CN103562621A - 用于产生主光分布和辅光分布的具有led光模块的车辆前灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于产生主光分布和辅光分布的车辆前灯（1），其中所述车辆前灯（1）包括两个或更多LED光模块（10,11），其中每个LED光模块（10,11）都包括一定数量的LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'），其中每个LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'）都具有矩形或正方形的光射出面（A1,A2,A3,B1,C1-C6;A1',A2',A3',B1',C1'-C6'），以及其中这些光射出面（A1,A2,A3,B1,C1-C6;A1',A2',A3',B1',C1'-C6'）位于共同的面中，并且其中这些光射出面（A1,A2,A3,B1,C1-C6;A1',A2',A3',B1',C1'-C6'）的侧边缘彼此平行地取向，以及其中LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'）布置在水平行（Z1-Z7）和竖直列（S1-S9）中，其中用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')布置在多个直接彼此邻接的行（Z1-Z7）中，其中在每一行中分别布置用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的一个或多个光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')，并且其中用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')分布在至少一个、优选分布在两个或更多列（S1,S4,S5,S6）上，以及其中用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置在至少一行（Z2）中，其中在所述行的至少一行（Z2）中布置用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的至少一个、优选两个或更多光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'），并且其中每个LED光模块（10,11）都包括透镜（13,14），以及其中从LED模块（10,11）的LED光源发射的光直接辐射到该透镜（13,14）上并且由该透镜投射到外部空间中，其中从LED模块（10,11）的LED光源发射的光形成主光分布或辅光分布。

Description

用于产生主光分布和辅光分布的具有LED光模块的车辆前灯
技术领域
本发明涉及一种用于产生主光分布和辅光分布的车辆前灯，其中所述车辆前灯包括两个或更多LED光模块。
背景技术
由一定数量的光模块、尤其是LED光模块来构建车辆前灯是已知的，这些光模块在运行中、也就是在光模块发光时为前灯给定与光模块的布置对应的特征性外观。
该特征性形象产生针对不同汽车品牌的高重新识别值。
现在利用这样的前灯可以除了例如屏蔽光功能的主光功能之外还产生诸如日间行驶灯的辅光功能。为此一般需要接通其它光模块或者接通比在主光功能的情况下更少的光模块，使得在辅光功能被激活时不再给出前灯的特征性形象。
发明内容
本发明的任务是实现一种车辆前灯，其在主光功能被激活时以及在辅光功能被激活时都具有相同的视觉形象。
该任务利用开头所提到的前灯通过以下方式解决，即根据本发明每个LED光模块都包括一定数量的LED光源，其中每个LED光源都具有矩形或正方形的光射出面，以及其中这些光射出面位于共同的面中，并且其中这些光射出面的侧边缘彼此平行地取向，以及其中LED光源布置在水平行和竖直列中，其中用于产生辅光分布的LED光源的光射出面布置在多个直接彼此邻接的行中，其中在每一行中分别布置用于产生辅光分布的LED光源的一个或多个光射出面，并且其中用于产生辅光分布的LED光源的光射出面分布在至少一个、优选分布在两个或更多列上，以及其中用于产生主光分布的LED光源的光射出面布置在至少一行中，其中在所述行的至少一行中布置用于产生主光分布的LED光源的至少一个、优选两个或更多光射出面，并且其中每个LED光模块都包括透镜，以及其中从LED模块的LED光源发射的光直接辐射到该透镜上并且由该透镜投射到外部空间中，其中从LED模块的LED光源发射的光形成主光分布或辅光分布。
通过LED光源的光射出面的特殊布置，可以一方面（通过用于产生主光分布LED光源的光射出面布置在至少一行中）在主光分布的特定区域中达到高的光通量最大值，例如在明-暗线的区域中存在屏蔽光分布的情况下，另一方面经由针对辅光分布的光射出面的分布在定义的竖直区域上得到对于这样的光分布常见的、诸如在日间行驶光分布情况下所要求的扩展。
此外要求等照度线具有特征性的预先给定走向，所述等照度线是在光像中的相同照明强度的线。该走向是通过以下方式达到的，即光射出面根据本发明布置在由行和列组成的光栅中。
通过该特殊布置可以放弃可能布置在光射出面与透镜之间的一个或多个附加光学系统。
在主光功能的情况下，参与的光源布置在一行（或多行）中。透镜将光分布/散射到如下宽度中，使得在该行中的各个光源的各个光像水平重叠，从而光栅是不可见的。（如果透镜“仅”对LED光源无宽度散射地成像（但实际上不是这种情况），则光栅是可见的）。
上述内容也适用于其它针对辅光分布的LED光源。在水平延伸中不存在光栅，因为LED光源的光像被水平散射。相反在竖直延伸中，如果不是像在本发明中所规定的那样对齐地布置LED光源则可能产生光栅。如果没有这种布置，则当LED芯片之间存在列时可能得到暗的水平条纹。透镜在竖直方向上仅比较少地散射，否则会分布太多的光并且在光像中不再出现有序的最大值。
必须还考虑到，例如屏蔽光的主光功能（主光功能优选应当被最佳地成像）同样通过同一个透镜被投射。在此力求仅产生小程度的高光像（窄的）。
一般来说，LED光源必须被布置为，使得LED光源尽可能靠近透镜的焦点（焦线），以避免通过透镜的成像误差引起的失真和不均匀。
LED光源，也就是其光射出面例如位于平坦的面（平面）中，但是该面也可以是弯曲的，其中曲率大致遵循透镜的像场弯曲。
有利的是，相邻行直接彼此邻接；必要时有利的还有，相邻列同样直接彼此邻接，但是还可以规定或者有利的是，相邻列彼此之间有间隔。
如果LED光源的光射出面的竖直扩展（“高度”）与LED光源布置于其中的行的高度对应，则在行直接彼此邻接的情况下保证不会在光像中形成水平条纹。
同样保证的是，如果LED光源的光射出面的水平扩展（“宽度”）与LED光源布置于其中的列的宽度对应，则不会在光像中形成竖直条纹——但是该布置不是一定必须的，因为一般通过透镜的宽度照射防止在光像中产生竖直条纹。
在相互邻接的行中（或必要时在相互邻接的列中）光射出面的水平（或必要时竖直）限制侧相互对齐，由此防止在辅光像中形成条纹。
有利的还有，所有行的高度相同并且所有列的宽度相同。在这种情况下可以使用相同的LED光源。
例如行和列的高度和宽度是相同的，从而得到正方形的光射出面。
尤其是为了产生均匀的光像有利的是，在每一行中分别布置用于产生辅光分布的LED光源的恰好一个光射出面。
为了实现所需要的光分布宽度以及宽度均匀的光像，有利的还有，用于产生辅光分布的LED光源的光射出面分布在两个或更多列上。
此外规定，用于产生主光分布的LED光源的光射出面布置在至少一行中，其中在至少一行中布置用于产生主光分布的LED光源的两个或多个光射出面，其中这些光射出面布置在不同的列中，其中优选用于产生主光分布的LED光源的光射出面布置在恰好一行中。
通过这种方式可以最佳地迎合设定为主光分布的条件（光分布中的最大值，屏蔽光情况下的亮-暗边界）。
LED光源本身典型地由外壳组成，在该外壳中安装了发射光的芯片，也就是光射出面。该外壳当然具有比该芯片更大的扩展，从而一般不可能将光射出面（芯片）直接并排布置。此外需要为LED光源设置导轨以用于控制和能量供应，此外必须注意光源的对应冷却。
所有这些主题原则上都通过本发明的光射出面的错开的布置考虑，通过该布置解决了空间问题。此外实现了更简单的热管理，因为通过光射出面的非彼此邻接可以更简单地排出所产生的热。对应地不需要耗费的冷却器/通风器，可能纯被动的冷却也足够。
尤其是在上述关联中有利的是，用于产生主光分布的LED光源的光射出面布置于其中的至少一些相邻列分别通过列来相互分离。
尤其有利的是，如在一种具体构型中所实现的，用于产生主光分布的LED光源的光射出面布置在多个列中，这些列分别通过位于它们之间的列来分离。
为了最佳地利用在光射出面平面中的构造空间，还可以规定，LED光模块的至少一个LED光源既被用于产生主光分布又被用于产生辅光分布。
尤其是规定，LED光模块的恰好一个LED光源既被用于产生主光分布又被用于产生辅光分布。
此外在一种具体的实施方式中规定，LED光模块的所有LED光源都是相同的，尤其是在其光强方面相同。
为此在辅光运行中，调暗地运行分别接通的LED光源。
但是也可以规定，用于产生主光分布的LED光源的光强比用于产生辅光分布的LED光源的光强高。
在这种情况下，只有对两个光分布都有贡献的LED光源才在辅光运行中调暗地运行。
总之还可以用全功率运行“主”LED光源并且脉冲式地或者用减小的电流强度运行“辅”LED光源。但是也可以考虑使用安装在有利的标准外壳中的LED光源的不同功率级。
主光功能的LED产生具有相对小的竖直延伸的直的、水平的光分布。在例如屏蔽光情况下要求的非对称性通过非对称模块实现。
但是上面描述的光射出面的布局一般产生非对称的辅光分布。出于这个原因合适的是，前灯具有至少一个LED光模块，该LED光模块具有其LED光源的第一光射出面布置，以及其中设置至少一个其它LED光模块，该至少一个其它LED光模块具有其LED光源的第二光射出面布置，以及其中第一光射出面布置和第二光射出面布置关于包含LED模块的光轴的竖直面相互镜像地布置。
在左前灯以及右前灯中对应地使用具有一种布局的模块和具有与该布局镜像对称的布局的模块。
当包含用于产生主光分布的LED光源的光射出面的至少一行布置在包含用于产生辅光分布的至少一个光射出面的最上行下方时，以及此外当包含用于产生主光分布的LED光源的光射出面的至少一行布置在包含用于产生辅光分布的至少一个光射出面的最下行上方时，可以最佳地产生光分布。
此外在上述含义下合适的是，一个外部列被用于产生主光功能的LED光源的至少一个光射出面占用，并且另一个外部列被用于产生辅光功能的LED光源的至少一个光射出面占用。
此外有利地规定，具有用于产生辅光分布的LED光源的光射出面的多个列具有至少两个这样的光射出面，优选恰好两个这样的光射出面。
在此尤其是规定，用于产生辅光分布的列的LED光源的两个光射出面分别通过至少一行分离。
有利的可以是，用于产生辅光分布的列的LED光源的两个光射出面分别通过恰好一行分离。
各个光模块的透镜被构造为，使得各个光模块的叠加的光像得出主光功能和/或辅光功能。
在此，主要注意力一般在于最佳地产生主光功能，其中空间条件适用，使得当然主光功能和辅光功能必须满足法律要求。
优选地规定，透镜是任意透镜，所述任意透镜优选将各个LED光源的光像向下并且在宽度方面展宽。
利用上面描述的车辆前灯可以产生不同的主光功能和辅光功能。如果例如在屏蔽光分布情况下的主光分布必须具有光分布中的非对称分量，则当设置至少一个其它光模块用于产生该主光分布中的非对称分量时该非对称分量可以被最简单地实现。
在此规定，至少一个其它光模块具有至少一个LED光源和至少一个透镜，其中该透镜优选是会聚透镜。与上面阐述的光模块情况不同，在该光模块的情况下光不允许分布在宽度上，因为这会破坏（HD线处的）非对称性。
例如，主光分布是被屏蔽的光分布——例如屏蔽光分布、有雾光或高速公路光（例如根据ECE规定R123）并且辅光分布是日间行驶光分布。
基于任意透镜可以形成不同的光分布，这些光分布的重叠足以满足对相应光功能的法律要求（SAE，ECE等）。
附图说明
下面借助附图详细阐述本发明。在附图中：
图1以倾斜向前的示意性视图示出由6个光模块组成的示例性前灯，
图2示出没有透镜的、具有镜像的LED布置的两个LED光模块，
图3详细示出LED光模块的LED光源的示例性布置，
图4示出在LED光模块中LED光源的与在图3中示出的布置镜像的布置，
图5示意性示出用图3的LED光模块投射到公路上的光像，
图6示意性示出用图4的LED光模块投射到公路上的光像，
图7示出法律规定的日间行驶光（DRL）光分布，
图8a-8d示出由具有任意透镜的光模块产生的例如主光光分布的不同单个光分布，
图8e示出非对称光模块的单个光分布，以及
图8f示出图8a-8e的单个光像的叠加。
具体实施方式
图1示出示例性前灯1，该前灯被构造为以屏蔽光的形式产生主光光功能（主光分布）以及以日间行驶光的形式产生辅光光功能（辅光分布）。
前灯1由5个光模块10，11组成，具有LED光源，所述LED光源固定在平面10a，11a内，以及其中在LED光源的光射出面的布置方面光模块10具有相同的构造（相同的布局），并且此外光模块11同样具有相同的构造。此外光模块10的布局以及光模块11的布局是彼此镜像的，如在图2中可看出并且下面还要进一步描述的那样。
每一个光模块10都具有透镜，优选任意透镜13,14，其中透镜在细节上不同，如稍后还要阐述的。任意透镜13,14将来自LED光源的光在宽度上以及向下展宽。
5个光模块10,11形成一种特征性布置，该布置产生前灯的特征性形象。各个光模块10,11中的每一个产生主光分布（屏蔽光分布）的一部分。
为了产生屏蔽光分布中的非对称分量和最大值，还要设置另一光模块20。光模块20包括一个或多个未示出的LED光源和至少一个透镜21，其中透镜21是会聚透镜，借助该会聚透镜将光源的光投射到外部空间中。与光模块10,11的透镜13,14的情况不同，在该光模块的情况下光不允许在宽度上分布，并且优选的也不允许在高度上分布，因为这会破坏非对称性（在HD线处）。
图3示出光模块10的LED光源或其LED光射出面的布置，图4示出光模块11的LED光源的与图3的布置镜像的布置。图2示出图3（右侧）和图4（左侧）的光射出面在平面10a，11a（印刷电路板10a，11a）中的布置。
如从图3和图4可得到的那样，在每个光模块10,11的情况下一定数量的LED光源a1，a2，a3，b1，c1-c6；a1'，a2'，a3'，b1'，c1'-c6'布置在平面10a，11a（印刷电路板10a，11a）中。
每个LED光源a1，a2，a3，b1，c1-c6；a1'，a2'，a3'，b1'，c1'-c6'具有矩形或优选正方形的光射出面A1，A2，A3，B1，C1-C6；A1'，A2'，A3'，B1'，C1'-C6'。光射出面A1，A2，A3，B1，C1-C6；A1'，A2'，A3'，B1'，C1'-C6'的侧边缘相互平行地取向，并且在每个光模块10,11中的LED光源a1，a2，a3，b1，c1-c6；a1'，a2'，a3'，b1'，c1'-c6'布置在水平行Z1-Z7以及竖直列S1-S9中。
利用附图标记a1，a2，a3，b1，c1-c6；a1'，a2'，a3'，b1'，c1'-c6'表示相应LED光源的外壳（在此在文字上大多简单地称为LED光源），附图标记A1，A2，A3，B1，C1-C6；A1'，A2'，A3'，B1'，C1'-C6'表示发射光的实际半导体芯片（LED光射出面），这些半导体芯片布置在外壳a1，a2，a3，b1，c1-c6；a1'，a2'，a3'，b1'，c1'-c6'中。
光模块的LED光源现在被组合为组（开关组），这些组之一用于产生主光分布（屏蔽光），其它组用于产生辅光分布（日间行驶光）。
在此用于产生辅光分布的LED光源b1,c1-c6;b1',c1'-c6'的光射出面B1,C1-C6;B1',C1'-C6'布置在多个彼此直接邻接的行Z1-Z7中，其中在每一行中分别布置用于产生辅光分布的LED光源b1,c1-c6;b1',c1'-c6'的一个或多个光射出面B1,C1-C6;B1',C1'-C6'，并且其中用于产生辅光分布的LED光源b1,c1-c6;b1',c1'-c6'的光射出面B1,C1-C6;B1',C1'-C6'分布在两个或多个列S1，S4，S5，S6上。
用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'布置在至少一行Z2中，其中在这些行的至少一行Z2中布置用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的两个或更多光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'。
由LED模块10,11的LED光源发射的光被直接辐射到光模块的透镜13,14上并且被该透镜投射到外部空间中，根据被激活的LED光源组，每个光模块都对主光分布或辅光分布做出贡献。
如果用全功率同时运行模块的所有LED，则获得第三功能（光分布），也就是例如远光分布。前灯在此从外部看起来仍然相同。
通过LED光源的光射出面的特殊布置，一方面可以（通过用于产生主光分布的LED光源的光射出面在至少一行中的布置）实现在主光分布的特定区域中——例如在亮-暗线以下区域中的屏蔽光分布中——的高的光通量最大值，另一方面通过用于辅光分布的光射出面的分布得到在定义的竖直区域上的、对于这样的光分布通常的、例如在日间行驶光分布情况下所要求的扩展。
此外要求：光像中的等照度线具有特征性的预先给定走向。该走向是通过以下方式实现的，即光射出面根据本发明布置在由行和列组成的光栅中。
通过该特殊布置，可以放弃可能布置在光射出面与透镜之间的一个或多个附加光学系统。
LED光源、也就是其光射出面如所示出的那样例如位于一个平坦的面（平面）中，但是该面也可以是弯曲的，其中曲率大致遵循透镜的像场弯曲。
在图3（或图4）中示出的光射出面布局产生非对称的辅光分布。出于该原因，前灯具有至少一个LED光模块10以及至少一个其它LED光模块11，该至少一个LED光模块10具有其LED光源a1,a2,a3,b1,c1-c6的光射出面A1,A2,A3,B1,C1-C6的第一布置，如图3中所示，该至少一个其它LED光模块11具有其LED光源a1',a2',a3,b1',c1'-c6'的光射出面A1',A2',A3',B1',C1'-C6'的第二布置，如图4所示。
光射出面A1,A2,A3,B1,C1-C6的第一布置（根据图3的布局）和光射出面A1',A2',A3',B1',C1'-C6'的第二布置（根据图4的布局）关于包含LED模块10,11的光轴X的竖直面EV相互镜像地布置。
轴X垂直于面10a，11a并且在透镜13,14的焦点F处“穿过”平面10a，11a。此外在图3和图4中示出平面EV和平面EH，其中LED布局关于该平面EV镜像，并且平面EH垂直于平坦的EV伸展并且经过透镜13,14的焦点F地伸展。
在左前灯以及右前灯中对应地使用具有一种布局的模块和具有与该布局镜像对称的布局的模块。
再次返回到图3和图4的布局，可以看出在该具体的有利变型中相邻的行直接相互邻接；此外在这些图中规定，相邻的列同样直接相互邻接。LED光源的光射出面的竖直扩展（“高度”）与LED光源布置于其中的行的高度对应，并且同样，LED光源的光射出面的水平扩展（“宽度”）与LED光源布置于其中的列的宽度对应。由此保证通过直接相互邻接的行不会在光像中形成水平条纹。
虽然重要的是行相互邻接，但是如图所示那样列的相互邻接是不需要的。尽管列相互邻接可以是有利的，但是一般通过LED光模块的透镜的高宽度照射覆盖了可能通过有间隔的列产生的竖直条纹。
在相互邻接的行中（或必要时列中）的光射出面的水平（或必要时还有竖直）限制侧彼此对齐，由此防止在光像中形成条纹。
此外有利的是，所有行的高度相同并且所有列的宽度相同。在这种情况下可以使用相同的LED光源。
例如，行和列的高度和宽度相同，从而得到正方形的光射出面。
尤其是为了产生均匀的光像有利的是，在每一行中分别设置用于产生辅光分布的LED光源b1,c1-c6;b1',c1'-c6'的恰好一个光射出面B1,C1-C6;B1',C1'-C6'。
为了实现所需要的光分布宽度和在宽度方面均匀的光像，有利的还有，用于产生辅光分布的LED光源b1,c1-c6;b1',c1'-c6'的光射出面B1,C1-C6;B1',C1'-C6'分布在两个或更多列S1，S4，S5，S6上，其中这些列S1，S4，S5，S6中的至少两个列S4，S5，S6例如直接相互邻接。
此外规定，用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'布置在至少一行Z2中，其中在这些行的至少一行Z2中布置用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的两个或更多光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'，其中这些光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'布置在不同的列S3，S5，S7，S9中，其中优选如所示那样用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'布置在恰好一行Z2中。
通过这种方式可以最佳地迎合设定到主光分布的条件（光分布中的最大值，屏蔽光情况下的亮-暗边界）。
LED光源本身典型地由外壳组成，在该外壳中安装了发射光的芯片，也就是光射出面。该外壳当然具有比该芯片更大的扩展，从而一般不可能将光射出面（芯片）直接并排布置。此外需要为LED光源设置导轨以用于控制和能量供应，此外必须注意光源的对应冷却。
所有这些主题原则上都通过本发明的光射出面的错开的布置考虑，通过该布置解决了空间问题。此外实现了更简单的热管理，因为通过光射出面的非邻接可以更简单地排出所产生的热。对应地不需要耗费的冷却器/通风器，可能纯被动的冷却也足够。
尤其是在上述关联中有利的是，用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'布置于其中的至少一些相邻列S3，S5，S7，S9分别通过列S4，S6，S8来相互分离。
尤其有利的是，如在一种具体构型中所实现的，用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'布置在多个列S3，S5，S7，S9中，这些列S3，S5，S7，S9分别通过位于它们之间的列S4，S6，S8来分离。
为了最佳地利用在光射出面平面中的构造空间，在根据图3和图4所示的变型中还规定，LED光模块10,11的LED光源B1，B1'既被用于产生主光分布又被用于产生辅光分布。
此外在所述的具体的实施方式中规定，LED光模块10,11的所有LED光源a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1',c1'-c6'都是相同的，尤其是在其光强方面相同。
在辅光运行中，调暗地或脉冲式地运行分别接通的LED光源，也就是比在主光运行中的光源具有更小的光强。
但是也可以规定，用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光强比用于产生辅光分布的LED光源c1-c6;c1'-c6'的光强高。
在这种情况下，只有对两个光分布都有贡献的LED光源才在辅光运行中调暗地运行。
因此总之可以用全功率运行“主”LED光源并且脉冲式地或者用减小的电流强度运行“辅”LED光源。但是也可以设想使用安装在有利的标准外壳中的LED光源的不同功率级。
当包含用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'的行Z2布置在包含用于产生辅光分布的光射出面C1，C1'的最上行Z1下方时，以及此外当包含用于产生主光分布的LED光源a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'的光射出面A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'的行Z2布置在包含用于产生辅光分布的光射出面C6，C6'的最下行Z7上方时，可以最佳地产生光分布。
具体地，行Z2是从上面数的第二行。在所示的有利实施方式中每个光模块总共设置7行和9列。
透镜的焦点F被设置为，使得主光功能的行Z2中的发光二极管可以尽可能无（大的）失真地成像在光像中。辅光功能的发光二极管布置在焦点之外。
行Z2直接位于穿过透镜的焦点F的水平平面EH上方。通过该透镜使光像关于水平和竖直轴镜像，从而利用来自行Z2的发光二极管得到在水平的亮-暗边界下方的光分布。
此外规定，一个外部列S9被用于产生主光功能的LED光源a3,a3'的至少一个、优选恰好一个光射出面A3,A3'占用，并且另一个外部列S1被用于产生辅光功能的LED光源c1,c2,c1',c2'的至少一个、优选两个光射出面C1,C2,C1',C2'占用。
此外有利地规定，多个具有用于产生辅光分布的LED光源c1,c2,c4,c6,c3,c5;c1',c2',c4',c6',c3',c5'的光射出面C1,C2,C4,C6,C3,C5;C1',C2',C4',C6',C3',C5'的列S1，S4，S6具有至少两个这样的光射出面，优选恰好两个这样的光射出面C1,C2,C4,C6,C3,C5;C1',C2',C4',C6',C3',C5'。
在此尤其是规定，用于产生辅光分布的列S1，S4，S6；S1',S4',S6'的LED光源c1,c2,c4,c6,c3,c5;c1',c2',c4',c6',c3',c5'的两个光射出面C1,C2,C4,C6,C3,C5; C1',C2',C4',C6',C3',C5'分别通过至少一行Z2,Z6,Z5;Z2',Z6',Z5'分离。
有利的可以是，用于产生辅光分布的列S1，S4，S6；S1',S4',S6'的LED光源c1,c2,c4,c6,c3,c5;c1',c2',c4',c6',c3',c5'的两个光射出面C1,C2,C4,C6,C3,C5; C1',C2',C4',C6',C3',C5'分别通过恰好一行Z2,Z6,Z5;Z2',Z6',Z5'分离。
出于空间技术的原因列S2,S8是空的，也就是未被光射出面占用。
图5和图6示出用光模块10和11产生的光分布。图5和图6一方面示出当透镜13未施加水平和竖直展宽的作用时光射出面A1,A2,A3,…,B1,…,C1-C6,…的各个光像位于哪里。
利用Axa+Bxa或Axa'+Bxa'显示由透镜和发光二极管A1-A3,B1或A1'-A3',B1'实际产生的光像（屏蔽光）。亮-暗边界中的非对称分量用光模块20产生。
最后用C1a-C6a或C1a'-C6a'显示辅光分布的各个发光二极管的光像。各个发光芯片的光被在宽度上扩宽并向下展宽。
为此透镜被成型为，使得在透镜矢状平面中光射线在光轴附近被一直向前投射，而随着距上透镜边缘和下透镜边缘的距离增加光射线越来越强地被向下折射。
在所示例子中，在上面的行中的两个外部透镜13相互镜像对称（关于竖直轴镜像对称），最下面的透镜13与位于其上方的透镜14相同。
通过发光二极管在多个行上的延伸/分配获得在辅光分布的光像中必要的竖直扩展。
通过辅光功能的发光二极管的精确对齐的布置，在光像中不产生阴影，这在光射出面之间存在间隔时可能发生（“通道栅效应”）。利用所建议的LED布置，实现格外均匀地辅光（日间行驶光）光分布。
LED芯片不能以任意数量直接相互邻接地布置，因为这些LED芯片快速过热并且也不能再被接触。该问题通过价格低廉的方式在不特别制造LED芯片和/或印刷电路板的情况下通过本发明解决。
光射出面布置在由水平行和竖直列组成的光栅中，这些行和列分别直接相互邻接，光射出面精确地位于行和光栅的相交方框中并且光射出面在形状和大小方面与这样的方框对应。
对于本发明可以使用有利的标准LED，不需要特殊的、光强特别大的发光二极管。
图7示出法律规定的日间行驶光（DRL）光分布，该光分布在中心、即在HV上具有最大值。
这不是完全均匀分布的光分布，更确切地说，光被集中在中心，该光分布在宽度上延伸。
图8f示出屏蔽光分布。图8a-8d示出具有贡献于该主光分布/屏蔽光分布的对应透镜13的各个光模块10,11的可能单光分布（主光分布）的组，所述透镜例如是任意透镜。不同的光分布通过不同的透镜13得到。
利用图8a中的光分布在亮-暗线处实现高的光通量最大值，图8b和图8c中的光分布产生需要的宽度，并且图8d中的光分布贡献于屏蔽光分布的前视场。利用附加的透镜模块20（会聚透镜21），获得图8e中的非对称光分布。在示例性的非对称模块20中，利用初级LED光源与作为光学元件23的一部分的光通道协作产生在屏蔽光分布的光像中典型的上升。
最后通过光分布的叠加，获得图8f中的屏蔽光分布。

Claims (32)

1.用于产生主光分布和辅光分布的车辆前灯（1），其中所述车辆前灯（1）包括两个或更多LED光模块（10,11），其中每个LED光模块（10,11）都包括一定数量的LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'），其中每个LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'）都具有矩形或正方形的光射出面（A1,A2,A3,B1,C1-C6;A1',A2',A3',B1',C1'-C6'），以及其中这些光射出面（A1,A2,A3,B1,C1-C6;A1',A2',A3',B1',C1'-C6'）位于共同的面中，并且其中这些光射出面（A1,A2,A3,B1,C1-C6;A1',A2',A3',B1',C1'-C6'）的侧边缘彼此平行地取向，以及其中LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'）布置在水平行（Z1-Z7）和竖直列（S1-S9）中，其中用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')布置在多个直接彼此邻接的行（Z1-Z7）中，
其中在每一行中分别布置用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的一个或多个光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')，
并且其中用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')分布在至少一个、优选分布在两个或更多列（S1,S4,S5,S6）上，
以及其中用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置在至少一行（Z2）中，
其中在所述行的至少一行（Z2）中布置用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的至少一个、优选两个或更多个光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'），
并且其中每个LED光模块（10,11）都包括透镜（13,14），
以及其中从LED模块（10,11）的LED光源发射的光直接辐射到该透镜（13,14）上并且由该透镜投射到外部空间中，其中从LED模块（10,11）的LED光源发射的光形成在主光分布或辅光分布。
2.根据权利要求1所述的前灯，其特征在于，在每一行中分别布置用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的恰好一个光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')。
3.根据权利要求1或2所述的前灯，其特征在于，用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的光射出面(B1,C1-C6;B1',C1'-C6')分布在两个或更多列（S1,S4,S5,S6）上，
其中这些列（S1,S4,S5,S6）中的至少两个、优选三个列（S4,S5,S6）直接彼此邻接。
4.根据权利要求1至3之一所述的前灯，其特征在于，用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置在至少一行（Z2）中，其中在所述行中的至少一行（Z2）中布置用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的两个或更多光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'），其中这些光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置在不同的列（S3，S5，S7，S9）中。
5.根据权利要求1至4之一所述的前灯，其特征在于，用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置在恰好一行（Z2）中。
6.根据权利要求1至5之一所述的前灯，其特征在于，用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置于其中的至少一些相邻列（S3，S5，S7，S9）分别通过列（S4，S6，S8）来相互分离。
7.根据权利要求1至6之一所述的前灯，其特征在于，用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）布置在多个列（S3，S5，S7，S9）中，这些列（S3，S5，S7，S9）分别通过位于它们之间的列（S4，S6，S8）来分离。
8.根据权利要求1至7之一所述的前灯，其特征在于，LED光模块（10,11）的至少一个LED光源（B1，B1'）被设置既用于产生主光分布又用于产生辅光分布。
9.根据权利要求8所述的前灯，其特征在于，LED光模块（10,11）的恰好一个LED光源（B1，B1'）被设置既用于产生主光分布又用于产生辅光分布。
10.根据权利要求1至9之一所述的前灯，其特征在于，LED光模块（10,11）的所有LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6;a1',a2',a3',b1,c1'-c6'）都是相同的，尤其是在其光强方面相同。
11.根据权利要求1至9之一所述的前灯，其特征在于，用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光强比用于产生辅光分布的LED光源（b1,c1-c6;b1',c1'-c6'）的光强高。
12.根据权利要求1至11之一所述的前灯，其特征在于，该前灯具有至少一个LED光模块（10），该LED光模块具有其LED光源（a1,a2,a3,b1,c1-c6）的第一光射出面（A1，A2，A3,B1,C1-C6）布置，以及其中设置至少一个其它LED光模块（11），该至少一个其它LED光模块（11）具有其LED光源（a1',a2',a3',b1,c1'-c6'）的第二光射出面（A1'，A2'，A3',B1',C1'-C6'）布置，以及其中优选地第一光射出面（A1，A2，A3,B1,C1-C6）布置和第二光射出面（A1'，A2'，A3',B1',C1'-C6'）布置关于包含LED模块（10,11）的光轴（X）的竖直面相互镜像地布置。
13.根据权利要求1至12之一所述的前灯，其特征在于，包含用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）的至少一行（Z2）布置在包含用于产生辅光分布的至少一个光射出面（C1，C1'）的最上行（Z1）下方。
14.根据权利要求1至13之一所述的前灯，其特征在于，包含用于产生主光分布的LED光源（a1,a2,a3,b1;a1',a2',a3',b1'）的光射出面（A1,A2,A3,B1;A1',A2',A3',B1'）的至少一行（Z2）布置在包含用于产生辅光分布的至少一个光射出面（C6，C6'）的最下行（Z7）上方。
15.根据权利要求1至14之一所述的前灯，其特征在于，一个外部列（S9）被用于产生主光功能的LED光源（a3,a3'）的至少一个光射出面(A3,A3')占用，并且另一个外部列（S1）被用于产生辅光功能的LED光源(c1,c2,c1',c2')的至少一个光射出面(C1,C2,C1',C2')占用。
16.根据权利要求1至15之一所述的前灯，其特征在于，具有用于产生辅光分布的LED光源（c1,c2,c4,c6,c3,c5;c1',c2',c4',c6',c3',c5'）的光射出面（C1,C2,C4,C6,C3,C5; C1',C2',C4',C6',C3',C5'）的多个列(S1,S4,S6)具有至少两个这样的光射出面，优选恰好两个这样的光射出面（C1,C2,C4,C6,C3,C5;C1',C2',C4',C6',C3',C5'）。
17.根据权利要求16所述的前灯，其特征在于，用于产生辅光分布的列（S1,S4,S6；S1',S4',S6')的LED光源（c1,c2,c4,c6,c3,c5;c1',c2',c4',c6',c3',c5'）的两个光射出面（C1,C2,C4,C6,C3,C5;C1',C2',C4',C6',C3',C5'）分别通过至少一行(Z2,Z6,Z5;Z2',Z6',Z5')分离。
18.根据权利要求17所述的前灯，其特征在于，用于产生辅光分布的列（S1,S4,S6；S1',S4',S6')的LED光源（c1,c2,c4,c6,c3,c5;c1',c2',c4',c6',c3',c5'）的两个光射出面（C1,C2,C4,C6,C3,C5;C1',C2',C4',C6',C3',C5'）分别通过恰好一行(Z2,Z6,Z5;Z2',Z6',Z5')分离。
19.根据权利要求1至18之一所述的车辆前灯，其特征在于，各个光模块（10）的透镜（13）被构造为，使得各个光模块（10）的叠加的光像得出主光功能和/或辅光功能。
20.根据权利要求19所述的车辆前灯，其特征在于，透镜（13）是任意透镜，所述任意透镜优选将各个LED光源的光像向下和/或在宽度方面展宽。
21.根据权利要求1至20之一所述的车辆前灯，其特征在于，至少一个其它光模块（20）被设置用于产生主光分布中的非对称分量。
22.根据权利要求21所述的车辆前灯，其特征在于，至少一个其它光模块（20）具有至少一个LED光源和至少一个透镜（21）。
23.根据权利要求22所述的车辆前灯，其特征在于，所述透镜（21）是会聚透镜。
24.根据权利要求1至23之一所述的车辆前灯，其特征在于，主光分布是被屏蔽的光分布，例如屏蔽光分布、有雾光或高速公路光。
25.根据权利要求1至24之一所述的车辆前灯，其特征在于，辅光分布是日间行驶光分布。
26.根据权利要求1至25之一所述的车辆前灯，其特征在于，相邻行直接彼此邻接。
27.根据权利要求1至26之一所述的车辆前灯，其特征在于，相邻列直接彼此邻接。
28.根据权利要求1至27之一所述的车辆前灯，其特征在于，LED光源的光射出面的竖直扩展（“高度”）与所述光射出面布置于其中的行的高度对应。
29.根据权利要求1至28之一所述的车辆前灯，其特征在于，LED光源的光射出面的水平扩展（“宽度”）与所述光射出面布置于其中的列的宽度对应。
30.根据权利要求1至29之一所述的车辆前灯，其特征在于，所有行的高度相同。
31.根据权利要求1至30之一所述的车辆前灯，其特征在于，所有列的宽度相同。
32.根据权利要求1至31之一所述的车辆前灯，其特征在于，行和列的高度和宽度相同。
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