[發明專利]光模塊

有效

• 申請號: 201310474407.3
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103727474B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: M·布倫德勒
• 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;F21V13/02;F21W101/02;F21W101/10;F21Y115/10
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所11326
• 代理人: 常利強

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的用于機動車-前大燈的光模塊。

背景技術

在目前情況下，光模塊理解為實際上發射光線的單元，它發出期望的射出光分布。該光模塊能夠加裝在機動車-前大燈上，例如鑲嵌在前大燈殼體中。

根據應用領域，射出光分布應該具有特定的、通常法律上規定的、典型的強度分布。

感興趣的是一方面產生近光燈光分布，其特征在于逐段地基本上水平延伸的明暗界限。該光分布具有垂直地位于上方的黑暗區域和垂直地位于下方的明亮區域，其中明亮區域與黑暗區域通過明暗界限分隔開來。在此特別地，直接在明暗界限下方的區域中期望盡量密集的照明（近光燈-聚光-光分布），以便達到足夠的有效距離。此外，還應該確保車輛前方地帶或側面區域的充分照明（基本光-光分布）。相應的光模塊可作為近光燈或霧燈來使用。

此外，應借助機動車-前大燈經常產生遠光燈-光分布，它在明暗界限上方的區域中（即在近光燈光分布的黑暗區域中）具有較高的照明強度。該遠光燈光分布應該盡量均勻地與近光燈光分布的基本光分布重合。例如應在不同光分布的過渡部位（尤其在明暗界限的區域中）中避免干擾性的條紋圖案。

此外，還應根據應用領域提供如日間行車燈、輪廓標志燈或閃光燈這類光功能。在此，光模塊的較大部分光輸出面大多應具有空間上恒定不變的亮度，以便產生盡量均勻的表現形式。

為了實現不同的射出光分布，一方面已知一種投影系統。它大多是雙級的光學系統，其中光源的光線通過主光學單元轉到次級光學單元的焦平面中，其以期望的射出光分布來投射光線。由于雙級的構造，投影系統沿著光程通常需要很大的構造空間。此外還已知一種反射系統，其中應用了反射器來形成由光源發射的光線并偏轉到射出的光分布中。在此，大多需要形狀復雜且較大的反射面，以達到期望的光分布。

通常期望應用LED作為機動車-前大燈的光源，因為它具有相對較小的能量消耗和相對較高的能量轉化效率。在此存在的問題是，根據現有技術LED大多產生比氣體放電燈或鹵素燈更小的光通量。因此，必須將多個LED-光源有規律地組合在光模塊中，以產生足夠高的光通量。

在US 2009/0091944 A1描述了一種按權利要求1前序部分所述的光模塊。在此，圓盤狀的導光部段在其光耦合面的區域中聚集在一起。這會在配備有各光耦合面的半導體光源的余熱方面引起問題，因為它們設置得很近。此外在所述的光模塊中，每個導光部段在其光脫耦面上還具有實心的、圓柱透鏡狀的末端，它沿著各自的光退耦面延伸。由于該末端的大小，導光部段必須在其光退耦面的區域中相互維持一個最小間距。因此，光模塊具有相對大面積的光輸出部段。額外地引起了巨大的材料花費。

發明內容

本發明的目的在于，消除已知光模塊的所述缺點。尤其應該提供具有半導體光源的緊湊光模塊，它具有較高的光學效率并且允許借助唯一的模塊來產生不同的射出光分布。

此目的通過具有權利要求1的特征的光模塊得以實現。該光模塊包含多個半導體光源（例如用來發射光線的發光二極管（LED））以及主光學元件，該主光學單元用來把由半導體光源發射的光線在垂直于光模塊的矢狀面的剖面內聚集。該主光學元件具有多個平面的、可垂直于矢狀面延伸的、圓盤狀的導光部段。每個導光部段都具有光耦合面和光退耦面，并且構造得在全內反射的情況下將光線從光耦合面引導至光退耦面。如果碰到導光部段的邊界面上的光束朝邊界面上的垂直線（Zum Lot）在反射點中形成一個角度，該角度超過全反射的臨界角，則全內反射發生，從而折射定律（斯涅爾-定律）不能為該折射角提供可靠的解決方案。

在光模塊中，導光部段分別這樣從屬于半導體光源，即半導體光源的光線能夠通過各自的光耦合面耦合到導光部段中。每個導光部段都這樣具有凸出彎曲的主反射面，使得定義了分別從屬于導光部段的主聚焦線。其特征在于，以主聚焦線為出發點的、發散地碰到光耦合面上的光束能夠變形為通過光退耦面啟動、在垂直于主聚焦線的剖面內平行的光束。該主聚焦線分別在矢狀面中延伸或平行于該矢狀面。

在按本發明的光模塊中，設置有在光程中置于主光學元件之后的次級光學元件，該次級光學元件用來使光線在平行于矢狀面的剖面內聚集。該次級光學元件這樣構成，即通過多個導光部段的光退耦面啟動的光線能夠在平行于矢狀面的剖面內聚集。