专利名称：用于车辆的智能头灯组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的智能头灯组件，更加具体而言，涉及一种智能头灯系统，其通过在夜间驾驶期间，按照各种驾驶条件(驾驶状态、环境状况等等)的改变来在前方道路上展现多样的光线模式和车辆驾驶信息，从而在车辆前方提供了最适宜的照明状态。
背景技术：
大体而言，车辆是这样一种设备其在夜间驾驶期间通过车辆前进方向的照明来向驾驶员提供视觉信息，从而能够使得驾驶员确认道路状况和障碍，并给其他道路使用者发出信号。车辆的头灯也称车辆的前照灯，该车辆的头灯是照明灯，其在车辆行驶的车辆前进方向上发射光。尽管头灯需要足够的亮度来在夜晚确保前方的视野并确认道路上的障碍，但已经建立了防止迎面而来的车辆、领头车辆和行人感觉眩晕或者不舒服的法律。为了满足上述法律规定，头灯普遍采用了防护罩来形成截止线(cutoffline)。在相关技术中的智能头灯的情况下，在夜间驾驶期间，为了可以自动改变光线来相对于行驶状况(道路、天气、车辆行驶状态等等)的改变而实施一个或多个额外的模式，通过利用防护罩、用来驱动防护罩的防护罩致动器、和旋转致动器来实施光线的截止，从而实施动态光线模式。然而，相关技术中的智能头灯具有的问题是它具有使用防护罩、防护罩致动器、 旋转致动器等等来自动实施所需光线模式的结构，从而该结构笨重并且十分复杂。公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的智能头灯组件，其在实施光线截止和多样光线模式中，仅通过将光线模式可变类型的反射表面应用至头灯，而不使用具有复杂结构的防护罩或者致动器，从而不仅能够减少重量还能够对结构进行简化。在本发明的一个方面当中，提供了一种用于车辆的智能头灯组件，其包括发射光的光源；反射镜，该反射镜将从所述光源发射的光进行反射；光线模式可变单元，该光线模式可变单元具有至少一个数字微镜器件(DMD)，该数字微镜器件使得被所述反射镜反射的光的方向选择性地改变预定角度；以及投影透镜光学系统，该投影透镜光学系统使得被所述光线模式可变单元选择性反射的光发射到路面上。所述光线模式可变单元还可以包括接合至所述至少一个数字微镜器件的驱动单元，以分别按照车辆信息围绕预定轴线以预定角度改变该至少一个数字微镜器件的定向， 其中所述车辆信息可以包括燃料状态或者转向信号。当电信号可以激活至所述驱动单元的时候，该驱动单元驱动所述至少一个数字微镜器件，以使得被所述反射镜反射的光入射到所述投影透镜光学系统，并且当另一个电信号可以激活至所述驱动单元的时候，该驱动单元驱动至少一个数字微镜器件，以防止被所述反射镜反射的光入射到所述投影透镜光学系统。所述智能头灯组件还可以包括安装在所述反射镜和所述光线模式可变单元之间的棱镜，以使得被反射镜反射的光反射到所述至少一个数字微镜器件上。所述智能头灯组件还可以包括安装在所述光源和所述棱镜之间的红外线和紫外线滤光镜。所述棱镜可以具有棱镜表面，该棱镜表面使得被所述反射镜反射的光反射到所述至少一个数字微镜器件。所述棱镜可以包括第一棱镜表面，该第一棱镜表面将使得被所述反射镜反射的光反射到至少一个数字微镜器件；第二棱镜表面，该第二棱镜表面使得可以被所述第一棱镜表面反射的光进行再次反射；以及第三棱镜表面，该第三棱镜表面使得被所述第二棱镜表面反射的光沿着车辆的向前方向再次反射，从而该光可以不入射到所述投影透镜光学系统。所述智能头灯组件还可以包括设置在所述投影透镜光学系统周围的反射构件，以使得被所述第三棱镜表面反射的光沿着车辆的方向进行发射。根据如上所述的根据本发明的智能头灯组件，通过将相关技术中的具有包含有防护罩、防护罩致动器和旋转致动器的复杂结构的元件替换成由多个数字微镜器件的集成主体构成的光线模式可变单元，从而能够在夜间驾驶期间按照驾驶状况(道路、天气、车辆驾驶状态等等)的改变来在前方路面上展现多样的光线模式和车辆驾驶信息。本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式
共同用于解释本发明的特定原理。
图1是显示根据本发明的各个示例性实施例的用于车辆的智能头灯组件的立体图。图2是显示图1中的光的路径的横截面视图。图3是显示图1中的光线模式可变单元的驱动单元的立体图。图4是显示由图3中的光线模式可变单元产生的光线模式的立体图。图5是显示当电信号是“开启”状态或者“关闭”状态时，图4中的数字微镜器件的状态的图。图6是显示根据本发明的各个示例性实施例的用于车辆的智能头灯组件的光的路径的横截面视图。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。附图中每个元件的附图标记1 智能头灯组件10 光源20 反射镜30:光线模式可变单元31 数字微镜器件32 驱动单元50 投影透镜光学系统60、260 棱镜80 散热板270 反射构件。
具体实施例方式接下来将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、 等效形式以及其它实施例。如图1和图2所示，根据本发明第一实施例的用于车辆的智能头灯组件1包括发射光的光源10、反射镜20、光线模式可变单元30、投影透镜光学系统50和散热板80。反射镜20具有环绕光源10的周围的形状，从而支撑该光源10，并且反射镜20对从光源10发射的光进行反射。在反射镜20的前方安装有顶(红外线)和UV (紫外线)滤光镜40，并且在UR和 UV滤光镜40的前方安装有棱镜60。棱镜60具有一个棱镜表面61，其用来使得被反射镜20反射的光反射到光线模式可变单元30上。在这种情况下，棱镜表面61向后倾斜地形成，并将光反射到布置在棱镜表面61后方的光线模式可变单元30上。光线模式可变单元30用来通过改变光线模式而在路面上展现多样的光线模式和车辆信息(燃料状态、转向信号、紧急信号、车辆速度等等的符号)，并且该光线模式可变单元30是相关技术中的元件的替代品，所述元件例如为防护罩、防护罩致动器、旋转致动器寸寸。为此，如图3和图4所示，光线模式可变单元30包括多个数字微镜器件(DMD) 31 和驱动单元32，该数字微镜器件31以预定角度改变被棱镜60反射的光，驱动单元32设在多个数字微镜器件31的下部，以按照诸如燃料状态或者转向信号的车辆信息以围绕Z轴的预定角度改变数字微镜器件31。也就是说，光线模式可变单元30是在高密度下紧密布置的多个微镜器件的集成主体，并且该光线模式可变单元30按照电信号的“开启/关闭”状态来投射图像。
在电信号处于“开启”状态的情形中，如图5所示，对数字微镜器件31进行驱动使其围绕Z轴以a°角向上倾斜，并且，被棱镜60反射并入射到数字微镜器件31的光被数字微镜器件31反射并入射至投影透镜光学系统50。另一方面，在电信号处于“关闭”状态的情形中，对数字微镜器件31进行驱动使其围绕Z轴以a°角向下倾斜，并且，被棱镜60反射并入射到数字微镜器件31的光并未入射至投影透镜光学系统50，而变成了无效光以使得光量为0。也就是说，如图5所示，当在路面上展现了燃料状态的时候，在电信号处于“关闭” 状态的情形中数字微镜器件31展现了黑色部分，而在电信号处于“开启”状态的情形中数字微镜器件31展现了明亮部分。如上所述的光线模式可变单元30已经由Texas Instruments进行了开发，因此将会省略其详细描述。投影透镜光学系统50布置在棱镜60的水平方向上，并且该投影透镜光学系统50 包括多个透镜，以对被光线模式可变单元30反射的光进行向前发射。散热板80设在光线模式可变单元30的后方，且该散热板80用来将光源10发射的光所产生的热驱散至外部。图6是显示根据本发明第二实施例的用于车辆的智能头灯组件的光的路径的横截面视图。本发明的第二实施例的特征在于，对根据第一实施例的棱镜60进行了改进，并且额外提供了反射构件270，从而当电信号处于“关闭”状态时被数字微镜器件31反射的无效光被重新利用，从而提高了光的效率。也就是说，根据本发明的第二实施例的棱镜260具有第一棱镜表面沈1、第二棱镜表面262和第三棱镜表面沈3。第一棱镜表面以与根据本发明的第一实施例的棱镜表面相同的方式而形成为向后倾斜，并且该第一棱镜表面261将光反射到数字微镜器件31，该数字微镜器件31布置在第一棱镜表面261的后方。第二棱镜表面262使得被第一棱镜表面261反射且并未入射到投影透镜光学系统 50的无效光在向后方向上进行再次反射，并且第三棱镜表面263对被第二棱镜表面262再次反射的光在车辆的向前方向上进行反射。在这种情形下，优选地，在投影透镜光学系统50周围进一步设置反射构件270，以对被第三棱镜表面263反射的光在车辆的向前方向上进行发射。根据本发明的示例性实施例所构建的上述智能头灯组件，通过将相关技术中诸如防护罩、防护罩致动器和旋转致动器的大量元件替换成由多个数字微镜器件31的集成主体构成的光线模式可变单元30，能够在夜间驾驶期间按照驾驶状况(道路、天气、车辆驾驶状态等等)的改变来在前方路面上展现多样的光线模式和车辆驾驶信息，从而可以改进安全性和便利性。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”和“后”
是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
权利要求
1.一种用于车辆的智能头灯组件，包括发射光的光源；反射镜，所述反射镜将从所述光源发射的光进行反射；光线模式可变单元，所述光线模式可变单元具有至少一个数字微镜器件，所述数字微镜器件使得被所述反射镜反射的光的方向选择性地改变预定角度；以及投影透镜光学系统，所述投影透镜光学系统使得被所述光线模式可变单元选择性反射的光发射到路面上。
2.如权利要求1所述的用于车辆的智能头灯组件，其中所述光线模式可变单元还包括接合至所述至少一个数字微镜器件的驱动单元，以分别按照车辆信息围绕预定轴线以预定角度改变所述至少一个数字微镜器件的定向。
3.如权利要求2所述的用于车辆的智能头灯组件，其中所述车辆信息包括燃料状态或者转向信号。
4.如权利要求2所述的用于车辆的智能头灯组件，其中当电信号激活至所述驱动单元的时候，所述驱动单元驱动所述至少一个数字微镜器件，以使得被所述反射镜反射的光入射到所述投影透镜光学系统，并且当另一个电信号激活至所述驱动单元的时候，所述驱动单元驱动至少一个数字微镜器件，以防止被所述反射镜反射的光入射到所述投影透镜光学系统。
5.如权利要求1所述的用于车辆的智能头灯组件，还包括安装在所述反射镜和所述光线模式可变单元之间的棱镜，以使得被所述反射镜反射的光反射到所述至少一个数字微镜器件上。
6.如权利要求5所述的用于车辆的智能头灯组件，还包括安装在所述光源和所述棱镜之间的红外线和紫外线滤光镜。
7.如权利要求5所述的用于车辆的智能头灯组件，其中所述棱镜具有棱镜表面，所述棱镜表面使得被所述反射镜反射的光反射到所述至少一个数字微镜器件。
8.如权利要求5所述的用于车辆的智能头灯组件，其中所述棱镜包括第一棱镜表面，所述第一棱镜表面将使得被所述反射镜反射的光反射到至少一个数字微镜器件；第二棱镜表面，所述第二棱镜表面使得被所述第一棱镜表面反射的光进行再次反射；以及第三棱镜表面，所述第三棱镜表面使得被所述第二棱镜表面反射的光沿着车辆的向前方向再次反射，从而所述光并不入射到所述投影透镜光学系统。
9.如权利要求8所述的用于车辆的智能头灯组件，还包括设置在所述投影透镜光学系统周围的反射构件，以使得被所述第三棱镜表面反射的光沿着车辆的方向进行发射。
全文摘要
本发明提供了一种用于车辆的智能头灯组件，可以包括发射光的光源；反射镜，该反射镜将从所述光源中发射的光进行反射；光线模式可变单元，该光线模式可变单元具有至少一个数字微镜器件，该数字微镜器件使得被所述反射镜反射的光的方向选择性地改变预定角度；以及投影透镜光学系统，该投影透镜光学系统使得被所述光线模式可变单元选择性反射的光发射到路面上。
文档编号F21V13/00GK102478190SQ201110219328
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月27日 优先权日2010年11月19日
发明者吴荣燮, 安秉石, 赵厚泽 申请人:现代自动车株式会社