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Die Erfindung geht aus von einer optischen Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einem Scheinwerfer und einem Verfahren.
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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.
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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.
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Beide Systeme werden vorrichtungstechnisch aufwändig in Fahrzeugen, insbesondere in autonomen oder teil-autonomen Fahrzeugen, eingesetzt. Die Systeme erfordern auch einen hohen Bauraumbedarf.
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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.
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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.
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Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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Weitere Anwendungsbereiche für den Scheinwerfer können Effektlichtbeleuchtungen, Entertainmentbeleuchtungen, Architainmentbeleuchtungen, Allgemeinbeleuchtungen, medizinische und therapeutische Beleuchtungen oder Beleuchtungen für den Gartenbau (Horticulture) sein.
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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.
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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).
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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.
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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.
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Während dieser Schritte oder nach einem oder mehreren dieser Schritte ist es auch möglich, die Größe der Gruppe, wie obenstehend erläutert, anzupassen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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..
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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.
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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.
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Analog ist eine spaltenweise fortlaufende Reihenfolge möglich, beispielsweise 1:1, 2:1, 3:1, ... , X:1, 1:2, 2:2, ... , X:Y.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bezugszeichenliste
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| Optische Anordnung |
1 |
| Lichtquelle |
2 |
| Nutzlicht |
4 |
| Spiegel |
6 |
| zu bestrahlender Bereich |
8 |
| Absorberoberfläche |
10 |
| Optische Achse |
11 |
| Strahlungsquelle |
12 |
| Scheinwerfer |
13 |
| Strahlung |
14 |
| Sensor |
15 |
| optische Anordnung |
16 |
| Lichtquelle |
18 |
| Nutzlicht |
20 |
| Digitale Microspiegel-Einheit (DMD) |
22 |
| Absorberoberfläche |
24 |
| Optik |
26 |
| Strahlungsquelle |
28 |
| Strahlung |
30 |
| dichroitischer Spiegel |
32 |
| Sensor |
34 |
| Bereich |
35 |
| Digitale Microspiegel-Einheit (DMD) |
36 |
| Strahlung |
38 |
| Sensor |
40 bis 46 |
| Gruppe |
48 bis 54 |
| Fahrzeug |
56 |
