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1、10申请公布号CN102032519A43申请公布日20110427CN102032519ACN102032519A21申请号201010506514622申请日20101008102009049558420091005DE102009053581020091117DEF21S8/10200601F21V13/00200601F21W101/0220060171申请人汽车照明罗伊特林根有限公司地址德国罗伊特林根72发明人埃米尔P斯特凡诺夫74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人张春水田军锋54发明名称用于车辆的照明装置的发光模块57摘要本发明涉及一种用于机动车辆的照明装置的。
2、发光模块10，所述发光模块具有多个阵列式设置的半导体光源36。在所发出的光线的射线路程中设置初级光学装置14，该初级光学装置设计成具有多个阵列式设置的起光学作用的元件24的光学阵列并使由半导体光源36发出的光会聚。为了使所述发光模块10在机动车辆前面实现尽量均匀的光分布，初级光学装置14在起光学作用的元件24之后的射线路程中具有起光学作用的输出光学装置28、30，其中，每个起光学作用的元件24配设一个具有会聚特性的主输出光学装置28和与主输出光学装置28相邻的至少一个副输出光学装置30。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图7。
3、页CN102032522A1/2页21一种用于车辆的照明装置的发光模块10，所述发光模块具有多个阵列式设置的半导体光源36，这些半导体光源发射电磁射线，其中在半导体光源36的射线路程中设置初级光学装置14，该初级光学装置设计成具有多个阵列式设置的起光学作用的元件24的光学阵列并使由半导体光源36发出的射线会聚，其中在射线路程的进一步进程中设置次级光学装置18，该次级光学装置将会聚的射线投射到机动车辆前面的行驶道路上，以形成希望的光分布，其中初级光学装置14除了起光学作用的元件24以外在射线路程中还具有设置在上述元件之后的附加地起光学作用的输出光学装置28、30，其特征在于，每个起光学作用的元件。
4、24配设多个输出光学装置28、30，即在起光学作用的元件24的光轴上的具有会聚特性的主输出光学装置28和与主输出光学装置28相邻的至少一个副输出光学装置30，其中通过起光学作用的元件24会聚的射线的大部分穿过配设给起光学作用的元件24的主输出光学装置28，其余的通过起光学作用的元件24会聚的射线穿过一个和多个配设给起光学作用的元件24的副输出光学装置30。2根据权利要求1所述的发光模块10，其特征在于，所述一个或所有配设给起光学作用的元件24的副输出光学装置30对穿过所述副输出光学装置的由起光学作用的元件24会聚的光线导向，使其在次级光学装置18旁边经过。3根据权利要求1或2所述的发光模块10。
5、，其特征在于，各起光学作用的元件24分别包括一个具有光耦入面34和光耦出面38以及全反射的侧面25的光导体。4根据权利要求3所述的发光模块10，其特征在于，光导体24的光耦入面34包括小于光耦出面38的面积，从而光导体24的侧面25从光耦入面34出发朝光耦出面38的方向倾斜地相互离开地延伸。5根据权利要求3或4所述的发光模块10，其特征在于，光导体24在纵向截面上观察具有平的或凹入弯曲的侧面25。6根据权利要求3至5中任一项所述的发光模块10，其特征在于，侧面25具有比光耦出面38大的粗糙度。7根据权利要求1或2所述的发光模块10，其特征在于，起光学作用的元件24分别包括一个反射器。8根据权利。
6、要求3至6中任一项所述的发光模块10，其特征在于，输出光学装置28、30与光导体24分开地构成。9根据权利要求3至6中任一项所述的发光模块10，其特征在于，输出光学装置28、30构成为光导体24一体的组成部分。10根据权利要求8或9所述的发光模块10，其特征在于，光导体24和/或输出光学装置28、30由硅酮制成。11根据上述权利要求中任一项所述的发光模块10，其特征在于，次级光学装置18包括投影透镜。12根据权利要求1至10中任一项所述的发光模块10，其特征在于，次级光学装置18包括起消色差作用的透镜布置结构20、22。13根据上述权利要求中任一项所述的发光模块10，其特征在于，半导体光源36。
7、发出可见的波长范围内的光。权利要求书CN102032519ACN102032522A2/2页314根据上述权利要求中任一项所述的发光模块10，其特征在于，由该发光模块产生的光分布用于实现部分远光功能或无眩光的远光功能。15根据上述权利要求中任一项所述的发光模块10，其特征在于，该发光模块增强地照亮在机动车辆前面的行驶道路上识别出的危险源。权利要求书CN102032519ACN102032522A1/10页4用于车辆的照明装置的发光模块技术领域0001本发明涉及一种用于车辆的照明装置的发光模块。所述发光模块具有多个阵列式设置的半导体光源，这些半导体光源发射电磁射线。在半导体光源的射线路程中设置初。
8、级光学装置，该初级光学装置设计成具有多个阵列式设置的起光学作用的元件的光学阵列并使由半导体光源发出的射线会聚。在射线路程的进一步进程中设置次级光学装置，该次级光学装置将初级光学装置的出口上的光分配投射到机动车辆前面的行驶道路上，用于实现希望的光分布。这里初级光学装置除了光学有效的元件以外在射线路程中还具有设置在上述元件之后的附加地起光学作用的输出光学装置。背景技术0002开头所述类型的发光模块例如由EP1780462A1已知。此外，由US4,733,335也已知一种发光模块，这种发光模块与开头所述类型的发光模块具有相似性，但其中初级光学装置不具有设置在其后的附加的起光学作用的出口光学器件。00。
9、03由现有技术已知各种不同的用于机动车辆的照明装置。例如首先区分前照灯和普通灯。前照灯只设置在机动车辆的正面区域中。所述前照灯除了通过使得车辆对于其他交通参与者可见而用于交通安全以外特别还用照亮车辆前面的行驶道路，以便改善驾驶员的视线。前照灯产生近光、远光或任意其他灯光功能，例如雾光、转弯光、城市光、高速公路光等。前照灯可以产生所述光功能中的一个或多个。前照灯能够具有一个或多个白炽灯、气体放电灯或半导体光源发光二极管。前照灯通常产生人眼可见的光。但也可以设想，前照灯例如产生对于夜视仪器不可见的射线，例如红外射线，所述红外射线照射车辆前面的远光区域，而不会使来自对面的交通参与者眩目。通过对红外线。
10、敏感的照相机检测被照射的行驶道路区域并将测得的图像投射到挡风玻璃上或以其他方式展示，以在显示器上向驾驶员显示。前照灯可以按反射原理工作，就是说由光源发出的光由反射器反射到行驶道路上，以产生希望的光分布，或者也可以按投射原理工作，其中由投射或聚光透镜在行驶路线上投射前照灯内部的光分布，以便产生希望的光分布。0004普通灯主要用于通过使车辆对于其他交通参与者可见而用于交通安全。例如在车辆正面区域中的前裙板灯例如用于位置灯、闪光或日间行驶光，而在车辆尾部区域中的车尾灯用作制动灯、后灯、闪光灯、雾天后灯、位置灯或倒车灯。前裙板灯这里可以集成在前照灯中，但前裙板灯也可以附加于前照灯构成为单独的普通灯。此。
11、外在美国还存在设置在车辆侧面的普通灯，即所谓的外廓灯SIDEMARKER。这些普通灯可以构成为用于实现一个或多个光功能。普通灯作为光源通常具有白炽灯或半导体光源。普通灯通常按反射原理工作。对于半导体光源的情况，优选附加于发射器或替代反射器使用用于使光线会聚的全反射的前置光学装置。0005由DE10314524A1已知一种具有多个阵列式设置的半导体光源的前照灯，所述半导体光源发射人眼可见的光的形式的电磁射线。这里每个半导体光源配设初级光学元件，从而各初级光学元件整体上构成光学阵列。各初级光学元件用于使由光源发出的光会说明书CN102032519ACN102032522A2/10页5聚。所述主光学。
12、元件构成为具有全反射特性的光导体。每个初级光学元件具有光输入面和光输出面。在主光学元件中通过光输入面入射的光线至少被全反射一次并由此会聚。接着所述光线通过光输出面离开光学元件并通过次级光学元件例如投射透镜从前照灯中射出。光学阵列的多个光输出面组成组，其中一个或多个连接在一起的组分别实现前照灯的一个希望的发射特性。此外可以使各单个半导体光源独立于其他的半导体光源投入运行。0006就是说，由已知的照明装置产生的光分布由半导体光源的多个沿垂直和/或水平方向并排设置的投影组成。半导体光源之间或各初级光学元件的光输出面之间的间距这里强制性地导致各单个半导体光源的投影之间的较暗的线形的区域。所述线形的区域。
13、以干扰性的暗的网格结构形式导致所实现的光分布的不均匀性。0007为了防止出现这种情况，初级光学装置的起光学作用的元件以及由此还有半导体光源尽可能紧密地并排设置，以便使网格结构的暗的线尽可能窄。但由于前照灯中结构上的狭窄这会在接通半导体光源时、特别是对于阵列内部的半导体光源导致出现问题，因为供电导线必须强制性地在外部的半导体光源之间通向每个设置在阵列内部的半导体光源。此外，半导体光源大的散热量和由于结构技术引起的特别是有设置在阵列内部的半导体光源的不足的热量导出在这种布置形式中构成附加的问题。0008此外为了避免暗的网格结构，还可以设想，通过投射的光学装置相对于光源散射使光向暗的网格线的区域偏转。
14、。但这里这通常会导致光非常明显的重叠部，这种重叠部在所形成的光分布中显得比中间面明亮。结果是替代暗的网格结构得到明亮的网格结构，这同时不是令人满意的。0009原则上在采用折射的介质材料，例如在采用透明的全反射的、但特别是折射的物体，即所谓的前置光学装置作为用于会聚光线的初级光学元件以及重要得多地作为投影的次级光学元件时，会出现另一个问题。这种材料具有色散特性。这种色散通常是指光折射与光波长的相关性，就是说，材料的折射常数随着波长改变。这会导致在所实现的光分布中在测量墙或在行驶道路上出现不同的光色。0010所述色散问题主要存在于次级光学装置中，而在初级光学装置中较小。因此采用消色差透镜，所述消色。
15、差透镜能够补色散现象。如果希望的光束由投影的次级光学装置截获，就是说，离开初级光学装置的光束的受光角小于投影的光学装置的孔径受光角，初级光学装置上的色散实际上是可以忽略的。0011由于次级光学装置上的色散，例如蓝色光谱比红色光谱更为强烈地折射。由此特别是在本来就是干扰性的暗的或明亮的网格结构的区域中会附加地出现色彩分离或色彩堆积，就是说出现另外的不均匀性。所述色散既可能影响网格结构的区域，也可能影响网格线之间的中间面。色散的影响导致，沿着中间面的边缘在测量壁或街道上即在网格线的区域中形成蓝绿色的边缘线以及中间面具有橙黄色。这种效果还会由此强化，即，与光密度差单纯的明暗差相比，人眼更为清楚地感知。
16、色差。发明内容0012由所述现有技术出发，本发明的目的在于，在开头所述类型的发光模块中，降低所实现的分布的不均匀性并且甚至尽可能完全消除不均匀性，以便既在明暗分布上也在光分布中的色差上实现尽可能均匀的光分布。说明书CN102032519ACN102032522A3/10页60013为了实现所述目的，由开头所述类型的发光模块出发建议，每个起光学作用的元件配设多个输出光学装置，即在起光学作用的元件的光轴上的具有会聚特性的主输出光学装置和与主输出光学装置相邻的至少一个副输出光学装置。通过起光学作用的元件会聚的光线的大部分穿过配设给起光学作用的元件的主输出光学装置，其余的通过起光学作用的元件会聚的光线。
17、穿过一个和多个配设给起光学作用的元件的副输出光学装置。0014所述光线优选包括人眼可见的光。但也可以设想，所述光线包括处于不可见范围的分量，例如红外分量或紫外分量。这里发光模块可以是用于机动车辆的夜视仪器的一部分。本发明基于这样的构思，即，一方面通过主光学元件和输出光学装置的设计以及它们相互间的布置这样会聚光线，使得这些光线的起光学作用的横截面略微地重叠。由于相邻的边缘部分的不同的方向，由初级光学装置的输出元件使所述光线不同地偏转。主要光部分通过主输出元件的整个面引导到投影的次级光学装置中。超过确定的其投影作用的横截面的干扰性的射束分量不会到达主输出光学装置，而是到达副输出光学装置中的至少一个。
18、上。所述光束优选不会对发光模块的所形成的光分布做出贡献。即每个主输出光学装置使光线对中和会聚，而每个副输出光学装置使干扰性的光线偏转开。0015可以设想，配设给一个确定的起光学作用的元件的副输出光学装置作为主输出光学装置配设给相邻的光学元件以及相反地，配设给一个确定的起光学作用的元件的主输出光学装置作为副输出光学装置配设给相邻的光学元件。就是说，每个输出光学装置优选用作用于所述一个起光学作用的元件的主输出光学装置并同时用作用于相邻的起光学作用的元件的副输出光学装置。但优选配设给完全位于阵列边缘上的各起光学作用的元件的外部的副输出光学装置没有同时用作主输出光学装置。0016通过在光导元件内部有效。
19、的多重反射和通过凸形的主输出面实现的更好的会聚降低了射出的光射束的受光角。更多的光分量更为靠近配设的光轴分布，从而这些光分量通过投影的次级光学装置发生较弱的折射，由此可以降低在投射图案中的色散或色彩分离。0017对于本发明重要的特征在下面的说明中和在附图中给出，其中这些特征独立地以及以不同的组合都可以对于本发明是重要的，而无需对此分别明确地指出。有利的改进方案在各从属权利要求中给出。0018特别有利的是，所述或所有配设给起光学作用的元件的副输出光学装置对穿过所述副输出光学装置的由起光学作用的元件会聚的光线进行导向，使其在次级光学装置旁边经过。到达副输出光学装置上的光线干扰光分布，因为这些光线是。
20、导致所形成的光分布的网格结构的主要因素，并因此被消除。色散的主要来源是投影的次级光学装置。因此这里优选采用消色差透镜。当这种消色差的投影图案中，通过初级光学装置引导色彩分离重新相互重叠，由此克服了色彩分离。干扰性的分量优选以平坦的角度到达光输入侧，使得这些分量不再会通过这里的折射被转向到次级光学装置上，而是如希望的那样被引导转向而从次级光学装置旁经过。这里分量例如在采用合适的包围次级光学装置的管或孔板BLENDE布置结构的情况下被吸收。没有到达次级光学装置上的光射束也不能被投射到车辆前面的行驶道路上。因此这些光射束对于外部的观察者是不可见的。0019此外特别有利的是，各起光学作用的元件分别包括。
21、一个具有光耦入面和光耦出面以及全反射的侧面的光导体。从光源、例如半导体光源包括蓝色LED和黄色的发光转换说明书CN102032519ACN102032522A4/10页7层的白色LED发出光线，并通过光耦入面将其耦入配设给光源的并起光导体作用的其光学作用的元件中。这种半导体光源例如可以是发散的光源，即，这些光源以较大的空间角度发出其光。因此为了实现良好的效率重要的是，耦入面非常靠近半导体光源地安装。由此由光源发出的光的大部分到达光导体的耦入面并通过全反射沿朝耦出面的方向传播。在光导体内部光线在全反射的侧壁上发生多次反射。在每次反射时，在光导体中的光线由于不是平行延伸的光导体壁部而较强烈地会聚。。
22、光导体具有基本上漏斗形或锥形渐缩的侧壁；光导体的横截面沿朝耦出面的方向增大。由此即使强烈扩散的光线在其通过光导体到达光耦出面的路程上也可以这样转向，使得其明显更为靠近每个起光学作用的元件的光轴地离开起光学作用的元件。换而言之在光导体壁部上的反射角随着每次全反射变得更小并由此至少对于主光通量导致在主光输出方向上的光线的会聚。全反射具有高效率的优点。尽管有多次反射，但几乎没有光通量耦出或在表面缺陷处被吸收。除了在光的输入和输出部的菲涅耳损失，在起光学作用的元件内的路段上几乎不存在吸收损失，因为光导材料是高度透明的。0020构成为光导体的起光学作用的元件的侧面优选是平的、凹入或凸出的，通常是连续弯曲。
23、的。可以设想，在第一区段内的侧面是平的，而在另一个区段内构成为凹入或者甚至是凸出地弯曲的。同样可以设想，一个光导体的侧面具有不同的走势，就是说，一个光导体的几个侧面是平的，而其他侧面构成为凹入或凸出弯曲的，或者一个光导体的侧面具有不同的具有平的和凹入或凸出的弯曲走势的区域，或者一个光导体的不同的侧面的曲率是不同大小的。一个光导体包括接近任意高的数量的侧面。当例如各侧面不连续地或接近不连续地相互过渡时，该数量可以在一个当为连续椭圆时、两个或三个直至一接近任意高的数量例如四、五、六、七或八个之间变化。所述光导体优选具有四个侧面并且在横截面中具有矩形或正方形的形状。当然可以设想，发光模块的不同的光导。
24、体具有不同数量的侧面和/或不同的横截面。0021如果光导体的侧面不是光滑的，而是构成粗糙的，则通过根据本发明的发光模块能够实现特别均匀的光分布。优选各侧面具有比光耦出面大的粗糙度。各侧面的粗糙度例如可以构成为有控制的波纹或按毛玻璃FROSTGLAS的形式构成。侧面的粗糙度可以通过用于制造光导体的模具产生。模具的内壁尽管精细的加工仍具有银纹SCHLIEREN和其他不平度，这种银纹和不平度在用于制造光导体的注塑工艺中会导致侧面上的粗糙度。当然也可以设想，侧面的希望的粗糙度紧接着注塑工艺之后通过对光导体的侧面有目的的有控制的加工提高或降低。光导体的光耦入和耦出面例如紧接着注塑工艺之后进行抛光。可选地。
25、，为了制造或抛光也可以采用高精度的金刚石铣刀。为了使光导体侧面平滑例如可以采用电极，通过所述电极利用电火花对待平滑的面进行加载，所述电火花导致表面温度升高并最终导致表面熔化。在所述表面硬化之后，所述表面比此前紧接着注塑工艺之后时更为平滑。可选地，为了进行平滑化和抛光也可以使用金刚石铣刀。光导体的基本上平的耦入面优选进行抛光。侧面例如可以通过电极平滑化。光导体的球面或非球面隆起的或球状的光耦出面优选通过金刚石铣刀制成或抛光。0022所述光导体这样构成，使得光波导体的有效长度大于耦入面或耦出面在横截面中的高度或宽度。由此可以通过多次全反射实现对耦入的光线的希望的会聚。在全反射与光导体特别地成形的侧。
26、壁的共同作用中，实现了对光线充分的会聚、混合和形成光强度轮廓。说明书CN102032519ACN102032522A5/10页8这里所形成的光分布能够与前照灯中的其它模块，例如基础光模块的其它光分布无缝地叠加。0023在起光学作用的元件的构造中，替代地可以想到，所述一个或每个起光学作用的元件具有一个反射器。显而易见，所述发光模块具有几个为光导体形式的起光学作用的元件和其他为反射器形式的起光学作用的元件。0024此外还建议，输出光学装置与光导体分开地构成。光导体的光线在其通过光耦出面输出之后大部分到达配设给该光导体的优选气垫形地隆起地主输出光学装置上。该主输出光学装置具有这样的任务，即是光射束偏。
27、转导次级光学装置上。各单个光导体的主输出光学装置优选无缝地且区域填充地彼此邻接。通过对光导体的光耦出面和主输出光学装置之间间距的最佳适配可以有目的地抑制光导体的各投影之间暗的网格结构，从而在整个发光模块上实现均匀的光分布。耦出的光射束的较小的一部分到达一个和多个与主输出光学装置邻接的副输出光学装置上。所述光线由于另外的角度关系比例而被偏转至在侧面从次级光学装置旁经过。由此给一个半导体光源和一个起光学作用的元件有效地配设多个输出光学装置一个主要集中在发光模块的主光输出方向中的输出光学装置和多个从主光输出方向中偏转开的输出光学装置。根据本发明的发光模块由此可以产生均匀照亮的光分布，特别是没有在分布。
28、的内部波动的光强度例如明/暗区域；条带；暗或明的网格线并带有强烈受到抑制的或没有由于色散造成的彩色区域。0025在各光导体和分开的输出光学装置之间可以设置气隙形式的间距。但也可以设想，光导体的光耦出面和输出光学装置之间的间距通过透明度、透光的、优选无色的材料填充。通过这种材料可以使由光导体中耦出的光线大部分到达配设给该光导体的主输出光学装置。此外，由该光导体中耦出的光线的其余部分在光导体的光耦出面和输出光学装置之间的透明材料的内部到达邻接的副输出光学装置。0026但可选地还可以设想，输出光学装置构造成光导体一体的组成部分。这里通过光导体端部和输出光学装置之间所选择的间距的最佳适配可以实现，不在。
29、光导体的各单个投影之间投射暗的网格结构，并由此使所得到的光分布均匀化。就是说，光导体的光耦出面设计成，使得所述光耦出面同时既起输出光学装置的作用，也起限制孔径BEGRENZUNGSBLENDE的作用。0027此外有利的是，光导体和/或输出光学装置和/或位于光导体的耦出面和输出光学装置之间的材料由硅酮SILIKON制成。硅酮是一种高度透明的材料并具有最高约260的高的耐高温性。被加热的硅酮是特别易于流动的并可以在注塑工艺期间也能按较为精细的结构注塑。即光导体应在运行期间非常靠近半导体光源定位，但应尽可能不接触半导体光源，以便确保对光线的入口会聚。0028光导体可选地当然也可以由其他透明的材料、例。
30、如玻璃或塑料制成。所述光导体可以通过在耦入面附近的保持装置朝光源网格QUELLENRASTER定向以及稳定化。所述光源网格规定了发光模块中的起光学作用的元件的布置的结构并可以大于耦出面的网格。但由于全反射必须通过这种保持这种无接触或以较小的接触进行，设有具有相应定位、优选椭圆形开口的阵列式的孔掩模，从而，当光导体穿过所述开口时，只在横截面角部处发生接触并受到尽可能少的光学上的影响。0029此外对于本发明有利的是，次级光学装置包括投射透镜或起消色差作用的透镜结说明书CN102032519ACN102032522A6/10页9构。所述次级光学装置对于将在初级光学装置的输出端上的照明密度分配按希望的。
31、比例和以希望的分辨率投射或投影到车辆前面的街道上是必要的。通过改进的离开初级光学装置的光射束的会聚，即通过降低其受光角，在通过次级光学装置进行投影时导致的色散较少，因为更多的光分量靠近光轴分布并在投影时发生较弱的折射。附加地可以在次级光学装置中使用由两个具有不同色散特性的透镜组成的消色差布置结构或由更多个具有不同色散特性的透镜组成的复高消色差结构，由此可以强烈地降低投影中的色彩分离。0030这里消色差结构是指在光学装置中由两个沿光透射方向前后顺序设置的透镜组成的系统，该系统重新补偿通过色散形成的光的分解和由此形成的色彩上的模糊以及干扰效果。这种消色差结构中完全的补偿对于两个波长有效。所谓的消色。
32、差结构由三个或更多个透镜构成并对于三个或更多单个波长补偿投影。对于位于这些波长之间的波长，补偿以近似的方式有效。在根据本发明的发光模块中，使用消色差结构对于有效的整体设计是非常合理的，由此可以清除色彩上的不均匀性。0031此外有利的是，对于照明装置设有部分远光功能，或者说不眩目的远光功能。这种功能使得远光分布的迎面而来的或行驶超过的交通参与者所处的区域能够有目的地渐弱AUSBLENDEN。在现有技术中在减弱光强的区域上在边缘区域中通过色散形成色彩上的不均匀性。一方面由于副输出光学装置相互重叠的光射束分量不会到达次级光学装置上，另一方面有选择地设置的消色差结构能够进一步降低次级光学装置中的色散或。
33、降低投影中的色彩分离，由此在根据本发明的发光模块中可以至少部分地消除这种不均匀性。0032同样有利的是，为了驾驶员的安全性，照明装置增强地照亮通过合适的装置识别的危险源行人、物体等或以其他方式使其可见地突出并将驾驶员的注意力引导到所述危险源上。即这里与部分远光是的情况不同的是，位于行驶道路上或旁边的被识别到的目标没有被排除到光分布之外，而是恰恰相反将其特别清楚地照亮。这可以通过对目标特别明亮的、闪烁的照射来实现。这里也可以在被照亮的区域的边缘区域中形成色彩上的不均匀性，所述不均匀性通过本发明可以明显地降低，因为一方面通过副输出光学装置使干扰性的光射束偏转远离次级光学装置，另一方面有选择地设置的。
34、消色差结构补偿投影中通过色散形成分量。附图说明0033下面根据附图举例说明本发明的一个实施例。其中0034图1示出根据一优选实施形式的按本发明的发光模块的示意性透视图；0035图1A用垂直剖视图示出图1中的根据本发明的发光模块；0036图2示出图1的发光模块的初级光学装置的一个优选实施形式的俯视图；0037图3示出图1或2中的初级光学装置的透视图；0038图4示出图1的发光模块的初级光学装置的另一个优选实施形式的俯视图；0039图5示出图4的初级光学装置的透视图；0040图6示出图1至3之一的初级光学装置的透视图；0041图7示出图1至3之一的初级光学装置的部分区域的俯视图；0042图8示出在。
35、光输出方向观察图7的初级光学装置的部分区域；0043图9示出图7或8的初级光学装置的部分区域的透视图；以及说明书CN102032519ACN102032522A7/10页100044图10示出用于说明初级光学装置在根据本发明的发光模块中的工作方式的视图。具体实施方式0045图1示出根据本发明的用于在机动车辆的照明装置中适应发光模块10示意性的透视图。该发光模块10在图1A中用垂直剖视图示出。在发光模块10中在光轴12上设置初级光学装置14在沿光输出方向的另外的射线分布进程中设置次级光学装置18。初级光学装置14还将在后面详细说明。次级光学装置18将从初级光学装置14中发出的光线投影到机动车辆前。
36、面的行驶道路上，以实现希望的光分布。次级光学装置构成为消色散结构18。0046消色散结构在光学中理解为由两个透镜20、22组成系统，这两个透镜由不同的具有不同强度的色散的光学材料不同的阿贝值。透镜20和22可以由玻璃、塑料或硅酮制成。该系统具有会聚透镜22优选由冕牌玻璃制成和发散透镜20优选由无色玻璃/含铅玻璃制成，发散透镜与会聚透镜22相比具有较小的阿贝值并因此具有较强的散射。由此可以修正两个预先确定的、不同的光谱色即对于不同的波长的不同的焦距所谓的纵向色象差。这意味着，该系统对于这两个光谱色补偿纵向色象差，因为对于这两个光谱色通过所述系统形成相同的投影中的焦点。所述两个透镜20和22的材料。
37、优选这样来选择，即，能够补偿在红光谱中和在蓝光谱中的波长。可选地，也可以补偿蓝光谱和黄光谱中的波长。对于透镜20、22的材料选择在实践中也可以这样进行，即，不是实现完全的消色差，但明显降低色散并在投影中达到明显更少的色彩分离。例如采用由不同的塑料类型、如聚碳酸酯PC和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制成的两个透镜尽管不能实现完美的消色散结构，但可以使得色散明显减少并且在投影中的色彩分离明显变少。0047图2用俯视图示出初级光学装置14的细节视图，图3示出初级光学装置14的透视图。初级光学装置14包括多个阵列式布置的起光学作用的、具有全反射特性的元件24，其中为了清楚起见，只给一个元件标注了附图标记。起。
38、光学作用的元件24用作光导体并优选由硅酮制成。起光学作用的元件24可选地当然也可以由玻璃、塑料和技术上类似的材料制成。起光学作用的元件在光输出方向16在一个部分区域内具有凹入弯曲的侧面25，就是说，起光学作用的元件构成为基本上锥形或漏斗形的。但起光学作用的元件在另一个部分区域内平地但锥形分布地构成。重要地是，起光学作用的元件24的各侧面25在光输出方向16上不是平行延伸，而是相互偏离DRIFTEN。0048图4示出初级光学装置的另一个实施例14的俯视图，图5示出初级光学装置14的所述另一个实施例的透视图。在图4和5中示出的初级光学装置14与图2和3的初级光学装置14的区别在于，初级光学装置14。
39、的输出面38无弯折地设置，即连续地延伸。此外，起光学作用的元件24的输出面38设置在次级光学装置18的在焦面所谓的玻兹伐面附近。定位在光输入面34前面的各光源位于一个共同的平面上。0049如图3所示，在布置阵列的上面的排或下面的排中的起光学作用的元件24设计成与其余的排相比具有较大的和不同地构成的正面和壁部。下面将对起光学作用的元件24的设计方案进行具体说明。0050多个彼此并排设置和设置在彼此周围的起光学作用的元件24可以组合成一个阵说明书CN102032519ACN102032522A8/10页11列26。各单个起光学作用的元件24设置成，使得它们尽管相互邻接，但相互间没有接触面。这在制造。
40、阵列26时通过阵列式的孔掩模未示出来实现，所述孔掩模确定各个起光学作用的元件24相互间的间距并用作保持装置。各个起光学作用的元件24的接触会干扰全反射并因此必须避免。0051起光学作用的元件24的锥形扩展的侧面优选以规定的间距通过分开设置的构成为气垫形的输出光学装置28覆盖。输出光学装置28构成透明的、起光学作用的、具有光学折射特性的物体并具有基本上不均匀地构成的材料厚度。各个光导体24的输出光学装置28无缝地并且区域填充地彼此邻接。各输出光学装置28优选由硅酮制成，可选地，所述输出光学装置当然也可以由玻璃或塑料制成。0052在起光学作用的元件24和分开设置的输出光学装置28之间可以设置气隙形。
41、式的间距。但也可以设想，该间距通过透明的、透光的、优选无色的材料填充。但输出光学装置28可选地也可以是起光学作用的元件24整体的组成部分。为了清楚起见，只用附图标记28标注了一个输出光学装置。0053在图2和3中示出的初级光学装置14具有三个阵列26，其中每个阵列26在俯视图中以约10的角度错开设置。每个阵列26本身相同地构成。每个阵列26的起光学作用的元件24的数量和布置，以及阵列26的数量接近是任意的，并可以相应地适配于技术上的要求。在图2和3中只是示例性地示出布置形式。耦入面34可以如图4和5中所示出的那样也设置在唯一一个平面上，由此可以明显简化LED电路板的布线和安装。此外，初级光学装。
42、置14的耦出面38可以靠近所谓的玻兹伐面定位在无弯折的面上，由此可以改进边缘光导体24的投影清晰度。0054图6示出阵列26的细节侧视图。此外，为了更好地显示，图7示出阵列26的一行的俯视图，图8示出阵列26的后视图，而图9示出阵列26从前面观察的透视图，其中在图7至9中只是示例性地使用附图标记。作为例子的阵列26包括四行设计成锥形或漏斗形的起光学作用的元件24，它们设置设置在彼此周围。0055在起光学作用的元件24的内部的侧面25基本上设计成平的连续的、光滑的和锥形的；相反在图6至9中，侧面25在阵列26的上侧和下侧上设计成漏斗形的，从这些侧面25在光输出方向16上首先使平的和锥形的，然后在。
43、凸形或凹形弯曲的弧形部32终止AUSLAUFEN。也可以设想，一个起光学作用的元件24的侧面25具有带有平的和凹形或凸形弯曲的分布的不同的区域，或者一个起光学作用的元件24的不同的侧面25的曲率是不同大小的。但所有起光学作用的元件24的所有侧面25也可以都设计成漏斗形的。当然所有起光学作用的元件24的所有侧面25也可以设计成平的和锥形的。0056可选地，起光学作用的元件24的侧面25可以不是光滑的，而是构造成粗糙的。这里所述侧面25的粗糙度例如构造成有控制的波纹或按毛玻璃的形式构成。0057每个起光学作用的元件24的窄侧构造成光耦入面34，直接设置在所述光耦入面上的半导体光源36的光线在所述光。
44、耦入面中耦入。为了改进由半导体光源36发出的光线的聚焦，还可以设置沿光输出方向反射的反射器未示出。半导体光源36作为夜视仪器的组成部分可以发出红外射线或紫外射线，例如用于识别位于车辆前面的危险物体。半导体光源36以到光耦入面34很小的距离设置，使得由光耦入面34捕捉到尽量大的光通量，但在运行中当半导体光源36升温时应尽可能不会由于热膨胀出现与光耦入面34的相互接说明书CN102032519ACN102032522A9/10页12触。在起光学作用的元件24的侧面25上可以对耦入的光线实现全反射。0058起光学作用的元件24的锥形或漏斗形的出口32的端侧沿光输出方向16设计成用于光线的光耦出面38。
45、。一个阵列26的起光学作用的元件24的所有光耦出面38形成一连贯的面，该面不是一定是平面。起光学作用的元件24的尺寸这样选择，使得这种光导体的有效长度明显大于耦入面34和/或耦出面38的横截面尺寸。0059图10示出两个构成为具有不同程度弯曲的侧面25的起光学作用的元件24，其中示例性地绘制了射线分布。在光轴39上，沿光输出方向16设置半导体光源36、光耦入面34、光耦出面38和被称作主输出光学装置28的输出光学装置。根据图10来说明发光模块10的初级光学装置的功能原理。各个光导体24的光轴39通常不是相互平行的，因为LED网格必须比耦出面网格大，由此射出的射束能够更好地到达投影的次级光学装置。
46、18中。0060从半导体光源36中通常射出发散的光线。作为示例的第一光线40从半导体光源36中发出，并倾斜地到达在图10中右外侧示出的起光学作用的元件24的光耦入面34上。在从稀薄的介质空气过渡到起光学作用的元件24的较为致密的介质例如硅酮时，该光线40在进入光导体24时发生折射。0061在起光学作用的元件24的侧面25上，光线40发生两次全反射见附图标记42A和42B。在每次反射42A和42B时，通过不平行延伸的侧面25，光学40进一步会聚。此时，特别是侧面25凹形弯曲的设计促进了这种效果。两个另外的光线46和48示出在另外的耦入角度下其相应的会聚或聚焦。特别是参考光线48可以看到，特别倾斜。
47、地入射到光导体24中的光线发生多次全反射并由此被越来越多地会聚。就是说，耦入光导体24的光线40、46、48在光输出方向16上会聚。0062如果继续跟踪光线40，则可以看到，在从起光学作用的元件24的致密的介质到稀薄的介质空气的过渡中，光线40在光耦出面38上再次折射。因为作为例子的光线40尽管发生会聚仍略微倾斜地到达光耦出面38上，因此，通过所述折射使斜度略微增强参见附图标记44。0063每个光导体24都按到光耦出面38的规定的间距配设有气垫形的主输出光学装置28。分别与主输出光学装置28相邻地设置的输出光学装置构成副输出光学装置30。光线40在输出光学装置28中以这样的方式偏转，使得光线4。
48、0在穿过主输出光学装置28时进一步折射，从而光线被引导到在图10中没有示出的次级光学装置18上。输出光学装置28的气垫形的设计有助于这种修正。通过一个光导体24会聚的光线例如光线40、46、48的大部分穿过配设给该光导体24的主输出光学装置28，而其余的通过光导体24会聚的光线穿过一个或多个与起光学作用的元件相邻接的副输出光学装置30。0064另外，通过侧面25的粗糙的设计能够进一步提高对光分布的均匀化。0065此外，在图10中左边设置第二光源36，该光源配设给另一个光导体24。在该光导体的光轴上同样给该光导体24配设主输出光学装置28，其中该输出光学装置28对于在图10中在右边示出的光导体2。
49、4用作副输出光学装置30。对于左边的光导体24，在图10中最右侧示出的输出光学装置28以及最左边只是部分示出的、用附图标记30标注的输出光学装置构成所谓的副输出光学装置。0066图10中左边的光源36主要也发出作为例子的虚线示出的光线50。光线50在光说明书CN102032519ACN102032522A10/10页13导体24中发生两次全反射见附图标记42C和42D之后通过光耦出面38的边缘区域52耦出。这种光线50会与相邻的光导体24的投影相叠加，并因此会导致所形成的光分布中明亮的网格结构。根据本发明耦出的光线50不能到达配设给光导体24的主输出光学装置28，而是到达与配设的光导体24的光轴隔开距离设置的副光学输出装置30。在副光学输出装置30上通过光学50扁平的入射角这样偏转，使得光线接着不会到达在图10中没有示出次级光学装置18。光线50优选由可以围绕次级光学装置18设置的合适的管或孔板布置结构未示出吸收。对光线50的这种吸收沿光输出方向观察可以在次级光学装置18之前或之后进行。这意味着，光线50对于所形成的光分布没有贡献。该实例示出，每个输出光学装置28对于直接配设给它的起光学作用的元件24可以是主输出光学装置28，但同时对于相邻的起光学作用的元件24可以是副光学输出装置30。0067当光线50被偏转开并接着被吸收时，所述光线50会使围绕由起光学作用的元件24。