CN102954422A - 机动车照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的前大灯，其具有至少两个半导体光源和光学器件。这些半导体光源和光学器件是这样设置的，使得由第一个半导体光源照亮的光分布局部区域与由第二个半导体光源照亮的光分布局部区域不同。该前大灯的特征在于，第一半导体光源是第一构造形式，第二半导体光源是第二构造形式。第一构造形式和第二构造形式的区别在于，第一构造形式的半导体光源与第二构造形式的半导体光源相比产生了更高的光通量，并具有更低的效率。

Description

机动车照明装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的前大灯，其具有至少两个半导体光源，并具有折射和/或反射光线的光学器件，所述光学器件设计和设置成，使得至少两个半导体光源的光线这样指向前大灯的前部区域，即，在该处产生符合规定的光分布，并且其中，所述至少两个半导体光源和光学器件是这样设置的，使得由至少两个半导体光源中的第一个照亮的光分布局部区域与由至少两个半导体光源中的第二个照亮的光分布局部区域不同。

背景技术

由EP1357332A2已知这种前大灯。原则上，用于机动车的照明装置分为信号灯和前大灯。信号灯的作用是，把机动车的存在和/或行为和/或驾驶员的意图用信号传递给其它的交通参与者。信号灯的例子是刹车灯、闪光灯和位置灯，但不应将信号灯理解为仅仅是列举细目。

相反，前大灯的作用是，主动地照亮机动车的车道，使驾驶员能及时地看到车道上的障碍物。为此产生的光分布必须符合规定，以便例如避免其它交通参与者的炫目。由前大灯产生的光分布的例子是近光分布和远光分布。在此同样适用的是，这些列举细目不应理解为仅限于此。

这些用来产生光分布（存在着信号-光分布或前大灯-光分布）的零件的作用或能力也可称为光功能。在主要起前大灯作用的照明装置方面，它的前大灯-光功能也称为主功能。因此，该主功能与其它由相同照明装置提供的光功能是不同的，如果它们例如也满足信号-光功能。

在大批量制造的道路机动车中，半导体光源从2008年开始用于前大灯-光功能，但是半导体光源早就已经用于信号灯-光功能。此延迟的原因在于，与信号功能相比，用于主功能的光通量需求更高。

为了产生主功能所需的较高的光通量，使用发光二极管作为半导体光源，它们在支架上预安装地进行供应，并借助相对较高的电流来产生相对较高的光通量。白炽灯的产生光线的灯丝或气体放电灯的电弧在运行时非常炙热（数量级为2至3乘10³度），因此借助可见光还会辐射出相当多的热量，而半导体光源会在温度明显更低的情况下（数量级为1至少于2乘10²度）发出光线。半导体光源既可作为单个辐射源实现，也可作为由作为阵列在构造上组接在一起的单个辐射源实现。

在半导体光源运行时转换成热量的电能在半导体光源的芯片内部出现，并且必须通过冷却体来导出，因为芯片否则可能会被过热损坏。高效率的冷却体很大、很重且很贵，这分别都认为是不利的。由于构造空间受到限制，人们对紧凑的前大灯感兴趣。在努力减少机动车重量的情况下，较高的重量是不利，而且高成本总是不利的。

基于此背景，希望以较高的效率来产生前大灯的主功能的光分布。在此，效率在此理解为半导体光源以电功率为标准的光通量。与之不同的还有光学效率，它可定义为以产生的光通量为标准的光通量份额，它在实际中用来产生期望的光分布。

前面提到的EP1357332A2在此上下文中涉及光学效率。此文献已经示出了构造得相对紧凑的、用于机动车前大灯的光模块，其中，光模块具有设置在光模块的光学轴线上的、形式为发光二极管的半导体光源。发光二极管的光线基本上垂直于光模块的光学轴线进行发射，并紧接着被作为半罩反射器实现的主光学透镜汇聚在水平地并且在光模块的光学轴线的高度上设置在机动车中的反射遮光板的边缘上。

直接经过边缘传播的光线以及还在反照的遮盖板上反射的光线由作为投射透镜实现的次级光学透镜聚集，并投射在前大灯的前部区域中。因此，在前大灯的前部区域中产生具有清晰明暗分界的光分布，它从遮光板边缘的投射中产生。通过使用水平放置的反射遮光板达到了较高的光学效率，因为没有简单地遮挡在产生的光分布的黑暗区域中不需要的光线，而是通过遮光板的位置和反照指向次级光学透镜，并由此次级光学透镜对准明亮区域。

完全适用的是，对于前大灯-主功能来说，既使在光学效率良好的情况下也需要产生较高光通量的半导体光源。为了借助给出的作为半导体光源的发光二极管来产生尽可能高的光通量，该发光二极管可以原则上在对于发光二极管的能效不利的工作点运行，所述工作点处在发光二极管的最大允许的电流强度的附近。在此，产生了相对较多的热量，这些热量必须排放出去。如果选择对效率更有利的工作点，则产生的光通量会下降。那么，为了达到整体上所需的光通量，可应用多个单独的发光模块，这当然还可能导致不那么紧凑的解决方案。在上述EP1357332A2中描述了此途径。

从以下情况下得出本发明，即配备了一定数量的半导体光源的前大灯的能效的优化伴随着一些不期望的限制，这些限制直接或间接地影响着产生的光分布的质量。这些不期望的限制例如可能涉及用来满足特殊要求的灵活性和可能性。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于提供一种前述类型的前大灯，借助它可实现更高的能效，而不必为此承受显著的局限。

此目的通过权利要求1的特征得以实现。本发明与上述现有技术不同的是，至少两个半导体光源的第一半导体光源是第一构造形式，至少两个半导体光源的第二半导体光源是第二构造形式，其中第一构造形式和第二构造形式的区别在于，它们的半导体光源具有不同的光通量和不同的效率。

在尤其优选的构造方案中，至少两个半导体光源的第一半导体光源是第一构造形式，至少两个半导体光源的第二半导体光源是第二构造形式，其中第一构造形式和第二构造形式的区别在于，第一构造形式的半导体光源与第二构造的半导体光源相比产生更高的光通量并具有更低的效率。

第一构造形式的半导体光源与第二构造的半导体光源相比产生更高的光通量并具有更低的效率，这种情况反过来指，第二构造形式的半导体光源与第一构造的半导体光源相比具有更高的效率并产生更低的光通量。

因为由至少两个半导体光源中的第一个照亮的光分布局部区域与由至少两个半导体光源中的第二个照亮的光分布局部区域是不同的，所以存在着这样的可能性，即，在尤其考虑某个局部区域中的光通量要求的情况下选择照亮这个局部区域的半导体光源。其结果是，产生了这样的优点，只需为光通量要求更高的局部区域使用效率更低且为此发出较大光通量的半导体光源，而为光通量要求更低的局部区域也可应用效率更高的半导体光滑。此优点通过以下方式得以实现，即只需为光通量要求相对更高的区域使用效率更低且为此发出较大光通量的第一半导体光源，而为光通量要求相对更小的局部区域使用更有效率的第二半导体光源。

优选的构造方案的优点在于，在光通量要求不同的局部区域中，通过发出较大光通量的半导体光源照射光通量要求较高的局部区域。

还优选的是，在光通量要求不同的局部区域中，借助具有较高效率的半导体光源照射光通量要求较低的局部区域。

还优选的是，为光模块的所有半导体光源使用公共的冷却体。

还优选的是，单个附加光学结构是一体的附加光学结构支架的组成部分。

另一构造方案的特征在于，用于至少两个光源中的每一个的光学器件具有附加光学结构和用于多个半导体光源的公共次级光学透镜，其中，附加光学结构分别这样设置，使得半导体光源的光线汇聚并直接和/或间接地指向次级光学透镜，并且其中，次级光学透镜这样设计，使得照射到它上面的光线指向前大灯的前部区域。

还优选的是，附加光学结构是汇聚光线的TIR-光学透镜或附加透镜。此外还优选的是，光学器件具有遮光板。此遮光板优选是反射式遮光板，它这样设计和设置，使半导体光源照射到反射表面上的光线反射到次级光学透镜上。

此外还优选的是，在前大灯的前部区域中的光分布具有中央局部区域和包围此中央局部区域的周边局部区域，其中，中央局部区域通过至少一个第一构造形式的半导体光源照亮。

还优选的是，至少一个周边局部区域通过至少一个第二构造形式的半导体光源照亮。

另一构造方案的特征在于，光分布具有左边的侧面照亮区域、左边的前部区域、中央的前部区域、右边的前部区域和右边的侧面照亮区域以及中央的最大区域以及不对称的光分布的中央梯度区域，作为周边局部区域。

另一构造方案的特征在于，光分布具有左边的侧面照亮区域、左边的前部区域区域、中央的前部区域区域、右边的前部区域区域和右边的侧面照亮区域以及中央的最大区域以及不对称的光分布的中央梯度区域，作为周边局部区域。

还优选的是，左边的侧面照亮区域和右边的侧面照亮区域以及中央的最大区域借助各两个半导体光源来照明，而其它的局部区域借助分别一个半导体光源来照亮。此外还优选的是，中央的最大区域由两个第一构造形式的半导体光源照亮。还优选的是，左边的侧面照亮区域和右边的侧面照亮区域由两个第二构造形式的半导体光源或由各一个第一构造形式和第二构造形式的半导体光源来照亮。

另一构造方案的特征在于，不对称的光分布的中央梯度区域通过第一构造形式的的半导体光源照亮。

由从属权利要求、说明书和附图得出其它的特征和优点。

应理解，以上提到的以及下面还将阐述的特征不仅能以分别说明的组合来应用，而且能以其它组合或单独地应用，而不会离开本发明的范围。

附图说明

在附图中描述了本发明的实施例，并在下面的描述中进行详细阐述。在附图中分别以示意形式示出了：

图1示出了按本发明的前大灯的实施例；

图2在立体图中示出了n个半导体光源在具有所属附加光学结构和冷却体的电路板上的布局；

图3示出了前大灯的光分布的不同局部区域；

图4示出了由三个不同构造形式的半导体光源的光通量和效率构成的数值对的图表；

图5总共N个第一构造形式和第二构造形式的半导体光源的布局的实施例；

图6总共n个第一构造形式和第二构造形式的半导体光源的布局的另一实施例；

图7总共n个第一构造形式、第二构造形式和第三构造形式的半导体光源的布局的另一实施例。

具体实施方式

图1详细示出了用于机动车的前大灯10，它具有至少一个用来产生至少一个前大灯-光分布的光模块12。此至少一个前大灯-光分布是指具有明暗界限的光分布，例如在近光灯-光分布中就是这种情况；或者指不具有明暗界限的光分布，例如在远光灯-光分布中就是这种情况。

光模块12位于前大灯10的壳体14中并具有光出射孔，此光出射孔由透明的盖板16覆盖。光模块12具有第一列半导体光源18和第二列半导体光源20。第一列半导体光源18和第二列半导体光源20在此分别设置在与图面垂直的行列中，因此从每列中分别只能看到一个半导体光源。

第一列半导体光源18和第二列半导体光源20设置在电路板22上。通过电路板22上的电连接，可给第一列半导体光源18和第二列半导体光源20供应电能并进行控制。为此目的，电路板22可与机动车的汽车电路相连，其中此连接优选通过接插连接来实现。此外，电路板22连接到控制设备上，或自身具有用来控制第一列半导体光源18和第二列半导体光源20的控制电子设备。这样的控制电子设备优选通过总线系统与机动车的至少一个控制设备相连，以便调节由驾驶员或辅助系统要求的光分布。

在电路板22的背向第一列半导体光源18和第二列半导体光源20的侧面上设置有冷却体24，它吸收在半导体光源运行时在其半导体材料中产生的热量，并排放到周围空气中。在此优选的是，为光模块12的所有半导体光源采用公共的冷却体24。因此它相当大并且可吸收相当多的热量，从而有效地避免局部过热。冷却体24优选由导热良好的金属构成，例如铜、铝或含有铜或铝的合金。

为第一列18和第二列20的每个半导体光源配备了附加光学结构。各个附加光学结构在此是这样设置的，即它汇聚由半导体光源发出的光线并在预先设定的方向上集束。因此像第一列18和第二列20半导体光源一样，附加光学结构分别成列地设置，它们与图面垂直。第一列附加光学结构26在此从属于第一列半导体光源18，而第二列附加光学结构28从属于第二列半导体光源20。由于这些行列的布局，在图1中只能看到第一列26中的一个附加光学结构和第二列28中的一个附加光学结构。

附加光学结构优选作为折射光线的透镜来实现，或作为折射光线并额外地借助内全反射进行工作的光学元件来实现。在透镜情况下，在光线进入透镜的材料中时进行改变光线传播方向的第一折射。在折射到透镜的光出射面上时，才进行第二次方向变化。在额外利用了全内反射的光学元件中，在光入射和光出射之间至少还对一些光束在光学元件的全反射的侧面上进行反射，因此在这种情况为在侧面上反射的光束出现总共至少三次方向变化。

由各一个半导体光源及其所属的附加光学结构构成的每个对产生了在前大灯10内部的半导体光源的光出射面的图像。通过叠加光模块12的半导体光源的发光的光出射面的图像，在前大灯10的内部产生了内部的光分布。

光模块12具有次级光学透镜30，它设置在与前大灯10中的内部光分布略微隔开的地方，此距离相当于次级光学透镜30的焦距。次级光学透镜30例如是投影透镜32。但原则上也可考虑反射器方案作为次级光学透镜。在这样的布局中，投影透镜32扩大地在前大灯的前部区域中构成了内部光分布，即尤其在机动车前方的车道上。

附加光学结构和次级光学透镜30在此优选彼此相对地设置，即内部的光分布在次级光学透镜30或投影透镜32的珀兹伐面中产生。珀兹伐面34是指投影透镜的原型空间(Urbildraum)中的拱起的表面，它由投影透镜32在平坦的光分布中在投影透镜的图面空间中成像，它平行于投影透镜32的主平面。遮光板38伸入到内部光分布中并且借助遮光板边缘限定了内部光分布，通过此遮光板可在光分布中产生明暗界限，此光分布在前大灯的前部区域中产生。在此产生了明暗界限，作为遮光板38的伸进内部光分布中的遮光板边缘40的影像。为了影响明暗界限上的光线梯度，投影透镜的一侧的至少一个部分可设置规则或不规则的微小纹理。同样，在这些透镜上还可有用来产生过顶值（Overhead Werte）的纹理。

这样的遮光板可设置得与光学轴线36垂直。在这种情况下，它遮蔽了落到遮光板表面上的光线。遮蔽的光线因此不会抵达投影透镜32，并因此不会在前大灯前方的前部区域中产生光分布。即，光线会丢失，这会不利地影响系统的光学效率。

如果使用了与光学轴线36平行而不垂直的遮光板38，它在朝向半空间的侧面上反射，则可避免此缺点。在图1的视图中，它是指位于光学轴线36上方和前大灯壳体24内部的半腔。从半导体光源中发出的光线（它在遮光板边缘40旁经过）的一部分直接落到投影透镜32上，并且被投影透镜投射到前大灯10前方的前部区域中。

半导体光源的光线的一部分（它落到遮光板38的反射侧上）不会丢失，而是由反射侧同样投射到投影透镜32上，并由投影透镜折射到在机动车前方的光分布中。这一点也是反射遮光板布局的标准。这一点是这样设置的，即落到反射侧上的光线通过次级光学透镜偏转到在前大灯的前部区域中光分布的明亮区域中。以这种方式一方面将光线损失减至最少，并且使光模块12或前大灯10产生了较高的光学效率。另一方面，遮光板边缘在此也作为明暗界限在前大灯的前部区域中成像。

图2在立体图中示出了n=10个半导体光源与电路板、附加光学结构和冷却体的布局。但应理解，N也可具有与10不同的数值。首先重要的只是，具有至少一个第一和第二半导体光源。但是，半导体光源的数量N也可在数量100的数量级内。

第一列半导体光源18具有五个半导体光源18.1、…、18.5。第二列半导体光源具有五个半导体光源20.1、…、20.5。但不必分布在相同的部件上，还可应用多于两列亦或应用不规则的布局。在所示的构造方案中，这些半导体光源设置在公共的电路板22上。

除了所述的半导体光源和图2中不可见的电连接以外，电路板22具有接插连接元件42，用来给电路板以及电气和/或电子部件44供电，该电子和/或电气部件用来控制和/或编码电路板22和设置在电路板22上的半导体光源。

部件44例如可指控制设备和/或编码电阻和/或用来编码电路板22的电子零件和/或传感器（尤其是温度传感器），例如NTC或PTC-电阻。也可使用多个电路板，来替代一个电路板。

对于n=10个半导体光源中的每一个来说，都正好配备了附加光学结构。在此，第一列半导体光源18配备了第一列附加光学结构26。第一列半导体光源18的每个半导体光源18.1、…、18.5在此都配备了第一列26附加光学结构的附加光学结构26.1、…、26.5。第二列半导体光源20配备有第二列28附加光学结构。第二列20半导体光源的每个20.1、…、20.5在此都配备了第二列28附加光学结构的附加光学结构28.1、…、28.5。

每个附加光学结构都汇聚并集束由从属于它的半导体光源发出的光线。如同从图2可看到的一样，附加光学结构的光出射面在此指向不同的空间方向。从中得出，半导体光源的光线不是在唯一的点中汇合，而是由附加光学结构在光模块12内产生的光分布已经在空间上具有不同的局部区域，半导体光源的光线在这些局部区域中分别束集并对准。

这个具有不同局部区域的内部光分布由投影透镜32投射到前大灯10前方的前部区域中，因此最终在街道上产生的光分布由不同的局部区域组成，它在光分布内部的位置与由半导体光源及附加光学结构构成所属对在光模块12内的位置和定向有关。

单个附加光学结构优选是一体的附加光学结构支架46的组成部分。这样的一体的附加光学结构支架46可例如通过透明塑料，如PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）或PC（聚碳酸酯）的注塑制成，亦或由玻璃或其它透明材料制成。使用一体的附加光学结构支架46的特殊优点是，相对彼此不可改变地确定附加光学结构支架46的单个附加光学结构的位置和朝向，因此在安装光模块12时不需要费时费力的、用来校准单个附加光学结构的校准步骤。附加光学结构支架46例如与冷却体24螺纹连接在一起，其中，电路板22夹在附加光学结构支架46和冷却体24之间。因此，尤其在电路板22和冷却体24的贴靠面之间产生了良好的热接触。通过在此贴靠面和电路板22之间应用导热胶或导热胶，还可进一步改善此热接触。

在电路板22上的单个半导体光源优选单个或成组可控地与供电装置相连，因此半导体光源可单个或成组地接通和关闭和/或变暗。

图3示出了光分布的不同局部区域，它由按本发明的前大灯10在其前部区域（即尤其在机动车前方的车道上）产生。在此，分别只示出了一个局部区域，它由一个半导体光源或一组共同操纵和控制的半导体光源产生。在机动车的正常行驶运行时，所示的局部区域不是单个地应用，在此只是用来表示本发明的技术效果。在正常行驶运转中所用的光分布尤其通过以下方式产生，即同时产生示出的局部区域。

总的说来，图3定性地地示出了四个局部区域48、50、52和54。每个局部区域自身都是一个光分布。位于每个局部区域内的十字在此分别标示这样的光分布的中心，在此中心中形成最大的亮度。这两个包围着十字且不相交的封闭曲线分别代表等照度-曲线（即线条），它们把（曲线内部的）亮度相同的几何位置彼此连接起来。在此，亮度从内朝外逐渐下降，即从十字通过内部的曲线朝外部的曲线逐渐下降。

图3a所示的局部区域48由外部的半导体光源（尤其是半导体光源18.5）结合从属于此半导体光源18.5的附加光学结构26.5产生。此局部区域48的光技术方面的功能在于，从局部区域48右边的黑暗区域慢慢地过渡到实际所用的光分布的明亮的中央区域。

图3b中的局部区域50由半导体光源18.4和从属于它的附加光学结构26.4产生，并用来把图3a的局部区域48连接到实际光分布的中央的、照亮的区域上。

图3c中的局部区域52由中央的半导体光源18.3和从属于此半导体光源的附加光学结构26.3产生。局部区域26.3的光技术方面的功能在于，以尽量大的射程来照射前大灯10前方的中央前部区域。

图3d中的局部区域54用来在实际待产生的光分布的中央产生最大的亮度，并由中央的半导体光源和附加光学结构产生，尤其由半导体光源20.2并结合它的附加光学结构26.2产生，和/或由半导体光源20.3并结合它的附加光学结构26.3产生。

在此，局部区域54比局部区域52略深，因此局部区域52标示出明暗界限的位置，而局部区域54在光分布的中央为明暗界限下方的区域提供最大的亮度。

光分布的单个局部区域（例如局部区域48、50、52和54以及其它的局部区域）一起在前大灯的前部区域中产生符合规定的空间光分布，所述其它局部区域由其它的、还余下来的由半导体光源和附加光学结构构成的配对产生。如此处描述的一样，前大灯10指用于机动车的前大灯，它具有至少两个半导体光源和折射光线和/或反射光线的光学器件，所述光学器件这样设计和设置，使得至少两个半导体光源的光线这样指向前大灯10的前部区域，即，在该处形成符合规定的空间的光分布。

折射光线和/或反射光线的光学器件尤其指附加光学结构、遮光板和次级光学透镜。遮光板在此是反射光线的光学器件。投影透镜是纯折射光线的光学器件，而附加光学结构按照实施方式要么是折射光线的光学器件（形式为透镜），要么是折射光线和反射光线的光学器件（形式为TIR-附加光学结构，TIR=全内反射）。

如图3借助不同的局部区域48、50、52和54所示的一样，半导体光源和光学器件在此这样设置，即由此至少两个半导体光源中的第一个照亮的光分布局部区域与由至少两个半导体光源中的第二个照亮的光分布局部区域不同。例如在图3中，四个局部区域48、50、52、54中没有一个与这四个局部区域中的其它局部区域相同。

对于机动车的前大灯10来说，为了产生前大灯-光分布，提供了构造形式不同且具有不同性能的半导体光源。这些具有不同性能的半导体光源可大致划分成三种构造形式A、B和C，它们的不同之处尤其在于由它产生的光通量的数值以及在此达到的效率。

图4示出了一个图表，在此图表中光通量通过效率来实施。在此，光通量用流明（lm）来表示，效率用每瓦流明（lm/W）来表示。图4中标出了三个不同构造形式的半导体光源的数值对。这三个构造形式通过大写字母A、B和C相互区分。

构造形式A的半导体光源的特征在于光通量最高。它们为此具有这样的缺点，即与其它半导体光源相比具有更低的效率。

构造形式B的半导体光源的特征在于效率较高，此效率尤其高于构造形式A的半导体光源的效率。当然，构造形式B的半导体光源的缺点在于，它的最大光通量是较低，尤其低于构造形式A的半导体光源的最大光通量。

构造形式C的半导体光源的特征在于，它的最大光通量相当于位于构造形式A和B的半导体光源的最大光通量之间的平均值。构造形式C的半导体光源的特征还在于，它的效率同样位于构造形式A和B的半导体光源的效率的数值之间。

构造形式A的典型代表例如是发光二极管，它预安装在固定单元上，其中额外的零件集成在此固定单元中，例如电气触点、温度传感器和编码电阻（Kodierwiderst

nde）。此外，这样的固定单元通常还用来把零件固定在它的技术环境（例如电路板22）中。就此而言，电路板22理解成各种技术装置，它承载着多个半导体光源和所属的供电和控制导线。构造形式A的代表例如是飞利浦(Philips)Lumileds Altilon型号的发光二极管和欧司朗(Osram)Ostar型号的车头灯发光二极管。这些发光二极管在电气和热量方面设计得可承载1和2.5安培之间的电流。因此，每平方毫米芯片表面可产生约250流明的光通量。亮度约为每平方米6x107坎德拉。所谓的电光转换效率约为每瓦75流明，它是指与接收的功率有关的光通量。大小为一平方毫米的发光二极管-芯片在机械和电子方面组合成不同大小的阵列，因此可形成强光源。所述组合的实施例是具有1x2、1x3、1x4、1x5、1x6、2x2等的发光二极管。

在浇铸的单芯片发光二极管中产生构造形式B的半导体光源。它们是发光二极管，它们设置在陶瓷支架上或所谓的引脚封装（即通常浇铸的金属格栅）中，并通过钎焊、尤其通过表面贴装设备-钎焊法（SMD）来进行固定和接触。这种构造形式B的实施例通过具有名称为Osram Oslon和Philips Rebel来代表。构造形式B的半导体光源的特征在于，它们为了实现保护并为了实现更好的退耦效率借助几乎半球状的铸件遮盖。此半球状的铸件通常由光学硅树脂构成。该发光二极管在电子和热学方面设计达约1安培的电流承载能力。浇注不仅提高了退耦效率，而且它还像放大镜一样扩大了发光二极管-芯片表面约2倍。目前，在市场上可购买到这种芯片表面为1平方毫米和2平方毫米的发光二极管。在电流为350毫安培时，这种构造形式的半导体光源的典型光通量是150流明。亮度为每平方米2x10⁷坎德拉，因此是构造形式A的半导体光源的相应对比值的约30%。电光转换效率为每瓦约100流明。

构造形式C的半导体光源通常是单芯片-发光二极管，它位于陶瓷支架或所谓的引脚封装（即通常浇铸的金属格栅）中，并设计通过钎焊来固定和接触。在此也适用钎焊工艺，优选SMD-钎焊法。构造形式C的代表是发光二极管Nichia NJSW072T。这种构造形式的发光二极管的特征在于，它在电子和热学方面设计达到约1安培的电流承载能力。在此缺少了光学的铸件。基于此原因，这些发光二极管在光线脱耦方面的效率比构造形式B的发光二极管更低，但亮度与由构造形式A的半导体光源构成的高效能阵列相同。因此，构造形式C以一定的方式构成构造形式A和B之间的联结件。

本发明利用于不同构造形式的半导体光源的不同性能。从半导体光源的空间分隔中已经得出了图3可看到的不同局部区域的不一致性，此空间分隔自身强制地通过应用多个半导体光源而产生。单个半导体光源通过单个附加光学结构照亮的光分布的某个局部区域。这些局部区域可对应特定的子功能，如产生最大的有效距离或逐渐过渡到黑暗的侧面区域。因此产生了这样的可能性，即，单个的子功能（它是指照亮不同的局部区域）不仅通过各自所用的附加光学结构来影响，而且通过在同一个光模块12中应用不同构造形式的半导体光源来影响。

下面参照附图5至7详细阐述了这一点。图5至7分别示出了N=10个半导体光源在电路板22上的布局。在此，如同结合图2已阐述的一样，半导体光源设置在第一列18和第二列20中。在图5所示的实施例中，这些半导体光源额外地划分成七个不同的组，其中每个组都通过以下方式满足一个光功能，即它照亮某个特定的局部区域，例如图3所示的局部区域。

第一组56由半导体光源18.1、20.1构成，并用来照亮左侧的局部区域。第二组58由单个的半导体光源18.2构成，并用来照亮左边的前部区域。第三组由单个的半导体光源18.3构成，并用来照视中央的前部区域。第四组由单个的半导体光源18.4构成，并用来照视右边的前部区域。第五组64由两个半导体光源18.5和20.5构成，并用来照亮右边的侧面区域。第六组由两个半导体光源20.2和20.3构成，并用来在光分布的中央产生最大亮度。第七组由单个的半导体光源20.4构成，并用来产生近光-光分布的不对称的光分布的梯度。

在此，为不同组的半导体光源使用不同的构造形式。在图5所示的构造方案中，为第一组56、第二组58、第三组60、第四组62和第五组64使用了构造形式B的半导体光源，它的特征在于能效高，但为此具有相对较小的光通量以及相对较小的亮度。相反，为第六组66和第七组68使用了构造形式A的半导体光源，它们虽然具有能效低的缺点，但提供了较高的亮度和光通量。因此，图5所示的这样装配的电路板22尤其适合用来在光分布的中央产生具有较高最大值的光分布。由于在光分布的周边局部区域中使用了能效更高的半导体光源，这些周边局部区域被第一组56、第二组58、第三组60、第四组62和第五组64的半导体光源照亮，尽管在光分布的中央中亮度的最大值很高，此布局的整个能效仍然可以接受。

因此，图5尤其示出了其中使用了第一构造形式和第二构造形式的半导体光源的构造方案，其中，第一构造形式和第二构造形式的区别在于，第一构造形式的半导体光源产生了比第二构造形式的半导体光源更高的光通量，并具有更低的效率。在图5所示的构造方案中，第一构造形式相当于构造形式A，而第二构造形式相当于构造形式B。

图6示出了电路板52，在此电路板中第一列18半导体光源18.1至18.5配备了类型B的半导体光源，而第二列20半导体光源配备了类型C的半导体光源。类型B的半导体光源的特征在于，在光亮较低和光通量较低的情况下能效相对较高。相反，构造形式C的半导体光源的特征在于中等的能效、较强的亮度以及中等数值的光通量。在此构造方案中，构造形式C的半导体光源表示第一构造形式的代表，而构造形式B的半导体光源表示第二构造形式的代表。那么还适用的是，第一构造形式和第二构造形式的区别在于，第一构造形式的半导体光源产生比第二构造形式的半导体光源更高的光通量，并具有更低的效率。按图6的电路板22适合用来产生在光分布的中央具有亮度的最大值的平均值的光分布，其中尤其通过在上方行列18中使用构造形式B的具有较大能效的发光二极管来确保此布局的效率。

图7示出了具有第一列18半导体光源的电路板22，它配备有类型B的半导体光源。除了在第一列18中的类型B的半导体光源以外，配属于左侧照明的第一组56还具有第二列20中的类型C的半导体光源。这一点类似地适用于第五组，它照亮了右侧的光分布的局部区域。就此而言，图7的电路板22的装备相当于图6的电路板22的装备。但是，图7的电路板与图6的电路板在中央区域66和68中产生了区别，借助它们产生亮度最大值，并且照亮了近光灯的非对称的光分布的梯度。这些组66和68在图6所示的物体中配备了类型C的半导体光源，而这些组66和68在图7的内容中配备了构造形式A的半导体光源。因为构造形式A的半导体光源尤其提供了较高的光通量，所以按图7的电路板尤其适合用来在侧面照射良好（分别是构造形式C的光源）的情况下以及在能量优化的前部区域（构造形式B的五个光源）中，在中央区域中产生亮度最大值较高的光分布。

Claims (17)

1.一种用于机动车的前大灯（10），具有至少两个半导体光源（18.1、...、18.5;20.1、…、20.5），并具有折射和/或反射光线的光学器件（20；22；38；32），所述光学器件是这样设计和设置的，使得至少两个半导体光源（18.1、…、18.5;20.1、…、20.5）的光线这样指向前大灯（10）的前部区域，即，在该处产生符合规定的光分布，并且其中所述至少两个半导体光源和光学器件是这样设置的，即，由所述至少两个半导体光源中的第一个照亮的光分布局部区域（48、50、52、54）与由所述至少两个半导体光源中的第二个照亮的光分布局部区域不同，其特征在于，所述至少两个半导体光源的第一半导体光源是第一构造形式，并且所述至少两个半导体光源的第二半导体光源是第二构造形式，其中，所述第一构造形式和所述第二构造形式的区别在于，它们的半导体光源具有不同的光通量和不同的效率。

2.根据权利要求1所述的前大灯（10），其特征在于，在光通量要求不同的局部区域中，通过发出较大光通量的半导体光源来照亮光通量要求较高的局部区域。

3.根据权利要求1或2所述的前大灯（10），其特征在于，在光通量要求不同的局部区域中，借助具有较高效率的半导体光源来照亮光通量要求较低的局部区域。

4.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，为光模块（12）的所有半导体光源使用公共的冷却体（24）。

5.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，单个附加光学结构是一体的附加光学结构支架（46）的组成部分。

6.根据权利要求1所述的前大灯（10），其特征在于，用于所述至少两个光源中的每一个的光学器件具有附加光学结构和用于多个半导体光源的公共的次级光学透镜（30），其中，所述附加光学结构分别设置为，使得半导体光源的光线会聚并直接和/或间接地指向次级光学透镜，并且其中，所述次级光学透镜设置为，使得照射到它上面的光线指向前大灯的前部区域。

7.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，所述附加光学结构是会聚光线的TIR-光学透镜或附加透镜。

8.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，所述光学器件具有遮光板（38）。

9.根据权利要求8所述的前大灯（10），其特征在于，所述遮光板（38）是反射式遮光板，它设计和设置为，使得所述半导体光源照射到反射表面上的光线反射到次级光学透镜上。

10.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，在前大灯的前部区域中的光分布具有中央局部区域和包围该中央局部区域的周边局部区域，其中，所述中央局部区域通过至少一个第一构造形式的半导体光源来照亮。

11.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，至少一个周边局部区域通过至少一个第二构造形式的半导体光源来照亮。

12.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，光分布作为周边局部区域具有左边的侧面照亮区域、左边的前部区域、中央的前部区域、右边的前部区域和右边的侧面照亮区域以及中央的最大区域以及不对称的光分布的中央梯度区域。

13.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，所述左边的侧面照亮区域和右边的侧面照亮区域以及中央的最大区域借助各两个半导体光源来照明，而其它的局部区域借助分别一个半导体光源来照亮。

14.根据权利要求12所述的前大灯（10），其特征在于，中央的最大区域由两个第一构造形式的半导体光源照亮。

15.根据权利要求12所述的前大灯（10），其特征在于，所述左边的侧面照亮区域和右边的侧面照亮区域由两个第二构造形式的半导体光源或由各一个第一构造形式和第二构造形式的半导体光源照亮。

16.根据权利要求12所述的前大灯（10），其特征在于，不对称的光分布的中央梯度区域通过第一构造形式的半导体光源照亮。

17.根据上述权利要求之任一项所述的前大灯（10），其特征在于，所述第一构造形式的半导体光源比第二构造形式的半导体光源产生更高的光通量，并具有更低的效率。

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