CN111356876A - 用于机动车前灯的光模块 - Google Patents
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Abstract
用于机动车前灯的光模块,所述光模块包括至少一个光源(2)和至少一个光学成像***(3),所述光学成像***将由至少一个光源(2)产生的光以预先给定类型的至少一个光分布的形式成像到在光模块(1)前面的区域中,其中所述光学成像***(3)具有入射光学***(31)、出射光学***(32)和至少一个射束成形装置(33),该射束成形装置(33)布置在入射光学***(31)和出射光学***(32)之间,其中入射光学***(31)被设置用于捕获由至少一个光源(2)产生的光并且以多个光束的形式朝射束成形装置(33)的方向传导,射束成形装置(33)被设置用于将多个光束成形为预先给定类型的至少一个中间图像,并且出射光学***(32)被设置用于将预先给定类型的至少一个中间图像以预先给定类型的至少一个光分布的形式投射到光模块(1)前面的区域中,其中射束成形装置(33)被构造为在横向于光学成像***(3)的光轴(OA)的平面中延伸的连续的层,该连续的层在其透明度方面是可控的,并且通过调整该连续的层的透明度可以影响从入射光学***(31)穿透到出射光学***(32)的总光量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车前灯的光模块,所述光模块包括至少一个光源以及至少一个光学成像***,所述光学成像***将由至少一个光源产生的光以预先给定类型的至少一个光分布的形式成像到光模块前面的区域中,其中光学成像***具有入射光学***、出射光学***和至少一个射束成形装置,所述射束成形装置布置在入射光学***和出射光学***之间,其中所述入射光学***被设置用于捕获由至少一个光源产生的光,并且以多个光束的形式朝射束成形装置的方向传导,所述射束成形装置被设置用于将多个光束成形为预先给定类型的至少一个中间图像,并且所述出射光学***被设置用于将预先给定类型的至少一个中间图像以预先给定类型的至少一个光分布的形式投射到光模块前面的区域中,优选地投射到车道上。
此外,本发明涉及具有至少一个这样的光模块的机动车前灯。
背景技术
从现有技术中已知上述类型的光模块。申请人的国际申请WO 2015/058227 A1示出一种用于机动车前灯的微投射光模块,其包括至少一个光源以及至少一个投射设备,该投射设备将从至少一个光源射出的光以至少一个光分布的形式成像到在机动车前面的区域中,其中投射设备包括:入射光学***,其由微入射光学***阵列组成;出射光学***,其由微出射光学***阵列组成,其中给每个微入射光学***恰好分配一个微出射光学***,其中构造微入射光学***和/或相对彼此布置微入射光学***和微出射光学***,使得从微入射光学***射出的光恰好仅入射到所分配的微出射光学***中,并且其中由微入射光学***预成形的光作为至少一个光分布由微出射光学***成像到机动车前面的区域中。
在申请人的国际申请WO 2017/066817 A1中将一种用于车辆前灯的微投射光模块作为题目,所述微投射光模块包括至少一个光源以及至少一个投射设备,该投射设备将从该至少一个光源射出的光以至少一个光分布的形式成像到机动车前面的区域中,其中所述投射设备包括入射光学***和出射光学***,所述入射光学***具有一个、两个或多个优选地以阵列布置的微入射光学***,所述出射光学***具有一个、两个或多个优选地以阵列布置的微出射光学***,其中给每个微入射光学***恰好分配一个微出射光学***,其中构造微入射光学***和/或相对彼此布置微入射光学***和微出射光学***,使得基本上从一个微入射光学***射出的所有光恰好仅入射到所分配的微出射光学***中,并且其中由微入射光学***预成形的光作为至少一个光分布由微出射光学***成像到机动车前面的区域中。
此外,申请人的国际申请WO 2017/066818 A1示出一种用于机动车前灯的微投射光模块,该微投射光模块包括至少一个光源以及至少一个投射设备,所述投射设备将从该至少一个光源射出的光以至少一个光分布的形式成像到机动车前面的区域中,其中投射设备包括入射光学***和出射光学***,所述入射光学***具有一个、两个或多个优选地以阵列布置的微入射光学***,所述出射光学***具有一个、两个或多个优选地以阵列布置的微出射光学***,其中给每个微入射光学***恰好分配一个微出射光学***,其中构造微入射光学***和/或相对彼此布置微入射光学***和微出射光学***,使得基本上从一个微入射光学***射出的 所有光恰好仅入射到所分配的微出射光学***中,并且其中由微入射光学***预成形的光作为至少一个光分布由微出射光学***成像到机动车前面的区域中,其中在入射光学***和出射光学***之间布置有第一光阑装置。
此外,充分已知的是,不必给每个微入射光学***恰好分配一个微出射光学***。相反地,每个微入射光学***和或微出射光学***可以被划分成多个“微微光学***”(参见WO 2015/058227 A1第19页第4段,WO 2017/066817 A1第21页第3段,WO 2017 / 066818A1第19页最后一段)。
上述光模块的缺点是,利用唯一的光模块仅能够实现非常有限数量的光分布或光功能(低效率)。例如,为了实现动态(可变)主光功能,使用光阑(照明装置),所述光阑关于光学***(入射光学***和/或出射光学***)以机械方式可移动。这例如可以利用分配给一个或多个光阑和/或一个或多个光学***的执行元件来实现。但是,在光技术上有关的照明装置被制造,使得借助于涂覆方法将光阑施加到为此所设置的载体(玻璃板)上之后,光图像的动态变化仅非常有限地是可能的。
发明内容
本发明的任务是提出一种用于以改善的效率产生动态光分布的光模块。该任务利用上述类型的光模块通以下方式来解决,即射束成形装置被构造为在横向于光学成像***的光轴的平面内延伸的连续的层,该连续的层在其透明度方面是可控的,并且可以通过调整连续的层的透明度来影响从入射光学***穿透到出射光学***的总光量,其中连续的层具有位于同一平面中的一个、两个或多个分段,其中每个单个分段与其他分段无关地在其透明度方面是可控的,其中入射光学***被构造为多个微入射光学***,出射光学***被构造为多个微出射光学***,其中微入射光学***和微出射光学***被成组地彼此分配,并且定义多个光学微成像***,其中每个光学微成像***均包括一组微入射光学***、一组微出射光学***和在其透明度方面可控的连续的层的至少一个分段,其中光模块包括多个彼此无关地可控的光源,其中分段的至少一个第一部分被设置用于产生第一预先给定类型的光分布,而分段的至少一个第二部分被设置用于产生第二预先给定类型的光分布。这意味着,使分段的相应的(第一、第二、第三等)部分的控制与分配给所述分段的该部分的(一个或多个)光源的控制相协调,以便产生(第一、第二、第三等部分)的相应类型的光分布。给分段的每一个部分分配彼此无关地可控的光源中的至少一个,其中给分段的不同部分/组分配不同的光源,以便使控制变得容易。也就是说分段的每个部分仅由分配给分段的该部分的至少一个光源照射,由此产生预先给定类型的光分布。这种分配也带来以下优点:彼此无关地可控的光源允许具有不同的功率。例如,分配给被设置用于产生行驶方向指示器光分布的分段部分的光源与分配给被设置用于产生近光灯分布(Abblendlichtverteilung)的分段部分的光源相比不太强烈。
优选地,相关地产生不同类型(第一类型、第二类型等等)的光分布。如下文所阐述的,在此可以实现不同场景。例如,当经过城市边界时,可以关断远光灯(部分远光灯分布是非激活的),并且同时可以激活问候灯光分布或根据情形激活警示灯光分布。适宜的是,将分段的每一个部分的控制与分配给微成像***或分段的该部分的(一个或多个)光源的控制相协调。
结合本发明,概念“预先给定类型的光分布”被理解为由机动车前灯辐射的光分布,所述光分布对应于机动车前灯的光功能(远光灯、近光灯、转向灯、闪光器等),并且优选地符合法律标准。
这样的光模块具有例如多个主光功能,所述主光功能可以在运行光模块期间被改变(在彼此之间被切换)。
可以规定,连续的层被构造为液晶层、例如液晶显示器。
此外,如果所有分段都位于竖直平面中并且优选地彼此邻接,则可能是有用的。例如,分段可以被构造为液晶显示器的像素。
概念“竖直的(vertikal)”和“水平的”涉及当机动车前灯处于运行式位置时光模块在该机动车前灯中的专业常见的适宜装配位置。所述运行式位置在此被理解为以下位置:在所述位置中机动车前灯安装在机动车中或者例如在光技术实验室中遭受由机动车前灯辐射的光分布的研究。
可以适宜地规定,每个单个分段包括至少一个子分段,并且所述至少一个子分段在其透明度方面是可控的。
此外有利的是,每个单个分段包括位于同一平面中、优选彼此邻接的两个或更多个、优选五个子分段,其中所述子分段是彼此无关地可控的。
如果子分段具有不同的形状和/或尺寸,则得出其他优点。
此外,如果每个微成像***具有恰好一个微入射光学***、恰好一个微出射光学***以及在其透明度方面可控的连续的层的恰好一个分段,则可能是有用的。
LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)通常由各个矩形像素组成,可以由所述各个矩形像素组成期望的光图像。在此不利的是,为了例如创造近光灯分布或远光灯分布,在矩形像素的情况下,非常高的分辨率(大约10000至14000 ppi,例如12700 ppi)将会是必要的。例如如果作为各个微光图像的整体出现期望的光图像(总光分布、例如近光灯分布或远光灯分布),则这将会情况如此,其中由以下***产生微光图像,所述***由微入射光学***、微出射光学***和位于其间的光阑组成。如果现在将会使用连续的层、例如液晶显示器作为光阑,则由液晶显示器将会需要如上所述的非常高的分辨率。
因此,如果各个分段和/或子分段具有分别对应于要产生的光分布的一部分的形状和/或尺寸,则可能是有利的。可以说一个分段或子分段对应一个像素,并且可以单独地操控像素。
如果将准直器布置在每个光源之前,并且每个光源被设置用于产生预定的光分布,则得出另一优点。此外,可能有利的是,在光源(例如LED光源)与微成像***和/或连续的层(例如液晶显示器)之间设置偏振元件(例如偏振分束器)用以产生线性偏振光。可能适宜的是,将准直器布置在光源和入射光学***之间,以便光以平行光束的形式射到入射光学***上。
此外可以规定,光源布置在优选地横向于光模块的主辐射轴布置的电路板上,例如构成4×3矩阵状布置,并且优选地以不同的颜色辐射光。
特别有利的是,光模块被设置用于产生多个光分布,其中每个光分布的类型从以下类型列表中选择:
*)转向灯光分布;
*)城镇灯光分布(Stadtlicht-Lichtverteilung);
*)乡下公路灯光分布;
*)高速公路灯光分布;
*)用于高速公路灯的附加灯的光分布;
*)弯路灯光分布;
*)近光灯光分布;
*)近光灯前场光分布;
*)用于远场中非对称近光灯的光分布;
*)用于在弯路灯模式下在远场中的非对称近光灯的光分布;
*)远光灯光分布;
*)行驶方向指示器光分布;
*)位置灯光分布;
*)防眩光的远光灯光分布;
*)运动光效应(Lauflichteffekt)光分布。
此外,可以有利地规定,给光模块分配控制装置,该控制装置被设置用于控制连续的层的透明度,其中该控制装置优选布置在光模块中。
附图说明
下面根据示例性的非限制性的实施方式更详细地阐述本发明,所述实施方式在附图中予以图解。在所述附图中:
图1示出具有光学成像***的机动车前灯光模块,该光学成像***具有至少一个射束成形装置,以及
图2示出构造为液晶显示器的连续的层,所述连续的层具有分段,所述分段具有子分段。
具体实施方式
首先参照图1。该图示出机动车前灯光模块1,所述机动车前灯光模块对应于根据本发明的光模块。机动车前灯光模块1包括多个光源2。图1示出八个光源2,并且可以例如布置或装配在机动车前灯(在此未示出)中。此外,机动车前灯光模块1包括光学成像***3,所述光学成像***(当光源2接通时)将由光源2产生的(基本上全部)光以预先给定类型的至少一种光分布的形式成像到机动车前灯光模块1前面的区域中,即朝方向Z成像,其中当机动车前灯光模块1在机动车中位于规定的装配位置时,所述方向Z与机动车的前向行驶方向一致。方向Z例如可以平行于机动车前灯光模块的主辐射轴或光轴OA地伸展。主辐射方向优选地与光轴OA(并且与方向Z)重合。光源2例如可以被构造为LED光源,所述LED光源优选地布置在电路板(未示出)上。电路板适宜地横向于机动车前灯光模块1的光轴OA。由接通的光源2产生的光可以由可选地设置的准直器4捕获,并且以平行光的形式朝光学成像***3的方向传导。
光学成像***3具有入射光学***31、出射光学***32和至少一个射束成形装置33。射束成形装置33在主辐射方向(平行于方向Z)上布置在入射光学***31之后以及出射光学***32之前,也即布置在入射光学***31和出射光学***32之间。从图1中可以得知,入射光学***31、出射光学***32和至少一个射束成形装置33优选地布置在基本上彼此平行、与Z方向垂直(竖直)的平面中。入射光学***31被设置用于捕获光源2的(基本上全部,也就是说没有大的损失的)光并且以多个光束的形式朝射束成形装置33方向传导。如已经提到的,在光源2的光射到入射光学***31上之前,所述光可以由一个或多个准直器4准直。入射光学***31可以被构造为微入射光学***阵列,所述微入射光学***阵列由多个微入射光学***310组成,所述微入射光学***310矩阵状地布置在同一平面内(在入射光学***31的(竖直)平面内)。在说明书引言中引用的申请人的一些申请中已经将这样的微入射光学***阵列作为题目(WO 2015/058227 A1;WO 2017/066817 A1;WO 2017/066818 A1)。对于由此并入到该具体申请中的涉及微入射光学***阵列的其他细节,参考这些申请的相应位置。每个微入射光学***310均具有朝向光源2的光入射侧311和背离光源2的光出射侧312。图1示出微入射光学***310,其中每个微入射光学***310均具有近似平坦的、例如矩形的、尤其是正方形的光出射侧312和弯曲的、近似凸状弯曲的光入射侧311。在这一点上应该指出的是,微入射光学***的光入射侧和光出射侧的刚刚描述的构型不是强制性的。如例如从申请WO 2017/066817 A1中已知的,可能有利的是,近似平坦地构造光入射侧311并且弯曲地构造光射出侧312。入射光学***31的至少一个作用是划分并且预成形由光源2辐射的光。
被划分成多个光束并且被预成形的光射到射束成形装置33上。射束成形装置33的至少一个特性是,所述射束成形装置将多个光束成形为预先给定类型的至少一个中间图像。在此,射束成形装置33优选地布置在出射光学***32的焦平面中。如从上面列举的现有技术中已知的,这种成形可以例如借助于光阑装置进行,所述光阑装置可以例如被构造为具有多个缺口的金属层,所述缺口具有光学活性边缘。在此,射到这样的照明装置上的光畅通无阻地穿过缺口。如果光射到照明装置的不中断的区域上,则所述光被反射。通过缺口的外形(Gestalten)并且尤其是光学活性边缘的形状和走向可以影响所产生的光分布。对于其他细节,同样参考文献(WO 2015/058227 A1;WO 2017/066817 A1;WO 2017/066818 A1)。
在现在探讨对应于根据本发明的射束成形装置的射束成形装置之前,应简短地概述图1中所示的出射光学***32的特性和形状。
出射光学***32可以被构造为微出射光学***阵列,所述微出射光学***阵列由在同一平面内矩阵状地布置的多个微出射光学***320组成。在说明书引言中所引用的申请人的一些申请中已经把这样的微出射光学***阵列作为题目(WO 2015/058227 A1; WO2017/066817 A1; WO 2017/066818 A1)。对于由此并入该具体申请中的涉及微入射光学***阵列的其他细节,参考这些申请中的相应位置。每个微出射光学***320均具有优选为平坦的、例如矩形的、尤其是正方形的光入射侧321,其朝向光源2和微入射光学***310的光出射侧312,以及具有优选弯曲的、例如凸状的光出射侧322,其背离光源2和微入射光学***310的光出射侧312。出射光学***32被设置用于以预先给定类型的至少一个光分布的形式将预先给定类型的至少一个中间图像投射到机动车前灯光模块1前面的所述一个区域中。
根据本发明,射束成形装置33被构造为连续的层,该连续的层在横向于光学成像***3(以及机动车前灯光模块1)的光轴OA的平面中延伸。概念“连续的”例如意味着该层不具有缺口,例如由现有技术中已知的照明装置。连续的层33在其中延伸的平面优选地与入射光学***31和出射光学***32所处于的平面平行地布置。光学成像***3的优选特性之一是入射光学***31、出射光学***32和连续的层33布置在彼此平行的、正交于光轴OA的平面中。光学成像***3的另一优选特性是连续的层33在入射光学***31和出射光学***32之间布置在中间图像平面内或靠近中间图像平面,优选布置在出射光学***32的焦平面内或靠近出射光学***32的焦平面。此外有利的是,连续的层被布置为使得由连续的层33使用光源2的通过入射光学***31成束的和/或预成形的全部光用以形成中间图像。在这一点上应该强调的是,光学成像***3的这些特性不仅可以表征在图1中所示的机动车前灯光模块1,而且可以表征本发明的其他实施方式。
连续的层33在其透明度方面是可控的。概念透明度涉及连续的层33的以下特征:使电磁波、优选地对于人类可见的光谱范围内的光透过。适宜的是,连续的层33的透明度可以在大的范围内被调整,也就是说,从不透光、即使穿透到出射光学***32的光量基本上减少到零直至完全透明、即使全部光从入射光学***31透过到出射光学***32。此外,有利的是,连续的层33在其透明度方面逐区域地是可控的。也就是说,连续的层可以是可控的,使得所述连续的层例如在预先给定的区域中使光部分地或完全地透过,而在在其他同样预先给定的区域中阻挡光。连续的层33的区域和控制可以通过分配给机动车前灯光模块1或布置在该机动车前灯光模块1中的控制装置5进行(虚线)。控制装置5可以例如包括具有可以由控制装置5实施的软件程序的存储介质,所述软件程序在其被实施时与此相应地对连续的层33在其透明度方面进行控制。通过例如逐区域地控制连续的层33的透明度,可以修改中间图像并且因此可以修改所产生的光图像(光分布)。例如,特定的区域可以根据光分布的目的和类型而被调暗或调亮。所辐射的光分布的类型同样可以通过控制被改变。连续的层33因此可以像“光阑”那样被使用,所述光阑的光阑边缘可以根据在其透明度方面被控制的分段被改变。
图1中所示的连续的层33也可以被构造为用于入射光学***31和出射光学***32的载体。例如,连续的层33可以在两侧(不仅从朝向入射光学***31的侧而且从朝向出射光学***32的侧)由玻璃板围绕,或者嵌入到所述玻璃板中,其中这些玻璃板分别作为用于入射光学***31和出射光学***32的载体起作用。例如,在制造光学成像***3时,可以将入射光学***31和出射光学***32例如通过利用UV硬化粘合剂粘接而施加到玻璃板上。
连续的层33优选地被构造为液晶层、例如液晶显示器。在此,本领域技术人员理解的是,除了液晶层之外,液晶显示器还包含相应的偏振器。
根据本发明的连续的层优选地被构造为液晶显示器。图2示出构造为液晶显示器的连续的层33。例如可以在图1中所示的光学成像***3中使用该层。出于该原因,对于连续的层使用相同的附图标记。连续的层33具有位于同一平面中的、优选地彼此邻接的多个正方形的分段,例如液晶显示器分段330。可以理解的是,分段330不必是正方形的。但是有用的是,分段330的形状匹配于微入射光学***310的光出射侧312的基面的形状并且匹配于微出射光学***320的光入射侧322的基面的形状。以这种方式,微入射光学***310、分配给其的微出射光学***320和位于其间的分段330可以被组合成与根据本发明的微成像***对应的微光学***。可以理解的是,透镜、例如微入射光学***或微出射光学***的例如凸状或凹状地构造的光入射侧或光出射侧可以是正方形的。图1例如示出这一点。
此外,适宜的是,入射光学***31、出射光学***32和连续的层33相对于彼此布置和/或定位,使得恰好一个分段330和一个微出射光学***320对应于每个微入射光学***310。在此有用的是,彼此对应的微入射光学***310和微出射光学***320的光轴重合。以此方式,光学成像***可以由多个微光学***构成。
如果每个单个分段330与其他分段无关地在其透明度方面是可控的,则可以控制分段330,使得例如使用分段330的第一部分,以便机动车前灯光模块1产生第一预先给定类型的光分布,并且使用分段330的第二部分,以便机动车前灯光模块1产生第二预先给定类型的光分布。此外,可设想的是,例如相关地进行分段330的控制。在此,可以单独地或分组地控制分段330,其中相应地可以彼此协调对各个分段330或分段的组的控制。也可以根据分配给分段330的所述组或微成像***的相应组的(一个或多个)光源来控制分段330的每个组。
以这种方式,例如可能的是,同时或交替地产生不同的动态的、法律上规定的光分布,但是也可可能的是,实现问候和/或警示场景。在此例如可以考虑由光模块产生的图案的短时闪烁。也可设想的是,播放快速地在几秒钟内变化的动态模式,而在此不改变机动车前灯光模块1的光功能(例如近光灯、远光灯或城镇灯)、也即由机动车前灯光模块1产生的总光分布(例如近光灯、远光灯或城镇灯光分布)。因此,对于观察者例如可能出现/实现运动光效应,但是所辐射的光分布(总光分布)可以保持相同。对于关于这样的所谓发光结构的其他细节,在这一点上可以参考申请人的奥地利专利申请AT 517308 A1。在未改变的近光灯功能和/或“欢迎灯(Welcome-light)”功能、诸如风格化地打开和关闭机动车前灯(“车辆”的“眼睛”)等情况下,例如可以有类似于“擦拭式闪光器(Wischblinker)”的运动光效应,所述运动光效应当今在行驶方向指示器情况下通过依次接通布置成行列的LED来实现。
此外从图2还可以得知,每个单个分段330可以子分段、例如液晶显示器子分段。图2示出具有五个液晶显示器子分段331至335的液晶显示器分段。液晶显示器子分段331至335具有不同的形状并且是大小不同的。通常,液晶显示器子分段被设置用于控制或支配辐射到由机动车前灯光模块产生的光分布的特定区域中的光量。在该意义上,子分段、例如液晶显示器子分段331至335可以对应于由机动车前灯光模块产生的光分布的特定区域。例如,本领域技术人员毫无疑问地认识到,设置图2的液晶显示器子分段333的边缘3330用于映射(Abbilden)近光灯分布的不对称地行进的明暗边界的一部分。可以例如可设置另一液晶显示器子分段334,用于产生所谓的指示灯光分布(Signlight-Lichtverteilung),即用于照亮车道上方的交通指示牌的光分布。在这一点上应说明的是,在光技术实验室中在测量屏(安置在要测试的机动车前灯光模块或机动车前灯之前横向于其光轴约25米距离中)处的指示灯光分布优选地照亮根据ECE-R123的区III的上部区域。
为了例如在选择要产生的光分布的类型时实现高灵活性,有用的是,每个子分段单独地并且优选地彼此无关地在其透明度方面是可控的。例如,借助于图2中所示的液晶显示器33,可以产生近光灯分布,其方式是以完全透明(透光)的模式运行液晶显示器子分段331和332,也就是说完全透射射到所述液晶显示器子分段331和332上的光,并且液晶显示器子分段333至335完全阻挡光,也就是说完全不透光的。在此,如果液晶显示器子分段334的透明度被增加一点点,并且该液晶显示器子分段使射入的光的大约1至2%透过,则可以用上面提及的指示灯光分布来补充近光灯分布。本领域技术人员可以从图2的公开中直接并且明确地得知,借助于这样的液晶显示器33也可以实现其他光分布、例如指示灯光分布,或者远光灯分布,其中所述指示灯光分布例如被设置用于照亮安放在车道上方的交通标志牌。可以理解的是,并非所有分段330都必须具有子分段331至335的相同划分。根据要实现的光分布、例如总光分布,可能有利的是,液晶显示器33的第一部分包括具有分段到子分段的第一划分的分段,液晶显示器33的第二部分包括具有分段到子分段的第二划分的分段等等。
返回图1,该图1示出具有以阵列布置的微入射光学***310的入射光学***31。也就是说,微入射光学***310的布置是矩阵状的,并且例如具有N个水平行列(行)和M个竖直行列。出射光学***32同样由以阵列布置的微出射光学***320构成。微出射光学***阵列具有例如N1个水平行列(行)和M1个竖直行列,其中优选地N=N1和/或M=M1适用。微入射光学***310和微出射光学***320优选地被成组地彼此分配。在此,“成组地”意指给至少一个微入射光学***310分配至少一个微出射光学***320,使得穿过至少一个微入射光学***310的光仅能够穿透到分配给至少一个微入射光学***310的至少一个微出射光学***320并且优选地不到达未分配给至少一个微入射光学***310的其他微出射光学***320。这里关于微入射光学***和微出射光学***的数量的不同分配是可设想的。例如可以给由四个或九个或更多个微入射光学***组成的组分配一个唯一的微出射光学***并且反之亦然。图1示出其中给恰好一个微入射光学***310分配恰好一个微出射光学***的情况。借助于这种分配,可以定义光学微成像***。该微成像***例如包括第一组微入射光学***、分配给第一组的第二组微出射光学***以及在其透明度方面可控的连续的层的至少一个分段。在此,术语“组”不排除数字“ 1”。因此,组可以由一个唯一的元素组成。
图1示出八个光源2。如本领域技术人员从本资料中可以直接并且明确地得知的,根据本发明的光模块也可以包括其他数量的光源。如果每个光源均被设置用于产生预定的光分布,则可以是完全有益的。为了产生不同的预先给定类型的光分布的目的,可能有利的是,光学成像***3具有多个不同的区域,其中每个区域被分配给优选恰好一个光源3,并且被设置用于对预先给定类型的光分布进行成形/成像。在此,光学成像***3的不同区域可以被设置用于对不同的预先给定类型的光分布进行成形/成像。此外,不同的光源可以以不同的颜色辐射光(例如可设想的是,除了例如白色(从暖直至冷)或蓝色的其他颜色(Farbei)的光源之外使用琥珀色的发光二极管(LED))。如果打算借助于机动车前灯光模块1实现行驶方向指示器以及日间行车灯或近光灯功能,则这例如可能是有益的。
在实践中可能有益的是,光源的至少一部分可以与其他光源无关地***控。
机动车前灯光模块1例如可以被设置用于产生多个光分布,其中每个光分布的类型从以下类型列表中选择:
*)转向灯光分布;
*)城镇灯光分布(Stadtlicht-Lichtverteilung);
*)乡下公路灯光分布;
*)高速公路灯光分布;
*)用于高速公路灯的附加灯的光分布;
*)弯路灯光分布;
*)近光灯光分布;
*)近光灯前场光分布;
*)用于远场中非对称近光灯的光分布;
*)用于在弯路灯模式下在远场中非对称近光灯的光分布;
*)远光灯光分布;
*)行驶方向指示器光分布;
*)位置灯光分布;
*)防眩光的远光灯光分布;
*)运动光效应(Lauflichteffekt)光分布。
参照上面提及的控制装置5,可以理解的是,控制装置5可以被设置用于控制连续的层33(例如液晶显示器)的分段330和/或子分段331至335的透明度。尤其是,控制装置5可以被设置用于单独地并且优选地彼此无关地控制各个分段330和/或子分段331至335。
总而言之,尤其当入射光学***和出射光学***被构造为微透镜阵列时,利用本发明可以实现光模块的功能性的提高。在后一种情况下,借助于微光学***(微成像***),例如可以产生相同的微光图像(微光分布),所述微光图像共同地构成整个光图像(总光分布),其中可能的是,与常规的光模块相比,以较低的强度照明每个分段,其中在常规的光模块中,仅一个唯一的投射模块必须产生总光分布。由此可以例如减少例如构造为LC元件(液晶显示器)的连续的层的热负荷。此外,根据本发明的光模块可以产生不同类型的多个光分布,其中构成这些光分布的光从恰好一个出射光学***、即从对于不同的光分布共同的微出射光学***阵列射出。这不仅导致由于光出射面的划分而更好地充分利用可供使用的结构空间,而且导致对观看者产生更好的印象。
此外,在机动车光技术领域上可以提出光学上引入注目的且同时高功能性的光解决方案。
此外,在保持相同的光图像情况下(在借助于光模块产生的保持相同的光分布情况下,可以激励(animieren)光模块本身。例如在未改变的近光灯功能、“欢迎灯”功能、诸如风格化地打开和关闭车辆的“眼睛”等情况下类似于“擦拭式闪光器”的运动光效应。
根据附图描述和说明书引言,对于本领域技术人员来说,当然清楚的是,能投入使用的光模块或具有上述光模块的机动车前灯可以具有其他部分、诸如散热体、支撑架、机械和/或电调整装置、护板等等。此外,本领域技术人员知道这些部分的功能方式。为了图示的简化,这里放弃对机动车光模块或机动车前灯的这些符合标准的构件的描述。
本说明书的任务仅仅在于提供图解式示例并且说明本发明的其他优点和特点,并且从而不能将其解释为对本发明的应用领域或在权利要求中要求保护的专利权的限制。
权利要求和说明书中的附图标记仅用于更好地理解本申请,并且绝不应被视为对本发明的主题的限制。
此外,尽管本发明的描述包含一个或多个实施方式以及特定变型和修改的描述,但是在理解本公开之后,其他变型和修改也处于本发明的范围内,例如处于本领域技术人员的能力和认识之内。
只要这不强制地从上述实施方式之一的描述中得出,就认为,所描述的实施方式可以任意地被相互组合。尤其是,这意味着,也可以根据意愿将一个实施方式的技术特征与另一实施方式的技术特征单独地并且彼此无关地组合,以便以此方式获得本发明的又一实施方式。
Claims (12)
1.用于机动车前灯的光模块,所述光模块包括:
*)至少一个光源(2)以及
*)至少一个光学成像***(3),所述光学成像***(3)以预先给定类型的至少一个光分布的形式将由所述至少一个光源(2)产生的光成像到所述光模块(1)前面的区域中,其中所述光学成像***(3)具有:
-)入射光学***(31)
-)出射光学***(32),以及
-)至少一个射束成形装置(33),其中所述射束成形装置(33)布置在所述入射光学***(31)和所述出射光学***(32)之间,其中
*)所述入射光学***(31)被设置用于捕获由所述至少一个光源(2)产生的光并且以多个光束的形式朝所述射束成形装置(33)的方向传导,
*)所述射束成形装置(33)被设置用于将所述多个光束成形为预先给定类型的至少一个中间图像,并且
*)所述出射光学***(32)被设置用于以预先给定类型的至少一个光分布的形式将预先给定类型的至少一个中间图像投射到所述光模块(1)前面的区域中,其中
所述射束成形装置(33)被构造为在横向于所述光学成像***(3)的光轴(OA)的平面中延伸的连续的层,其中所述连续的层在其透明度方面是可控的,并且可以通过调整所述连续的层的透明度影响从所述入射光学***(31)透过到所述出射光学***(32)的总光量,其中
所述连续的层具有处于同一平面中的一个、两个或更多个分段(330),其中
每个单个分段与其他分段(330)无关地在其透明度方面是可控的,其中
所述入射光学***( 31)被构造为多个微入射光学***(310),所述出射光学***(32)被构造为多个微出射光学***(320),其中
所述微入射光学***(310)和所述微出射光学***(320)成组地彼此分配,并且定义多个光学微成像***,其中每个光学微成像***包括一组微入射光学***(310)、一组微出射光学***(320)和在其透明度方面可控的连续的层(33)的至少一个分段(330),其中
所述光模块(1)包括多个彼此无关地可控的光源(2),
其特征在于,所述分段(330)的至少一个第一部分被设置用于产生第一预先给定类型的光分布,并且所述分段(330)的至少一个第二部分被设置用于产生第二预先给定类型的光分布。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述连续的层被构造为液晶层(33)、例如液晶显示器。
3.根据权利要求1或2所述的光模块,其特征在于,所有分段(330)都位于竖直平面内并且彼此邻接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块,其特征在于,每个单个分段(330)包括至少一个子分段(331至335),并且所述至少一个子分段在其透明度方面是可控的。
5.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,每个单个分段(330)包括位于同一平面中的、优选地彼此邻接的两个或更多个、优选地五个子分段(331至335),其中所述子分段(331至335)是彼此无关地可控的。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述子分段(331至335)具有不同的形状和/或尺寸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光模块,其特征在于,每个微成像***具有恰好一个微入射光学***(310)、恰好一个微出射光学***(320)和在其透明度方面可控的连续的层(33)的恰好一个分段(330)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光模块,其特征在于,在每个光源(2)之前布置准直器(4),并且每个光源(2)被设置用于产生预定的光分布。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光模块,其特征在于,所述光源(2)布置在电路板上,例如构成4×3矩阵状布置,并且优选地以不同的颜色辐射光,其中所述电路板优选地横向于所述发光模块(1)的主辐射轴布置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光模块,其特征在于,所述光模块(1)被设置用于产生多个光分布,其中每个光分布的类型从以下类型列表中选择:
*)转向灯光分布;
*)城镇灯光分布;
*)乡下公路灯光分布;
*)高速公路灯光分布;
*)用于高速公路灯的附加灯的光分布;
*)弯路灯光分布;
*)近光灯光分布;
*)近光灯前场光分布;
*)用于远场中非对称近光灯的光分布;
*)用于在弯路灯模式下在远场中非对称近光灯的光分布;
*)远光灯光分布;
*)行驶方向指示器光分布;
*)位置灯光分布;
*)防眩光的远光灯光分布;
*)运动光效应光分布。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的光模块,其特征在于,给所述光模块(1)分配有控制装置(5),所述控制装置(5)被设置用于控制所述连续的层(33)的透明度,其中所述控制装置(33)优选地布置在所述光模块(1)中。
12.机动车前灯,具有至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的光模块。
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