用于像素化光束的光学系统的制作方法

本发明涉及通过机动车辆发光装置对像素化光束进行投射的领域。

背景技术：

1、通过机动车辆发光装置投射光束传统上允许用整体照明来照亮道路，并从而在黑暗的情况下(例如在夜间)增加可见度。这允许车辆被安全地驾驶。

2、这些发光装置的领域的最新发展允许产生像素化光束以实现这种照明。利用这种光束，发光装置还可以执行局部化的照明功能，并且例如将图案投射到场景上。这种功能在自适应照明领域是已知的。例如，已知的是无眩光照明，其例如在于使对应于迎面而来的车辆的区域变暗，以便不使该其他用户眩目。基于照明的驾驶员辅助装置也是已知的，其例如在于增加照亮地面或道路标志上的标记的亮度，使得它们对于驾驶员来说更加可见，和/或在于将驾驶员可见的一条或多条信息投射到道路上。

3、在这种情况下，需要改进通过机动车辆发光装置进行的像素化光束的投射。

技术实现思路

1、为此，提供了一种用于通过机动车辆发光装置投射像素化光束的方法，以及一种被配置为执行该方法的机动车辆发光装置。

2、所述发光装置包括像素化光源和光学系统，所述光学系统被布置成投射由像素化光源发射的像素化光束。所述光学系统包括至少三个反射镜。第一反射镜被布置成收集和反射由像素化光源发射的像素化光束的大部分光线。第二反射镜被布置成反射由第一反射镜反射的光线。第三反射镜被布置成反射由第二反射镜反射的光线，以便校正场像差。

3、这种发光装置改善了通过机动车辆发光装置对像素化光束的投射。

4、该发光装置是一种用于投射像素化光束的技术。由于其像素化特征，这种光束允许在需要时投射一个或多个图案。

5、至少三个反射镜的该结构类似于三反射镜去像散透镜(tma)望远镜的结构，反射镜中的至少一个校正光学系统的场像差。正如这种tma的光学系统一样，该光学系统是消色差的或者至少是相对弱的色度(由于使用了反射镜)。此外，光学系统可以防止或至少减少场像差。

6、由于这些原因，与现有的机动车辆发光装置的光学系统相比，所述光学系统能够产生高分辨率的像素化光束，同时产生保持为一个像素的数量级的雾度。这将光学系统与目前在汽车领域中使用的光学系统区分开，目前在汽车领域中使用的光学系统至少在高分辨率下产生通常比一个像素的尺寸雾度大的尺寸雾度。雾度表示要投射的点的范围。当光学系统产生雾度时，这降低了发光装置的效率和分辨率。当希望用相对小尺寸的像素投射精细图案时，这种质量损失是特别不利的。因此，所提出的光学系统允许获得一种机动车辆发光装置，所述机动车辆发光装置能够有效地投射高质量的高分辨率像素化光束。

7、不同于其功能是收集天文图像的tma的光学系统，该光学系统不仅适用于像素化光束的投射，而且适用于由机动车辆发光装置的像素化光源发射的像素化光束的投射。因此，光学系统的投射场(即投射的光束的最大角度)相对较大(以便允许其充分地照亮道路)并且光学系统的尺寸相对较小(以便允许其集成到机动车辆发光装置中，所述机动车辆发光装置本身必须集成到机动车辆灯中)。

8、用于通过发光装置投射像素化光束的方法包括提供用于通过投射像素化光束产生的光分布的设定点。该方法还包括确定对应于设定点的像素化光源上的光强度分布并且通过光学系统补偿光分布的失真。该方法还包括通过像素化光源发射具有确定的光强度分布的像素化光束。此外，该方法包括通过光学系统投射由光源发射的像素化光束。

9、还提供了包括用于执行该方法的程序代码指令的计算机程序。当所述程序由控制单元执行时，所述方法被执行，所述控制单元用于控制由诸如上述的机动车辆发光装置进行的像素化光束的投射，所述发光装置还包括联接到像素化光源的控制单元。

10、还提供了这样的控制单元。所述控制单元包括与存储程序的存储器相关联的处理器。

11、还提供了一种包括诸如以上的发光装置的机动车辆灯。

12、根据各种实施例，可以实施以下特征中的至少一个的任何组合：

13、-第一反射镜被布置成直接地收集和反射由像素化光源发射的像素化光束的大部分光线；换句话说，第一反射镜直接地接收由像素化光源发射的像素化光束的光线并反射它们，而没有中间光学元件插入在像素化光源和第一反射镜之间；

14、-第一反射镜被布置成间接地收集和反射由像素化光源发射的像素化光束的大部分光线，即光学元件被插入在像素化光源和第一反射镜之间，这不改变第一反射镜的收集作用；

15、-第二反射镜被布置成直接地或间接地反射由第一反射镜反射的光线；

16、-第三反射镜被布置成直接地或间接地反射由第二反射镜反射的光线；

17、-第三反射镜还被设置成准直和投射像素化光束；

18、-发光装置还包括光学部件，所述光学部件被布置成接收由第三反射镜反射的光线并且准直和投射像素化光束；

19、-第二反射镜大体上布置在光瞳位置；

20、-反射镜中的至少一个是偏离轴线的；

21、-反射镜中的至少一个是自由形状式反射镜；

22、-反射镜中的至少两个或所有反射镜是自由形状式反射镜；

23、-光学系统具有中空结构；

24、-光学系统具有单体结构；

25、-光学系统形成单个实心部分，例如由一块透明材料制成；

26、-光学系统包括入射面和出射面；

27、-光学系统还包括形成第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜的至少三个其它面；

28、-出射面确保或参与准直；

29、-入射面和/或出射面被布置成校正场像差；

30、-光学系统具有以下特征中的至少一个(例如所有以下特征)：投射场高度大于10°，投射场宽度大于40°，收集能力(f/d)小于3，至少在投射场中心的区域中分辨能力小于0.5°(即角度值大于0.5°)，和/或最大尺寸小于300毫米；和/或

31、-发光装置还包括控制单元，所述控制单元包括与存储器相关联的处理器，所述存储器存储包括用于执行一种方法的程序代码指令的计算机程序，所述方法包括：提供用于通过投射像素化光束产生的光分布的设定点；确定对应于设定点的像素化光源上的光强度分布，并通过光学系统补偿光分布的失真；通过像素化光源发射具有确定的光强度分布的像素化光束；以及通过光学系统投射由光源发射的像素化光束。

技术特征：

1.一种用于机动车辆(1)的发光装置(7)，所述发光装置包括像素化光源(22、322、522、822)和光学系统(300、400)，所述光学系统被布置成投射由所述像素化光源发射的像素化光束(10、360、460)，所述光学系统包括：

2.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述第三反射镜(m13)也被布置成准直和投射所述像素化光束。

3.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括光学部件，所述光学部件被布置成接收由所述第三反射镜反射的光线并且准直和投射所述像素化光束。

4.如权利要求1、2或3所述的发光装置，其中，所述第二反射镜(m12)大体上被布置在光瞳位置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其中，所述反射镜(m11、m12、m13)中的至少一个是偏离轴线的。

6.如权利要求5所述的发光装置，其中，所述反射镜(m11、m12、m13)中的至少一个是自由形状式反射镜。

7.如权利要求1至6中任一项所述的发光装置，其中，所述光学系统(300)具有中空结构。

8.如权利要求1至7中任一项所述的发光装置，其中，所述光学系统(400)具有单体结构。

9.如权利要求8所述的发光装置，其中，所述光学系统包括入射面(582)和出射面(584)。

10.如权利要求9所述的发光装置，其中，所述入射面(582)和/或所述出射面(584)被布置成校正场像差。

11.如权利要求1至10中任一项所述的发光装置，其中，所述光学系统具有以下特征中的至少一个：

12.如权利要求1至11中任一项所述的发光装置，还包括控制单元(25)，所述控制单元包括与存储器相关联的处理器，所述存储器存储包括用于执行一种方法的程序代码指令的计算机程序，所述方法包括：

13.一种用于通过如权利要求1至12中任一项所述的发光装置投射像素化光束的方法，所述方法包括：

14.一种包括程序代码指令的计算机程序，所述程序代码指令用于当所述计算机程序由控制单元执行时执行如权利要求13所述的方法，所述控制单元用于控制通过机动车辆发光装置进行的像素化光束的投射，所述机动车辆发光装置包括像素化光源、联接到所述像素化光源的所述控制单元、和光学系统，所述光学系统被布置成投射由所述像素化光源发射的像素化光束(10)。

15.一种机动车辆灯(4)，包括如权利要求1至12中任一项所述的发光装置。

技术总结本发明特别涉及一种用于机动车辆的发光装置，所述装置包括像素化光源(322)和光学系统(300)，所述光学系统被布置成投射由像素化光源发射的像素化光束(360)，所述光学系统包括：第一反射镜(M11)，所述第一反射镜被布置成收集和反射由像素化光源发射的像素化光束的光线；第二反射镜(M12)，所述第二反射镜被布置成反射由第一反射镜反射的光线；和第三反射镜(M13)，所述第三反射镜被布置成接收由第二反射镜反射的光线并且反射这些接收到的光线，以便校正场像差。本发明使得能够改善通过机动车辆发光装置对像素化光束的投射。技术研发人员：尼古拉斯·利夫德路丝,安托万·德拉姆勃特力,桂拉姆·辛,萨米拉·姆巴塔,托马斯·卡侬,黄范泰,文森特·杜布瓦,弗兰克斯-泽维尔·阿米耶尔受保护的技术使用者：法雷奥照明公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5