本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)。
優(yōu)選的申請(qǐng)涉及用于生產(chǎn)尤其是車(chē)輛前燈的信號(hào)指示和/或照明裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛工業(yè)。
在車(chē)輛前燈領(lǐng)域,照明模塊或前燈是已知的,其中傳統(tǒng)上在道路上具有在70米的區(qū)域內(nèi)的范圍的近光或近光燈,所述近光或近光燈主要地在夜晚被使用,并且近光或近光燈的光束的分布使得近光或近光燈可以不使迎面車(chē)輛的司機(jī)眩目。通常地,該光束在包括水平部的上部中具有截止部,所述截止部?jī)?yōu)選地在水平面下方大約0.57°處,以不照明在相反方向上行進(jìn)的車(chē)輛的司機(jī)應(yīng)該位于的區(qū)域。
在該技術(shù)領(lǐng)域中,還具有遠(yuǎn)光燈和霧燈,所述遠(yuǎn)光燈和霧燈都具有包括截止部的光束。
背景技術(shù):
通過(guò)形成生成具有截止輪廓的光束的光發(fā)射裝置,公開(kāi)文件FR3010772落在該技術(shù)框架中,該裝置包括:
-光源;
-用于傳播光線的基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件,所述基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件由實(shí)心的單個(gè)部件構(gòu)成并且包括:輸入部和輸出部,來(lái)自光源的光線通過(guò)所述輸入部被引入基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件中,并且輸出光束通過(guò)所述輸出部被投射;
-光線攔截表面,所述光線攔截表面被構(gòu)造成形成截止輪廓,并且由基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的沿著光學(xué)軸線位于基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的輸入部和輸出部之間的中間部中的壁組成。
這些光發(fā)射裝置中的數(shù)個(gè)在車(chē)輛的前部處在光學(xué)阻擋部的水平面處大致水平地對(duì)準(zhǔn),然后形成照明系統(tǒng)。
因而可以從車(chē)輛的前部通過(guò)光學(xué)阻擋部的外透鏡看到不同裝置的輸出部。這些輸出部中的每個(gè)都包括球形外觀的表面或與例如環(huán)形部對(duì)應(yīng)的表面。根據(jù)裝置在光學(xué)阻擋部中的可用空間內(nèi)的定位和電連接的可能性,通過(guò)或多或少接近外透鏡,它們相對(duì)于彼此偏移。
現(xiàn)在,新趨勢(shì)是具有包括輸出表面的逐漸緊湊的照明系統(tǒng),所述輸出表面沿著外透鏡的弧形輪廓。
對(duì)于常規(guī)照明系統(tǒng)裝置,在裝置偏移且具有不同形式的輸出部的情況下,因而由多個(gè)輸出部形成的輸出表面是相對(duì)地不吸引人的并且使得不可以保持對(duì)應(yīng)外透鏡的曲率的連續(xù)性。
因而,本發(fā)明的目的是提出一種照明系統(tǒng),所述照明系統(tǒng)的輸出表面是彎曲的并且沿著布置在下游的外透鏡的輪廓。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因而,本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的照明系統(tǒng),所述照明系統(tǒng)包括用于發(fā)射呈現(xiàn)截止輪廓的光束的至少一個(gè)基礎(chǔ)光學(xué)裝置,所述基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置包括至少一個(gè)光源和一個(gè)單件式基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件,所述基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件包括適合于接收由光源發(fā)出的光束的輸入表面、被構(gòu)造成在接收的光束中形成截止輪廓的光線攔截表面和用于所述光束的輸出表面8。
截止輪廓可以是平坦的、水平的或甚至偏斜的截止輪廓。作為一個(gè)變化例,截止輪廓可以是包括兩個(gè)平坦截止部的截止輪廓,兩個(gè)平坦截止部在其之間形成例如15°的角度。
有利地,基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件以以下材料被制成,所述材料適合于允許光束在所述材料中通過(guò)在基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)壁上的全內(nèi)反射從輸入表面?zhèn)鞑サ捷敵霰砻妗?/p>
主要地,該照明系統(tǒng)的特征在于,該照明系統(tǒng)還包括布置在基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置下游的投射裝置,并且包括:
-輸入表面,所述輸入表面被布置成面向基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置,并且作為來(lái)自基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置的輸出而得到的光束的光線通過(guò)所述輸入表面引入;
-單個(gè)連續(xù)輸出表面,光束被投射通過(guò)所述單個(gè)連續(xù)輸出表面。
因而,本發(fā)明使得可以通過(guò)僅使用兩個(gè)光學(xué)裝置來(lái)產(chǎn)生投射到無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的LED光束,所述兩個(gè)光學(xué)裝置即基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置和投射裝置,所述基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置的功能包括生成截止輪廓,所述投射裝置的功能是將光束返回到無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)并且具有彎曲的和吸引人的輸出表面。因而,不吸引人的基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置將不能通過(guò)外透鏡被見(jiàn)到,并且僅投射裝置的輸出表面將是可見(jiàn)的。
例如,每個(gè)基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置都包括折射折疊裝置,所述折射折疊裝置使得可以產(chǎn)生與公開(kāi)文件FR30
這些光線在基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置的輸出端處是發(fā)散的,并且到達(dá)將所有光線準(zhǔn)直到無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的投射裝置上。
投射裝置為所有基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置所共用,并且因此具有單個(gè)彎曲輸出表面,使得可以解決出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。
具體來(lái)說(shuō),投射裝置包括投射透鏡。
基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件包括輸入部,所述輸入部包括輸入面并且被布置成用于在攔截表面上形成光源的基礎(chǔ)圖像。
根據(jù)可能的構(gòu)造,基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的輸入面具有空腔形式,來(lái)自源的光線穿過(guò)所述輸入面。該空腔具有表面部,所述表面部朝光源所處的第一焦點(diǎn)凸出并且有利地在基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)軸線上成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。該凸表面被凹定向的并且還在基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)軸線上旋轉(zhuǎn)的表面圍繞。凹表面優(yōu)選地是具有中心的球形,所述中心與源所位于的第一焦點(diǎn)一致。
例如,輸入部被布置成例如通過(guò)反射將被接收光束集中于布置在攔截表面的邊緣處的第二焦點(diǎn)處。在這種情況下,基礎(chǔ)圖像是光源的實(shí)像。輸入部例如可以是集中準(zhǔn)直儀。作為一個(gè)變化例,輸入部可以包括橢圓形輪廓的壁。
更具體地,基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件包括有利地像輸入部那樣沿著其光學(xué)軸線延伸的中間部。然而,中間部包括通過(guò)空心區(qū)域呈現(xiàn)的幾何破裂區(qū)域。
該區(qū)域形成呈空腔形式的凸出部,所述凸出部朝基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的芯部并且朝其光學(xué)軸線。
該空心區(qū)域可以采取各種形式。整體上,在豎直橫截面中觀察時(shí),其可以是由形成一定角度的二面體的面限定的槽口,所述槽口的頂點(diǎn)朝向中間區(qū)域的內(nèi)部指向,并且構(gòu)成與第二焦點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)的頂端。因此,該頂端是空間中光線干涉空心區(qū)域的部分。
該干涉部形成使得可以產(chǎn)生截止輪廓的攔截表面。攔截表面處于與圍繞基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的諸如空氣的環(huán)境接界的界面處,使得屈光度生成在該水平面處。
來(lái)自源的光線通過(guò)輸入部被引導(dǎo),以朝位于攔截表面上的第二焦點(diǎn)的位置會(huì)聚。
根據(jù)可能的構(gòu)造,光線的集中可以在準(zhǔn)光斑區(qū)域中被完成,這表示輸入部將被反射光線集中在一點(diǎn)處或集中在空間中圍繞中間點(diǎn)的較小區(qū)域中,而不管壁上的反射位置。第二焦點(diǎn)的位置然后將根據(jù)聚焦點(diǎn)而被形成。
根據(jù)另一可能的構(gòu)造,第二焦點(diǎn)的位置甚至可以形成在聚焦線上。在這種情況下,從源的點(diǎn)發(fā)出的并且被包含在穿過(guò)該點(diǎn)的豎直平面中的所有光線被聚焦在焦點(diǎn)的位置點(diǎn)處,并且從源的點(diǎn)發(fā)出的并且被包含在穿過(guò)該點(diǎn)的非豎直平面中的光線被在相互平行方向上反射。
因而,在第二焦點(diǎn)的位置處,攔截表面的形式和采用的聚焦確定截止部。
基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件最后包括輸出部,所述輸出部具有輸出面并且被布置成用于形成基礎(chǔ)圖像的次級(jí)圖像,投射裝置被布置成用于投射所述次級(jí)圖像。
該輸出部被布置成用于在第三焦點(diǎn)處或在第三焦點(diǎn)的線上形成基礎(chǔ)圖像的次級(jí)虛像。如果有必要,投射裝置具有與第三焦點(diǎn)或第三焦點(diǎn)的線一致的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)的線。可能地,次級(jí)圖像可以位于基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件的輸出面的上游或下游。
其它可選擇的和非限制性的特征在下文被規(guī)定:
-來(lái)自投射透鏡的輸出表面的源自基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置的所有光線在與系統(tǒng)的光學(xué)軸線X平行的單個(gè)方向上彼此平行定向。
-投射透鏡的輸入表面是連續(xù)的。
-照明系統(tǒng)包括至少兩個(gè)基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置,所述兩個(gè)基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置中的每個(gè)都包括光源和基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件。
-基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置被布置在同一水平平面上并且在被構(gòu)造成用于形成截止輪廓的光線攔截表面上共用光線的相同聚焦線。
-投射透鏡的輸入表面是不連續(xù)的,并且被分成連接到彼此的數(shù)個(gè)部分,每個(gè)部分都適于并且位于基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置的下游。
-基礎(chǔ)光學(xué)發(fā)射裝置和投射裝置被以單件式組件形成。
本發(fā)明的另一主題包括配置有至少一個(gè)如上所述的照明系統(tǒng)的車(chē)輛。
附圖說(shuō)明
參照附圖,從本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的通過(guò)僅說(shuō)明性和非限制性示例給出的以下詳細(xì)說(shuō)明性描述中,將更好理解本發(fā)明,并且本發(fā)明的其它目標(biāo)、細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚地顯而易見(jiàn)。
在這些附圖中:
-圖1是沿著穿過(guò)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的照明系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的光學(xué)軸線的豎直平面的剖視圖;
-圖2是沿著穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的光學(xué)軸線的豎直平面的剖視圖;
-圖3示出根據(jù)圖2的示例的本發(fā)明的照明系統(tǒng)的透視圖;
-圖4示出本發(fā)明的照明系統(tǒng),并且示意地表示了一些光線在水平平面中的傳播;
-圖5示出本發(fā)明的照明系統(tǒng),并且示意地表示了一些光線在豎直平面中的傳播;
-圖6示出了本發(fā)明的從上述像圖4中看到的照明系統(tǒng);
-圖7示出了本發(fā)明的從前部看到的照明系統(tǒng);
-圖8和9透視地表示了完全安裝的投射透鏡;
-圖10a和10b示出了投射透鏡的輸入表面形式的兩個(gè)示例;
-圖11在平面圖中圖示了投射透鏡的不連續(xù)輸入表面的示例;
-圖12在平面圖中圖示了在具有散熱器和電子電路板的照明模塊中的照明系統(tǒng)的整體示例。
具體實(shí)施方式
根據(jù)術(shù)語(yǔ)“豎直的”相對(duì)于水平平面成直角的定向,并且根據(jù)術(shù)語(yǔ)“水平的”相對(duì)于水平平面平行的定向,術(shù)語(yǔ)“豎直的”和“水平的”用于本描述中以表示方向,尤其是光束截止方向。術(shù)語(yǔ)“豎直的”和“水平的”應(yīng)該在車(chē)輛中的裝置的操作狀態(tài)下被考慮。這些措辭的使用不表示從本發(fā)明排除圍繞豎直方向和水平方向的輕微變化。例如,此處相對(duì)于這些方向的約+或-10°的傾斜度被認(rèn)為是圍繞兩個(gè)優(yōu)選方向的較小變化。
此處尤其在具有制造或組裝公差的情況下,使用術(shù)語(yǔ)“平行的”或一致軸線的概念;大致平行方向或大致一致的軸線落入該范圍內(nèi)。
由本發(fā)明的系統(tǒng)生成的截止部此外可以在空間中具有任何定向。
截止輪廓優(yōu)選地涉及因?yàn)榇嬖谳^小光照量的區(qū)域因而形成圍繞光學(xué)軸線的非均勻分布的輸出光束,該區(qū)域通過(guò)可以是平坦的或傾斜的截止輪廓被大致地限定。
在不同圖中表示的情況特別適合于在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的前部處的前燈中的裝置。
參見(jiàn)與來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)的示例的圖示對(duì)應(yīng)的圖1,照明系統(tǒng)包括光源1,光源1被構(gòu)造成用于發(fā)射具有根據(jù)與系統(tǒng)的光學(xué)軸線X一致的軸線定向的平均方向的光線。
光源1可以包括一個(gè)或多個(gè)源并且更具體地包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。在多個(gè)二極管(LED)的情況下,有利的是二極管定位在相同平面中。LED大致地在由裝置的其平面限制的半空間中發(fā)射,并且發(fā)射的平均方向通常地相對(duì)于LED的平面成直角。
在表示的示例的情況下,光源1包括單個(gè)LED。光源1與具有卵形外觀的形式的基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2協(xié)作?;A(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2可以具有其它變化形式。
通常地,基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2首先都包括輸入部3。輸入部3包括來(lái)自源1的光線11通過(guò)其穿入的面6。面6具有空腔形式以產(chǎn)生其焦點(diǎn)接收源1的光學(xué)構(gòu)件。該空腔具有表面部6b,所述表面部6b朝源1所處的焦點(diǎn)凸出并且有利地在所述光學(xué)軸線上成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。表面6b由表面6a圍繞,表面6a也在光學(xué)軸線X上旋轉(zhuǎn)并且處于凹定向。表面6a優(yōu)選地是具有中心的球形,所述中心與源1所位于的第一焦點(diǎn)一致。通過(guò)適當(dāng)限定的面6進(jìn)入,光線11在輸入部3中被傳播,并且通過(guò)在輸入部3的外緣壁7上反射而被保持在基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2中。輸入部3具有折射功能,以在光線11通過(guò)輸出部5離開(kāi)之前施加光線11朝基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件3中截止部所出現(xiàn)的中間部4的重定向。
更具體地,輸入部3的外緣壁7被構(gòu)造成用于將被反射光線11朝聚焦的位置9集中,此處該位置也稱為第二焦點(diǎn)9的位置。壁12被根據(jù)需要的聚焦構(gòu)造。
中間部4有利地沿著光學(xué)軸線X延伸,類似于輸入部3。然而,中間部4包括通過(guò)空心區(qū)域10呈現(xiàn)的幾何破裂區(qū)域。
該區(qū)域10形成呈空腔形式的朝向基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2的芯部并且朝光學(xué)軸線X的凸出部。
該空心區(qū)域10可以采取各種形式。整體上,在豎直橫截面中觀察時(shí),其可以是由形成一定角度的二面體的面限定的槽口,所述槽口的頂點(diǎn)朝向中間區(qū)域4的內(nèi)部指向,并且構(gòu)成與第二焦點(diǎn)9的位置對(duì)應(yīng)的頂端。因此,該頂端是空間中光線11干涉空心區(qū)域10的部分。
該干涉部形成使得可以產(chǎn)生截止輪廓的攔截表面。攔截表面處于與圍繞基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2的諸如空氣的環(huán)境接界的界面處,使得屈光度生成在該水平面處。
來(lái)自源1的光線通過(guò)輸入部3被引導(dǎo),以朝位于攔截表面上的第二焦點(diǎn)9的位置會(huì)聚。
根據(jù)可能的構(gòu)造,光線的集中可以在準(zhǔn)光斑區(qū)域中被完成,這表示輸入部3將被反射光線11集中在一點(diǎn)處或集中在空間中圍繞中間點(diǎn)的較小區(qū)域中,而不管壁7上的反射位置。第二焦點(diǎn)9的位置然后將根據(jù)聚焦點(diǎn)而被形成。
根據(jù)另一可能的構(gòu)造,第二焦點(diǎn)9的位置甚至可以沿著聚焦線形成。在這種情況下,從源1的點(diǎn)發(fā)出的并且被包含在穿過(guò)該點(diǎn)的豎直平面中的所有光線11被聚焦在焦點(diǎn)9的位置點(diǎn)處,并且從源的點(diǎn)發(fā)出的并且被包含在穿過(guò)該點(diǎn)的非豎直平面中的光線被在相互平行方向上反射。
因而,在第二焦點(diǎn)9的位置處,攔截表面的形式和采用的聚焦確定截止部。
未被攔截表面攔截的光線朝基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2的輸出部5傳播。輸出部5用作投射透鏡,并且將輸出光束12傳輸穿過(guò)輸出表面8。該光束12由在豎直平面(如圖1所示)和水平平面中彼此平行的光線組成。因而,憑借投射透鏡,光束被引導(dǎo)到無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)。該輸出表面8正好定位在照明系統(tǒng)的透明保護(hù)外透鏡的上游,并且因此通過(guò)該外透鏡可見(jiàn)。
圖2對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的可能構(gòu)造。圖2使用與圖1相同的照明系統(tǒng),如上所述,具有改變的輸出部5并且增加了在第一基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2下游和保護(hù)外透鏡(該圖中未示出)的上游的第二基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件14。
實(shí)際上,輸出部5在以下方面被改變,即現(xiàn)在輸出表面8包括稍微地偏轉(zhuǎn)光線以集中所述光線的集中透鏡8。在該示例中,其集中能力是水平地較強(qiáng)的和豎直地較弱的。因而,在第一基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2的輸出端處的光束13不再被向無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)引導(dǎo),而是如圖2所示被發(fā)散。
該發(fā)散光束13然后穿過(guò)第二基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件14,第二基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件14對(duì)應(yīng)于投射透鏡14并且傳輸向無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)引導(dǎo)的輸出光束17。該透鏡包括輸入表面15和輸出表面16。
根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)因而包括與第一基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2對(duì)應(yīng)的用于發(fā)射具有截止輪廓的光束的裝置,和與第二基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件14對(duì)應(yīng)的將光束投射至無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的裝置。
通過(guò)照明系統(tǒng)的保護(hù)外透鏡可見(jiàn)的表面不再是第一基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件2的輸出表面8,而是第二基礎(chǔ)光學(xué)構(gòu)件14的輸出表面16,即投射裝置14的輸出表面16。為了更加清楚,將在下文中的描述中使用術(shù)語(yǔ)投射透鏡14。
由該技術(shù)方案提供的相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是,可以使投射透鏡14的輸出表面采取需要的形式,使得所述輸出表面緊密沿著保護(hù)外透鏡的彎曲和連續(xù)形式。因而,取代具有在相對(duì)于外透鏡的輪廓存在偏移的情況下通常在外透鏡后方可見(jiàn)的半球形式或環(huán)形部形式,將具有與將通過(guò)所述外透鏡可見(jiàn)的外透鏡的形式類似的形式。
當(dāng)照明系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)對(duì)準(zhǔn)發(fā)射裝置時(shí),這是更有利的。實(shí)際上,根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)可以包括用于發(fā)射光束的一個(gè)或多個(gè)裝置2,但是有時(shí)僅包括單個(gè)投射透鏡14,如圖3所示。因而,有時(shí)僅包括通過(guò)外透鏡可見(jiàn)的單個(gè)輸出表面,而非具有數(shù)個(gè)不同形式的數(shù)個(gè)可見(jiàn)的輸出表面,在外透鏡后方產(chǎn)生不吸引人的波狀,如在現(xiàn)有技術(shù)中所示。
圖3正好示出四個(gè)發(fā)射裝置2和一個(gè)投射透鏡14。在該圖中,軸線x、y和z被識(shí)別以能夠在描述中在下文更好限定平面和光線的定向。軸線x和y位于水平外觀的平面中,并且軸線z位于豎直外觀的平面中。
在呈現(xiàn)的示例中,發(fā)射裝置2被布置在相同水平平面上并且在被構(gòu)造成用于形成截止輪廓的光線攔截表面上共用光線的相同聚焦線9。這些發(fā)射裝置2同時(shí)地工作以產(chǎn)生遠(yuǎn)光燈。
將裝置豎直地旋轉(zhuǎn)超過(guò)180°使得可以產(chǎn)生霧燈。
圖4在水平平面中示出光線通過(guò)根據(jù)圖3的照明系統(tǒng)的路徑。
光線離開(kāi)四個(gè)光源1,在壁7上被反射,在第二焦點(diǎn)9的位置處在攔截表面上被聚焦,然后朝發(fā)射裝置2的輸出表面8被引導(dǎo)。如之前所述,輸出表面8包括具有相對(duì)較強(qiáng)水平能力的集中透鏡功能,使得可以將相同光束的幾乎彼此平行的光線集中在對(duì)應(yīng)發(fā)射裝置2(見(jiàn)圖6)的光學(xué)軸線Ex的方向上。
離開(kāi)四個(gè)發(fā)射裝置2的四個(gè)光束顯然地不彼此平行。
離開(kāi)四個(gè)發(fā)射裝置2的四個(gè)光束然后到達(dá)投射透鏡14的輸入表面15。該輸入表面15具有較弱的水平能力并且因此僅非常輕微地偏轉(zhuǎn)光線。四個(gè)光束最后到達(dá)投射透鏡14的輸出表面16,輸出表面16將在與照明系統(tǒng)的總光學(xué)軸線X的方向平行的相同方向上平行的所有光束的所有光線再定向(見(jiàn)圖6)。
圖5在豎直平面中示出光線通過(guò)根據(jù)圖3的照明系統(tǒng)的路徑。
光線離開(kāi)四個(gè)光源1,在壁7上被反射,在第二焦點(diǎn)9的位置處在攔截表面上被聚焦,然后朝發(fā)射裝置2的輸出表面8被引導(dǎo)。如之前所述,輸出表面8包括僅具有較弱豎直能力和僅非常輕微地偏轉(zhuǎn)光線的集中透鏡8。因此,離開(kāi)四個(gè)發(fā)射裝置2的四個(gè)光束由豎直發(fā)散的光線組成。離開(kāi)四個(gè)發(fā)射裝置2的四個(gè)光束然后到達(dá)投射透鏡14的輸入表面15。該輸入表面15再定向在與照明系統(tǒng)的總光學(xué)軸線X的方向平行的相同方向上幾乎平行的所有光束的所有光線。四個(gè)光束最后到達(dá)輸出表面16,輸出表面16的豎直能力較弱,但是足以確保所有光束的所有光線被定向成完全地平行于總光學(xué)軸線X。
因而,在光線占據(jù)的不同軌道的端部處,在水平平面和豎直平面中,彼此平行并且在相同方向上朝無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)被引導(dǎo)的光束17離開(kāi)照明系統(tǒng)。
如圖4所示,光束的到達(dá)投射透鏡14上的所有光線來(lái)自位于發(fā)射裝置2上游的虛焦距曲線18。因而,不同的發(fā)射裝置2共用相同的虛焦點(diǎn)線18以產(chǎn)生整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。
圖6對(duì)應(yīng)于圖4,示意地表示了裝置的尺寸和光學(xué)軸線的定向,為了更易讀,部件標(biāo)記未被包括。
照明系統(tǒng)的總光學(xué)軸線X被表示在照明裝置2和投射透鏡14下方??偣鈱W(xué)軸線X表示光束17在照明系統(tǒng)的輸出端處的方向,所述光束17被引導(dǎo)至無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)。照明裝置的光學(xué)軸線E1至E4相對(duì)于總光學(xué)軸線X分別地傾斜角度β1至β4。例如,根據(jù)在照明系統(tǒng)的輸出端處需要的光束寬度,該傾角可以上升至45°。
類似地,相對(duì)于照明系統(tǒng)的總光學(xué)軸線X,投射透鏡14不布置成直角。特別地,相對(duì)于總光學(xué)軸線X的垂線,投射透鏡14的輸出表面16傾斜例如14°的角度α。該角度α依賴于外透鏡的定向。
根據(jù)該角度α,集中透鏡和投射透鏡的豎直能力和水平能力將根據(jù)光學(xué)器件的常規(guī)定律被調(diào)節(jié)。
投射透鏡14的厚度可在2mm和40mm之間變化。
投射透鏡14的長(zhǎng)度b至少如四個(gè)發(fā)射裝置2的寬度的總和一樣長(zhǎng),以覆蓋和掩蓋四個(gè)發(fā)射裝置2,特別如圖7所示。該長(zhǎng)度b優(yōu)選地是約80mm。
發(fā)射裝置的長(zhǎng)度e優(yōu)選地在20mm和70mm之間。例如,投射透鏡14可以僅位于距發(fā)射裝置的輸出表面8的20mm處,以獲得盡可能緊湊的照明系統(tǒng)。
有利地,每個(gè)發(fā)射裝置2的輸出表面的形式都適于投射透鏡14的輸入表面的形式,以限制光學(xué)像差并且改善照明系統(tǒng)的性能水平。
圖7是照明系統(tǒng)的正視圖,示出隱藏發(fā)射裝置2的投射透鏡14的輸出表面16。
照明系統(tǒng)相對(duì)于水平面的傾角γ可以例如是3°。因此,傾角γ是相對(duì)于水平面的較小傾角,如在描述的開(kāi)頭在術(shù)語(yǔ)“水平的”的定義中規(guī)定的。
例如,照明系統(tǒng)的高度c是25mm,并且總長(zhǎng)度d是130mm。
圖8和圖9更具體地示出了投射透鏡14。在該示例中,輸出表面16以優(yōu)選地140mm的半徑凹入。
然而,該輸出表面16尤其是可以采取各種其它形式的流行表面??傮w上,該輸出表面16通過(guò)兩個(gè)半徑的掃過(guò)被形成,即掃過(guò)水平半徑19的豎直半徑18。
投射透鏡14的輸入表面15和輸出表面16由聚碳酸脂(PA)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)類型的透明熱塑性聚合物制造。尤其是根據(jù)需要的折射率,投射透鏡14的輸入表面15和輸出表面16還可以以硅酮或其它透明材料被制造。
因?yàn)樵谄淠康氖茄刂馔哥R的曲線的情況下,輸出表面16構(gòu)成非可更改輸入?yún)?shù),因此就其本身而言,輸入表面15是保證光學(xué)Fermat原理的光學(xué)結(jié)果。其形式可以是凸面的、凹面的或甚至自由的形式。
根據(jù)需要的投射透鏡的類型,輸入表面15可以以數(shù)個(gè)方法被生成。如果具有焦點(diǎn)線20的透鏡被需要,則輸入表面15可以是凹面外觀,如圖10a所示。這是圖4中描述的具有虛焦點(diǎn)線18的情況。
如果具有焦點(diǎn)21的透鏡被需要,則輸入表面15還可以是凸面外觀,如圖10b所示。
輸入表面15也可以是連續(xù)的,如圖3至9所示,或是不連續(xù)的,如圖11和12所示。在后者的情況下,輸入表面15是離散的,具有連接到一起的四個(gè)區(qū)段25、26、27、28。每個(gè)區(qū)段都適于上游放置的燈的類型。在圖11的示例中,第一區(qū)段25和第四區(qū)段適于傳輸平均集中和強(qiáng)烈照明的燈的類型。第二區(qū)段26和第三區(qū)段27適于將產(chǎn)生最低限度地強(qiáng)烈的和水平地分布的照明的燈的類型。這四類燈同時(shí)地操作以產(chǎn)生近光燈。與之前描述的遠(yuǎn)光燈不同,這四個(gè)燈的第二焦點(diǎn)線未對(duì)準(zhǔn)。
最后一個(gè)圖12示出該照明系統(tǒng)集成在具有散熱器24和驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED的電子電路板23的常規(guī)照明模塊中的示例。固定至外透鏡的保護(hù)殼體22至少部分地圍繞照明系統(tǒng)。
關(guān)于以上描述,本發(fā)明的部件的最優(yōu)尺寸關(guān)系,包括大小、材料、形式、功能的變化,被本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)為是顯而易見(jiàn)的和明顯的,并且與附圖圖示的和文件中描述的內(nèi)容等同的所有關(guān)系被認(rèn)為包括在本發(fā)明中。