具有带正方形散射函数的微结构的光学结构

摘要

本发明涉及用于机动车前照灯的照明设备(1)的光学结构(100)，所述照明设备(1)设置用于照射光，从所述照明设备(1)照射的光形成预定的光分布(LV1)，其中光学结构(100)如此与照明设备(1)关联或是照明设备(1)的一部分，使得光学结构(100)由照明设备(1)的基本上总的光通量透射，以及其中光学结构(100)由多个光学结构元件(110)组成，所述结构元件(110)具有散射光的作用，并且所述光学结构元件(100)如此构造成，将由照明设备(1)产生的，未修改的光分布(LV1)由光学结构(100)修改成可预定的修改的光分布(LV2)，并且其中光学结构元件(110)具有四边形的基面(202)，即，四边形的格栅(200)的角点(201)之间的面(202)完全由正好一个光学结构元件(110)的基面遮盖。

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车前照灯的照明设备的光学结构，该照明设备设置用于照射光，由照明设备照射的光形成预定的光分布。

本发明还涉及具有这种光学结构的用于车辆前照灯的照明设备。

此外本发明涉及具有至少一个这种照明设备的车辆前照灯。

背景技术

根据法律规定，车辆前照灯的光分布必须满足一系列条件。

例如根据ECE和SAE在明暗线(HD线)之上-也就是在首要照明区域之外-在确定的地方要求最小和最大光强。这作为“标记光”起作用并且实现在驶过车辆的照明的情况下头顶-路牌的照明。使用的光强通常位于一般散射光值之上但是当然在HD线下的光强之下。要求的光值必须以尽可能小的目眩作用实现。

“标记光”通常通过在投影透镜中的特定小平面(至少若干毫米的大小)或通过离散的小突起实现。对此缺点尤其是，该结构从外面作为亮光点可见并且因此首先从涉及基础上益加地否定。此外这种设备调整到位于后面光学系统上-对此进行改变，不再确保追求的功能。

此外出于法律原因需要限定不清晰的明暗界限，使得HD线映射得既不会太清晰也不会太模糊，即，合法限定HD线的最大清晰度。HD线的这种模糊导致HD线从驾驶员看来是“光滑的”并且主观上令人愉悦的。

该HD-过渡的量化通过沿着通过亮暗界限垂直断面的梯度的最大值实现。对此在测量点的照明强度的对数以0.1°-距离计算并且形成其的差，由此可以获得梯度函数。这个函数的最大值称为HD界限的梯度。因为这个限定仅不准确地反映人的亮度感知，不同的感知的HD线可具有相同的测量的梯度值或者在显得类似的HD线的情况下可测量到不同的梯度。

梯度软化通常通过改变照明设备的透镜的透镜表面实现。根据现有技术经常使用不同的解决方案：通过统计地摩擦透镜表面可是实现例如光滑的HD界限，当然由此这会导致相反方向的交通参与者的目眩。在另一变体中调制(例如两个正弦波的叠加，没有球扇形形式的凹处，等等)施加到透镜表面上。这种解决方案大大依赖于通过透镜的光通量分布，对此的改变，例如通过光技术的变体，因此对产生的光通量分布具有较大并且部分负面的作用。

另一方案形成分段的光分布的产生。这样例如在产生动态光分布的情况下，如使用动态远光分布。在特定实施方式的情况下这种动态光分布由多个个体光分布构成。对此例如用分别与附加光学元件关联到的单独光源分别光像产生小的段，而这些光段的叠加得出了总的光分布。在此通过关闭单独光源可以关闭在光像中单独段，也就是不照明。该段在此通常以行和列布置。

原则上存在该可能性，映射具有清晰界限边缘的单独光段并且采取措施，使得邻近的光段之间彼此相接。这具有这样的优点，在“全光”-运行中，即，在激活所有光段的情况下在光段之间不可识别暗区域(“格栅”)。担任缺点在于，在关闭一个或多个光段的情况下在这个区域中光分布具有清晰明暗界限，这感觉到不舒服并且附加地导致快速疲劳。

存在另一方法为，光段可不直接彼此相邻接。在这种光分布的情况下证实有问题的是，在此必然地彼此邻近的段的区域中导致不期望的光效果，尤其是在此导致在该区域中的亮度波动，其在可见格栅结构中表现，其可由车辆驾驶者感知到不舒服。

此外通常在在这种情况下还总是存在清晰明暗界限的问题。

发明内容

现有技术的所描述的缺点应当去除。在此本发明的认为在于，提供折射的光学部件，用该光学部件可以实现光像，该光像满足法律值并且同时不会感知到干扰。

这个任务用开始提及的根据本发明的光学结构解决，使得光学结构如此关联到照明设备或如此为照明设备的一部分，使得光学结构由照明设备的基本上总的光通量透射，并且其中光学结构由多个光学结构元件组成，该结构元件具有光散射的作用，并且光学结构元件如此构造成将由照明设备产生的，未修改的光分布由光学结构修改成可预定的，修改的光分布，并且其中光学结构元件具有四边形的基面，即，四边形的格栅的角点之间的面完全由正好一个光学结构元件的基面遮盖。

光学结构元件的四边形的基面在此由直线侧（geradenSeiten）限制，即，光学结构元件的基面的两个邻近的角点分别与直线侧相连。该结论在此当然涉及“平坦的格栅，如下简短地解释：

通常可以从此开始，即，光学结构施加到光学基础结构上，即，从未修改的面开始，例如从光滑的，平坦的遮盖板或透镜面，例如平坦的光射入面或还有弯曲的光射出面开始。在平坦的基础结构的情况下格栅是平坦二维的格栅，其中布置具有其平坦四边形的基面的结构元件。

在弯曲的面的情况下为了计算结构元件并且为了其布置从平坦的面开始，也就是从平坦的格栅和具有带直线侧的平坦的四边形的基面的结构元件出发。然后这个平坦的格栅投影到基础结构的弯曲的面上，使得在这种情况下“实际”格栅不再是平坦的并且在弯曲的基础结构上结构元件的基面同样不再平坦的而是弯曲的，同样弯曲与基面相邻的四个侧。

实际中该区别意义较小，这是因为光学结构元件如此小，使得在结构元件的区域中弯曲的面可同样设想为平坦的。

因此如果连同具有直线侧的四角形，等等的弯曲的基础结构讨论，由此理解该弯曲的面在平面中的投影。

因此在上述“平坦的”面上展开二维的格栅，其中每4格栅点形成一个格栅单元。这种格栅单元由光学结构元件占据。在此“基面”对应于平坦的格栅单元的面，光学结构元件自身具有该四边形的基面，结构元件的实际表面具有到该基面的正或负距离(或者还有在区域中距离可能是零)。

本发明的本质在于，通过这种方式，即，格栅是四边形的并且结构元件的基面占据格栅单元的整个面，可以考虑“基础结构”的整个表面用于修改光分布。在具有圆形的结构元件的六角形的格栅的情况下（其中同样已经达到以结构元件的大约90%的非常高的面填充），仍然留下大约10%的较小部分基面未修改并且不负载用于修改光像。

在申请人的并行专利申请中描述了开始提及的光学结构，其由光学结构元件形成，其具有圆形的基底并且布置在六角形的格栅中。在这种六角形的布置的情况下在透镜的弯曲的界面上大约91%的该面可以以结构元件遮盖，大约9%的透镜表面保持未遮盖。在映射具有这样的透镜的清晰划界的光段，例如在矩形的光段的情况下，该透镜表面的未遮盖区域导致光段的边缘的清晰映射并且因此导致光像中的不均匀性。

用当前布置（其中透镜表面高达100%以结构元件遮盖），还可以以清晰划界的光段（其以透镜映射在车辆前的区域中），产生均匀的光像。

通过结构元件的基面的四边形的形状（其对称性对应于优选地光段的对称性），此外还可优选照亮四个光段之间的角区域，这用具有圆形的基底的结构元件是不可能的。

在本发明的优选实施方式中在此规定，修改的光分布通过以散射函数折弯未修改的光分布形成，并且其中光学结构如此构造，使得未修改的光分布相应于散射函数修改。

因此根据本发明注意到总的光学结构，并且其相应地通过散射函数如此修改或者形成，使得得到完全期望的光像。与现有技术不同（其中例如为了产生梯度软化和标记光在光学结构上考虑不同的结构元件或附加地修改一些存在的结构元件），相应于本发明期望的(修改的)光分布，从未修改的以没有光学结构的照明设备产生的光分布开始通过下列方式实现，即，未修改的光分布用这样的散射函数折叠，使得得出期望的光分布，并且光学结构在其整体上如此形成，使得其如此修改照明设备的总的光通量，使得从未修改的光分布得出相应于散射函数的修改的光分布。

优选地在此规定，结构元件分布在至少一个，优选地正好一个光学元件的至少一个，优选地正好一个定义的面上。

特别有利的是，光学结构元件如此构造，使得每个结构元件将穿过结构元件的光束相应于散射函数修改成修改的光束。

如果注意到来自总的光通量的确定的(未修改的)光束，则其形成对光像中的光分布的某些贡献(总的光通量产生(总)-光分布)。结构元件此时如此修改穿过结构元件的光束，使得对总光分布的未修改的贡献相应于散射函数改变。例如未修改的光束产生具有确定形状的光分布贡献，即，照亮在车行道上或在测绘屏上的确定的区域，不照亮其他区域。通过结构元件此时相应于散射函数初始的照亮的区域之外的区域也用确定的强度照亮，而-在总光通量保持不变后-至少部分的以未修改的光束初始的照亮的区域的强度减小。

相应于要以光学结构修改的光段的对称性在本发明的实施方式中规定，每个光学结构元件的基面分别由矩形形成。

原理上相应于使用情况还可以实现的是，共同使用矩形和正方形的光学结构元件两者，但是优选地所有光学结构元件不但关于形状优选地还关于尺寸具有相同基面。

同样可以规定，每个光学结构元件的基面分别由正方形形成。

因此光学结构元件布置在矩形，优选地正方形的格栅中，其中结构元件分别具有由格栅点形成的四个角点之间的总的面。

用矩形，尤其是正方形的结构元件可以实现矩形或者正方形散射函数，借助于散射函数可以最优地照亮尤其是四个邻近的光段的“交叉区域”，以便提高光像的均匀性。

在本发明的具体优选实施方式中规定，光学结构元件在其中央具有带优选地圆形的或椭圆基底的中心突起。

在此基底的圆形又涉及在平面中其上布置光学结构元件的定义的面的投影。

优选地，为了可以达到定义的面的完全遮盖，规定，中心突起的基底延伸直到四边形的基面的四个边界侧。

此外对于生成有利的是，中心突起具有在其总的表面上持续的走向。此外可以以这种方式更好地调节散射特性。

在期望的对称的散射函数的情况下规定，中心突起在基面的几何的中点中具有其到基面的最大距离。

此外有利地规定，中心突起在其周边具有其到基面的最小距离。

尤其是在此规定，周边到基面的最小距离等于零。

此外在具体，尤其是在上述具体实施方式中还规定，结构元件在其角区域中具有角区域突起，其分别通过棱锥形的突起的侧面形成。

通过棱锥形的突起还可实现，圆环形的微结构（也就是具有圆环形的基底的微结构(光学结构元件)）“嵌入”矩形尤其是正方形的格栅，和达到定义的面（其上布置光学结构）的100%遮盖度。

有利地规定，所有位于格栅的角点的结构元件有助于棱锥形的突起。

位于格栅点处的结构元件的四个侧面因此共同形成棱锥形的突起。该棱锥形的突起通过四个，优选地对称的关于格栅点布置的角点限制。该角点分别位于参与突起的结构元件的边界侧上，其中角点优选地正好位于该边界侧的半部中。

棱锥形的突起的邻近的角点通过弯曲的，尤其是向内弯曲的或者向内卷的边界侧彼此连接。

关于对称性尤其有利的是，棱锥形的突起的顶峰准确位于格栅的格栅点上。

此外有利地规定，光学结构元件分别构造成关于其对角线对称的，尤其是镜像对称的。

在本发明的具体实施方式中规定，在通过棱锥形的突起的断面中沿着垂直于基面的平面沿着对角线角区域突起具有基本上线性的上升。

此外可规定，在通过棱锥形的突起的断面中沿着垂直于基面的平面沿着边界侧角区域突起具有基本上凹形的走向。

最后还有利的规定，中心突起和角区域突起持续地转到彼此。

这样光学结构可明显更简单地制造，这是因为持续的面比不持续的表面可明显更容易成形例如在压铸过程中。

通常适合的是，以圆形的结构每个单独光段尤其是在其清晰界限边缘的区域中有点模糊。通过作为100%的面填充的结果占用光学结构元件的总的基面的方式，不再绝对清晰地映射界限边缘。利用棱锥形的突起附加地最优照亮四个邻近的光段之间的区域，使得在光段之间的所有区域中得出均匀的光分布，在关闭一个(或多个)光段的情况下淡出的区域足够清晰，但是以模糊的边界侧映射，使得其不感受为干扰。

在本发明的实施方式中规定，光学结构布置在光学元件的至少一个，优选地正好一个界面上，其构造为照明设备的散射板的形式或遮盖板。

因此开始提及的“定义的面”位于光学元件的该至少一个，优选地正好一个界面上，其构造为散射板或遮盖板。

在其他实施方式中光学结构布置在透镜形式的光学元件的至少一个表面上，尤其是照明设备的投影透镜的至少一个表面上。

因此“定义的面”位于透镜的表面上。

在此优选地光学结构布置在透镜的光射出侧上。

因此光学结构优选地布置在透镜的弯曲构造的光射出面，优选地投影透镜的弯曲构造的光射出面上。

尤其有利的是，光学结构的结构元件分布在光学元件的总的至少一个表面上。

因此“定义的面”通过光学元件的总的表面或者界面形成。

此外特别有利的是，所有结构元件基本上相同地构造。

每个结构元件以与所有其他结构元件相同方式修改穿过其的光通量。

“基本上”在此表示相同，在其上布置结构元件的平坦的面的情况下，它们事实上相同地构造。

在弯曲的面的情况下结构元件在中心区域中相同的构造，而通过弯曲面不同结构元件(细微)的边缘区域可以彼此不同。

在具体实施方式中相应地规定，所有结构元件关于平坦的或者设想平坦的面相同地构造。

相应地计算平坦的面的结构元件;该如此计算的相同结构元件（以相同取向）放置在例如透镜的弯曲的面上，如上所述的，在其中央区域中结构元件和前面一样同样构造;但是在到其上放置结构元件的初始的透镜面的过渡区域中，结构元件根据透镜面上的位置由于透镜表面的弯曲具有不同的形态，然而这在较小大小的结构元件的情况下导致对光分布没有影响或仅很小影响。

此外有利的是，所有结构元件相同地取向。

在平坦的定义的面的情况下这不需要更多解释。在弯曲的面(示例：透镜)的情况下结构元件相同地沿着通过面的轴布置，该轴所有平行于面的对称轴或面的光学轴延伸(并且不垂直于面法线)。

这尤其是在制造技术上有利的，这是因为光学结构和用于产生结构的器械可以以这种方式简单地分离，这是因为在光学结构上可不形成底切。

最优地如果散射函数(PSF)是点扩散函数，产生根据本发明的光学结构。

此外有利地还适合的是，结构元件的对称性取决于散射函数PSF的对称性。结构元件具有一般情况下与PSF相同的对称性类别。如果例如PSF水平是镜像对称的，则结构元件还具有水平镜像对称性。

此外有利地规定，结构元件的尺寸，例如结构元件的直径和/或高度，大于尤其是大大大于可见光的波长，使得可以避免衍射效应。

在此尤其是有利地规定，结构元件的高度位于μm范围中。

例如结构元件的高度位于0.5-5μm的范围中，其中优选地结构元件的高度位于1-3μm的范围中。

在具体实施方式中结构元件的高度大约为2.7μm。

此外在具体实施方式中，例如在具有上述的高度的变体中，规定，结构元件的直径或者长度位于毫米-范围中。

例如结构元件的直径或者长度位于0.5-2mm之间，其中优选地结构元件的直径或者长度大约为1mm。

在示例性实施方式中其上布置结构元件的透镜为90mm直径的透镜。

如果其上分布结构元件的定义的面分割成-设想的-，优选地有规律的格栅结构，并且其中结构元件布置在格栅点上或在格栅结构的格栅点之间,在制造中光学结构简单。

这种布置尤其是还关于光学结构的最优光学作用有利的，这是因为由此可以最优调节光学结构的光学作用。

结构的“有规律性”在此在其上布置光学结构的弯曲的光学面的情况下，关于该定义的面的投影在平面中可见，其中-由于较小格栅距离-格栅还在弯曲的定义的面的情况中在邻近的格栅点的区域中可以看作是平坦的。

优选地规定，在每个格栅点或在格栅结构的格栅点之间分别布置正好一个结构元件。

此外可以规定，邻近的结构元件转入到彼此，即，彼此触碰地布置或结构元件彼此隔离，即，彼此不触碰地布置。

在本发明的具体实施方式中规定，邻近的格栅点彼此具有大约0.5-2mm的距离，优选地大约1mm的距离。

在光学方面最优的是，结构元件到定义的面的过渡是持续的，优选地C2-持续的，即，以持续的切线实现。

特别良好地适合的是用于照明设备的上述光学结构，其设置用于，将由其照射的光以缩小光圈的光分布（尤其是近光分布）的形式映射，其中缩小光圈的光分布，尤其是近光分布具有明暗界限，其中根据本发明光学结构，尤其是结构元件如此构造或者如此设计散射函数，使得照明设备的未修改的光分布的明暗界限的梯度减少。

过渡的“平滑”，如其在DE102008023551A1中详细所述并且在这里简要地重复，通过通过亮暗界限沿着垂直断面的梯度的最大值在-2.5°水平的情况下描述。对此光照强度的对数在0.1°处彼此垂直地分离的测量点产生并且形成其差，由此可以获得所谓的梯度函数。梯度函数的最大值称为亮暗界限的梯度。该梯度越大，明暗-过渡越清晰。该函数的最大值的垂直位置还描述其上识别所谓亮暗界限的地方，也即是人眼察觉“亮”和“暗”之间的界线的位置(如在-0.5°垂直的情况下)。

照明设备产生-在没有根据本发明的光学结构的情况下-具有带某个清晰度的明暗界限的近光分布，这通过所谓“梯度”描述。通过设置根据本发明的光学结构该-未修改的-光分布如此修改，使得明暗界限的清晰度减小，使得其符合法律要求并且由人眼察觉来令人愉悦的。

同样根据本发明的光学结构对于照明设备是有利的，照明设备设置用于，由其照射的光以缩小光圈的光分布的形式，尤其是近光分布的形式映射，其中缩小光圈的光分布，尤其是近光分布具有明暗界限，其中根据本发明光学结构，尤其是结构元件如此构造或者散射函数如此设计，使得照明设备的光通量的一部分映射到明暗界限上部的区域。

以这种方式可利用根据本发明的光学结构以最优的方式产生开始描述的标记光，其中例如每个光学结构元件将小部分的穿过结构元件的光通量偏转到相应的区域。

尤其是有利的是，利用根据本发明的光学结构不但可以调整明暗界限的梯度而且可以产生标记光。对此在现有技术中需要两个光学结构，其中用于产生两个光学“效果”之一的第一结构叠加产生第二光学“效果”的第二结构。在根据本发明的光学结构的情况下这通过基本上相同结构元件组成的结构实现，其构造用于“实现”如上述的散射函数。

在具体实施方式中在此规定，由光学结构偏转的光通量在HH-线之上的1.5°和4°之间的区域中，尤其是在HH-线之上的2°和4°之间的区域中。

在本发明的示例性实施方式中规定，由光学结构将0.5%-1%的照明设备光通量偏转到明暗界限之上的区域。

此外根据本发明的光学结构对于照明设备有利的，照明设备设置用于，将由其照射的光以n行和m列映射的个体光分布的形式映射，其中适合n>1，m≥1或n≥1，m>1，并且个体光分布共同形成总光分布，例如远光分布，其中根据本发明规定，光学结构，尤其是结构元件如此构造或者散射函数如此设计，使得至少一部分照明设备的光通量偏转到其中分别两个个体光分布彼此交界的边界区域。

由个体-光分布组成的总光分布的“构造”具有该优点，例如如上所述通过淡出单独光段(单独光分布)可以淡出确定的区域。对此有利的是，个体光分布比较地说清晰相邻的，当然这带来了缺点，可形成光学格栅结构，在光段之间具有暗或暗化的区域，其可被察觉为光学上的不舒服并且有可能法律上也是不允许的。

利用本发明以简单的方式实现，在光段之间的该暗或暗化的区域发射足够的光，使得该格栅结构不再可见。

尤其是其优势在于，未修改的光分布的邻近的个体光分布彼此之间具有定义的距离或者定义的距离。

在具体实施方式中在此规定，未修改的光分布的个体光分布，尤其是在垂直平面上投影时，具有矩形的或正方形形状。

尤其是在此规定，在水平方向上邻近的个体光分布之间的所有距离相同。

此外备选地或优选地附加地还可以规定，在垂直方向上邻近的个体光分布之间的所有距离相同。

在具体实施方式中规定个体光分布具有大约1°的宽度和/或高度。

典型地两个邻近的个体光分布之间的距离小于等于0.5°并且大于0°。

例如两个邻近的个体光分布之间的距离小于等于0.2°。

例如两个邻近的个体光分布之间的距离位于0.05°和0.15°之间。

此外还可以规定，在两个邻近的个体光分布之间的距离小于等于0.1°。

在具体实施方式中以对于个体光分布确定的光通量产生的两个个体光分布之间的间隙中的平均的光强度对应于修改的光分布的邻近的个体光分布的一半的平均的光强度，使得对于两个邻近的个体光分布确定的光的总-光强度对应于基本上修改的光分布的个体光分布的光强度。

优选地在此所有个体光分布中的光强度基本上相同，同样地有利地个体光分布中的强度基本上均匀地分布在个体光分布的总的面上。

如上所述，特别有利的是，通过光学结构没有光学结构的情况下产生仅仅一个个体光分布的光通量的一部分，偏转到围绕该个体光分布的间隙区域，其通过个体光分布彼此的间距得出。

围绕个体光分布的暗边缘区域因此仅仅用来自与该边缘区域邻近的个体光分布的光照亮，使得在关闭单独个体光分布的情况下总光像中的关闭的区域如前述显示暗的并且并未通过来自其他个体光分布的散射光照亮。

优选地规定，从观察的个体光分布开始在邻近的间隙中光强度朝邻近的个体光分布的方向减小，其中该减少优选地线性延展。

在间隙用对于两个邻近的个体光分布确定(在在间隙的交叉区域中来自四个个体光分布的光的部分)的光的一部分照亮之后，得到-尤其是在强度的线性的走向的情况下-总的间隙上的大约不变光强度。

尤其是规定，光强度减少到零。

此外还有利的规定，直接与观察的个体光分布的边缘相邻在间隙中光强度对应于基本上修改的光分布的个体光分布在其边缘的光强度或者修改的光分布的个体光分布的平均的光强度。

通常有利的是，光学结构如此布置和/或构造，使得照明设备的基本上总的，优选地总的光通量撞击到光学结构上。

以这种方式可以考虑总的光通量用于修改初始的光分布。

尤其是有利的是，光学结构如此布置和/或构造，使得其基本上均匀地照亮。

最后本发明还涉及具有至少一个，优选地正好一个上述的光学结构的照明设备。

例如照明设备是投影系统。

优选地在这种情况下规定，照明设备包括至少一个光源，至少一个反射器和至少一个透镜，尤其是投影透镜，并且其中优选地规定，至少一个光学结构布置在透镜和/或附加的覆盖-或散射板上。

但是还可以规定，照明设备是反射系统。

在此有利的是，照明设备包括至少一个形式自由的-反射器和至少一个光源以及至少一个散射板和/或至少一个遮盖板，并且其中有利地至少一个光学结构布置在至少一个散射板和/或至少一个遮盖板和/或附加的覆盖-或散射板上。

附图说明

下面本发明根据附图更详细解释。其中示出：

图1是根据现有技术的投影模块的示意性表示，

图2是根据现有技术的反射模块的示意性表示，

图3是具有根据本发明的光学结构在透镜的外侧的投影模块的示意性表示，

图4是在覆盖-或散射板的外侧上具有根据本发明的光学结构的反射模块的示意性表示，

图5是在附加的光学元件（如玻璃片）上具有根据本发明的光学结构的投影模块的示意性表示，

图6是在附加的光学元件（如玻璃片）上具有根据本发明的光学结构的反射模块的示意性表示，

图7是用根据现有技术的照明设备产生的“通常的”未修改的近光分布，

图7a是单独，以根据现有技术照明设备的区域产生的光斑，

图7b是如在图7a中所示的更多个光斑，

图8是用具有根据本发明的光学结构的照明设备产生的修改的近光分布，

图8a是图7a的光斑，其被相应于用于组合的梯度软化并且产生标记光的散射函数修改，

图8b是图7b的光斑，相应地用散射函数修改，

图9是以三维视图的具有光学结构的透镜，以放大的表示的透镜的截面，以及已经放大的截面的还进一步放大的截面，

图10是六角形的格栅结构，

图11是图10的格栅结构，用具有圆形的基底的光学结构元件占据，

图12是在光学结构元件的区域中以放大的表示的图11的光学结构，

图13是以示意性原理表示的具有圆形的基底并且以此产生的光分布的光学结构元件(微结构)的六角形的布置，

图14是光分布，其由正方形光段构成，并且如图13中所示其映射在光学结构上，

图15是其上布置根据本发明的光学结构的光学结构元件的定义的面上的格栅结构，

图16是以从上视图的在光学结构元件（连带直接相邻的结构元件）的区域中图15的格栅，

图17是以透视图的图16的截面，

图18是沿着图16的线A-A的断面，

图19是沿着图16的线B-B的断面，

图20是具有正方形的基面在光分布上的结构元件的纯示意性效果，

图21是由正方形的光段构成的未修改的光分布以及形成该光分布的光通量借助于具有正方形的结构元件的光学结构的映射，以及

图22是未修改的和修改的光分布中的光强度的示意性的走向。

具体实施方式

在下面首先参考图1-6，其-在没有限制保护主题的情况下-示出根据本发明的光学结构的布置的原理上的可能性。根据本发明的光学结构还可以在其他情况下作为这里示出的照明设备用于机动车。

图1示意性示出投影系统形式的照明设备1，具有反射器2，光源3，(可选)掩盖布置（Blendenanordnung）4和投影透镜5，投影透镜5具有弯曲的外侧5a和平面内侧5b。

图2示意性示出反射系统形式的照明设备1，具有反射器2，光源3和散射或者遮盖板6，附图标记6a和6b表示玻璃片6的外侧和内侧。

图3示出图1的投影系统的示意性表示，其中根据本发明的光学结构100布置在透镜5的外侧。该光学结构100在此占据优选地透镜5的总的外侧5a。

图4示出在覆盖-或者散射板6的外侧上具有根据本发明的光学结构100的图2的反射模块的示意性表示，其中优选地光学结构占据玻璃片6的总的外侧。

图5再次示出如在图1所示的投影模块1的示意性表示，其在附加的光学元件（如玻璃片）上具有根据本发明的光学结构100，其中光学元件布置在遮光物4和透镜5之间。

图6最后还示出在附加的光学元件（如玻璃片）上具有根据本发明的光学结构100的图2的反射模块的示意性表示，其布置在光源3和散射或者遮盖板6之间。

如已经描述的这些表示仅仅用于说明根据本发明的光学结构100的布置的可能性中的一些。原则上照明设备还可以具有多个光源，例如LED作为光源，并且形成光的主体可以以一个或多个光导体，反射器等等的形式构造。

通常适合的是，光学结构如此与照明设备1关联或是照明设备1的一部分，使得光学结构100透射照明设备1的基本上总的(或者总的光学有关的)光通量。

尤其是有利的是，光学结构如此布置和/或构造，使得均匀地照亮。根据散射函数在这种情况下对于光学结构的计算可简单地推导，总的面的多大部分应多重地折射。

图7示意性示出通常的未修改的近光分布LV1，如其例如以在图1中所示，其根据现有技术的已知的照明设备1产生。近光分布LV1具有明暗界限HD1，其在示出的情况下具有对称的走向。

图7a示出为了改善解释根据本发明的光学结构100的作用单独的，而从光分布LV1取出的光斑，图7b示出更大数量的这样的光斑。

这时注意到图8，其如此示出修改的光分布LV2，其中该修改的光分布LV2通过通过光学结构100修改初始的光分布产生。在此修改的光分布LV2通过折弯未修改的光分布LVl用散射函数PSF得出，其中光学结构100如此构造，使得未修改的光分布LVl相应于散射函数PSF修改成新光分布LV2。

在此修改的光分布LV2具有基本上和未修改的光分布LVl相同分布形状并且同样具有明暗界限HD2，明暗界限HD2当然具有较小梯度，如这通过明暗界限的区域中的等照度线的较大距离示意性表示。因此明暗界限HD2是“光滑的”。

此外在图8中还可认识到，明暗界限HD2之上的区域LV2'还以某个光照强度照亮，以便产生标记光。

因此照明设备产生-在没有光学结构的情况下-在示出的示例中具有带某清晰度的明暗界限HD1的近光分布LVl，通过所谓的“梯度”描述。通过设置光学结构100这个未修改的光分布LVl如此修改，明暗界限的清晰度减小，使得其相应于法律要求并且由人眼察觉令人愉快的。

此外在描述的实施方式中一部分照明设备1的光通量映射明暗界限HD2之上的区域LV2'中。以这种方式可利用根据本发明的光学结构100以最优的方式产生开始描述的标记光，其方式为例如每个光学结构元件将较小部分的穿过结构元件的光通量偏转到相应的区域中。

在此如所示出的，在具体实施方式中由光学结构偏转的光通量位于在HH-线之上的在1.5°和4°之间的区域LV2'，尤其是在2°和4°之间的区域LV2'。

在本发明的示例的实施方式中规定，由光学结构将0.5%-1%的照明设备1的光通量偏转到明暗界限HD2之上的区域LV2'。

注意到图8a和8b，其如在图7a和7b中所示示出单独光斑，其通过根据本发明的用于梯度软化和同时产生标记光的光学结构100修改。如可认识到的，单独光斑-至少在明暗界限的区域中-散布(软化)，同时(较小)部分的光通量（该光通量没有光学结构的情况下有助于光斑如在图7a和7b中所示）偏转到用于形成标记光的该光斑上部的区域。

图9作为示例再次示出已知的透镜5，该透镜在其外侧具有光学结构100，其由单独结构元件110组成。具有直径d和高度h的单独结构元件110同样示意性地在图9中示出。

再次回到图9可认识到，在本发明的示出的实施方式中结构元件110在其基底上具有圆形断面。在其上布置结构元件的弯曲的定义的面的情况下，在此考虑基底（其是在定义的面上由结构元件占据的面）在平面中的投影。

因此结构元件优选地基本上旋转对称的，但是可以根据应用具有不同的变形，即，该旋转对称的结构的偏离，其中该变形可以是大面积，但是通常是局部构造的。

结构元件110放置在六角形的格栅200的格栅点201上地布置(参见图10)。图11示出，如在格栅结构200的每个格栅点201上放置具有圆形的基底的结构元件110。

在示出的实施方式（其中格栅结构形成六角形的格栅200）中，以结构元件110的定义的面的面填充可以达到大约87%的定义的面，大约13%未修改的面111(见图12)不被结构元件遮盖。

具有在六角形的格栅中具有圆形的基底的光学结构元件的上述光学结构特别良好地适合于近光分布的HD线的梯度软化（必要时连同标记光的产生）的根据图7和8解释的情况。

在连同分段的光分布（尤其是其具有四边形的设计）使用的情况下，这样的上诉光学结构元件经常不是最优的，如下所解释的。

图13再次表示出上面已描述的微结构(光学结构元件)110的六角形的布置，其中微结构110具有圆形的基底。在微结构110之间存在（如还在图12中所示），未结构化的位置111，也就是未修改的区域(例如透镜表面)。

在具有圆形的基底的微结构110负责圆形的散射函数SF110（参见图13右）期间，光(即，光束)因此在圆形的区域(在投影在平面中的情况下)中散射，未修改的区域111不散射，对象的点(即，例如光源)“理想地”作为点SF111映射。图13的光学结构的散射图因此在其中央中具有最大值。

但因此(透镜-)表面的未改变的区域111导致对象的理想映射并且因此在清晰划界的映射的光段的情况下导致清晰分段界线，即，在使用这种光学结构的情况下清晰分段界线仍然如以前获得。

图14在其左区域示出示意性光分布LVl，其由多个光段LS1形成。光段LS1在这个示例中是矩形，具有清晰边界侧并且邻近的光段彼此细微地隔开。

该光分布LVl通过光学结构如在图13中所示投影，如此得到光分布LV2，如在图14中，右边所示。一方面，如根据图13所述，光段的边界侧仍然清晰映射，尽管相比于初始的光分布LVl有所减轻，另一方面注意到，通过微结构111的圆环基底(和因此圆环散射函数PSF)光段之间的角区域的照明变难。

因此可利用带圆形的基底的圆形的散射函数或者微结构元件110减少有害的格栅效应，即，光段之间的暗条，如在图14中，左边图片清楚可见，但是结果不是最优的。

图15示出定义的面111，如玻璃片的平坦的内部-或外侧或透镜的光射入面或光射出面。在透镜的弯曲的表面的情况下面111是平面中的该弯曲的表面的投影，优选地在垂直于透镜的光轴的平面中。

面111(想象中)分割成格栅200，其在示出的优选情况中具有正方形结构。四个角点201之间的每个面202完全由正好一个光学结构元件110的基面遮盖，每个光散射的结构元件110因此具有正方形基面。

光学结构元件的四边形的基面在此由直线侧限制，即，光学结构元件的基面的两个邻近的角点分别与直线侧相连，其中该说明涉及平坦的格栅。

本发明的实质在于，通过该方式，即，格栅是四边形的并且结构元件的基面占据格栅单元的总的面，可以考虑“基础结构”的总的表面用于修改光分布。在具有圆形的结构元件的六角形的格栅的情况下（其中同样达到以结构元件的已经非常高的大约90%的面填充），仍然保留大约10%的小部分基面未修改并且不用于修改光像。

在申请人的并行专利申请中描述了开始所述的光学结构，光学结构由光学结构元件形成，其具有圆形的基底并且布置在六角形的格栅中。在这样的六角形的布置的情况下可以在透镜的弯曲的界面上大约91%的该面以结构元件遮盖，大约9%的透镜表面保持未遮盖。在用这样的透镜映射清晰划界的光段的情况下（例如在矩形的光段的情况下），透镜表面的该未遮盖的区域导致光段的边缘的清晰映射并且因此导致光像中的不均匀性。

利用本布置（其中透镜表面高达100%以结构元件遮盖），还可以用清晰划界的光段（其用透镜在车辆前的区域中映射）产生均匀光像，如还要解释的一样。

此外通过结构元件的基面的四边形的形状（其对称性优选地相应于光段的对称性）可最优地照亮四个光段之间的角区域，这利用具有圆形的基底的结构元件不可能实现。

因此相应于用光学结构修改的光段LS1(见图14)的对称性在示出的本发明的实施方式中规定，每个光学结构元件110的基面分别具有正方形202。

结构元件110的具体扩展方案参照图16-19在下面详细解释。格栅200完全用这样的结构元件占据，其中所有结构元件在设想平坦的面111的情况下相同地构造并且取向。

如图16-19可认知到，光学结构元件110在其中央具有带圆形的基底的中心突起110a。为了能够完全遮盖正方形202，规定，中心突起110a的基底110a'延伸直到结构元件110的四边形的基面202的四个边界侧。

优选地中心突起110a具有在其总的表面上持续的走向。

中心突起110a在其基面的几何的中点具有其到基面的最大距离，因此在正方形202的几何的中点中达到其最大高度。

中心突起110a在其周边具有其到基面111/202的最小距离，该距离示出的实施方式中>0。

在角区域中结构元件110具有角区域突起110b。该角区域突起110b通过棱锥形的突起111b的侧面形成。

通过棱锥形的突起可能实现，将具有圆环形的基底的圆环微结构（也就是微结构(光学结构元件)）“嵌入”矩形的，尤其是正方形的格栅，并且达到其上布置有光学结构的定义的面的100%覆盖度。

棱锥形的突起111b放置在格栅200的所有角点201，并且位于格栅点的结构元件的四个侧面110b因此共同形成棱锥形的突起。棱锥形的突起111b通过四个对称的关于格栅点201布置的角点限制。该角点分别位于参与突起111b的结构元件111的边界侧上，其中在示出的示例中角点正好位于该边界侧203的该半部中。

棱锥形的突起的邻近的角点通过弯曲的，尤其是向内弯曲的或者向内卷的边界侧彼此相连。

棱锥形的突起111b的顶峰111b'如所示准确位于格栅200的格栅点201之上。

示出的光学结构元件110关于其对角线A-A对称的，尤其是镜像对称地构造。

此外可认识到，在通过棱锥形的突起111b的断面中沿着垂直于基面202的平面沿着对角线A-A角区域突起110b具有到其顶峰111b'的基本上线性的上升(图18)。

此外可以规定，在通过棱锥形的突起111b的断面B-B中沿着垂直于基面202的平面沿着边界侧203角区域突起110b具有基本上凹形的走向(图19)。

优选地规定，中心突起110a和角区域突起110b持续地转到彼此。这样光学结构可明显简单地制造，因为持续的面可如在压铸过程中，比不持续的表面明显简单地成形。在此过渡优选地C0-持续的。

图20示意性示出结构元件相比于图13的效果。如在图13中圆形的结构110a(与在图13中的微结构110类似)还产生光束的圆形的散射SF110a。但是在图13中未修改的区域111导致穿过区域111的光的“理想”映射SF111，在根据图20的结构元件110的情况下具有结构110b的圆形的结构110a之外的区域如上述设置，简单地表示其导致穿过的光在“角区域”SF110b中的散射，使得在没有散射的情况下实现光束的“理想映射”，而是如所示光相应地部分散射。

具体地在此规定，修改的光分布LV2通过用散射函数PSF折弯未修改的光分布LV1形成，并且其中光学结构100如此构造，使得未修改的光分布LV1相应于散射函数修改。

具有带角的，尤其是四边形的，优选地正方形的基面的光学散射元件实现带角的，尤其是四边形的，优选地正方形的散射函数(见图20)，具有尤其是用于分段，带角，尤其是用于四边形的，优选地正方形的光段的所述的优点。

因此根据本发明考虑总的光学结构，并且该光学结构相应地通过散射函数如此修改或者成形，使得得到完全期望的光像。与现有技术不同的是相应于本发明期望的(修改的)光分布，从未修改的，用没有光学结构的照明设备产生的光分布开始，通过下列方式实现，即，未修改的光分布用这样的散射函数折射，使得得出期望的光分布，并且光学结构在其整体上如此成形，使得其如此修改照明设备的总的光通量，使得从未修改的光分布得出相应于散射函数的修改的光分布。

在此规定，结构元件110分布在至少一个，优选地正好一个光学元件5，6的至少一个，优选地正好一个定义的面111上，其中特别有利的是，光学结构元件110如此构造成，使得每个结构元件110将穿过结构元件110的光束相应于散射函数PSF修改成修改的光束LB2。

如果考虑来自总的光通量的确定(未修改的)光束，则其形成对光像中的光分布的某些贡献(总的光通量产生(总)-光分布)。结构元件此时如此修改穿过结构元件的光束，使得对总光分布的未修改的贡献相应于散射函数改变。例如未修改的光束产生具有确定选择的光分布贡献，即，照亮在车行道上或在测绘屏上的确定区域，不照亮其他区域。通过结构元件此时相应于散射函数还以确定强度照亮在初始的照亮的区域之外的区域，而-在总光通量彼此不变之后-以未修改的光束初始的照亮的区域的至少一部分的强度减少。

图21在左边图片中还再次示出未修改的光分布（如图14中(左图)已经表示）。因此用如上述的根据本发明的光学结构可以达到比用圆环微结构(见图14)明显改善的散射，图14(右图)的格栅结构在图21(右图)中不再可见或仅还在不再干扰并且法律允许程度可见地可见。

如在图21中可认识到，邻近的个体光分布LS1在水平方向中具有距离d1，其中所有距离d1相同。此外邻近的分布LS1在垂直方向上具有距离d2，其中所有垂直距离相同。优选地此外适合d1=d2。

分布或者光段LS1通常具有（但是非限制）大约1°的宽度和/或高度。在矩形的光段的情况下这些通常在垂直高度上(稍微)具有比在水平方向上更大的延展。

通过光段LS1的距离在光像中形成暗间隙。在此该间隙的宽度(其对应于距离d1，d2)通常小于等于0.5°并且大于0°，通常小于等于0.2°或小于等于0.1°。间隙的宽度d1，d2的典型区域位于0.05°和0.15°之间。

在所有个体光分布LS1中光强度基本上系统，同样有利地在个体光分布LS1中的强度基本上均匀地在个体光分布的总的面上如在图21中所示，左侧示意性表示。

通过光学结构在没有光学结构的情况下产生仅仅一个个体光分布(LS1)的光通量的一部分偏转到围绕该个体光分布(LS1)的间隙区域，间隙区域通过个体光分布(LS1)的彼此间距产生。

因此围绕个体光分布的暗边缘区域仅仅以来自与该边缘区域邻近的个体光分布的光照亮，使得在关闭单独个体光分布的情况下在总光像中的关闭的区域仍然显示暗的并且不通过“来自”其他个体光分布的散射光照亮。

图22示意性示出在未修改的光像的情况下的光强度的走向。在光段LS1中光强度I不变地在值I=I1，在间隙中强度I=0。

利用光学结构此时准确形成光段LS1的光通量的一部分散射到邻近的边缘。由此修改的光段LS1'中的强度降低到值I1'(其中此外段LS1'的形状对应于未修改的光段LS1)，当然用于初始的段LS1的光的一部分散射到邻近的边缘。散射的光的量在此如此通过光学结构选择(或者光学结构相应地设计)，使得在间隙中（如在图22中，右侧所示）强度I=I1'（在观察的光段LS1'的边缘上）并且线性降低到值I=0，其中在邻近的光段LS1'的边缘达到I=0。这样达到间隙中的总-强度I=I1'(图22)，这是因为来自两个邻近的光段的散射光的强度相加。

因此利用正方形结构元件110可实现矩形或者所示的正方形散射函数(图20，21)，借助于散射函数可最优地照亮四个邻近的光段的间隙和尤其是还有“交叉区域”，以便提高光像的均匀性。

通过下列方式，即，不存在未修改的区域，总的穿过结构元件110的光通量在某种程度上经受散射，使得此外清晰的边缘不再完全清晰而是软化地映射。

通过下列方式，即，占据光学结构元件总的基面作为结果100%面填充，界限边缘不再完全清晰映射。用棱锥形的突起可以附加地最优地照亮四个邻近的光段之间的区域，使得在在光段之间的所有区域中得到均匀光分布，在关闭一个(或多个)光段的情况下淡出的区域还足够清晰，但是以模糊的边界侧映射，使得其不被察觉为受干扰。

一般来说适合的是，有利的是，结构元件110的尺寸（因此在示出的情况下对角线的长度或者四角形的侧长度和/或结构元件110的高度(其是结构元件的表面与定义的面的最大垂直距离)）大于，尤其是大大大于可见光的波长，使得可以避免衍射效应。

在此具体地结构元件110的高度位于μ范围中。

例如结构元件110的高度位于0.5-5μm的范围中，其中优选地结构元件110的高度h位于1-3μm的范围中。

在具体实施方式中结构元件110的高度大约为2.7μm。

此外在具体实施方式中，例如在具有上述高度的变体的情况下，规定，对角线的长度或者结构元件110的基面的侧的长度位于毫米-范围中。

例如对角线的长度或者结构元件110的侧的长度位于0.5-2mm之间，其中优选地对角线的长度或者结构元件110的侧的长度大约为1mm。

在其上布置结构元件的透镜的示例实施方式中，透镜的直径为90mm。

特别有利的是，光学结构元件110如此构造成，使得每个结构元件110将穿过相应结构元件110的光束相应于散射函数PSF修改成修改的光束。

如果考虑来自总的光通量的确定(未修改的)光束，则其形成对光像中的光分布的某些贡献(总的光通量产生(总)-光分布)。结构元件此时如此修改穿过结构元件的光束，使得对总光分布的未修改的贡献相应于散射函数改变。例如未修改的光束产生具有确定形状的光分布贡献，即，在车行道的确定区域上或在测绘屏上照亮，不照亮其他区域。通过结构元件110此时相应于散射函数PSF还以确定的强度照亮初始的照亮的区域之外的区域，而-在总光通量彼此不变之后-以未修改的光束初始的照亮的区域的至少部分的强度减小。

如连同图9提及的，有利的是，总的定义的面5a用光学结构元件110遮盖。

此外还特别有利的是，所有结构元件110基本上相同地构造。每个结构元件以与所有其他结构元件相同的方式修改穿过其的光通量。

“基本上”在此表示相同，在其上布置结构元件的平坦的面的情况下，它们实际上相同地构造。

弯曲的面（如在透镜5的光射出面5a的情况下）结构元件在其中心区域中分别相同构造，而通过弯曲面不同结构元件的边缘区域可(稍微)彼此不同。

在具体实施方式中相应地规定，所有结构元件110关于平坦的或者设想平坦的面111相同地构造。

相应地计算用于平坦的面的结构元件;其这样计算，使相同的结构元件-以相同取向-放置到例如透镜的弯曲的面，如上所述结构元件在其中央区域仍然相同地构造;但是在到其上放置结构元件的初始的透镜面的过渡区域中，结构元件根据透镜面上的位置由于透镜表面的弯曲具有不同的设计，但是这在较小尺寸的结构元件的情况下导致对光分布的小或仅非常小的影响

此外有利的是，所有结构元件110相同地取向。

在平坦的定义的面的情况下这不需要更多的解释。在弯曲的面(示例：透镜)的情况下结构元件相同地沿着通过面的轴布置，该轴全部平行于对称轴或面的光学轴延伸(并且不垂直于面法线)。

这尤其是具有制造技术上的优势，因为光学结构和用于产生结构的器械可以以这种方式简单地分开，这是因为在光学结构上可不形成底切。

如果散射函数PSF是点扩散函数，最优地产生根据本发明的光学结构或者修改的光像。

此外有利地还适合，结构元件的对称性取决于散射函数PSF的对称性。结构元件一般情况下具有与PSF相同对称性类别。如果例如PSF是水平镜像对称的，则结构元件还具有水平镜像对称性。

透镜表面的完全微结构化原则上是对于微结构的全部应用情况的优点(例如Xenon-和LED-投影系统，分段光分布，其通过透镜或其他形成光的物体映射等等)。

此外正方形的散射函数的特性尤其是对于分段光分布的大大改善，这是因为没有根据本发明的光学结构的情况下在这种情况下正方形/矩形段的界线必须如此推移，使得封闭所有空隙（即使在角上）。