[发明专利]机动车前大灯的光模块以及具有这种光模块的前大灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车前大灯的光模块。该光模块包括：

-多个呈矩阵状并排和/或重叠设置的、单个可控制的、用来发出光线的半导体光源；

-多个对应于这些半导体光源的、矩阵状并排和/或重叠设置的主光学单元，其用来将至少一部分由半导体光源发出的光线束集起来，并且用来在主光学单元的光输出面上产生主要光分布；以及

-一个共同的次级光学单元，其使主要光分布作为次级光分布在机动车前方的车道上这样成像，使次级光分布将远方区域照亮。

此外，本发明还涉及一种用于机动车的前大灯。该前大灯包括壳体以及至少一个设置在壳体中的光模块，该壳体具有通过透明的防尘盖封闭的光输出孔。

背景技术

前述类型的光模块和机动车前大灯例如从DE 10 2012 223 658已知。该处描述的光模块具有多个并排设置的、用来发出光线的半导体光源。半导体光源例如构成为发光二极管(例如LED芯片)，其具有基本上呈正方形或长方形的、发出光线的表面。每个半导体光源都配备有构成为会聚透镜的主光学单元，主光学单元将与其对应的半导体光源发出的光线束集起来。多个会聚透镜根据半导体光源的布局并排地设置，并且组合成主光学单元-阵列。该会聚透镜优选由实心的透明材料(例如玻璃或塑料)构成。这些会聚透镜分别具有面向对应的半导体光源的光输入面，并且具有背向该半导体光源的光输出面。由半导体光源发出的光线的束集通过在光输入面和/或光输出面上的折射来实现，和/或通过在外部边界面上的全反射来实现。根据对应的发光二极管的发射光线的表面的形状，每个会聚透镜在此在光输出面上产生基本上呈正方或长方形的主要光分布。

已知的光模块还包括构成为投影透镜的、用于所有主光学单元的、一个共同的次级光学单元。投影透镜在主光学单元的光输出面上聚焦，因此这些光输出面将主要光分布作为相应的次级光分布在机动车前方的车道上成像。所有次级光分布的整体相当于通过光模块产生的合成的总光分布，其例如是远光光分布。投影透镜将主要光分布作为带状的次级光分布成像，该次级光分布具有比水平延伸明显更大的竖直延伸。可考虑的是，单个的带状次级光分布从侧面通过清晰的竖直的明暗界限限定。次级光学单元也可以构成为多件式的，例如构成为双透镜的消色差光学单元。

借助已知的光模块，能够产生所谓的无眩目的远光或局部远光。在此，通过使单个的半导体光源失效，从合成的远光光分布中取出探测到其它交通参与者的区域。在此，根据探测器件的信号来使单个的半导体光源失效，该探测器件在机动车中用来探测机动车前方的其它交通参与者。该探测器件能够包括至少一个摄像机、至少一个超声波传感器和/或至少一个雷达传感器。

次级光学单元可这样构成，使由该次级光学单元在机动车前方的车道上成像的次级光分布直接相互邻接，并且无次级光分布的重叠。如果使半导体光源中的一个失效，则不存在相应的次级光分布的区域在光模块的合成的光分布中通过主动相邻的半导体光源的照亮的次级光分布的相对清晰的竖直的明暗界限限定。机动车的驾驶员能够将照明强度的大梯度看作是主观干扰的。

备选地在DE 10 2012 223 658中描述了，次级光学单元这样构成，使由次级光学单元在机动车前方的车道上成像的次级光分布并排地设置，其中相互邻接的次级光分布的至少侧面区域相互重叠。这一点通过以下方式实现，即投影光学单元的光输出面的基本状这样调制，使得单个的主要光分布转换到相应的次级光分布的多个相应局部区域中，其中，这些局部区域是同样大小的，并且以相同的定向在水平方向上相对地相互移动，并且相互重叠地设置。从特定的主要光分布中产生的所有局部区域的整体构成了相应的次级光分布。以这种方式避免了清晰的竖直的明暗界限，并因此在半导体光源断开时避免了照明强度的大梯度，该明暗界限限定了带状的次级光分布。

会聚透镜-阵列最适合当作主光学单元，因为它对材料、成型件精度和定位精度的要求都不高。在应用会聚透镜-阵列时，相对较小的次级光学单元就足够了。因此，可使次级光学单元的像差保持较小。当然其前提条件是相对较大的光圈值(焦距与次级光学单元的有效输入面的直径之间的比例)。像差在透镜系统中特别是色差，而它在具有小的光圈值的反射系统中特别是彗星像差(Koma)。