[发明专利]用于机动车的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于机动车的照明设备。

背景技术

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。

发明内容

本发明的任务在于，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。

该任务通过按照权利要求1的照明设备解决。本发明的扩展方案在各从属权利要求中限定。

按本发明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。

按本发明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。

在按本发明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，按本发明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，按本发明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。

在按本发明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。

在按本发明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。

在按本发明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。