照明装置、运行照明装置的方法和照明装置的应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有光源(2)、微镜阵列(30)和照明光学件(8)的照明装置，其中输出射束(10)在转出位置上反射经过照明光学件(8)旁边，光学传感器单元(7)布置在该输出射束中，也就是利用光学传感器单元的、倾斜于射线的主入射方向(33)的敏感的传感器表面(32)布置。利用相对于主入射方向倾斜的传感器表面能够例如至少减少从传感器表面到微镜阵列的反射。本发明专利技术还涉及用于运行照明装置的方法、和照明装置的应用。

Lighting Device, Method of Operating Lighting Device and Application of Lighting Device

The present invention relates to an illumination device with a light source (2), a micromirror array (30) and an illumination optical element (8), in which the output beam (10) is reflected by the illumination optical element (8) at the turning position, and the optical sensor unit (7) is arranged in the output beam, i.e. a sensitive sensor surface (32) inclined to the main incident direction (33) of the ray using the optical sensor unit. Using a sensor surface tilted relative to the main incident direction can reduce, for example, the reflection from the sensor surface to the micromirror array. The invention also relates to a method for operating the lighting device and the application of the lighting device.

【技术实现步骤摘要】
照明装置、运行照明装置的方法和照明装置的应用
本专利技术涉及一种具有用于发射照明光的光源、微镜阵列和照明光学件的照明装置。本专利技术还涉及用于运行照明装置的方法、和照明装置的应用。
技术介绍
微镜阵列由多个以矩阵形式布置的微镜构成，微镜作为执行器能够相互独立地开关以及翻转。在投影应用中，这些微镜阵列被用作成像器。每个微镜执行器相当于一个像素，其中根据翻转位置，在各个时间点投射到微镜执行器上的、具有特定颜色(例如红色、绿色和蓝色)的光为了成像而以输入射束传输到投影面上，或者以输出射束引导经过照明光学件旁边并且不被使用。
技术实现思路
本专利技术所基于的技术问题是提供一种特别有利的照明装置。本专利技术提出一种照明装置，具有：用于发射照明光的光源，具有多个微镜执行器的微镜阵列，照明光学件，和具有敏感的传感器表面的光学传感器单元，其中，由光源发射的照明光引导到微镜执行器上并且在微镜执行器处反射，并且利用时间积累的反射，输入射束在相应的转入位置上由微镜执行器反射通过照明光学件以用于照明应用，并且输出射束在相应的转出位置上由微镜执行器反射经过照明光学件旁边，其中，光学传感器单元布置在输出射束中，以用于检测至少在故障情况下在输出射束中引导的射线，并且其中，光学传感器单元被定向，以使敏感的传感器表面倾斜于射线的主入射方向。根据本专利技术，该目的利用一种照明装置实现。该照明装置具有带有敏感的传感器表面的光学传感器单元，该光学传感器单元布置在输出射束中并且用于检测在输出射束中引导的射线。在此，该传感器单元被定向，以使传感器表面倾斜、也就是不垂直(并且也不平行)于射线的主入射方向。传感器单元例如能够用于监视光源或微镜阵列，其中，在输出射束中的装置例如能够提供效率优势(在照明方面反正不需要在那里被引导的照明光)。利用相对于主入射方向倾斜的传感器表面能够例如至少减少从传感器表面到微镜阵列的反射。这例如在成像或生成特定的光强度分布方面在照明侧能够是有利的，否则光强度分布可能被从传感器单元经由微镜阵列穿过照明光学件的反射干扰。反射也可能对光源造成干扰。优选的实施方式能够在整个公开文本中给出，其中，在附图中不总是在装置和方法或应用方面之间单独进行区分。利用传感器单元例如能够监视微镜阵列的功能(在下面也仅称为“阵列”)，尤其是在分辨方位检测的情况下(见下文)。例如可能损坏微镜执行器(在下面也称为“执行器”)，例如因为局部高的功率密度而不再根据功能翻转(烘烤)。一个优选的应用领域在于机动车照明(见下文)，其中尤其振动或机械负载、通常还结合差异极大的环境温度可能是阵列或者还有光源受损的原因。监视光源例如也能够是有利的，以便能够在故障情况下、例如在光源损坏时，识别并且避免意外地出现具有高辐射密度的射线。光源例如能够具有泵浦射线源和用于至少以一定比例转换泵浦射线的发光材料元件(详见下文)，并且在发光材料损坏、例如断裂/破裂时，通常成束的泵浦射线输出以用于照明应用。这能够在照明应用方面构成光生物学的危险，例如对于观察者导致视网膜受伤并且在最糟的情况下导致视力受损。在根据本专利技术的照明装置中，例如用于确定传感器单元的测量信号中的不规律性的评估单元促使光源的控制单元至少降低功率(调暗)或者完全关闭，这对于光源能够在整体上或者也能仅仅在部分区域以分辨方位的方式进行(见下文)。在具有发光材料元件的光源中，该发光材料元件有时还能够整体上从机械保持件或者从支架松开，例如因为拼插连接层失效。即使在这种情况下，泵浦射线能够成束地输出以用于照明应用。此外，意外的/危险的射线传播却不一定是因为光源本身的缺陷产生的，而是例如也能够是因为用于引导射线的光学元件中的一个有问题而产生的。为了阐明，现在首先讨论几个不同的可行性方案，其中能够涉及传感器单元要检测的“射线”(下面详细说明)。在光源具有泵浦射线源和发光材料元件的情况下，传感器单元例如能够设置用于检测泵浦射线，检测例如也能够不包括泵浦射线。在全转换运行的发光材料元件的情况下，其中全部的泵浦射线被转换，则在正常运行状态下可能完全没有射线投射到传感器单元上，而是只有在故障情况下(发光材料元件断裂/破裂/掉落)才有。另一方面在正常运行时却也能够已经有射线投射到传感器表面上，该传感器单元因此能够例如设置用于检测照明光。但是即使在检测泵浦射线的情况下，当照明光包含一定比例未转化的泵浦射线时(所谓的部分转换，见下文)，也有可能在正常运行时进行一定的探测。一般而言，在本公开文本的框架内，射线或光的“主方向”(例如主入射方向)是所有方向向量的、随着时间积累(zeitlichenIntegral)形成的平均值，各个射线或各个光沿着这些方向向量在各个部段中传播，其中在形成该平均值时，每个方向向量利用其配属的辐射强度被加权。这种观测随着时间积累进行，因为通常全部的执行器不会同时位于同一个翻转位置，也参见后面的阐释。主入射方向是倾斜于传感器平面的，因此至少稍微偏离与其垂直或平行的方向一点。优选地，微镜阵列被用于自适应(adaptive)的道路照明，其中例如为了避免眩目而选择性地从照明中排除其他的交通参与者(详见下文)。由光源发射的照明光在微镜阵列的微镜执行器上被反射，也就是每个执行器反射相应的部分射束。取决于各个执行器的翻转位置，各部分射束反射通过照明光学件以用于照明应用(转入位置)或者反射经过照明光学件旁边并且不输送用于照明应用。经由执行器的翻转位置，因此能够有目的性地设置远处的光分布。所有被执行器分别在转入位置上反射的部分射束的整体形成“输入射束”；所有被执行器在相应的转出位置上反射的部分射束的整体形成“输出射束”。输入和输出射束分别随着时间积累获得(并不是所有的执行器都同时在同一个翻转位置上或者普遍振荡运行)。时间积累能够包括微秒范围内的和/或毫秒范围内的和/或秒范围内的和/或分钟范围内的和/或更长的持续时间。在输入和输出射束之间也能够还存在另一种射束(瞬时射束)，其能够对应于执行器的未偏转的状态，即所谓的瞬时平面状态，这种状态不被进一步使用，也能够参考实施例进行阐述。但是，另一方面，输入和输出射束也能够直接地并排放置，换句话说也能够主动地利用瞬时平面状态。给微镜阵列以如下方式配置照明光学件，即由不同的微镜阵列在转入位置上引导穿过照明光学件的照明光以不同的空间方向传播。阵列平面内的局部空间的光分布于是被转换为远处的夹角空间内的光分布。通过选择性地开/关某个相应的执行器，能够相应地为各个空间方向或某个空间夹角范围选择性地供应或者甚至不供应照明光。由例如机动车的摄像头系统检测到的、在前方行驶的或者迎面开来的车辆例如能够以如下方式有针对性地从光锥中移除，即也就是将相应配属的执行器(在相应的翻转位置上)关掉(在一个运行周期内也不必强制持久地占据某个相应的翻转位置，也能够同时存在振荡的来回翻转)。这应该用来阐明一种有利的并且就此而言也优选的应用领域，但是并不限制本专利技术的普遍适用性。照明光学件一般也能够具有反射器，优选是一种只能折射的照明光学件。一般而言也能够考虑一种不成像的照明光学件，然而其优选是成像的。照明光学件例如能够具有透镜，优选是聚光透镜，其中该透镜也能够根据透镜系统的种类由多个单独透镜构成(就透射照明而言前后依次地布置)。优选这样一种布置方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明装置，具有：用于发射照明光(3)的光源(2)，具有多个微镜执行器(1)的微镜阵列(30)，照明光学件(8)，和具有敏感的传感器表面(32)的光学传感器单元(7)，其中，由所述光源(2)发射的所述照明光(3)引导到所述微镜执行器(1)上并且在所述微镜执行器处反射，并且利用时间积累的所述反射，输入射束(9)在相应的转入位置上由所述微镜执行器(1)反射通过所述照明光学件(8)以用于照明应用，并且输出射束(10)在相应的转出位置上由所述微镜执行器(1)反射经过照明光学件(8)旁边，其中，所述光学传感器单元(7)布置在所述输出射束(10)中，以用于检测至少在故障情况下在所述输出射束(10)中引导的射线，并且其中，所述光学传感器单元(7)被定向，以使敏感的所述传感器表面(32)倾斜于所述射线的主入射方向(33)。

【技术特征摘要】
2017.07.28 DE 102017213102.01.一种照明装置，具有：用于发射照明光(3)的光源(2)，具有多个微镜执行器(1)的微镜阵列(30)，照明光学件(8)，和具有敏感的传感器表面(32)的光学传感器单元(7)，其中，由所述光源(2)发射的所述照明光(3)引导到所述微镜执行器(1)上并且在所述微镜执行器处反射，并且利用时间积累的所述反射，输入射束(9)在相应的转入位置上由所述微镜执行器(1)反射通过所述照明光学件(8)以用于照明应用，并且输出射束(10)在相应的转出位置上由所述微镜执行器(1)反射经过照明光学件(8)旁边，其中，所述光学传感器单元(7)布置在所述输出射束(10)中，以用于检测至少在故障情况下在所述输出射束(10)中引导的射线，并且其中，所述光学传感器单元(7)被定向，以使敏感的所述传感器表面(32)倾斜于所述射线的主入射方向(33)。2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述主入射方向(33)与敏感的所述传感器表面(32)形成至少10°并且最多80°的倾斜角(34)。3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，在所述输出射束(10)中布置有成像光学件(12)，所述成像光学件将所述微镜阵列(30)的执行器表面(31)映射到敏感的所述传感器表面(32)上。4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，在所述输出射束(10)中引导的所述照明光在所述微镜阵列(30)处具有主出射方向，所述主出射方向倾斜于所述微镜阵列(30)的所述执行器表面(31)。5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述光学传感器单元(7)设计用于在敏感的所述传感器表面(32)上进行分辨方位的射线检测，所述光学传感器单元尤其是CMOS传感器或者CCD传感器。6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·赫鲁晓夫，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE