用于機動車的信號光模塊的制作方法

用于機動車的信號光模塊的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種用于機動車的信號光模塊，該信號光模塊具有光源(10)和接收光源的光的并且使其變形的光學系統，光學系統限定光路，通過光路將接收的光引導到照明設備的光射出口，并且該信號光模塊具有布置在光路中的反射器(20.1、20.2、…、20.m)。該信號光模塊的特征在于，反射器可在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動，其中，反射器在照明工作狀態中位于光路中并且布置成，該反射器完全地獲取由光學系統接收的光并且使其在光路之內偏轉，并且其中，反射器在第二部件保護狀態中布置成，該反射器完全地阻擋光路。
【專利說明】
用于機動車的信號光模塊
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于機動車的信號光模塊，該信號光模塊具有光源和接收光源的光的并且使其變形的光學系統，光學系統限定光路，通過光路將接收的光引導到照明設備的光射出口，并且該信號光模塊具有布置在光路中的反射器。
【背景技術】
[0002]這種信號光模塊本身是已知的。其功能在于，用信號告知其他的交通參與者駕駛員的存在、當前行為和意圖。這種信號光模塊的示例是白天行駛燈模塊、停車燈模塊、制動信號光模塊和閃光燈模塊，對此沒有完全列舉。與此不同的是前照燈，前照燈用于照亮行駛路徑，使得駕駛員及時看到其他的交通參與者或物體。
[0003]已知的信號光模塊的反射器剛性地定位在信號光模塊之內并且與之不可相對運動地定位。反射器尤其用于單獨地或與光學系統的其他零件結合地使從光源出來的光束變形并且產生符合規則的信號光分布。

【發明內容】

[0004]本發明與現有技術的不同之處在于權利要求1所述的特征，S卩，反射器可在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動，其中，反射器在照明工作狀態中位于光路中并且布置成，該反射器完全地獲取由光學系統接收的光并且使其在光路之內偏轉，并且其中，反射器在另一部件保護狀態中布置成，該反射器完全地阻擋光路。
[0005]與權利要求1的前序部分的特征相結合由此至少得到下面的技術效果和優點。
[0006]通過使反射器可在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動，其中，該反射器在照明工作狀態中處于光路中并且布置成，該反射器完全地獲取由光學系統接收的光并且使其在光路之內偏轉，從而滿足信號光模塊的正常功能，以產生符合規則的信號光分布。
[0007]通過使反射器在第二部件保護狀態中布置成，該反射器完全地阻擋光路，由此有效地防止通過太陽照射(太陽負載效應)而造成燈模塊的損壞。尤其在停止的車輛中強烈的太陽光穿過光學系統聚焦到光源和/或相鄰的部件、尤其塑料部件上時會出現這種損壞。由于在這種情況下光路被封鎖，所以有利地有效地防止了不期望的效應。
[0008]此外，對于信號光模塊的觀察者來說，根據反射器是處于照明工作狀態中還是部件保護狀態中而得到信號光模塊的不同的狀態圖。有利地，尤其在部件保護狀態中得到的狀態圖是特別的并且增大了光模塊的設計自由度，這例如可有利地用于實現品牌典型的區別特征。
[0009]—個優選的設計方案的特征是，反射器由m個不同的反射器元件組成，其中，每個單個的反射器元件可在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動。
[0010]還優選的是，附加光學元件被分成m個不同的區域，其中，每個區域設置成分別照明一個反射器元件。
[0011]此外優選的是，附加光學元件是透明的固體，其設置成，使得該附加光學元件傳播的光束通過內部全反射而變形。
[0012]另一個優選的設計方案的特征是附加光學元件是透鏡。
[0013]還優選的是，附加光學元件是凹面鏡反射器。
[0014]此外優選的是，可擺動的反射器元件至少部段地具有平坦的反射面。
[0015]—個優選的設計方案的特征是，可擺動的反射器元件具有彎曲的反射面。
[0016]還優選的是，可擺動的反射器元件被劃分成棱鏡。
[0017]此外優選的是，附加光學元件的光束成型面分成單個的棱鏡。
[0018]—個優選的設計方案的特征是可擺動的反射器元件的電馬達驅動器。
[0019]還優選的是，用于每個附加光學元件的信號光模塊具有多個單個光源。
[0020]此外優選的是，單個光源發射不同信號顏色的光并且可單獨地控制。
[0021]—個優選的設計方案的特征是，可擺動的反射器具有鏡面反射涂層。
[0022]還優選的是，可擺動的反射器部分地具有鏡面反射涂層并且部分地具有白色和/或粗糙的反射面。
[0023]此外優選的是，信號光模塊的殼體具有用于可擺動的反射器元件的轉動軸元件的容納部。
[0024]其他的優點從下面的說明、附圖和從屬權利要求中得到。應理解，上述特征和下面還將闡述的特征不僅可以相應給出的結合方式、而且可以其他的結合方式或單獨地應用，而沒有離開本發明的范圍。
【附圖說明】
[0025]本發明的實施例在附圖中示出并且在下面的描述中詳細說明。
[0026]對此，分別以示意性的形式示出:
[0027]圖1在立體示意圖中示出了具有多個發光二極管的光源，其具有一件式的附加光學部件；
[0028]圖2示出了圖1的對象的側視圖；
[0029]圖3示出了光源、附加光學部件和四個反射器元件連同與用于附加光學部件的光射出面的不同的設計方案的光路的布置方案；
[0030]圖4示出了圖3的具有用于附加光學部件的光射出面的優選設計方案的光路的布置；
[0031]圖5示出了串聯布置的發光二級管，其具有一件式的附加光學部件和框形環繞附加光學部件的光射出面的隔板部件；
[0032]圖6示出了處于部件保護狀態中的圖5的對象和四個可擺動的反射器元件；
[0033]圖7示出了處于照明工作狀態中的圖5的對象和四個可擺動的反射器元件；
[0034]圖8示出了可擺動的反射器元件與使反射器元件可擺動地支承并保持在其中的結構；
[0035]圖9示出了四個反射器元件與調節機構的側視圖；
[0036]圖10示出了根據本發明的帶有反射器元件的燈模塊的實施例的立體示意圖，反射器元件處于部件保護狀態中；
[0037]圖11示出了圖1至10的對象的狀態圖；
[0038]圖12示出了通過圖1至10的對象產生的信號光分布；
[0039]圖13示出了具有作為附加光學元件的透鏡的設計方案；以及
[0040]圖14示出了具有作為附加光學元件的反射器的設計方案。
[0041]對此，在不同的附圖中相同的附圖標記相應地表示相同的元件或至少其功能類似的元件。
【具體實施方式】
[0042]圖1至圖10涉及第一實施例并且在此方面相互補充。圖11和圖12原則上適用于所有實施例。圖13和圖14示出了具有可替代的附加光學部件的實施例。
[0043]圖1詳細地示出了由光源10和附加光學部件12組成的組件。光源由一行列n= 5個發光二極管或其他的單個光源10.1至10.η構成。數量η優選大于或等于I并且小于或等于
10。但是原則上η也可明顯大于10。每個單個光源優選緊接地(優選小于Imm的間距)、但是無接觸地布置在附加光學部件的單個光源獨自的接入支路14的光射入面之前。接入支路的光射入面大于從單個光源射入的光束的橫截面，使得來自單個光源的光盡可能大部分地接入附加光學部件。通過使優選實現為發光二極管的單個光源布置在具有位于共同平面中的支承面的一行列中，可有利地使用牢固而廉價的平坦的電路板來實現發光二極管在其支承面上的電接觸和固定。如果該行列的方向指向假想的右旋直角坐標系的X方向并且單個光源優選朝ζ方向射出，那么上述支承面所在的共同平面平行于x-y平面。
[0044]附加光學部件由傳統的透明的光導材料、例如PC(聚碳酸酯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成。接入支路通入共同的具有光射出側部16的體積中。
[0045]光射出側部被分成m個分型面16.1至16.m。在所示的示例中數量m等于四，也可具有不等于四的值。優選地，m大于或等于2并且小于或等于10。對此將每個分型面設置成，使得從每個單個光源射到分型面上的光束變形。該變形涉及穿過分型面的光的開度角。從分型面射出的光束的開度角小于射到分型面上的光的開度角。這對于具有大于I的折射率的光導材料來說尤其通過各個分型面的凸形實現。在橫向于單個光源的布置的X方向的y-ζ平面中實現凸形曲率。
[0046]彼此相鄰的分型面在y-z平面中如此彎曲，分型面的位于平面中的界限曲線以不同的斜率彼此接連或通過在分型面之間的連接線彼此連接，其中，連接線在其接連到界限曲線的位置相應地具有不同于界限曲線的斜率。
[0047]由此，圖1在立體示意圖中示出了尤其五個布置成一行列的單個光源，其具有一件式的附加光學部件。
[0048]圖2示出了圖1的對象的側視圖。圖2尤其示出，附加光學支路14中的每一個的橫截面q隨著與對該附加光學支路提供光的單個光源的距離的增加而連續增大。與由對應的光源輸送的光18的在附加光學支路的限定該橫截面的內側17上出現的內部全反射相結合，實現了在每個附加光學支路中傳播的光的開度角隨著與供給用的單個光源的距離的增加而減小。
[0049]圖3示出了光源10、附加光學部件12和m個反射器元件20.1至20.m在照明工作狀態中的布置方案以及燈模塊的殼體構件22與用于附加光學部件12的光射出面24、26的不同設計方案的光路。在所示的示例中數量m等于四。其優選相當于光射出側部16的分型面的數量mD
[0050]可想象圖3的示意圖分別作為信號光模塊的剖面圖，其中，剖面平行于圖1的y-z平面。在信號光按常規應用在機動車中時，這樣的y-z平面例如與水平線H成直角，水平線例如指向繪圖平面內并且平行于X方向。
[0051]在此，光射出側部16具有m= 4個分型面16.1。總地來說優選地，分型面的數量與反射器元件的數量相一致。m個反射器元件共同形成一個反射器20。每個反射器元件可擺動地支承在殼體構件22上。殼體構件與其他的在圖3中未示出的殼體構件一起形成自身剛性的殼體，反射器元件可擺動地固定在該殼體上。在圖3中示出的并且彼此相鄰的每兩個殼體構件之間分別有空隙24，該空隙可通過反射器元件的逆時針擺動而被閉合。圖3示出了反射器元件的打開狀態。反射器元件的該狀態相應于照明工作狀態。從附加光學部件的光射出面的分型面射出的光26射到反射器元件20.j上并且從該處穿過在殼體構件22之間的打開的空隙24對準信號光模塊的前部區域中。這標記為照明工作狀態。
[0052]圖4示出了圖3的具有用于附加光學部件12的光射出面的優選設計方案的光路26的布置方式。
[0053]為了獲得高的光學效應，每個反射器元件應盡可能地獲取從光射出面16的通過光線路徑26與反射器元件連接的分型面射出的所有光并且使這些光轉向。光射出面優選如此變形，即，光射出面使從其射出的光通過在射出時進行的折射轉向，使得滿足需求。這在圖3和圖4中示出的設計方案中在兩個外部分型面16.1、16.m中通過以下方式實現，S卩，這兩個分型面在它們否則會鄰接到光射出面的相應更靠內的分型面上的位置中通過與在此射出的光線平行的分割面28而分開，其中，分割面的相應鄰接到各自外部的分型面上的端部比分割面的相應鄰接到各自內部的分型面上的端部距離光源更遠。
[0054]此外，外部的分型面的外邊緣30比外部的分型面的內邊緣32布置得更靠近光源。與外部的分型面在與y-z平面平行的平面中的優選凸形曲率相結合，由此實現了從外部的分型面射出的光26的更明顯的向內偏轉。這又導致，對應的應獲取從相應外部的分型面射出的所有光的反射器元件相比于沒有光的更明顯的向內偏轉的情況可布置得更靠內。這實現信號光模塊的緊湊構造。
[0055]作為補充可考慮，在所示的設計方案中作為位置說明“內部”和“外部”參考的中間由在附加光學支路中的光源的主反射方向定義。就此而言，在y-z平面中、在垂直于主反射方向的方向上、在沿主反射方向與光源相等的距離中，位于內部的點比位于外部的點更靠近主反射方向。
[0056]圖3通過光射出面16的直線輪廓示出了沒有引起所述的較強折射的第一輪廓。圖3通過點狀示出的輪廓示出了產生相對較強的向內的折射的第二輪廓。由此具有第一輪廓的光射出面與具有第二輪廓的光射出面的不同之處在于，具有第二輪廓的光射出面的通過其外部的分型面限定的邊緣區域設有相應朝向中間厚度增加的楔部34。這在此導致兩個外部的光束26被轉向得更靠近兩個內部的光束，由此，在此四個反射器元件占據的空間相比于沒有該楔部的情況保持得更小。在沒有楔部的情況下會產生光路24。
[0057]因為優選實現為發光二極管的每個單個光源沿其主反射方向相比沿之前在其光錐的邊緣處的方向反射更多光，所以光射出面的兩個外部的分型面必須大于兩個內部的分型面，以最終獲取與內部的分型面同樣多的光。而該同樣性是優選的，因為該同樣性實現了以相同份額的從光源射出的光照射所有四個反射器元件。這具有的優點是，觀察者以相同的照亮亮度看到所有四個反射器元件。
[0058]分型面在與y-z平面平行的平面中的凸形輪廓引起到反射器元件面上的弱的聚焦，使得在理想的情況下不會有光在反射器元件之間穿過，這(光的穿過)對于需要滿足的光功能意味著不期望的光損失。
[0059]圖5示出了具有一件式的附加光學部件的光源10的布置成一行列的五個單個光源和框型環繞附加光學部件的光射出面16的隔板部件36。這個隔板部件的目的是:防止觀察者可穿過在圖5中未示出的、但是例如如在附圖中布置的反射器之間看到從該觀察者來看位于反射器后面的結構。原則上隔板部件的形狀是任意的。但是，當然應當盡可能地不遮擋光源的有利射線。
[0060]圖6示出了處于部件保護狀態中的圖5的對象與可擺動的四個反射器元件20.1至20.m。對此通過以下方式實現部件保護狀態，S卩，使反射器元件擺動到圖3的空隙24中。反射器元件的該狀態應用在切斷光源的情況下。
[0061]圖7示出了處于照明工作狀態中的圖5的對象與根據圖4的可擺動的四個反射器元件20.1至20.m，這些反射器元件也如同在圖4中所示的那樣。在此沒有繪出在圖4中示出的殼體構件。反射器元件的該狀態應用在接通光源的情況下。
[0062]反射器元件的反射面38優選實施成鏡面反射，這優選通過金屬涂層來實現。對于背面沒有特殊要求，因為背面在照明工作狀態中和在部件保護狀態中都不可見，并且因為背面不滿足光學技術功能。但是背面也可以是鏡面反射，使得在制造過程中無需額外費用來通過覆蓋模板進行操作。在一個設計方案中，反射面僅部分地鏡面反射并且部分地、優選互補部分是白色或粗糙的，以在此產生漫反射。在另一設計方案中，反射面完全是白色或粗糖的。
[0063]每個反射器元件優選具有位于其擺動軸線中的轉動支承元件40，可能是用于軸元件的容納部或軸元件。優選地，轉動支承元件是沿擺動軸線突出到反射器元件的相應端部上的軸元件42。
[0064]圖8示出了可擺動的反射器元件20.1至20.m與使反射器元件可擺動地支承并保持在其中的結構44。對此，結構由兩個壁部46、48構成，其具有用于反射器元件的轉動軸線的容納部。出于成本原因，壁部優選是信號光模塊的殼體22的構件。這個殼體優選由兩個部分構成，其中，出于簡單安裝的緣故，在兩個部分之間的界線優選穿過轉動支承部延伸。
[0065]圖9示出了四個反射器元件20.1至20.m與調節機構的側視圖，調節機構如此設置，即，驅動反射器元件在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動運動。在殼體22中的兩個端部50、52上引導的、彎曲的板條54具有m個轉動容納部56，剛性地與反射器元件連接的搖桿58的第一端部分別嵌入該轉動容納部中。搖桿與對應的反射器元件之間夾有角度。該角度優選為30°至60°。搖桿由于與反射器元件剛性地連接而可圍繞與反射器元件相同的轉動點擺動。由此，搖桿的第一端部的運動必然引起搖桿的擺動運動并進而也引起反射器元件的擺動運動。
[0066]由此，板條在其引導部中的移動引起對所有反射器元件的同步擺動運動的驅動。通過單獨地確定搖桿的長度，可在結構中單獨地確定所有反射器元件的轉動角。板條通過可轉動地與板條連接的連桿60與調節驅動器、例如電馬達驅動的直線驅動器連接。
[0067]圖10示出了根據本發明的帶有反射器元件20.1至20.m的燈模塊62的實施例的立體示意圖，反射器元件處于部件保護狀態中。該立體圖相應于圖8。
[0068]圖11示出了圖1至圖8的對象的狀態圖。分別對于m= 4個反射器中的每一個，觀察者看到n = 5個單個光源的圖像64(每個單個光源分別有一個圖像)。
[0069]圖12明確示出通過圖1至圖10的對象產生的信號光分布。
[0070]圖13示出了具有作為附加光學元件的透鏡的設計方案。在這種情況下，信號光模塊具有m等于3個可運動的鏡子作為反射器元件20.1至20.m。從單個光源發出的光被透鏡接收并且借助透鏡的分成m等于3個區域的光射出面朝反射器元件的方向折射成相同的部分68、70、72。光線代表三個光路的示例。殼體22的構件以點狀線示出。
[0071]圖14示出了具有作為附加光學元件12的反射器74的一個設計方案。而且在此有可運動的反射器元件20.1至20.m，其中在此，反射器元件的數量m為3。從單個光源10發出的光盡可能完全地被反射器74接收，反射器劃分成m(在此m = 3)個區域。每個區域設置成，使得射到該區域上的光相應地偏轉到三個可運動的反射器元件20.1至20.m中的一個上。光線在此也代表相同的光部分。殼體22的構件以點狀線不出。
【主權項】
1.用于機動車的信號光模塊，所述信號光模塊具有光源(10)和接收所述光源的光的并且使其變形的光學系統，所述光學系統限定光路，通過所述光路將接收的光引導到照明設備的光射出口，并且所述信號光模塊具有布置在所述光路中的反射器(20.1、20.2、...、20.m)，其特征在于，所述反射器能在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動，其中，所述反射器在所述照明工作狀態中位于所述光路中并且布置成，所述反射器完全地獲取由光學系統接收的光并且使其在所述光路之內偏轉，并且其中，所述反射器在另一部件保護狀態中布置成，所述反射器完全地阻擋光路。2.根據權利要求1所述的信號光模塊，其特征在于，所述反射器由m個不同的反射器元件(20.1、20.2、...、20.πι)組成，其中，每個單個的反射器元件能在照明工作狀態和部件保護狀態之間擺動。3.根據權利要求2所述的信號光模塊，其特征在于，附加光學元件(12)被分成m個不同的區域，其中，每個區域設置成分別照明一個反射器元件。4.根據權利要求3所述的信號光模塊，其特征在于，所述附加光學元件(12)是透明的固體，使得所述附加光學元件傳播的光束通過內部全反射而變形。5.根據權利要求1至3中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述附加光學元件(12)是透鏡(66)。6.根據權利要求1至3中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述附加光學元件(12)是凹面鏡反射器(74)。7.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、至少部段地具有平坦的反射面。8.根據權利要求1至6中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、…、20.m)具有彎曲的反射面。9.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、…、20.m)被劃分成棱鏡。10.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述附加光學元件(12)的光束成型面分成單個的棱鏡。11.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、…、20.m)的電馬達驅動器。12.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，用于每個附加光學元件(12)的信號光模塊具有多個單個光源。13.根據權利要求12所述的信號光模塊，其特征在于，所述多個單個光源發射不同信號顏色的光并且能單獨地控制。14.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、…、20.m)具有鏡面反射涂層。15.根據權利要求1至14中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、…、20.m)部分地具有鏡面反射涂層并且部分地具有白色和/或粗糙的反射面。16.根據前述權利要求中任一項所述的信號光模塊，其特征在于，所述信號光模塊的殼體具有用于所述能擺動的反射器元件(20.1、20.2、...、20.πι)的轉動軸元件(42)的容納部。
【文檔編號】F21V14/04GK106090774SQ201610265187
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月26日 公開號201610265187.7, CN 106090774 A, CN 106090774A, CN 201610265187, CN-A-106090774, CN106090774 A, CN106090774A, CN201610265187, CN201610265187.7
【發明人】H·茲維克, R·安扎爾迪
【申請人】汽車照明羅伊特林根有限公司