CN107401715A - 具有为车辆产生截止的折射界面的led前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车前照灯的照明模块(1)，其能够沿着预定光轴发射截止光束，所述照明模块包括：‑光源(2)，用于产生光束，‑光学元件，用于接收由所述光源产生的光束并配置为由所述光束形成所述截止光束；所述光学元件包括：‑准直器(3)，配置为接收由所述光源产生的光束并将该光束准直为准直光束；‑光耦合器(4)，配置为将准直光束耦合到光导(5)中的耦合光束中；‑截止装置，在所述光导内布置在所述耦合光束的光线路径上，并配置为在所述光导中拦截所述光线的一部分并形成截止光束；以及所述光导的至少一个输出面(7)，配置为将所述截止光束投射到所述光学元件的外部，并且其特征在于所述光学元件形成为单个部件。

Description

具有为车辆产生截止的折射界面的LED前照灯

技术领域

本发明涉及一种汽车用前照灯。本发明更具体地涉及一种能够产生截止光束并且被配置为确保LED转弯前照灯(转弯灯)功能和/或固定弯曲灯功能的光学照明模块。

背景技术

在发光二极管(LED)前灯中，存在在道路场景的方向上发射高强度光束的已知前照灯。特别地，这些前照灯能够确保固定弯曲灯(FBL)或动态弯曲灯(DBL)的功能。当车辆转弯时，FBL和/或转弯功能可以逐渐照亮路边。为此，提供了一种光源，其能够在正在通过拐角时逐渐产生照亮道路的光束。然而，为了避免发出的光使另一个驾驶员炫目，通常提供一种用于在道路上方的特定水平面处产生光束截止的装置。因此，照明光束的光线被发射在称为“截止”的线或平面之下。

在这方面，存在包括发射截止光束的光学模块的已知前照灯。这种类型的前照灯例如从EP 1 715 245已知，其描述了提供截止光束并且具有没有反射涂层(即通过内部反射起作用)的弯曲器的照明模块。

然而，被配置为发射截止光束的前照灯必须在车辆的位移方向上或在相对于车辆的纵向轴稍微倾斜的方向上发射足够的光通量。这带来一些问题，因为前照灯通常包括发射光束的一个或多个光学模块，所发射光束的光轴或多或少地与车辆的纵向轴重合。

这种类型的模块还具有各种其它缺点。在这方面遇到的一个常见问题涉及用于限制由这种前照灯发射的光束的输出高度，同时保持足够的光通量和最佳性能的手段。此外，这种类型的模块通常只能在小孔径角度上照明道路场景。为了构造宽光束前照灯，这些模块中若干模块的并置可以解决这个问题，但是由于设备的厚度增加而在尺寸方面产生问题。具体来说，由这种前照灯占据的大体积是使这些模块中若干模块并置以形成截止光束的缺点。特别地，已知这些照明模块需要使用多层模具的复杂的制造工艺。此外，在需要加入若干模块的地方，输出面不连续，并且可能降低光束的质量。最后，这些模块的大尺寸大大增加了这种前照灯的单价，并使其生产成本过高。

发明内容

为了克服这些困难，本发明旨在提供一种具有折射界面的多源LED前照灯，从而提供截止光束，并且其中若干模块可以产生所述截止光束。本发明的特定目的在于提供一种用于汽车前照灯的照明模块，其能够沿着预定光轴发射截止光束，所述照明模块包括：

-光源，用于产生光束，

-光学元件，用于接收由所述光源产生的光束并被配置为由该光束形成所述截止光束，

所述光学元件包括：

-准直器，被配置为接收由所述光源产生的光束并将该光束准直为准直光束，

-光耦合器，被配置为将所述准直光束耦合到光导中的耦合光束中，

-截止装置，在所述光导内布置在所述光线的路径上，并形成截止光束，以及

-所述光导的至少一个输出面，被配置为将所述截止光束投射到所述光学元件的外部，

并且其特征在于，所述光学元件形成为单个部件。

术语“基本上平行的方向”以及更准确地说光束的“基本上平行的光线”在这里被理解为表示光线以具有平行于正或负5°的光线的光束的形式被定向。此外，在本说明书的其余部分中，术语“反射面或表面”将被理解为表示能够通过全反射来反射入射光线的面或表面以及涂覆有用于反射入射光线的反射涂层的面或表面。

根据所述照明模块的不同补充特征，以下内容可以一起使用或分开使用：

-所述光导具有基本恒定的厚度；

-所述截止装置包括所述光导的表面的脊(ridge)，特别是位于所述耦合器和所述至少一个输出面之间的光导的下壁；

-所述截止装置包括所述光导的表面，所述壁从所述脊延伸并且布置为使所述光线的一部分返回所述光导中；

-所述截止装置在所述光导中形成台阶，所述台阶以水平部分和倾斜部分形成一角度；

-所述准直器被配置为使得由所述光源产生的光束的光线以使其彼此基本上平行的这种方式偏转；

-所述准直器是具有旋转轴的旋转实体，并且包括一个或多个反射表面；

-所述准直器包括透镜、反射器、折射器或者凹型或凸型的准直装置；

-所述准直器包括布置为对所产生的光束的光线进行反射和/或折射的一个或多个内面；

-所述光耦合器包括多个反射面，具体地每个所述反射面具有多项式段形状的界面，特别是抛物面；

-所述光耦合器被配置为将准直光束划分成若干分离的子光束，特别是相对于彼此以90°发射的三个分离的子光束；

-所述光耦合器包括第一反射面，所述第一反射面被布置为将所划分的准直光束的第一子光束的光线沿基本上平行于所述光轴的方向朝所述截止装置反射；在适当的情况下，该第一反射面是布置为将第一子光束的光线反射并聚焦到所述截止装置上的第一耦合面；

-所述光耦合器包括至少第二反射面以及可能地第三反射面，所述第二反射面被布置为将所划分的准直光束的第二子光束的光线朝所述光导的一个或多个反射表面反射，并且所述第三反射面被布置为将所划分的准直光束的第三子光束的光线朝所述光导的一个或多个其它反射表面反射；

-所述光源包括设置在同一平面上的多个发光二极管，所述平面相对于所述光轴设置在所述准直器下方和/或所述截止装置下方；

-所述光导包括邻近所述光耦合器设置的多个面(特别是平面的)，以将所述光导中的所述子光束的所有光线沿基本上平行于所述光轴方向的方向朝所述截止装置重新定向；

-所述光导具有通过边缘面连接在一起的上表面和下表面，所述上表面和所述下表面在彼此基本上平行的平面中延伸；

-所述光导包括至少一个反射面，所述至少一个反射面被配置为接收由所述光耦合器耦合的光束(特别是所述第二和第三子光束)的光线的一部分，并且用于将这些光线反射和聚焦到所述截止装置上；

-所述光导的一个或多个面沿所述光轴设置在所述光耦合器的后部；

-将所述截止光束的远端光线和所述光轴进行分离的距离等于或小于10mm。

本发明还旨在提供一种包括若干照明模块的前照灯，所述模块具有上述特征中的一个或多个特征，并且其特征在于，若干个所述模块是并置的以产生光束，优选地是五个所述模块，所产生的光束遵循所述模块之一的光轴的方向。

根据所述前照灯的不同补充特征，以下内容可以一起使用或分开使用：

-所述模块中的每一个的输出面被组合为单个光滑连续的表面，特别是对所述若干模块共同的外部透镜；

-所述模块被配置为产生光通量等于或大于200流明的固定弯曲灯功能和/或转弯功能。

附图说明

在阅读参考通过示例给出和分别说明的附图所提供的描述后，本发明的其它特征、细节和优点将变得显而易见：

图1是根据本发明的示例性实施例的照明模块的横截面的视图；

图2是根据本发明的示例性实施例的准直器和耦合器的横截面的透视图；

图3是示出了根据本发明的示例性实施例的耦合器的功能的示意图；

图4是示出了根据本发明的示例性实施例的在照明模块中传输的光线的图的示意图；

图5a、图5b和图5c分别是根据本发明的几个示例性实施例的照明模块的横截面的视图；

图6是根据本发明的示例性实施例的照明模块的横截面的前视图；

图7是针对给定光通量建立的并且利用照明模块获得的等照度曲线的网络，其中该照明模块的输出表面不包括用于改变所述光束的截止倾斜度的任何厚度调制；

图8是针对给定光通量建立的并且利用照明模块获得的等照度曲线的网络，其中该照明模块的输出表面包括用于改变所述光束的截止倾斜度的厚度调制；

图9a和图9b分别是根据本发明的第一示例性实施方式的前照灯的透视图和从上方观察的截面视图；以及

图10a和图10b分别是根据本发明的第二示例性实施方式的前照灯的透视图和从上方观察的截面视图。

具体实施方式

图1示出了能够为汽车前照灯提供截止光束的照明模块1的横截面视图。在其余部分的描述中，应该理解的是模块1的表面将正交标记XYZ定义为分别与所述模块沿X的高度轴、所述模块沿Y的长度轴和所述模块沿Z的宽度轴相对应的方向X、Y和Z。

根据本发明的示例性实施例，光源2设置在模块1的下方。在本文的上下文中，术语“上方”和“下方”将被理解为当模块1布置在正常使用位置时对取向性的指示，一旦它被并入安装在车辆中的前照灯中。根据本发明的示例性实施例，我们还将水平面定义为与由所述前照灯在其标称操作模式中照亮道路的平面相平行。将理解的是，模块不一定平行于沿分别由所述模块的长度轴和宽度轴限定的方向Y和Z的水平面而取向。根据本发明的示例性实施例，光源2是宽光源，其光线在空间中具有任何方向。优选地，光源2是发光二极管，缩写为LED。有利地，光源2包括位于同一平面中并且例如设置在位于模块1下方的印刷电路板PCB上的若干发光二极管。所述LED在同一平面上设置在PCB上的事实有助于根据本发明的示例性实施例的照明模块的制造，特别是连接和焊接各种组件的操作。

如图1所示，照明模块1包括光学元件，所述光学元件包括多个元件。根据本发明的示例性实施例，所述光学元件形成为单个部件，并且包括用于对光进行重定向的装置，具体地为都位于光源2上方的准直器3、耦合器4和光导5。有利地，准直器3和耦合器4可以接触。根据本发明的示例性实施例，准直器3位于光导5的下方。准直器3是由旋转轴A表征的旋转实体，所述旋转轴定向在标记XYZ的方向X上。所述准直器包括一个或多个反射表面。作为变型，所述准直器可以包括透镜、反射器、折射器或者凹型或凸型的任何其它准直装置。

如图1和图2所示，准直器3包括下输入面3a、一个或多个横向反射面3b和上输出面3c。准直器3的下表面3a是当光源设置在所述准直器下方时能够接收由该光源发射的光的光输入面。根据本发明的示例性实施例的准直器通常被配置为接收在输入面3a下方发射的光束的所有光线，特别是光源2发射的所有光线。优选地，光源2设置在轴A上并且在准直器3下方。当在与水平方向正交的平面中考虑后者的一部分时，横向面3c可以具有圆柱形状，所述圆柱形状具有抛物线或接近抛物线的轮廓。具体地，准直器3具有其基部3a和3b对于光的通过是透明的截锥体形状，因此横向面3c通过全反射来反射光。计算准直器3的面3a、3b、3c，以均匀地收集由光源2发射的光强度。独立于其初始方向，所收集的光线被所述准直器的一个或多个内表面反射，后者被配置为使得所收集的光线在后者的输出处彼此基本上平行。

由光源2发射并通过准直器3的光线被横向面3c反射，以便定向为直接朝向与面3a相对的输出面3c。这些面被配置为当光线经由面3c从准直器3出射时在基本上平行于轴X的方向上反射光线。这些光线在位于准直器3上方的耦合器4的输入方向上传播。准直器3本身位于耦合器4的下方并位于光导5的下方。

模块1的光导5具有通过边缘面5c连接在一起的上表面5a和下表面5b。上表面5a和下表面5b在彼此基本上平行的平面中延伸。然而，光导5可以具有若干变形，特别是一个或多个台阶。光导5被配置为在其长度上的所有点处具有基本恒定的厚度，即恒定到正或负10％。术语“厚度”被理解为表示在垂直于所述上表面的平面上将所述光导的上表面5a和下表面5b分开的距离。光导的内表面可以部分地或完全地涂覆有反射材料。根据本发明的实施例的模式，如下文中将描述的，还存在两个台阶6和一个输出面7。这些台阶，特别是与下表面5b相对应的台阶，可以起到光学弯曲器的作用。弯曲器的边缘和构成后者的材料可使得所述弯曲器能够基于全反射工作。所述弯曲器能够使来自耦合器的光线垂直地偏转，以形成截止。术语“光学弯曲器”在这里将被理解为表示所述台阶具有截止边缘8，并且可能但不一定是反射表面，以阻挡和/或偏转在光导中传输的光束的一部分。反射表面(例如，凸起的反射表面)的存在还具有允许光束被加宽并因此产生宽的截止光束的优点。所述截止可以通过包括(特别是)一个或多个阻隔元件的各种装置来实现。这种阻隔元件或这些阻隔元件可以包括不透明屏幕、盖体、反射镜或这些元件的组合。截止的高度特别地可以与光导的下表面5b处于相同的高度。然而，本领域技术人员将理解，可以通过修改对光导5加以表征的表面的尺寸和/或位置来容易地调整该高度。

图3示出了如前所述的准直器3和耦合器4的平面YZ中的截面。所述耦合器优选地沿方向X与准直器3相对地对准，使得由所述准直器传输的整个光束被所述耦合器接收。耦合器4被配置为使离开准直器3的光束偏转并使所述光束偏转到光导5的内部。耦合器4具有三个面4a、4b和4c，它们被配置为将所述光束反射并分离成三个分离的子光束。所述面通常是基于全反射工作的表面。这些部分各自优选地相对于由水平面(例如，水平面YZ)限定的斜坡以45°的角度倾斜。这导致将与方向X平行地进入的光束适当地重定向至沿方向Y定性的三个子光束方向。离开准直器3并穿入耦合器4的光线撞击由面4a、4b或4c中的一个构成的至少一个部分。所述面中的每一个可以在平行于轴Y和Z的平面中具有抛物面或半抛物面截面。所述抛物面或半抛物面截面具有能够表征由模块1传输的光束的主光轴的焦点区域，所述光轴定向在方向Y上。这些焦点区域可以具体地包括位于相同距离处的焦点和位于相同高度处的顶点。

如图3所示，进入耦合器4的光束在与方向Y和Z平行的平面中划分成相对于彼此均以90°发射的三个分离的子光束Fa、Fb和Fc。因此，子光束Fa的光线被面4a反射，并且具有基本上平行于方向Y的方向。子光束Fb的光线被面4b反射，并且具有与方向Z大致反平行的方向。子光束Fc的光线被面4c反射，并且具有基本上平行于方向Z的方向。

根据本发明的示例性实施例，多个面5c、5d和5e(特别是多个平面)设置在耦合器4附近，以便将光导5中的子光束Fa、Fb和Fc的所有光线重定向在基本平行于方向Y的方向上。因此，子光束Fb的光线被面4b反射在定向在方向Y的子光束Rb中。子光束Fc的光线被面4c反射在定向在方向Y的子光束Rc中。因此，子光束Fa、Rb和Rc全部在方向Y上以平行方式被引导向弯曲器8。面5c、5d和5e优选地构成光导5的侧表面。特别地，边缘面5c位于耦合器4的后面并且连接光导5的上表面5a和下表面5b。面5d和5e是基于全反射工作的反射面，并且相对于方向Y以45°的角度设置。特别地，面5d被配置为使得平行于方向Z的任何入射光线Fc反射到平行于方向Y的光线Rc中。面5e被配置为使得反平行于方向Z的任何入射光线Fb反射到平行于方向Y的光线Rb中。因此，由光源2发射的构成初始光束的每个光线在光导5的内部沿方向Y重定向到弯曲器8上。

在图4中示出了模块1的侧视图，在光导5中示出了由耦合器4传输的在形成光束截止的弯曲器8的方向上并且然后在输出面7的方向上的光线的图。两个台阶6b和6d的存在使得可以修改光导5的高度而不改变其厚度。根据本发明的示例性实施例，两个台阶6b和6d的脊部相对于水平方向以相同的角度倾斜。光导5的上边缘5a和下边缘5b可以具有相对于水平方向的相同角度的倾斜。因此，边缘8形成弯曲器，该弯曲器能够形成由先前描述的装置传输的入射光束的截止。沿平行于光导5的下边缘5b的截止平面产生所述截止。该截止平面与弯曲器位于相同的高度，即截止边缘8。与所述光导的面5a相对应的在顶部的台阶使得可以修改光导5的高度，同时仍然保持部件的厚度不变。因此，通过输出面7离开光导5的所有光线被强制仅在位于所述截止平面下方的空间的区域中传播。作为变型，可以制造光导的台阶以获得光束的下部的截止。

将理解，计算二面体6a-6b的位置和角度，使得由边缘8形成的弯曲器阻挡能够在截止部分上方离开光导5的光线，这里描绘为位于与光轴O和光导5的下边缘5b相同的高度处的非限制方式。耦合器4的抛物面和/或半抛物面截面以限定焦点区域的这种方式来加工，所述焦点区域允许所有的光束在基本上平行于光轴O的方向上被引导到弯曲器8的边缘上。光轴O例如是沿Y定向的水平轴并且平行于光导5的上表面5a和下表面5b。根据本发明的示例性实施例，特别地，光轴O限定确保FBL功能的光束发射的主要方向。截止光束以基本上平行于光轴O的方向投射。所获得的截止线的高度因此基本上等于光导5的下边缘5b的高度。输出面7使得可以例如借助于由塑料材料或玻璃制成的封闭外部透镜来封闭光导5。输出面7还使得可以产生出射光束的图像。根据本发明的输出面可以是例如球形或圆柱形透镜，其允许对弯曲器8的边缘成像并且在道路场景的方向上将光束投射到模块1的前方。

总而言之，图4描绘了根据本发明的示例性实施例，其涉及包括光学元件的照明模块1，所述光学元件包括位于光导5下方的准直器3和形成所述光学元件的截止装置的台阶6b-6d。如图所示，光源2设置在准直器3的下方，并沿光耦合器4的方向朝顶部发射，光耦合器4被配置为将沿着光发射轴的准直光束的所有光线偏转到光导5中。根据该示例性实施例，台阶从光导的上部朝所述光导的下部延伸，从而形成向下的水平变化，以产生光束的上部的截止。

图5a、图5b和图5c描绘了根据本发明的其它示例性实施例。因此，图5a是照明模块1的变型，其中光源2设置在准直器3的下方并沿光耦合器4的方向朝顶部发射。光束在光导5中传输，并且截止光束由输出面7投射。根据该变型，台阶6b-6d从光导5的下部朝所述光导的上部延伸，从而在装置中形成向上的水平变化，以产生光束的下部的截止。

图5b是照明模块1的另一变型，其中光源2设置在准直器3的上方，所述准直器本身位于耦合器4的上方。根据该变型，台阶6b-6d从光导5的上部朝所述光导的下部延伸，从而形成向下的水平变化。这种布置和向下的水平变化的形成使得可以产生由输出面7投射的光束的上部的截止。

图5c是照明模块1的另一变型，其中光源2设置在准直器3的上方，所述准直器本身位于耦合器4的上方。根据该变型，台阶6b-6d从光导5的下部朝所述光导的上部延伸，从而形成向上的水平变化。这种布置和向上的水平变化的形成使得可以产生由输出面7投射的光束的下部的截止。

根据本发明的示例性实施例，模块1可以具有相对于水平面且绕方向Y的一定角度的倾斜，同时仍具有平行于方向Y的光轴O。图6示出了所述模块1的横截面的前视图。光源2的发射方向由穿过模块的光轴O的平面OS(被称为光源的发射平面)限定。由于模块1的倾斜，平面OS相对于垂直方向倾斜给定角度α，具体地相对于沿方向X取向并穿过模块的光轴O的横向平面OX倾斜。所述横向平面OX垂直于水平面，具体地相对于水平面OZ垂直。平面OS垂直于弯曲器8的方向。

如上所述，从弯曲器8处获得光束的截止。当模块1相对于水平面(特别是相对于水平面OZ)倾斜一定角度时，由所述模块投射的光束的截止部倾斜角度α，称为截止倾斜角度。

为了补偿该倾斜并纠正光束的截止，输出面7包括被布置为改变截止倾斜角度的纠正装置。根据本发明的示例性实施例，所述纠正装置包括输出面的厚度调制。特别地，输出面7可以以对所述输出面的厚度调制的方式来加工。有利地，厚度调制在输出面7的平面中具有相对于水平面的倾斜角α'。特别地，该厚度调制以修改截止倾斜角度α的方式来计算。根据本发明的示例性实施例，输出面的厚度调制可以由所述输出面的平面中的凸台(boss)形成，特别是正弦或准正弦凸台。根据本发明的示例性实施例，所述厚度调制可以包括多个波纹(undulation)9，特别是三角波纹。所述波纹以基本上平行于平面OS’的方式来形成，其中平面OS’被称为截面形成平面或波纹平面。根据本发明的示例性实施例，该截面形成平面OS'相对于横向平面OX倾斜角度α'。根据本发明的示例性实施例，截止倾斜角度α和波纹倾斜角度α'是两个角度，其值的和等于90°加上或减去5°。换句话说，平面OS'和平面OX之间的角度α'有利地与平面OS和平面OX之间的倾斜角度α互补。

根据本发明的示例性实施例，所述输出面可以是透镜。根据该示例性实施例，所述透镜可以具有波形面，所述波形面包括相对于水平面具有相同垂直斜率或不同垂直斜率的波纹。有利地，输出面7以在所述输出面的平面中包括彼此基本平行的波纹的这种方式来加工。优选地，波纹9以恒定的间距彼此分开。作为变型，波纹9以变化的间距彼此分开。这些波动通常采用分布在整个输出面上的凸台的形式。这些凸台可以设置有图案和/或可以由凹槽、浮雕或凹槽和浮雕的组合形成。在输出面7上存在波纹具有修改截止倾斜度的作用。特别地，可以计算这些波纹，以产生其截止被水平纠正的光束。因此，所得到的光束的截止可以是水平的，而产生所述截止的弯曲器8的倾斜度相对于水平面倾斜一定角度。

在模块的输出面上的调制形状可以是正弦或准正弦凸台。在模块的输出面上的调制形状通常为圆柱形或准圆柱形曲线。

根据本发明的示例性实施例，输出面7是连续的并具有波纹9。每个波纹可以突出。输出面的几何形状和这些突出波纹的几何形状可以对应于不同的形状，例如柱面透镜部分或球面透镜部分。

图7和图8示出了用于如上所述的照明模块的截止光束的光度测量的示例，其中形成所述截止的弯曲器8的边缘相对于水平面倾斜30°的角度。由所述模块产生的光束可以由一组对应于不同等照度曲线(例如X1、X2和X3)的闭合表面来表示。这些曲线中的每一个对应于针对表征由模块1产生的光束的照明的给定光通量的等照度曲线。

图7示出了照明模块的具体情况，所述照明模块的输出面不包括用于修改所述光束的截止倾斜度的厚度调制。如图7所示，曲线X1、X2和X3位于相同截止线(这里用虚线C1来表示)的下方。将理解，所述截止线C1与弯曲器8的边缘相对于水平面倾斜相同的角度，在该情况下倾斜30°的角度。所述截止线C1还与该组曲线X1、X2和X3相切。

图8示出了根据本发明的示例性实施例的照明模块的情况，其输出面包括厚度调制，使得可以修改所述光束相对于水平面的截止倾斜角度。计算输出面7的所述厚度调制，以修改截止线C1相对于水平面的倾斜角度。在这里描述的情况下，该倾斜角度等于弯曲器8的边缘与水平面之间存在的30°的角度。

当光束的光线穿过输出面7时，厚度调制因此修改截止线C1的倾斜度以获得水平截止线C2。如图8所示，等照度曲线X1、X2和X3因此被修改为等照度曲线Y1、Y2和Y3。所述曲线最终都位于相同的水平截止线(这里用虚线C2来表示)下方。

根据该示例，输出面被加工成使得所述输出面上的波纹具有相对于水平面60°±5°的斜坡。斜坡的角度与在弯曲器8的边缘和水平面之间形成的30°的角度互补。因此，该实施例模式使得可以对光束的截止线进行纠正，由于弯曲器的边缘的布置，生成的所述截止线也倾斜30°的角度。有利地，通过使从弯曲器8的边缘投射的图像绕平行于水平面的轴转动，光束因此被“纠正”。该轴穿过弯曲器8的边缘的中心并且平行于车辆的纵向轴。

图9a和图9b分别以透视图和从上方观察的视图的形式示出了根据本发明的第一示例性实施方式的前照灯P1。这种前照灯通常被配置为提供一小部分厚度。根据所示实施例的模式，所述前照灯P1由并排连接的若干并置的照明模块形成，优选地，五个照明模块10、11、12、13和14彼此连接。所述模块被配置为防止杂散光线从一个模块通过到另一个模块。前照灯P1还可以设置有位于所述前照灯的端部任一侧的附接点16和17，以将其固定到汽车的内部。

例如，所述五个模块是SBL(静态弯曲灯)模块。离开这种装置的通量通常为340lm量级，效率为30％。这些模块中的每一个分别具有如上所述的照明模块5的所有技术特征。前照灯P1还包括图9a和图9b中未示出的多个光源。所述光源，优选地五个光源，设置在每个照明模块下方的同一平面上。所述光源特别地是发光二极管(LED)。特别地，每个照明模块10、11、12、13和14包括光重定向装置，该装置包括准直器、耦合器、光导以及组合成单个部件的一个或多个反射面，并允许将光束重定向到基本上平行于光轴O的方向上。

如上所述，所述模块中的每一个的准直器具有收集由位于前照灯P1的照明模块下方的所有光源发射的光束的功能。如上所述，所述模块中的每一个的耦合器具有将所述光束划分成三个子光束并且将每个模块的光导中的所述子光束引导到P1中的功能。每个耦合器通常具有抛物面或半抛物面截面。这些截面的焦点位于相应模块的台阶的边缘，以使光束在这些焦点处会聚，从而产生由每个模块产生的光束的截止。因此，这些截面被配置为将所述子光束引导到弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘上，所述每个弯曲器能够产生由每个模块产生的光束的截止。

所获得的截止光束然后被引导到前照灯P1的所述模块的输出表面的方向上以及基本上平行于给定光轴O的方向上。所述光轴O例如对应于所述模块之一(例如中央模块12)的光轴。所述模块中的每一个的输出面允许的孔径角度通常允许产生宽度为15°至20°的光束。五个所述模块的并置通常允许产生具有20°和80°之间的孔径的全局光束。

根据本发明的示例性实施例，前照灯P1具有由对所有五个照明模块10、11、12、13和14共同的单个部件形成的输出面。特别地，并且如所描示的，每个所述模块的输出面被组合成单个平滑连续的表面15，例如对所有模块共同的外部透镜。作为变型，所述表面可以是珠状和/或颗粒状而不是平滑的。所述表面15可以具有能够对由每个模块产生的光束的截止线进行纠正的波纹。

仍然根据本发明的该示例性实施例，每个并置的照明模块的弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘不一定对准在同一条线上。将理解，可以在彼此连接的两个模块之间允许小的垂直偏移。有利地，输出面15上的波纹被配置为使得由若干所述模块组成的前照灯产生其截止平面平行于水平面的光束。因此，截止线在道路上显示为水平线。此外，每个所述模块可以相对于水平面倾斜一定角度，例如45°。因此，产生由这些倾斜模块中的每一个产生的光束的截止的弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘也将倾斜相等的角度。然而，若干模块，特别是五个模块，以允许前照灯P1产生具有相同截止平面的光束的这种方式来并置。

图9a和图9b分别以透视图和从上方观察的视图的形式示出了根据本发明的第一示例性实施方式的前照灯P1。这种前照灯通常被配置为提供一小部分厚度。根据所示实施例的模式，所述前照灯P1由并排连接的若干并置的照明模块形成，优选地，五个照明模块10、11、12、13和14彼此连接。所述模块被配置为防止杂散光线从一个模块通过到另一个模块。前照灯P1还可以设置有位于所述前照灯的端部任一侧的附接点16和17，以将其固定到汽车的内部。

例如，所述五个模块是SBL(静态弯曲灯)模块。离开这种装置的通量通常为340lm量级，效率为30％。这些模块中的每一个分别具有如上所述的照明模块5的所有技术特征。前照灯P1还包括图9a和图9b中未示出的多个光源。所述光源，优选地五个光源，设置在每个照明模块下方的同一平面上。所述光源特别地是发光二极管(LED)。特别地，每个照明模块10、11、12、13和14包括光重定向装置，该装置包括准直器、耦合器、光导以及组合成单个部件的一个或多个反射面，并允许将光束重定向到基本上平行于光轴O的方向上。

如上所述，所述模块中的每一个的准直器具有收集由位于前照灯P1的照明模块下方的所有光源发射的光束的功能。如上所述，所述模块中的每一个的耦合器具有将所述光束划分成三个子光束并且将每个模块的光导中的所述子光束引导到P1中的功能。每个耦合器通常具有抛物面或半抛物面截面。这些截面的焦点位于相应模块的台阶的边缘，以使光束在这些焦点处会聚，从而产生由每个模块产生的光束的截止。因此，这些截面被配置为将所述子光束引导到弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘上，所述每个弯曲器能够产生由每个模块产生的光束的截止。

所获得的截止光束然后被引导到前照灯P1的模块的输出表面的方向上以及基本上平行于给定光轴O的方向上。所述光轴O例如对应于所述模块之一(例如中央模块12)的光轴。所述模块中的每一个的输出面允许的孔径角度通常允许产生宽度为15°至20°的光束。五个所述模块的并置通常允许产生具有20°和80°之间的孔径的全局光束。

根据本发明的示例性实施例，前照灯P1具有由对所有五个照明模块10、11、12、13和14共同的单个部件形成的输出面。特别地，并且如所描示的，每个所述模块的输出面被组合成单个平滑连续的表面15，例如对所有模块共同的外部透镜。作为变型，所述表面可以是珠状和/或颗粒状而不是平滑的。所述表面15可以具有能够对由每个模块产生的光束的截止线进行纠正的波纹。

仍然根据本发明的该示例性实施例，每个并置的照明模块的弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘不一定对准在同一条线上。将理解，可以在彼此连接的两个模块之间允许小的垂直偏移。有利地，输出面15上的波纹被配置为使得由若干所述模块组成的前照灯产生其截止平面平行于水平面的光束。因此，截止线在道路上显示为水平线。此外，每个所述模块可以相对于水平面倾斜一定角度，例如45°。因此，产生由这些倾斜模块中的每一个产生的光束的截止的弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘也将倾斜相等的角度。然而，若干模块，特别是五个模块，以允许前照灯P1产生具有相同截止平面的光束的这种方式来并置。

图9a和图9b分别以透视图和从上方观察的视图的形式示出了根据本发明的第二示例性实施方式的前照灯。前照灯P1由并排连接的若干并置的照明模块形成，优选地，五个照明模块10、11、12、13和14彼此连接。

与前述示例性实施例类似，每个所述模块包括准直器、耦合器、光导以及组合成单个部件的一个或多个反射面。根据该实施例模式，与并置的不同照明模块相关联的台阶10b、11b、12b、13b和14b相对于彼此基本上对齐。优选地，前照灯的所述模块不是阶梯式的，并且都位于基本上相同的高度处。这种配置使得可以实现提供截止光束的小厚度的前照灯。

多个光源(例如，五个LED)设置在所述照明模块下方的平面上。这些LED在图10a和图10b中未示出。每个所述准直器被配置为收集由每个所述LED发射的光强度的最大可能部分。然后将光束传输到位于每个准直器上方的耦合器10a、11a、12a、13a和14a，然后引导到相应照明模块中的弯曲器10b、11b、12b、13b和14b的边缘上。然后沿着与给定光轴O基本上平行的方向将光线引导到一个或多个输出表面的方向上。根据本发明的本示例性实施例，输出表面被配置为对模块和/或由每个模块产生的截止线的倾斜进行抵消。

如前所述，所述脊的边缘与对所述耦合器加以表征的抛物面截面的焦点区域相对应。然后，所述脊使得可以产生通过阻挡位于其上方的光线而传输的每个光束的截止。前照灯P1具有由若干部件10c、11c、12c、13c和14c形成的输出面。这些部件可包括对所有五个照明模块10、11、12、13和14共同的单个输出面。这些输出面可以由一个或多个光滑表面形成，以对脊10b、11b、12b、13b和14b进行成像。可以以将光聚焦在基于全反射工作的脊上的这种方式同样地对所述输出面进行修改。因此，模块的输出图像将是截止光束。

这些特征使得可以实现由单个部件组成的前照灯。根据本发明的示例性实施例，具有这些特征的前照灯能够在非常精细的输出高度(有利地小于10mm)上实现截止照明功能。将从“输出高度有利地小于10mm”的短语理解的是，将所述截止光束的远端光线和所述光束的光轴O进行分离的距离有利地等于或小于10mm。

独立于相应设备的尺寸，根据所描述的第一实施例模式的前照灯和/或与所描述的第二实施例模式相对应的前照灯可以特别地被配置为实现光通量等于或小于200流明的FBL和/或转弯功能。

这种类型的光学器件具有由单个部件形成的优点，以便实现期望的成像，同时仍然具有恒定的厚度。部件的小厚度还使得可以通过在常规压机上进行注射来制造这种类型的前照灯。这种制造方式不需要使用多层模具，也降低了其生产成本。最后，这种类型的设备具有减小的尺寸，以便于将其并入车辆中。

当然，为了满足特定的要求，本发明领域的技术人员将能够在前面的描述中应用修改。

虽然以上参考具体实施例模式描述了本发明，但是本发明不限于具体的实施例模式，在本发明的应用领域中发现的修改对于本领域技术人员是显然的。

Claims (14)

1.一种用于汽车前照灯的照明模块(1)，能够沿着预定光轴(O)发射截止光束，所述照明模块包括：

-光源(2)，用于产生光束，

-光学元件，用于接收由所述光源产生的光束并被配置为由所述光束形成所述截止光束，

所述光学元件包括：

-准直器(3)，被配置为接收由所述光源产生的光束并将该光束准直为准直光束，

-光耦合器(4)，被配置为将所述准直光束耦合到光导(5)中的耦合光束中，

-截止装置(6)，在所述光导内布置在所述耦合光束的光线路径上，并且被配置为在所述光导中拦截所述光线的一部分并形成截止光束，以及

-所述光导的至少一个输出面(7)，被配置为将所述截止光束投射到所述光学元件的外部，

并且其特征在于，所述光学元件形成为单个部件。

2.根据权利要求1所述的照明模块(1)，其特征在于所述光导(5)具有基本恒定的厚度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述截止装置(6)在所述光导(5)中形成台阶(6)，所述台阶以水平部分和倾斜部分形成角度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述准直器(3)是具有旋转轴(A)的旋转实体，并且包括一个或多个反射表面。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述准直器(3)包括透镜、反射器、折射器或者凹型或凸型的准直装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述光耦合器(4)包括多个反射面(4a，4b，4c)，所述反射面中的每一个具体地具有多项式段形状的截面，尤其是抛物面。

7.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述光耦合器(4)被配置为将所述准直光束划分成相对于彼此均以90°发射的三个分离的子光束(Fa，Fb，Fc)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其特征在于所述光源(2)包括设置在同一平面上的多个发光二极管，所述平面相对于所述光轴(O)设置在所述准直器(3)下方和/或所述截止装置(6)下方。

9.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述光导(5)具有通过边缘面(5c)连接在一起的上表面(5a)和下表面(5b)，所述上表面和所述下表面在彼此基本上平行的平面中延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于所述光导(5)包括：至少一个反射面(5c，5d，5e)，被配置为接收由所述光耦合器(4)耦合的光束的光线的一部分并且用于将这些光线反射和聚焦到所述截止装置(6)上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于将所述截止光束的远射光线和所述光轴(O)分离的距离等于或小于10mm。

12.一种前照灯(P1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的若干照明模块(10，11，12，13，14)，其特征在于若干个所述模块是并置的以产生光束，优选地是五个所述模块，所得到的光束遵循所述模块之一的光轴(O)的方向。

13.根据前述权利要求所述的前照灯，其特征在于所述模块(10，11，12，13，14)中的每一个的输出面(7)被组合成单个平滑连续的表面(15)，特别是对所述若干模块共同的外部透镜。

14.根据权利要求13或14所述的前照灯，其特征在于所述模块(10，11，12，13，14)被配置为产生光通量等于或大于200流明的固定弯曲灯功能和/或转弯功能。