CN113883470A - Dlp车灯 - Google Patents

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张贤鹏
方元戎
蒲栋
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Abstract

本发明提供一种DLP(Digital Light Processing，数字光处理)车灯，该DLP车灯包括照明光源、数字微镜元件(Digital Micromirror Device，DMD)、成像镜头、OFF光利用装置，其中，照明光源用于发射照明光线；数字微镜元件具有ON状态和OFF状态，数字微镜元件用于接收照明光线照射，并在ON状态、OFF状态时分别产生第一反射光、第二反射光；成像镜头用于接收ON状态下的第一反射光以形成远光照射；OFF光利用装置用于接收OFF状态的第二反射光以形成近光照射。本发明提供的DLP车灯利用数字微镜元件的ON状态和OFF状态做远光和近光照明，能有效提高光的利用效率，实现小体积、高亮度。

Description

DLP车灯
技术领域
本发明涉及汽车照明技术领域，特别涉及一种DLP车灯。
背景技术
车辆的前照灯配置为对车辆的前方进行照明，并且是配置为通过经由这种照明而使驾驶员的前方视场具有宽的范围来避免事故的许多安全设备中的一个，其中，通过前照灯实现的光束图案可以是近光束(LB)模式、远光束(HB)模式或自适应行驶光束(adaptivedriving beam，ADB)模式。
ADB模式是以智能前照灯实现的一种类型的光束图案，并且是其中照明光的方向和角度根据行驶条件而自动受到控制的模式。ADB模式是通过摄像机检测器来检测在前的车辆并且自动地将HB模式转变为LB模式以及将LB模式转变为HB模式的技术。具体而言，ADB模式是这样的技术，其设计为当在HB模式接通的情况下出现对面车辆时，通过将HB模式转变为LB模式或者形成阴影区域来避免发生对在对面车辆中的驾驶员的眩光。
然而，ADB模式体积大、成本高、效率低。
发明内容
本申请提供一种DLP车灯，以解决现有技术中ADB模式体积大、成本高、效率低的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种DLP车灯，所述DLP车灯包括：
照明光源，用于发射照明光线；
数字微镜元件，具有ON状态和OFF状态，所述数字微镜元件用于接收所述照明光线照射，并在ON状态、OFF状态时分别产生第一反射光、第二反射光；
成像镜头，用于接收ON状态下的第一反射光以形成远光照射；
OFF光利用装置，用于接收OFF状态的所述第二反射光以形成近光照射。
根据本发明一具体实施例，所述OFF光利用装置为自由曲面反光镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述自由曲面反光镜反射后射出。
根据本发明一具体实施例，所述自由曲面反光镜与所述数字微镜元件的光路之间设有折叠镜，所述折叠镜将经所述数字微镜元件产生的第二反射光反射给所述自由曲面反光镜。
根据本发明一具体实施例，所述OFF光利用装置包括反射镜和自由曲面透镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述反射镜反射后再经所述自由曲面透镜射出。
根据本发明一具体实施例，所述OFF光利用装置包括棱镜和自由曲面透镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述棱镜反射后再经所述自由曲面透镜射出。
根据本发明一具体实施例，所述OFF光利用装置为一体件，具有光学平面和自由曲面，经所述数字微镜元件产生的第二反射光由所述光学平面进入后再经所述自由曲面射出。
根据本发明一具体实施例，所述OFF光利用装置包括光学积分棒和自由曲面透镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述光学积分棒匀光后再经自由曲面透镜射出。
根据本发明一具体实施例，所述光学积分棒和所述曲面透镜为一体件。
根据本发明一具体实施例，所述光学积分棒为空心方棒时，所述自由曲面透镜直接贴合在所述光学积分棒出射端；
所述光学积分棒为实心方棒时，所述光学积分棒的出射端为自由曲面。
根据本发明一具体实施例，所述照明光源为卤素灯、氙灯、LED、激光荧光或激光，所述照明光源直接照射所述数字微镜元件，或者所述照明光源通过TIR棱镜、或RTIR棱镜照射所述数字微镜元件。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的DLP车灯结构新颖，稳定可靠，利用数字微镜元件(Digital Micromirror Device，DMD)的ON状态和OFF状态做远光和近光照明，能有效提高光的利用效率，实现小体积、高亮度、低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1A和图1B是本发明第一实施例提供的DLP车灯的简化光路示意图；
图2是本发明第二实施例提供的DLP车灯的简化光路示意图；
图3是本发明第三实施例提供的DLP车灯的简化光路示意图；
图4是本发明第四实施例提供的DLP车灯的简化光路示意图；
图5是本发明第五实施例提供的DLP车灯的简化光路示意图；
图6是本发明实施例提供的DLP车灯的简化光路示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图6，本发明实施例提供一种DLP(Digital Light Processing，数字光处理)车灯，该DLP车灯包括照明光源301、数字微镜元件(Digital Micromirror Device，DMD)302、成像镜头303、OFF光利用装置304。
其中，照明光源301用于发射照明光线，照明光源301可为卤素灯、氙灯、LED、激光荧光或激光，照明光源301可直接照射数字微镜元件302，或者照明光源301通过TIR棱镜、或RTIR棱镜照射数字微镜元件302。
数字微镜元件302具有ON状态和OFF状态，数字微镜元件302用于接收照明光线照射，并在ON状态、OFF状态时分别产生第一反射光、第二反射光。
数字微镜元件302具有布置为棋盘形状的成百上千个微镜，其中，微镜为承载电信号的多层金属，具有反射入射光的功能，并且响应于通过脉冲宽度调制(PWM)方法得到的数字输入信号而以极高的速度来执行独立的倾斜操作。数字微镜元件302可以执行倾斜操作：其响应于数字输入信号的ON状态或OFF的状态而旋转+12度或-12度，并且可利用在ON状态停留的时间和在OFF状态停留的时间的比例来调节待照明的光的亮度。
成像镜头303用于接收ON状态下的第一反射光以形成远光照射。
OFF光利用装置304用于接收OFF状态的第二反射光以形成近光照射。
具体地，请参阅图1A，在本发明第一实施例中，OFF光利用装置为自由曲面反光镜404，经数字微镜元件402产生的第二反射光通过自由曲面反光镜404反射后射出形成近光照射，数字微镜元件402在ON状态时，经数字微镜元件402产生的第一反射光通过成像镜头403射出以形成远光照射。
进一步地，如图1B所示，自由曲面反光镜404与数字微镜元件402的光路之间可设有折叠镜(foldmirror)405，折叠镜405将经数字微镜元件402产生的第二反射光反射给自由曲面反光镜404以减小自由曲面反光镜404的体积。
请参阅图2，在本发明第二实施例中，OFF光利用装置包括反射镜504和自由曲面透镜505，经数字微镜元件502产生的第二反射光通过反射镜504反射后再经自由曲面透镜505射出形成近光照射，数字微镜元件502在ON状态时，经数字微镜元件502产生的第一反射光通过成像镜头503射出以形成远光照射。
请参阅图3，在本发明第三实施例中，OFF光利用装置包括棱镜604和自由曲面透镜605，经数字微镜元件602产生的第二反射光通过棱镜604全反射后再经自由曲面透镜605射出形成近光照射，数字微镜元件602在ON状态时，经数字微镜元件602产生的第一反射光通过成像镜头603射出以形成远光照射。
请参阅图4，在本发明第四实施例中，OFF光利用装置为一体件704，该一体件704具有光学平面和自由曲面，经数字微镜元件702产生的第二反射光由光学平面进入后再经自由曲面射出形成近光照射，数字微镜元件702在ON状态时，经数字微镜元件702产生的第一反射光通过成像镜头703射出以形成远光照射。相比第三实施例，本实施例减少了一个光学元件，可以提高效率和光亮度。
请参阅图5，在本发明第五实施例中，OFF光利用装置包括光学积分棒804和自由曲面透镜805，经数字微镜元件802产生的第二反射光通过光学积分棒804匀光后再经自由曲面透镜805射出形成近光照射，数字微镜元件802在ON状态时，经数字微镜元件802产生的第一反射光通过成像镜头803射出以形成远光照射。
其中，光学积分棒804和曲面透镜可为分体件或为一体件。光学积分棒804为空心方棒时，自由曲面透镜805可直接贴合在光学积分棒804出射端；光学积分棒804为实心方棒时，光学积分棒804的出射端为自由曲面。
综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明提供的DLP车灯结构新颖，稳定可靠，利用数字微镜元件802(Digital Micromirror Device，DMD)的ON状态和OFF状态做远光和近光照明，能有效提高光的利用效率，实现小体积、高亮度、低成本。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种DLP车灯，其特征在于，所述DLP车灯包括：
照明光源，用于发射照明光线；
数字微镜元件，具有ON状态和OFF状态，所述数字微镜元件用于接收所述照明光线照射，并在ON状态、OFF状态时分别产生第一反射光、第二反射光；
成像镜头，用于接收ON状态下的第一反射光以形成远光照射；
OFF光利用装置，用于接收OFF状态的所述第二反射光以形成近光照射。
2.根据权利要求1所述的DLP车灯，其特征在于：所述OFF光利用装置为自由曲面反光镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述自由曲面反光镜反射后射出。
3.根据权利要求2所述的DLP车灯，其特征在于：所述自由曲面反光镜与所述数字微镜元件的光路之间设有折叠镜，所述折叠镜将经所述数字微镜元件产生的第二反射光反射给所述自由曲面反光镜。
4.根据权利要求1所述的DLP车灯，其特征在于：所述OFF光利用装置包括反射镜和自由曲面透镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述反射镜反射后再经所述自由曲面透镜射出。
5.根据权利要求1所述的DLP车灯，其特征在于，所述OFF光利用装置包括棱镜和自由曲面透镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述棱镜反射后再经所述自由曲面透镜射出。
6.根据权利要求1所述的DLP车灯，其特征在于：所述OFF光利用装置为一体件，具有光学平面和自由曲面，经所述数字微镜元件产生的第二反射光由所述光学平面进入后再经所述自由曲面射出。
7.根据权利要求1所述的DLP车灯，其特征在于：所述OFF光利用装置包括光学积分棒和自由曲面透镜，经所述数字微镜元件产生的第二反射光通过所述光学积分棒匀光后再经自由曲面透镜射出。
8.根据权利要求7所述的DLP车灯，其特征在于：所述光学积分棒和所述曲面透镜为一体件。
9.根据权利要求8所述的DLP车灯，其特征在于：
所述光学积分棒为空心方棒时，所述自由曲面透镜直接贴合在所述光学积分棒出射端；
所述光学积分棒为实心方棒时，所述光学积分棒的出射端为自由曲面。
10.根据权利要求1所述的DLP车灯，其特征在于，所述照明光源为卤素灯、氙灯、LED、激光荧光或激光，所述照明光源直接照射所述数字微镜元件，或者所述照明光源通过TIR棱镜、或RTIR棱镜照射所述数字微镜元件。
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