用于机动车照明装置的光模块的制作方法

用于机动车照明装置的光模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种机动车照明装置的光模块（1）。该光模块（1）包含至少两个用来发出光线的光源（2、3、4）和至少两个从属于光源（2、3、4）的主光学单元（8;15、16;17、18），所述主光学单元用来束集至少一部分发出的光线。此外，该光模块（1）包含共同的次级光学单元（7），用来使光束在机动车前方的车道上成像并且用来产生光模块（1）的合成的总光分布。为了改善光模块（1）的灵活性和效率，建议，光源（2）中的至少一个构造得用来实现主要光分布，并且光源（3；4）中的至少另一个构造得用来实现雾灯光分布，并且主光学单元(15、16;17、18)构成为多体的，该主光学单元从属于用来实现雾灯光分布的光源（3；4），其中第一局部-主光学单元（15；17）设置在主光学单元（8）的旁边，该主光学单元从属于用于实现主要光分布的光源（2）。
【专利说明】用于机动车照明装置的光模块

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种机动车照明装置的光模块。光模块包含至少两个用来发出光线的 光源和至少两个主光学单元，所述主光学单元用来束集至少一部分发出的光线。至少一个 光源分别从属于主光学单元中的一个。此外，光模块还包含共同的次级光学单元，其用来 由光束形成多个彼此连接或略微重叠的光分布，该光束是由主光学单元中的至少几个产生 的。此外，本发明还涉及一种具有这种光模块的机动车照明装置。

【背景技术】
[0002] 由现有技术已知不同的方案来实现所谓的矩阵-远光光模块。矩阵-远光光模块 包含带多个成排和/或成列设置的半导体光源（LED)的光源，其中多个LED是激活的，以便 产生期望的远光光分布。能够单独地控制这些单个的LED，因此能够有针对性地使单个LED 失效，以便能够有针对性地使合成的远光光分布的特定区域渐弱。因此，例如能够有针对性 地空出远光光分布中的存在着其它交通参与者的区域。这一方面可借助远光光分布尤其良 好地照亮机动车前方的车道区域，另一方面防止了前方开车者和/或迎面而来的交通参与 者的眩目。为了实现矩阵-远光光模块，通常应用具有真实的中间图像的系统，在这些系统 中借助主光学单元产生多个直接彼此邻接的LED图像，然后这些图像为形成合成的远光光 分布而通过在光程中后置的次级光学单元在机动车前方的车道上成像。这些系统由于次级 光学单元的投影特性也称为投影系统。
[0003] 反射器或透镜或者说透镜系统都适合作为次级光学单元来用。次级光学单元的特 征在于，其为了产生光模块的期望光分布而将由真实的中间图像-平面构成的一个或多个 光源图像投射到机动车前方的车道上。例如会聚透镜、圆锥形的光导体、圆盘状的光导体 或反射器都适合作为主光学单元来用，它们能够单独地、或者在多行和/或多列中呈阵列 状、或矩阵状地并排和/或重叠地设置。在应用矩阵-半导体光源时，主光学单元通常包含 组接成阵列的透镜、光导体或反射器。主光学单元的光输出面或光学单元阵列的单个主光 学单元-元件的光输出面几乎都位于次级光学单元的所谓匹兹瓦面中，因此通过主光学单 元-元件产生的单个光源-图像能够借助折射和/或反射清晰地相互界定开来。匹兹瓦面 是指这样的平面，即它的点被次级光学单元尽量相同且以期望的方式在沿行驶方向或发射 方向远离的图像表面上成像。在此，这些目标点同样还能够作为线或长方形或类似形状成 像，来代替点。
[0004] 根据所用主光学单元的类型，在现有技术中能够就其形状和发光强度分布而言只 轻微地影响中间图像中的光分布。尤其是会聚透镜阵列产生了发光密度基本上稳定的光分 布，该会聚透镜阵列的光输出面直接设置在次级光学单元的匹兹瓦面中。在这种情况下， 其它的光线形状(例如光分布的坚直造型）必须通过次级光学单元形成，其具有明显的像散 性。在此，中间图像中的所有光分布都通过后置的次级光学单元以相同的方式变形。
[0005] 大多数矩阵-光分布在中央具有多个宽度相同的、带状的光分布。但除此之外还 有意义的是，这些中间的光分布至少朝侧面通过一个或多个宽的、柔和地朝车道边缘收尾 的光分布进行补充。
[0006] 如果应用尤其简单且有利的透镜阵列或反射器阵列作为主光学单元，则不能轻易 地除了中央的基本上稳定照亮的光分布以外还直接从侧面连接地在中间图像中产生一个 或多个宽的、朝边缘柔和收尾的光分布，借助它们能够实现所述的侧面照明。在这种情况 下，主光学单元-透镜(其产生侧面照明的中间图像）连同其所属的光源必须逆着光射出方 向回到其余的光源和透镜后方，该光源和透镜在矩阵-光分布的中央形成了中间光分布。 因此当然不再可能在平面中（优选在共同的电路板上）设置用于两个光分布的光源（一方面 在中央，另一方面在侧边缘)，这显著提高了构造方面的成本和用来制造光模块的费用。此 夕卜，用于侧面照明的光源的回置还会对光模块的构造长度产生不利影响。
[0007] 由US2006/0120094AI已知一种用于机动车照明装置的投影系统，其中具有基本 上水平的明暗界限的近光灯光分布通过局部-远光光分布来补充，该局部-远光光分布照 亮了明暗界限上方的区域。整个系统的合成的远光光分布通过近光光分布和局部-远光光 分布的重合产生。该局部-远光光分布借助光源和凹镜在投影系统的中间图像平面中产 生。然后，远光灯光程借助转向后视镜通过构成为投影透镜的次级光学单元引导，并且通过 它投射到机动车前方的车道上。


【发明内容】

[0008] 在所述的现有技术的基础上提出本发明的目的，S卩如下地构造和改进前述类型的 光模块，即能够由一个或多个主光学单元在中间图像平面中实现额外的雾灯光分布，该雾 灯光分布具有大的侧面扩展和动态的光密度走向（光密度尤其朝合成的总光分布的外边缘 下降)，此外还能够产生光模块的尤其在单个光分布之间的过渡区域中尽量均匀照亮的合 成的总光分布。
[0009] 为了实现该目的，在前述类型的光模块的基础上建议，设置有用来产生用于实现 主要光分布的光线的光源中的至少一个，并且设置有用来产生用于实现雾灯光分布的光线 的光源中的至少另一个，并且该至少一个主光学单元构成为多体的，该主光学单元从属于 用来产生雾灯光分布的光线的光源，其中除了该至少一个从属于用来产生主要光分布的光 线的光源的主光学单元以外，还设置有局部-主光学单元中的至少第一个。
[0010] 光模块的合成的总光分布通过主要光分布和雾灯光分布的重合或补充而产生。在 此，次级光学单元为产生用于雾灯光分布的光线优选将该至少一个光源的图像投射到车辆 前方的车道上，该车辆配备有该光模块。此外，次级光学单元优选使中间光分布在车辆前方 的车道上成像，该中间光分布在主光学单元元件的光输出面上产生并且不是用来产生用于 主要光分布的光线的光源的图像。由此，该次级光学单元使照亮的光输出面在车道上成像。 用于主要光分布的光线例如用来照亮合成的总光分布的中央。在远光光分布的实施例中， 该光线例如能够用来产生远光光点。用于雾灯光分布的光线例如用来照亮总光分布的至少 一个侧面区域。在远光的实施例中，该光线例如能够用来照亮散射得相对较宽的基本光分 布的侧面区域。这两个光分布一起产生了优化的总光分布，其形式例如是远光。
[0011] 在光模块中主光学单元这样构成，即它在光模块的中间图像平面中产生光源的图 像，该主光学单元从属于用来产生用于雾灯光分布的光线的光源。主光学单元这样构成，即 它在光模块的中间图像平面中不会产生光源的图像，而只是产生主光学单元的照亮的光输 出面，该主光学单元从属于用来产生用于主要光分布的光线的光源。次级光学单元将用于 雾灯光分布的光源的图像投射到车辆前方的车道上，并且把照亮的用于主要光分布的光输 出面投射到车辆前方的车道上。
[0012] 以这种方式能够与主光学单元(该主光学单元从属于用来产生用于主要光分布的 光线的光源）的结构无关地实现额外的雾灯光分布，该雾灯光分布具有大的扩展和动态的 发光密度走向，该光发密度尤其朝合成的总光分布的边缘降低。在此，雾灯光分布的中间图 像尽可能无空隙地连接到主要光分布的通过其它主光学单元产生的中间光分布上。此外， 用来实现雾灯光分布的主光学单元这样构造，即用于主要光分布的光源以及用于雾灯光分 布的光源设置在平面(尤其是共同的电路板）中。尽管此处谈到了一个光源，但用来产生主 要光分布的光源以及用来产生雾灯光分布的光源能够具有多个光发射体(例如多个半导体 光源，尤其是LED)。光源的光发射体能够在多行和/或多列中呈矩阵状设置，并且一起构成 光源阵列。
[0013] 主要光分布尤其包含多个带状的局部-光分布，其具有基本上坚直的纵向延伸。 尤其优选的是，主要光分布的带状的局部-光分布就扩展范围和发光密度分布而言是构造 得很相似。该雾灯光分布例如用来照亮光模块的总光分布的外部边缘区域，用来改善侧面 照明。雾灯光分布尤其包含至少一个从侧面连接到中间主要光分布的侧面照明。可考虑的 是，在主要光分布的一个或两个侧面上设置一个或多个侧面照明区域。侧面照明优选不具 有带状的划分，并且优选比带状的局部-光分布的单个光带更宽。此外，侧面照明优选具有 朝总光分布的外部边缘下降的发光密度。
[0014] 用于雾灯光分布的主光学单元构成为多体的，其中主光学单元的局部-主光学单 元能够构成为任意的。主光学单元例如包含作为第一局部-主光学单元的转向后视镜和作 为第二局部-主光学单兀的凹镜。由用于雾灯光分布的光源发出的光线碰到凹镜，并且由 该凹镜束集起来，并且引导到转向后视镜的方向上，在该处生成光源的图像。转向后视镜将 该图像引导到次级光学单元上，该次级光学单元将图像投射到机动车前方的车道上。通过 用于雾灯光分布的主光学单元的多体构造，就用于雾灯光分布的光源的布局和定向而言， 且就通过用于雾灯光分布的主光学单元在光模块的中间图像平面中产生的光源图像的布 局和构造而言，有利地获得了额外的自由度。这又可使用于雾灯光分布的光源与至少一个 用于主要光分布的光源设置在共同的平面中，优选设置在共同的电路板上。此外，借助相对 较小的费用通过简单地改变局部-主光学单元的光学性能能够实现光模块的期望的合成 的总光分布，尤其实现具有大的水平的和/或坚直的扩展范围和动态的发光密度走向（发 光密尤其优选朝外边缘下降）的期望的雾灯光分布。
[0015] 通过把雾灯光分布的主光学单元的第一部分(例如转向后视镜）直接设置在用于 主要光分布的主光学单元或通过它产生的主要光分布的附近，可能的是，雾灯光分布的中 间图像尽量无空隙地连接到用于主要光分布的主光学单元的光输出面上的中间光分布上， 因此在单个的局部-光分布之间的过渡区域以及在主要光分布和雾灯光分布之间的过渡 区域中尤其能够产生光模块的尤其均匀照亮的合成的总光分布。因此在光分布之间的过渡 中尤其不会设置暗区、阴影、线或类似形状。主光学单元的第一部分(例如转向后视镜)优选 设置在次级光学单元的匹兹瓦面中，并且直接连接到用于主要光分布的主光学单元或其光 输出面。
[0016] 雾灯光分布的主光学单元另一部分例如是凹镜，并且设置在光模块的次级光学单 元和它的匹兹瓦面之间。该凹镜可例如至少局部地具有椭圆形型材。
[0017] 次级光学单元优选在主光学单元的光输出面上聚焦，或者在这些表面的面中心聚 焦。次级光学单元尤其优选在主光学单元的光输出面上或其面中心上聚焦，该主光学单元 从属于用于主要光分布的光源。用于主要光分布的主光学单元优选构成为会聚透镜阵列。 单个的会聚透镜的光输出面在光模块运行时被照亮，其中在输出面上不会产生光源图像。 这些照亮的表面通过次级光学单元在车道上成像。由按本发明的光模块产生的总光分布一 方面通过光源图像的投射(用于雾灯光分布的光源）且另一方面通过照射的光输出面的图 像(从属于用于总光分布的光源的主光学单兀）来产生。
[0018] 在合成的总光分布中，这两个成像方式的组合能够尤其在中央实现尤其均匀照亮 的总光分布，它的侧面区域具有期望的宽的尺寸和期望的动态的光强度走向。
[0019] 按本发明的光模块还具有以下优点：
[0020] 凹镜例如通过凹镜的形状和定向为光线造型提供了大量的可能性，因此中间图像 的发光密度走向（在凹镜上）能够在很大程度上成形，因此在构造雾灯光分布时可获得高的 灵活性。
[0021] 此外，就用于雾灯光分布的光源的相对位置以及从中产生的光分布（中间图像）而 言，凹镜提供了高的自由度。因此还可能的是，光模块的所有光源都成本低廉地设置在共同 平面(尤其在共同的电路板）上并且接触。
[0022] 转向后视镜自动地限定了雾灯光分布的尺寸。如果转向后视镜在实体上直接且无 空隙地连接到用于主要光分布的主光学单元上或者连接到该主光学单元的光输出面上，并 且如果照亮转向后视镜的整个镜面(并且整个反射的光线随后也通过次级光学单元射入)， 则由次级光学单元勾画的用于实现雾灯光分布和主要光分布的光分布也自动地直接且无 空隙地彼此连接。偏转面的形状(尤其是外圆周的尺寸和走向)因此定义了待成像的中间图 像的尺寸和形状，并因此定义了雾灯光分布或其中一部分的结构。
[0023] 用来产生用于雾灯光分布的中间图像(光源图像）的光学系统不会增大按本发明 的光模块的构造长度。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 下面在参照附图的情况下进行详细阐述本发明的其它特征和优点。在此，在这些 附图中示出且随后详细阐述的特征和优点也能够任意地相互组合，但它们在表述上未在附 图上示出也未在后面的说明书中阐述。其中：
[0025] 图1示出了按第一实施例的按本发明的光模块；
[0026] 图2示出了按第二实施例的按本发明的光模块；
[0027] 图3a，3b在侧视图和俯视图中示出按图2的光模块中的示意性光程；
[0028] 图4a_4d示出了与主光学单元阵列组合的光源阵列，用来产生按第一优选实施例 的按本发明的光模块的主要光分布；
[0029] 图5a_5d示出了与主光学单元阵列组合的光源阵列，用来产生按第二优选实施例 的按本发明的光模块的主要光分布；
[0030] 图6a-6d示出了与主光学单元阵列组合的光源阵列，用来产生按第三优选实施例 的按本发明的光模块的主要光分布；
[0031] 图7a-7d示出了与主光学单元阵列组合的光源阵列，用来产生按第四优选实施例 的按本发明的光模块的主要光分布；
[0032] 图8不出了在产生主要光分布时在按本发明的光模块中的光程；
[0033] 图9示出了在与光模块间隔设置的测量屏上通过图8的光模块产生的主要光分 布；
[0034] 图10示出了在产生雾灯光分布时在按本发明的光模块中的光程；
[0035] 图11示出了在与光模块间隔设置的测量屏上通过图10的光模块产生的雾灯光分 布；
[0036] 图12示出了在产生合成的总光分布时在按本发明的光模块中的光程；
[0037] 图13示出了在与光模块间隔设置的测量屏上通过图12的光模块产生的合成的总 光分布；
[0038] 图14示出了按另一优选的实施例的按本发明的光模块的一部分，其包含用来产 生主要光分布和雾灯光分布的光程；
[0039] 图15示出了按另一优选的实施例的按本发明的光模块的一部分，其包含用来产 生主要光分布和雾灯光分布的光程；以及
[0040] 图16示出了图1的按本发明的光模块的一部分，其包含用来产生主要光分布和雾 灯光分布的光程。

【具体实施方式】
[0041] 本发明涉及一种应用在机动车照明装置、尤其是机动车前大灯中的光模块。但是 光模块也可应用在机动车发光体中，例如日间行车灯、雾灯等。照明装置包含优选由塑料制 成的壳体，并且光模块设置在该壳体中。光模块能够固定或活动地(尤其能够围绕着坚直的 和/或水平的摆动轴线摆动)设置在照明装置的壳体中。该壳体具有光输出孔，它通过透明 的防尘盖封闭，并且由光模块产生的光线能够通过该光输出孔输出并且抵达机动车前方的 车道上。该防尘盖优选由塑料构成。它们能够至少局部设置起光学效应的控制元件(所谓 的散光玻璃)，但也可以构造得没有这种散光元件(所谓的透明玻璃klareScheibe)。这种 机动车照明装置的构造从现有技术早就已知，并因此附图中未详细示出并且在此未详细阐 述。
[0042] 图1是按优选实施例的按本发明的光模块，其在整体上用参考标记1表示。光模 块1包含至少两个用来发出光线的光源。在所示的实施例中，光模块1包含第一光源2,它 发出用来实现主要光分布的光线。光源2在所示的实施例中包含多个并排设置的半导体光 源(尤其是LED)。光源2的并排设置的LED也称为LED-阵列。可考虑的是，该光源2不仅 具有一列LED，而且光源2的LED呈矩阵地设置在多列和多行中。
[0043] 此外，光模块1在所示的实施例中包含两个光源3、4,它们发出用来实现雾灯光分 布的光线。这些光源3、4能够具有一个或多个半导体光源(尤其是LED)。多个LED能够成 列并排地、或矩阵状并排和重叠地设置。当然，按本发明的光模块1也可以只有光源3、4中 的一个，或具有比两个所示光源3、4更多的光源。光模块1的光源2、3、4设置在电路板5 上。光源2、3、4至少间接地通过电路板5固定在冷却体6上，该冷却体排出在光源2、3、4 的运行期间产生热量并且排放到周围环境中。因此，能够避免光源2、3、4的LED的过热，并 且确保在预设的温度范围内按规定运行。
[0044] 光源2、3、4配备有主光学单元8 ;15、16 ;17、18,它们将由光源2、3、4发出的光线 束集起来并且引导到次级光学单元7上，该次级光学单元把该光束投射到机动车前方的车 道上，以便实现光模块1的合成的总光分布。主光学单元8在此实施例中包含会聚透镜阵 列，该会聚透镜具有多个成列并排设置的会聚透镜。当然，主光学单元8还能包含多个在多 列和多行中呈矩阵设置的主光学单元元件，例如形式是会聚透镜。每个会聚透镜都配备有 光源2的LED中的至少一个。会聚透镜将从光源2的LED发出的光线束集起来，因此能够 尽量稳定且均匀地照亮会聚透镜的光输出面21。该照亮的表面(所谓的中间光分布）通过 次级光学单元7成像，以便在车辆前方的车道上产生主要光分布。主光学单元15、16和17、 18分别产生了光源3、4的图像，该图像为了产生雾灯光分布由后置的次级光学单元7投射 到机动车前方的车道上。
[0045] 因此，次级光学单元7由这些中间光分布以及光源3、4的图像构成多个优选无空 隙地彼此连接的甚至几乎略微重叠的局部 -光分布，它们形成光模块1的合成的总光分布。 次级光学单元7能够包含会聚透镜和/或反射器。在所示的实施例中次级光学单元7构成 为会聚透镜，该会聚透镜在图1中只是示意性地示出。次级光学单元7优选在主光学单元 8的主光学单元元件的光输出面21上聚焦，或者在光输出面21的面中心聚焦。
[0046] 图4a至7d示出了用来构造用于主要光分布的主光学单元8的不同方案，其中a) 在前方看的视图中、b)在俯视图中、c)在透视图中且d)在侧视图中示出了投影光学单元 8〇
[0047] 在图4a_4d的实施例中示出了主光学单元8,它包含多个并排设置的平凸的会聚 透镜，它例如安装在图1的光模块1中。次级光学单元7 (在图4a_4d中未示出）在会聚透 镜阵列8的光输出面21的面中心上聚焦。投影光学单元7的相应焦点用参考标记9表示。 投影光学单元7的焦点(在线AA和BB之间的交点中）用参考标记10表示。光源2的两个 相邻LED的中点之间或者主光学单元8的两个相邻的会聚透镜的光学轴线之间的间距称为 距离（Teilung)T。通过主光学单元8的会聚透镜，由光源2的LED在180°的半空间中发 出的光线束集成光束11。LED的主射出方向用参考标记12表不，该主射出方向在所不的实 施例中与会聚透镜的光学轴线是一致的。光线通过会聚透镜这样束集，即尤其均匀地照亮 会聚透镜的光输出面21。
[0048] 图5a_5d示出了主光学单元8,它具有多个并排设置的反射器。反射器在所示的实 施例中具有正方形的横截面(参照图5b的俯视图)。单个反射器的光输出面21无空隙地相 互排列，并且借助尖锐的、笔直的棱角来界定发光的表面。主光学单元8的每个反射器都配 备有光源2的至少一个LED。能够在反射器阵列和LEDs之间设置(穿孔)的隔热板13,它保 护反射器的背面免受辐射。在此实施例中，LED的主射出方向优选与主光学单元8的反射 器的光学轴线是一致的。此外，关于图4a-4d作出的阐述也适用于该实施例。
[0049] 在图6a_6d的实施例中，用于主要光分布的主光学单兀8包含多个并排设置的光 导体。它们在其纵向剖面(其包含LED的主射出方向，参见图6a)中具有圆锥形形状，该圆 锥形形状具有从光输入面(面向LED)朝光输出侧(背向LED)增大的横截面。这些光导体优 选具有正方形的横截面(横向于LED的主射出方向；参见图6b)。单个光导体的光输出面21 优选无空隙地相互排列，并且借助尖锐的、笔直的棱角来界定发光的表面。主光学单元8的 每个光导体都配备有光源2的LED中的至少一个。此外，已关于图4a-4d作出的阐述也适 用于该实施例。
[0050] 在图7a_7d的实施例中，主光学单元8包含多个并排设置的光导体圆盘。光导体 圆盘的光输出面21跟随着投影光学单元7的匹兹瓦面14。在图7a中，用距离T来表示主 光学单元8的两个相邻光导体圆盘的光输出面21的纵轴线的间距。在此实施例中，由光源 2的LED发出的光线不仅束集起来，而且还通过在坚直剖面中凸出拱起的反射面21'偏转 (参照图7c和7d)。
[0051] 从图4至7和所属的描述中可清楚地看到，主光学阵列8的单个元件的光输出面 21总是应该设置在聚焦平面9或投影光学单元7的匹兹瓦面14上。也就是说，次级光学单 元7优选在主光学单元8的光输出面21上聚焦，或者在其面中心上聚焦。
[0052] 回到图1，除了光源2和从属于它的、用来产生主光学单元的主光学单元8以外， 该处所示的光模块1还具有其它主光学单元，它们从属于用来产生雾灯光分布的光源3、4。 在此规定，从属于光源3、4的主光学单元构成为多体的，在所示的实施例中中分别构成为 双体的。因此，用于雾灯光分布的光源3例如配备有第一局部-主光学单兀15以及第二局 部-主光学单兀16。同样，用于雾灯光分布的其它光源4配备有第一局部-主光学单兀17 以及第二局部-主光学单元18。这两个局部-主光学单元15、16或17、18虽然设置得相互 隔开，但共同地满足构成为投影系统的光模块1的常规的主光学单元的功能。
[0053] 在图1所不的实施例中，从属于光源3的第一局部-主光学单兀15构成为转向后 视镜，并且第二局部-主光学单兀16构成为凹镜。相应地也同样适用于从属于光源4的 局部-主光学单兀16、18,其中第一局部-主光学单兀17构成为转向后视镜，并且第二局 部-主光学单元18构成为凹镜。第一局部-主光学单元15、17从侧面设置在用来产生主 要光分布的光源12的旁边或在从属于它的主光学单元8或主光学单元元件的光输出面21 的旁边。第一第一局部-主光学单元15、17优选直接且无空隙地邻接在主光学单元8或其 外部光输出面21上。因此，能够以相对简单的方式实现光模块1的尤其均匀照亮的合成的 总光分布，因为光源3、4的图像在转向后视镜15、17和主光学单元8的单个元件的照亮的 光输出面21上紧密并排地、优选甚至无空隙地相互邻接，因此主光学阵列8的照亮的光输 出面21或光源图像在转向后视镜15、17的镜面上通过次级光学单元7在机动车前方的车 道上投射成均匀照亮的总光分布(尤其在局部-光分布之间的过渡区域中）。
[0054] 在图1所示的实施例中，所有光源2、3、4都设置在共同的平面中(优选甚至在相同 的电路板5)并且接触。因此，能够尤其简单且成本低廉地实现光源2、3、4的安装和接触。 此外，光源2、3、4基本上在相同的方向上(也就是说大致在次级光学单元7的方向上）发射 出所有光线。换言之，单个光源2、3、4或光源2的单个光源元件（LED)的主要射出方向基 本上相互平行地延伸。
[0055] 借助本发明，能够产生光模块1的尤其均匀照亮的合成的总光分布，因为形成真 实中间图像的表面(转向后视镜15、17的镜面)和主光学单元8的主光学单元元件的照亮的 光输出面21紧密并排地、优选甚至直接地相互邻接。因此，它们作为统一的均匀照亮的合 成的总光分布由次级光学单元7投射到机动车前方的车道上。"均匀照亮的"在此上下文中 尤其指，光模块1的合成的总光分布尤其在通过次级光学单元7投射到车道上的单个的局 部-光分布之间的过渡区域中不具有不希望的暗区、阴影或黑线。但照明强度分布能够在 合成的总光分布内变化。尤其可考虑的是，雾灯光分布的发光强度分布朝总光分布的外边 缘降低。但重要的是，在单个的、通过次级光学单元7成像的局部-光分布(它们形成合成 的总光分布）之间不存在不期望的暗区、阴影或黑线。
[0056] 此外，按本发明的光模块1通过主光学单元15、16或17、18的多体构造能够就光 源3、4相对于光源2的可能的布局和方位而言以及就转向后视镜15、17的镜面上（即在中 间图像中在主光学单元15、16或17、18的通过次级光学单元7成像的表面上）的光强度分 布而言提供尤其高的灵活性和可变性。因此还可能的是，光模块1的所有光源2、3、4设置 在平面上，尤其设置在共同的电路板5上。此外，这一点还可尤其灵活地构建雾灯光分布以 及合成的总光分布的光强度分布。
[0057] 在图8、10和12中描述了图1的光模块1的不同光程。在图9、11和13中描述了 测量屏上的相应光分布。该测量屏以定义的间距设置得远离光模块1。光模块1的光学轴 线优选通过测量屏的中点延伸，并且通过水平为0°且坚直为0°时的点HV。
[0058] 图8示出了只有光源2的LED激活时的光程，其中图8示出了光源2的两个设置 在中间的LED失效的特殊情况。这两个失效的LED在图8中用参考标记19表示。合成的 光分布的通常（即在激活状态下)由这两个失效的LED19照亮的区域在图9中用参考标记20 表示。光源2的这两个失效的LED19会在光分布的水平约0°的中央引起宽度约为2°的 未照亮的区域20。在合成的光分布的中央中的未照亮的区域20在水平方向上以约-Γ至 +Γ延伸。该未照亮的区域20的高度在合成的光分布的整个高度上延伸。因此，例如在矩 阵-远光光模块中能够有针对性地使光源2的单个LED失效，以便从合成的光分布中使机 动车前方的存在着往前行进和/或迎面而来的交通参与者的区域渐弱。因此能够通过以下 方式考虑其它交通参与者的变化的水平位置(例如经过或走过机动车）以及因此由合成的 光分布空出的区域20,即有针对性地使下述LED19失效，这些LED负责在相应的位置上产生 用于待空出的区域20的光线。备选地还可考虑的是，总是使相同的LED19失效，并且使整 个光模块1或只是其中的一部分在水平方向上相对于照明装置的壳体移动，例如为了围绕 着坚直轴线摆动，以便使合成的光分布的未照亮的区域20借助其它交通参与者来遮盖，应 该使这些交通参与者从合成的总光分布中渐弱。
[0059] 图10示出了光模块1的光程，其中只激活用来产生雾灯光分布的一部分的光源4。 光源4的雾灯光分布是按图9的主要光分布右边的侧面照明。在图11中的右边示出了侧 面照明的合成的光分布。用来产生雾灯光分布的另一部分(形式是左边的侧面照明)的其它 光源3可能以相应的方式激活。可考虑的是，同时激活两个光源3、4。
[0060] 合成的侧面照明（参见图11)的形状和构造(尤其是发光强度分布）能够以简单和 有效的方式这样改变，即改变凹镜18和/或转向后视镜17的形状和/或方位。甚至可考虑 的是，凹镜18和/或转向后视镜17的形状和/或方位在光模块1运行时改变，以便能够在 照明装置运行期间适应性地改变合成的侧面照明的结构和形状。因此，例如能够对当前的 交通情况和环境条件作出反应，并且能够根据情况或强或弱地照亮合成的侧面边缘区域。
[0061] 图12示出了图1的按本发明的光模块1的光程，其中所有的光源2、3、4都是激活 的，即两个在图8和9中还失效的LED19以及光源3也是激活的。在此，产生了光模块1的 尤其均匀的照亮的合成的总光分布，如图13所示。所示的总光分布例如是远光灯(如果该 光分布下降到使上方明暗界限坚直地在水平线之下约-Γ延伸)、雾灯或日间行车灯(在强 度比远光灯降低的情况下)。
[0062] 图2示出了按本发明的光模块1的另一实施例。与图1的光模块1不同的是，在 此只设置有用来产生雾灯光分布的光源4,并且相应地也只设置从属于该光源4的主光学 单元17、18。此外，次级光学单元构成为磨成小平面的抛物面体。这样构成的反射器7的 单个小平面优选具有不同的焦距，并且朝焦点10具有几乎相同的截距(例如参照图4b、5b、 6b)。
[0063] 图3a_3b示出了图2的光模块1中的光程，其中图3a示出了坚直的光线走向，且 图3b示出了水平的光线走向。明显地可看到，凹镜18在坚直的光线走向中将光源4的LED 芯片(其具有边缘长度t)至少扩大到转向后视镜17的镜面的高度Η上。该图像尺度Μ大 致从路程S2/S1的比例中得出。紧邻着用于主要光分布的相邻的主光学单元阵列8,凹镜 18在水平的光线走向中使用于雾灯光分布的光线集中在转向后视镜17上。在转向后视镜 17的镜面上产生光源4的图像。转向后视镜17将射入的光线引导到次级光学单元7上，该 次级光学单元将光源图像投射到车道上，以便产生雾灯光分布。
[0064] 图14示出了按本发明的光模块1的另一实施例，其中省略了次级光学单元7的 描述。用于主要光分布的主光学单兀8包含由圆锥形光导体构成的阵列，它们的光输出面 21由用于主要光分布的光源2的LED (参见图9)稳定地照亮。光导体阵列8的光输出面 21上的中间光分布以及转向后视镜15、17的镜面上的光源图像几乎都位于次级光学单元7 的构成为罩状的匹兹瓦面14 (所谓的匹兹瓦罩）上。
[0065] 在图15的实施例中，用于主要光分布的主光学单元8包含由圆锥形反射器构成的 阵列，它们产生了用于主要光分布的中间光分布(照亮的光输出面21)。反射器阵列8的光 输出面21 (即，单个反射器的位于光输出方向上的前方孔口）和转向后视镜15、17的镜面 几乎位于次级光学单元7的匹兹瓦罩14中。
[0066] 在图16的实施例中，用于主要光分布的主光学单元8包含由会聚透镜构成的阵 列，它们产生了用于主要光分布的中间光分布。透镜阵列8的光输出面21以及转向后视镜 15、17的镜面几乎都位于次级光学单元7的罩状的匹兹瓦面14上。
[0067] 匹兹瓦面14是指这样的平面，即它的点被次级光学单元7尽量相同且以期望的方 式在沿行驶方向或发射方向远离的图像表面上成像。在此，这些目标点能够以相同的方式 作为线或长方形或类似形状成像，来代替点。次级光学单元7的无限小的区域尤其在光模 块1或机动车前方远远放置的图像表面中勾画出基本上相同大小且相同定向的中间光分 布的图像，它位于次级光学单元7的目标侧的匹兹瓦面14中。这些单个的中间光分布能 够在角度空间中尤其沿坚直方向相互移动(例如使坚直和/或水平方向上的光分布模糊不 清)。因此，例如从正方形的具有稳定发光密度的中间光分布中产生带状的、坚直延伸的局 部-光分布，它们柔和地朝上和朝下收尾。在此，次级光学单元7 (会聚透镜或抛物面体)的 光学表面优选在其坚直剖面中具有不同于其水平部段的折射力或弯曲。
[0068] 源自凹镜16 ; 18的光线未达到转向后视镜15 ; 17且不会穿过次级光学单元7,并 因此也不是机动车前方的合成的总光分布的一部分。转向后视镜15 ;17将雾灯光分布限定 在边缘上。因此，借助凹镜16 ;18首先能够产生比中间图像更大的光分布，然后通过转向后 视镜15 ;17的边缘来对它们进行限定。以这种方式能够平衡光学系统中的位置公差，因此 能够确保雾灯光分布总是无空隙地连接到主要光分布上。
[0069] 转向后视镜15 ; 17的尺寸优选这样选择，即用于雾灯光分布的光源3 ;4通过凹镜 16 ;18和转向后视镜15 ;17至少扩大到相邻的主光学单元8的光输出面21的大小的光源 图像上。为了平衡制造和安装公差，适宜的是，成像尺度选择得甚至略微更大。
[0070] 如果用于主要光分布的主光学单元8具有高度H，并且用于雾灯光分布的光源3 ;4 的正方形LED芯片具有侧面长度t，则凹镜16 ; 18的成像尺度例如选择为M=H/t或者更大。 参照图3a-3b和所属的描述尤其适用于以下关系：
[0071] M=l. . . 1. 5x H/t=l. . . 1. 5x S2/S1
[0072] 路程SI在用于雾灯光分布的光源3 ;4的中点开始，并且在光源3 ;4的主射出方向 的方向上传播，其中LED在LED芯片上尤其是垂直的。该路程S1在碰到凹镜16 ; 18的反射 面上时终止。路程S2在此点上开始，并且在转向后视镜15 ; 17的方向上延伸，优选在转向 后视镜的中点上延伸。
[0073] 有利的是，用于雾灯光分布的转向后视镜15 ;17或者说它的镜面(一方面）以及用 于主要光分布的主光学单元阵列8或者说它的光输出面21 (另一方面）尽可能精确且直接 并排地定位，因此主要光分布和雾灯光分布的中间光分布或光源图像在通过次级光学单元 7投射之后在合成的总光分布中尽量无空隙地相互连接。这一点例如能够通过以下方式实 现，即两个元件(转向后视镜15 ;17和主光学单元8)构成为一体。
【权利要求】
1. 一种机动车照明装置的光模块（1)，该光模块（1)包含至少两个用来发出光线的光 源（2、3、4)和至少两个主光学单元（8;15、16;17、18)，所述主光学单元用来束集至少一部 分发出的光线，其中至少一个光源（2、3、4)分别还从属于主光学单元（8; 15、16; 17、18)，并 且还包含共同的次级光学单元（7)，它用来由光束形成多个彼此连接或略微重叠的光分布， 该光束是由主光学单元（8;15、16;17、18)中的至少几个产生的，其特征在于，光源（2)中 的至少一个构造得用来产生用于实现主要光分布的光线，并且光源（3 ;4)中的至少另一个 构造得用来产生用于实现雾灯光分布的光线，其中主要光分布用来照亮光模块（1)的合成 的总光分布的中央，并且雾灯光分布用来照亮总光分布旁边的至少一个侧面区域，并且光 源（3 ;4)中的至少一个构造成多体的，用来产生用于配备有雾灯光分布的主光学单元（15、 16; 17、18)的光线， 其中局部-主光学单元（15 ;17)中的至少第一个设置在光源（2)的至少一个的旁边， 该光源用来产生用于配备有主要光分布的主光学单元（8)的光线。
2. 根据权利要求1所述的光模块（1)，其特征在于，主光学单兀（8; 15, 16; 17, 18)这样 构成和设置，即由主光学单元（8;15、16;17、18)在其光输出面（21;15、17)上产生的中间光 分布是并排的，该中间光分布由次级光学单兀（7)投射在机动车之前以便产生光模块（1) 的合成的总光分布。
3. 根据权利要求2所述的光模块（1)，其特征在于，中间光分布无空隙地相互邻接。
4. 根据权利要求2或3所述的光模块（1)，其特征在于，中间光分布至少局部地位于次 级光学单元（7)的聚焦平面（9)中。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的光模块（1 )，其特征在于，中间光分布至少局部 地位于次级光学单元（7)的匹兹瓦面（14)中。
6. 根据上述权利要求1至5中任一项所述的光模块（1 )，其特征在于，局部-主光学单 元（16 ;18)中的至少另一个设置在用来产生雾灯光分布的至少一个光源（3 ;4)的附近，并 且这样构造，即它把由此光源（3 ;4)发出的光线偏转到局部-主光学单元（15 ;17)中的至 少第一个上。
7. 根据权利要求6所述的光模块（1 )，其特征在于，局部-主光学单元（16 ; 18)中的至 少另一个构成为凹镜。
8. 根据上述权利要求1至7中任一项所述的光模块（1 )，其特征在于，该局部-主光学 单元（15 ;17)中的至少第一个构成为转向后视镜并且这样构成，即它把由局部-主光学单 元（16 ;18)中的至少另一个偏转的光线偏转到次级光学单元（7)的方向上。
9. 根据权利要求8所述的光模块（1 )，其特征在于，转向后视镜（15 ; 17)的形状和/或 方位能够在光模块（1)运行期间变化。
10. 根据上述权利要求1至9中任一项所述的光模块（1)，其特征在于，所有光源 (2, 3, 4)设置在一个平面上，尤其设置在共同的电路板（5)上。
11. 根据上述权利要求1至10中任一项所述的光模块（1)，其特征在于，局部-主光学 单元（15 ;17)中的至少第一个间接且无空隙地连接到光源（2)中的至少一个上，该光源用 来产生用于配备有主要光分布的主光学单元（8)的光线。
12. 根据上述权利要求8至11中任一项所述的光模块（1 )，其特征在于，局部-主光学 单元（16 ;18)中的至少另一个这样构成并且设置在光模块（1)中，即由局部-主光学单元 (16 ;18)中的至少另一个偏转到转向后视镜（15 ;17)上的光线照亮了转向后视镜（15 ;17) 的整个反射面上。
13. 根据上述权利要求1至12中任一项所述的光模块（1)，其特征在于，在两个相对而 置的侧面上，在至少一个主光学单元（8)的旁边分别设置有局部-主学光单元（15 ;17)中 的至少第一个，该主光学单元从属于用来产生用于主要光分布的光线的光源（2)。
14. 一种机动车照明装置，其具有按上述权利要求中任一项所述的光模块（1)。
【文档编号】F21V23/00GK104100903SQ201410133586
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】M·布伦德勒 申请人:汽车照明罗伊特林根有限公司