CN107278249B - 用于机动车的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的照明装置(10)，其包括带有光离开区域(34)的照明模块，该光离开区域关联有至少一个第一光功能；反射器(26)，其至少部分地、直接临近地包围光离开区域(34)；和导光元件(24)，其关联有另一光功能，其中，导光元件(24)的耦入区域布置在照明器件(32)之前，并且导光元件(24)的脱耦区域布置在反射器(26)中。

Description

用于机动车的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的照明装置，尤其带有至少一个第一光功能和另一光功能的照明装置。
附加于近光灯和远光灯的光功能，用于机动车的照明装置越来越多地承担着日间行车灯或定位灯的另外的光功能。由于其通常显著的形状，日间行车灯也被描述为图式(Signatur)。
道路交通中的灯光以及还有在机动车处或机动车中的环境灯的重要性在近些年中不断增大。这尤其可归因于，车辆前照灯通常被视作机动车或制造商的突出的设计特征。现今已知的照明系统在构造上常常较复杂或者在所需的构件方面非常昂贵。
背景技术
文件DE 10 2006 027 970 A1公开了一种用于带有日间行车灯的车辆的前照灯单元，其中，远光灯或行车灯的管筒被作为用于日间行车灯的导光装置的透明中空体同轴地包围。日间行车灯的组成部分从该环形的端面射出并且补充经显著调节的行车灯或远光灯来作为日间行车灯的另外的组成部分。
文件DE 103 38 788 A1公开了一种用于车辆的信号灯，其带有导光器，其背面至少局部构造成反射的。
发明内容
本发明现在所基于的目的是提供一种带有简单的构造的照明装置。
根据本发明的目的利用根据本发明的照明装置来实现。
本发明其它优选的设计方案由其余的特征得出。
根据本发明的用于机动车的照明装置包括带有光离开区域的照明模块，其关联有至少一个第一光功能；反射器，其至少部分地、直接临近地包围光离开区域；和导光元件，其关联有另一光功能，其中，导光元件的耦入区域布置在照明器件之前并且导光元件的脱耦区域布置在反射器中。
通过导光元件在辅助的反射器中的布置方案可将导光元件布置在照明模块的临近的旁边，这在简单构造的情况中允许紧凑的构造和很大程度在设计上的自由度。
脱耦区域可具有背对反射器的第一脱耦面和面向反射器的第二脱耦面。导光元件的两侧的使用允许更高的光利用和光通量或光分布的良好的适配和优化。
导光元件可形状配合地与反射器相连接。该连接例如可简单地以卡锁和/或夹持连接的形式来制造并且不需要附加的结构空间。形状配合可构造在反射器的整个长度上或仅仅构造在一个或多个区域上。
导光元件可尖地通向面向反射器的区域中并且布置在反射器的槽形容纳区域中。该设计方案引起更好的形状配合并且可使在反射器的方向上的光脱耦最优化。
在反射器中可布置棱镜来用于光引导。借助于棱镜可适宜地调整经脱耦的光的反射。
在导光元件中可布置用于光引导的棱镜。借助于棱镜尤其可使光脱耦详细地适配。
在反射器和/或导光元件的非离开区域中不可将棱镜布置在反射器和/或导光元件中。如此可产生如以下的暗区域，即没有光、仅少量的光或仅在特定角度下的光例如侧向定向地从该暗区域射出。
反射器可具有面向光离开区域的遮蔽元件。这阻碍了光功能彼此的影响或损害。尤其阻碍了日间行车灯到远光或近光灯中可能的安全相关的耦入。
照明模块可包括冷却体，其构造成用于冷却第一光功能的照明器件和/或第二光功能的照明器件。这所提供的优点是，可良好的运出照明器件的热。当构造有用于冷却第一和第二光功能的照明器件的冷却体时，则这有利地减少了照明模块且进而照明装置的复杂性。
第一光功能的照明器件和第二光功能的照明器件可布置在共同的电路板上。照明模块且进而照明装置的复杂性由此进一步被降低。此外，使得照明装置的制造更为简单，因为带有照明器件的电路板可构造成模块。同样地，当例如电路板被冷却体冷却时，使得照明器件的冷却更为简单。
第一和第二光功能的照明器件可分别是发光二极管，其布置在电路板上并且可利用冷却体来冷却。这有利地减少了所需的结构空间。此外，提高了鉴于可实现的光功能的灵活性。此外，利用这样的照明器件可产生现代化地显现的光设计。
导光元件的一个或多个耦入区域可相对于第二光功能的分别一照明器件定位在适配器上。这提供了多种优点。如此以来显著地使得装配和拆卸更为简单。这例如在制造或在替换零件的情况中是尤其有帮助的。此外，耦入区域和照明器件可如此尤其良好的彼此取向。这样以来还负责品质安全方面，因为通过适配器还在固有结构上避免了装配错误。
此外，导光元件可与适配器一同固定在冷却体和/或电路板处。这进一步地简化了装配并降低了结构的复杂性。
照明模块可具有冷却体和固定在冷却体处且热连结的投影模块，其中，投影模块包括透镜支架和在光离开区域中固定在该处的透镜，并且反射器可固定在透镜支架处。如此以来例如对于氙光灯也可实现紧凑的结构方式。
可设置有用于可摆动和/或可倾斜地容纳具有照明模块、反射器和导光元件的组件的支撑框架。这实现了弯折光和/或照明加宽调节。在所有运动的情况中，导光元件相对于照明模块的位置保持固定，这在此还使得紧凑的结构方式成为可能并且有助于统一的设计。
至少第一光功能可相应于近光灯和/或远光灯。
另外的光功能可相应于日间行驶灯和/或定位灯。日间行驶灯即使在日间也提高了机动车在道路交通中的可见性，并且可在竞争中充当光学的独有特征的作用。
倘若没有另外单独地说明，本发明的在该申请文件中所提及的不同的实施形式可有利地彼此组合。
附图说明
接下来根据附图以实施例阐述本发明。其中：
图1显示了用于机动车的示例性的照明装置的分解图；
图2显示了照明装置的侧视图；
图3显示了照明装置的前视图；
图4显示了照明装置的根据图3中的线bb的截面图；
图5显示了照明装置的反射器的透视图；以及
图6显示了用于机动车的示例性的、可摆动的照明装置的俯视图。
具体实施方式
图1示例性地显示了用于机动车的照明装置10。照明装置10设定成用于安装在机动车的前侧处并且照亮在行驶方向上位于车辆之前的区域。因此，行驶方向与照明装置10的光发射区域48彼此处于固定的或可定义的几何关系中。这两个方向优选地始终相同。以下进一步定义光发射区域48。照明装置10包括冷却体12，其例如可具有多个冷却片14。在冷却体12处固定有照明装置10的投影模块16。在图1中出于视野性原因以分解图示了出照明装置10，这相应于照明装置10装配之前的状态。在完成的、也就是说已装配的照明装置10的情况中，各个组成部分彼此连接。这示例性地在图2和3中示出。
投影模块16包括透镜18，其被透镜支架20保持。透镜支架20布置在框架22处。根据框架22，投影模块16固定在冷却体12处。投影模块16的另外的组成部分，例如用于近光灯和/或远光灯的附件光学系统(Vorsatzoptiken)、百叶式遮光板(Shutterblende)以及电路板和照明器件，出于视野性原因未示出。投影模块16可例如是氙模块、高压气体模块或类似的模块。投影模块16或总的来说照明模块包括光离开区域34，其在这里通过透镜18或透镜18的一部分形成。投影模块16提供至少一个第一光功能。在该区域中，投影模块16提供两个第一光功能，即近光灯和远光灯。光发射方向48通过透镜18的光学特性来定义。在该实施例中构造有透镜18，射入透镜中的光沿着、更确切地说平行于其主平面50的面矢量发射。换言之，光发射方向相对于透镜18的主平面50法向地伸延。出于清晰性原因应注意，一旦透镜具有多于一个主平面，则光发射方向相对于所有这些主平面法向地伸延。光射线的光束对于技术人员而言可轻易理解成，其将中间值用作光发射方向48。优选地，光发射方向48与透镜18的光学轴线52相同。所有这些相关性对于技术人员而言均由近轴光学系统所良好已知。技术人员还可将所说明的技术教导转用到透镜系统上。此外，技术人员毫无疑问地意识到，在透镜系统的情况中，光在发射到周围环境中之前最后穿过的透镜的主平面对于光发射方向而言是起决定性的。光发射方向48与透镜支架20、投影模块16以及最终整个照明装置10的几何关系取决于透镜18的安装情况。在该实施例中，光发射方向48整体上优选地还相应于部件10,16,20或照明装置10的纵轴线54。
为了构造另一或第二光功能、即日间行驶灯和/或定位灯设置有导光元件24、例如以光导体的形式的导光元件。导光元件24优选地构造成长形的柱状的光导体。长形的柱状光导体可鉴于其空间延伸具有自由形状。例如，长形的柱状光导体的纵轴线可以是在空间上多次在不同维度上弯折的线。光导体可一件式或多件式地构造。光导体例如可以是塑料构件。导光元件24至少部分地在反射器26中被引导地、围绕地或以其它方式在定义的位置中并在相对于反射器26的取向上、尤其在光发射方向48上布置在反射器26之前。导光元件24具有两个彼此经由光脱耦区域36相连接的导光臂56。光脱耦区域36例如通过比如棱镜38的脱耦元件形成。棱镜38可沿着导光元件24布置并且构造成，使得光在导光元件24的内部中如此偏向，使得其从导光元件离开。导光臂56自身不具有光脱耦特性。导光臂56定位在适配器28上并且与适配器一同固定在冷却体12处。对此，在冷却体12的容纳区段58处布置有电路板30。电路板30具有一个或多个照明器件。优选地，电路板30具有多个以发光二极管形式的照明器件。发光二极管优选地不仅用于第一光功能，而且还用于第二光功能。此外，优选地，发光二极管鉴于第一光功能设置用于产生近光灯并且鉴于第二光功能设置用于产生日间行驶灯或定位灯。所有所使用的照明器件优选地设置在同一电路板30上。在第一光功能方面，可优选地同样在电路板30上附加地设置发光二极管来用于产生远光灯。优选地，所有这些照明器件可共同地经由冷却体12来冷却。在图1中示出的实施例中，电路板30具有两个照明器件32。照明器件32构造成发光二极管。适配器28为了容纳导光臂56而设计成，使得一个、优选地两个联接区域(Ankoppelnbereich)与导光元件24的光耦入面布置在照明器件32之前。优选地，所有照明器件32在相同的方向上、优选地在光发射方向48上(其在该实施例中相应于行驶方向)辐射出光。适配器28适宜地在行驶方向上布置在电路板30前。适配器28尤其用于使导光臂56的光耦入面相对于照明器件32取向。优选地，适配器28具有对此居中的容纳部60。利用该居中的容纳部60，导光元件24的导光臂56可逆着光发射方向48或行驶方向被引导靠近到适配器28处并且与其可靠地相连接。优选地，光耦入面可在适配器28上彼此平行地布置。尤其优选地，光耦入面位于可例如平行于透镜18的主平面50布置的平面中。这样的布置方案使得光耦入面相对于照明器件32的相对取向变得容易。当照明器件32例如在电路板30上同样布置在一平面中，必须仅仅使适配器28的再一平面相对于照明器件32的平面取向。甚至在很大程度上预装配投影模块10的情况中，导光元件24可与适配器28一同以简单的方式被安装在该处。换句话说，导光元件24在用于机动车的照明装置10的情况中可从前面、即逆着光发射区域48被插上。由此，导光元件在适配器28上可靠地定位在照明器件32前和反射器36前。照明器件32的光可被耦入两个导光臂56的光耦入面中。由此得出两个光功能的尤其均匀的表现图。
用于运行日间行驶灯或定位灯的光由两个照明器件32产生。日间行驶灯和定位灯在一定程度上由两个光学元件来实现，所述两个光学元件分别是第一光学元件、即导光元件24和第二光学元件、即反射器26。由照明器件32辐射的光进入到导光元件24中并且通过在导光元件24中的全反射传播。导光元件24例如具有在脱耦区域36中背对反射器26的第一脱耦面，光经由该第一脱耦面在行驶方向上脱耦。面向反射器26的第二脱耦面使光的一部分在反射器26的方向上脱耦。反射器26现在利用例如铬化的在行驶方向上转向的表面如此使经脱耦的光的该部分反射，即使得该部分散射地发射。由此，日间行驶灯的一部分直接从导光元件24中脱耦并且经由反射器26发射另一部分。
导光元件24如此被包围到反射器26中，使得第二光功能(日间行驶灯或定位灯)的从导光元件24的脱耦区域36中脱耦的光被引导经过投影透镜18处。换言之，没有光从导光元件24和/或反射器26中通过投影透镜18进入到投影模块16的内部中。在此，反射器26优选地设计成，使得日间行驶灯或定位灯(也就是说导光元件24的光)不可被耦入透镜18中。这可优选地以布置在光离开区域34或透镜18与导光元件24的脱耦区域36之间的遮蔽元件40来实现。如此以来尤其还避免了光从透镜18中通过脱耦区域36达到反射器26和/或导光元件24中。由此避免了干扰的反射。优选地，反射器26作为遮蔽元件40可具有相应的构型，其在面向透镜18或光离开区域34的侧处足够广泛地包围导光元件24。鉴于通过本发明的这样的实施形式可避免的干扰的反射，可在照明装置10的两个运行类型之间作出区分。在第一运行类型中，第一光功能、即近光灯或远光灯与以定位灯形式的第二光功能相接合地激活。当在第一光功能方面仅运行近光灯时，适于避免近光灯的光从透镜18中到达导光元件24或反射器26中并且被其不受控地反射。在第二运行类型中，仅激活第二光功能、即日间行驶灯或定位灯。这里适于避免日间行驶灯或定位灯的光从导光元件24或反射器26中达到透镜18中并且由透镜18或投影模块16内部中的部件不受控的反射。如此以来例如可避免透镜18被非期望地一同带到发光。以本发明的意义设计的反射器16确保了避免这种问题。还可设置附加的遮光板。优选地，这样的遮光板作为遮蔽元件40是反射器26的集成的组成部分。
图2显示了在安装状态中的图1的照明装置10。也就是说，投影模块16固定在冷却体12处。此外，反射器26固定在投影模块16处。优选地，反射器26固定在透镜支架20处。导光元件24与反射器26形状配合地相连接。还可设想的是基于力配合或材料配合或者这三个连接原则的组合的连接。优选的形状配合的连接可例如经由卡锁连接来实现。导光元件24的至少脱耦区域36或脱耦区域36的一部分布置在反射器26中就足够了。导光元件24的其它区域、例如导向适配器28的导光臂56不必布置在反射器28中。在脱耦区域36之上在当前视图中可识别的是，反射器26的遮蔽元件40布置在透镜18与导光元件24之间。
此外，在图2中示出了照明装置10或投影模块16的光离开区域34。光离开区域34可相应于透镜18的一部分或其整个表面。光离开区域34是这样的区域，即第一光功能的光所离开的区域。如可看出，反射器26和导光元件24在光发射方向48或行驶方向上以距离d布置在光离开区域34之后。该距离优选地是-10mm至+20mm。如果替代地将反射器26和导光元件24考虑成一组件，则距离d的负值相应于该组件在光发射方向48上在光离开区域34之前区段的布置方案。距离d为0相应于该组件与光离开区域34齐平的布置方案，正值如其在图2中示出的那样相应于如下布置方案，其中，组件布置在光离开区域34之后。通过距离d，可根据需求再次改善第一光功能与第二光功能的分离。距离d的在所给出的区间之外的值也是可行的，以及在区间之内的任意的中间值也是可行的。相关技术人员自主确定，是否需要距离d并且其必须为多大。在此，技术人员鉴于第一和第二光功能考虑具体的当前的结构空间比例、所构建的部分的外形，设计需求、功能需求和另外的开发需求。于是，技术人员鉴于距离d如此来决定，即确保第一和第二光功能在所有运行类型中均带有充足的品质。
在图3中示出了图1中的照明装置10的前视图。导光元件24近似环形地包围透镜18或投影模块16的光离开区域34。该布置方案的特征还可在于术语“回环形”。导光元件24包括透镜18的周缘面的大约3/4。备选地，可包围整个周缘面、一半周缘面或周缘面的四分之一。在所述的这些范围(Schritt)之间的包围也是可行的。相关技术人员根据用于光功能的设计规定和结构空间比例以及根据由具体的在技术上的整个系统得出的另外的技术上的需求和条件来确定包围的程度。
反射器26直径临近于投影模块16的透镜18来布置。这意味着，在照明装置10的这些组成部分之间不存在另外的结构元件并且反射器26直接布置在投影模块16旁边。反射器26可直接贴靠在投影模块16处。优选地，反射器26与投影模块16通过通常的最小间隙度、例如以毫米的范围来间隔开。
在导光元件24的脱耦区域36中布置有用于光脱耦的棱镜38。为了更好的显示，棱镜38通过中间地布置在导光元件24中或更准确来讲导光元件24的脱耦区域36中的线来示出。在导光元件24的在其中不应使光脱耦的区域中没有布置棱镜。这样的区域例如通过导光臂56形成，其用作相对适配器28的输入部。
图4显示了穿过图1中照明装置10的透镜18、导光元件24和反射器26的截面图。在该示例中，导光元件24尖地通向面向反射器26的区域。例如，导光元件24具有至少成比例的u形或v形的横截面。反射器26具有与此对应的、例如槽形的容纳区域。该容纳区域优选地被分层，使得从导光元件24在反射器26的方向离开的光部分从该处散射地反射。反射器26在导光元件24与透镜18之间具有遮蔽元件40。遮蔽元件40在材料和几何形状方面如此来构造，使得在导光元件24与透镜18之间的光转移得以阻碍。遮蔽元件40可沿着反射器26构造成连续的或仅仅构造在确定的临界区域中，在该区域中，光可从透镜18中达到反射器26中和/或导光元件24中，或反之亦然。
在图5中显示了图1中的照明装置10的反射器26的空间图示。在反射器26的上部区域中构造有另一遮蔽元件40。在该遮蔽元件40之后存在开口62，导光元件24可被引导穿过该开口。与图1的遮蔽元件40类似的，该另一遮蔽元件40于是布置在透镜18与导光元件24之间。在其中光在光发射方向48上应描绘图式的反射区域中构造有棱镜42。在其余区域中省去棱镜，以便于在暗地呈现的设计遮光板之后不产生散光或光泄露。反射器26的横截面如此来测量和设计，使得导光元件24形状配合地被保持并且可使光的一部分从导光元件24在光发射方向48上反射。被反射的光可被直接发射并且/或者伸延穿过导光元件24的一部分。
在图6中示出了可旋转的和/或可摆动的照明装置10。其在很大程度上相应于在图1中示出的照明装置1，从而在接下来仅探讨附加的或不同的特征。照明装置10在此包括附加的支撑框架44，在其中可旋转且和摆动地支承有组件46。组件46至少包括投影模块16、反射器26和导光元件24。反射器26和导光元件24于是可连同投影模块16一起摆动。优选地，组件46包括总地在图1中示出的照明装置10、即还有冷却体12和设置用于第一和第二光功能的照明器件。支撑框架44由此使得在水平方向64和/或垂直方向66上的校准或调整成为可能。这样的调整还可自动的进行并且例如经由传感器来检测车辆倾斜和行驶方向并且控制相应的执行器。由此还可实现任选的照明加宽调节。例如在弯道行驶的情况中或在不平整的地面上行驶的情况中(在其中光功能应基本上维持在行驶方向上)，该调整可能性是有利的。换言之，由于实现了组件46相对于支撑框架44可以一个或多个自由度摆动，弯折光(第一光功能，包括近光灯和远光灯)的光发射方向48连同日间行驶灯或定位灯(第二光功能)始终在行驶方向上示出。由此，日间行驶灯的表现图或定位灯图式即使在弯道通行中也得以维持。此外，改善了驾驶员在弯道通行的情况中的视野。出于清晰性的原因，应再次探讨的是，第二光功能、即日间行驶灯或定位灯也可散射。如果提到日间行驶灯/定位灯在光发射方向48上照明，则表示，日间行驶灯的主要部分在该方向上照明。相关专业人员尤其根据法律规定的标准以及设计和安装需求来确定该部分。为了紧凑地构建照明装置10，此外在导光元件24的导光臂56之间布置有旋转轴线68来用于在水平方向64上的调整。
附图标记清单
10 照明装置
12 冷却体
14 冷却片
16 投影模块
18 透镜
20 透镜支架、
22 框架
24 导光元件
26 反射器
28 适配器
30 电路板
32 照明器件
34 光离开区域
36 脱耦区域
38 棱镜
40 遮蔽元件
42 棱镜
44 支撑框架
46 组件
48 光发射方向
50 主平面
52 光学轴线
54 纵轴线
56 导光臂
58 容纳区段
60 居中的容纳部
62 开口
64 水平方向
66 垂直方向
68 旋转轴线
d 距离。

Claims (12)

1.一种用于机动车的照明装置，该照明装置包括带有光离开区域(34)的照明模块，其关联有至少一个第一光功能；反射器(26)，其至少部分地、直接临近地包围所述光离开区域(34)；和导光元件(24)，其关联有另一光功能即第二光功能，其中，所述导光元件(24)的耦入区域布置在照明器件(32)之前且所述导光元件(24)的脱耦区域布置在所述反射器(26)中，其特征在于，所述脱耦区域具有背对所述反射器(26)的第一脱耦面和面向所述反射器(26)的第二脱耦面，所述导光元件(24)与所述反射器(26)形状配合地相连接，在所述反射器(26)中布置有用于光引导的棱镜(38)，在所述导光元件(24)中布置有用于光引导的棱镜，反射器(26)和导光元件(24)在光发射方向(48)上布置在光离开区域(34)之后，且所述反射器(26)具有面向所述光离开区域(34)的遮蔽元件(40)。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述导光元件(24)尖地通向面向所述反射器(26)的区域中并且布置在所述反射器(26)的槽形的容纳区域中。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，在所述反射器(26)和/或导光元件(24)的非离开区域中在所述反射器(26)和/或所述导光元件(24)中没有布置棱镜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明模块包括冷却体(12)，其构造成用于冷却第一光功能的照明器件和/或第二光功能的照明器件(32)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，第一光功能的照明器件和第二光功能的照明器件(32)布置在共同的电路板(30)上。
6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述第一和第二光功能的照明器件分别是发光二极管，其布置在共同的电路板(30)上并且能利用所述冷却体(12)来冷却。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述导光元件(24)的一个或多个耦入区域能够通过适配器(28)相对于所述第二光功能的分别一照明器件(32)定位。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述照明模块包括冷却体(12)，第一光功能的照明器件和第二光功能的照明器件(32)布置在共同的电路板(30)上，且所述导光元件(24)能利用所述适配器(28)固定在所述冷却体(12)和/或所述电路板(30)处。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明模块具有冷却体(12)和在所述冷却体(12)处被固定且被热连结的投影模块(16)，其中，所述投影模块(16)包括透镜支架(20)且在所述光离开区域(34)中包括固定在该透镜支架(20)处的透镜(18)，并且，所述反射器(26)固定在所述透镜支架(20)处。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，设置有用于能摆动且/或能倾斜地容纳具有所述照明模块、所述反射器(26)和所述导光元件(24)的组件(46)的支撑框架(44)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述至少第一光功能相应于近光灯和/或远光灯。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述另一光功能相应于日间行车灯和/或定位灯。
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