CN112074687B - 投射式前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的投射式前照灯，具有第一光模块，第一光模块包括光源和用于使由光源发射的光整形的初级光学器件；具有第二光模块，第二光模块包括光源和用于使由光源发射的光整形的初级光学器件；具有次级光学器件，次级光学器件用于将由第一光模块的初级光学器件发出的光在车辆前方的区域中形成为第一光分布并且将由第二光模块的初级光学器件发出的光形成为第二光分布；具有挡板，挡板具有用于在得到的光分布中产生明/暗边界的挡板棱边，第一光模块和第二光模块的初级光学器件和挡板一体地互相连接，第一光模块和第二光模块具有彼此平行地错开布置的光轴线，并且每个光模块具有单独的次级光学器件。

Description

投射式前照灯
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的投射式前照灯，所述投射式前照灯具有第一光模块，所述第一光模块包括光源和用于使由所述光源发射的光整形的初级光学器件，所述投射式前照灯具有第二光模块，所述第二光模块包括光源和用于使由所述光源发射的光整形的初级光学器件，所述投射式前照灯具有次级光学器件，所述次级光学器件用于将由第一光模块的初级光学器件发出的光在车辆前方的区域中形成为第一光分布并且将由第二光模块的初级光学器件发出的光形成为第二光分布，所述投射式前照灯具有挡板，所述挡板具有用于在得到的光分布中产生明/暗边界的挡板棱边，其中，第一光模块和第二光模块的初级光学器件与挡板一体地互相连接。
背景技术
由EP 2 390 561 B1以及DE 10 2015 224 745 B4公知了一种用于车辆的投射式前照灯，所述投射式前照灯具有带有光源和用于产生第一光分布的初级光学器件的第一光模块和带有光源和用于产生第二光分布的初级光学器件的第二光模块。沿前照灯的主发射方向在光模块前方设有共同的次级光学器件，次级光学器件构造为透镜。附加地，为第一光模块配设挡板，从而从第一光模块的初级光学器件中发出的光可以借助次级光学器件形成具有明/暗边界的近光分布。当应产生远光分布作为得到的光分布时，第二光模块被附加接通。已知的投射式前照灯的缺点是，光模块的初级光学器件设计为单独的构件。这导致必须补偿制造公差和安装公差。
由EP 2 034 235 A1已知一种用于车辆的投射式前照灯，该投射式前照灯具有带有光源和初级光学器件的第一光模块和带有光源和初级光学器件的第二光模块，第一光模块和第二光模块分别配设有同一透镜作为次级光学器件。第一光模块和第二光模块的初级光学器件一体地互相连接，其中，在初级光学器件的连接区域中，挡板沿主发射方向向前延伸。该挡板的前边缘用于在仅控制第一光模块时形成光分布的明/暗边界。如果不仅第一光模块而且第二光模块都被控制，那么形成远光分布作为得到的光分布。作为初级光学器件设置反射器，反射器必须使横向于投射式前照灯的主发射方向定向的光源的光偏转。因此，这是反射器的间接的光偏转。已知的投射式前照灯的缺点是，由于间接的光偏转，只能利用有限的光通量。
发明内容
因此本发明的任务是，这样改进用于车辆的投射式前照灯，使得以对由光源发射的光通量的尽可能高的利用，以简单的方式可以使制造公差和安装公差尽可能小或完全被避免。
为了解决该任务，本发明的特征在于，所述第一光模块和所述第二光模块具有彼此平行地错开布置的光轴线，并且每个光模块具有单独的次级光学器件，其中，所述第一光模块被构造为基础光模块，其中，第一光分布构造为在水平的零线下方的对称的基础光分布，并且第二光模块构造为有效距离光模块，其中，第二光分布构造为具有在所述水平的零线上方和下方的光分量的有效距离光分布，其中，所述有效距离光模块具有用于产生不对称的有效距离光分布的有效距离初级光学器件和用于产生远光分布的附加初级光学器件，其中，所述附加初级光学器件比所述有效距离初级光学器件具有在光轴线的方向上的更大的长度。
按照本发明，设置至少两个光模块，所述至少两个光模块分别具有至少一个单独的初级光学器件和单独的次级光学器件。同一光模块的初级光学器件和次级光学器件的光轴线在一条线上延伸，或在多个初级光学器件的情况下相互平行地延伸。不仅光源而且初级光学器件和次级光学器件基本上旋转对称地并且优选相对于相应的光模块的光轴线旋转对称地布置。有利地，光模块的初级光学器件或次级光学器件可以模块化地布置，其中，光模块的初级光学器件一体地互相连接。附加地，挡板可以通过一体的且在主发射方向上向前突出的突起集成到初级光学器件构件中。因此，可以在尽可能最大程度地避免制造公差和安装公差的情况下提供光线强的光模块。
根据本发明的一种优选的实施方式，光模块的初级光学器件和挡板被构造成，使得它们能够通过在唯一的成型模具中的注塑来制造。有利地，通过一体地制造初级光学器件和挡板，可以避免否则在多件式的情况下存在的制造公差和安装公差。该工具仅必须构造成，使得光度偏差在法律规定内变动。
根据本发明的一种进一步改进方案，光模块的初级光学器件和挡板被成型成，使得它们可以在唯一的脱模方向上脱模。由此，可以有利地降低制造成本。
根据本发明的一种进一步改进方案，初级光学器件构造为光导体，光导体具有光耦合输入面和沿主发射方向在前面布置的光耦合输出面。因此，光的预成形可以有效地发生，其中，从初级光学器件中发出的光可以通过同一光模块的相应优选构造为透镜的次级光学器件根据预先给定的光分布被映射在车辆前方的区域中。
根据本发明的一种进一步改进方案，第一光模块构造为基础光模块，以用于在水平的零线下面产生对称的基础光分布。第二光模块构造为有效距离光模块，用于产生具有在水平零线上方和下方的光分量的有效距离光分布。通过有效距离光分布的基础光分布的叠加可以产生所期望的近光分布。
根据本发明的一种进一步改进方案，有效距离光模块除了有效距离初级光学器件外还具有用于产生远光分布的附加初级光学器件。可节省空间地将附加初级光学器件布置在有效距离初级光学器件下方。
根据本发明的一个进一步改进方案，附加初级光学器件的光耦合输出面的上边缘形成挡板棱边，从有效距离初级光学器件发出的光射到该挡板棱边上。挡板棱边借助次级光学器件成像为有效距离光模块的明/暗边界。因此，随着被配设给附加初级光学器件的光源的接通，可以以简单的方式通过叠加产生远光分布。
根据本发明的一种进一步改进方案，挡板的面仅部分地或完全地被反射材料涂覆。以这种方式，可以在近光分布中更清晰地形成明/暗边界。该涂覆的另一优点在于，来自初级光学器件的耦合输出的光束不能耦合输入到附加初级光学器件中。由此提高了系统的效率。
根据本发明的一种进一步改进方案，光模块的分别配设给初级光学器件的次级光学器件一体地互相连接。有利地，仅需要将光模块中的一个光模块的次级光学器件相对于相应的初级光学器件定向。同时在安装时以正确的定向校准其它光模块。
根据本发明的一种进一步改进方案，光源沿投射式前照灯的主发射方向定向地布置。优选地，光源布置在共同的印刷电路板上，从而可以进一步降低制造成本。
附图说明
下面借助附图更详细阐述本发明的实施例。
在此，示出：
图1示出根据本发明的投射式前照灯的俯视图，其中，设置有三个有效距离光模块和两个基础光模块，
图2示出投射式前照灯的透视前视图，
图3示出投射式前照灯的后视图，
图4示出投射式前照灯的投射光学器件的前视图，
图5示出具有有效距离初级光学器件和附加初级光学器件以及共同的次级光学器件的第二光模块的垂直截面，
图6示出两个相同的有效距离光模块的光分布，
图7示出另外的有效距离光模块的光分布，
图8示出基础光模块的光分布，
图9示出有效距离光模块和基础光模块的得到的光分布，并且
图10示出具有附加初级光学器件的有效距离光模块的光分布，其中，仅接通被配设给附加初级光学器件的光源，以产生远光分布。
具体实施方式
用于车辆、尤其是用于机动车的投射式前照灯具有布置在未示出的壳体内部的初级光学器件构件1和次级光学器件构件2。壳体具有沿主发射方向H布置在前部的开口，所述开口通过玻璃般透明的遮盖板封闭。
初级光学器件构件1和次级光学器件构件2分别纵向延伸地构造。在初级光学器件构件的端侧上布置有保持元件3，用于将初级光学器件构件1保持在壳体中。
初级光学器件构件1具有多个以直线排列布置的初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5。次级光学器件构件2具有多个以直线排列布置的次级光学器件S1、S2、S3、S4、S5。因此在本实施例中产生五个光模块，其中，作为第一光模块4，设置两个相同的基础光模块4，这两个基础光模块分别具有相同的初级光学器件P1、P2和相同的次级光学器件S1、S2。相同构造的初级光学器件P1和P2和分别相同构造的次级光学器件S1和S2被构造成，使得在水平零线下面产生相对宽的基础光分布B1作为第一光分布，参见图8。
作为第二光模块5、6设置三个有效距离光模块，其中，有效距离光模块5具有初级光学器件P3和次级光学器件S3，借助所述初级光学器件和次级光学器件可产生根据图7的有效距离光分布R1作为第二光分布。该有效距离光分布R1包括位于水平的零线下方的光分量和位于具有不对称的明/暗边界7的水平的零线上方的光分量。
作为另外的有效距离光模块6设置两个相同的光模块，其中，一个第二光模块6具有初级光学器件P4和次级光学器件S4，并且另一个第二光模块6具有初级光学器件P5和次级光学器件S5。这些初级光学器件P4或P5和次级光学器件S4和S5被构造成，使得可以产生根据图6的有效距离光分布R2。这些有效距离光分布具有不对称的明/暗边界8。与第二光模块6相比，第二光模块5被构造成，使得有效距离光分布R1在水平方向上照亮车辆前方的比有效距离光分布R2更宽的区域。
有效距离光模块6具有多个初级光学器件，即有效距离初级光学器件P4、P5，借助于所述有效距离初级光学器件可产生根据图6的有效距离光分布R2。附加地，光模块6具有附加初级光学器件P6，借助于所述附加初级光学器件可以产生根据图10的远光分布F1。
分别给初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5、P6配设光源9，所述光源的光轴线A1、A2沿主发射方向H延伸。光模块的光源9的轴线A1、A2相对于同一光模块的光轴线16平行错开地延伸。次级光学器件的光轴线16在中央延伸通过同一光模块4、5、6的次级光学器件。如从图1中可看到的那样，各个光模块4、5、6的光轴线16彼此平行错开地布置。次级光学器件S1、S2、S3、S4、S5例如可以是后掠的，即不是垂直于主发射方向H，而是与主发射方向成锐角地布置。光模块4、5、6的光源9优选地布置在共同的电路板10(刚性电路板)上。
初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5、P6分别构造为光导体，所述光导体具有光耦合输入面11并且在沿主发射方向H的前侧具有光耦合输出面12或13。在光耦合输入面11和光耦合输出面12之间延伸有围面，耦合输入的光在该围面上被全反射。
如从图5中可看到的那样，初级光学器件P6在初级光学器件P4或P5下方直接连接，其中，初级光学器件P6具有长度lF，所述长度大于初级光学器件P4、P5的长度lR。附加初级光学器件P6的光耦合输出面13的上边缘形成有效距离光模块6的挡板的挡板棱边14。该挡板棱边14通过次级光学器件S4或S5成像为有效距离光模块6的明/暗边界8。
挡板的在图5中在挡板棱边14和光耦合输出面12之间形成的面仅部分地或完全地涂覆有反射材料，例如蒸镀有反射材料，从而挡板棱边14、14'、14”清晰地成像为明/暗边界7、8、18。
如由图4中可见，第二光模块6的挡板棱边14相同地成型，被构造成分别设有斜面。第二光模块5的挡板棱边14'具有同样设有斜面的另一轮廓。第一光模块4的挡板棱边14”具有连续笔直的轮廓，以便在基础光分布B1中产生水平的明/暗边界18，而不是在有效距离光分布R1、R2中的不对称的明/暗边界7或8。
挡板棱边14、14'分别在突起15的前端部区域中延伸，该突起在初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5的下部区域中沿主发射方向H向前延伸。光模块6的附加初级光学器件P6在突起15的下方延伸。
如尤其从图5中可见，初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5、P6和次级光学器件S1、S2、S3、S4、S5被构造成，使得初级光学器件构件1和次级光学器件构件2分别在单独的成型模具中通过注塑和分别利用一些成型模具可制造并且能够在唯一的脱模方向E上脱模。
初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5、P6一体地互相连接。此外，次级光学器件S1、S2、S3、S4、S5一体地互相连接。次级光学器件S1、S2、S3、S4、S5分别被构造为透镜元件。
光源9优选地被构造为LED光源。
根据本发明的一种未示出的备选的实施方式，初级光学器件P1、P2、P3、P4、P5、P6或次级光学器件S1、S2、S3、S4、S5也可以沿着弯曲的线布置或者与壳体的形状相适配。
为了产生近光分布，一方面接通配设给第一光模块4的光源9，并且另一方面接通配设给第二光模块5和/或6的光源9。因此，产生作为光分布B1和R1和/或R2的叠加而得到的光分布L。
为了产生远光分布F1，附加地接通配设给附加初级光学器件P6的光源9，从而通过光分布L和光分布F1的叠加产生远光分布。
附图标记列表
1 初级光学器件构件
2 次级光学器件构件
3 保持元件
4 第一光模块
5 第二光模块
6、6' 第二光模块
7 明/暗边界
8 明/暗边界
9 光源
10 电路板
11 光耦合输入面
12 光耦合输出面
13 光耦合输出面
14、14'、14” 挡板棱边
15 突起
16 光轴线
18 明/暗边界
H 主发射方向
P1...P6 初级光学器件
S1…S5 次级光学器件
E 脱模方向
B1 基础光分布
F1 远光分布
R1、R2 有效距离光分布
lF，lR 长度
A1、A2 光轴线

Claims (8)

1.一种用于车辆的投射式前照灯，包括：
-第一光模块(4)，所述第一光模块包括光源(9)和用于使由所述光源(9)发射的光整形的初级光学器件(P1、P2)，
-第二光模块(5、6)，所述第二光模块包括光源(9)和用于使由所述光源(9)发射的光整形的初级光学器件(P3、P4、P5)，
-次级光学器件(S1、S2、S3、S4、S5)，所述次级光学器件用于将由第一光模块(4)的初级光学器件(P1、P2)发出的光在车辆前方的区域中形成为第一光分布(B1)并且将由第二光模块(5、6)的初级光学器件(P3、P4、P5)发出的光形成为第二光分布(R1、R2)，
-挡板，所述挡板具有用于在得到的光分布(L)中产生明/暗边界(7、8、18)的挡板棱边(14、14'、14”)，
-其中，第一光模块(4)和第二光模块(5、6)的初级光学器件(P1、P2、P3、P4、P5、P6)和挡板一体地互相连接，
其特征在于，第一光模块(4)和第二光模块(5、6)具有彼此平行地错开布置的光轴线(A1、A2)，并且每个光模块(4、5、6)具有单独的次级光学器件(S1、S2、S3、S4、S5)，其中，
所述第一光模块(4)被构造为基础光模块，其中，第一光分布构造为在水平的零线下方的对称的基础光分布(B1)，并且第二光模块(5、6)构造为有效距离光模块，其中，第二光分布构造为具有在所述水平的零线上方和下方的光分量的有效距离光分布(R1、R2)，其中，
所述有效距离光模块具有用于产生不对称的有效距离光分布的有效距离初级光学器件(P4、P5)和用于产生远光分布(F1)的附加初级光学器件(P6)，其中，所述附加初级光学器件(P6)比所述有效距离初级光学器件(P4、P5)具有在光轴线的方向上的更大的长度(lF)。
2.根据权利要求1所述的投射式前照灯，其特征在于，所述光模块的初级光学器件(P1、P2、P3、P4、P5)和所述挡板被构造成，使得所述初级光学器件和所述挡板能够通过在唯一的成型模具中的注塑来制造。
3.根据权利要求1或2所述的投射式前照灯，其特征在于，所述第一光模块(4)和第二光模块(5、6)的初级光学器件(P1、P2、P3、P4、P5)和所述挡板被成形成，使得所述初级光学器件和所述挡板能够在唯一的脱模方向上脱模。
4.根据权利要求1或2所述的投射式前照灯，其特征在于，所述初级光学器件(P1、P2、P3、P4、P5)构造为光导体，所述光导体具有光耦合输入面(11)和沿主发射方向(H)布置在前部的光耦合输出面(12)。
5.根据权利要求1或2所述的投射式前照灯，其特征在于，所述挡板布置在所述附加初级光学器件(P6)的前端部上，其中，挡板棱边形成所述附加初级光学器件(P6)的光耦合输出面(13)的上边缘。
6.根据权利要求1或2所述的投射式前照灯，其特征在于，所述挡板的至少一个面涂覆有反射材料，其中，所述涂覆仅部分地或完全地覆盖所述挡板的整个面。
7.根据权利要求1或2所述的投射式前照灯，其特征在于，分别配设给各初级光学器件(P1、P2、P3、P4、P5、P6)的各次级光学器件(S1、S2、S3、S4、S5)一体地互相连接。
8.根据权利要求1或2所述的投射式前照灯，其特征在于，所述光源(9)布置成沿着主发射方向(H)定向。
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