[发明专利]用于减少彩色边纹的装置

说明书

本发明涉及一种投影探照灯模块，其包括具有第一和第二焦点的反射器、布置在反射器的第一焦点处或反射器的第一焦点附近的光源，与反射器的第二焦点具有共同的焦点的透镜和用于减少彩色边纹的具有滤色器的光圈系统。本发明的投影探照灯模块特别适用于汽车的照明、商用车的照明、轨道车辆的照明、两轮车辆的照明、船只的照明，特别是前探照灯的照明，用作剧院探照灯、用作建筑照明，例如用于立面的照亮。

本发明涉及一种投影探照灯模块，其包括具有第一和第二焦点的反射器、LED光源（该光源的光由第一波长范围a和第二波长范围b的光组成，其中所述光源布置在反射器的第一焦点处或反射器的第一焦点附近）、透镜（该透镜与反射器的第二焦点具有共同的焦点）以及光圈系统。本发明的主题还是这种投影探照灯模块的用途。

在大多数国家中根据规定，车辆照明包括近光灯。这用于自身的可见性以及道路的照明。在亮度和几何形状方面，所产生的光必须使得迎面而来的交通和其他道路使用者都不会眩目。为此目的，通常包括光源、反射器和光学透镜的机动车探照灯的投影模块在光路中通常显示出相对清晰的明/暗边界，这是通过使用光圈而产生的。光圈通常布置在投影模块的透镜和反射器之间，其中反射器的第二焦点和透镜的焦点重合。光圈位于光源和反射器之间的光路的下部。通过透镜的轮廓，限定了明/暗边界的形状。通过透镜的反转特性，将投射阴影转移到上部光路中。

所有光源的共同之处在于，当其用于机动车探照灯的所谓的投影模块中时，可察觉到不希望的彩色边纹（Farbsaum）。特别是在近光灯功能下的明/暗边界区域中，所察觉到的这种彩色边纹是非常干扰性的。

彩色边纹是由色差引起的彩色光带。对于机动车探照灯，特别是蓝色的彩色边纹不仅被认为是干扰性的，而且甚至会混淆迎面而来的交通，因为乍看之下会误认为是来自警车或救护车的蓝光。

从现有技术中已知与消除彩色边纹有关的方法。例如，如在EP 0390208 A2、DE4329332 A1和US 7,455,439 B2中所述，通过对比度的垂直降低和因此带来的明/暗边界的弱化而减少彩色边纹的可察觉性。还可以例如在US4,851,968A中所述的，通过从光源产生特定的光分布来实现彩色边纹的减少。

US 7,175,323 B2描述了一种使用透明基材的机动车投影模块，其中在该透明基材上施加掩模作为光圈以产生明/暗边界。据信，掩模的结构会影响明/暗边界的清晰度并且由此也弱化彩色边纹。此外，描述了在光路中、在透镜内侧上和/或在基材上的某处使用滤色器以抵消色差。

US 2005/0225996 A1描述了两个光圈的组合，其中第二光圈具有发射区域（transmittierend Bereich），该发射区域导致明/暗边界的清晰度降低，由此也弱化了彩色边纹。

从现有技术中已知的用于减少蓝色边纹的解决方案总是伴随着明/暗边界的清晰度的降低。然而，这是有问题的，因为在全世界的不同国家中都对最低清晰度提出了法定要求。在德国，根据ECE R98规定，清晰度G的最低值应当为0.08（ECE R98附件10，第3.2b节）。

因此，本发明的目的在于提供用于照明装置的投影模块，尤其是用于机动车探照灯的投影模块，其可以有效地减少彩色边纹，特别是蓝色边纹，而同时尽可能不改变对比度或者明/暗边界的清晰度。

本发明优选涉及这样的投影模块，其中使用椭圆面的反射器或自由形状表面的反射器（Freiformflaechenreflektor）。这种反射器具有两个共轭焦点。来自一个焦点的光在反射后穿过另一个焦点。通过反射器的形状并结合在第一焦点处或附近布置光源，通过该反射器收集到所发射的所有光的相对大量部分。如果使用不同波长的光，则对于不同波长的反射光分别产生不同的焦点。或者更优选地，反射器是自由形状表面的反射器。

现在已经令人惊讶地发现，当使用滤色器（任选具有光圈）作为光圈系统并且将其有针对性地定位，来代替传统使用的用于产生明/暗边界的光圈（其通常构成为均匀的或穿孔的）时，可以减少彩色边纹，尤其是蓝色边纹，而同时保持明/暗边界的清晰度。