[发明专利]具有空间可控反射器元件的照明布置

说明书

描述了照明布置（10）和形成光照束（36）的方法。多个LED照明元件（12）可操作来发射光。多个准直器元件（18）被布置成准直从LED照明元件（12）发射的光。第一投射元件（24）被布置成将从准直器元件（18）发射的光（32）投射到空间可控反射器元件（28）上。空间可控元件（28）包括在第一和第二位置之间可调节的多个反射器元件。在第一位置，光（34）被反射到第二投射元件（30）的方向，以形成投射光照束（36）。在第二位置，光（34）被反射到不同方向，以不贡献于投射光照束（36）。

技术领域

本发明涉及照明布置和形成光照束的方法。更具体地，本发明涉及通过将光引导到空间可控反射器元件上来创建光照束。

背景技术

例如在视频投射仪中使用空间受控反射器。在数字光处理（DLP）技术中，具有以矩阵布置在半导体芯片上的显微地小的反射镜的数字微镜器件（DMD）可以被快速重新定位以创建空间调制的光照束。

还针对选择性光照的目的提出了使用空间受控反射器。US 2003/0107323 A1描述了一种用于控制外部车灯的系统。为了防止眩光，可以基于传感器阵列的输出来控制车灯。在一个实施例中，可控前灯包括光源和空间受控反射器。光源可以是适合汽车使用的任何类型的灯，诸如卤素源、HID源或发光二极管LED源。空间受控反射器包含多个可切换的反射镜，这些反射镜可以被打开，并且对入射线进行反射以随后被透镜保护（protect）。当关闭时，入射线被反射远离透镜。

发明内容

可以认为一目的是提供一种照明布置和形成光照束的方法，该光照束具有良好的效率并提供具有高光通量和亮度的光照束。

发明人已经考虑了用于照射空间可控反射器元件、特别是微镜（DMD）元件的光源的要求。为了实现高亮度和通量，单个光源将需要极高的功率密度，从而呈现巨大的热挑战。代替单个光源，发明人提出了包括多个LED照明元件的分布式光源。为了有效利用光并使发光特性适合空间受控反射器元件的要求，发明人提出了准直器元件和投射元件的组合。

根据本发明的照明布置包括多个LED照明元件和多个准直器元件，准直器元件被布置成准直从LED照明元件发射的光。术语“LED元件”在这里用来表示任何类型的固态照明元件，包括发光二极管、有机发光二极管、激光二极管等。例如，发光元件可以是单个发光二极管或紧密布置在一起的多个发光二极管，诸如在已知的RGB LED中。LED照明元件可以封装或不封装，即仅包括LED管芯。优选的是除了准直器元件之外没有附加光学元件的扁平矩形LED照明元件，例如没有附加透镜、圆顶等。LED照明元件优选彼此间隔地设置，例如在垂直于主发光方向的一个或多个方向上（在平坦LED管芯的情况下，其正交于LED管芯表面）。例如，LED元件可以以直线或矩阵布置彼此间隔地布置，优选地沿着行或列具有至少基本上（例如+/- 20%，优选+/- 10%）相等的距离。

多个LED照明元件的空间分布布置具有分布热负载的优点，从而允许更好地耗散操作期间生成的热量。对于LED照明元件的优选分布，LED照明元件之间的距离可以是例如LED元件在相同方向上的宽度的至少50%。优选地，LED照明元件以LED照明元件的宽度的至少100%的距离间隔更远。

准直器元件被布置成接收来自LED照明元件的光并形成其准直束。准直器元件可以各自包括围绕LED照明元件的主发光方向布置的反射器表面。虽然准直器元件原则上也可以是中空的、具有内部反射器表面，但是优选的是提供依赖于边界表面处的全内反射（TIR）的实心准直器元件。准直器元件可以例如由硅树脂或PMMA制成。

根据本发明，第一投射元件被布置成将从准直器元件发射的光投射到空间可控反射器元件上。第一投射元件可以是适于将来自准直器元件的准直光投射到空间可控反射器元件（例如，DMD元件）的表面上的任何类型的光学元件。虽然这原则上可以通过例如投射透镜来实现，但是具有至少一个反射器表面的反射器是优选的。优选地，反射器表面可以是凹形的。第一投射元件可以具有在准直器元件中的一个或多个的光输出表面上的第一焦点和在空间可控反射器元件上的第二焦点。