用于机动车辆的光学模块的透镜的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种透镜(200)，用于机动车辆光学模块，其中，其包括在光学表面(202)上的一系列(204)的图案(206)，所述图案在优选的方向上延伸。
【专利说明】用于机动车辆的光学模块的透镜【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车辆的光学模块的透镜，以及机动车辆的包括这种透镜的光学模块。
【背景技术】
[0002]已知的实践是机动车辆配置有光学装置，所述光学装置包括旨在使用提供近光束和/或远光束功能的各种照明光束照亮道路的多个照明模块，如下文所述:
[0003]-为了执行近光束功能，第一车辆的光学装置需要产生具有主要位于水平线以下的水平截止线的光束，以便避免迎面驶来的第二车辆或在这个第一车辆前方的车辆的司机目眩。
[0004]为此，已知的实践是提供具有屏蔽件和透镜的光学装置，所述屏蔽件和透镜布置成产生这个截止线，屏蔽件可以通过也称为光束弯曲器的反射水平表面形成。
[0005]-为了执行远光束功能，第一车辆的光学装置需要产生照亮水平线之上的光束。为了避免迎面驶来的第二车辆或在这个第一车辆前方的车辆的司机目眩，在第一车辆与迎面驶来的车辆交错或跟随第二车辆时，远光束需要被停止。 [0006]最近，为了在不使第二车辆的司机目眩的情况下允许第一车辆的司机具有横向能见度，已经成为公知的实践是使用一个系统，该系统在第一车辆的照明光束内自动地产生对应于第二车辆的位置的阴影区。因此，在下文中将被称为选择性远光束功能的这种功能允许光学装置照射被检测的第二车辆的每个侧面。
[0007]为了说明这种选择性远光束功能的执行，图1给出执行这种选择性远光束功能的光束的100等照度图，即包括对应于被检测到的车辆104的阴影区102，其两侧被照亮。在这个例子中，使用近光束(成实线的曲线106)，和两个附加光束(成虚线的曲线108)获得其中产生阴影区102的照明光束，所述两个附加光束在图1中位于被检测的车辆104的每个侧面上。
【发明内容】
[0008]本发明包括如下观察:在这种阴影区102的形成导致竖直截止线110的产生时，这些竖直截止线110的锐度需要能够不同于近光束的和附加光束的水平截止线112和114的锐度被调整。事实上，如从实际测试中确定的用于优化这些截止线的准则看起来是非常不同的，即:
[0009]-一方面，水平截止线112和114的锐度被相对急剧降低是必要的，特别是当借助光束弯曲器实现两个光束的截止线时更是如此。如果没有这种降低，具体针对于每个光束的截止线然后被高度显现(具有对比度问题)和交变(被对比的区之间的均一性的问题)，因为难以实现水平截止线的完整的重叠。
[0010]为了获得这个相对锐利的降低，已知的实践是提供具有在各个方向上散射光线的微结构的透镜的表面，诸如在Holophane专利FR 2 925 656中描述的。[0011]-另一方面，为了确保位于阴影区102中的车辆104的司机不因附加光束目眩，有必要保持竖直截止线110的相对良好的锐度。
[0012]这就是为什么本发明涉及一种用于机动车辆光学模块的透镜，其特征在于:其包括在光学表面上的一系列图案。
[0013]因为这些图案的目的是通过与被传输光束的竖直截止线的锐度比较来降低水平截止线的锐度，本发明能够使用照明装置提高驾驶舒适性和安全性，特别是实现选择性的远光束功能。事实上:
[0014]-水平截止线的锐度可以是比较弱的，以便避免不方便的交替对比或者甚至为了消除这些对比，以及另一方面，
[0015]-竖直截止线的锐度可以是相对良好的，以便避免位于远光束的被遮蔽(masked)区的司机目眩的任何风险。
[0016]本发明的另一个优点在于，在透镜的区域中的图案的简单、静态和可靠的安装，使得与包括移动式光学元件的装置相比能够获得低成本和低复杂度的照明装置。
[0017]本发明还涉及一种用于机动车辆的光学模块的透镜，包括在透镜的输入或输出光学表面上的一系列图案，所述图案在优选方向上延伸。这使得有可能获得在与所述优选的方向垂直的优选平面中的散射。这使其能够使用在光学模块中的透镜，所述光学模块用至少一个竖直截止线和至少一个水平截止线产生光束，透镜被布置成图案大致水平地延伸；在这种情况下，借助于该透镜，所述至少一个竖直截止线将具有高于所述至少一个水平截止线的锐度。这个透镜例如对于产生由在其两侧中的一侧上的竖直截止线和由下水平截止线界定的光束的光学模块是特别有用的。
[0018]在一个实施例中，图案仅位于光学表面的中心区域中。这使其能够减少由于色差现象引起的效应。
[0019]根据一个实施例，中心区域在表示光学表面的宽度的10%至40%之间的宽度之上延伸。
[0020]根据一个实施例，中心区域在表不光学表面的长度的30%和100%之间的长度之上延伸。
[0021]根据一个实施例，图案通过调制在规则轮廓之后的透镜的表面处的厚度而获得。这是生产更简单的实施例。
[0022]根据一个实施例，在透镜的表面处的厚度调制是波纹，特别是三角学造型。根据该实施例的另一种形式，调制幅值和调制的节距是恒定的。
[0023]根据另一种替代的形式，幅值作为透镜上的位置的函数而减小；尤其是在一个实施例中，透镜的幅值呈指数地下降。这使其有可能获得更均匀的光束。节距也可以是恒定的。
[0024]根据一个实施例，透镜的输入表面和输出表面设置有系列的图案。
[0025]在一个实施例中，所述图案是条纹。透镜将会更简单地生产，特别是通过模制来生产。
[0026]根据一个实施例，所述图案在透镜的表面的中心区域之上延伸。
[0027]根据一个实施例，所述透镜是单件部件，尤其是通过模制获得的单件部件。
[0028]根据一个根据本发明的透镜的实施例，在优选的方向上延伸的图案仅位于光学表面的中心区域中，这个中心区域外侧的周边区域具有输出表面，所述输出表面设置有通过在其输出表面上产生的凹凸结构来形成的微结构，所述微结构被设计成在全部方向上散射光线。这使其能够使用在光学模块中的透镜，所述光学模块产生具有至少一个竖直截止线和至少一个水平截止线的光束，使得由这些微结构传输的光线在水平截止线的上方和下方以及到竖直截止线的右和左侧通过的方向上传输。因此实现在水平和竖直截止线上的锐度的降低。与自身收集光通量的最大值并且仅仅水平地降低锐度的透镜的中心结构结合，将仍然会具有光束，所述光束的截止线在水平上不如在竖直上显著(pronounced),但是竖直截止线将仍然不会太陡峭。
[0029]甚至能够进一步改进实施例的这种替代形式。具体地，这种制造方法以及由此制造的透镜不容许有效地控制光在截止阈值之上的散射。事实上，这种镜片具有微结构，所述微结构的轮廓是相对随机的，并且其光学散射因此是难以控制的。
[0030]例如，不可能以满意的精度控制产生的光束的色彩特性，即使根据特定于本发明的观察，由透镜的中心部散射的光线比由透镜的周边散射的光线更有利于在截止线之上散射。事实上，后者的光线呈现出更显著的色差现象(彩虹虹彩)，并因此对白色光的散射贡献较少。
[0031]此外，在相对均匀阵列的情况下，其将似乎是，微结构相对于彼此的定位没有精确到足以允许微结构的构造作为微结构的位置的函数被优化。
[0032]对于这一点，可以根据制造用于机动车辆照明模块的透镜的方法来制造微结构，所述方法的目的是在所述透镜的周边区域的输出表面上产生由凹凸结构形成的微结构，所述方法包括以下步骤:
[0033]-在所述透镜的周边区域的输出表面上形成单元的格栅的步骤，其使得每个格栅单元呈现相似尺寸，和
[0034]-在每个格栅单元中产生由输出表面的凹凸结构而形成的微结构的步骤，每个凹凸结构具有作为在透镜的表面上的格栅单元的位置的函数而变化的轮廓。
[0035]这种方法提供许多优点。尤其是其提供在透镜的输出表面上使用单元的格栅的优点，使得每个微结构可以在其格栅单元的水平处独立于其他微结构来考虑。也有可能根据其单元的格栅内的位置来限定特定于每个格栅单元的微结构轮廓。
[0036]作为结果，有可能在透镜的中心轴线和最靠近透镜的中心的区域中产生光束的更大散射，从而使用呈现被削弱的色差现象的光线限制截止线的锐度。而且，这些光线部分地纠正与从透镜的周边部分导出的光线相关的色差现象。
[0037]此外，这种相同的方法可以被应用于各种透镜，从而产生特定于每个透镜的截止线的不同的锐度水平。事实上，所需要的全部要求是将独特的凹凸结构轮廓与每个透镜相关联，以获得特定的锐度水平。一般情况下，所需要的全部要求是增加凹凸结构的尺寸(深度、高度或孔径)，以增加光线在各个方向上的散射，因此，降低截止线的锐度。
[0038]在一个实施例中，所述方法包括产生微结构的凹凸结构以使得每个凹凸结构呈现出诸如旋转的轴线或转动的轴线等对称轴线的步骤。
[0039]在一个实施例中，在垂直于对称轴的平面中的凹凸结构的等高线(contour)是圆形的或椭圆形的，后一种可选方案特别地使其能够具有在不同方向上能够变化的轮廓(profile)，使得由微结构进行的散射可以在这些不同方向上被独立地调节。[0040]根据一个实施例，每个凹凸结构的对称轴线平行于与透镜的输出表面垂直的轴线和/或透镜的在格栅单元的区域处的光轴。
[0041 ] 在一个实施例中，每个凹凸结构的轮廓作为其网格单元离开透镜的中心部分的距离的函数被预先确定，使得至少一个相同尺寸(例如深度或高度和/或可能对应于凹凸结构的直径的孔径)随着这个距离而减小。
[0042]在一个实施例中，凹凸结构的边缘在透镜的输出表面上位于网格单元内。
[0043]根据一个实施例，凹凸结构的轮廓通过使用其表面的数学建模被预先确定，通常为多项式(polynomial)建模，其在截止线上提供更好的控制，尤其使其能够限制相反的最大位移或甚至避免产生双截止线。
[0044]在一个实施例中，所述方法包括:产生位于不同网格单元之间的次级凹凸结构的步骤。
[0045]根据一个实施例，微结构由凹凸结构形成，这些凹凸结构根据前面描述的制造所述微结构的方法产生在其输出表面上:
[0046]-凹凸结构在所述透镜的输出表面上形成单元的网格，使得每个网格单元呈现相似尺寸，并且
[0047]-凹凸结构呈现依赖于网格(mesh)单元在透镜的出射表面上的位置的轮廓。
[0048]取决于实施例，所述凹凸结构(unevennesses)可以由凹陷、凸纹或凹陷和凸纹的组合构成。
[0049]优选地，凹凸结构的表面是连续的，从而在这些凹凸结构中不显现出任何跳变或不连续性。
[0050]有利地，凹凸结构的表面是连续可微分的，从而不呈现出任何的角点。
[0051]本发明还涉及一种用于机动车辆的光学模块，所述光学模块装配有能够产生旨在照亮道路的光束的装置，这些装置至少包括屏蔽件和透镜，所述屏蔽件和透镜布置成使得在来自透镜的输出处产生具有至少一个竖直截止线和至少一个水平截止线的光束，透镜的至少一个输入或输出光学表面包括一系列图案，该系列图案布置成相对于一个竖直截止线或多个竖直截止线的锐度来减少一个水平截止线或多个水平截止线的锐度。根据一个实施例中，所述光束包括竖直截止线和水平截止线。
[0052]在一个实施例中，光学模块的透镜是根据前述实施例之一的透镜。
[0053]在本发明的一个实施例中，机动车辆照明模块包括根据本发明的透镜，所述透镜具有装配有微结构的输出表面，所述微结构由在其输出表面上产生的凹凸结构形成，所述凹凸结构根据如上描述的制造所述微结构的方法产生在其输出表面上:
[0054]-凹凸结构在所述透镜的输出表面上形成单元的格栅(grid)，使得每个格栅单元呈现相似尺寸，并且
[0055]-凹凸结构依赖于格栅单元在透镜的输出表面上的位置呈现预定轮廓。
[0056]在一个实施例中，所述图案在光学透镜的光学表面上沿水平方向延伸。这使其能够在竖直平面中散射，这意味着该透镜可以在产生具有竖直截止线和水平截止线的光束的光学模块中使用，所述光束的竖直截止线比水平截止线更锐利。
[0057]在一个实施例中，图案通过遵循规则轮廓对在镜片的表面处的厚度进行调制而获得，所述规则轮廓从在呈现给定幅值(a)和给定节距(P)的竖直厚度中的变量的周期函数获得。
[0058]在一个实施例中，所述图案是条纹，所述条纹在透镜的表面的整个中心区域之上水平地延伸。
【专利附图】
【附图说明】
[0059]本发明的其它优点将参照本发明的一个实施例的描述而变得显而易见，参照附图以非限制性说明的方式在下面给出，其中:
[0060]-图1，已经被描述过，是执行选择性远光束功能的光学束的等照度图，
[0061]-图2示出了根据本发明的透镜和其表面的详细视图，
[0062]-图3是表示在本发明中使用的光线的偏转的视图，和
[0063]-图4和图5是分别地通过根据现有技术的透镜和通过根据本发明的透镜传输的选择的远光束的等照度图，
[0064]-图6示出根据本发明的光学模块，
[0065]-图7a示出根据本发明的透镜上的调制的实施例的一种替代形式，
[0066]-图7b示出在图5的视图的强度梯度的变化，使用图7a的调制替代形式获得。
[0067]-图8a示出根据本发明的透镜上的调制的实施例的另一种替代形式，X和Z轴的尺度分别地与图7a中的X轴和Z轴的尺度相一致，
[0068]-图Sb示出以图8a的调制的代替形式获得的图5的等照度图的强度梯度的变化，X轴和Z轴的尺度分别地与图7b的X轴和Z轴的尺度相一致，
[0069]-图9和图10描绘按照根据本发明的一个具体实施例的制造方法的步骤形成在透镜的表面处的格栅的不同的实施例，
[0070]-图11和12描绘形成在透镜上的微结构的轮廓的不同的实施例，和
[0071]-图13示出在图11中描述的实施例的代替形式。
具体实施例
[0072]参照图2，示出用于机动车辆光学模块的透镜200，包括能够产生旨在照亮道路的光束的装置。这种装置特别地包括屏蔽件和透镜，所述屏蔽件和透镜布置成使得在透镜200的输出处产生如上文所述的呈现竖直截止线和水平截止线的光束，用于执行选择性远光束功能。
[0073]透镜的光学表面202包括一系列204的图案206，用于相对于竖直截止线的锐度减小水平截止线的锐度，这些图案206优选地以类似于条纹的方式水平地延伸。在图示的示例中，这些图案是条纹。
[0074]更具体地，该系列204的图案在光学表面202的中心区域208之上水平地延伸，这使得其能够限制色差现象。这个色差由如下事实引起:根据光的波长，制造透镜的材料的折射率是不恒定(蓝色光偏转多于红色光)。这种现象尤其发生在光线的显著偏转的实例中。因此，这种现象在透镜的顶部部分和底部部分比在其中心处更显著。因为图案206位于包括调制的中心部分中，所以其垂直地散射白光。通过使用白光抑制所显现或削弱的颜色，该白光稀释由色差现象产生的色彩。
[0075]另外，该系列204的图案206主要在透镜200的表面202处水平地延伸。在这个图示的例子中:
[0076]-其宽度I被测量作为界定该系列204的图案的条纹之间的距离，为10毫米，其在本例中取值为透镜的表面202的55毫米宽度I’的18%的数量级，这个宽度I’在光学表面202的上边缘和下边缘之间被测量，然而，该系列的图案的这个宽度I可以依赖于变化而取值在透镜200的表面202的宽度I’的10%和40%之间。
[0077]-其长度L测量作为该系列204的图案206的长度，等于光学表面202的长度L’，长度L’在本示例中为65mm，这个长度L被在光学表面202的横向边缘之间测量。根据变化，这个长度L可以被限制为小到透镜200的表面202的长度L’的30%。
[0078]如参照图3所示，图案的这种主要水平的延伸导致光线的主要竖直的“散射”。实际上，包含在水平平面300或302中的光线将不被水平地散射，并且将被竖直地散射。包含在一个竖直平面304中的光线将也不被水平地散射或者和将同样地被竖直地散射。
[0079]为简单起见，所用的图案206通过遵循规则轮廓对在透镜202的表面204处的厚度进行调制获得，所述规则轮廓例如对应于三角学造型，即具有给定幅值和给定节距P的三角学造型。
[0080]在这个例子中，幅值a是10微米的数量级，而节距P是I毫米。
[0081]参考图4和图5，其表示从照明装置获得的等照度图，该照明装置使用根据现有技术的透镜(光滑表面，图4)或根据本发明(包括图案的表面，图5)的透镜。
[0082]在使用根据在图4中示出的现有技术的透镜获得的光束的情况下，也被称为等照度曲线的等强度曲线，致密地填充在下部截止线114的区域中，与它们在竖直截止线110的区域中一样。
[0083]与此相反，在如在图5中所示的使用根据本发明的透镜获得的光束的情况下，与在竖直截止线110’处相比，等照度曲线较不致密地填充在下部截止线114’处。另外，如可以从图4和图5看出，在使得根据本发明的透镜获得的光束的下部截止线114’的区域中，这些等照度曲线没有与使用光滑透镜获得的光束的下部截止线114 一样地致密地填充。
[0084]因此明显地，在本发明的情况下，水平截止线的锐度不像竖直截止线的锐度那么显著(pronounced)。
[0085]图6示出根据本发明的光学模块400的例子，包含旨在接受光源的反射器，在这种情况下，LED408位于反射镜402的第一焦点处。反射器能够收集由LED408发射的光线并且将光线反射向前会聚到第二焦点。模块400还包括根据本发明的屏蔽件和透镜200。屏蔽件包括竖直侧面404和水平侧面406，并且位于这个焦点处，留下区域405，光线通过区域405而不会撞击在屏蔽件上。透镜200还布置在这个焦点前面。该透镜和该屏蔽件布置成使得由模块400发射的光束具有竖直截止线110’和水平截止线114’，如在图5中所示。
[0086]如先前所指出的，在一个简化实施例中，该轮廓是规则的，例如对应于三角学造型，即具有给定幅值a和给定节距P。这种调制在图7a中描绘，其描绘在中心部分中的调制，示出在透镜200的光轴X的每一侧上竖直的20°的角度范围。为了使调制显而易见，竖直轴线和光轴的尺度是不同的:竖直轴线Z的刻度以毫米为单位，而光轴X的刻度以微米为单位。
[0087]尽管在解决本发明所解决的问题中是有效的，但这种调制可以改进。具体地，如可从图5中看到的那样，在光束的底部处，对应于截止线的致密地填充的等照度曲线可以分成两组A和B。第一组A对应于具有更显著的对比度的明/暗截止线。第二组B对应于在不同光强度的两个区域之间的光束内的显著的对比度。
[0088]图7b更详细地说明这种双截止线现象。在该图中，在图5中示出的光束内的对比度梯度在沿着竖直轴线V的度数上被示为位置的函数。所使用的梯度对应于如下公式:
[0089]G = 1g(Iw) - log(I(v+0 r ))
[0090]其中Im是在给定的高度V处的光束中的光强度，该高度沿着竖直轴线V测量，并且α(ν+αι。))是在对应于这个给定的高度V增加ο.1度的高度处在光束中的光强度。
[0091]这个图7b示出对应于第一截止线A的第一梯度尖峰A，和对应于第二截止线B的第二梯度尖峰B。在这些尖峰之间，对比度的级数是恒定的。
[0092]光束内的第二截止线可能证明是损害和破坏光束的均匀性。
[0093]为了改善光束，一个解决方案是调制如可在图8a看出的波纹。调制图案除去以下内容与之前一样:使用幅值A,其作为在透镜上的位置z的函数减小,形式为:
[0094]A(z) = A0*exp (- α * | z |)
[0095]在这种情况下，实现恒定的对比度级数。如在图Sb中可以看出，仅仅获得一个尖峰。因此，没有双截止线。
[0096]借助大小的次序，调制的幅值可能会根据待实现的模糊性的程度从O到50微米变化。
[0097]根据本发明的一个实施例，如先前在图2和图6中描述和特别地图示，调制被限制到透镜200的中心。该中心区域以外的包含波纹形式的该系列图案204的周边区域205可能是光滑的。
[0098]根据本发明的另一个实施例，该中心区域以外的包含波纹形式的该系列图案204的周边区域205可以包括微结构，所述微结构形成该输出表面的粗糙度，使得通过这些微结构传输的光线沿着在水平截止线之上和之下通过并且到竖直截止线的右侧和左侧的方向被传输。锐度的降低因此被应用到水平和竖直截止线。与其自身收集最大光通量和仅仅降低水平锐度的透镜的中心结构结合，光束将始终是具有截止线的光束，所述截止线在水平上不如在竖直上显著，但是竖直截止线仍然不会太陡峭。
[0099]通过举例的方式，专利申请FR 2 925 656公开了这样的透镜，其中微结构采取中空(hollows)和团块(lumps)随机布置的形式(喷砂处理)，即在透镜的输出表面相对均勻排列的形式。
[0100]下面的说明关于凹陷(recesses)形式的凹凸结构给出。然而，这样的描述必须被理解成覆盖凸纹形式的凹凸结构，所获得的效果和随后的优点是相同的，无论凹凸结构是凸纹(relief)或者凹陷形式。
[0101]参考图9，其描述制造根据本发明的透镜200 (例如在图1至图8a中所示的透镜)的周边区域205的微结构的方法的第一步骤。
[0102]在这个第一步骤过程中，单元(或阵列)的栅格1102被形成在表面1100上，也被称为支承表面，对应于在周边区域中的这个透镜的输出表面，从而其网格单元1106的每一个显现类似尺寸。
[0103]为此，当网格单元的表面区域的差异不超过10倍时，它们被认为具有相似的尺寸。[0104]在这个例子中，这样的格栅1102借助于笛卡尔参照系(0，X，Y，Z)来实现，使得平行或垂直段可通过改变在透镜1100的部分的表面1104处的水平坐标(Ox)或竖直坐标(Oz)限定，即具有沿轴线(Oy)的零值。在这种情况下，格栅1102采取检查板图案的形式，其中每个格栅单元1106对应于大致正方形的盒。
[0105]根据图10中描述的另一个替代例，径向格栅1202是在使用极坐标被形成的过程中，调用参照系(0，r, a)，其中O对应于透镜的表面的中心，r对应于厚度dr的环形物的距离(或半径)，厚度dr的环形物围绕中心O定位并且被切割成图案，所述图案一方面由环形物的边界界定，另一方面由形成角度a两个半径界定。在这种情况下，能够限定形成环形物的格栅单元1206，环形物相对于透镜200的中心O同心。
[0106]透镜200具有三维曲面，诸如球面或者甚至不具有几何中心O的复杂的形状。格栅1102或1202然后通过仅将格栅1102或1202的周边区域205投射在三维表面1100上来形成，正如已经描述的，格栅1102或1202的周边区域205形成在被透镜传输的光束所遵循的每个光学路径处。该投射没有在以优选方向延伸的图案204处被执行。换句话说，一旦格栅已经被设计，则对应于在优选的方向上延伸的图案204的表面的格栅的中心不被投射在透镜的表面上。透镜的中心被认为仅用于构成格栅的目的。
[0107]在形成格栅1102的步骤之后，制造透镜的方法包括在每个格栅单元1106或1206内形成微结构的步骤，所述微结构由凹陷的材料缺失产生，也被称为井或空腔，根据依赖于单元的格栅内的格栅单元的位置的预定轮廓。
[0108]参考图10并且考虑正方形格栅单元1106，凹陷1108可以被形成为:显示围绕中心轴线1114的旋转对称，所述中心轴线1114同时位于盒1106和凹陷1108的等高线的中心处。以这种方式，凹陷1108的水平轮廓110 (X，y)或竖直轮廓112 (y，z)是一致的。
[0109]凹陷1108因此在垂直于轴线1114的每个平面中显示圆形等高线，包括在凹陷的边缘1117在格栅单兀中所位于的输出表面处,这些边缘1117与透镜(载体)的输出表面处于水平。
[0110]参考图12，凹陷1108’也可以形成在矩形格栅单元1106’中，呈现围绕中心轴线1114’的旋转对称性。因此，凹陷的水平轮廓1110’(X，y)或竖直轮廓1112’(y，z)是不同的。换句话说，凹陷1108’具有在垂直于轴线1114的每个平面中的椭圆形周线。
[0111]采用具有或者是相同的或者是不同的水平轮廓和竖直轮廓的凹陷意味着可以制造呈现相同或不同的水平的和竖直的光学性质的透镜。事实上，在圆形轮廓的情况下(图11)，微结构的光学性质独立于被传输的光线传播的水平方向或竖直方向，而在第二实例中(图12)，光线在水平方向(Ox)或竖直方向(Oz)中被不同地传输。其结果是，显著地依赖于该传输的光束的传播可能具有不同的水平值和竖直值。
[0112]预定轮廓是格栅单元的离开透镜的中心的距离的函数。有利地，这个轮廓还是在透镜上的格栅单元的高度的函数。优选地，轮廓的幅值随着与透镜的中心线的靠近程度的增加而增加。
[0113]本发明可以以多种方式变化。值得注意的是，有可能保持凹陷的轴线1114与垂直于所述透镜的轴线和/或透镜的光轴共线，这使得有可能有效地通过微结构控制光线的散射。
[0114]同样地，有利于将盒的角部保持在输出表面处，因为全部这些角部形成具有令人满意的截止线的、传输光线的相当大的区域。
[0115]在图13中描述的替代的形式中，次级微结构508由位于微结构1108之间的凹陷形成，所述微结构1108如先前描述形成在其各自单元1106内。在这种情况下，该次级凹陷1508与主凹陷1108相切，从而保持表面1102由凹陷占用的对称性，同时增加专用于在载体上的这些凹陷的表面面积。
[0116]本实施例增加光的散射并且降低光束截止线的锐度。事实上，这样的微细结构的半径对应于图案的一个角部和沿对角线的圆的边缘之间的距离。
[0117]此外，凹陷的轮廓可以通过其表面的数学建模(例如多项式函数)预先确定，其允许该多项式函数的系数为了测试出在相同类型的透镜上的各种轮廓而变化。
[0118]本发明可以以多种方式变化。值得注意的是，所述盒可以是正方形、矩形或任何其它形状，其允许表面被令人满意地分成格栅单元。同样地，凹凸结构已经被描述为是凹陷的或中空的。相同的特征和相同的优点可以使用凸纹或团块的形式的凹凸结构来获得。此外，相同的透镜可以具有这两种类型的凹凸结构，其中一些是团块和其中一些是中空的。
[0119]本发明可以以多种方式变化。值得注意的是，图案可以呈现各种形状并且是连续的或不连续的。
[0120]此外，当模块执行一个或更多个照明功能(例如近光束的功能和/或远光束功能)时，可以使用透镜或光学模块。
[0121]本发明的其它替换形式是可以想象到的，考虑截止线通过屏蔽件和/或通过模块的透镜产生，或考虑例如发光二极管(LED)等各种光学辐射源被设想用于实施本发明。
[0122]同样地，在实施本发明时所考虑的截止线的形状和数量从一个应用到另一个应用可以变化。因此，所产生的光束可以呈现上部水平截止线，使得阴影区位于截止线之下，或者可以呈现下部水平截止线使得阴影区位于截止线之上。
[0123]更一般地，亮区和阴影区的空间分布从本发明的一个实施例到另一个实施例可以变化。
【权利要求】
1.一种透镜(200)，用于机动车辆光学模块，其特征在于:所述透镜包括在透镜的输入或输出光学表面(202)上的一系列(204)的图案(206),所述图案在优选方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的透镜(200)，其特征在于:所述图案(206)仅位于光学表面(202)的中心区域(208)中。
3.根据权利要求2所述的透镜(200)，其特征在于:所述中心区域(208)在取值光学表面(202)的宽度的10%至40%之间的宽度上延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的透镜(200)，其特征在于:所述图案(206)通过遵循常规轮廓对在透镜(200)的表面(202)处的厚度进行调制而获得。
5.根据前述权利要求中任一项所述的透镜(200)，其特征在于:在透镜的表面处的厚度调制是波纹，特别是三角学造型。
6.根据权利要求5所述的透镜(200)，其特征在于:所述调制的幅值和调制的节距是恒定的。
7.根据权利要求5所述的透镜(200)，其特征在于:幅值作为透镜上的位置的函数而减小。
8.根据前述权利要求中任一项所述的透镜(200)，其特征在于:透镜(200)的输入表面和输出表面(202)设置有一系列(204)的图案(206)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的透镜(200)，其特征在于:所述图案是条纹。
10.根据前述权利要求中任一项所述的透镜(200)，其特征在于:所述图案(206)在透镜(200)的表面(202)的中心区域(208)上延伸。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的透镜(100)，其中在优选的方向上延伸的图案(206)仅位于光学表面的中心区域中，该中心区域外侧的周边区域具有输出表面，所述输出表面设置有通过在其输出表面上产生的凹凸结构形成的微结构(1108)，所述微结构被设计成在全部方向上散射光线。
12.一种光学模块(400)，用于机动车辆，配置有能够产生旨在照亮道路的光束的装置，这些装置至少包括屏蔽件(404，406)和透镜(200)，所述屏蔽件(404，406)和透镜(200)布置成使得在来自透镜(200)的输出处产生具有至少一个竖直截止线和至少一个水平截止线的光束，其特征在于:透镜的至少一个输入或输出光学表面(202)包括以如下方式布置的一系列(204)的图案(206):相对于一个竖直截止线或多个竖直截止线的锐度减少一个水平截止线或多个水平截止线的锐度。
13.根据权利要求12所述的光学模块(400)，其特征在于:所述透镜(200)是根据权利要求I至11中任一项的透镜。
14.根据权利要求12或13所述的光学模块(400)，其特征在于:图案(206)在光学透镜(200)的光学表面(202)上水平地延伸。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的光学模块(400)，其特征在于:所述图案是条纹，并且所述条纹在透镜(200)的表面(202)的整个中心区域(208)上水平地延伸。
【文档编号】F21V5/00GK104040250SQ201380005309
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年1月14日 优先权日:2012年1月12日
【发明者】安托万·德拉姆勃特力, 保罗·拉辛 申请人:法雷奥照明公司