照明装置的制作方法

本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种用于车辆的照明装置，例如车前灯。

背景技术：

用于车辆的照明装置通常包括用于在车辆行驶过程中实现前向照明的车前灯。车辆的车前灯主要用于车辆夜间行车的照明，它的亮度和照射方向对于行车的安全是至关重要的。车前灯的发光强度不足或者照射方向不合适，车辆前方的情况就不能清晰易见，或者给迎面驶来的车辆的驾驶员照成眩目，妨碍视野，这些都是导致事故的因素。现有的车前灯装备有光投射系统，光投射系统的光源一般有白炽、卤素、氙气灯(即hid)等类型，但随着技术的发展，传统的白炽真空灯已被逐步取代。

车前灯的光投射系统在车前灯中生成两种照明功能，即近光照明和远光照明。远光照明即用于在道路行驶时的行驶光束，近光照明即用于在照明条件好的道路上或者在有道路上行驶时的会车光束。对一般的车前灯的要求主要在于，车辆在夜间行驶时，车前灯的远光能够照亮车前100m处的范围内、高2m的物体，保证驾驶员发现前方有障碍物时及时采取制动或者绕行措施，确保行车安全。另外，在使用车前灯的近光功能时，不但应保证车前40m处驾驶员能看清障碍物，而且不会对迎面驶来的车辆的驾驶员或行人产生眩目，以确保车辆在夜间交会车行驶时的安全。现有技术的车前灯为了提供远光和近光照明一般是采用了可移动的遮光板，即根据遮光板所处的不同位置分别实现车前灯的远光和近光。现有技术的另一种方案则是采用了两个反射体或者多个准直器共用一个遮光板来实现不同的照明效果。

技术实现要素：

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种新的照明装置。该照明装置具备良好的被动散热性能，而且容易以节省成本的方式制造，单个照明装置就能够提供近光照明和远光照明的两种功能，例如用于车辆的车前灯。

本发明的目的通过这样一种照明装置来实现，其中该照明装置包括：载体，设置有导电体；第一发光单元和第二发光单元，均设置在载体上，分别与导电体连接用于发射光束；第一光学单元，其中，来自第一发光单元的第一光束经由第一光学单元出射，以形成照明装置的近光照明；以及第二光学单元，其中，来自第二发光单元的第二光束经由第二光学单元出射，以形成照明装置的远光照明。单个照明装置就具备实现近光照明和远光照明这两种功能的能力，而且考虑到多种能够产生热量的发光单元都安装或设置在相同的载体上，照明装置的散热性能能够得到有效提升。

根据本发明的进一步的优选实施例，第二光学单元的边缘限定照明装置的近光照明的明暗截止线。在没有采用专用的固定式或者移动式遮光板的情况下，第二光学单元能够有效地实现遮挡由第一光学单元输出的光线，以限制由该输出的光线形成的照明的图案，例如限制出近光照明的明暗截止线。

根据本发明的一种优选实施例，第一光学单元包括：由多个光学件组成的光学阵列，并且第一发光单元包括：由多个第一光源组成的第一光源阵列，其中，每个光学件对应一个第一光源。多个光源提供了照明装置用于近光照明所需的光强度。每个光学件分别调节每个光源的光线，使得经由第一光学单元出射的光线具备理想的照明效果。

根据本发明的进一步的优选实施例，多个光学件分别包括：第一入射表面和第一出射表面，其中，第一光束经由第一入射表面进入光学件，并且经由第一出射表面出射，其中，第一出射表面相对于载体的平面倾斜。根据第一出射表面相对于载体平面的倾斜方向和角度大小，近光照明的方向和强度得到控制。

根据本发明的进一步的优选实施例，光学阵列包括第一阵列和第二阵列，其中，第一阵列的光学件的出射表面相对于载体的平面倾斜的方向与第二阵列的光学件的出射表面相对于载体的平面倾斜的方向不同。从而，根据光学阵列的具体配置，照明装置的近光照明能够限制到理想的范围。

根据本发明的进一步的优选实施例，光学阵列一体化制成。光学阵列的多个光学件能够优选地集成在相同的单个部件上，例如利用注塑成型工艺。

根据本发明的一种优选实施例，第二光学单元包括：光传导部，用于传导第二光束，其中，光传导部背离载体延伸并且部分地阻挡第一光束。光传导部限制了第二光束的传导方向和传导范围，以获得理想的远光照明的照明范围。

根据本发明的进一步的优选实施例，光传导部的外表面设计为反光的并且反射部分的第一光束。光传导部的反射光线能力能够进一步提高照明装置的发光效率，而且尤其能够有助于限制经由第一光束形成的近光照明的照明图案。

根据本发明的进一步的优选实施例，光传导部的外表面涂覆含有铝的涂层。含有铝元素的涂层能够高效地反射经由第一光学单元出射的第一光束，以提高照明装置的发光效率。

根据本发明的进一步的优选实施例，第二光学单元还包括：第二入射表面和第二出射表面，其中，光传导部从第二入射表面延伸至第二出射表面，其中，第二出射表面的边缘限定照明装置的近光照明的明暗截止线。能够越过第二出射表面边缘的光线形成近光照明的照明图案，无法越过第二出射表面边缘的光线则被第二光学单元成功遮挡，这限定了近光照明的明暗截止线。

根据本发明的进一步的优选实施例，第二出射表面设计为弧形表面。越过第二出射表面的弧形边缘的光线能够具有理想的明暗截止线。

根据本发明的进一步的优选实施例，第二入射表面包括：多个入射口，并且第二发光单元包括：由多个第二光源组成的第二光源阵列，其中，每个入射口对应一个第二光源。多个第二光源保证了远光照明的照明强度，而且也改善了照明装置的导热状况。

根据本发明的进一步的优选实施例，照明装置的第一光学单元和第二光学单元由聚碳酸酯制成。由此制成的光学单元具备良好的透光性充足的机械硬度。

根据本发明的进一步的优选实施例，照明装置还包括准直镜，其中，第一光束和第二光束分别经由准直镜出射。准直镜有助于将经由多个光学件输出的光束叠加在一起以形成最终的照明光束。

根据本发明的进一步的优选实施例，照明装置还包括散热器，其中，散热器与载体导热连接。由发光单元生成的热量经由载体传导至散热器，再经由散热器发散至周围环境，例如发散至空气中。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出根据本发明的实施例的照明装置的结构示意图。

图2示出根据本发明的实施例的照明装置的第一光学单元的俯视图。

图3示出根据本发明的实施例的照明装置的第一光学单元的正视图。

图4示出根据本发明的实施例的照明装置的第二光学单元的俯视图。

图5示出根据本发明的实施例的照明装置的结构示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的实施例的照明装置100的结构示意图。照明装置100包括：载体1，设置有导电体；第一发光单元2和第二发光单元3，均设置在载体1上，分别与导电体连接用于发射光束；第一光学单元4，其中，来自第一发光单元2的第一光束l1经由第一光学单元4出射，以形成照明装置100的近光照明；以及第二光学单元5，其中，来自第二发光单元3的第二光束l2经由第二光学单元5出射，以形成照明装置100的远光照明。因此，近光照明和远光照明可以都被集成在一个模块或者一个装置中，例如以led作为光源。第二光学单元5可实现与传统的遮光板相同的效果，用于遮挡部分的第一光束l1。

生成用于近光照明的光束的第一发光单元2和生成用于远光照明的光束的第二发光单元3优选地都设置在相同的载体1上，载体1可吸收和传导由第一发光单元2和第二发光单元3产生的热量。载体1还可向第一发光单元2和第二发光单元3提供用于产生光束的电力。载体1例如为具有印刷导电体的印刷电路板。第一光学单元4和第二光学单元5可由聚碳酸酯材料制成，例如makrolon、lupilon或者tarflon。第二光学单元5能够有效地遮挡或者限制由第一发光单元2产生的光束所能够出射的范围。换而言之，该第二光学单元5可允许全部的第一光束l1通过，或者只允许部分的第一光束l1通过。

第一发光单元2和第二发光单元3可优选地设计为由led光源组成。因此，近光照明用的led和远光照明用的led都被布置在同一个电路板上。led光源的光束具有指向性，使得第一光学单元4和第二光学单元5能够更容易地收集来自光源的光束。而且，led光源的光强足够大，能够提供照明装置100充足的照明效果。在图1中，第一发光单元2和第二发光单元3优选地相对于照明装置100的光轴a进行布置，例如相对于光轴a对称的布置，而且第一光学单元4和第二光学单元5的放置位置分别与第一发光单元2和第二发光单元3的位置对应。具有第一光学单元4和第二光学单元5的照明装置100不仅具备了近光照明的能力，而且还具备了远光照明的能力。

图2示出根据本发明的实施例的照明装置的第一光学单元的俯视图。第一光学单元包括由多个光学件41组成的光学阵列40。光学阵列40可优选地一体化制成，例如通过注射成型的方式制成。多个光学件41分别为全内反射(tir)的光学件41。光学阵列40的每个光学件41分别对应组成第一发光单元的多个第一光源的其中一个。换而言之，每个第一光源产生的光束分别经过一个光学件41后出射。例如，近光照明的图案取决于光学阵列40的布置而形成，每个全内反射的光学件用于一个led，并且最终的近光照明通过将由多个led产生的多个光斑通过准直镜叠加在一起形成。

例如，第一光学单元还包括光学阵列的载体42，其用于连接和支承多个光学件41，即多个光学件41都设置在相同的光学阵列的载体上42。光学件41还可借助光学阵列的载体42固定至电路板上或者其它固定物上。多个光学件41分别包括：第一入射表面411和第一出射表面412，其中，第一光束经由第一入射表面411进入光学件41，并且经由第一出射表面412出射，其中，第一出射表面412相对于载体的平面倾斜。第一入射面411具备准直镜的功能，以收集来自第一发光单元2的光束，并在理想的传导方向上调整收集的光束。例如，第一入射表面411与作为载体的电路板的间距为大约1mm，例如为1.03mm。

光学阵列40包括第一阵列40a和第二阵列40b，其中，第一阵列40a的光学件41的出射表面相对于载体的平面倾斜的方向与第二阵列40b的光学件41的出射表面相对于载体的平面倾斜的方向不同。

在如图2所示出的实施例中，第一阵列40a包括分布于第一光学单元左侧的三个光学件41，第二阵列40b包括分布于第一光学单元右侧的三个光学件41。左侧的三个光学件41的出射表面相对于光学阵列的载体42向左侧倾斜，右侧的三个光学件41的出射表面相对于光学阵列的载体42向右侧倾斜。这使得在左侧的光学件41中反射而出射的光线能够朝向左侧偏转，在右侧的光学件41中反射而出射的光线能够朝向右侧偏转。

图3示出根据本发明的实施例的照明装置的第一光学单元的正视图。在图3的实施例中，由圆形图案示出的光学件41一共为7个，这7个光学件包括由左侧的4个光学件组成的第一阵列40a和由右侧3个光学件组成的第二阵列40b，或者由左侧的3个光学件组成的第一阵列40a和由右侧4个光学件组成的第二阵列40b。多个光学件41可以预定的图案分布，例如呈弧线的图案分布，或者以直线的图案分布，其分布方式可以对应于多个第一光源的分布方式。

图4示出根据本发明的实施例的照明装置的第二光学单元的俯视图。第二光学单元包括光传导部50以及设置于光传导部的两端的第二入射表面511和第二出射表面512。光传导部50优选地具有全内反射(tir)的内表面。电路板上设置有由多个第二光源组成的第二发光单元，每个第二光源分别对应一个第二光学单元的一个入射口511a、511b、511c。入射口511a、511b、511c具备准直镜的功能，以收集来自第二发光单元的光束，并在理想的传导方向上调整收集的光束。

在本实施例中，示出了三个入射口，即第一入射口511a、第二入射口511b和第三入射口511c，这三个入射口间隔开来地形成，以分别独立地收集三个光源的光束。例如，经由三个分隔开的入射口511a、511b、511c入射的第二光束在光传导部50内经过全内反射而混合，以获得远光照明的光斑的均匀度

来自第二光源的第二光束分别经由入射口进入光传导部50，并在光传导部50的内表面上全反射后经由第二出射表面512出射。在光传导部50的外表面上涂覆有反射涂层，例如含有铝元素的涂层。被第二光学单元的光传导部50遮挡的第一光束可被涂层反射，进而改变被遮挡的第一光束的光路径。第二出射表面512具有弧形的形状，弧形的边缘可以进一步优化由第一光束形成的近光照明的明暗截止线，以形成期望的照明效果。

图5示出根据本发明的实施例的照明装置100的结构示意图。在图5示出的实施例中，照明装置100还包括与第一发光单元2和第二发光单元3的载体1导热连接的散热器7，由第一发光单元2和第二发光单元3生成的热量经由载体1传导至散热器7，并经由散热器7发散至周围环境中。

照明装置100还包括准直镜6，由第一发光单元2产生的经由第一光学单元4出射的第一光束l1被准直镜6调整后出射，并且由第二发光单元3产生的经由第二光学单元5出射的第二光束l2被准直镜6调整后出射。

而且，由第一发光单元2产生的经由第一光学单元4出射，但是被第二光学单元5的光传导部遮挡和反射后的反射光束l3被准直镜调整后出射。准直镜能够将由第一发光单元2和第二发光单元3的多个光源分别生成的单个光束组合和叠加在一起以形成最终的近光照明图案或远光照明图案。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

参考标号

1载体

2第一发光单元

3第二发光单元

4第一光学单元

5第二光学单元

6准直镜

7散热器

40光学阵列

40a第一阵列

40b第二阵列

41光学件

411第一入射表面

412第一出射表面

42光学阵列的载体

50光传导部

511第二入射表面

512第二出射表面

511a、511b、511c入射口

100照明装置

l1第一光束

l2第二光束

l3反射光束。