CN108473081A - 用于机动车的探照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的探照灯、尤其是前照灯，包括多孔投影显示器(10)，其具有发光装置(1)、平面的成像器(3、3'、6)以及由投影透镜(4)组成的阵列，每个投影透镜(4)配置给平面的成像器(3、3'、6)的一个部段(3、3'、6)，使得在借助发光装置(1)照亮阵列时至少一部分部段(3、3')通过相配的投影透镜(4)被投射到探照灯前方，以便生成至少一种光分布。根据本发明的探照灯的特征在于，在平面的成像器(3、3'、6)的一个或多个局部区域中这样构造并且相对彼此设置平面的成像器(3、3'、6)的部段(3、3')中的预定的部段(3')，使得在发光装置(1)关闭的情况下当观察者以预定的视角范围内的视角看向探照灯时在平面的成像器(3、3'、6)上显示可由观察者感知的符号(7)。所述预定的视角范围优选包括垂直于平面的成像器(3、3'、6)的观察方向。

Description

用于机动车的探照灯
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的探照灯、尤其是前照灯。
背景技术
由现有技术已知，许多关于如何借助机动车探照灯生成限定的光分布的不同原理。在文献WO 2015/058227 A1中，在机动车探照灯中使用微型投影光模块，其中，通过多个微型光具在机动车辆前方生成光分布。在此，在分别包括多个微型透镜的入射光具和出射光具之间设有遮光装置，借助所述遮光装置可产生例如近光分布。
尽管传统的机动车探照灯基于微型投影技术能够高度精确地生成光分布。但迄今为止借助这种探照灯不能产生更进一步的灯光效果。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种基于微型投影技术的机动车辆探照灯，其具有附加的灯光效果。
所述任务通过根据权利要求1的探照灯来解决。本发明的扩展方案在从属权利要求中定义。
根据本发明的探照灯设置用于机动车、如乘用车。优选探照灯是前照灯。该探照灯包括多孔投影显示器，其具有发光装置、平面的成像器以及由投影透镜组成的阵列，每个投影透镜配置给平面的成像器的一个部段，使得在借助发光装置照亮阵列时至少一部分所述部段通过相配的投影透镜被投射到探照灯前方，以便生成至少一种光分布。
根据本发明的探照灯的特征在于，在平面的成像器的一个或多个局部区域中这样构造并且相对彼此设置平面的成像器部段中的预定的部段，使得在发光装置关闭的情况下、当观察者以预定的视角范围内的视角看向探照灯(即探照灯的光出口)时在平面的成像器上显示可由观察者感知的符号。所述预定的视角范围优选包括垂直于平面的成像器的观察方向。根据实施方式，视角范围可不一样地大。必要时，观察者也可在探照灯前方基本上180°的整个角度范围内看到该符号。在一种优选变型方案中，多孔投影显示器除了投影透镜阵列之外还包括场透镜阵列，其设置在发光装置和平面的成像器之间。作为发光装置，在投影显示器中优选使用一个或多个LED或必要时也使用一个或多个激光二极管。
根据本发明的探照灯具有以下优点：以简单的方式通过相应的构造的部段在探照灯关闭时产生可见符号的效果。在此，术语“符号”应广义地理解。符号可尤其包括文本和/或一个或多个图标(如标志)和类似物。所述符号例如可代表机动车制造商的标志和/或字标。
在一种特别优选的实施方式中，在根据本发明的探照灯中使用在文献DE102009024894 A1中或文献DE 102011076083 A1中描述的多孔投影显示器。所述文献的全部公开内容通过引用纳入本申请内容中。
在根据本发明的探照灯的一种特别优选的实施方式中，所述预定的部段这样构造并且相对彼此设置，使得即使在发光装置开启的情况下当观察者以预定的视角范围内的视角看向探照灯时也在平面的成像器上显示符号。在此，所述预定的视角范围不一定必须与上述探照灯关闭时的预定的视角范围一致。尤其是预定的视角范围可包括垂直于平面的成像器的观察方向，但预定的视角范围也可排除包括垂直于平面的成像器的观察方向的视角范围。
在根据本发明的探照灯的另一种优选实施方式中，一个或多个预定的部段分别在其整个表面上不透光或在其整个表面上具有小于100％、尤其是小于50％的透射率。根据该变型方案确保，在发光装置开启时也可在垂直于平面的成像器的观察方向上看到符号。
在根据本发明的探照灯的另一种变型方案中，一个或多个预定的部段分别具有一个透光开口(即具有基本上100％的透射率)。优选相应的预定的部段除了透光开口之外完全不透光。在一种优选变型方案中，透光开口在相应的预定的部段的俯视图中居中设置。通过使用透光开口可在由探照灯生成的光分布中在亮度上提高特定区域(所谓的热点)。
在根据本发明的探照灯的另一种特别优选的变型方案中，相应的部段在竖直和水平方向上(即在安装有探照灯的机动车的宽度方向和高度方向上)的延伸不超过相配的(圆形)投影透镜的直径。相应的投影透镜的直径优选为大约2000μm或更小、尤其是为大约1000μm或更小、如为大约800μm。多孔投射显示器在平面的成像器的俯视图中优选包括1000至5000个具有相配的投影透镜的部段。
在根据本发明的探照灯的一种方案中，所述成像器包括透明基板(即具有基本上100％的透射率)，其具有施加于其上的不透光区域和/或施加于其上的透射率小于100％、尤其是小于50％的区域。施加于其上的区域例如可由铬掩模形成。透明的基板优选为玻璃基板。根据该方案，探照灯可简单且低成本地制造。
在根据本发明的探照灯的另一种实施方式中，所述平面的成像器包括数字成像器、尤其是液晶显示器(如TFT显示器)。可这样控制该数字成像器，使得部段的结构可变化，从而可产生不同的灯光效果。优选可这样控制数字成像器，使得可在数字成像器上根据对其的控制显示不同符号。
在另一种变型方案中，可这样控制根据本发明的探照灯，使得在发光装置开启时投影透镜阵列和因此所述部段也被连续地照亮，直至整个阵列被照亮。例如连续照亮可沿平面的成像器的水平方向或竖直方向或必要时也可在倾斜方向上进行。借助该变型方案可生成逐渐照亮符号形式的吸引人的灯光效果。
借助根据本发明的探照灯，可根据实施方式产生不同的光分布。尤其是可借助多孔投影显示器生成近光分布和/或远光分布和/或无眩目远光。也可生成其它类型的光分布。在近光分布的情况下，非预定的部段的部段分别构造为具有预定的明暗边界的遮光物。
除了上述探照灯，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该探照灯的一种或多种优选的变型方案。
附图说明
下面，参考附图详细阐述本发明的实施例。附图如下：
图1是已知多孔投影显示器的剖面图；
图2是示出图1的多孔投影显示器的投影的透视图；
图3是在探照灯关闭时的冷态外观中多孔投影显示器的一种根据本发明的实施方式的俯视图；和
图4是图3的多孔投影显示器在标志边界处的局部细节图。
具体实施方式
图1示出本身已知的、由文献DE 102009024894 A1公开的多孔投影显示器。该投影显示器以变化的形式用于根据本发明的探照灯中。投影显示器10包括发光装置1，该发光装置例如可构造为激光二极管或LED或OLED。发光装置的光入射到多个聚光透镜2形式的场透镜阵列上，这些聚光透镜2安装在基板6(如玻璃基板)上，在此与每个聚光透镜2相邻地设置具有在那里构造的对象结构的部段3，所述对象结构具有透光区域和不透光区域。对象结构的不透光区域由施加在基板上的铬掩模形成。具有铬掩模的基板代表权利要求意义中的平面的成像器的一种实施方式。根据下面进一步描述的根据本发明的探照灯的实施方式的投影显示器与图1的显示器的区别在于，一些部段3被部段3'代替(参见图4)。借助部段3'的构造和设置，当发光装置1关闭时，在显示器的俯视图中观察者可以看到标志，如下面将更详细解释的。
在玻璃基板的与具有对象结构的侧面相对置的侧面上设有投影透镜4阵列，投影透镜与对象结构3之间的间隔基本上相应于各个投影透镜的焦距f。每个投影透镜配置给一个相应的部段3的对象结构。对象结构通过相应的投影透镜成像到与投影透镜阵列相距间隔D的投影平面5中。这通过所显示的光路示出。在此可以看出，相邻部段3之间的间距p_Dia大于相邻投影透镜4之间的间距p_PL。由此引起相应的对象结构和投影透镜组成的对的光轴倾斜并因此实现所有部段3的对象结构的所有投影图像在投影平面5中叠加成整体图像。必要时还可在投影透镜4前方设置附加光学元件、如两个菲涅耳透镜(一个用于垂直分散并且一个用于水平分散)用于进一步的光场成形。
投影平面5中整体图像的放大倍数M由投影距离D与投影透镜4的焦距f之比得出并且如下：
因此，放大倍数与对象结构和投影透镜之间间距的差值有关。该差值越小，放大倍数越大并且投影平面距投影显示器就越远。
图2再次示出图1的装置的图像投影。在此，示例性示出透射的字母“F”形式的对象结构。由图2可见，每个单独的字母通过一个相应的投影透镜4成像到投影平面5中相同的放大字母中。因此，投影平面5中的字母是所有对象结构成像的叠加。
图3示出根据本发明的探照灯一种实施方式中的多孔投影显示器的俯视图。在图3中可以看到其上设有投影透镜4的玻璃基板6的尺寸。由此形成的平面的成像器具有矩形形状，其纵向边长为大约10cm并且高为大约3cm。作为发光装置使用多个LED，每个LED照亮成像器的一个方形局部区域。这种方形区域示例性被显示在成像器左上角并且以附图标记B表示。借助图3的探照灯通过控制相应的LED既可生成具有明暗边界的近光分布也可生成远光。沿水平方向延伸的中间区域B2在此用于生成近光，而远光则通过接通上部和下部的水平区域B1和B3生成。图3的显示器的显示仅仅是示例性的并且本发明也可实现在这样的探照灯中，其多孔投影显示器产生其它光分布并且必要时仅产生一种近光分布或一种远光分布。
图3的显示器的重要特征在于，基板6局部区域中的铬掩模除了一个开口外基本上覆盖成像器的相应的部段，也就是说，在这些局部区域中使用部段3'，其大部分表面不透光。在此，选择如此设置这种部段，以致形成符号7的结构，该符号在图3的实施例中示例性通过术语“标志”代表。该标志在观察者垂直观察成像器时可在冷态外观(即发光装置关闭时)中可见。图3所示的标志7仅仅是示例性的并且也可以是任何其它符号。例如可显示安装有该探照灯的机动车制造商的名称或标志。
在冷态外观中几乎可从探照灯前方的所有视角看到标志7。在部段3'整个表面不透光的情况下，在探照灯开启时观察者也可在垂直观察成像器时以及在特定倾斜观察角度下看到标志。在一种优选的变型方案中，在探照灯开启时各个LED沿水平方向从左向右或也可在其它方向上连续接通，从而产生逐渐照亮标志的吸引人的效果。
在图3的探照灯实施方式中，标志7的各个部段3'并非完全不透光，而是它们具有小的中央开口。这可由图4的细节图清楚地看出。在此可以看到，从用于生成近光分布的成像器区域到显示标志的区域的过渡区域。在近光分布区域中，通过部段或对象结构3形成用于产生近光分布中的明暗边界的遮光物。在此，为每个投影透镜4(仅部分标有附图标记)存在具有明暗边界的对象结构3。在过渡到标志区域中时，部段3'现在构造成基本上不透光的，但在每个部段中设有一个中央透光开口301。为清楚起见，在图4中，部段3'和开口301仅部分标有附图标记。
开口301的尺寸优选为大约0.1mm或更小，而各个投影透镜4的直径例如为大约0.8mm。通过所显示的开口301可在由探照灯生成的光分布中的光场中央区域中产生热点。标志7在发光装置开启时保持可见，但仅可从倾斜的视角看到并且不能再在垂直观察成像器时感知。
上面描述的本发明实施方式具有许多优点。尤其是通过使用多孔投影显示器可在机动车探照灯中以简单的方式生成对于观察者可见的符号。该符号在探照灯关闭时可在大视角范围内可见。此外，即使在探照灯开启时至少也可从某些视角感知该符号。另外，可通过连续接通探照灯的发光装置生成逐渐照亮符号的吸引人的效果。
附图标记列表
1 发光装置
2 聚光透镜
3、3' 部段
4 投影透镜
5 投影平面
6 玻璃基板
7 符号
10 多孔投影显示器
B、B1、B2、B3 多孔投影显示器的区域

Claims (13)

1.用于机动车的探照灯、尤其是前照灯，包括多孔投影显示器(10)，所述多孔投影显示器具有发光装置(1)、平面的成像器(3、3'、6)以及由投影透镜(4)组成的阵列，其中，每个投影透镜(4)配置给平面的成像器(3、3'、6)的一个部段(3、3'、6)，使得在借助发光装置(1)照亮阵列时至少一部分所述部段(3、3')通过相配的投影透镜(4)被投射到探照灯前方，以便生成至少一种光分布，其特征在于，在平面的成像器(3、3'、6)的一个或多个局部区域中构造并且相对彼此地设置平面的成像器(3、3'、6)的部段(3、3')中的预定的部段(3')，使得在发光装置(1)关闭的情况下当观察者以预定的视角范围内的视角看向探照灯时在平面的成像器(3、3'、6)上显示可由观察者感知的符号(7)。
2.根据权利要求1所述的探照灯，其特征在于，所述预定的视角范围包括垂直于平面的成像器(3、3'、6)的观察方向。
3.根据权利要求1或2所述的探照灯，其特征在于，所述预定的部段(3')这样构造并且相对彼此设置，使得在发光装置(1)开启的情况下当观察者以预定的视角范围内的视角看向探照灯时在平面的成像器(3、3'、6)上显示符号(7)，其中，所述预定的视角范围包括垂直于平面的成像器(3、3'、6)的观察方向或排除包括垂直于平面的成像器(3、3'、6)的观察方向的视角范围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，一个或多个预定的部段(3')分别在其整个表面上不透光或具有小于100％的透射率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，一个或多个预定的部段(3')分别具有一个透光开口(301)并且优选除了该透光开口(301)之外是不透光的。
6.根据权利要求5所述的探照灯，其特征在于，所述透光开口(301)在相应的预定的部段(3')的俯视图中居中地设置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，相应的部段(3)在竖直和水平方向上的延伸不超过相配的投影透镜(4)的直径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，相应的投影透镜(4)的直径为大约2000μm或更小、尤其是为大约1000μm或更小，和/或多孔投射显示器在平面的成像器(3、3'、6)的俯视图中包括1000至5000个具有相配的投影透镜(4)的部段(3、3')。
9.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，所述成像器(3、3'、6)包括透明基板(6)，其具有施加于其上的不透光区域和/或施加于其上的具有小于100％的透射率的区域。
10.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，所述平面的成像器(3、3'、6)包括数字成像器、尤其是液晶显示器，该数字成像器能够这样控制，使得所述部段(3、3')的结构可变化，优选所述数字成像器能够这样控制，使得可在数字成像器上显示不同的符号(7)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，所述探照灯能够这样控制，使得在发光装置(1)开启时所述阵列的各投影透镜被连续地照亮，直至整个阵列被照亮。
12.根据前述权利要求中任一项所述的探照灯，其特征在于，借助多孔投影显示器(10)可生成近光分布和/或远光分布和/或无眩目远光。
13.机动车，其特征在于，所述机动车包括一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的探照灯。
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