[发明专利]一种自适应激光车灯

说明书

本发明保护一种光学亮度高、整体结构简单、成像分辨率和对比度高，并且光利用率高的自适应激光车灯，包括激发光源、白光生成单元、非均匀光发生单元、空间光调制器及成像镜头，所述白光生成单元包括波长转换单元，所述波长转换单元为反射式结构，用于生成第一光；所述非均匀白光发生单元包括自由曲面反光碗或自由曲面透镜，用于收集所述第一光并将其映射成为具有强度梯度分布的第二光，所述空间光调制器根据所述第二光的强度梯度分布进行图像调制，并出射第三光，成像镜头将第三光成像至近光或远光区域，以形成自适应照明。本发明的技术方案仅通过一个器件就实现将光束收集功能以及控制光分布的两个功能的集成化，有效的降低了车灯的体积。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种自适应激光车灯。

背景技术

目前，汽车照明领域中，传统机械式自适应前灯调节精度较低，像素化车灯应运而生，然而，传统的像素化车灯一般采用LED光源，并结合高分辨率光调制器件构成以LED矩阵式像素化大灯，能够实现对光线的角度和暗区的精确控制。

但是，由于LED光源亮度不足，如果采用较少的LED光源，会出现对光线的角度和暗区的控制精度低，分辨率较低的技术问题；相反的，为了得到分辨率较高的光线分布，采用多个LED光源，但是由于多个LED光源出射的光的扩展量大，需要搭配更小F#、体积更大的成像镜头对调制光斑进行投射，不仅降低了整个车灯对比度，还大幅提高了车灯体积和成本，不利于像素化车灯的应用和推广。

同时，由于像素化车灯技术中，主要通过光调制器件将均匀光映射为非均匀光并投射到照明区域中，不仅造成了整体车灯对比度低的问题，还会造成光利用率低，光能损失大的技术问题。

因此，需要开发一种光学亮度高、整体结构简单、成像分辨率和对比度高，并且光利用率高的像素化车灯方案，从而减小整体车灯的体积和成本，扩大像素化车灯的应用场景和使用范围。

发明内容

针对上述现有技术的车灯体积大、应用成本高、车灯对比度低、光能损失大的缺陷，本发明提供一种光学亮度高、整体结构简单、成像分辨率和对比度高，并且光利用率高的自适应激光车灯，包括激发光源、白光生成单元、非均匀光发生单元、空间光调制器及成像镜头，其中，所述白光生成单元包括波长转换单元，所述波长转换单元为反射式结构，用于将所述激发光源发出的激发光转换为受激光，所述受激光及未被吸收的激发光共同被所述波长转换单元沿预设方向反射，形成第一光；所述非均匀光发生单元用于收集所述第一光，所述非均匀光发生单元包括自由曲面反光碗或自由曲面透镜，用于将所述第一光映射成为具有强度梯度的第二光，然后将所述第二光照射至所述空间光调制器；所述空间光调制器根据所述第二光的强度梯度分布控制所述空间光调制器对所述第二光进行调制，并出射第三光；所述第三光被照射至所述成像镜头，所述成像镜头将所述第三光成像到所述自适应激光车灯外部的近光区域或远光区域，用以形成所述自适应激光车灯的自适应照明。

与现有技术相比，本发明包括如下有益效果：根据本发明提供的自适应激光车灯，可以得到具有强度梯度分布的第二光，使得空间光调制器能够针对第二光的不同的强度梯度分布进行不同的图像调制，由于空间光调制器可以针对不同强度分布进行不同的调制，而不是针对均匀光进行相同的图像调制，能够有效避免不必要的光浪费，进而提高了车灯的光利用率；同时，借助于非均匀光发生单元，本发明的自适应激光车灯在有效收集白光生成单元出射的第一光的同时，还能将其变为有强度梯度分布的第二光，仅通过一个器件就实现将光束收集功能以及控制光分布的两个功能的集成化，有效的降低了车灯的体积；并且，由于采用反射式结构的波长转换单元，相比于现有技术中的透射式结构的波长转换单元与反射镜的组合，能够减少光学器件数量，降低车灯体积，必然的，使用反射式结构的波长转换单元能够增大波长转换单元的散热能力，延长本发明提供的自适应激光车灯的使用寿命。