CN105121944A - 用于车辆大灯的灯单元 - Google Patents

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Abstract

<b>本发明涉及一种用于大灯（100）尤其用于机动车大灯的灯单元（1），其中该灯单元至少包括：第一光源组（10），该第一光源组（10）包括至少一个光源（11、12、13、14）；第二光源组（20），该第二光源组（20）包括至少一个光源（21），其中设置第一光源组（10）用于产生第一光功能，并且其中设置第二光源组（20）用于产生与第一光功能不同的第二光功能，并且其中第一光源组（10）的每个光源（11、12、13、14）将光线接入配属于相应光源（11、12、13、14）的镜头元件（111、112、113、114）中，并且其中第二光源组（20）的每个光源（21）将光线接入配属于相应光源（21）的镜头元件（121）中，并且其中在所述镜头元件（111、112、113、114、121）后面连接有尤其散射镜头（50）形式的次级镜头，从所有镜头元件（111、112、113、114、121）中出来的光线穿过该次级镜头（50）并且发射到灯单元（1）前面的区域内，并且其中所述至少两组（10、20）光源（11、12、13、14、21）能够分开地触发。</b>

Description

用于车辆大灯的灯单元
技术领域
本发明涉及一种用于大灯的、尤其用于机动车大灯的灯单元。
此外，本发明涉及一种用于车辆的带有至少一个这种灯单元的大灯。
背景技术
在大灯技术中经常希望在使用仅仅一个或多个相同类型的照光设备/灯单元的情况下实现两个或者更多个光线功能。通常闪光功能和停车灯功能或者白天行驶灯功能例如借助于一个或多个灯单元实现，其中，一个灯单元实现两种光功能。在此，这两个光功能的光线通过共同的发光面出来。
在此，这种发光面具有特定的尺寸并且而后实现均匀照亮的发光面经常是有问题的。然而这种均匀照亮的表面经常由于更好的视觉印象是期望的，或者说这也是法律方面规定的。
发明内容
本发明的任务是实现一种紧凑的灯单元用于产生两种或更多种光功能，其中消除了上面所述的问题。
此外，本发明的任务是提供一种灯单元，其满足对各个光功能的均匀成像的要求。
该任务用开头所述的灯单元通过以下方法得到解决，即按本发明所述灯单元至少包括：
*）第一光源组，该第一光源组包括至少一个光源，
*）第二光源组，该第二光源组包括至少一个光源，
其中，设置第一光源组用于产生第一光功能，并且其中，设置第二光源组用于产生与第一光功能不同的第二光功能，并且其中，第一光源组的每个光源将光线射入配属于相应的光源的镜头元件中，并且其中，第二光源组的每个光源将光线接入配属于相应的光源的镜头元件，并且其中，所述镜头元件连接在优选散射镜头形式的次级镜头后面，从镜头元件中出来的光线穿过该次级镜头并且发射到灯单元前面的区域内，并且其中，能够分开地触发所述至少两组光源。
两个光功能的光源将光线通过共同的散射镜头（次级镜头）例如散射玻璃发射，由此在两个光功能中照亮了具有特定形状的表面。这种表面（也就是散射镜头）例如在正面视图中具有圆形形状。这种特定的表面尤其圆形表面能够比较简单均匀地发出光线或者说照光/照亮。通过为每个光源使用镜头元件形式的相应的初级镜头还可以为每种光功能最佳地照亮散射镜头。
首先重要的是，各组光源能够相互独立地触发，从而能够相互独立地激活或者说解除激活各个光功能或者能够相互交替地运行（例如在闪光-白天行驶灯的情况下）。
也许也还可以有利的是，能够相互分开地触发一组中的各个光源。
尤其有利的是，所述镜头元件构造成TIR透镜。
透镜（TIR=“全内反射”）是具有全反射的透镜。这种透镜类型的突出之处在于结构深度较小时的特别高的集中作用。这种TIR透镜具有两个区域，也就是光线通过折射聚集的反射部分（通常是透镜的中心）以及光线通过镜像或者说通过全反射聚集的外部的反射部分。
尤其提出将配属于光源的镜头元件构造成集中光线的镜头。
特别有利的是，配属于光源的镜头元件构造在共同的光学构件（也称作集中镜头）中。
所述光学构件相应地具有数量相应于镜头数量的全反射的、集中光线的区域。通过在一个构件中结合所有镜头元件、尤其所有TIR透镜获得了以下优点，即在灯单元的组装以及定位中不必定位以及固定一定数量的镜头元件，而是定位以及固定仅仅一个唯一的元件。
此外有利地提出，所述第一光源组的至少一个光源和第二光源组的至少一个光源布置在共同的承载件上。
该承载件优选是电路板，该电路板又优选布置在冷却体上。
在本发明的具体的实施方式中有利地提出，所述第一光源组的至少一个光源和至少一个光源布置在共同的承载件的平坦的表面上。
所有光源能够有利地基本上布置成相同取向的（gleichgerichtet），使得其可靠地以最佳方式通过共同的散射玻璃将光线发射。
在具体的实施方式中提出，构造第一光源组用于产生闪光功能。
此外，在具体的实施方式中提出，设置第二光源组用于产生白天行驶灯功能、停车灯功能或者组合的白天行驶灯功能-停车灯功能（在此，停车灯是变暗的白天行驶灯）。
此外，在具体的实施方式中，尤其在结合产生闪光功能的方面提出，所述第一光源组包括两个或更多个光源。
在此，例如证实有利的是，所述第一光源组包括刚好四个光源。
此外，在具体的实施方式中尤其在结合产生位置光和/或白天行驶光的方面有利地提出，所述第二光源组刚好包括一个光源。
为了实现散射玻璃或者说散射镜头的最佳的照亮，有利的是，所述第一光源组的光源围绕第二光源组的至少一个、优选刚好一个光源进行布置。
在该构思中也有利的是，所述第二光源组的至少一个、优选刚好一个光源布置在第一光源组的两个或者更多个光源的中心。
在具体的实施方式中，为了实现散射镜头的均匀的照亮，建议所述四个光源布置在假想的矩形或者正方形的角上。
在这种情况下所述第二光源组的至少一个、或者说优选刚好一个光源优选布置在矩形或者说正方形的对角线的交点中。
此外特别有利的是，第一组的一个或多个镜头元件关于其水平的和/或竖直的、尤其关于其在镜头元件中心中的水平的和竖直的发射特性构造成泛光灯。
此外还有利的是，所述第一组的一个或多个镜头元件关于其水平的和/或竖直的、尤其关于其在镜头元件的外罩区域内的水平的和竖直的发射特性构造成组合的泛光灯和交叉灯。
此外有利的是，所述第一组的两个或者更多个镜头元件关于其发射特性构造成相同的。
系统引起地通过将第一组的通常两个或者更多个尤其4个光源和镜头元件布置在一个网栅中会引起光线分布的不均匀性。在此示出，通过透镜外罩处交叉以及泛光灯原理之间的混合实现了光线分布中很好的均匀化，也就是说通过次级镜头（散射镜头）的发光面实现了仅仅极少的亮度波动，并且尤其发光二极管形式的光源的聚光特性由此能够得到削减。
此外提出，所述第二组的一个或者多个镜头元件关于其水平的发射特性在镜头元件的外罩区域内构造为交叉灯。
此外提出，所述第二组的一个或多个镜头元件关于其水平的发射特性在镜头元件的中心处构造为泛光灯。
最后还有利地提出，所述第二组的一个或多个镜头元件关于其竖直的发射特性基本上平行地发射出光线射线。
所述第二组的（通常刚好一个）光源优选位于第一组的光源的中间，该第一组的光线应该尽可能有效地发出。发出的光线的均匀性在此具有从属的作用，并且在一定程度上没有比在为每个管（次级镜头）中间布置仅仅一个散射镜头从而均匀向外地减少光密度并且不会实现不均匀性的方案更重要。
在本发明的特别有利的实施方式中提出，所述光源是LED光源，其中，每个LED光源包括至少一个发光二极管。
在此可以提出，每个LED光源能够分开地触发并且接通或者说断开和/或变暗，其中，优选LED光源的每个发光二极管能够分开地触发并且接通或者说断开和/或变暗。
有利地提出，各个镜头元件在集中镜头中如此相互隔开，从而在镜头元件之间不存在用于光线的过渡区域并且由此不会引起来自不同镜头元件的光线的混合。
然而出于设计原因也可以提出，相邻的镜头元件在过渡区域中相互过渡。以这种方式所述光学构件不仅将光线发射到配属于各个镜头元件的发光区域中，而且也发射到镜头元件之间的区域内。
此外，开头所提到的任务用一种车辆大灯得到解决，该车辆大灯包括一个或多个如上所述的灯单元。
在具体的实施方式中提出，所述车辆大灯包括四个这样的灯单元。
优选所述四个灯单元布置在假想的矩形或者正方形的角处。
此外有利的是，所有灯单元具有基本上相同的结构。
附图说明
下面根据附图详细地解释本发明。其中示出：
图1是按本发明的灯单元区域内的车辆大灯的截取部分，
图2是图1中的灯单元连同取下的次级镜头，
图3是按本发明的灯单元的光源装置，
图4是图3中的光源装置连同放在前面的初级镜头的部分透视图，
图5是第一光源组的镜头元件的水平剖视图，其用于示出边缘区域中的照射分布，
图6是第一光源组的镜头元件的水平剖视图，其用于示出镜头元件中心的照射分布，
图7是第一光源组的镜头元件的竖直剖视图，其用于示出边缘区域中的照射分布，
图8是第一光源组的镜头元件的竖直剖视图，用于示出镜头元件中心的照射分布，
图9是第二光源组的镜头元件的水平剖视图，用于示出边缘区域内的照射分布，
图10是第二光源组的镜头元件的水平剖视图，其用于示出镜头元件中心的照射分布，
图11是第二光源组的镜头元件的竖直剖视图，其用于示出沿竖直方向的照射分布，
图12示出了光学构件的前端，
图13示出了沿着图12中线条A-A的剖视图，
图14示出了沿着图12中线条B-B的剖视图，以及
图15是图12中镜头元件的后视图。
具体实施方式
图1示出了车辆大灯100的灯单元1。在此，图1示出了车辆大灯100的仅仅一个截取部分，在具体的例子中该车辆大灯100拥有四个灯单元1，这些灯单元布置在假想的矩形或者正方形的角上。
所述灯单元1（如图1中所示）具有散射玻璃50，位于其后的光源如下面所描述地通过该散射玻璃将光线发射。所有灯单元1优选具有基本上相同的结构。
图2示出了图1中的灯单元1，现在具有取下的散射玻璃，从而现在可以看到光学元件光学构件200。在该光学元件光学构件200中布置了一些一定数量的初级镜头（镜头元件）111、112、113、114、121或者说构造在该光学元件光学构件200中。
如现在从图3和4中结合图2可以看到，所述灯单元1包括第一光源组10以及第二光源组20，该第一光源组10包括四个光源11、12、13、14，该第二光源组包括刚好一个光源21。
所述光源11、12、13、14、21分别由至少一个发光二极管（LED）构成，通常由刚好一个LED构成。
所述第一组10的四个光源11、12、13、14布置在假想的正方形的角处。
所述第二光源组20的光源21处于四个光源11、12、13、14的中心。
所有光源11、12、13、14、21安置在共同的承载件30上，例如安置在冷却体上，更确切地说，优选安置在共同的承载件30的平坦的表面上，使得所有光源将光线基本上相同取向地通过配属的散射玻璃50发射。在此，所有光源具体地布置在共同的电路板30（承载件）上，其又例如安置在冷却体上。
所述两组10、20能够分开地触发，使得两种光功能（例如借助于第一组光源的闪光灯/行驶方向指示灯形式的第一光功能以及例如具有第二组20的光源的白天行驶灯或停车灯的第二光功能）能够相互独立地接通和断开，其中，优选在闪光灯运行中交替地接通并且断开闪光灯和白天行驶灯。
所述第一光源组10的每个光源11、12、13、14将光线接入配属于相应的光源11、12、13、14的镜头元件111、112、113、114（参见图2和4）中。
第二光源组20的光源21同样将光线接入配属于其自己的镜头元件121中。
所述镜头元件111、112、113、114、121将光线发射到共同的散射镜头50上；在此，在激活组1时所述光源11、12、13、14通过镜头元件111、112、113、114将光线发射到散射镜头50上，在激活组2时所述光源21经由镜头元件121将光线发射到散射镜头50上。
所述镜头元件111、112、113、114、121是集中光线的镜头，其构造成TIR透镜。TIR透镜（TIR=“全内反射”）是具有全反射的透镜。该透镜类型的突出之处在于结构深度较小时特别高的聚集效率。
这种TIR透镜具有两个区域，也就是光线通过折射聚集的反射部分（通常是透镜的中心）以及光线通过镜像或者说全反射聚集的外部的反射部分。下面还要继续更详细地谈及各个镜头元件。
所提到的五个镜头元件111、112、113、114、121构造在共同的光学元件光学构件200中。该光学元件光学构件200相应地具有数量相应于镜头元件数量的全反射集中光线聚集的区域。通过所有镜头元件尤其所有TIR透镜集成到一个构件中获得了以下优点，即在灯单元的组装以及定位中不必定位以及固定许多一定数量的镜头元件，而是仅仅定位以及固定仅仅一个唯一的元件。
图5和6分别示出了理想化的TIR镜头元件111的水平剖视图，该TIR镜头元件111配属于第一组10的光源11。在此图5示出了TIR透镜111的边缘区域或者说外壳区域内的照射分布，而图6示出了TIR透镜111中心区域内的照射分布。所有照射分布必然作为该示出的叠加获得，然而为了更好的清晰度没有绘图示出。
如可以很好地看出，所述TIR镜头元件111在其外壳111’区域内构造成组合的泛光以及交叉灯，而在其中心111’’处构造成泛光灯。
在此，“交叉灯”这个概念意味着来自构造成交叉灯的透镜的或者来自构造成交叉灯的透镜区域的光线射线朝透镜的光轴X折射，这也就是交叉。
在此，“泛光灯”这个概念意味着来自构造成泛光灯的透镜的或者来自构造成泛光灯的透镜区域的光线射线远离透镜的光轴X折射，这也就是不交叉。
图5中的内部的连接到反射区域111’’处的外罩区域111’构造成泛光灯，而在外部的外罩区域111’中所述透镜构造成交叉灯，由此该外罩区域111’构造成组合的泛光以及交叉灯。
所述TIR透镜111的发射特性近似沿着竖直方向，如其可以从图7和8中所示的透镜111的竖直剖视图中获知的那样。所述第一组10的镜头元件111、112、113、114关于其发射特性构造成相同的。
图9和图10分别示出了理想化的TIR镜头元件121的水平剖视图，该TIR镜头元件配属于第二组20的光源21。在此，图9示出了TIR透镜121的边缘区域内的照射分布，而图10示出了TIR透镜121的中心区域内的照射分布。所有照射分布自然作为所述示出的叠加获得，然而为了更好的清晰度没有绘图地示出。
在TIR透镜121的外罩121’区域内，其构造成交叉灯，而其在其中心121’’处构造成泛光灯。
图11最后还示出了TIR透镜121的竖直剖视图。如从图11中可以获知，所述TIR透镜121关于光照射的竖直方向具有基本上平行的发射特性。
图5-11以理想化的视图示出了TIR透镜的发射特性，也就是在各个位置中，在光学构件200中没有相同的透镜。
图12示出了具有TIR透镜111、112、113、114、121的光学构件200的前端，也就是发光侧。
图13示出了沿着图12中线条A-A的剖视图。
图14示出了沿着图12中线条B-B的剖视图。
如可以很好地从图13和14中的剖视图中看出的那样，（除了各个TIR透镜在其中心中具有凹处并且由此其发光面没有处于唯一一个平面内这个事实）在所示出的视图中各个TIR透镜没有构造成相互分开的单个透镜，而是相互形成了一体的光学构件200（集中镜头200）。
在所示出的实施方式中，各个TIR透镜还在其边缘区域中过渡到各个相邻的TIR透镜中。如果允许边缘条件例如该设计方案，那么可以相对于视图也有利地提出，各个TIR透镜没有相互过渡。
在所述TIR透镜交错地过渡的所示的实施方式中，在所述过渡区域中，例如在图13的TIR透镜111-121以及121-113或者图14中的TIR透镜111-114之间的过渡区域中（这当然也适用于所有其它没有示出的过渡区域）“相应的”TIR透镜的外罩失去了其全反射的特性，使得TIR透镜的光线进入相邻的TIR透镜并且从相邻的TIR透镜的发光面出来。
图15还以后视图示出了光学构件200，其分别在各个TIR透镜111-112、111-114、112-113以及113-114之间具有示意性绘出的过渡区域201并且在中央的TIR透镜121与四个外面的TIR透镜111、112、113、114之间具有过渡区域202。
再次回到图12上，所述元件200的区域400示意性地示出了在进行闪光操作时略微照亮的那个区域，其中，也是TIR透镜121的区域，照亮了（断开的）白天行驶灯的区域（然而比周围区域光线更弱，因为这里极少光线从TIR透镜111、112、113、114中出来）。然而通过散射镜头50反正要将光线进一步散射出去，从而在视觉上没有突出这种差别。
所述元件200在区域400外面的最外面的区域实际上没有照亮或者仅仅略微照亮，然而这是可以忽略的。
如果断开闪光灯并且仅仅白天行驶灯照亮，那么绝大多数照亮了中间的区域121，光线也可以略微从闪光透镜（TIR透镜111、112、113、114）中出来。

Claims (28)

1.用于大灯（100）尤其用于机动车大灯的灯单元（1），其中，所述灯单元至少包括：
*）第一光源组（10），所述第一光源组（10）包括至少一个光源（11、12、13、14），
*）第二光源组（20），所述第二光源组（20）包括至少一个光源（21），
其中，设置所述第一光源组（10）用于产生第一光功能，
并且其中，设置所述第二光源组（20）用于产生与所述第一光功能不同的第二光功能，
并且其中，所述第一光源组（10）的每个光源（11、12、13、14）将光线射入配属于相应的光源（11、12、13、14）的镜头元件（111、112、113、114）中，
并且其中，所述第二光源组（20）的每个光源（21）将光线射入配属于相应的光源（21）的镜头元件（121）中，
并且其中，在所述镜头元件（111、112、113、114、121）后面连接有次级镜头、尤其散射镜头（50）形式的次级镜头，从镜头元件（111、112、113、114、121）中出来的光线穿过该次级镜头（50）并且发射到所述灯单元（1）前面的区域内，并且其中
至少两组（10、20）光源（11、12、13、14、21）能够分开地触发。
2.按权利要求1所述的灯单元，其特征在于，能够相互分开地触发一组（10、20）的各个光源（11、12、13、14、21）。
3.按权利要求1或2所述的灯单元，其特征在于，所述镜头元件（111、112、113、114、121）构造成TIR透镜。
4.按权利要求1到3中任一项所述的灯单元，其特征在于，配属于所述光源（11、12、13、14、21）的镜头元件（111、112、113、114、121）构造成集中光线的镜头。
5.按权利要求1到4中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述配属于所述光源（11、12、13、14、21）的镜头元件（111、112、113、114、121）构造在共同的光学构件（200）中。
6.按权利要求1到5中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第一光源组（10）的所述至少一个光源（11、12、13、14）和所述第二光源组（20）的所述至少一个光源（21）布置在共同的承载件（30）上。
7.按权利要求6所述的灯单元，其特征在于，所述第一光源组（10）的所述至少一个光源（11、12、13、14）与所述至少一个光源（21）布置在所述共同的承载件（30）的平坦的表面上。
8.按权利要求1到7中任一项所述的灯单元，其特征在于，构造所述第一光源组（10）用于产生闪光功能。
9.按权利要求1到8中任一项所述的灯单元，其特征在于，设置所述第二光源组（20）用于产生白天行驶灯功能、停车灯功能或者组合的白天行驶灯功能-停车灯功能。
10.按权利要求1到9中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第一光源组（10）包括两个或者更多个光源（11、12、13、14）。
11.按权利要求10所述的灯单元，其特征在于，所述第一光源组（10）包括刚好四个光源（11、12、13、14）。
12.按权利要求1到11中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第二光源组（20）包括刚好一个光源（21）。
13.按权利要求10到12中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第一光源组（10）的光源（11、12、13、14）围绕所述第二光源组（20）的所述至少一个、优选刚好一个光源（21）进行布置。
14.按权利要求13所述的灯单元，其特征在于，所述第二光源组（20）的所述至少一个、优选刚好一个光源（21）布置在所述第一光源组（10）的所述两个或更多个光源（11、12、13、14）的中心处。
15.按权利要求11到14中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述四个光源（11、12、13、14）布置在假想的矩形或者正方形的角处。
16.按权利要求1到15中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第一组（10）的一个或多个镜头元件（111、112、113、114）关于其在镜头元件（111、112、113、114）中心处的水平的和/或竖直的发射特性构造成泛光灯。
17.按权利要求1到16中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第一组（10）的一个或多个镜头元件（111、112、113、114）关于其在镜头元件（111、112、113、114）外罩区域内的水平的和/或竖直的、尤其关于其水平的和竖直的发射特性构造成组合的泛光以及交叉灯。
18.按权利要求10到17中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第一组（10）的两个或者更多个镜头元件（111、112、113、114）关于其发射特性构造成相同的。
19.按权利要求1到18中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第二组（20）的一个或者多个镜头元件（121）关于其在镜头元件（121）的外罩区域内的水平的发射特性构造成交叉灯。
20.按权利要求1到19中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第二组（20）的一个或多个镜头元件（121）关于其在所述镜头元件（121）中心的水平的发射特性构造成泛光灯。
21.按权利要求1到20中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述第二组（20）的一个或多个镜头元件（121）关于其竖直的发射特性基本上平行地发射出光线射线。
22.按权利要求1到21中任一项所述的灯单元，其特征在于，所述光源（111、112、113、114、121）是LED光源，其中，每个LED光源（111、112、113、114、121）包括至少一个发光二极管。
23.按权利要求22所述的灯单元，其特征在于，每个LED光源（111、112、113、114、121）能够分开地触发并且接通或者断开和/或变暗，其中，优选LED光源的每个发光二极管能够分开地触发并且接通或者断开和/或变暗。
24.按权利要求5到23中任一项所述的灯单元，其特征在于，相邻的镜头元件（111、112、113、114、121）在过渡区域（201、202）中相互地过渡。
25.具有一个或多个按权利要求1到24中任一项所述的灯单元的车辆大灯。
26.按权利要求25所述的车辆大灯，其特征在于，设有四个按权利要求1到24中任一项所述的灯单元。
27.按权利要求26所述的车辆大灯，其特征在于，所述四个灯单元（1）布置在假想的矩形或者正方形的角处。
28.按权利要求25到27中任一项所述的车辆大灯，其特征在于，所有灯单元（1）具有基本上相同的结构。
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