用于机动车的照明装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车(10)的照明装置，该照明装置包括由一定数量的半导体二极管构成的光源(2)以及设置在壳体(3)中的用于由光源(2)的光产生预定光分布(6)的光学装置(5)。根据本发明的照明装置的特征在于，所述光源(2)与壳体(3)刚性连接并且设有至少一个光波导体(4)，该光波导体将光源(2)的光导向光学装置(5)。
【专利说明】用于机动车的照明装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于机动车的照明装置。
【背景技术】
[0002]在机动车【技术领域】中，当今越来越多地使用基于半导体二极管的、尤其是LED形式的照明装置。通常，由半导体二极管构成的光源与生成照明装置的光分布的光学装置一起被组装在一个单元中，该单元安装在照明装置的壳体内。在此已证明不利的是，由于光源和光学装置集成在一个单元中，更换有缺陷的光源是耗费的，因为必须为此将整个单元从照明装置的壳体中拆出。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，提供一种用于机动车的新型照明装置，其组成部件至少部分地更易于接近。
[0004]该任务通过根据权利要求1的照明装置得以解决。扩展方案在从属权利要求中被定义。
[0005]根据本发明的照明装置设置用于机动车、尤其是轿车并且必要时也用于载重汽车。照明装置包括由一定数量的半导体二极管构成的光源以及设置在壳体中的用于由光源的光产生预定光分布的光学装置。这种光学装置的结构在此是已知的并且可能根据应用情况是不同的。光学装置尤其是可包括一个或多个反射器(如半壳反射器)和/或一个或多个用于产生相应光分布的透镜。
[0006]根据本发明的照明装置的特征在于，所述光源与壳体刚性连接并且此外设有至少一个光波导体用于将光源的光导向光学装置。因此，光源优选是一个单独的、与光学装置分开的单元。通过光源与壳体的刚性连接简化了光源的拆卸和更换。光波导体在此确保光源的光到达光学装置。
[0007]光源优选包括多个并且尤其是3至8个半导体二极管。但必要时光源也可仅包括一个二极管。在一种优选的实施方式中，光源包括一个或多个激光二极管并且优选仅具有激光二极管作为半导体二极管。激光二极管的特点在于光照密度很高且结构尺寸小。优选在根据本发明的照明装置中使用相应功率至少为IW并且尤其是在1.5至5W之间的激光二极管。
[0008]在一种特别优选的实施方式中，所述至少一个光波导体是柔性光纤电缆。基于光纤电缆的柔性确保特别简单地安装和拆卸光源或光学装置。在使用柔性光纤电缆的情况下，尤其是省去耗费的用于确保使光源的光射入光学装置中的机械结构。
[0009]在本发明的另一种优选的实施方式中，借助光源产生单色光，设有用于将该光转换为白光的转换元件。这种转换元件是已知的。例如在发射波长为450nm/405nm的蓝色激光二极管的情况下可以使用由氮化物一磷光体或氮氧化物一磷光体或铈掺杂的YAG —磷光体制成的磷光体转换元件用以生成白光。
[0010]尤其是构造为层的转换元件可根据本发明的设计方案设置在不同位置上。转换元件尤其是可定位在所述至少一个光波导体的邻近光源的端部上或也可定位在所述至少一个光波导体的远离光源的端部上。
[0011]在根据本发明的照明装置的另一种优选的设计方案中，在所述至少一个光波导体的远离光源的端部上设有用于探测光波导体中的光强的传感器。由此可以按简单的方式通过一个单个的传感器检测光源的或通往光学装置的传输路径的缺陷并且因此探测故障。尤其是当探测到的光强低于预定的可推导出光源缺陷或光波导体缺陷的阈值时，便可确定故障发生。
[0012]在本发明的另一种优选的实施方式中，光源(直接)固定在壳体上。由此，光源特别易于接近并且可以易于拆卸。优选，光源这样固定在壳体上，使得可从壳体之外拆出光源。尤其是光源的至少一部分未被壳体包围，由此进一步改善光源的可接近性。
[0013]在根据本发明的照明装置的一种优选的变型方案中，在光源上设有用于冷却光源的散热器(热沉)，该散热器优选与机动车的较冷的部分热耦合。术语“散热器”在此可宽泛地理解并且不仅可包括主动冷却装置、也可包括被动冷却装置或这样冷却装置的组合。优选，散热器至少部分地设置在壳体之外，由此可通过外部空气来冷却散热器。在一种特别优选的变型方案中，散热器包括被动冷却体，该冷却体优选包括增大表面的元件、如筋条和/或页片和/或销钉，用以进行有效冷却。
[0014]为了提高冷却效率，在本发明的另一种设计方案中，在散热器上设有用于产生空气流的通风机。在另一种变型方案中，散热器与用于将冷却用空气向散热器供应的空气引导装置连接。该变型方案尤其是可与具有通风机的散热器组合，从而空气引导装置用作抽吸引导装置，通风机通过该抽吸引导装置从机动车内较冷的区域抽吸空气。
[0015]在根据本发明的照明装置的另一种设计方案中，光学装置可在壳体内运动并且尤其是可偏转和/或转动。光学装置的运动在此例如可通过电动马达实现，该电动马达优选通过机动车的控制装置来控制。通过这种方式可实现多种功能、如动态随动转向灯、静态随动转向灯和类似功能。
[0016]在本发明的另一种设计方案中，光学装置是一个独立的单元或者说模块，其可作为整体从照明装置中拆出，由此可在有缺陷时简单地更换光学装置。
[0017]根据应用情况，按照本发明的照明装置可承担不同功能。在一种实施方式中，照明装置包括前照灯。前照灯的特点在于，其可主动地照亮车辆的周围环境。必要时根据本发明的照明装置也可包括信号灯，所述信号灯的特点在于，其仅用于为其它交通参与者发出信号。在一种优选的变型方案中，照明装置这样设计，使得在运行中作为预定的光分布生成近光特性。必要时也可这样设计照明装置，使得其在运行中作为预定的光分布生成远光特性。
[0018]此外，除了根据本发明的照明装置外，本发明还涉及一种机动车，该机动车包括一个或多个根据本发明的照明装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面借助附图1详细说明本发明的一种实施例。该附图以示意图示出根据本发明的前照灯形式的照明装置的一种变型方案。
【具体实施方式】
[0020]图1示出一个前照灯I的剖视图，该前照灯I安装在用虚线示出的车辆10的前部区域中。前照灯包括一个光源2，该光源设置在前照灯壳体3的下侧上并且该光源的背侧从壳体伸出。壳体3通过仅示意性示出的固定装置301在下侧和上侧保持在车辆10中。光源2构造为激光源并且包括多个激光二极管，所述激光二级管与传统的LED不同必须被明显更强地冷却。激光二极管只能在最高约80°C的环境温度下运行，而LED则具有最高100°C的运行范围。为了冷却激光二极管，在图1的变型方案中设有一个冷却器7，该冷却器在下面还将被详细说明。代替激光源，必要时也可在图1的实施方式中使用由传统的LED构成的光源或由激光二极管和LED构成的组合。
[0021]光源2的光经由柔性的优选由一个或多个光纤制成的光纤电缆4被导向一个模块5形式的光学装置，所述模块包括次级光学器件，根据该次级光学器件，由光源2的光生成前照灯I的相应的光分布6。相应的用于产生预定光分布的光学器件在此是已知的并且不再详细描述。尤其是在这种光学器件中安装适合的、反射器和/或透镜形式的光学元件。在图1的实施方式中，模块5是一个独立的单元，该单元可通过转动元件501围绕垂直轴线并且必要时也围绕水平轴线偏转，如通过箭头P所示。由此可适当调整光分布并且实现静态随动转向灯、自适应动态随动转向灯和类似灯的功能。光源2中的激光二极管产生单色光，但前照灯I生成白光分布。为了将单色光转换为白光，在此在光纤电缆4的一个端部上设有转换层。根据实施方式的不同，该转换层可设置在邻近光源2的电缆端部上或设置在邻近模块5的电缆端部上。
[0022]如上所述，光源2通过冷却器7冷却。该冷却器包括冷却体，所述冷却体由良好导热的材料、尤其是由金属制成。优选在冷却体上设有页片和/或筋条和/或销钉，以便由此增大冷却体的表面并且确保从光源良好地导出热量。另外，为了高效地供应冷却用空气，在图1的实施方式中设有用电运行的通风机8，该通风机通过抽吸管9将空气从发动机室的较冷的区域导向冷却体。代替被动导热的冷却体或附加于这种冷却体，必要时也可设有主动泵送热量的冷却装置、如帕尔贴元件。
[0023]上面所描述的本发明的实施方式具有一系列优点。通过在光学装置和刚性设置在壳体上的光源之间的柔性纤维连接实现了光源的易拆卸可能性和光学装置的精确的可调节性和同时高的可变性。光纤电缆的柔性允许整个光学装置在照明装置内偏转和定向。此夕卜，光纤电缆的端部可简单且精确地与光学装置或光源机械连接。此外，可显著更简单地实现光源的可更换性。此外，必要时光导电缆的或光源的缺陷可以按简单的方式通过位于邻近光学装置的电缆端部上的光强传感器探测。
[0024]附图标记列表
[0025]I 照明装置
[0026]2 光源
[0027]3 壳体
[0028]301固定装置
[0029]4 光纤电缆
[0030]5 光学装置
[0031]501转动元件
[0032]6光分布
[0033]7冷却器
[0034]8通风机
[0035]9抽吸引导装置
[0036]10机动车
[0037]P箭头
【权利要求】
1.用于机动车(10)的照明装置，包括由一定数量的半导体二极管构成的光源(2)以及设置在壳体(3)中的用于由光源(2)的光产生预定光分布(6)的光学装置(5)，其特征在于，所述光源(2)与壳体(3)刚性连接并且设有至少一个光波导体(4)，该光波导体将光源(2)的光导向光学装置(5)。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述多个半导体二极管包括一个或多个激光二极管。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述至少一个光波导体(4)是光纤电缆。
4.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，所述光源(2)产生单色光并且设有用于将光源(2)的光转换为白光的转换元件。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述转换元件设置在所述至少一个光波导体⑷的邻近光源⑵的端部上或在所述至少一个光波导体⑷的远离光源⑵的端部上。
6.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，在所述至少一个光波导体(2)的远离光源(2)的端部上设有用于探测光波导体(2)中的光强的传感器。
7.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，所述光源(2)固定在壳体(3)上。
8.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，光源(2)的至少一部分未被壳体⑶包围。
9.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，在光源(2)上设有用于冷却光源(2)的散热器(7)，该散热器(2)优选与机动车(10)的较冷的部分热耦合。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，所述散热器(7)至少部分地设置在壳体⑶之外。
11.根据权利要求9或10所述的照明装置，其特征在于，所述散热器包括冷却体，该冷却体优选包括筋条和/或页片和/或销钉。
12.根据权利要求9至11之一所述的照明装置，其特征在于，在所述散热器(7)上设有用于产生空气流的通风机(8)。
13.根据权利要求9至12之一所述的照明装置，其特征在于，所述散热器(2)与用于将空气向散热器(2)供应的空气引导装置(9)连接。
14.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，所述光学装置(5)在壳体(3)内可运动。
15.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，所述光学装置(5)是一个模块，该模块能作为整体从照明装置(I)中拆出。
16.根据上述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置(I)包括信号灯和/或前照灯。
17.机动车，包括根据上述权利要求之一所述的一个或多个照明装置(I)。
【文档编号】B60Q1/00GK104185572SQ201380014167
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年4月3日
【发明者】H·艾德尔, A·哈纳菲 申请人:宝马股份公司