專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用照明裝置，具有多個(gè)在發(fā)光面中呈矩陣排列的光源，具有沿光源的主輻射方向來看布置在光源前方的光線成形光學(xué)単元，以及具有布置在光線成形光學(xué)単元與光源之間的其他光學(xué)単元，所述其他光學(xué)単元具有多個(gè)光學(xué)元件，其中，所述光學(xué)元件呈矩陣排列并且每個(gè)光學(xué)元件都與ー個(gè)光源相配。
背景技術(shù)：
特別是在汽車エ業(yè)中有這樣不斷上升的需求借助于照明裝置產(chǎn)生可尋址的或者動(dòng)態(tài)的光線分布。例如，當(dāng)在前面行駛的汽車或者迎面而來的行人停留在光線分布區(qū)時(shí)，遠(yuǎn)光燈功能的特定區(qū)域應(yīng)該被遮暗。為實(shí)現(xiàn)這種形式的可尋址的光線分布，多個(gè)可單獨(dú)操控的光源(尤其是發(fā)光二極管)將被逐漸阻擋。由各個(gè)單獨(dú)光源放射出的部分光束將在隨后的光線成形光學(xué)単元中匯聚到一起，并形成所需的光線分布。但在這種情況下，存在這樣的問題根據(jù)光學(xué)技術(shù)的觀點(diǎn)，示例性地以矩陣形式布置的光源，相互之間不具有最優(yōu)的側(cè)邊間距。具有多個(gè)SMD(表面貼裝器件)-構(gòu)造形式的獨(dú)立發(fā)光二極管的照明裝置時(shí)常會(huì)在光源之間具有過大的側(cè)邊間距。在這種情況下，在光線分布區(qū)域可能會(huì)形成光斑(光線空隙)，即沒有被照亮或者亮度不夠的區(qū)域。所述區(qū)域會(huì)造成干擾，而且，出于安全考慮應(yīng)該被避免。為了在光源間距不利的情況下也能獲得均勻的光線分布并且避免光斑，由各個(gè)獨(dú)立光源發(fā)射出的部分光束將在光源附近被擴(kuò)散。例如，由DE 10 2008 005488 Al作了如下公開在布置于同一發(fā)光面的各光源與設(shè)置在光源前方光路上的光學(xué)單兀之間，設(shè)置有透明的、微結(jié)構(gòu)的薄板。借助于所述薄板，各単獨(dú)光源的部分光束將被擴(kuò)散。而通過部分光束的擴(kuò)散作用，可 產(chǎn)生均勻的、至少很大程度上沒有光斑的光線分布。為此，透明薄板例如具有一些經(jīng)開槽的或者帶網(wǎng)紋的表面。盡管透明薄板的應(yīng)用基本上已得到驗(yàn)證，但在設(shè)置有唯一共用薄板的情況下，各部分光束的單獨(dú)擴(kuò)散作用只可能有限制地實(shí)現(xiàn)。另ー種用于實(shí)現(xiàn)各部分光束在光源附近成形的可行性，在DE 10 2008 013603AUDE 10 2008 044 967 Al和DE 10 2009 053 581 B3中作了公開。這里，帶有多個(gè)按矩陣形式布置的各個(gè)光學(xué)元件的光學(xué)単元被設(shè)置在光源附近，其中，每個(gè)光學(xué)元件都被精確地僅分配給ー個(gè)光源。為此，由各個(gè)獨(dú)立光源發(fā)射出的部分光束本質(zhì)上將僅在分配給光源的光學(xué)元件中成形。各個(gè)光學(xué)元件具有沿光線走向擴(kuò)大的橫截面——例如呈截椎體形或金字塔形的輪廓。因此，它們的制造費(fèi)用很高。此外，應(yīng)對(duì)光線進(jìn)行變形的光學(xué)元件由結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定其不能或者只能受限制地用于對(duì)部分光束進(jìn)行擴(kuò)散以及實(shí)現(xiàn)均勻的光線分布。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于對(duì)多個(gè)光源的部分光束進(jìn)行擴(kuò)散的光學(xué)単元，所述光學(xué)単元具有高的效率并可實(shí)現(xiàn)可単獨(dú)開關(guān)的光源之間的精確分隔，此外，還易于制造以及可產(chǎn)生均勻的光線分布。
為解決該任務(wù)，本發(fā)明連同權(quán)利要求1的前序部分以如下方式體現(xiàn)其特征，即，所述其他光學(xué)單元構(gòu)造成擴(kuò)散光學(xué)單元，具有多個(gè)交叉布置的、用于構(gòu)成作為光學(xué)元件的多邊形反射體的條狀反射體節(jié)段，并且具有多個(gè)光線成形元件，所述光線成形元件與光源相對(duì)應(yīng)也呈矩陣排列，并設(shè)置在光源與多邊形反射體之間。本發(fā)明獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在于，通過設(shè)置光線成形元件，其他光學(xué)單元的效率將得以提高。光線成形元件使光源發(fā)射出的光線至少有一部分沿多邊形反射體方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生這樣的效果散射光部分得以減少，而且，光線投射到條狀反射體節(jié)段上的角度也將減小。通過減小所述角度，光線在多邊形反射體中將更不經(jīng)常發(fā)生反射，從而使光損失減少。因此，本發(fā)明的核心在于，除由條狀反射體節(jié)段構(gòu)成的多邊形反射體外設(shè)置有額外的光線成形元件——特別是透鏡和/或反射體。在此，具有特定光學(xué)特性的透鏡和反射體,也可以更小的結(jié)構(gòu)成本低廉地大批量生產(chǎn)。按照本發(fā)明有利的實(shí)施形式，多邊形反射體被構(gòu)造成三角形反射體和/或四邊形反射體。有利的是，三角形反射體和四邊形反射體極其容易實(shí)現(xiàn)。此外，三角形和四邊形反射體特別適用于滿足針對(duì)可尋址的、動(dòng)態(tài)的光線分布的法律規(guī)定。在四邊形反射體中，特別有利的是矩形反射體和菱形反射體，在此，制造和安裝將進(jìn)一步得以簡(jiǎn)化。示例性地，多邊形反射體可被構(gòu)造成帶有規(guī)則布置的、與光源的發(fā)光面相垂直的條狀反射體節(jié)段的規(guī)則多邊形反射體。潛在光源的光學(xué)技術(shù)特性，可有利地通過條狀反射體節(jié)段的規(guī)則布置以及相對(duì)發(fā)光面的垂直取向特別精確地預(yù)先確定和調(diào)整。同時(shí)，當(dāng)基于多邊形反射體的恒定橫截面，每個(gè)部分光束的光線分布的相同部分被照亮?xí)r，光線分布的均勻性將得到進(jìn)一步改善。按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，光線成形元件被相互連接，以構(gòu)成矩陣式構(gòu)造。矩陣式相互連接的光線成形元件可有利地特別簡(jiǎn)單地操作一特別是安裝和對(duì)齊。矩陣式構(gòu)造可示例性地具有便于作為整體的矩陣式構(gòu)造與光源和/或矩形反射體對(duì)齊的定位標(biāo)志或者類似物。按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，在相鄰的光線成形元件之間至少部分地設(shè)置有遮光板。通過在相鄰的光線成形元件(特別是透鏡)之間設(shè)置遮光板，可減小被錯(cuò)誤轉(zhuǎn)向的光線的份額，而所述錯(cuò)誤轉(zhuǎn)向光線是從光源出發(fā)經(jīng)過例如多次反射后射入分配給相鄰光源的矩形反射體中。由此，光束在光線分布的可獨(dú)立開關(guān)的節(jié)段中的區(qū)分得以改善，而且，在關(guān)斷區(qū)域的炫目光線也得以避免。按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，由不透光材料構(gòu)成的、具有凹口的嵌入件至少局部地由透明材料包圍，用于實(shí)現(xiàn)具有遮光板的矩陣式構(gòu)造。由所述透明材料在凹口的區(qū)域中形成透鏡作為光線成形元件。由此有益地提供具有集成式遮光板的、作為光線成形元件的透鏡的矩陣式構(gòu)造。在選擇合適材料的情況下，矩陣式構(gòu)造將通過集成的遮光板可以在機(jī)械上特別穩(wěn)定和/或具有在熱方面有利的特性。特別地，嵌入件(遮光板)可由具有較小熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成，以產(chǎn)生如下效果，即，使得矩陣式構(gòu)造在交替變換的溫度負(fù)荷下僅產(chǎn)生較小的形變。根據(jù)本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，至少有一些條狀反射體節(jié)段在與光源相背離的一側(cè)具有被切邊構(gòu)造的自由的反射體邊緣。借助于自由的反射體邊緣的切邊，在矩形反射體中擴(kuò)散開的部分光束的其中一部分將被轉(zhuǎn)入相鄰反射體中。由此，在該區(qū)域的光線分布將進(jìn)一步均勻化。按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，至少有個(gè)別條狀反射體節(jié)段相對(duì)于發(fā)光面的鉛垂線呈傾斜布置?；跅l狀反射體節(jié)段的傾斜位置，可有利地實(shí)現(xiàn)光線分布的擴(kuò)散——尤其是更大的垂直的角度區(qū)域。由此，將特別是在遠(yuǎn)光區(qū)域形成被照亮區(qū)域的垂向延伸。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)可從其他從屬權(quán)利要求中得出。


本發(fā)明的實(shí)施例將在隨后借助于附圖作進(jìn)ー步闡述。附圖所示圖1在第一種構(gòu)造型式中的擴(kuò)散光學(xué)單元的透視圖；圖2按照?qǐng)D1的擴(kuò)散光學(xué)單元的俯視圖；圖3擴(kuò)散光學(xué)單元按照?qǐng)D2中A-A剖面的截面圖；圖4具有光線成形光學(xué)単元、光源和按照?qǐng)D1的擴(kuò)散光學(xué)単元的照明裝置，以及針對(duì)光源的光路；圖5擴(kuò)散光學(xué)単元的帶有集成遮光板的備選實(shí)施形式；圖6擴(kuò)散光學(xué)單元的第三種實(shí)施形式；圖7具有擴(kuò)散光學(xué)単元的第四種實(shí)施形式的照明裝置；圖8擴(kuò)散光學(xué)單元的第五種實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式按照?qǐng)D1至3的擴(kuò)散光學(xué)單元I沿照明裝置的主輻射方向2設(shè)置在多個(gè)在發(fā)光面3中呈矩降形式相互間隔布置的特定數(shù)量的光源4之前。擴(kuò)散光學(xué)単元I具有多個(gè)被示例性構(gòu)造成矩形反射體5的多邊形反射體5。矩形反射體5由相互交錯(cuò)布置(相交)的條狀反射體節(jié)段6構(gòu)成。條狀反射體節(jié)段6的第一部分6.1間隔均勻且相互平行，并具有有光學(xué)效果的、與發(fā)光面3垂直的反射面7。條狀反射體節(jié)段6的第二部分6. 2同樣均勻間隔布置，并且與條狀反射體節(jié)段6的第一部分6.1成90°角。在這里，側(cè)面7也被設(shè)置成與發(fā)光面3垂直。在矩形反射體5與光源4之間，布置有作為光線成形元件的透鏡8。透鏡8如同光源4和矩形反射體5也以矩陣形式對(duì)齊。其中，每個(gè)透鏡8以如下方式被精確地分配給光源4和反射體5，即由光源4發(fā)射出的部分光束在該透鏡8中成形，并沿著矩形反射體5方向輻射。透鏡8相互連接，并構(gòu)成矩陣式構(gòu)造9。矩陣式構(gòu)造9具有平面結(jié)構(gòu)，并且基本上在發(fā)光面3中延展。在本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例中，矩陣式構(gòu)造9同時(shí)也作為條狀反射體節(jié)段6的載體。圖4示出的是照明裝置的擴(kuò)散光學(xué)単元I。所述照明裝置具有示例性地由單個(gè)透鏡構(gòu)成的光線成形光學(xué)單兀10。擴(kuò)散光學(xué)單兀I被布置在光線成形光學(xué)單兀10與光源4之間。其中，擴(kuò)散光學(xué)単元I被緊靠地分配給光源4，但與光線成形光學(xué)単元10間隔布置。由光源4發(fā)射出的部分光束在相應(yīng)的透鏡8中成形，并沿相應(yīng)的矩形反射體5的方向輻射。在矩形反射體5中，光在側(cè)面7上發(fā)生反射，并以如下方式擴(kuò)散，即，使得從擴(kuò)散光學(xué)単元I出去的光均勻分布。在放棄擴(kuò)散光學(xué)單元I的情況下基于光源的間隔布置而在光線分布區(qū)可被識(shí)別到的、被視為干擾的光斑(光間隙)，將在部分光束的擴(kuò)散效果下被避免或者說被明顯減少。擴(kuò)散光學(xué)單元I如圖5所示的第二實(shí)施形式，具有設(shè)置在矩陣式構(gòu)造9區(qū)域內(nèi)的遮光板11。遮光板11以如下方式布置，即，特別是從光源4側(cè)面發(fā)出的光被投射到遮光板11上，并由此不再被投射到相鄰的透鏡8或者相鄰的矩形反射體5上。因此，通過所述遮光板11散射光將得以減少。遮光板11以嵌入件12形式實(shí)現(xiàn)，并相互連接成一體件。嵌入件12具有一列凹口13。在凹口 13區(qū)域，構(gòu)造有擴(kuò)散光學(xué)單元I的透鏡8。為形成矩陣式構(gòu)造9，嵌入件12被示例性地噴鍍有透明塑料。在此，在凹口 13區(qū)域?qū)⑿纬赏哥R8。嵌入件12示例性地由具有較小熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成。基于較小的熱膨脹系數(shù)，在交替變化的熱負(fù)荷下，嵌入件12及矩陣式構(gòu)造9只會(huì)發(fā)生輕微形變。此外，嵌入件12可賦予矩陣式構(gòu)造9機(jī)械穩(wěn)定性。當(dāng)噴鍍具有彈性的透明材料(如硅酮)來構(gòu)成透鏡8時(shí)，這一點(diǎn)將特別適用。擴(kuò)散光學(xué)單元I如圖6所示的第三實(shí)施形式，設(shè)置有在相鄰?fù)哥R8之間延展的條狀反射體節(jié)段6。鏡面反射體節(jié)段6朝向光源4的邊緣區(qū)段14將由此起到遮光板11的作用，并阻止從光源4側(cè)面照射過來的光線投射到相鄰的透鏡8或者相鄰的矩形反射體5中。具有如圖7所示第四結(jié)構(gòu)型式的擴(kuò)散光學(xué)單元I的照明裝置的另一個(gè)實(shí)施形式，具有作為光線成形元件的、替代透鏡8的反射體15。反射體15被設(shè)置在矩形反射體5與光源4之間的透鏡8的位置上。通過反射體15，從光源4發(fā)射出的光線將沿矩形反射體5的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。被構(gòu)造得非透明的反射體15，將自然地起到用于阻止光線進(jìn)入相鄰矩形反射體5的遮光板11的效果。擴(kuò)散光學(xué)單元I如圖8所示的第五實(shí)施形式，具有非規(guī)則布置的條狀反射體節(jié)段6.1以及與之交錯(cuò)布置的條狀反射體節(jié)段6.2，所述反射體節(jié)段在與光源4相背離的自由的反射體邊緣16區(qū)域被構(gòu)造成切邊狀。條狀反射體節(jié)段6的第一部分6.1的外部條狀反射體節(jié)段6’相對(duì)于發(fā)光面3的鉛垂線呈傾斜布置，從而形成自身橫截面不斷擴(kuò)大的矩形反射體5’。通過外部條狀反射體節(jié)段6.1’的傾斜布置，使得例如在遠(yuǎn)光區(qū)域具有更大垂直角度范圍的照明成為可能。通過光線分布的垂直延展，被照亮的區(qū)域?qū)⒆兊酶??？蛇x地，由傾斜的條狀反射體節(jié)段6.1’構(gòu)成的矩形反射體5’可被分配經(jīng)改造的、特別是非對(duì)稱的透鏡8，。在被切邊的反射體邊緣16區(qū)域構(gòu)造出的矩形反射體5”同樣具有幾何外形被修改的透鏡8”。通過自由的反射體邊緣16的切邊，反射體腔8”的閉合邊緣可從光線成形單元10的輪廓分明的區(qū)域伸出。在被切邊的區(qū)域，光的一部分將轉(zhuǎn)入相鄰節(jié)段。由此，在該區(qū)域的光線分布將均勻化。透鏡8、8’、8”可具有作為自由曲面連接的光耦入面和/或光耦出面。特別地，透鏡陣列(矩陣式構(gòu)造9)的平坦一側(cè)可被構(gòu)造成平面(平的)。盡管在示出的實(shí)施例中矩陣式構(gòu)造9朝向光源4的平坦一側(cè)被構(gòu)造成平的，但朝向矩形反射體5、5’、5”的平坦側(cè)也同樣可被構(gòu)造成平的。附圖標(biāo)記
權(quán)利要求
1.一種用于汽車的照明裝置，具有多個(gè)在發(fā)光面中呈矩陣排列的光源，具有沿光源的主輻射方向來看布置在光源前方的光線成形光學(xué)單元，以及具有布置在光線成形光學(xué)單元與光源之間的其他光學(xué)單元，所述其他光學(xué)單元具有多個(gè)光學(xué)元件，其中，所述光學(xué)元件呈矩陣排列并且每個(gè)光學(xué)元件都與一個(gè)光源相配，其特征在于，所述其他光學(xué)單元構(gòu)造成擴(kuò)散光學(xué)單元(I)，所述其他光學(xué)單元具有多個(gè)交叉布置的、用于構(gòu)成作為光學(xué)元件的多邊形反射體(5、5’、5”)的條狀反射體節(jié)段(6、6’)并且具有多個(gè)光線成形元件(透鏡8、8’、8”， 反射體15)，所述光線成形元件與光源(4)相對(duì)應(yīng)也呈矩陣排列，并設(shè)置在光源(4)與多邊形反射體(5、5’、5”)之間。
2.按照權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，設(shè)置透鏡(8、8’、8”)或反射體(15) 作為光線成形元件。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于，光線成形元件(透鏡8、8’、8”， 反射體15)彼此相連，用于形成矩陣式構(gòu)造(9)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的照明裝置，其特征在于，設(shè)置三角形反射體和/或四邊形反射體，尤其是矩形反射體(5、5’、5”)和/或菱形反射體作為多邊形反射體(5、5’、 5”)，和/或多邊形反射體(5、5”)由垂直于光源(4)的發(fā)光面(3)定向的條狀反射體節(jié)段(6)構(gòu)成。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的照明裝置，其特征在于，在相鄰的光線成形元件(透鏡8、8’、8”)之間，至少局部地設(shè)置有遮光板(11)。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的照明裝置，其特征在于，由不透光材料構(gòu)成的、具有凹口(13)的嵌入件(12)至少局部地由透明材料包圍，用于實(shí)現(xiàn)具有遮光板(11)的矩陣式構(gòu)造(9)，其中，由所述透明材料在凹口(13)的區(qū)域中形成透鏡(8、8’、8”)作為光線成形元件。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的照明裝置，其特征在于，條狀反射體(6、6’)延伸至各光線成形元件(透鏡8、8’、8”)之間，用于實(shí)現(xiàn)遮光板(11)。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的照明裝置，其特征在于，遮光板(11)由具有較小熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的照明裝置，其特征在于，至少有幾個(gè)條狀反射體節(jié)段(6、6’ )在與光源(4)相背離的一側(cè)具有切邊構(gòu)造的自由的反射體邊緣(16)，用于改善光線分布的均勻性。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的照明裝置，其特征在于，至少有個(gè)別條狀反射體節(jié)段(6、6’)相對(duì)于發(fā)光面(3)的鉛垂線傾斜地布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車的照明裝置，具有多個(gè)在發(fā)光面中呈矩陣排列的光源，具有沿光源的主輻射方向來看布置在光源前方的光線成形光學(xué)單元，以及具有布置在光線成形光學(xué)單元與光源之間的其他光學(xué)單元，所述其他光學(xué)單元具有多個(gè)光學(xué)元件，其中，所述光學(xué)元件呈矩陣排列并且每個(gè)光學(xué)元件都與一個(gè)光源相配，其中，所述其他光學(xué)單元構(gòu)造成擴(kuò)散光學(xué)單元，具有多個(gè)交叉布置的、用于構(gòu)成作為光學(xué)元件的多邊形反射體的條狀反射體節(jié)段并且具有多個(gè)光線成形元件，所述光線成形元件與光源相對(duì)應(yīng)也呈矩陣排列，并設(shè)置在光源與多邊形反射體之間。
文檔編號(hào)F21S8/10GK103032793SQ201210460080
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
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