CN108139059B - 前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前照灯、尤其是机动车的前照灯，所述前照灯包括：用于远光的至少一个第一光源，所述至少一个第一光源在前照灯运行时发射光；第一光导器件(1、1a、1b)，所述第一光导器件具有用于从所述至少一个第一光源发出的光的至少一个光入射面(3、3a、3b)并且具有至少一个光出射面(5、5a、5b)；以及还包括用于近光(11)的至少一个第二光源，所述至少一个第二光源在前照灯运行时发射光；以及第二光导器件(2)，所述第二光导器件具有用于从所述至少一个第二光源发出的光的至少一个光入射面(4)并且具有至少一个光出射面(6)。

Description

前照灯

技术领域

本发明涉及一种按照本发明的前照灯、尤其是机动车的前照灯。

背景技术

所提及类型的前照灯由DE 10 2010 041 096 A1已知。在这里说明的前照灯包括一个共同的用于多个发光二极管(LED)的电路板，所述多个发光二极管用于产生远光和近光。光从这些发光二极管向上射出。在此，设有用于远光的光导器件，来自一部分发光二极管的光输入耦合到所述光导器件中并且被向前偏转。此外，设有布置在光导器件上方的反射器，该反射器将所述一部分发光二极管的光向前反射，所述一部分发光二极管用于形成近光。不仅被反射器反射的光、而且从光导器件射出的光穿过一个共同的透镜并且向前从前照灯射出。

在该现有技术中被证明为不利的是设置了用于近光的反射器，因为该反射器一方面相对耗费地构造并且另一方面具有相对大的尺寸。

发明内容

本发明所基于的问题在于：实现一种开头提及类型的前照灯，该前照灯成本更有利地和/或更紧凑地构造。

这通过一种开头提及类型的具有如下特征的前照灯来实现：

前照灯，所述前照灯包括：

-用于远光的至少一个第一光源，所述至少一个第一光源在前照灯运行时发射光；

-第一光导器件，所述第一光导器件具有用于从所述至少一个第一光源发出的光的至少一个光入射面并且具有至少一个光出射面；

-用于近光的至少一个第二光源，所述至少一个第二光源在前照灯运行时发射光；

其特征在于，前照灯包括第二光导器件，该第二光导器件具有用于从所述至少一个第二光源发出的光的至少一个光入射面并且具有至少一个光出射面，第一光导器件沿光传播方向比第二光导器件延伸得更长，第一光导器件具有表面，所述表面至少局部进行反射地构成。

按照本发明规定，所述前照灯包括第二光导器件，该第二光导器件具有用于由所述至少一个第二光源发出的光的至少一个光入射面并且具有至少一个光出射面。使用该光导器件取代反射器用于近光能够实现前照灯的更紧凑的结构型式。此外也能够降低用于前照灯的成本，因为光导器件能够被更简单地制造出。尤其是，光导器件可以由玻璃或塑料制成、例如由PC或PMMA制成。

可以规定，光源布置在一个共同的支架上，其中，所述光源尤其是构成为发光二极管并且优选布置在一个共同的电路板上，构成LED光源组件。该措施也有利于紧凑地构造前照灯。

存在这样的可能性，即，第二光导器件的所述至少一个光出射面具有使射出的光均匀化的结构。第二光导器件由连接安装台和具有反射功能的光导体构成，在连接安装台的一个端面上设置有这样的构成为配光花纹的结构，这样的配光花纹中间部分设有多条拱形花纹，在拱形花纹两侧设有多条对称的坡形花纹，坡形花纹呈外低内高形。由此，尤其是避免在布置于该光导器件后面的透镜上和/或在前照灯的封闭板(Abschlussscheibe)上不期望地出现局部的强度峰值。

可以规定，第一光导器件沿光传播方向比第二光导器件延伸得更长。此外可以规定，第一光导器件具有如下的表面，所述表面至少局部进行反射地构成，该表面尤其是设有反射涂层。在此，所述至少局部进行反射地构成的表面可以布置在第一光导器件的如下区段中，该区段沿光传播方向超出于第二光导器件，从而从第二光导器件射出的光至少部分在所述至少局部进行反射地构成的表面上被反射。以这种方式，一方面防止光不受控制地从设置用于近光的光导器件入射到设置用于远光的光导器件中并且防止引起散射光或眩目。由于所述至少局部地进行反射地构成的表面能够反射光，因此是不透光的,从而具有遮光作用。另一方面提高前照灯的效率，因为被反射的部分的光能够进一步被用于近光。优选地，由于反射涂层不透光，反射涂层连同第一光导器件上设置有该反射涂层的部分构成为遮光板。按照本发明，当提供近光时，只需点亮第二光导器件上安装的LED光源组件，光线通过第二光导器件上的具有反射功能的光导体后，通过连接安装台上的配光花纹进行扩大、均匀，再通过遮光板进行遮光形成近光要求光形。

存在这样的可能性，即，所述至少局部进行反射地构成的表面的反射区域不延伸直至第一光导器件的光出射面的边缘，其尤其是与所述光出射面的边缘相距0.3mm与5.0mm之间的距离、优选0.5mm与3.0mm之间的距离、例如大约1.0mm的距离。因为所述至少局部进行反射地构成的表面的直接连接到所述边缘上的区域对反射没有贡献，所以近光的明暗边界(Hell-Dunkel-Grenze)变得柔和。

可以规定，第一光导器件的所述至少一个光出射面是拱曲的。以这种方式能够抵抗像场拱曲

此外，近光的明暗边界也可以通过所述拱曲来修正。

存在这样的可能性，即，所述前照灯构造成，使得从第二光导器件射出的光的一部分入射到第一光导器件，以便产生如下部分的光，该部分的光进入到布置在被近光照亮的区域上方的区域中。该部分的光布置在近光的明暗边界上方并且用于照亮布置在头顶上方的尤其在高速公路上是常见的指示牌。

可以规定，第一光导器件为了从第二光导器件射出的光的入射而具有光入射区域，尤其是在所述至少局部进行反射地构成的表面中具有光入射区域，其中，光入射区域例如通过台阶、优选棱柱形台阶来实现。以这种方式，能够利用非常简单的机构实现相应的光部分。

存在这样的可能性，即，第一光导器件和第二光导器件彼此相邻地固定连接、尤其是至少局部彼此贴靠。这同样有利于前照灯的紧凑性。

可以规定，第一光导器件和/或第二光导器件包括一个或多个定位器件，所述一个或多个定位器件预先确定所述光导器件相对彼此的布置，其中，尤其是所述光导器件部分嵌接到彼此之中或被移入到彼此之中，从而第一光导器件与第二光导器件之间的距离通过所述光导器件的连接而被预先确定。利用所述一个或多个定位器件能够实现所述两个光导器件相对彼此的相对精确的定位，该定位尤其是由于所述至少局部进行反射的表面以及由于一部分近光有针对性地输入耦合到远光的光导器件中而是有利的。

存在这样的可能性，即，所述前照灯包括用于产生竖直的明暗边界的器件。竖直的明暗边界尤其是在一部分远光例如由于迎面交通而应该变暗时使用。

可以规定，所述前照灯为了产生竖直的明暗边界而包括两个第一光导器件，尤其是配属于所述两个第一光导器件的各光源能被单独地操控，或者所述前照灯为了产生竖直的明暗边界而在第一光导器件的光出射面的一个区段上具有至少部分不透光的涂层。

在具有所述两个第一光导器件的变型方案中，配属于所述两个第一光导器件之一的光源例如可以有针对性地被关断，从而产生竖直的明暗边界。

在第一光导器件的光出射面的一个区段上具有至少部分不透光的涂层的变型方案是成本有利的实施方式。只有通过添加要布置在机动车的另一车辆侧的镜像颠倒地构成的前照灯，在该实施方式中才实现完整的远光分布。竖直的明暗边界在该实施方式中可以通过使左边和右边的前照灯远离彼此地偏转来实现。

附图说明

以下借助附图更详细地阐述本发明。在此：

图1示出按照本发明的前照灯的光导器件的第一实施方式的示意透视图；

图2示出按照图1的光导器件的示意侧视图；

图3示出从按照图1的光导器件的后面看的示意图；

图4示出按照图1的光导器件的示意俯视图；

图5示出通过按照图1的光导器件并且通过按照本发明的前照灯的布置在所述光导器件后面的透镜的与近光对应的光路；

图6示出通过按照图1的光导器件并且通过按照本发明的前照灯的布置在所述光导器件后面的透镜的光路，在该光路中，从第二光导器件射出的光的一部分延伸通过第一光导器件；

图7示出与图5和图6中的两种光路对应的光分布；

图8示出按照本发明的前照灯的光导器件的第二实施方式的示意俯视图；

图9示出按照图8的光导器件的示意透视图；

图10示出按照图1的光导器件在连接所述两个光导器件之前的示意透视图；

图11示出在连接所述两个光导器件之后的与图10对应的视图；

图12示出所述两个光导器件在按照图11的相互连接的状态下的横向于光传播方向的横截面；

图13示出按照图1的光导器件在连接所述两个光导器件之前的示意透视细节图；

图14示出所述两个光导器件在按照图11的相互连接的状态下的沿光传播方向的横截面；

图15示出所述两个光导器件在按照图11的相互连接的状态下的相对于图14沿横向方向错开的沿光传播方向的横截面。

具体实施方式

在所述附图中，相同和功能相同的部件设有相同的附图标记。

按照本发明的前照灯的所示实施方式包括未示出的电路板，在该电路板上布置有多个构成为发光二极管(LED)的光源，在此，在电路板上不仅布置有多个构成为发光二极管的用于远光的第一光源、而且布置有多个构成为发光二极管的用于近光的第二光源，带有第一光源和第二光源的电路板构成为一个或多个LED光源组件。

存在使用其它光源代替发光二极管的可能性。例如也可以设有半导体激光器作为光源。

各光源可以被单独操控，以便在近光与远光之间切换。也存在这样的可能性，即，通过不同地给各光源通电来实现自适应前灯系统的其它功能(例如市区灯光、乡下灯光或高速公路灯光)。也存在接通单一功能(Mono-Funktion)的可能性。

按照本发明的前照灯的所示实施方式还包括用于远光的第一光导器件1和用于近光的第二光导器件2(例如参见图2)，第一光导器件1与第二光导器件2用于实现一种LED光学模组。光导器件1、2在其在图2中的左侧分别具有多个光入射面3、4(也参见图1)，发光二极管的光在前照灯运行时输入耦合到所述光入射面中。光导器件1、2在图2中的右侧分别具有一个光出射面5、6，所述光通过所述光出射面射出。

如从图9-12可看出的，第二光导器件构成有具有反射功能的光导体30。第二光导器件2由连接安装台21和具有反射功能的光导体构成。如图12所清楚示出的，多个光导体30均匀排布在连接安装台21的与设置有配光花纹的面相对置的背面。在所述连接安装台21上还设有安装结构23。所述光导体低部设有凹槽31。每个LED光源位于对应光导体的低部凹槽中。

按照本发明的前照灯的所示实施方式还包括透镜7，该透镜沿光传播方向布置在光导器件1、2的光出射面5、6的后面(参见图5和图6)。透镜7在所示实施例中构成为平凸透镜。当然也存在为所述透镜7设定其它构造的可能性。透镜7的进入侧的焦平面大致位于第一光导器件1的光出射面5的区域中。

按照本发明的前照灯的所示实施方式还包括未示出的壳体，光导器件1、2连同电路板、透镜7以及同样未示出的用于布置在电路板上的发光二极管的冷却体可以被安置在所述壳体中或上。

图3、图9、图10示出，第一光导器件包括三个具有反射功能的光导体30，每个光导体分别具有一个入射面，且第二光导器件包括五个具有反射功能的光导体30，每个光导体分别具有一个入射面，因此，第一光导器件1设有三个入射面3且第二光导器件2设有五个入射面4。当在每个所述光入射面3、4前面分别布置一个例如构成为发光二极管的光源时，三个光源设置用于远光并且五个光源设置用于近光。

然而，尤其是由于光入射面3、4的形状和大小而完全也存在这样的可能性，即，在每个所述光入射面3、4前面布置多于一个例如构成为发光二极管的光源，从而相应地多个光源可以设置用于远光和/或近光。

此外存在这样的可能性，即，不仅在第一光导器件1上、而且在第二光导器件2上布置更多或更少的光入射面3、4。

图1和图4示出，第二光导器件2的光出射面6具有结构8，同时，图9和图10可看出的，在第二光导器件2的连接安装台21的端面上设有光出射面6。该结构8在所示实施例中构成为棱柱阵列形式的配光花纹。通过该结构8，从光出射面6射出的光被至少如此程度地均匀化，使得在透镜7和未示出的封闭板上不出现不期望的强度峰值。这样的配光花纹中间部分设有多条拱形花纹33，在拱形花纹33两侧设有多条对称的坡形花纹32，坡形花纹32呈外低内高形。

图1还示出：第一光导器件1的光出射面5是拱曲的。由此实现修正远光的像场拱曲。

第二光导器件2沿光传播方向短于第一光导器件1(例如参见图2)，从而从第二光导器件2的光出射面6射出的光在第一光导器件1的上方射出。第一光导器件1的上表面9在第二光导器件2的光出射面6与第一光导器件1的光出射面5之间的区域中至少局部进行反射地构成。尤其是，这通过上表面9的相应区段的反射涂层来实现。由于反射涂层不透光，反射涂层和第一光导器件上设置有反射涂层的部分可以构成为遮光板29，第一光导器件由遮光板29与具有反射功能的光导体形成。光导体连接在遮光板29的底端，遮光板29在光导体两侧设有连接固定结构24。由此，按照本发明的前照灯构成有LED光学模组用光导体与遮光板的结合件。

如从图1中可看出的，遮光板29的上侧立面34呈近光截止线状态，上侧立面34包括用于形成近光截止线左侧水平部分的平面xx,形成截止线转折部分的坡面yy，及形成近光截止线右侧水平部分的面zz，其中平面xx与坡面yy的下端相连，坡面yy的上端与面zz相连，并在形成截止线转折的坡面yy处设有圆形部25，遮光板的下侧立面设有延伸体26。

上表面9的反射区域反射从第二光导器件2的光出射面6射出的光的一部分(参见图5)，从而该光受控地入射到远光第一光导器件1中，这在近光运行时可能导致迎面交通眩目。

上表面9的反射区域不是完全延伸直至光出射面5的边缘，而是在所述边缘前面不远之处结束、例如在所述边缘前面大约1mm结束。这导致，近光的明暗边界不是突变的、而是稍微变柔和。

第一光导器件1的所述至少局部进行反射的上表面9在该第一光导器件前面的在图2中的左边区域中具有光入射区域10，该光入射区域在所示实施例中构成为在上表面9中的不设有反射涂层的棱柱形台阶(参见图2)。形成光入射区域10的棱柱形台阶例如可以在中间区域中在上表面9的大致一半上沿第一光导器件1的横向方向延伸。然而，完全也存在这样的可能性，即，所述台阶更短地或更长地例如在上表面9的整个宽度上构成。

图6示出，从第二光导器件2射出的光的一部分如何通过光入射区域10入射到第一光导器件1中、从该第一光导器件的光出射面5向前射出并且穿过透镜7延伸。光的该部分被透镜7向上偏转，从而该部分到达在近光的明暗边界上方的区域中。

图7以光分布一方面示出近光11并且另一方面示出通过光入射区域10入射到第一光导器件1中的部分的光12。该部分的光12显然布置在明暗边界上方。该部分的光12用于照亮布置在头顶上方的例如尤其是在高速公路上常见的指示牌。前照灯对布置在道路上方的物体的这种照明也称为OS功能(架空标志功能，Overhead-Sign-Funktion)

基于所述两个光导器件1、2通过所述至少局部进行反射的表面9并且通过部分用于产生光分布的光入射区域10配合作用的事实，所述两个光导器件1、2彼此之间尽可能精确的定位是有意义的。图10至图15阐明所述定位。

图10示出在第二光导器件2上的销13以及在光导器件1上的与该销适配的开口14。通过由图11和图12可见的销13到开口14中的引入，光导器件1、2沿前照灯的横向方向或者说沿在图12中从左向右延伸的方向相对彼此定位。

图13和图14示出第一光导器件1的凸肩15，该第一光导器件的凸肩与第二光导器件2的凸肩16配合作用，以便将光导器件1、2沿光传播方向相对彼此定位。尤其是在移动过程结束时，所述两个凸肩15、16彼此贴靠，在所述移动过程中，第一光导器件1被局部地移入到第二光导器件2的部分区域中。

此外，图13和图14示出布置在第一光导器件1上的从该第一光导器件向上伸出的突出部17，所述突出部在所述两个光导器件1、2的连接状态下贴靠在第二光导器件2的一个区段的下侧上。在此，在另一横向平面中布置在第一光导器件1上的从该第一光导器件向下伸出的突出部18支撑在第二光导器件2的另一区段上。所述突出部17、18在第二光导器件2上的贴靠确保沿前照灯的竖直方向的期望定位。

在图8和图9中示出的第二实施方式在第一光导器件的构造方面不同于按照图1至6的第一实施方式。在按照图8和图9的实施方式中设有两个第一光导器件1a、1b，所述两个第一光导器件共同大致相当于第一实施方式的第一光导器件1。

图8和图9示出在所述两个第一光导器件1a、1b之间的分离面19。示出的是，为在图8中左边的光导器件1a配属有两个光入射面3a，而为在图8中右边的光导器件1b配属有仅一个光入射面3b。与此相应地，输入耦合到左边的所述两个光入射面3a中的光从在图8中左边的光导器件1a的光出射面5a射出，而输入耦合到右边的光入射面3b中的光从在图8右边的光导器件1b的光出射面5b射出。

由于能单独地操控配属于所述两个第一光导器件1a、1b的各光源，能够有针对性地关断配属于所述两个光导器件1a、1b之一的光源并且左边和右边的前照灯能够被远离彼此地偏转，当例如已识别出对面开来的不应被眩目的车辆时。以这种方式能够产生竖直的明暗边界。

可以规定，分离面19例如通过适当的涂层而构造成对于来自光源的光是不可透过的，从而避免来自所述两个光导器件1a、1b中的其中一个光导器件的光意外地转入到相应另一个光导器件中。

存在这样的可能性，即，要布置在机动车的另一车辆侧的前照灯构造成与在图8和图9中示出的实施方式镜像颠倒，从而两个前照灯以相同的方式促成所述竖直的明暗边界。

在一种成本有利的未示出的实施方式中，可以放弃例如在图8右边的光入射面3b的光源。尤其是，右边的光出射面5b于是可设有不可透过的涂层，从而各个前照灯产生不完整的远光分布。只有通过添加要布置在机动车的另一车辆侧的镜像颠倒地构成的前照灯，在该实施方式中才实现完整的远光分布。所提及的竖直的明暗边界在该实施方式中可以通过使左边和右边的前照灯远离彼此地偏转来实现。

附图标记列表

1、1a、1b 第一光导器件

2 第二光导器件

3、3a、3b 1、1a、1b的光入射面

4 2的光入射面

5、5a、5b 1、1a、1b的光出射面

6 2的光出射面

7 透镜

8 在6上的结构

9 1的上表面

10 在9上的光入射区域

11 近光

12 用于OS功能的部分的光

13 销

14 开口

15 在1上的凸肩

16 在2上的凸肩

17 在1上的突出部

18 在1上的突出部

19 在1a与1b之间的分离面

21 连接安装台

23 安装结构

24 连接固定结构

25 圆形部

26 延伸体

29 遮光板

30 具有反射功能的光导体

31 凹槽

32 坡形花纹

33 拱形花纹

34 上侧立面

xx 用于形成近光截止线左侧水平部分的平面

yy 用于形成近光截止线转折部分的坡面

zz 用于形成近光截止线右侧水平部分的面

Claims (23)

1.前照灯，所述前照灯包括：

-用于远光的至少一个第一光源，所述至少一个第一光源在前照灯运行时发射光；

-第一光导器件(1、1a、1b)，所述第一光导器件具有用于从所述至少一个第一光源发出的光的至少一个光入射面(3、3a、3b)并且具有至少一个光出射面(5、5a、5b)；

-用于近光(11)的至少一个第二光源，所述至少一个第二光源在前照灯运行时发射光；

其特征在于，前照灯包括第二光导器件(2)，该第二光导器件具有用于从所述至少一个第二光源发出的光的至少一个光入射面(4)并且具有至少一个光出射面(6)，第一光导器件(1、1a、1b)沿光传播方向比第二光导器件(2)延伸得更长，第一光导器件(1、1a、1b)具有表面(9)，所述表面至少局部进行反射地构成，所述至少局部进行反射地构成的表面设有反射涂层，所述至少局部进行反射地构成的表面(9)布置在第一光导器件(1、1a、1b)的如下区段中，该区段沿光传播方向超出于第二光导器件(2)，从而从第二光导器件(2)射出的光至少部分在所述至少局部进行反射地构成的表面(9)上被反射。

2.根据权利要求1所述的前照灯，其特征在于，所述前照灯是机动车的前照灯。

3.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，所述第一和第二光源布置在一个共同的支架上。

4.根据权利要求3所述的前照灯，其特征在于，所述第一和第二光源构成为发光二极管。

5.根据权利要求3所述的前照灯，其特征在于，所述第一和第二光源布置在一个共同的电路板上。

6.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，第二光导器件(2)的所述至少一个光出射面(6)具有使射出的光均匀化的结构(8)。

7.根据权利要求1所述的前照灯，其特征在于，所述至少局部进行反射地构成的表面(9)的反射区域不延伸直至第一光导器件(1、1a、1b)的光出射面(5、5a、5b)的边缘。

8.根据权利要求7所述的前照灯，其特征在于，所述反射区域与光出射面(5、5a、5b)的边缘相距0.3mm与5.0mm之间的距离。

9.根据权利要求7所述的前照灯，其特征在于，所述反射区域与光出射面(5、5a、5b)的边缘相距0.5mm与3.0mm之间的距离。

10.根据权利要求7所述的前照灯，其特征在于，所述反射区域与光出射面(5、5a、5b)的边缘相距大约1.0mm的距离。

11.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，第一光导器件(1、1a、1b)的所述至少一个光出射面(5、5a、5b)是拱曲的。

12.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，所述前照灯构造成使得从第二光导器件(2)射出的光的一部分入射到第一光导器件(1、1a、1b)中，以便产生如下部分(12)的光，该部分的光到达布置在被近光(11)照亮的区域上方的区域中。

13.根据权利要求11所述的前照灯，其特征在于，第一光导器件(1、1a、1b)为了从第二光导器件(2)射出的光的入射而具有光入射区域(10)。

14.根据权利要求13所述的前照灯，其特征在于，在所述至少局部进行反射地构成的表面(9)中具有光入射区域。

15.根据权利要求13所述的前照灯，其特征在于，光入射区域(10)通过台阶来实现。

16.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，第一光导器件(1、1a、1b)和第二光导器件(2)彼此相邻地布置。

17.根据权利要求16所述的前照灯，其特征在于，第一光导器件(1、1a、1b)和第二光导器件(2)至少局部彼此贴靠。

18.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，第一光导器件(1、1a、1b)和/或第二光导器件(2)包括定位器件，所述定位器件预先确定所述第一和第二光导器件(1、1a、1b；2)相对彼此间的布置。

19.根据权利要求18所述的前照灯，其特征在于，所述第一和第二光导器件(1、1a、1b；2)部分嵌接到彼此之中或移入到彼此之中，从而第一光导器件(1、1a、1b)与第二光导器件(2)之间的距离通过所述第一光导器件(1、1a、1b)与第二光导器件(2)的连接而被预先确定。

20.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，所述前照灯包括用于产生竖直的明暗边界的器件。

21.根据权利要求20所述的前照灯，其特征在于，所述前照灯为了产生竖直的明暗边界而包括两个第一光导器件(1a、1b)，或者所述前照灯为了产生竖直的明暗边界而在第一光导器件(1、1a、1b)的光出射面(5、5a、5b)的一个区段上具有至少部分不透光的涂层。

22.根据权利要求21所述的前照灯，其特征在于，配属于所述两个第一光导器件(1a、1b)的各光源能被单独地操控。

23.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，所述前照灯包括透镜(7)，在前照灯运行时，从第一光导器件(1、1a、1b)和/或第二光导器件(2)的光出射面(5、5a、5b；6)射出的光穿过所述透镜。

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