CN108302478A - 具有较小结构深度的机动车前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车前照灯，机动车前照灯具有：光源装置和第一投影光学系统，其中每个第一投影光学系统具有由各一个第一掩模和各一个第一投影透镜构成的第一对，第一投影透镜具有第一焦距并且透过各一个掩模被光源装置照亮。前照灯还具有第二投影光学系统，其中每个第二投影光学系统具有由各一个第二掩模和各一个第二投影透镜构成的第二对，第二投影透镜具有第二焦距并且透过各一个第二掩模被光源装置照亮。第二焦距大于第一焦距。第一掩模被光源装置照亮的部分具有前照灯整个光分布的至少一个第一部分的形状，第二掩模被光源装置照亮的部分具有前照灯整个光分布的中央部分的形状。

Description

具有较小结构深度的机动车前照灯
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的机动车前照灯。
背景技术
WO2015/058227公开了这种前照灯并且这种前照灯具有光源装置以及多个第一投影光学系统，其中每一个投影光学系统具有各包括一个第一图像掩模和一个第一投影透镜的第一对，光源装置透过各一个图像掩模照亮投影透镜，并且投影透镜分别具有物体侧的第一焦距，并且其中，每个第一对的图像掩模位于相应第一对的第一投影透镜的物体侧的聚焦平面中，并且其中，第一图像掩模的通过光源装置照亮的部分具有前照灯的整个光分布的至少一个第一部分的形状，并且其中，第一投影透镜布置在第一平面中，并且通过光源装置从相同方向照亮第一投影透镜。
仅借助唯一的投影光学系统产生光分布的传统LED前照灯由于投影透镜的大约10cm的焦距而具有不期望大的20cm至30cm的前照灯结构深度。
需要具有高效率的前照灯，其具有较小的安装深度并且其结构允许产生预先确定的强度分布。这种强度分布例如具有明暗界限和/或中央光斑，中央光斑比其余光分布的与中央光斑邻接的区域明显更亮。
虽然投影透镜的焦距的简单减小可减小安装深度，但是由投影得到的光分布以不允许的程度增大，因为焦距的减小导致放大系数的提高。作为辅助通过遮光板对光分布的可能的限制使得前照灯的效率不期望地变小。
开头提及的WO2015/058227描述了，通过使用多个投影光学系统所带来的各个投影光学系统的焦距和尺寸的减小导致良好的效率，而传统投影光学系统(其尺寸基本保持不变)的焦距的减小虽然引起结构深度的减小，但是也引起效率变差。
关于产生预先确定的强度分布，根据WO2015/058227的图3建议，多个投影光学系统微型遮光板的图像叠加成整个光分布，投影光学系统微型遮光板的形状彼此不同。
DE 10 2012 207 621 A1示出了一种投影显示器，投影显示器配设有成像仪，成像仪在成像仪的成像平面的部分区域的分布中产生单个图像。投影显示器也包括多通道光学系统或多孔径装置，其每个通道分别成像出成像仪的对应的部分区域，确切地说，单个图像在投影面中的成像拼合成整个图像。单个图像的成像的拼合应能够使单个图像的成像叠加、平铺式布置或部分叠加。多孔径装置由于在单个通道之内的焦距较短确保了构造得短的投影光学系统。孔径的平面布置应同时确保传递大的光通量。关于实现预先确定的强度分布，该文献建议预先确定的成像仪灰度分布或具有液晶元件的成像仪或数字微镜器件。视所使用的技术而定，由为投影使用的光照射透过成像仪元件或反射光的部分。该文献的主体的优点是结合了大的焦深区域与相对高的投影亮度，这在没有损失的情况下实现了投影图像特征的清晰显示。
在DE 10 2012 207 621 A1中为了实现预先确定的强度分布提出的技术的共同点是，该技术通过以下方式产生期望的光分布，即，该技术从可能的最大光通量减去其吸收的部分或从用于光分布的光通量反射出去的部分。作为可设想的应用，该文献除了许多其他示例以外提及投影显示器在前照灯中的应用，但是没有详细描述。
DE 10 2004 019 318 B4示出了一种用于产生光分布的前照灯，该前照灯具有不同的光辐射单元，光辐射单元分别具有投影透镜，其中，两种投影透镜的焦距不同。具有较大焦距的透镜产生光斑状的光分布，该光分布比由具有较小焦距的透镜产生的光分布更窄。
DE 10 2004 035 761 A1同样示出了一种前照灯，前照灯具有不同的照明单元，照明单元分别具有投影仪透镜，其中，两种投影仪透镜的焦距不同。具有较大焦距的透镜产生光斑状的光分布，该光分布比由具有较小焦距的透镜产生的光分布更窄。照明单元具有片状的无孔的遮光板，遮光板的遮光板棱边成像成明暗界限。
发明内容
本发明的目的是提供开头所述类型的机动车前照灯，通过该机动车前照灯能产生期望的强度分布，并且该机动车前照灯比由开头所提及的WO 2015/058227已知的前照灯更高效。
该目的通过权利要求1的特征实现。本发明与根据WO 2015/058227的现有技术不同的是权利要求1的特征部分的特征。
通过使投影透镜透过图像掩模从相同方向被照亮，也使图像朝相同方向投影。结果是第一图像掩模的投影图像在远区中重叠成具有期望的整个光分布的形状和大小的光分布。通过使第一投影透镜的物体侧的第一焦距为相同的，第一图像掩模的经照亮的结构以相同的放大系数放大。
通过使第二焦距大于第一焦距，第二图像掩模的图像小于第一图像掩模的图像，从而第二投影光学系统比第一投影光学系统照亮整个光分布的更小区域。结果是，在较小的区域中获得相对于整个光分布的其余区域更大的亮度或照明强度。与权利要求1的其余特征部分的特征相结合产生第二图像掩模的照亮部分的多个图像，并且在整个光分布的中央区域中叠加成明亮的中心，这在与其余的、通过第一图像掩模的部分的投影所产生的光分布结合的情况下获得期望的、具有明亮中心的整个光分布。
一种优选的设计方案的特征是，第一图像掩模彼此相同并且由第一图像掩模和第一投影透镜构成的第一对布置成，使得第一图像掩模布置在第一图像掩模平面中并且第一投影透镜布置在第一投影透镜平面中，第一投影透镜平面与第一图像掩模平面平行，以及第一图像掩模的孔位于第一图像掩模平面中，以及第一投影透镜以彼此相同的取向布置。由此实现了，第一图像掩模的投影图像在远区中没有侧向偏移地彼此精确重合。
也优选的是，第二图像掩模彼此相同，并且由第二图像掩模和第二投影透镜构成的第二对布置成，使得第二图像掩模布置在第二图像掩模平面中并且第二投影透镜布置在第二投影透镜平面中，第二投影透镜平面平行于第二图像掩模平面，以及第二图像掩模的孔位于第二图像掩模平面中并且第二投影透镜以彼此相同的取向布置。通过该布置和取向实现了第二图像掩模的投影图像在远区中没有侧向偏移地彼此精确重合。
此外优选的是，第二图像掩模彼此不同，并且由第二图像掩模和第二投影透镜构成的第二对布置成，使得第二图像掩模的投影图像在远区中大小不同并且交错地叠加。
另一优选的设计方案的特征是，其具有用于共同照明第一图像掩模和第二图像掩模的光源和照明光学系统。
也优选的是，前照灯具有光源区，光源区的光源可分别单独地或成组地切换成照亮单个的图像掩模或一组图像掩模。
此外优选的是，第一图像掩模彼此相同，并且由第一图像掩模和第一投影透镜构成的第一对布置成，使得第一图像掩模的投影图像在远区中没有侧向偏移地彼此精确重合，以及前照灯具有发出红光的光源、发出绿光的光源和发出蓝光的光源，其中，发出红光的光源照亮第一掩模的第一分部分，以及发出绿光的光源照亮第一掩模的第二分部分，以及发出蓝光的光源照亮第一掩模的第三分部分。
另一优选的设计方案的特征是，第一投影透镜和第二投影透镜的焦距在1mm和10mm之间。
也优选的是，大的焦距比小的焦距大2至5倍。
还优选的是，每个投影透镜具有2mm和3mm之间的直径。
另一优选的设计方案的特征是，第一投影透镜和第二投影透镜的光射出面积总和在20cm2和30cm2之间。
另一优选的设计方案的特征是，图像掩模由透明的、用能反射的金属或能吸收的材料镀层的材料构成。
也优选的是，掩模是通过灰度光刻制造的灰度掩模。
此外优选的是，掩模由具有可控的透明度或反射度的液晶基质结构元件实现。
其他优点在从属权利要求、说明书和附图中给出。
可以理解为，前述和下文待述的特征不仅可以给定的结合应用，而且也可以其他方式结合或单独应用，而不悖离本发明的范围。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例并且在下面的说明中对实施例进行详细阐述。对此，在不同附图中的相同附图标记分别表示相同的或至少其功能相同的元件。其中，分别以示意性的形式示出：
图1示出了根据本发明的机动车前照灯的第一实施例；
图2示出了第一图像掩模区的示例；
图3示出了第二图像掩模区的示例；
图4示出了由图1的具有图2和图3的图像掩模的机动车前照灯产生的光分布；以及
图5示出了根据本发明的机动车前照灯的第二实施例。
具体实施方式
图1详细地示出了机动车前照灯10的剖视图。对于前照灯在机动车中的常规应用，给出的x-方向相应于直行方向以及车辆纵轴线的方向。y方向平行于机动车的横轴线，以及z方向平行于车辆的竖轴线。因此，在图1中所示的剖视图是平行于车辆纵轴线的竖断面。
机动车前照灯10具有壳体12，壳体的光射出口被透明的防尘盖13遮盖。在壳体12的内部有光源装置14和多个、即n个第一投影光学系统16.1、16.2、16.3。在所示示例中n＝3。在可能的实现方案中，数量n可能在150和500之间。
每个投影光学系统16.i(i等于1至n)具有包括各一个第一图像掩模18.i和各一个第一投影透镜20.i的第一对，投影透镜透过各一个图像掩模18.i被光源装置14照亮并且投影透镜分别具有物体侧的第一焦距f1。
每个第一对的每个图像掩模18.1或每个第一投影光学系统16.i位于相应第一对的第一投影透镜20.1的物体侧的聚焦平面22中。
第一投影透镜20.i布置在第一投影透镜平面24中并且通过光源装置14从相同方向26照亮。对于第一投影透镜20.i，物体侧的第一焦距f1是相同的。
由于从同一方向进行照亮，图像掩模18i的、投影在位于前照灯10之前几米的远区中的图像彼此重合并且由此叠加成得出的光分布。
此外，前照灯10具有多个第二投影光学系统26.i(i＝1至n)。每个第二投影光学系统26.i具有包括各一个第二图像掩模28.i和各一个第二投影透镜30.i的第二对。每个第二投影透镜30.i透过其对应的第二图像掩模28.i被光源装置14照亮。
每个第二投影透镜30.i具有物体侧的第二焦距f2，第二焦距大于第一焦距f1。因为第二焦距f2大于第一焦距f1，所以第二投影光学系统26.i实现的放大程度比通过第一投影光学系统16.1所实现的放大程度更小。
对此，每个第二对的每个第二图像掩模28.i位于相应第二对的第二投影透镜30.i的物体侧的聚焦平面32中或第二投影光学系统26.i的物体侧的聚焦平面32中。
第二投影透镜30.1布置在第二投影透镜平面34中并且通过光源装置14从相同的方向26被照亮。
在图1中所示的由第一图像掩模和第一投影透镜构成的第一对或投影光学系统布置成，使得第一图像掩模18.i布置在第一图像掩模平面中，第一图像掩模平面平行于第一投影透镜平面，从而第一图像掩模的孔位于第一图像掩模平面中。此外第一投影透镜以彼此相同的定向布置。
在图1中所示的由第二图像掩模和第二投影透镜构成的第二对或投影光学系统布置成，使得第二图像掩模28.i布置在第二图像掩模平面中，第二图像掩模平面平行于第二投影透镜平面，从而第二图像掩模的孔位于第二图像掩模平面中。此外第二投影透镜也以彼此相同的定向布置。
投影透镜的物体侧的焦距f1、f2优选在1mm和10mm之间，其中，较大的焦距f2优选比较小的焦距f1大2至5倍。
每个投影透镜优选具有在2mm和3mm之间的直径。也优选地，第一投影透镜和第二投影透镜的光射出面积总和在20cm2和30cm2之间。由此得出，投影光学系统的总数在大约300和1000之间，从而n优选在150和500之间。在优选的设计方案中投影透镜彼此邻接地布置。
图2示出了第一图像掩模18.i在与y-z平面平行的并且与主照射方向x垂直的平面中的图像掩模区36。每个第一图像掩模18.i具有第一图像掩模18.i的被光源装置照亮的部分19.i，该部分具有前照灯的整个光分布的至少一个第一部分的形状。在所示示例中，该第一部分是近光灯光分布的具有明暗界限的部分。在所示示例中，第一图像掩模区36的第一图像掩模18.i相同。
图3示出了第二图像掩模28.i在与y-z平面平行的并且与主照射方向x垂直的平面中的图像掩模区38。每个第二图像掩模28.i具有第二图像掩模28.i的被光源装置14照亮的部分，该部分具有前照灯的整个光分布的至少一个第二部分的形状。在所示示例中，第二图像掩模区38的第二图像掩模28.i相同。
在所示示例中，整个光分布的第二部分具有前照灯的整个光分布的中央部分的形状。在所示示例中涉及亮点，亮点例如加强地照亮近光灯光分布的中心。
图4示出了整个光分布40，如作为经投影的图像在远区(即，在机动车前方几米)中的叠加而出现在与y-z平面平行的并且与主照射方向x垂直的平面中。亮点42作为第一图像掩模18.1的图像的面积分量与第二图像掩模28.1的图像总和的总和而得出。整个光分布40的包围亮点42的具有明暗界限42的区域44作为第一图像掩模18.1的照亮区域19.i的图像的分量总和。
在距离前照灯相同距离的情况下，亮点42具有比第一图像掩模的照亮区域19.i的由第一投影透镜投影的图像44更小的面积。这首先因为不同的放大程度，在第二投影光学系统28.i情况下的放大程度小于在第一投影光学系统16.i情况下。不同的放大程度导致不同焦距的结果，在第二投影光学系统的情况下的焦距大于在第一投影光学系统的情况下。
在另一设计方案中，第二图像掩模彼此不同并且具有尤其不同大小的孔。由第二图像掩模和第二投影透镜构成的第二对在此如在前面所述的实施例中那样布置。在该另一设计方案中，第二图像掩模在远区中的投影图像大小不同并且同样进行叠加。此时，图像由于其大小不同而不再彼此重合，而是交错的。借助该设计方案尤其能够使得中央光斑的亮度例如从内向外地减小，该亮度使得从光分布40的亮点42至其余部分44的过渡不太陡变。光斑在明暗界限的区域(即，在此处光斑靠近整个光分布的明暗界限)中也可具有直线作为分界，从而在该区域中，棱边、即两个图像掩模18.i、28.i的明暗界限彼此重叠。用于分界的直线或者在明暗界限的水平走向的区域中或者在倾斜的区域中，或者各有一条直线位于在明暗界限的水平走向的区域中以及在倾斜走向的区域中。
不仅对于第一图像掩模18.i而且对于第二图像掩模28.i适用的是，在一种设计方案中该图像掩模由透明的、用能反射的金属或能吸收的材料部分地镀层的材料构成。未镀层的部分形成图像掩模的透光孔。在可替代的设计方案中，图像掩模是通过灰度光刻制造的灰度掩模。在可替代的另一设计方案中，图像掩模由具有可控的透明度或反射度的液晶基质结构元件实现。
至此所述的设计方案具有光源装置14，如在图1中所描绘的。在此，光源装置14由单个的光源46和使各个光源的光汇聚的照明光学系统48构成，照明光学系统使得汇聚的光平行取向，并且用该平行光照亮投射光学系统16.i、26.i的图像掩模区36、38。
单个的光源46优选是单一的、发出白光的半导体光源或一组半导体光源，该组半导体光源一起接通和断开。半导体光源例如首先是发出来自蓝色或紫外线的光谱范围的光或激光束的发光二极管或激光二极管，发光二极管或激光二极管借助荧光染料首先产生荧光并由此产生白色混合光。这种半导体光源由汽车前照灯的系列使用中得知。
图5示出了一种设计方案，在其中，在单个光源的部位处使用各个光源50.i(i＝1至2n)的区，单个光源用于照亮图像掩模。各个光源50.i优选同样是上述类型的半导体光源、即发出白色混合光的发光二极管或激光二极管。优选地，对于每个投影光学系统16.i、28.i存在对应的单个光源50.i，单个光源可单个地控制。
因此，图5示出了一种设计方案，该设计方案具有光源区50，光源区的光源50.i可分别单独地或成组地切换成照亮单个的图像掩模或照亮一组图像掩模。每个光源50.i照亮一个部分照明光学系统52.j(j＝1至2n)，部分照明光学系统本身照亮对应的图像掩模16.i、28.i。借助这种设计方案获得了用于产生不同的光分布的其他方案，因为通过接通每个单个的光源或每个单个的光源组也分别产生光分布的强度(亮度)的一部分。
用于产生不同光分布的方案数量还可由此提高，在图像掩模区之内可使用第一图像掩模区或第二图像掩模区，或在第一图像掩模区和第二图像掩模区之内使用不同的图像掩模。通过接通以及断开各个光源或光源组能够由此连接或断开各个图像掩模的分量。由此例如可设想，在城市交通中应产生宽的光分布，以及在高速时应产生窄的光分布，在其中，对于宽的光分布接通较宽地打开的图像掩模的光源，在高速时断开该光源。
在另一设计方案中投影光学系统的数量n可相应除以3并且前照灯具有发出红光的光源、发出绿光的光源和发出蓝光的光源。对此，发出红光的光源或光源组布置成，使得该发出红光的光源或光源组照亮第一掩模的第一分部分。类似地，发出绿光的光源或光源组布置成，使得发出绿光的光源或光源组照亮第一掩模的第二分部分，以及发出蓝光的光源或光源组布置成，发出蓝光的光源或光源组照亮第一掩模的第三分部分。
在该设计方案中，第一图像掩模彼此相同，由第一图像掩模和第一投影透镜构成的第一对布置成，第一图像掩模在远区中投影的图像没有侧向偏移地彼此精确重合。由于图像的叠加，此时同样获得白色混合光，如对机动车前照灯所规定的那样。根据光功能(例如远光灯)可设想在透镜20、30之前还有散射元件，优选具有水平散射的散射元件。

Claims (14)

1.机动车前照灯(10)，所述机动车前照灯具有：光源装置(14)和多个第一投影光学系统(16.1、16.2、16.3)，其中每个第一投影光学系统具有由各一个第一掩模(18.1、18.2、18.3)和各一个第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)构成的第一对，所述第一投影透镜透过各一个掩模被所述光源装置(14)照亮并且分别具有物体侧的第一焦距(f1)，并且每个第一对的掩模位于相应第一对的第一投影透镜的物体侧的聚焦平面(22)中，并且第一掩模(18.i)被所述光源装置(14)照亮的部分(19.i)具有前照灯的整个光分布(40)的至少一个第一部分(44)的形状，并且第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)布置在第一投影透镜平面(24)中并且通过所述光源装置从相同的方向(26)被照亮，其特征在于，第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)的物体侧的第一焦距(f1)相同，并且所述前照灯(10)具有：多个第二投影光学系统(26.1、26.2、26.3)，其中每个第二投影光学系统具有由各一个第二掩模(28.1、28.2、28.3)和各一个第二投影透镜(30.1、30.2、30.3)构成的第二对，第二投影透镜透过各一个第二掩模被光源装置(14)照亮并且分别具有物体侧的第二焦距(f2)，所述第二焦距大于所述第一焦距(f1)，并且每个第二对的掩模位于相应第二对的第二投影透镜的物体侧的焦距平面(32)中，并且第二掩模被所述光源装置(14)照亮的部分具有所述前照灯的整个光分布(40)的内部的、优选中央的部分(42)的形状，并且所述第二投影透镜(30.1、30.2、30.3)布置在第二投影透镜平面(34)中并且通过所述光源装置(14)从相同的方向(26)被照亮。
2.根据权利要求1所述的前照灯(10)，其特征在于，第一掩模(18.1、18.2、18.3)彼此相同，并且由第一掩模(18.1、18.2、18.3)和第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)构成的第一对布置成，使得所述第一掩模(18.1、18.2、18.3)布置在第一掩模平面(22)中，所述第一掩模平面平行于第一投影透镜平面(24)，并且所述第一掩模(18.1、18.2、18.3)的孔位于所述第一掩模平面(22)中，并且所述第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)以彼此相同的取向布置。
3.根据权利要求1或2所述的前照灯(10)，其特征在于，第二掩模(28.1、28.2、28.3)彼此相同，由所述第二掩模(28.1、28.2、28.3)和第二投影透镜(30.1、30.2、30.3)构成的第二对布置成，使得所述第二掩模(28.1、28.2、28.3)布置在第二掩模平面(32)中，所述第二掩模平面平行于第二投影透镜平面(34)，并且所述第二掩模(28.1、28.2、28.3)的孔位于所述第二掩模平面(32)中，并且所述第二投影透镜(30.1、30.2、30.3)以彼此相同的取向布置。
4.根据权利要求1或2所述的前照灯(10)，其特征在于，所述第二掩模(28.1、28.2、28.3)彼此不同，并且由第二掩模(28.1、28.2、28.3)和第二投影透镜(30.1、30.2、30.3)构成的第二对布置成，使得所述第二掩模(28.1、28.2、28.3)在远区中的投影图像大小不同并且彼此交错地叠加。
5.根据前述权利要求中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，所述前照灯具有用于共同地照亮所述第一掩模(18.1、18.2、18.3)和第二掩模(28.1、28.2、28.3)的光源(14)和照明光学系统(48)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，所述前照灯具有光源区(50)，所述光源区的光源(50.1、50.n)能分别单独地或成组地切换成照亮单个的图像掩模或一组图像掩模。
7.根据权利要求6所述的前照灯(10)，其特征在于，所述第一掩模(18.1、18.2、18.3)彼此相同，并且由第一掩模(18.1、18.2、18.3)和第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)构成的第一对布置成，使得所述第一图像掩模(18.1、18.2、18.3)在远区中的投影图像没有侧向偏移地彼此精确重合，并且所述前照灯(10)具有发出红光的光源、发出绿光的光源和发出蓝光的光源，其中，发出红光的光源照亮所述第一图像掩模(18.1、18.2、18.3)的第一分部分，以及发出绿光的光源照亮所述第一图像掩模(18.1、18.2、18.3)的第二分部分，以及发出蓝光的光源照亮所述第一图像掩模(18.1、18.2、18.3)的第三分部分。
8.根据前述权利要求中任一项所述的前照灯，其特征在于，投影透镜(20.1、20.2、20.3、30.1、30.2、30.3)的焦距在1mm和10mm之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，两个焦距(f1、f2)中较大的焦距比所述两个焦距(f1、f2)中较小的焦距大2至5倍。
10.根据前述权利要求中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，每个投影透镜(20.1、20.2、20.3、30.1、30.2、30.3)具有2mm和3mm之间的直径。
11.根据前述权利要求中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，所述第一投影透镜(20.1、20.2、20.3)和所述第二投影透镜(30.1、30.2、30.3)的光射出面积总和在20cm2和30cm2之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，所述图像掩模由透明的、用能反射的金属或能吸收的材料镀层的材料构成。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，所述图像掩模是通过灰度光刻制造的灰度掩模。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的前照灯(10)，其特征在于，图像掩模由具有可控的透明度或反射度的液晶基质结构元件实现。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108775547A (zh) * 2018-07-25 2018-11-09 华域视觉科技(上海)有限公司 一种照明显示装置
CN112066337A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 Sl株式会社 车辆用灯具
CN112543850A (zh) * 2018-08-07 2021-03-23 Zkw集团有限责任公司 由微型光学器件构成的投影装置、光模块和机动车前照灯
CN108775547B (zh) * 2018-07-25 2024-06-04 华域视觉科技(上海)有限公司 一种照明显示装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102384545B1 (ko) * 2017-07-27 2022-04-11 에스엘 주식회사 차량용 램프
KR102418367B1 (ko) * 2017-07-27 2022-07-08 에스엘 주식회사 차량용 램프
JP7302944B2 (ja) * 2017-11-06 2023-07-04 株式会社小糸製作所 多重画像描画装置
JP2019085076A (ja) * 2017-11-10 2019-06-06 株式会社小糸製作所 着色画像描画装置
EP3486555A1 (de) * 2017-11-21 2019-05-22 ZKW Group GmbH Lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
US10232763B1 (en) * 2017-11-27 2019-03-19 Atieva, Inc. Solid state adaptive headlight
EP3495718A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-12 ZKW Group GmbH Projektionseinrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
KR102036749B1 (ko) * 2017-12-14 2019-10-28 에스엘 주식회사 차량용 램프
KR102463273B1 (ko) * 2017-12-29 2022-11-04 에스엘 주식회사 차량용 램프
JP7132748B2 (ja) 2018-05-24 2022-09-07 スタンレー電気株式会社 照明装置、光投影システム
DE102018112793B4 (de) 2018-05-29 2023-10-19 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Mikroprojektoren aufweisenden Lichtmodul und einem beweglichen Spiegel
DE102018217213A1 (de) 2018-10-09 2020-04-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Fernlichtscheinwerfer
KR20200080838A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 에스엘 주식회사 차량용 램프
DE102019112474A1 (de) * 2019-03-15 2020-09-17 OSRAM CONTINENTAL GmbH Optische Vorrichtung, Anordnung, Fahrzeugleuchte und Verfahren
WO2020197530A1 (en) * 2019-03-22 2020-10-01 Vitalchains Corporation Light guide kit
US11204148B2 (en) * 2019-06-21 2021-12-21 Flex-N-Gate Advanced Product Development, Llc Segmented switchable mirror lamp assembly
DE102019125264A1 (de) * 2019-09-19 2021-03-25 OSRAM CONTINENTAL GmbH Optische Vorrichtung und Fahrzeug
JPWO2021060201A1 (zh) * 2019-09-24 2021-04-01
DE102020107926A1 (de) 2020-03-23 2021-10-07 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Mikrolinsenprojektionsmodul mit an Ausleuchtdivergenz angepasster Bklende
DE102020126592A1 (de) 2020-10-09 2022-04-14 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit wenigstens einem Mikroprojektionslichtmodul und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102020126716A1 (de) 2020-10-12 2022-04-14 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Projektionsvorrichtung für ein Mikroprojektionslichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
FR3124845B1 (fr) * 2021-06-30 2023-08-11 Valeo Vision Module d’éclairage automobile mulitfonction á réseau de lentilles
DE102021118338A1 (de) 2021-07-15 2023-01-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Matrixscheinwerfer und zugehöriges Betriebsverfahren

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1540201A (zh) * 2003-04-21 2004-10-27 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯
CN1576689A (zh) * 2003-07-24 2005-02-09 株式会社小糸制作所 灯具装置以及车辆用前照灯
WO2014164792A1 (en) * 2013-03-12 2014-10-09 Lpi-Europe, S.L. Thin luminaire
US20150062446A1 (en) * 2012-05-08 2015-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Projection display with multi-channel optics with non-circular overall aperture
CN105705859A (zh) * 2013-10-31 2016-06-22 松下知识产权经营株式会社 照明装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT514967B1 (de) * 2013-10-25 2015-08-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Mikroprojektions-Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1540201A (zh) * 2003-04-21 2004-10-27 株式会社小糸制作所 车辆用前照灯
CN1576689A (zh) * 2003-07-24 2005-02-09 株式会社小糸制作所 灯具装置以及车辆用前照灯
US20150062446A1 (en) * 2012-05-08 2015-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Projection display with multi-channel optics with non-circular overall aperture
WO2014164792A1 (en) * 2013-03-12 2014-10-09 Lpi-Europe, S.L. Thin luminaire
CN105705859A (zh) * 2013-10-31 2016-06-22 松下知识产权经营株式会社 照明装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108775547A (zh) * 2018-07-25 2018-11-09 华域视觉科技(上海)有限公司 一种照明显示装置
CN108775547B (zh) * 2018-07-25 2024-06-04 华域视觉科技(上海)有限公司 一种照明显示装置
CN112543850A (zh) * 2018-08-07 2021-03-23 Zkw集团有限责任公司 由微型光学器件构成的投影装置、光模块和机动车前照灯
CN112543850B (zh) * 2018-08-07 2022-12-16 Zkw集团有限责任公司 由微型光学器件构成的投影装置、光模块和机动车前照灯
CN112066337A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 Sl株式会社 车辆用灯具
CN112066337B (zh) * 2019-06-10 2022-06-14 Sl株式会社 车辆用灯具

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016112617B3 (de) 2017-10-26
EP3282182A1 (de) 2018-02-14
US10113704B2 (en) 2018-10-30
CN108302478B (zh) 2021-07-06
EP3282182B1 (de) 2019-07-31
US20180010756A1 (en) 2018-01-11

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