用于安装到至少一个反射器元件的照明装置以及照明系统的制作方法

本公开涉及一种用于安装到至少一个反射器元件的照明装置以及涉及一种对应的照明系统。

背景技术：

1、现代照明系统——当它们在例如机动车前灯应用中大量使用时——通常包括照明装置和反射器，该照明装置安装到该反射器。因此，照明装置通常包括某种光源（例如一个或多个led）和用于将光源电连接到电源的电气布线（例如接合导线）。

2、照明装置的几个部件（特别是光源和电气布线）是机械敏感的，并且可能容易被机械负载和/或应力损坏，特别是在照明系统的组装期间。

技术实现思路

1、因此，本发明的一个目的是提供一种照明装置，该照明装置例如在操作该照明装置时和/或在组装对应的照明系统期间更不易受损坏的影响。另外，本发明的一个目的是提供一种可以经济地制作的照明装置。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种用于安装到至少一个反射器元件的照明装置，该照明装置包括：载体；布置在载体上的至少一个发光元件；相应对准构件的至少两个对准面，用于将照明装置与至少一个反射器元件对准，其中当照明装置安装到至少一个反射器元件时，至少两个对准面中的每一个被布置成与至少一个反射器元件的对应对准面机械接触；以及布置在载体上的至少一个保护性间隔元件，用于至少机械地保护至少一个发光元件。

3、根据本发明的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的照明装置和至少一个反射器元件的照明系统，其中照明装置安装到至少一个反射器元件。

4、本发明的第一和第二方面的示例性实施例可以具有下面描述的特性中的一个或多个。

5、如上所述，根据第一方面的照明装置包括至少一个保护性间隔元件。在示例性实施例中，保护性间隔元件对应于保护引脚。这种保护引脚可以例如比至少一个发光元件从载体突出得更远。因此，至少一个保护性间隔元件可以有利地用作防止至少一个发光元件和外表面之间的机械接触的间隔物。例如，当不具有这种保护性间隔元件的传统照明装置在例如照明系统的组装期间操作照明装置时可能意外地颠倒放置在桌子上时，敏感部件——诸如至少一个发光元件的电触点（例如带状接合）或至少一个发光元件——可能与桌子表面接触。这种接触可能不期望地对这种敏感部件造成损坏。根据本公开的诸方面，通过提供至少一个保护性间隔元件，敏感部件得到保护并避免了对应的损坏，并且根据第一方面的照明装置更不易受损坏的影响。

6、在示例性实施例中，照明装置是车辆前灯或头灯的部件，特别是布置在车辆前部。车辆前灯或头灯通常包括至少一个反射器元件。因此，在示例性实施例中，至少一个反射器元件对应于反射器或反射器系统，特别是在车辆前灯或头灯中使用。在示例性实施例中，至少一个反射器元件以预定方式反射由至少一个发光元件发射的光。这可以例如包括提供具有如对于机动车应用（例如远光、近光和/或前雾灯）特别需要的一种或多种预定特性（例如预定的光方向性和/或预定的光分布）的光束。

7、在示例性实施例中，照明装置被配置和/或适配用于安装到至少一个反射器元件。安装到至少一个反射器元件在示例性实施例中要被理解为使得照明装置被固定、安装和/或附接到至少一个反射器元件。通过将照明装置安装到至少一个反射器元件，确保了照明装置与至少一个反射器元件的可靠的机械连接，从而允许照明系统的机械完整性。

8、在示例性实施例中，载体包括至少一个散热器。因此，散热器可以例如被理解为无源热交换器，其将热量——特别是由至少一个发光元件生成的热量——传递到气体或流体介质（例如空气或液体冷却剂），使得热量从至少一个发光元件消散离开。换句话说，在示例性实施例中，散热器被布置、配置和/或适配成消散热量。通过消散热量，散热器允许降低照明装置和/或至少一个发光元件的温度。以这种方式，散热器可以有助于防止照明装置和/或至少一个发光元件过热。结果是，照明装置的至少一个发光元件和/或另外的温度敏感部件的寿命周期可以增加。

9、在示例性实施例中，散热器由导热材料（特别是金属材料）制成，和/或包括铝、铜、和/或铝和/或铜基合金或者由铝、铜、和/或铝和/或铜基合金组成。这些材料提供了特别有效的热量消散。在另外的示例性实施例中，散热器由金属片制成。例如，可以针对要消散的热量的量来适当地选择金属片的厚度。在示例性实施例中，厚度在0.5 mm和10 mm之间，特别是在1 mm和5 mm之间，特别是大约2.5 mm。

10、在示例性实施例中，照明装置还包括至少一个电路板，特别是印刷电路板（pcb）或印刷电路板组件（pcba）。在示例性实施例中，pcb使用导电迹线、焊盘、和另外的特征机械地支撑和电连接电子或电气部件，所述导电迹线、焊盘、和另外的特征由层压到非导电衬底的片层上和/或非导电衬底的片层之间的导电材料（例如铜）一个或多个片层蚀刻而成。pcb可以大规模制造并且是高度可定制的，并因此有利地允许照明装置的灵活和经济的制作。

11、在示例性实施例中，至少一个电路板被安装——特别是铆接、胶合、熔接和/或螺纹连接——到载体。在示例性实施例中，将至少一个电路板安装到载体包括将至少一个电路板平坦地布置在载体的容纳部分上并与载体的容纳部分机械接触。在示例性实施例中，容纳部分包括至少一个电路板嵌入其中的凹槽、开口或沟槽。在示例性实施例中，容纳部分的尺寸基本上对应于至少一个电路板的尺寸。以此方式，至少一个电路板可以以紧凑的方式可靠地安装到载体。

12、在示例性实施例中，至少一个发光元件包括至少一个发光二极管（led）。led有利地允许高亮度、同时是相对小的，使得可以提供具有高亮度的紧凑光源或光引擎。

13、在示例性实施例中，将至少一个发光元件布置在载体上包括将至少一个发光元件安装在载体上。在示例性实施例中，至少一个发光元件与载体热接触。在示例性实施例中，至少一个发光元件安装在至少一个电路板上，并且经由至少一个电路板与载体热接触。在示例性实施例中，使用导热材料——特别是导热膏、导热胶和/或导热焊盘（thermalpad）——将至少一个发光元件安装（特别是胶合）在载体上。在示例性实施例中，至少一个发光元件焊接到载体。在示例性实施例中，至少一个发光元件特别是通过焊接安装在引线框架上，并且引线框架安装在载体上并与载体热接触。将至少一个发光元件（直接）布置在载体上并与载体热连接实现了由至少一个发光元件在工作期间生成的热量的有效热量消散。

14、在示例性实施例中，照明装置包括至少两个对准构件，该至少两个对准构件包括至少两个对准面。因此，在示例性实施例中，对准构件对应于对准边缘、对准引脚或对准孔，特别是圆孔或细长孔。至少两个对准构件可以包括至少两个对准边缘、至少两个对准引脚或至少两个对准孔，以及一个或多个对准边缘、一个或多个对准引脚和/或一个或多个对准孔的任何组合。对准边缘可以例如对应于载体的外边缘。对准引脚可以例如对应于布置在载体上的引脚。对准孔可以例如对应于形成在载体中的孔。该孔例如可以是通孔，或者只是部分穿透到载体中。当对准构件对应于对准边缘时，对准面可以例如对应于对准边缘的（特别是平面的）表面。当对准构件对应于对准引脚时，对准面可以例如对应于对准引脚的弯曲外表面（例如，在对准引脚具有圆柱形状的情况下为侧向圆柱区域）。当对准构件对应于对准孔时，对准面可以例如对应于形成在载体中的对准孔的弯曲内表面（例如，在对准孔具有圆柱形状的情况下为侧向圆柱区域）。

15、至少两个对准面中的每一个被布置成与至少一个反射器元件的对应对准面机械接触，至少两个对准面中的每一个在示例性实施例中被配置成和/或适配于与至少一个反射器元件的对应对准面机械接触。例如，至少两个对准面中的每一个可以与至少一个反射器元件的对应配对对准面相对应地形成。此外，在示例性实施例中，至少两个对准面中的每一个被定位成与至少一个反射器元件的对应对准面机械接触。例如，当照明装置安装到至少一个反射器元件时，至少两个对准面中的每一个可以邻接至少一个反射器元件的对应对准面。

16、在示例性实施例中，至少一个反射器元件的对应对准构件对应于对准边缘（例如在照明装置侧对准边缘的情况下）、对准孔（例如在照明装置侧对准引脚的情况下）、或对准引脚（例如在照明装置侧对准孔的情况下）。在这些示例性实施例中，至少一个反射器元件的对应对准面对应于对应对准构件的相应表面。在示例性实施例中，照明装置的对准边缘邻接至少一个反射器元件的对准边缘。在另外的示例性实施例中，照明装置的对准引脚滑入至少一个反射器元件的对准孔中。在又另外的示例性实施例中，照明装置的对准孔容纳至少一个反射器元件的对准引脚。以此方式，任何一对边缘/边缘、引脚/孔、和孔/引脚有利地允许确保照明装置以预定方式与至少一个反射器元件对准。

17、将照明装置与至少一个反射器元件对准可以例如被理解为以预定义的方式相对于至少一个反射器元件定位照明装置。在示例性实施例中，照明装置与至少一个反射器元件在二维（特别是三维）上对准和/或定位。借助于被布置成与至少一个反射器元件的对应对准面机械接触的至少两个对准面，将照明装置与至少一个反射器元件对准，从而有利地允许照明装置相对于至少一个反射器元件的精确定位。

18、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件被配置、适配和/或定位用于机械保护至少一个发光元件和照明装置的另外的机械敏感部件。由此，照明装置的另外的敏感部件可以例如包括一个或多个电连接元件（例如带状接合）。为此，至少一个保护性间隔元件可以例如用作间隔物，该间隔物确保外表面和照明装置的表面之间的间隔，至少一个发光元件和照明装置的另外的机械敏感部件布置在该照明装置的表面上。

19、注意，除了所描述的保护功能之外，通常不排除至少一个保护性间隔元件可以具有支持照明装置和照明系统的另外的部件之间的对准的对准功能。然而，在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件不具有对准功能。代替地，在该示例性实施例中，对准功能仅归因于至少两个对准构件。这允许保护性间隔元件被制作成仅实现其保护功能，这可以有助于使得能够以有效的方式制作特别是用于其预期目的的保护性间隔元件。结果是，在本公开的第一和第二方面的示例性实施例中，当照明装置安装到至少一个反射器元件时，至少一个保护性间隔元件不与至少一个反射器元件机械接触。

20、类似地，注意到至少两个对准构件通常可以对应于两个或更多个对准引脚。然而，在示例性实施例中，至少两个对准构件中的每一个对应于对准边缘或对准孔。换句话说，在示例性实施例中，照明装置不包括用于与至少一个反射器元件对准的对准引脚。有利的是，至少一个保护性间隔元件不需要像对准构件那样精确地形成和定位。因此，至少一个保护性间隔元件允许照明装置的敏感部件的机械保护和照明装置的经济制造两者。

21、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件从载体的一侧突出，至少一个发光元件布置在所述载体的一侧上。其上布置有至少一个发光元件的载体的一侧可以被称为照明装置的光发射侧。通过从该侧突出，该至少一个保护性间隔元件有利地保护设置在该侧的敏感部件（例如该至少一个发光元件及其电气布线）免受损坏，否则如果该照明装置被错误地颠倒放置在表面上——例如在该照明装置和/或该照明系统的操作和/或组装时——则可能造成该损坏。

22、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件与载体一体形成。将至少一个保护性间隔元件与载体一体形成允许照明装置的特别坚固且不复杂的架构以及允许经济的制作。在替代的示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件与载体分开形成和/或机械连接到载体。例如，至少一个保护性间隔元件可以与照明装置分开制作，并且可以随后组装——例如铆接、胶合、熔接、焊接和/或螺纹连接——到载体、特别是形成在载体中的至少一个对应的孔。这种实施例有利地允许彼此独立地制作照明装置和至少一个保护性间隔元件，从而允许制造过程中更大的灵活性。

23、在示例性实施例中，载体和至少一个保护性间隔元件由同一金属片形成、特别是深冲而成，或者是一体模制的、特别是一体铸造的。例如，载体可以由金属片形成，特别是冲压、冲孔和/或深冲而成；并且至少一个保护性间隔元件可以在由金属片形成载体期间或之后由同一金属片形成，特别是冲压、冲孔和/或深冲而成。发明人已经发现，在载体的形成和/或制造期间，形成和/或定位至少一个保护性间隔元件可以以不复杂且经济的方式来执行。以这种方式，可以经济地制作照明装置和照明系统。

24、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件的至少各分区（section）具有基本上圆柱形、圆锥形和/或半球形的形状。因此，圆锥形状可以例如对应于截头圆锥形状。此外，半球形状可以例如对应于半球体的形状和/或透镜状形状。在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件具有基本上圆柱形的形状。在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件包括至少一个保护引脚。在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件具有中空形状，使得至少一个保护性间隔元件的体积至少部分填充有气态介质（例如空气）。这种（部分）中空的形状可以例如通过冲压、冲孔和/或深冲至少一个保护性间隔元件而产生。特别地，已经发现上述形状适合于机械地保护照明装置的敏感部件，并且以特别简单和经济的方式可制造。

25、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件包括圆柱形基座部分、半球形顶部部分、和布置在基座部分和顶部部分之间中的圆锥形中间部分。因此，在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件的外表面是连续的和/或水平的，使得基座部分、中间部分和顶部部分的相应外表面在相应的接触区域平滑地融合。在示例性实施例中，顶部部分具有透镜状形状。已经发现，上述形状适合于机械地保护照明装置的敏感部件，而不会由于阻挡而不利地影响所发射的光的强度。另外，上述形状是特别不复杂的、并且制作起来是经济的。

26、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件和至少一个发光元件之间的距离小于至少两个对准面和至少一个发光元件之间的距离。换句话说，在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件被布置、放置和/或位于至少一个发光元件和至少两个对准面之间中。在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件和至少一个发光元件之间的距离大于至少两个对准面和至少一个发光元件之间的距离的40%、特别是大于60%、特别是大于80%。将至少一个保护性间隔元件定位成更远离至少一个发光元件有利地避免了光被至少一个保护性间隔元件阻挡。

27、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件的高度大于至少一个发光元件的高度和/或大于将至少一个发光元件电连接到一个或多个电接触部分的一个或多个电连接元件的高度。因此，任一前述元件的相应高度可以例如相对于其上布置有至少一个发光元件的载体的表面来测量。换句话说，在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件比至少一个发光元件和/或比一个或多个电连接元件更高（即从所述表面突出得更远）。在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件的高度总计至少2 mm、特别是至少2.5 mm、特别是至少3mm，和/或总计至多5 mm、特别是至多4.5 mm、特别是至多4 mm。高于至少一个发光元件（例如led）和/或高于电连接元件（例如导线或带状接合）的保护性间隔元件有利地允许通过相对于外部物体（例如桌子）的表面提供间隔来机械地保护这些特别敏感的元件免受损坏。在电连接元件的情况下，特别是可以防止无意的弯曲，否则当照明装置工作时，这可能导致无意的短路。

28、在示例性实施例中，沿着照明装置的纵向方向，至少一个保护性间隔元件的中心点位于至少一个发光元件的相应中心点以及一个或多个电接触部分的相应中心点之间中，至少一个发光元件电连接到所述一个或多个电接触部分。换句话说，在示例性实施例中，沿着照明装置的纵向方向，至少一个保护性间隔元件位于至少一个发光元件和电接触部分之间中。至少一个保护性间隔元件的这种定位有利地允许机械地保护特别是电连接至少一个发光元件以及一个或多个电接触部分的一个或多个电连接元件（例如拱形带状接合）。

29、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件中的每一个位于与一个或多个电连接元件（例如拱形带状接合）垂直相交的直线上，所述一个或多个电连接元件将至少一个发光元件与一个或多个对应的电接触部分电连接。这种定位同样尤其允许对所述一个或多个电连接元件的机械保护。

30、在示例性实施例中，照明装置还包括以下中的一个或多个：布置在载体上的至少一个安装部分，至少一个发光元件安装在该载体上；布置在载体上的至少一个电接触部分；至少一个电连接元件，电连接至少一个电接触部分和至少一个发光元件；形成在载体中的至少一个安装孔；布置在载体上的至少一个插座。在示例性实施例中，至少一个电接触部分包括至少一个接合焊盘和/或至少一个电连接元件包括至少一个接合导线或带状接合。因此，接合焊盘可以例如被理解为由导电材料制成的电接触部分。接合导线或带状接合例如可以理解为由金属构成的柔性线（strand）或杆（rod）。因此，带状接合可以例如具有扁平的矩形截面。因此，至少一个发光元件可以例如借助于两个接合焊盘、以及将至少一个发光元件导线接合到两个接合焊盘的两个导线接合或带状接合而电连接到电源。在替代的示例性实施例中，通过将至少一个发光元件表面贴装在电路板上，至少一个发光元件直接电连接到电路板。换句话说，在示例性实施例中，至少一个发光元件是使用表面贴装技术（smt）安装到电路板的表面贴装器件（smd）。

31、在示例性实施例中，至少一个安装孔被配置用于容纳相应的安装构件，特别地，其中安装构件由照明系统的另外的部件构成。因此，安装构件可以例如理解为螺钉和/或螺栓，并且安装孔可以例如理解为螺钉孔和/或螺栓孔。因此，至少一个安装孔允许将照明装置机械安装或紧固到照明系统的另外的部件。

32、在示例性实施例中，至少一个插座被配置用于容纳将照明装置电连接到电源的相应插头。在示例性实施例中，提供了插座和至少一个电接触部分之间的电连接，特别是经由电连接到插座和至少一个电接触部分两者的电路板。以此方式，至少一个电接触部分以及经由至少一个电连接元件的至少一个发光元件可以有利地电连接到电源。

33、在示例性实施例中，照明装置还包括至少一个热敏电阻，特别是至少一个负温度系数（ntc）热敏电阻和/或至少一个正温度系数（ptc）热敏电阻。在示例性实施例中，热敏电阻布置在至少一个电路板上和/或位于至少一个发光元件附近。位于至少一个发光元件附近可以例如被理解为距至少一个发光元件的最近的外边缘小于20 mm，特别是小于10 mm，特别是小于5 mm。热敏电阻可以有利地允许监控照明装置的温度，特别是至少一个发光元件附近的温度。如果至少一个发光元件附近的温度过高（即，使得其可能损坏至少一个发光元件），则供应给至少一个发光元件的电流可能减少/下降。结果是，电功率损失以及由此由至少一个发光元件产生的热量将减少。以此方式，热敏电阻有利地允许避免至少一个发光元件过热。

34、在示例性实施例中，至少一个保护性间隔元件高于至少一个热敏电阻。因此，部件的高度可以例如相对于载体的表面来测量，至少一个发光元件布置在该表面上。以这种方式，至少一个保护性间隔元件可以以与上面已经针对至少一个发光元件和电连接元件所描述的方式相同的方式机械地保护至少一个热敏电阻。

35、在第二方面的示例性实施例中，照明装置的至少两个对准面与至少一个反射器元件的对应对准面机械接触，使得照明装置以预定方式与至少一个反射器元件对准。以这种方式，如上面针对第一方面所描述的，实现了照明装置相对于至少一个反射器元件以及在照明系统内的精确定位。

36、根据本发明，上面描述的本发明的特征和示例实施例同等地适用于不同的方面。特别地，随着与根据第一方面的照明装置相关的特征的公开，也公开了与根据第二方面的照明系统相关的对应特征。

37、应理解，本节中对本发明实施例的呈现仅仅是示例性的和非限制性的。

38、从下面结合所附附图考虑的详细描述中，本发明的其他特征将变得清楚。然而，应理解的是，附图仅仅是为了说明的目的而设计的，并且不是作为对本发明的限制的定义，对于本发明的限制，应该对所附权利要求进行参考。还应该理解，附图不是按比例绘制的，并且它们仅仅是为了构思性地说明本文描述的结构和过程。