可以在右侧行驶与左侧行驶之间模块化的机动车辆前照灯的制作方法

1.本发明涉及照明领域，特别是用于机动车辆的照明。


背景技术：

2.具有相反方向上的车流的机动车辆的，通常称为近光的夜间照明功能，根据适用法规具有上截止部。然而，欧洲法规要求具有相对于所述束的中心的倾斜部分的上水平截止部，使得光束的左半部分或右半部分具有比另一半更低的水平截止部。更具体地，对于靠右行驶的国家，即其中驾驶控制装置位于所述车辆的左侧，光束的左半部分低于右半部分。相反，对于靠左行驶的国家，即其中驾驶控制装置位于所述车辆的左侧，光束的左半部分高于右半部分。然而，美国法规特别地需要平坦的上水平截止部，即没有倾斜部分。这意味着机动车辆前照灯必须根据地域以不同方式配置。
3.已公开的专利文献us 2018180246 a1公开了一种机动车辆前照灯，所述机动车辆前照灯包括布置在光线的光学路径中的屏幕，从而形成具有截止部的光束，并且所述光束的透射率是局部可变的，所述屏幕诸如例如液晶显示器(lcd)。更具体地，这个屏幕的像素可以被具体控制以产生上文提到的水平截至以分别用于靠左行驶和靠右行驶，即具有相反的中心倾斜的部分。换句话说，这种教导提供了通过针对(特别是针对靠左行驶和靠右行驶)的不同法规的前照灯进行电气控制的配置。然而，具有局部可变透射率的屏幕是昂贵的并且还具有由于受限的最大透射率而导致产生显著光损失的缺点。


技术实现要素：

4.本发明的对象是一种照明模块，特别是用于机动车辆的照明模块，包括：主光学系统，所述主光学系统能够形成沿所述照明模块的光轴的主光束，所述主光束具有上水平截止部；第一补充光学系统，所述第一补充光学系统能够形成沿所述光轴的第一补充光束，所述第一补充光束比所述主光束更窄并且具有倾斜的侧向截止部；其特征在于所述照明模块还包括：第二补充光学系统，所述第二补充光学系统能够形成沿光轴的替代的第二补充光束，所述替代的第二补充光束比所述主光束更窄并且具有与所述第一光束的所述倾斜的侧向截止部相对的倾斜的侧向截止部。
5.与所述第一补充光束组合的主光束对应于具有针对靠右驾驶的附加(光束)的截止部的照明功能。与所述第二补充光束组合的主光束对应于具有针对靠左行驶的附加(光束)的截止部的照明功能。
6.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光束和第二补充光束的所述倾斜的侧向截止部与所述光轴相邻，所述第一补充光束仅在所述光轴的右侧延伸，并且所述第二补充光束仅在所述光轴的左侧延伸。
7.根据本发明的有利的实施例，所述照明模块被配置成使得所述第一光学系统和第二光学系统仅被交替地激活。
8.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光束和第二补充光束中的每个还具有
上水平截止部和/或下水平截止部。
9.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统中的每个包括光源和光学元件，所述光学元件具有能够被所述光源照射的表面，并且所述照明模块包括用于对所述第一补充光束和第二补充光束进行投影的装置，所述装置被配置成形成所述第一补充光学系统和第二补充光学系统中的每个的光学元件的被照射的表面的图像。
10.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统的能够被照射的表面被侧向地布置在所述光轴的两侧。
11.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统的能够被照射的表面被布置在所述光轴下方。
12.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统的能够被照射的表面的每一个具有平均高度h和和平均宽度l，所述平均宽度l是所述平均高度h的5倍大(或大于所述平均高度h的5倍)。
13.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统的能够被照射的表面中的每个包括倾斜的侧向边缘，所述倾斜的侧向边缘能够形成对应的补充光束的倾斜的侧向截止部。
14.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统的能够被照射的表面的倾斜的侧向边缘与所述光轴相邻并且被侧向地布置在所述光轴的两侧。
15.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统中的每个的光学元件是屈光装置，所述屈光装置具有由相应的光源发射的光的入射面、所述光的反射面、以及所述光的出射面，从而形成能够被照射的表面。
16.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统中的每个的光学元件包括形成能够被照射的表面的反射表面。
17.根据本发明的有利的实施例，所述主光学系统包括光源和集光器，所述光源具有被向上引导的光束的主发射方向，所述集光器具有呈帽的形式的反射表面，所述反射表面能够接收所述光束并且具有与所述光轴相邻的下后边缘。
18.根据本发明的有利的实施例，所述第一补充光学系统和第二补充光学系统的能够被照射的表面与所述集光器的反射表面的下后边缘在所述光轴处相邻。
19.根据本发明的有利的实施例，所述投影装置包括焦点，所述焦点位于所述光轴上，在所述集光器的反射表面的下后边缘的高度处、或位于所述边缘的前方。
20.本发明的措施是有用的，因为它们允许以简单、经济且紧凑的方式创建具有近光类型的上水平截止部的照明功能的照明模块，所述照明模块与不同法规和行驶侧(靠左行驶和靠右驾驶)兼容。
附图说明
21.图1图示出根据本发明的第一实施例的照明模块的透视图；
22.图2是图1的照明模块的补充光学系统的光学元件的主视图；
23.图3是图2的光学元件的后视图；
24.图4是图1的照明模块的示意性截面图；
25.图5是图1的照明模块的集光器通过投影装置的后视图和主视图；
26.图6是中图1的照明模块的光束的发光图像的示意图；
27.图7根据本发明的第二实施例的照明模块的透视图；
28.图8是图7的照明模块的补充光学系统的光学元件和主光学系统的集光器的透视图。
具体实施方式
29.在下文的描述中，术语“前”和“后”应被理解为遵循沿光线的传播的法线方向的照明模块的光轴。类似地，术语“顶部”、“底部”、“水平”和“竖直”应在照明模块处于工作位置时来理解，如特别是在图1和图7中图示的。
30.图1是根据第一实施例的照明模块的透视图。照明模块表示整体组件，即其中所有光学元件被连接在一起并且被定位以能够执行照明或发光信号中的一个或更多个功能。这样的模块用于被安装在玻璃元件封闭的壳体中(在一些情况下具有一个或更多个其它照明或发光模块)以形成前照灯。
31.照明模块2包括能够形成一个或更多个照明功能的不同光束的多个光学系统，在这种情况下为具有上水平截止部的照明功能(通常被称为近光)和没有水平截止部的照明功能(通常被称为远光)。照明模块2包括主光学系统4，所述主光学系统4能够形成具有上水平截止部的主光束以用于实现近光照明功能。主光学系统4主要包括光源6和集光器8，所述集光器8具有呈帽的形式的反射表面并且被配置成接收由所述光源发射的光线并沿光轴10反射这些光线。照明模块2还包括两个补充光学系统12和14，这两个补充光学系统12和14被布置在光轴10下方并且被配置成以替代方式形成与由主光学系统4形成的主光束补充的光束。这些补充光学系统12和14中的每个主要包括各自的光源16或18和各自的光学元件20.1或20.2。在这种情况下，光学元件20.1和20.2是整体的并且形成共同的光学元件20。由补充光学系统12和14形成的补充光束中的每个通过根据现行(特别是欧洲)法规在水平截止部的高度处形成附加光束来与主光束补充。在实践中，第一补充光学系统12形成位于光轴的右侧的具有与光轴相邻的倾斜的侧向截止部的补充光束，以形成根据靠右行驶的法规的光轴的右侧的向上附加(光束)。类似地，第二补充光学系统14形成位于光轴的左侧的具有与光轴相邻的倾斜的侧向截止部的补充光束，以形成根据靠左行驶的法规的光轴的左侧的向上附加(光束)。
32.仍然参考图1，照明模块2包括投影装置22(在这种情况下为透镜)，所述投影装置22能够对主光学系统4的集光器8的被照射的反射表面、以及第一补充光学系统12或第二补充光学系统14的光学元件20.1或20.2的被照射的表面进行成像和投影。
33.再次参考图1，照明模块2包括一个或更多个额外的光学系统24，所述一个或更多个额外的光学系统24被配置成形成具有对由所述主光学系统4产生的主光束补充的上水平截止部的光束。
34.图2和图3示出第一补充光学系统12和第二补充光学系统14(图1)的光学元件20.1和20.2的透视图。这两个光学元件由透明的或半透明的材料制成并且形成屈光装置，每个光学元件具有用于由相关光源发射的光的入射面、反射面和出射面。入射面20.1.1和20.2.1在与各自的光源16和18相对地布置的竖直平面中具有凸面弯曲轮廓。反射面20.1.2和20.2.2是光学元件20.1和20.2的背面并且在竖直平面中具有稍微凸面的弯曲轮廓。出射
面20.1.3和20.2.3是光学元件20.1和20.2的与主光学系统4的集光器8(图1)的反射表面相邻的正面。在水平平面中，它们具有与主光学系统4的集光器8(图1)的反射表面的相邻的下后边缘的轮廓相对应的凹面弯曲表面。
35.更具体地参考示出出射面20.1.3和20.2.3的图2，可以看出这些面中的每个具有是平均高度h的多倍(例如，是平均高度h的5倍大)平均宽度l。对这样的被照射的表面进行成像的补充光束因而将具有相应的形状，即竖直细长的形状。这种图像在穿过投影装置22时将被反转(图1)。为此，相对于光轴(在两个光学元件20.1和20.2之间穿过，即位于共同的光学元件20的中心中)的内侧边缘(由附图标记20.1.3.1和20.2.3.1表示)相对于竖直面被倾斜例如达介于45
°
与75
°
之间的一角度(对应于相对于水平面介于45
°
与15
°
之间的倾角)，以形成相应的补充光束的倾斜的侧向截止部。
36.图4是图1的照明模块的示意性的竖直的、纵向的截面图。对于主光学系统4和投影装置，截面穿过光轴10，而对于补充光学装置12和14，截面垂直于主光学系统4的截面平面偏移并且穿过所述补充光学系统和相应的光源中的任一个。
37.在主光学系统4中，应注意，光源6从所述反射表面的下后边缘8.1直到前边缘8.2来照射集光器8的反射表面。投影装置22包括焦点22.1，所述焦点22.1位于光轴10上下后边缘8.1处高度上，或位于稍微进一步向前但仍处于集光器8的高度处的位置上，理想地位于集光器沿光轴的长度的第一半上。通过某一景深，这允许投影装置22将集光器8的反射表面在被照射时成像，其中反射表面的沿下后边缘8.1的区域被清晰地成像以实现清晰的上水平截止部。为了对被照射的反射表面进行成像，包括投影装置22的主光学系统4必须是无像散的。对于两个点，当从一个点发射并穿过系统的一组光线形成另外的光线(其支撑部穿过第二点)时存在严格的消散光。在实践中，这将是近似的消散光，特别是通过存在于高斯条件下获得的近似的消散光。这些条件规定射线相对于元件的光轴的入射角小(通常小于或等于20
°
)和/或入射点靠近光轴。为此，光学装置22有利地就有大焦距，更有利地还具有大几何孔径。例如，焦距大于40mm，优选地大于50mm，更优选地大于60mm。焦距有利地小于100mm。
38.对于补充光学系统12或14，我们看到由相应的光源16或18发射的射线的路径。这些补充光学系统可能在由入射面20.1.1或20.2.1形成的屈光装置中被折射，然后被反射面20.1.2或20.2.2反射(这有利地由于当入射角大于极限折射角时全反射的原理而实现)，并且然后可能在穿过由出射面20.1.3或20.2.3(其随后形成被照射的表面)形成的屈光装置时被折射。这个被照射的表面有利地与光轴10、和集光器8的反射表面的下后边缘8.1相邻。因此，被照射的表面20.1.3或20.2.3与投影装置22的焦点22.2相邻，或至少靠近所述焦点22.2。然后，这个被照射的表面被清晰地成像，这允许创建具有清晰的截止部的补充光束。
39.图5图示出主光学系统4(图1和图4)的集光器8。左侧视图是示出集光器帽的形式的透视图，所述集光器帽有利地具有椭圆或抛物线形剖面，有利地以第一近似值绕与光轴10相对应的轴线旋转。右侧视图示出当被光源照射时从投影装置22(图1和图4)的前方观察时的反射表面。这导致在图像反转效应，所述图像反转效应解释了反射表面的下后边缘8.1的图像实际上形成所投影的图像的上水平边缘的原因。类似地，反射表面的前边缘8.2形成所投影的图像的下边缘。应注意，光被集中在靠近下后边缘的表面的中间。参考图4,投影装置的焦点22.1位于光轴上且靠近或相邻于集光器8的反射表面的下后边缘8.1的事实表示
靠近所述边缘的反射表面的中心部分将被甚至更清晰地成像。在这个条件下，主光束的上水平截止部在中心中将比在边缘处更清晰。
40.图6示意性地图示了主光束和补充光束的图像。轴线h对应于穿过光轴的水平方向，并且轴线v对应于也穿过光轴的竖直方向。
41.主光束26的图像包括大致平坦的或直的上水平截止部26.1。它由主光学系统4的集光器8的反射表面的下后边缘8.1(图4和图5)的图像形成。然而，应注意，如果集光器8的反射表面的下后边缘8.1是非平坦的，则此上水平截止部26.1也可以具有非平坦轮廓。主光束26的图像包括下u形截止部26.2，所述下u形截止部26.2不如由集光器8的反射表面的前边缘8.2(图4和图5)形成的上水平截止部26.1清晰。
42.位于光轴10的右侧(在轴线h和v的交点处)的第一补充光束28的图像由位于光轴的左侧的第一补充光学系统12(图1)产生。该图示出与光轴10相邻的倾斜的侧向截止部28.1、以及外侧向截止部28.2、上水平截止部28.3和下水平截止部28.4。由对应的屈光装置20.1(图2)的出射面20.1.3形成的被照射的表面的侧边缘、上边缘和下边缘所形成的这四个截止部，假定图像被反转，对应于绕光轴10转动180
°
。类似地，位于光轴10的左侧的第二补充光束30的图像由位于光轴的右侧的第二补充光学系统14(参见图1)产生。它还包括外侧向截止部30.2、上水平截止部30.3和下水平截止部30.4、以及与光轴10相邻的倾斜的侧向截止部30.1。
43.主光束28与第一补充光束28的组合对应于针对根据现行(特别是欧洲)法规的靠右行驶的被称为近光的照明功能。类似地，主光束26与第二补充光束30的组合对应于针对相同法规的靠左行驶的被称为近光的照明功能。主光束26可以单独对应于根据美国的现行法规的被称为近光的照明功能。
44.图7和图8图示出根据本发明的第二实施例的照明模块。第一实施例的附图标记已经被用于表示相应的或相同的元件，然而这些数字被增加了100。此外还参考关于第一实施例所给出的这些元件的描述。介于100与200之间的特定数字被用于表示特定元件。
45.图7示意性地图示了与第一实施例的照明模块类似的照明模块102。它与补充光学系统112和114的结构具有本质上的不同，所述补充光学系统112和114的光学元件120.1和120.2不再具有屈光元件，而具有反射器。类似于第一实施例，主光学系统104产生具有(优选地平坦的)上水平截止部的主光束，并且补充光学系统112和114产生分别位于光轴的左侧和右侧的具有与所述光轴相邻的倾斜的侧向截止部的补充光束。
46.图8分别是主光学系统104以及第一补充光学系统112和第二补充光学系统114的透视图。
47.主光学系统104的集光器108包括呈帽的形式的反射表面，具有与光轴110相邻的下后边缘108.1、和在这种情况下与所述帽由靠近水平取向的上平面的截断部相对应的前边缘108.2。光源106被配置成照射这个反射表面，所述反射表面由投影装置122(图1)成像以形成具有上水平截止部的主束，所述上水平截止部由所关注的反射表面的下后边缘108.1的基本清晰的图像形成。然后，前边缘108.2的基本清晰的图像形成主光束的下限。反射器120.1和120.2(其形成第一补充光学系统112和第二补充光学系统114的光学元件)与主光学系统104的集光器108的反射表面的下后边缘108.1相邻。反射器120.1和120.2中的每个均包括第一反射表面120.1.1或120.2.1和第二反射表面120.1.2或120.2.2，所述第一
反射表面120.1.1或120.2.1从主光学系统104的集光器108的反射表面的下后边缘108.1大致水平地延伸，所述第二反射表面120.1.2或120.2.2从第一反射表面120.1.1或120.2.1大致竖直地延伸。第二反射表面120.1.2或120.2.2中的每个在水平平面中具有凹面弯曲轮廓，所述凹面弯曲轮廓具有比主光学系统104的集光器108的反射表面的下后边缘108.1更大的平均半径。反射器120.1和120.2被配置成分别收集由光源116和118发射的光，以分别照射第二反射表面120.1.2和120.2.2。这些反射表面与第一实施例的屈光装置20.1和20.2的被照射的表面相当，所述被照射的表面由所述屈光装置的出射面20.1.3和20.2.3(参见图2)形成。这些第二反射表面120.1.2或120.2.2中的每个水平地延伸，具有是平均高度h的多倍(例如5倍或10倍)的平均宽度l。这些表面中的每个具有与光轴110相邻的倾斜的侧向边缘120.1.2.1或120.2.2.1，以形成相应的补充光束的倾斜的侧向截止部边缘。类似于第一实施例，投影装置122对这些被照射的反射表面进行投影以形成与第一实施例的补充光束28和30(图6)类似的补充光束。
48.通常，即特别是对于这两个实施例，主光学系统的光源和补充光学系统的光源可以被布置在共同的支撑件上，这是因为它们接近并且因为它们全都沿同一方向发射光的事实。
49.鉴于以上情形，将理解，补充光学系统可以采取各种形式，条件是它们被配置成形成具有相反的倾斜的侧向截止部的替代补充光束，替代补充光束与具有有利地平坦轮廓的上水平截止部的主光束一起，能够根据现有(特别是欧洲)法规形成在中心中具有附加(光束)的上水平截止部。
50.鉴于以上情形，还将理解，主光学系统还可以采取各种形式，只要它产生具有有利地平坦的上水平截止部的光束即可。
51.刚刚已经描述的本发明是有利的，因为它允许生产与对诸如欧洲法规之类的各种法规兼容的用于近光照明功能的单个照明模块，产生具有针对靠左行驶和靠右驾驶的特定附加(光束)，并且对于美国法规不产生附加(光束)。然后，通过补充光学系统的一个或两个的特定启动来实现符合待遵守的法规。