用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，包括：發(fā)射光輻射的至少一個(gè)主光源；掃描系統(tǒng)，接收來自主光源的光輻射并在空間上將光輻射分布在波長轉(zhuǎn)換裝置的表面上；波長轉(zhuǎn)換裝置，接收來自主光源的光輻射并且重新發(fā)射白光輻射；光學(xué)成像系統(tǒng)，接收由波長轉(zhuǎn)換裝置重新發(fā)射的白光，并且在車輛前方投射所述白光以形成照明光束，波長轉(zhuǎn)換裝置定位成靠近光學(xué)成像系統(tǒng)的焦平面，掃描系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)定位在波長轉(zhuǎn)換裝置的同一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明，由波長轉(zhuǎn)換裝置發(fā)射的白光輻射的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間被調(diào)制，掃描以可變速度進(jìn)行。本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛照明的應(yīng)用。
【專利說明】用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，使得由這樣的照明系統(tǒng)發(fā)射的光束:
[0002]-在任何時(shí)候都遵守關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛照明的現(xiàn)行法規(guī)，
[0003]-允許車輛的駕駛者受益于優(yōu)化的能見度條件，
[0004]-不使在相同方向或相反方向上在相同道路上駕駛的其他駕駛者眩目。
【背景技術(shù)】
[0005]假設(shè)大量車輛在道路上行駛，有必要(特別是在夜間駕駛過程中)為所述車輛的駕駛者提供盡可能適于最佳駕駛條件的照明以減少發(fā)生事故的危險(xiǎn)。特別地，重要的是，駕駛者可以具有在駕駛者前面延伸的道路(以及所述道路的路肩)上的最佳的視覺，但不使其他駕駛者目眩。
[0006]目前，在道路上行駛的所有車輛裝有道路照明裝備，在能見度不足的情況下使用，例如晚上、夜間或惡劣天氣期間。經(jīng)典地，在現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車輛上存在幾種類型的照明:
[0007]所謂的“遠(yuǎn)光”照明，通過發(fā)射朝向地平線引導(dǎo)的光束并且在約200米的長距離上照亮整條道路的場景的投射器(projector)產(chǎn)生。
[0008]所謂的“近光” 照明，通過近光投射器或近光燈(dipped lights)產(chǎn)生，所述近光投射器或近光燈發(fā)射由上截止線(CUt-Off)平面界定的光束，相對于水平面傾斜約1%并且向下傾斜，為駕駛者提供在60至80米范圍的距離上的可視性。上部下傾斜截止線具有防止在車輛前部延伸的道路場景中或道路的路肩上的其他使用者眩目的目的。
[0009]所謂的“霧燈”，用于低能見度的情況下，通過發(fā)射短距離光束的投射器產(chǎn)生，在40米的范圍上，由截止線平面向上限制，非常寬地傳播，并且不包括可能引起具有霧滴的不期望的現(xiàn)象的安裝梁，并且讓駕駛者察覺到附近的環(huán)境。
[0010]上述的投射器裝置，特別是被用作近光燈的投射器裝置，在一定的條件下被使用時(shí)，它們產(chǎn)生日臻完美的光束。因而，新功能最近被設(shè)計(jì)、指定為精細(xì)的合并的功能，該功能的名稱為AFS( “先進(jìn)前照明系統(tǒng)(Advanced Frontlighting System) ”的英文縮寫)，其特別地給出其他類型的光束。
[0011]其特點(diǎn)在于:
[0012]所謂的BL功能(用于照亮彎道的轉(zhuǎn)彎燈)，其可以分解成所謂的DBF功能(用于彎道的機(jī)動(dòng)照明的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)彎燈)和所謂的FBL功能(用于彎道的固定的照明的固定的轉(zhuǎn)彎燈)。用于照亮彎道的這些功能使用在彎道場景行駛的情況下，并且通過發(fā)射光束的投射器產(chǎn)生，該光束的水平方向在車輛在直線軌跡移動(dòng)的同時(shí)發(fā)生變化，以便正確照亮車輛預(yù)定要達(dá)到并且沿著車輛的軸線不能被發(fā)現(xiàn)而又位于行進(jìn)點(diǎn)上、處在由于其駕駛者施加給驅(qū)動(dòng)輪的角度而導(dǎo)致的方向上的道路的部分；
[0013]所謂城鎮(zhèn)燈功能，用于在城鎮(zhèn)中照明。此功能產(chǎn)生加寬的近光類型光束，而其范圍略有下降；[0014]所謂的高速公路燈功能，用于高速公路照明，執(zhí)行高速公路功能。該功能通過將近光的光通量集中在投射器裝置的光軸上來造成近光范圍的增加；
[0015]所謂的頂燈功能，用于路標(biāo)高架照明。這個(gè)功能導(dǎo)致近光的改進(jìn)，使得使用近光燈以令人滿意的方式照亮位于道路上方的信號路標(biāo)高架；
[0016]所謂的AWL功能(用于惡劣天氣照明的惡劣天氣燈)。這個(gè)功能導(dǎo)致近光的改進(jìn)，以使得在相反的方向上行駛的車輛的駕駛者不被濕路面反射的投射器的光造成眩目。
[0017]此外，在近光工作時(shí)，車輛的姿態(tài)可以經(jīng)歷或多或少的顯著變化，該變化例如由于其負(fù)載的狀態(tài)、其加速或減速所造成，這引起光束的上截止線的斜率的變化，如果截止線提高太多，則具有使其他駕駛者眩目的結(jié)果，或者如果該截止線降低太多，則不足以照明道路。那么，已知使用手動(dòng)或自動(dòng)控制的范圍校正器，來糾正近光投射器的方向。
[0018]除了道路照明之外，其中照明光束向下傾斜的其他類型照明在車輛的前方為其駕駛者僅僅提供被降低的能見度。這些類型的照明往往不足以允許駕駛者看到整個(gè)道路場景，而不能夠預(yù)見可能遇到的障礙或潛在的危險(xiǎn)情況。
[0019]為了緩解這種不便，最近已經(jīng)開發(fā)提供光束的投射器，該光束為配備有這些投射器的車輛的駕駛者提供與道路照明相當(dāng)?shù)恼彰?，但是在不希望發(fā)射光的方向上產(chǎn)生暗區(qū)，例如在車輛已經(jīng)被檢測到的方向上產(chǎn)生暗區(qū)，從而不使駕駛者眩目。
[0020]這些光束，被稱為“矩陣光束”或“像素照明”，這取決于所使用的技術(shù)，涉及復(fù)雜的投射器設(shè)計(jì)和非常精細(xì)的調(diào)整，以獲得所需的結(jié)果，即暗區(qū)的大小和方向是可變的。
[0021]另一方面，新的趨勢是提供照明光束，其中使含有顯著的細(xì)節(jié)的道路場景的區(qū)域的照明光強(qiáng)度比這些細(xì)節(jié)的周圍環(huán)境的照明光強(qiáng)度更大，以將車輛的駕駛者的注意力更特別地吸引到這些細(xì)節(jié)。
[0022]本 申請人:已經(jīng)在文件EP I 442 927中提出，由車輛投射器產(chǎn)生的用于道路場景的照明程序，包括以下操作:
[0023]檢測在道路場景中的至少一個(gè)人，
[0024]對在道路場景中的人進(jìn)行定位，
[0025]在顯示器上形成與所述人對應(yīng)的大小和位置的遮蔽物，
[0026]通過顯示器照明道路場景，產(chǎn)生在所述人的周圍投射的陰影，
[0027]借助于熱檢測和/或運(yùn)動(dòng)檢測來檢測人，通過顯示器的道路照明僅照明道路場景的位于截止線上方的區(qū)域，截止線下方的道路照明由近光照明執(zhí)行。
[0028]這個(gè)過程雖然有效，但是在使用能夠通過電氣控制調(diào)節(jié)的液晶顯示器或聚焦透鏡陣列顯示器引起熱性能的問題的這個(gè)意義上是可改進(jìn)的。
[0029]關(guān)于用于照明車輛的裝置的文獻(xiàn)W099/11968也是已知的，其包括由平行光束照亮的電子控制的微反射鏡的區(qū)域。每個(gè)微反射鏡可以具有兩個(gè)位置，“有效”位置和“無效”位置，微反射鏡在“有效”位置處朝向光學(xué)成像系統(tǒng)反射光線，光學(xué)成像系統(tǒng)將這些光線投射進(jìn)入車輛前方的道路場景，微反射鏡在“無效”位置處朝向光吸收裝置反射光線。微反射鏡單元改變光線的分布以形成不同光束。通過這樣的設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的光損失往往是非常顯著的。此外，這個(gè)裝置是非常笨重的。
[0030]關(guān)于用于機(jī)動(dòng)車輛的照明裝置的文獻(xiàn)EP 2 063 170也是已知的，其配置有激光源，激光源的光線通過掃描裝置被傳送到布置在光學(xué)投影系統(tǒng)的焦點(diǎn)處的表面上，并且該表面由多個(gè)熒光體元件組成。這些熒光體元件重新發(fā)射由透鏡投影的白光，以在車輛前方的道路上形成照明光束。熒光體段在該透鏡的焦點(diǎn)處被布置在激光源和投影透鏡之間。
[0031]這樣的設(shè)計(jì)存在許多不便。在傳輸中使用熒光體元件的事實(shí)，即通過使用激光光束在一側(cè)上照明熒光體元件，并且在另一側(cè)上回收所發(fā)射的光，涉及:
[0032]一方面，熒光體的厚度必須是薄的:由此導(dǎo)致，該裝置具有如下不可忽略的可能性的危險(xiǎn)，即激光光束的直接與熒光體的厚度相交的部分由透鏡接收，并且因此被投射入車輛前方的道路場景。根據(jù)激光源的功率和發(fā)射波長，這對于在道路場景中存在的生命體的視覺可能具有真正危險(xiǎn)，并且在他們的視網(wǎng)膜上造成不可逆轉(zhuǎn)的燒傷，
[0033]在另一方面，熒光體沉積在透明材料上。一般情況下，熒光體被沉積在已知為較差的熱導(dǎo)體的在聚碳酸酯或玻璃上。但是用于產(chǎn)生汽車照明光束所需的激光輻射的功率是相當(dāng)高的。由此導(dǎo)致熒光體的顯著加熱，并且因此激光輻射轉(zhuǎn)化成白光的轉(zhuǎn)化率顯著減少。另一方面，上述透明基底的使用導(dǎo)致系統(tǒng)效率的降低，這時(shí)由于材料的不可避免的吸收現(xiàn)象和通過這些光學(xué)元件的寄生反射。輻射的部分然后朝向輻射源反射，因此存在增加的效率損失。
[0034]此外，熒光體表面被分割或劃分成各個(gè)分段造成投射在道路場景上的光束的“像素化”或破碎，這可能降低獲得有效的自適應(yīng)照明光束所要求的精度。事實(shí)上，通過透鏡投射到無窮遠(yuǎn)的光束僅僅由定位在透鏡的焦平面中的熒光體元件的像構(gòu)成。這種光束例如由在離開車輛一距離處并且垂直于透鏡的光軸的屏幕接收，由亮斑或暗斑形成，這取決于熒光體元件是否被激光福射點(diǎn)亮還是沒有點(diǎn)亮,斑的大小與突光體元件的大小成比例。
[0035]因此這樣的設(shè)計(jì)不適合形成經(jīng)典規(guī)定的汽車照明光束，或?qū)崿F(xiàn)AFS功能，AFS功能必須遵守這個(gè)光束的精密部分中規(guī)定的光度值。
[0036]此外，根據(jù)這種設(shè)計(jì)的投射器的笨重，是相當(dāng)明顯的，根據(jù)這種設(shè)計(jì)，激光光源、掃描裝置、熒光體的分段和透鏡一個(gè)跟一個(gè)地布置，并且在機(jī)動(dòng)車輛中安裝這樣系統(tǒng)是不容易的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0037]在這種背景下，本發(fā)明的目的在于提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，使得由這樣的照明系統(tǒng)發(fā)射的光束同時(shí)地并且在任何時(shí)候都:
[0038]-符合現(xiàn)行法規(guī)，以及
[0039]-適于即時(shí)交通狀況，這要考慮到:
[0040]O車輛行駛的道路的情況，
[0041]O這條道路上的交通參數(shù)，諸如交通密度，道路場景的照明，并且一般可能要考慮該車輛外部的全部數(shù)據(jù)，
[0042]O對于該車輛的特定參數(shù)，例如所述車輛的速度、所述的車輛的加速度或減速度的量、這個(gè)車輛內(nèi)的負(fù)載的分布，并且一般可能被考慮車輛所固有的所有數(shù)據(jù)，
[0043]以便為車輛的駕駛者提供在任何時(shí)候都是最優(yōu)的道路場景的照明，也就是，其為駕駛者提供在給定所有上述行駛狀況的道路場景情況下的最好的可能的照明，而不會(huì)干擾在道路場景中存在的、由自適應(yīng)照明系統(tǒng)照亮的其他車輛的駕駛者或行人。
[0044]為了這個(gè)目標(biāo)，本發(fā)明提出一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，包括:[0045]發(fā)射光輻射的至少一個(gè)主光源，
[0046]掃描系統(tǒng)，所述掃描系統(tǒng)接收來自主光源的光輻射并且在空間上將光輻射分布在波長轉(zhuǎn)換裝置的表面上，
[0047]波長轉(zhuǎn)換裝置，所述波長轉(zhuǎn)換裝置接收來自主光源的光輻射并且重新發(fā)射白光輻射，
[0048]光學(xué)成像系統(tǒng)，所述光學(xué)成像系統(tǒng)接收由波長轉(zhuǎn)換裝置重新發(fā)射的白光，并且在車輛前方投射所述白光以形成照明光束，波長轉(zhuǎn)換裝置定位成靠近光學(xué)成像系統(tǒng)的焦平面，
[0049]掃描系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)定位在波長轉(zhuǎn)換裝置的相同側(cè)。
[0050]根據(jù)本發(fā)明，由波長轉(zhuǎn)換裝置20發(fā)射的白光輻射B的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間被調(diào)制，并且以可變的速度進(jìn)行掃描。
[0051 ] 單獨(dú)地或組合地考慮根據(jù)本發(fā)明的其它特征:
[0052]該掃描沿著等距的行執(zhí)行；
[0053]該掃描沿著可變的間隔的行執(zhí)行；
[0054]波長轉(zhuǎn)換裝置的表面由熒光體組成；
[0055]熒光體沉積在用于反射光輻射的基底上:
[0056]熒光體淀積在從良好的熱傳導(dǎo)材料中選擇的基底上；
[0057]波長轉(zhuǎn)換裝置的表面由連續(xù)的和均勻的熒光體層組成；
[0058]由波長轉(zhuǎn)換裝置發(fā)射的白光輻射的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間連續(xù)地調(diào)制；
[0059]最小值是零；
[0060]用于接收來自主光源的光輻射的掃描系統(tǒng)由圍繞正交軸線振蕩的兩個(gè)可移動(dòng)反射鏡組成；
[0061]用于接收來自主光源的光輻射的掃描系統(tǒng)由能夠圍繞兩個(gè)正交軸線移動(dòng)的單個(gè)微反射鏡組成；
[0062]該掃描系統(tǒng)和主光源通過控制單元作為照明光束的所需的光度的函數(shù)被控制；
[0063]通過掃描系統(tǒng)分布在波長轉(zhuǎn)換裝置的表面上的光輻射的強(qiáng)度是恒定的；
[0064]由掃描系統(tǒng)分布在波長轉(zhuǎn)換裝置的表面上的光輻射的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間變化；
[0065]最小值是零；
[0066]該系統(tǒng)包括發(fā)射光福射的至少兩個(gè)主光源、掃描系統(tǒng)，所述掃描系統(tǒng)與每個(gè)主光源相關(guān)聯(lián)，以接收來自相關(guān)聯(lián)的主光源的光輻射并且將光輻射空間地分布在波長轉(zhuǎn)換裝置的表面上；
[0067]由主光源發(fā)射的光輻射是激光輻射；
[0068]激光輻射具有在400納米和500納米之間的波長；
[0069]激光輻射的波長接近450納米或460納米。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0070]從在此將給出的參照附圖的實(shí)施例的非限制性示例的描述中，本發(fā)明的其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)清楚地呈現(xiàn)，其中:
[0071]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的操作的原理；
[0072]圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的操作的原理的變形；
[0073]圖3示意性示出了在用于裝備圖1或圖2的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的熒光體的漆上產(chǎn)生的光圖案；
[0074]圖4示意性示出了由圖1或2的自適應(yīng)照明系統(tǒng)發(fā)射的光束，該自適應(yīng)照明系統(tǒng)的熒光體板發(fā)射圖3的光圖案；
[0075]圖5、圖6和圖7示意性示出用于裝備圖1或圖2的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的熒光體板的掃描的不例；和
[0076]圖8和圖9示意性示出圖1或圖2的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的產(chǎn)品的變體。
【具體實(shí)施方式】
[0077]圖1和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)照明系統(tǒng)的操作原理的附圖。這樣的系統(tǒng)包括:由主光源12以及可選的聚焦光學(xué)系統(tǒng)14和掃描系統(tǒng)16組成的光福射源10。
[0078]主光源12由諸如二極管激光器等激光源組成，發(fā)射例如激光輻射L，其波長在400納米和500納米之間，并且優(yōu)選為450或460納米附近，或大約450或460納米。這些波長對應(yīng)于從藍(lán)色到近紫外的顏色。
[0079]主光源12也可以由在單個(gè)光束中組合多個(gè)激光輻射的光學(xué)裝置組成，例如使用獲益于不同的激光源的不同偏振方向的光纖或裝置。
[0080]在圖1中所示的例子中，該掃描系統(tǒng)16由兩個(gè)可移動(dòng)反射鏡16H和16V，圍繞正交軸線振蕩，布置成使得:
[0081]反射鏡16H直接接收由激光源12產(chǎn)生的輻射，并且能夠圍繞軸線H移動(dòng)，從而朝向反射鏡16V反射激光光線，和
[0082]反射鏡16V直接接收來自反射鏡16H的激光光線，并且能夠圍繞軸線V移動(dòng)，從而朝向表面20反射激光光線。
[0083]在圖2中所示的例子中，掃描系統(tǒng)16由能夠圍繞兩個(gè)正交軸線移動(dòng)的單個(gè)微反射鏡16組成,諸如在稱為“掃描儀”的光學(xué)掃描系統(tǒng)中使用的那種微反射鏡16。
[0084]由源12產(chǎn)生的激光射線L從而通過掃描系統(tǒng)16沿著兩個(gè)方向偏離并且在與波長轉(zhuǎn)換裝置20 (例如，如熒光體板20，或者更精確地是連續(xù)和均勻的熒光體層已經(jīng)沉積在其上的板)的全部表面相交的立體角處顯示。
[0085]以已知的方式，波長轉(zhuǎn)換裝置20的板的每個(gè)點(diǎn)，接收實(shí)質(zhì)上單色并相干的激光光線L，然后再重新發(fā)射不同波長的光B，尤其是可以被視為“白光”的光，S卩，其中包含在約400納米和800納米之間的多個(gè)波長，也就是，包括在可見光光譜內(nèi)。這個(gè)光發(fā)射根據(jù)朗伯發(fā)射圖(Lambertian emission diagram)產(chǎn)生,其在所有方向上具有均勻的光強(qiáng)度。
[0086]優(yōu)選地，熒光體被沉積在用于反射激光輻射的基底上。以這種方式，可以保證，在完全地穿過熒光體層之前沒有遇到熒光體顆粒的激光輻射，可以在已經(jīng)由基底反射之后遇到熒光體顆粒。
[0087]還優(yōu)選地，基底從良好導(dǎo)熱材料中選擇。這樣的布置允許確保熒光體的低溫，或者至少防止熒光體的溫度變得過高。熒光體轉(zhuǎn)化率的效率則是最大值。[0088]于是，確保激光輻射和白光之間的最大的轉(zhuǎn)化率。
[0089]還優(yōu)選地，波長轉(zhuǎn)換裝置的表面由連續(xù)的和均勻的熒光體層構(gòu)成。事實(shí)上，將熒光體板劃分成不同元件，不允許獲得白光的重新發(fā)射的所需的精度，特別是在位于熒光體的兩個(gè)元件的之間的界限處的點(diǎn)的水平處更是如此。稍后將會(huì)看到，這種精度對于在光束中獲得所需的光度即使不是必須的，也是期望的。
[0090]熒光體板20緊靠光學(xué)成像系統(tǒng)30的焦平面定位，并且然后在無窮遠(yuǎn)處，形成熒光體板20的圖像，或者更確切地是這個(gè)板的響應(yīng)于它們接收到激光激勵(lì)而發(fā)射白光的點(diǎn)的圖像。在其他方面，光學(xué)成像系統(tǒng)30使用通過由激光輻射L照明的熒光體板的不同點(diǎn)所發(fā)射的光B形成光束F。
[0091]從光學(xué)成像系統(tǒng)30射出(emerging)的光束F因此直接是由熒光體板20發(fā)射的光B的函數(shù),光B本身是掃描這個(gè)板20的激光福射L的直接函數(shù)(direct function)。
[0092]控制單元40將光輻射源L的不同部件作為光束F的所需的光度的函數(shù)來控制。特別是，單元40同時(shí)控制:
[0093]掃描系統(tǒng)16,使得激光光線L接連地掃描在突光體板20上的全部點(diǎn),和
[0094]激光源12，用于調(diào)節(jié)激光射線L的強(qiáng)度。
[0095]因此，能夠使用激光輻射L照射熒光體板20從而在板20上形成圖像，該圖像由連續(xù)行形成，每個(gè)行由連續(xù)的或多或少的發(fā)光點(diǎn)以與在具有陰極射線管的電視屏幕上的圖像相同的方式形成。
[0096]可以連續(xù)地進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)節(jié)，強(qiáng)度在最小值和最大值之間連續(xù)地增加或減少。也可以離散地進(jìn)行，強(qiáng)度通過在最小值和最大值之間從一個(gè)值到另一個(gè)值跳躍而變化。在兩種情況下，人們可以預(yù)見的是，最小值將是零，對應(yīng)于沒有光線。
[0097]因而由激光光束L照射的在熒光體板20上的每個(gè)點(diǎn)發(fā)射白光B，其強(qiáng)度是照射這個(gè)點(diǎn)的激光光線的強(qiáng)度的直接函數(shù)，所述發(fā)射根據(jù)朗伯發(fā)射圖產(chǎn)生。
[0098]熒光體板20則可以被認(rèn)為是二次輻射源，由光圖像組成，光學(xué)成像系統(tǒng)30在無窮遠(yuǎn)處形成它的圖像，例如，在沿著光學(xué)系統(tǒng)30的軸線一距離處并且垂直于該軸線的屏幕上形成它的圖像。在這樣的屏幕上的圖像是由光學(xué)系統(tǒng)30發(fā)射的光束的具體化。
[0099]這是圖3和4中示出的內(nèi)容。
[0100]二次、白光輻射源是諸如由通過在板20上掃描形成的光圖像組成，如圖3所示:此圖中的暗區(qū)對應(yīng)于還沒有接收輻射或已經(jīng)接收到非常少的輻射的區(qū)域，亮區(qū)對應(yīng)于通過激光輻射的掃描照射的點(diǎn)。
[0101]光學(xué)系統(tǒng)30然后從該二次輻射源在無窮遠(yuǎn)處形成圖像，參與該圖像的形成的光線則形成光束，遠(yuǎn)離光學(xué)系統(tǒng)30 —定距離處設(shè)置的屏幕上的光束的軌跡顯示在圖4中。
[0102]在所選擇的示例中，圖4顯示在屏幕上的用于驅(qū)動(dòng)到右側(cè)的方向的近光F的軌跡。以已知的方式，這樣的近光F必須具有在水平的H’ -H軸線和豎直的V’ -V軸線的交叉點(diǎn)的光軸附近并稍低于水平軸線的光的最大值，以符合現(xiàn)行法規(guī)。
[0103]為了獲得這樣的近光光束，熒光體板20被照亮，使得位于水平的Y’-Y軸線和豎直的z’ -Z軸線的交叉附近和略高于水平軸線Y’ -Y的點(diǎn)發(fā)射作為白光的最大光強(qiáng)度，并且因此接收最大強(qiáng)度的激光輻射。
[0104]通過使用控制單元40以適當(dāng)?shù)姆绞娇刂浦鞴庠?2獲得在熒光體板20上的不同點(diǎn)的照明的變化。提供各種可能性來獲得這個(gè)結(jié)果。
[0105]綜上可知，通過借助于由一個(gè)或兩個(gè)振蕩反射鏡構(gòu)成的系統(tǒng)16來掃描來自主光源12的激光輻射L而獲得熒光體板的表面的照明。
[0106]根據(jù)在圖5中示意性示出的第一實(shí)施例，以恒定速度進(jìn)行掃描，例如沿著等距的行i，j，k, I, m和η進(jìn)行掃描。
[0107]考慮行1:
[0108]在長度D上，激光輻射L的強(qiáng)度等于第一值Imin，然后
[0109]在長度Di上，激光輻射L的強(qiáng)度等于第一值Imed，然后，
[0110]在長度Dil上，激光輻射L的強(qiáng)度等于第二值1_。
[0111]此外，考慮行η:
[0112]在長度D上，激光輻射L的強(qiáng)度等于第一值Imin，然后
[0113]在長度Dn上，激光輻射L的強(qiáng)度等于第一值Imed，然后，
[0114]在長度Dnl上，激光輻射L的強(qiáng)度等于第二值1_。
[0115]因此，通過依賴于所希望的圖案來掃描具有可變強(qiáng)度的等距的行，能夠以在板20上構(gòu)成二次輻射源的圖案獲得預(yù)定的光分布。
[0116]根據(jù)在圖6中示意性示出的第二實(shí)施例，該掃描沿著非等距離的行以恒定速度執(zhí)行。
[0117]事實(shí)上，已知諸如在圖4中所示的近光施加銳利的截止線。近光的截止線是一界限，該界限以上的光強(qiáng)度不得超過由國際法規(guī)固定的值，從而不會(huì)使在同一道路上行駛的其他駕駛者目眩。該截止線的空間位置以高精度限定，并且光強(qiáng)度從該截止線的一部分到另一部分的的變化比較突然。
[0118]在圖4中，近光F的截止線通過第一水平段Cl、與水平面傾斜15°的第二段C2和第三水平段C3來具體化。段Cl、C2和C3是形成在板20上的圖案的段Cl、c2和c3的圖像。因此可見，在板20上的這些段Cl，c2和c3的位置必須被非常精確地限定，并且從這些段的一部分到另一部分的光強(qiáng)度變化必須比較突然。
[0119]如圖6所示，通過使用不等距的掃描行達(dá)到此目標(biāo)。與在位置精確度較低的遠(yuǎn)離軸線Y’ -Y的區(qū)域相比，在需要相對高精度的Y’ -Y水平軸線附近，本發(fā)明使用彼此更靠近的掃描行。因此，能夠使用高精度靠近水平軸線Y’ -Y來將段Cl，C2和C3定位在板20上，并且因此使用高精度靠近水平的H’ -H將段Cl、C2和C3定位在光束F中。
[0120]根據(jù)一沒有圖示出的實(shí)施例，還可以僅僅使用非對稱分布的行。
[0121]根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，可以使用激光輻射L，該激光輻射L的強(qiáng)度沿著每一掃描行是能夠作為人們希望在每個(gè)掃描行的每個(gè)點(diǎn)處(也就是在光束F的每一個(gè)點(diǎn)處)獲得的光強(qiáng)度的函數(shù)而變化的。
[0122]根據(jù)在圖7中示意性示出的第三實(shí)施例，以可變的速度執(zhí)行掃描。在該圖中，僅僅顯示掃描行i。相等的時(shí)間間隔顯示為豎直虛線點(diǎn)。由此可見，行i被分成越來越短的間隔，每個(gè)間隔覆蓋相等的時(shí)間，因此速度越來越慢。
[0123]在圖7中示出，隨著段越來越接近豎直的V -Z軸線，所述段越來越短。這表示行i在豎直軸線附近比在板20的邊緣處被更慢地掃描或覆蓋。如果激光束具有恒定的光強(qiáng)度，則由此導(dǎo)致，行i的中間區(qū)域?qū)?huì)被比其端部被更強(qiáng)烈地照射，并且因此可以重新發(fā)射更強(qiáng)烈的白光。
[0124]通過改變恒定強(qiáng)度的激光輻射的掃描速度，因此能夠?qū)τ稍撊胨@得的二次光源的不同的點(diǎn)所重新發(fā)射的白光輻射的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。
[0125]根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式，對板20進(jìn)行掃描的激光輻射的強(qiáng)度可以保持不變，并且掃描行可以彼此等距。
[0126]因此，本發(fā)明使用多個(gè)參數(shù)來將所需的光強(qiáng)賦予每行的每點(diǎn)，并且因此獲得預(yù)定強(qiáng)度的白光的重新發(fā)射，所述參數(shù)包括:
[0127]對板20進(jìn)行掃描的激光輻射的強(qiáng)度，
[0128]每行的掃描速度，以及
[0129]在板20上用于形成光圖案的行之間的距離。
[0130]在熒光體板20上的每個(gè)點(diǎn)處可能獲得的白光的最大強(qiáng)度的理論極限是主光源12可以提供的光輻射的最大強(qiáng)度的函數(shù)。
[0131]本發(fā)明使系統(tǒng)能夠不受該極限的限制，并且能夠增加由熒光體板20重新發(fā)射的白光的強(qiáng)度。如在圖8中示出的，本發(fā)明提出可以使用多個(gè)主光源12以在熒光體板上形成同一圖案。在該圖中可見，使用兩個(gè)激光源12，每個(gè)激光源12與用于將激光輻射發(fā)送到同一熒光體板20上的聚焦光學(xué)系統(tǒng)14和掃描系統(tǒng)16相關(guān)聯(lián)。
[0132]優(yōu)選地，主光源12和掃描系統(tǒng)16由同一控制單元40控制，以確保同步掃描。然而，在掃描不同步的情況下，需要確定它們使得被照射在熒光體板上的圖案的點(diǎn)在不同的掃描中是相同的，其中希望獲得最強(qiáng)的照明從而獲得白光的最強(qiáng)重新發(fā)射。
[0133]圖9中顯示另一種變體，其中使用四個(gè)主光源12，每個(gè)主光源12與將光輻射發(fā)送到同一熒光體板20上的掃描系統(tǒng)16相關(guān)聯(lián)。為清楚起見，聚焦光學(xué)系統(tǒng)14和控制單元40已被省略。
[0134]優(yōu)選地，兩個(gè)不同的掃描系統(tǒng)16的反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸線是平行的。然而，對于不嚴(yán)格平行的掃描方向，可以進(jìn)行設(shè)置以改善在板20上形成的圖案的均勻性、集中度或分辨率。
[0135]因此，通過增加激光輻射的主光源的數(shù)量，能夠增加入射在熒光體板20上的輻射的強(qiáng)度，并且因而按比例增加通過這個(gè)板20重新發(fā)射的白光的強(qiáng)度。如果，例如，使用兩個(gè)相同的主光源12，則在避免熒光體層的溫度上升的風(fēng)險(xiǎn)的情況下將獲得兩倍多的重新發(fā)射的白光。
[0136]因而已經(jīng)制造了用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其允許產(chǎn)生任何類型的預(yù)定照明光束。事實(shí)上，該照明光束是通過掃描激光輻射而在熒光體板上產(chǎn)生的光圖案的準(zhǔn)確的像。這個(gè)照明光束F通過由光圖案發(fā)射的光線形成，并且通過光學(xué)成像系統(tǒng)30分布在配備有這個(gè)照明系統(tǒng)的車輛的前面。
[0137]因此，這種自適應(yīng)照明系統(tǒng)能夠產(chǎn)生已經(jīng)被更特別地描述的近光光束。還可以產(chǎn)生防霧光束，防霧光束的截止線是平的。
[0138]對于截止光束，使用控制單元40，容易控制沿著形成在熒光體板20上的整個(gè)圖案的豎直軸線V -Z的平移，以提高或降低照明光束的截止線。因此，根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)照明系統(tǒng)允許依賴于車輛要實(shí)現(xiàn)的姿態(tài)進(jìn)行范圍校正的功能，而其不需要改變照明系統(tǒng)的光軸的豎直方位。[0139]對于近光光束，有可能僅僅豎直地將處于緊鄰形成在熒光體板上的圖案中的截止線的最大強(qiáng)度進(jìn)行移位。這樣做的結(jié)果將是在照明光束中的最大強(qiáng)度的同時(shí)移位。根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)照明系統(tǒng)因此允許實(shí)現(xiàn)用于在高速公路上行駛的近光功能，而無需修改照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)此功能。用于完成這項(xiàng)功能的最大強(qiáng)度的位移具有相對小的幅度。如參照圖6所解釋的，如果掃描行的密度隨著接近于水平軸線Y’ -Y而增大，則將促使與在熒光體板上的光圖案相對應(yīng)的移位。
[0140]此外，使用控制單元40，容易控制沿著形成在熒光體板20上的圖案的水平軸線Y’ -Y的輕微平移，以在水平方向上修改光束的方向。通過相對于在V -Z豎直軸線的一側(cè)上的光強(qiáng)度來加強(qiáng)在該V -Z豎直軸線的另一側(cè)上
[0141]的光強(qiáng)度，同樣容易修改光的分布。根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)照明系統(tǒng)因此允許提供照明彎道的功能，而不需要改變照明系統(tǒng)的光軸的水平方位。
[0142]本發(fā)明因此允許在由光學(xué)成像系統(tǒng)30投射的照明光束中獲得所有的預(yù)定的光度分布。要獲得此結(jié)果，使用控制單元40，其足以控制激光輻射L的強(qiáng)度和/或掃描速度和/或掃描行的密度、在熒光體板20上形成的光圖案的每個(gè)點(diǎn)處的白光B的重新發(fā)射強(qiáng)度。因此在通過光學(xué)系統(tǒng)30投射的光束中獲得所需的光度分布。
[0143]因此，將能夠獲得其最大強(qiáng)度位于照明裝置的軸線上的沒有截止線的遠(yuǎn)光，以及所有的AFS功能，例如，城市照明、惡劣天氣照明、或路標(biāo)高架(gantry)照明等功能或矩陣光束或像素照明的功能。為了獲得這些光束或這些功能，對在熒光體板20上形成的光圖案的不同點(diǎn)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制是足夠的。
[0144]當(dāng)然，本發(fā)明并不限于已經(jīng)描述的實(shí)施例，而是，另一方面，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以對其做出在其框架內(nèi)的許多修改。
[0145]這是例如發(fā)射的光強(qiáng)度如何在預(yù)定方向上增加以吸引駕駛者注意在定位在這些方向中的道路場景中的細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)可以包括例如由設(shè)置在車輛上的不同的傳感器檢測到的障礙，或者例如由GPS系統(tǒng)確定的要采用的方向。此外，如果信號板由諸如位于車輛上的攝像頭等傳感器檢測，則自適應(yīng)照明系統(tǒng)可以控制朝向這些面板發(fā)射的光，以避免這些光使車輛的駕駛者眩目，或者另一方面，改善光的可視性和可讀性。
[0146]剛剛描述的用于汽車的自適應(yīng)照明系統(tǒng)在沒有對投射器進(jìn)行任何材料修改的情況下，還保證投射器符合任何法規(guī)，或符合歐洲、美洲、亞洲的用于左行或右行等規(guī)定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，包括: 用于發(fā)射光輻射(L)的至少一個(gè)主光源(12)； 掃描系統(tǒng)(16),用于接收來自主光源(12)的光福射(L)并且在空間上將光福射(L)分布在波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的表面上； 波長轉(zhuǎn)換裝置(20)，用于接收來自主光源(12)的光輻射(L)并重新發(fā)射白光輻射(B)； 光學(xué)成像系統(tǒng)(30)，用于接收由波長轉(zhuǎn)換裝置(20)重新發(fā)射的白光(B)并將所述白光(B)投射在機(jī)動(dòng)車輛前方以形成照明光束，波長轉(zhuǎn)換裝置(20)定位成靠近光學(xué)成像系統(tǒng)(30)的焦平面， 掃描系統(tǒng)(16)和光學(xué)成像系統(tǒng)(30)定位在波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的同一側(cè)， 其中由波長轉(zhuǎn)換裝置(20)發(fā)射的白光輻射(B)的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間被調(diào)制， 并且其中掃描以能夠變化的速度進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，掃描沿著等距的行執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，掃描沿著間隔能夠變化的行執(zhí)行。
4.根據(jù)前述權(quán)利要·求中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的表面由熒光體構(gòu)成。
5.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，熒光體沉積在用于反射光福射(L)的基底上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，熒光體沉積在從良好的熱傳導(dǎo)材料中選擇的基底上。
7.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的表面由連續(xù)的和均勻的熒光體層構(gòu)成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，由波長轉(zhuǎn)換裝置(20)發(fā)射的白光輻射(B)的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間被連續(xù)地調(diào)制。
9.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，最小值是零。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，用于接收來自主光源(12)的光輻射(L)的掃描系統(tǒng)(16)由圍繞正交軸線振蕩的兩個(gè)能夠移動(dòng)的反射鏡(16H)和(16V)組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，用于接收來自主光源(12)的光輻射(L)的掃描系統(tǒng)(16)由能夠圍繞兩個(gè)正交軸線移動(dòng)的單個(gè)微反射鏡(16)組成。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，掃描系統(tǒng)(16)和主光源(12)由控制單元(40)作為照明光束(F)的所需的光度的函數(shù)來控制。
13.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，由掃描系統(tǒng)(16)分布在波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的表面上的光輻射(L)的強(qiáng)度是恒定的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，由掃描系統(tǒng)(16)分布在波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的表面上的光輻射(L)的強(qiáng)度能夠在最小值和最大值之間變化。
15.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，最小值是零。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括用于發(fā)射光福射(L)的至少兩個(gè)主光源(12)、掃描系統(tǒng)(16),所述掃描系統(tǒng)(16)與每個(gè)主光源(12)相關(guān)聯(lián)以接收來自相關(guān)聯(lián)的主光源(12)的光輻射(L)并且將光輻射(L)空間地分布在波長轉(zhuǎn)換裝置(20)的表面上。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，由主光源(12)發(fā)射的光輻射(L)是激光輻射。
18.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，激光輻射具有在400納米和500納米之間的波長。
19.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的自適應(yīng)照明系統(tǒng)，其中，激光輻射的波長在450納米或460納米附近。
【文檔編號】F21V23/00GK103574473SQ201310322363
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】讓-保羅·拉維爾, 本諾依·弗勒里, 雷伊克·佰能 申請人:法雷奧照明公司