[发明专利]具有半导体光源的机动车头灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的机动车头灯。

背景技术

这样的机动车头灯具有至少一个半导体光源以及光学器件，具有第一投影透镜的所述光学器件影响所述头灯内的光的传播方向，所述投影透镜具有主面。其中所述半导体光源被设置在所述第一投影透镜的焦点中并且所述头灯被布置为产生具有亮区域与通过至少一个水平走向的亮-暗边界与所述亮区域分开的暗区域。所述机动车头灯还具有光轴，所述光轴连接所述亮-暗边界的中心点与所述半导体光源。

在此将主面理解为概念上构造的面，在该面处光被如同在真实透镜处一样中断。这将参考图1进一步地阐述。

这样的机动车头灯自然是已知的。与此同时在车辆头灯应用中设置越来越多的发光单元。所述车辆头灯大多从多个半导体光源借助于投影光学器件或反射光学器件产生近光或远光分布。半导体光源尤其是LED，即发光二极管(LED＝发光二极管)。在这些申请中也将由多个LED组成的装置称为半导体光源。对于机动车头灯来说，当今大多使用具有0.5mm至2mm的边长尤其是1mm边长的矩形或正方形出光面(Lichtaustrittsflaeche)的LED。相比于气体放电灯，半导体光源还相对地具有较小的光通量和亮度，从而对于LED头灯来说，近光和远光分布通常由多个光模组形成。

为了表示近光功能大多至少组合两个光分布：基光-光分布以及近光-点-光分布。在此近光-点-光模块产生这样的范围，也就是直接在亮-暗-边界处的区域，而基光模块照亮侧面照明以及直接位于车辆前面的区域。基光模块的光分布具有尽可能地平行的亮-暗-边界和宽的侧照明以及紧挨在车辆前的柔和(weich)的垂直出路(Auslauf)。由此基光-光分布进一步地对应于雾头灯的光分布。

如今人们知道LED基光模块的各种结构形式。通常使用反射和投影系统，其中投影系统具有带有至少一个主光学器件的至少一个光源，该至少一个主光学器件产生在至少一个投影透镜的焦平面中的中间图像。大多数情况下将该中间图像限制在该投影透镜的焦平面中的光圈上，以便以这种方式获得尤其清晰的明-暗-边界。

此外还已知反射-基光模块，其中LED光源的光束由自由形成的、大多有多面的(facettiert)反射面以期望的方式形成。

不利的是，反射件和投影件一样相对大地构造。尤其是反射系统必须被非常大地构造，以便获得好的效率和可接受的视觉范围和/或发光强度。对于根据中间图像的使用而设有两级成像(Abbildung)的投影系统，由此所导致的大的结构长度经常是有问题的。

半导体光源典型地是半空间辐射体。根据半空间中的典型的辐射特征以及优选地通过半导体光源(通过直线限定的LED-芯片)的清晰的限定，也将直接提供直接成像(也就是没有中间图像的形成的单级成像)的投影系统，其中来自半导体光源的光通过散光透镜被直接投影至车道：其中半导体光源直接位于散光透镜的焦平面中，由此能够节省用于主光学器件和中间图像的空间和成本。

除了较小的能够实现的光照强度在此的缺点还有在省去主光学器件之后投影透镜必须形成总的光分布。在此产生了许多的限制和问题。

在此尤其必须满足以下需求：在亮-暗-边界处应当实现高的照明强度，其中同时照明强度应当柔和地且同样形状地(gleichfoermlich)发出至车辆前部方向。应当达到高的效率以及同时高的视觉范围以及高的发光强度。应该较小地保持出光面。

发明内容

在此背景下，本发明的任务在于提供一种机动车头灯，其特征在于有效、紧密的光模块，该光模块能够通过半导体光源的成像产生近光-光分布，尤其是基光-雾光-光分布。在此根据本发明的投影系统应当保证直接在明-暗-边界处的高的发光强度并同时进一步提供足够的光分布，该光分布在光分布的侧面以及下面边缘均匀地下降为较小的发光强度，从而保证了车辆前部的均匀的照明。对于该总系统必须追求尽可能高的光效率。

该任务通过具有权利要求1的特征的机动车头灯解决。该机动车头灯具有前述特征并附加地具有以下特征：如此相对所述光轴倾斜地设置所述第一投影透镜，即距所述光轴的径向距离、所述第一投影透镜的所述主面的、位于所述光轴上的点在所述光轴方向上具有相对于所述半导体光源的轴向距离，所述轴向距离不同于距所述光轴的相同的径向距离、所述第一投影透镜的所述主面的、位于所述光轴下的点具有的轴向距离。