低轮廓高效率车辆led模块和前照灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及照明模块和总成，以及更具体地，涉及车辆前照灯模块和总成。
【背景技术】
[0002]传统的车辆前照灯采用多个部件(例如，光源、收集器、和光分配器)。这些前照灯也受到与产生所需的光输出图案(例如，近光前照灯图案、远光前照灯图案等)所需的透镜形状有关的尺寸约束。光传输效率也是一个问题，原因在于传统的车辆前照灯的效率不超过50%。因此，这些前照灯需要显著的能量使用。因此，具有低轮廓和高传输效率的传统的前照灯选项是不可获得的。
[0003]当传统的车辆前照灯总成结合到车辆设计的美学和/或空气动力学中时，传统的车辆前照灯总成还会遭受光传输效率的减少。例如，许多车辆需要前照灯总成沿车辆的驾驶员侧和乘员侧以向上且向车辆后方的方式扫掠或弯曲。因此，这些前照灯总成的出射面通常需要可以干扰高效光传输的一些曲率和方向。
[0004]因此，具有高传输效率和设计形状柔性的车辆前照灯部件、模块和总成是可取的以解决这些问题。此外，光传输效率的提高可以通过较小的车辆前照灯设计以更好的包装效率来体现。
【发明内容】
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[0005]根据本发明的一个方面，车辆前照灯模块设置成包括具有多个近场透镜元件、倾斜输入面、出射面和在倾斜输入面和出射面之间的腔的透镜。前照灯模块还包括引导入射光通过输入面和出射面的LED(发光二极管)照明模块。透镜元件配置成从出射面传输包含至少60%入射光的准直光图案。
[0006]根据本发明的另一个方面，车辆前照灯模块设置成包括多个近场透镜元件、输入面、具有阶梯形图案的光学元件的出射面、和在输入面和出射面之间的腔。前照灯模块还包括引导入射光通过输入面和出射面的LED光源。透镜元件配置成从出射面传输包含至少60%入射光的准直光图案。
[0007]根据本发明的附加方面，车辆前照灯总成设置成包括多个车辆前照灯模块。每个前照灯模块包括:具有倾斜输入面和出射面的透镜、围绕透镜的罩板、和引导入射光通过输入面的LED光源。每个模块的透镜包括配置成以准直的车辆光图案传输至少60%入射光的多个近场透镜元件。
[0008]通过研究下述说明书、权利要求和附图，本发明的这些和其他方面、目的和特征将会被本领域技术人员所理解和领会。
【附图说明】
[0009]在附图中:
[0010]图1是根据本公开的一个方面的具有有大体上矩形出射面的透镜的车辆照明模块的正透视图；
[0011]图1A是图1中所描绘的车辆照明模块的后透视图；
[0012]图1B是图1中所描绘的车辆照明模块在线IB-1B处的剖视图；
[0013]图1C是图1中所描绘的车辆照明模块在线IC-1C处的剖视图；
[0014]图2是根据本公开的另一个方面的具有有大体上圆形出射面的透镜的车辆照明模块的正透视图；
[0015]图2A是图2中所描绘的车辆照明模块的后透视图；
[0016]图2B是图2中所描绘的车辆照明模块在线IIB -1IB处的剖视图；
[0017]图2C是图2中所描绘的车辆照明模块在线IIC-1IC处的剖视图；
[0018]图3是根据本公开的另一方面的包括一对具有大体上矩形出射面的车辆照明模块的车辆前照灯总成的正透视图；
[0019]图3A是图3中所描绘的车辆前照灯总成的后透视图；
[0020]图3B是图3中所描绘的车辆前照灯总成在线IIIB -1IIB处的剖视图；
[0021]图3C是图3中所描绘的车辆前照灯总成在线IIIC -1IIC处的剖视图；
[0022]图4是根据本公开的另一方面的包括一对具有大体上圆形出射面的车辆照明模块的车辆前照灯总成的正透视图；
[0023]图4A是图4中所描绘的车辆前照灯总成的后透视图；
[0024]图4B是图4中所描绘的车辆前照灯总成在线IVB -1VB处的剖视图；
[0025]图4C是图4中所描绘的车辆前照灯总成在线IVC -1VC处的剖视图；
[0026]图5是根据本公开的附加方面的具有有大体上六边形出射面的透镜的车辆前照灯模块的正透视图；
[0027]图5A是图5中所描绘的车辆前照灯模块的后透视图；
[0028]图5B是图5中所描绘的车辆前照灯模块的正端视图；
[0029]图5C是图5中所描绘的车辆前照灯模块在线VC- VC处的剖视图；
[0030]图K)是图5中所描绘的车辆前照灯模块在线VD- VD处的剖视图；
[0031]图6是根据本公开的另一个方面的在车辆的驾驶员侧上的包括一对具有大体上六边形出射面的车辆照明模块的车辆前照灯总成的正透视图；
[0032]图6A是图6中所描绘的车辆前照灯总成在线VIA - VIA处的剖视图。
【具体实施方式】
[0033]为了在此说明的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”、及其派生词应当如图1中所示的取向与本发明相关联。然而，除非有明确的相反指明，本发明可以采用各种可选的方向。同样，在附图中表明的和在下述说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中所限定的发明构思的示例性实施例。因此，除非权利要求中另有明确限定，否则与这里公开的实施例有关的具体尺寸和其他物理特性不应认为是限制。
[0034]图1-1C描绘根据本发明的一个方面的具有透镜11的车辆照明模块10。透镜11包括多个近场透镜元件12、输入面16(参照图1A)和出射面18(参照图1)。如图所示，透镜11的出射面18可以在形状上为大体上矩形的，并且输入面16在形状上为大体上圆形的。此外，透镜11的外壁可以成形为适应输入面16和出射面18的形状。此外，透镜11可以由光学半透明材料制成，比如聚碳酸酯、玻璃，或具有高光学质量且能够以紧密度容限制造的其他半透明材料。近场透镜元件12、输入面16和出射面18集成在透镜11内。因此，透镜11通常由整块材料制成。
[0035]图2-2C描绘根据本发明的另一个方面的具有透镜21的车辆照明模块20。透镜21包括多个近场透镜元件22、输入面26 (参照图2A)和出射面28 (参照图2)。如图所示，透镜21的出射面28可以在形状上为大体上圆形的，并且输入面26在形状上为大体上圆形的。透镜21的外壁也可以成形为分别适应大体上圆形的输入面26和出射面28。此外，透镜21可以由光学半透明材料制成，比如聚碳酸酯、玻璃，或具有高光学质量且能够以紧密度容限制造的其他半透明材料。近场透镜元件22、输入面26和出射面28集成在透镜21内。因此，透镜21可以由整块材料制成。
[0036]车辆照明模块10、20两者都包括引导入射光通过输入面16、26并且离开出射面
18、28的发光二极管(LED)光源14、24 (参照图1B、2B)。LED光源14、24可以根据各种LED照明技术来选择，包括发射除了白色以外的波长的光的那些光源。如图1B和2B所示，LED光源14、24可以分别在接近输入面16、26的位置处安装或以其他方式连接到透镜11、21。因此，来自LED14、24的入射光被引导通过输入面16、26。
[0037]如图1-1C&2-2C进一步地所示，多个近场透镜元件12、22配置成从透镜11、21的出射面18、28传输包含来自LED光源14、24的至少60%入射光的准直光图案13、23。车辆照明模块10、20有相对少的导致光强度损失的方面。来自LED光源14、24的入射光直接被引导到输入面16、26。此后，光通过透镜11、21内的多个近场透镜元件12、22被重新引导和准直。没有反射入射光的其他表面，反射入射光是通常导致光强度的10-20%损失的过程。因此，车辆照明模块10、20的总光传输效率超过60%。
[0038]车辆照明模块10、20的近场元件12、22也用于使来自LED光源14、24的入射光准直。来自LED光源14、24的入射光通常是与在各个方向上明显散射相称的朗伯
(Lambertian)。也就是说，光从源在所有方向上发射和传播--近似180度。近场透镜元件12、22集成在透镜11、21内并且起作用以使来自LED光源14、24的入射光准直。每个透镜元件12、22可以具有与其他透镜元件12、22的焦距不同的焦距。同样，这些透镜元件12、22可以一起工作以使来自源14、24的入射光准直。利用用于透镜11、21和透镜元件12、22的这些设计准直到低于10度