用于照明装置的光学模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车辆的照明和／或信号装置的光学模块，包括：光学轴线、至少一个光源、用于接收来自光源的光线且包括入射面和上边缘的透镜、用于朝向透镜的入射面反射来自至少一个光源的光线的反射器、适于形成在由光学模块产生的光束中的明暗截止线且反射来自光源的光线的板和形成在反射器和至少透镜的上边缘之间的材料桥的遮蔽件，所述遮蔽件接收直接来自光源的光线且朝向透镜反射这些接收到的光线中的至少一些，所述遮蔽件具有多个部分且配置成在透镜的入射面的至少一半上分布所接收到的光线中的至少一些光线，而不朝板的方向反射任何光线。本发明还涉及用于包括这样的光学模块的机动车辆的照明和／或信号装置。
【专利说明】用于照明装置的光学模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于机动车辆的照明和/或信号装置，尤其是用于照明装置的光学模块。
【背景技术】
[0002]已知一种包括光源和反射器的光学模块，该反射器反射由光源发射的光线并将其朝向透镜传输。为了美观的原因，所述模块通常包括风格遮挡件(styling mask)。该风格遮挡件给予所述装置以及车辆一种特定的风格，尤其是当所述模块被关闭时。
[0003]然而，当光源发射光线时，这些光线中的一些光线可以经由出现在光学模块的各元件之间的空隙从所述模块逸出，而没有被透镜折射，这不符合现行的法规。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是通过设置符合现行的法规的光学模块克服这些缺点。
[0005]为此目的，本发明涉及一种用于机动车辆的照明和/或信号装置的光学模块。所述光学模块包括:
[0006]-光学轴线，
[0007]-至少一个光源，
[0008]-反射器，
[0009]-适于接收来自光源的光线的透镜，和
[0010]-遮蔽件(cache)，所述遮蔽件适于直接接收来自光源的光线，所述遮蔽件形成了在反射器和至少透镜的上边缘之间的材料桥。
[0011]直接从光源朝向遮蔽件发射的光线因此被阻挡，使得没有光线、已知的杂散光线沿着向上的方向在反射器和透镜之间从光学模块逸出。事实上，遮蔽件形成了反射器和透镜之间的连续屏障，且防止了由遮蔽件接收到的光线在不被遮蔽件吸收或反射的情况下从光学模块逸出。另外，遮蔽件与风格遮挡件是分离的，且因此不改变照明装置的美观，尤其在照明装置被关闭时。
[0012]在下文，术语“顶部”、“底部”、“下部”、“较高”被相对于穿过光学模块且垂直于模块的光学轴线的竖直轴线定义。
[0013]光学模块还可以独立地或组合地包括下述特征中的一个或更多个:
[0014]-遮蔽件仅在反射器和透镜的上边缘之间形成材料桥。因此，遮蔽件不会完全地环绕透镜。这通过定位遮蔽件使得其仅阻挡在反射器和透镜之间由光源直接发射向光学模块的顶部的光线而降低了所使用的材料的量，
[0015]-透镜的上边缘包括面对遮蔽件的自由部，
[0016]-遮蔽件包括至少部分地覆盖透镜的上边缘的延伸部，
[0017]-遮蔽件与反射器处于一个件中。遮蔽件和反射器因此可以被制成一体件。当遮蔽件和反射器由塑料材料制造时，遮蔽件和反射器可以被在单个模具中模制。这因此减少了将被组装的部件的数量，
[0018]-可替代地，遮蔽件和反射器可以由两个分立的部分形成，所述遮蔽件与反射器和透镜分立地制造，且之后连接至反射器和透镜，
[0019]-遮蔽件适于吸收由遮蔽件接收到的一些光线，
[0020]-遮蔽件适于反射由遮蔽件接收到的至少一些光线。遮蔽件可以包括在下表面(即由光源发射的光线入射到其上的面)上的反射光线的涂层，所述涂层例如由铝化工艺沉积。这样的方案的优势是应用单一处理至反射器和遮蔽件，
[0021]-光学模块还包括板,还称为束弯曲器,适于形成在由光学模块产生的束中的明暗截止线和反射来自光源的光线，所述遮蔽件布置成使得其不朝板的方向反射任何光线。这防止与由光学模块发射的通过透镜的光束的冲突，
[0022]-遮蔽件配置成在透镜的入射面的至少一半上分布所接收到的光线中的至少一些光线。由反射器和透镜发出而没有被遮蔽件反射的光因此不被太多地干扰，或根本不被干扰。事实上，由遮蔽件接收到的光线被防止集中到透镜的小区域上和避免形成亮斑。这防止了在透射穿过透镜之后产生杂散束。由遮蔽件所分布的光线的展开使得可以将杂散束埋藏到由光学模块产生的主束中，
[0023]-遮蔽件配置成朝向透镜的下边缘区域反射所接收到的光线中的至少一些光线。由遮蔽件所接收到的一些光线因此可以被使用且在透射通过透镜之后被向上引导，
[0024]-透镜的入射面包括与透镜的下边缘相邻的凸起的区域，所述遮蔽件配置成朝向凸起的区域反射所接收到的光线中的至少一些光线。由于凸起的区域与遮蔽件的反射相结合，可以在主束中产生称之为台架光斑(gantry spot)的一个或更多的光斑,所述台架光斑照射位于路上方的面板，例如安装在汽车高速公路上的台架上的面板，
[0025]-光源是至少一个发光二极管(LED)。
[0026]本发明还涉及一种用于机动车辆的照明和/或信号装置，尤其是头灯，包括如上文限定的光学模块。
[0027]本发明还涉及一种包括根据本发明的光学模块的机动车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]参考附图将更好地理解本发明，所述附图通过非限制性示例的方式给出，在附图中:
[0029]图1是根据本发明第一实施例的光学模块的透视图，
[0030]图2是从另一角度观看的图1的光学模块的透视图，
[0031]图3是由遮蔽件反射的透明光线显示出的图1的光学模块的侧视图，
[0032]图4是沿着图1中的线IV-1V截得的光学模块的剖视图，
[0033]图5是根据本发明的第二实施例的光学模块的类似于图4的剖视图，
[0034]图6显示在屏幕上的根据本发明的不包含任何遮蔽件的光学模块所产生的光束，
[0035]图7显示在屏幕上的由根据本发明的模块产生的光束。
【具体实施方式】
[0036]在图1和2中显示出用于机动车辆的照明和/或信号装置的光学模块10。[0037]为了在下文中更简明，对在各视图中显示的轴线XYZ的正交系统做出参考，其中方向X平行于光学模块10的光学轴线，方向Y垂直于方向X，且与X轴线一起形成水平面。Z轴线是竖直的，且垂直于由X和Y轴线所形成的水平面。
[0038]光学模块10包括例如在水平面XY中沿方向Y并排设置的四个反射器11，12，14，16。每个反射器11，12，14，16适于朝向透镜20反射由至少一个光源18 (在此是一个或更多的发光二极管(LEDs))发射的光线，该透镜20适于接收来自LED18的光线。透镜20具有入射面36。
[0039]透镜20横向于与平面XY平行且包括光学模块10的光学轴线的平面21延伸。透镜20的高度平行于或大体平行于Z轴线而直立。所述透镜20还在所述平面21的两侧中任一侧上以弯曲的方式延伸。所述平面21是透镜20的水平中分面或大体是透镜20的水平中分面，其将透镜20分离成两个竖直地延伸且具有相等或大体相等的尺寸的部分。
[0040]根据本发明的一个优选的特征，透镜20具有低的高度，即其高度小于其长度的一半:其在竖直方向上具有小的总体尺寸。透镜20因此优选地具有细长的形状，且具有四个外围边缘，即上边缘28、两个侧边缘30和下边缘32。
[0041]在图1和2的实施例中，光学模块10包括四个LED18。每个反射器11，12，14，16反射来自仅被分配给一个反射器的相应的单个LED18的光线。可替代地，本发明涵盖单个反射器反射来自多个光源18的光线的情形。
[0042]每个反射器11，12，14和16包括具有圆锥(在该术语的数学含义上)形状的至少一个反射表面。例如，反射表面的形状对于大多数部分而言可以是椭圆的或椭球的或设置形成完美的椭圆体或椭球体。反射表面在底部由透镜20的平面21界定。在图1至3的实施例中，反射器11和12被设置成使得它们与透镜20的平面21 —起界定了一个共同的空间。或者说，反射器11和12彼此相交，因此形成了一组反射器。每个LED18定位在透镜20的平面21中且在反射表面的每个圆锥的焦点处，以便于沿向上方向发射光线。
[0043]反射器因此形成了朝向透镜20敞开的空腔，其中所述至少一个光源18定位在所述空腔中。
[0044]光源模块10还包括板22,也称为束弯曲器，适于也在光学模块10的光束中产生明暗截止线和适于反射由LED18发射的光线。由反射器11，12，14，16接收到的来自LED18的光线中的一些光线因此被朝向板22反射,所述板22又朝向透镜20反射它们以产生光束中的明暗截止线。
[0045]对于在右侧行驶的车辆，板22产生了对于由第一反射器或第一组反射器14和16反射的光线的第一水平明暗截止线。所述板产生第二明暗截止线，称为15°明暗截止线，其由以相对于水平成15°向上倾斜的区段(sector)形成且被定向为紧接在一水平区段之前。所述第二明暗截止线能够截断由第二反射器或第二组反射器11和12反射的光线。
[0046]光学模块10还包括两个遮蔽件24、26，例如与反射器11，12，14，16分离开，适于接收直接来自LED18的光线。第一遮蔽件24形成了在反射器11、12中的至少一个和至少透镜20的上边缘28之间的材料桥。在图1和2的示例中，第一遮蔽件24可以由两个反射器
11、12共享，且形成了在两个反射器11、12和透镜20的上边缘28之间的材料桥。
[0047]以类似的方式，第二遮蔽件26形成了在至少一个反射器14、16和至少透镜20的上边缘28之间的材料桥。该第二遮蔽件26可以有利地由两个反射器14、16共享，且形成了在反射器14、16和透镜20的上边缘28之间的材料桥。
[0048]第一遮蔽件24和/或第二遮蔽件26每个可以采用分配给至少两个反射器的单个部件的形式。
[0049]将注意到，所述透镜是一件式的单片透镜，例如其在正面沿着四个反射器11，12，14和16延伸。可替代地，光学模块10可以包括两个分立的透镜，它们中的一个透镜被分配给由第一反射器11和第二反射器12所形成的组合，另一个透镜被分配给第三反射器14和第四反射器16。
[0050]根据本发明的光学模块10还包括支撑件100，至少所述透镜20、光源18和承载这些光源的印刷电路板(或插件)101以及反射器11，12，14，16被紧固至所述支撑件且所述支撑件由所述第一和第二遮蔽件24、26延长。这种类型的支撑件100可以形成用于消散由印刷电路板101上的电子部件和光源所产生的热量的散热片。这种类型的散热片包括翅片105,该翅片增加了散热片和光学模块10周围的空气之间的换热面积。
[0051]光学模块10还可以包括固定至印刷电路板101且用于给电子部件和光源18供电和/或检查故障的电连接器102。所述支撑件还包括至少第一固定臂103和第二固定臂104，其提供了在光学模块10和容纳该光学模块10的机动车辆头灯之间的机械连接。
[0052]如图1所见，遮蔽件24、26不形成在反射器11，12，14，16和透镜20的横向边缘30或下边缘32之间的材料桥。或者说，遮蔽件24、26仅与透镜20的上边缘28物理接触。
[0053]另外，上边缘28包括面对遮蔽件24、26的自由部，即遮蔽件24、26不出现在上边缘28的整个长度上。这种类型的上边缘28的自由部，即未与遮蔽件物理接触的部分，位于透镜的沿着水平轴线OY的中心区域。
[0054]在一个实施例中，第一和/或第二遮蔽件24、26与反射器11，12，14，16是在单件中的，或是一体的。如从图4所见，每个遮蔽件24、26具有适于反射由遮蔽件24、26接收的光线中的至少一些光线的下表面34。在此情形中，遮蔽件24、26在其下表面34上具有反射光线的涂层，所述涂层可以通过例如铝化工艺沉积。
[0055]如在图3和4中所示，由LED18发射的光线直接由第一遮蔽件24接收。所述第一遮蔽件24包括多个部分。
[0056]在剖面图中所见，第一遮蔽件24包括凹面弯曲形状的上主部48。该上主部48具有比上边缘28高的拐折点(inflexion point)。该上主部48配置成在透镜20的入射面36的至少一半(例如多于一半)上反射至少一些接收到的光线38。
[0057]上主部48的形状适于朝向透镜20的入射面36的全部或几乎全部反射由所述上主部反射的光线。
[0058]由第一遮蔽件24接收到的光线38在透镜20的入射面36的至少一半或全部上被反射和分布，由反射器11朝向透镜20发射而未被第一遮蔽件24反射的光线，即使存在也几乎不被干扰。事实上，由第一遮蔽件24接收到的光线被防止集中到透镜20的小区域上且避免形成亮斑，该亮斑可能产生不希望的不符合法规标准的斑。
[0059]因此，清楚的知道，根据本发明的光学模块中所采用的遮蔽件配置成在所述光线被相关的遮蔽件的下表面反射之后，在透镜20上传播光线。
[0060]透镜20的入射面36还具有凸起区域44，该凸起区域邻近透镜20的下边缘32且形成在透镜20的下区域42上。在一个实施例中，凸起区域44由在透镜20的入射面36上的一个或更多的棱镜形成。所述棱镜可以同样地或均匀地形成在透镜20的厚度内，即没有从穿过透镜20的入射面36的平面突出。可替代地，上文所述的棱镜可以由一个或更多的条纹替代。
[0061]第一遮蔽件24还包括后部50，该后部当在弧矢截面中观看时具有直线型的形状，如在图4和5中所示，其与上主部48相一致。该后部50配置成朝向透镜20的下区域42反射至少一些所接收到的光线40，在本实例中是朝向凸起区域44反射。由于该凸起区域44，由透镜20的下区域42所接收到的光线40使得能够产生用于照射台架的所述类型的束部分。所述光束因此被由凸起区域44所回收的光线增强。
[0062]在变形实施例中，透镜20可以在透镜20的整个下区域42上具有凸起区域44。可替代地，透镜20可以包括沿着透镜水平地分布的多个凸起区域44，因此形成了不连续。因此，可以仅使用由后部50朝向下区域42反射的光线中的一些光线照射台架。
[0063]另外，第一遮蔽件24适于不朝板22的方向反射光线。如在图4中所示，朝向靠近透镜20的远端481的、在上主部48的前部上接收到的光线46在板22的下面被反射，即它们被向下反射且在板22下面朝向的后部反射。
[0064]第一遮蔽件24、尤其是其上主部48还配置成使得，其不朝透镜20的上区域54的方向反射任何光线，且不在透镜20的上区域54和由反射器11直接发射的光束之间形成遮挡，即没有第一遮蔽件24的反射。因此，由反射器11产生的光束与透镜20 —起，在没有被第一遮蔽件24朝上区域54的方向反射的情况下，没有被妨碍。上区域54还可以包括凸起的部分，尤其是像参考在透镜20的下区域42中所设置的凸起区域44所描述的那样。
[0065]第一遮蔽件24可以有利地还包括中间部52，该中间部52位于上主部48和后部50之间。该中间部52适于不接收由LED18发射的光线。其优选地在弧矢截面中是直线型的。所述中间部52的作用是提供在由后部50反射的光线和由上主部48反射的光线之间的分离。
[0066]因此，根据本发明的遮蔽件24优选地包括从其与反射器11接触的近端500至其与透镜20接触的远端481的连续的三个部分:后部50、中间部52和上主部48。
[0067]这些各个部分的尺寸和方向由它们的上述说明的规格确定且尤其是依赖于下述的参数:光源18至透镜20的距离、板22至透镜20的距离、透镜20的高度、凸起区域44的高度、反射器11的尺寸。
[0068]将尤其注意，分别标出中间部52的近端边缘和远端边缘的屈曲线501和502分别对应于射到透镜20的凸起区域44的下边缘上的光线和射到透镜的入射面36的上边缘上的光线。
[0069]第一遮蔽件24的上文的详细描述可以被照搬到第二遮蔽件26。第一遮蔽件24被分配给形成公共组件的第一和第二反射器11和12，第二遮蔽件26被分配给第三反射器14和第四反射器16，从它们的反射功能的观点来看形成了分立的组件。当然，第三和第四反射器可以形成在一体件中。在互补的方式中，单个反射器组件可以被模制，其组合第一、第二、第三和第四反射器。
[0070]在图5的实施例中，其中两个实施例共有的元件被用相同的参考标记示出，第一遮蔽件24可以朝向光学模块10的前面延伸超过透镜20的上边缘28，使得其覆盖或重叠透镜20的顶部。然而，所述延伸部56不形成面向由反射器11发射的光线的透镜20的上区域54和透镜20之间的遮挡，在第一遮蔽件24处没有反射。在一个实施例中，延伸部56与透镜20的上边缘28物理接触。
[0071]在上述的实施例的变形中，遮蔽件24和26还适于吸收它们接收到的一些光线。为此目的，遮蔽件24、26因此可以具有在它们的表面的一部分之上的处理，该处理完全防止射到遮蔽件上的光线的反射。
[0072]在图6中，如所见到的，在屏幕上显示出由光学模块10产生的光束，该光学模块不包括任何的遮蔽件24、26。区域106显示出存在不希望的光线。
[0073]相反地，图7显示如在屏幕上看到的由包括遮蔽件24、26的光学模块10产生的光束。比较这两幅图，可见设置遮蔽件24、26使得可以有效地减少在向上的方向上发射的束的部分，如由区域106所示，同时保留了在束的顶部的光斑，其对应于所谓的台架点。因此，当光学模块10包括遮蔽件24、26时，所产生的光束符合现行的用于照明和/或信号装置的法规，尤其是用于机动车辆的前照灯。
[0074]另外可见，所产生的束的剩余部分即使需要被修改，也会修改得很少，且不包括过度亮的区域或不希望的光斑。
[0075]之后，可以为光学模块10或围绕其增设风格遮蔽件，其使得可以赋予照明和/或信号装置一对于其特定的风格。这种类型的风格遮蔽件还使得从其外面观看时可以隐藏头灯的技术区域。
[0076]本发明不限于上述的实施例，且其他的实施例对于本领域技术人员是清楚明白的。尤其是，遮蔽件24、26可以附连至反射器12，14，16，遮蔽件、反射器和光源的数量可以根据光学模块而变化。
[0077]另外，每个遮蔽件24、26可以包括适于吸收接收到的光线中的一些光线的第一部分和适于反射接收到的光线中的一些光线的第二部分。适于反射接收到的光线的第一遮蔽件和适于吸收接收到的光线的第二遮蔽件同样可以被设想。同理，第一遮蔽件可以包括适于吸收接收到的光线中的一些光线的第一部分和适于反射接收到的光线中的一些光线的第二部分，而另一遮蔽件适于吸收或反射接收到的光线。遮蔽件24、26的部分48，50，52的形状可以被修改，尤其是作为照明和/或信号装置的整体尺寸的函数，所述部分因此消除了不符合法规标准的不希望的束。
【权利要求】
1.一种用于机动车辆的照明和/或信号装置的光学模块(10)，至少包括: 光学轴线， 至少一个光源(18)， 透镜(20)，用于接收来自光源(18)的光线且包括入射面(36)和上边缘(28)， 反射器(11，12，14，16)，用于朝向透镜(20)的入射面(36)反射来自至少一个光源(18)的光线， 板(22),适于形成在由光学模块产生的光束中的明暗截止线且反射来自光源(18)的光线，和 遮蔽件(24，26)，用于形成在反射器(11，12，14，16)和至少透镜(20)的上边缘(28)之间的材料桥， 其特征在于，所述遮蔽件(24，26)接收直接来自光源(18)的光线且朝向透镜(20)反射这些接收到的光线中的至少一些，所述遮蔽件(24，26)具有多个部分且配置成将所述接收到的光线中的至少一些光线分布在透镜(20)的入射面(36)的至少一半上，而不朝板(22)的方向反射任何光线。
2.根据权利要求1所述的光学模块(10)，其特征在于，所述遮蔽件(24，26)包括从反射器(11)至透镜(20)的连续的三个部分:后部(50)、中间部(52)和上主部(48)。
3.根据前一权利要求所述的光学模块(10)，其特征在于，所述上主部(48)具有凹形的弯曲形状且具有高于透镜(20)的上边缘(28)的拐折点。
4.根据权利要求2或3所述的光学模块(10)，其特征在于，中间部(52)适于不接收由至少一个光源(18)发射的光线。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光学模块(10)，其中所述遮蔽件(24，26)形成了仅在反射器(11，12，14，16)和透镜(20)的上边缘(28)之间的材料桥。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光学模块(10)，其中所述透镜(20)的上边缘(28)包括面对遮蔽件(24，26)的自由部。
7.根据权利要求5或6所述的光学模块(10)，其中所述遮蔽件(24，26)包括延伸部(56)，所述延伸部至少部分地覆盖透镜(20)的上边缘(28)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光学模块(10)，其中所述遮蔽件(24，26)与反射器(11,12,14,16)成一体件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光学模块(10)，其中所述遮蔽件(24，26)适于吸收由所述遮蔽件(24，26)所接收到的光线中的一些光线。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的光学模块(10)，其中所述遮蔽件(24，26)的后部(50)配置成朝向透镜(20)的下区域(42)反射所接收到的光线中的至少一些光线。
11.根据权利要求2-10中任一项所述的光学模块(10)，其中所述透镜(20)的入射面(36)具有与透镜(20)的下边缘(32)邻近的凸起区域(44)，所述遮蔽件(24，26)的后部(50)配置成朝向所述凸起区域(44)反射所接收到的光线中的至少一些光线。
12.根据前一权利要求所述的光学模块(10)，其中所述遮蔽件(24，26)配置成反射来自所述光源(18)的光线，以便于产生用于照射台架的束部分。
13.根据前述权利要求中任一项所述的光学模块(10)，其中所述光源(18)是LED。
14.一种用于机动车辆的照明和/或信号装置，其特征在于，其包括至少一个根据权利要求1-13中任一项所述的光学 模块(10)。
【文档编号】F21W101/02GK103822148SQ201310578895
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】文森特·格德比林, 杰-克劳德·朋地, 泽尔·萨比特 申请人:法雷奥照明公司