用于机动车的照明设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的照明设备，该照明设备包括由多个半导体二极管组成的光源(1)以及包括扫描装置(2)，光源(1)的光入射到该扫描装置上，并且该扫描装置在照明设备运行时引起光源(1)的入射光的时变的偏转并且由此在与照明设备间隔开距离处产生预定光分布(LV)。本发明专利技术的照明设备的特征在于，所述扫描装置(2)包括能单独被控制的至少两个扫描器(3、3’)，在这些扫描器上分别入射一个由光源(1)的光形成的相应的单独的光束(L、L’)，该光束通过相应扫描器(3、3’)的偏转在时间上变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的照明设备
本专利技术涉及一种用于机动车的照明设备。
技术介绍
由现有技术已知具有一个扫描器的用于机动车的照明设备，利用该扫描器，通过光束经由反射扫描镜的偏转，在车辆的远场中产生预定光分布。在该具有扫描器的照明设备中证明不利的是，为了在光分布中产生具有高分辨率和大梯度的图案，扫描镜的偏转频率必须是非常高的。这尤其是在高车速时导致干扰性的扫描效应、例如频闪效应。为了产生明暗边界，扫描的照明设备需要非常高的光学分辨率，以便在光分布中可以产生必要的梯度。此外，为了生成明暗边界，已知将物理光阑引入光束的光路中。但这具有如下缺点：这些光阑通常导致在生成的光分布中的阴影效应。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提出一种用于机动车的照明设备，利用该照明设备可以产生高质量的光分布。为此，本专利技术提供一种用于机动车的照明设备，该照明设备包括由多个半导体二极管组成的光源以及包括扫描装置，光源的光投射到该扫描装置上，并且在照明设备运行时，该扫描装置引起光源的入射光的时变的偏转并且由此在与照明设备间隔开距离处产生预定光分布，其中，所述扫描装置包括能单独控制的至少两个扫描器，在这些扫描器上分别投射一个单独的由光源的光产生的光束，该光束通过相应扫描器的偏转在时间上变化，其特征在于，在各所述光束的通过扫描装置偏转之后的光路中设置光阑，所述光阑将像面分成两个区域，其中，在照明设备的至少一种运行方式中扫描装置的一部分扫描器仅设置用于使光束在光阑的一侧的区域内偏转，并且扫描装置的其它扫描器仅设置用于使光束在光阑另一侧的区域内偏转。按本专利技术的照明设备设置用于机动车、例如轿车或货车。该照明设备包括由多个半导体二极管组成的光源以及包括扫描装置，光源的光投射到该扫描装置上，并且该扫描装置在照明设备运行时引起光源的入射光的时变的偏转，并且由此在与照明设备间隔开距离处产生预定光分布。所述预定光分布在此尤其是在照明设备的远场中产生。远场可以理解为与照明设备间隔开如下距离的光分布，该距离明显大于照明设备的尺寸，尤其是处于照明设备前方25m的区域内。按本专利技术的照明设备的特征在于，安装在该照明设备中的扫描装置包括至少两个可单独控制的扫描器，在这些扫描器上分别投射一个单独的由光源的光产生的光束，该光束通过相应扫描器产生的偏转在时间上变化。光束在此可以理解为由光线组成的在角度上或在空间上限定的束，其中，光线在束中可以基本上平行或者也可以发散或会聚。因此，扫描装置包括配设有偏转元件的至少两个单独的扫描器，这些偏转元件尤其是设计为反射扫描镜。通过对各扫描器的单独控制，各偏转元件可以彼此独立地引起对应的光束的偏转的在时间上的变化。通过使用超过一个扫描器，在此可以在光分布的分辨率或梯度不变的情况下降低各个扫描器的偏转频率，由此避免尤其是在高车速时出现的干扰性的扫描效应。在按本专利技术的照明设备的一个特别优选的实施形式中，扫描装置的其中一个或多个扫描器并且尤其是所有扫描器分别包括一个二维扫描单元，利用该二维扫描单元可以使对应的光束在两个方向上并且尤其是在一个水平方向和一个竖直方向上偏转。所述水平方向和竖直方向在此针对在车辆中在安装状态中的照明设备，即竖直方向从行车道垂直向上延伸并且水平方向平行于行车道延伸。二维扫描单元在此可以设计为具有可在两个方向上偏转的单个的偏转元件或扫描镜的2D扫描器。可选地，二维扫描单元也可以通过被一起控制的两个偏转元件或扫描镜构成。在一个特别优选的实施形式中，按本专利技术的照明设备的扫描器至少部分地是矢量扫描单元，在这些矢量扫描单元中扫描速率和扫描方向可以改变。在另一种设计中，按本专利技术的照明设备包括用于光源的光的至少一个入射光学器件，在照明设备运行时，经由所述至少一个入射光学器件产生各单独的光束。优选设置一个共同的入射光学器件用于产生所有的单独光束。由此，照明设备的结构是不太复杂的。入射光学器件例如可以包括透镜阵列，其中，通过透镜阵列中的每一个透镜生成一个单独光束。优选在此在透镜阵列上游设置准直透镜，用于会聚来自光源的光。在另一特别优选的实施形式中，照明设备设计成，使得各单独光束在预定光分布中生成不同大小的光斑。借此可以通过照明设备非常灵活地产生局部区域有不同分辨率的不同光分布，使得可以通过扫描的照明设备承担以具有可变折射能力的透镜形式的自适应光学元件的功能。在按本专利技术照明设备的另一种设计中，为通过所述至少两个扫描器偏转的光束设置至少一个出射光学器件，通过该至少一个出射光学器件，在与照明设备间隔开距离处作为投影产生预定光分布。优选设置一个共同的出射光学器件用于所有的偏转的光束，由此简化照明设备的结构。在按本专利技术的照明设备的另一种设计中，扫描装置的其中一个或多个扫描器分别生成预定光分布的一个单独区域。替代地或附加地，但也可能的是，至少两个扫描器产生预定光分布的重叠区域。在按本专利技术的照明设备的另一种设计中，在光束的通过扫描装置偏转之后的光路中设置光阑，利用该光阑可以限定光分布。在一个优选实施形式中，利用光阑在预定光分布中生成明暗边界。优选光阑基本上平行于通过光束的光路预定的光轴。在一个特别优选的设计中，光阑将像面分成两个区域，在照明设备的至少一种运行方式中，扫描装置的一部分仅设置用于使光束在光阑的一侧并且尤其是在光阑下方的区域内偏转，并且扫描装置的其余扫描器仅设置用于使光束在光阑的另一侧并且尤其是在光阑上方的区域内偏转。通过这种方式可以避免阴影效应，该阴影效应在使用具有单个扫描器的扫描装置时可能会产生。该阴影效应还将在后续说明中详细解释。划分为两个区域的上述像面在一个优选方案中是中间像面，该中间像面通过出射光学器件在与照明设备间隔开距离处投影为预定光分布。可选地还存在这种可能性：附加地或者取代在光束的通过扫描装置偏转以后的光路中设置的上述光阑，在光路中的其他位置处、例如在扫描装置上游设置另外的一个或多个光阑。替代或者附加于上述光阑，在另一个优选的实施形式中设置至少一个扫描器仅用于在照明设备的至少一个运行方式中(例如在生成近光特性时)在明暗边界上生成光分布。该扫描器在此可以以比其他扫描器高的偏转频率运行或者在光分布中产生的光斑比其他扫描器小，以便由此在明暗边界区域内到达高分辨率，使得可选地可以避免使用物理光阑来在光分布中产生高梯度。这具有如下优点：可以在光分布中可变地、即不依赖于实体的物理光阑形成梯度曲线。在按本专利技术的照明设备的另一种设计中，扫描装置的所述至少两个扫描器设置在一个共同的结构单元上，其中，所述共同的结构单元尤其是具有用于各扫描器的一个共同的冷却单元和/或一个共同的电子单元和/或一个用于安装有各扫描器的支承件的共同的机械调整装置。由此实现扫描装置的简单构造。由于使用多个扫描器，还保证局部温度负荷在冷却单元上的更大散布，这显著降低在冷却单元中使用的冷却元件的结构空间和重量。在另一个方案中，扫描装置中的至少一个扫描器并且尤其是每一个扫描器设计为MEMS元件，该MEMS元件通过其微机械扫描结构允许具有高偏转速率的特别紧凑和稳健的实施形式。这些元件尤其是适用于阵列形地布置在一个共同的结构元件上，并且也可以通过将光通量分布到多个单元上而适用于机动车领域中的高功率应用。在另一个方案中，所述多个半导体二极管包括一个或多个激光二极管并且尤其是仅包括激本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车的照明设备，该照明设备包括由多个半导体二极管组成的光源(1)以及包括扫描装置(2)，光源(1)的光投射到该扫描装置上，并且在照明设备运行时，该扫描装置引起光源(1)的入射光的时变的偏转并且由此在与照明设备间隔开距离处产生预定光分布(LV)，其特征在于，所述扫描装置(2)包括能单独控制的至少两个扫描器(3、3’)，在这些扫描器上分别投射一个单独的由光源(1)的光产生的光束(L、L’)，该光束通过相应扫描器(3、3’)的偏转在时间上变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.18 DE 102012223610.41.用于机动车的照明设备，该照明设备包括由多个半导体二极管组成的光源(1)以及包括扫描装置(2)，光源(1)的光投射到该扫描装置上，并且在照明设备运行时，该扫描装置引起光源(1)的入射光的时变的偏转并且由此在与照明设备间隔开距离处产生预定光分布(LV)，其中，所述扫描装置(2)包括能单独控制的至少两个扫描器(3、3’)，在这些扫描器上分别投射一个单独的由光源(1)的光产生的光束(L、L’)，该光束通过相应扫描器(3、3’)的偏转在时间上变化，其特征在于，在各所述光束(L、L’)的通过扫描装置(2)偏转之后的光路中设置光阑(6)，所述光阑(6)将像面分成两个区域，其中，在照明设备的至少一种运行方式中扫描装置(2)的一部分扫描器(3)仅设置用于使光束(L)在光阑(6)的一侧的区域内偏转，并且扫描装置(2)的其它扫描器(3)仅设置用于使光束(L’)在光阑(6)另一侧的区域内偏转。2.按照权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述扫描装置(2)的其中一个或多个扫描器(3、3’)分别包括一个二维扫描单元。3.按照权利要求2所述的照明设备，其特征在于，所有扫描器(3、3’)分别包括一个二维扫描单元。4.按照权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述扫描装置(2)的其中一个或多个扫描器(3、3’)分别包括一个矢量扫描单元。5.按照权利要求4所述的照明设备，其特征在于，所有扫描器(3、3’)分别包括一个矢量扫描单元。6.按照权利要求1至5之任一项所述的照明设备，其特征在于，所述照明设备包括用于光源(1)的光的至少一个入射光学器件(4、5)，在照明设备运行时，经由所述至少一个入射光学器件(4、5)产生各单独的光束(L、L’)。7.按照权利要求6所述的照明设备，其特征在于，设置一个共同的入射光学器件(4、5)，用于产生所有的单独的光束(L、L’)。8.按照权利要求6所述的照明设备，其特征在于，所述入射光学器件包括具有不同透镜(5、5’)的透镜阵列，该透镜阵列设计成，使得各单独的光束(L、L’)在预定光分布(LV)中生成不同大小的光斑。9.按照权利要求1至5之任一项所述的照明设备，其特征在于，为通过所述至少两个扫描器(3、3’)偏转的光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·艾德尔，A·哈纳菲，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE