CN106895335B

CN106895335B - 由透明材料制成的发光模块

Info

Publication number: CN106895335B
Application number: CN201610826887.9A
Authority: CN
Inventors: 麦克西姆·拉美奈特
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2036-09-14
Also published as: PL3141806T3; ES2701680T3; FR3041071B1; US20170074477A1; EP3141806B1; CN106895335A; EP3413106A1; EP3141806A1; US10007123B2; FR3041071A1

Abstract

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的发光模块(2)，包括由半透明的或透明的材料制成的主体(4)，所述主体具有：‑入射面(6)，所述入射面用于由一个或多个光源产生的光线；‑出射面(12)，所述出射面用于出射光束中的光线；和‑用于朝出射面(12)反射来自入射面的光线的面(8)；‑发光主体，所述发光主体包括至少两个不同的光学出射区域。

Description

由透明材料制成的发光模块

技术领域

本发明涉及照明的领域并且尤其涉及机动车辆照明的领域。本发明还涉及包括该模块的照明前灯。

背景技术

出版的专利文件FR3010772A1公开了具有由透明材料制成的主体的照明模块，所述主体包括用于由一个或多个光源产生的光的入射面、具有截止边缘的反射面和用于光线的出射面。入射面包括腔，所述腔以透明材料形成在模块的一个端部处并且由圆形表面限定，所述圆形表面形成能够使朝主体的外部和外围表面入射的光线偏转的屈光部。光线然后经由内全反射被从外表面发射，以朝截止边缘会聚。出射面大致是凸面的并且位于模块的相反端部处。反射面通过槽口而形成在入射面和出射面之间，槽口形成在透明材料的横向部分中。位于槽口的底部处的脊部形成截止边缘以用于截止光线，并且由于内全反射，槽口的定位在与入射面相同的一侧上的面形成反射面。因为该反射面朝光束的底部“偏转”一些光线，所以该反射面通常被称为“偏转器”。来自入射面的光线基本沿着模块的纵向和光学轴线传输通过透明材料。大部分光线通过截止边缘而未经历反射并且经由出射面出射。一些光线照射反射面或偏转器，所述反射面或偏转器被放置在截止边缘前方，并且在那里经历朝透明主体的较高部分的反射。这些光线然后以较大的入射角照射出射面。因而，这些光线在那里经历较大程度的折射并且朝光束的较低部分引导。正是这样，偏转器的边缘允许水平截止部产生在光束中。该模块的有利之处在于，该模块允许在具有非常小数量的元件的情况下产生高性能的包括截止部的光束。然而，该模块具有如下缺点，即该模块要求沿着光学轴线的某个空间。具体地，透明主体的纵向轴线基本沿着模块的光学轴线延伸。另外，因为其形状，出射面不能用作造型面，即从包括模块的照明装置的外部直接地可见的面。因此必要的是提供额外的造型表面，从而进一步地增加体积。

发明内容

本发明的一个目的是，减轻现有技术的至少一个问题，在这种情况下所述现有技术是上述现有技术。更精确地，本发明的一个目的是提供特别沿着其光学轴线紧凑的发光模块。

本发明的一个主题是用于机动车辆的发光模块，包括由半透明的或透明的材料制成的主体，并且具有：

-入射面，所述入射面用于由一个或多个光源产生的光线；

-出射面，所述出射面用于出射光束中的光线；和

-用于朝出射面反射来自入射面的光线的面；

-发光主体，所述发光主体包括至少两个不同的光学出射区域。

根据特定实施例，模块包括以下特征中的任一个，所述特征不管是单独的或在任何技术上可能的组合中：

光学出射区域中的一个具有“圆柱形”光学出射表面；

所述“圆柱形”光学出射区域产生“平坦的”光束；

反射面面向“圆柱形”出射面并且具有“抛物线”横截面；

反射面朝外部成凸面；

光学出射区域中的一个具有“球面形的”光学出射表面；

所述“球面形的”光学出射区域产生“弯曲”光束；

反射面面向“球面形的”出射面并且具有“抛物线”表面；

反射面形成能够经由内全反射反射来自入射面的一些光线的屈光部；

反射面相对于从入射面传输至所述反射面的光束的平均方向成包含在5°和40°之间的角度；

截止边缘由发光主体形成在反射面和出射面之间；

截止边缘和反射面被布置成使得从入射面发出并且到达截止边缘处的光线首先被反射面反射；

入射面包括能够分别地偏转一个或多个光源的光线的一个或多个准直器，以形成朝第二反射面引导并且在截止边缘前方通过的一个或多个光束；

准直器或每个准直器由主体的具有优选地椭圆轮廓的圆形外表面的突出部形成，所述突出部包括能够接收对应光源的腔；

准直器或每个准直器由主体的具有椭圆轮廓的圆形外表面和能够接收对应光源的腔的突出部而被形成；

出射光束是包括水平截止部或竖直截止部的照明光束；

出射光束是近光类型的照明光束。

本发明的另一主题是用于机动车辆的照明前灯，所述照明前灯包括外壳和至少一个发光模块，其特征在于所述发光模块是根据本发明的发光模块。

本发明的措施的有利之处在于它们允许具有良好光学效力的发光模块被产生。

屈光偏转器的使用，即第一反射面经由内全反射反射光线，在以下方面尤其是有利的，其使得模块更耐聚焦缺陷。此外，屈光偏转器的使用避免了金属化反射面的需要。另外，多个准直器在入射面上的使用允许光束被形成，并且因而表示各种功能可以被设置有较高程度的灵活性。另外，模块提供共用出射面，这在以下方面具有优点，即美学和由多个准直器所产生的光束的附加而引起的整个光束的精度。

附图说明

根据描述和附图将更好理解本发明的其它特征和优点，其中：

-图1是根据本发明的一个方面的发光模块的屈光主体的后部透视顶视图；

-图2是图1中的主体的前部透视侧视图；

-图3是图1和2中的模块的纵向中间平面的剖视图；并且

-图4是图1和2中的模块的纵向中间平面的另一剖视图。

具体实施方式

图1至4图示了根据本发明的发光模块的屈光主体。模块2基本包括主体4和光源(光源未示出)。

主体4主要地和优选地完全地由透明的或半透明的材料制成。该材料可以是玻璃或优选地特别是诸如聚碳酸脂(PC)的塑料。

主体4包括用于由光源产生的光的入射面6。光源可以是发光二极管或甚至激光器。主体4还包括反射面8和出射面，反射面8旨在反射几乎所有的光线。

入射面6可以包括准直器6¹至6⁵。在图2中可以更清楚地看到准直器6¹至6⁵。在这种情况下，准直器6¹至6⁵可以形成从主体突出并且形成可以大致是圆形的外表面的突出部。这些突出部中的每个都包括旨在接收光源中的一个的腔。突出部的限定腔的内表面利用环境空气形成第一屈光部，折射传输通过其中的光线。突出部的外表面利用环境空气形成第二屈光部。根据光线照射所述表面的入射角，所述光线可以经由内全反射被反射。具体地，在几何形状的光学器件中，当光线以高于临界值的入射角照射分离不同折射指数的两个媒介的表面时，内全反射出现：然后不再具有被透射的任何折射光线并且仅保留反射光线。该极限入射角θ通过应用斯涅尔定律而被获得，即，

其中此处n₂是空气的折射率，并且n₁是形成突出部的透明的或半透明的材料的折射率。对于具有约1.591的折射率的诸如聚碳酸脂的材料，用于折射的极限角度θ约是39°。突出部的形成第二屈光部的外表面可以具有抛物线轮廓或椭圆轮廓。

模块2的主体4包括在入射面6和出射面12之间的下表面10。特别如图3和4所示，中间面10形成截止边缘14以用于截止传输通过主体4的光线。具体地，大部分光线从入射面6传输到反射面8，其中大部分光线有利地经由内全反射被朝出射面12反射(上述参照入射面6的突出部6¹至6⁵⁾。然后光线在截止边缘上方传输，并且在反射面8和出射面12之间不经历反射。然而，来自反射面和入射面4的一些光线照射中间面10，并且更精确地照射所述面的邻近截止边缘14的部分。这些光线然后被反射。

因为其布置具有相对于准直器6¹至6⁵的轴线的较小角度，所以反射面8不需要接受反射处理。光线的通过反射面8反射的效果是，以具有朝光束的较低部分折射这些光线的效果的较大入射角度，朝出射面12的顶部部分再定向这些光线。与截止边缘关联的反射面8“遮蔽”光线的在光束的较高部分中的一部分，因而确保水平光束截止功能。

反射面8有利地相对于从入射面4传输至所述反射面8的光束的平均方向成包含在5°和40°之间的角度。

在图3和4中，可以看到，中间面10可以包括两个邻近的部分10¹和10²，这两个部分形成对应于截止边缘14的基部。

主体4此外具有包括两个光学组16¹和16²的特性。

图1中的右手光学组16²专用于形成“弯曲”光束，即适合于形成用于近光类型光束的定律所需要的倾斜轮廓的光束，“弯曲”光束在边缘处升高。光学组16¹就其本身而言专用于形成“平坦”光束。

在两个光学组16¹和16²中的每个中，反射面8、中间面10和尤其出射面12具有适合于相应组16¹、16²的形状。

在组16¹中，反射面8是抛物线横截面，每个抛物线截面都在截止边缘14上具有焦点。此外，反射面8的总体形状是凹面的，这具有以下优点，即允许光束在出射表面12上水平地分布，即使光源被分组在单独的井中。然而，可变地，反射面8具有适合于在至出射面12的路径上使来自准直器的光束成形的任何形状。例如这是所述的椭圆形状。

出射面12具有圆柱形的特性，即圆柱形区段的特性，在该精确的情况下，圆柱形区段的母线是曲线。因此出射面是恒定的竖直横截面。然而，可变地，反射面12具有适合于在路径上将来自反射面8的光束投射至无穷远点的任何类型的出射面。

在组16²中，就其本身而言，反射面8是抛物线横截面并且具有作为焦点的截止边缘14。然而，可变地，反射面8具有适合于在至出射面12的路径上使来自准直器的光束成形的任何形状。例如这是所述的椭圆形状。

此外，反射面8具有总体的抛物线形状，以朝出射面12的中间平面会聚光束。通常，反射面的总体形状适合于朝出射面12的中间平面会聚光束。

组16²的出射面12具有球面形的特性，即从球面形区段得到的球面形特性。可变地，然而出射面12可以具有适合于产生集中式高通量光束的任何类型的形状。

如图2所示，入射面6可以包括多个会聚准直器6¹至6⁵。

可变地，这是所述的适合于产生大致平行光束的任何类型的准直器。

模块的光源可以放置在共用载体上，诸如例如挠性印刷电路或电源电路板。

如上所述的一个或多个模块可以整体形成至外壳中以产生前灯。

Claims

1.一种发光模块(2)，包括由半透明的或透明的材料制成的主体(4)，所述主体具有：

-用于由一个或多个光源产生的光线的入射面(6)；

-用于出射光束中的光线的出射面(12)；和

-用于朝出射面(12)反射来自入射面的光线的面(8)；

-发光主体，所述发光主体包括至少两个不同的光学出射区域，

其中，截止边缘(14)由发光主体形成在反射面和出射面之间，

其中，入射面(6)包括能够分别地偏转一个或多个光源的光线的一个或多个准直器(6²)，以形成朝第二反射面(10)引导并且在截止边缘(14)前方通过的一个或多个光束。

2.根据权利要求1所述的发光模块(2)，其中：

光学出射区域中的一个具有“圆柱形”光学出射表面。

3.根据权利要求2所述的发光模块(2)，其中：

所述“圆柱形”光学出射表面产生“平坦的”光束。

4.根据权利要求2所述的发光模块，其中：

反射面面向“圆柱形”光学出射表面并且具有“抛物线”横截面。

5.根据权利要求4所述的发光模块，其中：

反射面是总体凹面形状。

6.根据权利要求1所述的发光模块(2)，其中：

光学出射区域中的一个具有“球面形”光学出射表面。

7.根据权利要求6所述的发光模块(2)，其中：

所述“球面形”光学出射表面产生“弯曲”光束。

8.根据权利要求6所述的发光模块(2)，其中：

反射面面向“球面形”光学出射表面并且具有“抛物线”横截面。

9.根据权利要求8所述的发光模块，其中：

反射面总体具有抛物面形状。

10.根据权利要求1-9中的任一项所述的发光模块，其中：

反射面(8)形成能够经由内全反射来反射来自入射面(6)的光线的一部分的屈光部。

11.根据权利要求1-9中的任一项所述的发光模块(2)，其中：

反射面(8)相对于从入射面(6)传输至所述反射面(8)的光束的平均方向成包含在5°和40°之间的角度。

12.根据权利要求1所述的发光模块(2)，其中：

截止边缘和反射面被布置成使得从入射面发出并且到达截止边缘处的光线首先被反射面反射。

13.根据权利要求1所述的发光模块(2)，其中：

准直器或每个准直器(62)由主体的具有圆形外表面的突出部形成，所述突出部包括能够接纳对应光源的腔。

14.根据权利要求1至9中的任一项所述的发光模块(2)，其中：

出射光束是包括水平截止部或竖直截止部的照明光束。

15.根据权利要求14所述的发光模块(2)，其中：

出射光束是近光类型的照明光束。

16.根据权利要求1所述的发光模块(2)，其中：

所述发光模块(2)是用于机动车辆的发光模块(2)。

17.根据权利要求13所述的发光模块(2)，其中：

所述圆形外表面是椭圆轮廓。

18.一种用于机动车辆的照明前灯，所述照明前灯包括外壳和至少一个发光模块，其特征在于所述发光模块(2)是根据权利要求1至17中的任一项所述的发光模块。