CN112236617B - 用于在地面上书写的矩阵阵列单片式机动车辆发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于机动车辆的照明装置，该照明装置包括能够投射第一像素化的部分或全部的远光光束的第一模块、能够投射第二像素化的道路书写光束的第二模块、以及能够投射第三截止(近光)光束的第三模块。第一模块、第二模块、以及第三模块被布置成使得第一光束和第二光束至少部分地竖向重叠；并且第二光束和第三光束至少部分地竖向重叠。

Description

用于在地面上书写的矩阵阵列单片式机动车辆发光装置
技术领域
本发明涉及机动车辆照明和信号的技术领域，更具体地涉及用于在地面上书写旨在供包括行人的道路使用者使用的信息的照明装置。
背景技术
机动车辆照明装置的光束投射传统上使得能够通过整体照明来照亮道路，并且因此在黑暗的情况下(例如在夜晚)增大可见度。这允许车辆安全地驾驶。
这些机动车照明装置提供传统的照明和/或信号功能，特别是远光功能(也表示为HB)和近光功能(表示为LB)。这些HB和LB功能例如受ECE法规的监管。特别地，该法规规定，LB功能的光束必须包括具有倾斜区域的截止(cut-off)线；倾斜区域的上部部分称为“肩部”，并且倾斜区域的下部部分称为“扭折(kink)”。少许或没有光可发射到截止线上方。光发射到截止线下方。
这些照明装置领域中的最新发展使得能够赋予它们附加的功能。因此，可产生像素化的光束，以实现这种照明。利用这种光束，照明装置还能够执行部分的照明功能，例如将图案投射到现场上。这样的功能从自适应照明或ADB(“adaptive driving beam，自适应驱动光束”的缩写)的领域中已知。例如已知无眩光照明包括例如使与迎面驶来的车辆相对应的区域变暗，以免使这个另外的用户眩目。弯道照明功能或DBL(“dynamic bendinglight，动态弯道灯”的缩写)也是已知的，当车辆的方向不是笔直时(例如在弯道上或在道路交叉口时)，该功能修改现场的照亮区域。
为了获得符合此截止线的像素化的光束，已知的是包括激光光源、微镜矩阵阵列、以及波长转换装置的照明装置，该微镜矩阵阵列用于扫描要照亮的场地并在地面上书写，该波长转换装置用于通过用于照明的叠加合成获得白光。然而，这些装置非常昂贵。此外，将难以增大激光光源的数量，因为将来自各种激光二极管的光束进行组合以在扫描系统和波长转换装置处具有足够小的光束直径是非常复杂的。
因此，本发明旨在获得一种照明装置，该照明装置提供新的布局和设计可能性，并且与照明性能之间的良好折衷兼容，特别是使得能够将远光功能中心的光强度加倍，同时仍允许将信息书写在地面上，并具有良好的散热性。
发明内容
本发明提出了一种用于机动车辆的照明装置，该照明装置包括能够投射第一像素化的部分或全部的远光光束的第一模块、能够投射第二像素化的道路书写光束的第二模块、以及能够投射第三截止(近光)光束的第三模块。该第一模块、该第二模块、以及该第三模块被布置成使得该第一光束和该第二光束至少部分地竖向重叠；并且该第二光束和该第三光束至少部分地竖向重叠。
能够产生像素化的光束的模块特别地应理解为包括以下项的模块：
-像素化的光源，该像素化的光源包括布置成矩阵阵列的多个基本发射器，该基本发射器中的每个基本发射器能够被选择性地启用，以发射基本光束；以及
-光学投射元件，该光学投射元件与所述像素化的光源相关联，用于以像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束，像素组形成所述像素化的光束。
有利地，像素化的光源与控制单元相关联，该控制单元能够基于所述控制单元接收的控制指令选择性地控制像素化的光束的像素中的每个像素的光强度，特别是选择性地启用或停用所述像素化的光束的像素中的每个像素。
有利地，光学投射元件被布置成使得像素化的光束具有至少5°的竖向幅度和至少5°的水平幅度。这些水平幅度和竖向幅度使得能够通过在此像素化的光束中投射图案，确保像素化的光束投射到道路上足够大的区域，以在道路上执行书写功能，特别是地面标记显示功能、驾驶辅助功能和GPS信息投射功能，或者甚至是需要照明光束的像素化的自适应照明功能，特别是无眩光远光照明功能或动态弯道照明功能。因此，光学投射元件可包括以下光学部件中的一项或组合：透镜，反射器，引导件，准直仪，棱镜。
在适当的情况下，像素化的光源可包括至少20列和至少20行的基本发射器，特别是至少32行和列的基本发射器。
这些最小行数和列数的基本发射器结合上述竖向幅度和水平幅度使得对于基本光束中的每个基本光束，一旦基本光束已经被光学投射元件投射，能够获得小于0.5°、或甚至小于0.3°的孔径角。当像素化的光束投射到道路上时而因此获得像素化的光束的最小分辨率，从而保证道路使用者和/或以此方式装备的车辆的驾驶员对投射在像素化的光束中的所述图案的满意感知。
有利地，基本发射器和光学投射元件被布置成使得两个相邻像素(也就是说，在同一行上或在同一列上的两个相邻像素)是连续的，也就是说，它们的相邻边缘重合。
像素化的光源还可理解为是指由至少一个发光二极管和微镜(也称为数字微镜装置，缩写为DMD(Digital Micromirror Device))矩阵阵列组成的至少一个光源的组件，该二极管发光，该微镜矩阵阵列通过反射将来自所述至少一个光源的光线导向光学投射元件。在适当的情况下，光学元件使得能够收集来自至少一个光源的光线，以便将它们聚集并将它们朝向微镜矩阵阵列的表面引导。每个微镜能够在两个固定位置之间枢转，即第一位置和第二位置，在第一位置，光线朝着光学投射元件反射，在第二位置，光线朝着光学投射元件以外的方向反射。对于所有微镜，两个固定位置以相同的方式定向，并且相对于微镜矩阵阵列的支撑参考平面形成其规格中定义的微镜矩阵阵列的角度α特性。此角度α通常小于20°，并且通常具有约12°的值。在每个微镜反射入射到微镜矩阵阵列上的一小部分光线的情况下，致动和驱动位置变化使得能够修改光学投射元件发射并最终到道路上的光束的形状。
像素化的光源还可理解为是指一种激光扫描系统，其中激光源向配置为用激光束扫描波长转换元件的表面的扫描仪发射激光束，该表面由光学投射元件成像。光束的扫描是由扫描仪以足够高的速度进行的，以至于人眼无法感知其在投射图像中的运动。激光源的启用和光束的扫描运动的同步驱动使得能够产生像素化的光束。在这种情况下，扫描仪是可移动的微镜，其用于通过激光束的反射来扫描波长转换器元件的表面。作为扫描仪提及的微镜例如是MEMS(microelectromechanical system，微机电系统)类型的。然而，本发明决不限于此扫描器件，而是可使用其他类型的扫描仪，比如布置在旋转元件上的一系列镜，该元件的旋转使得透射表面被激光束扫描。
像素化的光源还可理解为是指电致发光源(称为“固态光源”)。电致发光源包括被布置成至少两列和两行的矩阵阵列的多个基本元件，其还被称为电致发光元件。电致发光元件的示例包括发光二极管或LED、有机发光二极管或OLED、或聚合物发光二极管或PLED或者甚至是微型LED。
优选地，电致发光光源包括电致发光元件的至少一个单片式(monolithic)矩阵阵列，也被称为单片式矩阵阵列。在单片式矩阵阵列中，电致发光元件从共用的基底上生长并电连接，从而能够选择性地、单独地或由电致发光元件的子集的形式予以启用。基底可主要由半导体材料制成。基底可包括一种或多种其他材料，例如非半导体材料。因此，每个电致发光元件或电致发光元件组可形成发光像素，并且当其或它们的材料被供电时能够发光。与旨在被焊接到印刷电路板上的常规发光二极管相比，这种单片式矩阵阵列的构造使得能够将可选择性启用的像素彼此非常靠近地布置。在本发明的意义上的单片式矩阵阵列包括电致发光元件，该电致发光元件的伸长的主要尺寸、具体为高度基本上垂直于共用的基底，此高度至多等于一微米。
有利地，能够发射光线的一个或多个单片式矩阵阵列可联接到用于控制像素化的光源的发光的控制单元。因此，控制单元可控制(这还可被称为驱动)照明装置产生和/或投射像素化的光束。控制单元可集成到照明装置中。控制单元可安装在一个或多个矩阵阵列上，该组件因此形成照明模块。控制单元可包括联接到存储器的中央处理器，在该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序包括允许处理器执行生成用于控制光源的信号的步骤的指令。因此，控制单元例如可单独地控制矩阵阵列的每个像素的发光。此外，由多个电致发光元件获得的亮度为至少60Cd/mm2，优选为至少80Cd/mm2。
控制单元可形成能够控制电致发光元件的电子装置。控制单元可为集成电路。集成电路(也称为电子芯片)是一种电子部件，其再现一个或多个电子功能，并且能够例如以有限的体积(即在晶片上)集成若干种类型的基本电子部件。这使得电路易于实现。集成电路例如可为ASIC或ASSP。ASIC(“Application-Specific Integrated Circuit，专用集成电路”的缩写)是为至少一个特定应用(就是说，客户端)开发的集成电路。因此，ASIC是专用的(微电子)集成电路。一般来说，它将大量独特或定制的功能组合在一起。ASSP(“Application-Specific Standard Circuit，专用标准产品”的缩写)是一种集成的(微电子)电子电路，其将大量功能组合在一起，以满足通常的标准化应用。ASIC被设计用于比ASSP更特定(专用)的需求。经由电子装置向单片式矩阵阵列供电，该电子装置本身例如使用将其连接到电源的至少一个连接器来供电。电源可在根据本发明的装置的内部或外部。电子装置向光源供电。因此，电子装置能够控制光源。
根据本发明，光源包括至少一个单片式矩阵阵列，该矩阵阵列的电致发光元件从它们分别生长的共用基底上突出。电致发光元件的各种布置可满足单片式矩阵阵列的这一定义，条件是电致发光元件的主要伸长尺寸之一基本垂直于共用基底，并且与在焊接到印刷电路板的扁平方形芯片的已知布置中所施加的间隔相比，在通过电组合在一起的多个或一个电致发光元件形成的像素之间的间隔要小。
特别地，如下文将更详细描述的那样，根据本发明的一个方面的光源可包括多个电致发光元件，该多个电致发光元件彼此不同并且通过电连接而从基底单独生长，使得能够在合适的情况下通过其中的棒能够同时被启用的子组件选择性地被启用。
根据未示出的一个实施例，单片式矩阵阵列包括多个亚毫米尺寸的电致发光元件，该电致发光元件从基底突出地布置，以形成具有六边形截面的棒。当光源在壳体中就位时，电致发光棒平行于照明模块的光轴延伸。
这些电致发光棒特别是通过每个组件专用的电连接在能够被选择性地启用的多个部分中组合在一起。电致发光棒起源于基底的第一面上。在这种情况下使用氮化镓(GaN)形成的每个电致发光棒垂直或基本垂直地从(在这种情况下由硅制成的)基底突出地延伸，在不脱离本发明的上下文的情况下，基底能够使用其他材料(比如碳化硅)。例如，电致发光棒可由氮化铝和氮化镓的合金(AlGaN)或者由铝、铟和磷化镓的合金(AlInGaP)制成。每个电致发光棒沿着限定其高度的伸长轴线延伸，每个棒的基部布置在基底的上面的平面中。
同一个单片式矩阵阵列的电致发光棒有利地具有相同的形状和相同的尺寸。它们各自由端面和沿棒的伸长轴线延伸的周向壁限定。当电致发光棒被掺杂并被极化时，在半导体源的输出处所产生的光主要从周向壁发射，应当理解，光线还可从端面出射。这样的结果是，每个电致发光棒都充当单个发光二极管，并且此光源的亮度首先通过存在的电致发光棒的密度来提高，其次通过由周向壁限定并且因此在棒的整个周长和整个高度上延伸的照明表面的尺寸来提高。棒的高度可在2μm与10μm之间，优选地为8μm；棒的端面的最大尺寸小于2μm，优选小于或等于1μm。
将理解的是，当形成电致发光棒时，高度可因光源的一个区域和另一区域而改变，从而当形成其的棒的平均高度增大时，提高相应区域的亮度。因此，一组电致发光棒可具有与另一组电致发光棒不同的一个或多个高度，这两组电致发光棒形成包括亚毫米尺寸的电致发光棒的相同的半导体光源。电致发光棒的形状还可因一个单片式矩阵阵列和另一单片式矩阵阵列而变化，特别是在棒的截面和端面的形状上。棒具有大体柱形的形状，并且它们可特别地具有多边形的截面形状，并且更特别地具有六边形的截面形状。将理解的是，重要的是，为了光能够发射通过周向壁，周向壁具有多边形或圆形的形状。
此外，端面可具有基本平坦的并且垂直于周向壁的形状，使得端面基本平行于基底的上面延伸，要不然端面可具有在其中心弯曲或成尖端的形状，从而增大从此端面出射的光的发射方向。
电致发光棒被布置成二维矩阵阵列。这种布置可使得棒被布置成梅花形。一般而言，棒以规则的间隔布置在基底上，并且在矩阵阵列的每个尺寸中，将两个紧邻的电致发光棒分开的距离应至少等于2μm，优选地在3μm和10μm之间，从而使得发射通过每个棒的周向壁的光能够从电致发光棒的矩阵阵列出射。此外，规定在相邻棒的两个伸长轴线之间测量的分开距离不大于100μm。
根据未示出的另一实施例，单片式矩阵阵列可包括由在单个基底上的外延电致发光元件的层形成的电致发光元件，特别是第一层的n掺杂的GaN和第二层的p掺杂的GaN，该基底例如由碳化硅制成，并且被切开(通过研磨和/或烧蚀)，以形成分别源自同一基底的多个像素。这种设计的结果是多个电致发光块，这些电致发光块均源自同一基底并且电连接，从而能够彼此选择性地启用。
在根据此另一实施例的一个示例性实施例中，单片式矩阵阵列的基底的厚度可在100μm与800μm之间，特别地等于200μm；每个块可具有宽度和宽度，各自均在50μm和500μm之间，优选地在100μm和200μm之间。在一种变型中，长度和宽度相等。每个块的高度小于500μm，优选地小于300μm。最后，每个块的出射表面可通过在与外延相反的一侧上的基底形成。两个像素之间的分开距离。在每个连续像素之间的距离可小于1μm，特别是小于500μm，并且优选地小于200μm。
根据未示出的另一实施例，在分别从同一基底突出延伸的电致发光棒的情况下(如上所述)，和在通过将叠加在同一基底上的电致发光层切开而获得的电致发光块的情况下，单片式矩阵阵列还可包括聚合物材料层，电致发光元件至少部分地嵌入该层中。因此，该层可在基底的整个范围上或仅在给定组的电致发光元件周围延伸。聚合物材料(其特别可是含硅(silicone-based)的)形成保护层，该保护层使得能够保护电致发光元件而不会损害光线的扩散。此外，可将波长转换器件和例如发光体集成到此聚合物材料层中，其能够吸收其中一个元件发射的光线中的至少一些，并将所述吸收的激发光中的至少一些转换成波长不同于激发光波长的发射光。可无差别地规定，将发光体嵌入聚合物材料的质量中，要不然将其布置在此聚合物材料层的表面上。
光源还可包括反射材料的涂层，以使光线朝着像素化的光源的出射表面偏转。
亚毫米尺寸的电致发光元件在基本上平行于基底的平面中限定给定的出射表面。将理解的是，此出射表面的形状根据形成其的电致发光元件的数量和布置来限定。因此，可限定发射表面的基本矩形形状，应理解，在不脱离本发明的上下文的情况下，发射表面可变化并且采用任何形状。
因此，照明装置的第一照明模块使得能够通过投射与由第三照明模块产生的截止光束补充的光束来执行全部或部分的道路照明功能。就其本身而言，第二模块投射道路书写光束，该光束将叠加在远光光束和截止光束上。沿远光光束和地面书写光束的竖向方向的至少部分叠加使得能够增大远光光束特别是在其中心的光强度，从而提高驾驶员和其他道路使用者的舒适度。道路书写光束与截止光束的至少部分叠加使得能够通过驱动第二模块的像素化的光源或通过提供不足的截止光束或者如果第三模块包括像素化的光源甚至关闭截止光束的相关部分(像素能够选择性地启用)，而凭借可能的额外强度在地面上书写。
有利地，第一光束和第三光束至少部分地竖向重叠。
有利地，该照明装置还包括控制单元，该控制单元能够选择性地控制第二光束的像素中的每个像素的光强度，以在由第二光束和第三光束的组合形成的子光束中投射图案。
有利地，由第一光束和第二光束的组合形成的子光束(当其投射到25m远的屏幕上时)具有以该照明装置的光轴通过的竖向轴线和水平线为中心最大的强度。
有利地，第一模块能够投射与第一像素化的部分的远光光束水平并置的第四像素化的部分的远光光束。
有利地，第二模块能够投射与第一像素化的部分的远光光束至少部分地重叠或水平并置的第五像素化的部分的远光光束。
有利地，第一模块和第二模块被布置成使得第一光束位于第四光束与第二光束之间，或位于第五光束与该第二光束之间。
有利地，第二模块被布置成使得第二光束能够与第四像素化的部分的远光光束至少部分地水平重叠。
有利地，每个像素化的光束具有至少5°的竖向幅度和至少5°的水平幅度。
有利地，第一光束的分辨率与第四光束的分辨率基本相同。
有利地，第二光束的分辨率与第五光束的分辨率基本相同。
有利地，如前述权利要求之一所述的照明装置，其中，第一光束、第二光束、第四光束、以及第五光束中的每个光束的分辨率基本相同。
此外，本发明提出一种机动车辆，该机动车辆包括至少一个、优选地至少两个根据本发明的照明装置。
有利地，每个照明装置布置在机动车辆的两侧，优选地布置在所述车辆的纵向轴线的两侧。
附图说明
通过非限制性示例给出的本发明的若干实施例的以下描述并参照附图，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：
-图1和图2示出了根据本发明的一个优选实施例的照明装置的前视图和平面视图；
-图3是由根据第一实施例的照明装置投射的整体光束；
-图4是由根据第三实施例的照明装置投射的整体光束；
-图5是由根据第四实施例的照明装置投射的整体光束；
-图6是由根据第五实施例的照明装置投射的整体光束。
具体实施方式
图1和图2根据第一实施例示出了根据本发明的一个实施例的照明装置1。此照明装置包括第一照明模块2、第二照明模块3和第三照明模块3，该第一照明模块能够投射第一像素化的部分或全部的远光光束HR，该第二照明模块能够投射第二道路书写光束ER，该第三照明模块能够投射第三截止光束LB，比如像素化或非像素化的近光光束。如图3所示，第一光束HR、第二光束ER、第三光束LB投射到距离照明装置1为25米放置的屏幕上，并在屏幕上形成了代表水平的水平轴线H-H和竖向轴线V-V，该竖向轴线与水平轴线H-H垂直并与照明装置1的光轴X相交。
第一模块2包括：
-像素化的光源21，该像素化的光源包括1232个像素，每个像素包括至少一个基本发射器、被布置成28行像素×44列像素的矩阵阵列，像素中的每个像素能够被选择性地启用，以发射基本光束；以及
-光学投射元件22，该光学投射元件与所述像素化的光源相关联，以用于以宽度和长度为0.3°的像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束。
由第一模块2投射的像素组形成所述第一像素化的光束HR。此光束HR具有12°的水平幅度和9°的竖向幅度。它在竖向轴线V-V的两侧非对称地延伸。在当前情况下，在照明装置1是车辆的右侧前照灯的情况下，光束HR在车辆内侧延伸4°并且在车辆外侧延伸8°。它还在水平轴线H-H上方延伸5°，在水平轴线H-H下方延伸3°。
在所描述的实施例中，如上所述，像素化的光源21包括单片式矩阵阵列。可提供的是，用上述任何其他类型的像素化的光源(比如发光二极管的矩阵阵列或与光电元件、比如微镜的矩阵阵列相关联的光源)代替像素化的光源21。第一照明模块可包括除上述那些元件之外的元件。这些元件将不在本发明的上下文中描述，因为它们不会与根据本发明的组件在功能上相互作用。
第三模块4包括：
-光源41，该光源包括多个发射器，例如沿行布置的九个发光二极管，每个二极管能够发射基本光束；
-多个初级光学元件42，该多个初级光学元件布置在矩阵阵列41的前方，用于收集、整形、并且引导源自个发光二极管中的每个发光二极管的基本光束；以及-投射光学元件43，该投射光学元件布置在初级光学元件的前方，用于以宽度为3°、长度为5°的像素的形式投射源自初级光学元件的所述基本光束中的每个基本光束。
在此实施例的一个变体中，九个发光二极管能够被选择性地启用。
由第三模块4投射的像素组形成第三光束LB。此光束LB具有20°的水平幅度和8°的竖向幅度。
第三照明模块3布置为使得第三近光束具有近光束上截止部LB_CO。在当前情况下，初级光学元件42布置为使得它们的出射表面邻接，使得这些表面的下边缘是连续的并且对齐的，并且光学投射元件43聚焦在这些出射表面上。因此，光学投射元件43在由形成此第三光束的像素的上边缘限定的上截止部LB_CO处将这些下边缘成像。
在所描述的示例中，上截止部包括单个平坦的水平部分，该水平部分布置在水平轴线H-H下方0.57°处。
第二模块3包括：
-像素化的光源31，该像素化的光源包括1232个像素，每个像素包括至少一个基本发射器、被布置成28行像素×44列像素的矩阵阵列，像素中的每个像素能够被选择性地启用，以发射基本光束；以及
-光学投射元件32，该光学投射元件与所述像素化的光源相关联，以用于以宽度和长度为0.3°的像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束。
由第一模块2投射的像素组形成所述第二像素化的光束ER。此光束ER具有12°的水平幅度和8°的竖向幅度。它在竖向轴线V-V的两侧对称地延伸。在当前情况下，在照明装置1是车辆的右侧前照灯的情况下，光束HR在车辆内侧延伸6°，并且因此在车辆外侧延伸6°。它不对称地在水平轴线H-H上方延伸3°，在水平轴线H-H下方延伸5°。
在所描述的实施例中，如上所述，像素化的光源31包括单片式矩阵阵列。可提供的是，用上述任何其他类型的像素化的光源(比如发光二极管的矩阵阵列或与光电元件、比如微镜的矩阵阵列相关联的光源)代替像素化的光源31。第一照明模块可包括除上述那些元件之外的元件。这些元件将不在本发明的上下文中描述，因为它们不会与根据本发明的组件在功能上相互作用。
所获得的各种光束的叠加如图3所示。因此，光束HR和ER、特别是在线H-H和V-V的交点处。因此，增大了整体光束的光强度，从而改善了驾驶员的视觉舒适度。
还可看到，光束ER和LB重叠。关于这种叠加，出现了若干情况：
-光束ER的光强度大于光束LB的光强度，于是可通过正对比书写在地面上，从而这可被驾驶员和/或其他用户看到；
-光束LB由第三模块4的像素化的光源(其像素能够被单独寻址和启用)产生，然后将关闭与光束ER处于共用区域的光束LB的像素，以显示光束ER产生的图案。
最后，照明装置1包括控制单元5，每个控制单元能够基于其接收到的控制指令，例如通过接通和选择性地关闭光源21和31的基本发射器，要不然以增大或减少的方式改变提供给这些基本发射器中的每个基本发射器的电功率来选择性地控制第一光束HR和第二光束LB的像素中的每个像素的光强度。
在第二实施例中，第一模块2能够投射与第一像素化的部分的远光光束HR水平并置的第四像素化的部分的远光光束HR-CO。此时，第一模块2包括与像素化的光源21相同类型的像素化的光源，也就是说，包括1232个像素，每个像素包括至少一个基本发射器、被布置成28行像素×44列像素的矩阵阵列，像素中的每个像素能够被选择性地启用，以发射基本光束。光学投射元件与此第一模块2的所述与像素化的光源21相同类型的像素化的光源相关联，以便以宽度和长度为0.3°的像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束。
光束HR-CO具有12°的水平幅度和8°的竖向幅度。在当前情况下，在照明装置1是右侧车辆前照灯的情况下，光束HR-CO从光束HR的右侧边缘、就是说从车辆外侧的边缘延伸12°。它还在水平轴线H-H上方延伸5°，在水平轴线H-H下方延伸3°。
在第三实施例中，其采用第二实施例的配置，第二模块3能够投射与第一像素化的部分的远光光束HR至少部分重叠或水平并置的第五像素化的部分的远光光束HR-CO2。这在图4中进行了展示。
此时，第二模块3包括与像素化的光源31相同类型的第二像素化的光源，也就是说，包括1232个像素，每个像素包括至少一个基本发射器、被布置成28行像素×44列像素的矩阵阵列，像素中的每个像素能够被选择性地启用，以发射基本光束。光学投射元件与此第二模块3的所述第二像素化的光源相关联，以便以宽度和长度为0.3°的像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束。
光束HR-CO2的水平幅度为12°，竖向幅度为8°。在当前情况下，在照明装置1是右侧车辆前照灯的情况下，光束HR-CO从光束HR的左侧边缘、就是说从车辆内侧的边缘延伸12°。它还在车辆内侧的水平轴线H-H上方延伸5°，在水平轴线H-H下方延伸3°。
在此配置中，除了先前的优点之外，还具有有限的体积和在截止光束LB的整个宽度上延伸的像素化的远光光束。
除了第一模块2之外，第四实施例与第三实施例相同。第四实施例包括：
-像素化的光源，该像素化的光源包括2464个像素，每个像素包括至少一个基本发射器、被布置成28行像素×88列像素的矩阵阵列，像素中的每个像素能够被选择性地启用以发射基本光束；以及
-光学投射元件，该光学透射元件与所述像素化的光源相关联，用于以宽度和长度为0.3°的像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束。
由第一模块2投射的像素组形成像素化的光束HR-D。此光束HR-D具有24°的水平幅度和9°的竖向幅度。它在竖向轴线V-V的两侧非对称地延伸。在当前情况下，在照明装置1是车辆的右侧前照灯的情况下，光束HR在车辆内侧延伸4°并且在车辆外侧延伸20°。它还在水平轴线H-H上方延伸5°，在水平轴线H-H下方延伸3°。
因此，与第三实施例相比，第一模块2更紧凑，照明装置1也因此更紧凑。所获得的各种光束在图5中进行了展示。
在第五实施例中，第一模块2包括：
-像素化的光源，该像素化的光源包括3696个像素，每个像素包括至少一个基本发射器、被布置成28行像素×132列像素的矩阵阵列，像素中的每个像素能够被选择性地启用以发射基本光束；以及
-光学投射元件，该光学透射元件与所述像素化的光源相关联，用于以宽度和长度为0.3°的像素的形式投射所述基本光束中的每个基本光束。
由第一模块2投射的像素组形成像素化的光束HR-G。此光束HR-G具有36°的水平幅度和9°的竖向幅度。它在竖向轴线V-V的两侧非对称地延伸。在当前情况下，在照明装置1是车辆的右侧前照灯的情况下，光束HR在车辆内侧延伸16°并且在车辆外侧延伸20°。它还在水平轴线H-H上方延伸5°，在水平轴线H-H下方延伸3°。
因此，与第三实施例相比，第一模块2更紧凑，照明装置1也因此更紧凑。所获得的各种光束在图5中展示。
第二模块和第三模块保持与第一实施例相同。
在上述实施例的一种变体中，取决于所需的要求，像素化的光源也可具有彼此不同的分辨率。
将理解，在实施根据本发明的单片式光源的每种情况下，因此可通过彼此不同的电致发光元件的电连接或通过电致发光块的切片的形状来实现能够在发射表面中选择性地启用的部分的特定布置，无论是就其形状还是就其尺寸而言。
如上文已经解释的，基底对于形成单片式矩阵阵列的各个部分的所有电致发光元件可是共用的。因此，这优化了电连接线的数量，并且使得更容易将光源的各个部分放在一起，当电致发光光源的两个部分同时启用时，这种布置的连续性质对于获得均匀的流特别有利。
上面的描述清楚地解释了本发明如何使得能够实现其自身设定的目的，特别是提出了一种照明装置，该照明装置使得能够以较低的成本实现多功能照明，而又不会损失光度质量，也就是说，照明使得能够通过在道路上书写来产生具有截止部的无眩光照明功能、具有单个成形光学器件的远距离照明功能以及信号功能。根据本发明，特别有利地，将单片式源(例如包括电致发光棒的半导体源)和简单的成形光学器件(也就是说，例如会聚透镜和/或抛物面镜)进行组合，而这两个元件之间无需中间的光学表面。
除非另有说明，否则针对一个给定实施例进行详细描述的技术特征可与在通过示例而非限制的方式描述的其他实施例的上下文中描述的技术特征组合。

Claims (19)

1.一种用于机动车辆的照明装置(1)，包括：
-第一模块(2)，该第一模块(2)能够投射第一像素化的部分或全部的远光光束(HR，HR-D)，以及
-第二模块(3)，该第二模块(3)能够投射第二像素化的道路书写光束(ER)，以及
-第三模块(4)，该第三模块(4)能够投射第三截止光束(LB)，
其特征在于，所述第一模块(2)、所述第二模块(3)、以及所述第三模块(4)被布置成使得所述第一像素化的部分或全部的远光光束(HR，HR-D)和所述第二像素化的道路书写光束(ER)至少部分地竖向重叠；并且所述第二像素化的道路书写光束(ER)和所述第三截止光束(LB)至少部分地竖向重叠；
所述照明装置(1)还包括控制单元(5)，所述控制单元(5)能够选择性地控制所述第二像素化的道路书写光束(ER)的像素中的每个像素的光强度，以通过额外的光强度在所述第二像素化的道路书写光束(ER)和所述第三截止光束(LB)的竖向重叠区域，在由所述第二像素化的道路书写光束(ER)和所述第三截止光束(LB)的组合形成的子光束中形成书写图案，或者
所述照明装置(1)被配置为，提供不足的所述第三截止光束(LB)，或者在所述第三模块(4)包括像素化的光源的情况下关闭与所述第二像素化的道路书写光束(ER)处于共用区域的所述第三截止光束(LB)的像素，以在所述第二像素化的道路书写光束(ER)和所述第三截止光束(LB)的竖向重叠区域，在由所述第二像素化的道路书写光束(ER)和所述第三截止光束(LB)的组合形成的子光束中形成书写图案。
2.如权利要求1所述的照明装置(1)，其中，由所述第一像素化的部分或全部的远光光束(HR，HR-D)和所述第二像素化的道路书写光束(ER)的组合形成的子光束具有以所述照明装置(1)的光轴所穿过的竖向轴线和水平线为中心的最大强度。
3.如权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述第一模块(2)能够投射与第一像素化的部分的远光光束(HR)水平并置的第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)。
4.如权利要求3所述的照明装置(1)，其中，所述第一像素化的部分的远光光束(HR)和所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)来自同一光源。
5.如权利要求3或4所述的照明装置(1)，其中，所述第二模块(3)能够投射与所述第一像素化的部分的远光光束(HR)至少部分地重叠或水平并置的第五像素化的部分的远光光束(HR-CO2)。
6.如权利要求5所述的照明装置(1)，其中，所述第一模块(2)和所述第二模块(3)布置成使得所述第一像素化的部分的远光光束(HR)位于所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)与所述第二像素化的道路书写光束(ER)之间，或位于所述第五像素化的部分的远光光束(HR-CO2)与所述第二像素化的道路书写光束(ER)之间。
7.如权利要求5所述的照明装置(1)，其中，所述第二模块(3)布置成使得所述第二像素化的道路书写光束(ER)能够与所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)至少部分地水平重叠。
8.如权利要求1至4、6至7中任一项所述的照明装置(1)，其中，每个像素化的光束具有至少5°的竖向幅度和至少5°的水平幅度。
9.如权利要求3至4、6至7中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述第一像素化的部分的远光光束(HR)的分辨率与所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)的分辨率基本相同。
10.如权利要求5所述的照明装置(1)，其中，所述第二像素化的道路书写光束(ER)的分辨率与所述第五像素化的部分的远光光束(HR-CO2)的分辨率基本相同。
11.如权利要求5所述的照明装置(1)，其中，所述第一像素化的部分的远光光束(HR)、所述第二像素化的道路书写光束(ER)、所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)、以及所述第五像素化的部分的远光光束(HR-CO2)中的每个光束的分辨率基本相同。
12.如权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述第二模块(3)包括：
第一像素化的光源(31)，包括被布置成矩阵阵列的多个基本发射器，每个基本发射器能够被选择性的启用，以发射基本光束；和
第一光学投射元件(32)，与所述第一像素化的光源(31)相关联，用于以像素的形式投射每个基本光束，使得像素的集合形成所述第二像素化的道路书写光束(ER)。
13.如权利要求5所述的照明装置(1)，其中，所述第二模块(3)包括：
第一像素化的光源(31)和第二像素化的光源，所述第一像素化的光源(31)和所述第二像素化的光源中的每个包括被布置成矩阵阵列的多个基本发射器，每个基本发射器能够被选择性的启用，以发射基本光束；和
第一光学投射元件(32)，与所述第一像素化的光源(31)相关联，用于以像素的形式投射每个基本光束，使得像素的集合形成所述第二像素化的道路书写光束(ER)；
第二光学投射元件，与所述第二像素化的光源相关联，用于以像素的形式投射每个基本光束，使得像素的集合形成所述第五像素化的部分的远光光束(HR-CO2)。
14.如权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述第一模块(2)包括：
第三像素化的光源(21)，包括被布置成矩阵阵列的多个基本发射器，每个基本发射器能够被选择性的启用，以发射基本光束；和
第三光学投射元件(22)，与所述第三像素化的光源(21)相关联，用于以像素的形式投射每个基本光束，使得像素的集合形成所述第一像素化的部分或全部的远光光束(HR，HR-D)。
15.如权利要求3所述的照明装置(1)，其中，所述第一模块(2)包括：
第三像素化的光源(21)和第四像素化的光源，所述第三像素化的光源(21)和所述第四像素化的光源中的每个包括被布置成矩阵阵列的多个基本发射器，每个基本发射器能够被选择性的启用，以发射基本光束；和
第三光学投射元件(22)，与所述第三像素化的光源(21)相关联，用于以像素的形式投射每个基本光束，使得像素的集合形成所述第一像素化的部分的远光光束(HR)；
第四光学投射元件，与所述第四像素化的光源相关联，用于以像素的形式投射每个基本光束，使得像素的集合形成所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)。
16.如权利要求15所述的照明装置(1)，其中，所述第三像素化的光源(21)和所述第四像素化的光源为同一光源。
17.如权利要求5所述的照明装置(1)，其中，所述第一像素化的部分的远光光束(HR)和所述第四像素化的部分的远光光束(HR-CO)来自同一像素化的光源，所述像素化的光源的尺寸大于所述第二模块(3)的用于产生所述第二像素化的道路书写光束(ER)或者所述第五像素化的部分的远光光束的像素化的光源的尺寸。
18.如权利要求12至17中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述像素化的光源是电致发光源，所述电致发光源包括电致发光元件的至少一个单片式矩阵阵列。
19.如权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述第三模块(4)包括：
光源(41)，包括多个发光二极管，每个发光二极管能够发射基本光束；
多个初级光学元件(42)，布置在所述光源(41)的前方，用于收集、整形并且引导源自每个发光二极管的基本光束；和
投射光学元件(43)，布置在所述初级光学元件(42)的前方，用于以像素的形式投射源自所述初级光学元件(42)的每个基本光束，使得像素的集合形成所述第三截止光束(LB)。
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