车灯及具有其的车辆

文档序号:538381 发布日期:2021-06-01 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 车灯及具有其的车辆 (Car light and have its vehicle ) 是由 V·舒马赫 S·保罗 R·赛弗里德 M·德维勒 于 2019-11-13 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种车灯(1),其具有至少一个发光二极管(7)和在其下游光学连接的自由形状光学器件(3),其中,在自由形状光学器件(3)的朝向至少一个发光二极管(7)的一侧(4)上设置有光阑(8)。一种车辆(F)具有至少一个这种车灯(1)。本发明尤其是可有利地应用于照亮机动车、尤其是轿车的上车区域的环境投影仪。(The invention relates to a vehicle lamp (1) having at least one light-emitting diode (7) and a free-form optical element (3) optically connected downstream thereof, wherein a diaphragm (8) is arranged on a side (4) of the free-form optical element (3) facing the at least one light-emitting diode (7). A vehicle (F) has at least one such vehicle lamp (1). The invention is particularly advantageously applicable to an ambience projector for illuminating the boarding area of a motor vehicle, in particular a passenger car.)

车灯及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及一种车灯,其具有至少一个发光二极管和在其下游光学连接的光学器件。本发明还涉及一种具有至少一个这种车灯的车辆。本发明可特别有利地应用于环境投影仪,其用于照亮机动车、尤其是轿车的上车区域。

背景技术

在车灯中可使用自由形状光学器件来对LED的光流进行整形,使得在车辆旁的表面上生成具有预定照度分布的光辐射图案。尤其是可希望以均匀的照度照亮上车区域中的有限表面。

如果在生产这种车灯时在LED和光学器件之间的偏移公差太大,则在批量制造过程中不再能确保在地面上产生希望的照度分布、尤其是均匀的照明。因为自由形状光学器件通常对于偏移特别敏感,因此目前不利的是需要特别高的制造和/或装配费用来提供正确设定的车灯。在此尤其是在用于照亮机动车上车区域的光投射仪中不利的是,它们通常必须特别紧凑,因此在其制造中的偏移尤为不利,因为即使在可能或者技术成本合理的情况下也只能很费力地进行调整。

发明内容

本发明的任务是至少部分地克服现有技术的缺点并且尤其是借助结构上简单且低成本的措施来提供一种车灯,其目标光辐射图案可被更好地保持,尤其是提供一种用于照亮机动车上车区域的环境投影仪。

所述任务根据独立权利要求的特征来解决。有利的实施方式是从属权利要求、说明书和附图的技术方案。

所述任务通过一种车灯来解决,其具有至少一个发光二极管和在其下游光学连接的自由形状光学器件,其中,在自由形状光学器件的朝向至少一个发光二极管的一侧上设置有光阑。

因此实现以下优点:减小了所产生的光辐射图案对光学器件和LED之间的位置关系的依赖性并且光学系统可更简单地在批量生产过程中制造。这通过如下方式实现:入射到自由形状光学器件上的光束的边缘或轮廓现在与偏移无关并且因此到达自由形状光学器件的光束部分完全与偏移无关。这些优点可在紧凑的灯具(该紧凑的灯具应在灯具前方相对短的距离处、但在宽的照明区域中产生均匀的光辐射)中、如在用于照亮上车区域的环境投影仪中特别有效地实现。此外,如果所述至少一个LED和自由形状光学器件之间的距离与自由形状光学器件的直径或横向尺寸相比较小,则可特别有效地实现这些优点。此外,光阑可有利地以高精度安置在自由形状光学器件上。

一种扩展方案在于,车灯是尤其是用于照亮上车区域的环境投射仪或环境大灯。但车灯并不限于此并且例如也可以是车辆大灯、如前大灯。一种扩展方案在于,该车辆大灯可以是产生近光灯、远光灯、雾灯、转向灯等或其任意组合的大灯。

车辆可以是陆地交通工具、如轿车、货车、公共汽车、火车、摩托车等,也可以是空中交通工具、如飞机、直升机等,还可以是水上交通工具、如船舶等。陆地交通工具尤其可以是至少部分电驱动的车辆。

所述至少一个发光二极管可包括正好一个发光二极管或多个发光二极管。如果存在多个发光二极管,则这些二极管可设置在一个共同的基板上。所述至少一个发光二极管可以是封装的发光二极管或LED芯片。所述至少一个发光二极管可发出符合ECE的白光。

自由形状光学器件光学连接在所述至少一个发光二极管的下游,尤其是表示自由形状光学器件位于由所述至少一个发光二极管发出的光的光路中。

自由形状光学器件尤其是可以理解为具有不同于常规球面和非球面几何形状的折射面和/或反射面的光学器件或光学系统。其设计不再必需遵循成像光学器件的设计方案,而是旨在通过光折射和/或光反射来重新分配能量。

自由形状光学器件一般可包括至少一个自由形状的或自由成形的光学元件。该自由形状光学器件可附加地包括一个或多个常规(非自由成形的)光学元件。至少一个自由成形的光学元件可以是透射光元件(“自由形状透镜”)。在一种扩展方案中,自由形状光学器件可包括正好一个自由成形的光学元件。在一种实施方式中,该自由形状光学器件可包括正好一个自由形状透镜(并且没有其它与其分开设置的光学元件)或者说相应于单个自由形状透镜。

一种实施方式在于,自由形状光学器件包括多个光学元件,所述多个光学元件中的至少一个光学元件是自由形状透镜。

一种扩展方案在于,光阑设置在由所述至少一个发光二极管发出的光首先到达的光学元件上。一种扩展方案在于,光阑设置在构造为自由形状透镜的光学元件上。该自由形状透镜可以是在光路中的第一个光学元件,但并非必须如此。通常,也可将多个光阑安置在多个自由形状透镜上和/或自由形状光学器件的其它光学元件上。

光阑设置在自由形状光学器件的朝向所述至少一个发光二极管的一侧上可包括光阑设置在光学器件的光入射表面上。

光阑可具有一个或多个设置用于供光通过的开口。所述至少一个开口的轮廓原则上可以是任何形状和/或大小。

一种实施方式在于,光阑是安置到自由形状光学器件的光学元件上的薄膜。如果自由形状光学器件仅包括一个自由形状透镜,则薄膜施加到该透镜上。

一种实施方式在于,光阑构造为被气相沉积、喷涂或印刷的层。

一种实施方式在于,光阑与自由形状光学器件的光学元件集成地制造。一种扩展方案在于,光学元件是例如由塑料制成的多组分注塑件,光阑则形成光学元件的尤其是光学不透明的局部区域。这种光学元件(其例如可被看作具有集成光阑的自由形状透镜或自由形状透镜-光阑的组合)尤其可以是双组份注塑件。

一种实施方式在于,光阑至少在其朝向所述至少一个发光二极管的一侧上构造成吸光的。

所述任务还通过一种具有至少一个如上所述的车灯的车辆来解决。车辆可类似于车灯构造并且具有相同的优点。

因此,在一种实施方式中,车辆可具有多个环境投影仪、如分别用于照亮车辆两侧的各侧前方地面的环境投影仪、分别用于照亮每个车门前方地面的环境投影仪。

如果车辆具有多个呈车辆大灯形式的车灯,则光阑可相同或不同地设计,例如对于左侧和右侧前大灯不同地设计。不同的光阑可具有不同成形、不同大小和/或不同设置的开口。

附图说明

结合下面参考附图进一步对实施例进行的示意性描述可更清楚且更明确地理解本发明的上述特点、特征和优点以及实现它们的方式。

图1以侧视剖面图示出根据本发明的车辆大灯的选定部件;和

图2以前视图示出图1的车辆大灯的光阑。

具体实施方式

图1以侧面剖视图示出根据本发明的呈环境投影仪1形式的车灯的部件、即光生成模块2和呈在此示例性示出的单个自由形状透镜3形式的自由形状光学器件。所绘的自由形状透镜3并非符合真实地显示为传统平面凸透镜,其具有朝向光生成模块2的光入射表面4和背离光生成模块2的光出射表面5。但实际上光入射表面4和/或光出射表面5复杂地自由成形。

光生成模块2在此具有多个施加在一个共同的基板6上的LED芯片7,其光L沿主辐射方向R被定向到光入射表面4上。光L可以是符合ECE的白光。LED芯片7可彼此矩阵状地设置。光生成模块2可具有一个或多个初级和/或次级光学器件(未示出),以用于对由光生成模块2发出的光L进行光束整形、如用于光束聚焦、准直等。

在自由形状透镜3下游可光学连接光解耦光学器件(未示出),以用于将从自由形状透镜3发出的光L解耦。

例如在环境投影仪1的组装过程中在光生成模块2和自由形状透镜3之间可能会发生相对于目标位置的偏移。在此通过双向箭头仅示例性地表明横向于或垂直于主辐射方向R的相对偏移,但也可出现纵向偏移,在该纵向偏移中光生成模块2与自由形状透镜3之间的距离改变或错误地设定。

为了减少偏移的影响,在此在自由形状透镜3的光入射表面4上施加层状或膜状的光阑8,例如呈粘附在其上的薄膜、被气相沉积、喷涂或印刷的层等的形式。作为替代方案,光阑8可构造为作为多组分注塑件制造的自由形状透镜3的光学不透明的局部区域。

为了避免在由自由形状透镜3发出的光L中的不希望的反射效应,光阑7至少在其朝向光生成模块2的一侧上可构造成吸光的、如哑黑的。

环境投影仪1尤其是可形成车辆F的多个环境投影仪1之一。

图2以前视图、尤其是在顺着主辐射方向R或逆着主辐射方向R的方向上(然后看向光生成模块2地)示出环境投影仪1的光阑8。光阑8在此包括例如具有矩形轮廓10的开口9。

当然,本发明并不限于所示的实施例。

一般来说,术语“一”、“一个”等可理解为单数或复数,尤其是在“至少一个”或“一个或多个”等的意义上,只要这没有例如通过“正好一个”等表述明确排除。

附图标记列表

1 环境投影仪

2 光生成模块

3 自由形状透镜

4 光入射表面

5 光出射表面

6 基板

7 LED芯片

8 光阑

9 开口

10 轮廓

F 车辆

L 光

R 主辐射方向

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