本发明涉及一种交通工具探照灯，所述交通工具探照灯具有用于放射横向不相交的光束的多个可选择性激活的光源和光学地在光源的下游连接的共同的透镜，所述透镜具有用于光束的光入射面和光出射面，所述透镜具有第一子区域和第二子区域，所述第一子区域具有光入射面的第一子面和光出射面的所属的第一子面，所述第二子区域具有光入射面的第二子面和光出射面的所属的第二子面。本发明也涉及一种交通工具，所述交通工具具有至少一个这种交通工具探照灯。本发明还涉及一种用于运行这种交通工具探照灯的方法。本发明尤其可应用于机动车的探照灯，尤其用于产生至少一个远光和/或近光。
背景技术：
具有矩阵状并排设置的led的汽车探照灯具有将光放射图案的通过一些led产生的子区域均匀地与通过其他led产生的子区域联接的问题，尤其如果应利用下述可能性时如此：隐没或接通光放射图案的清晰限界的子区域。
技术实现要素：
本发明的目的是，至少部分地克服现有技术的缺点，并且尤其提供用于形状可变地照明在探照灯前方的空间区域的改进的可能性。
所述目的根据本发明的特征来实现。优选的实施形式尤其可在下面的描述中推出。
所述目的通过一种交通工具探照灯来实现，所述交通工具探照灯具有：多个可选择性激活的光源，以放射横向不相交的光束；和光学地在光源的下游连接的共同的透镜，所述透镜具有用于光束的光入射面和光出射面。透镜具有第一子区域和第二子区域，所述第一子区域具有光入射面的第一子面和光出射面的所属的第一子面，所述第二子区域具有光入射面的第二子面和光出射面的所属的第二子面。光入射面的和/或光出射面的第一子面成形为，使得第一子区域比第二子区域对穿透的光具有更强的发散作用。所述交通工具探照灯具有下述优点：穿过第一子区域的光束在侧向上或在横向上相对强地发散，而在透镜之后更强地重叠。重叠有利地引起避免在相邻的光束之间的明显的亮度过渡，并且普遍地引起光放射图案的通过所述光束产生的部分的增强的均匀化。穿过第二子区域的光束然而较小程度地发散，使得相邻的光束仅轻微地——尤其甚至实际上不明显地——重叠。因此，在去激活一个光源进而切断所属的光图案中的光束时，能够更有利地空出或隐没清晰限界的区域。因此，透镜与所属的光束穿过哪个子区域相关地引起光束的不同的、可用于不同的照明目的的射束成形。通过光束部分地穿透第一子区域并且部分地穿透第二子区域，在透镜的下游得到下述光束，所述光束部分地明显重叠并且部分地少量重叠或者甚至不重叠。因为特定的光束的较强发散的部分和较少发散的部分连续地彼此交融，所以实现这些部分之间的特别均匀的联接。
优选的是，根据本发明的交通工具探照灯构成为，使得在交通工具探照灯的接通的运行状态下，借助交通工具探照灯的一个或多个光源的光透射第一子区域和第二子区域。
能够将“可选择性激活的光源”理解为下述光源：所述光源可单独地和/或成组地激活。激活和去激活能够包括接通或切断，在需要时也包括相关的光源的调光。
一个改进方案是，光源是半导体光源，尤其是发光二极管(led)或二极管激光器。在存在多个半导体光源时，所述半导体光源能够以相同的颜色或以不同的颜色发光。颜色能够是单色的(例如红色、绿色、蓝色等)或者是多色的(例如白色)。由至少一个半导体光源放射的光也能够是红外光(ir-led)或者紫外光(uv-led)。多个半导体光源能够产生混合光；例如白色的混合光，例如根据ece设计。
至少一个半导体光源能够包含至少一种转换波长的发光材料(转换型led)。发光材料能够替选地或附加地远离半导体光源设置(“remotephosphor，远程荧光粉”，larp布置)。至少一个半导体光源能够以至少一个单独封装的半导体光源的形式或者以至少一个芯片(裸片，裸芯片(die，nacktchip))的形式存在。多个芯片能够安装在共同的基底(“基板”)上。代替或者除了无机发光二极管、例如基于ingan或alingap的无机发光二极管以外，通常也可使用有机led(oled，例如聚合物oled)。至少一个半导体光源能够配备有至少一个自身的和/或共同的用于射束引导的光学装置，例如至少一个菲涅尔透镜、准直仪等。
能够将“横向不相交的光束”尤其理解为下述光束：所述光束不完全重合或重叠。两个不相交的光束能够在图像平面中完全彼此分开或者仅部分地重合或重叠。两个光束部分地重合尤其能够安排成，所述光束以其相应的横截面的不大于25％、尤其不大于20％、尤其不大于15％、尤其不大于10％、尤其不大于5％重合。横截面例如能够在如下轮廓之内观察，在所述轮廓中，光的亮度或光通量不大于最大亮度或最大光通量的1/e或1/e2。
第一和第二子区域——进而还有光入射面的和光出射面的第一子面和第二子面——尤其直接彼此邻接。
第一子区域比第二子区域具有更强的发散作用尤其能够包括：穿过第一子区域的光束在至少一个相对于相应的光束的传播方向水平的空间方向上比其穿过第二子区域时明显更强地扩开。
一个改进方案是，穿过第一子区域的光束在刚好一个空间方向上比穿过第二子区域的光束明显更强地扩开。
光束(在横截面中)部分地穿透第一子区域并且部分地穿透第二子区域尤其引起：所述光束的光分布在光穿过第一子区域的区域中明显重叠，并且在光穿过第二子区域的区域中不明显重叠。
一个改进方案是，光入射面的第一子面比光入射面的第二子面具有更强的发散作用。一个替选的或附加的改进方案是，光出射面的第一子面比光出射面的第二子面具有更强的发散作用。
一个设计方案是，第一子区域的具有更强的发散作用的表面(即光入射面的和/或光出射面的第一子面)与第二子区域的相邻的表面(即与光入射面的或光出射面的第二子面)通过平滑的线、尤其直线分开。由此得到下述优点：能够以简单的方式产生光放射图案，其中在特别均匀地照亮的子区域和特别精确成形的或可变的子区域之间存在特别好地限定的边界。
另一设计方案是，在交通工具探照灯的光放射图案中的所述线至少大约对应于亮暗边界，例如近光的亮暗边界。替选地，在穿过第一子区域和第二子区域的光之间的过渡部中出现在不同的亮度值之间的亮度突变，然而不出现清晰的亮/暗边界。尤其一个改进方案是，在穿过第一子区域和第二子区域的光之间的过渡部中的亮度实际上保持不变或者仅轻微改变。
另一设计方案是，第一子区域的具有更强的发散作用的表面是结构化的、尤其经刻面(facettiert)的表面，并且第二子区域的表面是未刻面的、尤其未结构化的(光滑的)表面。因此能够以特别低的制造耗费来提供不同的发散作用。
一个改进方案是，如果光入射面或光出射面均匀地——可能也甚至不——发散地作用(通过所属的第一和第二子面相同发散地作用的方式)时，所述面整体上构成为未刻面的或者同类刻面的。
一个改进方案是，透镜具有长形的基本形状。所述形状尤其有利于产生可沿所述方向均匀地照亮的光放射图案。
又一设计方案是，透镜具有凹凸花纹状(profilartig)的基本形状。所述形状更特别有利于产生可在其宽度上均匀照亮的光放射图案。这样的透镜因此沿着其轮廓延伸部(通常也称为纵向延伸部)具有基本上相同的横截面形状。“基本上”相同的横截面形状尤其能够是下述横截面形状，所述横截面形状沿着其轮廓延伸部仅轻微改变，例如由于其光入射面的和/或光出射面的结构化部(例如刻面(facettierung))仅轻微改变，但是保持其基本形状。
此外，一个设计方案是，透镜具有基本上双凸面的横截面形状。然而，所述透镜不局限于此并且能够在横截面中例如也具有凹凸的、双凹面的、平凸面的、平凹面的、抛物面的、自由形状等的基本形状。
此外，一个设计方案是，经刻面的表面具有至少一个沿着透镜的纵向延伸部延伸的一排小面，所述小面将穿过第一子区域的光沿纵向延伸部的方向扩宽。这样的结构是有效的并且可简单地制造。相邻的小面尤其直接彼此邻接。尤其，每个小面(facette)能够与相应的光源相关联，所述光源的光束穿透第一子区域和第二子区域。
一个改进方案是，经刻面的表面具有沿透镜的纵向延伸部延伸的刚好一排小面。由此有利地产生沿着纵向延伸部均匀化的光放射图案，所述光放射图案但是不由刻面垂直于其明显影响。
还有一个设计方案是，小面构成为至少一排直接相邻的垫状的小面，所述小面的过渡部尤其垂直于透镜的纵向延伸部定向。垫状的小面可特别简单地制造。垫状的小面尤其能够具有沿透镜的纵向延伸部凹状弯曲的形状，尤其是正弦或抛物线形状。在环周方向上，小面能够跟随透镜的基本形状。
小面的表面能够具有相同的曲率或不同的曲率。
此外一个设计方案是，小面彼此间具有相同的间距或“节距”。
又一个设计方案也是，光源矩阵状地并排设置，例如设置成(m×n)模式，其中m和/或n>1，例如设置成(5×3)、(10×5)等模式。数字m和n原则上是不受限制的并且也能够位于100、1000、10000等的数量级中。矩阵状的布置得出下述优点：尤其当光源构成为矩形的led芯片时，光源彼此间能够以特别紧密的间距设置。所述led芯片能够例如存在于共同的基底上(例如在共同的基板上)。
一个对于产生光放射图案的特别均匀的子区域有利的改进方案是，透镜的小面的节距与光源在相同方向上的节距、尤其在透镜的纵向延伸部上一致。
又一设计方案是，全部光束穿透第一子区域和第二子区域。所属的光源在此能够彼此相叠地(例如竖直地)和/或并排地(例如水平地)设置。
此外又一设计方案是，至少一个光束仅穿透第一子区域和/或至少一个光束仅穿透第二子区域。这能够实现特别灵活地选择光放射图案。
所述目的也通过上述类型的透镜来实现。
所述目的还通过一种交通工具来实现，所述交通工具具有至少一个如上所述的交通工具探照灯，尤其两个如上所述的交通工具探照灯。所述交通工具能够与交通工具探照灯类似地构造并且得到相同的优点。
所述交通工具能够是机动车(例如，汽车，如载客汽车、载货汽车、公共汽车等，或摩托车)、铁路、水上交通工具(例如艇或船)或空中交通工具(例如飞行器或直升机)。
交通工具探照灯能够在一个改进方案中设立用于放射远光。交通工具探照灯能够在另一改进方案中设立用于选择性地放射远光和近光。交通工具探照灯能够在又一其它改进方案中设立用于放射近光。交通工具探照灯能够替选地或附加地设立用于放射自适应转向光。交通工具探照灯尤其能够设立用于放射近光和自适应转向光。
又一设计方案是，交通工具探照灯具有至少一个用于产生近光的近光模块和至少一个如上构成的用于产生附加远光的远光模块。因此，近光和远光能够借助于唯一的探照灯以可特别简单构造的、紧凑的和价格低廉的方式实现。
其中一个设计方案是，交通工具探照灯设立用于，在第一运行方式中通过激活近光模块来产生近光，并且在第二运行方式中通过附加地激活远光模块来产生远光，其中近光和附加远光的重叠区域仅具有附加远光的透射第一子区域的、扩宽的部分。这得出下述优点：通常在其亮度方面高度均匀的近光不由于附加远光的叠加而明显地丧失均匀性。
所述目的还通过一种用于运行如上所述的交通工具探照灯的方法来实现，其中将至少两个光源同时激活，所述光源的相邻的光束透射第一子区域和第二子区域。
一个设计方案是，激活的光源的全部光束分别透射第一子区域和第二子区域。所述设计方案可特别有利地用于产生具有转向光功能的近光或远光。
又一设计方案是，交通工具探照灯至少在第一运行方式和第二运行方式之间切换，其中在第一运行方式中仅激活下述光源，所述光源的光束透射第一子区域和第二子区域，和所述光源的光束仅透射透镜的子区域中的一个子区域，并且在第二运行方式中附加地激活下述光源，所述光源的光束仅穿过透镜的另一子区域。所述设计方案特别有利于具有组合的光功能的探照灯，例如具有近光和远光功能的探照灯。例如，在第一运行方式中能够产生第一光功能的特别均匀的光放射图案，并且通过将光源在第二运行方式中接通而产生第二光功能。在第一运行方式中，尤其分别透射透镜的两个子区域的光束产生光放射图案的边缘或边框的至少一个部段，尤其是距探照灯最远的部段。
一个改进方案是，在第一运行方式中产生近光，并且在第二运行方式中产生远光。这得出下述优点：在第一运行方式中产生的近光是特别均匀地分布的，进而也均匀地照亮在交通工具前方的区域。分别穿过透镜的两个子区域的光束于是尤其能够形成光放射图案的前边框，所述前边框在第一运行方式中对应于亮暗边界，并且在第二运行方式中能够实现均匀的过渡。
然而也可行的是，在唯一的运行方式中运行探照灯，其中光束类似于上述第二运行方式运行。在此，尤其能够单独地激活或去激活下述光源，以便防止其它交通参与者的炫目等，所述光源的光束穿过透镜的第二子区域。这样的运行方式能够例如是产生近光，其中光放射图案的靠近交通工具的子区域通过下述光源形成，所述光源的光束至少部分地穿过透镜的第一子区域(“基本光”)，并且光放射图案的远离交通工具的子区域通过下述光源形成，所述光源的光束穿过透镜的第二子区域(“扭曲光”)。
但是，通过上述方法也能够产生其它的光放射图案或其组合，例如以提供自适应转向光。在此，例如能够通过下述光源在转弯时产生附加的侧光，所述光源的光束穿过透镜的第二子区域。
然而原则上，能够任意地激活或去激活光源。
附图说明
本发明的在上文中描述的特性、特征和优点以及实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合下面对实施例的示意的描述变得可更清晰且更清楚地理解，所述实施例结合附图更详细地阐述。在此，为了概览性，相同的或起相同作用的元件能够设有相同的附图标记。
图1作为剖视图以侧视图示出根据第一实施例的具有经刻面的透镜的探照灯的略图；
图2示出图1中的经刻面的透镜的俯视图；和
图3示出经刻面的透镜的斜视图；
图4作为剖视图以侧视图示出根据第二实施例的具有经刻面的透镜的探照灯的略图；
图5示出在穿过图1或图4中的经刻面的透镜之后的光束的成像；
图6示出在穿过另一透镜之后的光束的成像；和
图7示出根据第一实施例的探照灯的一个变型形式。
具体实施方式
图1作为剖视图以侧视图示出呈交通工具f的交通工具探照灯1的形式的探照灯的略图，所述探照灯具有经刻面的透镜2以及具有多个led芯片3，所述led芯片根据ece放射白光。led芯片3尤其可个体化地操控。
led芯片3在此设置在共同的基板4上，更确切地说设置成(10×1)矩阵布置或者设置成具有十个led芯片3的一排。led芯片3可选择性地单独地操控，例如可接通和切断和可能可调光，并且将其光束lb沿在此水平绘出的z方向辐射到透镜2的光入射面5上，更确切地说尤其如所示出的那样整面地辐射。光束lb穿过透镜2并且在其光出射面6上再次射出。所述光束接着从交通工具探照灯1中耦合输出，更确切地说直接地或借助于可选的耦合输出光学装置7耦合输出。
透镜2能够假想地在水平的(即沿着在x和z方向上展开的)平面e上分为两个子区域，即在此分为上部的第一子区域2-1和下部的第二子区域2-2。上部的子区域2-1分配有光入射面5的第一子面5-1和光出射面6的第一子面6-1。类似地，下部的子区域2-2分配有光入射面5的第二子面5-2和光出射面6的第二子面6-2。第一子面6-1因此与第二子面6-2通过在平面e中伸展的、在观察时沿着z方向的直线l分开。
光出射面6成形为，使得光出射面6的第一子面6-1比光出射面6的第二子面6-2对光束lb在x方向上具有更强的发散作用。借此，透镜2的第一子区域2-1也比第二子区域2-2具有更强的发散作用。
光入射面5作为整体设有刻面8，然而所述刻面对于所属的子面5-1和5-2是相同成形的(例如，关于平面e镜像对称地构成)，进而不会引起子面5-1和5-2的不同的发散效果。而光出射面6仅在第一子面6-1上设有刻面9，而第二子面6-2是非刻面的，即是光滑的。借助于刻面9，光束lb沿x方向扩宽。
在图1中示出的组件(可能除了耦合输出光学装置7之外)能够作为模块存在，例如作为仅用于产生远光的远光模块flm。
如也在图2和图3中示出的，透镜2具有沿着x方向凹凸花纹状的、在横截面上双凸面的基本形状。第一子面6-1的刻面9构造为一排垫状的小面10，所述小面沿透镜2的纵向延伸部(大约对应于x方向)延伸。小面10的表面沿透镜2的延伸方向具有例如正弦状的或垫状的伸展。相邻的小面10直接彼此邻接，其中其凹口状的过渡部垂直于透镜2的纵向延伸部定向。沿着y方向或者从下向上观察，小面10的表面的伸展至少大约对应于未刻面的伸展。小面10因此实际上仅在x方向上(沿两个方向)引起穿透所述小面的光束lb的扩宽。
小面10具有相同的节距d。所述节距d对应于led芯片3沿x方向的节距。led芯片3此外沿x方向直线地设置在各相关联的小面10之后。led芯片3沿着z方向的主放射方向因此居中地穿过各相关联的小面10。因此尤其能够引起，由特定的led芯片3放射的光束lb基本上仅通过各相关联的小面10从透镜2中射出。小面10能够具有相同的或不同的曲率。
led芯片3的光束lb在横截面中部分地位于平面e上方并且部分地位于平面e下方。所述光束因此部分地穿透第一子区域2-1并且部分地穿透第二子区域2-2。穿过第一子区域2-1的光束区域在此扩宽，而穿过第二子区域2-2的光束区域不扩宽。
参考图2能够通过如下方式实现转向光：将所示出的排的外部的led芯片3根据交通工具f的转弯激活。由此通过各个光束lb的重合产生的光放射图案的亮度最大值沿转弯的方向发生移动，更确切地说尤其是转弯越大，移动程度越大。
图4作为剖视图在侧视图中示出交通工具探照灯11的略图。交通工具探照灯11类似于交通工具探照灯1构造，但是区别在于，led芯片3在此在(10×3)矩阵布置中设置成三个彼此相叠设置的排3a、3b、3c。
上排3a的led芯片3的光束lba仅穿过透镜2的上部的子区域2-1，使得所述光束(沿着y方向)在其整个高度之上借助于小面10沿x方向扩宽。下排3c的led芯片3的光束lbc仅穿过透镜2的下部的子区域2-2，使得所述光束在第二子面6-2上不沿x方向扩宽或者不明显沿x方向扩宽。
中排3b的led芯片3的光束lbb在横截面中部分地位于平面e上方并且部分地位于平面e下方。所述光束因此部分地穿透第一子区域2-1并且部分地穿透第二子区域2-2。在此，穿过第一子区域2-1的光束区域扩宽，而穿过第二子区域2-2的光束区域不扩宽。
在一个变型形式中，全部三排3a、3b和3c的光束lba、lbb、lbc部分地透射第一子区域2-1并且部分地透射第二子区域2-2。尤其，光束lba、lbb、lbc能够整面地辐照透镜2的光入射面5。
图5示出中排的led芯片3的光束lb在穿过经刻面的透镜2并且从交通工具探照灯1中耦合输出之后的亮度分布的横截面中的成像。
在此，与图1相比，定向水平地镜像翻转，例如借助于耦合输出光学装置7。穿过透镜2的上部的子区域2-1的光束在此在平面e下方示出，穿过透镜2的下部的子区域2-2的光束在平面e上方示出。光束lb以所示出的定向投影到街道上。在图4中光点越靠下，所述光点就越接近交通工具探照灯1。
光束lb的穿过透镜2的上部的子区域2-1的部分扩宽。如果也接通中排的led芯片3的相邻的光束(未示出)，那么所述光束lb的在此在平面e下方示出的、扩宽的子区域重叠，由此实现水平地高度统一的亮度分布。相反地，水平相邻的光束lb的在平面e上方示出的子区域不重叠或几乎不重叠。
不同排的竖直地相邻设置的光束的亮度分布能够彼此分开，尤其实际上无间隙地彼此分开，或者为了组合亮度分布的较高的均匀性而(竖直地)重叠。
图6示出光束lb2在穿过透镜(未示出)之后的成像，所述透镜类似于透镜2构造，但是不具有刻面9。在此，射入的光束通过透镜形成直立的矩形形状，但是不扩宽。刻面8引起亮度分布的所示出的矩形形状。
再返回图1至图4，通过中排的led芯片3产生的光带——所述光带至少大约对应于线l——能够为由交通工具探照灯1产生的光放射图案的边框。所述边框能够对应于近光的亮暗边界。近光例如能够通过激活上排和中排的一些或所有led芯片3来产生。通过接通下排的led芯片3，能够产生远光。尤其，下排的led芯片3能够个体化地调光或切断，以便切出光放射图案的相应的子区域，例如以便避免在那里已知的对象的炫目。中排和上排的led芯片3也能够仅共同地成组激活。
图7示出根据第一实施例的探照灯1的一个可行的变型形式。探照灯1具有用于产生近光al的至少一个近光模块alm和用于附加地产生附加远光zfl的至少一个远光模块flm。在近光运行方式中，仅至少一个近光模块alm处于运行中并且产生近光al。为了在远光运行方式中产生远光，附加地接通远光模块flm并且产生附加远光zfl。远光fl的完整的光放射图案是两个光图案al和zfl的叠加，即fl＝al+zfl。
为了在近光al的区域中维持均匀的亮度印象，附加远光zfl的射入到近光al和附加远光zfl的叠加区域ub中的部分对应于透射第一子区域2-1的、扩宽的部分(对应于在图5中示出的在平面e下方示出的部分)。在平面e的区域中进行的到附加远光zfl的未扩宽部分的过渡能够至少大约对应于近光al的亮/暗边界g，或者如所示出的那样，位于近光al之外。
尽管本发明的细节通过所示出的实施例详细地说明和描述，但本发明不局限于此，并且其它的变型形式能够由本领域技术人员从中推导出，而不会脱离本发明的保护范围。
因此也能够设有led芯片的多个下排和/或上排。
此外普遍地，能够在光源和透镜之间存在用于射束成形和/或射束转向的光学装置，例如至少一个初级光学装置、至少一个反射器、至少一个透镜等。至少一个反射器例如能够是微镜阵列。在该情况下也能够将光源理解为相应的单独的微镜，更确切地说，当微镜阵列由唯一的、相应宽的光束照射时也如此。
普遍地，能够将“一”、“一个”等理解为单个或多个，尤其在“至少一个”或“一个或更多个”等的意义上如此，只要这例如没有通过表述“刚好一个”等明确排除。
数字说明也能够刚好包括所说明的数字和常见的公差范围，只要这没有明确排除。
附图标记列表：
1交通工具探照灯
2透镜
2-1透镜的第一子区域
2-2透镜的第二子区域
3led芯片
4基板
5光入射面
5-1光入射面的第一子面
5-2光入射面的第二子面
6光出射面
6-1光出射面的第一子面
6-2光出射面的第二子面
7耦合输出光学装置
8光入射面的刻面
9光出射面的刻面
10小面
al近光
alm近光模块
d节距
e平面
f交通工具
fl远光
flm远光模块
g亮/暗边界
l线
lb光束
lb2光束
ub重叠区域
xx方向
yy方向
zz方向
zfl附加远光