用于机动车的探照灯的制作方法

文档序号:15103557发布日期:2018-08-04 16:19阅读:190来源:国知局

本发明涉及一种用于机动车的探照灯,尤其是一种前照灯。



背景技术:

由现有技术已知,机动车探照灯的光分布动态地通过可机械运动的光模块来改变。以这种方式能够根据不同条件来优化探照灯前方区域的照亮。例如能够提供一种转弯光,在该转弯光的情况下,探照灯在转弯行驶时朝弯道发光。同样能够实现抗眩目的远光,在该抗眩目的远光的情况下,远光分布的引起在前面行驶的交通或迎面交通的眩目的确定的区域渐隐。

具有动态光产生功能性的传统的探照灯具有以下缺点,即为此需要将耗费的机械机构集成在探照灯中。



技术实现要素:

本发明的任务是,提供一种用于机动车的探照灯,以该探照灯能够以简单的方式产生探照灯光的动态分量。

该任务通过根据专利权利要求1所述的探照灯解决。本发明的改进方案在从属权利要求中限定。

根据本发明的探照灯设置成用于机动车,例如乘用车。该探照灯优选为前照灯。该探照灯包括第一照明装置和第二照明装置,用于在探照灯前方共同产生光分布。第一照明装置设置成用于产生光分布的静态分量,而第二照明装置设置成用于产生光分布的动态分量。静态分量这一概念应理解为,这个分量在光分布内是不可变的,而光分布必要时作为整体、例如在机动车中的探照灯的高度调节时能够是可运动的。动态分量这一概念应理解为,这个分量在光分布内在时间上是能改变的,以便由此使所生成的光分布的区域在形状和/或亮度方面发生改变。

根据本发明的探照灯的突出之处在于,第二照明装置包括多孔投影屏幕,该多孔投影屏幕包括发光器件和面式的数字图像生成器以及一阵列的投影透镜。该数字图像生成器包括部段,其中,相应的部段被能改变地划分成透射的区域和不透光的区域。透射的区域在优选的变型方案中构成具有100%的透射度的区域。虽然如此,透射的区域必要时也可具有较低的透射度。与此相对,不透光的区域始终具有0%的透射度。划分成透射的区域和不透光的区域能够通过以下方式来改变:使透射的区域和不透光的区域的大小改变。但是,当改变了透射的区域的透射度时,此时也存在有划分成透射的区域和不透光的区域这一划分的改变,因为使用经修改的透射的区域产生了另一种划分。此外,划分成透射的区域和不透光的区域还能够在一部段选择成,使得该部段完全透射或完全不透光。

每个投影透镜配属于数字图像生成器的一部段,也就是说,部段的数量等于投影透镜的数量。在该阵列以发光器件照明时,所述部段中的至少一部分通过所配属的投影透镜被投影在探照灯前方。一部段优选包括数字图像生成器的大量像素,尤其是数字图像生成器的至少0.5百万像素(500000像素)。由此能够针对相应的投影透镜以及在相应的投影中生成棱边分明的结构。

该探照灯设计成,使得数字图像生成器在机动车中的探照灯运行时通过针对所述部段的至少一部分改变划分成透射的区域和不透光的区域部段产生光分布的动态分量。换言之,该探照灯包括用于操控数字图像生成器的控制装置,使得产生光分布的动态分量。

本发明基于以下构思:将本身已知的具有数字图像生成器的多孔投影屏幕用于在探照灯光中生成动态光效应。与现有技术相比,在此在探照灯中不需要机械机构,而是单纯地通过操控数字图像生成器进行光分布的改变。

在一优选的变型方案中,该多孔投影屏幕除了所述阵列投影透镜以外还包括一阵列场透镜,这一阵列场透镜布置在发光器件与面式的图像生成器之间。在投影屏幕中优选将一个或多个LED或必要时还有一个或多个激光二极管用作为发光器件。多孔投影屏幕的投影透镜优选是圆的透镜,该透镜包括2000μm或更小、尤其是1000μm或更小(例如800μm)的直径。

在一特别优选的实施方式中,在根据本发明的探照灯中使用多孔投影屏幕,该多孔投影屏幕在文献DE 10 2009 024 894 A1中或在文献DE 10 2011 076 083 A1中描述。这些出版物的整个公开内容通过参考成为本申请的内容。

在一优选的实施方式中,以根据本发明的探照灯能够根据探照灯的运行模式生成近光分布和/或远光分布和/或抗眩目的远光。

优选地,根据本发明的探照灯设计成,使得光分布的借助第二照明装置产生的动态分量在机动车中的探照灯运行时根据一个或多个机动车的行驶参数和/或一个或多个机动车的周围环境中的参数来产生。

在一特别优选的实施方式中,以第二照明装置在探照灯的一运行模式中产生近光分布的动态明暗分界,由此能够实现本身已知的转弯光。替代地或附加地,能够以第二照明装置在探照灯的一运行模式中使光分布的宽度改变和/或使机动车的周围环境中的物体被更强地或不太强地照明。由此能够实现城市光、高速公路光、导向光,标记光,建筑工地光和紧急机动光的在详细的描述中阐释的功能性以及必要时还有其它功能性中的一个或多个功能性。

在一特别优选的实施方式中,根据本发明的探照灯的第一照明装置是没有多孔投影屏幕的宏观光学照明装置。换言之,第一照明装置是没有透镜的照明装置或包括一个或多个宏观光学透镜的照明装置。在此以及在下面,宏观光学透镜应理解为以下透镜,该透镜在俯视图中具有1cm或更大、尤其是3cm或更大的最小延展尺寸。优选地,第一照明装置包含最多25个透镜、尤其最多五个透镜。根据设计方案,第一照明单元能够包括具有投影光学器件的照明单元和/或具有反射光学器件的照明单元。通过使用刚才描述的没有多孔投影屏幕的第一照明装置能够通过简单的且成本低的探照灯模块实现光分布的静态分量。

在根据本发明的探照灯的另一特别优选的设计方案中,将LCD屏幕、尤其是TFT屏幕用作为第二照明装置的数字图像生成器。

根据在根据本发明的探照灯中所使用的多孔投影屏幕的类型,透射的区域在相应的部段中能够具有100%的固定的透射度或最大100%的可变的正透射度。换言之,经由数字图像生成器必要时使相应的部段划分成透射的和不可透过的区域能够改变透射的区域的透射度的变化。

除了上面描述的探照灯,本发明还涉及一种机动车,该机动车包括一个或多个根据本发明的探照灯或根据本发明的探照灯的一个或多个优选的变型方案。

附图说明

下面根据附图详细描述本发明的实施例。

附图如下:

图1示出根据本发明的一实施方式的探照灯的透视图;以及

图2示出穿过图1的探照灯的多孔投影屏幕的剖视图。

具体实施方式

下面,根据图1中示出的机动车左前照灯100阐释本发明的一实施方式。该前照灯包括本身已知的内部的照明装置11,以该照明装置生成探照灯的不仅探照灯近光的而且远光的静态基础光分布。为此,在照明装置11中设置有基于包括宏观透镜的投影光学器件的上方的宏观光学照明单元11a。所述宏观透镜具有比下面进一步描述的多孔投影屏幕的投影透镜明显更大的直径。以照明单元11a在近光激活的情况下产生近光分布的不能够改变的静态分量。

照明装置11还包含基于反射光学器件的下方的宏观光学照明单元11b。当以探照灯生成(不抗眩目的)远光分布时,这个照明单元11b附加地接通至照明单元11a。经由照明单元11b产生的光分布同样是静态的。这两个照明单元11a和11b在一优选的变型方案中用作为一个或多个LED的发光器件。虽然如此,照明单元必要时也能够包含氙光源或激光光源。

除了内部的照明装置11以外,探照灯100还包括外部的照明装置12。在传统的探照灯中,这个外部的照明装置类似于照明装置11由基于投影光学器件和反射光学器件的宏观光学照明单元构成。在此,附加于内部的照明装置的静态光分布,以外部的照明装置生成动态光分布,该动态光分布在总光分布中能够由两个照明装置11和12动态地(也就是说在时间上可变地)改变其位置和必要时其它特性。为此,外部的照明装置12能够机械地运动。借助外部的照明装置的动态的光分布能够例如实现转弯光的功能,该转弯光在转弯行驶中使光分布沿弯道方向改变。

根据本发明的探照灯的在此描述的实施方式的突出之处在于,用于产生探照灯光的动态分量的外部的照明装置12不再是机械运动,而是为此包括多孔投影屏幕10,该多孔投影屏幕具有大量分别配属于LCD屏幕的各一个部段的投影透镜,其中,所述部段经由所配属的投影透镜被投影在探照灯前方。在所述部段中,借助于LCD屏幕构造由透射的区域和不透光的区域构成的对象结构,其中,该对象结构能够经由LCD屏幕的相应的操控来改变。特别是,在此动态地改变相应的部段透射的区域和不透光的区域的分量,以便由此例如产生所生成的光分布的运动。以这种方式,在没有机械器件的情况下单纯地通过操控LCD屏幕实现通过探照灯所生成的总光分布的动态分量。

以照明装置12产生的动态光分布能够快速且灵活地适配于不同的行驶参数或周围环境参数。特别是,多孔投影屏幕能够用于产生转弯光。同样能够生成其它动态光分布。例如能够借助投影屏幕产生抗眩目的远光。为此,远光单纯地经由内部的照明装置11的照明单元11a和外部的照明装置的多孔投影屏幕10来形成,其中,通过相应操控外部的照明装置中的LCD屏幕从远光分布中切去这样的区域,所述区域引起在前面行驶的或迎面而来的交通的眩目。

以照明装置12同样能够生成标记光,在该标记光的情况下,使在总光分布中的确定的区域更强地照亮并由此变得明亮。此外,照明装置12必要时能够用于产生城市光,该城市光促使以较低的亮度对行车道进行较宽的照亮。此外,必要时能够产生高速公路光,在该高速公路光的情况下,以较低的宽度、但是较大的亮度照亮行车道。此外,必要时也能够生成导向光,通过该导向光使机动车驾驶员获知应该沿哪个方向行驶。此外,必要时也能够生成建筑工地光形式的光分布,以该建筑工地光在行驶通过狭窄工地时使光分布变窄。另一应用情况是产生紧急机动光,在该紧急机动光的情况下,在危险情况下经由确定的区域的相应的照亮给驾驶员显示应该沿哪个方向转向。以多孔投影屏幕也能够通过相应的操控LCD屏幕在车辆起动时产生光场景化,其方式为,在这个时间点使探照灯暂时接通,并且通过相应的改变所述部段的结构在光分布中生成动态运动。

图2以剖视图示出多孔投影屏幕10,该多孔投影屏幕用于图1的探照灯,并且相应于来自出版物DE 10 2009 024 894 A1的屏幕(此处见图10)。投影屏幕10包括发光器件1,该发光器件例如能够实施为激光二极管或LED或OLED。发光器件的光落到呈大量聚光透镜2形式的场透镜-阵列上,所述聚光透镜安置在基底6(例如玻璃基底)上,其中,LCD屏幕7处于相邻于场透镜阵列,通过该LCD屏幕生成可变部段3,所述可变部段包括包含在其中的由透射的区域和不透光的区域构成的对象结构。所述部段通过LCD屏幕7中的阴影线的区段表明,并且出于清楚性原因仅部分地以附图标记3来表示。一阵列投影透镜4处于玻璃基底的右侧上,其中,投影透镜与部段3之间的间距基本上相应于各个投影透镜的焦距f。每个投影透镜配属于一部段或一对象结构,该对象结构经由相应的投影透镜在与这一阵列投影透镜隔开间距D的情况下成像到投影平面5中。这通过所示出的光程来阐明。在此看出,相邻的部段3之间的节距p_Dia大于相邻的投影透镜4之间的节距p_PL。由此促使对象结构和投影透镜的相应的对的光学轴线发生偏移,并由此使得对象结构3的所有投影图像能够叠加成投影平面5中的总图像。

投影平面5中的总图像的放大M由投影透镜4的投影距离D与焦距f之比来产生,并且内容如下:

由此,该放大取决于对象结构与投影透镜之间的节距之差。这个差越小,该放大就越大,且投影平面就离投影屏幕越远。

本发明的前面描述的实施方式具有一系列优点。尤其是能够在车辆探照灯中没有可运动部件的情况下在探照灯光中生成动态分量。在此,能够产生不同的光效应,例如转弯光、抗眩目的远光和同类光。在使用包括高分辨率的LCD屏幕的多孔投影屏幕的情况下能够快速且高精度地产生动态光分量。此外,以多孔投影屏幕的本身已知的变型方案能够生成具有扩展的景深的动态的光分布。

附图标记列表

100 探照灯

10 多孔投影屏幕

11 内部的照明装置

11a、11b 内部的照明装置的照明单元

12 外部的照明装置

1 发光器件

2 聚光透镜

3 部段

4 投影透镜

5 投影平面

6 玻璃基底

7 LCD屏幕

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