CN110953553B - 车辆的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的照明装置，其可以包括：第一光学系统，其包括：第一光源模块，其使用以格子图案布置的多个单独的发光二极管芯片来实现预定的分辨率水平，以及第一成像透镜模块，其形成图像；第二光学系统，其包括：第二光源模块，其具有与第一光源模块相同的配置，以及第二成像透镜模块，其形成图像；由第一光学系统投射的第一图像和由第二光学系统投射的第二图像具有不同的出射角度；并且将第一图像和第二图像投射到道路上，以作为具有第一图像和第二图像的重叠形状的第三图像。

Description

车辆的照明装置
技术领域
本发明大体上涉及一种车辆的照明装置，更具体而言，涉及这样一种车辆的照明装置，该照明装置能够投射具有相对低分辨率的两个重叠的图像，以便在最小化光强度损失的同时实现高分辨率图像。
背景技术
使用发光二极管(LED)作为光源的车辆的照明装置包括：LED光源，控制向LED光源供应的电流的印刷电路板(PCB)，以及使用LED光源投射的光在道路等上形成图像的成像透镜。
当使用包括LED光源的照明系统在道路上实现特定的图像(例如，字母或者图形)时，在道路上实现的图像的相对低的分辨率可能会降低图像的可读性。
因此，可能期望使用实现高分辨率的光学系统来改善图像的可读性。
使用了在单个光学系统的有限的封装中使用大量LED光源提供高分辨率图像的方法。
例如，已经使用了在单个光学系统的有限封装中，使用1024个LED来实现1024分辨率图像的技术。然而，使用如此大量的LED光源来实现高分辨率图像可能显著地增加光学系统的价格，这是有问题的。
另外，可以在LED之间设置肋以防止漏光。由于LED光源数量的增加也使肋的数量增加，因此也可能损失大量的光强度，这是有问题的。
包括在本发明的背景技术部分中的信息仅仅旨在加强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种为车辆配置的照明装置，该照明装置配置成通过投射两个具有相对低分辨率的重叠的图像来实现高分辨率图像，从而在最小化光强度的损失的同时显著地降低制造成本的增加。
在本发明的各个方面中，为车辆配置的照明装置可以包括：第一光学系统，其包括：第一光源模块，其使用以格子图案布置的多个单独的发光二极管(LED)芯片来实现预定的分辨率水平，以及第一成像透镜模块，其形成图像；第二光学系统，其包括：第二光源模块，其具有与第一光源模块相同的配置，以及第二成像透镜模块，其形成图像；由第一光学系统投射的第一图像和由第二光学系统投射的第二图像具有不同的出射角度；将第一图像和第二图像投射到道路上，以作为具有第一图像和第二图像的重叠形状的第三图像。
第一光学系统和第二光学系统可以配置成投射第一图像和第二图像，使得第一图像和第二图像彼此重叠，第一图像和所第二图像中的一个图像相对于另一个图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移。
第一光学系统可以包括第一印刷电路板，第二光学系统可以包括第二印刷电路板；并且第一图像和第二图像在彼此重叠时投射，根据连接至第一印刷电路板的第一光源模块的位置以及连接至第二印刷电路板的第二光源模块的位置，使第一图像和第二图像中的一个图像相对于另一个图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移。
第二成像透镜的出射角度可以相对于第一成像透镜的出射角度在水平和竖直方向上以预定的角度偏转，使得第一图像和第二图像在彼此重叠时投射，第二图像相对于第一图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移。
由第一光学系统实现的第一图像和由第二光学系统实现的第二图像中的每一个可以是具有对应于256个像素的分辨率的图像。作为第一图像和第二图像的重叠图像而被投射到道路上的第三图像可以是具有对应于1024个像素的分辨率的图像。
本发明的示例性的实施方案配置成通过分别投射具有256个像素的相对低分辨率的第一和第二图像来实现具有1024个像素的相对高分辨率的第三图像。因此，这可以显著地降低实现高分辨率图像的制造成本的增加，并且最小化光强度的损失。
此外，本发明的各个示例性实施方案可以使用总共512个单独的LED芯片来实现具有1024个像素的高分辨率的图像，与使用1024个单独的LED芯片的情况相比，将单独的LED芯片的数量减半。当实现具有1024个像素的高分辨率的图像时，这可以因此最小化光强度的损失。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是示例性地示出根据本发明的示例性实施方案的为车辆配置的照明装置的立体图；
图2和图3是示出根据本发明的示例性实施方案的第一光学系统以及由第一光学系统实现的第一图像的示意图；
图4和图5是示出根据本发明的示例性实施方案的第二光学系统以及由第二光学系统实现的第二图像的示意图；
图6是示出通过将第一图像和第二图像照射到道路上以使得第一图像和第二图像重叠来实现的第三图像的示意图；以及
图7是示出通过重叠具有低分辨率的第一和第二图像来实现具有高分辨率的第三图像的概念的示意图。
应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本文所包含的本发明的具体设计特征(例如包括具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图像中，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部件。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与本发明的示例性的实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为这些示例性的实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖本发明的示例性的实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替代方案、修改方案、等价方案及其它实施方案。
在下文中，将参照所附附图详细描述根据本发明的示例性实施方案的为车辆配置的照明装置。贯穿于这些附图中，相同的附图标记将指代相同或相似的部件。
在根据本发明的示例性实施方案的为车辆配置的照明装置中，如图1至图7所示，第一光学系统100和第二光学系统200竖直布置。
第一光学系统100包括：第一光源模块110、第一成像透镜模块120、第一印刷电路板(PCB)130以及第一冷却模块140，所述第一光源模块110使用以格子图案布置的多个单独的发光二极管(LED)芯片111来实现预定的分辨率水平；所述第一成像透镜模块120形成图像；所述第一印刷电路板(PCB)130控制向第一光源模块110的电流供应。
第二光学系统200包括：第二光源模块210、第二成像透镜模块220、第二PCB 230以及第二冷却模块240，所述第二光源模块210使用以格子图案布置的多个单独的LED芯片211来实现预定的分辨率水平；所述第二成像透镜模块220形成图像；所述第二PCB 230控制向第二光源模块210的电流供应。
第一光源模块110和第二光源模块210具有相同数量的单独的LED芯片111和211，并且具有相同的配置，以实现相同的分辨率水平。
如图3和图5所示，第一光源模块110和第二光源模块210的每一个具有格子图案的配置，格子图案的配置包括总共256个单独的LED芯片111或211，其中，三十二(32)组单独的LED芯片布置在其水平方向上，并且八(8)组单独的LED芯片布置在其竖直方向上。当照明时，本配置可以分别实现第一图像10和第二图像20，第一图像10和第二图像20具有对应于256个像素的分辨率水平。
由第一光学系统100投射的第一图像10和由第二光学系统200投射的第二图像20以不同的定向角度投射。可以将以不同的定向角度投射的第一图像10和第二图像20作为第三图像30投射到道路上，第三图像30具有第一图像和第二图像的重叠的形状，如图6所示。
换言之，如图3所示，第一光源模块110使用256个LED芯片111，实现具有256个像素的分辨率的第一图像10；并且如图5所示，第二光源模块210使用256个LED芯片211，实现具有256个像素的分辨率的第二图像20。
因此，当第一光源模块110的256个像素和第二光源模块210的256个像素重叠为如图6所示时，最终将具有对应于1024个像素的分辨率水平的第三图像30投射到道路上。
第一光源模块110和第二光源模块210可以重叠，使得单个像素分成四个区域，如图7所示。这相应地使得可以使用分别具有256个像素的两个光源模块110和210，来实现具有1024个像素的分辨率的第三图像30。
在图7中，附图标记40是这样的部分，在该部分中具有256个像素的第一和第二光源模块110和210的单独的LED芯片111和211重叠使得单个像素四等分。
由第一光源模块110实现的具有256个像素的分辨率的第一图像10和由第二光源模块210实现的具有256个像素的分辨率的第二图像20可以在彼此重叠时投射，一个图像相对于另一个图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移，从而可以实现具有1024个像素的分辨率的第三图像30。
当连接至第一PCB 130的第一光源模块110和连接至第二PCB230的第二光源模块210调整位置时，第一图像10和第二图像20中的一个图像可以相对于另一个图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移进行投射。
例如，第一光学系统100和第二光学系统200的配置示出在图2和图4中。第二光学系统200可以配置成使得连接至第二PCB 230的第二光源模块210的位置可以相对于第一光学系统100，在水平方向上以预定的角度A1偏转，并且在竖直方向上以预定的角度A2偏转。这样，第一图像10和第二图像20可以在彼此重叠时投射，第二光学系统200的第二图像20相对于第一图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移，最终实现具有1024个像素的分辨率的第三图像。
此外，当第二光学系统200的第二成像透镜模块220的出射角度相对于第一光学系统100的第一成像透镜模块120在水平和竖直方向上以预定的角度A1和A2偏转时，第一图像10和第二图像20也可以在彼此重叠时投射，其中第二图像20相对于第一图像10在水平和竖直方向上以预定的角度偏移，最终实现具有1024个像素的分辨率的第三图像。
在本发明的示例性的实施方案中，第二光学系统200的第二成像透镜模块220的光轴225相对于第一光学系统100的第一成像透镜模块120的光轴125以预定的角度A1偏转，并且第二PCB 230相对于与第一光学系统100的第一成像透镜模块120的光轴125垂直的虚轴以预定的角度A2偏转。
在本发明的示例性的实施方案中，由于第二光源模块210连接至第二PCB 230，因此，第二光源模块210相对于与第一光学系统100的第一成像透镜模块120的光轴125垂直的虚轴以预定的角度A2偏转。
如上所阐述的，本发明的示例性的实施方案可以投射具有256个像素的低分辨率的第一图像10和第二图像20，使得图像彼此重叠，实现具有1024个像素的高分辨率的第三图像30。这可以在实现高分辨率图像时显著地降低制造成本的增加，并且显著地降低光强度的损失，这是有利的。
通常，已经使用了1024个单独的LED芯片来实现具有1024个像素的高分辨率的图像。
相反，本发明的示例性的实施方案配置成将使用256个单独的LED芯片实现的第一图像10和使用256个单独的LED芯片实现的第二图像20重叠，使得每一个像素四等分，最终实现具有1024个像素的高分辨率的第三图像30。
因此，本发明的示例性的实施方案可以使用总共512个单独的LED芯片来实现具有1024个像素的高分辨率的图像，与使用1024个单独的LED芯片的相关技术情况相比，将使用的单独的LED芯片的数量减半。这可以显著地降低在实现对应于1024个像素的高分辨率图像时的制造成本，这是有利的。
此外，当使用更多数量的单独的LED芯片时，可以在LED芯片之间设置更多数量的肋以防止漏光，增加光强度的损失。
因此，由于可以使用总共512个单独的LED芯片实现对应于1024个像素的高分辨率图像，因此，本发明的示例性实施方案可以将使用1024个单独的LED芯片的单独的LED芯片的数量减半。因此，当实现对应于1024个像素的高分辨率图像时，这可以有利地最小化光强度的损失。
为了方便解释和准确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“上面的”、“下面的”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背后”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性的实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其替代方案和修改方案。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。

Claims (9)

1.一种车辆的照明装置，所述照明装置包括：
第一光学系统，其包括：
第一光源模块，其使用以格子图案布置的多个单独的发光二极管芯片来实现预定的分辨率水平；
第一成像透镜模块，其具有至少一个透镜，并且配置成形成第一图像；
第二光学系统，其包括：
第二光源模块，其具有与所述第一光源模块具有相同数量的发光二极管芯片并且具有相同的配置；
第二成像透镜模块，其具有至少一个透镜，并且配置成形成第二图像；
其中，由所述第一光学系统投射的第一图像和由所述第二光学系统投射的第二图像具有彼此不同的出射角度；
将所述第一图像和所述第二图像重叠投射到道路上，以作为具有第一图像和第二图像的重叠形状的第三图像，第一图像和第二图像中的一个图像相对于第一图像和第二图像中的另一个图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移。
2.根据权利要求1所述的车辆的照明装置，其中，
所述第一光学系统包括第一印刷电路板；
所述第二光学系统包括第二印刷电路板；
所述第一图像和所述第二图像在彼此重叠时投射到道路上，根据连接至所述第一印刷电路板的所述第一光源模块的位置以及连接至所述第二印刷电路板的所述第二光源模块的位置，使第一图像和第二图像中的一个图像相对于第一图像和第二图像中的另一个图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移。
3.根据权利要求1所述的车辆的照明装置，其中，
所述第二成像透镜模块的出射角度相对于所述第一成像透镜模块的出射角度在水平和竖直方向上以预定的角度偏转，使得所述第一图像和所述第二图像在彼此重叠时被投射到道路上，所述第二图像相对于所述第一图像在水平和竖直方向上以预定的角度偏移。
4.根据权利要求1所述的车辆的照明装置，其中，所述第二光学系统的第二成像透镜模块的光轴相对于所述第一光学系统的第一成像透镜模块的光轴以第一预定角度偏转。
5.根据权利要求4所述的车辆的照明装置，其中，所述第二光源模块的纵轴相对于与所述第一光学系统的第一成像透镜模块的光轴垂直的虚轴以第二预定角度偏转。
6.根据权利要求5所述的车辆的照明装置，其中，所述第一光源模块连接至第一印刷电路板，而所述第二光源模块连接至第二印刷电路板。
7.根据权利要求1所述的车辆的照明装置，其中，所述第二光源模块的纵轴相对于与所述第一光学系统的第一成像透镜模块的光轴垂直的虚轴以预定的角度偏转。
8.根据权利要求7所述的车辆的照明装置，其中，所述第二光源模块连接至第二印刷电路板。
9.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
由所述第一光学系统实现的第一图像和由所述第二光学系统实现的第二图像中的每一个是具有对应于256个像素的分辨率的图像；
作为所述第一图像和所述第二图像的重叠图像而被投射到道路上的所述第三图像是具有对应于1024个像素的分辨率的图像。
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