前大灯照明单元的制作方法
【专利说明】前大灯照明单元
[0001]本发明涉及前大灯、尤其是机动车前大灯的照明单元，所述照明单元由多个光源、带有多个光引导件的光引导单元以及连接在后面且带有焦平面的投影透镜组成，其中每个光引导件分别具有光退耦面。
[0002]这种类型的照明单元在车辆构造中是常见的并且例如用于不耀眼远光灯的成像，其方式是通过将通常由多个人造光源射出光线并且由相对应的多个并排布置的光引导件在辐射方向上将光线集束。光引导件具有相对小的横截面并且因此非常集中地沿着辐射方向发送与所述光引导件分别关联的各个光源的光线。在此上下文中，在AT510437A4中公开光线模块，该光线模块具有采取光导体形式的光引导件，在此称为光隧道，还具有多个光源。
[0003]一方面集中的光引导件辐射是所希望的，例如为了履行有关机动车前大灯近光的明/暗线的合法规定，而另一方面由此在希望均匀照射的曝光区域、例如在机动车前大灯前场形成干扰的不均匀性，因此采取措施以便于减少这些不均匀性。
[0004]因此光源以及光引导件一般而言能够尽可能地彼此靠近布置，以便于在曝光中最小程度地保持强度较小的照射部分。而光源以及光引导件由于技术原因不能彼此任意地靠近布置，因此需要其他的措施以便于提高光线分布的均匀性。
[0005]在此，已知的方法提供曝光的“模糊化”。例如使用用来散焦集中辐射的光学透镜，通过该透镜，全部光引导单元移出光学透镜的焦平面。在微米范围具有特殊结构的光学透镜也是已知的，通过这些特殊结构能够实现光散射，其中该光散射防止在传统光学透镜中出现的不利颜色失真。
[0006]在此，对于两个列出的措施、即用来散焦的措施以及用来光散射的措施而言，共同之处是:它们都影响前大灯的全部曝光。因此更均匀的光线分布的有利效果相比较于全部光引导件的模糊成像处于不利效果，对此例如不能实现有关机动车前大灯近光的明/暗线的规定，或者必须在均匀和/或分散的辐射和聚焦的辐射之间做出不利的妥协。
[0007]因此，本发明的任务是实现一种用于前大灯的照明单元，该照明单元一方面能够局部地实现均匀的光线分布，例如在前场，并且此外还允许同时在希望和或需要光引导件集中辐射的区域中进行光引导件集中辐射。
[0008]通过以下方式来解决该任务:
a)至少两个相邻光引导件的光退耦面相对于透镜的焦平面相互偏移，和/或
b)至少每两个彼此相邻的光引导件在接触区域沿着延伸彼此接触，其中相应的延伸相对于焦平面来测量与透镜相互偏离。
[0009]这能够实现各个光退耦面和/或与其关联的光引导件的有效、节约成本并且健壮的局部模糊成像，对此能够在所希望的区域以简单的方式实现均匀的曝光(均匀化)。例如这种区域位于前大灯前场的水平部分，然而，远光区域的照射应该尽可能集中和对准地进行，以便于例如针对性地不使迎面而来的车辆被曝光。
[0010]在此，在本发明的特别简单的一实施方式中规定:至少两个至少部分地上下相叠布置的光引导件的光退耦面相对于焦平面相互偏移。
[0011]为了获得尽可能宽且均匀的曝光，在一有利的实施方式中，光引导件布置在上下相叠布置的至少两排中。在此，光引导件应该尽可能彼此靠近地被引导，由此减少曝光中的不均匀性。
[0012]为了额外地减少曝光中的局部不均匀性，在符合目的的变体中规定:一排的全部光退耦面相比于下面布置的一排的光退耦面相对于焦平面偏移。因为投影透镜连接在光退耦面后面，所述投影透镜使进入的光路反向，所以上面一排的偏移导致曝光的(即通常为前大灯前场)“下面”部分辐射的均匀化。例如这能实现前大灯前场的均匀照射。在此，只要不另外列出，全部的位置说明都涉及的是前大灯以及其处于集成状态的元件、尤其是涉及集成在车辆中、位于水平位置的状态。
[0013]根据经验，当光引导件布置在上下相叠布置的恰恰三排中时，根据本发明的前大灯的构造特别有效。在这种布置中，例如上面一排能够照射前大灯前场，中间一排用来照射明/暗线的区域(即明/暗界限的区域)，并且下面一排的目的是照射前大灯的远光区域。
[0014]为了在根据本发明的前大灯的前场的曝光中实现定义的局部均匀化，在本发明的改进方案中规定:最上面一排光引导件的光退I禹面相对于焦平面背向主福射方向偏移确定的间距。备选地，例如当上面两排参与前场照射时，上面两排也能够共同地偏移。一般而言，能够选择其中希望进行曝光均匀化的任意变体。因此，同样地能够使参与形成远光的那排光退耦面或者预先给定数量的光退耦面偏移。主辐射方向是相应光退耦面的辐射光强通常实现最大值的方向。一般而言，主辐射方向位于后接的投影透镜的焦平面的法线方向上。
[0015]为了保证光引导件有效且简单的辐射，在一有利的实施方式中，每个光退耦面由所属光引导件在辐射侧的平面末端区域来构成，所述末端区域由限制光引导件的壁的辐射侧末端构成。在此，光引导件为如下反射体，所述反射体实施为空心的并且反射性地、尤其用铝涂敷其反射面。
[0016]详细而言，在此，每个壁能够由两个大致竖直的壁区段和两个大致水平的壁区段组成，所述壁区段在横截面上构成矩形，由此实现光引导件的特别节约成本且有效的构造。
[0017]在此，在本发明的一改进方案中规定:上下相叠布置的光引导件彼此相邻并且拥有共同的水平壁区段，由此能够实现光引导单元的特别紧凑的构造。
[0018]为了以特别简单的方式和方法来实现局部水平的均匀化，在一有利的变体中，至少一个光引导件的竖直壁区段相对于至少一个光引导件的至少一个水平壁区段以阶梯状偏移长度a。
[0019]为了实现恒定的局部均匀化，在此，在本发明的一改进方案中能够规定:至少一个光引导件的竖直壁区段相对于恰恰一个光引导件的恰恰一个水平壁区段以阶梯状偏移长度3.0
[0020]长度a的例如为0.5mm的值已经能实现足够的均匀性。在此，各个光退耦面的成像已经发生重叠。如果要进一步提高均匀性，就要增大长度a。增大长度a例如能够以l/10mm的阶梯宽度在各个阶梯中进行。如果要降低均匀性，则能够以相同的方式减少长度a。长度a的准确值根据待实现的均匀性以及与此有关系的全部光学系统(光源、光引导件、光退耦面、投影透镜)来确定。根据本发明的一备选方案，这些光引导件实施为光导体。在本发明的含义中，将光导体理解为如下结构，即在所述结构中进入的光通过壁上的全反射沿着光导体的延伸反射，其中光导体实施为实心主体。在该上下文中优选的是:光导体由透明塑料制成。备选地，该光导体能够由玻璃或者由任意其他材料、例如适合于光导的硅树脂制造。在该上下文中有利的是:所述光退耦面为至少一个光退耦平面的部分，其中各个光退耦面彼此相邻。从而实现根据本发明的照明单元的一种特别简单的技术构造，该构造能节约成本地制造。
[0021]在本发明的一备选实施变体的改进方案中规定:光退耦面是第一光退耦平面以及至少一个第二光退耦平面的部分，其中各个光退耦面彼此相邻，其中第一和第二光退耦平面相对于焦平面相互偏移。
[0022]在此特别有利的是:通过将恰恰一个第二光退耦平面相对于焦平面背离主辐射方向偏移长度C，使第一光退耦平面和所述第二光退耦平面相对于焦平面彼此偏移。
[0023]长度c的例如为0.5mm的值已经能实现足够的均匀性。在此，各个光退耦面的成像已经发生重叠。如果要进一步提高均匀性，就要增大长度C。增大长度c例如能够以l/10mm阶梯宽度在各个阶梯中进行。如果要降低均匀性，则能够以相同的方式减少长度C。长度c的准确值根据待实现的均匀性以及与此有关系的全部光学系统来确定。局部(优选水平的)均匀化的其他可能性通过上文列出的特征b.)(在权利要求1中定义的)给出。在此，长度b和b’的准确值根据待实现的均匀性以及与此有关系的全部光学系统来确定。
[0024]此外，能够直接地在各个光导体的光退耦面上设置散射光的光学器件，由此给出用来局部均匀化的额外可能性。在该上下文中，将表达方式“直接地”理解为如下的布置:在所述布置中散射光的光学器件要么直接接触光退耦面，要么与该光退耦面(例如由于装配的原因)有少许间距。在此重要的是:散射光的光学器件仅仅能够影响散射光的光学器件设置在其上的各个光退耦面。散射光的光学器件能够是专业人员已知的任意如下光学元件，所述光学元件能够实现对入射光束的模糊成像。为此目标优选地使用柱状透镜，原因在于柱状透镜能够水平散射入射的光束。备选地，同样能够对实施为反射体的光引导件提供额外的光学器件，所述光学器件布置在投影透镜和相应反射体的退耦面4之间，并且引起光束的相对应的额外散射。
[0025]接下来根据多个示例性而非限制性的实施方式对本发明连同其他优点进行进一步解释，所述实施方式在附图中图解。在此
图1示出根据本发明的光引导单元的第一实施方式的透视图，
图2示出图1的透视细节图，
图3示出图1中呈现的光引导单元的透视竖直截图，
图4示出根据本发明的光引导单元的曝光，
图5从斜后方示出根据本发明的光引导单元的第二实施方式的透视图，
图6示出图5中呈现的光引导单元的透明竖直截图，
图7以沿着图6的切削平面101的水平、平面截图示出光束的光路，
图8以沿着图6的切削平面100的水平、平面截图示出的光束的光路，以及图9示出根据本发明的光引导单元的第三实施方式的竖直截图。
[0026]在图1中呈现带有根据本发明的光引导单元2的照明单元的第一实施方式，在所述光引导单元2中并排布置光引导件3。光引导件3在此实施为反射体并且具有光退耦面4，这些光退耦面设立用于在后接的、未呈现的投影透镜方向上辐射光线。在此，这些光引导件3大致沿属于投影透镜的光轴X的方向定向，其中光退耦面4 (除了构成上面一排的光退耦面4)位于投影透镜的(图3中呈现的)焦平面E中。因而，属于投影透镜的焦点F直接位于光退耦面4上。在此，焦平面E不仅在竖直方向上而且在水平方向上根据场曲率轻微地弯曲。在此，光引导件3布置在三个居中的上下相叠的排中，其中其光退耦面4通过限制光引导件3的壁9彼此分离。
[0027]图2示出图1的细节。在此说明两个示范性的光退耦面4a和4b，其中光退耦面4a通过两个竖直壁区段6’和6’’以及一个水平壁区段7与周围的光退耦面4、尤其是光退耦面4b隔开。在此光退耦面4a的竖直壁区段6’和6’’相对于布置在下面的水平壁区段7以阶梯状后退长度a，即背离主辐射方向偏移。备选地，还有一种变体是可能的，即在所述变体中壁区段6’和6’’不同程度地偏移，和/或在所述变体中偏移沿着壁区段6’和6’’的延伸变化。光退耦面4a以及最上面排的全部光退耦面4 (例如在图1中可