光学系统技术方案

用于照明模块的光学装置。本发明专利技术涉及光学装置和照明模块，所述照明模块包括：光源(1)，其具有多个发射元件(11)和光学装置。装置的透镜的一面包括凹入图案(23)的阵列，每个图案具有特定的轮廓，以产生优化的光分布。所述轮廓尤其具有旋转对称性。尤其具有旋转对称性。尤其具有旋转对称性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学系统


[0001]本专利技术涉及照明和/或发信号装置以及其中所涉及的光学部件。本专利技术能够特别有利地适用于机动车辆领域。

技术介绍

[0002]在汽车领域，能够发射光束(也称为照明和/或发信号功能)、通常符合法规的装置是已知的。
[0003]最近开发了可以产生分段光束(也称为像素化光束)以实现高级照明功能的技术。对于“附加驱动”照明功能尤其如此，这种照明功能一般是基于多个照明单元，每个照明单元包括一个发光二极管，这种二极管可以被单独驱动。此光束可以具体用于补充近光光束提供的照明，以形成驱动照明。
[0004]由每个二极管产生的各种光束段形成的光束通过通常包括一个或多个透镜的投射光学系统来投射。例如，可以产生附加驱动光束，附加驱动光束与完全或至少大部分投射在用于近光前照灯功能类型的水平明暗截止线下方的基本光束相结合，附加驱动光束被添加到基本光束以对基本光束在明暗截止线上方进行补充；有利地，这种附加驱动光束是自适应的，以便接通或关闭整个投射光束的某些部分用于例如实现防眩功能。首字母缩写词ADB(自适应驱动光束)用于此类型的功能。
[0005]在本说明书中，分段光束是赋予那些它们的投影形成由光束段构成的图像的光束的名称，每个光束段能够独立地接通。可以使用像素化光源形成这些段。这种源包括多个可选择性启用的发射元件。
[0006]发射元件以一定间距彼此相邻放置在支撑件上。这些元件之间的间距意味着由相临的发射元件投射的段不会形成完美的连续性。这种间距产生过渡对比度，在接合这些段的区域中具有较暗的部分。这种现象降低整个光束的质量，并且需要达到低于阈值(对于使用迈克尔逊公式计算的对比度，典型地小于5％)的对比度水平，以符合此类照明功能的规范。
[0007]同时，如果试图模糊这些段的轮廓以淡化这些过渡，这导致由这些段的接合形成的整个光束轮廓不那么清晰。然而，在ADB功能中，这种清晰度是期望的，以便有效地界定其他驾驶员不会眩目的区域，而不关闭比所需要的更多的发射元件。
[0008]因此，本专利技术的一个目的是提出一种用于处理来自像素化光源的光线的光学系统，该光学系统提供分段光束的轮廓的令人满意的清晰度和光束内照明的合适均匀性。
[0009]本专利技术的其他目的、特征和优点通过阅读以下描述和附图将变得显而易见。应当理解，可以结合其他优点。

技术实现思路

[0010]为了实现此目的，根据一个实施例，提供了一种用于投射光束的光学装置，光学装置能够与像素化光源相互作用，像素化光源包括多个可选择性启用的发射元件，该装置包
括透镜，该透镜的第一面包括凹入图案阵列，其特征在于，每个图案使得：
[0011]‑
它具有关于第一面的局部法线方向z的旋转对称性，以便在包含局部法线方向z的任何平面中关于局部法线限定对称轮廓，该轮廓具有两个区域，具体是第一区域和第二区域；
[0012]‑
这两个区域中的每个区域包括两个部分，第一区域的基部部分与第二区域的基部部分具有底部接合点，第一区域的基部部分包括与第一区域的顶部部分连接的第一中间接合点，并且第二区域的基部部分包括与第二区域的顶部部分连接的第二中间接合点；
[0013]‑
对于所述两个区域中的每个区域，基部部分和顶部部分关于它们的相应中间接合点是对称的。
[0014]凭借凹入图案的这种轮廓，光束边缘的清晰度得到更好的控制，并且光束的扩散得到调节，有利地，其角度不会太高。例如，可以使扩散角度小于或等于0.02
°
。
[0015]因此，可以以优化的参数在透镜内实现双向透射功能。
[0016]另一方面涉及一种特别是用于机动车辆的照明模块，照明模块包括光学装置和像素化光源，像素化光源包括多个可选择性启用的发射元件。特别地，当照明模块包括像素化光源时，像素化光源包括可选择性启用的发射元件，图案关于图案的中间接合点的对称性使得可以确保受控的扩散，使得发射元件之间的接合区域通过像素化光源的透镜在图像中不会产生暗部。此外，与发射元件之一中的不均匀性相对应的光束中的颜色不均匀性被减弱或完全隐藏。
[0017]另一方面涉及一种配备有至少一个根据本专利技术的模块的车辆。
附图说明
[0018]通过本专利技术的一个实施例的详细描述，本专利技术的目标、目的、特征和优点将变得更加清楚，该实施例由以下附图展示，在附图中：
[0019][图1]图1示出了照明模块的示意图。
[0020][图2]图2示出了微结构化的透镜面。
[0021][图3]图3示出了图2的细节。
[0022][图4]图4描绘了由透镜中的凹入图案形成的微结构的半轮廓。
[0023][图5]图5给出了轮廓的构造角度。
[0024][图6]图6解释了在凹入图案的表面的点处的立体角的概念。
[0025][图7]图7给出了对偏转的计算。
[0026][图8][0027][图9]图8和图9示出了在不同的透镜构造下通过改变源输出(δ)处的偏转获得的光束投射结果。
[0028]附图以示例的方式给出，并不限制本专利技术。附图为旨在有助于理解本专利技术的示意性构思描绘，并且不一定按实际应用的比例绘制。
具体实施方式
[0029]除非另有明确说明，否则针对一个给定实施例进行详细描述的技术特征可以与在通过非限制性示例描述的其他实施例的上下文中描述的技术特征组合。
[0030]这里介绍了可以单独或以任何可行的组合实施的选项：
[0031]‑
对称轮廓可以在底部接合点233处具有与局部法线方向正交的切线；
[0032]‑
此轮廓还可以在底点233处引起无穷大的二次漂移；
[0033]‑
对称轮廓可以由第一区域的基部部分231的以下公式限定：
[0034]其中：
[0035]i.使用与第二区域的基部部分的底部接合点作为沿局部法线方向z的坐标的原点，F(y)是第一区域的基部部分231的点沿局部法线方向z的坐标，所述点以y作为沿垂直于局部法线方向z的局部方向的坐标；
[0036]ii.n为透镜的材料的折射率；
[0037]iii.k为常数。
[0038]‑
第一面可能是透镜2的出射面22；
[0039]‑
第一面可选地由平面承载；
[0040]‑
第一面可替代地由球面的一部分承载；
[0041]‑
光线在输出处的最大偏转角γ
max
有利地小于或等于多个发射元件11中的发射元件的宽度以及优选的半宽度；
[0042]‑
图案11可以具有小于2μm的深度尺寸；
[0043]‑
图案11在第一面处可以具有小于1.5mm的直径；
[0044]‑
透镜2可以是投射透镜。
[0045]在下文描述的特征中，与竖直度、水平度和横向性(或甚至侧向方向)或其等同物相关的术语应相对于照明模块旨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于投射光束的光学装置，所述光学装置能够与像素化光源(1)相互作用，所述像素化光源包括多个可选择性启用的发射元件(11)，所述装置包括透镜(2)，所述透镜的第一面包括凹入图案(23)的阵列，其特征在于，每个图案(23)使得：
‑
它具有关于所述第一面的局部法线方向(z)的旋转对称性，以便在包含所述局部法线方向(z)的任何平面中关于所述局部法线限定对称轮廓，所述轮廓具有两个区域，具体是第一区域和第二区域；
‑
所述两个区域中的每个区域包括两个部分，所述第一区域的基部部分(231)与所述第二区域的基部部分具有底部接合点(233)，所述第一区域的基部部分(231)包括与所述第一区域的顶部部分(232)连接的第一中间接合点(234)，并且所述第二区域的基部部分包括与所述第二区域的顶部部分连接的第二中间接合点；
‑
对于所述两个区域中的每个区域，所述基部部分和所述顶部部分关于它们的相应中间接合点是对称的。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述对称轮廓在所述底部接合点(233)处具有与所述局部法线方向正交的切线和无穷大的二阶导数。3.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述对称轮廓由所述第一区域的基部部分(231)的以下公式定义：其中：
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：法雷奥照明公司，
类型：发明
国别省市：