CN108626688A - 用于机动车辆照明模块的单片光源 - Google Patents

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Abstract

用于机动车辆照明模块的单片光源(1)，包括由多个发光元件(8)形成的发光区域(30)，并且被构造为使得发光元件被布置在至少三个可选择性激活的区段内，这至少三个可选择性驱动的区段包括相对于对称平面(P1)彼此对称且具有沿所述对称平面延伸的接触区域(35)的第一区段(31)和第二区段(32)，以及从所述接触区域的一端延伸并且在所述对称平面的任一侧对称地延伸的第三区段(33)。

Description

用于机动车辆照明模块的单片光源
技术领域
本发明涉及照明和/或信号发送领域，尤其是用于机动车辆的照明和/或信号发送。
背景技术
机动车辆配备有前照灯或车前灯，用于在夜间或光照不足的情况下照亮车辆前方的道路。这些前照灯通常以两种照明模式被使用：第一种是“远光”模式，第二种是“近光”模式。“远光”模式可使车辆前方远处的道路被照得通明。“近光”模式提供对道路的更有限的照明，但仍可确保良好的视野，同时防止其他道路使用者感到目眩。根据车辆遇到的交通状况，这两种照明模式被交替使用，并且通过车辆的手动开关或实际上通过合适的自动控制装置相继实现。
此外，前照灯中存在的模块被布置成使得与“近光”模式相关联的光在其上部具有形成台阶的截止线，以防止迎面而来的车辆的驾驶员过度不适。应该被理解的是，当在道路的右侧驾驶时，所获得的光束将在左侧具有截止线，而对称地，当在道路的左侧驾驶时，所获得的光束将在右侧具有截止线。
试图获得这样的照明模块，其通过适当控制特定光源并且特别是形成如上所述的台阶状截止线，能够产生与“远光”模式相关联的光束和与“近光”模式相关联的光束。文献US2009180294公开了这种光源的使用。该光源具有显著的发光区域，在该发光区域中，它们的同时或选择性激发允许产生特定于“远光”或“近光”的发光区域。
应该被理解的是，所有的发光区域被激发以产生“远光”，只有一些发光区域被激发以产生“近光”。
因此，在照明模块中，无需在一侧的光源和集光器(光源能够朝向该集光器发射光线，该集光器被构造成偏离这些光线)与另一侧的光学部件(用于使偏离的光线成形以产生从该模块输出的定向的光束)之间、于光线路径上放置屏蔽器以切断一部分光线并使光束产生合适的形状。
虽然这样的构造是有利的，因为它意味着在模块中少一个部分，但是需要为旨在于道路右侧或左侧驾驶的车辆对于不同模块准备特别是第一或第二类型光源。应该被理解的是，设计和制造成本受到需要考虑这种选择的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光源和相关联的照明模块，其提供了一种允许部件被标准化的解决方案，而不管是希望将它们安装在旨在左侧行驶的车辆还是旨在右侧行驶的车辆中。在下文中，短语“在左侧行驶的车辆”和“在右侧行驶的车辆”将分别被理解为是指需要在道路的左侧车道上行驶的车辆以及需要在道路的右侧车道上行驶的车辆。
为此，本发明旨在提供一种用于机动车辆照明模块的单片光源，所述单片光源包括由多个可选择性激发发光元件形成的发光区域，并且所述发光区域被构造为使得发光元件被布置在至少三个可选择性激发的区段内，这至少三个可选择性激发区段包括第一区段和第二区段，二者相对于对称平面彼此对称，并且具有沿着该对称平面延伸的接触区域，以及第三区段，其从上述接触区域的一端延伸并且在对称平面的任一侧对称地延伸。
短语“单片光源”被理解为是指光源，其中发光元件是从公共衬底上生长的发光元件，并且被通电连接以可选择性地、单独地或在发光元件的子集中被激发，这种单片光源的构造允许可选择性激发的像素被布置为相对于旨在被焊接到印刷电路板的常规发光二极管而彼此非常靠近。在本发明的背景下，单片光源包括发光元件，其伸长的主要尺寸，即其高度，基本上垂直于公共衬底，该高度至少等于1微米。
根据可以单独或组合应用的本发明的各种特征：
-第三区段为条形，其厚度在一端逐渐减小以形成尖端，所述尖端的顶点与第一、第二和第三可选择性激发的区段的交点重合；
-参与划定第三区段的尖端，在发光区域中，与对称平面形成15°与90°之间的夹角，夹角特别是15°与45°之间，特别是等于35°+/-5°；
-发光区域为矩形；
-发光区域为正方形，并且其边长在2至4mm之间，特别是等于2.62mm：
-每个发光区段延伸远至矩形发光区域的一个边缘；
-第一区段和第二区段中的每一个包含子集，所述子集被布置为从交叉点沿着第三区段且至少部分地沿着这两个区段之间的接触区域；
-每个子集沿着第一区段和第二区段之间接触区域的整个长度延伸；
-每个子集的宽度从光源的发光区域的一个边缘到另一个边缘是恒定的；宽度指条的垂直于接触区域和/或垂直于第三区段与第一区段之间接合处的维度；
-被包含在子集中的发光元件被构造为发射的光线的光强度高于包含所述子集的第一区段或第二区段的其余部分中所包含的发光元件发射的光线的光强度；
-子集中的发光元件的密度和/或高度不同于相应区段其余部分中的发光元件的密度和/或高度，或者实际上布置在子集中的发光元件被供给的功率高于相应区段的其余的发光元件；
-单片光源包括以包围第一、第二和第三区段方式，相对于对称平面对称地放置的两个附加区段；
-单片光源包括用于将其防错安装在所述照明模块中的装置；这些防错装置可以由放置在发光区域周边的特定颜色或形状的标记组成，该标记在单片光源被安装在照明模块期间可以由检查装置识别。
本发明还涉及一种照明模块，其包括如上所述的单片光源和成形光学部件。单片光源和成形光学部件可以被构造为使得由单片光源发射的光线直接照射成形光学部件而没有中间偏离。此外，成形光学部件可以被构造为沿着至少一个轴线，并且尤其沿着包含在发光区域中且垂直于对称平面的轴线，使图像变形，以修改由第三区段尖端限定的斜率。
在根据本发明的照明模块中，单片光源的发光区域可以为正方形，边长基本等于2.62mm，并且单片光源可以被放置在成形光学部件(6)的焦点处，距所述成形光学部件(6)30mm。
本发明还涉及一种包括如上所述的照明模块的机动车辆前照灯。该前照灯可以包括互补模块，该互补模块被构造为形成与从照明模块输出的光束互补的光束。
本发明还涉及一种用于机动车辆的照明方法，所述方法实现了如上所述的单片光源控制，以通过投射包含截止线的光束来产生无眩光第一照明功能，或者通过投射第二种不含截止线的光束来产生远程第二照明功能。在该方法中，所述单片光源的取向可以通过直接测量或实际上通过收集与该取向有关的信息来检测，并且所述单片光源的三个区段中的每一个可被激发以产生远程第二照明功能，并且第一和第二区段中只有一个可以被激发以产生无眩光第一照明功能。激发第一或第二区段的选择取决于单片光源的检测到的取向。
根据一个特征，所述三个区段可以被激发以产生第二照明功能，从而产生由其尺寸和结构所允许的最大光强度。
根据另一个特征，可以激发第一或第二区段以产生第一照明功能，从而产生由其尺寸和结构所允许的最大光强度的30％至50％之间的光强度。
此外，第一或第二区段的子集可以被激发以产生第一照明功能，从而产生基本上等于组成所述子集的发光元件的尺寸和结构所允许的最大光强度的50％的光强度，而相应的第一或第二区段的其余部分被激发以产生第一照明功能，从而产生基本上等于构成它的发光元件的尺寸和结构所允许的最大光强度的30％的光强度，子集的发光元件和第一或第二区段其余部分的发光元件相同。
附图说明
通过参考附图，阅读以下非限制性实施例的详细描述，本发明的前述和其他特征将变得更清楚明显，其中：
-图1是适应性照明装置的外壳示意图，其中容纳有单片光源和用于形成发射光线的光学部件，图中示出了由单片光源发射并经成形光学部件偏离的光线；
-图2是图1的单片光源的示意性透视图，其中一行发光棒已以横截面被示出；
-图3是由图2所示类型的单片光源的发射元件形成的发光区域示意图，其中示出了将发光区域分成三个可选择性激发的区段，每个区段包括多个发光元件；
-图4至图7是单片光源的激发示例，示出了根据安装在旨在道路左侧驾驶的车辆的第一位置中的单片光源产生“近光”(图4)还是“远光”(图5)的期望，来控制可选择性激发的发光元件的区段，并且示出了根据安装在旨在道路右侧驾驶的车辆的第二位置中的单片光源产生“近光”(图6)还是“远光”(图7)的期望，来控制可选择性激发的发光元件的区段；
-图8与图3类似，根据第一变体实施例示出了图2所示类型的单片光源，其中三个区段中的两个各自包括发光元件子集；和
-图9与图3和图4类似，根据第二变体实施例示出了图2所示类型的单片光源，其中对应于三个区段的发光区域被两个附加的的对称区段包围。
具体实施方式
被构造为集成到机动车辆的前照灯中的照明模块，正如本发明一个方面的主题，包括单片光源1，其尤其是被容纳在外壳2中，该外壳2被外透镜4封闭且限定了用于接收该照明模块的内部容积。单片光源与用于成形由光源发射的至少一些光线的光学部件6相关联，成形光学部件也被容纳在外壳中并且包括至少一个透镜，例如会聚透镜。成形光学部件改变由光源发射的至少一些光线的方向，以允许适应性的光束从模块发出并且基本平行于该模块的光轴X，如图1所示。成形光学部件因此被构造为沿着至少一个轴线使图像变形。
此处的照明模块以直接成像模式操作，其中单片光源和成形光学部件被构造为使得由光源发射的光线直接照射成形光学部件而没有中间偏离。
单片光源1具有由多个发光元件8限定的发光区域30，所述发光元件8被分布以形成三个区段，可选择性地通过与光源相关联的控制模块，这三个区段是可寻址的，特别地，是可激发的——该模块可通过选择性地打开一个区段的发光元件而不是另一个区段的发光元件来产生“远光”或“近光”。下面将描述如何实现这种控制。
单片光源的构造，即特别是将发光元件8布置在可选择性激发的区段里，取决于所需的“近光”类型，并且尤其取决于形成光束截止线的台阶的斜率和高度。
根据本发明，光源是单片的，其中多个发光元件8从公共衬底突出，多个发光元件8分别从该公共衬底上生长。发光元件的各种布置可满足单片光源的这个定义，只要发光元件的延伸的主要维度之一基本上垂直于公共衬底，并且分开像素(由一个或多个发光元件的组形成)之间的距离比分开焊接在印刷电路板上的扁平方形芯片的已知布置的距离小。
具体而言，根据本发明的一个方面的单片光源，正如下面更详细的描述，可以包括多个发光元件，这些发光元件彼此分开并且单独地从衬底生长，这些元件以可选择性地激发的方式电连接——在适当的情况下，子集中棒可被同时激发。
作为变体，光源可包括由发光元件层形成的发光元件，发光元件层叠置在单个衬底上且被切割以形成全部位于同一衬底上的多个像素。这种工艺的结果是多个发光块，多个发光块全部位于同一衬底上且全部电连接以便能够从一个至另一个选择性地激发。
应该被理解的是，利用根据本发明的制造单片光源的这些方式中的每一种，通过彼此分离的发光元件的电连接，或实际上通过合适地选择用于形成发光块的切割图案，可以在发光区域中产生特定形状或特定尺寸的可选择性激发区段的布置。
正如图2所示，光源1因此包括多个亚毫米尺寸的发光元件8。这些发光元件被布置为从衬底10突出，从而在这形成六边形横截面的棒。当光源1和成形光学部件6在外壳2中就位时，发光棒8平行于照明模块的光轴X。
这些发光棒8尤其通过特定于每个集合的电连接分成多个可选择性激发的区段。这些区段的布置的具体设计，布置将在下文描述，被选择，以能够简单地实现左侧驾驶车辆和右侧驾驶车辆从“远光”到“近光”以及反之亦然的通道。
发光棒8的生长在衬底10的第一表面上开始。这里由氮化镓(GaN)形成的每个发光棒垂直地或基本垂直地从衬底突出，衬底在此由硅制成，可以使用其他材料，如碳化硅而不脱离本发明范围。举例来说，发光棒可以由氮化铝和氮化镓(AlGaN)的合金或者由铝、铟和磷化镓(AlInGaP)的合金制成。
衬底10具有添加有第一电极14的下表面12和发光棒8从其突出的上表面16，该表面起到如上所述的衬底第一表面的作用，并且第二电极18添加在其上。各种材料层叠置在上表面16上，特别是在发光棒从衬底上生长之后，这种生长采用自下而上的方法。这些不同的层包括至少一个导电材料层，以为棒供应电力。该层被蚀刻以将这样的棒连接到其它棒。然后可以通过控制模块(这里未示出)同时打开这些发光棒。然后可以设置至少两个发光棒或至少两组发光棒，以便能够通过控制其打开的系统单独将其打开。
发光棒从衬底延伸，并且如图2中可见，它们各自包括由氮化镓制成的芯19。在芯19周围放置由不同材料的层，这里是氮化镓和铟镓氮化物，径向叠置形成的量子阱20以及围绕量子阱且同样由氮化镓制成壳体21。
每个发光棒沿着限定其高度的伸长轴线22延伸。每个棒的基部位于衬底10上表面16的平面24中。
有利地，给定光源的发光棒8具有相同的形状。它们各自由端表面26和沿着棒的伸长轴线延伸的圆周壁28限定。当发光棒被掺杂并被偏置时，作为半导体源输出而产生的光基本上从周壁28被发射，应该理解为光线也可以从端表面26发出。因此，每个发光棒起到单个发光二极管的作用，且光源的亮度一方面由发光棒8的密度提高，另一方面由照明区域的尺寸改善，照明区域的尺寸由圆周壁限定并且因此在棒的整个周界和整个高度上延伸。
发光棒8的圆周壁28，对应于氮化镓壳体，被形成每个棒的阳极的透明导电氧化物(TCO)层29覆盖，该阳极与衬底形成的阴极互补。该圆周壁28沿着伸长轴线22从衬底10延伸到端表面26。从端表面26到发光棒8开始生长的衬底的上表面16的距离限定每根棒的高度。举例来说，可以规定发光棒8的高度在1微米和10微米之间，而规定垂直于所讨论的棒的伸长轴线22的端表面的最大横向尺寸小于2微米。也可以规定，在垂直于该伸长轴线22的横截面中，棒的面积被包括在设定的数值范围内，并且特别是在1.96平方微米和4平方微米之间。
应该被理解的是，在发光棒8的形成过程中，可以选择使得它们的高度在光源的一个区域与另一个区域之间不同，以增加相应区域的亮度，如果其组成棒的平均高度增加。因此，一组发光棒可以具有不同于另一组发光棒的高度的一个高度或多种高度，这两个组的组成部分是相同的半导体光源，该光源基于亚毫米尺寸的发光棒。
发光棒8的形状，特别是棒的横截面和端表面26的形状也可以随着装置而变化。棒具有大致圆柱形的形状，并且它们可以特别具有多边形并且更特别的六边形横截面。应该被理解，重要的是光能够通过圆周壁发射，而不管后者是多边形还是圆形。
此外，端表面26可以基本上是平面的并且与圆周壁形成直角，因此基本上平行于衬底10的上表面16，或者实际上它可以是弯曲的或者在其中心具有尖端，以便操纵从该端表面发出的光的发射方向。
在一个变体(未示出)中，半导体光源1可进一步包括聚合物层，发光棒至少部分嵌入其中。因此，衬底的整个范围可以被该层覆盖，或者只有给定组的发光棒可以被该层包围。聚合物，特别地其可以基于硅树脂，生成允许发光棒被保护而不阻碍光线透射的保护层。此外，可以在聚合物层中集成波长转换装置，例如发光体，这些发光体能够吸收由棒中的一个发射的光线的至少一部分并且将至少一些所述吸收的激发光转换成与激发光波长不同的发射光。波长转换装置可嵌入聚合物本体中，或者实际上放置在聚合物层的表面上。
光源可进一步包括放置在发光棒8之间的光反射材料涂层，以将最初朝向衬底的那些光线偏转向发光棒8的端表面26。换句话说，衬底10的上表面16可以包括反射装置，该反射装置将初始朝向上表面16的那些光线朝向光源的出射面改变方向。因此，本该可能损失的光线被聚集起来。该涂层放置在发光棒8之间、透明导电氧化物层29上。
发光棒8排列成二维矩阵阵列。这种安排可以使得棒交错排列。通常，棒以规则的间隔被放置在衬底10上，并且在矩阵阵列的每个维度中，分隔两个直接相邻的发光棒的距离必须至少等于2微米，以使由每个棒8的圆周壁28发射的光能够从发光棒的矩阵阵列中出射。此外，可以规定在相邻棒的两个伸长轴线22之间测量的这些分离距离不大于100微米。
亚毫米尺寸的发光棒8在基本上平行于衬底10的平面中限定给定的发光区域30。应当被理解的是，该发光区域的形状根据组成该区域的发光元件的数量和布置而被限定。在下文中，发光区域被限定为具有基本上矩形的形状，尽管应当被理解的是，该区域可以具有不同形状，并且实际上是任何形状，而不脱离本发明范围。
特别地，发光区域30可以是如图所示的正方形。作为非限制性示例，发光区域的边长可以等于2.66mm。
光源1被放置在成形光学部件的焦点F处，以使从前照灯出射的由光源发射的光线基本上平行于光轴X。作为非限制性示例，光源可能被放置在距其30mm处。
根据本发明，无论发光区域30的形状如何，发光区域30都包括至少三个可选择性激发的区段，包括第一区段31、第二区段32和第三区段33。这三个区段可选择性地进行彼此电连接，以形成可以打开/关闭的不同且有利地互补的区域。与光源1相关联的控制模块34(图1中所示)被构造为可独立于其他区段地激发至少一个区段，或实际上同时激发所有区段。
如上所述，将在下文中描述的基于发光棒的半导体光源1在照明装置的使用中被采用，照明装置还包括能够将光源的不同棒区段发射的至少一部分光线成像在无限远处的成形光学部件6，以产生至少两个照明和/或信号发送功能，即至少一个“远光”类型功能和一个“近光”类型功能。
现在将描述光源1的第一实施例，其中发光元件8被布置为使得发光区域30包括三个可选择性地激发的区段，在该区段内的所有发光元件都类似。
如上所述，这样的实施例可以用任何类型的单片光源来实现，即不仅利用从同一个衬底突出的发光棒，即如上所述的棒，而且还利用通过切割叠置在同一个衬底上的发光层而获得的发光块。
第一区段31和第二区段32相对于对称平面P1彼此对称布置，并且第三区段33仅在沿着该对称平面的发光区域的一部分长度上与该对称平面重叠，同时也延伸对称平面的任一侧。第一区段和第二区段具有共同的边缘，该边缘限定了这些区段之间的接触区域35。接触区域35与形成在对称平面P1和发光表面所刻划的平面的接合处的直线重合。第三区段33具有布置在光源内部的内端部331和向光源边缘开口的外端部332。第三区段呈条带状，其内端部331延伸到作为对称平面的中心的尖端，并且在发光区域中形成相对对称平面的角度α(如图4至图7所示)，该角度α等于35°，应该被理解的是，例如约5°的变化是可以想到的。作为变体，可以规定尖端具有不同的形状：例如尖端可以具有包括在15°和90°之间以及有利地在15°和45°之间的倾角。应该被理解的是，斜率的变化使得在“近光”类型的投影光束中产生或多或少的用于光束截止线的突变台阶成为可能。
由于这种布置，在第三区段33的内端部331处形成的尖端的顶点与第一、第二和第三可选择性激发的区段31、32和33的交叉点36重合。
第一区段31具有一个内部边缘，该内部边缘与另外两个区段连续地公用，还具有三个外部边缘，外部边缘划定发光区域的外围轮廓。对称地，第二区段参与划定发光区域。此外，如上所述，第三区段具有向光源一个边缘开口的外端部332。因此，光源的每侧由至少一个可选择性激发的区段的边缘形成，并且每个可选择性激发的区段延伸至光源发光区域的至少一个边缘。这对光源的所有发光元件的电连接特别有利。具体而言，每个可选择性激发的区段与光源外部的电源(此处未示出)的各自连接可因此从光源1的一个边缘完成。可选择性激发的区段的所有发光元件都被连接在一起，特别是通过在衬底下表面上生产的电极的构造，并且因此如果电源可以到达其中一个发光元件，则它可以到达所有相应的区段。
根据本发明，光源被布置为形成三个可选择性激发的区段，并且两个相邻区段可以通过物理地产生的从衬底10突出的小壁而被分离，应该被理解，该分离也可单纯通过将发光元件8连线在一起的方式实现。
三个可选择性激发的区段各自具有一个形状，使得第三区段从光源的横向边缘38延伸，在第一种应用情况下，即在道路左侧驾驶车辆时，当光源处于照明模块中的发光位置时，被布置在光源右侧，并且在第二种情况下，即在道路右侧驾驶车辆时，当光源处于照明模块中的发光位置时，被布置在光源的左侧。
应该被理解的是，这里相对于正面看到的光源来限定横向边缘38的布置和第三区段33的相应布置。因此，以图3至图5为例，当正面看到光源时，横向边缘38位于光源的右侧，对应于该第三区段出射光线的光束部分是光束的右侧部分，其被放置在正面看到的光源的右侧、从驾驶员角度看光学轴线的左侧，光线在直接成像模式中被直接从光源投射到成形光学部件上。
根据本发明，有利地，在两种应用情况下都可以使用相同的光源，只需绕垂直于发光区域并穿过发光区域中心的轴线O1旋转即可。例如在图3中可以看出，轴线O1可以穿过光源的中心，并且在发光区域的平面中形成不同于各种可选择性激发的区段的交叉点36的点。
下面将描述每一个应用案例，以及每个案例中光源的枢转方式。为此，光源可以包括用于在照明模块中使其防错安装的装置39。
防错装置可以由放置在发光区域周边的特定颜色或形状的标记组成。作为非限制性示例，图3至图7示出了被布置在限定光源的轮廓的边缘上的标签40承载的标记。该标签可能是所述衬底的延伸。在该标签上产生的标记在光源安装在照明模块期间可由检查装置识别。举例来说，检查装置可能由适于通过形状相互作用检测标记是否在期望位置的机械索引装置组成，或者实际上由图像获取装置组成。也可规定标记是在发光元件之间发光区域中生产的彩色点，这样检查装置可以由能够验证期望区域中存在彩色点的图像获取装置组成。应该被理解的是，该区域必须相对于发光区域的中心偏心，以便针对每个应用情况下的光源位置。
每个可选择性激发的区段包含多个亚毫米尺寸的发光棒，棒分别与两个被电连接的区段中的每一个相关联，以使这些区域在分离的任一侧上被可选择性地激发。图3示出了将第一区段31的棒和属于第二区段32的直接相邻的棒或属于第三区段33的直接相邻的棒分开的距离d3。在两个纵向发光棒轴线之间测量的该分离距离d3必须至少等于2微米，以使由每个棒8圆周壁28发射的光能够从发光棒矩阵出射，并且试图在两个不同光源的两个棒之间具有分离距离d3，且d3基本等于分离光源给定区段两个棒的距离d1或d2。
应该被注意的是，在如上所述的变体单片光源中，即通过切割形成并且从单个衬底突出的发光块，每个块形成可选择性激发的区段并因此形成像素，将需要再次考虑两个像素之间的分离距离。该距离将特别地小于500微米，且优选地小于200微米。
如上所述，对于组成半导体光源各个区段的所有棒而言衬底是公共的。因此，电连接导线的数量被优化，并且更容易使光源的区段靠近在一起，这种布置的相邻特性对于当半导体光源的两个区段被同时激发时获得均匀通量是特别有利的。
现在将描述用于操作如上所述的光源以产生两种照明功能，即无眩光照明功能(通过包含截止线的光束)和远程照明功能的方法。
首先参考图4和图5，其示出了在左侧驾驶的车辆中的根据本发明的光源。图4示出了用于产生无眩光照明功能的光源构造，图5示出了用于产生远程照明功的光源构造。
应该被理解，包含该光源的照明模块以直接成像模式操作，即投射到道路场景上的图像相对于光源的发光区域中的发光元件的布置被反转。因此，当光源处于成形光学部件6的焦点F处的发光位置时，对应于光源顶部和底部的光束区段分别被投射到远离和靠近车辆的道路场景。此外，如上所述，对应于正面看到光源的右侧部分的光束区段，即特别是图3至图5中的第三区段32，被投射到从驾驶员方向盘后面看到的右侧道路场景。
如上所述，光源的发光区域30的各个区段可以彼此选择性地被激发，并且当这些区段中的一个出射光线时，相关联的光学部件投射的光束与发光区域的另一个区段被激发时所投射的光束互补。这些互补光束叠加以形成调节后的机动车辆光束。
发光区域的所有发光元件以及光源的三个区段中的每一个都被激发以产生远程照明功能。例如图5所示，第一区段31被激发并且发射光线(由阴影表示)，正如第二区段32和第三区段33一样。为了产生这种远程照明功能，三个区段被同时激发且相应的电力供应被确定，以产生每个区段的尺寸和结构所允许的最大光强度。
当期望产生无眩光照明功能时，如图4所示，只有第一区段31被激发。第二区段32和第三区段33不发射光线(由缺少阴影表示)，在该布置中，第二区段位于底部附近，以使由成形光学部件投射的光束上部分较暗且不使道路场景中的其他用户目眩。激发第一区段31而不是第三区段33，可在发射光束中形成台阶，即所投射光束的上限因此不再是直线的且不再平行于水平线。
为了产生这种包含截止线的照明功能，第一区段31独立于第二区段32和第三区段33地被激发，并且激发该第一区段所需的相应电力供应被确定，以产生该第一区段的尺寸和结构允许下的最大光强度的30％至50％之间的光强度。
现将参考图6和图7，其示出了参考图4和图5旨在在右侧驾驶的车辆照明模块中使用的上述光源。光源在这种情况下围绕与发光区域平面垂直并且穿过连接第一区段和第二区段的接合区域的旋转轴线枢转180°。根据前面的描述，图6示出了用于产生无眩光照明功能的光源构造，图7示出了用于产生远程照明功能的光源构造。
该方法的不同之处在于，为了产生无眩目照明功能，第二区段32独立于第一区段31和第三区段33而被激发，第一区段和第三区段保持不激发，因为在光源180°旋转后，现在是位于第一区段31上方的第二区段32处在光源发射位置，并且因此是第二区段32发射的光线对应于从成形光学部件投射光束输出的底部部分。应该被注意的是，在这种情况下，当正面看到光源时，第三区段33这次被放置在光源左侧，并且因此在包含截止线的光束中形成台阶的相应光线位于投射光束的左侧，以使仅打开第二区段，即不包括第三区段而产生的光束的截止线特定于旨在道路右侧驾驶的车辆。
此外，与上面类似，当希望产生远程照明功能时，所有的区段都被激发。
作为上述结果，根据本发明，当必须发射包含截止线的光束时，控制模块34产生指令以打开第一或第二区段中的一个，选择激发第一区段还是第二区段取决于光源的取向。
因此，根据本发明的照明方法包括收集与光源取向有关的信息的步骤，例如借助上述图像获取系统。
现在将描述图8示出的第一变体实施例，其不同于上述情况之处在于，发光区域30的第一和第二区段31、32在相同区段中包括多个被彼此分开控制的发光元件集合，其形成照明子集41。
第一和第二区段中的每一个都包括子集41，子集41被布置为从交叉点36开始，沿着第三区段33的长度并且沿着这两区段之间的接触区域35的长度。在图8中，每个子集以虚线为界。在所示的示例中，每个子集41延伸第一区段和第二区段之间的接触区域的整个长度，但是在不脱离本发明范围的情况下，可以规定子集不从光源的一个横向边缘向另一个延伸：在这种情况下，它们延伸与第三区段接触的区域的整个长度以及第一区段和第二区段之间的接触区域的部分长度。
有利地，每个子集的宽度在其整个范围内恒定：例如从光源发光区域的一个边缘到另一个边缘。
当所有可选择性激发的区段被激发以产生远程照明功能时，发光元件被供电以使它们发射其能力的100％的光，从而不可能识别与第一区段和第二区段中每一个的子集对应的发光元件的光发射。
相反，当只有第一或第二区段31或32被激发以产生无眩光照明功能时，由对应于该第一或第二区段的子集的发光元件发射的光线是形成光束的最接近截止线的部分。然后该子集41被控制以产生相对于由第一或第二区段发射光线产生的光束的其余部分更明亮的光，以在光束的截止线边缘处产生清晰的对比并且改善避免令其他道路使用者炫目的愿望与直接在这些其他使用者车辆附近的照射的效力之间的折中方案。
第一区段31或第二区段32的子集41被激发，以产生第一照明功能，从而产生基本上等于组成所述子集的发光元件的尺寸和结构所允许的最大光强度的50％的光强度，而相应的第一或第二区段的其余部分被激发以产生第一照明功能，从而产生基本上等于组成其的发光元件的尺寸和结构所允许的最大光强度的30％的光强度，子集的发光元件和第一或第二区段的其余部分的发光元件相同。
在这种情况下，在给定的区段中，子集中棒8的密度和/或高度以及其他棒的密度和/或高度可以不同。因此，通过增加圆周壁28的高度或者通过增加棒和这些圆周壁的数量来改变发光区域中发射部分的范围，并且因此由一部分区段可发射的光强度相对于其余部分增加。
可选地或逐渐地，可以规定布置在子集中的发光元件被供应比相应区段的其余发光元件更多的功率。
图9示出了第二变体实施例，其中如上所述的光源1还包括周边部分101，该周边部分101由两个附加区段102、103形成并且环绕光源的第一、第二和第三可选择性激发区段31、32和33。这两个附加区段在光源的对称平面P1的任一侧被对称地布置。应该被理解的是，无论光源是安装在旨在左侧驾驶车辆的前照灯内还是打算在右侧驾驶车辆的前照灯内，这些附加区段都不受影响并且可以保持在原位，而枢转光源的第一、第二和第三区段。
在期望产生“近光”类型的照明光束的情况下，只有光源的上部被激发，即在左侧驾驶情况下的第一区段和在右侧驾驶情况下的第二区段，因此只有更具体地包围光源上部的第一附加区段101被激发。
在期望产生“远光”类型的照明光束的情况下，光源所有的区段都被激发，应该被理解的是，第一附加区段101和第二附加区段102被激发。
本发明尤其适用于机动车辆的前部前照灯。这样的前照灯可以包括如图1所示并且如上所述的照明模块，并且其可能包括互补照明模块，该互补照明模块被构造为形成与从照明模块输出的光束互补的光束。
以上描述清楚地解释了本发明如何实现设定目标，并且特别描述一种照明装置，该照明装置实现了在更低成本且不损失光度质量的情况下，提供双功能灯，即允许无眩光含截止线的照明功能和允许利用单一成形光学部件产生远程照明功能的灯。根据本发明，单片光源(例如基于发光棒的半导体光源)和简单的成形光学部件(即例如会聚透镜和/或抛物面镜)的组合是特别有利的，这避免了对这两个元件之间的中间光学表面的需要。
使用单片光源独是特别有利的，因为它能够让多个被斜向分隔线彼此分开的区段形成在发光区域中，并且因为在这种情况下它能够让所有从每个区段发射的光，尤其是从被斜向分割线形成的尖端发射的光均匀。可以被理解的是，用传统的发光二极管，即焊接到印刷电路板上并被发光体覆盖的方形蓝色芯片，不能实现这一点。
当然，本领域技术人员可以对通过非限制性示例刚刚描述的照明装置的结构进行各种修改，只要所述结构继续使用包括发光元件区段的至少一个光源，该发光元件区段可被选择性激发并且被控制以当光源处于第一位置时产生第一类型(即用于左侧驾驶的车辆的)包含截止线的光束，当光源处于第二位置时产生第二类型(即用于右侧驾驶的车辆)包含截止线的光束。在任何情况下，本发明不限于本文中具体描述的实施例，尤其是包括这些装置的任何等同装置和任何技术上的可行组合。

Claims (19)

1.一种单片光源(1)，用于机动车辆照明模块，所述单片光源包括由多个亚毫米尺寸的发光棒(8)形成的发光区域(30)，并且所述发光区域被构造为使得所述发光元件被布置在至少三个可选择性激发的区段内，所述至少三个可选择性激发的区段包括：相对于对称平面(P1)彼此对称且具有沿所述对称平面延伸的接触区域(35)的第一区段(31)和第二区段(32)；以及从所述接触区域的一端延伸并且在所述对称平面的任一侧上对称地延伸的第三区段(33)。
2.根据前述权利要求所述的单片光源，其特征在于，所述第三区段(33)为条形，所述条形的厚度在一个内端部(331)处逐渐减小以形成尖端，所述尖端的顶点与所述第一、第二和第三可选择性激发的区段(31、32、33)的交叉点(36)重合。
3.根据前述权利要求所述的单片光源，其特征在于，参与划定所述第三区段(33)的所述尖端，在所述发光区域(30)中，与所述对称平面成15°和90°之间的夹角。
4.根据前述权利要求所述的单片光源，其特征在于，参与划定所述第三区段(33)的所述尖端，在所述发光区域(30)中，与所述对称平面成等于35°+/-5°的夹角。
5.根据前述权利要求之一所述的单片光源，其特征在于，所述发光区域(30)为矩形。
6.根据前述权利要求所述的单片光源，其特征在于，所述发光区段(31、32、33)中的每一个延伸远至所述发光区域(30)的一个边缘。
7.根据前述权利要求之一并结合权利要求2所述的单片光源，其特征在于，所述第一和第二区段(31、32)中的每一个包括子集(41)，所述子集(41)被布置为从所述交叉点(36)沿着所述第三区段(33)、且至少部分地沿着所述两个区段之间的所述接触区域(35)。
8.根据前述权利要求所述的单片光源，其特征在于，每个子集(41)沿着所述第一区段(31)和所述第二区段(32)之间的所述接触区域(35)的整个长度延伸。
9.根据前述权利要求所述的单片光源，其特征在于，每个子集(41)的宽度从所述光源(1)的所述发光区域的一个边缘到另一个边缘是恒定的。
10.根据前述权利要求之一所述的单片光源，其特征在于，被包含在子集(41)中的所述发光元件(8)被构造为发射的光线的光强度高于包括所述子集的所述第一区段(31)或所述第二区段(32)的其余部分中所包含的所述发光元件发射的光线的光强度。
11.根据前述权利要求之一所述的单片光源，其特征在于，所述单片光源包括用于将其防错安装在所述照明模块中的装置(39、40)。
12.一种照明模块，包括：根据前述权利要求之一所述的单片光源(1)，和成形光学部件(6)。
13.根据前述权利要求所述的模块，其特征在于，所述单片光源(1)和所述成形光学部件(6)被构造为使得由所述单片光源发射的光线直接照射所述成形光学部件，而没有中间偏离。
14.根据前述权利要求所述的模块，其特征在于，所述成形光学部件(6)被构造为沿着至少一个轴线使所述图像变形。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的模块，其特征在于，所述单片光源(1)的所述发光区域(30)为正方形，边长基本等于2.62mm，并且所述单片光源(1)被放置在所述成形光学部件(6)的焦点处，距所述成形光学部件(6)30mm。
16.一种机动车辆前照灯，包括根据权利要求12至15中任一项所述的照明模块。
17.一种用于机动车辆的照明方法，所述方法实施根据权利要求1至11中任一项所述的单片光源的控制，以通过投射包括截止线的光束而产生无眩光第一照明功能，或通过投射第二无截止线的光束而产生远程第二照明功能，其中所述单片光源(1)的取向被检测，且其中所述光源的所述三个区段(31、32、33)中的每一个被激发以产生所述远程第二照明功能，并且所述第一区段(31)和所述第二区段(32)中只有一个被激发以产生所述无眩光第一照明功能，选择激发所述第一区段还是所述第二区段取决于检测到的所述光源的取向。
18.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述三个区段(31、32、33)被激发以产生所述第二照明功能，从而产生所述三个区段(31、32、33)的尺寸和结构所允许的最大光强度。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的照明方法，其特征在于，所述第一区段(31)或所述第二区段(32)被激发以产生所述第一照明功能，从而产生所述第一区段(31)或所述第二区段(32)的尺寸和结构所允许的最大光强度的30％至50％之间的光强度。
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