光学元件、光学模块和车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种光学元件、光学模块和车辆。该光学元件包括：光入射区段，其用于接收直接来自光源的光；光出射区段，其具有焦平面；第三区段，其将来自光入射区段的光以预定的方式朝光出射区段引导，以产生预定的近光分布或远光分布，其中，光学元件一体地实施。

Optics, optical modules and vehicles

【技术实现步骤摘要】
光学元件、光学模块和车辆
本专利技术涉及一种光学元件、光学模块和车辆。
技术介绍
车辆、特别机动车辆配有大灯，也称为前照灯，用于在能见度低或夜晚的情况下照亮车辆前方的道路。这些大灯主要用于产生两种类型的照明模式，即，近光模式和远光模式。在近光模式下，光束有非常明显的明暗截止线，能够在没有干扰其他的道路参与者的情况下提供照明。在远光模式下，能够照亮车辆前方更远的距离。这两种模式可根据实际情况进行手动或自动切换。DE102006042749公开了一种用于车辆前灯的照明装置，其包括LED光源和在半空间中具有两个焦点的椭圆形反光镜。LED光源放置在反光镜的第一焦点处，接近反光镜。LED光源发出的光由反光镜朝第二焦点反射，被称为偏转器的反光表面定位在第二焦点处。该反光表面包括位于面向反光镜侧和背离反光镜侧的边缘。这些边缘被称为“截止边缘”。由反光镜反射的光束的一部分照到反光表面并且在此被反射。光束的另一部分经过一个或多个截止边缘并且不被反光表面偏转。因此，截止边缘限定光束的被反射并且因此被偏转的部分和未被反射的部分之间的边界。透镜定位在反光表面后方，并且透镜的焦点对应于椭圆形反光镜的第二焦点。由于具有截止边缘的反光表面使光束的一部分“偏转”，以形成由透镜发出的光束的截止线，该反光表面被称为偏转器。偏转器可沿着与反光镜的光学轴线平行的轴线移动。该可动性使得可以提供远光功能和近光功能。该车辆前灯要求模块必须具有高的精度，制造成本较高。此外，在机动车辆
中需要能够以“局部道路照明模式”照明车辆前方的道路，即，在远光光束中生成一个或多个暗区，以在照射尽可能多的道路的同时避免使其他的道路参与者、尤其司机炫目。该功能称为自适应性远光光束（ADB，即，AdaptiveDrivingBeam）功能，其旨在自动地检测易于被在远光模式中由前灯发出的照明光束干扰的道路参与者，并且改变该照明光束的轮廓，以在检测到的道路参与者的位置处产生阴影区域。ADB功能例如能改进的用户舒适度、相对于近光模式的更优的能见度以及更安全的驾驶状况等等。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提出一种光学元件、具有该光学元件的光学模块和车辆。借助于该光学元件，能够以特别紧凑的结构产生预定的光分布，并能实现低的制造和装配成本。为此，本专利技术提出了一种尤其用于车辆大灯的光学元件，该光学元件包括：光入射区段，其用于接收直接来自光源的光，例如来自车辆大灯的光源组件的光；光出射区段，其具有焦平面；第三区段，其将来自光入射区段的光以预定的方式朝光出射区段引导，以产生预定的近光分布或远光分布，其中，光学元件一体地实施。通过一体实施的这种光学元件，仅需将光学元件安置在相对于光源的预定的位置处，便可产生要求的近光和远光分布，由此使得安装变得简单。在此，对于直接接收光的光入射区段，其入光面可采用目前已知的任何结构，例如入光面可具有朝向光源的居中的凸起和设置在该凸起外围的环形锥面，该环形锥面的锥形开口朝向光源。根据本专利技术的实施例，第三区段可设置在光入射区段和光出射区段之间。根据本专利技术的实施例，第三区段具有凹部，该凹部的表面相应形成面向光入射区段的第一光折射面、面向光出射区段的第二光折射面和在第一光折射面与第二光折射面之间的光反射面，其中，第一光折射面的至少部分区域的焦平面与光出射区段的焦平面至少近似重合。在此，光反射面可进行涂覆处理，例如涂覆有金属反射层，例如铝层。第一光折射面与第二光折射面中的至少一个可进行增透处理，例如设有增透膜。由此进一步提升光利用率。光反射面的前缘具有曲线轮廓，以用于形成截止线。在此，例如大致地在截止边缘的中部尤其具有台阶形状。根据本专利技术的实施例，凹部为穿透部。光入射区段具有第一光入射区域和第二光入射区域，第一光入射区域和第二光入射区域分别具有至少一个光入射部位、并且布置在不同的排中，以便用于分配给产生不同的光分布的光源。根据本专利技术的实施例，第一光入射区域和第二光入射区域上下相叠地布置。根据本专利技术的实施例，光入射区段具有第一光入射区域和第二光入射区域，第一光入射区域和第二光入射区域上下错位地设置在凹部的面向和背离光出射区段的边缘处。根据本专利技术的实施例，光学元件具有用于产生第三光分布的子区域。在此，该子区域可设置在光入射区段、光出射区段和第三区段中的至少一个处。例如，该子区域设置在第一光入射区段的相应的反光面的下部处，或设置在第三区段的第一光折射面处，或者设置在光出射区段的光出射面的进行了微型结构处理的相关区段处。由此，例如产生用于照亮标志牌的第三光分布，用于产生该第三光分布的光在焦平面处在光出射区段的光出射面的焦点下方传播。光学元件由导光材料制成，尤其由聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、硅酮、硅胶或玻璃制成。本专利技术还提出了一种光学模块，尤其车辆大灯，其包括光源组件和上文所述的光学元件，光源组件分配给光学元件的光入射部。光源组件例如包括用于产生近光分布的第一光源组合和用于产生远光分布的第二光源组合。光学模块还包括控制装置，该控制装置能够选择性地触发光源组件。光入射区段具有第一光入射区域和第二光入射区域，光源组件包括相应分配给第一光入射区域和第二光入射区域的第一光源组合和第二光源组合，以产生近光分布和远光分布。在此，控制装置控制光源组件的不同的光源组合以产生近光分布或远光分布，或控制同一光源组合的各单个光源，例如控制用于产生远光分布的第二光源组合的各单个光源，以产生矩阵光束，由此在需要时形成暗区。此外，光学模块还具有检测其他道路参与者的系统，并将检测到的相关信息发送给控制装置，以相应调整光源组件，以防对其他参与者产生不利影响。例如，可以选择性地关断用于产生远光分布的光源组合的光源。光源组件可布置在共同的保持器上，例如PCB板。当然，光源组件还可直接布置在热沉上。“直接布置”在此意指光源组件在没有PCB板的情况下布置在热沉上。用于产生近光分布和远光分布的光源还可根据需要分别布置在自己的保持器上。本专利技术还提出了一种车辆，其具有上文所述的光学元件或上文所述的光学模块。附图说明下面借助附图进一步阐述本专利技术。其中：图1示意性地示出了根据本专利技术的光学元件的第一实施方式的立体图示，其中，为该光学元件配有光源组件；图2示出了图1的光学元件的侧视图；图3示出了图1的光学元件的俯视图；图4示出了图1的光学元件的正视图；图5a和图5b示出了在图1的光学元件中的近光通道的光路；图6a和图6b示出了在图1的光学元件中的远光通道的光路；图7示意性地示出了根据本专利技术的光学元件的第二实施方式的立体图示；图8示出了图7的光学元件的仰视图；图9示出了图8的局部放大图；图10a、10b分别以正视图示出了在图7的光学元件中的近光通道和远光通道的光路；图11示意性地示出了根据本专利技术的光学元件的第三实施方式的立体图示。具体实施方式在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件（1、1’、1”），包括：/n光入射区段（10、10’、10”），其用于接收直接来自光源的光；/n光出射区段（30、30’、30”），其具有焦平面（P）；/n第三区段（20、20’、20”），其将来自所述光入射区段（10、10’、10”）的光以预定的方式朝所述光出射区段（30、30’、30”）引导，以产生预定的近光分布或远光分布，/n其中，所述光学元件（1、1’、1”）一体地实施。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学元件（1、1’、1”），包括：
光入射区段（10、10’、10”），其用于接收直接来自光源的光；
光出射区段（30、30’、30”），其具有焦平面（P）；
第三区段（20、20’、20”），其将来自所述光入射区段（10、10’、10”）的光以预定的方式朝所述光出射区段（30、30’、30”）引导，以产生预定的近光分布或远光分布，
其中，所述光学元件（1、1’、1”）一体地实施。


2.根据权利要求1所述的光学元件（1、1’、1”），其特征在于，所述第三区段（20、20’、20”）设置在所述光入射区段（10、10’、10”）和所述光出射区段（30、30’、30”）之间。


3.根据权利要求1所述的光学元件（1、1’、1”），其特征在于，所述第三区段（20、20’、20”）具有凹部，该凹部的表面相应形成面向所述光入射区段的第一光折射面（21、21’、21”）、面向所述光出射区段的第二光折射面（24、24’、24”）和在所述第一光折射面与所述第二光折射面之间的光反射面（22、22’、22”），其中，所述第一光折射面的至少部分区域的焦平面与所述光出射区段的焦平面至少近似重合。


4.根据权利要求3所述的光学元件（1、1’、1”），其特征在于，所述凹部为穿透部。


5.根据权利要求3所述的光学元件（1、1’、1”），其特征在于，所述光入射区段（10、10’、10”）具有第一光入射区域（11、11’、11”）和第二光入射区域（12、12’、12”），所述第一光入射区域和所述第二光入射区域分别具有至少一个光入射部位、并且布置在不同的排中。


6.根据权利要求5所述的光学元件（1、1’、1”），其特征在于，所述第一光入射区域和所述第二光入射区域上下相叠地布置。


7.根据权利要求4所述的光学元件（1、1’、1”），其特征在于，所述光入射区段（10、10’、10”）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，白璐，周荣，范磊，
申请(专利权)人：法雷奥照明湖北技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42