專利名稱：機(jī)動(dòng)車前照燈的模塊化投射光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投射光模塊，具有至少一個(gè)第一組件和一個(gè)第二組件，該第一組件具有包括半導(dǎo)體光源的光源單元，該第二組件具有透鏡單元，其中第一組件設(shè)置為將第二組件保持在投射光模塊中。第二組件例如是透鏡單元，第一組件例如包括光源單元、遮光板單元以及透鏡保持單元。
背景技術(shù)：
這樣的投射光模塊實(shí)質(zhì)上是已知的并用于產(chǎn)生前照燈的具有明暗界限的光分布。在此明暗界限作為遮光板單元的遮光板邊緣的投影而產(chǎn)生，該遮光板單元由光源單元的光源照亮。前照燈的外觀代表機(jī)動(dòng)車的重要的識(shí)別標(biāo)記。為了使其產(chǎn)品區(qū)別于其他機(jī)動(dòng)車制造商的產(chǎn)品，機(jī)動(dòng)車制造商想要能夠盡可能自由地塑造該外觀。當(dāng)能夠相對(duì)自由地作為一個(gè)整體塑造前照燈的外形時(shí)，迄今在塑造投射光模塊時(shí)由于技術(shù)原因而引起約束。如今通常將用于近光燈或遠(yuǎn)光燈或用于近光燈和遠(yuǎn)光燈(雙功能)的投射光模塊以預(yù)裝配的形式裝設(shè)到不同類型的前照燈中，其中各自使用相同的投射光模塊。預(yù)裝配的投射光模塊的使用特別是在由鹵素?zé)襞莼驓怏w放電燈作為光源驅(qū)動(dòng)的前照燈中是常用的，從而能夠經(jīng)濟(jì)地大量制造前照燈。在前照燈打開且環(huán)境昏暗時(shí)，前照燈的外觀較多地取決于投射光模塊的透鏡單元的照亮的光輻射面，較少地取決于前照燈的外部形狀。因此，與已知外觀的區(qū)分可以例如通過塑造投射光模塊的凸透鏡的照亮的表面而獲得。在過去凸透鏡形狀的改變一直表現(xiàn)為投射光模塊結(jié)構(gòu)上的較大改變，這從結(jié)構(gòu)費(fèi)用出發(fā)規(guī)律地引起新前照燈的投射光模塊的或多或少的完整的新發(fā)展。這一點(diǎn)導(dǎo)致較高的開發(fā)成本和制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明的目的在于提供一種投射光模塊，該投射光模塊允許以相對(duì)較小的開發(fā)成本和制造成本來自由地塑造配備有投射光模塊的前照燈的外觀。該目的通過權(quán)利要求I的特征來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的投射光模塊與實(shí)質(zhì)上已知的投射光模塊的區(qū)別在于，第一組件設(shè)置為無需改變第二組件的第一結(jié)構(gòu)型式或第二組件的不同于第一結(jié)構(gòu)型式的第二結(jié)構(gòu)型式而將第二組件保持在投射光模塊中，且既利用第一結(jié)構(gòu)型式也利用第二結(jié)構(gòu)型式來產(chǎn)生有規(guī)律的光分布。通過該特征提供模塊化的投射光模塊，該投射光模塊允許改變與外觀相關(guān)的第二組件，而不改變與外觀較少相關(guān)的第一組件。因此本發(fā)明在很大程度上維持第一組件的較多優(yōu)勢的情況下提供用于為投射光模塊供應(yīng)個(gè)別產(chǎn)品系列的外觀的較大的塑造自由。考慮到投射光模塊的低成本和優(yōu)化生產(chǎn)的開發(fā)和制造，維持較多優(yōu)勢表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。
在此優(yōu)選地，第一組件除了光源單元以外還具有遮光板單元，并且第二組件除了透鏡單元以外還具有透鏡保持單元。這種設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)勢最容易看到的且因此與外觀最相關(guān)的部件結(jié)合在可從外觀上變化的第二組件中，而最不容易看到的部件結(jié)合到不變的、較多通過其技術(shù)特征塑造的第一組件中，該第一組件在改變設(shè)計(jì)時(shí)不是必須改變且因此能夠生產(chǎn)優(yōu)化地、成本優(yōu)化地大量制造。同樣優(yōu)選地，第二組件除了透鏡單元以外還具有透鏡保持單元和遮光板單元。這種設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)勢對(duì)于投射光模塊的完美的光技術(shù)功能所必需的遮光板單元到透鏡單元的調(diào)整在組件內(nèi)實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于制造技術(shù)來說優(yōu)于在組合兩個(gè)組件時(shí)必須進(jìn)行一個(gè)組件相對(duì)于另一組件的調(diào)整。當(dāng)然，該優(yōu)點(diǎn)會(huì)帶來以下缺點(diǎn)在投射光模塊上以第二組件的形式變化的部分的復(fù)雜性提高，而不變化的第一組件的復(fù)雜性降低。因此這確切地說是不利的，因?yàn)樵酱蟮氐窒麥p小開發(fā)成本和制造成本的理想優(yōu)勢，投射光模塊的不變化的部分越大。在此背景下，特別優(yōu)選的構(gòu)造的特征在于，第一組件除了光源單元和遮光板單元以外還具有透鏡保持單元，并且第二組件具有透鏡單元。在該構(gòu)造中，不變化的部分特別大，從而理想的效果出現(xiàn)在相應(yīng)大的范圍內(nèi)。在此，透鏡單元具有限定的交叉區(qū)是必需的。在一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)造中，交叉區(qū)通過透鏡單元的設(shè)置用于保持透鏡單元的結(jié)構(gòu)而形成，該交叉區(qū)具有獨(dú)立的、不同于凸透鏡的組件。這樣的組件可以例如是適配于透鏡形狀的透鏡保持環(huán)，該透鏡保持環(huán)具有用于將透鏡單元固定在第一組件的固定元件，例如螺紋孔和/或螺紋銷釘和/或榫槽和/或其他凹槽。同樣優(yōu)選地，透鏡單元具有塑料透鏡，因?yàn)樗芰贤哥R能夠以大量的各式形狀相對(duì)簡單且低廉地通過注塑而制造。由此塑料透鏡能夠以較低的成本開啟很大的塑造空間。此夕卜，塑料透鏡輕于玻璃透鏡，這有助于理想地減少機(jī)動(dòng)車的消耗和排放。特別是在用半導(dǎo)體光源取代氣體放電燈或白熾燈時(shí)產(chǎn)生了用塑料透鏡取代玻璃透鏡的可能性，因?yàn)榘雽?dǎo)體光源利用其光放射出實(shí)質(zhì)上更少的熱量。在使用半導(dǎo)體光源時(shí)，如玻璃透鏡具有的高溫度穩(wěn)定性不再具有重要意義。進(jìn)一步優(yōu)選地，透鏡單元的設(shè)置用于保持透鏡單元的結(jié)構(gòu)集成到塑料透鏡的塑料材料中。由此以價(jià)格低廉的方式在協(xié)同制造投射光模塊的光學(xué)特征和外觀的凸透鏡與投射光模塊的其余部分之間提供限定的交叉區(qū)。同樣優(yōu)選地，塑料透鏡是根據(jù)雙組分注塑成型工藝制造的塑料透鏡，在該塑料透鏡中在第一工藝流程中注塑的毛坯形成凸透鏡的中心區(qū)域的芯子，并且該塑料透鏡的最終 形狀通過毛坯與另外的塑料在第二工藝流程中進(jìn)行的包圍注塑而形成。另一優(yōu)選的構(gòu)造如下設(shè)置透鏡單元的設(shè)置用于保持透鏡單元的結(jié)構(gòu)集成到毛坯的塑料材料或另外的塑料中。由此可使用相應(yīng)的適配于要完成的目的的材料。對(duì)于離光學(xué)軸較近的部分來說光學(xué)特征是重要的，而對(duì)于保持來說如穩(wěn)定性和耐磨性之類的機(jī)械特征是重要的。
另一優(yōu)選的構(gòu)造的特征在于，光源單元具有用于半導(dǎo)體光源的容納部，或者光源單元具有用于半導(dǎo)體光源的容納部和設(shè)置用于控制和/或監(jiān)視半導(dǎo)體光源的控制裝置、以及設(shè)置用于冷卻半導(dǎo)體光源的散熱體和設(shè)置用于匯聚半導(dǎo)體光源的光的光學(xué)頭。通過該構(gòu)造，提供可普遍適用的光源單元，用于產(chǎn)生光所需的部件結(jié)合在該光源單元中。該光源單元可使用在在此采用的模塊化投射光模塊組合部件的每個(gè)投射光模塊中，這允許實(shí)現(xiàn)大批量制造。其他優(yōu)勢由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中得出?？梢岳斫?，上述以及下面還要說明的特征不僅可用于相應(yīng)給出的組合，還可用于其他組合或獨(dú)自使用，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。


在附圖中示出且在以下進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。在此分別以示意圖的形式示出圖I以投射光模塊的功能組的結(jié)構(gòu)的形式示出本發(fā)明的技術(shù)背景的透視圖；圖2以垂直截面示出圖I中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖3圖2中的結(jié)構(gòu)和連接圖I和2的組件的透鏡保持單元；圖4光源單元的結(jié)構(gòu)以及第二組件的透鏡單元的第一結(jié)構(gòu)型式的前視圖；圖5作為第一組件的光源單元與第二組件的透鏡單元的第二結(jié)構(gòu)型式的組合；圖6作為第一組件的光源單元與第二組件的透鏡單元的另一結(jié)構(gòu)型式的組合；圖7用于制造包括功能元件的凸透鏡的方法的實(shí)施例的流程圖；以及圖8根據(jù)該方法制造的凸透鏡的示例。
具體實(shí)施例方式在此相同的附圖標(biāo)記在附圖中分別表示相同或至少其功能相同的元件。通常人們出于制造技術(shù)角度和設(shè)計(jì)角度在包括半導(dǎo)體光源的投射光模塊中劃分4個(gè)功能組這些功能組涉及光源單元、遮光板單元、透鏡保持單元和透鏡單元。圖I和2示出光源單元、遮光板單元和透鏡單元的結(jié)構(gòu)。圖3示出這三個(gè)功能組,此外還示出透鏡保持單元。圖I詳細(xì)示出投射光模塊10的光源單元2、遮光板單元4和透鏡單元6的結(jié)構(gòu)。光源單元2具有散熱體12，其由具有高導(dǎo)熱系數(shù)的材料，例如鋁、鎂、銅或包含這樣的金屬的合金制成。在一個(gè)構(gòu)造中，散熱體12具有如肋或筋的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)增加將其熱量散發(fā)到環(huán)境的表面積。在散熱體12的凹側(cè)中、在兩個(gè)彼此分離形成的序列14和16中設(shè)置有多個(gè)設(shè)計(jì)為發(fā)光二極管18的半導(dǎo)體光源。未圖示的增大散熱體12的表面積的結(jié)構(gòu)優(yōu)選設(shè)置在散熱體12的與凹側(cè)相反的背側(cè)上。曲率可以是固定的或通過逐段互相傾斜的平面來替代。第一序列14具有四個(gè)彼此緊密相鄰設(shè)置的發(fā)光二極管18。第二序列16具有五個(gè)彼此緊密相鄰設(shè)置的發(fā)光二極管18，從而發(fā)光二極管18的整體結(jié)構(gòu)形成緊湊的單元。每個(gè)發(fā)光二極管18配設(shè)有構(gòu)造為光學(xué)頭20的光學(xué)頭。光學(xué)頭20匯聚由發(fā)光二極管18發(fā)出的光，且優(yōu)選根據(jù)已知全反射以及折光或折射原理在透明光學(xué)材料(例如PMMA (有機(jī)玻璃)或PC (聚碳酸酯))與環(huán)境之間的邊界面上工作。在圖示的實(shí)施例中設(shè)置有多個(gè)光學(xué)頭20作為獨(dú)立的光學(xué)頭。光學(xué)頭自然也可以一體式形成，其中光學(xué)頭的不同區(qū)域構(gòu)成配設(shè)給不同半導(dǎo)體光源18的光學(xué)頭。然后也可使用平面散熱體，即不具有所述凹曲率或互相傾斜的平面的散熱體。每個(gè)序列14和16中的發(fā)光二極管18可以按組控制。也可能的是，個(gè)別地控制發(fā)光二極管18，從而根據(jù)需求個(gè)別地接通或斷開發(fā)光二極管。也可個(gè)別或按組地使發(fā)光二極管18變暗。特別地，圖2示出兩個(gè)平面14和16以一定的角度彼此傾斜地對(duì)準(zhǔn)。該對(duì)準(zhǔn)可以但不是必須這樣實(shí)現(xiàn)，使得平面14的光學(xué)頭20的光學(xué)軸22與平面16的光學(xué)頭20的光學(xué)軸22在后續(xù)的路徑中相交于焦點(diǎn)24。從光學(xué)頭20輸出的光部分地由遮光板26遮住,部分光經(jīng)過遮光板26到達(dá)。遮光板26與其遮光板表面27水平地設(shè)置，其中遮光板表面27在一構(gòu)造中在照射光的一側(cè)上至少部分地反射(verspiegeln)。該反射優(yōu)選通過金屬涂層而產(chǎn)生。如圖I所不,遮光板表面27沿著發(fā)光二極管18的幾乎與光學(xué)頭20的光學(xué)軸22一致的光輸出方向或光反射方向具有臺(tái)階或邊緣28,其將遮光板26的兩個(gè)區(qū)域彼此分開，從而產(chǎn)生合法的明暗界限。圖I和圖2都示出投射光模塊10在后續(xù)的反射路徑中具有構(gòu)成為凸透鏡30的次級(jí)光學(xué)組件。次級(jí)光學(xué)組件優(yōu)選構(gòu)造為具有在40mm和85mm之間的焦距的單獨(dú)的非球面的凸透鏡30。凸透鏡30可出于光技術(shù)原因至少部分地具有有規(guī)律的或無規(guī)律的結(jié)構(gòu)化表面。該結(jié)構(gòu)具有到透鏡底面大約3 u m-30 u m的高度，且用于在遮光板邊緣投影時(shí)影響明暗界限的亮度梯度和/或色彩效果。為了正確、旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)凸透鏡30，在透鏡邊緣上使用標(biāo)記以及與透鏡保持器形狀擬合的編碼。凸透鏡30在圖示的構(gòu)造中構(gòu)成為雙凸的，但具有兩個(gè)不同大小的半徑。凸透鏡30或投射光模塊10的光學(xué)軸32代表投射光模塊10的水平平面。遮光板表面27實(shí)質(zhì)上沿著光學(xué)軸32或該水平平面延伸。遮光板表面27也可略微傾斜于光學(xué)軸32,從而在遮光板表面27和光學(xué)軸32之間形成較小的角(參看圖2)。投射光模塊10優(yōu)選布置為使散熱體12與平面14和16設(shè)置在光學(xué)軸32的上方，從而使光學(xué)頭20的光學(xué)軸22以銳角與凸透鏡30的光學(xué)軸32相交。投射光模塊10用于在機(jī)動(dòng)車的前方產(chǎn)生光分布。這樣的光分布由投射光模塊10以下述方式產(chǎn)生從發(fā)光二極管18發(fā)出且進(jìn)入各自配設(shè)的光學(xué)頭20中的光匯聚到光學(xué)頭20中，且優(yōu)選沿著光學(xué)頭20的光學(xué)軸22傳播。在發(fā)光二極管18的區(qū)域中產(chǎn)生的熱量通過散熱體12導(dǎo)出。遮光板26遮住光的一部分以在機(jī)動(dòng)車前方為近光燈或霧燈產(chǎn)生明暗界限。從光學(xué)頭20發(fā)出的光的剩余部分到達(dá)凸透鏡30上，且從該凸透鏡以期望的光分布考慮到明暗界限的實(shí)現(xiàn)而投射到機(jī)動(dòng)車前方的車道上。遮光板26上的臺(tái)階或邊緣28在此在機(jī)動(dòng)車前方在明暗界限的投影中為近光燈產(chǎn)生法定的拐點(diǎn)。因此，出現(xiàn)具有在自身的交通車流側(cè)相對(duì)較遠(yuǎn)延伸的照明同時(shí)避免迎面交通車流的炫目的期望的不對(duì)稱的光分布。以這種方式產(chǎn)生的光分布以從光源單元 2、遮光板單元4和透鏡單元6的組中的每個(gè)單個(gè)單元到該組的相應(yīng)的兩個(gè)其他單元的確定的空間結(jié)構(gòu)為前提。為了制造這樣的空間結(jié)構(gòu)，單元2、4和6穩(wěn)定地互相連接。該連接在此通過透鏡保持單元8實(shí)現(xiàn)，該透鏡保持單元的一種構(gòu)造在圖3中示出。三個(gè)單元2、4和6中的每個(gè)都具有功能元件，該功能元件用于將各自的單元2、4、6固定和/或空間定位在透鏡保持單元8上或透鏡保持單元8內(nèi)。所述功能元件涉及定位元件和/或夾子元件和/或用于銷的容納部和/或凸起 和/或螺釘和/或鉚釘和/或各自的補(bǔ)充功能元件。在圖2中光源單元2具有功能元件2a,而遮光板單元4具有功能元件4a,透鏡保持單元6具有功能元件6a。圖3示出圖I和2中的對(duì)象以及處于結(jié)合狀態(tài)的透鏡保持單元8。在圖示的構(gòu)造中，光源單元2通過功能元件2b保持在透鏡保持單元8中。功能元件2b補(bǔ)充功能元件2a。遮光板單元4相應(yīng)地通過功能元件4b保持在透鏡保持單元8中。功能元件4b補(bǔ)充功能元件4a。透鏡單元6通過功能元件6b和8a保持在透鏡保持單元8中。功能元件6b補(bǔ)充功能元件6a和8a。功能元件8a例如涉及透鏡保持單元8中的長形凹槽，該長形凹槽設(shè)置為形狀擬合地容納透鏡單元的凸起6a。其余的功能元件2b、4b和6b分別是補(bǔ)充其余的功能元件2a、4a和6a的功能元件，從而分別成對(duì)地形成定位連接、螺釘連接、鉚釘連接或其他形狀擬合和/或材料擬合式的連接，例如通過釬焊、焊接或粘貼。四個(gè)功能組2、4、6和8中的透鏡單元6對(duì)于外觀特別重要，因?yàn)橥雇哥R30出于光技術(shù)角度強(qiáng)制地必須總是能被看見。透鏡保持單元8對(duì)于外觀是重要的，因?yàn)槠渲辽俨糠值啬鼙豢匆?。此外，透鏡保持單元出于其支承功能的原因在技術(shù)上也是重要的。在遮光板單元4中技術(shù)意義占主要部分。光源單元2用于容納和保持半導(dǎo)體光源，必要時(shí)也用于容納和保持用于控制和/或監(jiān)視半導(dǎo)體光源的電子器件(必要時(shí)具有電插裝連接)以及一個(gè)或多個(gè)散熱體，以及必要時(shí)用于容納和保持光學(xué)頭。該四個(gè)功能組可劃分為兩個(gè)組件，其中第一組件具有技術(shù)相關(guān)的功能元件，且其中第二組件具有至少一個(gè)與外觀相關(guān)的元件。第一組件至少具有包括半導(dǎo)體光源的光源單元，且設(shè)置為將第二組件保持在投射光模塊中。第二組件至少具有透鏡單元。根據(jù)本發(fā)明，第一組件設(shè)置為無需改變第二組件的第一結(jié)構(gòu)型式或第二組件的不同于第一結(jié)構(gòu)型式的第二結(jié)構(gòu)型式而將第二組件保持在投射光模塊中，且既利用第一結(jié)構(gòu)型式也利用第二結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生有規(guī)律的光分布。在圖I至3的對(duì)象中，兩個(gè)組件之間的交叉處位于光源單元2和由剩余的三個(gè)功能組4、6和8組成的集合之間，或者該交叉處位于透鏡單元6和在這種情況下剩余的三個(gè)功能組件2、4和8之間。在第一可選方案中，第二組件相應(yīng)地除了透鏡單元6以外還具有透鏡保持單元8和遮光板單元4。在第二可選方案中，第一組件除了光源單元2以外還具有遮光板單元4和透鏡保持單元8。圖4示出光源單元2的構(gòu)造以及凸透鏡30形式的透鏡單元6的第一結(jié)構(gòu)型式的前視圖。在圖示的構(gòu)造中該光源模塊2具有保持結(jié)構(gòu)2. 1，該保持結(jié)構(gòu)設(shè)置為允許既固定遮光板單元4、又固定透鏡保持單元8。在圖4示出的構(gòu)造中，保持結(jié)構(gòu)2. I具有第一部分結(jié)構(gòu)2. 2和第二部分結(jié)構(gòu)2. 3。第一部分結(jié)構(gòu)用于固定透鏡保持單元8。第二部分結(jié)構(gòu)用于固定遮光板單元4。兩個(gè)部分結(jié)構(gòu)2. I和2. 2為此目標(biāo)具有功能元件2a，如在上面參考圖2已經(jīng)說明的功能元件。
圖4的對(duì)象特別用于實(shí)現(xiàn)一構(gòu)造，在該構(gòu)造中第一組件除了光源單元2以外還具有遮光板單元4，且在該構(gòu)造中第二組件除了透鏡單元6以外還具有透鏡保持單元8。在該構(gòu)造中第一組件和特別是光源單元2設(shè)置為可在光源單元2上安設(shè)具有不同設(shè)計(jì)的透鏡單元6和透鏡保持單元8。圖4至6示出相同的光源單元2與不同的透鏡單元6的這種組合。圖4示出作為第一組件的光源單元2與第二組件的結(jié)構(gòu)型式的組合，該第二組件的透鏡單元6具有由圓限定的凸透鏡30。圖5示出作為第一組件的光源單元2與第二組件的結(jié)構(gòu)型式的組合，該第二組件的透鏡單元6具有由矩形限定的凸透鏡30。圖6示出作為第一組件的光源單元2與第二組件的結(jié)構(gòu)型式的組合，該第二組件的透鏡單元6具有凸透鏡30，該凸透鏡的結(jié)構(gòu)完全不同于圖4和5的基本形狀，就這點(diǎn)而言，該結(jié)構(gòu)形象地說明可提供的設(shè)計(jì)空間。在圖4至6中介紹的組合的特征在于，光源單元2設(shè)計(jì)為無需改變而可與透鏡單元6和透鏡保持單元8的不同的結(jié)構(gòu)型式組合。透鏡單元和透鏡保持單元的不同的結(jié)構(gòu)型式與由光源單兀和遮光板單兀組合而成的第一組件一同構(gòu)成積木式系統(tǒng)，投射光模塊10從該系統(tǒng)可組合有不同的外觀。在此第一組件表不技術(shù)制造的且對(duì)于所有的投射光模塊10相同的部分，而第二組件表示變化的、制造投射光模塊的外觀的設(shè)計(jì)部分。在一個(gè)構(gòu)造中，光源單元與遮光板單元構(gòu)成在組合的前照燈中不可見或僅少部分可見的且因此與外觀不相關(guān)的第一組件，而透鏡保持單元與透鏡單元構(gòu)成預(yù)裝配的設(shè)計(jì)單元。這對(duì)應(yīng)于例如圖4至6的對(duì)象。在另一構(gòu)造中，透鏡單元、透鏡保持單元和遮光板單元組成第二組件。這對(duì)應(yīng)于例如圖2和3中的對(duì)象，其中交叉處經(jīng)過第一組件和第二組件之間然后經(jīng)過光源單元2和光源保持單元8之間。遮光板單元相對(duì)于透鏡單元的位置通常必須調(diào)整。透鏡單元與透鏡保持單元和遮光板單元組成的第二組件在這種情況下具有以下優(yōu)勢該調(diào)整可在第二組件的預(yù)裝配期間實(shí)現(xiàn)。這在制造技術(shù)上比在組合第一組件與第二組件時(shí)進(jìn)行調(diào)整要簡單。當(dāng)光源單元、遮光板單元和遮光板保持單元組成穩(wěn)定的第一組件時(shí)，投射光模塊積木式系統(tǒng)的相同剩余部分的部分特別高。這同樣對(duì)應(yīng)于例如圖2和3的對(duì)象，其中交叉處經(jīng)過第一組件和第二組件之間，然后經(jīng)過透鏡保持單元8和透鏡單元6之間。在這種構(gòu)造中，透鏡單元具有包括功能元件的限定的交叉處是必需的，該功能元件如以功能元件6a的形式參照圖2和3說明的功能元件。該功能元件，例如圖2和3中的功能元件6a，在優(yōu)選的構(gòu)造中為與凸透鏡30機(jī)械連接且保持凸透鏡30的部分的零件，例如為環(huán)繞例如凸透鏡30的外輪廓的透鏡保持環(huán)或透鏡保持框，從而凸透鏡由環(huán)或框圍住和保持。但可選地，也可使用無框的機(jī)械保持器，在該保持器中凸透鏡30例如與兩個(gè)金屬中間保持器連接，這兩個(gè)金屬中間保持器自身設(shè)置為與透鏡保持單兀連接。在可選的構(gòu)造中，透鏡單元的用于將透鏡保持單元與透鏡單元連接的功能元件為透鏡的一體零件，這例如在塑料透鏡中可通過塑料注塑的可能性來產(chǎn)生。在此功能元件與凸透鏡的光學(xué)作用部分一同在模制到光學(xué)作用部分上的注塑過程中產(chǎn)生。在特別優(yōu)選的構(gòu)造中，功能元件為通過雙組份注塑工藝制造的透鏡單元的透明或也可以不透明的組分的零件。、
傳統(tǒng)地，凸透鏡30由塑料一體制造，特別是在工藝流程中通過注塑成型來制造?；谠谕雇哥R30的中心的相對(duì)較大的厚度，其必須在極其昂貴的方法中非常緩慢地注塑、冷卻和脫模，因?yàn)榉駝t會(huì)造成塑料材料中的空氣雜質(zhì)、材料收縮、工件的變形和/或所謂的空泡。中心厚度大約為30mm的凸透鏡30在一個(gè)工藝流程中對(duì)于其制造的周期為大約18分鐘。此外，根據(jù)已知方法生產(chǎn)的凸透鏡30的關(guān)于形狀、輪廓和表面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不是最優(yōu)的，因?yàn)楸M管在注塑成 型時(shí)最仔細(xì)，但由于凸透鏡30的較大厚度在可接受的周期內(nèi)不可完全避免誤差。在一個(gè)工藝流程中進(jìn)行制造的另一缺點(diǎn)是最大地限制凸透鏡30的可能形狀。出于這個(gè)原因，在一個(gè)工藝流程中制造的凸透鏡30通常具有非常簡單的形狀。凸透鏡的關(guān)于其形狀和輪廓的靈活設(shè)計(jì)以及功能部件(鉤環(huán)、彈簧鉤、釘頭、定位面等)的注塑僅可受限地在一個(gè)工藝流程中進(jìn)行制造。圖7示出作為用于生產(chǎn)包括功能元件6a的凸透鏡30的方法的實(shí)施例的流程圖。該方法在步驟32開始后，在對(duì)應(yīng)于第一工藝流程的第一步驟34，由塑料注塑凸透鏡30的毛坯。該毛坯對(duì)應(yīng)于在其尺寸、其形狀和其輪廓還不是最終的凸透鏡30。特別地，毛坯在中心具有比成品凸透鏡30更小的厚度。如果例如成品凸透鏡30應(yīng)當(dāng)在中心具有大約24mm的厚度，則毛坯可例如在中心僅具有大約12mm的厚度。關(guān)于表面特性，毛坯也沒有對(duì)應(yīng)于成品凸透鏡30的要求。因此例如顯而易見地，毛坯在其表面具有斑點(diǎn)、劃痕或類似缺陷。通過毛坯相對(duì)于成品凸透鏡30較小的尺寸和對(duì)表面質(zhì)量較小的要求，毛坯實(shí)質(zhì)上可以比連續(xù)制造的凸透鏡更快地由塑料注塑。在第二步驟或工藝流程36中，在第一工藝流程34中制成的毛坯至少局部地與由塑料制成的附加層包圍注塑。該與附加塑料層的包圍注塑一方面用于產(chǎn)生凸透鏡30的期望的尺寸、以及期望的形狀和輪廓。因此例如可以設(shè)想到，在毛坯的前側(cè)和背側(cè)注塑附加層，該附加層在毛還的中心大約6mm厚,從而中心厚度約為12mm的毛還與由塑料制成的在毛還的前側(cè)和后側(cè)上的兩個(gè)分別約為6mm厚的附加層形成具有中心厚度約為24mm的成品凸透鏡。成品凸透鏡30的其他的尺寸、形狀和輪廓也可通過在第二工藝流程36中在毛坯上注塑附加塑料層而產(chǎn)生。此外毛坯與附加塑料層的包圍注塑還用于實(shí)現(xiàn)成品凸透鏡30的期望的表面質(zhì)量。在毛坯上注塑的附加塑料層補(bǔ)償毛坯表面的不平坦，自身滲透進(jìn)毛坯表面中的細(xì)微的劃痕、凹痕和瑕疵且填補(bǔ)劃痕、凹痕和瑕疵?；谠诘诙に嚵鞒?6中附加注塑的塑料層的相對(duì)較小的厚度，可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)以要求的精度和質(zhì)量制成該塑料層。在第二工藝流程36之后，制成的凸透鏡7憑借模制的功能元件具有期望的尺寸，特別是期望的厚度以及期望的形狀和輪廓。該方法然后在步驟38結(jié)束。圖8中示出根據(jù)該方法制造的凸透鏡的例子。圖8示出沿著圖2中的線VIII-VIII截取的這種凸透鏡的截面。在第一工藝流程中注塑的毛坯40構(gòu)成凸透鏡30的中心區(qū)域的芯子。該毛坯40在其末端具有上述已經(jīng)說明的功能元件6a，該功能元件用于將凸透鏡30與透鏡保持單元8連接。在第二工藝流程中通過毛坯40與另外的塑料42的包圍注塑產(chǎn)生凸透鏡30的最終形狀。對(duì)于功能元件6a在第一工藝步驟中產(chǎn)生的操作方法可替代地，功能元件6a也可在第二工藝步驟中產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種投射光模塊(10)，具有至少一個(gè)第一組件和一個(gè)第二組件，該第一組件具有包括半導(dǎo)體光源的光源單元(2)，該第二組件具有透鏡單元￠)，其中第一組件設(shè)置為將第二組件保持在投射光模塊(10)中，其特征在于，第一組件設(shè)置為無需改變第二組件的第一結(jié)構(gòu)型式或第二組件的不同于第一結(jié)構(gòu)型式的第二結(jié)構(gòu)型式而將第二組件保持在投射光模塊(10)中，且既利用第一結(jié)構(gòu)型式也利用第二結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生有規(guī)律的光分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射光模塊(10)，其特征在于，第一組件除了光源單元(2)以外還具有遮光板單元(4)，并且第二組件除了透鏡單元￠)以外還具有透鏡保持單元⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射光模塊(10)，其特征在于，第二組件除了透鏡單元(6)以外還具有透鏡保持單元(8)和遮光板單元(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的投射光模塊(10)，其特征在于，第一組件除了光源單元(2)以外還具有遮光板單元(4)和透鏡保持單元(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投射光模塊(10)，其特征在于，透鏡單元(6)的設(shè)置用于保持透鏡單元(6)的結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的、不同于凸透鏡(30)的組件。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的投射光模塊(10)，其特征在于，透鏡單元(6)具有塑料透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投射光模塊(10)，其特征在于，透鏡單元(6)的設(shè)置用于保持透鏡單元(6)的結(jié)構(gòu)(6a)集成到塑料透鏡的塑料材料中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的投射光模塊(10)，其特征在于，塑料透鏡為根據(jù)雙組份注塑工藝制造的塑料透鏡，在該塑料透鏡中在第一工藝流程中注塑的毛坯(40)構(gòu)成該凸透鏡(30)的中間區(qū)域的芯子，并且該塑料透鏡的最終形狀通過該毛坯(40)與另外的塑料(42)在第二工藝流程中進(jìn)行的包圍注塑而獲得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的投射光模塊(10)，其特征在于，透鏡單元(6)的設(shè)置用于保持透鏡單元(6)的結(jié)構(gòu)(6a)集成到毛坯的塑料材料中或集成到另外的塑料(42)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的投射光模塊(10)，其特征在于，光源單元(2)具有用于半導(dǎo)體光源的容納部；或者光源單元(2)具有用于半導(dǎo)體光源的容納部和設(shè)置用于控制和/或監(jiān)視半導(dǎo)體光源的控制裝置、以及設(shè)置用于冷卻半導(dǎo)體光源的散熱體和設(shè)置用于匯聚半導(dǎo)體光源的光的光學(xué)頭(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種投射光模塊(10)，具有至少一個(gè)第一組件和一個(gè)第二組件，該第一組件具有包括半導(dǎo)體光源的光源單元(2)，該第二組件具有透鏡單元(6)，其中第一組件設(shè)置為將第二組件保持在投射光模塊(10)中。該投射光模塊(10)的特征在于，第一組件設(shè)置為無需改變第二組件的第一結(jié)構(gòu)型式或第二組件的不同于第一結(jié)構(gòu)型式的第二結(jié)構(gòu)型式而將第二組件保持在投射光模塊(10)中，且既利用第一結(jié)構(gòu)型式也利用第二結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生有規(guī)律的光分布。
文檔編號(hào)F21V13/02GK102628574SQ20121002316
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月2日
發(fā)明者克里斯蒂安·巴克伯杰, 邁克爾·哈姆 申請人:汽車照明羅伊特林根有限公司