CN104428586A - 用于大灯的照明单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于大灯、尤其汽车大灯的照明单元（1），由许多光源（2）和具有许多导光器（6）的导光单元（3）组成，每个导光器（6）附属于每个光源（2），所述导光单元（3）由至少两个相互连接的部件（4,5）组成，其中所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）在导光单元（3）的射出方向上设置在光源（2）与导光单元（3）的射出侧的部件（5）之间。

Description

用于大灯的照明单元
技术领域
本发明涉及一种用于大灯、尤其是汽车大灯的照明单元，由许多光源和具有许多导光器的导光单元组成。
背景技术
在汽车结构中常见这种照明单元并且用于形成无眩光的远光，通过使通常由许多人造光源射出的光被相应多的并排设置的导光器在射出方向上集束。导光器具有相对微小的横截面并因此使各附属于它们的光源的光非常聚光地在射出方向上射出。在AT 510 437 A4中与此相关地公开了一个光模块，它具有导光体形式的导光器（在那里称为光隧道）以及许多光源。
在本发明范围内中优选的光源尤其是发光二极管（LED），它们的特征在于非常微小结构尺寸时的高光效。对于上述应用，发光二极管具有在一微米且更小的范围的边缘长度并且直接并排地设置在矩阵里面、即成组地设置在公共的电路板上，其中这个矩阵或光组的外部形状对应于应该透射的光形。导光器在导光单元中同样直接并排地设置，用于在给出各个光源尺寸时产生均匀的光形，由此迫使在各个例如由反射器构成的导光器之间的壁体非常薄。这导致在加工导光单元时增加的费用，它们通常通过注塑制成。此外在导光器之间薄壁时所使用的光源热输入是个问题，尤其当对于注塑部件达到所使用的热塑件的变形温度的时候，或者所使用的材料受到其它热伤害。在这种导光单元中的另一缺陷是，在微小的导光器横截面时不再可靠地实现反射体表面的均匀覆层，因为用于覆层的铝蒸汽在蒸发时不可能分布到导光体的整个深度里面。
发明内容
因此本发明的目的是，这样改善上述形式的照明单元，避免所述缺陷。
这个目的按照本发明由此实现，每个导光器附属于每个光源，并且所述导光单元由至少两个相互连接的部件组成，并且所述导光单元的光源侧的部件在导光单元的射出方向上设置在光源与导光单元的射出侧的部件之间。因此在按照本发明的照明单元中，所述导光单元由至少两个部件组成，它们这样设置，使导光单元垂直于导光单元的光射出方向至少分成两体。因此所述导光器在其纵向上同样分成两体，由此在加工时可以浇铸更短的导光器段。换言之，这意味着，各导光器不仅设置在导光单元的光源侧部件里面，而且设置在导光单元的射出侧部件里面。这减少了缺陷铸件的隐患并且允许对于不同的固定单元部件使用不同的材料，它们可以根据需求在其流变特性方面优化或者在其耐热性方面选择。
这能够对于给定导光器几何形状以相对微少的加工费用实现面对光源的导光单元部件。与此相关按照本发明的优选实施例规定，所述导光单元的光源侧的部件直接连接在光源上。这导致或多或少完全辐射光源的光到导光器里面，由此实现最佳的光增益。
优选地规定，所述导光单元的光源侧的部件由比导光单元射出侧的部件更耐热的材料制成。在此耐热材料可以是特别耐热的塑料，其中也可以处理热固性塑料。此外也可以设想，所述导光单元的光源侧的部件由陶瓷、由金属或者由矿物玻璃制成。
但是对于导光单元的射出侧的部件也需要在选择材料方面的高度灵活性。因此按照优选的实施例规定，所述导光单元的射出侧的部件由比导光单元的光源侧的部件更易熔的热塑性塑料制成。特别易熔的热塑性塑料一般比粘滞材料更少耐热，但是按照本发明的导光单元的特殊扩展结构，光源的热量通过导光单元的光源侧的部件接收并且通过这个部件散逸，由此在射出侧上不产生临界温度。
为了使导光单元功率最佳化，优选地规定，所述导光器的反射面反射地覆层，尤其以铝覆层。反射面覆层大多通过蒸镀实现，其中按照本发明的导光单元部件在此也在尽可能均匀地覆层反射面方面比现有技术有利，因为铝蒸汽容易挤入到分开的、并因此相对较短的在导光单元的光源侧的部件和射出侧的部件中的导光器里面。
为了尽可能少地在按照本发明被导光器穿过的导光单元部件的分隔面上散射光，这将降低照明单元的光功率，按照本发明的优选实施例规定，所述导光单元的光源侧的部件和导光单元的射出侧的部件具有固定措施，用于固定导光单元的两个部件在其垂直于射出方向的相对位置。通过这种方式可以已经在固定单元的部件形成结构时和在浇铸时或者说在其它加工时负责，使导光单元的部件可以可靠地组装，使反射面相互对中并因此使导光体在其内部尽可能没有棱边或台阶，在其上光源的光散射或者阻塞。按照本发明的优选实施例，所述导光单元的光源侧的部件具有基准销，并且所述导光单元的射出侧的部件具有附属于基准销的基准孔。所述基准销和相应的基准孔负责附加地使导光单元的两个部件相互对中地对准。在本发明的意义上这种表达方式也应该包括这个原则的相反应用。
为了对于导光单元的两个部件可以最佳地利用在注塑方面和导光器覆层方面的上述优点，本发明优选下面的改进，所述导光单元的光源侧的部件和导光单元的射出侧的部件在弯曲的相互对应的表面上相互固定在其相对位置。所述导光器在导光单元中的深度不同，由此使各个导光器的光耦出面设置在弯曲的平面里面，如同下面还要详细解释的那样。在本发明的这个优选实施例中不同深度可以分布在导光单元的两个部件上，因此分别只需铸造和覆层尽可能少的深度。
按照本发明的备选方案，所述导光单元的射出侧的部件具有许多光导体。在本发明的意义上的光导体理解为一种结构，在其中入射光一方面通过全反射在壁体上反射，另一方面在其中光衍射至垂直于光导体。在这种情况下所述光导体用于，使来自导光器的光聚集并且在可能后置的光学系统、例如以透镜的形式的方向上射出。在这里已经证实按照本发明分开导光单元是有利的，如果光导体材料相对于热是敏感的。与此相关优选，所述光导体由透明塑料制成。因此可以放弃使用昂贵的玻璃，因为在按照本发明的照明单元中可以保持相应微少的热量输入到光导体里面。
但是备选或附加地按照本发明也可以规定，所述导光单元的光源侧的部件具有许多光导体。这一点通过本发明按照光学目的易于实现，只要在导光单元的光源侧的部件里面光源的热输入不是太多。
优选地可以规定，在导光单元的射出侧的部件上的每个光导体附属于每个导光器、尤其是导光单元的光源侧的部件上的反射器，由此可以使来自每个导光器的光最佳地继续传导。由于加工技术上的原因在此必需使附属于导光器的光导体在射出侧联合到公共的射出侧的端板。在这种情况下，各个光导体的光耦出面位于射出侧的端板的射出侧的表面上。所述端板的射出侧的表面是弯曲的并且由于后置透镜的成像区拱曲，由此使各个导光器的所有光耦出面可以被透镜清晰地投射到光路上。
优选地规定，所述导光单元的光源侧的部件的光源侧的表面以铝覆层并且不反射地涂漆。通过这种方式防止不期望的反射，它们可能导致散射光。
可以选择地在本发明中规定，所述导光单元利用支架固定在光源箱上。
附图说明
下面借助于在附图中简示的实施例详细解释本发明。在附图中示出：
图1　按照本发明的照明单元按照图2的剖面线I-I的立体剖面图，
图2　按照本发明的照明单元的正视图，
图3　按照本发明的照明单元在光源侧的分解图，
图4　按照本发明的照明单元在其在光源箱上的安装状况从射出侧的分解图，
图5　按照本发明的照明单元的另一实施例的局部剖视的立体图，
图6　按照本发明的照明单元按照图2的剖面线VI-VI的垂直剖面图，
图7　导光器在本发明的变体意义上的剖面图，
图8　按照本发明的照明单元和附属于这个照明单元的透镜的示意侧视图。
具体实施方式
在图1中以1表示按照本发明的照明单元。照明单元1基本由许多光源2和一个导光单元3组成。导光单元3按照本发明这样构造，使导光单元3的光源侧的部件4设置在光源2与导光单元3的射出侧的部件5之间。在此按照本发明重要的仅仅是，设有导光单元3的独立部件4，由此除了确定的部件4和5以外也还可以设有其它部件，它们一起构成导光器。导光器6附属于每个光源2，其中导光器6不仅在导光单元3的光源侧的部件4里面、而且在导光单元3的射出侧的部件5里面延伸或者由它们形成。光源2可以具有只一个或者多个LED芯片。在附图中只示出唯一的光源，但是显然，每个导光器6附属于每个光源2。在按照图1的示例中导光器6具有以铝蒸镀的反射面7。在图1中还看出，光源2直接并排地设置，因此反射壁8也必须相互邻接并因此是非常薄壁的。通过利用固定措施9固定在一起和校准实现导光单元3的组装。显然，实际上可以按照目的使用各种形式连接导光单元3的两个部件4和5，尤其是通过定位、螺栓或者粘接。通过分开地构造导光单元3可以对于导光单元3的光源侧的部件4选择使用与导光单元3射出侧的部件5不同的材料。尤其对于光源侧的部件4使用特别耐热的塑料，或者其它的具有高耐热性的材料，而射出侧的部件5为了可靠地浇铸薄的反射壁8可以由特别易易熔的热塑性塑料制成。导光单元3的两个部件4,5在图1中固定在可选择的支架16上或者容纳在这个支架里面，它用于固定部件在图4中所示的光源箱17上。通过19表示间隔体，它保证在导光单元3的光源侧的部件4与设置在光源箱17上的光源2之间的适合距离。在图1中还看出，导光单元3的光源侧的部件4和导光单元3的射出侧的部件5在弯曲和相互对应的表面上相互固定在其相对位置上。这个弯曲跟随在图8中示出的透镜15的成像区拱曲。
在图2中相同部件配有相同附图标记，其中可以看出，在导光单元3里面构成净横截面，它们构成了导光器6。为了保证，导光单元3的两个部件4和5对中地组成并且也在长时间运行中保持相互间稳定地对准，设有基准销10,10’，它们与附属于它们的、由长孔构成的基准孔11,11’共同作用，如同尤其也在按照图3和4的附图中看到的那样。在这个示例中基准孔11’由长孔构成，用于补偿部件4和5的热变形。通过18表示法兰，它同样用于固定导光单元3。
在图3中也看出在照明单元3的光源侧的部件4上的间隔体19。通过11和11’表示用于容纳在图4中所示的基准销10和10’的基准孔。可以选择设有支架16，它支承导光单元3。在图4中还示出光源箱17，在其外侧面上设置成组或矩阵的光源2。光源箱17包括用于控制各个光源2的电路。光源箱可以断开和接通各个光源2以及使光源2变暗。由图4还可以得出，导光单元3的射出侧弯曲。这个弯曲跟随在图8中所示的透镜15的成像区拱曲。
在图5中示出本发明的变体，其中照明单元3的射出侧部件5具有光导体12，它们与附属于光导体12的反射器13一起在导光单元3的光源侧的部件4中构成导光器6。光导体12在射出侧联合到公共的射出侧的端板12”，它是各个导光体的公共的光耦出面。导光单元3的光源侧的部件4的光源侧的表面14以铝蒸镀并且不反射地涂漆，用于防止可能引起散射光的不可控的反射。在图5中还看出，在这种情况下由反射器13和光导体12组成的导光器6设置成位于上下的三行，它们可以利用控制光源2的光源箱17激活，其中通过相应地接通行表示大灯的照明功能，例如近光、远光、白天行驶光等。例如对于远光接通所有行。通过有目的地断开一行可以产生其它光分布。在此下面的行用于远光分量，中间的行用于HD线范围，上面的行照亮近场。光功能在导光单元中是左右相反的并且在垂直方向上也是颠倒的，因为通过下面所述的后置的透镜实现光图形的完全相反。
在图6中示出本发明的变体，其中反射器13或反射面7在导光单元3的两个部件4和5中延伸。光源2射出光线到组装的反射器13里面，它在以铝蒸镀的反射面7上反射并且对应于反射器横截面的几何形状射出。此外示出在导光单元13光源侧的部件4上的间隔体19，它们在其在射出方向上的长度基本等于光源的尺寸，并因此定义自由空间，在其中设置光源。因为各个导光器6具有不同的长度，并且因此导光单元3在射出侧具有弯曲的外部形状，在以A表示的部位中看到位于图6剖视面更远的、后面的导光器6的端部棱边。
在图7中更清楚地示出按照图5的反射器13和光导体12的共同作用。可以看出，光导体12形状锁合地放置在反射器13上，由此使固定体12的光源侧的端面12’直接连接在覆层的反射面7部位。固定体12优选由透明塑料组成，它是光学上比包围光导体12的空气更紧密的介质，由此在光导体12的侧面边界面上导致全反射。光还在光学上更紧密的介质中向着铅垂中断并且最终给到射出侧的端面12”’或者光耦出面上。
在图8中简示出，按照本发明的照明单元1附属于透镜15，其中光轴以100表示并且例如在导光器5的中间行的高度上与照明单元1相交。
附图标记清单
1 照明单元
2 光源
3 导光单元
4 光源侧的部件
5 射出侧的部件
6 导光器
7 反射面
8 反射壁
9 固定措施
10 基准销
10’ 基准销
11 基准孔
11’ 基准孔
12 光导体
12’ 光源侧的端面
12” 射出侧的端板
12”’ 射出侧的端面
13 反射器
14 光源侧的表面
15 透镜
16 支架
17 光源箱
18 法兰
19 间隔体
100 光轴
A 部位。

Claims (16)

1.一种用于大灯、尤其汽车大灯的照明单元（1），由许多光源（2）和具有许多导光器（6）的导光单元（3）组成，其特征在于，每个导光器（6）附属于每个光源（2），所述导光单元（3）由至少两个相互连接的部件（4,5）组成，并且所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）在导光单元（3）的射出方向上设置在光源（2）与导光单元（3）的射出侧的部件（5）之间。
2. 如权利要求1所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）直接连接在光源（2）上。
3. 如权利要求1或2所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）由比导光单元（3）射出侧的部件（5）更耐热的材料制成。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的射出侧的部件（5）由比导光单元（3）的光源侧的部件（4）更易熔的热塑性塑料制成。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光器（6）的反射面（7）反射地覆层，尤其以铝覆层。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）和导光单元（3）的射出侧的部件（5）具有固定措施（9），用于固定导光单元（3）的两个部件（4,5）在其垂直于射出方向的相对位置。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）具有基准销（10,10’），并且所述导光单元（3）的射出侧的部件（5）具有附属于基准销的基准孔（11,11’）。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）和导光单元（3）的射出侧的部件（5）在弯曲的相互对应的表面上相互固定在其相对位置。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的射出侧的部件（5）具有许多光导体（12）。
10. 如权利要求1至8中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）具有许多光导体（12）。
11. 如权利要求9或10所述的照明单元，其特征在于，所述光导体（12）由透明塑料制成。
12. 如权利要求9至11中任一项所述的照明单元，其特征在于，每个光导体（12）附属于每个导光器（6）、尤其反射器（13）。
13. 如权利要求9至12中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述光导体具有台阶形的端部部位，它嵌入到相应的反射器（13）里面。
14. 如权利要求9至13中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述附属于导光器（6）的光导体（12）在射出侧联合到一公共的射出侧的端板（12”）。
15. 如权利要求1至14任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）的光源侧的部件（4）的光源侧的表面（14）以铝覆层并且不反射地涂漆。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的照明单元，其特征在于，所述导光单元（3）利用支架（16）固定在光源箱（17）上。
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