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CN105308385A - 用于车辆的大灯 - Google Patents

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CN105308385A CN201480035836.3A CN201480035836A CN105308385A CN 105308385 A CN105308385 A CN 105308385A CN 201480035836 A CN201480035836 A CN 201480035836A CN 105308385 A CN105308385 A CN 105308385A
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Abstract

<b>用于车辆的大灯，具有多个光源（</b><b>5</b><b>、</b><b>13</b><b>）和配属于所述光源的镜组（</b><b>11</b><b>），其中设置具有至少一个</b><b>光源（</b><b>13</b><b>）的用于产生动态变化的第一光图像的第一发光单元（</b><b>1</b><b>）以及具有至少一个激光光源（</b><b>5</b><b>）、至少一个光束转向单元（</b><b>7</b><b>）和至少一个光转化单元（</b><b>8</b><b>）的第二激光发光单元（</b><b>4</b><b>），并且设定所述镜组（</b><b>11</b><b>）用于将由所述第一发光单元和在所述第二激光发光单元的光转化单元处产生的两个光图像聚集成在驾驶路面上的总光分布。</b>

Description

用于车辆的大灯
技术领域
本发明涉及用于车辆的大灯，所述大灯具有 多个光源和配属于所述光源的镜组 。
背景技术
这种类型的大灯由 US 2011/0249460 Al 示例性地公开。在该大灯中，除了传统的用于近光分布的大灯模块外还设置扫描的激光系统，其中两个经由运动的微镜转向的激光光束在荧光物质基体上产生光图像，所述光图像借助于透镜被投射在驾驶路面上，用以在那儿产生能够动态改变的光结构 。
在由 US 2008/0013329 Al 公开的大灯中，设置面状的具有单独的、能够个体触发的光显示指示面板的激光元件，其中，为所述光显示指示面板分别分配前置的微透镜阵列的微透镜，所述微透镜阵列投射相应产生的光图像到驾驶路面上 。
在其它的用于产生动态变化的光图像的大灯中，如其例如在 DE 10 2008 013 603 Al 或者在 DE 10 2011 054 234 Al 中示出并且说明的那样，设置单独的、能够个体触发的光源、优选 LED 的阵列，其中，为每个光源分配光导体或者反射体形式的单镜组或者光导向装置。在所述光导向装置的光射出面处存在的光图像借助于镜组、通常为透镜被投射到驾驶路面上 。
另一方面也已知其中设置中心的光源的大灯，所述中心的光源的光经由多个光导体并且经由特别的镜组被投射到驾驶路面上，用以在所述驾驶路面上产生动态变化的光分布。部分地，针对于光分布应用数字光处理（ DLP ），如在 US 7156542 B2 中那样，或者应用机械可运动的并且由此能够选择性触发的光导体，如例如在 DE 40 06 938 Al 中那样 。
根据现有技术的提到的类型的大灯虽然实现能够动态地匹配对应的驾驶条件的发光模式，然而存在对在适应性的前大灯系统中另外的性能、尤其是在远光功能以及光图像的更高的分辨率方面提高的需求。 然而，尽管所述要求，成本应该在合理的范围内 。
发明内容
因此，本发明的任务为，提供具体类型的大灯，所述大灯在成本尽可能小时提供高的动态的分辨率，尤其在所述大灯照明的远距区域中 。
该任务利用开头说明的类型的大灯得到解决，其中根据本发明，设置具有至少一个光源的用于产生动态变化的第一光图像的第一发光单元以及具有至少一个激光光源、至少一个光束转向单元和至少一个光转化单元的第二激光发光单元，并且设定镜组用于将由所述第一发光单元和在所述第二激光发光单元的光转化单元处产生的两个光图像聚集成在驾驶路面上的总光分布 。
由于本发明得到如下大灯：即，尽管单独光源的数目在某一范围内，但所述大灯提供高的分辨率，所述范围既不在成本方面又不在技术的实现方面产生问题、例如关于冷却和尺寸的问题 。
在实际适用的实施方式中规定，所述第一发光单元具有多个光源和各配属于所述光源的单镜组 。
此外，当所述镜组具有两个分开的镜组单元时，会是有利的，其中，为每个发光单元各分配一个镜组单元 。
另一方面，当所述镜组具有配属于两个发光单元的唯一的共同的镜组单元时，关于较小的结构尺寸（ Baugr öß e ）方面会是值得推荐的 。
在其它的有意义的变型方案中规定，所述至少一个镜组单元构造成透镜 。
当激光发光单元的所述至少一个激光光源、所述至少一个光束转向单元和所述至少一个光转化单元合并在一个结构的单元中时，尤其关于维护友好性方面是适宜的 。
当激光发光单元的所述至少一个光转化单元在所述第一发光单元处设置在所述第一发光单元的光射出面的区域中时，在非常紧凑的变型方案中是有利的 。
最有效的变型方案的突出之处为，所述至少一个光束转向单元构造为能够围绕至少一个轴线摆动的微镜 。
此外，当所述第一发光单元具有在至少两行并且多个缝隙中布置的单独光源时，关于光图像的良好的适应方面是有利的，其中，单独光源能够触发用以在驾驶路面上产生动态变化的光分布 。
当设定所述至少一个光束转向单元用于在所述光转化单元处产生由能够选择性地照明的节段构成的动态变化的光图像时，同样改善了适应能力 。
如果所述第一发光单元的光源是 LED ，那么在合适的定价中得到关于光谱的光分布和光强度方面大的选择 。
附图说明
接下来，根据示例性的实施方式详细解释本发明连同另外的优点，所述实施方式在附图中阐明。其中 ：
图 1 示意性地示出 根据本发明的大灯在第一实施方式中的主要的构件 ；
图 2 示出了根据本发明的大灯的第二实施方式 ;
图 3 示出了根据本发明的大灯的第三实施方式 ;
图 4 示出了具有多个光源的第一发光单元的光图像 ;
图 5 示出了第二激光发光单元的光图像 ; 以及，
图 6 示出了 由根据图 4 和 5 的光图像组成的总光分布。
具体实施方式
首先涉及粗略示意性地示出本发明的第一实施方式的图 1 。在该图 1 以及还有以下的图中仅仅示出了对于本发明的功能重要的那些部件。为了简便起见，省略本领域专业技术人员 确定已知的并且对于大灯也是必要的其它的部件，如壳体、调节机构等 。
在图 1 的右侧处识别出第一发光单元 1 ，这进一步在下文详细地示出并且说明，所述第一发光单元具有单独的光源的、尤其是 LED 的阵列，所述光源能够单独地或者成组地个体地触发。为所述单独的光源分配在该图中没有同样示出的单镜组，所述单镜组例如构造成光导体或者反射体的形式并且在光射出面 2 处产生光图像，所述光图像借助于镜组、此处借助于透镜 3 能够被投射到驾驶路面上 。
此外，设置 第二发光单元，即激光发光单元 4 ，其在图 1 中 左边示 出并且其具有产生激光光束 6 的激光光源 5 、此处构造为微镜的光束转向单元 7 以及光转化单元 8 作为主要的组成部件。这种扫描的激光发光单元是已知的，其中，所述激光光束 6 通过所述光束转向单元 7 的围绕一个或者围绕两个轴线摆动的微镜在所述光转化单元 8 处产生 能够预先确定的光图像，所述光图像借助于另外的镜组、此处借助于透镜 9 同样被投射到驾驶路面上并且与由所述第一发光单元 1 产生的光图像在所述驾驶路面上结合成总光图像或者说总光分布 。
尽管此处示出两个透镜 3 和 9 ，但是这不应该排除能够应用其它的镜组结构。因此，能够在所述两个透镜 3 和 9 后 布置另外的镜组、例如透镜或者能够应用也使用反射体的镜组 。
所述激光光源 5 例如能够产生具有蓝光的激光光束 6 ，所述蓝光在所述光转化单元 8 的磷光物质（ Phosphor ）处转换成白光。尽管在该例子中仅仅示出唯一的激光发光单元 4 ，但是完全能够应用至少又一个另外的激光单元，所述激光单元自身要么经由相同的光束转向单元要么然而经由一个另外的光束转向单元将激光光束扫描地引导至所述光转化单元 8 。
如也从现有技术中得到的那样，也能够对所述光转化单元的磷光物质层从后方加载所述激光光束，其中，在磷光物质中转换的光向前进行放射 。
在图2中示出了本发明的第二实施方式，其中，所述第一发光单元1在优选的实施方式之一中具体地示出并且对于相同的部件也应用相同的附图标记。在所述第一发光单元1的前侧处识别出此处构造为反射体的单镜组10，在其基座（在图2中不可见）处布置光源、优选LED。在该情况下，所述发光单元1具有在三行并且2×8和1×28个缝隙中布置的光源和相应地许多单镜组10或者说反射体。在此，在所述第一发光单元1的光射出面的区域中也设置光转化单元8，由激光光源5产生的激光光束6通过光束转向单元7的摆动的微镜转向地扫描通过所述光转化单元8。在此，所述激光发光单元4由所述激光光源5、所述光束转向单元7和布置在所述第一发光单元1上的光转化单元8形成。
与根据图 1 的实施方案不同，在此，为两个发光单元 1 和 4 设置共同的镜组 11 、即透镜，所述透镜聚集在所述镜组 10 的射出面处存在的光图像和通过在所述光转化单元 8 处的扫描的激光光束 6 确定的光图像并且能够投射到驾驶路面上 。
在图 3 中示意性地示出根据本发明的大灯的第三实施方式，该第三实施方式原则上相应于根据图 2 的实施方式，其中，对于相同的部件也应用相同的附图标记。所述第一发光单元 1 在此由具有单独的光源 13 的光源单元 12 构成，所述单独的光源实施为 LED 并且布置在对应 26 个缝隙的三行中。为所述光源单元 12 或者说所述单独的光源 13 分配 初级镜组 14 ，所述初级镜组具有相应于 LED 或者说光源 13 的数目、此处为 78 个 单独的全反射的光导体 15 ，所述光导体向前延伸并且通往光射出面 16 中。在所述光射出面 16 处又布置由所述激光光束 6 扫描的光转化单元 8 ，其中，单色的激光被转换成能够用于驾驶路面照明的光（白光） 。
在根据图 2 和 3 的实施方案中能够看出，单独光源的一定数目的光射出开口由具有相应的磷光物质面的光转化单元 8 遮盖。在此存在以下可行方案，即所述单独光源 13 或者说 LED 的光谱的光分布在图 3 中如下地与所述光转化单元 8 的磷光物质协调，从而 所述单独光源透照所述磷光物质或者说也促进发光，由此，在图2和3 中示出的用于照明的面没有“丢失”。然而也可以不通过所述单独的光源照明相应的区域，那么其中，也可以在该区域中省略所述单独光源 。
在图 4 至 6 中示出了根据本发明的大灯的三个光图像，其中，图 4 仅仅示出第一发光单元的光图像，其中，所述照明在该例子中沿垂直的方向从 -1 ° 延伸到 +5 ° 并且沿水平的方向从左边 15 ° 延伸至右边 15 ° 以及设 置在对应于各 28 个缝隙的三行中的分配。当然应该清楚的是，在此能够进行任意的分配并且例如不必在每行中设置相同数目的缝隙 。
现在，图 5 以放大的比例示出了示例性的通过所述第二激光发光单元 4 产生的光图像。在此，所述区域优选为沿水平的方向从左边 6 ° 至右边 6 ° 并且沿垂直的方向从 -1 ° 至 +2 ° ，因为，所述区域提供对于驾驶员在黑暗中驾驶必要的 印象（eindruck） 的大部分 。
所述两个光图像通过镜组 3+9 或者 11 叠加并且结合成总光图像，所述总光图像被投射到所述驾驶路面上。相应的光图像在图 6 中示出，从图 6 识别出根据图 4 和图 5 的光图像的组合，通过在图 5 中示出的区域的额外的照明，大灯的性能得到显著地提高，因为对于该区域能够应用高分辨的激光发光单元，所述激光发光单元例如实现了在整个照明区域中 0.5 ° 的垂直的分辨率并且在水平的区域中 0.1 ° 的分辨率 。
下面说明的值会进一步突出本发明的优点。目前，单独的、由 LED 引起的像素的照明最高值为大约 80 至 100 lx ，然而这对于远光来说相对较少。当进行与同样达到例如 80 至 100 lx 的最高值的激光发光单元合并时，那么获得在远光最高值中提供 180 至 200 1x 的照明的远光，这符合对良好的大灯目前的要求 。
通过不同的光图像的叠加也能够消去色彩效应（Farbeffekt）并且产生均匀的同色的光线图 。
两个发光单元的合并也实现达到较高的动态的分辨率。相对大的面通过所述第一发光单元 1 的相对“粗略的”像素遮盖，所述面通过高分辨的激光发光单元 4 进一步划分。由此能够直接地触发非常小的区域，从而总系统的分辨率、如已经提到的那样，能够为水平地小于 0.1 ° 并且垂直地小于 0.5 ° 。
提到的数字仅仅是例子并且能够通过应用还要更高分辨的二维的激光扫描器达到与此有关还要更好的值 。
显然地，光图像被合并到其中的区域能够相应于对应的要求任意地构造，其中，绝不考虑对远光的削减 。
通过两个发光单元的合并，也能够在速度较小时放弃所述激光发光单元 4 的照明，这出于安全理由是有利的，因为例如在静止的车辆中，对于人可能危险的或者说不舒服的从所述激光发光单元出发的光不被发射 。
最后要强调的是，通过两个发光单元的合并得出相比于仅仅基于激光扫描器的大灯合适的性能比 。

Claims (11)

1.用于车辆的大灯，具有多个光源（ 5 、 13 ）和配属于所述光源的镜组（ 3 、 9 、 11 ），其特征在于，设置具有至少一个 光源（ 13 ）的用于产生动态变化的第一光图像的第一发光单元（ 1 ）以及具有至少一个激光光源（ 5 ）、至少一个光束转向单元（ 7 ）和至少一个光转化单元（ 8 ）的第二激光发光单元（ 4 ），并且设定所述镜组（ 3 、 9 ； 11 ）用于将由所述第一发光单元和在所述第二激光发光单元的光转化单元处产生两个光图像聚集成在驾驶路面上的总光分布。
2.根据权利要求 1 所述的大灯，其特征在于，所述第一发光单元（ 1 ）具有多个光源（ 13 ）和各配属于所述光源的单镜组（ 10 、 15 ）。
3.根据权利要求 1 或 2 所述的大灯，其特征在于，所述镜组具有两个分开的镜组单元（ 3 、 9 ），其中，为每个发光单元（ 1 、 4 ）各 分配一个镜组单元。
4.根据权利要求 1 或 2 所述的大灯，其特征在于，所述镜组具有唯一的共同的镜组单元（ 11 ），所述镜组单元配属于两个发光单元（ 1 、 4 ）。
5.根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的大灯，其特征在于，至少一个镜组单元（ 3 、 9 ； 11 ）构造为透镜。
6.根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的大灯，其特征在于，所述激光发光单元（ 4 ）的所述至少一个激光光源（ 5 ）、所述至少一个光束转向单元（ 7 ）和所述至少一个光转化单元（ 8 ）合并 在一个结构的单元中。
7.根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的大灯，其特征在于，所述激光发光单元（ 4 ）的所述至少一个光转化单元（ 8 ）在所述第一发光单元（ 1 ）处设置在所述第一发光单元的光射出面（ 16 ）的区域中。
8.根据权利要求 1 至 7 中任一项所述的大灯，其特征在于，所述至少一个光束转向单元（ 7 ）构造成能够围绕至少一个轴线摆动的微镜。
9.根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的大灯，其特征在于，所述第一发光单元（ 1 ）具有布置在至少两行并且多个缝隙中的单独光源（ 13 ），其中，能够触发所述单独光源用于在驾驶路面上产生动态变化的光分布。
10.根据权利要求 1 至 9 中任一项所述的大灯，其特征在于，设定所述至少一个光束转向单元（ 7 ）用于在所述光转化单元（ 8 ）处产生由 能够选择性地照明的节段构成的动态变化的光图像。
11.根据权利要求 1 至 10 中任一项所述的大灯，其特征在于，所述第一发光单元（ 1 ）的光源（ 13 ）是 LED。
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