[發明專利]用于機動車的前大燈投影模塊

有效

• 申請號: 201210421033.4
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103090286A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 埃米爾·P·斯特凡諾夫;馬庫斯·基賽爾;恩斯特奧拉夫·羅森漢
• 申請（專利權）人: 汽車照明羅伊特林根有限公司
• 主分類號: F21S8/10
• 分類號: F21S8/10;F21V13/00;F21W101/10;F21Y101/02
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 唐超塵

技術領域

本發明涉及一種用于機動車的前大燈投影模塊，用來產生預設的光分布。該投影模塊包含：

-光源，其用來發出光線；

-主光學單元，其使發出的光的至少一部分束集；

-次級光學單元，其使束集起來的光線的至少一部分投影在投影模塊的光出射方向上，例如投影在機動車前方的車道上。

背景技術

新式的投影前大燈如今主要用半導體光源、尤其是發光二極管（LED）來當光源。發光二極管至少目前還不會像在高壓-氣體放電燈中出現的一樣產生很高的發光密度值，為此，發光二極管在擴展的動態區域內是可控的，并且可在運行溫度明更低的情況下產生光線。與傳統的電源（例如氣體放電燈和白熾燈）相比，運行溫度低是很重要的優點。因此在LED-投影前大燈中可采取光技術方面的措施，使光線在光源的附近束集。在現代前大燈構造中，由于溫度較低總是可使用塑料，來代替金屬、玻璃或陶瓷。因此，一方面可實現新穎且明顯更復雜的光學附件。另一方面，盡管很復雜，且盡管離散的LED-光源的數量明顯更多，但重量以及所需的空間比常規的解決方案更小。

例如從DE?10?2009?053?581?B3已知這種現代前大燈模塊的實施例。在該處公開的前大燈模塊中，光源具有多個矩陣狀并排且相疊設置的半導體光源，例如發光二極管（LED-陣列）。相應地，主光學單元具有多個矩陣狀并排且相疊設置的光導體（光導體-陣列），其中每個光導體都配備了LED－陣列的至少一個發光二極管。每個光導體都具有面向發光二極管的光進入面、指向光出射方向的光出射面以及設置在光輸入面和光出射面之間的全反射側面。為了使從主光學單元中輸出的光束均勻化，并且為了在機動車前方實現盡量均勻的光分布，建議在光出射方向上在主光學單元之后設置光學上有效的輸出光學單元。從主光學單元中脫耦并穿透輸出光學單元的光線通過次級光學單元（例如以投影透鏡的形式）投影在機動車前方。

發光二極管是明顯分散的光源，并借助由它發出的光束遮蓋很大的立體角。為了能有效地利用它的光線，必須在光出射方向（即機動車前方的車道的方向）上將光通量束集起來。在橫截面過大之前，這一點進行得越早，則為此所需的表面或主光學單元可構造得越小，但是它們必須越靠近發光二極管。在發光二極管中由于運行溫度相對較低，這一點是可行的，因為它們在正常運行時通常不高于或不允許高于最大100℃至150℃，以便能確保發光二極管的正常功能。

在從DE?10?2009?053?581?B3已知的前大燈模塊中，就已經在發光二極管表面的后面通過最小的氣隙并通過光導體-耦合面上的光折射實現了第一束集措施，該耦合面分別從屬于發光二極管。其它走向的特征在于在特別成型的光導體-側面上的多次全反射。因此，在主光學單元的光出射面上產生局部的光分布，該光分布滿足光技術方面的嚴格要求，并由次級光學單元投影到車道上。在此，通常源自次級光學單元的圓環形光輸入面，例如圖1的DE?10?2009?053?581?B3描述的一樣。

在此，對由主光學單元成型并由次級光學單元成像的光分布提出了尤其重要的要求：主光學單元角開度必須與次級光學單元-角孔徑相匹配，因此該有針對性成型的主光學單元-光線部分能全部由次級光學單元捕捉到。否則，光線部分不能碰到次級光學單元，因此不能為車道上的光分布做出貢獻。該光學系統的轉換效率以及期望的光分布可能會因此受影響。出于此原因，在由DE?10?2009?053?581?B3已知的前大燈模塊中，主光學單元的光出射面優選設計成凸出拱起的。

在主光學單元的構造方面的其它要求與從駕駛員的視線上看產生的光分布的在車道上投影的單個局部區域的角度范圍有關。因此，成像的像素應該例如只具有幾度（例如1°）的角寬。成像的像素的豎直角度范圍只稍大一點。因此，通過有針對性地操控前大燈模塊的一個或多個發光二極管，產生的光分布可尤其精細地改變，例如用來實現局部遠光功能或標志光功能。在局部遠光功能中通過有針對性地熄滅單個的發光二極管，可遮住產生的光分布的已探測到了其它交通參與者的區域。在標志光功能中通過有針對性地激活單個的發光二極管，在機動車前方有針對性地照射探測到的目標，以使機動車的駕駛員注意該目標。