照明裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其是用于機(jī)動(dòng)車的照明裝置，具有多個(gè)用作光源的發(fā)光體，發(fā)光體分別形成單獨(dú)的光線分布，具有用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向的裝置以及用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布聚焦的裝置和用于控制單獨(dú)光線分布調(diào)節(jié)的控制裝置，以便通過(guò)疊加至少一個(gè)發(fā)光體單獨(dú)光線分布形成疊加的總光線分布。
【專利說(shuō)明】
照明裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其是用于機(jī)動(dòng)車的照明裝置。同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種用于控制照明裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用作例如機(jī)動(dòng)車前大燈的照明裝置早已為公眾所知，該照明裝置安排在機(jī)動(dòng)車正面，并且可以形成不同的照明模式。例如，前大燈可以產(chǎn)生駐車燈光、近光或遠(yuǎn)光，借助該光線可以照亮機(jī)動(dòng)車前方的區(qū)域或車道。
[0003]此外，已知分別具有固定的發(fā)光體作為各光線光源的前大燈。該前大燈無(wú)法針對(duì)各自的交通狀況進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)還公開(kāi)了具有可擺動(dòng)發(fā)光體或相關(guān)光學(xué)裝置的前大燈，該前大燈例如可以在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)進(jìn)行擺動(dòng)而用作動(dòng)態(tài)隨動(dòng)轉(zhuǎn)向燈。對(duì)此，各自發(fā)光體的光線強(qiáng)度無(wú)法針對(duì)交通狀況進(jìn)行調(diào)整。
[0004]另外，還公開(kāi)了具有自適應(yīng)的明暗界限的前大燈。對(duì)此為了形成光線分布，需使用車輛環(huán)境數(shù)據(jù)。攝像頭探測(cè)對(duì)向和前方車輛。對(duì)此，例如借助步進(jìn)電機(jī)，將所謂Var1X-模式的滾輪在幾毫秒內(nèi)旋轉(zhuǎn)至所需的位置中。其優(yōu)點(diǎn)在于，光錐可以直接在對(duì)向車輛之前或前方車輛之后停止。
[0005]此外，還公開(kāi)了一種防眩目遠(yuǎn)光燈。對(duì)此，汽車駕駛員持續(xù)開(kāi)著遠(yuǎn)光行駛。如果攝像頭探測(cè)到其它交通參與者，則借助豎直的明暗界限以通道的形式將該交通參與者從遠(yuǎn)光光線分布中分離出來(lái)。對(duì)此，通道的數(shù)量受到設(shè)計(jì)方面的限制。
[0006]同時(shí)已知LED-矩陣-前大燈，對(duì)于該前大燈而言，設(shè)置有光線強(qiáng)度可控制的LED-元件矩陣，對(duì)此，可以打開(kāi)或者關(guān)閉單獨(dú)的固定矩陣元件，以便形成駐車燈光、近光、日間行車燈光、遠(yuǎn)光和/或多個(gè)水平和/或豎直的明暗界限，尤其用于構(gòu)成通道。對(duì)此，發(fā)射出的光線僅可以通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉LED-矩陣元件針對(duì)各自的交通狀況進(jìn)行有限的調(diào)整。可形成的通道數(shù)量取決于所設(shè)的LED元件的數(shù)量。由此，發(fā)出的光線僅在有限的條件下進(jìn)行變化。同時(shí)，LED-元件在無(wú)疊加或僅少量疊加的情況下對(duì)各自的空間角區(qū)域進(jìn)行照明。為了可以產(chǎn)生盡可能均勻的光線分布以及所需數(shù)量的明暗界限，還需要大量的LED元件，這會(huì)使得制造的復(fù)雜性增加，同時(shí)導(dǎo)致較高的故障率。此外，為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)隨動(dòng)轉(zhuǎn)向，必要時(shí)還必須在車輛的側(cè)面區(qū)域中安排其它的光源。
[0007]此外，還公開(kāi)了LCD-矩陣-前大燈，對(duì)于該前大燈而言，借助LCD元件產(chǎn)生背景照明，其中該背景照明必須適當(dāng)減弱，以獲得期望的光線分布。這意味著，必須降低70%或更多的能量，因?yàn)閺漠a(chǎn)生的100%光量中必須再次降低約70%的光量，以達(dá)到期望的光線分布。
[0008]因此，其趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)更高的自動(dòng)化程度以及更好地照亮機(jī)動(dòng)車前方的區(qū)域和車道，由此實(shí)現(xiàn)更高的舒適性和安全性。借助與交通條件相匹配的照明可以實(shí)現(xiàn)更高的能源效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種照明裝置，該照明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但發(fā)出的光線具有較高的可變性。本發(fā)明的任務(wù)還在于，創(chuàng)造一種控制照明裝置的方法，借助該方法對(duì)照明裝置進(jìn)行控制，以便匹配變化的交通狀況。此外，另一任務(wù)在于，創(chuàng)造一種控制裝置，借助該控制裝置實(shí)施控制照明裝置的方法。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的任務(wù)通過(guò)以下方案加以實(shí)現(xiàn)。
[0011]本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其是用于機(jī)動(dòng)車的照明裝置，其具有:多個(gè)用作光源的發(fā)光體，這些發(fā)光體分別產(chǎn)生單獨(dú)的光線分布;具有用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布反射方向的裝置以及用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布聚焦的裝置和用于控制單獨(dú)光線分布調(diào)節(jié)的控制裝置，用于通過(guò)至少一個(gè)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的疊加來(lái)產(chǎn)生疊加的總光線分布。因此，通過(guò)可分別動(dòng)態(tài)控制的單獨(dú)光線分布的疊加產(chǎn)生可動(dòng)態(tài)控制的、完全自適應(yīng)的光線分布。通過(guò)該方式可以通過(guò)較少的發(fā)光體在無(wú)較大功率損失的情況下產(chǎn)生多個(gè)明暗界限。此夕卜，還可以產(chǎn)生均勻的光線分布。因?yàn)楦鞴饩€分布可以在其反射方向中擺動(dòng)，可以有利地在發(fā)光體故障或損壞時(shí)由另一發(fā)光體來(lái)承擔(dān)該受損的發(fā)光體的任務(wù)。由此，可以實(shí)現(xiàn)更好的冗余和更長(zhǎng)的使用壽命。
[0012]根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，本發(fā)明的照明裝置可以用作前大燈或轉(zhuǎn)向燈和/或倒車燈和/或必要時(shí)也可用作尾燈。轉(zhuǎn)向燈和/或倒車燈可以在倒車、轉(zhuǎn)向時(shí)持續(xù)地產(chǎn)生光線分布。
[0013]特別有利的是，上述發(fā)光體在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使得可以對(duì)單獨(dú)光線分布的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)此，發(fā)光體單獨(dú)光線分布的各自強(qiáng)度可以由控制裝置進(jìn)行控制。除了反射方向和沿橫向以光線分布寬度形式確定的聚焦以外，必要時(shí)還能控制光線分布的強(qiáng)度。由此，可以獨(dú)立于疊加的單獨(dú)光線分布的數(shù)量而對(duì)光線分布的強(qiáng)度加以改變。這會(huì)使照明裝置具有更高的動(dòng)態(tài)性以及擴(kuò)展的可用性。
[0014]同時(shí)，比較有利的是，各發(fā)光體光線分布的反射方向、聚焦和/或強(qiáng)度可以單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此可以根據(jù)交通狀況和需求，產(chǎn)生可高度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的與各自交通狀況相適應(yīng)的總光線分布。
[0015]此外特別有利的是，總光線分布具有可控制的、視角度而定的強(qiáng)度曲線和/或可控制的、視角度而定的強(qiáng)度梯度曲線。這一點(diǎn)通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂聘鲉为?dú)光線分布及其疊加加以實(shí)現(xiàn)。因此，可以產(chǎn)生規(guī)定的照明和/或規(guī)定的明暗曲線。
[0016]對(duì)此，有利的是，為了形成規(guī)定的明暗曲線，將三個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的光線分布疊加。尤其是，可以形成豎直的明暗界限和/或水平的明暗界限，并且也可以選擇自適應(yīng)產(chǎn)生上述效果。上述特點(diǎn)可以用于，對(duì)有炫目危險(xiǎn)的交通參與者不進(jìn)行照明或者僅以較低的強(qiáng)度進(jìn)行照明。此外，也可以以較弱的強(qiáng)度對(duì)具有反射元件的區(qū)域進(jìn)行照明，以避免駕駛者自身產(chǎn)生炫目效果。此外，也可以選擇以更高強(qiáng)度照亮危險(xiǎn)區(qū)域，以便對(duì)其加以注意。
[0017]此外特別有利的是采用型號(hào)特有的外觀造型以及操控(也稱“界面外觀”)，該外觀例如可以以調(diào)整光線分布的方式加以呈現(xiàn)。
[0018]在一種有利的實(shí)施例中，比較合適的做法是，以時(shí)間步進(jìn)控制單獨(dú)的光線分布對(duì)總光線分布的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。因此在相繼的時(shí)間步進(jìn)內(nèi)分別控制和調(diào)節(jié)單獨(dú)的光線分布。
[0019]此外，單獨(dú)光線分布的反射方向可以從初始反射方向開(kāi)始以本質(zhì)上可任意調(diào)節(jié)的角度進(jìn)行調(diào)整。但是，該角度必要時(shí)由于結(jié)構(gòu)原因受到方向方面的限制。
[0020]同時(shí)，比較有利的是，通過(guò)調(diào)整照明方向的兩個(gè)角度，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)光線分布反射方向的調(diào)節(jié)，兩個(gè)角度相對(duì)于兩個(gè)優(yōu)選相互垂直安排的平面進(jìn)行測(cè)量。這兩個(gè)角度尤其優(yōu)選是指相對(duì)于單獨(dú)光源的初始反射方向的、相對(duì)于車輛坐標(biāo)系統(tǒng)或相對(duì)于任意其它坐標(biāo)系統(tǒng)的俯仰和/或偏轉(zhuǎn)角度。
[0021]此外比較有利的是，通過(guò)沿水平方向和/或沿豎直方向或沿兩個(gè)其它(例如相互垂直的)方向來(lái)調(diào)節(jié)光線分布的寬度，從而實(shí)現(xiàn)單獨(dú)光線分布聚焦的調(diào)節(jié)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，比較適宜的是，沿水平和豎直方向共同地調(diào)整圖像銳度，由此形成或分離圓形的光線分布結(jié)構(gòu)，因此形成橢圓形光線分布結(jié)構(gòu)。
[0023]此外，比較有利的是，該橢圓形的光線分布結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生非軸平行的橢圓形光線分布結(jié)構(gòu)。
[0024]同時(shí)，比較有利的是，以正向豎直和/或水平方向，和/或負(fù)向豎直和/或水平方向獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此可以在四個(gè)方向上形成向不同方向擴(kuò)展的光線分布結(jié)構(gòu)。
[0025]另一種比較有利的方案是，在四個(gè)以上的方向上差異化調(diào)節(jié)該圖像銳度，由此可以形成任意形狀的光線分布結(jié)構(gòu)。
[0026]同時(shí)比較有利的是，通過(guò)疊加發(fā)光體單獨(dú)調(diào)節(jié)的單獨(dú)光線分布形成總光線分布，這些發(fā)光體本質(zhì)上都可以單獨(dú)或至少部分分組進(jìn)行控制。
[0027]特別有利的是，通過(guò)發(fā)光體的可單獨(dú)調(diào)節(jié)的單獨(dú)光線分布的疊加來(lái)產(chǎn)生總光線分布，其中通過(guò)至少一個(gè)發(fā)光體設(shè)置靜態(tài)的基本光線分布，該靜態(tài)基本光線分布可以與其它發(fā)光體的可動(dòng)態(tài)控制的單獨(dú)光線分布相組合。因此可以產(chǎn)生基本光線分布，其保持靜態(tài)或至少不發(fā)生垂直動(dòng)態(tài)變化，因此通過(guò)其它發(fā)光體實(shí)現(xiàn)總光線分布的垂直動(dòng)態(tài)的變化。
[0028]此外，特別有利的是，靜態(tài)的基本光線分布和單獨(dú)的光線分布劃分為不同的空間角。因此，基本光線分布的光線延伸至其它發(fā)光體本質(zhì)上未照射的空間區(qū)域或空間角區(qū)域內(nèi)。
[0029]在另一實(shí)施例中，同樣比較有利的是，靜態(tài)的基本光線分布和單獨(dú)的光線分布至少部分以相同的空間角相組合。因此有利的是，該靜態(tài)的基本光線分布在相同的區(qū)域中搭接或疊加。其優(yōu)點(diǎn)在于，該基本光線分布實(shí)現(xiàn)基本照明，并通過(guò)其他發(fā)光體的可動(dòng)態(tài)控制的基本光線分布進(jìn)行疊加。
[0030]對(duì)此，特別有利的是，所設(shè)發(fā)光體的數(shù)量范圍為約10至100，優(yōu)選在約15至50。由此，發(fā)光體的數(shù)量保持在較少狀態(tài)，但也可以針對(duì)交通狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整總光線分布。
[0031 ]同時(shí)，比較有利的是，發(fā)光元件配備有反光體和/或投影光學(xué)單元，對(duì)此，反光體和/或投影光學(xué)單元可相對(duì)于發(fā)光元件進(jìn)行調(diào)整，和/或該發(fā)光元件本身可以進(jìn)行調(diào)整。由此，可以進(jìn)行機(jī)械或電動(dòng)調(diào)節(jié)或調(diào)整。
[0032]此外，比較有利的是，發(fā)光元件尤其可以與反光體和/或投影光學(xué)單元共同進(jìn)行調(diào)整。
[0033]此外，特別有利的是，其可調(diào)整性也包含可擺動(dòng)性。由此，發(fā)光元件以及必要時(shí)投影光學(xué)單元和/或反光體一起進(jìn)行擺動(dòng)，這可以實(shí)現(xiàn)反射方向的調(diào)節(jié)。
[0034]此外，比較有利的是，其調(diào)整性包括發(fā)光元件與投影光學(xué)單元之間的間距調(diào)整，由此可以改變圖像銳度。對(duì)此，在距離較大時(shí)根據(jù)表面彎曲度的預(yù)設(shè)方向(例如凹下地或雙凹地)增大寬度，或(凸起地或雙凸地)縮小寬度。
[0035]在備選的實(shí)施例中，比較有利的是，該發(fā)光元件配備有可電子或電氣控制的液體透鏡裝置，借助該透鏡裝置可以控制發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向和/或發(fā)光體單獨(dú)光線分布的聚焦。設(shè)置該液體透鏡裝置的特別有利之處在于，通過(guò)簡(jiǎn)單的電子或電氣控制可以控制反射方向，在需要時(shí)也可以進(jìn)行聚焦。同時(shí)這一類液體透鏡裝置也容易生產(chǎn)或者便于安裝。
[0036]同時(shí)，比較有利的是，該液體透鏡裝置具有兩個(gè)沿軸向方向相鄰安排的且由柔性分隔壁分離流體的裝置，兩個(gè)裝置被安排在環(huán)形外殼中，對(duì)此，借助電氣控制裝置改變其相對(duì)造型。由此，兩個(gè)透鏡的焦距和結(jié)構(gòu)可以以凸透鏡或凹透鏡的形式動(dòng)態(tài)加以改變。同時(shí)也可以在圓周上進(jìn)行調(diào)整變化，以改變或調(diào)節(jié)反射方向。
[0037]此外，特別有利的是，在環(huán)形外殼上設(shè)置有用于控制造型的電極。由此可以在需要較小結(jié)構(gòu)空間的情況下實(shí)現(xiàn)良好的操控性。
[0038]同時(shí)，比較有利的是，在發(fā)光元件和液體透鏡之間設(shè)置有主光學(xué)單元，用于調(diào)節(jié)發(fā)光元件形成的光線分布。對(duì)此，主光學(xué)單元可以指形成基本光線分布(例如高斯分布、矩形分布等形狀)的光學(xué)裝置，并且隨后借助液體透鏡裝置進(jìn)一步加以改變。
[0039]此外，特別有利的是，發(fā)光元件的矩陣設(shè)置有各自分配的主光學(xué)單元和液體透鏡。因此，通過(guò)有針對(duì)性地控制各發(fā)光體和/或液體透鏡裝置可以形成動(dòng)態(tài)的總光線分布。
[0040]本發(fā)明方法方面的任務(wù)借助以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0041]本發(fā)明涉及一種用于控制照明裝置、尤其是上述照明裝置的方法，其中各發(fā)光元件的單獨(dú)光線分布可以借助分配的光學(xué)元件動(dòng)態(tài)地控制，以便獲得可動(dòng)態(tài)控制的總光線分布。對(duì)此，該光學(xué)元件例如指反光體、投影光學(xué)單元、主光學(xué)單元和/或液體透鏡裝置。
[0042]特別有利的方法是，為了形成可動(dòng)態(tài)控制的總光線分布，在動(dòng)態(tài)地控制發(fā)光元件的單獨(dú)光線分布的基礎(chǔ)上，控制用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布反射方向的裝置和/或控制用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布聚焦的裝置。
[0043]特別有利的方法是，為了形成總光線分布，控制單獨(dú)光線分布的強(qiáng)度。還有利的是，用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向的裝置和/或用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的聚焦的裝置由液體透鏡裝置構(gòu)成，對(duì)此，必要時(shí)在發(fā)光體和液體透鏡裝置之間安排主光學(xué)單元。
[0044]此外，本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的控制裝置，以便控制根據(jù)本發(fā)明的照明裝置。
[0045]其它有利的實(shí)施形式通過(guò)下面的【附圖說(shuō)明】和實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0046]下文中，本發(fā)明基于至少一個(gè)實(shí)施例根據(jù)附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中:
[0047]圖1示出了總光線分布的示例示意圖；
[0048]圖2示出了總光線分布的另一示例示意圖；
[0049]圖3示出了照明裝置的示例示意圖；
[0050]圖4示出了照明裝置的另一示例示意圖；
[0051]圖5示出了照明裝置的另一示例示意圖；[0052 ]圖6示出了用于說(shuō)明液體透鏡結(jié)構(gòu)的視圖；
[0053]圖7示出了用于說(shuō)明液體透鏡結(jié)構(gòu)的視圖；
[0054]圖8示出了由單獨(dú)光線分布疊加形成的總光線分布示例視圖；
[0055]圖9示出了由單獨(dú)光線分布疊加形成的總光線分布的另一示例視圖；
[0056]圖10示出了由單獨(dú)光線分布疊加形成的總光線分布的另一示例視圖；
[0057]圖11示出了由單獨(dú)光線分布疊加形成的總光線分布的另一示例視圖；
[0058]圖12示出了由單獨(dú)光線分布疊加形成的總光線分布的另一示例視圖；
[0059]圖13示出了用于說(shuō)明光線分布的明暗界限或邊緣的視圖；
[0060]圖14示出了用于說(shuō)明由靜態(tài)的基本光線分布和動(dòng)態(tài)可控的光線分布形成總光線分布的視圖；
[0061 ]圖15示出了發(fā)光體結(jié)構(gòu)的示例視圖；
[0062]圖16不出了發(fā)光體結(jié)構(gòu)的另一不例視圖；
[0063 ]圖17示出了發(fā)光體結(jié)構(gòu)的另一示例視圖；
[0064]圖18不出了發(fā)光體結(jié)構(gòu)的另一不例視圖；
[0065]圖19示出了發(fā)光體結(jié)構(gòu)的另一示例視圖；
[0066]圖20示出了發(fā)光體結(jié)構(gòu)的另一示例視圖；以及
[0067]圖21示出了由單獨(dú)光線分布疊加形成總光線分布的另一示例視圖。
[0068]圖中:
[0069]I總光線分布2單獨(dú)光線分布[00"70]3發(fā)光體 11總光線分布
[0071]12單獨(dú)光線分布13發(fā)光體
[0072]20照明裝置21發(fā)光體
[0073]22液體透鏡元件23主光學(xué)元件
[0074]24光線分布25光線分布
[0075]26單獨(dú)光線分布27控制裝置
[0076]30照明裝置31發(fā)光體
[0077]32主光學(xué)單元33液體透鏡
[0078]34控制裝置40照明裝置
[0079]41發(fā)光體42主光學(xué)單元
[0080]43液體透鏡裝置44控制裝置
[0081 ]45傳感器數(shù)據(jù)46駕駛員輸入信息
[0082]47光線分布數(shù)據(jù)組48計(jì)算規(guī)則
[0083]49信息組50信息組
[0084]51信息組60液體透鏡裝置
[0085]61分隔壁62流體
[0086]63流體64外殼
[0087]65薄片66電極
[0088]67電極68等效電路圖
[0089]69等效電路圖70等效電路圖
[0090]80液體透鏡裝置81流體
[0091]82流體100總光線分布
[0092]101單獨(dú)光線分布110總光線分布
[0093]111單獨(dú)光線分布120總光線分布
[0094]121單獨(dú)光線分布130總光線分布
[0095]131單獨(dú)光線分布140總光線分布
[0096]141單獨(dú)光線分布150明暗界限
[0097]151單獨(dú)的光線分布152單獨(dú)的光線分布
[0098]153單獨(dú)的光線分布154總光線分布
[0099]161基本光線分布162動(dòng)態(tài)光線分布
[0100]163總光線分布164動(dòng)態(tài)光線分布[0101 ]165總光線分布166動(dòng)態(tài)光線分布
[0102]167總光線分布180元件
[0103]181元件200元件
[0104]201元件210總光線分布
[0105]211單獨(dú)光線分布212光點(diǎn)
【具體實(shí)施方式】
[0106]圖1示出了總光線分布I的二維視圖，該總光線分布由兩個(gè)單獨(dú)發(fā)光體3的三個(gè)單獨(dú)光線分布組成。對(duì)此，發(fā)光體3的單獨(dú)光線分布2的強(qiáng)度曲線例如以高斯分布的形式構(gòu)成，由此在單獨(dú)光線分布2疊加時(shí)形成在中間區(qū)域中呈平面的總光線分布I。
[0107]圖2以二維視圖形式示出了總光線分布11的另一示例，對(duì)此，總光線分布11由3個(gè)單獨(dú)的光線分布12構(gòu)成。上述單獨(dú)光線分布由發(fā)光體13產(chǎn)生。在對(duì)單獨(dú)光線分布12進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)使得，兩個(gè)外部的單獨(dú)光線分布具有比中間的單獨(dú)光線分布更小的強(qiáng)度、但更寬的聚焦，而中間的光線分布具有更高的強(qiáng)度、但更窄的聚焦。由此形成本質(zhì)上為高斯分布的總光線分布。
[0108]圖3在左側(cè)圖中示出了照明裝置20的結(jié)構(gòu)，其具有發(fā)光體21、用于調(diào)節(jié)發(fā)光體21的單獨(dú)光線分布反射方向的裝置以及用于調(diào)節(jié)發(fā)光體21的單獨(dú)光線分布聚焦的裝置，對(duì)此，用于調(diào)節(jié)反射方向的裝置以及用于調(diào)節(jié)聚焦的裝置通過(guò)液體透鏡元件22構(gòu)成，該元件既構(gòu)成用于調(diào)節(jié)反射方向的裝置，也構(gòu)成用于調(diào)節(jié)聚焦的裝置。在液體透鏡元件22和發(fā)光體21之間設(shè)置有主光學(xué)元件23，借助該主光學(xué)元件，由發(fā)光體21的一般光線分布24形成經(jīng)過(guò)調(diào)整的光線分布25，該光線分布隨后由液體透鏡元件22調(diào)節(jié)成可測(cè)量的單獨(dú)光線分布26。對(duì)此，該調(diào)整后的光線分布25例如可以與高斯分布相一致，但也可以使用其他光線分布形式。此外，液體透鏡元件22和發(fā)光體21優(yōu)選由控制裝置21進(jìn)行控制，以便可以調(diào)節(jié)單獨(dú)光線分布的強(qiáng)度和/或調(diào)節(jié)單獨(dú)光線分布的反射方向和/或調(diào)節(jié)單獨(dú)光線分布的聚焦。
[0109]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的照明裝置30，該裝置具有大量成行成列安排的發(fā)光體31。對(duì)此，該發(fā)光體31以矩陣的形式進(jìn)行安排，其中在所示實(shí)施例中選擇4x4的結(jié)構(gòu)。也可以選擇下列附圖中示出的其他結(jié)構(gòu)。對(duì)此，該結(jié)構(gòu)也可以為線狀，或者帶間隙的矩陣結(jié)構(gòu)以及其它樣式。發(fā)光體31分別配備有主光學(xué)單元32和液體透鏡裝置33。發(fā)光體31和液體透鏡結(jié)構(gòu)32優(yōu)選可以通過(guò)控制裝置34進(jìn)行控制。
[0110]通過(guò)按圖4的照明裝置30，可以根據(jù)情況和/或交通狀況控制發(fā)光體31的單獨(dú)光線分布形成總光線分布，該總光線分布可以根據(jù)周圍情況、行車方式和/或交通狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
[0111]圖5示出了備選的照明裝置40，其具有矩陣結(jié)構(gòu)的發(fā)光體41，該發(fā)光體分別配備有主光學(xué)單元42和液體透鏡結(jié)構(gòu)43。該發(fā)光體和液體透鏡裝置通過(guò)控制裝置44進(jìn)行控制，以便可以調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向和/或發(fā)光體單獨(dú)光線分布的聚焦和/或發(fā)光體單獨(dú)光線分布的強(qiáng)度。為此，控制裝置44接收傳感器數(shù)據(jù)45和/或車輛數(shù)據(jù)，必要時(shí)還接收了駕駛員輸入信息46以及光線分布47數(shù)據(jù)組以及用于確定光線分布的計(jì)算規(guī)則48。在信息組49中。在控制裝置內(nèi)確定期望的光線分布，而在信息組50中計(jì)算出控制發(fā)光體的給定數(shù)據(jù)，并且在信息組51中控制發(fā)光體41和液體透鏡裝置43。
[0112]在控制發(fā)光體41時(shí)，針對(duì)每個(gè)發(fā)光體41調(diào)節(jié)強(qiáng)度、相對(duì)于兩個(gè)平面的角度以及兩個(gè)焦點(diǎn)值。
[0113]在控制液體透鏡裝置43時(shí)，針對(duì)每個(gè)液體透鏡裝置43調(diào)節(jié)反射方向(例如相對(duì)于兩個(gè)平面的角度)，和/或聚焦(例如兩個(gè)焦點(diǎn)值)。此外，還可以通過(guò)強(qiáng)度數(shù)值來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)光體41的強(qiáng)度。
[0114]在另一實(shí)施方案中，也可以控制其它的控制參數(shù)。這些參數(shù)由自適應(yīng)的光線分布產(chǎn)生，該光線分布可以由三維的光線分布根據(jù)所選的基本參數(shù)變化形成，并由此針對(duì)當(dāng)前的交通狀況進(jìn)行調(diào)整。這些自適應(yīng)光線分布然后以盡可能接近給定分布的形式通過(guò)前大燈加以實(shí)現(xiàn)。其過(guò)程通過(guò)調(diào)節(jié)控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)施。
[0115]圖6和7示意示出了液體透鏡裝置的功能。該液體透鏡裝置具有兩個(gè)沿軸向方向相鄰安排的且由柔性分隔壁61分離流體62、63的裝置，兩個(gè)流體具有不同的光學(xué)折射率。該流體安排在由環(huán)形外殼構(gòu)成的外殼64中，該外殼沿軸向通過(guò)透光的薄片進(jìn)行密封。電極66、67分散地設(shè)置在圓周上，以便在電極之間產(chǎn)生電壓，從而控制流體的性能。因此在圖6的左側(cè)，例如將30伏的電壓Ul施加到電極66、67之間，由此該流體構(gòu)成凹透鏡，因此光學(xué)等效電路圖為凹透鏡。在圖6的中間區(qū)域中，例如將45伏的電壓U2施加到電極66、67之間，由此流體62、63之間的邊界面為平面，由此形成平面透鏡，其等效電路圖為平面透鏡69。相應(yīng)地，通過(guò)增大平凹透鏡68之間的電壓，可以實(shí)現(xiàn)向平面透鏡69的過(guò)渡。如果進(jìn)一步增大電壓，則如圖6右側(cè)所示(此處施加例如60伏的電壓U3)，在流體62、63之間形成平凸的透鏡，因此等效電路圖為平凸透鏡70。在控制時(shí)，也可使用其它電壓值。例如也可以根據(jù)液體透鏡裝置的結(jié)構(gòu)，通過(guò)降低由平凹透鏡至平凸透鏡的電壓控制透鏡的特性。
[0116]如圖所示，通過(guò)對(duì)液體透鏡裝置60的簡(jiǎn)單電子或電氣控制，可以實(shí)現(xiàn)從平凹透鏡至平凸透鏡的控制。因此可以實(shí)現(xiàn)不同的聚焦。如果電壓現(xiàn)在不是均勻地分散安排在圓周上，而是在圓周上發(fā)生變化，由此可以根據(jù)圖7對(duì)反射方向進(jìn)行控制。
[0117]在圖7中可看到液體透鏡裝置80，對(duì)此，在圖的左側(cè)，在對(duì)流體81、82進(jìn)行控制時(shí)應(yīng)使得，所述控制均勻地分散在圓周上，因此反射方向不會(huì)相對(duì)于液體透鏡裝置的垂直的方向發(fā)生傾斜。在圖的右側(cè)，流體的控制在圓周上發(fā)生變化，因此反射方向相對(duì)于直線方向以角度α傾斜。對(duì)此，通過(guò)控制施加的電壓(其分散在圓周上)，可以對(duì)本質(zhì)上任意的反射方向進(jìn)行控制。
[0118]圖8以示意圖示出了由單獨(dú)光線分布101疊加構(gòu)成的總光線分布100，單獨(dú)的光線分布均勻分布在表面上，由此形成均勻的總光線分布。對(duì)此，光線分布的所有中心點(diǎn)都均勻安排，例如中心點(diǎn)102a和102b具有豎直間距a和水平間距b。此外，所有光線分布的延伸區(qū)域本質(zhì)上大小相同，例如具有中心點(diǎn)102b的光線分布的延伸區(qū)域103。
[0119]圖9示出了總光線分布110(見(jiàn)左側(cè)視圖)，該總光線分布由單獨(dú)光線分布(見(jiàn)右側(cè)視圖)組成，其中單獨(dú)光線分布本質(zhì)上沿水平方向在中間比邊緣更明顯地聚焦。此外，在改變單獨(dú)光線分布的對(duì)齊方向時(shí)應(yīng)使得，相對(duì)于圖8的結(jié)構(gòu)在邊緣(例如根據(jù)中心點(diǎn)1 2a所示)比中間(例如根據(jù)中心點(diǎn)102b所示)具有更大的間距，因此整個(gè)光線分布110在中間比邊緣具有更高的強(qiáng)度。
[0120]圖10示出了總光線分布120(見(jiàn)左側(cè)視圖)，該總光線分布也是由多個(gè)單獨(dú)光線分布(見(jiàn)右側(cè)視圖)組成，其中總光線分布120聚焦更強(qiáng)，因?yàn)閱为?dú)光線分布沿中間方向?qū)R，并且本質(zhì)上沿水平方向聚焦更強(qiáng)。
[0121]圖11再次示出了總光線分布130(見(jiàn)左側(cè)視圖)，該總光線分布也是由多個(gè)單獨(dú)光線分布131(見(jiàn)右側(cè)視圖)組成，其中在總光線分布的中心形成較強(qiáng)的聚焦。
[0122]圖12再次示出了總光線分布140(見(jiàn)左側(cè)視圖)，該總光線分布由多個(gè)單獨(dú)光線分布141(見(jiàn)右側(cè)視圖)組成，其中總光線分布是前大燈的遠(yuǎn)光光線分布。
[0123]圖13示意示出了明暗界限或邊緣(見(jiàn)右側(cè)視圖)如何形成總光線分布154，對(duì)于該明暗界限或邊緣而言，通過(guò)例如三個(gè)單獨(dú)光線分布151、152、153(見(jiàn)左側(cè)視圖)的疊加使得左側(cè)具有比右側(cè)更高的強(qiáng)度，由此總光線分布中的邊緣可以通過(guò)合理選擇單獨(dú)的光線分布形成，例如在邊緣具有越來(lái)越窄的聚焦。對(duì)于邊緣而言，也可以疊加三個(gè)以上的光線分布。對(duì)此，該邊緣的塑造取決于疊加的光線分布的數(shù)量。明暗界限在光線分布中不僅可以用于形成近光燈，而且還能為至少一輛前方和/或?qū)ο蜍囕v構(gòu)成至少一個(gè)強(qiáng)度降低的通道，以便避免至少一個(gè)其他車輛發(fā)生炫目。這些通道可以隨著例如對(duì)向車輛的移動(dòng)改變方向、間距和寬度。對(duì)此，可能的通道數(shù)量取決于可供使用的單獨(dú)光線分布的數(shù)量。
[0124]圖14示意性示出了靜態(tài)基本光線分布與可動(dòng)態(tài)控制光線分布的組合實(shí)施例。對(duì)此，靜態(tài)的基本光線分布161與動(dòng)態(tài)的光線分布162組合成總光線分布163。基本光線分布的結(jié)構(gòu)(例如車前區(qū)光線分布)與對(duì)稱的動(dòng)態(tài)光線分布162組合成用于直行道路曲線的總光線分布163。同時(shí)，基本光線分布161也可以組合用于左轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)光線分布164，由此形成用于左轉(zhuǎn)的總光線分布165。也可以在基本光線分布161中組合動(dòng)態(tài)光線分布166，由此形成例如用于右轉(zhuǎn)的總光線分布167。
[0125]此外，基本光線分布161與動(dòng)態(tài)的光線分布162、164或166本質(zhì)上在整個(gè)空間角區(qū)域內(nèi)進(jìn)行疊加。對(duì)此動(dòng)態(tài)光線分布也可以僅在部分區(qū)域與基本光線分布疊加或組合，或者基本光線分布161當(dāng)安排在空間角度區(qū)域時(shí)應(yīng)使得不會(huì)與動(dòng)態(tài)光線分布162、164或166形成空間或空間角狀的疊加。
[0126]圖15至20示出了發(fā)光體的示例性結(jié)構(gòu)，其具有相應(yīng)安排的光學(xué)元件，如主光學(xué)單元和液體透鏡裝置，用于單獨(dú)地控制形成總光線分布的單獨(dú)光線分布。對(duì)此，在具有光學(xué)元件的發(fā)光體結(jié)構(gòu)中分別設(shè)置有發(fā)光體的矩陣結(jié)構(gòu)，其中在圖15至20的實(shí)施例中分別設(shè)置有用于產(chǎn)生基本光線分布的元件，此外還設(shè)置有大量用于產(chǎn)生動(dòng)態(tài)光線分布的元件。
[0127]圖15示出了元件180安排在中間的實(shí)施例，其中在元件180的兩側(cè)分三行設(shè)置有大量元件181。元件180用于形成靜態(tài)的基本光線分布，以便實(shí)現(xiàn)靜態(tài)車前區(qū)光線分布，對(duì)此，安排在元件180兩側(cè)的元件181用于根據(jù)控制情況形成動(dòng)態(tài)光線分布。在圖15的實(shí)施例中，僅控制元件180兩側(cè)上排的元件181，由此僅該排元件產(chǎn)生單獨(dú)的光線分布，并發(fā)出光線。例如形成城市燈光的總光線分布，例如9001m。圖16示出了另一實(shí)施例，其中既控制最上排的元件181，也控制元件180形成近光燈。例如該近光燈具有1800 Im。圖17的實(shí)施例示出了控制最上排的元件181以及元件181的右半排和元件180，由此形成例如22001m的鄉(xiāng)村公路燈。圖18示出了一種實(shí)施例，在該實(shí)施例中，對(duì)上面兩排元件181和元件180進(jìn)行控制，以便形成例如用于高速公路的具有大約26001m的總光線分布的燈光。圖19示出了一種實(shí)施例，在該實(shí)施例中，控制所有的元件180和181，以便形成例如用于遠(yuǎn)光燈的具有大約35001m的總光線分布O
[0128]圖20在另一實(shí)施例中示出了用于產(chǎn)生基本光線分布的元件200以及多個(gè)元件201的結(jié)構(gòu)，元件201分五排在元件200的右側(cè)和左側(cè)呈六邊形安排在該元件周圍，以便根據(jù)控制通過(guò)單獨(dú)光線分布的疊加形成總光線分布。
[0129]對(duì)此，元件200也負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用于靜態(tài)車前區(qū)光線分布的基本光線分布，其中元件201形成動(dòng)態(tài)可控制的光線分布，該光線分布根據(jù)情況進(jìn)行激活。
[0130]在圖20的實(shí)施例中僅激活12個(gè)元件201，該元件呈六邊形安排在元件200的周圍，以便實(shí)現(xiàn)環(huán)狀激活，從而為城市燈光或近光或日間行車燈光形成基本光線分布。
[0131]圖21也示出了總光線分布210(見(jiàn)左側(cè)視圖)，該總光線分布由多個(gè)單獨(dú)光線分布211 (見(jiàn)右側(cè)視圖)形成，其中總光線分布在通過(guò)轉(zhuǎn)向燈轉(zhuǎn)向時(shí)為前大燈的遠(yuǎn)光光線分布。對(duì)此，圖21的總光線分布是從圖12的總光線分布中變化而來(lái)，并使得明亮的光點(diǎn)212以規(guī)定的角度進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種照明裝置，尤其是用于機(jī)動(dòng)車的照明裝置，具有多個(gè)用作光源的發(fā)光體，發(fā)光體分別形成單獨(dú)的光線分布，具有用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向的裝置以及用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布聚焦的裝置和用于控制單獨(dú)光線分布調(diào)節(jié)的控制裝置，從而通過(guò)疊加至少一個(gè)發(fā)光體單獨(dú)光線分布形成疊加的總光線分布。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述發(fā)光體的設(shè)計(jì)使其可對(duì)單獨(dú)的光線分布的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，發(fā)光體單獨(dú)光線分布的強(qiáng)度由控制裝置進(jìn)行控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，各發(fā)光體的光線分布的反射方向、聚焦和/或強(qiáng)度單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，總光線分布具有可控制的強(qiáng)度曲線和/或可控制的、視角度而定的強(qiáng)度梯度曲線。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，通過(guò)以時(shí)間步進(jìn)控制單獨(dú)的光線分布對(duì)總光線分布的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，通過(guò)調(diào)整照明方向的兩個(gè)角度，尤其是俯仰和/或偏轉(zhuǎn)角度來(lái)對(duì)單獨(dú)的光線分布的反射方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，通過(guò)沿水平方向和/或沿豎直方向或沿兩個(gè)相互垂直的方向調(diào)節(jié)光線分布的寬度，實(shí)現(xiàn)了單獨(dú)光線分布的聚焦的調(diào)-K-T O8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，沿水平和豎直方向共同地調(diào)整圖像銳度，以便形成環(huán)形光線分布結(jié)構(gòu)或者使其分離而產(chǎn)生橢圓形的光線分布結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明裝置，其特征在于，所述的橢圓形光線分布結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生非軸平行的橢圓形光線分布結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，通過(guò)發(fā)光體的可單獨(dú)調(diào)節(jié)的單獨(dú)光線分布的疊加產(chǎn)生總光線分布，所述發(fā)光體實(shí)質(zhì)上為單獨(dú)或至少部分成組進(jìn)行控制。11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，通過(guò)發(fā)光體的可單獨(dú)調(diào)節(jié)的單獨(dú)光線分布的疊加產(chǎn)生總光線分布，其中通過(guò)至少一個(gè)發(fā)光體形成靜態(tài)的基本光線分布，該基本光線分布可以和其它發(fā)光體可動(dòng)態(tài)控制的單獨(dú)光線分布進(jìn)行組合。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于，靜態(tài)的基本光線分布和單獨(dú)的光線分布劃分為不同的空間角。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于，靜態(tài)的基本光線分布和單獨(dú)的光線分布至少部分以相同的空間角進(jìn)行組合。14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，所設(shè)發(fā)光體的數(shù)量為10至100，優(yōu)選為15至50。15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，該發(fā)光元件配備有反光體和/或投影光學(xué)單元，其中該反光體和/或投影光學(xué)單元相對(duì)于發(fā)光元件進(jìn)行調(diào)節(jié)，和/或發(fā)光元件自身進(jìn)行調(diào)節(jié)。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明裝置，其特征在于，該發(fā)光元件和反光體和/或投影光學(xué)單元一起進(jìn)行調(diào)整。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的照明裝置，其特征在于，所述可調(diào)整性也包含可擺動(dòng)性。18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，該發(fā)光元件具有進(jìn)行電子或電氣控制的液體透鏡裝置，借助該裝置控制發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向和/或發(fā)光體單獨(dú)光線分布的聚焦。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的照明裝置，其特征在于，該液體透鏡裝置具有兩個(gè)沿軸向方向相鄰安排的且由柔性分隔壁分離流體的裝置，兩個(gè)裝置被安排在環(huán)形外殼中，對(duì)此，借助電氣控制裝置改變其相對(duì)造型。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明裝置，其特征在于，在環(huán)形外殼上設(shè)置有用于控制造型的電極。21.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，在發(fā)光元件和液體透鏡裝置之間設(shè)置有主光學(xué)單元，用于改變由發(fā)光元件產(chǎn)生的光線分布。22.根據(jù)上述權(quán)利要求18至21任一項(xiàng)所述的照明裝置，其特征在于，發(fā)光元件的矩陣安排有各自所屬的主光學(xué)單元和液體透鏡裝置。23.用于控制照明裝置的方法，其特征在于，所述照明裝置為根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中各發(fā)光元件的單獨(dú)光線分布借助分配的光學(xué)元件進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，從而形成可動(dòng)態(tài)控制的總光線分布。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于控制照明裝置的方法，其特征在于，為了產(chǎn)生可動(dòng)態(tài)控制的總光線分布，在動(dòng)態(tài)地控制發(fā)光元件的單獨(dú)光線分布的基礎(chǔ)上，控制用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向的裝置和/或控制用于調(diào)節(jié)發(fā)光體的單獨(dú)光線分布的聚焦的裝置。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的用于控制照明裝置的方法，其特征在于，為了形成總光線分布對(duì)單獨(dú)光線分布的強(qiáng)度進(jìn)行控制。26.根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的用于控制照明裝置的方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的反射方向的裝置和/或用于調(diào)節(jié)發(fā)光體單獨(dú)光線分布的聚焦的裝置設(shè)計(jì)為液體透鏡裝置，并在發(fā)光體和液體透鏡裝置之間設(shè)置主光學(xué)單元。27.用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求23至26中任一項(xiàng)所述方法的控制裝置，以控制根據(jù)權(quán)利要求I至22中任一項(xiàng)所述的照明裝置。
【文檔編號(hào)】F21Y115/10GK105937742SQ201610124375
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】英葛·霍夫曼
【申請(qǐng)人】海拉胡克雙合有限公司