用于机动车前照灯的具有并排布置成一排的n个子光模块的光模块制造技术

提出一种用于机动车前照灯的光模块，该光模块具有并排布置成一排的n个子光模块，其中i＝1至n个子光模块中的每个第i个子光模块具有第i个光源、配备给第i个光源的第i个初级光学元件和配备给第i个光源的第i个次级光学元件，其中，每个子光模块设置成照射中央的立体角范围。光模块的特征在于，n个子光模块中的每一个的初级光学元件设置和布置成，从该子光模块的光源发出的光的一部分经过该子光模块的次级光学元件由此指向与该子光模块下一相邻的子光模块的次级光学元件，使得下一相邻的子光模块用光照亮外围的立体角范围，该外围的立体角范围通过中央的立体角范围实现并且同时在侧面伸出到中央的立体角范围之上。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车前照灯的具有并排布置成一排的n个子光模块的光模块
本专利技术涉及一种用于机动车前照灯的光模块，该光模块具有并排布置成一排的n个子光模块，其中i＝1至n个子光模块中的每个第i个子光模块具有第i个光源、配备给第i个光源的第i个初级光学元件和配备给第i个光源的第i个次级光学元件，其中，每个子光模块设置成照射中央的立体角范围。这种光模块例如由EP3163155A1、DE102016125887A1、US6,948,836B2和DE102005015007A1得知。由此尤其已知单个光学系统的周期布置。单个系统在按规定使用机动车前照灯时并排地布置成水平一排。
技术介绍
用于机动车前照灯的光模块通常实现为投影模块，其中在模块之内产生且由此内部的光分布通过次级光学元件作为外部的光分布成像到道路(或测量屏幕)上。次级光学元件大多实现为投影透镜。挑战通常是，通过初级光学元件根据客户期望和合法的要求相应地成型内部的光分布并且同时照亮投影透镜的孔径，使得整体效率高。在此整体效率理解为从光模块的一个光源或多个光源发出的光通量在最终以相应于外部的光分布的立体角辐射的光通量中的份额。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供开头所述类型的光模块，该光模块具有改进的整体效率。该目的通过权利要求1的特征实现。据此n个子光模块中的每一个的初级光学元件设置和布置成，从该子光模块的光源发出的光的一部分经过该子光模块的次级光学元件由此指向与该子光模块下一相邻的子光模块的次级光学元件，使得下一相邻的子光模块用光照亮外围的立体角范围，该外围的立体角范围通过中央的立体角范围实现并且同时在侧面伸出到中央的立体角范围之上。由此，与前序部分的特征相结合增大了次级光学元件的可用于每个光源的孔径。通过用从光源发出的光束照射多于一个的投影透镜来实现增大。孔径增大的有利结果是，整个系统的光效率超过单个系统的光效率的总和。光模块优选由周期性布置的各个光学构件构成，其中优选地，投影透镜用作次级光学元件。在此所谓的匹兹伐面或具有各个次级光学元件投影透镜的清晰成像的区域相交。通过初级光学元件在子光模块之内的匹兹伐面上产生光分布。该光分布此时不仅通过单个的次级光学元件成像，而且也通过其下一相邻的以及可能隔位相邻的投影透镜成像。由此迅速提高可用于每个光源的光的孔径。周期性的布置实现了经由这种成像的特别好的控制。子光模块通过每个光源的分别照亮多个投影透镜的光束光学耦合并且可彼此协调。类似于通过周期性的布置来限定的物理晶格，下面使用术语模块晶格。一种优选的设计方案的特征在于，分别通过光束限定对应关系，光束由第i个光源在第i个光源的主辐射方向上发出并且至少触碰第i个初级光学元件而没有触碰其他剩余的n-1个初级光学元件，并且刚好至少碰触第i个次级光学元件而没有碰触其他剩余的n-1个次级光学元件。也为优选的是，在按规定使用的位置中一排子光模块在空间中水平定向。此外优选的是，n＝2。另一优选的设计方案的特征是，n大于或等于3，每个子光模块的初级光学元件在光模块具有与之隔位相邻的子光模块的情况下设置且布置成，从该子光模块的光源发出的光的一部分经过该子光模块的次级光学元件由此指向与该子光模块隔位相邻的子光模块的次级光学元件，使得隔位相邻的子光模块用光照亮更远的外围的立体角范围，该更远的外围的立体角范围通过外围的立体角范围实现并且同时在侧面伸出到外围的立体角范围之上。也优选的是，每个子光模块与每个其他的子光模块照明相同的中央立体角范围。还优选的是，光模块设置成使多个光源共同地接通和切断。另一优选的设计方案的特征是，初级光学元件分别实现为凹面镜反射器或透明的固体反射器、透镜或折反射光学元件。也优选的是，一个子光模块的每个初级光学元件都具有使光折射或反射的区域，该区域设置用于使从该子光模块的光源射入的光指向下一相邻的子光模块的次级光学元件部分区域。还优选的是，至少一个子光模块相应具有布置在初级光学元件和次级光学元件之间的镜面板，镜面板具有棱边，棱边被光束照射，在其中从至少一个子光模块的光源发出的光从该子光模块的初级光学元件传播至该子光模块的次级光学元件。另一优选的设计方案的特征在于，次级光学元件分别实现为反射光学元件、全反射光学元件、透镜或这些替代件的组合。也优选的是，每个次级光学元件设置成，成像初级光学元件侧的区域，并且相邻的子光模块的次级光学元件的待成像的区域相交。还优选的是，每个次级光学元件是平凸投影透镜。另一优选的设计方案的特征在于，每个次级光学元件实现为由两个彼此正交的滚子状光学元件构成的组合。也优选的是，光模块具有至少两排子光模块，其中每排在按规定使用的位置中在空间中水平定向并且在竖向方向上彼此错开地布置。其他优点由下面的描述、附图和从属权利要求中得出。应理解，前述以及下面将阐述的特征不仅可以分别给出的组合、而且可以其他组合或单独地应用，这没有离开本专利技术的范围。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出并且在下面的描述中更详细地阐述。在此分别以示意性的方式示出：图1示出了具有光模块的机动车前照灯的实施例；图2示出了n＝4个子光模块的组件的透视图；图3示出了图2中的组件的俯视图；图4示出了单个的子光模块的俯视图；图5示出了图4中的子光模块与两个示例性的光路的俯视图；图6示出了n＝4个子光模块的组件以及光路的俯视图，光路示出了多个光源的光如何照明各个投影透镜；图7示出了图6的对象以及光路的俯视图，光路示出了单个光源的光如何分配到多个次级光学元件上；图8示出了图6的对象以及光路的俯视图，光路示出了如何通过其他的投影透镜的多于一个的投影透镜成像单个的子光模块的内部光分布；图9更加示意性地示出了由成像得出的光分布；图10示出了n＝4个子光模块的组件以及初级光学元件的标记区域的俯视图，该区域使得子光模块的光源的光有针对性地偏转到下一相邻的或隔位相邻的子光模块的投影透镜上；图11示出了图10中的子光模块的竖向剖面；图12示出了根据本专利技术的光模块的设计方案，其中子光模块具有多件式的次级光学元件；图13示出了根据本专利技术的光模块的设计方案，其中次级光学元件是能反射的次级光学元件；以及图14示出了根据本专利技术的光模块的实施例，该光模块具有以行和列规则地且矩阵式布置的子光模块。具体实施方式具体地，图1示出了机动车前照灯10的一种实施例，机动车前照灯具有光模块12。光模块12布置在壳体14的内部，壳体的光射出口通过透明的遮板16遮盖。在投影技术中用于机动车前照灯的普通光模块12由一个或多个光源18和一个初级光学元件20(例如反射器)构成，初级光学元件在光模块12内形成光。水平的镜面板(Spiegelblende)22(或竖向的面板(Blende))用于产生棱边，棱边通过次级光学元件26成像为外部光分布的明暗边界，明暗边界定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于机动车前照灯(10)的光模块(12)，所述光模块具有并排布置成一排的n个子光模块(24.1、24.2、24.3、24.4)，其中i＝1至n个子光模块中的每个第i个子光模块具有第i个光源(18.1、18.2、18.3、18.4)、配备给第i个光源的第i个初级光学元件(20.1、20.2、20.3、20.4)和配备给第i个光源的第i个次级光学元件(26.1、26.2、26.3、26.4)，其中，每个子光模块设置成照射中央的立体角范围，其特征在于，n个子光模块(24.2)中的每一个的初级光学元件设置和布置成，从该子光模块(24.2)的光源(18.2)发出的光的一部分经过该子光模块(24.2)的次级光学元件(26.2)由此指向与该子光模块(24.2)下一相邻的子光模块(24.3)的次级光学元件(26.3)，使得下一相邻的子光模块(24.3)用光照亮外围的立体角范围，所述外围的立体角范围通过中央的立体角范围实现并且同时在侧面伸出到中央的立体角范围之上。/n

【技术特征摘要】
20190329 DE 102019108233.11.用于机动车前照灯(10)的光模块(12)，所述光模块具有并排布置成一排的n个子光模块(24.1、24.2、24.3、24.4)，其中i＝1至n个子光模块中的每个第i个子光模块具有第i个光源(18.1、18.2、18.3、18.4)、配备给第i个光源的第i个初级光学元件(20.1、20.2、20.3、20.4)和配备给第i个光源的第i个次级光学元件(26.1、26.2、26.3、26.4)，其中，每个子光模块设置成照射中央的立体角范围，其特征在于，n个子光模块(24.2)中的每一个的初级光学元件设置和布置成，从该子光模块(24.2)的光源(18.2)发出的光的一部分经过该子光模块(24.2)的次级光学元件(26.2)由此指向与该子光模块(24.2)下一相邻的子光模块(24.3)的次级光学元件(26.3)，使得下一相邻的子光模块(24.3)用光照亮外围的立体角范围，所述外围的立体角范围通过中央的立体角范围实现并且同时在侧面伸出到中央的立体角范围之上。


2.根据权利要求1所述的光模块(12)，其特征在于，分别通过光束(28)限定对应关系，所述光束由第i个光源在第i个光源的主辐射方向上发出并且至少触碰第i个初级光学元件而没有触碰其他剩余的n-1个初级光学元件，并且刚好至少碰触第i个次级光学元件而没有碰触其他剩余的n-1个次级光学元件。


3.根据权利要求1所述的光模块(12)，其特征在于，在按规定使用的位置中这排子光模块在空间中水平定向。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块(12)，其特征在于，n＝2。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块，其特征在于，n大于或等于3，并且每个子光模块(24.2)的初级光学元件(20.2)在光模块(12)具有与之隔位相邻的子光模块(24.4)的情况下设置且布置成，从该子光模块的光源(18.2)发出的光的一部分经过该子光模块的次级光学元件(26.2)由此指向与该子光模块隔位相邻的子光模块(24.4)的次级光学元件(26.4)，使得隔位相邻的子光模块用光照亮更远的外围的立体角范围，所述更远的外围的立体角范围通过外围的立体角范围实现并且同时在侧面伸出到外围的立体角范围之上。


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【专利技术属性】
技术研发人员：R·洛伊特，S·阿诺德，
申请(专利权)人：汽车照明罗伊特林根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE