发光器

摘要

公开一种具有至少三个光功能的发光器，所述发光器是三重功能投影仪。尤其，公开一种交通工具探照灯，所述交通工具探照灯除近光和远光之外具有日间行车光和/或示廓光作为其他光功能。

权利要求

1.一种发光器，所述发光器具有至少一个第一光源(2)和第二光源(5)，所述第一光源的光能放射至反射器(1)并且能从所述反射器转向至光学中间平面(9)，由此实现第一光功能，所述第二光源的光能经由光导体(7)传导至所述光学中间平面(9)，由此实现第二光功能，所述发光器设有另外的光源(6；106)，所述另外的光源的光能经由鼓形透镜(13b)传导至所述光学中间平面(9)，由此实现第三光功能，其中在所述第二光源(5)和所述光导体(7)之间设置有准直透镜(13a)，并且其中所述准直透镜(13a)经由至少一个接片与所述鼓形透镜(13b)连接，所述接片设置在所述准直透镜(13a)和所述鼓形透镜(13b)之间。

2.根据权利要求1所述的发光器，

其中所述另外的光源(106)的光能经由所述光导体(7)传导至所述光学中间平面(9)。

3.根据权利要求1或2所述的发光器，

其中在所述光导体(7)的朝向所述反射器(1)的一侧上设置镜面化部(12)。

4.根据权利要求1或2所述的发光器，

其中所述第一光源(2)固定在第一印刷电路板(3)上，所述第一印刷电路板设置在所述光导体(7)的朝向所述反射器(1)的一侧上。

5.根据权利要求4所述的发光器，

其中辅助光源(15)固定在所述第一印刷电路板(3)上，所述辅助光源的光能放射至所述反射器(1)并且能从所述反射器转向至所述光学中间平面(9)，由此实现第四光功能。

6.根据权利要求1或2所述的发光器，

其中所述第二光源(5)和所述另外的光源(6)固定在第二印刷电路板(4)上，所述第二印刷电路板平行于所述光学中间平面(9)定向。

7.根据权利要求1或2所述的发光器，

其中所述光导体(7)从所述准直透镜(13a)延伸至所述光学中间平面(9)。

8.根据权利要求1或2所述的发光器，

所述发光器是交通工具探照灯，所述交通工具探照灯的第一光功能是近光，并且所述交通工具探照灯的第二光功能是远光，并且所述交通工具探照灯的第三光功能是日间行车光或示廓光。

9.根据权利要求5所述的发光器，所述发光器是交通工具探照灯，所述交通工具探照灯的第一光功能是近光，并且所述交通工具探照灯的第二光功能是远光，并且所述交通工具探照灯的第三光功能是日间行车光，并且所述交通工具探照灯的第四光功能是示廓光。

说明书

发光器

技术领域

[0001] 本发明基于一种发光器，尤其交通工具探照灯，所述发光器具有多个功能。

背景技术

[0002] 文献WO 2012/038173 A1公开一种发光器，所述发光器能够提供两个功能。更确切地说，示出一种交通工具探照灯，所述交通工具探照灯能够产生近光和远光。为了产生近光，交通工具探照灯具有第一组半导体光源，所述第一组半导体光源的光以常规的方式经由反射器转向至光学中间平面。为了产生远光，设有第二组半导体光源，所述第二组半导体光源的光经由光导体引导至相同的光学中间平面。

[0003] 将镜反射层安置在光导体的朝向反射器的一侧上，以分开这两组半导体光源的光路进而分开光功能，其中所述镜反射层将第一组的光反射至反射器。在交通工具探照灯装入的状态下，反射器设置在光导体之上并且镜反射面大致水平地定向。这两组半导体光源固定在共同的印刷电路板上。当所述印刷电路板水平装入时，第二组光必须转向至光学中间平面。当印刷电路板垂直地装入时，第一组光必须转向至反射器。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种发光器，所述发光器具有至少一个第三功能。尤其，本发明的目的是，改进WO 2012/038173 A1的发光器，使得所述发光器除上述两个功能之外具有至少一个第三功能。

[0005] 该目的通过根据本发明的发光器实现。

[0006] 尤其有利的设计方案在本文中说明。

[0007] 要求保护的发光器具有至少一个第一光源，所述第一光源的光基本上被放射至反射器，并且从所述反射器转向至光学中间平面的第一区域。此外，发光器具有第二光源，所述第二光源的光经由光导体引导或传导至光学中间平面的第二区域。借此实现第一光功能和第二光功能。在光学中间平面中产生并且形成不同的光分布。通过应用光导体，第二区域的在光学中间平面中产生的边界能够设计成，使得最小化或消除透镜的成像问题，例如透镜的黑线。根据本发明，设有至少一个另外的光源，所述另外的光源的光同样引导或传导至光学中间平面。因此，实现非常紧凑的发光器的第三光功能进而实现紧凑的三重功能投影仪。

[0008] 在一个尤其优选的设计方案中，全部光功能的光从光学中间平面基本上沿共同的方向放射。

[0009] 在一个尤其优选的应用中，根据本发明的发光器是交通工具探照灯，其中经由第一光源和反射器产生近光，并且其中经由第二光源和光导体产生远光。根据本发明，于是经由另外的光源产生日间行车光或示廓光。

[0010] 按照根据本发明的发光器的第一基本变型形式，另外的光源的光经由光导体引导或传导至光学中间平面的第二区域。发光器的第一变型形式在设备方面是简单的。

[0011] 按照根据本发明的发光器的第二基本变型形式，另外的光源的光经由光学器件引导或传导至光学中间平面的另一区域。发光器的第二变型形式提供光学改进的第三光功能，所述第三光功能能够更好地匹配于相应的要求。

[0012] 另一区域优选直接邻接于第二区域。在此，另一区域也能够邻接于第一区域。于是，第二区域能够由第一区域和第三区域包围。

[0013] 在两个变型形式的尤其优选的改进方案中，将镜面化部设置、优选直接安置在光导体的朝向反射器的上侧上。借此，第一光源的尤其落入到镜面化部的在射束方向上位于后方的区域的光通过将其反射至光学中间平面的第一区域而有利地循环利用。

[0014] 借助最后提及的改进方案，在交通工具探照灯的情况下形成在设备方面简单水平的光闸。

[0015] 第一光源能够以节省空间的方式固定在第一印刷电路板上，所述第一印刷电路板设置在光导体的上侧上。

[0016] 除第一光源之外，辅助光源能够固定在该第一印刷电路板上，所述辅助光源的光同样基本上放射至反射器并且从所述反射器转向至光学中间平面的第一区域，由此实现第四光功能。

[0017] 如果根据本发明的发光器是交通工具探照灯，其中所述交通工具探照灯的第一光功能是近光，其中经由交通工具探照灯也应当能产生示廓光，那么出于安全理由，不允许仅由相同的第一光源产生这两个光功能。因此，在该情况下尤其优选的是：经由交通工具探照灯的辅助光源产生示廓光。于是，尤其优选的是：辅助光源紧密地设置在第一光源上。当各组的两个光源由单光源形成时，单光源能够以混合方式设置在印刷电路板上。

[0018] 优选地，根据本发明的发光器具有次级光学装置，尤其透镜或轴向设置的多个透镜。

[0019] 当发光器是交通工具探照灯时，次级光学装置将光学中间平面的区域成像到远场中。

[0020] 第二光源能够固定在第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板例如平行于光学中间平面定向，其中另外的光源固定在另一印刷电路板上，所述另一印刷电路板例如垂直于第二印刷电路板定向。

[0021] 设备方面更简单的是：第二光源和另外的光源共同固定在第二印刷电路板上，所述第二印刷电路板例如平行于光学中间平面定向。

[0022] 根据光学器件的第一优选设计方案，所述光学器件是另一光导体。通过将另一光导体连同首先提到的光导体一起使用，在光学中间平面中得到的相关联的区域的边界设计成，使得最小化或消除透镜的成像问题，例如透镜的黑线。

[0023] 在此优选的是：两个光导体从第二印刷电路板延伸至光学中间平面。更确切地说，两个光导体能够从相应的光源延伸至光学中间平面。于是，光导体的相应的光出射面形成光学中间平面的相应的区域。

[0024] 在一个有利的设计方案中，在两个光导体之间形成镜面化部。为了制造所述镜面化部，优选地，首先，以注塑技术制造第一光导体，所述第一光导体在施加反射层之后用第二光导体压力注塑包封。经由在两个光导体之间的边界的形状进而镜面化部的形状能够确定第二区域的扩展和另一区域的扩展。

[0025] 在交通工具探照灯的情况下，经由在两个光导体之间的边界的形状进而镜面化部的形状能够确定远光分布的扩展和日间行车光分布的扩展。

[0026] 初级光学装置能够与半导体光源相关联，尤其在入射到一个或多个光导体中之前经由所述初级光学装置将光聚束、准直、展宽(扩展)或聚集。

[0027] 因此尤其优选的是：在第二光源和相关联的光导体的入射面之间设置有准直透镜，其中光导体从准直透镜延伸至光学中间平面。借此，在所述光入射到光导体中之前，光(近似)平行地定向(“准直”)。

[0028] 根据光学器件的第二优选设计方案，所述光学器件是鼓形透镜。

[0029] 于是，准直透镜和鼓形透镜能够在设备方面简单地制成为一件式的注塑件，其中在准直透镜和鼓形透镜之间设有至少一个接片。

[0030] 根据光学器件的第三优选设计方案，所述光学器件是另一反射器。

[0031] 光源优选是半导体光源，例如LED或激光二极管。

[0032] 光源能够由半导体光源的组形成，所述半导体光源矩阵状地分布在印刷电路板上。

[0033] 如所述那样，对于尤其优选的应用情况而言，根据本发明的发光器是交通工具探照灯，其中第一光功能是近光并且第二光功能是远光。第三光功能能够是日间行车光或示廓光。当第三光功能是日间行车光时，第四光功能能够是示廓光。

[0034] 用于远光的转换染料能够施加到光导体的入射面或出射面上。出射面优选位于光学中间平面中并且形成第二区域。

[0035] 印刷电路板能够是金属芯型印刷电路板或由FR4制成。

[0036] 一个或多个反射器优选是一个或多个半壳式反射器。

附图说明

[0037] 在下文中，借助实施例详细阐述本发明。附图示出：

[0038] 图1示出根据本发明的交通工具探照灯的第一实施例的侧剖图

[0039] 图2示出第一实施例的剖视的前视图

[0040] 图3示出第一实施例的光学中间平面

[0041] 图4示出根据本发明的交通工具探照灯的第二实施例的剖视的前视图[0042] 图5示出第二实施例的光学中间平面

[0043] 图6示出根据本发明的交通工具探照灯的第三实施例的剖视的前视图[0044] 图7示出第三实施例的光学中间平面

[0045] 图8示出根据本发明的交通工具探照灯的第四实施例的剖视的前视图[0046] 图9示出根据本发明的交通工具探照灯的第五实施例的侧剖图

[0047] 图10示出第五实施例的剖视的前视图

[0048] 图11示出根据本发明的交通工具探照灯的第六实施例的侧剖图

[0049] 图12示出根据本发明的交通工具探照灯的第七实施例的一部分的侧剖图[0050] 图13示出根据本发明的交通工具探照灯的第八实施例的一部分的侧剖图具体实施方式

[0051] 图1示出根据本发明的交通工具探照灯的第一实施例的侧剖图。所述交通工具探照灯构造在未详细示出的交通工具中，其中用z指示交通工具的行驶方向。

[0052] 构成为LED的第一光源2固定在属于所述光源的第一印刷电路板3上并且供应相关联的半壳式反射器1。所述半壳式反射器负责将第一光源2的光分布在光学中间平面9的第一区域9a中，所述光学中间平面垂直于行驶方向z设置。借助第一区域9a限定近光的分布。透镜10将光学中间平面9成像到远场中(中间平面9的位置以一定角度成像)。

[0053] 两个第二光源5形成一个组并且供应光导体7，所述光导体将两个第二光源5的光分布在中间平面9的第二区域9b中。由此，优化在光学中间平面9上的远光分布。第二区域9b也经由透镜10成像。为了更好地满足在远光分布中对照明强度的高的要求，激光二极管能够用作第二光源5，并且能够使用超过两个第二光源5。在使用激光二极管时，将转换染料涂覆到与第二区域9b重合的入射面或出射面上。

[0054] 共同形成一个组的多个另外的光源6供应另一光导体8，所述另一光导体将另外的光源6的光分布在光学中间平面的另一区域9c中，并且在此负责日间行车光分布。另一区域9c也经由透镜10成像。同样如组5那样，组6能够由多个LED或多个激光二极管构成。

[0055] 两个光导体7、8大致彼此平行地沿着行驶方向z从第二印刷电路板4延伸直至光学中间平面9，两组光源5、6固定在所述第二印刷电路板上。

[0056] 通过使用这两个光导体7、8，在光学中间平面9的不同区域9a、9b、9c之间的边界能够设计成，使得最小化或消除透镜10的成像问题(例如黑线)。

[0057] 通常，第二光源5和另外的光源6也能够设有(未示出的)初级光学装置，在入射到相应的光导体7、8中之前，所述初级光学装置根据结构空间方面和光方面的要求将光成束、准直、扩展或聚集。在此，光源5、6的数量、形状因素和横向布置能够根据光分布的需要进行调整。

[0058] 在两个光导体7、8之间或在光导体7和半壳式反射器1之间的边界必须设计成，使得防止光串扰到“外部的光学区域”中。将镜面化部12用于光导体7的朝向半壳式反射器1的边界。借此，循环利用半壳式反射器1的腔的第一光源2的光，因为在边界面的透镜侧边缘附近射入镜面化部12上的光被反射进而转向到第一区域9a中。

[0059] 图2示出根据图1的第一实施例的剖视的前视图，其中观察方向相反于行驶方向z定向。在上部区域中示出半壳式反射器1。在下方区域中示出光导体7，其具有位于其后方的第二光源5的组。光导体7在其下侧上由另一光导体8包围，在所述另一光导体之后示出另外的光源6的组。

[0060] 在图2中尤其示出两个光导体7和8彼此的贴靠区域和两个光导体7、8的上边界。在该处分别设有镜面化部。更确切地说，在两个光导体7、8之间可识别出在横截面中例如半圆状的镜面化部11，而在两个光导体7、8的上侧上可识别出镜面化部12。为了制造镜面化部11，在工艺方面，以注塑技术首先制造光导体7，并且在施加相应的镜反射层之后用另一光导体8的材料压力注塑包封。经由在两个光导体7、8之间的边界的形状进而经由镜面化部11的形状能够控制远光分布和日间行车光分布。

[0061] 在交通工具探照灯的基本功能中，第一光源2被激活。由此，实现近光分布。在接通第二光源5的组时，通过如下方式远光分布被激活：除近光分布的被照亮的第一区域9a之外对远光分布的第二区域9b进行照明。在此，远光分布的典型的相对水平和/或竖直的扩展区域(远场角度范围)不如日间行车光分布的扩展那样来扩展。由此，能够通过接通另外的光源6的组来激活日间行车光功能。

[0062] 图3以相反于行驶方向z的视图示出根据图1和图2的第一实施例的光学中间平面9。在此，在横线17上方设有日间行车光分布的第一区域9a，而在横线17下方中央设有远光分布的第二区域9b并且在更外部设有日间行车光分布的另一区域9c。横线17双重弯折，由此所述横线具有倾斜的部段17a。

[0063] 因此，另一区域9c包括日间行车光功能的水平区域和竖直区域，所述水平区域和竖直区域尚未经由远光功能的第二区域9b覆盖。

[0064] 由于在近光分布或远光分布和日间行车光分布之间的亮度差，在接通另外的光源6时必须同时对第一光源2和第二光源5调光，以便不同区域9a、9b和9c的亮度彼此相协调。

[0065] 图4示出根据本发明的交通工具探照灯的第二实施例的剖视的前视图。与根据图2的第一实施例的主要区别可在于：光导体7相对于第一实施例的光导体水平地、即在横向方向x上变宽。

[0066] 图5示出光学中间平面9的相应的水平扩宽的第二区域9b和后续改变的另一区域9c。

[0067] 因此，在根据图4和图5的第二实施例中，远光分布相对于第一实施例扩宽。

[0068] 图6和图7示出根据本发明的交通工具探照灯的第三实施例的剖视的前视图或光学中间平面9。在此，相对于第一实施例，两个光导体7、8或两个区域9b、9c的尺寸沿竖直方向y减小。借此，在远光分布和日间行车光分布中，相应的竖直尺寸与水平尺寸的比例变小。

[0069] 此外，镜面化部12或横线17的倾斜的部段17a的斜率升高。因此，相对于两个上述实施例，在街道上近光的明暗边界的形状改变。例如，这在ECE-R 112或USA类型的FMVSS或SAE调节的不同变型形式中是必需的或可行的。

[0070] 图8示出根据本发明的交通工具探照灯的第四实施例的剖视的前视图。在此，与根据图2的第一实施例的主要区别能够在于：多个第二光源5和多个另外的光源6矩阵状地分布在第二印刷电路板4上。在示出的实施例中，分布是规则的。与其不同，光源5、6也能够不规则地分布。在这两种情况下，能够实现更好地照亮第二区域9b和另一区域9c(在图8中未示出)。根据必要性，通过各个光源5、6的不同的开关状态能够补偿或有针对性地产生不均匀性。

[0071] 图9示出根据本发明的交通工具探照灯的第五实施例的侧剖图。在此，与根据图1的第一实施例的主要区别能够在于：设有鼓形透镜13b(作为光学器件)代替另一光导体8。另外的光源6的组的光经由鼓形透镜13b平行地定向并且转向到另一区域9c中。此外，准直透镜13a与鼓形透镜13b一件式地构成，在光入射到光导体7中之前，所述准直透镜平行地定向第二光源5的光。

[0072] 图10示出根据图9的第五实施例的剖视的前视图。在此可识别出：鼓形透镜13b和准直透镜13a经由三个接片13c彼此连接。两个经由接片13c连接的透镜13a、13b作为一件式的塑料注塑件制成。

[0073] 第二光源5和另外的光源6在共同的印刷电路板4上的分布对应于根据图2的第一实施例的分布。

[0074] 图11示出根据本发明的交通工具探照灯的第六实施例的侧剖图。在此，与上述实施例的主要区别能够在于：在另外的光源6和另一区域9c之间的光路中的光学器件是另一半壳式反射器14。在此，另外的光源6固定在另一印刷电路板4a上，所述另一印刷电路板水平地装入。另外的光源6基本上向下(相对于竖直方向y)放射其光。在另外的光源6之下设置有另一半壳式反射器14，所述另一半壳式反射器将光大致沿行驶方向z转向。如已经阐述，经由透镜10在行驶方向z上将光学中间平面9的第一区域9a、第二区域9b和另一区域9c成像。

[0075] 从现有技术中已知：通过对日间行车光调光实现示廓光分布，因为其相关的光分布是类似的。然而，这对于第一区域9a是不可行的，因为所述第一区域由第一光源2供给，所述第一光源产生近光。但出于安全原因，示廓光应不仅仅由近光的光源2供给。

[0076] 图12示出根据本发明的交通工具探照灯的第七实施例的侧剖图，其中透镜10未示出。第七实施例原则上能与根据图1的第一实施例类似。不同的是，至少一个或多个辅助光源15固定在第一印刷电路板3上，使得所述辅助光源与第一光源2一起放射到半壳式反射器1中。借此，除已经阐述的三个光功能，近光、远光和日间行车光之外，光功能示廓光也能够以可靠的方式运行。

[0077] 至少一个辅助光源15或这些辅助光源尽可能靠近第一光源2定位，使得利用横向的位置变化和离焦效应满足第一区域9a中的光分布，使得与第二光源5和另外的光源6共同能够实现最佳的示廓光分布。

[0078] 图13示出根据本发明的交通工具探照灯的第八实施例的侧剖图，其中透镜10再次未示出。此外，未示出对于日间行车光所需的部件。所述部件对应于根据图9的第五实施例或根据图11的第六实施例，因为在光导体7的下侧上需要用于附加的光源16的结构空间。所述附加的光源侧向地射入光导体7中并且能够被接通，以便更好地填充第二区域9b并且关于亮度支持第二光源5。借此，改进根据本发明的交通工具探照灯的远光。

[0079] 此外，参考图13阐述根据本发明的交通工具探照灯的原理上与上述实施例不同的变型形式。在该变型形式中，经由另外的光源106实现光功能日间行车光和可能附加地实现光功能示廓光，其中取消上述实施例的光学器件8、13b或14和另外的光源6。如果出于技术理由相应地对用于日间行车光和可能对示廓光的第二光源5进行调光不可行，那么该变型形式是有利的。于是，日间行车光和可能的示廓光能够完全由另外的光源106承担，所述另外的光源由于其亮度和效率能够更好地匹配于这些功能的需要。

[0080] 全部实施例以非常紧凑的结构方式示出并且部分地为根据本发明的交通工具探照灯的多个光功能多次使用相同的光源。这些光功能是近光、远光、日间行车光并且在子变型形式中也可以是示廓灯。通过将光导体7用作中央元件减少或避免在光分布中否则出现的且由透镜10成像的暗的条纹或区域。

[0081] 第二光源5和第三光源6和其所属的光导体7和8也能够共同相对于反射器1和其光源围绕y轴线旋转。这能够静态进行，也就是说，转动被计划固定地包含在光分布中。由此，街道的水平照亮针对右探照灯和左探照灯能够不同地设计。替选地，旋转也能够动态地进行，以便例如实现更好的弯道照明。例如，也可行的是：通过为不同的模块独立控制转动来产生一种简单的无炫目的远光。

[0082] 优选地，至少一个半导体光源包括至少一个发光二级管。在存在多个发光二级管时，所述发光二级管能够以相同的颜色或以不同的颜色发光。颜色能够是单色的(例如红色的、绿色的、蓝色的等)或是多色的(例如白色的)。由至少一个发光二级管放射的光也能够是红外光(IR-LED)或紫外光(UV-LED)。多个发光二级管能够产生混合光，例如白色的混合光。至少一个发光二级管能够包含至少一个波长转换的发光材料(转换LED)。替选地或附加地，发光材料能够远离发光二极管设置(“远程荧光”)。至少一个发光二极管能够呈至少一个单独封装的发光二极管形式或至少一个LED芯片形式存在。多个LED芯片能够安装在共同的衬底(“Submount”)上。至少一个发光二极管能够配备有用于射束引导的至少一个自身的和/或共同的光学装置，例如，至少一个菲涅尔透镜、准直器等。代替或除例如基于InGaN或AlInGaP的无机发光二极管之外，通常也能使用有机的LED(OLED，例如聚合物LED)。替选地，至少一个半导体光源例如能够具有例如至少一个二极管激光器。