[发明专利]包括多个光源的矩阵阵列和双焦点光学系统的发光模块

说明书

本发明涉及一种机动车辆的发光模块(10)，包括：‑多个光源(14)的阵列(12)；‑双焦点成像装置(30)，该双焦点成像装置(30)设计用于投射每个光源(14)的图像；其特征在于，发光模块(10)包括至少一个主光学元件(40)，该至少一个主光学元件(40)在其出射部处不会在竖直方向V上改变入射光线的角度，并且允许形成多个第二光源(62)，多个第二光源(62)中的每个的横向尺寸大于多个光源(14)中的每个的横向尺寸，并且多个第二光源(62)所发射的多个第二光束(18)中的每个的孔径角度(β)小于由所述多个光源(14)发射的多个光束(16)中的每个的孔径角度(α)。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的发光模块，该发光模块能够投射包含水平邻接区段并且在竖直平面中具有大于1°的角度分辨率的光束。

背景技术

机动车辆配备有前照灯，该前照灯用于特别是在夜间或在低光照水平的情况下，产生照亮车辆前方道路的光束。

这种发光模块是已知的。这种发光模块能够产生照明光束，例如远光束，照明光束被竖直地和水平地分成多个发光区段，多个发光区段中的至少某些发光区段可以选择性地关闭。这例如允许道路被最佳地照亮，同时避免使道路用户受到眩光。

这种发光模块产生分段光束，分段光束被称为像素光束。例如，可以将整个光束分成发光区段的矩阵阵列。

通常，光束的竖直分辨率，即由前照灯发射的光束的竖直平面中的光区段的数量，是非常低的。因此，关闭一个发光区段会使一段道路陷入黑暗中，这段道路通常远大于防止道路用户受到眩光所需的一段道路。有利的是，能够增加光束的竖直分辨率以便能够照亮直到位于车辆前方的道路用户的道路，同时关闭易于使道路用户受到眩光的发光区段。

这些前照灯优选地设计成照亮大的横向视野，但是已知的照明系统具有车辆驾驶员有时发现不令人满意的能见度。特别地，对于在水平平面中的任何角度，难以或甚至不可能确保车辆的路径的水平平面中的较大的照明视场并且同时确保竖直方向上的高分辨率。另外，重要的是减小投射透镜的尺寸，同时使用市售的发光二极管阵列，投射透镜应优选地具有小于80mm的直径，每个发光二极管阵列具有0.75mm×0.75mm的最小尺寸。此外，出于视觉舒适的原因，并且出于监管原因，优选地，水平平面中的两个相邻区段邻接，使得整个光束均匀地照亮道路。然而，特别是当多个光源彼此相距太远时，已知的解决方案不允许同时获得较高的竖直分辨率和包含相邻发光区段的较大的水平场。

在文献US2014/0307459A1中描述的已知的机动车辆的前照灯的照明系统包括主光学模块，该主光学模块包括多个光源，例如发光二极管，每个光源与相应的光导相关联。第二投射光学元件，例如透镜，与主光学模块相关联。该第二投射光学元件可以具有多个焦距。然而，这种照明系统具有某些缺点。首先，这种包括多个独立光导的主光学模块制造复杂且昂贵，每个光导与一个光源相关联。因此，选择焦距以与主光学器件的出射表面一致。因此，该系统要求主光学器件相对于投射元件的光学轴线成一定角度定位，这使得光学系统的对准和组装变得复杂并因此昂贵。这种系统的主要缺点是，如果使用标准的市售的多个光源和具有大直径(通常大于100mm)的投射透镜，则不可能实现大于0.6°的竖直分辨率。

文献DE102008013603中描述的另一种照明系统涉及一种光学模块并允许投射均匀的光束，该光学模块包括光发射器的矩阵阵列。该系统包括每个成漏斗形状的光学元件的矩阵阵列。矩阵阵列的每个光学元件面向发射器定位，并且其反射内表面确保基本平行的光束朝向投射仪投射。这种锥形反射元件的矩阵阵列制造起来很昂贵。此外，与文献US2014/0307459A1中描述的投射模块一样，文献DE102008013603中描述的系统不允许获得与较大的水平投射角度相关联的较高的竖直分辨率。

在文献US2015131305A中描述的另一个实施例中，多个光源的条带适用于整体形成的光学结构，该光学结构包括连接到校正光学部分的单个光导。确保光投射到远光场中的双焦点第二光学器件具有与光导的出射表面重合的竖直焦平面，这当然导致竖直方向上的较差的分辨率。