CN115289431A - 用于机动车的照明装置和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种照明装置,特别是用于机动车,包括多个光源(12),照明装置具有专用于各个相应光源(12)的用于聚焦从相应光源(12)发射的光的多个主透镜(14),并且具有辅助光学元件(16),该辅助光学元件具有专用于各个相应光源(12)的多个光入射面(18)和一个光出射面(20),其特征在于,在光的出射方向上在辅助光学元件(16)上的光出射面(20)的下游存在格栅(26),用于分割从光出射面(20)出射的光。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的照明装置和一种用于生产照明装置中的部件的方法。
背景技术
从现有技术中已知使用LED显示器、OLED和微LED来生成信号灯功能,诸如闪光信号灯或日间行车灯。已知的系统出于结构原因是二维的,因此只能在有限的程度上遵循前灯设计的扫掠范围或倾斜。而且,所需的大量液晶滤光层降低了这些系统的效率。
发明内容
本发明的目的是产生一种照明装置,该照明装置使得能够灵活地适应前灯设计的扫掠范围和/或倾斜,并且可以以法律上必要的强度提供相应的信号灯功能,同时需要小的安装空间、特别是关于安装深度。
这利用根据方案1的照明装置来实现。
根据本发明的照明装置包括多个光源,并且这些光源可以各自单独地或者以包括光源的一部分的至少一个或多个光源组激活,并且照明装置具有分配给各个光源的用于聚焦从相应光源发射的光的多个主透镜,并且具有用于将聚焦的光投射到照明平面上的辅助光学元件,该辅助光学元件具有专用于各个相应光源的多个光入射面和一个光出射面,其中,在光的出射方向上在辅助光学元件上的光出射面的下游存在格栅,用于分割从光出射面出射的光。
光源优选地是发光二极管LED。光源还可以包括OLED或微LED。光源优选地可以单独地激活(即打开和关闭)和/或变暗。替代地或另外地,也可以是以下情况:包括光源的一部分的一个或多个光源组可以各自单独地激活。
主透镜优选地是会聚透镜。也可以使用其它光学元件,诸如反射镜或附加透镜,特别是反射折射附加装置。各个主透镜聚焦从光源发射的光,特别是在优选的方向上。优选方向是光源所处平面的范数与和机动车行进方向相同或相反的方向之间的方向。
辅助光学元件至少部分透明,特别由包括塑料的材料制成。辅助光学元件使入射至光入射面的光束在光出射面处沿期望的方向折射,该光出射面特别具有平面设计。期望方向包括与机动车的行进方向相同或相反的方向、或者相对于机动车的侧向,这具体取决于可以利用其生成的照明功能。
格栅分割从辅助光学元件上的光出射面出射的光。格栅包括多个格栅段,并且这些单独的格栅段通过位于格栅段之间的腹板而彼此分离。各个光源优选地具有专用的格栅段。
格栅是不透明的,并且由包括塑料的材料制成。
当将主透镜和辅助光学元件相对于彼此定位时,定位公差位于格栅中的腹板的宽度内。
根据一个有利的实施例,辅助光学元件的光入射面是阶梯状的。这导致具有多个阶梯的总光入射面,其中,各个阶梯形成用于来自相应光源的光入射面。阶梯状的光入射面使入射光偏转,使得入射光可在光出射面处沿期望的方向折射。光束优选地已经由主透镜对准,使得光入射面基本上垂直于光束。
根据优选实施例,辅助光学元件和格栅形成一体部件。一体部件则包括透明的辅助光学元件和不透明的格栅。以示例的方式,该部件以多部件、特别是双部件注塑工艺制成。辅助光学元件包括平面的光出射面。平面的光出射面使得更容易在其上形成格栅。
根据优选实施例,存在至少一个载体元件,光源或光源的一部分位于该载体元件上。载体元件特别由电路板形成。载体元件特别地由刚性或柔性材料组成。电路板优选是平坦的。这导致部件需要很小的安装深度。
可能是以下情况:各个主透镜是单独的部件。替代地,可以组合多个主透镜,以形成单个部件。相应主透镜、特别是主透镜的焦点相对于相应光源的定位需要具有0.1mm至0.2mm范围内的公差的高精确度。因此,当组合多个主透镜以形成单个部件时,必须确保必要的定位精度。
根据有利的实施例,主透镜位于载体元件上。
根据优选实施例,辅助光学元件上的光出射面平行于载体元件的平面。
根据优选实施例,板、特别是透明板在光的出射方向上位于格栅的下游。板相对于格栅的定位以及格栅相对于主透镜的定位没有主透镜相对于光源和/或辅助光学元件的定位那么关键。从辅助光学元件上的光出射面出射的光已经相应地瞄准。然而,为了防止投射误差和眩光,期望有至多0.5mm的非常小且理想均匀的气隙。特别地,该板是透明的和/或无色的和/或电镀、特别是部分电镀和/或激光处理和/或印刷、特别是部分印刷有自然色彩。
根据有利的实施例,板包括微光学元件,特别是在光出射面上。例如,微光学元件对于生成对应于法律要求的光分布可能是必要的。微光学元件是漫射元件,例如特别为形成在板的光出射面上的枕形透镜的形式。
光源的数量以及因此格栅段的数量至少是50,优选地100至1000,特别地多达5000或更多。
根据本发明的照明装置被设计为生成信号灯功能,特别是闪光信号灯功能和/或日间行车灯功能。根据本发明的照明装置生成法律上要求的强度。
有利地,这种照明功能可以利用根据本发明的照明装置在非常宽的角度上生成。因此,照明装置可以用于具有高达90°的扫掠范围和/或倾斜的机动车灯中。
另外实施例涉及一种用于根据本发明的照明装置中的部件的生产方法。在多部件注塑工艺中、特别是双部件注塑工艺中生产辅助光学元件和格栅,其中,格栅形成在形成辅助光学元件的光出射面的表面上。
根据该方法,辅助光学元件和格栅形成一体部件。于是,一体部件包括透明的辅助光学元件和不透明的格栅。有利地,形成阶梯式光入射面,使得所有阶梯可以在相同方向上从模具移除。
附图说明
从说明书和附图中可以得到另外的优点。本发明的示例性实施例在附图中示出,并且将在下面更详细地解释。在不同的附图中,相同的附图标记用于关于功能相同或至少相当的元件。在各个附图的描述中,也可以参考其它附图中的元件。其中示意性地:
图1以示意图示出了根据本发明的照明装置的元件;
图2从正面角度示出了根据本发明的照明装置的其它元件;
图3以分解图示出了图2所示的元件;
图4从背面角度示出了图2和图3所示的元件;
图5以分解图示出了图4所示的元件;以及
图6以俯视图示出了图2至图5所示的元件。
具体实施方式
图1示出了用于根据本发明的照明装置的载体元件10。载体元件10特别是电路板。载体元件10特别包括刚性或柔性材料。
多个光源12位于载体元件10上。光源12是发光二极管,即LED。光源12优选地可以单独地激活(即打开和关闭)和/或变暗。替代地或另外地,还可以存在包括光源12的一部分的一个或多个光源组,各个光源组可以单独地激活。
将参考图2至图6解释根据本发明的照明装置的另外元件。
照明装置还包括多个主透镜14,各个主透镜专用于相应的光源12,用于聚焦从相应的光源12发射的光。
以示例的方式,主透镜14形成为会聚透镜。各个主透镜14聚焦从光源12发射的光,特别是在优选的方向上。优选方向是光源12所处平面(即载体元件10的平面)的范数与和机动车行进方向相同或相反的方向之间的方向。
根据附图所示的实施例,各个主透镜14是单独的部件。根据替代实施例,可以组合多个主透镜14,以形成单个部件。当将相应主透镜14、特别是主透镜14的焦点相对于相应光源12定位时,需要具有位于0.1mm至0.2mm范围内的公差的高精确度。因此,当组合多个主透镜以形成单个部件时,必须确保该精度。
根据未示出的有利实施例,主透镜14位于载体元件10上。
照明装置还包括用于将由主透镜14聚焦的光投射到照明平面上的辅助光学元件16。辅助光学元件16包括多个光入射面18,各个光入射面专用于相应的光源12。
辅助光学元件16至少部分透明,并且特别由包括塑料的材料制成。辅助光学元件16将通过光入射面18入射的光束沿期望的方向折射到光出射面20上,该光出射面特别是平面的。期望方向包括与机动车的行进方向相同或相反的方向、或者相对于机动车的侧向,这取决于其生成的照明功能。
根据有利的实施例,辅助光学元件16上的光入射面18是阶梯状的。这导致具有多个阶梯的总光入射面22,其中,各个阶梯形成用于来自相应光源的光入射面18。阶梯状的光入射面18使入射光偏转,使得光然后可在光出射面20处沿期望的方向折射。光束优选地已经由主透镜14对准,使得光入射面18基本上垂直于光束。
根据在此示出的实施例,在光的出射方向上(参见箭头24)在辅助光学元件16上的光出射面20的下游存在格栅26,该格栅用于分割从光出射面20出射的光。
格栅26分割经由辅助光学元件上的光出射面出射的光。格栅26包括多个格栅段28,其中,各个格栅段28通过位于其间的腹板30彼此分离。格栅26在平面中延伸,由于腹板30的厚度或宽度,例如导致三维格栅。替代地,格栅26也可以是弓形或弯曲的。以示例的方式,通过将二维格栅投影到空间中的表面上、特别是球面的一部分上来获得格栅26的形状。各个光源12优选地具有专用的格栅段28。
格栅26(即格栅26中的腹板30)是不透明的,并且特别地由包括塑料的材料制成。
当将主透镜14和辅助光学元件16相对于彼此定位时,定位公差位于格栅26中的腹板30的宽度内。
根据在此示出的实施例,辅助光学元件16和格栅26形成一体部件32。一体部件32则包括透明的辅助光学元件16和不透明的格栅26。以示例的方式,该部件32以多部件、特别是双部件注塑工艺制成。辅助光学元件16特别包括平面的光出射面。平面的光出射面20使得更容易在其上形成格栅26。有利地,形成阶梯式光入射面,使得所有阶梯可以在相同方向上从模具移除。
在照明装置的整体结构(例如图1和图2至图5的组合)中,辅助光学元件16上的光出射面20优选地平行于载体元件10的平面。
此外,根据在此示出的实施例,板34、特别是透明板在光的出射方向24上位于格栅26的下游。板34相对于格栅26的定位以及格栅26相对于主透镜14的定位没有主透镜14相对于光源12和/或辅助光学元件16的定位那么关键。从辅助光学元件16上的光出射面20出射的光已经相应地瞄准。然而,为了防止投射误差和眩光,期望有至多0.5mm的非常小且理想均匀的气隙36。
根据未示出的有利实施例,板34包括微光学元件,特别是在光出射面38上。例如,微光学元件对于生成对应于法律要求的光分布可能是必要的。微光学元件是漫射元件,例如特别为形成在板34的光出射面38上的枕形透镜的形式。
所示的光源12的数量、主透镜14的数量以及格栅段28的数量仅仅是示例性的。在根据本发明的照明装置中,光源12的数量、以及因此主透镜14和格栅段28的数量为至少50,优选地为100至1000,特别地高达5000以上。格栅段28可以布置成任意数量的行和列。例如,优选地有七到十六行。
Claims (12)
1.一种照明装置,特别是用于机动车,包括多个光源(12),其中,所述光源(12)能够各自单独地或者至少以包括所述光源(12)的一部分的一个或多个光源组的方式被激活,并且所述照明装置具有专用于各个相应所述光源(12)的用于聚焦从相应的所述光源(12)发射的光的多个主透镜(14),并且所述照明装置具有用于将聚焦的光投射到照明平面上的辅助光学元件(16),所述辅助光学元件(16)具有专用于各个相应光源(12)的多个光入射面(18)和一个光出射面(20),其特征在于,在所述光的出射方向上在所述辅助光学元件(16)上的所述光出射面(20)的下游存在格栅(26),所述格栅(26)用于分割从所述光出射面(20)出射的所述光。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述辅助光学元件(16)上的所述光入射面(18)是阶梯式的。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的照明装置,其特征在于,所述辅助光学元件(16)和所述格栅(26)形成一体部件(32)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的照明装置,其特征在于,存在至少一个载体元件(10),其中,所述光源(12)或所述光源(12)的一部分布置在所述载体元件(10)上。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的照明装置,其特征在于,相应的主透镜(14)是单独的部件,或者组合多个主透镜(14)以形成单个部件。
6.根据权利要求4或5中至少一项所述的照明装置,其特征在于,所述主透镜(14)布置在所述载体元件(10)上。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的照明装置,其特征在于,所述辅助光学元件(16)上的所述光出射面(20)平行于所述载体元件(10)的平面。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的照明装置,其特征在于,板(34)、特别是透明板在所述光的出射方向(24)上位于所述格栅(26)的下游。
9.根据权利要求8所述的照明装置,其特征在于,所述板(34)包括微光学元件,特别是在光出射面(38)上。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的照明装置,其特征在于,光源(12)的数量至少为50,优选地为100至1000,特别地高达5000以上。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的照明装置,其特征在于,所述照明装置被设计为生成信号功能,特别是闪光信号灯功能和/或日间行车灯功能。
12.一种用于生产用于根据权利要求1至11中任一项所述的照明装置的部件的方法,其特征在于,在多部件注塑工艺中、特别是双部件注塑工艺中生产所述辅助光学元件(16)和所述格栅(26),其中,所述格栅(26)形成在所述辅助光学元件(16)的形成所述光出射面(20)的表面上。
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