由微型光学器件构成的投影装置、光模块和机动车前照灯制造方法及图纸

一种用于机动车前照灯的光模块(1)的投影装置(2)，其由多个矩阵状设置的微型光学系统(3)形成，其中每个微型光学系统(3)具有微型入射光学器件(30)、与微型入射光学器件(30)相关联的微型出射光学器件(31)以及微型光圈(32)，其中所有微型入射光学器件(30)形成入射光学器件(4)，所有微型出射光学器件(31)形成出射光学器件(5)，以及所有微型光圈(32)形成光圈装置(6)，其中所述光圈装置(6)设置在与投影装置(2)的主放射方向(Z)基本上正交的平面中，并且入射光学器件(4)、出射光学器件(5)和光圈装置(6)设置在基本上彼此平行的平面中，其中每个微型光学系统(3)的微型光圈(32)具有光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)，其中将微型光学系统(3)的整体划分为至少两个微型光学系统组(G1、G2、G3)，其中在由不同的微型光学系统组(G1、G2、G3)构成微型光学系统(3)的情况下，光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)相对于相应的微型出射光学器件(31)在中间图像平面内不同地定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由微型光学器件构成的投影装置、光模块和机动车前照灯
本专利技术涉及一种用于机动车前照灯的光模块的投影装置，所述投影装置由多个矩阵状设置的微型光学系统形成，其中每个微型光学系统具有微型入射光学器件、与微型入射光学器件相关联的微型出射光学器件以及设置在微型入射光学器件和微型出射光学器件之间的微型光圈(Mikro-Blende)，所述微型光学系统优选由这些元件构成，其中所有微型入射光学器件形成入射光学器件，所有微型出射光学器件形成出射光学器件，以及所有微型光圈形成光圈装置，其中所述光圈装置设置在(刚好一个)基本上与所述投影装置的主放射方向正交的平面中，设置在中间图像平面中(意即所有微型光圈位于相同的中间图像平面中)，并且所述入射光学器件、出射光学器件和光圈装置设置在基本上彼此平行的平面中。本专利技术还涉及一种具有至少一个上文提及的投影装置的光模块和一种具有至少一个这种光模块的机动车前照灯。
技术介绍
从现有技术中已知上述类型的投影装置(参见WO2015/058227A1、WO2017/066817A1、WO2017/066818A1)。这种投影装置经常在用于机动车前照灯的所谓的微型投影光模块中使用。名称“微型投影光模块”归因于各个光学器件--微型光学器件或微透镜--的表征性尺寸。所述尺寸，例如该光学器件的光入射面或光出射面的直径优选位于微米范围内，尤其位于亚毫米范围内。上文提及的微型入射光学器件和微型出射光学器件同样能够具有表征性尺寸，例如其光入射面的直径位于微米范围内，优选位于亚毫米范围内。在这种情况下，微型光圈具有相应的尺寸。在此应注意的是，所述微型光学器件-微型入射光学器件和/或微型出射光学器件能够不同地构成。申请人的国际申请WO2015/058227A1示出一种用于机动车前照灯的微型投影光模块，所述微型投影光模块包括至少一个光源以及至少一个投影装置，所述投影装置将从至少一个光源出射的光以至少一个光分布的形式成像到位于机动车前方的区域中，其中所述投影装置包括：入射光学器件，所述入射光学器件由微型入射光学器件的阵列构成；出射光学器件，所述出射光学器件由微型出射光学器件的阵列构成，其中与每个微型入射光学器件关联有刚好一个微型出射光学器件，其中所述微型入射光学器件构成为和/或所述微型入射光学器件和微型出射光学器件相对于彼此设置为，使得从微型入射光学器件射出的光刚好仅射入相关联的微型出射光学器件中，并且其中由微型入射光学器件预成形的光由所述微型出射光学器件作为至少一个光分布成像到位于机动车前方的区域中。在申请人的国际申请WO2017/066817A1中讨论了一种用于车辆前照灯的微型投影光模块，所述微型投影光模块包括至少一个光源以及至少一个投影装置，所述投影装置将由至少一个光源射出的光以至少一个光分布的形式成像到位于机动车前方的区域中，其中所述投影装置具有入射光学器件和出射光学器件，所述入射光学器件具有一个、两个或更多个微型入射光学器件，所述微型入射光学器件优选以阵列的形式设置，所述出射光学器件具有一个、两个或更多个微型出射光学器件，所述微型出射光学器件优选以阵列的形式设置，其中与每个微型入射光学器件关联有刚好一个微型出射光学器件，其中所述微型入射光学器件构成为和/或所述微型入射光学器件和所述微型出射光学器件相对于彼此设置为，使得基本上从微型入射光学器件射出的所有的光刚好仅射入相关联的微型出射光学器件中，并且其中由所述微型出射光学器件预成形的光由微型出射光学器件作为至少一个光分布成像到位于机动车前方的区域中。此外，申请人的国际申请WO2017/066818A1示出一种用于机动车前照灯的微型投影光模块，所述微型投影光模块包括至少一个光源以及至少一个投影装置，所述投影装置将由至少一个光源射出的光以至少一个光分布的形式成像到位于机动车前方的区域中，其中所述投影装置包括入射光学器件和出射光学器件，所述入射光学器件具有一个、两个或更多个微型入射光学器件，所述微型入射光学器件优选以阵列的形式设置，所述出射光学器件具有一个、两个或更多个微型出射光学器件，所述微型出射光学器件优选以阵列的形式设置，其中与每个微型入射光学器件关联有刚好一个微型出射光学器件，其中所述微型入射光学器件构成为和/或所述微型入射光学器件和所述微型出射光学器件相对于彼此地设置为，使得基本上从微型入射光学器件射出的所有光刚好仅射入相关联的微型出射光学器件中，并且其中由所述微型出射光学器件预成形的光由微型出射光学器件作为至少一个光分布成像到位于机动车前方的区域中，其中在所述入射光学器件和所述出射光学器件之间设置有第一光圈装置。上述类型的投影装置的入射光学器件、出射光学器件和光圈装置能够施加、例如压制或粘合到由玻璃或塑料制成的共同的基板上。对于涉及微型光学系统的其它细节，在此处参考WO2015/058227A1、WO2017/066817A1、WO2017/066818A1以及申请人的涉及微型投影光模块和系统的其它申请。因此，在前述微投影光模块中的入射光学器件、出射光学器件和光圈装置能够分别形成单个结构，其中这些结构彼此对齐，以便能够投射预设的光分布。优选的是，所述结构(入射光学器件、出射光学器件、光圈装置)在彼此对齐的状态下不可移动地相互连接，例如粘合，以便在行驶和随后的再调节期间能够避免失谐。借助微型投影光模块产生的光分布形成为多个微型光分布-光分布的叠加，其通过各个微型光学系统成形。如果将微型光学系统合并成特定的微型光学系统组，那么每个微型光学系统组设立为用于使部分光分布成形。所述部分光分布同样是多个微型光分布的叠加。所述光分布或总体光分布是部分光分布的叠加。上述投影装置或光模块的缺点例如在于，设定明暗过渡的锐度，例如设定近光分布的明暗边界的锐度系数是非常困难的并且也不能动态地改变。例如，在WO2015031924A1中公开的用于借助于铣削来柔化梯度的光学结构施加到透镜的表面上。所述铣削对于透镜而言可能需要一天的时间。明暗过渡的锐度或明暗边界的锐度系数通常也称为明暗过渡的或明暗边界的梯度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，从微型光学系统中消除常规的投影装置的缺点。根据本专利技术，上述目的借助上述类型的投影装置通过如下方式实现：每个微型光学系统的微型光圈具有光学有效的边缘，所述边缘优选同样位于中间图像平面中，所述边缘优选设立为用于，能够形成/成形微型光分布的明暗边界，其中将微型光学系统的整体划分为至少两个微型光学系统组，其中在由不同的微型光学系统组构成的微型光学系统的情况下，所述光学有效的边缘相对于相应的微型出射光学器件在中间图像平面内不同地定位。如通常那样，将光圈(微型光圈)的光学有效的边缘理解为：所述边缘在光图像中作为可见的对于光技术重要的明暗过渡，例如将可见的明暗边界成像。将对于照明技术重要的明暗过渡，例如明暗边界通常应理解为有针对性地生成的那些明暗过渡，如照明区段的边界或近光分布的明暗边界等。在照明技术方面不那么重要的明暗过渡的示例是远光分布的柔和的侧向扩展。与在上文提及的在透镜表面上铣削光学结构的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车前照灯的光模块(1)的投影装置(2)，所述投影装置由多个矩阵状设置的微型光学系统(3)形成，其中每个微型光学系统(3)具有微型入射光学器件(30)、与所述微型入射光学器件(30)相关联的微型出射光学器件(31)以及微型光圈(32)，其中所有微型入射光学器件(30)形成入射光学器件(4)，所有微型出射光学器件(31)形成出射光学器件(5)，以及所有微型光圈(32)形成光圈装置(6)，其中所述光圈装置(6)设置在与所述投影装置(2)的主放射方向(Z)正交的平面中，设置在中间图像平面中，并且所述入射光学器件(4)、所述出射光学器件(5)和所述光圈装置(6)设置在基本上彼此平行的平面中，/n其特征在于，/n每个微型光学系统(3)的所述微型光圈(32)具有光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)，其中将所述微型光学系统(3)的整体划分为至少两个微型光学系统组(G1、G2、G3)，其中在由不同的微型光学系统组(G1、G2、G3)构成微型光学系统(3)的情况下，所述光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)相对于相应的所述微型出射光学器件(31)在所述中间图像平面内不同地定位。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180807 EP 18187731.71.一种用于机动车前照灯的光模块(1)的投影装置(2)，所述投影装置由多个矩阵状设置的微型光学系统(3)形成，其中每个微型光学系统(3)具有微型入射光学器件(30)、与所述微型入射光学器件(30)相关联的微型出射光学器件(31)以及微型光圈(32)，其中所有微型入射光学器件(30)形成入射光学器件(4)，所有微型出射光学器件(31)形成出射光学器件(5)，以及所有微型光圈(32)形成光圈装置(6)，其中所述光圈装置(6)设置在与所述投影装置(2)的主放射方向(Z)正交的平面中，设置在中间图像平面中，并且所述入射光学器件(4)、所述出射光学器件(5)和所述光圈装置(6)设置在基本上彼此平行的平面中，
其特征在于，
每个微型光学系统(3)的所述微型光圈(32)具有光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)，其中将所述微型光学系统(3)的整体划分为至少两个微型光学系统组(G1、G2、G3)，其中在由不同的微型光学系统组(G1、G2、G3)构成微型光学系统(3)的情况下，所述光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)相对于相应的所述微型出射光学器件(31)在所述中间图像平面内不同地定位。


2.根据权利要求1所述的投影装置，
其特征在于，
对于在相同的微型光学系统组(G1、G2、G3)内的每个微型光学系统(3)适用：所述微型光圈(32)的所述光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)相对于所述微型出射光学器件(31)竖直地和/或水平地移动一定间距(h1、h2、h3、h4)，并且该间距(h1、h2、h3、h4)对于在相同的微型光学系统组(G1、G2、G3)内的所有微型光学系统(3)而言是相等的，其中所述间距(h1、h2、h3、h4)优选为大约0mm至大约0.1mm，例如为大约0.01mm至大约0.1mm，优选为大约0.03mm至大约0.06mm。


3.根据权利要求1或2所述的投影装置，
其特征在于，
每个微型光学系统组(G1、G2、G3)的所述微型光学系统(3)的至少一部分的所述光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)构成为用于产生连续的水平的或竖直的部分明暗边界或具有不对称升高的部分明暗边界，其中每个这种光学有效的边缘(320、320a、320b、320c、320d、320e)优选构成为用于产生连续的水平的或竖直的微型明暗边界(3200)或具有不对称升高的微型明暗边界(3201)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，
其特征在于，
每个微型光学系统组(G1、G2、G3)的所述微型光圈(32)组合成微型光圈组(MG1、MG2)，并且所述微型光圈组(MG1、MG2)构成为相同的，其中优选每个微型光圈(32)构成为具有缺口(321、321a、321b、321c、321d、321e)的由不透光的材料制成的薄板。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影装置，
其特征在于，
在不同的微型光学系统组(G1、G2、G...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·莫泽，伯恩哈德·曼德尔，弗里德里希·鲍尔，
申请(专利权)人：ZKW集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT