CN109690180B - 车辆头灯 - Google Patents

Abstract

一种车辆头灯（501），其包括：光源单元（502）、可控反射器（590）、光学透明遮盖物（504）、光学吸收装置（505）、光学遮暗元件（506）和投影光学系统（507）。该光源单元（502）被设立为发出光并且朝着第一传播方向（510）照明，该可控反射器（590）布置在该第一传播方向的光路中，而该可控反射器（590）将光至少部分地朝着第二传播方向（520）反射，该投影光学系统（507）布置在该第二传播方向的光路中并且朝着车辆前方的方向取向，以便在车辆前方构造光图像。该光学透明遮盖物（504）布置在该光源单元（502）与该可控反射器（590）之间的第二平面（551）内，使得光沿第一传播方向（510）并且沿第二传播方向（520）穿过该光学透明遮盖物（504）。由该光源单元（502）发出的光沿第一传播方向（510）落到该光学透明遮盖物（504）上，而且由该光学透明遮盖物部分地朝着第四传播方向（540）反射，而且在第四传播方向（540）上被该光学遮暗元件（506）阻挡。

Description

车辆头灯

技术领域

本发明涉及一种车辆头灯，其包括：至少一个光源单元、至少一个可控反射器、至少一个光学透明遮盖物、至少一个光学吸收装置、至少一个光学遮暗元件和至少一个投影光学系统，

其中该光源单元被设立为发出光并且朝着第一传播方向照明，该可控反射器布置在该第一传播方向的光路中，而该可控反射器将光至少部分地朝着第二传播方向反射，该投影光学系统布置在该第二传播方向的光路中并且朝着车辆前方的方向取向，以便在车辆前方构造光图像，

其中该可控反射器包括多个可控单镜面的装置，所述多个可控单镜面的反射表面在未倾斜状态下平地布置在第一平面内并且作为单镜面的矩形矩阵来布置，

其中由该光源单元发出的光沿第一传播方向落到该可控反射器上并且由该可控反射器在第一操控状态下朝着第二传播方向反射和/或在该可控反射器的第二操控状态下朝着第三传播方向反射，而且

该光学透明遮盖物布置在该光源单元与该可控反射器之间的第二平面内，使得光沿第一传播方向并且沿第二传播方向穿过该光学透明遮盖物。

背景技术

在研发目前的头灯系统时，前景总是越来越希望可以将分辨率尽可能高的、均匀的光图像投影到行车道上。术语“行车道”这里被用于经简化的图示，因为这当然取决于局部的现实情况：光图像是否确实处在行车道上或者此外也在行车道上延伸。原则上，在这里使用的意义上，光图像依据按照有关标准的到垂直平面上的投影来限定，所述有关标准涉及机动车（KFZ）照明技术。所产生的光图像还应该能与不同的交通状况适配。

为了满足所提到的需求，尤其研发了如下头灯，在所述头灯中，能可变地操控的反射器表面由多个微镜构成，而且将由光源单元产生的光辐射沿头灯的辐射方向反射到所选择的区域上。这种照明装置在车辆制造中由于其非常灵活的光功能而是有利的，因为对于不同的照明区域来说，照明强度可以单独地被调节而且具有不同的光分布的任意的光功能都可以被实现，诸如近光灯光分布、静态随动转向灯光分布、市区用灯光分布、高速公路用灯光分布、动态随动转向灯光分布、远光灯光分布、附加远光灯光分布或者用于构造不炫目的远光灯（也称作自适应驱动光束头灯系统（Adaptive Driving Beam HeadlightingSystem），ADB）。

对于微镜装置来说，应用所谓的数字光处理（Digital Light Processing，DLP®）投影技术，其中通过将数字图像调制到光线上来产生图像。在此，通过可移动的微镜、也称作像素的矩形布置，将光线分拆成分区并且紧接着逐像素地或者反射到投影路径中或者从投影路径反射出来。如下电子构件构成该技术的基础，该电子构件包含以镜面的矩阵的形式的微镜的装置及其操控技术而且被称作“数字微镜装置”（Digital MicromirrorDevice，DMD）。DMD微系统是空间光调制器（Spatial Light Modulator，SLM），该空间光调制器由矩阵形布置的微镜器件、也就是说能倾斜的镜面反射的表面组成，所述表面例如具有约16μm或者也包括小于16μm的边长。镜面被设计为使得这些镜面能通过静电场的作用来移动。每个微镜都能在其倾斜角度方面单独地被调节并且通常具有两个稳定的最终状态，在一秒内可以在所述两个稳定的最终状态之间变换多达5000次。各个微镜例如可以分别通过脉冲宽度调制（PWM）来操控，以便沿DMD装置的主辐射方向塑造微镜的其它状态，所述微镜的时间上平均的反射率处在DMD的两个稳定状态之间。镜面的数目对应于所投影的图像的分辨率，其中镜面可以是一个或多个像素。在这期间，能获得在百万像素范围内的高分辨率的DMD芯片。可调节的单镜面所基于的技术是微机电系统（MEMS）技术。

DMD技术具有两个稳定的镜面状态而且通过在两个稳定状态之间的调整可以设定反射系数，而“模拟微镜装置”（Analog Micromirror Device，AMD）技术具有如下特性：单镜面可以被设定在可变的镜面位置，所述单镜面在那里分别在稳定状态下。

如果电子构件以DLP®技术被用在车辆头灯中，则可能需要保护该构件以防外部影响、如湿气或灰尘。这可以通过在DLP®构件前面的光学透明遮盖物来实现，该光学透明遮盖物例如由玻璃或塑料制成。即使这种遮盖物常常配备有高品质的防反射涂层，射入的光的一部分仍然被反射。因而，通过光学透明遮盖物的表面可能发生不符合期望的反射，所述不符合期望的反射可能对由车辆头灯产生的光图像进行干扰和/或使在行车道上的光图像中的对比度变差。特别是对于ADB车辆头灯来说重要的是：实现尽可能高的对比度，以便在被照明的区域内能够实现高的光强度并且与此相应地能够实现车辆的驾驶员的良好的视野，而且同时在隐没的区段内不超过炫目值（如所述炫目值例如通过ECE E123调节的那样，在ECE R123中，示例性地在HV点规定某个光强度作为在C级光分布中的上限），以便不使对向车流和/或在前面行驶的交通成员炫目。

发明内容

本发明的任务是克服所提到的缺点。

按照本发明，该任务由开头提到的类型的车辆头灯通过如下方式来解决：由光源单元发出的光沿第一传播方向落到光学透明遮盖物上并且由该光学透明遮盖物部分地朝着第四传播方向反射并且在第四传播方向上被光学遮暗元件阻挡。

由于光学透明遮盖物，在该光学透明遮盖物的下侧以及在该光学透明遮盖物的上侧可能形成干扰反射并且所述干扰反射可能朝着第四传播方向反射。

通过按照本发明的解决方案实现：由遮暗元件反射或吸收的光被朝着第二传播方向的其它光传播抑制，投影光学系统处在该第二传播方向上。通过该措施，提高了通过投影光学系统投影在车辆前方的光图像的对比度。

特别有利的是：光学吸收装置处在第三传播方向上，借助于该光学吸收装置将光转换成热并且防止或减少在车辆头灯之内的干扰照明作用。

如已经提及的那样，可控反射器以其多个可控单镜面的布置以所述多个可控单镜面的反射表面分别在未倾斜状态下平地处在第一平面内而光学透明遮盖物处在第二平面内。

特别有利的是：第二平面平行于第一平面，由此可以提供特别简单的装置，该装置呈现出成本和安装优势。

替选地，也有利的是：第二平面与第一平面成第三角度，其中第三角度大于0°且小于15°，优选地大于0°且小于5°。由此，实现了光图像的改善，因为通过光学透明遮盖物引起的反射可以进一步被减少，其方式是第三角度导致所述反射至少只是部分地朝着第二传播方向转向并且在光图像中只有较小的部分须通过光学遮暗元件来抑制。

如果第三角度大于0°，则有利的是：沿第一和第四传播方向的投影重叠，使得该重叠小于当第三角度等于0°时。因此，在沿第一传播方向的投影中被遮住的区域小得多，而且成像光学系统由此在成像大小（对应于光分布的宽度）相同的情况下变得更高效。

还有利的是：该遮暗元件至少部分地布置在第二传播方向的光路中并且至少部分地布置在投影光学系统前面，这能够实现车辆头灯的小的结构形状。附加地，只需要遮暗元件的尺寸和位置的低的精度。

替选地，特别有利的是：遮暗元件至少部分地布置在第二传播方向的光路中并且至少部分地布置在投影光学系统后面。由此可以实现：遮暗和随之而来的光学反射或者热辐射远离光学吸收装置地出现，这对于热损耗的分布来说可以是有利的。

以视野遮光板的形式的遮暗元件可以布置在投影光学系统后面，因为视野遮光板限制或者在该视野遮光板的输入端的位置或者在该视野遮光板的输出端的位置穿过的光束。两个位置彼此共轭，也就是说，它们通过投影透镜彼此相联系。

特别有利的是，该遮暗元件是遮光板，这允许特别简单并且有利的结构形状。

替选地，尤其是当被遮住的光可以在遮暗元件上直接转换成热并且车辆头灯的光学吸收装置因此没有附加地被加热时，特别有利的是：该遮暗元件是另一附加的光学吸收器、即遮暗吸收器。由此实现：车辆头灯的光学吸收装置可以更小地并且成本更低地被确定尺寸并且因此整体上可以实现头灯的更小的结构尺寸。

但是，遮暗元件或遮暗吸收器以及车辆头灯的光学吸收装置也可以一体化地实施为共同的构件，以便使在车辆头灯中所要安装的组件的数目保持得少并且因此使设计、安装、服务和构件成本保持得小。

有利的是：由光源单元发出的光沿第一传播方向以第一角度落到光学透明遮盖物上，其中该第一角度在50°与65°之间、优选地在55°与60°之间的范围内。由此实现了特别紧凑的结构形状，其方式是所使用的组件可以紧贴在彼此旁边地布置。

在本发明的一个特别有利的实施方式中，光源单元可包括至少一个半导体光源，优选地大功率（High-Power）LED、高电流LED或者与光学转换器（“磷光体”）连接的激光二极管，而且优选地包括以光学透镜系统的形式的主光学系统，以便提供成本特别低的装置。半导体光源尤其具有特别高的效率并且因此产生少的废热，使得所属的冷却装置可以成本低地被实现。使用基于等离子体的光源也是可能的。

附图说明

本发明及其优点在下文依据非限制性的实施例进一步予以描述，所述实施例在随附的附图中阐明。其中：

图1示出了根据现有技术的车辆头灯的光学组件的装置的示意性透视图，该装置包括可控反射器；

图2示出了在第一配置下的装置的工作原理的示意图，该装置包括可控反射器；

图3示出了在第二配置下的装置的工作原理的示意图，该装置包括具有在第一角度位置的光学透明遮盖物的可控反射器；

图4示出了在第三配置下的装置的工作原理的示意图，该装置包括具有在第一角度位置的光学透明遮盖物的可控反射器；

图5示出了按照本发明的装置的工作原理的示意图；

图6示出了在第四配置下的装置的工作原理的示意图，该装置包括具有在第一角度位置的光学透明遮盖物的可控反射器；

图7示出了在第五配置下的装置的工作原理的示意图，该装置包括具有在第二角度位置的光学透明遮盖物的可控反射器；

图8示出了具有遮光板的投影透镜的实施方式；

图9a示出了通过根据现有技术的在DLP®技术下的车辆头灯产生的光分布；

图9b示出了在根据图9a的截面A-A内的强度分布；

图10a示出了通过按照本发明的车辆头灯产生的光分布；

图10b示出了在根据图10a的截面B-B内的强度分布。

具体实施方式

现在，参考这些附图进一步阐述本发明的实施例。对于本发明来说，尤其示出了在头灯中重要的部分，其中清楚的是，头灯还包含多个其它的、未示出的部分，这些部分能够在机动车、如尤其是载客车（PKW）或摩托车中合理使用。因而，为了清楚起见，例如没有示出构件的冷却装置、操控电子仪器、其它光学元件、机械调节装置或紧固装置。在其它的、未示出的实施例中，在头灯之内可以使用所阐述的组件中的多个组件。

在进一步的描述中，术语不同的“配置”涉及不同组件彼此间有关尺寸、距离和角度位置的几何布置。

术语不同的“光学透明遮盖物的角度位置”涉及透明遮盖物相对于可控反射器有关尺寸、距离和角度位置的布置。

在对附图的接下来的描述中参考传播方向，其中清楚的是，所发出的光的所有光线部分意味着：所述光线部分的光轴沿相应地标明的传播方向或者也包括平行于该相应地标明的传播方向地延伸。

对于本领域技术人员来说公知的是：以理想地假定的尺寸、距离和角度位置来描绘所示出的布置，其中在实际实施中必须考虑与此的偏差。这同样涉及光线部分的可能与理想的、平行的延伸有偏差的真实的延伸，这例如可能由于光学元件、如透镜或反射器的实际的实施方案而造成。

所示出的附图示出了本发明的各个实施方式，其中所示出的实施方式并不限制本发明以及本发明的按照随附的权利要求书的保护范围。也意味着：所示出的各个实施方式彼此间可以任意组合并且在此构成随附的权利要求书的保护范围的主题。这样，例如根据图5的实施方式能与根据图6的那个实施方式组合并且也是随附的权利要求书的保护范围的主题。因此，针对各个附图所讨论的实施方案及其优点适用于所有实施方式。

在图1中示意性地示出了根据现有技术的车辆头灯101的装置的透视图，该装置包括：光源单元102；主光学系统103；可控反射器190，该可控反射器安装在电子仪器外壳100中；光学透明遮盖物104；光学吸收装置105；和投影光学系统107、107a。

光源单元102包括光源，该光源至少朝着第一传播方向110发出光。第一传播方向110从光源单元102或所包含的光源出发经过主光学系统103延伸到可控反射器190，该可控反射器包括多个可控单镜面191、192。可控反射器190与控制电子仪器连接，该控制电子仪器操控该可控反射器190并且例如布置在电子仪器外壳100中，而且除了供电之外还可负责对可控反射器190的相对应的冷却。为了可控反射器190可以按照其光学任务来对光进行调制，该可控反射器经过留空部从电子仪器外壳100中伸出并且这样对于其它光学组件来说可达，以便与所述其它光学组件共同起作用。

主光学系统103以及投影光学系统107、107a可以由多部分组成地或多级地来实施，以便与相应的成像要求适配。此外，主光学系统103可以是光源单元102的部分，以便例如使用共同的安装装置或者能更简单地校准。替选地，主光学系统可以实施为波束成形的镜面系统。换言之，同样可能的是：第一传播方向并不是直线地从光源单元经过主光学系统的光学透镜引导到可控反射器。例如，光可以通过弯曲的镜面被转向。

可控反射器190设立为：在第一操控状态下使光至少部分地朝着第二传播方向120转向，成像或投影光学系统107布置在该第二传播方向上。投影光学系统107设立为在车辆前方构造光图像。

在可控反射器190的第二操控状态下，光可以朝着第三传播方向130反射，光学吸收装置105处在该第三传播方向上。

在图2中示出了根据现有技术的车辆头灯201在第一配置下的装置的工作原理的示意图，该装置基本上对应于图1的装置并且以详细的侧面图来示出。

光源单元202设立为发出光，其中由光源单元201发出的光的很大一部分作为光线朝着第一传播方向210转向，可控反射器290布置在该第一传播方向上。在光源单元202与可控反射器290之间布置有以透镜系统的形式的主光学系统203，该主光学系统适合于将光聚焦在可控反射器的平面250内（为了简便起见在附图中示出了尽可能平行的光线），辐射光并且因此均匀地对可控反射器290进行照明，而且光源单元202的发光面处在主光学系统203的焦点。例如，可以将以LED为形式的半导体光源用作光源单元202的光源。例如，可以将LED的发光面的几何中心布置在主光学系统203的焦点。主光学系统203常常已经集成到LED构件中，而且该LED构件可以尽可能均匀地对可控反射器290进行照明。透镜系统可以由会聚透镜和/或发散透镜组成。

所发出的光通过两根第一光线211、212来呈现，所述两根第一光线构成对准第一传播方向210的光的光线部分。两根第一光线211、212彼此平行。第一传播方向210从光源单元202出发经过主光学系统203延伸到可控反射器，其中示例性地示出了两个一并包括的可控单镜面291、292。

可控反射器290将光至少部分地朝着第二传播方向220反射，成像或投影光学系统207布置在该第二传播方向上。投影光学系统207设立为在车辆前方构造光图像。

可控反射器290包括具有多个可控单镜面291、292的装置，所述多个可控单镜面的反射表面在未倾斜的基本位置共同地平地构成第一平面250并且例如作为单镜面291、292的矩形矩阵来布置。

由光源单元202发出的光沿第一传播方向210以第一角度α2落到可控反射器290或其单镜面291、292上，并且由该可控反射器在单镜面291的镜面表面的表面法线260处在第一操控状态下朝着第二传播方向220反射。在可控反射器292的第二操控状态下，光在单镜面292的镜面表面的表面法线261处以第二角度β2朝着第三传播方向230反射，光学吸收装置205处在该第三传播方向上。

因此，角度α2对应于所射入的光线关于可控反射器290或平面250的角度。角度β2对应于在可控反射器290或单镜面292的隐没状态下可控反射器290的被反射的光线关于平面250的角度。

单镜面的未倾斜的基本位置被理解为如下那个稳定状态，在该稳定状态下，单镜面没有经历关于其转轴的偏转并且因此占据中立位置。因此，在该状态下，所有单镜面的镜面共同构成平面250。通常，只有当没有进行操控或没有运行电压或控制电压附在DMD芯片上或附在单镜面上时，该状态才能在DMD芯片的配置下实现。

附加地，每个单镜面都具有两个其它的稳定状态，所述两个其它的稳定状态对应于单镜面的枢转的最终位置，而且例如能从未倾斜状态出发枢转到+12°和-12°的角度。在此清楚的是：这些最终位置不一定是单镜面的可能的最大枢转，而是单镜面的如下那些位置，在所述位置，镜面的稳定状态可以在枢转位置实现。因此，这两个稳定状态主要用于：使射入的光线的反射方向在两个所限定的方向之间切换并且在这两个方向上优选地或者实现光的辐射或者实现光的吸收。所描述的倾斜不仅能以DMD来实现而且能以AMD来实现。

图3示出了根据现有技术的车辆头灯301在第二配置下的装置的工作原理的示意图，该装置对应于根据图1或图2的装置的进一步发展而且包括具有在第一角度位置的光学透明遮盖物304的可控反射器390，在该第一角度位置，可控反射器390和光学透明遮盖物304彼此平行地取向。

即使光学透明遮盖物304的表面例如配备有防反射涂层，该光学透明遮盖物304也仍可对射在其表面上的光进行反射。防反射涂层只是减少了不符合期望的反射的规模，然而有其余的反射残留，所述其余的反射可能对车辆头灯的光图像进行干扰，因为所述其余的反射使对比度降低。光学透明遮盖物304可由光学透明玻璃或塑料、如丙烯酸或聚碳酸酯构成，其中所使用的材料的高透光性是重要的。

光学透明遮盖物304布置在光源单元302与可控反射器390之间的平行于第一平面350的第二平面351内，使得光可以沿第一传播方向310并且沿第二传播方向320穿过光学透明遮盖物304。

此外，如果朝着光学吸收装置305的方向传导光，则光可以沿着第三传播方向330穿过光学透明遮盖物304。

由光源单元302发出的光可以沿第一传播方向310以第一角度α3落到光学透明遮盖物304上，由该光学透明遮盖物的表面部分地并且平行于第二传播方向320地朝着第四传播方向340反射。

类似地，前面的附图的实施方案适用于所示出的车辆头灯301的其余元件和图示。

第四传播方向340可处在成像或投影光学系统307的光路中而且导致不符合期望的散射光，该散射光与通过该装置产生的光分布同样地朝着车辆前方的方向投影并且可以在车辆前方构造光图像。不符合期望的散射光或其光图像常常使光图像的对比度降低，该光图像沿第二传播方向320被投影，这不符合期望地损害了车辆的光功能。

图4示出了根据现有技术的车辆头灯401在第三配置下的装置的工作原理的示意图，该装置是根据图1、图2或图3的装置的替选的变型方案而且包括具有在第一角度位置的光学透明遮盖物404的可控反射器490，在该第一角度位置，可控反射器490和光学透明遮盖物404彼此平行地取向。

可控反射器490包括多个可控单镜面491的装置，所述多个可控单镜面的反射表面在未倾斜状态下平地布置在第一平面450内并且作为单镜面491的矩形矩阵来布置。

光学透明遮盖物404布置在光源单元402与可控反射器490之间的第二平面451内，使得光可以沿第一传播方向410并且沿第二传播方向420穿过光学透明遮盖物404。

类似地，前面的附图的实施方案适用于所示出的车辆头灯401的其余元件和图示。

光学透明遮盖物404的第一角度位置被限定为使得第一平面450平行于第二平面451地布置。

第三配置关于其入射角方面通过如下方式来表征：相对第一平面450的第一角度α4小于相对应的相对根据图3的装置的第一平面350的第一角度α3。通过对第一角度α4的该选择，可以实现：没有光或者至少少得多的光朝着第四传播方向440到达投影光学系统407的光区域，而且没有产生在车辆前方的光图像中会是不符合期望的干扰散射光。

不过，该第三配置具有如下缺点：整个装置的效率不利地受损，因为更少的光可被光源接收到。附加地，可控反射器490、常常是DLP®芯片在容许的最大入射角方面受限制，使得使用条形的光入射、也就是说当光线只是部分地朝着所希望的投影方向辐射时并不是目标明确的。

在图5中示意性地以重要组件示出了按照本发明的车辆头灯501，该车辆头灯包括光源单元502、主光学系统503、可控反射器590、光学透明遮盖物504、光学吸收装置505、光学遮暗元件506和投影光学系统507。

光源502设立为发出光并且朝着第一传播方向510照明，可控反射器590布置在该第一传播方向的光路中。可控反射器590至少部分地使光朝着第二传播方向520反射，投影光学系统507布置在该第二传播方向的光路中并且朝着车辆前方的方向取向，以便在车辆前方构造光图像。

可控反射器590包括具有多个可控单镜面591、592的装置，所述多个可控单镜面的反射表面在未倾斜的基本位置共同地平地构成第一平面550并且例如作为单镜面591、592的矩形矩阵来布置。

由光源单元502发出的光沿第一传播方向510以第一角度α5落到可控反射器590上，并且由该可控反射器在第一操控状态下朝着第二传播方向520反射。在可控反射器590的第二操控状态下，光以第二角度β5朝着光学吸收装置505的方向反射。

光学透明遮盖物504布置在光源单元502与可控反射器590之间的第二平面551内，使得光可以沿第一传播方向510并且沿第二传播方向520穿过光学透明遮盖物504。

由光源单元502发出的光沿第一传播方向510以第一角度α5落到光学透明遮盖物504上，由该光学透明遮盖物部分地并且平行于第二传播方向520地朝着第四传播方向540反射而且在第四传播方向540上被光学遮暗元件506阻挡。

因为第二传播方向520和第四传播方向540分别关于它们的传播方向具有光传播的共同的区域，所以光学遮暗元件506与投影光学系统507的投影区域重叠。

在本发明的该实施例中，光源单元502包括至少一个半导体光源，优选地功率LED、高电流LED或激光二极管。光源单元502和主光学系统503还可以优选地以光学透镜的形式在共同的构件中实施。主光学系统503将所发出的光集束并且使被集束的光转向到可控反射器590。在这种情况下，波束成形可以设立为使得有尽可能多的光落到可控反射器590的所要照明的、矩形的表面上并且不必未加利用地以热的形式重新被散发出。光源单元502的所示出的实施方式示出了示例性的结构。然而，光源单元的对于本领域技术人员来说熟悉的多个其它变型方案是可设想的。

在该示例中，遮暗元件506是遮光板，这允许特别简单并且有利的结构形状。然而，在设计车辆头灯时必须考虑：必要时可具有反射特性的遮光板不导致在车辆头灯的光图像中的不符合期望的损害。有利的是：以反射遮光板的形式的遮暗元件506将光反射到光线吸收装置505。在这种情况下，光学吸收装置505可以承担将光转换成热并且可以以适当的方式散热。

替选地，遮暗元件506可以是光学吸收器。因为被遮住的光可以在遮暗元件506上直接被转换成热，而且因而车辆头灯的光学吸收装置505没有附加地被加热，所以这是有利的。由此可以实现：光学吸收装置505更小地并且成本更低地被确定尺寸并且因此整体上实现头灯的更小的结构尺寸。

在该实施例中，遮暗元件实施为遮光板506，而且至少部分地布置在第二传播方向520的光路中并且布置在投影光学系统507前面，以便减少沿第四传播方向540的不符合期望的光，以及实现车辆头灯501的小的结构形状并且需要遮暗元件506的尺寸和位置的精度低。遮光板506可以实施为投影光学系统507的部分，使得定位误差被减小到最低限度。

特征参量570限定了沿传播方向520和540的投影的重叠区域的宽度。该特征参量570说明：第一传播方向520在其光路方面通过遮暗元件506被遮盖或减少了多少。该减少限制了在设计车辆头灯方面的自由度而且可能需要更大的单独的组件或者整体上需要更大的结构形状，这是不符合期望的。

替选地，遮暗元件506可以沿第四传播方向540至少部分地布置在第二传播方向520的光路中并且布置在投影光学系统507后面，由此遮暗和随之而来的光学反射或者热辐射在几何上远离光学吸收装置地出现，这对于在车辆头灯之内的热损耗的分布来说可以是有利的。该实施方式在图6中示出。

在本发明的根据图5的实施方式中，第二平面551平行于第一平面550。

图6示出了按照本发明的车辆头灯601在第五配置下的装置的工作原理的示意图，该装置是根据图5的装置的进一步发展，其中遮暗元件或遮光板606沿第四传播方向640布置在投影透镜607后面。

类似地，前面的附图的实施方案、尤其是遮暗元件606的实施方案适用于所示出的车辆头灯601的其余元件和图示。

图7示出了按照本发明的车辆头灯701在第四配置下的装置的工作原理的示意图，该装置包括具有在第二角度位置的光学透明遮盖物704的可控反射器790，在该第二角度位置，可控反射器790和光学透明遮盖物704包围出大于0°的第三角度γ7。

可控反射器790包括多个可控单镜面791、792的装置，所述多个可控单镜面的反射表面在未倾斜的基本位置共同地平地构成第一平面750并且例如作为单镜面791、792的矩形矩阵来布置。

光学透明遮盖物704布置在光源单元702与可控反射器790之间的第二平面751内，使得光可以沿第一传播方向710并且沿第二传播方向720穿过光学透明遮盖物704。

类似地，前面的附图的实施方案适用于所示出的车辆头灯701的其余元件和图示。

光学透明遮盖物704的第二角度位置被限定为使得第一平面751与第一平面750成第三角度γ7。

通过该措施可以实现：少得多的光从第四传播方向740到达投影光学系统707的光区域并且产生在车辆前方的光图像中会是不符合期望的干扰散射光。

特征参量770限定了沿传播方向720和740的投影的重叠区域的宽度。相比之下，特征参量770小于根据图5的特征参量570，由此可以实现投影光学系统的效率提高并且尤其可以实现光图像的改善，其方式是第三角度γ7导致反射至少只是部分地朝着第二传播方向720偏转并且因此在光图像中只有较小的部分须通过光学遮暗元件706来抑制。

清楚的是：在由多部分组成地实施的投影光学系统中，遮暗元件也可以处在由多部分组成的投影光学系统的各个元件之间。在这种情况下，定义的问题是：由多部分组成的投影光学系统的哪个元件形成投影光学系统的最基本的功能并且因此充当“主投影光学系统”。因此，遮暗元件可以布置在主投影光学系统前面或者可以布置在主投影光学系统后面，类似于根据图5、图6或图7的装置。

图8示出了投影透镜807和遮暗元件或遮光板806的实施方式，其中遮光板806被施加在投影透镜807上。通过该实施方式可以实现：车辆头灯的这两个组件被制造为使得它们在光学上和机械上彼此协调并且只需要共同的紧固装置，这呈现出成本优势。视投影透镜807的取向而定，可以提供类似于图5、图6或图7的装置。

图9a示出了根据现有技术的在DLP®技术下的车辆头灯的光分布，其中该光分布通过棋盘形的测试图案来限定，而且不一样地划阴影线的区域示出了光强度分布相同的不同的区域，该棋盘形的测试图案通过水平轴H和垂直轴V来示出。

在图9b中示出了根据图9a的在截面A-A内的强度分布，在该截面A-A内能看出：在所示出的具有该棋盘形的测试图案的情况下，强度在最小值I00与最大值I01之间波动。根据这两个极限值I01与I00之比，可以确定对比度值。

图10a以类似于图9a的图示示出了按照本发明的车辆头灯的光分布。

在图10b中示出了根据图10a的在截面B-B内的强度分布，在该截面B-B内能看出：在所示出的具有该棋盘形的测试图案的情况下，强度在最小值I10与最大值I11之间波动，其中最小值I10比根据图9b的最小值I00小得多，或最小值I10近似为零，而且因此按照本发明的车辆头灯提供在光图像中明显更好的对比度值。

附图标记列表：

100 电子仪器外壳

101、201、301、401、501、601、701 车辆头灯

102、202、302、402、502、602、702 光源单元

103、203、303、403、503、603、703 主光学系统

190、290、390、490、590、690、790 可控反射器

191、291、391、491、591、691、791、

192、292、392、492、592、692、792 可控单镜面

104、304、404、504、604、704 光学透明遮盖物

105、205、305、405、505、605、705 光学吸收装置

506、606、706、806 光学遮暗元件

107、107a、207、307、407、507、607、707、807 投影光学系统

210、310、410、510、610、710 第一传播方向

211、311、411、511、611、711、

212、312、412、512、612、712 第一光线

120、220、320、420、520、620、720 第二传播方向

221、321、421、521、621、721 第二光线

130、230、330、430、530、630、730 第三传播方向

232、332、432、532、632、732 第三光线

440、540、640、740 第四传播方向

441、541、641、741

342、442、542、642、742 第四光线

250、350、450、550、650、750 第一平面

351、451、551、651、751 第二平面

260、360、460、560、660、760、

261、361、461、561、661、761 表面法线

570、770 针对重叠的特征参量

α2、α3、α4、α5、α6、α7 第一角度

β2、β3、β4、β5、β6、β7 第二角度

γ7 第三角度

H 水平轴

V 垂直轴

I00、I01、I10、I11 光强度或照明强度

Claims (11)

1.一种车辆头灯（501、601、701），其包括：至少一个光源单元（502、602、702）、至少一个可控反射器（590、690、790）、至少一个光学透明遮盖物（504、604、704）、至少一个光学吸收装置（505、605、705）、至少一个光学遮暗元件（506、606、706、806）和至少一个投影光学系统（507、607、707、807），

其中所述光源单元（502、602、702）被设立为发出光并且朝着第一传播方向（510、610、710）照明，所述可控反射器（590、690、790）布置在所述第一传播方向的光路中，而所述可控反射器（590、690、790）将光至少部分地朝着第二传播方向（520、620、720）反射，所述投影光学系统（507、607、707、807）布置在所述第二传播方向的光路中并且朝着车辆前方的方向取向，以便在所述车辆前方构造光图像，

其中所述可控反射器（590、690、790）包括多个可控单镜面（591、691、791、592、692、792）的装置，所述多个可控单镜面的反射表面在未倾斜状态下平地布置在第一平面（550、650、750）内并且例如作为单镜面（191、291）的矩形矩阵来布置，

其中由所述光源单元（502、602、702）发出的光沿第一传播方向（510、610、710）落到所述可控反射器（590、690、790）上并且由所述可控反射器在第一操控状态下朝着所述第二传播方向（520、620、720）反射和/或在所述可控反射器（590、690、790）的第二操控状态下朝着第三传播方向（532、632、732）反射，而且

所述光学透明遮盖物（504、604、704）布置在所述光源单元（502、602、702）与所述可控反射器（590、690、790）之间的第二平面（551、651、751）内，使得光沿所述第一传播方向（510、610、710）并且沿所述第二传播方向（520、620、720）穿过所述光学透明遮盖物（504、604、704），

其特征在于，

由所述光源单元（502、602、702）发出的光沿所述第一传播方向（510、610、710）落到所述光学透明遮盖物（504、604、704）上，而且由所述光学透明遮盖物部分地朝着第四传播方向（540、640、740）反射，而且在所述第四传播方向（540、640、740）上被所述光学遮暗元件（506、606、706、806）阻挡，所述第四传播方向（540、640、740）处在所述投影光学系统（507、607、707、807）的光路中。

2.根据权利要求1所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述光学吸收装置（505、605、705）处在所述第三传播方向（532、632、732）上。

3.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述第二平面（551、651、751）平行于所述第一平面（550、650、750）。

4.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述第二平面（551、651、751）与所述第一平面（550、650、750）成第三角度（γ7），其中所述第三角度（γ7）大于0°且小于15°，优选地大于0°且小于5°。

5.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述遮暗元件（506、606、706）至少部分地布置在所述第二传播方向（520、620、720）的光路中并且至少部分地布置在所述投影光学系统（507、607、707、807）前面。

6.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述遮暗元件（506、606、706）至少部分地布置在所述第二传播方向（520、620、720）的光路中并且至少部分地布置在所述投影光学系统（507、607、707、807）后面。

7.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述遮暗元件（506、606、706）是遮光板。

8.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述遮暗元件（506、606、706）是光学吸收器。

9.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述遮暗元件（506、606、706）和所述光学吸收装置（505、605、705）实施为共同的构件。

10.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，由所述光源单元（502、602、702）发出的光沿所述第一传播方向（510、610、710）以第一角度（α5、α6、α7）落到所述光学透明遮盖物（504、604、704）上，其中所述第一角度（α5、α6、α7）在50°与65°之间、优选地在55°与60°之间的范围内。

11.根据权利要求1或2所述的车辆头灯（501、601、701），其特征在于，所述光源单元（502、602、702）包括至少一个半导体光源，优选地功率LED、高电流LED或激光二极管；而且所述光源单元优选地包括以光学透镜的形式的主光学系统（103、203）。

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