本發(fā)明涉及一種用于車輛的前照燈,包括光源、透鏡單元以及在光源和透鏡單元之間設置的液晶遮光物,所述液晶遮光物包括多個面區(qū)域,所述面區(qū)域分別可電操控,以用于使相應的面區(qū)域進入到透光的或不透光的狀態(tài)中,從而產生預定的光分布。
背景技術:
由DE 10 2008 008 484 A1已知一種用于車輛的前照燈,其按照投影原理起作用。前照燈具有光源、透鏡單元以及遮光物,其中,遮光物設置在透鏡的焦平面中。為了產生與當前的交通狀況適配的光分布,遮光物構成為液晶遮光物,所述液晶遮光物具有多個可電控制的像素。由此液晶遮光物的面區(qū)域能夠進入到透光的或不透光的狀態(tài)中,從而例如可產生防眩目的遠光燈分布,所述遠光燈分布具有防眩目區(qū)域,在所述防眩目區(qū)域中,不應被眩目的交通物體處于車輛前的交通空間中。在施加電壓時,液晶在液晶遮光物的像素中的取向改變。為了使面區(qū)域可以明確地在透光的和不透光的狀態(tài)之間轉換,必需的是,偏振的光入射到液晶遮光物上。為此已知,將商業(yè)通用的偏振濾波器設置在光源和液晶遮光物之間。在這樣的偏振濾波器中不利的是,光的不可用的偏振方向分量轉變成熱量,這導致效率損失。
技術實現(xiàn)要素:
因此本發(fā)明的任務是,這樣進一步構成包含液晶遮光物的用于車輛的前照燈,有效地使用液晶遮光物以用于產生不同的光分布并且尤其是在提高效率的情況下產生不同的光分布。
為了解決該任務,本發(fā)明結合權利要求1的前序部分的特征在于,為光源配置有偏振反射器,從而線性偏振的光通量朝液晶遮光物的方向反射。
按照本發(fā)明設置偏振反射器,所述偏振反射器具有雙重功能。其一方面能夠通過其拱形的反射器面實現(xiàn)光通量的聚集,以用于在液晶遮光物的區(qū)域中產生集中的光強分布,所述光強分布然后通過透鏡單元成像。另一方面偏振反射器相對于光源這樣設置或偏振反射器這樣成形,使得線性偏振的光通量在偏振反射器的反射器面上朝液晶遮光物的方向反射。有利地可以放棄單獨的偏振濾波器或使其熱負荷顯著減少。前照燈由此具有緊湊的構造。通過使用LED,附加地只以最小的份額產生紅外線輻射,由此液晶遮光物附加地減輕熱負荷。
按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施形式,偏振反射器這樣相對于光源設置,使得從光源發(fā)射的光線以布儒斯特角入射到偏振反射器的不同的反射器面上并且從偏振反射器朝液晶遮光物方向反射。有利地由此實現(xiàn)反射的光通量的100%偏振度。偏振反射器因此能夠實現(xiàn)光通量的聚集和偏振。通過光線的聚集,在液晶遮光物的平面中產生集中的光強分布,這提高前照燈的效率。光分布的最大值升高。只需要液晶遮光物的分別一個空間角區(qū)段的相對較少的光通量切換到不透光的狀態(tài)中。光強分布優(yōu)選在中央在水平的和垂直的剖面集中,以便在光分布的中心實現(xiàn)最大的光強。
按照本發(fā)明的一種進一步構成,偏振反射器球莖形地構成,從而集中的并且聚集的光通量可以朝液晶遮光物的方向發(fā)出。
按照本發(fā)明的一種進一步構成,偏振反射器透明或部分地透明構成,從而第一部分光通量偏振地反射并且第二部分光通量不偏振地被允許通過。穿過偏振反射器的第二部分光通量由第二反射器反射,從而第二部分光通量可以在液晶遮光物旁經過地用于產生基本光分布。穿過偏振反射器的部分偏振的第二部分光通量引起效率提高,因為充分利用光通量的兩個偏振部分?;竟夥植純?yōu)選是靜態(tài)的基本光分布,其與借助液晶遮光物產生的動態(tài)的光分布疊加。
按照本發(fā)明的一種進一步構成,在偏振反射器和液晶遮光物之間設置偏振分束器,其中,光源的直接朝液晶遮光物的方向發(fā)射的另一個部分流因此沒有在先的在偏振反射器上的反射地分成第一偏振光通量和第二偏振光通量,所述第一偏振光通量直接進一步向液晶遮光物換向,所述第二偏振光通量向另一個反射器換向,從所述另一個反射器出來,第二偏振光通量可以有助于產生光分布。優(yōu)選在偏振分束器中集成四分之一λ層,從而第二偏振光通量在其偏振方向方面轉動并且然后可以同樣入射到液晶遮光物上。
備選地,四分之一λ層也可以設置在另一個反射器上。有利地可以由此進一步提高前照燈的效率。
按照本發(fā)明的一種進一步構成,偏振反射器的多個外殼可以橫向于光軸設置,其中,偏振反射器至少部分透明地構成。有利地可以節(jié)省空間地將相對大的光通量引導至液晶遮光物。
按照本發(fā)明的一種進一步構成,光源相對于偏振反射器這樣設置,使得基于入射角在反射器面上反射4%至70%的光通量、優(yōu)選8%的光通量。有利地,可以由此例如在保持布儒斯特角的情況下使光通量的8%至100%偏振。通過干涉或偏振涂層,可以使偏振部分有利地進一步升高至40%至70%。除了線性的偏振部分之外也充分利用圓周形的偏振。
按照本發(fā)明的一種進一步構成,液晶遮光物依賴于通過交通空間檢測單元(照相機)提供的傳感器數據這樣被操控,使得光分布的防眩目區(qū)域總是與交通空間中的不可眩目的交通物體重疊。由此例如可產生抗眩目的遠光燈分布,其中一方面對交通空間盡可能照明,而另外的交通物體、例如在前行駛的車輛或迎面來的車輛不會被眩目。
附圖說明
接著借助附圖進一步解釋本發(fā)明的實施例。
示出:
圖1示出按照第一實施形式的前照燈的示意圖;
圖2示出按照第二實施形式的前照燈的示意圖;
圖3示出按照第三實施形式的前照燈的示意圖;
圖4示出按照第四實施形式的前照燈的示意圖;
圖5示出按照第五實施形式的前照燈的示意圖;
圖6示出按照第六實施形式的前照燈的示意圖并且
具體實施方式
前照燈可以用于在車輛前產生抗眩目的遠光燈或持久遠光或標記光或顯示功能。必要時接下來說明的按照本發(fā)明的前照燈的變型可以通過光模塊補充,所述模塊用于產生基本光分布。
按照本發(fā)明的按照圖1的第一實施形式,前照燈具有兩個球莖形構成的偏振反射器1、1',所述偏振反射器相對于光軸2對稱設置。為偏振反射器1、1'分別配置有一個光源3,所述光源以銳角相反于前照燈的主發(fā)射方向H取向地設置。偏振反射器1、1'分別具有在與光源3靠近的區(qū)域中設置的具有相對大的曲率的第一彎曲區(qū)段4和與光源3遠離地設置的具有相對小的曲率的第二彎曲區(qū)段5。各偏振反射器1、1'的第二彎曲區(qū)段5沿主發(fā)射方向H匯聚。
液晶遮光物6相對于偏振反射器1、1'具有距離、優(yōu)選小的距離地沿主發(fā)射方向H在其前面設置。該液晶遮光物6板狀地構成并且垂直于光軸2延伸。液晶遮光物6優(yōu)選設置在沿主發(fā)射方向H在該液晶遮光物之前設置的透鏡單元7的焦平面中。液晶遮光物6因此設置在偏振反射器1、1'和透鏡單元7之間。透鏡單元7可以例如構成為平凸的透鏡。
光源3可以例如構成為LED光源。偏振反射器1、1'相對于光源3這樣設置,使得由光源3發(fā)射的光通量基本上以布儒斯特角Θb入射到偏振反射器1、1'的反射器面9上。借助偏振反射器1、1',光通量8朝液晶遮光物6的方向線性偏振地反射。僅垂直于入射平面偏振的光分量被反射。反射的偏振的光通量8'處于入射到偏振反射器1、1'上的光通量8的4%至70%之間、優(yōu)選8%的范圍中。
液晶遮光物6構成為液晶板,所述液晶板具有多個電可操控的面區(qū)域或像素。這些面區(qū)域能夠可選地進入透光的或不透光的狀態(tài)中。液晶遮光物6例如依賴于交通空間檢測單元(CCD照相機)的傳感器信號被操控,從而產生包括防眩目區(qū)域的光分布,所述防眩目區(qū)域與處于交通空間中的交通物體重疊。通過防眩目區(qū)域的位置的變化可以例如產生抗眩目的遠光燈分布,其保證,在前行駛的或迎面來的交通物體不被眩目。
通過對應地操控液晶遮光物可以產生可自由編程的光分布,所述光分布在借助交通空間檢測單元、導航系統(tǒng)或道路表面形狀數據的情況下可以與速度相關地變化。
如由圖1可看出的,垂直于圖平面偏振的偏振的光通量8'集束至液晶遮光物6地反射。由此在液晶遮光物6的區(qū)域中產生集中的光強分布,所述分布通過透鏡單元7成像到交通空間中。
光源3相比于液晶遮光物6的邊緣面10與光軸2以更大的距離設置。
按照圖2的前照燈的第二實施形式,光源3垂直于光軸2取向地設置。光源3配置有偏振反射器11,所述偏振反射器具有第一彎曲區(qū)段14和第二彎曲區(qū)段15,其中,第一彎曲區(qū)段14的反射器面的曲率大于第二彎曲區(qū)段15的反射器面的曲率。按照本發(fā)明的第一實施形式,第一彎曲區(qū)段14比偏振反射器1、1'的第一彎曲區(qū)段4具有更強的彎曲。偏振反射器11透明地構成,從而不只——如在本發(fā)明的第一實施形式中——第一部分光通量6作為偏振的光通量朝液晶遮光物6的方向反射,而且此外從光源3發(fā)出的光的第二部分光通量17穿過偏振反射器11發(fā)出并且然后在第二反射器18上反射。第二部分光通量17借助第二反射器18在液晶遮光物6旁引導經過并且可以用于產生基本光分布GLV。該基本光分布GLV是靜態(tài)的并且在前照燈的運行時間中不改變。與此相對,通過操控液晶遮光物6必要時只有一部分第一部分光通量16通過,以用于產生例如抗眩目的遠光燈分布。在這里涉及動態(tài)的光分布,其依賴于當前的交通狀況。
不同的實施例的相同的構件或構件功能設有相同的附圖標記。
此外在光源3和液晶遮光物6之間設置偏振分束器19,例如偏振分束器19構成為極立方體。由此光源3的直接朝液晶遮光物6的方向發(fā)射的另一個第三部分光通量20分成第一偏振光通量21,所述第一偏振光通量作為偏振的光通量直接發(fā)送至液晶遮光物6。另一方面第三部分光通量20分成第二偏振光通量24,所述第二偏振光通量橫向朝另一個反射器23的方向換向。例如可以在液晶遮光物6的光入射側上設置四分之一λ層50,從而第二偏振光通量22在其入射到液晶遮光物6上之前在其偏振方向方面轉動,參考圖2劃成虛線的加寬部。備選地,四分之一λ層也可以施加在另一個反射器23上。
備選地,如果第二偏振光通量22不入射到液晶遮光物6上的話,第二偏振光通量22也可以用于產生基本光分布GLV。
按照根據圖3的本發(fā)明的另一種實施形式,兩個光源3也可以在內側設置在一個共同的冷卻體24上并且將分別一個光通量25轉向到對稱彼此設置的偏振反射器26上。兩個偏振反射器26分別球莖形地構成,從而光通量25朝液晶遮光物6方向集中。成像的透鏡單元7示例性地實施為平凹透鏡。備選地,透鏡單元可以——并且也對于其他實施例有效——構成為雙凸的透鏡或非球形的透鏡。
按照根據圖4的本發(fā)明的第四實施形式,設置管形的偏振反射器27,沿主發(fā)射方向H取向的并且在光軸2上延伸的光源3配置給所述偏振反射器。第一部分光通量28在偏振反射器27的反射器面上朝液晶遮光物6的方向反射。未入射到偏振反射器27的反射器面上、而是直接朝液晶遮光物6的方向發(fā)射的第二部分光通量29入射到階梯形的偏振分束器30上。第一偏振光通量31直接發(fā)送至液晶遮光物6。第二偏振光通量32橫向朝另一個反射器33的方向換向,在所述另一個反射器上,第二偏振光通量32沿主發(fā)射方向H換向并且可以用于產生基本光分布GLV。在該情況下,第二偏振光通量32不入射到液晶遮光物6上。備選地,液晶遮光物6也可以延長地構成(在圖4中以虛線示出),從而第二偏振光通量32可以用于動態(tài)的光分布,如在第二實施例中。
按照根據圖5的本發(fā)明的第五實施形式設置前照燈,所述前照燈具有一定數量的橫向于光軸2錯開設置的偏振反射器34,所述偏振反射器分別透明地構成。偏振反射器34因此外殼形地設置。偏振反射器34的外殼能夠實現(xiàn)偏振的光通量35朝液晶遮光物6的方向的反射。直接朝液晶遮光物6的方向發(fā)射的光通量36借助階梯形的偏振分束器30部分地被允許通過并且部分地反射至另一個反射器37,從所述反射器出來,偏振光通量39入射到液晶遮光物6上。由液晶遮光物6允許通過的光通量由透鏡單元7獲取并且對應于預定的光分布成像。附加的反射器40、41能夠實現(xiàn)利用以大的張角下發(fā)出的部分光通量42,所述部分光通量可以用于產生基本光分布。光在這里在液晶遮光物6旁引導經過。
按照根據圖6的本發(fā)明的另一種實施形式也可以在對置的側上設置球莖形的偏振反射器34。直接入射到液晶遮光物6上的部分光通量43借助偏振分束器19隔開。第一偏振光通量44并且第二偏振光通量45可以因此用于產生預定的光分布。
LCD顯示器分別由未示出的通風器可選地冷卻。
當然,上述特征在這里可以分別本身或多個一起地使用。所述實施例不應作為最終的列舉理解,而是具有用于描繪本發(fā)明的示例性的特性。
附圖標記列表
1、1' 偏振反射器
2 光軸
3 光源
4 彎曲區(qū)段
5 彎曲區(qū)段
6 液晶遮光物
7 透鏡單元
8、8' 光通量
9 反射器面
10 邊緣面
11 偏振反射器
14 1.彎曲區(qū)段
15 2.彎曲區(qū)段
16 1.部分光通量
17 2.部分光通量
18 反射器
19 偏振分束器
20 部分光通量
21 第一偏振光通量
22 第二偏振光通量
23 反射器
24 冷卻體
25 光通量
26 偏振反射器
27 偏振反射器
28 部分光通量
29 部分光通量
30 偏振分束器
31 偏振光通量
32 偏振光通量
33 反射器
34 偏振反射器
35 光通量
36 光通量
37 反射器
39 偏振光通量
40 反射器
41 反射器
42 部分光通量
43 部分光通量
44 第一偏振光通量
45 第二偏振光通量
50 λ-四分之一-層
H 主發(fā)射方向
Θb 布儒斯特角
GLV 基本光分布