CN112534182B - 具有椭球形反射器和准直仪的机动车大灯 - Google Patents

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Abstract

机动车大灯(100)包含椭球形反射器(130)、准直仪(140)和投影光学机构(160),所述椭球形反射器使由光源(110)射入的光通过反射器光出射开口(132)出射。所述准直仪(140)设立成用于使从所述椭球形反射器(130)入射的光线束成束并且转向到朝着第一投影面(170)的方向上。所述投影光学机构(160)根据所述投影光学机构(160)的第二投影面(180)对通过所述光线束产生的光图像沿所述机动车大灯(100)的放射方向进行投影。在此,所述第一投影面(170)和所述第二投影面(180)彼此相交或重叠。在所述光线束的光路中,在所述准直仪(140)与所述投影光学机构(160)之间如下地布置有具有至少一个光学地起作用的棱边(151)的光学元件(150),使得所述第一投影面和/或所述第二投影面(170、180)走向通过所述光学元件(150),以便遮住所述光线束的一部分并且引导另一部分到所述投影光学机构(160)。

Description

具有椭球形反射器和准直仪的机动车大灯
技术领域
本发明涉及一种机动车大灯。
背景技术
在目前的大灯***的开发中如下期望越来越重要,即能够将光图像投影到行驶道路上,其中,在光产生方面的效率对于机动车大灯的质量和经济性是重要的。对此使用在行驶道路上产生不同的光图像的不同的大灯、例如主和副大灯。“行驶道路”这一概念在此被应用于简化的呈现,因为显然这取决于位置的给定条件,即光图像是实际上处于行驶道路上还是此外还进行延伸。原则上,所述光图像在所应用的到竖直面上的投影的意义上相应地相应于相关的标准,所述标准涉及机动车照明技术。
在此考虑的类型的机动车大灯的示例在申请人的AT 511760 B1中得到公开;其光学的构件以示意性的形式在图1中示出。传统类型的大灯10例如产生用于部分远光功能的光分布。为此,大灯包括被保持和定位在(在图1中通过圆表示的)光模块12中的光源11、准直仪光学机构40、遮光板50和投影光学机构,所述投影光学机构在此例如实施为单个的透镜60。从光源11出发的光在准直仪光入射面41处射入到准直仪光学机构40中。例如构造为以光传导指状件(Lichtleitfingers)为形式的准直仪的准直仪光学机构被用于使光成束并且使其通过准直仪光出射面42出射。准直仪40如下地进行定位,使得光源12处于准直仪入射焦点中;遮光板50关于准直仪40如下地进行布置,使得其处于准直仪出射焦距中。由此,光图像在遮光板50的平面中成形,并且遮光板设立成用于遮住光图像的一部分。在光路中后置于遮光板50地设置有投影光学机构60,其与在遮光板50的位置处的光图像具有间距,其中,所述间距相应于投影光学机构60的焦距(更精确地说:进入焦距)。投影光学机构60设立成用于沿机动车大灯10的放射方向对光图像进行投影并且由此在投影面(例如街道)上产生期望的类型的光分布。
在所述类型的机动车大灯中,由光源产生的光应该尽可能有效地成形、成束并且作为光图像投影到行驶道路上。在此,透镜通常要么太昂贵要么由于其传输特性是受限制的。此外,在一定的布置方案中能够出现不期望的有颜色的像差(Aberration)。另外的重要的问题是用于光学的构件的光源的能够接近性,所述能够接近性由于光源的结构和其供给构件(电输入线路、冷却部)通常是困难的。与此相关的是在光源中的放热,尤其当所述光源是激光光源时,由此大灯的其它构件、尤其成形光的(lichtformende)构件、如准直仪光学机构由于加热能够受到损坏,所述其它构件由于光学机构的所需要的几何形状必须靠近光源进行定位。
发明内容
本发明的任务是克服所提及的缺点。
所述任务通过如下机动车大灯来解决,所述机动车大灯包括:
光源,所述光源设立成用于发射光,以及
具有第一和第二聚焦点(Fokalpunkt)的椭球形反射器,其中,椭球形反射器设立成用于使由光源经过第一聚焦点射入的光成束到第二聚焦点并且通过反射器光出射开口出射,以及
准直仪,所述准直仪具有准直仪光入射面和准直仪光出射面,其中,反射器光出射开口在准直仪光入射面之前以准直仪的入射焦距进行布置,其中,准直仪以准直仪的出射焦距配属有第一投影面,并且其中,准直仪设立成用于使从椭球形反射器出射的光沿朝着第一投影面的方向成束为光线束并且在此处,也就是说在第一投影面中成形为光图像,以及
投影光学机构,所述投影光学机构以进入焦距配属有第二投影面,其中,第一投影面和第二投影面彼此相交或重叠,其中,投影光学机构设立成用于沿机动车大灯的放射方向对(通过光线束产生的和优选地位于第二投影面的区域中的)光图像进行投影,
其中,在光路中,在准直仪与投影光学机构之间定位有具有至少一个光学地起作用的棱边的光学元件,所述光学元件设立成用于将光线束借助于至少一个光学地起作用的棱边进行限制,从而所述光线束部分地到达投影光学机构,并且光学元件如下地进行布置,使得第一和/或第二投影面处于光学元件上或走向通过光学元件。
换言之,光学元件设立成用于部分地反射或吸收光线束,并且部分地使其经过。
借助椭球形反射器能够设计在机动车大灯中的高效的光会聚,因为反射器包围光源并且由此对于焦点或光会聚部提供很大的空间角度供使用。这能够尤其与激光光源的朗伯放射特性有利地组合。此外,椭球形反射器提供虚拟的光源,即在第二聚焦点中,相比于真实的光源,所述虚拟的光源对于联接到反射器处的光学***、尤其投影光学机构能够在几何形状上较好地接近。因此可行的是,应用明显较小的尺寸的准直仪。此外,通过使用用于反射器和准直仪的起反射作用的构件避免有颜色的像差。此外,椭球形反射器实现,提供在光源与准直仪光学机构之间的空间上的间距并且由此缓和在(激光)光源中的放热问题,因为在不损害光学构件的情况下保证热量的较好的导出。借助所述附加的反射器附带地也还提高***的对比度。
旋转对称的椭球形反射器具有两个共轭的(konjugierte)焦点。来自一个焦点的光在反射之后通过另一个焦点。通过椭球形的设计方案可行的是,相比于球面的镜或传统的透镜***对所发射的全部光的显著较大的部分进行会聚,这尤其实现在光分布的最大值处的提高的亮度值和较好的光效率。此外,得出节省空间的几何形状,其良好地适用于在大灯中的小的结构空间。
根据本发明的机动车大灯能够设计成用于如例如远光、部分远光、近光这些光功能,但是还能够用于附加光功能或类似的光功能。
根据本发明的布置方案允许光线有效地成束为光线束,其中,光线束能够根据预设的标准以简单的方式成形,并且沿机动车大灯的放射方向被投影。所述成束能够特别良好地针对一定的光源、如例如半导体激光二极管的特定的放射特性进行匹配。由此,例如对于所应用的光源的每种结构类型能够使用相应特定地匹配的并且相应地成形的、具有椭球形的不同的尺寸或聚焦点的反射器装置。
通过根据本发明的布置方式,准直仪不直接平放在光源处,如在现有技术中常见的那样。由此,准直仪在热方面不太强地被加载并且由此例如可行的是,应用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为用于准直仪的材料代替在现有技术中一向常见的塔夫龙(Tarflon)(聚碳酸酯,PC)。PMMA是较成本适宜的并且吸收少量的光,因为其相对于塔夫龙(PC)是能够高光泽抛光的。此外,通过根据本发明的布置方案可行的是,应用较小的准直仪,由此能够节省材料。
从反射器***供给的投影***包含准直仪、有效地作为遮光板起作用的光学元件和投影光学机构、例如以投影透镜为形式的投影光学机构,其中,准直仪和投影透镜的焦平面与光学元件的遮光板的位置重合。所述结构实现,对由准直仪在焦平面中产生的光图像借助于光学元件以合适的方式进行修剪,也就是说,遮暗一定的区域,以便然后借助投影光学机构对如此修剪的光图像进行成像。
在下面,提出上面所呈现的本发明的一些可选的有利的改进方案:
有利的是,至少一个棱边直地走向并且在大灯在交通工具中的装入位置中基本上水平地定向。由此,能够以简单的方式实现对所投影的光分布的根据相关的标准的修剪。
特别有利的是,机动车大灯、尤其光学元件具有至少两个棱边,所述至少两个棱边分别直地走向并且在光线束的光路中如下地进行布置,使得能够产生用于机动车大灯的近光功能的明暗界限。由此,能够以简单的方式实现对所投影的光分布的根据对于近光功能的相关的标准(例如SAE、ECE)的修剪。
有利的是,光源具有至少一个半导体光源、优选至少一个激光二极管。通过激光光源与椭球形反射器的组合能够实现机动车大灯的特别高的效率。
还有利的是,机动车大灯此外具有光转换器件,所述光转换器件布置在光线束的光路中并且设立成用于在通过具有第一波长范围的光线束的激励时附加地激励具有与第一波长范围不同的第二波长范围的至少一个另外的光线束。通过例如在光谱的不可见的UV范围中起发射作用的激光光源与椭球形反射器的组合能够以与相应的光转换器件组合的方式实现机动车大灯的特别高的效率和照明强度,所述光转换器件执行不可见光谱到可见光谱的转换。
有利的是,椭球形反射器构造为根据旋转椭球形(精确的说是其部分外壳)弯曲的反射器外壳。
由此,从光源发射的光能够特别有效地成形为期望的类型的光线束。
当准直仪是TIR光学机构时,得出特别成本适宜的实施方式。
此外有利的是,准直仪通过具有间距轮廓的会聚透镜形成,其中,间距轮廓界定如下平面,所述平面以准直仪入射焦距处于准直仪光入射面之前。由此,能够以简单的方式实现在准直仪与例如固定部之间的精确的对齐,在所述固定部处固定有椭球形反射器。
在本发明的有利的改进方案中,椭球形反射器的第二聚焦点处于间距轮廓的平面中,由此,与椭球形反射器的特别简单的固定是可行的。
此外有利的是,投影光学机构具有至少一个会聚透镜,由此以简单的方式提供成本适宜的布置方案。
在本发明的改进方案中,光学元件是遮光板并且遮光板设立成用于使光线束的第一部分在光学元件处远离投影光学机构被反射或吸收,并且使光线束的第二部分经过至少一个棱边到投影光学机构。由此,光线束能够以简单的方式根据对期望的投影的光图像的要求进行成形。
在此附加地,能够是有利的是,光学元件在大灯在交通工具中的装入位置中基本上竖直定向地进行布置。
在本发明的备选的改进方案中,光学元件如下地进行设计,使得所述光学元件包含起反射作用的结构部件或根本就是反射器,并且所述结构部件/反射器设立成用于使光线束的第一部分借助于在光学元件的表面处的反射换向到投影光学机构,并且使光线束的第二部分经过至少一个棱边并且经过投影光学机构。由此,光线束能够以简单的方式根据对期望的投影的光图像的要求进行成形。
在此附加地,能够是有利的是,光学元件的表面在大灯在交通工具中的装入位置中以相对于水平线定向的倾斜角进行布置,所述倾斜角基本上处于10°至50°、优选地20°至40°的范围中并且特别优选地为30°。
在此,还能够是有利的是,第一投影面与第二投影面相交在如下直线,在所述直线上还存在有至少一个棱边。
所提及的本发明的实施方式和改进方案能够与彼此组合。
对于技术人员来说,清楚的是,大灯还包含许多其它的、没有提到的部件,所述部件实现在机动车、如尤其客车(PKW)或摩托车中的有意义的使用,所述部件为了清楚明了起见没有进一步进行阐述。
附图说明
在下面,借助非限制性的实施例更详细地描述本发明和另外的优点,所述实施例在附上的附图中进行说明。所述附图在
图1中示出具有准直仪和遮光板的机动车大灯的光学机构的透视的、示意性的视图,所述遮光板相应于现有技术;
图2中示出本发明的第一实施方式的透视的、示意性的视图,
图3中示出本发明的第二实施方式的透视的、示意性的视图,
图4中示出根据图2的第一实施方式的示意性的侧视图,
图5中示出根据图3的第二实施方式的示意性的侧视图;
图6说明对于图1的大灯(现有技术)的大灯光学机构所产生的激光部分远光的模拟的光图像;
图7说明对于图2的大灯的大灯光学机构所产生的激光部分远光的模拟的光图像;
图8说明对于图3的大灯的大灯光学机构所产生的激光部分远光的模拟的光图像。
具体实施方式
参考图2至8,现在更详细地阐释本发明的实施例。尤其示出对于本发明在大灯中重要的部件,其中,清楚的是,大灯还包含许多其它的未示出的部件,所述部件实现在机动车、如尤其客车或摩托车中的有意义的使用。为了清楚明了起见,因此例如没有示出用于所述结构部件的冷却装置、操控电子设备、另外的光学元件、机械的调节机构或固定部。
此外所提及的结构部件的定向涉及大灯在机动车中的装入位置。当然,其它的具有其它的装入位置的布置方案也是可行的。
图2和图4示出机动车大灯100的第一实施例,包括光源110,所述光源设立成用于发射光。光源110在光模块120中保持在经界定的、必要时能够调整的位置中。
能够产生的光分布尤其适用于部分远光功能。
此外示出具有反射器光入射点131的椭球形反射器130,所发射的光在所述反射器光入射点中被射入,以及示出反射器光出射开口132,其轮廓以有利地方式处于如下平面中,所述平面在所示出的实施例中例如基本上竖直地定向。椭球形反射器130设立成用于将从光源110射入的光换向到朝着反射器光出射开口132的方向上。同时,所述光通过反射器130的第二焦点成束,由此实现将所述光成形为光线束。通过光到焦点或绕焦点的小区域中的成束可行的是,应用准直仪(如随后描述的那样),所述准直仪铺设在点光源上,而真正的光源110不必布置在准直仪的进入焦点(Eingangsbrennpunkt)中;代替此,虚拟的光源处于进入焦点中,所述虚拟的光源处于反射器130的第二焦点133中。代替整个光线束,在图中仅仅示出所发射的光111的单个光线的轨迹。所述光线代表在所示出的大灯中的光路。
反射器光入射点以有利的方式如下地进行选择,使得其与椭球形的第一焦点(聚焦点)基本上重合。如果光源不能够被视为点状的,例如当应用激光光源的平面的磷光体(Phosphor)时,通常有利的是,将平面的光源的最亮的点定位到焦点中。
通过椭球形反射器130的第二聚焦点133成束的光通过反射器光出射开口132出射。由此得出良好地进行界定的光线束。从第二聚焦点133出发离开反射器130的光线束具有大的散度,因此以有利的方式应用附加的光学元件、如例如准直仪140,以便使光进一步成束。
优选地设置有准直仪140,所述准直仪具有准直仪光入射面141和准直仪光出射面142,以及具有准直仪入射焦距145和准直仪出射焦距146。准直仪入射焦点与准直仪光入射面141的中点有准直仪入射焦距145的间距,并且准直仪出射焦点到准直仪光出射面142(中点)有准直仪出射焦距146的间距。
在准直仪出射焦距146中存在有第一投影面170。此外,准直仪140能够如在所示出的实施例中呈现的那样设立成用于使从椭球形反射器130入射的光线束聚焦并且转向到朝着第一投影面170的方向上。借助于准直仪,在此处,也就是说在第一投影面170中使光图像成形。为此,有利的是,反射器130的第二聚焦点处于准直仪入射焦点中(入射焦距145)。
投影光学机构160与光图像有如下间距,所述间距相应于投影光学机构160的焦距(更精确地说:进入焦距)161。进入焦距161的从属的焦点由此处于第二投影面180中,所述第二投影面在所述实施例中与第一投影面170重合。投影光学机构160设立成用于对通过光线束产生的并且位于第二投影面180中的光图像沿机动车大灯100的放射方向进行投影。
一般情况下,第一和第二投影面170、180彼此相交或重叠。
在光线束的光路中,在准直仪140与投影光学机构160之间布置有具有两个光学地起作用的棱边151、152的光学元件150。在第一实施例中,光学元件150是遮光板。进一步在下面更精确地描述遮光板150。
光学元件150设立成用于借助于至少一个光学地起作用的棱边151、152限制光线束,从而所述光线束部分地到达投影光学机构160,也就是说,部分地反射或吸收所述光线束以及部分地使所述光线束经过,并且光学元件150如下地进行布置,使得第一和第二投影面170、180处于光学元件150上。
这两个棱边151和152(图2)直地走向并且棱边151在机动车大灯在交通工具中的装入位置中基本上水平地定向,如允许规定和标准对其进行规定的那样。棱边151、152相对于彼此以根据相关的标准(例如SAE或ECE)所规定的角度进行走向。视标准而定,三个棱边或还更多棱边也能够例如是必要的,以便在经投影的光图像中产生期望的轮廓。还能够是适宜的是,棱边自由地成形,也就是说不是直地走向。
机动车大灯能够具有两个棱边,所述棱边分别直地走向并且如下地布置在光线束的光路中,使得能够产生用于机动车大灯的近光功能的明暗界限。
光源110具有半导体光源,所述半导体光源优选是激光二极管。
可选地,机动车大灯100此外具有光转换器件(未示出),所述光转换器件布置在光线束的光路中并且设立成用于在通过具有第一波长范围的光线束的激励时附加地激励具有与第一波长范围不同的第二波长范围的至少一个另外的光线束。所述光转换器件能够应用于将不可见的光范围转换到可见的光范围中,或还应用于例如通过借助于相应的附加的光线束将红的和绿的光谱份额添加到蓝的、最初激励的激光光线的光线束来进行光线的纯颜色改变,以便附加地产生白色的光线束。这个方面在图中没有被示出。
光转换器件能够例如直接布置在激光光源的起发射作用的面上,或在光学透镜的面上。
椭球形反射器130是以三轴弯曲的椭球形为形式的反射器。然而椭球形反射器130的形状能够逐点地与椭球形不同,以便例如考虑到对特殊的光源的放射图案(Abstrahlmusterm)的匹配,这能够实现光效率的改善。
在所示出的实施方式中,准直仪140通过TIR光学机构(TIR透镜)形成。由此,从椭球形反射器130出发的光效率能够进一步被提高。在实施变型方案中,准直仪的其它设计方案显然是可行的并且视应用情况而定能够是有意义的。
准直仪140例如是具有间距轮廓143的会聚透镜形成的,其中,间距轮廓143界定如下平面,在所述平面中存在有准直仪入射焦点(入射焦距141)。
优选地,间距轮廓143关于反射器光出射开口132进行取向,例如如下地进行取向,使得其平面与反射器光出射开口132的平面重合。这例如用于在装配大灯100期间以简单的方式将准直仪的进入焦点与大灯100的其它的部件对齐。由此,间距轮廓143能够平放在例如承载椭球形反射器130的保持件上,由此进行这两个光学机构130和140相对于彼此的校准。
优选地,间距轮廓143相对于准直仪的光学的轴线环形地并且同心地进行布置。间距轮廓143的其它的、匹配特定的固定部的造型同样是可行的,如例如三点支承部,假想的间距轮廓走向通过所述造型,所述假想的间距轮廓界定如下平面,在装配好的状态中反射器光出射开口132还走向通过所述平面。
在所述示例中,投影光学机构160通过会聚透镜实现,但是还能够例如包括光传导元件。
光学元件150在所述第一实施例中是遮光板,并且设立成用于使光线束的第一部分在光学元件150处远离投影光学机构160被反射或吸收,并且使光线束的第二部分经过棱边151、152到投影光学机构160。
遮光板150能够实施为起反射作用或起吸收作用。例如起吸收作用的涂层能够被施覆在遮光板的表面上。为了避免由于在大灯100中沿朝着投影光学机构160的方向的一次或多次反射的不期望的反射,在机动车大灯100的大灯壳体之内的另外的面同样能够实施为起吸收作用。还能够是有意义的是,遮光板150实施为起反射作用,例如通过遮光板150的镜面化的表面进行实施。经反射的光线能够例如有针对性地指向在大灯100中的起吸收作用的部位,以便有针对性地抑制由于在大灯100中沿朝着投影光学机构160的方向的一次或多次反射的不期望的;然而,光份额还能够如下地被换向,使得其有利于在被照明的区域中的光图像,由此得出效率提高。
以遮光板为形式的光学元件150在大灯在交通工具中的装入位置中基本上竖直地定向地进行布置。
在本公开中,“基本上竖直地定向”是指(相应的平面或遮光板150的)角度位置,所述角度位置能够与竖直线偏离直至±10°、优选地直至±5°。精确的角度位置特别在转变光功能时是相关的,在所述光功能中棱边151、152必须清晰地成像,例如在近光光功能中具有明暗界限。在其它光功能中能够选择如下角度位置,所述角度位置完全能够与竖直线偏离直至±25°。
光学元件150还能够包括多个遮光板,所述遮光板以遮光板轴的形式能够转动地进行布置,其中,遮光板轴的相应仅仅一个遮光板在光线束的光路中是光学地活跃的或起作用的。遮光板轴能够实现大灯100的多个光功能、例如近光或远光光功能。
能够转动的遮光板轴优选地具有转动轴线,所述转动轴线处于第一或第二投影面170、180中。
在图4中示范性地示出由光源110发射的光线111。当然,光源110以对于光源特定的放射图案发射另外的不成束的光线、例如散射光。光线111在反射器光入射点131处(在第一焦点中)射入到椭球形反射器130中并且在起反射作用的表面处被反射,其中,所述光线走向通过椭球形反射器130的第二焦点并且在反射器光出射开口132处又射出。反射器光入射点131相应于第一焦点,点形的光源110(或如已经提到的具有最高强度的光源的位置)定位到所述第一焦点中。通过椭球形反射器130进行所发射的光的单个光线到光线束的第一成束。
准直仪140使光线束进一步成束并且使其聚焦在第一虚拟的投影面170中,在所述投影面中还存在有遮光板150。
光线束由投影光学机构160从其焦平面沿大灯100的放射方向进行投影,所述焦平面形成第二想象的投影面180。通过遮光板150和这两个棱边151、152在投影光学机构160的焦平面中的布置,通过这两个棱边151、152形成的轮廓被清晰地成像。
图3和图5示出根据本发明的机动车大灯200的第二实施例,其中,与第一实施例的区别首要在于,光学元件250包含实施为反射器的结构部件。对图2和4的实施例的阐释按照意义以相同的方式适用于图3和5的第二实施例,只要从下面没有得到什么不同,其中,对于附图标记相应地应用相应的以编号2(代替在第一实施例的附图标记中的1)开头的数字。
反射器250具有两个棱边251和252(图3)并且设立成用于借助于在光学元件250的表面处的反射将光线束的第一部分换向到投影光学机构260,并且使光线束的第二部分经过这两个棱边251、252并且经过投影光学机构160。换言之,反射器250能够如下地影响光线束,使得其(仅仅)部分地被传导到投影光学机构260。
反射器250能够例如通过反射器250的镜面化的表面进行实施。光线束的经过反射器250的光线所到达的在大灯200中的部位能够有利地实施为起吸收作用,例如以分离的吸收器结构部件255为形式进行实施,以便有针对性地抑制由于在大灯200中沿朝着投影光学机构260的方向的一次或多次反射的不期望的。同样能够在投影光学机构260的处于大灯200内部的表面上布置有附加的遮光板(未示出),以便例如抑制沿投影轴线的方向的不期望的镜反射。备选地,能够例如在吸收器结构部件255的部位处布置有另外的镜结构部件,以便将光线换向到在大灯之内的部位处,在所述部位处进行吸收。
附加地,以反射器为形式的光学元件250的表面以相对于水平线定向的倾斜角253进行布置,所述倾斜角基本上处于10°至50°、优选地20°至40°的范围中并且特别优选地为30°。
第一投影面270与第二投影面280相交在如下直线,在所述直线上还存在有棱边251。
光源210、光模块220、椭球形反射器230(包括从属的反射器光入射点231和反射器光出射开口232以及第二聚焦点233在内)和准直仪240在第二实施例中的布置方案相应于第一实施例的布置方案,然而,所述构件相比于第一实施例关于投影光学机构260稍微倾斜,以便在对于机动车大灯200有利的装入位置中实现光线束通过投影光学机构260的反射。
关于光线211的一方面从光源110通过反射器230到准直仪240以及另一方面从投影光学机构260向大灯200的外部的光路的阐释、还有关于准直仪和投影光学机构的焦距245、246、261的阐释此外相应于对图4的阐释。
在反射器250仅仅处于在投影光学机构260的焦平面中的直线上,即在第一和第二投影面270、280的相交直线上之后,能够是有利的是,棱边251位于所述直线上,由此通过棱边251形成的轮廓被清晰地成像。
反射器250的其它的部位、如还有棱边252然后不能够被清晰地成像,因此本发明的所述第二实施方式不能够用于所有提及的光功能。
根据本发明的根据第二实施方式的布置方案用于提高对于其它的光功能的光效率。
反射器250能够是能够转动地被支承地进行布置,以便例如实现机动车大灯200的照明距离调节。在此,倾斜角253能够例如手动地或通过交通工具***电子地进行控制或调节。优选地,倾斜角253能够绕处于第一和第二投影面270、280的相交直线上的直线进行转动。
本发明的特别的益处还能够根据图6至8进行说明,其分别示出根据用于部分远光的光分布的模拟的示例性的光图像。所述模拟在申请人方面已经以计算机辅助的方式针对在图6至8中示出的大灯光学机构中的每个进行实施,以便获得相应的大灯的模拟的光图像作为结果。每个光图像描述来自驾驶员视野的由相应大灯产生的涉及空间角度的光分布,其中,右和竖轴线相应地根据图像的中心的偏移以度(Grad)进行标记。在每个光图像的右边缘处的刻度说明在强度分布中应用的灰度,以cd[Candela,坎德拉]进行说明。为了清楚起见相应地绘入亮度的同值线,其中,在一些同值线中以cd附加地说明所配属的亮度值。
图6示出对于根据图1的大灯结构所产生的光图像,所述大灯结构相应于现有技术,也就是说,具有直接布置在光源之后的准直仪。
图7示出对于根据本发明的图2和4的大灯所产生的光图像,所述大灯具有根据本发明的椭球形反射器和带有竖直的遮光板的准直仪。
图8示出对于根据本发明的图3和5的大灯所产生的光图像,所述大灯具有根据本发明的椭球形反射器并且具有作为反射器起作用的遮光板结构部件。
根据在图7或8的光分布与图6的光分布之间的对比能够看出的是,根据本发明的具有椭球形反射器的***产生如下光分布(图7或8),所述光分布具有带有大约是根据现有技术的光分布(图6)的两倍如此高的值的亮度最大值并且所述光分布此外明显较好地围绕最大值集中。
附图标记列表
10、100、200 机动车大灯
11、110、210 光源
111、211 光线
12、120、220 光模块、光源保持件
130、230 椭球形反射器
131、231 反射器光入射点(第一聚焦点)
132、232 反射器光出射开口
133、233 第二聚焦点
40、140、240 准直仪
41、141、241 光入射面
42、142、242 光出射面
143、243 间距轮廓
50、150 光学元件、遮光板
151、152、251、252 棱边
250 光学元件、反射器
253 倾斜角
255 吸收器
60、160、260 投影光学机构
145、245 准直仪的入射焦距
146、246 准直仪的出射焦距
161、261 投影光学机构的进入焦距
170、180、270、280 投影面。

Claims (18)

1.机动车大灯(100、200),包括:
光源(110、210),所述光源设立成用于发射光,以及
具有第一和第二聚焦点的椭球形反射器(130、230),其中,所述椭球形反射器(130、230)设立成用于使由所述光源(110、210)通过所述第一聚焦点(131、231)射入的光成束到所述第二聚焦点并且通过反射器光出射开口(132、232)出射,以及
准直仪(140、240),所述准直仪具有准直仪光入射面(141、241)和准直仪光出射面(142、242),其中,所述反射器光出射开口(132、232)在所述准直仪光入射面(141、241)之前以所述准直仪的入射焦距(145、245)进行布置,其中,所述准直仪以所述准直仪的出射焦距(146、246)配属有第一投影面(170、270),并且其中,所述准直仪(140、240)设立成用于使从所述椭球形反射器(130、230)出射的光沿朝着所述第一投影面(170、270)的方向成束为光线束并且在此处成形光图像,以及
投影光学机构(160、260),所述投影光学机构以进入焦距(161、261)配属有第二投影面(180、280),其中,所述第一投影面(170、270)和所述第二投影面(180、280)彼此相交或重叠,其中,所述投影光学机构(160、260)设立成用于对所述光图像沿所述机动车大灯(100、200)的放射方向进行投影,
其中,在所述光线束的光路中,在所述准直仪(140、240)与所述投影光学机构(160、260)之间定位有具有至少一个光学地起作用的棱边(151、152、251、252)的光学元件(150、250),所述光学元件(150、250)设立成用于对所述光线束借助于所述至少一个光学地起作用的棱边进行限制,从而所述光线束部分地到达所述投影光学机构(160、260),并且所述光学元件(150、250)如下地进行布置,使得所述第一投影面和/或所述第二投影面(170、270、180、280)走向通过所述光学元件(150、250)。
2.根据权利要求1所述的机动车大灯(100、200),其中,所述至少一个棱边(151、251)直地走向并且基本上水平地定向。
3.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述机动车大灯(100、200)或光学元件(150、250)包括至少两个棱边,所述至少两个棱边分别直地走向并且在所述光线束的光路中如下地进行布置,使得能够产生用于所述机动车大灯(100、200)的近光功能的明暗界限。
4.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述光源(110、210)具有至少一个半导体光源。
5.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述机动车大灯(100、200)此外具有光转换器件,所述光转换器件布置在所述光线束的光路中并且设立成用于在通过具有第一波长范围的光线束的激励时附加地激励具有与所述第一波长范围不同的第二波长范围的至少一个另外的光线束。
6.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述椭球形反射器(130、230)构造为根据旋转椭球形弯曲的反射器外壳。
7.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述准直仪(140、240)是TIR光学机构。
8.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述准直仪(140、240)通过具有间距轮廓(143、243)的会聚透镜形成,其中,所述间距轮廓(143、243)界定如下平面,所述平面以所述准直仪的入射焦距(145、245)处于所述准直仪光入射面之前。
9.根据权利要求8所述的机动车大灯(100、200),其中,所述椭球形反射器的第二聚焦点处于所述间距轮廓(143、243)的平面中。
10.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100、200),其中,所述投影光学机构(160、260)具有至少一个会聚透镜。
11.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(100),其中,所述光学元件(150)是遮光板并且设立成用于使所述光线束的第一部分在所述光学元件(150)处远离所述投影光学机构(160)被反射或吸收,并且使所述光线束的第二部分经过所述至少一个棱边(151、152)到所述投影光学机构(160)。
12.根据权利要求11所述的机动车大灯(100),其中,所述光学元件(150)基本上竖直地定向地进行布置。
13.根据权利要求1或2所述的机动车大灯(200),其中,所述光学元件(250)具有起反射作用的结构部件并且设立成用于将所述光线束的第一部分借助于在所述光学元件(250)的表面处的反射换向到所述投影光学机构(260),并且使所述光线束的第二部分经过所述至少一个棱边(251、252)并且经过所述投影光学机构(160)。
14.根据权利要求13所述的机动车大灯(200),其中,所述光学元件(250)的表面以相对于水平线定向的倾斜角(253)进行布置,所述倾斜角处于10°至50°的范围中。
15.根据权利要求13所述的机动车大灯(200),其中,所述第一投影面(270)与所述第二投影面(280)相交在如下直线,在所述直线上还存在有所述至少一个棱边(251)。
16.根据权利要求4所述的机动车大灯(100、200),其中,所述半导体光源是激光二极管。
17.根据权利要求14所述的机动车大灯(200),其中,所述倾斜角(253)处于20°至40°的范围中。
18.根据权利要求17所述的机动车大灯(200),其中,所述倾斜角(253)为30°。
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