CN107631267B - 用于机动车辆的照明模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于机动车辆的照明模块(2)，至少包括：光源(4)；光导件(6)，其包括用于由光源发射的光的入射面(8)和光出射面(10)，所述光导件(6)被布置为允许光从其入射面(8)传播到其出射面(10)；不透明罩(20)，其被布置在光线离开光导件的路径上，并且包括允许光通过的至少一个窗体(22)；以及至少一个辅助光学元件(14)，其封闭所述至少一个窗体(22)，所述照明模块(2)的特征在于所述辅助光学元件(14)包括会聚光学装置(16)。

Description

用于机动车辆的照明模块
技术领域
本发明涉及装配在机动车辆中的照明模块，包括至少一个光源、光导件和辅助光学元件。本发明适用于机动车辆的照明和/或信号指示领域。
背景技术
目前，在用于照亮道路的装置或车辆的信号指示装置中，已知使用一个或多个光导件，所述一个或多个光导件分别与光源相关联并且被布置以便从入射面到出射面通过连续的全内反射传播由光源发射的光线，所述光线被投射在光导件的外侧以形成特定的光束。为了实现具有特定光度量的照明和/或信号指示功能，或者替代地，在用于照亮车辆乘客室的装置中，可以使用具有光导件的这种装置。
这些光导件的使用起源于汽车制造商越来越希望创建视觉信号并将其贡献给机动车辆的背景。例如，弯曲这些光导件和显示呈波纹状或跟随车辆曲线的光带的可能性使得可以通过产生内部或外部照明和/或信号指示装置来区分车辆，所述内部或外部照明和/或信号指示装置可以容易地在车辆品牌之间进行区分。
本发明还起源于提供一种对具有一个或多个光导件的现有照明模块的替代方案来实现的照明和/或信号指示的形式自由化和光度效率化的双重背景，该替代方案允许将离开照明模块的光束投影不是仅具有期望的形式，而且还具有适当的光度量，而不需要实施高流量光源。
发明内容
根据本发明的一种用于机动车辆的照明模块至少包括：光源；光导件，其包括用于由光源发射的光的入射面和光出射面，所述光导件被布置为允许光从其入射面传播到其出射面。所述照明模块还包括不透明罩，其被布置在光线离开光导件的路径上，并且包括允许光通过的至少一个窗体，并且所述照明模块包括至少一个辅助光学元件，其封闭所述至少一个窗体。所述辅助光学元件包括会聚光学装置。
所述辅助光学元件包括用于离开光导件的发射光线的入射面和用于光束的出射面。
根据本发明的一系列特征，独立地或组合地，可以作出如下的规定：
所述会聚光学装置布置在所述辅助光学元件的面向所述光导件的出射面的内表面上；
所述会聚光学装置布置在所述辅助光学元件的出射面上；
所述会聚光学装置包括指向所述光导件的出射面的凸起区域；
所述凸起区域具有一曲率半径，该曲率半径被定义为所述凸起区域的曲率中心与所述光导件的出射面之间的距离的函数；
所述会聚光学装置是柱面透镜，所述柱面透镜特别地沿平行于光导件的延伸轴线的中心轴线延伸；
所述柱面透镜的物体焦点位于所述光导件的中心；可能的设计是柱面透镜的焦点聚焦在光导件的中心上或者聚焦在该光导件的出射面上；
所述凸起区域是半透明的；
所述凸起区域具有粒状纹理；
所述凸起区域可能被包覆成型在辅助光学元件上，或者与光学元件一起被制成为单个部件；
所述会聚光学装置包括围绕所述凸起区域的透明边界部；
所述窗体大致是剖开的平行四边形，该平行四边形具有与光导件的出射面相等的尺寸；
所述不透明罩包括多个窗体，所述多个窗体沿与所述光导件的延伸轴线垂直的对准轴线对准；
每个窗体都被会聚光学装置封闭；以及特别地，规定为每一个窗体指定一会聚光学装置；
所述辅助光学元件包括对准的多个会聚光学装置；
每一个窗体都与光导件和/或特定的光源相关联；
至少两个窗体通过防止光通过的不透明罩而彼此间隔开；
所述会聚光学装置的凸起区域具有一曲率半径，该曲率半径被定义为凸起区域所对应的窗体的高度的函数；
辅助光学元件和不透明罩形成单个部件。
本发明还涉及一种用于机动车辆的照明和/或信号指示装置，其包括如前所述的照明模块。
附图说明
在阅读在下文中以示例方式给出的且与附图相关的说明的基础上，本发明的其它特征，细节和优点将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的照明模块的四分之三前视立体图，其中光导件的端部以及辅助光学元件和不透明罩已经被形成为可见；
图2是类似于图1的立体图，其中辅助光学元件已经被移除以便使形成在不透明罩中的窗体更加可见；
图3是类似于图1的立体图，其中辅助光学元件已经被移除以便使形成在不透明罩中的窗体更加可见；
图4是辅助光学元件和不透明罩的四分之三后视立体图；
图5是辅助光学元件的会聚光学装置的详细视图；和
图6是根据本发明的一个方面的会聚光学装置的和相关联的光导件的横截面图。
具体实施方式
下面描述的实施例决不是限制性的；特别地，可以想象到本发明的变体，该变体仅包括以下描述的特征的选择，而与其他所描述的特征无关，如果特征的选择足以赋予技术优点或将本发明与现有技术区分开。
根据本发明的照明模块2能够发射具有风格效果的出射光束。
该照明模块2包括限定外壳的壳体，其中在该外壳中布置有至少一个光源4和至少一个光导件6，每个光源分别与光导件相关联，该光导件被配置为使得由光源发射的光线在一定长度上传播，并且使得所述光线沿出射方向从照明模块出射。形成在壳体中的外壳通过将透镜装配在壳体上而被封闭，该透镜被配置为在一定区域中被由至少一个光导件发射的光线穿过。
光源4每一个都由半导体源和例如固定在印刷电路板上的电致发光二极管组成，该印刷电路板可以是所有电致发光二极管所共有的，并且特别地可固定到照明模块的壳体。
在所示的示例中，每个光导件6都具有圆形截面和弯曲轮廓，并且具有延伸的主轴线A。光导件6包括用于由光源4发射的光的入射面8和出射面10。从图1、图3和图4中可以看到，光导件6还包括与出射面10相反的后反射面12，该后反射面12设置有一系列棱镜。
光导件可以由如下的材料制成，该材料允许光线通过全内反射从入射面传播到出射面，例如为聚碳酸酯(PC)或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或硅树脂或玻璃。
应当理解，由光源发射的光线经由入射面8穿过相应的光导件，并且所述光纤通过连续的全内反射沿着形成光导件的管传播，直到这些光线遇到后反射面的棱镜为止：这导致光线的入射角度的变化，并且所述光线中的一些光线以所述一些光线离开光导件的角度撞击与该后反射面12相反的出射面。
这种类型的光导件6使得可以在光导件6处于点亮状态时在光导件6的出射面的长度上获得基本均匀的光发射。
光导件6沿着照明模块沿着延伸的主轴线A基本上横向地布置，该光导件6由支撑件13承载，支撑件13具有分别围绕每个引导件的倾斜壁，所述支撑件的一端与引导件接触，而自由端朝向照明模块的出射部变宽。这些壁形成反射器28，其将从光导件6的出射面10发射的光反射向照射模块的出射部。这些反射器28被布置成以特定角度范围的方式包含离开光导件的出射面10的光线，要理解的是当照明模块被安装在车辆中时，反射器的取向具体地可以作为光导件的位置的函数而变化。
现在将更详细地描述允许从离开照明模块2的光束获得特定风格效果的第一元件，并且该第一元件包括形成照明模块2的透镜的辅助光学元件14和不透明罩20。
辅助光学元件14包括至少一个会聚光学装置16，其被配置成将离开相应的光导件的光纤组合在一起。
会聚光学装置16包括形成在辅助光学元件14的内表面(即在光导件的方向上转向壳体内部的表面)上的至少一个半透明凸起区域30。凸起区域30布置在离开光导件并被支撑体13的壁反射的发射光线的通路上，并且该凸起区域30被构造成使得该凸起区域的圆顶部分指向光导件6的出射面10。换句话说，凸起区域被定向为使得其曲率中心被布置成相对于会聚光学装置16与光导件相对。
如已经规定的那样，优选地，会聚透镜布置在辅助光学元件的入射表面24上，也称为内表面24，也就是说与光导件6的出射面10相对。在一个未示出的变型实施例中，会聚透镜可以布置在辅助光学元件14的出射面26上。
在所示的实施例中，本发明的半透明凸起区域30是柱面会聚透镜。该会聚透镜是圆柱形的，该圆柱形具有平行于或基本上平行于光导件6的延伸轴线A的中心轴线C。因此，会聚透镜被配置为聚焦来自出射面10的并且被外壳13的壁反射的光线。可以理解，柱面透镜沿着延伸轴线A延伸一距离，该距离大致等于光导件6的出射面的距离，以便回收所有的光线。会聚透镜(以其他方式称为凸起区域30)具有根据所寻求的发射光线的集中度被限定的曲率半径。作为示例，会聚透镜可以具有10mm至15mm的半径，特别是13mm的半径。凸起区域的曲率半径例如可以是凸起区域的曲率中心与光导件6的出射面10之间的距离的函数。
更具体地，可以规定将会聚透镜的物体焦点布置在光导件的延伸中心轴线附近，或者在出射面10的最靠近会聚透镜的部分附近。
在所示的示例中，柱面透镜在光导件上垂直方向上居中，即当照明模块位于车辆中的适当位置时，辅助光学元件14的柱面透镜的中心和相关联的光导件6的中心被布置在相对于地面相同的高度处。
会聚透镜包括至少一个区域，在该至少一个区域中已经形成产生模糊效果的粒状纹理。作为示例，颗粒可以具有20μm的尺寸。这是为了调和模块的所需风格效果和光学性能，应该理解，必须避免颗粒过粗，这是因为扩散太大而导致产品无效。此外，考虑到由同一颗粒产生的扩散取决于光导件和颗粒区域之间的距离的事实。
这种粒状纹理可以产生于透镜的内表面上的表面上，或者产生于外表面上产生，即面向远离光导件的表面。
会聚光学装置16的粒纹允许在由光源发射并由光导件传播的光线R(其中的一些以图6中的示例表示)穿过辅助光学元件14之后形成经由透镜的出射表面26离开照明模块的且是漫射和均匀的光束。会聚光学装置的粒纹进一步起到防止外部观察者看到照明模块2中的光导件6的布置的作用。
该凸起区域30优选地由透明的平坦边界部18界定，当通过不透明罩20的包覆成型制造辅助光学元件14时，这是特别有用的。应当理解，试图使该边界部最小化以能够获得最有效的系统，其中该边界部对应于在包覆成型时的封闭区域。特别地，该边界部必须至少等于1mm。
不透明罩20与辅助光学元件14一起形成覆盖整个照明模块2的第一元件。应当理解，不透明罩被设计成防止光通过，从而允许光仅通过至少一个窗体22，在该窗体的中心处布置有会聚光学装置16。
该不透明罩20可以由不透明材料的涂层形成，或者由不透明材料制成。应当注意，在所示的情况下，不透明罩20被包覆成型在辅助光学元件14上，但是应当注意，可以采用其他固定方式，特别是作为不透明罩20和辅助光学元件14的同一部件的制造将形成同一个部件。
每个窗体22都大致上是平行四边形，优选地是矩形。每个窗体22与适配的会聚光学装置16、光导件6和/或光源4相关联。
多个会聚光学装置16在辅助光学元件14上根据垂直于光导件的延伸轴线A的对准轴线R而成行布置，并且分别与光导件6的出射面10相对。
在所示的情况下，照明模块2包括耦合到六个光导件6的六个光源4，并且一个主光导件在照明模块的大致整个长度上延伸，而另外五个光导件具有大致相同的较短长度并且在其端部中的一个处被连接在一起。该六个光导件意味着覆盖所有光导件6的辅助光学元件14就其本身而言包括六个会聚光导件16，每个会聚光导件16都与光导件6相对，特别是与光导件6的出射面10相对。六个光导件6具有延伸长度，特别是具有出射面长度L，该出射面长度是不同的，该长度在从顶部到底部的方向上或在从底部到顶部的方向上减小，即，每个光导件6的延伸长度也在从顶部到底部的方向上或在从底部到顶部的方向上减小。
这种数量的六个光导件还使得不透明罩20包括六个窗体22，在该窗体内分别设置有光导件。应当注意，窗体22沿着对准轴线R彼此平行地对齐，该对准轴线R垂直于光导件6的延伸轴线A。窗体的高度被理解为沿着对准轴线R的尺寸，并且不同窗体的高度可能会有所不同。会聚光学装置16的曲率半径可以取决于该会聚光学装置所对应的窗体的高度，以获得离开每个窗体的光线的相同集中度。
如刚刚提出的那样，照明模块2可以无关地布置在机动车辆的外部或内部照明和/或信号指示装置中。根据最终需要的照明和/或信号指示装置的结构，可以设想其它变形实施例，同时仍然符合本发明的上下文。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆的照明模块(2)，至少包括：
光源(4)，
光导件(6)，其包括用于由光源发射的光的入射面(8)和光出射面(10)，所述光导件(6)被布置为允许光从其入射面(8)传播到其出射面(10)，
不透明罩(20)，其被布置在光线离开光导件的路径上，并且包括允许光通过的至少一个窗体(22)，以及
至少一个辅助光学元件(14)，其封闭所述至少一个窗体(22)，
所述照明模块(2)的特征在于，所述辅助光学元件(14)包括会聚光学装置(16),
所述光导件被配置成允许光线通过连续的全内反射从入射面传播到出射面，
所述不透明罩(20)包括多个窗体(22)，所述多个窗体沿与所述光导件(6)的延伸轴线(A)垂直的对准轴线(R)对准。
2.根据权利要求1所述的照明模块(2)，其特征在于，所述会聚光学装置(16)布置在所述辅助光学元件(14)的面向所述光导件(6)的出射面(10)的内表面(24)上。
3.根据权利要求1或2所述的照明模块(2)，其特征在于，所述会聚光学装置(16)包括指向所述光导件(6)的出射面(10)的凸起区域(30)。
4.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，所述凸起区域(30)具有一曲率半径，所述曲率半径被定义为所述凸起区域(30)的曲率中心与所述光导件(6)的出射面(10)之间的距离的函数。
5.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，所述会聚光学装置(16)是柱面透镜。
6.根据权利要求5所述的照明模块(2)，其特征在于，所述柱面透镜(30)的物体焦点位于所述光导件(6)的中心处。
7.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，所述凸起区域(30)是半透明的。
8.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，所述凸起区域(30)具有粒状纹理。
9.根据权利要求3所述的照明模块(2)，其特征在于，所述会聚光学装置(16)包括围绕所述凸起区域(30)的透明边界部(18)。
10.根据权利要求1所述的照明模块(2)，其特征在于，每个窗体(22)都被会聚光学装置(16)封闭。
11.根据权利要求1-2中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，所述辅助光学元件(14)包括对准的多个会聚光学装置(16)。
12.根据权利要求1-2中任一项所述的照明模块(2)，其特征在于，所述辅助光学元件(14)和所述不透明罩(20)形成单个部件。
13.一种用于机动车辆的照明和/或信号指示装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的照明模块。
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