用于照明道路的机动车辆前照灯模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车辆的前照灯（102）的模块（210），该模块（210）包括凹形反射器（214）、布置在反射器（214）的凹形区域中的光源（212）和出射透镜（216），该出射透镜（216）在形成空间曲线（106）的其出射表面上显示出中线，其中，出射透镜（216）和反射器（214）被布置成使得由反射器（214）反射的光束被出射透镜（216）直接折射，以便于产生用于照明道路的光束。
【专利说明】用于照明道路的机动车辆前照灯模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及意图用于照亮道路的机动车辆前照灯模块，该模块包括凹形反射器、布置在反射器的凹形区域中的光源以及直接使由反射器反射的光线折射的透镜。
【背景技术】
[0002]车辆风格的发展导致了具有壳体的前照灯，该壳体装配有外透镜且该外透镜的表面遵循空间曲线，在三维上变化，随后指定了均线或中线。那么期望前照灯的透镜，尤其是由于风格的原因，其透镜布置在一个这样的外透镜后面的壳体中，以尽可能遵循外透镜的空间曲线。
[0003]法雷奥照明公司的于2008年6月25日公开的专利申请EP1936260描述了一种用于制造这种类型的照明模块的方法，其允许通过并置出射透镜的端部来制造前照灯，该前照灯的总出射表面区域是连续的和平滑的，并且遵循作为均线或中线的空间曲线。或者说，这些前照灯的透镜的均线在三维上延伸。
[0004]虽然如此，用于确定出射透镜的形状的这种方法受限之处在于其强加了每个出射透镜在竖直平面上具有同一个截面的条件，所述出射透镜在它们被并置时形成了前照灯的总体透镜。
[0005]注意到，根据这种方法所形成的透镜具有环形，其宽度大于其高度，这对于一些风格的车身来说是不令人满意的。
[0006]或者说，在三个空间维度上没有扭曲的形状来转换这种风格曲线的变化的情况下，总的透镜没有完全地遵循所述风格曲线。
[0007]另外，在申请EP1936260中所描述的照明模块需要许多光学元件，尤其是偏转器，这使得它们的制造相对昂贵。
[0008]最终，这样的方法受限于位置灯的实施方式，从而使用具有消像散的(stigmatic)光学系统产生水平截面的束。
【发明内容】
[0009]本发明旨在减轻上述的问题中的至少一个。这是本发明涉及用于机动车辆的前照灯模块的原因，所述模块包括凹形反射器、布置在反射器的凹形区域中的光源以及出射透镜，所述出射透镜呈现出在形成空间曲线的其出射表面上的中线，其中，所述出射透镜和反射器布置成使得由反射器反射的光束直接由出射透镜折射，以便产生用于照亮道路的光束。
[0010]通过使用本发明，可以用有限数量的光学元件制造前照灯模块，其尤其减小了光源、反射器和透镜的数量。因此，相对于现有技术的前照灯降低这样的前照灯的制造成本，该现有技术的前照灯需要诸如偏转器等额外的元件。
[0011]另外，与现有技术的由同一竖直截面的转换来制造的透镜相比，本发明使得可以制造设置有出射透镜的模块，该出射透镜在其三个维度上遵循空间曲线的形状。[0012]在一个实施例中，所述模块的特点在于所述出射透镜和反射器布置成使得由所述出射透镜直接折射的光束形成了柱形波表面。
[0013]根据一个实施例，所述模块的特点在于所述出射透镜和反射器布置成使得经过直接折射的光束的柱形波表面的轴线的位置确定了所述经过直接折射的光束的孔径和高度。
[0014]根据一个实施例，所述反射器和透镜形成了具有焦点的系统，所述反射器布置成使得对于反射器的任何给定的点，直至所述柱形波表面的轴线的光路是恒定的，所述光路对应于来自所述焦点、穿过反射器的所述给定的点并之后在透镜的出射表面上的点处出射的光线。
[0015]在一个实施例中，所述模块的特点在于所述经过直接折射的光束是远光束类型的束，即是意图照亮道路的束。
[0016]根据一个实施例，所述模块的特点在于所述出射透镜呈现出沿着空间曲线变化的垂直截面。
[0017]在一个实施例中，所述模块的特点在于所述出射透镜呈现出在所限定的构造的各个平面上的相同的截面，使得包括空间曲线上的点M的构造的每一平面与正切于所述空间曲线的向量垂直。
[0018]根据一个实施例，所述模块的特点在于反射器和光源被布置成使得来自光源的光束被朝向透镜直接由反射器反射。
[0019]本发明还涉及一种能够用作根据前述实施例中的一个所述的模块的出射透镜的基础光学透镜，所述透镜包括遵循空间曲线中线的出射表面，在垂直于所述空间曲线中线的平面中的所述空间曲线中线上的多个点处的所述透镜的截面能够被通过平移和/或旋转移动叠加，而没有变形。
[0020]在一个实施例中，所述基础光学透镜的特点在于，其形成在垂直于空间曲线中线的各个平面中的消像散的光学系统。
[0021]在一个实施例中，所述基础光学透镜点的特点在于其呈现出在垂直于所述空间曲线中线的各个平面中的恒定半径的球面入射表面。
[0022]本发明还涉及根据前述实施例中的一个所述的模块，其特点在于所述出射透镜是根据前述实施例中的一个所述的基础光学透镜。
[0023]因此，来自根据本发明的模块的束可以用作远光束，即意图用于照亮车辆的路径的束。
[0024]本发明还涉及具有由根据前述的实施例中的一个的多个基础光学元件所形成的部分的光学透镜。由根据本发明所述的出射透镜所形成的一个这样的总透镜尽可能接近地遵循造型师所期望的形状，且呈现出接近风格曲线的空间形状的扭曲的形状。
[0025]在一个实施例中，具有多个部分的光学透镜包括总的出射面:
[0026]所述总的出射面由各个基础光学透镜的出射面形成，和
[0027]所述总的出射面包括由各个基础透镜的中线曲线所形成的总的中线曲线。
[0028]根据一个实施例，具有多个部分的光学透镜呈现出:连续的且平滑的总的出射表面。
【专利附图】
【附图说明】[0029]通过图示和非限制性示例的方式参考随附的附图，根据下文所供给的本发明的实施例的描述将明白本发明的其他优点，在附图中:
[0030]图1是根据本发明的装配有前照灯的车辆的左前外侧边缘的示意性正视图；
[0031]图2是图1中的前照灯所采用的光学系统的透视图；
[0032]图3-7是表示在根据本发明所设计的过程中在反射器的表面或透镜的表面处的几何关系的视图；和
[0033]图8-11是表示根据本发明的实施例的由前照灯所获得的等照度曲线的视图。【具体实施方式】
[0034]在下文的描述中，执行类似功能的相同的一个元件或多个元件在各个附图中具有相同的标记。
[0035]参考图1，装配有根据本发明的前照灯102的车辆100的左前端显示出总透镜104，其形状遵循空间曲线106，即相对于被相对于车辆固定的参考系(0，X, y, z)在其三维上变化的曲线，尤其是限定了垂线(0z)。
[0036]所述空间曲线106大致平行于前照灯的外透镜的风格曲线108，用于与车辆的车身的风格相一致。
[0037]参考图2，前照灯102由三个并置的模块210构成，可以理解，根据本发明的前照灯102在并置的模块的数量上不受限制。或者说，根据本发明的前照灯可以由η个模块210形成，η通常介于I至10之间，尤其是在2至4之间。
[0038]每个模块210包括光源212，该光源212由用于朝向反射器214发送光的至少一个发光二极管形成，用于使反射器朝向出射透镜216反射来自于所述光源212的光线。透镜和反射器被布置成使得由反射器反射的光束直接被透镜折射，即在没有第三光学元件进行修改的情况下被透镜折射。因此，装配前照灯102所需要的光学元件的数量不受光源、反射器和透镜的限制。
[0039]出射透镜216被并列布置以便于形成总透镜104，总透镜104呈现出连续且平滑的出射表面，能够产生远光。以此目的，每个模块210的设计包括使用由空间曲线106所施加的局部参考系的两个连续的第一步骤，即:
[0040]设计每个出射透镜216的第一步骤；和
[0041]基于在第一步骤中所获得的出射透镜216设计反射器214的第二步骤。
[0042]这两个步骤被使用表述“前”或“上游”以及“后”或“下游”在下文进行详细描述，该表述将被理解成相对于由光源212发射的、被反射器214反射之后被出射透镜216折射的光束的传播方向而言。另外，在这两个步骤中，对应于总透镜104的出射表面的中线的透镜的空间曲线106，被通过函数M(U)模型化，使得在相对于车辆100固定的参考系(0，X, y,z)中，空间曲线106上的点M的坐标是:[0043]
【权利要求】
1.一种用于机动车辆(100)的前照灯(102)的模块(210)，所述模块(210)包括凹形反射器(214)、布置在反射器(214)的凹形区域中的光源(212)以及出射透镜(216)，所述出射透镜呈现出在用于形成空间曲线(106)的其出射表面上的中线， 其特征在于， 所述出射透镜(216)和反射器(214)布置成使得由反射器(214)反射的光束直接由出射透镜(216)折射，以便产生用于照亮道路的光束。
2.根据权利要求1所述的模块(210)，其特征在于，所述出射透镜(216)和反射器(214)布置成使得由所述出射透镜(216)直接折射的光束形成了柱形波表面。
3.根据权利要求1或2所述的模块(210)，其特征在于，所述出射透镜(216)和反射器(214)布置成使得经过直接折射的光束的柱形波表面的轴线(C)的位置确定所述经过直接折射的光束的孔径和高度。
4.根据权利要求3所述的模块(210)，其特征在于，所述反射器(214)和透镜(216)形成了具有焦点(F)的系统，所述反射器布置成使得对于反射器的任何给定的点(S)，直至所述柱形波表面的轴线(C)的光路(K)是恒定的，所述光路对应于来自所述焦点(F)、穿过反射器的所述给定的点(S)并之后在透镜(216)的出射表面上的点(P)处出射的光线。
5.根据前述权利要求中任一项所述的模块(210)，其特征在于，所述经过直接折射的光束是远光束类型的束。
6.根据前述权利要求中任一项所述的模块(210)，其特征在于，所述出射透镜(216)呈现出能够沿着空间曲线(106)变化的竖直截面。
7.根据前述权利 要求中任一项所述的模块(210)，其特征在于，所述出射透镜(216)呈现出在所限定的构造的各个平面上的相同的截面，使得包括在空间曲线(106)上的点M的每一构造平面与正切于所述空间曲线(106)的向量(ζ)垂直。
8.根据前述权利要求中任一项所述的模块(210)，其特征在于，反射器(214)和光源(212)被布置成使得来自光源(212 )的光束被直接由反射器(214 )朝向透镜反射。
9.一种能够用作根据前述权利要求中任一项所述的模块(210)的出射透镜(216)的基础光学透镜，所述透镜包括遵循空间曲线中线(106)的出射表面，在垂直于所述空间曲线中线(106)的平面中的所述空间曲线中线上的多个点(M)处的所述透镜的截面能够在没有变形的情况下被通过平移和/或旋转移动叠加。
10.根据权利要求9所述的基础光学透镜，其特征在于，其形成在与空间曲线中线(106)垂直的各个平面中的消象散的光学系统。
11.根据权利要求9或10所述的基础光学透镜，其特征在于，其(216)呈现出在与所述空间曲线中线(106)垂直的各个平面中的恒定的半径(Ri)的球面入射表面。
12.根据权利要求1-8中任一项所述的模块(210)，其特征在于，所述出射透镜是根据权利要求9-11中任一项所述的基础光学透镜。
13.一种具有由根据权利要求9-11中任一项所述的多个基础光学透镜所形成的部分的光学透镜。
14.根据权利要求13所述的光学透镜，包括总的出射面: 所述总的出射面由各个基础光学透镜(216)的出射面形成，和所述总的出射面包括由各个基础光学透镜(216)的中线曲线所形成的总的中线曲线(106)。
15.根据权利要求14所述的光学透镜，其中所述总的出射表面是连续的且平滑的。
16.一种用于产生光束的机动车辆(100)的前照灯(102)，尤其是远光束，其特征在于，其包括至少两个根据权利要求1-8中任一项所述的照明模块(210)被并列布置，使得通过模块的出射透镜(216)的并列布置所形成的前照灯的总透镜遵循空间曲线(106)。
17.根据权利要求16所述的前照灯(102)，其中所述总透镜是根据权利要求13-15中任一项所述的光 学透镜。
【文档编号】F21V5/04GK103827574SQ201280044687
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月13日 优先权日:2011年9月13日
【发明者】皮尔·阿尔布 申请人:法雷奥照明公司