[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0003] Weitere Scheinwerfer, die Flüssigkristallmatrixbauteile zur Erzeugung von Lichtverteilungen
benutzen, sind aus der
DE 10 2013 113 807 A1 oder auch
DE 102 013 088 811 A1 bekannt. Flüssigkristallmatrixbauteile werden als Display (LCD), aber auch in Videoprojektoren
verwendet. Bei Verwendung in Scheinwerfern bilden die dort herrschenden Umgebungsbedingungen,
wie zum Beispiel stark wechselnde Temperaturen, zu überwindende Anwendungshindernisse.
Ein weiterer Nachteil besteht in einem eher schwach ausgeprägten Kontrastverhältnis
zwischen leuchtenden und nicht leuchtend eingestellten Matrixelementen.
[0004] Nachteilig ist auch, dass die Funktion der Flüssigkristallmatrixelemente als in ihrer
Helligkeit steuerbare Segmente einer Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristallmatrixbauteils
eine Beleuchtung mit linear polarisiertem Licht voraussetzt. Licht üblicher Lichtquellen
ist zunächst nicht polarisiert und weist zwei Anteile zueinander orthogonaler Polarisationsrichtungen
auf. Bei der Verwendung von Flüssigkristallmatrixbauteilen wird das Licht, bevor es
auf das Flüssigkristallmatrixbauteil auftrifft, polarisiert. Die Polarisation erfolgt
dabei in der Regel durch einen Polarisationsfilter, der nur einen der beiden Anteile
nahezu unverändert durchlässt und der den anderen Anteil absorbiert oder reflektiert.
[0005] Aus der
DE 10 2013 113 807 A1 ist es bekannt, beide Anteile zur Erzeugung einer Lichtverteilung zu nutzen. Diese
Schrift zeigt einen polarisierenden Strahlteiler, der das unpolarisierte Licht einer
Lichtquelle in zwei Anteile unterschiedlicher Polarisation zerlegt. Die beiden Anteile
beleuchten unterschiedliche Bereiche (Matrixelemente) eines Flüssigkristallmatrixbauteils,
deren Transmission separat steuerbar ist.
[0006] Von dem Stand der Technik nach der eingangs genannten
JP 2010 176981 unterscheidet sich die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1.
[0007] Zwischen der Lichtquelle und dem Flüssigkristallmatrixbauteil ist ein polarisierender
Strahlteiler so angeordnet, dass er das von der Lichtquelle her einfallende Licht
in einen Matrixstrahlengang und einen Basisstrahlengang aufteilt, wobei der Matrixstrahlengang
aus Lichtanteilen einer ersten Polarisationsrichtung besteht und vom Strahlteiler
aus zum Flüssigkristallmatrixbauteil führt und wobei der Basisstrahlengang aus Lichtanteilen
einer zweiten Polarisationsrichtung besteht und ohne Berührung des Flüssigkristallmatrixbauteils
zu einem ersten optischen Element führt, welches das im Basisstrahlengang einfallende
Licht bündelt. Der Grad der Reflexion der einzelnen Segmente des Flüssigkristallmatrixbauteils
ist individuell einstellbar und die Strahlen des Matrixstrahlenganges werden am Flüssigkristallmatrixbauteil
der Einstellung entsprechend reflektiert. Der Matrixstrahlengang durchläuft nach einer
an dem Flüssigkristallmatrixbauteil erfolgenden Reflexion denselben Strahlteiler erneut.
[0008] Durch die Aufteilung in zwei Strahlengänge und dadurch, dass Licht beider Polarisationsrichtungen
auf die Projektionslinse gerichtet wird, können beide Lichtanteile zur Erzeugung einer
Scheinwerferlichtverteilung beitragen.
[0009] Dies verbessert die Effizienz gegenüber der
DE 10 2014 213 636 A1 ganz erheblich. Dadurch, dass der zweite Strahlengang ohne Berührung des Flüssigkristallmatrixbauteils
zu einem ersten optischen Element führt, welches das im Basisstrahlengang einfallende
Licht bündelt, werden im Basisstrahlengang alle die Lichtverluste vermieden, die auftreten
würden, wenn dieser Anteil auch durch das Flüssigkristallmatrixbauteil hindurchtreten
müsste oder am Flüssigkristallmatrixbauteil reflektiert werden müsste.
[0010] Die Erfindung erlaubt auf diese Weise die effiziente Erzeugung einer Scheinwerferlichtverteilung.
Dabei wird mit dem im Matrixstrahlengang propagierenden Licht eine regelkonforme Grundlichtverteilung
oder Abblendlichtverteilung erzeugt. Eine solche Lichtverteilung zeichnet sich insbesondere
dadurch aus, dass sie keine unzulässige Blendung erzeugt. Bei einer bestimmungsgemäßen
Verwendung des Scheinwerfers im Fahrbetrieb wird mit diesem Licht insbesondere ein
unterhalb des Horizonts liegender Bereich des Vorfelds des Kraftfahrzeugs effizient
ausgeleuchtet. Der zweite Strahlengang könnte auch dazu verwendet werden, eine Abblendlichtverteilung
oder eine Fernlichtgrundlichtverteilung zu erzeugen, wie sie in der
DE 10 2008 036 193 vorkommt.
[0011] Mit dem im Matrixstrahlengang propagierenden Licht kann eine diese Grundlichtverteilung
oder Abblendlichtverteilung zu einer Gesamtlichtverteilung ergänzende weitere Lichtverteilung
im Vorfeld des Fahrzeugs erzeugt werden. Dabei ist das Helligkeitsmuster der weiteren
Lichtverteilung mit einer durch die Zahl der Matrixelemente der Flüssigkristallmatrix
bestimmten Feinheit einstellbar. Die weitere Lichtverteilung wird im Folgenden auch
als Pixellichtverteilung bezeichnet. Sie liegt im Vorfeld des Fahrzeugs überwiegend
oberhalb des Horizonts. Eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer, die sich im mit
dieser weiteren Lichtverteilung ausgeleuchteten Bereich befinden, kann durch Abdunkeln
des diesen Verkehrsteilnehmer beleuchtenden Segments des Flüssigkeitsmatrixbauteils
vermieden oder zumindest verringert werden.
[0012] Dabei ist bevorzugt, dass der Scheinwerfer eine Projektionslinse aufweist, die dazu
eingerichtet und angeordnet ist, von dem Flüssigkristallmatrixbauteil ausgehendes
Licht der Lichtquelle zu sammeln und in das Vorfeld des Scheinwerfers zu richten.
[0013] Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste optische
Element im Basisstrahlengang propagierendes Licht (Abblendlicht) in eine Zwischenbildfläche
fokussiert, die im Basisstrahlengang zwischen dem ersten optischen Element und der
Projektionslinse liegt, wobei ein Abstand der Zwischenbildfläche von der Projektionslinse
der zwischenbildseitigen Schnittweite (Abstand des Brennpunktes von dem Scheitelpunkt
der Linsenfläche, die dem Brennpunkt zugewandt ist) der Projektionslinse entspricht.
Die Zwischenbildfläche kann eine ebene oder auch eine gewölbte Fläche sein.
[0014] Durch diese Merkmale wird in der Zwischenbildfläche eine innere Lichtverteilung als
Urbild der Grundlichtverteilung oder der Abblendlichtverteilung erzeugt, die durch
die Projektionslinse scharf in die vor dem Fahrzeug liegende Beleuchtungszone projiziert
wird.
[0015] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich durch eine Spiegelblende aus,
die eine Blendenkante besitzt und die im Basisstrahlengang (Abblendlicht) zwischen
dem ersten optischen Element und der Projektionslinse so angeordnet ist, dass die
Blendenkante in einem Abstand zur Projektionslinse liegt, welcher der zwischenbildseitigen
Schnittweite der Projektionslinse entspricht, und welche Spiegelblende sich von der
Blendenkante ausgehend in eine von der Projektionslinse zur Blendenkante weisende
Richtung erstreckt.
[0016] Durch diese Merkmale wird die Blendenkante, solange die Lichtaustrittsfläche des
Flüssigkristallmatrixbauteils dunkel ist, als scharfe Hell-Dunkel-Grenze abgebildet.
Dadurch, dass die Blende als Spiegelblende mit der genannten Anordnung verwirklicht
ist, wird eine hohe Effizienz erzielt, weil für die Erzeugung des dunklen Bereichs
der Lichtverteilung abzuschattendes Licht nicht verlorengeht, sondern durch die Spiegelung
zur Ausleuchtung des hellen Bereichs beiträgt.
[0017] Bevorzugt ist auch, dass sich die Spiegelblende parallel zu einer optischen Achse
der Projektionslinse erstreckt. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich
durch ein fokussierendes drittes optisches Element aus, das im Matrixstrahlengang
(Pixellicht) zwischen dem Strahlteiler und der Zwischenbildfläche so angeordnet ist,
dass es im Matrixstrahlengang propagierendes Licht in die Zwischenbildfläche fokussiert.
[0018] Dadurch trägt auch dieses Licht zur Bildung der inneren Lichtverteilung bei, die
durch die Projektionslinse in das Vorfeld des Fahrzeugs abgebildet wird. Ein drittes
optisches Element ist zwischen der Lichtquelle und dem Strahlteiler angeordnet und
parallelisiert das von der Lichtquelle ausgehende Licht, bevor es auf den Strahlteiler
trifft.
[0019] Bevorzugt ist auch, dass ein viertes optisches Element im Basisstrahlengang (Abblendlicht)
zwischen dem Strahlteiler und dem ersten optischen Element so angeordnet ist, dass
es vom Strahlteiler her einfallendes Licht in einen Fokalbereich des ersten optischen
Elements fokussiert, und dass von dem Fokalbereich ausgehendes Licht der Lichtquelle
das erste optische Element beleuchtet.
[0020] Da das Licht der Lichtquelle zur Beleuchtung des Flüssigkristallmatrixbauteils von
dem dritten optischen Element zunächst parallelisiert wird, kann es schwierig sein,
eine Abblendlichtverteilung durch eine mit dem ersten optischen Element erfolgende
Abbildung zu erzeugen. Mit dem vierten optischen Element kann das durch den polarisierenden
Strahlteiler hindurch getretene Licht wieder fokussiert werden. Der dem ersten optischen
Element zugewandte Fokalbereich kann dann als Lichtquelle dienen, aus deren Licht
das erste optische Element eine Abblendlichtverteilung erzeugt.
[0021] In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn sich eine erste Blende zwischen dem
Strahlteiler und dem ersten optischen Element befindet und in den Basisstrahlengang
hineinragt. Die Blendenkante dieser Blende wird als Hell-Dunkel-Grenze in das Vorfeld
abgebildet. Diese Blende kann sich einstückig auf der der Kante abgewandten Seite
an die Spiegelblende anschließen. Sie ist aber vorzugsweise nicht spiegelnd.
[0022] Bevorzugt ist auch, dass sich die Blende zwischen dem vierten optischen Element und
dem ersten optischen Element befindet und in den Basisstrahlengang hineinragt. Die
Blendenkante dieser Blende wird dann, wenn eine Projektionslinse nicht vorhanden ist,
durch das erste optische Element als Hell-Dunkel-Grenze in das Vorfeld abgebildet.
[0023] Bevorzugt ist auch, dass die erste Blende zwischen einer ersten Stellung, in der
sie nicht in den Basisstrahlengang hineinragt, und einer zweiten Stellung, in der
sie in den Basisstrahlengang hineinragt, bewegbar ist.
[0024] Dadurch kann die Grundlicht- oder Abblendlichtverteilung sowohl mit als auch ohne
Abbildung der Blendenkante als scharfe Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden.
[0025] Bevorzugt ist auch, dass der Polarisator ein DünnschichtPolarisator ist.
[0026] Ferner ist bevorzugt, dass der Polarisator die Grundform eines Strahlteilerwürfels
besitzt, der eine der Lichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche, eine dem Flüssigkristallmatrixbauteil
zugewandte erste Lichtaustrittsfläche, eine dem ersten optischen Element zugewandte
zweite Lichtaustrittsfläche und eine der Projektionslinse zugewandte dritte Lichtaustrittsfläche
aufweist, wobei die Lichteintrittsfläche so gekrümmt ist, dass sie das von der Lichtquelle
her einfallende Licht parallelisiert, und wobei die zweite Lichtaustrittsfläche so
gekrümmt ist, das sie das austretende Licht in einen zwischen der zweiten Lichtaustrittsfläche
und dem ersten optischen Element liegenden Fokalbereich fokussiert und wobei die dritte
Lichtaustrittsfläche so gekrümmt ist, dass sie austretendes Licht in die Zwischenbildfläche
fokussiert. Eine erste Lichtaustrittsfläche ist dem Flüssigkristallmatrixbauteil zugewandt.
[0027] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abdeckscheibe
einen ersten Bereich aufweist, der so angeordnet ist, dass er bevorzugt von im Matrixstrahlengang
propagierendem Licht beleuchtet wird und der dort eine Form und/oder Beschichtung
besitzt, bei welcher der Reflexionsgrad für die erste Polarisationsrichtung minimal
wird, und dass die Abdeckscheibe einen zweiten Bereich aufweist, der so angeordnet
ist, dass er bevorzugt von im Basisstrahlengang propagierenden Licht beleuchtet wird
und der dort eine Form und/oder Beschichtung besitzt, bei welcher der Reflexionsgrad
für die zweite Polarisationsrichtung minimal wird. Bei minimaler Reflexion ist die
Transmission maximal, was für eine angestrebte hohe Effizienz günstig ist.
[0028] Bevorzugt ist auch, dass in dem Matrixstrahlengang im Lichtweg nach dem Flüssigkristallmatrixbauteil
ein Depolarisator angeordnet, der das einfallende polarisierte Licht in unpolarisiertes
Licht konvertiert, und in dem Basisstrahlengang (Abblendlicht) ist im Lichtweg nach
dem Strahlteiler ein Depolarisator angeordnet, der das einfallende polarisierte Licht
in unpolarisiertes Licht konvertiert. Dadurch können unerwünschte Reflexionseffekte
auf spiegelnder Fahrbahn und eine schlechte Sichtbarkeit für Träger von Brillen mit
Polarisationsfiltern vermieden werden.
[0029] Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und
den beigefügten Figuren.
[0030] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0031] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen
in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare
Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
- Figur 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs;
- Figur 2
- verschiedene Elemente aus der Figur 1 zusammen mit einem Matrixstrahlengang;
- Figur 3
- den Gegenstand der Figuren 1 und 2 mit einem Basisstrahlengang;
- Figur 4
- den Basisstrahlengang für ein zweites Ausführungsbeispiel;
- Figur 5
- ein drittes Ausführungsbeispiel;
- Figur 6
- eine bevorzugte Ausgestaltung des Strahlteilers als Vorsatzoptik; und
- Figur 7
- eine Lichtverteilung, wie sie von einem weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Scheinwerfers erzeugt wird.
[0032] Im Einzelnen zeigt die Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs. Der Scheinwerfer 10 weist ein Gehäuse 12 auf,
dessen Lichtaustrittsöffnung von einer transparenten Abdeckscheibe 14 abgedeckt wird.
[0033] Im Inneren des Gehäuses 12 befindet sich eine Lichtquelle 1, ein erstes optisches
Element 5, ein Strahlteiler 3, ein Flüssigkristallmatrixbauteil 4, optional ein zweites
optisches Element 6, ein drittes optisches Element 2, eine Projektionslinse 7 und
ein Steuergerät 8.
[0034] Das Steuergerät 20 ist dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, die Lichtquelle
1 und die Eigenschaften des Flüssigkristallmatrixbauteils 4 in Abhängigkeit von Signalen
eines Fahrerwunschgebers 18 oder eines übergeordneten Lichtsteuergeräts des Kraftfahrzeugs
zu steuern. Die Lichtquelle 1 weist bevorzugt wenigstens eine, bevorzugt jedoch mehrere
Leuchtdioden oder Laserdioden auf.
[0035] Das dritte optische Element 2 befindet sich in dem Bündel des von der Lichtquelle
1 ausgehenden Lichtes und ist bevorzugt als Linse, Mikrolinse oder als katadioptrische
Vorsatzoptik verwirklicht.
[0036] Der Strahlteiler 3 ist hier schematisch als Strahlteilerwürfel dargestellt, der aus
zwei prismatischen Hälften besteht, die in der Zeichnungsebene jeweils die Form eines
rechtwinkligen und gleichseitigen Dreiecks besitzen und die längs ihrer dem jeweiligen
rechten Winkel gegenüberliegenden Basisflächen zu einem Würfel zusammengesetzt sind.
Abweichend von dieser schematischen Darstellung, die eine übersichtliche Darstellung
der Strahlengänge erlaubt, ist der Strahlteiler bevorzugt ein Dünnschichtpolarisator.
Der Strahlteiler 3 weist eine dem dritten optischen Element 2 zugewandte Lichteintrittsfläche
3.1, eine dem Flüssigkristallmatrixbauteil 4 zugewandte erste Lichteintritts- und
austrittsfläche 3.2, eine dem ersten optischen Element 5 zugewandte zweite Lichtaustrittsfläche
3.3 und eine der Projektionslinse 7 zugewandte dritte Lichtaustrittsfläche 3.4 auf.
Eine Zwischenbildfläche 9 liegt zwischen dem optionalen zweiten optischen Element
6 und einer Lichteintrittsfläche der Projektionslinse 7.
[0037] Die Figur 2 zeigt verschiedene Elemente aus der Figur 1 zusammen mit einem Matrixstrahlengang
22. Das dritte optische Element 2 parallelisiert von der Lichtquelle 1 ausgehendes
Licht. Dieses Licht ist nicht polarisiert. Über die der Lichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche
des Strahlteilers 3 tritt das parallelisierte Licht in den Strahlteiler 3 ein und
wird im Inneren des Strahlteilers 3 in einen Matrixstrahlengang 22 und einen Basisstrahlengang
24 aufgespalten. Der zweite Strahlengang 24 ist in der Figur 3 dargestellt. Der im
Matrixstrahlengang 22 propagierende Lichtanteil ist in einer ersten Richtung linear
polarisiert. Der im Basisstrahlengang 24 propagierende Lichtanteil ist in einer zweiten
Richtung linear polarisiert. Die Aufspaltung geschieht in dem dargestellten Beispiel
dadurch, dass der erste Anteil an der Grenzfläche 3.0 des Strahlteilers 3 zwischen
den beiden Prismen zur Seite reflektiert wird, während der zweite Anteil im Wesentlichen
ohne Richtungsänderung durch die Grenzfläche 3.0 hindurch tritt. Der im Matrixstrahlengang
22 propagierende Lichtanteil tritt über die erste Lichtaustrittsfläche 3.2, die dem
Flüssigkristallmatrixbauteil 4 zugewandt ist, aus dem Strahlteiler 3 aus und beleuchtet
das in Segmente (Matrixelemente) unterteilte Flüssigkristallmatrixbauteil 4. Der Grad
der Reflexion jedes Segmentes ist durch das Steuergerät 20 einstellbar. Dies ist zum
Beispiel mit einem LCoS-Bauelement (Liquid Crystal on Silicon) möglich. Ein konventionelles
LCoS-Bauteil bewirkt in einem Pixel nur die Drehung der Polarisation. Das Licht mit
der gedrehten Polarisation wird dann nicht mehr an der Strahlteilerfläche 3.0 reflektiert.
Nicht gedrehte Anteile werden an der Strahlteilerfläche 3.0 wieder zurück in Richtung
zur Lichtquelle 1 reflektiert.
[0038] Jedes als Matrixelement der Flüssigkristallmatrix in seinen optischen Eigenschaften
individuell steuerbare Segment stellt somit einen Pixel auf der Lichtaustrittsfläche
des Flüssigkristallmatrixbauteils 4 dar. Die sich in der Summe aller Pixel auf der
Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristallmatrixbauteils einstellende erste innere Lichtverteilung
wird, wenn das optionale zweite optische Element 6 vorhanden ist, als Zwischenbild
in die Zwischenbildfläche 9 abgebildet. Das resultierende Zwischenbild stellt, da
es sich noch im Gehäuse befindet, ebenfalls noch eine innere Lichtverteilung dar.
Diese zweite innere Lichtverteilung wird von der Projektionslinse 7 in eine vor dem
Scheinwerfer 10 liegende Beleuchtungszone projiziert. Damit wird in einer bevorzugten
Ausgestaltung ein Fernlichtanteil an einer Gesamtlichtverteilung des Scheinwerfers
10 erzeugt. Einzelne Segmente des Fernlichtanteils sind in ihrer Helligkeit durch
Steuerung der Helligkeit (bzw. der Polarisation) des zugeordneten Matrixelements des
Flüssigkristallmatrixbauteils steuerbar. Dieser Anteil an der Gesamtlichtverteilung
wird daher auch als Pixellichtverteilung bezeichnet.
[0039] Alle Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen können mit einem Depolarisator 13 kombiniert
werden, der in einem oder beiden Strahlengängen 22, 24 angeordnet ist und der das
einfallende polarisierte Licht in unpolarisiertes Licht konvertiert. Der Depolarisator
13 kann zum Beispiel eine Polarisationsmischerplatte oder eine Lambda-Viertel-Phasenplatte
sein.
[0040] Die Figur 3 zeigt Elemente des Gegenstands der Figuren 1 und 2 mit dem Basisstrahlengang
24. In dem Basisstrahlengang 24 propagiert der Lichtanteil des von der Lichtquelle
1 ausgehenden und in den Strahlteiler 3 eintretenden Lichtes, der im Wesentlichen
ohne Richtungsänderung durch die strahlteilende Grenzfläche 3.0 hindurchgetreten ist.
Dieser Anteil ist ebenfalls linear polarisiert. Er weist eine zur Polarisation des
ersten Anteils orthogonale Polarisation auf.
[0041] Der zweite Anteil tritt über die zweite Lichtaustrittsfläche 3.3 des Strahlteilers
3, die dem ersten optischen Element 5 zugewandt ist, aus dem Strahlteiler 3 aus und
wird von dem ersten optischen Element 5, das hier ein Reflektor ist, so umgelenkt,
dass es durch die Projektionslinse 7 hindurchtritt und sich im Vorfeld des Scheinwerfers
in Form einer Grundlichtverteilung oder Abblendlichtverteilung verteilt. Der zweite
Strahlengang 24 zeichnet sich dadurch aus, dass er ohne Berührung des Flüssigkristallmatrixbauteils
4 zu dem ersten optischen Element 5 führt, welches das im Basisstrahlengang 24 einfallende
Licht auf die Projektionslinse 7 richtet.
[0042] Die Figur 4 zeigt den Basisstrahlengang 24 für ein zweites Ausführungsbeispiel. Das
zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch
die optischen Eigenschaften des ersten optischen Elements 5 und dadurch, dass dieses
Ausführungsbeispiel eine Spiegelblende 8 aufweist. Das erste optische Element 5 ist
auch hier ein Reflektor. Unabhängig davon, ob das erste optische Element 5 als Reflektor,
Linse oder katadioptrische Optik verwirklicht ist, ist es insbesondere durch seine
Form und Anordnung, gegebenenfalls auch noch durch seine Brechzahl, dazu eingerichtet,
im Basisstrahlengang 24 propagierendes Licht in die Zwischenbildfläche 9 zu fokussieren.
Die Zwischenbildfläche 9 liegt im Basisstrahlengang 24 zwischen dem dritten optischen
Element 5 und der Projektionslinse 7, wobei ein Abstand der Zwischenbildfläche 9 von
der Projektionslinse 7 der zwischenbildseitigen Schnittweite der Projektionslinse
7 entspricht. Dadurch wird die sich als Folge der Fokussierung in einem Fokalbereich
der Projektionslinse 7 einstellende innere Lichtverteilung scharf in die Beleuchtungszone
des Scheinwerfers 10 projiziert.
[0043] Die Spiegelblende 8 besitzt eine Blendenkante 8.1 und ist im Basisstrahlengang 24
zwischen dem ersten optischen Element 5 und der Projektionslinse 7 so angeordnet,
dass die Blendenkante 8.1 in einem Abstand zur Projektionslinse 7 liegt, welcher der
zwischenbildseitigen Schnittweite der Projektionslinse 7 entspricht. Die Blendenkante
8.1 liegt damit in dem genannten Fokalbereich und wird daher als scharfe Hell-Dunkel-Grenze
in die Beleuchtungszone des Scheinwerfers 10 projiziert.
[0044] Die Spiegelblende 8 erstreckt sich, von der Blendenkante 8.1 ausgehend, in eine Richtung,
die zur Richtung, in der die Projektionslinse 7 liegt, entgegengesetzt ist. Diese
Richtung ist bevorzugt parallel zu einer optischen Achse der Projektionslinse 7. Die
spiegelnde Wirkung wird bevorzugt durch eine metallische Beschichtung derjenigen Seite
8.2 der Blende 8 erzielt, welche dem ersten optischen Element 5 zugewandt ist.
[0045] Die Projektionslinse 7 bildet sowohl die mit dem Matrixstrahlengang 22 erzeugte Pixellichtverteilung
als auch die mit dem Basisstrahlengang 24 erzeugte Grundlichtverteilung oder Abblendlichtverteilung
in das Vorfeld des Scheinwerfers 10 ab, so dass sich dort insgesamt eine aus diesen
beiden Lichtverteilungen zusammengesetzte Gesamtlichtverteilung entsteht.
[0046] Die Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von den beiden ersten Ausführungsbeispielen dadurch, dass ein viertes
optisches Element 28 im Basisstrahlengang 24 (Abblendlicht) zwischen dem Strahlteiler
3 und dem ersten optischen Element 5 so angeordnet ist, dass es vom Strahlteiler 3
her einfallendes Licht in einen Fokalbereich des ersten optischen Elements 5 fokussiert,
und dass von dem Fokalbereich ausgehendes Licht der Lichtquelle das erste optische
Element 5 beleuchtet. Der Fokalbereich stellt damit gewissermaßen eine Lichtquelle
für polarisiertes Licht dar.
[0047] Figur 5 zeigt darüber hinaus eine zweite Blende 30, die sich zwischen dem Strahlteiler
3 und dem ersten optischen Element 5 befindet und die in den Basisstrahlengang 24,
genauer, in den Fokalbereich des vierten optischen Elements 28 hineinragt. Dadurch
wird im Fokalbereich eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze erzeugt, die von dem ersten optischen
Element 5 durch Direktabbildung, also ohne durch die Projektionslinse 7 (die in der
Figur 5 nicht dargestellt ist) umgelenkt zu werden, in das Vorfeld des Scheinwerfers
10 gerichtet wird. Die Blende kann so mit der Spiegelblende des vorhergehenden Ausführungsbeispiels
vereint sein.
[0048] In einer Ausgestaltung befindet sich die zweite Blende 30 zwischen dem vierten optischen
Element 28 und dem ersten optischen Element 5 und ragt in den Basisstrahlengang 24
hinein, wie er in der Figur 3 dargestellt ist. Dieser zweite Strahlengang besteht
aus weitgehend parallelem Licht. Im Unterschied zum Gegenstand der Figur 5 ist bei
einem solchen Strahlengang das vierte optische Element 28 nicht vorhanden. Es kann
also ausreichend sein, die zweite Blende 30 ohne vorherige Fokussierung durch das
vierte optische Element 28 zu verwenden.
[0049] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die zweite Blende 30 zwischen einer ersten
Stellung, in der sie nicht in den Basisstrahlengang 24 hineinragt, und einer zweiten
Stellung, in der sie in den Basisstrahlengang 24 hineinragt, bewegbar. Damit kann
die scharfe Hell-Dunkel-Grenze beim Bilden einer Gesamtlichtverteilung aus beiden
Strahlengängen 22, 24 durch einen weniger scharfen Hell-Dunkel-Übergang ersetzt werden,
um störende Effekt in der Gesamtlichtverteilung zu vermeiden, bzw. um eine alternative
Fernlichtverteilung zu erzeugen. Dies ist bei nicht in den Strahlengang hineinragender
Blende der Fall. Die Möglichkeit, eine scharf begrenzte Grundlichtverteilung oder
Abblendlichtverteilung zu erzeugen bleibt dabei vorteilhafterweise erhalten. Die scharfe
Hell-Dunkel-Grenze wird bei in den Strahlengang hineinragender Blende erzeugt. Die
Stellung der zweiten Blende 30 wird ebenfalls vom Steuergerät 20 gesteuert. Darüber
hinaus könnte die zweite Blende 30 in einer weiteren Ausgestaltung auch verwendet
werden, um den Basisstrahlengang 24 komplett zu blockieren.
[0050] Figur 6 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung des Strahlteilers als Vorsatzoptik.
Diese Strahlteilervorsatzoptik unterscheidet sich von dem Strahlteilerwürfel dadurch,
dass ihre erste Lichteintrittsfläche 3.1, die zweite Lichtaustrittsfläche 3.3 und
die dritte Lichtaustrittsfläche 3.4 konvex gewölbt geformt sind. Dies hat den Vorteil
dass das die optischen Elemente 2, 28 und 6 entfallen können. Dadurch wird die gesamte
Anordnung kompakter und aufgrund der geringeren Zahl an Teilen kostengünstiger und
weniger empfindlich in Bezug auf herstellungsbedingte Toleranzen.
[0051] Anstatt der Erzeugung einer Abblendlichtverteilung zu dienen, kann der zweite Strahlengang
24 auch zur Erzeugung einer anderen Lichtverteilung dienen, beispielsweise einer Teilfernlichtverteilung
oder einer zur Seitenausleuchtung dienenden Lichtverteilung. Das Grundlicht oder Abblendlicht
wird bei dieser Ausgestaltung durch ein separates Lichtmodul erzeugt.
[0052] Das hat den Vorteil, dass die thermische Belastung des Flüssigkristallmatrixbauteils
4, die insbesondere mit der Absorption von Licht verbunden ist, verringert ist, da
die Lichtquelle 1 dann, wenn gerade nur Abblendlicht erzeugt werden soll, komplett
abgeschaltet werden kann.
[0053] Figur 7 zeigt eine Lichtverteilung 32, wie sie von einem weiteren Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers erzeugt wird. Diese Lichtverteilung wird von
einem für den Einbau auf der rechten Fahrzeugseite entworfenen Scheinwerfer erzeugt.
Im Einzelnen zeigt die Figur 7 eine aus Teillichtverteilungen 34 und 36 zusammengesetzte
Gesamtlichtverteilung. Die Horizontale H gibt die Lage des Horizonts bei einer bestimmungsgemäßen
Verwendung des Scheinwerfers an. Die Vertikale V schneidet die Horizontale H in einem
Punkt, der durch den Schnittpunkt der Hauptabstrahlrichtung des Scheinwerfers oder
der Fahrzeuglängsachse mit der Horizontalen definiert wird. Die zentralere Teillichtverteilung
34 wird von dem im Matrixstrahlengang 22 propagierenden ersten Lichtanteil erzeugt,
der durch die Ansteuerung des Flüssigkristallmatrixbauteils 4 beeinflussbar ist. Diese
zentralere Teillichtverteilung wird von der seitlicheren Teillichtverteilung 36 ergänzt,
die von dem im Basisstrahlengang 24 propagierenden zweiten Lichtanteil durch entsprechende
Anordnung und Ausgestaltung des ersten optischen Elements 5 erzeugt wird.
[0054] So erhält man im zentraleren Bereich die hoch aufgelöste Pixellichtverteilung 34
und im Seitenbereich eine Lichtverteilung in Form eines Blocksegments 36. Nachteilig
an dieser Ausgestaltung ist, dass in den Fahrzuständen, in denen die seitliche Lichtverteilung
36 ausgeschaltet werden muss, die Lichtquelle 1 abgeschaltet werden muss, so dass
dann auch die Pixellichtverteilung 34 im zentraleren Teil nicht zur Verfügung steht.
Dies kann jedoch teilweise durch den auf der anderen Fahrzeugseite eingebauten Scheinwerfer
oder durch eine schaltbare Blende 30 ausgeglichen werden. Außerdem ist die Einschalthäufigkeit
der Seitenbereiche 36 signifikant höher als die Einschalthäufigkeit des zentraleren
Bereichs 34, so dass die Fälle, in denen der Zentralbereich 34 noch angeschaltet sein
könnte und der Seitenbereich 36 ausgeschaltet werden muss, seltener auftreten.
[0055] Die bis hier beschriebenen Ausgestaltungen verwenden ein zur Reflexion des einfallenden
Lichtes eingerichtetes Flüssigkristallmatrixbauteil. Die Erfindung ist auch mit Flüssigkristallmatrixbauteilen
realisierbar, die zur Transmission des einfallenden Lichtes eingerichtet sind. In
diesem Fall ist ein polarisierender Strahlteiler 3, wie er in den Figur dargestellt
ist, so anzuordnen, dass seine Lichtaustrittsseite 3.2 dem optischen Element 6, beziehungsweise
der Projektionslinse 7 zugewandt ist. Die Grenzfläche 3.0 des Strahlteilers 3 zwischen
seinen beiden Prismen verläuft dann zum Beispiel beim Gegenstand der Figur nicht wie
dort dargestellt von rechts unten nach links oben, sondern von links unten nach rechts
oben.
1. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) mit einer Lichtquelle (1) einem Steuergerät (20) und
einem Flüssigkristallmatrixbauteil (4), das im Strahlengang von Licht angeordnet ist,
das von der Lichtquelle (1) ausgeht, wobei zwischen der Lichtquelle (1) und dem Flüssigkristallmatrixbauteil
(4) ein polarisierender Strahlteiler (3) so angeordnet ist, dass der polarisierende
Strahlteiler das von der Lichtquelle (1) her einfallende Licht in einen Matrixstrahlengang
(22) und einen Basisstrahlengang (24) aufteilt, wobei der Matrixstrahlengang vom Strahlteiler
(3) aus zum Flüssigkristallmatrixbauteil (4) führt und aus Lichtanteilen besteht,
die eine erste Polarisationsrichtung besitzen, und wobei der Basisstrahlengang (24)
aus Lichtanteilen besteht, die eine zweite Polarisationsrichtung besitzen, und wobei
der Basisstrahlengang (24) ohne Berührung des Flüssigkristallmatrixbauteils (4) zu
einem ersten optischen Element (5) führt, welches das im Basisstrahlengang (24) einfallende
Licht bündelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkristallmatrixbauteil in Matrixelemente unterteilt ist, dass ein Grad
der Reflexion jedes Matrixelementes durch das Steuergerät (20) individuell einstellbar
ist, dass die Strahlen des Matrixstrahlenganges (22) an dem Flüssigkristallmatrixbauteil
(4) der Einstellung entsprechend reflektiert werden und dass das Flüssigkristallmatrixbauteil
relativ zu dem polarisierenden Strahlteiler so angeordnet ist, dass der Matrixstrahlengang
(22) nach einer an dem Flüssigkristallmatrixbauteil (4) erfolgenden Reflexion denselben
polarisierenden Strahlteiler erneut durchläuft.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Projektionslinse (7), die dazu angeordnet und eingerichtet ist, von dem Flüssigkristallmatrixbauteil
(4) ausgehendes Licht der Lichtquelle (1) zu sammeln und in das Vorfeld des Scheinwerfers
(10) zu richten.
3. Scheinwerfer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (5) im Basisstrahlengang (24) propagierendes Licht in
eine Zwischenbildfläche (9) fokussiert, die im Basisstrahlengang (24) zwischen dem
ersten optischen Element (5) und der Projektionslinse (7) liegt, wobei ein Abstand
der Zwischenbildfläche (9) von der Projektionslinse (7) der zwischenbildseitigen Schnittweite
der Projektionslinse (7) entspricht.
4. Scheinwerfer (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet, durch eine Spiegelblende (8), die eine Blendenkante (8.1) besitzt und im Basisstrahlengang
(24) zwischen dem ersten optischen Element (5) und der Projektionslinse (7) so angeordnet
ist, dass die Blendenkante (8.1) in einem Abstand zur Projektionslinse (7) liegt,
welcher der zwischenbildseitigen Schnittweite der Projektionslinse (7) entspricht,
und welche Spiegelblende (8) sich von der Blendenkante (8.1) ausgehend in eine von
der Projektionslinse (7) zur Blendenkante (8.1) weisende Richtung erstreckt.
5. Scheinwerfer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass sich die Spiegelblende (8) parallel zu einer optischen Achse der Projektionslinse
(7) erstreckt.
6. Scheinwerfer (10) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein zweites optisches Element (6), das im Matrixstrahlengang (22) zwischen dem Strahlteiler
(3) und der Zwischenbildfläche (9) so angeordnet ist, dass es im Matrixstrahlengang
(22) propagierendes Licht in die Zwischenbildfläche (9) fokussiert.
7. Scheinwerfer(10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes optisches Element (28) im Basisstrahlengang (24) zwischen dem Strahlteiler
(3) und dem ersten optischen Element (5) so angeordnet ist, dass es vom Strahlteiler
(3) her einfallendes Licht in einen Fokalbereich des ersten optischen Elements (5)
fokussiert, und dass von dem Fokalbereich ausgehendes Licht der Lichtquelle (1) das
erste optische Element (5) beleuchtet.
8. Scheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Blende (30), die sich zwischen dem Strahlteiler (3) und dem ersten optischen
Element (5) befindet und die in den Basisstrahlengang (24) hineinragt.
9. Scheinwerfer (10) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine erste Blende (30), die sich zwischen dem vierten optischen Element (28) und
dem ersten optischen Element (5) befindet und die in den Basisstrahlengang (24) hineinragt.
10. Scheinwerfer (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blende (30) zwischen einer ersten Stellung, in der sie nicht in den Basisstrahlengang
(24) hineinragt, und einer zweiten Stellung, in der sie in den Basisstrahlengang (24)
hineinragt, bewegbar ist.
11. Scheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisator (3) ein Dünnschicht-Polarisator ist.
12. Scheinwerfer (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisator (3) die Grundform eines Strahlteilerwürfels besitzt, der eine der
Lichtquelle (1) zugewandte erste Lichteintrittsfläche (3.1), eine dem ersten optischen
Element (5) zugewandte zweite Lichtaustrittsfläche (3.3) und eine der Projektionslinse
(7) zugewandte dritte Lichtaustrittsfläche (3.4) aufweist, dass die Lichteintrittsfläche
(3.1) so gekrümmt ist, dass sie das von der Lichtquelle (1) her einfallende Licht
parallelisiert, dass die zweite Lichtaustrittsfläche (3.3) so gekrümmt ist, dass sie
das austretende Licht in einen zwischen der zweiten Lichtaustrittsfläche (3.3) und
dem ersten optischen Element (5) liegenden Fokalbereich des ersten optischen Elements
(5) fokussiert und dass die dritte Lichtaustrittsfläche (3.4) so gekrümmt ist, dass
sie austretendes Licht in die Zwischenbildfläche (9) fokussiert.
13. Scheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckscheibe (14) einen ersten Bereich aufweist, der so angeordnet ist, dass
er bevorzugt von im Matrixstrahlengang (22) propagierenden Licht beleuchtet wird und
der dort eine Form besitzt, bei welcher der Reflexionsgrad für die erste Polarisationsrichtung
minimal wird, und dass die Abdeckscheibe (14) einen zweiten Bereich (14.2) aufweist,
der so angeordnet ist, dass er bevorzugt von im Basisstrahlengang (24) propagierenden
Licht beleuchtet wird und der dort eine Form besitzt, bei welcher der Reflexionsgrad
für die zweite Polarisationsrichtung minimal wird.
14. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixstrahlengang und der Basisstrahlengang durch dieselbe Projektionslinse
hindurch führen.
15. Scheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Matrixstrahlengang (22) im Lichtweg nach dem Flüssigkristallmatrixbauteil
(4) ein Depolarisator (13) angeordnet ist, der das einfallende polarisierte Licht
in unpolarisiertes Licht konvertiert, und dass in dem Basisstrahlengang (24) im Lichtweg
nach dem Strahlteiler (3) ein Depolarisator (13) angeordnet ist, der das einfallende
polarisierte Licht in unpolarisiertes Licht konvertiert.
1. Motor vehicle headlight (10) comprising a light source (1), a control device (20)
and a liquid crystal matrix component (4) which is arranged in the beam path of light
emanating from the light source (1), a polarizing beam splitter (3) being arranged
between the light source (1) and the liquid crystal matrix component (4) such that
the polarizing beam splitter splits the light incident from the light source (1) into
a matrix beam path (22) and a base beam path (24), the matrix beam path leading from
the beam splitter (3) to the liquid crystal matrix component (4) and consisting of
light components which have a first polarization direction, and the base beam path
(24) consisting of light components which have a second polarization direction, and
the base beam path (24), without touching the liquid crystal matrix component (4),
leading to a first optical element (5) which focuses the light incident in the base
beam path (24), characterized in that the liquid crystal matrix component is divided into matrix elements, in that a degree of reflection of each matrix element can be adjusted individually by the
control device (20), in that the beams of the matrix beam path (22) are reflected on the liquid crystal matrix
component (4) according to the adjustment, and in that the liquid crystal matrix component is arranged relative to the polarizing beam splitter
such that the matrix beam path (22) passes through the same polarizing beam splitter
again after a reflection on the liquid crystal matrix component (4).
2. Headlight according to claim 1, characterized by a projection lens (7) which is arranged and designed to collect light of the light
source (1) that emanates from the liquid crystal matrix component (4) and to direct
said light into the region in front of the headlight (10) .
3. Headlight (10) according to claim 2, characterized in that the first optical element (5) focuses light propagating in the base beam path (24)
into an intermediate image plane (9) which lies in the base beam path (24) between
the first optical element (5) and the projection lens (7), a distance between the
intermediate image plane (9) and the projection lens (7) corresponding to the intermediate
image-side focal length of the projection lens (7).
4. Headlight (10) according to claim 2 or claim 3, characterized by a reflective shutter (8) which has a shutter edge (8.1) and is arranged in the base
beam path (24) between the first optical element (5) and the projection lens (7) such
that the shutter edge (8.1) is at a distance from the projection lens (7) that corresponds
to the intermediate image-side focal length of the projection lens (7), and which
reflective shutter (8) extends from the shutter edge (8.1) in a direction pointing
from the projection lens (7) to the shutter edge (8.1) .
5. Headlight (10) according to claim 4, characterized in that the reflective shutter (8) extends in parallel with an optical axis of the projection
lens (7).
6. Headlight (10) according to claim 3, characterized by a second optical element (6) which is arranged in the matrix beam path (22) between
the beam splitter (3) and the intermediate image plane (9) such that it focuses light
propagating in the matrix beam path (22) into the intermediate image plane (9).
7. Headlight (10) according to any of the preceding claims, characterized in that a fourth optical element (28) is arranged in the base beam path (24) between the
beam splitter (3) and the first optical element (5) such that it focuses light incident
from the beam splitter (3) into a focal region of the first optical element (5), and
in that light of the light source (1) that emanates from the focal region illuminates the
first optical element (5).
8. Headlight (10) according to any of the preceding claims, characterized by a first shutter (30) which is located between the beam splitter (3) and the first
optical element (5) and which protrudes into the base beam path (24) .
9. Headlight (10) according to claim 7, characterized by a first shutter (30) which is located between the fourth optical element (28) and
the first optical element (5) and which protrudes into the base beam path (24).
10. Headlight (10) according to claim 8 or claim 9, characterized in that the first shutter (30) is movable between a first position in which it does not protrude
into the base beam path (24) and a second position in which it protrudes into the
base beam path (24).
11. Headlight (10) according to any of the preceding claims, characterized in that the polarizer (3) is a thin-film polarizer.
12. Headlight (10) according to claim 3, characterized in that the polarizer (3) has the basic shape of a beam splitter cube which has a first light
entry surface (3.1) facing the light source (1), a second light exit surface (3.3)
facing the first optical element (5) and a third light exit surface (3.4) facing the
projection lens (7), in that the light entry surface (3.1) is curved such that it parallelizes the light incident
from the light source (1), in that the second light exit surface (3.3) is curved such that it focuses the exiting light
in a focal region of the first optical element (5) that is located between the second
light exit surface (3.3) and the first optical element (5), and in that the third light exit surface (3.4) is curved such that it focuses exiting light into
the intermediate image plane (9).
13. Headlight (10) according to any of the preceding claims, characterized in that a cover panel (14) has a first region which is arranged such that it is preferably
illuminated by light propagating in the matrix beam path (22) and which has a shape
there in which the degree of reflection for the first polarization direction is minimal,
and in that the cover panel (14) has a second region (14.2) which is arranged such that it is
preferably illuminated by light propagating in the base beam path (24) and which has
a shape there in which the degree of reflection for the second polarization direction
is minimal.
14. Headlight according to claim 2, characterized in that the matrix beam path and the base beam path pass through the same projection lens.
15. Headlight (10) according to any of the preceding claims, characterized in that a depolarizer (13) is arranged in the matrix beam path (22) in the light path downstream
of the liquid crystal matrix component (4), which depolarizer converts the incident
polarized light into unpolarized light, and in that a depolarizer (13) is arranged in the base beam path (24) in the light path downstream
of the beam splitter (3), which depolarizer converts the incident polarized light
into unpolarized light.
1. Phare de véhicule automobile (10) comprenant une source de lumière (1), un dispositif
de commande (20) et un composant à matrice à cristaux liquides (4) qui est disposé
dans le trajet de faisceau de lumière émanant de la source de lumière (1), dans lequel
un séparateur de faisceau polarisant (3) est agencé entre la source de lumière (1)
et le composant à matrice à cristaux liquides (4) de telle sorte que le séparateur
de faisceau polarisant divise la lumière incidente provenant de la source de lumière
(1) en un trajet de faisceau matriciel (22) et un trajet de faisceau de base (24),
dans lequel le trajet de faisceau matriciel mène depuis le séparateur de faisceau
(3) vers le composant à matrice à cristaux liquides (4) et se compose de composants
lumineux qui présentent une première direction de polarisation, et dans lequel le
trajet de faisceau de base (24) se compose de composants lumineux qui présentent une
deuxième direction de polarisation, et dans lequel le trajet de faisceau de base (24)
mène vers un premier élément optique (5) sans toucher le composant à matrice à cristaux
liquides (4), qui concentre la lumière incidente dans le trajet de faisceau de base
(24), caractérisé par le fait que le composant à matrice à cristaux liquides est divisé en éléments matriciels, qu'un
degré de la réflexion de chaque élément matriciel est réglable individuellement par
ledit dispositif de commande (20), que les rayons du trajet de faisceau matriciel
(22) sont réfléchis sur le composant à matrice à cristaux liquides (4) en fonction
du réglage et que le composant à matrice à cristaux liquides est disposé par rapport
au séparateur de faisceau polarisant de telle sorte que le trajet de faisceau matriciel
(22) traverse à nouveau le même séparateur de faisceau polarisant après une réflexion
ayant lieu sur le composant à matrice à cristaux liquides (4) .
2. Phare selon la revendication 1, caractérisé par une lentille de projection (7) qui est agencée et configurée pour collecter de la
lumière de la source de lumière (1) qui émane du composant à matrice à cristaux liquides
(4) et pour diriger celle-ci dans la zone avant du phare (10) .
3. Phare (10) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le premier élément optique (5) dans le trajet de faisceau de base (24) focalise de
la lumière se propageant dans une surface d'image intermédiaire (9) qui se trouve
dans le trajet de faisceau de base (24) entre le premier élément optique (5) et la
lentille de projection (7), dans lequel une distance séparant la surface d'image intermédiaire
(9) de la lentille de projection (7) correspond au tirage optique côté image intermédiaire
de la lentille de projection (7).
4. Phare (10) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé par un diaphragme miroir (8) qui présente un bord de diaphragme (8.1) et est disposé
dans le trajet de faisceau de base (24) entre le premier élément optique (5) et la
lentille de projection (7) de telle sorte que le bord de diaphragme (8.1) se trouve
à une distance de la lentille de projection (7), qui correspond au tirage optique
côté image intermédiaire de la lentille de projection (7), et lequel diaphragme miroir
(8) s'étend à partir du bord de diaphragme (8.1) dans une direction montrant de la
lentille de projection (7) vers le bord de diaphragme (8.1).
5. Phare (10) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le diaphragme miroir (8) s'étend parallèlement à un axe optique de la lentille de
projection (7).
6. Phare (10) selon la revendication 3, caractérisé par un deuxième élément optique (6) qui est disposé dans le trajet de faisceau matriciel
(22) entre le séparateur de faisceau (3) et la surface d'image intermédiaire (9) de
manière à ce qu'il focalise de la lumière se propageant dans le trajet de faisceau
matriciel (22), dans la surface d'image intermédiaire (9).
7. Phare (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un quatrième élément optique (28) est disposé dans le trajet de faisceau de base (24)
entre le séparateur de faisceau (3) et le premier élément optique (5) de manière à
ce qu'il focalise de la lumière incidente provenant du séparateur de faisceau (3),
dans une zone focale du premier élément optique (5), et que de la lumière de la source
de lumière (1) qui émane de la zone focale éclaire le premier élément optique (5).
8. Phare (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un premier diaphragme (30) qui est situé entre le séparateur de faisceau (3) et le
premier élément optique (5) et qui fait saillie dans le trajet de faisceau de base
(24).
9. Phare (10) selon la revendication 7, caractérisé par un premier diaphragme (30) qui est situé entre le quatrième élément optique (28)
et le premier élément optique (5) et qui fait saillie dans le trajet de faisceau de
base (24).
10. Phare (10) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que le premier diaphragme (30) peut être déplacé entre une première position dans laquelle
il ne fait pas saillie dans le trajet de faisceau de base (24) et une deuxième position
dans laquelle il fait saillie dans le trajet de faisceau de base (24).
11. Phare (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le polariseur (3) est un polariseur à couche mince.
12. Phare (10) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit polariseur (3) présente la forme de base d'un cube de séparation de faisceau
qui comprend une première surface d'entrée de lumière (3.1) montrant vers la source
de lumière (1), une deuxième surface de sortie de lumière (3.3) montrant vers le premier
élément optique (5) ainsi qu'une troisième surface de sortie de lumière (3.4) montrant
vers la lentille de projection (7), que la surface d'entrée de lumière (3.1) est incurvée
de manière à paralléliser la lumière incidente provenant de la source de lumière (1),
que la deuxième surface de sortie de lumière (3.3) est incurvée de telle sorte qu'elle
focalise la lumière sortante dans une zone focale du premier élément optique (5) qui
est située entre la deuxième surface de sortie de lumière (3.3) et le premier élément
optique (5) et que la troisième surface de sortie de lumière (3.4) est incurvée de
telle sorte qu'elle focalise de la lumière sortante dans la surface d'image intermédiaire
(9).
13. Phare (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une plaque de recouvrement (14) présente une première zone qui est agencée de manière
à être de préférence éclairée par de la lumière se propageant dans le trajet de faisceau
matriciel (22) et qui y présente une forme dans laquelle le degré de réflexion pour
la première direction de polarisation devient minimale, et que la plaque de recouvrement
(14) présente une deuxième zone (14.2) qui est agencée de manière à être éclairée
de préférence par de la lumière se propageant dans le trajet de faisceau de base (24)
et qui y présente une forme dans laquelle le degré de réflexion pour la deuxième direction
de polarisation devient minimale.
14. Phare selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le trajet de faisceau matriciel et le trajet de faisceau de base traversent la même
lentille de projection.
15. Phare (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un dépolariseur (13) est disposé dans le trajet de faisceau matriciel (22) dans le
trajet lumineux en aval du composant à matrice à cristaux liquides (4), qui convertit
la lumière polarisée incidente en lumière non polarisée, et qu'un dépolariseur (13)
est disposé dans le trajet de faisceau de base (24) dans le trajet de lumière en aval
du séparateur de faisceau (3), qui convertit la lumière polarisée incidente en lumière
non polarisée.