CZ310094B6 - Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření - Google Patents

Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření Download PDF

Info

Publication number
CZ310094B6
CZ310094B6 CZ2019-768A CZ2019768A CZ310094B6 CZ 310094 B6 CZ310094 B6 CZ 310094B6 CZ 2019768 A CZ2019768 A CZ 2019768A CZ 310094 B6 CZ310094 B6 CZ 310094B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
laser
screen
white light
mems
Prior art date
Application number
CZ2019-768A
Other languages
English (en)
Slovak (sk)
Other versions
CZ2019768A3 (cs
Inventor
Jan KratochvĂ­l
Jan Ing Kratochvíl
Michaela Duliakova
Michaela Ing Duliakova
Original Assignee
PO LIGHTING CZECH s.r.o
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PO LIGHTING CZECH s.r.o filed Critical PO LIGHTING CZECH s.r.o
Priority to CZ2019-768A priority Critical patent/CZ310094B6/cs
Priority to DE102020132020.5A priority patent/DE102020132020A1/de
Priority to US17/114,578 priority patent/US11079086B2/en
Publication of CZ2019768A3 publication Critical patent/CZ2019768A3/cs
Publication of CZ310094B6 publication Critical patent/CZ310094B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

V cestě záření odraženého řízeným odrazným skenovacím zrcátkem (20) MEMS (2) je situován zobrazovací optický prvek a dále pak výstupní optika (5). Laserový zdroj záření a MEMS (2) jsou napojeny na napájecí a řídicí zařízení (3). Laserový zdroj záření je tvořen RGB laserovým zdrojem (1) záření s výstupním bílým světlem (W). Zobrazovací optický prvek je tvořen obrazovkou (4), která je uzpůsobena pro přeměnu úzkého paprsku laserového bílého světla (W) směrovaného na plochu obrazovky (4) z RGB laserového zdroje (1) řízeným odrazným skenovacím zrcátkem (20) MEMS (2) v každém bodě plochy obrazovky (4) na bodový zdroj (X) stejného bílého světla (W) na ploše obrazovky (4). Stejné bílé světlo (W) má od tohoto bodového zdroje na ploše obrazovky (4) kulovou vlnoplochu (K) šíření bílého světla (W) a má stejnou vlnovou délku (λ), jakou má bílé světlo (W) směrované řízeným odrazným skenovacím zrcátkem (20) MEMS (2) na obrazovku (4).

Description

Osvetlovaci zafizeni vozidla s laserovym zdrojem zareni
Oblast techniky
Vynalez se tÿka osvetlovaciho zafizeni vozidla obsahujiciho laserovÿ zdroj zafeni, pficemz v ceste laserového zafeni ze zdroje laserového zafeni je situovano fizené odrazné skenovaci zrcatko MEMS, pficemz v ceste zafeni odrazeného fizenÿm odraznÿm skenovacim zrcatkem MEMS je situovan zobrazovaci optickÿ prvek a dale pak vÿstupni optika, pficemz laserovÿ zdroj zafeni a MEMS jsou napojeny na napajeci a fidici zafizeni.
Dosavadni stav techniky
Svetelné zafizeni, zejména projektorovÿ systém svetlometu pro motorova vozidla, obsahuje alespon jednu optickou soustavu obsahujici vÿkonnÿ svetelnÿ zdroj a optické elementy. Svetelnÿ zdroj emituje svetelné paprsky a optické elementy jsou soustavou lamavÿch a odrazovÿch ploch, rozhrani optickÿch prostfedi a clon, které ovlivnuji smer svetelnÿch paprskù pfi vytvafeni vÿstupni svetelné stopy. V modernich svetlometech motorovÿch vozidel se hojne uzivaji projektorové systémy obsahujici svetelné jednotky uzpùsobené k zesilovani svetla stimulovanou emisi zafeni, tzv. laser. Laser je ve svetlometech pouzivan jako optickÿ zdroj elektromagnetického zafeni ve forme svetlo emitujicich diod. Diody pracuji na principu elektroluminiscence, kdy po zavedeni elektrického napeti dochazi v miste PN pfechodu k pfemene elektrické energie na svetlo. Toto svetlo je z laserové diody vyzafovano jako koherentni a monochromatické. Svetlo emitované laserovÿmi diodami ma nejcasteji modrou barvu, takze pro uziti ve svetlometech automobilu prochazi svetelné paprsky konvertorem, nejcasteji ve forme zlutého fosforu, napfiklad YAG, kterÿ meni modré svetlo na svetlo bilé.
Laserové diody tedy mohou bÿt, na rozdil od beznÿch LED, pouzity v aplikacich, kde je zapotfebi vytvofit ostfe smerovÿ paprsek svetla. Ze spisù US 20110280032 A1, WO 2015140001 A1, US 20150043233 Al, WO 2014121315 A1 jsou znama svetelna zafizeni, kde laser diody umoznuji pfesne zamefit svetelné paprsky danÿm smerem a zasahnout i velmi vzdalenÿ bod, coz se u pfednich svetlometù motorovÿch vozidel vyuziva pro zajisteni dalkové svetelné funkce. Svetlo mùze bÿt podle platnÿch pfedpisù vyzafovano az do vzdalenosti 600 m pfed vozidlem. Diky podstatne vyssi ùcinnosti optickÿch systémù konstruovanÿch pro laserové zdroje lze docilit vyssiho vÿkonu svetlometù. Jas laserového zdroje mùze bÿt az 100x vyssi, pficemz optické systémy obsahujici laserovou diodu se oproti konvencnim LED vyznacuji 50% nizsi spotfebou energie. Nevÿhodou vetsiny soucasnÿch laserovÿch optickÿch konceptù j e skutecnost, ze vÿhody laserovÿch diod jsou vyuzivany zejména pro funkci dalkové svetelné funkce, kde je potfeba zajistit svetelnou stopu o vysoké intenzite, pficemz vÿse uvedené laserové systémy nejsou pfizpùsobeny ke zmenam svetelné charakteristiky vÿstupniho svetelného svazku v zavislosti na podminkach, ve kterÿch se vozidlo nachazi, napfiklad neoslneni protijedouciho fidice, sifka svetelného svazku podle rychlosti vozidla, smer vysilani svetelného svazku podle polohy volantu apod.
Dalsi nevÿhodou laserovÿch, ale i LED, optickÿch konceptù je skutecnost, ze pfilisna intenzita svetla mùze poskodit zrak a svetlomety vozidel musi bÿt vybaveny bezpecnostnimi prvky, aby nedochazelo k pfekroceni bezpecnostnich limitù, zejména v pfipade poskozeni konvertorovÿch substanci c i samotnÿch laserovÿch diod. Bezpecnostni prvky pfi emitaci laserového paprsku jsou popsany napfiklad ve spisech WO 2014072227 A1, EP 2821692 A1, WO 2015049048 A1, WO 2012076296A3, US 8502695 B2.
Ze spisu EP 2954256B1 je znamo feseni, kdy svetelna charakteristika vÿstupniho svetelného svazku je zajist’ovana prostfednictvim alespon dvou laserovÿch diod, kdy jednotlivé modulované laserové paprsky jsou smerovany na konvertor svetla prostfednictvim otaceni mikrozrcadla.
- 1 CZ 310094 B6
Nevÿhodou tohoto reseni je skutecnost, ze promitanÿ svetelnÿ obraz sestâvâ z nekolika segmentù, kdy kazdému segmentu prislusi jedna laserova dioda a optickÿ koncept je tak pomerne financne nakladnÿ a opticky neùcinnÿ.
Ze stavu techniky jsou znamy difrakcni delice laserového paprsku sestavajici z binarni mrizky, ktera je navrzena tak, aby delila koherentni svetlo vychazejici z laserové diody na danÿ pocet svetelnÿch proudù. Ze spisu US 20140307457, C 220150890 jsou znamy svitilny, kdy je svetlo vyzarované jednou laserovou diodou rozdeleno delicem. do vetsiho poctu dilcich paprskù. Delic funguje jako smerovac fotonù pro nasmerovani fotonù do predem urceného prostoru. Nevÿhodou soucasného stavu techniky je skutecnost, ze optické soustavy obsahujici delic laserového paprsku jsou urceny pro signalni funkce a nejsou uzpùsobeny k vytvareni pozadované vÿstupni charakteristiky pro osvetleni vozovky pred ridicem. Dalsi nevÿhodou je skutecnost, ze mikrozrcadlo se otaci pouze kolem jedné osy, cimz je mozné ovlivnovat vÿslednÿ obraz pouze v jednom smeru a z kazdé laserové diody tak lze vytvorit pouze pruh svetla.
Ze spisu US 4868721 A je znamo reseni, které obsahuje sestavu otocnÿch/oscilujicich mikrozrcadel, které umoznuje ovlivnovat vÿslednÿ obraz ve dvou smerech. Mezi laserovou diodou a zrcadlem je situovan modulator svetla umoznujici ovlivnit svetelné charakteristiky laserového svazku paprskù nebo dokonce laserovÿ svazek paprskù zcela prerusit. Nevÿhodou toho reseni je skutecnost, ze modulator ovlivnuje svetelnÿ paprsek pred dopadem na mikrozrcadlo, cimz neni umozneno ovlivnovat svetelnou charakteristiku svetelného svazku po odrazu od mikrozrcadla.
Ve spisu US 20130058114 A1 je popsano reseni, kdy svetelné paprsky odrazené sestavou mikrozrcadel jsou smerovany optickou sestavou zahrnujici difraktivni elementy ve forme cocek a hranolù, cimz je umozneno vytvorit svetelnÿ obraz sestavajici z nekolika segmentù rùznÿch tvarù, pricemz v kazdém segmentu je mozné docilit jinÿch svetelnÿch charakteristik. Nevÿhodou tohoto reseni je skutecnost, ze nelze vytvorit asymetricky slozenÿ svetelnÿ obraz a dynamicky ovlivnovat svetelnou charakteristiku vÿstupni svetelné stopy, napriklad nelze vytvorit neosvetlenou cast uvnitr jednoho segmentu vÿsledného svetelného obrazu.
Ze spisù DE 19907943 A1, EP 2063170 B1, DE 102008022795 B4, DE 102011080559 A1, EP 2990264 A2 jsou znamy dalsi laserové optické systémy, které jsou vybaveny mikrozrcadly nebo mikro-opticko-elektro-mechanickÿmi systémy, tzv. MOEMS. MOEMS prvky jsou nejcasteji tvoreny soustavou malÿch zrcatek, které na mikrometrové ùrovni umoznuji dnes primo ridit, smerovat a tvarovat svetlo predtim, nez svetlo dopadne na konvertor laserového svazku paprskù. Nevÿhodou dosud znamÿch laserovÿch konceptù je skutecnost, ze otaceni/oscilace mikrozrcadel je provadeno rezonancnim zpùsobem, kdy mikrozrcadlo kmita se stejnou frekvenci a amplitudou, a pokud je nutné ovlivnit tvar vÿstupniho svetelného obrazu, je nutné vypnout laserovÿ zdroj svetla. Rovnez neni mozné mikrozrcadlo zastavit v urcité pozici nebo odsadit/posunout osu otaceni/oscilace. Dochazi k promenlivé rychlosti mikrozrcadla, protoze pri zmene smeru otaceni dochazi ke zpomaleni rychlosti mikrozrcadla. V dùsledku toho je dosazeno nerovnomerného rozlozeni intenzity svetla. Aby bylo dosazeno rovnomerné rozlozeni intenzity svetla, musi dojit v urcitÿ cas k vypnuti, zapnuti ci k modulovani laserového paprsku nebo svazku laserovÿch paprskù.
Ze spisù US 4227984 A, US 7428353 B1 jsou znama technicka reseni MOEMS, ovladajici prostrednictvim ridicich elektrickÿch nebo elektromagnetickÿch signalù ùhel nataceni/naklonu mikrozrcadla, rozsah/ùhel kmitani mikrozrcadla, rychlost a frekvenci kmitani, pricemz je mozné zajistit kmitani mikrozrcadla ve dvou na sobe nezavislÿch smerech.
Z CZ 201736 A3 je znamo svetelné zarizeni, zejména projektorovÿ systém svetlometu pro motorova vozidla, obsahujici laserovÿ svetelnÿ zdroj, primarni optickou soustavu s alespon jednim difraktivnim optickÿm prvkem a/nebo s alespon jednim reflektivnim optickÿm prvkem pro prevedeni monochromatického koherentniho svetla produkovaného laserovÿm svetlenÿm
- 2 CZ 310094 B6 zdrojem na kolimovanÿ svazek koherentniho svetla, MOEMS obsahujici jedno nebo vice mikrozrcadel pro smerovâni koherentniho svetla ke konvertoru k jeho premene na bilé svetlo, a sekundârni optickou soustavu obsahujici alespon jeden difraktivni optickÿ prvek a/nebo alespon jeden reflektivni optickÿ prvek pro smerovani bilého svetla dale ven ze svetelného zarizeni a pro vytvoreni svetelného obrazce na zobrazovaci plose a/nebo ve specifickÿch zônâch pred ridicem na vozovce. Systém obsahuje elektromagnetickÿ ridici systém napojenÿ na MOEMS a na laserovÿ svetelnÿ zdroj pro rizeni, prostrednictvim vysilani elektrickÿch nebo elektromagnetickÿch signâlû, u alespon jednoho z mikrozrcadel zmeny ùhlu jeho natoceni, zmeny ùhlu jeho kmitani a zmeny rychlosti a frekvence kmitani jeho volného konce, a pro rizeni cinnosti laserového svetelného zdroje, pro rizenou zmenu tvaru a/nebo polohy svetelného obrazce podle aktualnich podminek, ve kterÿch se vozidlo behem svého provozu nachazi.
Nevÿhodou reseni podle CZ 201736 A3 je pouziti monochromatického laseru a primarni optiky k doprave svetla na MOEMS prvek a dale pak pouziti vlnového konvertoru svetla za MOEMS prvkem k premene monochromatického svetla na bilé svetlo, které je poté sekundârni optickou vyzarovano ze svetlometu.
Takové reseni je slozité a obnasi svetelné a energetické ztraty po ceste svetla od zdroje svetla az za sekundarni optiku.
Dalsi svetelna zarizeni s laserovÿm zdrojem svetla pro motorova vozidla jsou znama napr. z US 10260700 B2, US 2007109784 A1, US 2017334341 A1, US 2018029525 A1,
US 2018045393 A1, US 2018149327 A1, US 2019092224 A1 a WO 2017137221 A1.
Cilem vynâlezu je odstranit shora uvedené nedostatky dosavadniho stavu techniky.
Podstata vynâlezu
Cile vynalezu je dosazeno osvetlovacim zarizenim vozidla s laserovÿm zdrojem zâreni a MEMS prvkem, jehoz podstata spociva v tom, ze laserovÿ zdroj zareni je tvoren RGB laserovÿm zdrojem zareni s vÿstupnim bilÿm svetlem a zobrazovaci optickÿ prvek je tvoren obrazovkou, kterâ je uzpûsobena pro premenu ùzkého paprsku laserového bilého svetla smerovaného na plochu obrazovky z RGB laserového zdroje rizenÿm odraznÿm skenovacim zrcâtkem MEMS v kazdém bode plochy obrazovky na bodovÿ zdroj stejného bilého svetla na plose obrazovky, pricemz toto stejné bilé svetlo mâ od tohoto bodového zdroje na plose obrazovky kulovou vlnoplochu sireni bilého svetla a mâ stejnou vlnovou délku bilého svetla, jakou mâ bilé svetlo smerované rizenÿm odraznÿm skenovacim zrcâtkem MEMS na obrazovku, pricemz ve smeru chodu bilého svetla s kulovou vlnoplochu od bodového zdroje na plose obrazovky je usporâdâna vÿstupni optika.
Takové osvetlovaci zarizeni je podstatne jednodussi z hlediska konstrukce i provozu, a pritom je univerzâlnim osvetlovacim prostredkem schopnÿm vytvorit v podstate libovolnÿ proud vÿstupniho svetla potrebné velikosti, intenzity i tvaru.
Vÿhodnâ provedeni vynâlezu jsou predmetem zâvislÿch patentovÿch nârokû.
Objasneni vÿkresû
Vynâlez je schematicky znâzornen na vÿkresech, kde ukazuje obr. 1 vyuziti vynâlezu v zarizeni se svetlopropustnou obrazovkou a s vytvorenÿm bodovÿm zdrojem zâreni v ose sviceni, obr. 1a vyuziti vynâlezu v zarizeni se svetlopropustnou obrazovkou a s vytvorenÿm bodovÿm zdrojem zâreni mimo osu sviceni, obr. 2 vyuziti vynâlezu v zarizeni se svetloodrazivou obrazovkou a s vytvorenÿm bodovÿm zdrojem zâreni v ose sviceni, obr. 2a vyuziti vynâlezu v zarizeni se
- 3 CZ 310094 B6 svetloodrazivou obrazovkou a s vytvorenÿm bodovÿm zdrojem zareni mimo osu sviceni, obr. 3 detail z obr. 1 s naznacenim vlnoploch, chodu svetla a vÿstupnim rozlozenim svetla, obr. 3a detail z obr. 1a s naznacenim vlnoploch, chodu svetla a vÿstupnim rozlozenim svetla a obr. 4 detail z obr. 2 s naznacenim vlnoploch, chodu svetla a vÿstupnim rozlozenim svetla.
Priklady uskutecneni vynalezu
Vynalez bude popsan na prikladech uskutecneni osvetlovaciho zarizeni vozidla s laserovÿm zdrojem zareni a MEMS prvkem.
Laserovÿ zdroj zareni je tvoren RGB laserovÿm zdrojem 1 zareni, kterÿ je napojen na napajeci a ridici zarizeni 3, pricemz je svÿm laserovÿm svetelnÿm vÿstupem 111 prirazen optickému vstupu 21 mikro-elektronicko-mechanického-systému 2, dale jen MEMS 2.
Ve znazorneném provedeni obsahuje RGB laserovÿ zdroj 1 zareni sestavu navzajem oddelenÿch R a G a B laserovÿch sub-zdrojû 10 zareni, kde kazdÿ z techto laserovÿch sub-zdrojû 10 zareni je napojen na napajeci a ridici zarizeni 3. Takovÿ RGB laserovÿ zdroj 1 dale obsahuje kombinator 11 R a G a B laserovÿch paprskû, kterÿ je svÿm vstupem 110 nebo svÿmi vstupy prirazen svetelnÿm vÿstupûm navzajem oddelenÿch R a G a B laserovÿch sub-zdrojû 10 zareni. Kombinator 11 R a G a B laserovÿch paprskû je uzpûsoben pro slouceni oddelenÿch R a G a B svetelnÿch paprskû do bilého svetla W, které z kombinatoru 11 vystupuji laserovÿm svetelnÿm vÿstupem 111 do dale zarazeného optického vstupu 22 mikro-elektronicko-mechanickéhosystému 2, dale jen MEMS 2,
MEMS 2 je opatren riditelne ve dvou na sebe kolmÿch osach lezicich ve spolecné rovine prestavitelnÿm odraznÿm zrcatkem 20, zkracene skenovacim zrcatkem 20, které je situovano za optickÿm vstupem 21 MEMS 2 sikmo vûci smeru A prichodu bilého svetla W od RGB laserového zdroje 1 zareni do MEMS 2. MEMS 2 je napojen na napajeci a ridici zarizeni 3.
Za optickÿm vÿstupem 22 MEMS 2, tj. ve smeru odrazu bilého svetla W od zrcatka 20 MEMS 2, je situovana obrazovka 4, ktera je uzpûsobena pro premenu dopadajiciho ùzkého paprsku laserového bilého svetla W v kazdém bode své plochy na bodovÿ zdroj X stejného bilého svetla W podle Huygensova principu s kulovou vlnoplochou K a to vse bez zmeny vlnové délky λ bilého svetla W prichâzejiciho na obrazovku 4 a odchazejiciho z obrazovky 4, tj. se zachovanim této vlnové délky λ bilého svetla, jak je znazorneno na obr. 3, 3a a 4. Je zrejmé, ze ùzkÿ paprsek laserového bilého svetla W prichâzejiciho na obrazovku 4 od MEMS 2 vykazuje rovinné vlnoplochy R, jak je blize zobrazeno na obr. 3, 3 a a 4. Obrazovka 4 je vÿhodne tvorena difusnim elementem s Lambertovskou charakteristikou nebo charakteristikou podobnou Lambertovské charakteristice. V jiném vÿhodné provedeni je obrazovka 4 tvorena difraktivnim optickÿm elementem s jinou, napr. uzivatelem definovanou, charakteristikou.
V prikladu provedeni na obr. 1, 1a, 3, 3a je obrazovka 4 tvorena svetlo-prûchozim optickÿm prvkem pro bilé laserové svetlo W, v prikladu provedeni na obr. 2, 2a a 4 je obrazovka 4 tvorena svetloodraznÿm optickÿm prvkem pro bilé laserové svetlo W.
Ve smeru chodu bilého svetla W od MEMS 2 na obrazovku 4 je za obrazovkou 4 situovana vÿstupni optika 5 osvetlovaciho zarizeni vozidla, ktera je uzpûsobena pro pozadované smerovani vÿstupniho bilého svetla W vûci ose O sviceni ven z osvetlovaciho zarizeni vozidla ve forme vÿstupnich paprskû Wo bilého svetla W, jak je patrno z obr. 1 a 1a, obr. 2 a 2a, obr. 3 a 3a a obr. 4, a do profilu P intenzity vÿstupniho bilého svetla Wo. Vÿstupni optika 5 osvetlovaciho zarizeni vozidla ma pozadovanÿ zornÿ ùhel (FOV - field of view), pozadovanou kvalitu zobrazeni (MTF - modulation transfer function), pozadovanou ùcinnost (svetelnost), rozliseni a pripadne i dalsi aberace, napr. barevné, deformujici apod.), idealne vzdy prizpûsobené pro konkrétni osvetlovaci zarizeni vozidla s laserovÿm zdrojem zareni a MEMS prvkem.
- 4 CZ 310094 B6
Poloha, rozloha (velikost) a tvar obrazce vytvoreného na plose obrazovky 4 skenovânim laserovÿm bilÿm svetlem W odrazem tohoto svetla W od zrcâtka 20 MEMS 2 urcuje polohu, velikost a tvar vÿstupniho proudu svetla Wo za vÿstupni optikou 5 osvetlovaciho zarizeni vozidla, takze neni potreba, aby osvetlovaci zarizeni obsahovalo, napr. rùzné clony pro vytvoreni rùznÿch svetelnÿch rezimù (dâlkové svetlo, potkavaci svetlo atd.), protoze vsechny tyto rezimy jsou vytvoreny zâmernÿm skenovanim potrebné câsti plochy obrazovky 4 laserovÿm bilÿm svetlem W odrazem tohoto svetla W od rizeného zrcâtka 20 MEMS 2. Za ùcelem rizeni zrcâtka 20 je podle pozadované charakteristiky vÿstupniho svetla Wo je napâjeci a ridici zarizeni 3 opatreno softwarem s odpovidajicimi modely rizeni zrcâtka 20. Napâjeci a ridici zarizeni 3 je dâle opatreno spojovacimi prvky pro sprazeni s ovlâdacim a/nebo ridicim systémem vozidla.
Osvetlovaci zarizeni vozidla pracuje tak, ze napâjeci a ridici zarizeni 3 napâji a ridi jednotlivé laserové sub-zdroje 10 zâreni, které vysilaji své vÿstupni zâreni do kombinâtoru 11 svetelnÿch paprskù. Kombinâtor 11 svetelnÿch paprskù vytvâri jeden vÿstupni laserovÿ paprsek bilého svetla W, kterÿ kombinâtor 11 vysilâ na skenovaci zrcâtko 20 MEMS 2. Skenovaci zrcâtko 20 se pohybuje podle pokynù napâjeciho a ridiciho zarizeni 3 a laserovÿm paprskem bilého svetla W z kombinâtoru 11 kontinuâlne skenuje plochu obrazovky 4 nebo câst plochy obrazovky 4. Plochu obrazovky 4 pritom skenuje bud celou, nebo jen jeji câst, pricemz velikost (rozloha), tvar a poloha skenované câsti plochy obrazovky 4 odpovidaji pozadovanému tvaru, velikosti a poloze vÿstupniho bilého svetla Wo osvetlovaciho zarizeni vozidla. V kazdém bode obrazovky 4, ve kterém obrazovku 4 dopadâ laserovÿ paprsek bilého svetla W z MEMS 2 dochâzi diky vlastnostem obrazovky 4 k vytvoreni bodového zdroje X stejné vlnové délky jakou mâ dopadajici bilé svetlo W od MEMS 2 a z tohoto bodového zdroje X bilého svetla W na obrazovce 4 se dâle siri bilé svetlo W ve forme kulovÿch vlnoploch K smerem k vÿstupni optice 5 osvetlovaciho zarizeni vozidla, kterâ prichozi bilé svetlo W zpracuje a ve forme vÿstupnich paprskù Wo bilého svetla W vypusti v pozadovaném tvaru do pozadovaného smeru ve smeru osy O sviceni.
CZ2019-768A 2019-12-12 2019-12-12 Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření CZ310094B6 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-768A CZ310094B6 (cs) 2019-12-12 2019-12-12 Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření
DE102020132020.5A DE102020132020A1 (de) 2019-12-12 2020-12-02 Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges mit einer Laserstrahlungsquelle
US17/114,578 US11079086B2 (en) 2019-12-12 2020-12-08 Vehicle lighting device with a laser radiation source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-768A CZ310094B6 (cs) 2019-12-12 2019-12-12 Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2019768A3 CZ2019768A3 (cs) 2021-06-30
CZ310094B6 true CZ310094B6 (cs) 2024-08-07

Family

ID=76085415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-768A CZ310094B6 (cs) 2019-12-12 2019-12-12 Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11079086B2 (cs)
CZ (1) CZ310094B6 (cs)
DE (1) DE102020132020A1 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017062725A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Soraa Laser Diode, Inc. Laser lighting having selective resolution
US10215979B2 (en) * 2012-07-18 2019-02-26 Valeo Etudes Electroniques Device and method for emitting a light beam intended to form an image, projection system, and display using said device
US20190064539A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 National Taiwan University Of Science And Technology Laser illumination system and method for eliminating laser speckle thereof

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1210733B (it) 1987-05-13 1989-09-20 Paolo Soardo Programmabile proiettore per autoveicoli con ripartizione luminosa
DE19907943C2 (de) 1999-02-25 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Umlenkvorrichtung zum Ändern der Richtung zumindest eines Teils eines Lichtbündels
JP4357317B2 (ja) 2003-05-13 2009-11-04 富士通株式会社 ティルトミラーの制御装置及び制御方法
US7428353B1 (en) 2003-12-02 2008-09-23 Adriatic Research Institute MEMS device control with filtered voltage signal shaping
US7232240B2 (en) 2005-05-06 2007-06-19 Northrop Grumann Corporation Extended source laser illuminator
DE102007055480B3 (de) 2007-11-21 2009-08-13 Audi Ag Beleuchtungsvorrichtung eines Fahrzeugs
DE102008022795B4 (de) 2008-05-08 2020-01-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Kfz-Scheinwerfer
JP5122542B2 (ja) 2009-09-15 2013-01-16 シャープ株式会社 発光装置、照明装置および光検知器
DE102010028949A1 (de) 2010-05-12 2011-11-17 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Scheinwerfermodul
JP2011243369A (ja) 2010-05-17 2011-12-01 Sharp Corp 発光装置、照明装置および車両用前照灯
DE102010062465B4 (de) 2010-12-06 2021-02-04 Coretronic Corporation Leuchtvorrichtung
DE102011080559B4 (de) 2011-08-05 2021-09-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungsvorrichtung eines Fahrzeugs mit in einem Medium gelagerten Mikrospiegeln, wobei die Dämpfung des Mediums durch Druckänderung an einen Fahrzustand des Fahrzeugs angepasst wird
AT512588B1 (de) 2012-03-12 2014-12-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Lichtquellenmodul mit Laserlichtquelle sowie Fahrzeugscheinwerfer
DE102012220472A1 (de) 2012-11-09 2014-05-15 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kfz.-Beleuchtungsvorrichtung
AT513916B1 (de) 2013-02-07 2015-04-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Erzeugen einer Lichtverteilung
AT514834B1 (de) 2013-02-07 2017-11-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Erzeugen einer Lichtverteilung
TW201438937A (zh) 2013-04-12 2014-10-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 日行燈及具有該日行燈的汽車
FR3007820B1 (fr) 2013-06-28 2017-09-08 Valeo Vision Module optique securise pour vehicule automobile comprenant une source laser
DE102013016423A1 (de) 2013-10-02 2015-04-02 Audi Ag Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
EP3434518B1 (en) * 2014-03-03 2021-04-07 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle headlamp with white leds and laser light source
DE102014205294A1 (de) 2014-03-21 2015-09-24 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung
JP6331797B2 (ja) 2014-07-14 2018-05-30 ウシオ電機株式会社 車載用光源装置
FR3025151B1 (fr) 2014-08-29 2018-03-16 Valeo Vision Procede de controle d'un faisceau lumineux et module d'eclairage et/ou de signalisation correspondant
CN107074146B (zh) 2014-11-07 2020-02-21 大日本印刷株式会社 照明装置及车辆
CN107107807B (zh) 2014-11-07 2021-03-19 大日本印刷株式会社 照明装置
WO2016184717A1 (en) 2015-05-18 2016-11-24 Koninklijke Philips N.V. Lighting system
KR101811595B1 (ko) 2015-09-04 2017-12-22 엘지전자 주식회사 차량용 헤드램프 및 이를 포함하는 차량
CZ2015890A3 (cs) 2015-12-11 2017-06-28 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Světelné zařízení, zejména signální svítilna pro motorová vozidla
DE102016102446A1 (de) 2016-02-12 2017-08-17 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
JP6837776B2 (ja) 2016-08-10 2021-03-03 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
CZ309003B6 (cs) 2017-01-24 2021-11-18 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10215979B2 (en) * 2012-07-18 2019-02-26 Valeo Etudes Electroniques Device and method for emitting a light beam intended to form an image, projection system, and display using said device
WO2017062725A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Soraa Laser Diode, Inc. Laser lighting having selective resolution
US20190064539A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 National Taiwan University Of Science And Technology Laser illumination system and method for eliminating laser speckle thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20210180763A1 (en) 2021-06-17
CZ2019768A3 (cs) 2021-06-30
US11079086B2 (en) 2021-08-03
DE102020132020A1 (de) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10605428B2 (en) Lighting unit for a motor vehicle headlight for generating at least two light distributions
KR102155080B1 (ko) 차량 헤드램프
US10309607B2 (en) Lighting system
US20180356062A1 (en) Headlight for vehicles
KR101795229B1 (ko) 차량용 램프 장치
US10731818B2 (en) Scanner with beam-delimiting device for vehicle lighting
CN107642756B (zh) 光学元件和照明设备
US9377169B2 (en) Headlight system incorporating adaptive beam function
CN108291704B (zh) 包括数字屏幕的光束投射装置和装备有这种装置的前照灯
KR20190111798A (ko) 자동차 헤드라이트용 조명 장치
CN107664293B (zh) 机动车辆的可变孔径光束前照灯照明模块
US20170198876A1 (en) Lighting device equipped with a curved wavelenght conversion element, and headlight comprising such a lighting device
JP6856022B2 (ja) 照明装置
US20170227185A1 (en) Scanning light device, notably for a motor vehicle, provided with a light ray folding element, and headlight comprising such a light device
WO2017204217A1 (ja) 照明装置
US10480740B2 (en) Light device, especially a projector system of a headlight for motor vehicles
CZ310094B6 (cs) Osvětlovací zařízení vozidla s laserovým zdrojem záření
US10760758B2 (en) Headlamp, in particular a headlamp for a motor vehicle
KR20170081018A (ko) 차량용 램프
WO2019176876A1 (ja) 灯具ユニット
KR20220091243A (ko) 차량용 램프
KR20200053416A (ko) 자동차 헤드램프 광 모듈
JP6614474B2 (ja) 車載用前照灯
KR102598839B1 (ko) 자동차 헤드램프용 조명 장치
KR102784598B1 (ko) 차량용 램프