[发明专利]具有多功能投影模块的机动车前大灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的、具有多功能投影模块的机动车前大灯。

背景技术

在此，多功能投影模块是指这样的投影模块，借助该投影模块可在不同的光功能之间转换。这种光功能的例子是近光灯功能和远光灯功能。

这种前大灯从JP 2006107875和从DE 10 2009 049 458 A1已知。已知的前大灯具有双功能的投影模块，它具有第一光源、第一主光学系统、第二光源、第二主光学系统、带遮光板边缘的遮光板、投影透镜和反射镜，并且该投影模块这样设计，使第一光源的光线通过第一主光学系统在由遮光板边缘限定的第一光路中转换到位于投影模块前部区域中的第一光分布中，并且使第二光源的光线通过第二主光学系统在第二光路中在光束束腰中聚焦并转换到位于投影模块前部区域中的第二光分布中，该第二光分布具有预先设定的中心点。在此，光束束腰理解为远光灯光路的最强收窄处，即远光灯光束的腰部。

与反射模块不同（在反射模块中反射器使光源的光线聚集起来并且反射到期望的光分布中），投影模块的特征通常在于，将在前大灯内部产生的光分布借助投影透镜成像到位于前大灯前部区域中的光分布中。在前大灯中产生的光分布可指光源的光输出面中的光分布。但这种光分布大多是指通过主光学系统和遮光板在投影透镜的焦平面中产生的光分布（作为光源的中间图像）。

为了在近光灯光分布和远光灯光分布之间进行转换，遮光板的位置大多关于在前大灯中产生的光分布进行变化。该位置变化在此通过遮光板的马达式驱动器来实现。在此通过有针对性地遮蔽光束来产生单个的光分布，该光束通常源自单个的光源。唯一的光源通常是气体放电灯。

如今具有这样的前大灯，它从多个半导体光源的光线借助投影透镜产生近光灯或远光灯光分布。这种前大灯在下面也称为LED-前大灯。与配备气体放电灯作为光源的前大灯（其在下面也称为氙气-前大灯）不同的是，LED-前大灯通常不仅需要多个光源（即LED-芯片），而且还需要许多所属的投影或反射光学系统。结果是，LED-前大灯的总光分布通常通过多个光模块的光分布的叠加构成。

现在在某些情况下试图将在氙气-前大灯中引入的可活动的遮光板也应用在LED-投影模块中，以便能通过唯一的光模块实现如此之多的近光灯和/或远光灯功能。在此，通过遮蔽远光灯光分布的一部分来产生该近光灯光分布。由于LED-光模块的光功率较小，但为此需要遮蔽较大光通量，这是尤其不利的。

如果用于各光功能的光路分布在投影模块的遮光板平面中，则避免了这些缺点，因此从属于光功能的光束能够由不同的、可独立接通的光源产生。因此，无需活动的遮光板就能形成出多种光功能。在此，只需通过光源的接通和闭合来就能在不同的光功能之间进行转换。

光路的分布现在根据物理原理借助折射、反射或吸收来实现。

在此上下文中，从DE 10 2007 052 696 A1已知，通过在玻璃体的边界面上的全内反射形成远光和近光-光路，该玻璃体的边缘在近光灯情况下产生明暗-界限。远光灯光束与近光灯光束在此耦合到同一个玻璃体中，但在明显更陡的角度下碰到所述的边界面上，因此它们不会反射，而是穿过该表面并且照亮明暗-界限上方的区域，并因此形成远光灯光分布。

从DE 10 2009 008 631 A1已知，通过具有模制镜面的玻璃体来引导光路，在该镜面上进行全内反射。该光路通过投影透镜的焦平面中的全内反射这样限定，即产生清晰的明暗界限（HDG）。其它光路绕过玻璃体，以实现远光灯功能。

按DE 10 2007 052 696 A1或按DE 10 2009 008 631 A1根据全反射原理工作的镜式遮光板中，必须确保，耦合到玻璃体中的光线尽可能多地通过端侧上的光输出面离开该玻璃体。此外，在玻璃体的侧表面上排出的光应尽可能少，因为这种光可能会产生不期望的散光和/或引起强光。

此外还必须注意，不会有过大比例的光路（其应该绕过玻璃体）碰到玻璃上并在该处通过折射耦合到玻璃体，该折射垂直于光线的射入点位置处的边界面进行。这些光线对于期望的光分布来说是损失，因为它们通常不能再离开玻璃体。

在US 2006/0120094A1和DE 10 2008 036 192 A1描述了一种用来利用全内反射的备选方案。在此，光路在明暗界限上方和下方通过两个镜反射的表面分开，它们在透镜的焦平面中清晰地一直通到量器边缘。该边缘具有期望的明暗界限的轮廓，并且通过投影模块的透镜投射在道路上。该系统也可设置吸收的表面，但与具有镜反射的表面的方案相比会影响效率。