用于机动车辆前灯的显微投影光模块的制作方法_3

文档序号:9872243阅读:来源:国知局
的方式布置:从一个微入射光学器件31出射的光精确地仅进入到配对的微出射光学器件41中,并且其中
由微入射光学器件31所预先成形的光由微出射光学器件41按照至少一个光分布LVl-LV5;GLV成像到机动车辆之前的区域中。
[0085]如可以从这些图一般推论的,网屏设备50也布置在入射光学器件30和出射光学器件40之间。利用该类型的屏蔽设备,如将在以下进一步更详细解释的那样,经过投影装置的光通量可以被调整以便产生限定形式的一个或多个光分布,例如具有一个或多个明暗边界。
[0086]出于完整性起见,此处也应当提到,具有基本上暗网屏设备50的图1和2中的图示不以任何方式限定网屏设备50的实施例。图示仅仅是示意性的,并且仅意在指示网屏设备50的存在以及其近似位置。
[0087]网屏设备也不是绝对必要的,即,也可以在没有网屏设备的情况下有利地提供本发明。在该情况下,不调整光通量,并且光图案通过入射和出射光学器件产生。网屏设备提供如下优点:可以以简单的方式提供对光分布的选择性调整。
[0088]入射光学器件30是单个组件,其由微入射光学器件31形成。此处,微入射光学器件31直接相邻地布置(优选地在其之间不具有距离),并形成阵列,如上所述以及图1和2中所不O
[0089]出射光学器件40也是由微出射光学器件41形成的单个组件。此处,微出射光学器件41直接相邻地布置(优选地在其之间不具有距离),并形成阵列,如上所述以及图1和2中所示。
[0090]另外,如将在以下进一步更详细解释的,可以以单件式形成入射光学器件和出射光学器件,在适当的情况下与网屏设备一起。
[0091]图2a和2c示出由微入射光学器件31和配对的微出射光学器件41构成的微光学器件系统,它们如上述那样以这样的方式形成和/或布置:来自所示的微入射光学器件31的光排他地进入配对的微出射光学器件41中。图2a也示出了在两个微光学器件31、41之间的区域中的可选网屏设备的部分。
[0092]在考虑来自图2a和2c的微光学器件系统下,在图2b中可以看到,微入射光学器件31在垂直方向上使经过其的光聚焦在微入射光学器件焦点Fl中。图2b因而示出位于垂直平面中的光束(具体地,来自图2a的平面A-A)或光束到该平面A-A中的投影。
[0093]从辅助光学器件(此处未示出)平行发出的光束因而由微入射光学器件31聚焦于在光出射方向上位于配对的微出射光学器件41之前的微入射光学器件焦点Fl中。
[0094]如已经在导言中提到的,此处也应当注意到,出于完整性起见,此处采用较简单的用词并且通常在该整体公开内容的范围内在其他点处对聚焦“在焦点中”进行引用。然而,事实上,即,在现实中,光束不聚焦在单个焦点中,而是被成像到包含所述焦点的焦点区域中。该焦点区域可以是焦平面,然而该焦点区域由于像差通常不是平坦的,而也可以“形成”为弯曲的,即,光束被成像到包含焦点的弯曲区域中。
[0095]因此,每一个微入射光学器件具有位于入射光学器件和出射光学器件之间并且相关联的微入射光学器件的光聚焦在其中的焦点Fl。
[0096]微出射光学器件41也具有与配对的微入射光学器件31重合的焦点。光因而被聚焦在焦点Fl中,然后在垂直方向上相应地准直,因为其经过相关联的微出射光学器件41并且被投影到车辆之前的区域中,如在图2b中示意图示的。
[0097]图2d示出了水平方向上的行为,S卩,光束被认为位于水平平面中例如在来自图2c的平面B-B中,或者光束到该平面中的投影。如可以在图2d中看到的,由微入射光学器件31和微出射光学器件41构成的每一个微光学器件系统在水平方向上加宽经过其的光。出于该目的,每一个微入射光学器件31在水平方向上使经过其的光聚焦到位于微出射光学器件41之后的焦点上。然而,该光事先经过微出射光学器件41,并由此在水平方向上聚焦在位于微出射光学器件41之后的焦点F2中。光因此在水平方向上散射,以便实现各个微光学器件系统的部分光分布的期望宽度。
[0098]在该点处应当再次注意到,此处描述理想化的光学系统;在实践中,微光学器件系统的第一和第二光学器件二者通常被具体化为自由形式的光学器件,由此提供如上述那样的在焦点区域中的成像。
[0099]通常,以上介绍指示示例性具体实施例。不管焦点F2如何,关键特征在于在水平上加宽经过微光学器件系统的光。
[0100]微入射光学器件31相应优选地形成为会聚光学器件,其在垂直和水平方向上会聚光。此处,微入射光学器件31可以例如形成为自由形式的光学器件。
[0101]微出射光学器件41通常形成为投影光学器件,例如形成为球面或非球面透镜。也可以是,微出射光学器件41形成为自由形式的透镜。
[0102]此处,在此时应当简要地参考图lla-llc:在以上和以下的描述中,假定每一个微入射光学器件31和每一个微出射光学器件41由单独的透镜形成。然而,也可以是,微入射光学器件31和/或微出射光学器件41再一次在每种情况下由许多“光学器件”或光学元件构成。微光学器件的这些“微微光学器件元件”中的每一个出于该目的必须具有相同的焦平面。以示例的方式,一个或两个微光学器件可以是具有不同光学区域的菲涅尔透镜。微入射光学器件的每一个光学区域(微微光学器件)可以但不必须将光照射到每一个微微出射光学器件中。
[0103]图1la示出了其中微光学器件系统中的微入射光学器件和微出射光学器件被形成为菲涅尔透镜的示例。
[0104]图1lb示出了其中微入射光学器件被形成为“常规的”透镜并且微出射光学器件被形成为菲涅尔透镜的示例。
[0105]图1lc示出了其中微入射光学器件被形成为“常规的”透镜并且微出射光学器件被形成为微微透镜的阵列的示例。
[0106]图1la-1lc仅示出微光学器件的一些可想到的变型、组合或其他细分。
[0?07] 此外,如可以从图2a和2c推论的,彼此配对的微入射光学器件31和微出射光学器件41的面向彼此的边界面31’、41’彼此全等地形成并且优选地也彼此全等地布置。
[0108]此处,术语“全等地形成”仅意味着如下事实:彼此配对的微光学器件的边界面具有相同的基本区域形状,其中在任何空间布置的原则上。术语“全等地”布置意味着另外这些基本区域还布置成使得它们要么直接彼此全等地重合要么以一定距离布置,但将全等地转变成彼此,如果垂直于基本区域之一位移的话。
[0109]另外,当边界面31’、41’是平坦时,是有利的。
[0110]在所示的示例中,表面31’、41’是正方形;其他形状是长方形或六边形。
[0111]彼此配对的微入射光学器件31和微出射光学器件41的光轴310、410(图2b、2d)以有利的方式彼此平行地延伸,其中当光轴310、410重合时特别是有利的。
[0112]网屏设备50位于由微出射光学器件焦点Fl所跨的平面中。此处,网屏设备50优选针对每一个微光学器件系统具有网屏(参见图2a和2c),其中,网屏具有一个或多个光学有效的网屏边。
[0113]此处,图2a和2c示出与具有光学有效的网屏边52’的网屏52配对的微光学器件系统。经过该系统的光被相应地调整,并且网屏边52’在光图案中被成像为明暗边界。
[0114]当提供网屏设备50时,其针对至少一对彼此配对的微入射和微出射光学器件31、
41具有网屏。然而,网屏设备50优选地针对多对特别地针对所有对具有网屏51、52、53、54、55,所述网屏51、52、53、54、55在每一个情况下具有至少一个(例如精确地一个)光学有效的网屏边 51’、52’、53’、54’、55’。
[0115]在图3中示意图示后一情况。图3示出从前方的视图中的网屏设备50,其中网屏设备50具有五种不同类型的网屏51-55。这些网屏51-55中的每一个由不可透光材料51 ’,-55’ ’构成,其具有精确地一个(如所图示的)或多个(未图示)可透光孔51’ ’ ’-55’ ’ ’,光可以经过所述可透光孔。光图案通过孔相应地调整,并且网屏的网屏边51’、52’、53’、54’、55’在相应的部分光图案中被成像为上部的明暗边界,其向上定界光图案。
[0116]这些网屏中的每一个与精确地一个微光学器件系统配对,并且当向所有的微光学器件系统照射光时,如在图3a中不意图不的,提供整体光分布GLV作为所有的部分光分布的叠加。所示的整体光分布GLV在所示的示例中是具有不对称明暗边界的近光束分布。
[0117]图3b示出网屏51-55中的每一个,并且向左在网屏的旁边示意地示出利用其产生的部分光分布LV1-LV5。
[0118]以此方式,例如可以利用根据本发明的光模块产生近光束分布,其中各个微光学器件系统均以部分光分布的形式产生对近光束分布的限定贡献。
[0119]以此方式,可以产生任何整体光分布,并且仅某些部分光分布可以选择性地激活(或屏蔽掉),例如这是通过在每一个情况下利用至少一个专用光源以群组照亮具有相同网屏的微光学器件系统,使得可以产生动态的光分布。
[0120]—个或多个入射光学器件和出射光学器件的设计在某些情况下仅允许光分布的有限成形。由于如上所述的优选标准化的网屏的使用,所以可以产生许多部分光分布,其在适当选择的情况下导致期望的整体光分布。
[0121]网屏例如也可以被具体化为单独的网屏,其“形成”网屏设备,然而,如所示的,优选使用屏蔽设备组件,例如平面膜等,在其中提供对应的开口 /孔以供光的经过。
[0122]如以上已经进一步简要地提到的,在如图4a中所示的本发明的第一实施例中,可以以一个部分形成由入射光学器件30和出射光学器件40以及如所示的网屏设备50(在适当情况下)构成的投影装置3。以示例的方式,光学器件主体是塑料光学器件,其被有目的地碳化以便提供在其中提供网屏设备的区域中的网屏设备。该类型的碳化可以例如通过激光束或电子束等来提供。
[0123]在图4b中所示的第二变型中,投影装置3由通常彼此也以一定距离布置的两个分离的组件(更具体地,入射光学器件30和出射光学器件40)形成。
[0124]在该类型的实施例中,还提供网屏设备50,并且因此,当网屏设备50被布置在入射光学器件30面向出射光学器件40的边界面31,上时是有利的。
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