CN110945280A - 前照灯、尤其是机动车的前照灯 - Google Patents

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Abstract

一种前照灯，包括：多个光源，所述多个光源在前照灯运行时发出光；初级光学器件(1)，所述初级光学器件使由光源发出的光至少部分地成形；次级光学器件(6)，所述次级光学器件具有第一光学功能界面(7)，所述第一光学功能界面(7)具有至少一个第一部段(9、10)和至少一个第二部段(11)，其中，从初级光学器件(1)射出的光的第一部分穿过所述至少一个第一部段(9、10)，而从初级光学器件(1)射出的光的第二部分穿过所述至少一个第二部段(11)，其中，所述至少一个第一部段(9、10)至少关于第一方向(X)构成为具有正的屈光力的透镜，所述第一方向对应于在前照灯装入机动车中的状态下的水平方向，并且其中，所述第二部段(11)是平坦的，或者至少关于第一方向(X)构成为具有比第一部段(9、10)更低的屈光力的透镜，或者构成为具有负的屈光力的透镜。

Description

前照灯、尤其是机动车的前照灯
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的前照灯、尤其是机动车的前照灯。
背景技术
从DE 10 2015 104 514 A1已知一种上述类型的前照灯。在其中描述的前照灯包括两个照明模块，其中一个照明模块具有多个发光二极管(LED)。发光二极管中的每个发光二极管与用作为初级光学器件的杆状或指状的光导体相配，所述光导体从发光二极管延伸至散射片，在所述散射片上游，光从所述光导体中射出。在散射片下游设置有次级光学器件，所述次级光学器件由多个用作为透镜的光学功能界面构成并且将存在于散射片下游的光分布成像到交通空间中。
发明内容
本发明所基于的问题是，提供一种开始提及类型的前照灯，在该前照灯中由前照灯产生的光分布的构型能够借助简单的方法来实现。
根据本发明，这通过具有权利要求1所述的特征的开始提及类型的前照灯来实现。从属权利要求涉及本发明的优选的设计方案。
根据权利要求1规定，所述至少一个第一部段至少关于第一方向构成为具有正的屈光力的透镜，所述第一方向对应于在前照灯装入机动车中的状态下的水平方向，并且所述第二部段是平坦的，或者至少关于第一方向构成为具有比第一部段更低的屈光力的透镜，或者构成为具有负的屈光力的透镜。由此存在下述可能性：为了不同目的而优化从初级光学器件射出的光。例如，光的设置用于远光或近光的部分能够穿过所述至少一个第一部段。所述第一部段的正的屈光力能够使光的所述部分准直或聚焦，使得所述部分可以用作为射程部分。此外，光的其他部分能够穿过所述至少一个第二部段，所述第二部段例如可以是平坦的。由此，光的穿过第二部段的部分未被准直或聚焦。所述部分例如可以有助于宽广地照亮位于机动车之前的视野。
例如，所述至少一个第一部段可以构成为关于第一方向具有正的屈光力的柱形透镜。替代地，所述至少一个第一部段可以构成为下述透镜，所述透镜不仅在第一方向上而且在垂直于第一方向的第二方向上都具有正的屈光力，所述第二方向对应于将所述前照灯装入机动车的状态下的竖直方向。由于在第二方向上的屈光力，所述第一部段能够实现关于竖直方向的准直或聚焦的附加功能。
可以规定，所述至少一个第一部段和所述至少一个第二部段并排地设置。尤其是，所述部段在装入机动车中的状态下可以水平地并排放置，使得总体上可以产生前照灯的相对低的结构高度或者说前照灯的光出射面的相对低的高度。尤其是，所述前照灯的光出射面的高度可以小于50mm、例如可以为大约25mm。
存在下述可能性：次级光学器件具有第二光学功能界面，所述第二光学功能界面至少部分地构成为柱形透镜。通过在第二界面上的该柱形透镜，与通过第一界面的所述至少一个尤其是用作为柱形透镜的第一部段相比，从初级光学器件射出的光尤其是能够关于不同的方向成形。
例如，在此，第一光学功能界面的所述至少一个尤其是构成为柱形透镜的第一部段的柱轴线可以垂直于第二光学功能界面的柱形透镜的柱轴线定向。
可以规定，第一光学功能界面的所述至少一个尤其是构成为柱形透镜的第一部段的柱轴线在装入机动车中的状态下竖直地定向，和/或第二光学功能界面的柱形透镜在装入机动车中的状态下水平地定向。因此，所述至少一个尤其是用作为柱形透镜的第一部段能够引起在水平方向上的准直或聚焦，而柱形透镜在第二界面上能够引起在竖直方向上的准直或聚焦。
存在下述可能性：第一光学功能界面是入射面，光通过所述入射面射入次级光学器件或次级光学器件的一部分。此外可以规定，所述第二光学功能界面是出射面，光通过所述出射面从次级光学器件或次级光学器件的一部分射出，其中，第二光学功能界面尤其是与第一光学功能界面相对置。这两个界面尤其是可以在一个构件上构成，其中，在此第一界面是该构件的入射面，而第二界面是该构件的出射面。
存在下述可能性：光源构成为发光二极管或半导体激光器。通过将光源构成为基于半导体的构件得到前照灯的高的效率和紧凑的结构。
可以规定，所述初级光学器件包括多个光导体，其中，尤其是每个所述光源与所述光导体之一相配，使得该光源的光射入该光导体中并且由该光导体成形。尤其是在此，所述光导体中的至少一个第一光导体具有与所述光导体中的至少一个第二光导体不同的光成形特性。由此，不同光源的光能够不同地被成形，使得能够有针对性地对由初级光学器件输出的光分布进行建模。
存在下述可能性：能够以模块化的方式构成初级光学器件和/或次级光学器件，使得在需要时能够增大光学器件的宽度。在此，于是例如可以将次级光学器件的第一光学功能界面的多个第一和/或第二部段，尤其是多个第一和/或第二部段，以模块化的方式并排设置。与此相应地，在模块化构成方案中，初级光学器件的多个光导体和与所述光导体相配的多个光源也可以以模块化的方式并排设置。
附图说明
下面借助附图更详细地阐述本发明。在此示出：
图1示出根据本发明的前照灯的一部分的示意分解图；
图2示出根据图1的前照灯的一部分的侧视图；
图3示出根据图1的前照灯的一部分的俯视图；
图4示出根据图1的前照灯的一部分的前视图；
图5示出根据图1的一部分的示意俯视图，其中阐明光通过第一光学功能界面的不同区域的光路。
具体实施方式
在附图中相同和功能相同的部件设有相同的附图标记。
为了更好地定向，在附图中绘出笛卡尔坐标系。当装入机动车中的状态下，X方向表示车辆横向方向，Y方向表示竖直方向，Z方向表示车辆纵向方向。
在图1至图4中部分示出的根据本发明的前照灯包括多个未示出的光源，所述光源尤其是可以构成为发光二极管(LED)。所述前照灯还包括初级光学器件1，所述初级光学器件具有多个基本上沿Z方向延伸的光导体2。在此，在图1中的左侧或者在图3中的每个光导体2的上端部处设置有未示出的发光二极管，使得发光二极管的光能够射入与其相配的光导体2。光导体2例如可以由硅树脂构成，可能也可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯构成。当光导体2由硅树脂构成时，所述光导体可以全部终止于连接光导体2的、未示出的由硅树脂构成的垫。
在所示出的实施例中，初级光学器件1还包括由透明材料、例如玻璃或聚碳酸酯制成的板3。光导体2终止于板3，或者说可能由硅树脂构成的光导体2的垫贴靠于所述板。尤其是，光导体2由板3保持在位置中。从光导体2射出的光能够沿Z方向在图1中向右或者在图3中向下穿过板3。板3可以被框架4包围。框架4例如可以由聚碳酸酯或铝硅合金、即具有铝硅涂层的钢制成。
在所示出的实施例中，光导体2个性化地设计，使得尤其是从与光导体2相配的发光二极管射出的光由每个所述光导体2不同地成形。图4示出光导体2的不同地成形的出射面5，所述出射面引起从光导体2射出的光的不同的光分布。
前照灯还包括由一件式的透明构件构成的次级光学器件6，从初级光学器件1射出的光基本上沿Z方向穿过所述次级光学器件。次级光学器件6包括用作为入射面的第一光学功能界面7和用作为出射面的第二光学功能界面8，所述第一光学功能界面和第二光学功能界面在Z方向上彼此相对置。次级光学器件6可以由玻璃或塑料构成。
在所示出的实施例中，第一光学功能界面7具有两个彼此并排设置的第一柱形部段9、10，所述第一柱形部段设计为凸形的并且因此具有正屈光力。此外，第一光学功能界面7具有在X方向上与第一部段9、10之一并排设置的平坦的第二部段11(参见图1和图3)。柱形部段9、10的柱轴线沿Y方向或者在装入机动车中的状态下竖直地延伸。
完全存在下述可能性：第一部段9、10不仅是柱面的，而且构成为自由形状面，并且除了在图1中所示出的作用到X方向上的曲率以外，还具有优选轻微的、作用到Y方向上的曲率。由此，第一部段9、10也能够实现关于竖直方向的准直或聚焦功能。应注意的是，第一部段9、10的附加的、作用到Y方向上的曲率在示出实施例的附图中未示出。
完全存在下述可能性：设有更多或更少的第一部段。此外，也可以设有多于一个的第二部段。也存在下述可能性：所述至少一个第二部段不是平坦的，而是具有小于所述至少一个第一部段的曲率的曲率，或者具有凹的曲率，使得其具有负屈光力。
在所示出的实施例中，第二光学功能界面8构成为柱形透镜12，所述柱形透镜设计为凸形的并且因此具有正的屈光力。所述柱形透镜12的柱轴线垂直于第一部段9、10的柱轴线延伸。柱形透镜12的柱轴线因此沿X方向延伸或者说在装入机动车中的状态下水平地延伸。
存在下述可能性：次级光学器件6作为整体轻微弯曲，以便使其匹配于弯曲的车辆轮廓。在此，所述弯曲例如可以在水平方向上发生，以便能够实现匹配于从车辆的前部向侧向延伸一段的前照灯罩。
设有未示出的壳体，初级光学器件1和次级光学器件6一起保持在所述壳体中。
在图5中阐明：第一光学功能界面7如何有助于从前照灯射出的光的成形。绘出两个示例性光束13、14，所述光束从初级光学器件1的板3射出。两个光束13、14具有在X方向或者说水平方向上的发散。
通过第一柱形部段10射入次级光学器件6的光束13在界面7处经历减小发散的折射。光束13在此在很大程度上被准直。通过第二平坦部段11射入次级光学器件6的光束14在界面7处没有经历任何减小发散的折射。因此，光束14也在从第二界面8射出之后在X方向上或者说水平方向上发散。
通过柱形透镜12减小两个光束13、14在Y方向或者说竖直方向上的发散。
通过第一光学功能界面7的所述构型存在下述可能性：能够允许从初级光学器件1射出的光的部分穿过柱面的第一部段9、10，从而所述部分在水平方向上被准直或聚焦。因此，这些部分有助于光分布的射程部分，所述射程部分例如可以是远光或近光的一部分。
此外存在下述可能性：允许从初级光学器件1射出的光的其它部分穿过平坦的第二部段11，从而所述部分在水平方向上发散。所述部分于是能够有助于宽广地照亮位于机动车之前的视野。
在此可以规定，第一光学功能界面7的各个部段9、10、11与初级光学器件1的不同数量的光源或者说光导体2相配(例如参见图4)。
附图标记列表：
1 初级光学器件
2 光导体
3 由透明材料构成的板
4 框架
5 光导体的出射面
6 次级光学器件
7 第一光学功能界面
8 第二光学功能界面
9 界面7的第一部段
10 界面7的第一部段
11 界面7的第二部段
12 界面8的柱形透镜
13 光束
14 光束

Claims (10)

1.一种前照灯、尤其是机动车的前照灯，包括：
-多个光源，所述多个光源在前照灯运行时发出光；
-初级光学器件(1)，所述初级光学器件使由光源发出的光至少部分地成形；
-次级光学器件(6)，所述次级光学器件具有第一光学功能界面(7)，从初级光学器件(1)射出的光穿过所述第一光学功能界面，其中，第一光学功能界面(7)具有至少一个第一部段(9、10)和至少一个第二部段(11)，所述至少一个第一部段和至少一个第二部段设置为，使得从初级光学器件(1)射出的光的第一部分穿过所述至少一个第一部段(9、10)，而从初级光学器件(1)射出的光的第二部分穿过所述至少一个第二部段(11)，
其特征在于，所述至少一个第一部段(9、10)至少关于第一方向(X)构成为具有正的屈光力的透镜，所述第一方向对应于在前照灯装入机动车中的状态下的水平方向，并且所述第二部段(11)是平坦的，或者至少关于第一方向(X)构成为具有比第一部段(9、10)更低的屈光力的透镜，或者构成为具有负的屈光力的透镜。
2.根据权利要求1所述的前照灯，其特征在于，所述至少一个第一部段(9、10)构成为关于第一方向(X)具有正的屈光力的柱形透镜，或者所述至少一个第一部段(9、10)构成为下述透镜，所述透镜不仅在第一方向(X)上而且在垂直于第一方向的第二方向(Y)上都具有正的屈光力，所述第二方向对应于在所述前照灯装入机动车的状态下的竖直方向。
3.根据权利要求1或2所述的前照灯，其特征在于，所述至少一个第一部段(9、10)和所述至少一个第二部段(11)并排地设置。
4.根据权利要求1至3之一所述的前照灯，其特征在于，所述次级光学器件(6)具有第二光学功能界面(8)，所述第二光学功能界面至少部分地构成为柱形透镜(12)。
5.根据权利要求4所述的前照灯，其特征在于，所述第一光学功能界面(7)的所述至少一个第一部段(9、10)的柱轴线垂直于第二光学功能界面(8)的柱形透镜(12)的柱轴线定向，所述至少一个第一部段尤其是构成为柱形透镜。
6.根据权利要求4或5所述的前照灯，其特征在于，所述第一光学功能界面(7)的所述至少一个第一部段(9、10)的柱轴线在装入机动车中的状态下竖直地定向，所述至少一个第一部段尤其是构成为柱形透镜，和/或所述第二光学功能界面(8)的柱形透镜(12)在装入机动车中的状态下水平地定向。
7.根据权利要求1至6之一所述的前照灯，其特征在于，所述第一光学功能界面(7)是入射面，光通过所述入射面射入次级光学器件(6)中或次级光学器件(6)的一部分中，和/或所述第二光学功能界面(8)是出射面，光通过所述出射面从次级光学器件(6)或次级光学器件(6)的一部分射出，其中，第二光学功能界面(8)尤其是与第一光学功能界面(7)相对置。
8.根据权利要求1至7之一所述的前照灯，其特征在于，所述光源构成为发光二极管或半导体激光器。
9.根据权利要求1至8之一所述的前照灯，其特征在于，所述初级光学器件(1)包括多个光导体(2)，其中，尤其是每个所述光源与所述光导体(2)之一相配，使得该光源的光射入该光导体(2)中并且由该光导体成形。
10.根据权利要求9所述的前照灯，其特征在于，所述光导体(2)中的至少一个第一光导体具有与所述光导体(2)中的至少一个第二光导体不同的光成形特性。
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