一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組及其高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法與流程

本發(fā)明涉及車燈，具體地，本發(fā)明涉及一種智能車燈模組及其應(yīng)用方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種智高分辨率汽車大燈及其高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法。根據(jù)本發(fā)明的智高分辨率汽車大燈及其高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，可對汽車大燈實施高分辨率遠(yuǎn)光照明控制，使得所述高分辨率汽車大燈形成的暗區(qū)只有對方駕駛員在不同位置時的頭部的大小，其他空間依然保持完全沒有目標(biāo)時的高亮度照明，這樣不會導(dǎo)致對方駕駛員炫目。

背景技術(shù)：

隨著車輛夜間行駛安全問題日益突出，越來越多的汽車相關(guān)制造商在研發(fā)新型智能車燈技術(shù)。所謂新型智能車燈技術(shù)主要是以實現(xiàn)AFS和ADB功能為目的開發(fā)的光型可變車燈。舉例來說，具有ADB功能的大燈，配合車輛的探測系統(tǒng)。在偵測發(fā)現(xiàn)道路上其他參與者處于大燈照明的某一區(qū)間內(nèi)時，系統(tǒng)可智能的調(diào)節(jié)該區(qū)間的照明亮度甚至直接關(guān)閉該區(qū)域的照明，形成在整體照明空間內(nèi)的一個獨(dú)立的局部暗區(qū)，避免對被照明者形成危險的炫目，而沒有其他道路參與者的空間繼續(xù)保持高亮度的照明。在這樣的技術(shù)支持下，既能保證我方(搭載LED自適應(yīng)大燈)的前方高質(zhì)量照明，又不會對道路上其他參與者(比如相向、同向行駛的車輛等)形成危險的炫目，保證了道路上各方的夜間駕駛安全。

現(xiàn)有最好的解決方案之一，是所謂的基于MATRIX技術(shù)的矩陣大燈，這種技術(shù)方案將整個前照燈的照明空間連續(xù)的分割成不同的區(qū)塊，每個區(qū)塊由數(shù)量不同的LED來負(fù)責(zé)照明，通過熄滅特定區(qū)塊的LED，可以提供最小約1°的暗區(qū)。

然而，包括上述矩陣大燈技術(shù)方案在內(nèi)，現(xiàn)有實現(xiàn)這種照射范圍可調(diào)的燈具，都存在一個共同的問題，那就是系統(tǒng)形成暗區(qū)的最小角度依然太大。也就是說，形成的暗區(qū)雖然可以使得目標(biāo)車輛的駕駛員不炫目，但是暗區(qū)的范圍也已經(jīng)大大超過目標(biāo)車輛所需的寬度，造成我方需要照明區(qū)域的損失。例如前面提到的矩陣大燈，最小可提供0.5-0.1°的暗區(qū)。該暗區(qū)的實際橫向?qū)挾纫暷繕?biāo)與我方距離而定的，比如在ADB希望發(fā)揮作用的400米處，暗區(qū)的寬度為(400米*tan 0.5°) 3.5米，而實際車寬(以普通乘用車為例)約1.9米，顯然暗區(qū)過大了。

所謂ADB功能，最理想的情況是，由智能大燈形成的暗區(qū)只有對方駕駛員在不同位置時頭部的大小，其他空間依然保持完全沒有目標(biāo)時的高亮度照明，這樣對方不會被炫目，我方也可以盡可能的照亮行駛路線上的任何區(qū)域。

為此，本領(lǐng)域?qū)で筮@樣一種智高分辨率汽車大燈及其高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，所述大燈及其高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法可對汽車大燈實施高分辨率遠(yuǎn)光照明控制，使得所述高分辨率汽車大燈形成的暗區(qū)只有對方駕駛員在不同位置時的頭部的大小，其他空間依然保持完全沒有目標(biāo)時的高亮度照明，這樣不會導(dǎo)致對方駕駛員炫目。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于：提供一種新的汽車頭燈照明用高分辨率大燈及其高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，包括：激光光源陣列及設(shè)置其中的準(zhǔn)直透鏡組，匯聚透鏡組，熒光陶瓷及投影透鏡組，其特征在于，

激光光源陣列由半導(dǎo)體激光器陣列構(gòu)成，

在激光光源陣列出光方向設(shè)置有激光合束透鏡組，以將激光光源陣列發(fā)出的光線準(zhǔn)直為平行光，

在激光合束透鏡組出光方向設(shè)置有電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元，以將來自激光光源陣列的準(zhǔn)直后的平行光偏轉(zhuǎn)一定角度后，沿著匯聚透鏡組的光軸方向進(jìn)入?yún)R聚透鏡組，

匯聚透鏡組將入射的平行光線投射至透射型熒光陶瓷正面的焦距上匯聚為一個光斑，

所述光斑為藍(lán)色單波長光線光斑，所述透射型熒光陶瓷將照射于其正面的藍(lán)色單波長光線轉(zhuǎn)換為白色復(fù)合波長光線，并在所述熒光陶瓷的背面輸出，

所述熒光陶瓷背面的白色光斑的形狀與其正面的激光匯聚光斑的形狀一一對應(yīng)，

在熒光陶瓷的背面設(shè)置有投影透鏡組，以將形成于所述熒光陶瓷背面的白色光斑放大投影，從而形成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)光光型。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元包括一電控偏轉(zhuǎn)反射鏡，反射鏡可在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件控制下，繞軸旋轉(zhuǎn)，

所述反射鏡為一反射棱，使得原本來自各方向的光線變?yōu)橥环较?，并沿著匯聚透鏡組的光軸方向進(jìn)入?yún)R聚透鏡組。

激光合束透鏡組的目的在于將由多束互相平行的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光線通過合束透鏡組，在一定距離上匯聚成一個尺寸經(jīng)過設(shè)計的，并且較小的光斑。其工作過程是，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光線，經(jīng)過安裝于其前方的準(zhǔn)直透鏡，被準(zhǔn)直為平行光的光線，經(jīng)過反射棱，使得原本來自相對方向的光線變?yōu)橥环较颍⒀刂鴧R聚透鏡組的光軸方向進(jìn)入?yún)R聚透鏡組，匯聚透鏡組將入射的平行光線，透過透鏡組投射出去的整體遠(yuǎn)光光斑，是由高速往復(fù)線性運(yùn)動的豎向細(xì)直線白色光斑利用人眼視覺暫留效應(yīng)實現(xiàn)的，那么特定時刻被投影出去放大的白色豎向細(xì)直線型光斑相對于整個視覺暫留形成的矩形照明光斑的位置就也是可知的。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

所述反射棱具有四個反射面，反射面的法線與旋轉(zhuǎn)軸垂直，

所述反射棱反射面的法線在高速往復(fù)繞軸擺動中，在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，形成一條往復(fù)掃描的線段。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，所述光斑形狀為一種豎向的細(xì)直線型光斑，光斑的橫向尺寸小于0.3mm。

激光光源陣列組包含多顆大功率藍(lán)光半導(dǎo)體激光元件以及安裝、散熱裝置。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，所述反射棱為一根截面為正方形的柱體，正方形四條邊拉伸形成的四側(cè)面中相鄰的兩側(cè)面涂覆有高反射鍍膜，其450±20nm反射率≥98％。

根據(jù)本發(fā)明，電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件為靜電驅(qū)動或磁場控制。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

形成于透射型熒光陶瓷正面的光斑為一種豎向細(xì)直線型光斑，

在透射型熒光陶瓷的背面形成對應(yīng)的一條白色豎向細(xì)直線型光斑，

當(dāng)反射鏡受控作高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)時，所述豎向細(xì)直線型光斑也在熒光陶瓷上，沿一條垂直于電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)軸的直線作高速往復(fù)來回移動，即掃描，

形成于熒光陶瓷背面、對應(yīng)的白色豎向細(xì)直線型光斑作相應(yīng)的高速往復(fù)來回移動，形成具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑，

設(shè)置于熒光陶瓷背面的投影透鏡組，將所述形成于熒光陶瓷背面、具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑放大投影，形成一個放大的白色矩形光斑，從而形成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)光光型，提供基本的汽車遠(yuǎn)光照明功能。

熒光陶瓷的背面設(shè)置有投影透鏡組，以將所述熒光陶瓷背面由視覺暫留效應(yīng)形成的白色光斑放大投影出去，投影在一定距離的屏幕上時，由于視覺暫留的效果，依然是一個放大的白色矩形光斑，從而形成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)光光型。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，通過投影透鏡組透射、投影于前方光屏或光域的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度在±10°～±40°。

根據(jù)本發(fā)明，上述白色光斑的最大橫向投影角度在±10°～±40°，即左右各10-40°，總視角即20-80°。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，通過投影透鏡組透射出去的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向角度在±15-25°，即左右各15-25°，總視角即30-50°。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，通過投影透鏡組透射出去的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向角度在±10°～±20°，即左右各10-20°，總視角即20-40°。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，通過投影透鏡組透射出去的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向角度在±20°，即左右各20°，總視角即40°。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向角度進(jìn)行劃分，

由此，在反射鏡受控作高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)，所述豎向細(xì)直線型光斑在熒光陶瓷上作高速往復(fù)來回移動時，可實時感應(yīng)特定時刻反射鏡偏轉(zhuǎn)的角度，即實時感應(yīng)特定時刻白色豎向細(xì)直線型在光斑掃描過程中的位置，

由此，在白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意特定位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個在特定時刻的白色豎向細(xì)直線型的暗區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度進(jìn)行16二進(jìn)制位(bit)的劃分。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度進(jìn)行16二進(jìn)制位(bit)的劃分，在最終的投影的光斑的總橫向角度為40°場合，其角分辨率可達(dá)到40°/16二進(jìn)制位(bit)，即，0.0001°。

所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度按16二進(jìn)制位(bit)劃分為65535份，若最終的投影的光斑的總橫向角度為40°，則角分辨率可達(dá)到40°/65000≈0.0001°

即，根據(jù)本發(fā)明，電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元可采用振鏡器件，將照明范圍，即最大橫向投影角度劃分成16bit份，其角度分辨率就是總的照明角度/16bit,40°，根據(jù)各案例，其角度分辨率可以更寬，也可以更窄。

由此，根據(jù)本發(fā)明，在白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個具有特定角度分辨率的暗區(qū)。

本發(fā)明還提供一種車燈高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，本發(fā)明的高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法的技術(shù)方案如下：

一種高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，使用上述所述的高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

使用探測工具及電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的后臺控制電路和驅(qū)動軟件，設(shè)定通過投影透鏡組透射、投影于前方光屏或光域的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度在±5°～±40°及反射鏡在高速往復(fù)偏轉(zhuǎn)時零位狀態(tài)的角度，

對汽車前方進(jìn)行激光光束掃描，發(fā)現(xiàn)道路上的其他參與者，且判定需要對其進(jìn)行遠(yuǎn)光光型的遮蔽時，在掃描光斑經(jīng)過與道路上其他參與者相對應(yīng)、須遮蔽遠(yuǎn)光光型的位置時關(guān)閉激光器，計算得到該時刻熒光陶瓷背面的細(xì)直線狀白色光斑在由視覺暫留效應(yīng)形成的白色大矩形光斑中的具體角度位置，形成所需的遠(yuǎn)光光型內(nèi)一個在特定時刻的白色豎向細(xì)直線型的暗區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，其特征在于，所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度進(jìn)行16二進(jìn)制位(bit)的劃分。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，其特征在于，在最終的投影的光斑的總橫向角度為40°場合，其角分辨率可達(dá)到40°/16二進(jìn)制位(bit)，即，0.0001°。在最大橫向投影角度為±40°(即左右各10-40°)的場合，白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個0.0001°的暗區(qū)。

由此，在反射鏡受控作高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)，所述豎向細(xì)直線型光斑在熒光陶瓷上作高速往復(fù)來回移動時，可實時感應(yīng)特定時刻反射鏡偏轉(zhuǎn)的角度，即實時感應(yīng)特定時刻白色豎向細(xì)直線型在光斑掃描過程中的位置。

由此，在白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意特定位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個在特定時刻的白色豎向細(xì)直線型的暗區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率遠(yuǎn)光照明控制方法，其特征在于，匯聚在熒光陶瓷上的光斑的橫向?qū)挾瓤稍?.3mm以下。

根據(jù)本發(fā)明，電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元由反射鏡和電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件構(gòu)成。電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件可以是靜電驅(qū)動的，也可以是磁場控制的，目的都在于得到一種受外部電子信號控制實現(xiàn)快速繞軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械力。而在高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)過程中，任意特定時刻旋轉(zhuǎn)軸所處相對零位狀態(tài)的角度可以精確的測得，并時時的向外部電路反饋。反射鏡安裝于電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)軸上，反射面的法線與旋轉(zhuǎn)軸垂直。反射鏡可在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件控制下，繞軸旋轉(zhuǎn)，而根據(jù)上述電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的特點，反射面的法線也在高速往復(fù)繞軸擺動中，在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度范圍的限制內(nèi)，形成一條往復(fù)掃描的來的線段。如圖5，圖7至圖7-3所示。

將電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元的反射鏡布置于激光合束單元形成的匯聚光路中，使得匯聚光路經(jīng)過反射鏡產(chǎn)生反射，并被反射至一個新的匯聚點位置。當(dāng)反射鏡在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動下高速往復(fù)擺動時，匯聚光斑的位置也在不斷來回運(yùn)動或者掃描，軌跡為一條直線(弧線)。如圖5，圖7至圖7-3所示。同時，匯聚光斑在高速往復(fù)掃描過程中特定時刻的位置，也可以由當(dāng)時旋轉(zhuǎn)軸所處特定角度，經(jīng)電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件及后臺控制電路和驅(qū)動軟件計算得知，并被記錄下來。

在激光匯聚光斑處布置熒光陶瓷。透射型熒光陶瓷的目的在于將照射于其正面的藍(lán)色單波長光線轉(zhuǎn)換為白色復(fù)合波長光線在熒光陶瓷的背面輸出，并且熒光陶瓷背面的白色光斑的形狀與其正面的激光匯聚光斑的形狀一一對應(yīng)。

激光匯聚光斑經(jīng)過設(shè)計形成一種豎向的細(xì)直線型光斑，因此在透射型熒光陶瓷的背面形成也是對應(yīng)的一條白色豎向細(xì)直線型光斑。當(dāng)反射鏡受控高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)時，激光光斑也在熒光陶瓷上高速往復(fù)著沿一條垂直于電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)軸的直線來回位移(掃描)，而熒光陶瓷背面轉(zhuǎn)換而來的白色光斑也在相應(yīng)的運(yùn)動。由于視覺暫留特性，當(dāng)白色的光斑往復(fù)位移速度足夠快時，人眼所見的就是在熒光陶瓷的背面形成一個白色的矩形光斑。如圖8所示。光斑的高度由激光在熒光陶瓷背面形成的豎向細(xì)直線型光斑的豎向長度決定，而光斑的寬度由電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度范圍決定。

外部電路和軟件可以時時得知反射鏡在高速往復(fù)偏轉(zhuǎn)時，相對于零位狀態(tài)的角度，特定時刻熒光陶瓷背面的細(xì)直線狀白色光斑，在如前所述由視覺暫留效應(yīng)形成的白色大矩形光斑中的具體位置就是可以通過簡單計算得到。

投影透鏡組放置于熒光陶瓷的背面，其目的在于，將所述熒光陶瓷背面由視覺暫留效應(yīng)形成的白色光斑放大投影出去，投影在一定距離的屏幕上時，由于視覺暫留的效果，依然是一個放大的白色矩形光斑，從而形成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)光光型，提供基本的汽車遠(yuǎn)光照明功能。如圖8所示。

根據(jù)前述推理可得，透過透鏡組投射出去的整體遠(yuǎn)光光斑，是由高速往復(fù)線性運(yùn)動的豎向細(xì)直線白色光斑利用人眼視覺暫留效應(yīng)實現(xiàn)的，那么特定時刻被投影出去放大的白色豎向細(xì)直線型光斑相對于整個視覺暫留形成的矩形照明光斑的位置就也是可知的。

所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元的旋轉(zhuǎn)角分辨率最大可達(dá)到。例如，最終通過投影透鏡組透射出去的光斑最大橫向角度是±20°，一維電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元可以將這個角度范圍劃分份，實時感應(yīng)特定時刻反射鏡偏轉(zhuǎn)在那個角度上，即投影后由視覺暫留效果形成的大矩形光斑內(nèi)，不斷橫向往復(fù)掃描的豎向細(xì)直線型光斑在那個角度或者說位置上，其角分辨率達(dá)到40°/＝0.001°。在白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個特定的暗區(qū)。也就是說，理論上本發(fā)明所描述的新型智能大燈模組可提供0.001°的暗區(qū)，遠(yuǎn)超現(xiàn)有技術(shù)方案。

使用攝像頭等探測工具，發(fā)現(xiàn)道路上的其他參與者，并判定其相對于我方車輛的位置需要對其進(jìn)行遠(yuǎn)光光型的遮蔽時，只要當(dāng)不斷往復(fù)掃描激光光束，在掃描光斑經(jīng)過與道路上其他參與者相對應(yīng)的位置時關(guān)閉激光器，即可形成所需的遠(yuǎn)光光型內(nèi)、局部的遮蔽光型。如圖9所示。

發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，采用藍(lán)色半導(dǎo)體激光陣列；激光合束器件；電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元；透射型熒光陶瓷，以及投影透鏡組，創(chuàng)造了一種新的車燈照明光學(xué)模組設(shè)計方案，提供了一種實現(xiàn)高分辨率無炫目自適應(yīng)遠(yuǎn)光的光學(xué)解決方案。

根據(jù)本發(fā)明，所述方案創(chuàng)造性地利用電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件，比如振鏡，MEMS等器件，在透射式熒光陶瓷的上高速往復(fù)掃描，得到了一種利用人眼視覺暫留效應(yīng)實現(xiàn)的展寬光斑，并且由于電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的實時偏轉(zhuǎn)角度可知的特性，達(dá)成了展寬光斑內(nèi)的高角分辨率。經(jīng)過透射型熒光陶瓷轉(zhuǎn)換為白光，并被投影透鏡組投射出去后，上述性能被完整的保留下來。

根據(jù)本發(fā)明，利用激光匯聚光斑尺寸可以非常小的特性(匯聚在熒光陶瓷上的光斑的橫向?qū)挾瓤奢p松實現(xiàn)0.3mm以下)，最終投影出去到前方光斑的橫向?qū)嶋H角分辨率可實現(xiàn)0.05°以下。

例如，根據(jù)簡單的計算可知，在400米的照射距離下，本發(fā)明所述系統(tǒng)的最小暗區(qū)為tan0.05°X 400＝0.35米，可以實現(xiàn)只對目標(biāo)車輛的駕駛艙進(jìn)行遮蔽，而其他空間依然保持照明的能力，這樣目標(biāo)車輛的駕駛員不會被我方車輛的遠(yuǎn)光炫目，而目標(biāo)車輛除去駕駛艙位置外，其他部分依然可被我方遠(yuǎn)光照亮，保證了我方駕駛員顆第一時間發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車輛，相比現(xiàn)有方案大幅度提升了ADB系統(tǒng)的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組立體圖。其光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)包括，激光光源陣列，激光合束透鏡組，電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元，熒光陶瓷，投影透鏡組。

圖2為本發(fā)明一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組主要零件爆炸示意圖。

圖3為本發(fā)明的光學(xué)模組的激光合束透鏡組工作示意圖。

圖4-1,4-2分別為本發(fā)明電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元主視圖及立體圖。

圖5為反射鏡在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動下高速往復(fù)擺動時，匯聚光斑的位置也在不斷來回運(yùn)動或掃描，軌跡為一條直線(弧線)示意圖。

圖6為投影透鏡組示意圖。

圖7為反射鏡在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動下高速往復(fù)擺動示意圖。

圖7-1，圖7-2為激光光斑也在熒光陶瓷上高速往復(fù)著沿一條垂直于電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)軸的直線來回位移(掃描)，而熒光陶瓷背面轉(zhuǎn)換而來的白色光斑也在相應(yīng)的運(yùn)動示意圖。

圖7-3為不斷往復(fù)掃描的激光光束，在熒光陶瓷的背面形成一個白色的矩形光斑，反射鏡繞軸作高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)，反射激光也做高速往復(fù)擺動，由于視覺暫留特性，在熒光陶瓷背面形成一個白色矩形光斑。在掃描光斑經(jīng)過與道路上其他參與者相對應(yīng)的位置時關(guān)閉激光器，即可形成所需的遠(yuǎn)光光型內(nèi)，局部的的遮蔽光型示意圖。

圖8，圖9分別為采用本發(fā)明一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組的效果示意圖。

圖8顯示，由于視覺暫留特性，在熒光陶瓷背面形成一個白色矩形光斑。經(jīng)

投影透鏡組在屏幕上形成具有視覺暫留特性的白色矩形光斑。

圖9顯示，圖中，1為激光光源陣列，2為激光合束透鏡組，3為準(zhǔn)直透鏡組，4為投影透鏡組，5為電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元，6為熒光陶瓷，7為匯聚透鏡組，8為反射棱，9為準(zhǔn)直透鏡組，10為匯聚激光斑。A是屏幕，B是矩形光斑，C為道路上相向行駛車輛，D為掃描過程中，掃描光斑視覺暫留特性形成的光斑后像，E為在電子系統(tǒng)控制下，當(dāng)一維電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元的反射鏡偏轉(zhuǎn)到需要遮蔽的角度范圍內(nèi)時，激光光源關(guān)閉即形成需要寬度的暗區(qū)。F表示特定時刻掃描光斑所在的位置。箭矢G表示在單次掃描過程中，豎向細(xì)直線型光斑(掃描光斑)的平移方向。

具體實施方式

實施例

一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，包括：激光光源陣列及設(shè)置其中的準(zhǔn)直透鏡組，匯聚透鏡組，熒光陶瓷及投影透鏡組。

激光光源陣列由半導(dǎo)體激光器陣列構(gòu)成，激光光源陣列組包含多顆大功率藍(lán)光半導(dǎo)體激光元件以及安裝、散熱裝置。

在激光光源陣列出光方向設(shè)置有激光合束透鏡組，以將激光光源陣列發(fā)出的光線準(zhǔn)直為平行光。在激光合束透鏡組出光方向設(shè)置有電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元，以將來自激光光源陣列的準(zhǔn)直后的平行光偏轉(zhuǎn)一定角度后，沿著匯聚透鏡組的光軸方向進(jìn)入?yún)R聚透鏡組。匯聚透鏡組將入射的平行光線投射至透射型熒光陶瓷正面的焦距上匯聚為一個光斑，所述透射型熒光陶瓷將照射于其正面的藍(lán)色單波長光線轉(zhuǎn)換為白色復(fù)合波長光線，并在所述熒光陶瓷的背面輸出。所述熒光陶瓷背面的白色光斑的形狀與其正面的激光匯聚光斑的形狀一一對應(yīng)，在熒光陶瓷的背面設(shè)置有投影透鏡組，以將形成于所述熒光陶瓷背面的白色光斑放大投影，從而形成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)光光型。

述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元包括一電控偏轉(zhuǎn)反射棱，反射反射棱可在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件控制下，繞軸旋轉(zhuǎn)，使得原本來自各方向的光線變?yōu)橥环较颍⒀刂鴧R聚透鏡組的光軸方向進(jìn)入?yún)R聚透鏡組。

所述反射棱具有四個反射面，反射面的法線與旋轉(zhuǎn)軸垂直，

所述反射棱反射面的法線在高速往復(fù)繞軸擺動中，在電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，形成一條往復(fù)掃描的線段。

激光合束透鏡組的目的在于將由多束互相平行的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光線通過合束透鏡組，在一定距離上匯聚成一個尺寸經(jīng)過設(shè)計的，并且較小的光斑。其工作過程是，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光線，經(jīng)過安裝于其前方的準(zhǔn)直透鏡，被準(zhǔn)直為平行光的光線，經(jīng)過反射棱，使得原本來自相對方向的光線變?yōu)橥环较?，并沿著匯聚透鏡組的光軸方向進(jìn)入?yún)R聚透鏡組，匯聚透鏡組將入射的平行光線，透過透鏡組投射出去的整體遠(yuǎn)光光斑，是由高速往復(fù)線性運(yùn)動的豎向細(xì)直線白色光斑利用人眼視覺暫留效應(yīng)實現(xiàn)的，那么特定時刻被投影出去放大的白色豎向細(xì)直線型光斑相對于整個視覺暫留形成的矩形照明光斑的位置就也是可知的。

根據(jù)本發(fā)明所述一種高分辨率汽車大燈光學(xué)模組，其特征在于，

所述光斑形狀為一種豎向的細(xì)直線型光斑，光斑的橫向尺寸小于0.3mm。

所述反射棱為一根截面為正方形的柱體，正方形四條邊拉伸形成的四側(cè)面中相鄰的兩側(cè)面涂覆有高反射鍍膜，其450±20nm反射率≥98％。

電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件為靜電驅(qū)動或磁場控制。

形成于透射型熒光陶瓷正面的光斑為一種豎向細(xì)直線型光斑，在透射型熒光陶瓷的背面形成對應(yīng)的一條白色豎向細(xì)直線型光斑。當(dāng)反射鏡受控作高速往復(fù)旋轉(zhuǎn)時，所述豎向細(xì)直線型光斑也在熒光陶瓷上，沿一條垂直于電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)軸的直線作高速往復(fù)來回移動，即掃描，形成于熒光陶瓷背面、對應(yīng)的白色豎向細(xì)直線型光斑作相應(yīng)的高速往復(fù)來回移動，形成具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑。

設(shè)置于熒光陶瓷背面的投影透鏡組，將所述形成于熒光陶瓷背面、具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑放大投影，由于視覺暫留的效果，形成一個放大的白色矩形光斑，從而形成基礎(chǔ)的遠(yuǎn)光光型，提供基本的汽車遠(yuǎn)光照明功能。

通過投影透鏡組透射、投影于前方光屏或光域的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度在±15-25°。

優(yōu)選的是，通過投影透鏡組透射出去的具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向角度在±20°。

所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向角度進(jìn)行劃分，所述電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元將上述投影透鏡組透射出去具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度進(jìn)行16bit的劃分，其角分辨率可達(dá)到40°/16bit，即，0.0001°。

即，根據(jù)本發(fā)明，電控偏轉(zhuǎn)反射鏡單元可采用振鏡器件，將照明范圍，即最大橫向投影角度劃分成16bit份，其角度分辨率就是總的照明角度/16bit,40°，根據(jù)各案例，其角度分辨率可以更寬，也可以更窄。

由此，根據(jù)本發(fā)明，在白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個具有特定角度分辨率的暗區(qū)。在最大橫向投影角度為±20°的場合，白色豎向細(xì)直線型光斑掃描過程中的任意位置上關(guān)閉激光器，就可以形成一個0.001°的暗區(qū)。

使用攝像頭等探測工具及電子控制微機(jī)械偏轉(zhuǎn)組件的后臺控制電路和驅(qū)動軟件，設(shè)定通過投影透鏡組透射、具有視覺暫留效應(yīng)的白色光斑的最大橫向投影角度在±20°及反射鏡在高速往復(fù)偏轉(zhuǎn)時零位狀態(tài)的角度。

對前方進(jìn)行激光光束掃描，發(fā)現(xiàn)道路上的其他參與者(例如相向行駛車輛)時，判定需要對其進(jìn)行遠(yuǎn)光光型的遮蔽時，在掃描光斑經(jīng)過與道路上其他參與者相對應(yīng)、須遮蔽遠(yuǎn)光光型的位置時關(guān)閉激光器，計算得到該時刻熒光陶瓷背面的細(xì)直線狀白色光斑在由視覺暫留效應(yīng)形成的白色大矩形光斑中的具體角度位置，形成所需的遠(yuǎn)光光型內(nèi)一個在特定時刻的白色豎向細(xì)直線型的暗區(qū)。

匯聚在熒光陶瓷上的光斑的橫向?qū)挾瓤稍?.3mm以下，投影至車燈前方光域的光斑橫向?qū)嶋H角分辨率可實現(xiàn)0.05°以下。

根據(jù)本發(fā)明，所述高分辨率汽車大燈形成的暗區(qū)可達(dá)到對方駕駛員在不同位置時頭部的大小，其他空間依然保持完全沒有目標(biāo)時的高亮度照明，這樣不會導(dǎo)致對方駕駛員炫目。