiedene Lichtlenkungsfunktionen des in der Fig. 6 gezeigten Lichtlen- kungssystems.
Fig. 8 die Zuordnung von Befüllungskanälen und einzelnen Prismen sowie Linsen zu den Einzellichtemittern für das in der Fig. 6 gezeigte Lichtlenkungssystem.
Fig. 9 eine Leuchtweitenkontrollfunktion eines Lichtlenkungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 10 Lichtlenkungsfunktionen eines Lichtlenkungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 11 eine Aufsicht auf einen Teilbereich des in der Figur 10 gezeigten intelli- genten Lichtlenkungssystems.
Nachfolgend wird in Bezug auf die Fig. 1 bis 5 ein erfindungsgemäßes Lichtlenkungssystem für einen Scheinwerfer gemäß einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform nach der Erfindung, bei der jedem einzelnen Lichtemitter 4 eines Feldes von n Einzel- lichtemit- tern durch den Druck eines Fluids veränderbare Linsen zugeordnet sind, nämlich eine erste befüllbare Linse 3 für Nah- und Fernlicht, d.h. zur stufenlosen Leucht- weitenregulierung, und zwei zweite in Bezug auf das Feld der Einzellichtemitter 4 und der ersten Linsen 3 mit halbem Pitch, d.h. in der horizontalen Dimension im halben Raster, angeordneten zweiten Linsen 2L, 2R zur stufenlosen Seitenbeleuchtung nach links bzw. nach rechts oder zur stufenlosen Strahlweitenregulierung.
Im dargestellten Fall sind die Einzellichtemitter 4 auf einem gemeinsamen Substrat 5 angeordnet und jeweils mit einem Reflektor 1 versehen. Über jedem Reflektor 1 sind zwei zweite Linsen 2L, 2R und darüber eine erste Linse 3 angeordnet. Im oberen Teil der Figur 1 sind unbefüllte erste Linsen 3 und befüllte zweite Linsen 2L, 2R gezeigt, d.h. daß ein jeweiliger von einem Einzellichtemitter 4 ausgehender Strahl durch die davor angeordnete erste Linse 3 nicht und die davor angeordneten Linsen 2L, 2R beeinflußt wird. Im unteren Teil der Figur 1 ist gezeigt, daß die jeweiligen ersten Linsen 3 ebenfalls mit einem Fluid befüllt sind.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung genau einer Linsengruppe zu jedem Ein- zelemitter eines Feldes von n Einzelemittern kann die Strahlausrichtung im Vergleich mit dem beschriebenen Stand der Technik aufgrund der verringerten Abbildungfehler präziser erfolgen. Weiter ist es durch die Verwendung eines Feldes von n Einzellichtemittern zusätzlich möglich, einen flachen Scheinwerfer aufzubauen.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft für einen in der Figur 1 gezeigten Einzellichtemitter 4 wie ein von diesem ausgehender Lichtstrahl von einer jeweiligen ersten Linse 3 oder zweiten Linse 2L, 2R beeinflußt wird. Im oberen linken Teil der Figur 2 ist der Fall
gezeigt, daß weder die erste Linse 3 noch eine zweite Linse 2L, 2R mit Druck beaufschlagt sind. Deshalb werden die von dem Einzellichtemitter 4 abgestrahlten und den zugehörigen Reflektor 1 reflektierten Lichtstrahlen durch die durch den Druck eines Fluids veränderbaren Linsen 3, 2L, 2R nicht beeinflußt und im wesentlichen als paralleles Lichtbündel abgestrahlt.
Im oberen rechten Teil der Figur 2 ist gezeigt, daß die von dem Einzellichtemitter 4 über den Reflektor 1 abgestrahlten parallelen Lichtstrahlen durch eine befüllte erste Linse 3 gebündelt werden. Abhängig von dem Fluiddruck ändert sich die Krüm- mung der Linsenoberfläche der ersten Linse 3, wodurch der Brennpunkt verschoben werden kann, d.h. die Leuchtweite variabel reguliert werden kann. Die zweiten Linsen 2L, 2R sind wiederum nicht gefüllt, wodurch diese den Strahl nicht beeinflussen.
Im unteren Teil der Figur 2 ist links eine mit Druck beaufschlagte zweite Linse 2L gezeigt, die links über dem Einzellichtemitter 4 angeordnet ist, und rechts eine mit Druck beaufschlagte zweite Linse 2R, die rechts über dem Einzellichtemitter angeordnet ist. Die jeweiligen anderen beiden Linsen sind nicht gefüllt, wodurch diese den Strahlgang wiederum nicht beeinflussen. Es ist zu erkennen, daß eine gefüllte zweite Linse 2L den erzeugten Lichtstrahl nach links und eine gefüllte zweite Linse 2R den erzeugten Lichtstrahl nach rechts ablenken bzw. aufweiten. Auf diese Weise kann eine gerichtete Seitenausleuchtung bzw. in dem Fall, daß beide zweite Linsen 2L, 2R gefüllt sind, abhängig vom Fluiddruck eine beliebige Leuchtweitenregulierung vorgenommen werden. Natürlich ist auch der Grad der Seitenausleuchtung über den Fülldruck bestimmbar.
Die Figur 3 zeigt am Beispiel der ersten Linsen 3 den Aufbau von nach der Erfindung verwendbaren durch den Druck eines Fluids veränderbaren Linsen. Das hier gezeigte Lenkungssystem für die Leuchtweitenregulierung besteht aus zwei dünnen Kunststoffplatten, die innen mit Kanälen für die Flüssigkeitssteuerung versehen sind. Die die Linsen 3 enthaltende Oberfläche kann zum Beispiel aus einem dehnbaren Silikonpolymer als Membran hergestellt werden. Hierzu wird ein dehnbares Silikonpolymer mit einer transparenten dünnen festen Polymerplatte 3a verbunden, die runde Öffnungen mit dem den sphärischen Linsen entsprechenden Durchmes- sern und Pitch enthält. Dadurch entsteht ein transparentes Membranenfeld. Durch die geschlossene Verbindung des Membranenfeldes mit einer festen Polymerplatte 3b ermöglicht die gezielte Änderung des Überdrucks eine Veränderung der Brenn-
weite des Linsenfeldes aufgrund des Unterschiedes in der Dehnbarkeit zwischen den Bereichen der runden Öffnungen des Membranfeldes, also der Linsen 3, und den Bereichen dazwischen.
Im oberen Teil der Figur 3 ist gezeigt, wie das aus Einzellinsen 3 bestehende Feld mit einem Gleichgewichtsdruck Po beaufschlagt wird, der keine Wölbung der Linsen 3 hervorruft. Der untere Teil der Figur 3 zeigt eine Beaufschlagung mit einem für die Wölbung der Linsen 3 notwendigen Überdruck P. Abhängig von der Stärke des Überdrucks P kann die Wölbung der Linsen 3 des Membranenfeldes und damit deren Brennpunkt, d.h. Leuchtweite, bestimmt werden.
In Bezug auf die Figur 4 wird am Beispiel der zweiten Linsen 2L, 2R für die Leuchtweitenregulierung beschrieben, wie anstelle der in Bezug auf die Figur 3 beschriebenen sphärischen Linsenfelder auch zylindrische Linsenfelder verwendet werden können.
Zur Herstellung solcher zylindrischer Linsenfelder mit Linsen 2L, 2R wird über einer transparenten, dünnen, festen, mit Kanälen L, R versehenen Polymerplatte eine nicht strukturierte dehnbare Folie direkt auf die oberen Ränder der Flüssigkeitska- näle L, R aufgeklebt. Diese Ränder ersetzen die nichtdehnbaren Bereiche der in der Figur 3 gezeigten sphärischen Felder.
Die Figur 4 zeigt beispielhaft eine mit zwei Kanälen L, R versehene Polymerplatte 2b, wobei beide Kanäle L, R in der Polymerplatte 2b enden, d.h. jeweils nur ein offe- nes Ende aufweisen. Die Kanäle L, R sind jeweils so ausgestaltet, daß sie in Längsrichtung abwechselnd nebeneinanderliegen, d.h. in ihrer Querrichtung z.B. die Reihenfolge L, R, L, R gebildet ist.
Die Figur 5 zeigt schematisch die Zuordnung von in der Figur 4 gezeigten Kanälen in der mit Kanälen versehenen Polymerplatte 2b zu den Einzellichtemittern 4, wobei die Polymerplatte 2b nur als Ausschnitt gezeigt ist. Es ist zu erkennen, daß jedem Einzellichtemitter 4 zwei Kanäle L, R in der Polymerplatte 2b zugeordnet sind.
Als Alternative zum direkten Aufkleben der dehnbaren Folie auf die Ränder der Ka- näle kann anstelle des zylindrischen Linsenfeldes ein sphärisches Linsenfeld über den Kanälen angeordnet werden, wie es ebenfalls in der Figur 5 gezeigt ist. Die Fertigung dieses sphärischen Linsenfeldes geschieht analog zu der Fertigung der er-
sten Linsen 3, wobei jedoch ensprechend der Kanäle der halbe Pitch verwendet wird, da mittels der zweiten Linsen 2L, 2R die Seitenausleuchtung bzw. Leuchtbreitenregulierung vorgenommen wird, weswegen - wie zuvor beschrieben - jeweils zwei zweite Linsen 2L, 2R vor einen Einzellichtemitter 4 angeordnet sind, d.h. eine zwei- te Linse für jeden über einem Einzellichtemitter 4 angeordneten Kanal L, R.
Die Figur 6 zeigt eine zweite Ausführunsform nach der Erfindung, bei der im Unterschied zur zuvor erläuterten ersten Ausführungsform nach der Erfindung die zweiten Linsen 2L, 2R, die die zu der Abstrahlungsrichtung des gesamten Emitterfeldes schräg verlaufenden Strahlen noch mehr seitlich ablenken, also über die beiden unabhängigen Kanalsysteme die Funktion der Seitenbeleuchtung erfüllen, da eine unabhängige Aktivierung des linken und/oder rechten Linsensystems der zweiten Linsen 2L, 2R ermöglicht wird, durch ein festes Prismenfeld mit einem Prisma 7 mit zwei Abblendflächen pro Einzellichtemitter 4 ersetzt ist, wobei sich die Prismen 7 innerhalb einer mit einer Immersionsflüssigkeit befüllbaren hohlen Platte befinden, die für jedes Prisma 2 jeweils an eine Ablenkfläche anstoßende BefüUungskanäle 6 aufweist. Ein jeweiliges Prisma 7 ist so angeordnet, daß auftreffende Lichtstrahlen bei Befüllung beider BefüUungskanäle 6 aufgrund der Transmission ohne Beeinflussung durchgelassen werden, im Falle eines jeweiligen nicht gefüllten Befül- lungskanals 6 jedoch die durch den Teil des Prismas 7 gehenden Strahlen, der an dem nicht befüUten Befüllungskanal 6 Uegt, durch Brechung abgelenkt werden.
In der Figur 6 ist gezeigt, daß die Abblend- und Fernlichtfunktionen, d.h. die Leuchtweitenreguherung, die in der ersten Ausführunsform nach der Erfindung durch ein zusätzliches Feld erster Linsen 3 reaUsiert ist, im oberen Teil der Figur 6 ohne Überdruck und im unteren Teil der Figur 6 mit Überdruck befüllt sind.
Die Figur 7 zeigt analog zur Figur 2 die Lichtlenkungsfunktion für die zweite Ausführungsform nach der Erfindung. Im oberen linken Teil ist eine ohne Überdruck befüllte erste Linse 3 und befüllte BefüUungskanäle 6 gezeigt, wodurch die mittels des EinzeUichtemitters 4 und des Reflektors 1 erzeugten parallelen Strahlen ohne Beeinflussung durch das Prisma 7 und die erste Linse 3 hindurchgehen. Im oberen rechten Teil wird eine Bündelung der erzeugten parallelen Strahlen durch die mit Druck beaufschlagte erste Linse 3 erreicht.
Der untere Teil zeigt Unks eine Seitenauslenkung nach links und rechts eine Sei- tenauslenkung nach rechts durch eine jeweiUge Entlehrung des linken an die Unke
Abiendfläche des Prismas 7 angrenzenden bzw. rechten an die rechte Abiendfläche des Prismas 7 angrenzenden Befüllungskanals 6. Durch die Entlehrung beider BefüUungskanäle erfolgt eine definierte Strahlaufweitung.
Die Figur 8 zeigt für ein Feld von 3x3 EinzelUchtemittern 4 die jeweüige Zuordnung eines Prismas 7 mit zwei Befüllungskanälen 6 zu einem Einzellichtemitter 4. Weiter ist für die Leuchtweitenregulierung ein Feld aus 3x3 ersten Linsen 3 für die Ab- lend- und Ferrüichtfunktion gezeigt, von denen sich jeweils eine erste Linse 3 über einem Einzellichtemitter 4 befindet.
Für die Abblend- und Fernlichtfunktion kann alternativ gemäß einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung auch ein Prismenfeld mit Prismen 8 und Befüllungskanälen 9 eingesetzt werden, das pro Einzelemitter 4 genau ein Prisma 8 zuordnet, welches um etwa 90° gegenüber den in der Figur 4 gezeigten Prismen 7 zur Leuchtbreiten- oder Seitenausleuchtungsregulierung gedreht ist, wie es die Figur 9 in ihrem unteren Teil zeigt. Im oberen Teü der Figur 9 ist die Ablenkung des von einem Einzelemitter 4 ausgehenden Strahls nach unten durch ein Einzelprisma 8 für den Fall gezeigt, daß in dem an die eine Abiendfläche des Einzelprismas 8 angrenzenden Befüllungskanal 9 keine Immersionsflüssigkeit vorhanden ist. Für den FaU einer Auffüllung des Befüllungskanals 9 mit einer Immersionsflüssigkeit wird der von dem Einzellichtemitter 4 erzeugte Lichtstrahl nicht nach unten abgelenkt. Alternativ kann diese Ausführungsform zur Leuchtweitenregulierung in zwei Stufen, beispielsweise zur Anpassung an den Beladungszustand, eingesetzt werden.
In Bezug auf die Figuren 10 und 11 wird eine vierte Ausführungsform nach der Erfindung beschrieben, gemäß der im Unterschied zu den zuvor beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen die Lichtlenkung durch ein Feld von n durch Aktoren verschiebbaren optischen Lichtlenkungselementen geschieht.
Optische Lichtlenkungslemente können wiederum Linsen oder von Brechung auf Transmission umschaltbare Prismen sein. Als Aktoren können piezoelektrisch, elektromagnetisch oder elektrostatisch angetriebene Aktoren Verwendung finden.
Die Figur 10 zeigt in ihrem oberen Teil eine Anordnung, bei der eine Linse 10 mit fester Krümmung oberhalb eines Einzellichtemitters 4 angeordnet ist und durch einen oder mehrere erste Aktoren 11 in z-Richtung, und zweite Aktoren 14 in x- und y-Richtung verstellt werden kann. Dabei wird die an einem Trägerring 12 befestigte
Linse 10 gegenüber einer parallel zu dem Feld von Einzellichtemittern 4 angeordneten Trägerplatte 13 in x- und y-Richtung von den Aktoren 14 bewegt, während die Trägerplatte 13 durch die ersten Aktoren 11 in z-Richtung bewegt wird. Denkbar ist auch die Verwendung von Linsen, deren Brennweite durch beispielsweise Druck- oder Zugspannung, gegebenenfalls mittels zusätzlicher Aktoren, veränderbar ist.
Hier werden für die Abblend- bzw. Fernlichtfunktion die Mikrolinsen 10 mit fester Krümmung in Richtung der optischen Achse des austretenden Lichtbündels des Einzelemitters verschoben, also entlang der z-Achse. Für die Kurvenlichtfunktion bzw. die Seitenausleuchtung wird die Linse 10 horizontal in die gewünschte Richtung (x-Achse) verschoben. Für eine zusätzUch zur Abblend- bzw. Fernlichtfunktion vorhandene Leuchtweitenregulierung z.B. zur Anpassung eines Fahrzeugs an unterschiedliche Beladungszustände wird die Linse in vertikaler Richtung (y-Achse) verschoben. Alternativ dazu können beide Funktionen auch dadurch erreicht wer- den, daß für eine Linse 10 Aktoren 11 für die z-Verschiebung vorhanden sind, die unterschiedlich stark angesteuert werden. Dadurch ergibt sich eine Verkippung der Linse 10, die ebenfaUs als Kurvenlicht bzw. zur Leuchtweitenregulierung verwendet werden kann. Diese Verkippung kann auch mit einer Verschiebung in x-Richtung bzw. y-Richtung kombiniert werden, um so dem Effekt der jeweiligen seitlichen Ab- lenkung noch zu verstärken.
Vorteilhaft können die optischen Elemente unabhängig voneinander verschoben werden, wobei die Verschiebbarkeit entlang nur der y-, z- oder x- Achse oder in allen drei Raumrichtungen gegeben sein.
Die Figur 11 zeigt eine Aufsicht auf einem Teil der in Figur 10 gezeigten vierten Ausführungsform nach der Erfindung, in der die beiden Aktoren 14 für die x- und y-Richtung mit einem Versatz von 90° zueinander dargestellt sind. Entsprechend den Aktoren 14 gegenüberUegend sind zwei federnde Elemente 15 angeordnet.
Neben einer Verstellung des optischen Lichtlenkungselementes durch Aktoren ist es auch möglich, den Einzellichtemitter durch mindestens einen Aktor relativ zum optischen Lichtlenkungselement zu verstellen. Als Lichtlenkungselemente können die zuvor in den Ausführungsformen beschriebenen Lichtlenkungselemente ver- wendet werden. Ebenso kann ein Lichtlenkungselement auch eine vorzugsweise mikrooptische Linse fester oder variabler Brennweite sein. Die Verstellbarkeit des Einzellichtemitters ist vorzugsweise entlang der optischen Achse und/oder entlang ei-
ner oder beiden Richtungen senkrecht hierzu. Der Einzellichtemitter selbst oder eine den oder mehrere Einzellichtemitter aufweisende Anordnung, die beispielsweise auch den oder die Reflektoren umfassen kann, ist hierzu verstellbar. Zur gleichzeitigen Verstellung mehrerer Lichtlenkungselemente oder/und Einzellichtemitter können diese mechanisch gekoppelt sein.
Alle vier beschriebenen Ausführungsformen können zur Erzielung einer Kombination gewünschter Funktionen miteinander kombiniert werden.
Als Einzelemitter können zum Beispiel LEDs, niedermolekulare oder polymere OLEDs, VCSELs verwendet werden, wobei als optische Elemente Mikrolinsen oder Mikroprismen Verwendung finden.
Natürlich sind auch andere optische Elemente mit entsprechenden Eigenschaften einsetzbar, beispielsweise ist ein Ersatz der refraktiven Elemente durch diffraktive Elemente, wie Gitter, denkbar.
Erfindungsgemäß ist somit für einen Scheinwerfer ein Feld aus n optischen Lichtlenkungselementen für die Leuchtweitenregulierung bzw. Abblend- und FernUcht- funktion, ein Feld aus 2n optischen Lichtlenkungselementen zur Leuchtbreiten- und/oder Seitenausleuchtungsregulierung oder ein Feld aus n durch Aktoren verschiebbaren optischen Elementen zur gleichzeitigen Erfüllung beider Funktionen bei einem Feld von n Einzellichtemittern vorgesehen, wobei die optischen Lichtlenkungselemente in den ersten beiden Fällen aus durch den Druck eines Fluids ver- änderbaren Linsen oder durch ein Fluid von Brechung auf Transmission schaltbaren Prismen (ein Prisma mit m Abblendflächen entspricht m Lichtlenkungselementen) und im dritten Fall aus durch Aktoren verschiebbaren optischen Elementen mit festen Eigenschaften bestehen.