CN112513522A - 使集光器的被照明的表面成像的照明模块 - Google Patents

使集光器的被照明的表面成像的照明模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别地用于机动车辆的照明模块(2)，该照明模块包括能够发射光线的光源(4)；具有反射表面(6.2)的集光器(6)，该反射表面被配置为收集光源(4)发射的光线、并将该光线反射成沿着模块的光轴(8)的光束；被配置为投射该光束的光学系统(10)。集光器(6)被配置为使得光束的一部分光线平行于光轴(8)、或在竖向平面中相对于所述光轴具有小于或等于25°的倾斜角α；光学系统(10)被配置为形成集光器(6)的反射表面(6.2)的图像。本发明还涉及一种包括一个或多个这种照明模块的照明装置。

Description

使集光器的被照明的表面成像的照明模块
本发明涉及照明发光和发信号的领域，且尤其涉及机动车辆的领域。
通常已知的实践是使用带有弯折器的一个或多个照明模块来产生具有截止部的照明光束。这种照明模块通常包括具有反射表面的集光器，该旋转反射表面具有椭圆形轮廓，呈处于由水平平面限界的半空间中的帽状。发光二极管类型的基本点光源位于反射表面的第一焦点处，并且沿所述表面的方向照射到所述半空间中。因此，光线以会聚的方式朝向反射表面的第二焦点反射。在第二焦点的高度处具有截止边缘的另一大致平面的反射表面可确保：没有精确地穿过第二焦点的光线向上反射，然后这些光线被厚的透镜朝向照明光束的底部折射。因为这样的反射表面朝向投射透镜的顶部“弯折”那些原本会形成照明光束的上部部分的光线，因此这样的反射表面通常被称为“弯折器”。
这种照明模块的缺点在于，弯折器的定位和截止部边缘的定位需要高精度。因此，投射透镜由于其小的焦距而必须是厚的透镜，这增加了投射透镜的重量，并使投射透镜的生产变得复杂，特别是在收缩痕迹方面是这样。另外，集光器具有一定的高度，并因此具有一定的高度方向的体积。
本发明的目的是减轻前述现有技术的缺点中的至少一个缺点。更具体地，本发明的目的是提供这样一种照明模块：该照明模块能够形成可能具有截止部的光束，该照明模块紧凑且能更经济地生产。
本发明的一个主题是一种照明模块，尤其是用于机动车辆的照明模块，该照明模块包括：能够发射光线的光源；具有反射表面的集光器，该反射表面被配置为收集光源发射的光线、并将该光线反射成沿着模块的光轴的光束；被配置为投射所述光束的光学系统；值得注意的是，光学系统被配置为形成集光器的反射表面的图像。
根据本发明的一个有利的实施例，集光器被配置为使得光束中的从集光器的反射表面的后部部分反射的光线平行于光轴、或在竖向平面中相对于所述光轴成一倾斜角，所述倾斜角小于或等于25°，优选地小于或等于10°。有利地，所讨论的光线对应于所述光束的光线的至少30％、优选地40％、更优选地50％、更优选地80％。有利地，反射表面的后部部分是所述表面的后半部。
根据本发明的一个有利的实施例，光源被配置为沿主方向发射光线，该主方向相对于光轴介于65°至115°之间，优选地垂直于光轴。根据一个变型，光源可以与透镜类型的屈光部件相关联，以便对光在集光器的反射表面上的分布进行调整，并且尤其是以便产生光强度的变化。
根据本发明的一个有利的实施例，集光器的反射表面具有抛物线形轮廓或椭圆形轮廓。优选地，反射表面是所述轮廓的旋转表面。该旋转围绕有利地平行于光轴的轴线。根据一个变型，反射表面是自由形式的表面、或扫掠表面、或非对称表面。该反射表面还可以包括多个区段。
根据本发明的一个有利的实施例，光学系统具有焦点，该焦点定位于光轴上在光源的高度处，相对于沿着光轴的光束的总体传播方向在所述光源的前面或后面。
根据本发明的一个有利的实施例，所述模块还包括屏，该屏相对于沿着光轴的光束的总体传播方向位于光源的前面，并且该屏面向集光器的反射表面，从而收集由光源向前发射的但未被所述表面反射的光线。
根据本发明的一个有利的实施例，屏是不透明的，以便吸收所收集的光线。
根据本发明的一个有利的实施例，光学系统是投射透镜。
根据本发明的一个有利的实施例，光学系统包括镜，有利地，所述镜位于光轴上。
根据本发明的一个有利的实施例，该光学系统的镜是第一镜，所述系统包括第二镜，该第二镜相对于光束的总体传播方向位于第一镜的后面、并且与所述轴相距一段距离，该第一镜被配置为朝向第二镜反射所述光束，以及第二镜被配置为沿着大致平行于光轴的方向反射由第一镜反射的光束。
根据本发明的一个有利的实施例，当模块以安装位置定向时，第一镜是平面的、或在水平平面中具有凹形轮廓。
根据本发明的一个有利的实施例，当模块以安装位置定向时，镜或第二镜在竖向平面中具有抛物线形轮廓。
根据本发明的一个有利的实施例，集光器的反射表面是凹形的、并且具有相对于光束的总体传播方向的前边缘和后边缘，当模块以安装位置定向时，所述前边缘限界所形成的光图像的下部部分，并且后边缘限界所述图像的上部部分。
根据本发明的一个有利的实施例，沿着后边缘被反射表面反射的光线平行于光轴、或在竖向平面中相对于所述光轴成一倾斜角，所述倾斜角小于或等于25°，优选地小于或等于10°。
根据本发明的一个有利的实施例，集光器的反射表面包括两个侧向边缘，所述两个侧向边缘在所述光轴的两侧并且在所述后边缘的延伸部中，当模块以安装位置定向时，所述侧向边缘位于水平平面中。
根据本发明的一个有利的实施例，后边缘位于水平平面中，所形成的光图像具有相应的平坦的水平截止部。
根据本发明的一个有利的实施例，后边缘具有断错(ressaut)，所形成的光图像具有相应的断错的水平截止部。
根据本发明的一个有利的实施例，集光器的反射表面包括两个侧向边缘，所述侧向边缘在所述光轴的两侧，所述侧向边缘与后边缘相交，所形成的光图像具有相应的侧向截止部。
本发明的另一主题是一种用于机动车辆的照明装置，该照明装置包括多个照明模块，所述多个照明模块被组合在一起，以便一起形成照明束和/或信号束；值得注意的是，所述模块中的至少一个模块是根据本发明的模块。
根据本发明的一个有利的实施例，对于所述照明模块中的至少一个照明模块，集光器的反射表面包括两个侧向边缘，所述两个侧向边缘在光轴的两侧并且在后边缘的延伸部中，当模块以安装位置定向时，所述侧向边缘处于水平平面中，后边缘处于水平平面中，所形成的光图像具有相应的平坦的水平截止部；以及对于所述模块中的至少一个另外的模块，集光器的反射表面包括两个侧向边缘，所述两个侧向边缘在光轴的两侧并且在后边缘的延伸部中，当模块以安装位置定向时，所述侧向边缘处于水平平面中，后边缘具有断错，所形成的光图像呈现出相应的断错的水平截止部，光束具有断错的水平截止部。
根据本发明的一个有利的实施例，至少一个照明模块的数量是至少两个，每个所述模块的光学系统是公共的。
根据本发明的一个有利的实施例，该公共光学系统具有焦点，该焦点线相对于光束的总体传播方向位于数量是至少两个的照明模块的集光器的后面。
本发明的措施的优势在于，使集光器的被照明的反射表面成像使得可以借助于所讨论的表面的边缘而获得清晰的投射光图像，并因此获得同样清晰的截止部。更特别地，反射表面的边缘(特别是后边缘)的尺寸比现有技术的具有弯折器的照明模块的截止部边缘(例如，5mm)明显更大(例如，介于15mm和20mm之间)，这使得照明模块相对于光学元件(特别是光源相对于集光器)的定位公差明显不那么敏感，并因此稳固性明显更强。
另外，处于高斯条件(les conditions de Gauss)下的事实，即相对于光轴几乎不倾斜并且距离所述光轴不远的光线，导致形成投射系统的透镜可以是例如具有小于6毫米的厚度的薄透镜，这允许透镜以单次注塑来生产。
借助于说明书和附图，将更好地理解本发明的其他特征和优势，在附图中：
-图1是根据本发明的第一实施例的照明模块的示意图；
-图2是图1的照明模块的集光器的透视图；
-图3是沿着光轴从外侧看到的图1的照明模块的集光器的内表面的视图；
-图4是由图1的照明模块产生的照明光束的光图像的图形表示；
-图5是根据本发明的第二实施例的照明模块的示意图；
-图6是图5的照明模块的集光器的透视图；
-图7是沿着光轴从外侧看到的图5的照明模块的集光器的内表面的视图；
-图8是由图5的照明模块产生的照明光束的光图像的图形表示；
-图9是根据本发明的第三实施例的照明模块的集光器的透视图；
-图10是沿着光轴从外侧看到的图9的照明模块的集光器的内表面的视图；
-图11是由图9的照明模块产生的照明光束的光图像的图形表示；
-图12是根据本发明的第一实施例的包括根据本发明的照明模块的照明装置的透视图；
-图13是从另一观察方向看到的图12的照明装置的透视图；
-图14是由图12和图13的照明装置的由分别具有断错的模块和具有平坦截止部的模块产生的照明光束的光图像的图形表示；
-图15是图12和图13的照明装置的光图像的图形表示；
-图16是根据本发明第二实施例的包括根据本发明的照明模块的照明装置的透视图；
-图17是从另一观察方向看到的图16的照明装置的透视图；
-图18是由图16和图17的照明装置的由分别具有断错的模块和具有平坦截止部的模块产生的照明光束的光图像的图形表示；
-图19是图16和图17的照明装置的光图像的图形表示；
-图20是根据本发明的第三实施例的包括根据本发明的照明模块的照明装置的透视图；
-图21是图20的照明装置的光图像的图形表示；
-图22是根据本发明的第四实施例的包括根据本发明的照明模块的照明装置的透视图；
-图23是根据本发明的照明模块的集光器的一个变型实施例的侧视图。
图1至图4示出了根据本发明的照明模块的第一实施例。
图1是照明模块及该照明模块的工作原理的示意图。照明模块2主要包括：光源4；集光器6，该集光器6能够反射由光源发射出的光线以形成沿着该模块的光轴8的光束；以及透镜10，该透镜10用于投射所述光束。可以设想不同于投射透镜的光学投射系统，例如特别是如图16和图17所示的一个或多个镜。
有利地，光源4是半导体光源，并且尤其是发光二极管。光源4在由所述光源的主平面限界的半空间中发射光线，在所示的示例中，沿着垂直于所述平面和光轴8的主方向发射光线。根据本发明，发射的主方向相对于光轴8可以在65°至115°之间。
集光器6包括壳形或帽形的承载件6.1和位于该承载件6.1的内表面上的反射表面6.2。有利地，反射表面6.2具有椭圆形轮廓或抛物线式轮廓。有利地，反射表面是围绕平行于光轴的轴线旋转而得到的表面。或者，反射表面可以是自由形式的表面、或扫掠表面、或非对称表面。反射表面也可以包括多个区段。有利地，该壳形的或帽形的集光器6由具有良好耐热性的材料制成，例如由玻璃或合成聚合物(诸如，聚碳酸酯PC或聚醚酰亚胺PEI)制成。术语“抛物线式”通常适用于其表面具有单个焦点(即，光线的一个会聚区域，也即是，使得由放置在该会聚区域中的光源发射出的光线在由表面反射之后被投射到的很远的距离的一个区域)的反射器。被投射到很远的距离意味着这些光线不朝向位于反射器尺寸的至少10倍距离处的区域汇聚。换言之，反射的光线不朝向会聚区域会聚；或者，如果反射的光线发生会聚，该会聚区域位于大于或等于反射器尺寸的10倍的距离处。因此，抛物线式表面可以具有抛物线式区段的特征、或不具有抛物线式区段的特征。具有这种表面的反射器通常被单独使用以产生光束。或者，它可以用作与椭圆式反射器相关联的投射表面。在这种情况下，抛物线式反射器的光源是由椭圆式反射器反射的光线的会聚区域。
光源4布置在反射表面6.2的焦点处，使得光源的光线被收集并被反射成沿着光轴。这些被反射的光线中的至少一些光线在竖向平面中相对于所述光轴成倾斜角α，该倾斜角α小于或等于25°，并且优选地小于或等于10°，以便处于所谓的高斯条件之下，从而允许获得无球差性()，即投射图像的清晰性。有利地，这些光线被反射表面6.2的后部部分反射。
有利地，投射透镜10是平-凸透镜，也就是说，具有平坦的入射面10.1和凸的出射面10.2。由于待偏转的光线的低倾斜度，透镜10被称为薄的，例如小于6mm。透镜10具有焦点10.3，该焦点10.3沿着光轴8定位、位于光源4的高度处，或在所述光源后面。在这种情况下，焦点10.3位于集光器6的反射表面6.2的高度处。应该注意的是，该焦点也可以位于反射表面6.2的后面或前面，只要该焦点在反射表面6.2的附近，并且优选地在小于10mm的范围内、以及优选地在小于5mm的范围内即可。
如果反射表面是椭圆式的，则该反射表面具有第二焦点6.3，该第二焦点6.3位于透镜10的前面并且与光轴8相距一段距离。应该注意的是，该焦点也可以位于透镜的后面和/或位于光轴上，只要该焦点在透镜的附近，从而减小光束在透镜入射面上的宽度即可。
照明模块2可以包括屏12，该屏12布置在光源4的前面并且面对集光器6的反射表面6.2，以便收集由所讨论的光源4发射出的没有遇到反射表面6.2的光线。这样的措施对于避免出现干扰光线(de rayons lumineux parasites)是有用的，该干扰光线可能会参与光束的形成但严格说来是不被成像的。然后，这些光线将有可能照亮光束的上部部分，这在具有截止部的照明光束的情况中是不希望的。有利地，屏是不透明的，以便吸收这些光线，可以理解的是，还可以设想将这些光线朝向远端吸收区域反射。
图2是图1的照明模块2的集光器6的后透视图。可以看到承载件6.1的壳形的或帽形的形状、以及反射表面(未示出)具有前边缘6.2.1和后表面6.2.2的事实。由于承载件6.1以及因此反射表面6.2形成由一平面限界的对称的旋转壳，所讨论的平面包括后边缘6.2.2。所述后边缘6.2.2在旋转轴线的两侧在该平面中侧向地延伸。当反射表面6.2被光源照亮时，该反射表面6.2的由前边缘6.2.1和后边缘6.2.2限界的整个表面然后被照亮。
图3是沿着光轴从外侧看到的反射表面6.2上的光强度的示意图。更具体地，它是表面的辐照度，即是垂直于所述表面的方向入射的电磁辐射的每单位面积的功率，以W/m2表示。覆盖大部分表面的暗区域对应于较低的辐照度，而较亮的中央区域对应于较高的辐照度。可以看出，黑暗区域明显由边缘6.2.1和6.2.2限界。换句话说，被照亮的表面6.2自然地具有清晰边界的边缘，该具有清晰边界的边缘能够在使该表面成像的投射照明光束中形成截止部。
图4是由图1的照明模块投射的图像的图形示意图。水平轴线和竖向轴线在照明模块的光轴上相交。曲线是等通量曲线，即对应于以勒克斯(lux)表示的亮度相同的光束区域的曲线。中央处的曲线对应的亮度水平高于周边的曲线。可以看出，产生的光束具有基本上与水平轴线齐平的水平截止部。截止部不是完全直的；该截止部具有与由此产生的图像中的像差相对应的曲率。在任何情况下，水平截止部都是由边缘6.2.2产生的(图3)，该边缘6.2.2是集光器6的反射表面6.2的后边缘(图2)。还可以看到，产生的光束在水平轴线下方具有对应于前边缘6.2.1的清晰的轮廓。
图5至图8示出了根据本发明的照明模块的第二实施例。照明模块的第一实施例的附图标记(图1至图4)用于指示相同的元件或相应的元件，但是这些附图标记增加了100。另外参考这些元件的与图1至图4有关的描述。
第二实施例与第一实施例相似，并且第二实施例与第一实施例的本质区别在于，反射表面106.2的后边缘106.2.2具有断错，并且更一般地，形成集光器的承载件106.1的壁和所述集光器的反射表面106.2在光源104的方向上向下延伸的长度较小。换句话说，后边缘106.2.2不仅具有断错，而且更靠近光轴108。这是由于所需的光束几何形状，在该几何形状中，最大强度位于光轴108的高度处。在集光器的另一构型中，后边缘可以不更靠近光轴。其余内容基本上与照明模块的第一实施例相同。
图5是照明模块及该照明模块的工作原理的示意图，该图类似于图1。类似于第一实施例，可以设想不同于投射透镜110的光学投射系统，例如特别是图16和图17中所示的一个或多个镜。可以看出，集光器106更短，也就是说，集光器朝向光源104延伸的长度较小。
图6是图5的照明模块102的集光器6的后透视图，该图类似于图2。可以看到，集光器106的反射表面106.2的后边缘106.2.2在与中间竖向平面的相交处形成断错。
图7是沿着光轴从外侧看到的反射表面106.2的光强度的表示，该图类似于图3。在这里可以清楚地看到后边缘106.2.2的断错。
图8是由图5的照明模块投射的图像的图形示意图，该图类似于图4。可以看到水平截止部的形状，该形状对应于在图6和图7中看到的后边缘106.2.2的轮廓。
图9至图11示出了根据本发明的照明模块的第三实施例。照明模块的第一实施例的附图标记(图1至图4)用于指示相同的元件或相应的元件，但是这些附图标记增加了200。另外参考这些元件的与图1至图4有关的描述。
此第三实施例与前两个实施例的主要区别在于，集光器被侧向地截断，也就是说，现在仅形成例如在第一实施例和第二实施例中的壳的一部分。
模块的结构及其工作原理与前两个实施例相似。
图9是照明模块的集光器的后透视图，该图类似于图2和图6。可以看出，不同于前两个实施例，反射表面206.2的后边缘206.2.2在其侧向延伸方向上受到限制。在本发明中，反射表面206.2具有与后边缘206.2.2和前边缘206.2.1相交的两个侧向边缘206.2.3和206.2.4。
图10是沿光轴从外侧看到的反射表面206.2的光强度的示意图，该图类似于图3和图7。可以看到对应于前边缘206.2.1、后边缘206.2.2和侧向边缘206.2.3和206.2.4的四个清晰的边缘。
图11是由第三实施例的照明模块投射的图像的图形示意图，该图类似于图4和图8。可以看出，光图像不仅被水平地截止，而且被侧向地截止，更特别的是被竖向地截止。
图12至图15示出了根据第一实施例的用于机动车辆的照明装置。
图12和图13是照明装置的两个透视图。照明装置14包括根据本发明的多个照明模块，这些照明模块组合在一起形成具有断错的水平截止部的近光类型的光束。
更具体地，照明装置14包括根据图5至图8的第一照明模块102，即具有断错的水平截止部的模块。通常使用术语“断错”来指代这种功能。
照明装置14还包括四个照明模块2，这四个照明模块并排布置，并且是根据图1至图4的照明模块，即具有平坦的水平截止部的模块。通常使用术语“平坦”来指代这种功能。但是，这些照明模块2具有的特殊的特征是，它们的投射透镜形成一体的公共透镜10'。公共透镜10'具有总体上弯曲的水平轮廓、和入射面10'.1和出射面10'.2。该公共透镜具有焦点线10'.3，有利地，该焦点线10'.3位于集光器6的后面，以实质上使反射表面的后边缘6.2.2成像，并由此产生清晰的水平(“平坦”)截止部。因此，使集光器6的被照亮的反射表面6.2基本上竖向地成像，而较少水平地成像，从而实现水平漫射照明，并因此确保了照明模块2的图像之间的良好的均匀性。
有利地，照明模块102的投射透镜110与公共透镜10不同。公共透镜10的焦点本身位于集光器106的反射表面106.2的后边缘106.2.2的前面，以便使所述表面不仅竖直地成像而且水平地成像，并因此产生清晰的“断错”截止部。
可以在照明模块102和最靠近所述照明模块102的照明模块2之间设置分隔件，以允许它们更靠近在一起而不会使从一个模块逸出的光线与从其他模块逸出的光线相干涉。当照明装置处于如图12所示的安装位置时，这种分隔件大致竖向地延伸。有利地，这种分隔件是吸光的。
图14示出了由(图12和图13的)(“断错的”)照明模块102和(“平坦的”)照明模块2产生的光图像。上部光图像由照明模块102产生。该上部光图像的非常清晰，对应于图8中的光图像。下部光图像由四个照明模块2(图12和图13)中的两个照明模块产生，即，用于该照明模块的光线路径在图12和图13中示出。可以清楚地看到清晰的水平截止部和两个模块的光图像的均匀的水平混合。应该注意的是，因为集光器的反射表面具有分别进一步远离光源(类似于图5至图8的照明模块)的后边缘和侧向边缘，该后边缘和侧向边缘在同一平面中，因此这里的水平截止部相对于照明模块的第一实施例的图4中可见的水平截止部更低并且特别平坦。
图15示出了图14的“错断”的图像和“平坦”的图像的组合的光图像。可以理解，图12和图13中未示出其光线路径的另外两个照明模块2完成了右侧的光图像，该光图像类似于其光线路径在图14中示出的两个照明模块的图像。
图16至图19示出了根据第二实施例的用于机动车辆的照明装置。
图16和图17是照明装置的两个透视图。类似于第一实施例的照明装置，照明装置114包括根据图5至图8的第一照明模块102，即具有断错的水平截止部的照明模块。照明装置114还包括三个照明模块2，这三个照明模块2并排布置，并且是根据图1至图4的照明模块，即具有平坦的水平截止部的模块。
照明装置114与图12和图13的照明装置14的区别主要在于，照明模块2和照明模块102的投射透镜被镜代替。
更具体地，照明模块102包括光学投射系统110'，该光学投射系统110'包括第一镜110'.1和第二镜110'.2。第一镜110'.1可以是平面的、或具有凹形弯曲的水平轮廓。该第一镜将由照明模块102的集光器发射的光线发送到第二镜110'.2。这被配置为形成照明模块102的被照亮的反射表面的图像。为此，第二镜110'.2可以具有凹的抛物线式的竖向轮廓。这样的轮廓允许使照明模块102的集光器的被照亮的反射表面放大成像。特别是当第一镜110'.1具有凹的水平轮廓时，第二镜110'.2可以具有凸的水平轮廓。刚刚描述的第一镜和第二镜可以逆转/颠倒(inversés)。在这种情况下，由于第一成像镜将必须进一步向前的事实，照明装置将更加庞大，尤其是在纵向方向上更加庞大。
类似于照明模块102，照明模块2包括设置有第一镜10”1和第二镜10”2的光学投射系统10”。工作原理与上述光学系统110'的工作原理相同。因此，上面所呈的描述也适用于光学系统10”。
图18示出了由图16和图17的(“断错的”)照明模块102和(“平坦的”)照明模块2产生的光图像。关于照明装置的第一实施例的图14做出的描述适用于图18。
图19示出了图18的“断错”图像和“平坦”图像的组合的光图像。关于照明装置的第一实施例的图15做出的描述适用于图19。
图20示出了根据第三实施例的用于机动车辆的照明装置。
图20是从照明装置上方看到的前透视图。照明装置314包括根据本发明的多个照明模块，所述多个照明模块组合以形成远光类型的照明光束。
更具体地，照明装置314包括第一组两个照明模块302，该照明模块类似于图1至图4的照明模块，即是具有平坦的水平截止部的照明模块。但是，由于来自远光型光束的大部分的光位于水平方向上方，因此第一组两个照明模块的竖向取向相对于第一实施例的竖向取向相反。因此，集光器306具有根据图20的视角是向上定向的腔。为简单起见，未示出光源。第一组的功能是实现远光束的水平扩展、或者远光束的宽度方向的扩展。照明模块302具有公共的投射透镜310。
照明装置314还包括第二组四个照明模块302'，该第二组四个照明模块302'并排布置，并且类似于图1至图4的照明模块，即是具有平坦的水平截止部的照明模块，再次竖向地旋转180°。因此，集光器306'具有根据图20的视角是向上定向的腔。第二组的功能是产生远光的前部范围，即是具有最大强度的中央区域。但是，这些照明模块302'具有的特殊特征是，它们的投射透镜形成一体的公共透镜310'。公共透镜310'具有总体上弯曲的水平轮廓、和入射面310'.1和出射面310'.2。在此，入射面310'.1呈现的结构改进了光束的均匀性。
可以在照明模块302和最靠近所述照明模块302的照明模块302'之间设置分隔件320，以允许它们更靠近在一起而不会使从一个模块逸出的光线与从其他模块逸出的光线相干涉。如图所示，当照明装置处于安装位置时，这种分隔件320基本上竖向地延伸。有利地，这种分隔件320是吸光的。
图21示出了当所有光源都被接通打开时图20的集光器302和302'的图像的组合的光图像。在这里可以容易识别出远光束的分布。
图22示出了根据第四实施例的用于机动车辆的照明装置。
图22是从照明装置上方看到的视图。照明装置414包括根据本发明的多个照明模块，这些照明模块组合以形成分区段的远光照明光束，在屏上看到，该分区段的远光照明光束具有呈船帆形状的侧向光区段和呈竖向条形状的中央区段。
更具体地，照明装置414包括六个照明模块的第一子集/小组502。四个中央模块类似于图9至图11的模块，即是具有竖向截止部的模块。但是，由于来自远光型光束的大部分的光位于水平方向上方，因此四个中央模块的竖向取向相对于第三实施例的竖向取向是相反的。因此，集光器406具有根据图22的视角是向上定向的腔。这些中央模块的功能是形成分区段的远光束的矩形形状的中央区段。端部模块类似于图1至图4所示的模块，该端部模块的集光器的一侧已被截断；或者端部模块类似于图9至图11所示的模块，并且该端部模块的集光器的一侧已延伸到壳中。竖向取向被再次旋转180°，使得集光器506、506'从上方看到。这些侧向模块的功能是形成分区段的远光束的侧向端部区段，该侧向端部区段具有船帆形。为了简单起见，未示出光源。应该注意的是，这里的集光器406、506、506'已经被构造且定位成循环重复地并排放置，集光器的光学焦点位于圆弧上，侧向集光器506、506'具有上述表面延伸部。
照明设备314还包括具有六个照明模块的第二子集，该第二子集类似于第一子集。但是，将注意到，两个端部集光器与右侧向集光器506”'相邻的中央集光器406'相对于前面两个集光器的更靠左的其他集光器506”和406的光学焦点相继地向前偏移。换句话说，集光器之间存在台阶。当被投射在屏上时，该构型有利地使得可以减小截止部的高度处的光学像差，并且获得竖向截止部尽可能呈竖向的光区段。根据需要，本领域技术人员将能够创建不同构型的模块，该不同构型的模块的集光器呈台阶状偏移，例如沿一个方向全部相继地呈台阶状偏移，或者甚至通过使端部集光器相对于中央集光器偏移而呈台阶状偏移。
使子集502、502'的光束叠加以生成分区段的远光束。
可以在第一子集502和第二子集502'之间设置分隔件420，以便允许它们更靠近在一起而不会使从所述子集中的一个子集逸出的光线与从其他子集逸出的光线相干涉。如图所示，当照明装置处于安装位置时，这种分隔件420基本上竖向地延伸。有利地，这种分隔件是吸光的。
另外，有利地，在集光器和投射透镜之间放置有屏421。这使得可以拦截来自端部集光器506'和506”'的干扰光线，并且可以改善侧向区段的清晰度。
通常，有利的是注意到，对于照明模块和照明装置的不同实施例，可以设想不同的光学投射系统，只要这些光学投射系统能够使所讨论的集光器的被照亮的反射表面能成像即可。在上面参考图16至图19描述的一组镜的情况下，第一镜和/或第二镜可以与相关联的集光器制成一体件，这在这些元件的相对定位方面是有利的。
图23示出了集光器的一种变型实施例。根据该变型，集光器6可以被制成为实心屈光部件，该实心屈光部件由诸如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯之类的合成聚合物，玻璃或硅树脂制成。该实心屈光部件包括：用于由光源4发射的光线的入射面6'.4、出射面6'.5、和呈帽形式的反射面6'.1，该反射面6'.1被金属化以形成根据本发明的反射表面6'.2。
此外，尽管在此描述了本发明的照明模块，从而形成用于产生照明光束(诸如近光束、远光束、或具有平行竖向条的呈线性阵列类型的分区段的远光束)的照明装置，但不言而喻，这些照明模块可以被设计成执行发信号的功能，例如方向指示器、白天行车灯或定位灯，这在当照明装置所包含的美学上类似的多个模块关闭时具有美学优点并且能够在机动车辆的前方执行多种甚至所有的管制机动车辆的照明和发信号功能。因此，可以在同一个机动车辆前照灯中将产生近光束的第一照明装置和产生可能分区段的远光束的另一照明装置相关联。
更一般地，有利的是注意到根据本发明的照明模块和照明装置的众多优势，即，实质上在高斯条件下使集光器的被照亮的反射表面成像的事实使得可以获得清晰的光图像，并因此通过对所讨论的反射表面的相应边缘进行成形以产生各种不同形状的截止部。另一个值得注意的优势来自以下事实：存在高斯条件，从而获得最小水平的清晰度，即集光器的尺寸受到限制，特别是集光器的高度受到限制，例如小于30毫米。另一个值得注意的优势还来自以下事实：存在高斯条件，即，投射透镜可以有利地是薄透镜，例如小于6mm，这允许该投射透镜可以以单次注塑来生产且没有收缩痕迹的问题。薄透镜的另一优势是：需要更短的注射循环时间，减少光学模块的重量，并且几乎不产生色差或不产生色差，从而可以使用普通品质的合成聚合物材料，该普通品质的合成聚合物材料相对于产生很少色彩缺陷的高光学质量的材料而言不昂贵。
最后，透镜很薄的事实使得可以设想到如下一个特定的实施例，在该实施例中，投射透镜10和集光器6的壳是通过注模单个零件而制成的，(形成)连接集光器的前端部和透镜的物质桥梁。

Claims (22)

1.一种照明模块(2；102；202)，特别是用于机动车辆的照明模块，所述照明模块包括：
-光源(4；104)，所述光源能够发射光线；
-集光器(6；106；206)，所述集光器具有反射表面(6.2；106.2；206.2)，所述反射表面被配置为收集由所述光源(4；104)发射的所述光线、并将所述光线反射成沿所述模块的光轴(8；108)的光束；
-光学系统(10、10'、10”；110、110')，所述光学系统被配置为投射所述光束；
其特征在于，
所述光学系统(10、10'、10”；110、110')被配置为形成所述集光器(6；106；206)的所述反射表面(6.2；106.2；206.2)的图像。
2.根据权利要求1所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述集光器(6；106；206)被配置为使得从所述集光器的所述反射表面(6.2；106.2；206.2)的后部部分反射的所述光线平行于所述光轴(8；108)、或在竖向平面中相对于所述轴成倾斜角(α)，所述倾斜角小于或等于25°，优选地小于或等于10°。
3.根据权利要求1和2中的一项所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述光源(4；104)被配置为沿主方向发射所述光线，所述主方向相对于所述光轴介于65°至115°之间，优选地所述主方向垂直于所述光轴(8；108)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的照明模块(2；102)，其特征在于，所述集光器(6；106；206)的所述反射表面(6.2；106.2；206.2)具有抛物线形轮廓或椭圆形轮廓。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述光学系统(10、10'、10”；110、110')具有焦点(10.3、10'.3；110.3)，所述焦点定位于所述光轴(8；108)上在所述光源(4；104)的高度处，相对于沿着所述光轴(8；108)的所述光束的总体传播方向在所述光源的前面或后面。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述模块还包括屏(12；112)，所述屏相对于沿着所述光轴的所述光束的总体传播方向在所述光源(4；104)的前面，并且所述屏面向所述集光器(6；106；206)的所述反射表面(6.2；106.2；206.2)，以便收集由所述光源(4；104)向前发射的且未被所述表面反射的光线。
7.根据权利要求6所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述屏(12；112)是不透明的，以便吸收所收集的光线。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述光学系统是投射透镜(10、10'；110)。
9.根据权利要求1至7中的一项所述的照明模块(2；102)，其特征在于，所述光学系统(10”；110')包括镜(10”.1；110'.1)。
10.根据权利要求9所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述光学系统(10”；110')的所述镜(10”.1；110'.1)是第一镜，所述系统包括第二镜(10”.2；110'.2)，所述第二镜相对于所述光束的总体传播方向位于所述第一镜(10”.1；110'.1)的后面并且与所述轴相距一段距离，所述第一镜(10”.1；110'.1)被配置为朝向所述第二镜(10”.2；110'.2)反射所述光束，以及所述第二镜被配置为沿着平行于所述光轴的方向反射由所述第一镜反射的所述光束。
11.根据权利要求10所述的照明模块(2；102)，其特征在于，当所述模块以安装位置定向时，所述第一镜(10”.1；110”.1)在水平平面中具有凹形轮廓、或是平面的。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的照明模块(2、102)，其特征在于，当所述模块以所述安装位置定向时，所述镜(10”.1；110'.1)或所述第二镜(10”.2；110'.2)在竖向平面中具有抛物线形轮廓。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，所述集光器(6；106；206)的所述反射表面(6.2；106.2；206.2)是凹形的、并且具有相对于所述光束的总体传播方向的前边缘(6.2.1；106.2.1；206.2.1)和后边缘(6.2.2；106.2.2；206.2.2)，当所述模块以所述安装位置定向时，所述前边缘限界所形成的光图像的下部部分，并且所述后边缘限界所述图像的上部部分。
14.根据权利要求13所述的照明模块(2；102；202)，其特征在于，沿着所述后边缘(6.2.2；106.2.2；206.2.2)被所述反射表面(6.2；106.2；206.2)反射的所述光线平行于所述光轴(8；108)、或在竖向平面中相对于所述轴成倾斜角(α)，所述倾斜角小于或等于25°，优选地小于或等于10°。
15.根据权利要求13和14中的一项所述的照明模块(2；102)，其特征在于，所述集光器(6；106)的所述反射表面(6.2；106.2)包括两个侧向边缘，所述两个侧向边缘在所述光轴的两侧并且在所述后边缘(6.2.2；106.2.2)的延伸部中，当所述模块以所述安装位置定向时，所述侧向边缘位于水平平面中。
16.根据权利要求15所述的照明模块(2)，其特征在于，所述后边缘(6.2.2)位于所述水平平面中，所形成的所述光图像具有相应的平坦的水平截止部。
17.根据权利要求15所述的照明模块(102)，其特征在于，所述后边缘(106.2.2)具有断错，所形成的所述光图像具有相应的断错的水平截止部。
18.根据权利要求13和14中的一项所述的照明模块(202)，其特征在于，所述集光器(206)的所述反射表面(206.2)包括两个侧向边缘(206.2.3、206.2.4)，所述侧向边缘在所述光轴的两侧，所述侧向边缘与所述后边缘(206.2.2)相交，所形成的所述光图像具有相应的侧向截止部。
19.一种用于机动车辆的照明装置(14；114)，包括多个照明模块(2；102)，所述多个照明模块被组合在一起，以便一起形成照明光束或信号光束，其特征在于，所述照明模块(2；102)中的至少一个照明模块是根据权利要求1至18中的一项所述的照明模块。
20.根据权利要求19所述的照明装置(14；114)，其特征在于，所述照明模块(2、102)中的至少一个照明模块(2)是根据权利要求13所述的照明模块，并且所述模块中的至少一个其他照明模块(102)是根据权利要求14所述的照明模块，所述照明光束具有断错的水平截止部。
21.根据权利要求20所述的照明装置(14)，其特征在于，根据权利要求13所述的至少一个照明模块(2)的数量是至少两个，所述模块的每个模块的所述光学系统(10')是公共的。
22.根据权利要求21所述的照明装置(14)，其特征在于，所述公共的光学系统(10')具有焦点线(10'.3)，所述焦点线相对于所述光束的总体传播方向位于数量是至少两个的所述照明模块(2)的所述集光器(6)的后面。
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