用于照明设备的预准直器的制作方法

1.本发明描述了一种用于照明设备（尤其是用于 led照明设备）的预准直器、这样的照明设备、以及用于制造预准直器的方法。该预准直器尤其是一种尺寸分离的两级模块化预准直器。


背景技术：

2.一段时间以来，市场上已经出现了越来越多的“led矩阵”系统，在这些系统中，来自单独的大功率led的光被光学定向到最终光束的不同角度部分中。这些系统用于改进基于led的汽车前照灯的性能。
3.通过切换或调光led，可以控制光束的相应片段，使得非常灵活的总光束图案是可能的，以例如消除迎面而来的车流的眩光或突出障碍物。led矩阵系统由例如焊接到印刷电路板（pcb）的多个led组成。来自led的光然后被光学器件收集并定向到道路上。然而，由于led通常将朗伯体辐射到整个半球空间中，因此难以收集和使用所有光。因此，许多矩阵系统使用靠近led的初级光学器件（也称为“预光学器件”）来预准直光，使得光的较大一部分被最终的（次级）光学器件收集。在大多数情况下，预光学器件是光导。由于初级光学器件用于预准直光，因此在下文中其被称为“预准直器”。在下文中，光导使用全内反射（“tir”）的原理。
4.大多数现有系统使用由光学硅树脂（液体硅树脂橡胶）制成的复杂的光导束。对于这个技术用途，硅树脂具有许多优点。它耐受led附近的150 o
c的高温而不老化或褐变，并且因为它在模具中具有低粘度且在从模具中提取期间可以弯曲，所以它可以被注塑成非常精细和复杂的形状。
5.然而，模具是非常昂贵的，典型的模具每件工具花费高达约500000欧元，这提高了每单位成本，除非数量非常多。必须针对每个新的矩阵模块而定制光导束，因为它们取决于例如led的数目和位置、期望的光分布等。对于每个新的矩阵模块类型设置，需要另一个工具。
6.因此，本发明的目的是提供一种用于（led）照明设备的改进的预准直器，其克服或至少减轻上面描述的问题。


技术实现要素：

7.这个目的通过权利要求1的预准直器、权利要求12的照明设备、和权利要求14的用于制造预准直器的方法来实现。
8.应注意，尽管本发明对于led照明设备尤其有利，但它也适用于所有其他种类的照明设备。一般地，本发明可以与所有种类的光源一起工作，然而，在下文中，因为使用led作为光源是优选的，所以基于led照明设备来解释一些实施例。术语“led”包括所有可能的半导体光源。然而，无机发光二极管和有机发光二极管（“oled”）对于本发明是最常见和最优选的。另外，基于激光器的光源也是优选的。
9.根据本发明的预准直器适合于照明设备，并包括以下组件：a) 多个第一准直器单元，每个第一准直器单元具有入射面和出射平面，其中，对于每个第一准直器单元，出射平面在第一方向上比入射面更宽，并且入射面和出射平面在垂直于第一方向的第二方向上具有基本上相同的宽度。
10.b) 第二准直器单元，具有入射平面和出射面，其中出射面在第二方向上比入射平面更宽。
11.关于预准直器，每个第一准直器单元的出射平面光学地连接到第二准直器单元的入射平面，其中预准直器由至少两个组件接合在一起。除了光学连接之外，由于组件的良好内部一致性，机械连接（例如通过胶合或焊接）是优选的。如在下文中所解释的，多个第一准直器单元、和第二准直单元的一部分甚至可以实现为一个单个部件，例如关于具有在下文中描述的联结元件的实施例。
12.表述“光学地连接”意味着光线从第一准直器单元直接通过而到第二准直器单元。在第一准直器单元和第二准直器单元之间不应有间隙。优选地，第一准直器单元触及第二准直器单元（其中在这两个部分之间可以存在增强光学接触的薄层胶或光学地连接介质，如硅树脂橡胶、光学润滑脂或油）。替代地，第一准直器单元、和第二准直器单元的部分可以形成为一个整体部分，其中光学连接是自然给定的。优选的是，在第一准直器单元和第二准直器单元之间存在机械连接，以提供良好和永久的光学连接。
13.应注意，代替术语“出射平面”和“入射平面”，也可以分别使用术语“出射面”或“入射面”。为了清晰起见，在第一准直器单元的“出射平面”和第二准直器单元的“入射平面”的表述中使用了术语“平面”，因为在下面描述的一些实施例中，这些平面可以是将第一准直器单元与第二准直器单元的部分组合的材料部件中的“内面”。可以说，“平面”意味着独立于以下事实的面：它是几何体的（外）表面或由两个或更多个几何体形成的材料部件内部的内面。至少在第一准直器单元和第二准直器单元是分离的材料部件（它们可能胶合或焊接在一起）的情况下，术语“入射平面”可以被“入射面”替换，并且术语“出射平面”可以被“出射面”替换。
14.此预准直器的一个优点是，它具有与已知的预准直器相同的功能，但是设计成使得它更容易和更便宜地制造，并且它可以可能地以模块化的方式使用。
15.一般地，可以只有一个第一准直器单元，然而，优选的设置包括连接到一个单个第二准直器单元的两个或更多个第一准直器单元。为了更好地理解该设置起见，下文中解释了方向和特殊形状。
16.第一方向和第二方向相互垂直并跨越空间中的平面。第三方向或“轴”可以被定义为垂直于此平面（即垂直于第一方向以及第二方向）。这个第三方向通常描述预准直器的长度。借助具有相互垂直的三个轴的三维坐标系，可以最好地理解这些方向。z轴（第三方向）平行于预准直器的长度，并且表征光直接穿过预准直器的方向。x轴（第一方向）和y轴（第二方向）在垂直于z轴的平面上。通常，此平面分别平行于预准直器的入射面和出射面、或者入射平面和出射平面。
17.为了更好地理解，可以把x轴想象成水平轴，并把y轴想象成垂直轴。在此图中，第一准直器单元可以被称为“h准直器单元”，因为它在水平方向（第一方向或x轴）上准直，标签第二准直器单元可以被称为“v准直器单元”，因为它在垂直方向（第二方向或y轴）上准
直。由于入射面（或平面）和出射面（或平面）的宽度不同，因此实现了准直。h准直器单元（第一准直器单元）的出射平面具有与入射面相同的高度（因为入射面和出射平面在是垂直方向的第二方向上具有基本上相同的宽度），但是h准直器单元的出射平面在水平方向上比入射面更宽（因为第一准直器单元在第一方向上比入射面更宽）。由于出射面在第二（垂直）方向上比入射平面更宽，所以v准直器单元在垂直方向上准直。
18.作为三维几何形状，准直器单元包括边缘和面，其中与入射面和出射面（出射平面）的边缘相交的面被称为“侧面”。因此，侧面位于出射面（出射平面）和入射面之间，并且被认为是准直器单元的侧面。准直器单元优选地具有挤压体的形状。第一准直器单元优选地在上述坐标系的x-z平面中（第一方向和第三方向）具有两个平行侧面。因此，这个优选的第一准直器单元具有普通圆柱、特别是正普通圆柱的形状，尤其是棱柱的形状。第二准直器单元可以具有两个平行的侧面，然而，它们也可以是倾斜的。因此，这个优选的第二准直器单元还可以具有普通圆柱、特别是正普通圆柱的形状，尤其是棱柱形状或截头锥体形状。在优选实施例中，准直器单元可以具有曲面。例如，入射面和出射面是平面，并且至少一个侧面可以是弯曲的，或者第一准直器单元的入射面和第二准直器单元的出射面可以是弯曲的。应注意，具有挤压体形状的准直器单元简化了这个准直器单元的制造，因为它可以从透明材料板（尤其是第一准直器单元）切割下来或以非常简单的方式挤出。
19.预准直器的功能在下文中解释：在z轴方向上发射的光通常不被准直，因为它不与准直器单元的侧面相交。它直接穿过预准直器。然而，由于led的朗伯体发射，在z轴方向上发射的led也发射倾斜于z轴传播的光。在x轴方向上的分量与第一准直单元的侧面相交的光线被准直（前提是满足全内反射的条件）。在y轴方向上的分量与第一准直单元的侧面相交的光线不被准直，因为第一准直器单元由于其形状而在这个方向上充当简单的光导。第二准直器单元在其入射面处将第一准直器单元的出射平面“视为”照射的像素。由于第二准直器单元的形状，在y轴方向上的分量与第二准直单元的侧面相交的光线然后被准直（前提是满足全内反射的条件）。
20.因此，准直以两个步骤实现：首先，在第一方向（例如水平方向）上进行准直，且在此之后，在第二方向（例如垂直方向）上进行准直。存在一个微小的缺点，因为不准直光“浪费”了传播距离，例如关于第一准直器单元的第二方向，然而，这个缺点被预准直器的简单的和模块化的设置的巨大优势所抵消。
21.根据本发明的照明设备包括根据本发明的预准直器、和多个光源（优选为led），其中每个光源被布置成将光发射到第一准直器单元的入射面中。本发明的（led）照明设备优选地设计为自适应定向照明设备。
22.根据本发明的（定向）照明设备优选地设计用于汽车技术领域，例如设计为前照明设备。该（定向）照明设备优选地设计为远光定向照明设备，优选地设计为前照灯。表述“定向照明设备”应诠释为灯或照明单元，其中光在主方向（例如诸如从车辆前方到车辆的行驶方向）上投射。（定向）照明设备的示例是前照灯、聚光灯或探照灯。
23.根据本发明的用于制造根据本发明的预准直器的方法包括以下步骤：-制造或提供多个第一准直器单元，每个第一准直器单元具有其入射面和其出射平面，其中对于每个第一准直器单元，出射平面在第一方向上比入射面更宽，并且入射面和出射平面在垂直于第一方向的第二方向上具有基本上相同的宽度，-制造或提供第二准直器单元，其中这个第二准直器单元的出射面在第二方向上比其入射平面宽。替代地，至少在第二准直单元包括上述联结单元和准直部的情况下，该步骤可以包括制造或提供准直部，-将组件（即第一和第二准直器单元或者第一和第二准直器单元）与（多个）准直部光学地接合，其中每个第一准直器单元的出射平面光学地连接到第二准直器单元的入射平面。
24.应注意，准直器单元可以由随后组装以形成相应的单个准直器单元的片段形成。因此，绝对有可能的是，第一准直器单元形成为包括第二准直器单元的部分的一个材料部件（例如参见下文中描述的联结元件）。换句话说，不必要的是，第一预准直器单元的出射平面和第二准直器单元的入射平面（入射面）是胶合或焊接在一起的表面（然后它们优选地被称为“面”而不是“平面”）。还可能的是，第一准直器单元的出射平面和第二准直器单元的入射平面是将仅在第一方向上准直的形状和在第二方向上准直的形状分离的理论上的平面。
25.然而，由于本发明的目的，特别优选的是，包括第一准直器单元、和第二准直器单元的一部分的部件在第二方向上不具有准直特性，或者换句话说：这个部件应该在第二方向上具有恒定的宽度。例如，它可以从平板切割。
26.第二准直器单元优选地通过绞线的挤压成型或冲压成型来形成，其中入射面（或凹槽）和出射面平行于线料的长度布置。因此，通过观察线料的截面区域，来观察第二准直器单元的侧面。
27.用于线料的优选材料显然是透明的。该材料优选选自包括玻璃、塑料、和硅树脂（聚硅氧烷）的组。由于第二准直器单元定位在离（热）光源更远的地方，所以它可以由比硅树脂更不太耐热性但更易于制作和加工的材料——优选聚碳酸酯（pc）——制成。
28.因此，根据此方法，优选的第一准直器单元通过从平板切割或以其他方式构建形状来制造，和/或优选的第二准直器单元通过挤压成型或冲压成型和/或通过切割从线料分离来制造。
29.从属权利要求和以下描述公开了本发明的特别有利的实施例和特征。可以适当地组合实施例的特征。在一类权利要求的上下文中描述的特征可以同样适用于另一类权利要求。
30.根据优选的预准直器，第二准直器单元的出射面和入射平面在第一方向上具有相同的宽度，其中第二准直器单元的两个相对的侧面优选地相互平行并垂直于第一方向布置。因此，在这个实施例中，第二准直器单元在第一方向上不具有准直特性，而仅在第二方向上具有准直特性。
31.根据优选的预准直器，第一准直器单元的两个相对的侧面相互平行并垂直于第二方向布置。在上图中，其中第二方向是垂直方向，所述侧面是水平布置的上侧面和下侧面。这样的第一准直单元具有几何挤压体的形状，其中x-z平面（参见上述坐标系）中的区域沿着y轴被挤压。这个第一准直单元可以容易地从透明材料的平板切割。为了清晰起见，应注意，关于术语“挤压体”，可以想象一个cad应用程序，其中空间中的一个平面中的平面形状可以沿着轨迹挤压，以创建三维体。关于本发明，此轨迹是垂直于形状的平面的直线。另一方面，术语“挤压”也可以用于命名制造工艺。通过这样的挤压工艺也可以制造挤压体。然而，从平板材料切割第一准直器单元是特别优选的，因为它在使用容易的制造工艺的同时
导致光学上有利的适合的部件。
32.根据优选的预准直器，第一准直器单元包括硅树脂片或玻璃、优选地由硅树脂片或玻璃组成，并且优选地由透明材料板切割而成。
33.根据优选的预准直器，至少两个第一准直器单元的出射平面具有不同的尺寸，其中优选地出射平面在第一方向上的宽度不同并且在第二方向上的尺寸特别优选地相同。这个实施例具有以下优点：不同宽度的像素可以在一个第二准直器单元上对齐。
34.根据优选的预准直器，第二准直器单元的出射面的表面设置有纹理或光学结构。优选的表面包括粗糙化的、（尤其是全息的）光散射设备或（优选双凸的）透镜阵列。特别地，透镜阵列被设计成在第二准直器单元的入射平面的方向上光学地移动第二准直器单元的出射面，优选地移动到第二准直器单元的入射平面的位置。透镜优选为沿第一方向布置的圆柱形透镜。然而，透镜阵列可以应用为第二准直器单元的出射面上的附加元件（例如应用为片）。粗糙化具有以下优点：led的图像之间的最小间隙是模糊的，并且因此，那里不会显示出明显的强度转变。
35.如上所述，尤其是第二准直器单元的出射面的透镜结构补偿了第一准直器单元和第二准直器单元的不同的出射平面，此透镜结构能够将表观出射面移回到准直器中，使得其变得与第一准直器单元的出射平面变得完全相同。
36.根据优选的预准直器，第一准直器单元（优选地线性地）布置在第一方向上，其中两个或更多个、优选地基本上所有的第一准直器单元的出射平面优选地光学地连接到透明联结元件，该透明联结元件优选地由与第一准直器单元相同的材料制成。如上所提到，此联结元件（构思上）是第二准直器单元的一部分，并且包括第二准直器单元的入射平面，尽管第一准直器单元和联结元件可以制作为一个材料部件。这个实施例具有以下优点：第一准直器单元不胶合到第二准直器单元的入射面，而是以非常稳定的方式布置。为了形成第二准直器单元，联结元件可以布置在代表第二准直器单元的另一部分的特殊成形的材料部件的凹槽中。
37.在优选实施例中，第一准直器单元和联结元件被制作为所述一个材料部件，特别是从透明材料板切割而成。应注意，由于本发明的目的，联结元件应具有平板的形状。至少联结元件的出射面应在第二方向上具有与其入射平面相同的尺寸（即上图中相同的高度）。入射平面（或相应地是入射面）应至少具有与第一准直器单元的出射平面在第二方向上的宽度之和相同的尺寸。
38.根据优选的预准直器，第二准直器单元包括联结元件和准直片段，该准直片段光学地连接（且优选为机械地连接）到联结元件。因为联结元件由于其形状而通常不包括准直特性，所以准直片段将这些准直特性添加到第二准直器单元。为了减少干扰的光学效应，联结元件和准直片段应提供基本上相等的折射率，并且彼此光学地接合。
39.优选的是，准直片段包括凹槽，该凹槽设计成使得联结元件装配在该凹槽中并形成锁定装配。联结元件应像舌片一样装配在这个凹槽中。
40.替代地或附加地，优选的是，准直片段沿第二方向布置在联结元件上。联结元件的范围可以从第二准直器单元的入射平面到其出射面。在这种情况下，准直片段应布置在与第二准直器单元的出射面（并且还有入射平面）齐平装配的联结元件上和/或下面。例如，准直片段可以是三角棱柱，其中三角形的一条边从第二准直器单元的入射平面到达第二准直
器单元的出射面。
41.因为由于光学原因，预准直器只可以安装在很少的点处，所以第一准直器单元和第二准直器单元之间的联结应是机械鲁棒的。为了简化该联结，包括第一准直器单元的部件可以继续进入第二准直器（例如由于上面描述的联结元件）。例如，第二准直器单元的剩余部分（准直部）可以围绕该联结元件模制、或胶合（参见上述具有舌片和凹槽的解决方案）。只要两种材料具有足够接近的折射率，第二准直器单元就仍将表现得仿佛它是由单个部分制成的。
42.根据优选的预准直器，第一准直器单元（优选地与联结元件一起）具有沿第二方向挤压的区域的几何挤压体的形状，并且其中第二准直器单元优选具有沿第一方向挤压的区域的几何挤压体的形状。
43.第一准直器单元应由适合的平坦材料——诸如硅树脂片或玻璃——制成。切割边缘时应小心，因为边缘的任何粗糙都将破坏全内反射（tir），并因而破坏光导功能。制作的一个示例是玻璃的平滑切割。
44.根据优选的预准直器，第二准直器单元和/或第一准直器单元和/或联结元件由光学玻璃制成，其中第二准直器单元与第一准直器单元的出射平面、或与联结元件之间的连接优选通过热熔接（也称为“对接熔接”）来实现。玻璃具有以下优点：可以使第一准直器单元的入射面与光源机械接触，而不因热问题而冒光学接触的风险。
45.根据优选的预准直器，第二准直器单元至少在其入射平面的区域中（基本上在入射平面的位置处或与离入射平面有一小段距离，例如小于20 mm）比第一准直器单元的出射平面在第一方向上的宽度之和更宽，其中附加宽度优选地设计用于安装预准直器。关于具有联结元件的实施例，该联结元件优选地至少在其入射面的区域中比第一准直器单元的出射平面在第一方向上的宽度之和更宽。
46.如上所述，整个预准直器只可以安装在很少的点处，以便不干扰tir。一个安装点可以是靠近led的第一准直器单元的入射面，另一个安装点靠近第二准直器单元的出射面。这个实施例允许在位于第一准直器单元和第二准直器单元之间的交点附近的第三位置处的有利的安装。
47.优选的照明设备包括投影光学器件，例如透镜。投影光学器件优选地被布置成将光成像到远场中，例如在前照灯中。
48.投影光学器件优选地设计成使得它在第一方向和第二方向上具有不同的焦平面，其中投影光学器件被设计和布置成使得在第一方向上的焦平面位于第二准直器单元的入射平面的位置（恰好在入射平面处或在距离入射平面最多5 mm处），并且在第二方向上的焦平面位于第二准直器单元的出射面的位置（恰好在出射面处或在距离出射面最多5 mm处）。这具有以下优点：尽管不同准直器单元的出射平面不重合，但这有利于由投影光学元件投影水平和垂直明显的像素；或者，替代地表述，在第二准直器单元的入射平面的位置处具有在第一方向上的投影光学器件的焦平面避免了在第一方向上的像素的拖尾，否则（即，在第二准直器的出射面处具有这样的焦平面）将通过光传播通过第二准直器单元而发生拖尾。
49.包括第一焦平面和第二焦平面的投影光学器件可以例如用在相互垂直的取向上包括两种折射能力的投影光学器件来实现。
50.在下文中，焦平面优选地假定为平坦的，即不弯曲的。在实际情况下，其中焦平面
通常是弯曲的（场曲率）并且第二准直器单元的面通常是平坦的，可以根据以下方法找到平衡。首先，平坦的（理论上的）焦平面被布置在期望的（理论上的）位置。然后，投影光学器件被定位成使得（从这个投影光学器件看到的）（真实的）焦平面在面的中间处延伸到（理论上的）焦平面之后，并且在面的侧面处延伸到（理论上的）焦平面之前。特别优选的是，（真实的）焦平面在面长度的大约四分之一和四分之三处的两点处与（理论上的）焦平面交叉，或者（理论上的）焦平面之后和之前的积分面积基本上相等。根据另一优选实施例，（真实的）焦平面在面的中间的一点处触及（理论上的）焦平面。如上所述，在下文中，至少如果入射面或出射面（或相应地是入射平面或出射平面）是平坦的，则优选地意味着平坦的（理论上的）焦平面。
51.因为预准直器材料具有特定的折射率，所以从光源发射的光被预准直器折射。由于此效应，投影光学器件的焦平面被预准直器从其理论上的位置移动。可以说预准直器转移了焦平面的位置。因此，必须考虑到预准直器的折射来理解对焦平面位置的所有引用。也可以说，“系统投影光学器件和预准直器的焦平面”或“照明设备的焦平面”被视为代替表述“投影光学器件的焦平面”。因此，投影光学器件应始终布置成考虑到预准直器的折射特性。
52.投影光学器件可以包括多个光学元件——优选地选自包括透镜、棱柱、和反射镜的组——的布置。优选的是，投影光学器件仅包括一个单个透镜，因为这使得投影光学器件易于操作并且具有成本效益。在汽车前向照明单元中，投影光学器件通常被布置成将焦平面成像到远场。
53.根据优选的led照明设备，投影光学器件包括非球面透镜，优选散光透镜（或相应地是复曲面透镜）。特别优选的是具有成形为圆柱形透镜的两个相对的透镜表面的透镜，其中两个透镜表面的焦线相互垂直地布置。优选地，一个透镜表面的曲率具有比相对的透镜表面的曲率更大的半径，使得透镜包括两个不同的焦平面。此外，凸透镜优选地具有在相互垂直的两个取向上不同的光焦度和焦距，使得透镜包括两个不同的焦平面。
54.根据优选的制作方法，第一准直器单元和/或第二准直器单元具有几何挤压体的形状。第一准直器单元优选地从（具有平面平行面的）板切割，并且第二准直器单元制造为挤压元件。
55.在第一准直单元与第二准直器单元的入射平面连接的优选情况下，优选为机械地将第一准直器的出射平面（或这里更好的是：出射面）与第二准直器单元的入射平面（面）连接，例如通过胶合或焊接/熔接。
56.在替代的优选的情况下，其中多个第一准直器单元从板切割成连接到联结元件的一个部件，第二准直器单元的准直部被制造为挤压元件并与联结元件光学地（和机械地）接合。这里，在准直部包括成形为插入联结元件的凹槽的情况下，联结元件插入到准直部的凹槽中并与准直部光学地接合。
57.根据优选的照明设备，光源和/或光源组的强度可以被单独控制，优选通过调光或切换来控制。优选的照明设备提供了不同于另一数目的光源来控制多个光源的装置。优选的照明设备提供了将用于不同地控制多个光源的控件连接到另一数目的光源的装置。
58.一种优选的定向照明设备包括预准直器和以垂直堆叠布置的适当布置的光源的设置，使得第二准直器单元水平布置。
59.相对于单片硅树脂准直器，这个简化的预准直器架构的优势在于其组件的形状非
常简单。它们实际上是只在第三维度上挤压的2d型材。因此，它们可能易于制成并组合。例如，平面平行的第一准直器单元的集合可以从具有一定厚度的硅树脂片冲压而成，或者从玻璃板激光切割而成，即使它在被挤压的区域中具有复杂的形状。第二准直器可以是由例如聚碳酸酯制成的挤压部分。与单片硅树脂解决方案相比，额外的努力是光学地接合两个准直器级，例如通过胶合或通过熔接。
60.从以下结合所附附图考虑的详细描述中，本发明的其他目的和特征将变得清楚。然而，应理解，这些附图仅仅为了说明的目的而设计，并且不作为本发明的限制的定义。
附图说明
61.图1示出了本发明照明设备的实施例的透视图；图2示出了本发明预准直器的实施例的透视图；图3示出了本发明预准直器的另一实施例的透视图；图4示出了本发明预准直器的另一实施例的透视图；图5示出了本发明照明设备的另外的实施例的侧视图；图6示出了优选的定向照明单元的透视图；在附图中，类似的标记自始至终指代类似的对象。图解中的对象不一定按比例绘制。
具体实施方式
62.图1示出了本发明照明设备l的实施例的透视图，该照明设备l包括三个光源3（例如led）、根据本发明的预准直器p、和具有两个焦平面p1和p2的以散光透镜形式的投影光学器件4。实际上，投影光学器件4到预准直器p的距离可能比图中所示的大得多。例如，预准直器p可以在x-z平面中具有25 mm x 30 mm的尺寸，并且投影光学器件可以布置成距离预准直器p 50至60 mm并可以具有大约40至50 mm的直径。
63.预准直器p包括三个第一准直器单元1。这些第一准直器单元1的出射面1b光学地（并且这里也是机械地）连接到第二准直器单元2的入射面2a。
64.第一准直器单元1的入射面1a在第二方向y（这里是y轴的方向）上与第一准直器单元1的出射面1b一样高，但是入射面1a在垂直于第二方向y的第一方向x（这里是x轴的方向）上比这些出射面1b更窄。
65.图2示出了根据本发明的预准直器p的实施例的透视图。预准直器p的形状与图1中所示的照明设备l的预准直器p相似，然而有一些差别。一个差别是这里还示出了用于安装预准直器p的安装结构5a、5b、5c。图1和图2的预准直器p之间的另一个差别是，这里第一准直器单元1的出射面1b在第一方向x（沿x轴）上具有不同的尺寸：在x轴之后，第一出射面1b是最宽的，然后是最小的出射面1b，然后是第一准直器单元1的中等宽度的出射面1b。
66.第一准直器单元1的上侧面1c和下侧面1c相互平行，使得第一准直器单元1形成上侧面1c的形状的几何挤压体。用第一安装结构5a将第一准直器单元1安装在它们的入射面1a（参见图1）的区域中。
67.与第一准直器单元1的上侧面1c和下侧面1c相似，第二准直器单元2的左侧面2c和右侧面2c也相互平行，然而，这不是必需的。与图1不同，第二准直器单元2比三个第一准直
器单元1的出射面1b的宽度之和更宽，以便应用两个安装结构5b，用于安装第一准直器单元1的出射面1b与第二准直器单元2的入射面2a之间存在接触的区域。第二准直器单元2的出射面借助另外的安装结构5c来安装。
68.在现有技术中，准直器光导通常在第一方向x（这里是水平的）和第二方向y（这里是垂直的）上都具有准直特性。准直（即数值孔径的减小）取决于输出和输入尺寸的比率。可以看出，由于第一准直器单元和第二准直器单元的形状，以两个步骤水平地和垂直地实现了准直。在第二方向y上平面平行（均匀高度）的第一准直器仅在（水平的）第一方向x上准直，以因子a（入射）/a（出射）来使光束变窄，其中a（入射）是第一准直器单元1的入射面1a的面积，并且a（出射）是第一准直器单元1的出射面1b的面积。因为三个第一准直器1在第一方向x上具有不同的输出宽度并且在第二方向y上具有相同的尺寸，所以它们以不同的量水平地准直，并且在它们的输出处提供三个不同水平宽度的“像素”。它们在x-z平面中的形状（这里简单地是梯形）可以更复杂，以便不仅准直、而且使输出光束水平地弯曲成某个方向。然后，随后的第二准直器单元2仅在第二方向y上准直，再次以b（入射）/b（出射）的因子来使光束变窄，其中这里b（入射）是第二准直器单元的入射面2a的面积，并且b（出射）是第二准直器单元的出射面2b的面积。
69.图3示出了根据本发明的预准直器p的另一实施例的透视图。预准直器p的形状相似于图1中所示的照明设备l的预准直器p，具有第一准直器单元1与联结元件6一起组装成一个部件的差别。
70.因为在构思上，联结元件6属于第二准直器单元2，所以联结元件6的一个面可以被称呼为第二准直器单元2的入射平面2a。尽管第一准直器单元1的出射平面1b和第二准直器单元2的入射平面2a不存在接触区域，但点划线示出可以总是假定第一准直器单元1与第二准直器单元2相交的理论上的区域，尽管这个主体被制作为一个部件。这个块具有向y方向挤压的x-z平面中的区域的挤压体的形状。
71.第二准直器单元包括联结元件6和附加的准直片段7，该准直片段7光学地（和机械地）连接到联结元件6。图3示出了联结元件6和准直片段7，该准直片段7具有稍微间隔开的凹槽7a。这些部分可以容易地转移到另一个部分中。联结元件6被设计成使得其装配在准直片段7的凹槽7a中，从而形成锁定装配。
72.图4示出了根据本发明的预准直器的作为图3的替代的另一实施例的透视图。这里，两个准直片段7在第二方向y上布置在联结元件6的上方和下方。联结元件6的范围从第二准直器单元2的入射平面2a到其出射面2b。联结元件6的前表面和两个准直片段7齐平装配，并且当彼此重叠布置时形成第二准直器单元2的平坦出射面2b。这里，准直片段7被成形为三角棱柱，其中三角形的一条边从第二准直器单元2的入射平面2a到达第二准直器单元2的出射面2b。
73.图5示出了本发明照明设备l的另外的实施例的侧视图。在这个示例中，照明设备l包括投影光学器件4、光源3、和预准直器。该设置可以相似于图1中所示的设置。在此图中，示出了投影光学器件4的两个焦平面p1、p2。投影光学器件被设计和布置成使得第一焦平面p1定位在第二准直器单元2的入射面2a处，并且第二焦平面p2定位在第二准直器单元2的出射面2b处。
74.在此图中，在预准直器中示出了三条示例性光线。所有光线通过第一准直器单元1
而不反射，并且这些光线中的两条被第二准直器单元2反射。
75.在这个示例中，第二准直器单元2的出射面2b的表面构造有双凸透镜阵列8，该双凸透镜阵列8可以在下面的放大部中看到。双凸透镜阵列8的结构被设计成使得光在由放大部中的三条光线指示的垂直于led排的维度上（在y-z平面中的y方向上）扩散。
76.图6示出了在车的前照灯9中的优选的（定向）照明设备l的透视图。在这个示例中，照明设备l包括从前视图示出的三个预准直器p。每个预准直器被分配给布置在第一准直单元1（未示出，参见例如图1）的不同入射面处的单独的led排（未示出，参见例如图1），该第一准直单元1与彼此重叠布置的三个第二准直器单元2光学地接合。在三排第二准直器单元2的前面布置了投影光学器件4。
77.尽管本发明已经以优选实施例及其变型的形式公开，但应理解，可以对其进行许多附加的修改和变型而不脱离本发明的范围。
78.为了清晰起见，应理解，遍及本技术，“一”或“一个”的使用不排除多个，并且“包括”并不排除其他步骤或元件。提及“单元”或“模块”不排除使用多于一个的单元或模块。尤其是，提及“单元”或“模块”不排除该单元或模块可以由多于一个的部件构建，或者可以包括部件的一部分（例如联结部分）。
79.附图标记：1
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第一准直器单元1a
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入射面1b
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出射平面/出射面1c
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侧面2
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第二准直器单元2a
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入射平面/入射面2b
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出射面2c
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侧面3
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光源4
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成像光学器件5a
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安装结构5b
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安装结构5c
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安装结构6
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联结元件7
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准直片段7a
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凹槽8
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双凸透镜阵列9
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前照灯p
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预准直器l
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照明设备p1, p2
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焦平面x
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第一方向/坐标轴y
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第二方向/坐标轴zꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三方向/坐标轴。