KR20180094098A - 차량 헤드라이트 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 레이저 다이오드(1) 및 상기 레이저 다이오드(1)와 쌍을 이루는 광 변환 소자(8)를 포함하는 자동차 헤드라이트 제어 방법에 관한 것이다. 광 이미지(11')의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자(8) 영역은 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)에 의해 주기적으로 그리고 변화하는 강도로 조명될 수 있고, 광 이미지(11')의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자(8) 영역에서의 조명 강도는 상이한 영역의 상대 조명 지속 시간뿐만 아니라 광 이미지(11')의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자(8) 영역에서의 레이저 다이오드(1)의 상이한 광도 모두에 의해 동시에 조정된다. 광 빔(2)이 각속도에 대해 정의된 값보다 낮은 각속도로 이동되는 영역에서, 레이저 다이오드(1)는 단독으로 비활성화 및 활성화되고, 레이저 다이오드(1)의 상이한 광도는 각속도가 정해진 값 이상일 때 설정된다. 본 발명에 따른 자동차 헤드라이트는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 유닛(4)을 구비한다.

Description

차량 헤드라이트 제어 방법

본 발명은 적어도 레이저 다이오드 및 상기 레이저 다이오드에 할당된 광 변환 소자를 포함하는 자동차 헤드라이트 제어 방법에 관한 것이다.

광 이미지의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자 영역은 레이저 다이오드의 광 빔에 의해 주기적으로 그리고 변화하는 강도로 조명될 수 있고, 광 이미지의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자 영역에서의 조명 강도는 광 이미지의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자 영역 내의 상이한 영역의 상대 조명 지속 기간(relative illumination duration)뿐만 아니라 레이저 다이오드의 상이한 광도(luminous intensity) 모두에 의해 동시에 조정되고, 상대 조명 지속 기간은 광 빔의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자의 영역 내로 다양한 속도의 광 빔을 피봇팅함으로써 달성된다. 또한, 본 발명은 자신의 광도와 관련하여 조정될 수 있는 적어도 하나의 레이저 다이오드를 갖는 차량 헤드라이트에 관한 것으로, 그 레이저 빔은 그 위에 이미징 시스템을 통해 도로 상에 광 이미지로서 투사되는 광 이미지를 생성하도록 광 변환 소자에 스캐닝 방식으로 가이드되고, 광 스캐너의 편향 미러는 정의된 제어 특성, 레이저 제어 시스템 및 이에 할당된 컴퓨팅 유닛에 따라 적어도 하나의 좌표 방향으로 피봇팅될 수 있다.

최신 기술에 있어서, 다양한 유형의 차량 헤드라이트가 공지되어 있고, 최근에는 방전 램프 및 할로겐 광원을 구비한 헤드라이트가 주로 사용된다. 에너지 절약과 차량 헤드라이트의 공간 요구 사항을 더욱 줄이기 위해, 이에 관한 이점이 있기 때문에 반도체 레이저와 같은 레이저 다이오드의 사용이 점점 더 시도되고 테스트 되고 있다. 차량용 헤드라이트를 위한 레이저 광을 사용 가능하게 하기 위해, 소위 형광체 변환기인 광 변환 소자는 레이저 다이오드를 가지고 조사되고, 이것이 자극되어 그에 의해 가시광을 방출한다. 이것에 의해, 형광체 변환기가 불투명해지기 때문에, 이 경우, 레이저 광이 형광체 변환기의 방출 측으로 가이드된다. 대안으로서, 광 변환 소자는 투과형일 수 있고, 여기서 레이저 빔은 형광체 변환기의 후면 상으로 가이드되고, 다른 면인, 방출 측 상에서는, 변환된 광으로서 그것이 방출된다.

소위 정적 시스템(static systems)의 경우에, 레이저 빔은 움직일 수 없는 방식으로 형광체 변환기 상으로 지향된다. 이것과 대조적으로, 소위 동적 시스템의 경우에, 형광체 변환기를 자극하는데 사용되는 레이저 빔 또는 레이저 빔들은 발진 미러(oscillating mirror)의 도움으로 형광체 변환기를 가로 질러 이동되어, 레이저 빔에 의해 조사된 형광체 변환기 또는 광 변환 소자 영역의 외형에 상응하는 인간의 눈에 대해 광 이미지가 나타나도록 한다. 이에 따라, 레이저 빔은 현재 조사된 영역에서 가시 범위의 광을 방출하는 광 변환 소자를 스위핑하고, 레이저 빔의 비교적 빠른 스캐닝 속도로 인하여 인간의 눈은 연속적인 조명을 인지하고 플리커 또는 플레어는 인지하지 않는다. 광 변환 소자의 광은 반사기 및/또는 렌즈 시스템에 의해 차량의 전방을 향해 방출된다. 그 결과, 하이빔 동작, 로우 빔 동작 등과 같은 특정 라이트 기능 또는 라이트 기능의 정확한 광-어둠의 경계가 있다.

복잡한 광 이미지를 구현하기 위해, 특히 적응형 하이빔 동작과 같은 동적 광 기능을 구현하기 위해, 광 이미지는 복수의 상이한 불연속 영역, 소위 픽셀로부터 구성되며, 여기서 조명 강도가 변하는 것이 구현될 수 있다. 조명 강도의 변화는 광 이미지의 픽셀, 광 변환 소자의 픽셀에 대응하는 광 변환 소자의 상이한 영역 내로의 강도 변화에 따른 광 변환 소자의 조명 및 조사에 기인하고, 여기서 공지된 반사기 및/또는 렌즈 시스템은 차량의 전방 영역에서 그에 따라 예리한 다양한 불연속 광 변환 소자 영역을 묘사하는데 사용된다.

광 변환 소자에서 상이한 조명 강도를 달성하기 위해, 주로 2가지 옵션이 이용 가능하다. 첫째, 레이저 다이오드의 광도는 픽셀에 따라 다르게 조정될 수 있고, 이는 진동 편향 미러의 현재 위치에 기인하여 직접 조사되거나 레이저 다이오드의 광으로 조사될 수 있다. 이 방법의 경우, 일반적으로 기술 수준에서 레이저 다이오드의 광도 레벨을 약간만 제공할 수 있다. 예를 들어, 자신의 각 위치에 따라, 레이저 다이오드는 최대 광도의 0%, 50% 또는 100%에서 작동할 수 있다. 일반적으로, 현대의 자동차 기술의 요구 사항을 충족시키기 위해서는 광 이미지에서 상당히 많은 수의 상이한 휘도 레벨이 필요하다. 예를 들어, 256개의 휘도 레벨이 바람직하며, 첫 번째 옵션의 경우, 256개의 휘도 레벨의 레이저 다이오드도 설정할 수 있어야 하지만, 실제로는 이는 레이저 다이오드의 가능한 휘도 레벨 수의 증가 및 증가하는 전력 손실에 관련되어 포함되는 기술적 노력에 기인하여 실현 가능하지 않다. 제2 옵션에 따르면, 예를 들어 256 단위로 증가할 때 광 변환 소자의 다양한 영역 또는 픽셀들로의 광빔을 통해 광 변환 소자의 상대 조명 지속 시간을 설정하는 것이 가능한 경우, 이것은 레이저 다이오드의 2개의 휘도 레벨로 이미 구현될 수 있다. 한편으로는, 픽셀이 예를 들어 시간의 절반만 방출되거나(결과적으로 광도의 50%가 인간에 의해 감지될 수 있도록 함) 또는 레이저 빔의 스캐닝 주기가 충분히 작도록 이것은 픽셀을 스위핑할 때 레이저 다이오드의 광 펄스에 발생하고, 이는 레이저 빔의 스캐닝 주파수가 다양한 스위핑 반복으로 인해 개별 픽셀에서 가변적인 상대 조사 지속 시간을 설정할 수 있게 충분히 높게 선택된다는 것을 의미한다. 상술한 다양한 스위핑 반복 또는 상술한 높은 스캐닝 주파수는 광 이미지 구조의 최소 주파수 또는 기본 주기(base period)를 가리키며, 이는 플리커가 없고 인간 눈에 일정한 광 이미지를 보장하기 위해 대응하는 픽셀이 또한 다른 픽셀들에 대한 레이저 빔의 다중 스캐닝 주파수의 경우에 하나의 광 펄스로 조사되는 경우에 발생하는 최저 휘도 레벨을 갖는 픽셀에 대해 보장되어야 한다. 예를 들어, 이러한 기본 주기가 1/200초인 경우, 이 경우 최소 주파수는 200Hz(헤르쯔)이다. 이 경우 스캐닝 주파수를 두 배로 하는 것은 400Hz의 주파수를 가진 모든 픽셀을 조사할 수 있고, 레이저 빔이 1/200 초의 기본 주기 내에서 각 픽셀을 두 번 스위핑할 수 있음을 의미한다. 픽셀이 두 번 조사되면, 100% 휘도가 되고; 픽셀이 한 번만 조사되면, 휘도가 50%가 된다. 즉, 옵션에 추가하여, 픽셀을 전혀 조사하지 않으면(픽셀이 어둡게 유지됨), 2레벨의 상대 조명 지속 시간이 가능하다.

양 방법 모두, 언급된 높은 수의 휘도 레벨을 달성하기 위한 한계를 가지며, 이는 상기에서 이미 언급된 바와 같이 한편으로는 레이저 다이오드를 디밍할 때, 복수의 상이한 광 출력을 상대적으로 높은 레벨의 전력 손실로 설정함으로써 더 큰 레벨의 열 전개를 가져올 때를 의미한다. 반면에, 상대 조명 지속 시간에만 기초하여 상술한 높은 수의 휘도 레벨을 달성하기에 충분할 정도로 짧고 정밀한 레이저 펄스를 생성하는 것은 불가능하다. 또한, 단일주기에서 스위핑을 반복하는 것은 무한히 여러 번 수행될 수 없는데, 왜냐하면 여기에서 일반적으로 상술한 발진 미러와 같은 편향 시스템은 자신의 기계적 한계에 도달할 것이기 때문이다. 상대 조명 지속 기간을 설정하는 또 다른 옵션은 레이저 다이오드의 광 빔을 다양한 속도로 피봇팅함으로써 광 이미지의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자 영역에서 다양한 속도로 광 빔의 피봇팅을 달성하는 것을 수반하며, 이에 따라 개별 영역으로의 레이저 빔의 광 점(light point)의 노출 시간은 다양한 길이를 가져온다. 광 분포가 밝아야만 하는 곳에서, 레이저 스폿은 광 분포가 상대적으로 어두워 야하는 경우보다 느린 속도로 이동한다. 높은 스캐닝 속도의 경우에 레이저 다이오드의 스위칭 주파수에 대한 요구가 수배 더 높기 때문에, 개별 픽셀의 상대 조명 지속 시간의 이러한 유형의 조정이 본 발명의 목적이다. 반면에, 레이저 다이오드의 활성화 및 비활성화에 대한 레이저 다이오드의 순수 스위칭은 낮은 스캐닝 주파수의 경우 높은 레벨의 효율로 인해 바람직하고, 그에 의해 더 낮은 스위칭 주파수와 관련된다. 높은 스캐닝 속도 또는 스위칭 주파수에서만 대응하는 회로의 전자기적 차폐와 관련된 특성으로 인해 레이저 다이오드의 다른 광도를 설정하도록 허용하면 레이저 다이오드 디밍(dimming)의 측면에서 유리하게 보일 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 레이저 다이오드의 광빔의 피봇팅 속도에 따라 레이저 다이오드의 상술한 스위치 유형의 단점을 가능한 제거하는 것이다.

이러한 과제를 달성하기 위해, 상술한 유형의 방법에 기초한 본 발명에 따른 방법은 광 빔이 각속도에 대해 정의된 값 아래의 각속도로 이동되는 영역에서, 레이저의 활성화 및 비활성화만이 발생하고, 각속도에 대해 정의된 값 이상에서는, 레이저 다이오드의 다양한 광도가 조정되도록 더 전개된다. 본 발명에 따른 다양한 휘도 레벨을 달성하기 위해, 상대 조명 지속 시간을 제어함으로써 조명 강도를 제어하는 효과가 레이저 다이오드의 광도를 제어함으로써 조명 강도를 제어하는 효과와 조합된다. 레이저 다이오드의 설정 가능한 광도의 수를 각각 배가(doubling)하는 것은 달성 가능한 휘도 레벨의 그러한 배가를 가져오는 것과 같이, 스캐닝 주기가 반으로 절단될 때마다, 광 이미지의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자 영역의 달성 가능한 가변 상대 조명 지속 기간에 의해 단독으로 나타낼 수 있는 휘도 레벨의 배가를 가져온다. 이러한 방식으로, 상이한 휘도 레벨을 생성하는 두 가지 상술한 유형의 단점을 낮은 레벨로 유지할 수 있다. 표 1에서는, 기본 주기를 참조한 스캐닝 주파수의 각 배가가 어떻게 표시가 가능한 휘도 레벨의 배가를 가져오는지를 보여준다.

이론적으로, 레이저 다이오드의 광 빔은 광 변환 소자를 통해 임의의 패턴을 따라 가이드될 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 변형에 따르면, 광 변환 소자는 라인 및/또는 컬럼을 따라 레이저 다이오드의 광 빔에 의해 조명됨으로써, 효율적인 광 가이드가 달성되고, 이는 높은 레벨의 스캐닝 속도를 가능하게 한다.

바람직하게는, 광 빔은 라인 및/또는 컬럼을 따라 전후로 이동하여, 주기 전체에서 진행한 후 그것이 자신의 원래 위치로 복귀하도록 편향 미러의 손실 모션이 요구되지 않도록 한다. 광 빔이 전후로 이동하는 경우, 특정 상황하에서, 광 빔을 반전시킨 때의 매우 짧은 시간에, 그리고 결과적으로 광 빔이 또 다른 에지에 도달하고 다시 되돌아갈 때까지의 큰 시간 간격을 고려하면, 주변 화소가 차례로 연속적으로 조명된다. 이러한 상황을 고려하고 극단적인 경우를 방지하기 위해, 따라서 상대적 조명을 달성하기 위해 필요한 픽셀에서의 광 펄스가 연속적으로 방출되지 않지만 기본 기간에 걸쳐 분산되는 것이 바람직할 수 있다.

바람직하게는, 예를 들어 이동 가능한 프리즘들의 도움으로, 레이저 다이오드의 광 빔의 각각의 다른 유형의 편향이 또한 인식 가능할지라도, 레이저 다이오드의 광 빔은 이동 가능한 편향 미러에 의해 광 변환 소자 상으로 가이드된다.

특히, 편향 미러는 MEMS 마이크로 스캐너의 일부이며, 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대응한다. MEMS 마이크로 스캐너는 본 발명과 관련하여 다양한 휘도 레벨을 달성하는데 이점이 있는 높은 스캐닝 주파수의 정확한 실현 가능성을 특징으로 한다.

그러나, 대안으로서, 편향 미러는 전자기적으로 구동되어, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대응할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 3개의 광도가 레이저 다이오드 상에, 특히 최대 광도의 100%, 50% 및 0%로 설정될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법의 경우, 각속도에 대해 규정된 값은 4000°/초 내지 8000°/초, 특히 5000°/초 내지 7000°/초 사이에서, 특히 6000°/초로 선택된다. 특히, 6000°/초의 값은 실제 값과 관련이 있는 것으로 인식되어 왔는데, 그 이유는 이 값에서, 빠른 스캔 속도에 해당하는 빠른 광 펄스를 생성하기 위해 레이저 다이오드를 제어하는 경우의 전자기 차폐의 문제가 고 주파수 범위에서 광도의 변화의 더 유리한 설정과 비교하여 일반적이기 때문이고, 이는 레이저 다이오드의 디밍(dimming)을 의미한다.

상술한 유형의 차량 헤드라이트에 기초하여, 본 발명에 따른 차량 헤드라이트는 상술한 방법을 수행하도록 컴퓨팅 유닛이 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법은 도면의 도면을 사용하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 사용하는 차량 헤드라이트의 주요 컴포넌트를 도시한다.
도 2는 차량 헤드라이트를 제어하는 방법의 예시로서, 조명 강도는 광 다이오드의 교번하는 광도를 통해 설정된다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따르지 않는 방법의 예시로서, 조명 강도는 상이한 영역의 상대 조명 지속 기간을 통해 설정된다.
도 4는 광 빔을 가변 속도로 피봇팅시키는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 레이저 다이오드의 변조 유형의 변화가 가져오는 규정된 값의 예를 도시한다.

도 1을 고려하여, 본 발명의 예시적인 실시 예가 이제 상세히 설명될 것이다. 특히, 본 발명에 따른 헤드라이트에 중요한 부품이 도시되는데, 여기서 자동차 헤드라이트는 승용차 또는 오토바이와 같은 차량에서 실용화될 수 있는 많은 다른 부품을 여전히 포함하고 있음이 명백하다. 레이저 빔(2)을 방출하고 레이저 제어 시스템(3)이 할당되는 레이저 다이오드(1)의 광 기술을 기반으로하고, 이 제어 시스템(3)은 레이저 방출을 모니터링할뿐만 아니라 전력을 공급하는 데에 사용되고, 예를 들어, 온도를 제어하고 방출된 레이저 빔의 강도를 변조하도록 설정된다. 본 발명의 맥락에서의 "변조(modulating)" 하에서, 레이저 다이오드의 강도는 그것을 활성화 및 비활성화하는 측면에서 그것이 연속적이든 펄스화되어 있든 변화될 수 있다는 것이 이해된다. 미러의 각도 위치에 따라 광 출력을 변경할 수 있는 것이 중요하며, 이에 대해서는 후술한다. 또한, 일정 기간 동안 그것을 활성화 및 비활성화할 수 있는 옵션이 있다. 스캐닝 광 빔을 통해 이미지를 생성하는 동적 제어 개념의 예가 예를 들어 출원인의 AT 514633에 기술되어있다. 레이저 다이오드(1)의 제어 신호는 "Us"로 표시되어 있다.

대조적으로, 자신의 부품을 위해 레이저 제어 시스템(3)은 센서 신호(s1, si, sn)가 공급될 수 있는 중앙 연산 장치(4)로부터 신호를 수신한다. 한편으로는, 이들 신호는 예를 들어 하이빔 동작에서 로우 빔 동작으로 스위칭하기 위한 스위칭 명령이거나, 다른 한편으로는 카메라와 같은 센서(S1 ... Sn)에 의해 수신되는 신호일 수 있고, 이는 조명 조건, 주위 조건 및/또는 물체를 도로에 대해 등록한다. 또한 신호는 차량 대 차량 통신 정보에서 가져올 수 있다. 여기서, 블록으로서 개략적으로 도시된 컴퓨팅 유닛(4)은 헤드라이트에 전체적으로 또는 부분적으로 포함될 수 있고, 특히 하기에서 더 설명되는 본 발명의 방법을 수행하기 위해 또한 사용된다.

레이저 다이오드(1)는 예를 들어 청색 또는 자외선 광을 방출하며, 콜리메이터 광학기기(5) 및 포커싱 광학기기(6)는 레이저 다이오드에 종속된다. 광학기기 설계는 다른 것들 중에서도 사용되는 레이저 다이오드의 유형, 양 및 공간 배치, 요구되는 빔 품질 및 광 변환 소자상의 원하는 레이저 스폿 크기에 따른다.

집광 및 성형된 레이저 빔(2')은 광 스캐너(7)에 도달하고, 편향 미러(10)에 의해 본 예시의 조명 면으로 설계된 광 변환 소자(8)로 반사되며, 공지된 방식으로 이는 예를 들어 광 변환용 형광체를 구비한다. 형광체는 청색 또는 자외선 광을 "백색" 광으로 변환한다. 본 발명과 관련하여, "형광체" 하에서, 상이한 파장 또는 파장 혼합물의 광, 특히 "백색" 광으로 일정한 파장의 광을 변환하는 물질 또는 물질 혼합물이 일반적으로 이해되고, 이는 용어 "파장 변환"에 포함될 수 있다.

발광성(luminescent) 염료가 사용되는데, 출력 파장은 일반적으로 방출된 파장 혼합물보다 더 짧고 따라서 에너지가 풍부하다. 이에 의해 원하는 백색광의 느낌이 부가적인 색상 혼합에 의해 얻어진다. 따라서 "백색광" 하에서, 그러한 스펙트럼 조성의 광은 인간에게 색 인상을 "백색"으로 만드는 것으로 이해된다. "광"이라는 용어는 자연적으로 인간의 눈에 보이는 방사선에 국한되지 않는다. 예를 들어, 광 변환 소자의 경우, YAG : CE(Cer를 부여받은 이트륨 알루미늄 가닛)와 같은 투명한 세라믹인 광-세라믹이 문제가 된다.

여기서, 도면에서, 광 변환 소자(8)는 형광체 표면으로서 도시되고, 스캐닝 레이저 빔(2) 또는 스캐닝 레이저 빔들이 그 위에 형광체의 이 측면으로부터 기인되어 투사되는 이미지를 생성한다. 그러나, 투사 렌즈로부터 멀어지며 면하는 측으로부터 오는 레이저 빔(2)이 이미지를 생성하는 반투명 형광체를 사용할 수도 있지만, 투사 렌즈를 면하는 광 변환 소자의 측면 상에 방출 측면이 위치된다. 그에 의해, 반사 빔뿐만 아니라 투과 빔 모두가 가능하며, 여기서, 궁극적으로는 반사 및 투과 빔 경로의 혼합도 배제되지 않는다.

본 예시에서, 2개의 축 주위로 발진하는 편향 미러(10)는 드라이버 신호(ax, ay)의 도움으로 미러 제어 시스템(9)에 의해 제어되고, 예를 들어 서로 직교하는 2개의 방향(x, y)으로 편향된다. 미러 제어 시스템(9)은 각각의 축 주위의 비대칭 발진이 조정될 수 있는 자신의 현재 각속도뿐만 아니라 편향 미러(10)의 발진 진폭을 조정할 수 있도록 컴퓨팅 유닛(4)에 의해 제어된다. 편향 미러의 제어 시스템은 공지되어 있고, 예를 들어, 정전기적으로 또는 전기역학적으로 다양한 방식으로 발생할 수 있다. 본 발명의 시도되고 테스트된 실시 예에 있어서, 편향 미러(10)는 제1 회전축(10x)을 중심으로 x 방향으로 그리고 제2 회전축(10y)을 중심으로 y 방향으로 피봇팅하고, 자신의 제어 시스템에 따라 자신의 최대 편향이 x 방향으로 ± 35° 및 y 방향으로 -12° 내지 + 6°의 결과적인 광 이미지에서의 편향을 가져오고, 미러 편향은 이들 값의 절반이다.

편향 미러(10)의 위치는 편의상 위치 신호(pr)의 도움으로 미러 제어 시스템(9) 및/또는 컴퓨팅 유닛(4)으로 피드백된다. 편향 미러의 사용이 바람직하지만 예를 들어 이동 가능한 프리즘과 같은 다른 빔 편향 수단이 사용될 수 있다는 것을 알아야한다.

따라서, 레이저 빔(6)은 일반적으로 수평인 광 변환 소자(8)를 통해 스캐닝하지만, 수평일 필요는 없으며 소정의 광 분포를 갖는 광 이미지(11)를 생성한다. 이 광 이미지(11)는 이미징 시스템(12)에 의해 도로(13) 상으로 광 이미지(11')로서 투사된다. 이로써, 레이저 다이오드는 더 높은 주파수의 펄스 또는 연속 제어됨으로써 펄싱되어, 편향 미러(10)의 위치에 따라 임의의 원하는 광 분포가 예를 들어 하이빔 작동/로우 빔 작동을 위해 조정될 수 있을 뿐만 아니라, 특별한 지형 또는 도로 상황이 요구되는 경우, 예를 들어 보행자 또는 다가오는 차량이 하나 또는 복수의 센서(S1 ... Sn)에 의해 검출되고, 따라서 도로 조명의 광 이미지(11')의 기하학적 구조 및/또는 강도의 변경이 요구되는 경우, 빠르게 변경될 수 있다. 여기서, 이미징 시스템(12)은 렌즈로 표현된다.

"도로"라는 용어는 간략한 표현을 위해 여기서 사용되는데, 자연적으로, 그것은 광 이미지(11')가 도로에 실제로 위치하거나 그 너머까지 확장되는 것에 따르기 때문이다. 이론적으로, 이미지(11')는 자동차 조명 기술과 관련된 관련 표준에 따른 수직면 상의 투사에 대응한다.

도 2 및 다른 도면에서, 광 변환 소자(8) 상의 조명 방식은 단지 3개의 픽셀에 대해 단순화된 방식으로 도시된다. 도 2에서, 광 이미지의 상이한 영역들에 대응하는 광 변환 소자(8)의 상이한 영역들 또는 픽셀들은 1/200 초의 주기 지속 시간으로 주기적으로 스캐닝되고, 여기서 레이저 다이오드는 1/200 초의 기간 내를 의미하는, 상이한 픽셀에서의 자신의 광도에 대해 상이하게 조정되고, 이는 상이한 영역에서의 조명 강도가 다양한 광도를 통해 조정됨을 의미한다. 도 2에 도시된 예시에서, 레이저 다이오드(1)의 최대 광도의 25%의 광도가 픽셀(1)에서 조정되고; 픽셀 2에서는 레이저 다이오드의 최대 광도의 100%의 광도가 조정되고, 픽셀 3에서는 레이저 다이오드(1)의 최대 광도의 75%의 광도가 조정되고, 그 설정은 광 변환 소자(8)의 다중 스캐닝이 있는 경우에도 잔존하고, 본 실시 예에서는 4회이다. 이 모든 것으로부터, 픽셀 1의 25% 휘도의 결과, 픽셀 2의 100%의 결과 및 픽셀 3의 75%의 휘도의 결과가 있다.

도 3a 및 도 3b에서, 상이한 영역의 상대 조명 지속 기간을 통해 조명 강도를 조정하는 상이한 옵션이 도시되어 있다. 도 3에서, 광 이미지의 상이한 영역들에 대응하는 광 변환 소자(8)의 상이한 영역들 또는 픽셀들은 또한 1/200 초의 주기 지속 시간으로 주기적으로 스캐닝되고, 여기서 레이저 다이오드는 레이저 다이오드의 최대 광도의 0% 내지 100% 사이에서 조정된다. 그러나, 도 2의 예에 대응하는 조명 강도를 달성하기 위해, 픽셀 1은 레이저 빔이 픽셀 1을 통과하는 시간의 25%에서만 조사된다. 픽셀 2는 100%의 통과하는 시간 동안 조사되고, 픽셀 3은 통과하는 시간의 75% 동안 조사된다. 이것은 도 3a에서 픽셀 1의 통과(run-through)의 레이저 다이오드(1)의 최대 광도의 25% 후에 레이저 다이오드(1)의 최대 광도의 0%까지 떨어지는 광도에 의해 인식될 수 있다. 픽셀 2의 통과의 경우 레이저 다이오드(1)의 최대 광도의 100%에서 일정하게 유지되고, 픽셀 3의 통과의 경우, 통과의 레이저 다이오드의 최대 광 강도의 75% 후에 레이저 다이오드의 최대 광 강도의 0%까지 떨어진다. 따라서, 인간의 눈에 대해, 상대적인 밝기 인상은 상술한 상대 조사 시간에 대응하는 개개의 픽셀을 가져온다. 이러한 방법을 펄스 폭 변조라고 한다.

도 3b에서, 픽셀은 또한 도 3a에 도시된 바와 같이 상대 조사 시간의 범위까지 조사되지만, 여기서는 조사가 펄스 폭 변조의 4배 발생하여 보다 균일한 광 이미지를 가져온다. 그런 다음, 모든 픽셀이 통과하는 기간은 1/200 초를 측정하며, 여기서 4개의 동일한 통과가 도시되어있다. 따라서, 인간의 눈에 대하여, 휘도 인상은 언급된 상대 조사 시간에 대응하는 개별 픽셀을 가져온다.

도 4에 따른 도면에서, 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)의 피봇 각도는 가로축 상의 피봇의 각속도에 대해 세로축에 적용된다. 이 예에서, 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)이 대응하는 광 분포(11')의 중앙에 위치하는 광 변환 수단(8)의 영역을 조사할 때를 의미하는 0° 피봇에서 약 1000°/초의 각속도가 명료해진다. 이와는 대조적으로, 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)의 +/- 6° 피봇에서 조사되거나 조사될 수 있는 광 변환 수단(8)의 에지에서의 각속도는 40배 더 높을 수 있다(여기서, 약 36,000°/초). 속도의 큰 차이로 인해, 광 변환 수단의 상이한 영역은 길이가 변하며, 따라서 상이한 강도로 조사되어, 상이한 영역의 상이한 상대 조명 지속 시간을 가져온다.

도 5에 따른 도면에서, 본 발명에 따르면, 레이저 다이오드의 광 빔(2)의 피봇팅의 각속도에 대한 값이 정의되고, 그로부터 레이저 다이오드(1)의 순수한 활성화 및 비활성화는, 상술한 바와 같이, 높은 스위칭 주파수에서 레이저 다이오드(1)를 활성화 및 비활성화하고, 그러나, 광 변환 수단의 조명 광도의 고 해상도를 달성함으로써 레이저 파워의 변조 문제를 방지하기 위해, 레이저 다이오드(1)의 디밍을 의미하는, 레이저 다이오드의 상이한 광도 조정의 측면에서 레이저 다이오드의 다소간의 연속적인 제어로 변경된다.

Claims (10)

1. 레이저 다이오드(1) 및 상기 레이저 다이오드(1)에 할당된 광 변환 소자(8)를 적어도 구비하는 자동차 헤드라이트 제어 방법으로서,
   광 이미지(11')의 상이한 영역에 대응하는 광 변환 소자(8) 영역은 상기 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)에 의해 주기적으로 그리고 변화하는 강도로 조명될 수 있고, 상기 광 이미지(11')의 상이한 영역에 대응하는 상기 광 변환 소자(8) 영역 내의 조명 세기는 상기 광 이미지(11')의 상이한 영역들에 대응하는 상기 광 변환 소자(8) 영역들에서 상기 레이저 다이오드(1)의 상이한 광도뿐만 아니라 상이한 영역들의 상대적 조명 지속 기간 모두에 의해 동시에 조정되고, 상기 상대적 조명 지속 시간은 상기 광 이미지(11')의 다양한 영역에 대응하는 상기 광 변환 소자(8) 영역을 통해 다양한 속도로 상기 광 빔을 피봇팅함으로써 달성되고,
   상기 광 빔(2)이 상기 각속도에 대해 정의된 값보다 낮은 각속도로 이동되는 영역에서, 상기 레이저 다이오드(1)는 단독으로 비활성화 및 활성화되며, 상기 레이저 다이오드(1)의 상이한 광도는 각속도가 정의된 값 이상일 때 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 광 변환 소자(8)는 라인 및/또는 컬럼을 따라 상기 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)에 의해 조명되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
3. 제2 항에 있어서, 상기 광 빔(2)은 상기 라인들 및/또는 컬럼을 따라 전후로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
4. 제3 항에 있어서, 상기 광 이미지(11')의 다양한 영역에 대응하는 상기 광 변환 소자(8) 영역에서 상기 상대 조명 지속 시간을 달성하기 위해 요구되는 상기 광 펄스는 기본 기간을 가로지르는 분산 방식으로 방출되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 다이오드(1)의 광 빔(2)은 이동 가능한 편향 미러(10)에 의해 상기 광 변환 소자(8) 상으로 가이드되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
6. 제5 항에 있어서, 상기 편향 미러(10)는 MEMS 마이크로 스캐너의 일부인 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
7. 제5 항에 있어서, 상기 편향 미러(10)는 전자기적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 다이오드(1) 상에서, 적어도 3개의 상이한 광도가, 특히 상기 레이저 다이오드(1)의 최대 광도의 100%, 50% 및 0%로 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정의된 값은 4000°/초 내지 8000°/초 사이, 특히 5000°/초 내지 7000°/초 사이, 특히 6000°/초의 각속도에 대해 선택되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트 제어 방법.
10. 자신의 광도와 관련하여 조정될 수 있는 적어도 하나의 레이저 다이오드(1)를 구비한 차량 헤드라이트로서, 그 레이저 빔(2)은 이미징 시스템(12)을 통해 도로 상으로 광 이미지(11')로서 투사되는 광 이미지를 그 위에 생성하기 위해 스캐닝 방식으로 광 변환 소자(8) 상으로 가이드될 수 있고, 광 스캐너의 편향 미러(10)는 정의된 제어 특징, 및 레이저 제어 시스템(3) 및 이에 할당된 컴퓨팅 유닛(4)에 따라 적어도 하나의 좌표 방향으로 피봇팅될 수 있고,
    상기 컴퓨팅 유닛(4)은 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트.

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