DE19737653A1 - Lighting device for vehicles and operating method for such a lighting device - Google Patents
Lighting device for vehicles and operating method for such a lighting deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Betriebsver fahren für eine derartige Beleuchtungseinrichtung.The invention relates to a lighting device for vehicles according to the preamble of claim 1 and a Betriebsver drive for such a lighting device.
Eine sehr verbreitete, dem Oberbegriff des Patentanspruch 1 entspre chende Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise ein Kraftfahrzeug scheinwerfer, der zur Erzeugung der beiden unterschiedlichen Be leuchtungsfunktionen Abblendlicht und Fernlicht, als Lichtquelle ei ne Zweifaden-Halogenglühlampe (H4-Lampe) aufweist. Die der Licht quelle zugeordnete optische Vorrichtung besteht bei dieser bekannten Beleuchtungseinrichtung aus dem Scheinwerferreflektor und der Abblendkappe der Zweifaden-Halogenglühlampe.A very common, the preamble of claim 1 correspond The lighting device is, for example, a motor vehicle headlight used to generate the two different Be Illumination functions low beam and high beam, as light source ne two-filament halogen lamp (H4 lamp). The light Source associated optical device exists in this known Lighting device from the headlight reflector and the Dimming cap of the two-filament halogen lamp.
Die US-Patentschrift US 5,222,793 offenbart eine Beleuchtungsein richtung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1, die mit Hilfe einer einzigen Lichtquelle und mittels lichtlei tender Glasfaserkabel die Beleuchtungsfunktionen Abblendlicht und Fernlicht realisiert.US 5,222,793 discloses a lighting device Direction for motor vehicles according to the preamble of the patent Proverb 1, using a single light source and Lichtlei dimmer fiber optic cable the lighting functions low beam and High beam realized.
Ein Nachteil dieser bekannten Beleuchtungseinrichtungen ist, daß mit ihnen nur zwei unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen reali siert werden können, da ihre Lichtverteilungskurven nur in sehr be grenztem Umfang an die aktuelle Fahrsituation oder an die indivi duellen Bedürfnisse des Fahrers angepaßt werden können.A disadvantage of these known lighting devices is that with them only two different lighting functions reali can be siert because their light distribution curves only in very be limited to the current driving situation or to the individual duel needs of the driver can be adapted.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge, die eine variierbare Lichtverteilung ermöglicht, bereitzu stellen, so daß mit Hilfe der Beleuchtungseinrichtung mehrere unter schiedliche Beleuchtungsfunktionen realisiert werden können und die Fahrzeugbeleuchtung besser auf die aktuelle Fahrsituation ab gestimmt werden kann.It is the object of the invention to provide a lighting device for Vehicles ready for a variable light distribution put so that with the help of the lighting device several under different lighting functions can be realized and the vehicle lighting better to the current driving situation can be voted.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrie ben.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved. Particularly advantageous Embodiments of the invention are described in the subclaims ben.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung umfaßt mindestens eine Lichtquelle und eine der mindestens einen Lichtquelle zugeord nete optische Vorrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Beleuch tungsfunktionen am Fahrzeug, wobei die optische Vorrichtung Lichtführungsmittel und wenigstens eine Lichtaustrittsöffnung sowie mindestens eine Spiegelfläche, die aus mehreren elektronisch an steuerbaren, zwischen mindestens zwei Spiegeleinstellungen um schaltbar Mikrospiegeln aufgebaut ist, besitzt. Während des Betrie bes der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung wird das von der mindestens einen Lichtquelle erzeugte Licht mittels der Lichtfüh rungsmittel auf die wenigstens eine Spiegelfläche der optischen Vor richtung geleitet wird, wobei zur Umschaltung zwischen den unter schiedlichen Beleuchtungsfunktionen die Lichtverteilung des aus der mindestens einen Lichtaustrittsöffnung austretenden Lichtes geän dert wird, indem zumindest bei einem Teil der die wenigstens eine Spiegelfläche bildenden, elektronisch ansteuerbaren Mikrospiegel die Spiegeleinstellung umgeschaltet wird. Da die wenigstens eine Spie gelfläche aus mehreren elektronisch ansteuerbaren Mikrospiegel auf gebaut ist, die jeweils mindestens zwei verschiedene Zustände ein nehmen können, ist es möglich, durch Zu- oder Wegschalten eines Teils dieser Mikrospiegel die Lichtverteilung des aus der wenigstens einen Lichtaustrittsöffnung austretenden Lichtes nahezu beliebig zu variieren. Daher können mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungs einrichtung durch Umschalten der Mikrospiegel nicht nur so unter schiedliche Funktionen wie Abblendlicht, Fernlicht und Nebellicht etc. realisiert werden, sondern zusätzlich kann auch die Lichtvertei lung an die aktuelle Fahrsituation angepaßt werden. Beispielsweise kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung die Lichtverteilung so verändert werden, daß sie sich dem Streckenver lauf automatisch anpaßt und auch in Kurven und bei Steigungen ei ne optimale Ausleuchtung der Straße gewährleistet oder bei Annähe rung entgegenkommender Fahrzeuge die Lichtverteilung automatisch so verändert wird, daß der entgegenkommende Fahrer nicht geblen det wird. Außerdem kann mittels der erfindungsgemäßen Beleuch tungseinrichtung die Lichtverteilung, im Rahmen der gesetzlichen Vorschriften, auch auf die individuellen Bedürfnisse des Fahrers ab gestimmt werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Beleuchtungs einrichtung derart ausgeführt werden, daß ihre Lichtverteilung, ent sprechend den nationalen Vorschriften, problemlos von Rechts- auf Linksverkehr umgeschaltet werden kann, ohne dabei Teile der Licht austrittsöffnung des Scheinwerfers abdecken zu müssen.The lighting device according to the invention comprises at least assigned a light source and one of the at least one light source Nete optical device for generating different lighting tion functions on the vehicle, the optical device Light guiding means and at least one light exit opening as well at least one mirror surface made up of several electronically controllable, between at least two mirror settings switchable micromirrors is constructed. During operation bes of the lighting device according to the invention the at least one light source generated light by means of the light guide means on the at least one mirror surface of the optical front direction is directed, to switch between the under different lighting functions the light distribution from the at least one light exit opening emerging light is changed by at least one of the at least one Electronically controllable micromirrors that form a mirror surface Mirror setting is switched. Since at least one game gel surface from several electronically controlled micromirrors is built, each having at least two different states can take, it is possible to switch on or off one Part of this micromirror the light distribution from the least a light exit opening emerging light almost arbitrarily vary. Therefore, with the lighting according to the invention setup by switching the micromirrors not just under various functions such as low beam, high beam and fog light etc. can be realized, but also the light distribution tion to be adapted to the current driving situation. For example can with the help of the lighting device according to the invention Light distribution can be changed so that it is the route ver adjusts automatically and also in curves and on gradients ne optimal illumination of the street guaranteed or when approaching light from oncoming vehicles automatically is changed so that the oncoming driver does not bellow det. In addition, using the lighting according to the invention the light distribution, within the scope of the legal Regulations also depend on the individual needs of the driver be voted. Furthermore, the lighting according to the invention device are designed so that their light distribution, ent according to national regulations, easily from legal to legal Left-hand traffic can be switched without losing parts of the light cover of the headlight outlet.
Allerdings ist die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung nicht nur zur Erzeugung der Fahrzeugfrontbeleuchtung geeignet, sondern kann beispielsweise auch zur Erzeugung von Schlußlicht, Brems licht, Rückfahrlicht und Blinklicht eingesetzt werden. However, the lighting device according to the invention is not only suitable for generating the vehicle front lighting, but can also be used, for example, to generate taillights, braking light, reversing light and flashing light can be used.
Als Lichtquelle für die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung wird, wegen ihrer guten Farbwiedergabe und ihrer hohen Leuchtdich te, vorteilhafterweise mindestens eine Xenon-Hochdruckgasentla dungslampe, die vorteilhafterweise in einem Reflektor angeordnet ist, verwendet. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsge mäße Beleuchtungseinrichtung vorteilhafterweise als Kraftfahrzeug scheinwerfer ausgeführt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Er findung ist die Beleuchtungseinrichtung vorteilhafterweise derart ausgebildet, daß sie nicht nur sämtliche Beleuchtungsfunktionen ei nes an der Fahrzeugfront angebrachten Scheinwerfers wie z. B. Fern licht, Abblendlicht, Stadtlicht, Autobahnlicht, Nebellicht und Stand licht übernimmt, sondern zusätzlich auch noch mindestens eine Be leuchtungsfunktion einer an der Fahrzeugrückseite angebrachten Rückleuchte wie z. B. das Schlußlicht ausführt. Gemäß des dritten Ausführungsbeispiels wird die erfindungsgemäße Beleuchtungsein richtung zur Erzeugung von Schlußlicht, Bremslicht, Rückfahrlicht und Blinklicht verwendet.As a light source for the lighting device according to the invention because of their good color rendering and high luminance te, advantageously at least one xenon high-pressure gas outlet lamp, which is advantageously arranged in a reflector, used. In the first embodiment, the fiction is moderate lighting device advantageously as a motor vehicle headlights executed. In the second embodiment, the Er Invention, the lighting device is advantageously such trained that they not only ei all lighting functions nes on the front of the vehicle headlights such. B. Fern light, low beam, city light, motorway light, fog light and stand light takes over, but also at least one additional lighting function of one attached to the rear of the vehicle Taillight such. B. the tail light. According to the third The lighting according to the invention will be an exemplary embodiment Direction for generating tail lights, brake lights, reversing lights and flashing light used.
Nachstehend wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Aus führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on several preferred Aus examples of management explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Be leuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung Fig. 1 shows a first embodiment of the lighting device Be invention in a schematic representation
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung Fig. 2 shows a second embodiment of the lighting device according to the invention in a schematic representation
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung. Fig. 3 shows a third embodiment of the lighting device according to the invention in a schematic representation.
Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Beleuch tungseinrichtung als ein Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 ausgebildet.In the first embodiment, the lighting device according to the invention is designed as a motor vehicle headlight 1 .
Dieser Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 besitzt eine in einem Ellipsoid-Re flektor 10 angeordnete Xenon-Hochdruckgasentladungslampe 11, die als Lichtquelle dient, eine Konvexlinse 12, eine Spiegelfläche 13, die aus vielen in Reihen und Spalten angeordneten, elektronisch an steuerbaren Mikrospiegeln 130-134 aufgebaut ist, einen Lichtabsor ber 14 und eine Projektionsvorrichtung 15, die an der Licht austrittsöffnung 16 der Beleuchtungseinrichtung 1 angeordnet ist. Die Spiegelfläche 13 wird mit Hilfe eines Spiegel-Chips, eines soge nannten Digital-Light-Processing-Board-Chips der Firma Texas In struments, realisiert, der vom Aufbau her einem Schalter des Typs S-RAM (Static Random Access Memory) ähnelt. Dieser Spiegel-Chip 13 ist aus 442368 in Reihen und Spalten angeordneten, elektronisch ansteuerbaren DMD-Mikrospiegeln (Digital Micromirror Device) 130-134 aufgebaut. In der schematischen Darstellung der Fig. 1 sind der Übersichtlichkeit halber nur 5 Mikrospiegel 130-134 abgebildet. Jeder dieser Mikrospiegel 130-134 ist mittels der auf dem Spiegel-Chip 13 untergebrachten Integrierten Schaltungen, unabhängig von den anderen Mikrospiegeln, zwischen zwei Spiegeleinstellungen, nämlich zwischen einem nicht-geneigten und einem um 10° gegen über der Spiegel-Chip-Oberfläche geneigten Zustand, umschaltbar. Die Mikrospiegel 130-134 besitzen eine quadratische Spiegelfläche mit einer Kantenlänge von 0,016 mm. Die gesamte Spiegelfläche 13 des Spiegel-Chips weist somit eine Fläche von ungefähr 1 cm2 auf. Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau der Beleuchtungseinrich tung 1 und den Lichtstrahlengang (mit gestrichelten Linien darge stellt) durch diese Beleuchtungseinrichtung 1.This motor vehicle headlight 1 has a xenon high-pressure gas discharge lamp 11 arranged in an ellipsoid reflector 10 , which serves as a light source, a convex lens 12 , a mirror surface 13 which is composed of many rows and columns arranged electronically on controllable micromirrors 130-134 , a light absorber 14 and a projection device 15 which is arranged at the light exit opening 16 of the lighting device 1 . The mirror surface 13 is realized with the aid of a mirror chip, a so-called digital light processing board chip from the company Texas Instruments, which is structurally similar to a switch of the type S-RAM (Static Random Access Memory). This mirror-chip 13 is arranged from 442368 in rows and columns, electronically controllable DMD micromirrors (Digital Micromirror Device) 130 - constructed 134th For the sake of clarity, only 5 micromirrors 130-134 are shown in the schematic illustration in FIG. 1. Each of these micromirrors 130-134 is, by means of the integrated circuits accommodated on the mirror chip 13 , independent of the other micromirrors, between two mirror settings, namely between a non-inclined and a state inclined by 10 ° with respect to the mirror chip surface , switchable. The micromirrors 130-134 have a square mirror surface with an edge length of 0.016 mm. The entire mirror surface 13 of the mirror chip thus has an area of approximately 1 cm 2 . Fig. 1 shows schematically the structure of the illuminating device 1 and the light beam path (with dashed lines represents Darge) through this lighting device 1st
Das von der Xenon-Hochdruckgasentladungslampe 11 generierte Licht wird mittels des Reflektors 10 und der Konvexlinse 12 auf den Spiegel-Chip 13 geleitet, so daß möglichst das gesamte Licht der Lampe auf den Spiegel 13 fällt und die gesamte Spiegelfläche 13 des Spiegel-Chips ausgeleuchtet wird. Die Brennweiten von Reflektor 10 und Konvexlinse 12 sowie der Abstand zwischen Reflektor 10 und Konvexlinse 12 sind derart aufeinander abgestimmt, daß die auf die Spiegelfläche 13 auftreffenden Lichtstrahlen parallel zueinander sind. Je nach Stellung der einzelnen Mikrospiegel 130-134 gelangen die an der Spiegelfläche des Spiegel-Chips 13 reflektierten Lichtstrahlen durch die Projektionsvorrichtung 15 zur Lichtaustrittsöffnung 16 des Scheinwerfers oder zum Lichtabsorber 14. Mit Hilfe der elektronisch ansteuerbaren Mikrospiegel 130-134 wird die Lichtverteilung des die Lichtaustrittsöffnung 16 verlassenden Lichtes gezielt beeinflußt. Aus der schematischen Darstellung der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die an den nicht-geneigten Mikrospiegeln 130, 131, 132, 134 reflektierten Lichtstrahlen zur Lichtaustrittsöffnung gelangen, während die am geneigten Mikrospiegel 133 reflektierten Lichtstrahlen zum Lichtab sorber 14 geleitet werden. Die Projektionsvorrichtung 15 bildet die durch die Mikrospiegel 130-134 generierte Lichtverteilungskurve auf die Fahrbahn ab. Die elektronische Ansteuerung der einzelnen Mi krospiegel 130-134 erfolgt entweder durch den Bordcomputer des Fahrzeugs oder mittels eines separaten, programmierten Mikropro zessors, in dem die Spiegeleinstellungen aller Mikrospiegel für jede Beleuchtungsfunktion des Fahrzeugs als abrufbares Software-Programm abgespeichert sind.The light generated by the xenon high-pressure gas discharge lamp 11 is directed onto the mirror chip 13 by means of the reflector 10 and the convex lens 12 , so that as far as possible the entire light of the lamp falls on the mirror 13 and the entire mirror surface 13 of the mirror chip is illuminated . The focal lengths of reflector 10 and convex lens 12 and the distance between reflector 10 and convex lens 12 are coordinated with one another in such a way that the light rays incident on the mirror surface 13 are parallel to one another. Depending on the position of the individual micromirrors 130-134 , the light beams reflected on the mirror surface of the mirror chip 13 pass through the projection device 15 to the light exit opening 16 of the headlight or to the light absorber 14 . With the help of the electronically controllable micromirrors 130-134 , the light distribution of the light leaving the light exit opening 16 is specifically influenced. From the schematic illustration of FIG. 1 it is seen that the light reflected at the non-inclined micro mirrors 130, 131, 132, 134, light beams reach the light exit opening, while the reflected on the inclined micro-mirror 133 light beams are directed to the Lichtab sorber fourteenth The projection device 15 maps the light distribution curve generated by the micromirrors 130-134 onto the road. The electronic control of the individual micro mirrors 130-134 is carried out either by the on-board computer of the vehicle or by means of a separate, programmed microprocessor in which the mirror settings of all the micromirrors for each lighting function of the vehicle are stored as a retrievable software program.
Zur Erzeugung des Fernlichtes befinden sich alle Mikrospiegel 130-134 des Spiegel-Chips 13 im nicht-geneigten Zustand, so daß das auf die Spiegelfläche 13 des Spiegel-Chips auftreffende Licht komplett zur Projektionsvorrichtung 15 und zur Lichtaustrittsöffnung 16 gelangt. Die Projektionsvorrichtung 15 erzeugt daher auf der Fahrbahn ein vergrößertes Abbild des Spiegel-Chips 13. Dieses ist in Fig. 1 sche matisch durch das rautierte Feld 17 dargestellt. Das komplette rau tierte Feld 17 symbolisiert in diesem Fall die Lichtverteilung für das Fernlicht. Das rautierte Feld 17 ist komplett erleuchtet.Are for generating the high beam, all micro-mirrors 130 to 134 of the mirror chip 13 in the non-tilted state, so that the light incident on the mirror surface 13 of the mirror chip light completely to the projection device 15 and reaches the light exit opening sixteenth The projection device 15 therefore generates an enlarged image of the mirror chip 13 on the roadway. This is shown in Fig. 1 cal matically by the diamond field 17 . The complete rusted field 17 symbolizes the light distribution for the high beam in this case. The diamond-patterned field 17 is completely illuminated.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Lichtverteilung 17 in Fig. 1 nur der Einfachheit halber als rautierte rechteckige Fläche dargestellt wurde. Es handelt sich hierbei um eine schematische Darstellung. In Wirklichkeit ist die Lichtverteilung 17 keulenförmig und nicht rechteckig. Die Lichtverteilung 17 kann bei spielsweise durch Verwendung eines Freiformreflektors anstelle des oben erwähnten Ellipsoidreflektors 10 oder mit Hilfe der Projektions vorrichtung 15 bereits vorgeformt werden. Die Form der Lichtvertei lung 17 wird sowohl durch die Spiegeleinstellungen der Mikrospiegel 130-134 als auch durch die Projektionsvorrichtung 15 beeinflußt.At this point it should be expressly pointed out that the light distribution 17 in FIG. 1 has only been shown as a diamond-shaped rectangular surface for the sake of simplicity. This is a schematic representation. In reality, the light distribution 17 is club-shaped and not rectangular. The light distribution 17 can already be preformed in example by using a free-form reflector instead of the above-mentioned ellipsoid reflector 10 or with the aid of the projection device 15 . The shape of the light distribution 17 is influenced both by the mirror settings of the micromirrors 130-134 and by the projection device 15 .
Zur Erzeugung des Abblendlichts befindet sich ein Teil der Mikro spiegel 130 im nicht-geneigten und ein anderer Teil der Mikrospiegel 133 im geneigten Zustand. Die Projektionsvorrichtung 15 erzeugt auf der Fahrbahn ein Abbild der nicht-geneigten Mikrospiegel 130. Die Kurve 18 in Fig. 1 stellt schematisch die Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes dar. Die unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze 18 liegen de Fläche des rautierten Feldes 17 ist erleuchtet, während die ober halb der Hell-Dunkel-Grenze 18 angeordnete Fläche des rautierten Feldes dunkel ist. Die unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze 18 angeord neten, die erleuchtete Fläche bildenden Quadrate 19 sind von der Projektionsvorrichtung 15 erzeugte Abbilder der nicht-geneigten Mi krospiegel 130. Durch Zu- oder Wegschalten von Mikrospiegeln 130-134 kann also die Hell-Dunkel-Grenze 18 beliebig variiert werden. Um einerseits in der Dunkelheit eine ausreichende Beleuchtung der Verkehrszeichen am Straßenrand zu gewährleisten und andererseits eine Blendung des Gegenverkehrs auszuschließen, wird die Helligkeit des nach oben gerichteten Lichtes durch schnelles Umschalten der entsprechenden Mikrospiegel 130-134 reduziert. Die Schalt- oder Taktfrequenz dieser Mikrospiegel ist dabei so hoch, - sie beträgt vor zugsweise mehr als 70 Hz - daß das menschliche Auge die einzelnen Schaltvorgänge nicht mehr auflösen kann. Dieses Choppen oder Takten der Mikrospiegel 130-134 wird auch zur Erzeugung eines ge dimmten Abblendlichtes, des sogenannten Tagfahrlichtes, das aus schließlich der Früherkennung des Fahrzeuges durch die anderen Verkehrsteilnehmer dient, angewendet. Zur Erzeugung des Tagfahr lichtes werden alle an der Entstehung der Lichtverteilung 17 für das Abblendlicht beteiligten Mikrospiegel 130-134 getaktet.To generate the low beam, part of the micromirror 130 is in the non-inclined and another part of the micromirror 133 is in the inclined state. The projection device 15 generates an image of the non-inclined micromirrors 130 on the roadway. The curve 18 in FIG. 1 schematically represents the cut-off line of the low beam. The area of the diamond pattern 17 lying below the cut-off line 18 is illuminated, while that above the cut-off line 18 is arranged Area of the diamond pattern is dark. Below the light-dark limit 18 Neten angeord, the illuminated area forming squares 19 are generated by the projection device 15 images of the non-inclined Mi krospiegel 130th By turning on or off of micromirrors 130-134 so the light-dark boundary can be varied arbitrarily 18. In order on the one hand to ensure adequate lighting of the traffic signs on the roadside in the dark and on the other hand to prevent dazzling oncoming traffic, the brightness of the upward-directed light is reduced by quickly switching over the corresponding micromirrors 130-134 . The switching or clock frequency of these micromirrors is so high - it is preferably more than 70 Hz - that the human eye can no longer resolve the individual switching processes. This chopping or clocking of the micromirrors 130-134 is also used to generate a dimmed low beam, the so-called daytime running light, which is used for the early detection of the vehicle by the other road users. To generate the daytime running light, all micro mirrors 130-134 involved in the creation of the light distribution 17 for the low beam are clocked.
Auf vollkommen analoge Weise werden die Lichtverteilungen für Ne bellicht und Standlicht sowie für die entsprechenden Beleuchtungs funktionen bei Umstellung auf den Linksverkehr erzeugt. Bei der Projektionsvorrichtung 15 handelt es sich im einfachsten Fall um ei ne optische Linse oder um ein System von aufeinander abgestimmten optischen Linsen.The light distributions for fog and parking lights as well as for the corresponding lighting functions are generated in a completely analogous manner when switching to left-hand traffic. In the simplest case, the projection device 15 is an optical lens or a system of coordinated optical lenses.
Zur Erzeugung des Stadtlichts wird die Lichtverteilung 17 des Ab blendlichtes mittels der Projektionsvorrichtung 15 durch Umschalten auf ein anderes Objektiv (nicht abgebildet) verbreitert, so daß nun die Straßenränder und Straßenkreuzungen besser ausgeleuchtet werden. Die Einstellungen der Mikrospiegel 130-134 müssen also beim Um schalten von Abblendlicht auf Stadtlicht nicht unbedingt geändert werden.To generate the city light, the light distribution 17 of the glare is broadened by means of the projection device 15 by switching to another lens (not shown), so that the road edges and intersections are now better illuminated. The settings of the micromirrors 130-134 do not necessarily have to be changed when switching from low beam to city light.
Zur Erzeugung des Autobahnlichtes wird die Lichtverteilung 17 des Abblendlichtes mit Hilfe der Projektionsvorrichtung 15 durch Ände rung ihres Abbildungsmaßstabes verengt und zu einer langgestreck ten Keulenform verzerrt. Die Helligkeit der einzelnen Pixel der Licht verteilung 17 wird durch die Einstellungen der Mikrospiegel 130-134 bestimmt.To generate the freeway light, the light distribution 17 of the low beam is narrowed with the aid of the projection device 15 by changing its imaging scale and distorted into an elongated club shape. The brightness of the individual pixels of the light distribution 17 is determined by the settings of the micromirrors 130-134 .
Um die Lichtverteilung in Abhängigkeit des Streckenverlaufs zu steu ern, ist der Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 über den Bordcomputer oder über einen separaten programmierten Mikroprozessor mit einem er sten Sensor, der den Neigungswinkel des Fahrzeugs bei Berg- und Talfahrten oder beim Beladen des Fahrzeugs registriert, und mit ei nem zweiten Sensor, der den Lenkzustand der Lenksäule detektiert, gekoppelt. Mit Hilfe der im Bordcomputer oder im programmierten Mikroprozessor installierten Software wird die Lichtverteilung 17 an den Neigungswinkel des Fahrzeugs und an den Einschlagswinkel des Lenkrades automatisch angepaßt, so daß bei Berg- und Talfahrten sowie bei Kurvenfahrten eine optimale Ausleuchtung der Fahrbahn erfolgt.To control the light distribution depending on the course of the route, the motor vehicle headlight 1 is via the on-board computer or via a separate programmed microprocessor with a first sensor that registers the angle of inclination of the vehicle when driving up and down or when loading the vehicle, and with egg coupled to a second sensor that detects the steering state of the steering column. With the help of the software installed in the on-board computer or in the programmed microprocessor, the light distribution 17 is automatically adapted to the angle of inclination of the vehicle and the steering angle of the steering wheel, so that optimal illumination of the road takes place when driving up and downhill and when cornering.
Um eine Blendung des Gegenverkehrs auszuschließen, ist der Kraft fahrzeugscheinwerfer außerdem über den Bordcomputer oder über einen separaten programmierten Mikroprozessor mit einer Infrarot sender- und Infrarotempfängereinheit, die die Position entgegen kommender Fahrzeuge ermittelt, gekoppelt. Mit Hilfe der im Bordcomputer oder im programmierten Mikroprozessor installierten Software wird die Lichtverteilung 17 so angepaßt, daß in Richtung des entgegenkommenden Fahrzeugs nur Licht entsprechend den vom Gesetzgeber vorgeschriebenen maximalen Lichtwerten für Abblend licht abgestrahlt wird.In order to prevent oncoming traffic from being dazzled, the motor vehicle headlight is also coupled via the on-board computer or via a separate programmed microprocessor to an infrared transmitter and infrared receiver unit which determines the position of oncoming vehicles. With the help of the software installed in the on-board computer or in the programmed microprocessor, the light distribution 17 is adapted so that only light corresponding to the maximum light values for dipped beam prescribed by law is emitted in the direction of the oncoming vehicle.
Um die Effizienz der Beleuchtungseinrichtung 1 zu erhöhen, kann der Lichtabsorber 14 durch eine Lichtumlenkvorrichtung ersetzt wer den, die das von den Mikrospiegeln 133 ausgeblendete Licht entwe der auf den Spiegel-Chip 13 zurücklenkt oder aber dieses Licht zur Unterstützung anderer Beleuchtungsfunktionen, beispielsweise des Schlußlichts oder der Innenraumbeleuchtung, nutzbar macht.In order to increase the efficiency of the lighting device 1 , the light absorber 14 can be replaced by a light deflecting device which redirects the light blocked by the micromirrors 133 to the mirror chip 13 or this light to support other lighting functions, for example the tail light or of interior lighting, makes it usable.
In Fig. 2 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung schematisch abgebildet. Dieser Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 besitzt eine in einem parabolischen Re flektor 20 angeordnete Xenon-Hochdruckgasentladungslampe 21, die als Lichtquelle dient, eine Spiegelfläche 23, die aus vielen in Reihen und Spalten angeordneten, elektronisch ansteuerbaren Mikrospiegeln 230, 231, 232, 233 aufgebaut ist, eine Lichtumlenkvorrichtung 24, 240, die aus einer Sammellinse 24 und einem Lichtleiter 240 besteht, und eine Projektionsvorrichtung 25, die an der Lichtaustrittsöffnung 26 des Kraftfahrzeugscheinwerfers 2 angeordnet ist, sowie einer wei teren Sammellinse 22, einem weiteren Lichtleiter 220 und einem Re flektor 221 zur Erzeugung des Kraftfahrzeug-Schlußlichts. Die Spie gelfläche 23 wird mit Hilfe eines Spiegel-Chips realisiert, der vom Aufbau her einem Schalter des Typs S-RAM (Static Random Access Memory) ähnelt. Dieser Spiegel-Chip 23 ist aus 442368 in Reihen und Spalten angeordneten, elektronisch ansteuerbaren DMD-Mi krospiegeln (Digital Micromirror Device) 230-233 aufgebaut. In der schematischen Darstellung der Fig. 2 sind der Übersichtlichkeit halber nur 4 Mikrospiegel 230-233 abgebildet. Jeder dieser Mikro spiegel 230-233 ist mittels der auf dem Spiegel-Chip 23 unterge brachten Integrierten Schaltungen, unabhängig von den anderen Mi krospiegeln, zwischen zwei Spiegeleinstellungen, nämlich zwischen einem nicht-geneigten und einem um 100 gegenüber der Spiegel- Chip-Oberfläche geneigten Zustand, umschaltbar. Die Mikrospiegel 230-233 besitzen eine quadratische Spiegelfläche mit einer Kanten länge von 0,016 mm. Die gesamte Spiegelfläche 23 des Spiegel-Chips weist somit eine Fläche von ungefähr 1 cm2 auf. A motor vehicle headlight 2 according to the second exemplary embodiment of the invention is shown schematically in FIG. 2. This motor vehicle headlight 2 has a arranged in a parabolic Re reflector 20 xenon high-pressure gas discharge lamp 21 , which serves as a light source, a mirror surface 23 , which is composed of many electronically controllable micromirrors 230 , 231 , 232 , 233 arranged in rows and columns, a light deflection device 24 , 240 , which consists of a converging lens 24 and a light guide 240 , and a projection device 25 , which is arranged at the light exit opening 26 of the motor vehicle headlight 2 , and a white direct collecting lens 22 , another light guide 220 and a reflector 221 for generating the Motor vehicle tail lights. The mirror surface 23 is realized with the aid of a mirror chip, which is similar in structure to a switch of the S-RAM (Static Random Access Memory) type. This mirror chip 23 is made up of 442368 arranged in rows and columns, electronically controllable DMD micro mirrors (Digital Micromirror Device) 230-233 . For the sake of clarity, only 4 micromirrors 230-233 are shown in the schematic illustration in FIG. 2. Each of these micro mirrors 230-233 is by means of the integrated circuits housed on the mirror chip 23 , independent of the other micro mirrors, between two mirror settings, namely between a non-inclined and a 100 inclined relative to the mirror chip surface State, switchable. The micromirrors 230-233 have a square mirror surface with an edge length of 0.016 mm. The entire mirror surface 23 of the mirror chip thus has an area of approximately 1 cm 2 .
Das von der Xenon-Hochdruckgasentladungslampe 21 generierte Licht wird mittels des Reflektors 20 in parallele Lichtstrahlen ver wandelt und auf den Spiegel-Chip 23 geleitet, so daß möglichst das gesamte Licht der Lampe 21 auf den Spiegel 23 fällt und die gesamte Spiegelfläche 23 des Spiegel-Chips ausgeleuchtet wird. Je nach Stel lung der einzelnen Mikrospiegel 230-233 gelangen die an der Spiegel fläche des Spiegel-Chips 23 reflektierten Lichtstrahlen durch die Projektionsvorrichtung 25 zur Lichtaustrittsöffnung 26 des Schein werfers 2 oder zur Sammellinse 24 am Eingang der Lichtumlenkvor richtung 24, 240. Mit Hilfe der elektronisch ansteuerbaren Mikro spiegel 230-233 wird die Lichtverteilung 27 des die Lichtaustrittsöff nung 26 verlassenden Lichtes gezielt beeinflußt. Aus der schemati schen Darstellung der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die an den nicht geneigten Mikrospiegeln 230, 231, 233 reflektierten Lichtstrahlen unmittelbar zur Projektionsvorrichtung 25 und zur Lichtaustrittsöff nung 26 gelangen, während die am geneigten Mikrospiegel 232 re flektierten Lichtstrahlen zur Sammellinse 24 am Eingang der Lich tumlenkvorrichtung 24 geleitet werden. Die Projektionsvorrichtung 25 bildet die durch die Mikrospiegel 230-233 generierte Lichtvertei lungskurve auf die Fahrbahn ab. Die auf die Sammellinse 24 auftref fenden, von den geneigten Mikrospiegeln 232 reflektierten Lichtstrah len werden in den Lichtleiter 240 eingekoppelt und dem Reflektor 221, in dessen Brennpunkt das Lichtaustrittsende des Lichtleiters 240 angeordnet ist, zugeführt. Bei dieser Beleuchtungseinrichtung 2 wird nicht das gesamte auf die Spiegelfläche 23 auftreffende Licht zur Erzeugung der Kraftfahrzeug-Frontbeleuchtung verwendet, sondern ein Teil 234 des Spiegel-Chips bzw. einer Spiegelfläche 23 dient zur Erzeugung eines Schlußlichts. Zu diesem Zweck wird das auf den Spiegelbereich 234 auftreffende Licht über die Sammellinse 22 auf ein Ende des Lichtleiters 220 fokussiert, dessen Lichtaustrittsende, ebenso wie das Lichtaustrittsende des Lichtleiters 220, im Brenn punkt des Schlußlichtreflektors 221 angeordnet ist. Auf dies Weise wird mit Hilfe des Spiegelbereiches 234, der ebenfalls aus vielen Mi krospiegeln aufgebaut ist, und mit Hilfe der geneigten Mikrospiegel 232 das Schlußlicht des Kraftfahrzeugs generiert.The light generated by the xenon high-pressure gas discharge lamp 21 is converted into parallel light beams by the reflector 20 and directed onto the mirror chip 23 , so that as much as possible the entire light of the lamp 21 falls on the mirror 23 and the entire mirror surface 23 of the mirror Chips is illuminated. Depending on the position of the individual micromirrors 230-233 , the light rays reflected on the mirror surface of the mirror chip 23 pass through the projection device 25 to the light exit opening 26 of the headlamp 2 or to the converging lens 24 at the entrance to the light deflecting device 24 , 240 . With the help of the electronically controllable micro mirror 230-233 , the light distribution 27 of the light exit opening 26 leaving light is specifically influenced. From the schematic representation of FIG. 2 it can be seen that the light beams reflected at the non-inclined micromirrors 230 , 231 , 233 arrive directly at the projection device 25 and to the light exit opening 26 , while the light beams reflected at the inclined micromirror 232 re to the converging lens 24 Input of the Lich tumble steering device 24 are directed. The projection device 25 maps the light distribution curve generated by the micromirrors 230-233 onto the road. The striking on the converging lens 24, reflected by the inclined micromirrors 232 , light beams are coupled into the light guide 240 and fed to the reflector 221 , in the focal point of which the light exit end of the light guide 240 is arranged. In this lighting device 2 , not all of the light incident on the mirror surface 23 is used to generate the motor vehicle front lighting, but a part 234 of the mirror chip or a mirror surface 23 is used to generate a tail light. For this purpose, the light striking the mirror region 234 is focused via the converging lens 22 onto one end of the light guide 220 , the light exit end of which, like the light exit end of the light guide 220 , is arranged in the focal point of the tail light reflector 221 . In this way, the tail light of the motor vehicle is generated with the aid of the mirror region 234 , which is also made up of many micro mirrors, and with the aid of the inclined micro mirror 232 .
Die elektronische Ansteuerung der einzelnen Mikrospiegel 230-233 erfolgt entweder durch den Bordcomputer des Fahrzeugs oder mittels eines separaten, programmierten Mikroprozessors, in dem die Licht verteilung für die unterschiedlichen Beleuchtungsfunktionen als Software-Programm abgespeichert ist. Die Erzeugung der unter schiedlichen Beleuchtungsfunktionen wie zum Beispiel Fernlicht, Ab blendlicht, Nebellicht usw. geschieht auf die gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Der wesentliche Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels zum ersten besteht darin, daß beim Kraftfahr zeugscheinwerfer gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels das von den geneigten Mikrospiegeln 232 ausgeblendete Licht nicht, wie beim Scheinwerfer gemäß des ersten Ausführungsbeispiels, absorbiert wird, sondern statt dessen dieses Licht zur Verstärkung des Schluß lichtes genutzt wird. Die unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze 28 für das Abblendlicht liegenden Quadrate 29 stellen ein von der Projekti onsvorrichtung 25 erzeugtes Abbild der nicht-geneigten Mikrospiegel 230, 231, 233 dar. Im Fall des Nebellichtes besitzt die Hell-Dunkel-Gren ze 28 einen anderen Verlauf. Für den Fall des Fernlichtes ist die Lichtverteilung durch das komplette rautierte Feld 27 schematisch dargestellt.The electronic control of the individual micromirrors 230-233 is carried out either by the on-board computer of the vehicle or by means of a separate, programmed microprocessor in which the light distribution for the different lighting functions is stored as a software program. The generation of under different lighting functions such as high beam, from glare, fog light, etc. is done in the same way as in the first embodiment. The essential difference of the second embodiment from the first is that in the automotive headlamp according to the second embodiment, the light hidden by the inclined micromirrors 232 is not absorbed, as in the headlamp according to the first embodiment, but instead this light is used to amplify the rear light is being used. The squares 29 below the cut-off line 28 for the low beam represent an image of the non-inclined micromirrors 230 , 231 , 233 generated by the projection device 25. In the case of the fog light, the cut-off line 28 has one different course. In the case of high beam, the light distribution through the complete diamond field 27 is shown schematically.
Die Frontbeleuchtung des Kraftfahrzeuges besitzt normalerweise zwei gleichartige Scheinwerfer gemäß des ersten oder zweiten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf die beiden oben näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Es ist beispielsweise auch möglich, die Frontbeleuchtung des Kraftfahr zeugs mit Hilfe nur eines Scheinwerfers der oben beschriebenen Art zu realisieren. Die Frontbeleuchtung des Kraftfahrzeuges kann aber auch mit nur einer einzigen Lichtquelle, die zwei jeweils mit einem Spiegel-Chip und einer Projektionsvorrichtung ausgestattete Schein werfer beleuchtet, ausgeführt werden. Zu diesem Zweck muß dann das von der Lichtquelle generierte Licht mittels eines Strahlteilers, beispielsweise mit Hilfe eines halbdurchlässigen Spiegels, in zwei Lichtbündel aufgeteilt werden. Außerdem kann bei der Beleuch tungseinrichtung 2 gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der Spiegelbereich 234 auch sämtliche rückwärtigen Beleuchtungsfunk tionen des Fahrzeuges wie z. B. Bremslicht, Schlußlicht, Blinklicht, Rückfahrlicht und Nebelschlußlicht übernehmen. In diesem Fall handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung um ein Central-Lighting-System.The front lighting of the motor vehicle normally has two identical headlights according to the first or second embodiment of the invention. However, the invention is not limited to the two exemplary embodiments explained in more detail above. For example, it is also possible to implement the front lighting of the motor vehicle with the aid of only one headlight of the type described above. The front lighting of the motor vehicle can also be carried out with only a single light source, which illuminates two headlights each equipped with a mirror chip and a projection device. For this purpose, the light generated by the light source must then be divided into two light beams by means of a beam splitter, for example with the aid of a semi-transparent mirror. In addition, in the lighting device 2 according to the second embodiment, the mirror area 234 can also all rear lighting functions of the vehicle such. B. brake light, tail light, turn signal, reversing light and rear fog light. In this case, the lighting device according to the invention is a central lighting system.
Die Fig. 3 zeigt schematisch eine Beleuchtungseinrichtung 3 gemäß des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Mit Hilfe dieser Be leuchtungseinrichtung werden die Beleuchtungsfunktionen Schluß licht, Bremslicht, Rückfahrlicht und Blinklicht eines Kraftfahrzeuges realisiert. Die Beleuchtungseinrichtung 3 gemäß des dritten Ausfüh rungsbeispiels umfaßt eine in einem parabolischen Reflektor 30 an geordnete Xenon-Hochdruckgasentladungslampe 31, einen aus zahl reichen in Reihen und Spalten angeordneten, elektronisch ansteuer baren und zwischen zwei Einstellungen umschaltbaren Mikrospiegeln 330, 331 aufgebauten Spiegel-Chip 33, eine Sammellinse 32, einen Lichtabsorber 34 und für jede der vier obengenannten Beleuchtungs funktionen mindestens einen von einem Glasfaserkabel gebildeten, an der Lichtaustrittsöffnung 39 der Beleuchtungseinrichtung 3 ange ordneten Lichtleiter 35-38. Unterschiedliche Bereiche A-D des Spie gel-Chips 33 sind, je nach Anordnung der Lichtleiter 35-38, für un terschiedliche Beleuchtungsfunktionen des Fahrzeugs zuständig. Dieses ist schematisch im oberen Teil der Fig. 3 dargestellt, wäh rend der untere Teil der Fig. 3 schematisch den Aufbau und den Lichtstrahlengang der Beleuchtungseinrichtung 3 zeigt.The Fig. 3 schematically shows an illumination device 3 according to the third embodiment of the invention. With the help of this lighting device Be the lighting functions tail light, brake light, reversing light and flashing light of a motor vehicle are realized. The lighting device 3 according to the third exemplary embodiment comprises a xenon high-pressure gas discharge lamp 31 arranged in a parabolic reflector 30 , a number of rows, columns, electronically controllable and switchable micro mirrors 330 , 331 constructed mirror chip 33 , a converging lens 32 , a light absorber 34 and for each of the four above-mentioned lighting functions at least one of a glass fiber cable formed at the light exit opening 39 of the lighting device 3 arranged light guide 35-38 . Different areas AD of the mirror chip 33 are, depending on the arrangement of the light guides 35-38 , responsible for un different lighting functions of the vehicle. This is shown schematically in the upper part of FIG. 3, while the lower part of FIG. 3 schematically shows the structure and the light beam path of the lighting device 3 .
Das von der Lampe 31 erzeugte Licht wird durch den Reflektor 30 in parallele Lichtbündel verwandelt und auf den Spiegel-Chip 33 gelei tet, der den gleichen Aufbau wie die entsprechenden Spiegel-Chips der oben beschriebenen ersten beiden Ausführungsbeispiele besitzt. Der Spiegel-Chip 33 reflektiert das auf ihn auftreffende Licht, je nach der Einstellung seiner Mikrospiegel, entweder in Richtung der Sam mellinse 32 oder aber in Richtung des Lichtabsorbers 34. Die Sam mellinse 32 fokussiert das durch sie hindurchgehende Licht auf die Enden der Lichtleiter 35-38, die das Licht zur Schlußleuchte, Bremsleuchte, Rückfahrleuchte beziehungsweise Blinkleuchte leiten. Das auf die im Bereich A angeordneten, im nicht-geneigten Zustand befindlichen Mikrospiegel 330 auftreffende Licht wird durch die Sammellinse 32 in den Lichtieiter 38 eingekoppelt, und dient zur Er zeugung des Blinklichtes. Das auf die im Bereich B angeordneten, im nicht-geneigten Zustand befindlichen Mikrospiegel 330 auftreffende Licht wird durch die Sammellinse 32 in den Lichtleiter 37 eingekop pelt, und dient zur Erzeugung des Rückfahrlichtes. Das auf die im Bereich C angeordneten, im nicht-geneigten Zustand befindlichen Mikrospiegel 330 auftreffende Licht wird durch die Sammellinse 32 in den Lichtleiter 36 eingekoppelt, und dient zur Erzeugung des Brems lichtes. Das auf die im Bereich D angeordneten, im nicht-geneigten Zustand befindlichen Mikrospiegel 330 auftreffende Licht wird durch die Sammellinse 32 in den Lichtleiter 35 eingekoppelt, und dient zur Erzeugung des Schlußlichtes. Das auf die im geneigten Zustand be findlichen Mikrospiegel 331 auftreffende Licht aller Bereiche A-D des Spiegel-Chips 33 wird zum Lichtabsorber 34 geleitet. Die zu demsel ben Bereich A, B, C oder D gehörenden Mikrospiegel 330, 331 werden alle mittels eines programmierten Mikroprozessors oder mit Hilfe des Fahrzeug-Bordcomputers simultan geschaltet. Falls sich beispiels weise die Mikrospiegel 331 des Bereiches D im geneigten Zustand be finden, dann ist das Schlußlicht ausgeschaltet. Befinden sie sich hin gegen im nicht-geneigten Zustand, so ist das Schlußlicht eingeschal tet. Analoge Aussagen gelten für die Mikrospiegel der anderen Berei che A-C und der ihnen zugeordneten Fahrzeugleuchten. Die unter schiedliche Farbe der Fahrzeugbeleuchtung wird mit Hilfe von Farb filtern (nicht abgebildet) erzielt, die am Lichtaustrittsende der Licht leiter 35-38 angeordnet sind. Diese Lichtaustrittsenden der Lichtlei ter 35-38 bilden die Lichtquellen der vorgenannten vier Fahrzeug leuchtentypen. Die Lampe 31 ist bei laufendem Fahrzeugmotor im mer eingeschaltet.The light generated by the lamp 31 is converted by the reflector 30 into parallel bundles of light and sent to the mirror chip 33 , which has the same structure as the corresponding mirror chips of the first two exemplary embodiments described above. The mirror chip 33 reflects the light impinging on it, depending on the setting of its micromirror, either in the direction of the collecting lens 32 or in the direction of the light absorber 34 . The Sam mellinse 32 focuses the light passing through it on the ends of the light guides 35-38 , which guide the light to the tail light, brake light, reversing light or flashing light. The incident on the arranged in area A, in the non-inclined state of the micromirror 330 , is coupled through the converging lens 32 into the light guide 38 , and is used to generate the flashing light. The incident on the arranged in area B, in the non-inclined state of the micromirror 330 light is coupled through the converging lens 32 into the light guide 37 , and is used to generate the reversing light. The incident on the arranged in the area C, in the non-inclined state of the micromirror 330 light is coupled through the converging lens 32 into the light guide 36 , and is used to generate the brake light. The light impinging on the micromirrors 330 arranged in the region D and not in the inclined state is coupled into the light guide 35 through the converging lens 32 and serves to generate the tail light. The incident on the be in the inclined state micromirror 331 light of all areas AD of the mirror chip 33 is directed to the light absorber 34 . The micromirrors 330 , 331 belonging to the same area A, B, C or D are all switched simultaneously by means of a programmed microprocessor or with the aid of the on-board computer. If, for example, the micromirrors 331 of the region D are in the inclined state, then the tail light is switched off. If they are against in the non-inclined state, the tail light is switched on. Analogous statements apply to the micromirrors of the other areas AC and the vehicle lights assigned to them. The different color of the vehicle lighting is achieved with the help of color filters (not shown), which are arranged at the light exit end of the light guide 35-38 . These light exit ends of the Lichtlei ter 35-38 form the light sources of the aforementioned four types of vehicle lights. The lamp 31 is switched on when the vehicle engine is running.
Um einen signifikanten Helligkeitsunterschied zwischen Brems- und Schlußlicht zu gewährleisten, wird das Schlußlicht gedimmt, indem bei eingeschaltetem Schlußlicht die im Bereich D angeordneten, für das Schlußlicht zuständigen Mikrospiegel 330, 331 mit einer Taktfre quenz oberhalb von 70 Hz simultan zwischen ihrer um 100 geneigten und ihrer nicht-geneigten Einstellung hin- und hergeschaltet werden. Bei einer Taktfrequenz oberhalb von ca. 70 Hz kann das menschliche Auge die einzelnen Schaltvorgänge nicht mehr auflösen oder wahr nehmen. Das Schlußlicht scheint daher mit einer geringeren Hellig keit zu leuchten als das nicht getaktete Bremslicht. Um das Blinken des Blinklichtes zu erzeugen, werden bei eingeschaltetem Blinklicht die dem Blinklicht zugeordneten Mikrospiegel 330, 331 des Bereiches A mit einer niedrigen Taktfrequenz, das heißt, mit der vom Gesetzge ber vorgeschriebenen Blinkfrequenz, simultan zwischen ihrer geneig ten und nicht-geneigten Einstellung hin- und hergeschaltet. Mit Hilfe von geeigneten Strahltellern können alle Blink-, Brems-, Rückfahr- und Schlußleuchten des Fahrzeuges durch die Beleuchtungseinrich tung 3 gemäß des dritten Ausführungsbeispiels mit Licht versorgt werden. Der Übersichtlichkeit halber wurden in der schematischen Darstellung der Fig. 3 nur vier Lichtleiter 35-38 gezeigt. Durch zu sätzliche Lichtleiter werden noch weitere Beleuchtungsfunktionen wie z. B. Nebelschlußlicht, Innenraumbeleuchtung und Armaturenbrett beleuchtung realisiert.In order to ensure a significant difference in brightness between brake light and tail light, the tail light is dimmed by the micromirrors 330 , 331 arranged in area D, which are responsible for the tail light, with a clock frequency above 70 Hz simultaneously between their tilted by and when the tail light is switched on be switched back and forth in their non-inclined setting. At a clock frequency above approximately 70 Hz, the human eye can no longer resolve or perceive the individual switching processes. The tail light therefore seems to shine with a lower brightness than the non-clocked brake light. In order to generate the flashing of the flashing light, when the flashing light is switched on, the micromirrors 330 , 331 of area A assigned to the flashing light are switched simultaneously between their inclined and non-inclined settings with a low clock frequency, that is to say with the blinking frequency prescribed by law - and switched. With the help of suitable beam plates, all the blinking, braking, reversing and tail lights of the vehicle can be supplied with light by the lighting device 3 according to the third embodiment. For the sake of clarity, only four light guides 35-38 were shown in the schematic illustration in FIG. 3. Additional lighting functions such as e.g. B. rear fog lights, interior lighting and dashboard lighting realized.
Es ist aber auch möglich, bei der Beleuchtungseinrichtung 3 gemäß des dritten Ausführungsbeispiels alle rückwärtigen Beleuchtungs funktionen des Kraftfahrzeuges mit Hilfe nur eines einzigen Lichtlei ters pro Fahrzeugseite zu realisieren, der zusammen mit einem dreh baren Farbfilterrad, das zwischen der Sammellinse 32 und der Licht eintrittsöffnung dieses Lichtleiters angeordnet ist und das Farbfilter unterschiedlicher Farbe aufweist, die Lichtleiter 35-38 ersetzt. Für jede der rückwärtigen Beleuchtungsfunktionen steht dann auch die gesamte Spiegelfläche 33 des Spiegel-Chips zur Verfügung. Zur Er zeugung des Bremslichtes werden alle Mikrospiegel 330, 331 der Spiegelfläche 33 in den nicht-geneigten Zustand geschaltet und das Farbfilterrad so gedreht, daß das Rotlichtfilter vor der Lichteintritts öffnung des Lichtleiters angeordnet ist, so daß der Rückleuchte durch den Lichtleiter ein intensives rotes Licht zugeführt wird. Das Schlußlicht wird auf die gleiche Weise erzeugt, mit dem einzigen Un terschied, daß hierbei die Mikrospiegel 330, 331 mit einer Schaltfre quenz von mindestens 70 Hz zwischen dem geneigten und nicht geneigten Zustand umgeschaltet werden, um das Licht zu dimmen. Zur Erzeugung des Blinklichtes wird das Farbfilterrad so gedreht, daß ein orangefarbenes Farbfilter vor dem Lichtleiter angeordnet ist. Sonst besteht kein Unterschied zu der bereits weiter oben, beim dritten Ausführungsbeispiel erläuterten Blinklichtfunktion. But it is also possible to realize all the rear lighting functions of the motor vehicle in the lighting device 3 according to the third exemplary embodiment with the aid of only a single Lichtlei conductor per vehicle side, which together with a rotatable color filter wheel between the converging lens 32 and the light inlet opening thereof Light guide is arranged and the color filter has different colors, the light guide 35-38 replaced. The entire mirror surface 33 of the mirror chip is then also available for each of the rear lighting functions. To generate the brake light, all micromirrors 330 , 331 of the mirror surface 33 are switched to the non-inclined state and the color filter wheel is rotated so that the red light filter is arranged in front of the light inlet opening of the light guide, so that the tail light through the light guide produces an intense red light is fed. The tail light is generated in the same way, with the only difference that the micromirrors 330 , 331 are switched with a switching frequency of at least 70 Hz between the inclined and non-inclined states in order to dim the light. To generate the flashing light, the color filter wheel is turned so that an orange color filter is arranged in front of the light guide. Otherwise there is no difference to the flashing light function already explained above in the third exemplary embodiment.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher beschrieben Ausführungsbeispiele.The invention is not limited to that described in more detail above Embodiments.
Beispielsweise kann die von der Beleuchtungseinrichtung 1, 2 gemäß des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels generierte Lichtvertei lung 17, 27 mit Hilfe des Bordcomputers des Kraftfahrzeuges, der an ein Navigationssystem, zum Beispiel an das Global-Positioning-Sys tem (GPS), gekoppelt ist und der mit Daten über den Streckenver lauf gespeist wird, automatisch an den momentanen Streckenverlauf angepaßt wird.For example, the light distribution 17 , 27 generated by the lighting device 1 , 2 according to the first or second exemplary embodiment can be coupled to a navigation system, for example to the global positioning system (GPS), using the on-board computer of the motor vehicle which is fed with data on the course of the route is automatically adapted to the current course of the route.
Außerdem kann der Spiegel-Chip 13, 23, 33 für die Fahrzeugbeleuch tung optimiert werden. Der Spiegel-Chip 13, 23, 33 kann beispiels weise eine trapezförmige oder eine gewölbte Spiegelfläche aufweisen. Ferner ist es auch möglich, entsprechend der gewünschten Auflö sung, die Anzahl der Mikrospiegel auf dem Spiegel-Chip deutlich zu verringern und die Größe der Fläche der Mikrospiegel zu vergrößern.In addition, the mirror chip 13 , 23 , 33 can be optimized for the vehicle lighting device. The mirror chip 13 , 23 , 33 can, for example, have a trapezoidal or an arched mirror surface. Furthermore, it is also possible, in accordance with the desired resolution, to significantly reduce the number of micromirrors on the mirror chip and to increase the size of the area of the micromirrors.
Um bei den Beleuchtungseinrichtungen 1, 3 gemäß des ersten und dritten Ausführungsbeispiels das von den geneigten Mikrospiegeln 130-134, 330, 331 ausgeblendete Licht nicht nutzlos zu verschwen den, kann der Lichtabsorber 14, 34 als photovoltaische Vorrichtung ausgebildet sein, mit deren Hilfe das auf den Lichtabsorber 14, 34 auftreffende Licht wieder in elektrische Energie zurückverwandelt wird.In order not to waste the light hidden by the inclined micromirrors 130-134 , 330 , 331 in the lighting devices 1 , 3 according to the first and third exemplary embodiments, the light absorber 14 , 34 can be designed as a photovoltaic device, with the aid of which the the light absorber 14 , 34 light is converted back into electrical energy.
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