CN108302477A - 用于车辆的前照灯装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种车辆前照灯装置，其能够使用远光将行驶信息投射到道路上并且能够提高包含投射到道路上的行驶信息的图像的可视性。具体而言，由于调整适合于投射到道路上的行驶信息的图像的颜色，所以由于具有对应于行驶信息的特定颜色的图像，驾驶员能够更容易感知行驶信息。此外，由于使用变形透镜校正变形放大的图像，所以包含行驶信息的图像被更清晰地投射在道路上。

Description

用于车辆的前照灯装置
技术领域
本发明涉及一种车辆前照灯，并且更具体而言，涉及一种能够使用远光将行驶信息投射到道路上的车辆前照灯装置。
背景技术
通常，车辆配备有在黑暗条件(例如，夜间、恶劣天气等)下在行驶方向上向车辆驾驶员提供清晰的视野，同时通知其他驾驶员或行人车辆的存在的前照灯。前照灯也称为车头灯，发射光以照亮车辆前方的道路。
近年来，车辆已经配备有自适应前照灯系统，其适于在以中到高速行驶时，根据车辆行驶状态(例如，转向角或车辆速度)调节前照灯的水平和垂直角度。此外，在车辆以低速行驶时，前照灯系统将包含行驶信息的图像投射到道路上，这可以提高驾驶安全性。
然而，当车辆以中速或高速率行驶时来自前照灯的光束传播的距离与当车辆以低速行驶时的距离不同，而不管车速如何光束的颜色保持相同，这导致当车辆以低速行驶时包含投射到道路上的行驶信息的图像的可视性劣化。
在本发明的该背景部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为承认或任何形式的暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本公开通过能够使用远光将行驶信息投射到道路上并且能够提高包含投射到道路上的行驶信息的图像的可视性的车辆前照灯装置解决了以上问题。
根据本公开的实例实施方式，通过一种车辆前照灯装置实现了以上和其他目标，该装置包括：光源；反射单元，反射从光源发射的光，并具有用于改变光的路径的多个光反射部分；主光学系统，沿着第一路径接收由反射单元反射的光并且发射反射的光作为远光；以及辅助光学系统，具有用于改变入射到其中的光的颜色的多个颜色模式，辅助光学系统沿着与第一路径不同的第二路径接收由反射单元反射的光并且将光投射到道路上。
在一个实例实施方式中，反射单元可以实施为数字微反射镜装置(“DMD”)，其包括多个微反射镜，多个微反射镜可以响应于行驶信号打开或关闭，以便改变反射镜的角度，从而改变入射到其中的光的路径。
反射单元可以分成主要部分和次要部分，主要部分用于朝着主光学系统反射来自光源的光，并且次要部分用于朝着辅助光学系统反射来自光源的光。
反射单元的次要部分可以分成与辅助光学系统的颜色模式对应的多个子部分。
主光学系统可以包括多个透镜，并且辅助光学系统可以安装到主光学系统的多个透镜中的一个。辅助光学系统安装到其中的透镜是由反射单元反射的光首先入射到其中的透镜。
主光学系统可以包括双透镜、第一透镜、第二透镜以及非球面透镜。
辅助光学系统可以包括：多色透镜单元，具有多个颜色模式，由反射单元反射的光入射到多色透镜单元；以及光收集单元，设置为与多色透镜单元相邻并且被配置成收集颜色已经被多个透镜单元改变的光并发射该光。
多色透镜单元可以被分成绿色部分、红色部分以及蓝色部分，并且每个颜色部分可以使用托架安装到主光学系统中。
从光源发射的光可以由反射单元反射并且可以转换成变形放大的图像。辅助光学系统可以进一步包括变形透镜，并且在包括变形放大的图像的光入射到辅助光学系统时，变形透镜可以压缩和校正变形放大的图像。
辅助光学系统可以被构造成使得依次设置多色透镜单元、光收集单元以及变形透镜。
附图说明
通过结合附图进行的以下详细描述，将更清晰地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其它优点，其中：
图1是根据示例性实施方式的车辆前照灯装置的示图；以及
图2到图5是进一步描述在图1中描述的车辆前照灯装置的示例性实施方式的示图。
具体实施方式
现在详细参考在附图中示出的本公开的示例实施方式。在可能的情况下，在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
图1是示出车辆前照灯装置的示例性实施方式的示图，以及图2到图5是进一步描述在图1中描述的实例车辆前照灯装置的示图。
本公开提供了一种车辆前照灯装置，其被配置成使用远光将行驶信息投射到道路上。由于用于产生近光的车辆前照灯装置是众所周知的技术，所以在本文中省略发射近光的装置的详细解释。
如图1和图2中所示，示例性车辆前照灯装置包括：光源100，用于生成光；反射单元200，其反射从光源100发射的光并且包括用于改变光的路径的分割的光反射部分；主光学系统300，其沿着一个路径接收由反射单元200反射的光并且发射光作为远光；以及辅助光学系统400，其(i)沿着与通向主光学系统300的路径不同的路径接收由反射单元200反射的光，(ii)具有用于改变入射到其中的光的颜色的多个颜色模式，并且(iii)将光投射到道路上。
如上所述，示例性的车辆前照灯装置包括光源100、反射单元200、主光学系统300以及辅助光学系统400。车辆前照灯装置可以进一步包括聚光透镜120。从光源100生成的光可以通过聚光透镜120发射到反射单元200。由光源100发射的光的路径由从反射单元200对光的反射来确定。反射单元200反射来自光源100的光，并且将光引向发射作为远光的光的主光学系统300。引向辅助光学系统400的来自光源100的光被投射到道路上。具体而言，通过辅助光学系统400投射到道路上的光可以因反射单元200而包括特定图像。由于近光的颜色与远光的颜色相似，所以投射到道路上的行驶信息的可视性减弱。因此，本公开提供具有多个颜色模式的辅助光学系统400，以将入射到其中的光的颜色变成适合于将行驶信息投射到道路上的特定颜色，从而提高图像的可视性。进一步，来自光源100的光由反射单元200选择性地反射到辅助光学系统400的多色部件中，允许以不同的颜色将行驶信息投射到道路上。
在本文中描述的示例性实施方式中，反射单元200可以是数字微反射镜装置(“DMD”)，其包括多个微反射镜，多个微反射镜可以响应于行驶信号打开或关闭。当打开或关闭反射单元200时，微反射镜的角度可以由马达控制并且被调整以改变入射光的路径。具体地，当打开反射单元200时，可以调整微反射镜的角度，使得朝着主光学系统300引导来自光源100的光。当关闭反射单元200时，可以调整微反射镜的角度，使得朝着辅助光学系统400引导来自光源100的光。
如图3所示，反射单元200可以分成：主要部分220，其朝着主光学系统300反射来自光源100的光；以及次要部分240，其朝着辅助光学系统400反射光。如图4所示，当来自光源100的光由反射单元200的主要部分220反射并且被引向主光学系统300时，光被投射到远光区域a。当来自光源100的光由反射单元200的次要部分240反射并且被引向辅助光学系统400时，光被投射到在道路上的信息区域b。由于由反射单元200的主要部分220反射的光作为远光被发射，所以必须具有足以生成光束的光量。因此，主要部分220优选地具有比次要部分240更大的面积。
根据辅助光学系统400的颜色模式，反射单元200的次要部分240可以被分成多个子部分。这允许穿过次要部分240和辅助光学系统400的光以各种颜色发射，例如，以辅助光学系统400的各种颜色中的一种颜色发射或者以其组合发射。因此，通过辅助光学系统400投射到道路上的特定图像可以变成适合于投射在道路上的行驶信息的颜色，并且具有与远光不同的颜色。结果，投射的行驶信息的可视性提高，从而使驾驶员能够更容易感知投射的行驶信息。
主光学系统300可以包括多个透镜。辅助光学系统400可以安装到主光学系统300的多个透镜中的一个，并且具体地安装到多个透镜中的由反射单元200反射的光首先入射到其中的一个透镜。具体而言，由于辅助光学系统400安装到包括在主光学系统300中的个透镜中的第一透镜，所以辅助光学系统400可以在主光学系统300调整由反射单元200反射的光的焦点之前接收由反射单元200反射的光。虽然在替换的示例性实施方式中，辅助光学系统400可以使用另一个安装结构安装在前照灯内，但是有利于减小布局面积，以将辅助光学系统400安装到主光学系统300。
如图1和图2所示，主光学系统300可以包括双透镜320、第一透镜340、第二透镜360以及非球面透镜380。双透镜320可以用于校正色差。第一透镜340和第二透镜360可以用于调整从光源100发射的光的强度和尺寸。非球面透镜380可以用于校正光的失真像差。在本文中描述的实例实施方式中，辅助光学系统400可以安装到主光学系统300的双透镜320。
如图1、图2以及图5中所示，辅助光学系统400包括：多色透镜单元420，其具有多个颜色模式，由反射单元200反射的光入射到多色透镜单元；以及光收集单元440，设置为与多色透镜单元420相邻，其光收集单元收集颜色已经由多色透镜单元420改变的光并发射该光。
辅助光学系统400的多色透镜单元420可以用于改变由反射单元200反射的光的颜色并且发射光，并且辅助光学系统400的光收集单元440可以用于收集颜色已经由多色透镜单元420改变的光并且将该光投射到道路上。多色透镜单元420可以被分成绿色部分422、红色部分424以及蓝色部分426，并且每个颜色部分422、424以及426可以使用托架428安装到主光学系统300。多色透镜单元420的各种颜色部分可以使得光以对应于特定颜色部分的特定颜色发射，或者基于颜色部分的颜色的组合以各种其他颜色发射。即，使用反射单元200和多色透镜单元420，能够通过组合红色和蓝色来发射粉色光，通过组合红色和绿色来发射黄色光，并且通过组合绿色、红色以及蓝色来发射白色光。结果，光的颜色可以以提高投射的信息的可视性的方式被调整为适合于将行驶信息投射到道路上的颜色。
用于将多色透镜单元420固定至多色透镜单元420的托架428可以是透明的或半透明的。
由反射单元200执行光的颜色的调整。光可以由反射单元200的次要部分240基于期望的颜色(例如，绿色、红色、蓝色或其组合)选择性地反射到合适的路径。因此，如上所述，反射单元200的次要部分240被构造成使得朝着多色透镜单元420的各种颜色部分选择性引导光。因此，通过反射单元200入射在多色透镜单元420上的光通过颜色补偿，由光收集单元440收集，并且以特定的期望颜色投射在道路上。
如图1、图2以及图5所示，从光源100中发射的光由反射单元200反射并且可以转换成变形放大的图像。辅助光学系统400进一步包括变形透镜(anamorphic lens)460。当包括变形放大的图像的光入射到辅助光学系统400中时，变形透镜460压缩和校正变形放大的图像，以便允许投射车辆驾驶员易读的行驶信息。
总之，由于使用发射单元200将来自光源100的光转换成变形放大的图像，使用多色透镜单元420、光收集单元440以及变形透镜460依次设置在其内的辅助光学系统400的多色透镜单元420和光收集单元440调整变形放大的图像的颜色，并且使用变形透镜460压缩和校正变形放大的图像，所以更清晰地生成了投射到道路上的图像。因此，甚至在投射到近光辐射的道路的区域上时，驾驶员也能够清晰地感知包含行驶信息的图像。
通过以上描述显而易见，本发明提供了一种车辆前照灯装置，其能够使用远光将行驶信息投射到道路上并且能够提高投射到道路上的包含行驶信息的图像的可视性。
具体而言，通过调整投射到道路上的包含行驶信息的图像的颜色，车辆前照灯装置使投射信息对于驾驶员更易读并且更易与由前照灯投射的任何其他光(例如，远光)区分开。此外，由于使用变形透镜校正变形放大的图像，所以包含行驶信息的图像被更清晰地投射在道路上。
虽然为了说明的目的公开了本发明的实例实施方式，但是本领域的技术人员会理解的是，在不背离在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，能够具有各种修改、添加以及替换。

Claims (12)

1.一种车辆前照灯装置，包括：
光源；
反射单元，反射从光源发射的光，具有用于改变光的路径的多个光反射部分；
主光学系统，沿着第一路径接收由所述反射单元反射的光并且发射作为远光的光；以及
辅助光学系统，具有用于改变入射到其中的光的颜色的多个颜色模式，所述辅助光学系统沿着第二路径接收由所述反射单元反射的光并且将光投射到道路上。
2.根据权利要求1所述的车辆前照灯装置，其中，所述第一路径与所述第二路径不同。
3.根据权利要求1所述的车辆前照灯装置，其中，所述反射单元包括数字微反射镜装置，所述数字微反射镜装置具有能够改变角度以改变入射到其中的光的路径的多个微反射镜。
4.根据权利要求1所述的车辆前照灯装置，其中，所述反射单元被分成主要部分和次要部分，所述主要部分朝着所述主光学系统反射来自所述光源的光，所述次要部分朝着所述辅助光学系统反射所述光。
5.根据权利要求4所述的车辆前照灯装置，其中，所述反射单元的次要部分包括与所述辅助光学系统的一组颜色模式对应的多个子部分。
6.根据权利要求1所述的车辆前照灯装置，其中，所述主光学系统包括多个透镜，并且其中，所述辅助光学系统被安装到所述主光学系统的所述多个透镜中的一个。
7.根据权利要求1所述的车辆前照灯装置，其中，所述辅助光学系统安装到包括在所述主光学系统中的多个透镜中的一个透镜，所述一个透镜为由所述反射单元反射的光首先入射到其中的第一透镜。
8.根据权利要求6所述的车辆前照灯装置，其中，所述主光学系统中的所述多个透镜包括双透镜、第一透镜、第二透镜以及非球面透镜。
9.根据权利要求1所述的车辆前照灯装置，其中，所述辅助光学系统包括：多色透镜单元，具有多个颜色模式，由所述反射单元反射的光入射到所述多色透镜单元；以及光收集单元，设置为与所述多色透镜单元相邻并收集光和发射光。
10.根据权利要求9所述的车辆前照灯装置，其中，所述多色透镜单元被分成绿色部分、红色部分以及蓝色部分，并且每个颜色部分使用托架安装到所述主光学系统。
11.根据权利要求9所述的车辆前照灯装置，其中，所述辅助光学系统进一步包括变形透镜，压缩和校正由通过所述反射单元反射从所述光源发射的光所产生的变形放大的图像。
12.根据权利要求11所述的车辆前照灯装置，其中，所述多色透镜单元、所述光收集单元以及所述变形透镜依次设置在所述辅助光学系统内。
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