低輪廓高效率車輛led模塊和前照燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及照明模塊和總成，以及更具體地，涉及車輛前照燈模塊和總成。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的車輛前照燈采用多個部件(例如，光源、收集器、和光分配器)。這些前照燈也受到與產(chǎn)生所需的光輸出圖案(例如，近光前照燈圖案、遠光前照燈圖案等)所需的透鏡形狀有關的尺寸約束。光傳輸效率也是一個問題，原因在于傳統(tǒng)的車輛前照燈的效率不超過50%。因此，這些前照燈需要顯著的能量使用。因此，具有低輪廓和高傳輸效率的傳統(tǒng)的前照燈選項是不可獲得的。
[0003]當傳統(tǒng)的車輛前照燈總成結合到車輛設計的美學和/或空氣動力學中時，傳統(tǒng)的車輛前照燈總成還會遭受光傳輸效率的減少。例如，許多車輛需要前照燈總成沿車輛的駕駛員側和乘員側以向上且向車輛后方的方式掃掠或彎曲。因此，這些前照燈總成的出射面通常需要可以干擾高效光傳輸?shù)囊恍┣屎头较颉?br>[0004]因此，具有高傳輸效率和設計形狀柔性的車輛前照燈部件、模塊和總成是可取的以解決這些問題。此外，光傳輸效率的提高可以通過較小的車輛前照燈設計以更好的包裝效率來體現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

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[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，車輛前照燈模塊設置成包括具有多個近場透鏡元件、傾斜輸入面、出射面和在傾斜輸入面和出射面之間的腔的透鏡。前照燈模塊還包括引導入射光通過輸入面和出射面的LED(發(fā)光二極管)照明模塊。透鏡元件配置成從出射面?zhèn)鬏敯辽?0%入射光的準直光圖案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，車輛前照燈模塊設置成包括多個近場透鏡元件、輸入面、具有階梯形圖案的光學元件的出射面、和在輸入面和出射面之間的腔。前照燈模塊還包括引導入射光通過輸入面和出射面的LED光源。透鏡元件配置成從出射面?zhèn)鬏敯辽?0%入射光的準直光圖案。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的附加方面，車輛前照燈總成設置成包括多個車輛前照燈模塊。每個前照燈模塊包括:具有傾斜輸入面和出射面的透鏡、圍繞透鏡的罩板、和引導入射光通過輸入面的LED光源。每個模塊的透鏡包括配置成以準直的車輛光圖案傳輸至少60%入射光的多個近場透鏡元件。
[0008]通過研究下述說明書、權利要求和附圖，本發(fā)明的這些和其他方面、目的和特征將會被本領域技術人員所理解和領會。
【附圖說明】
[0009]在附圖中:
[0010]圖1是根據(jù)本公開的一個方面的具有有大體上矩形出射面的透鏡的車輛照明模塊的正透視圖；
[0011]圖1A是圖1中所描繪的車輛照明模塊的后透視圖；
[0012]圖1B是圖1中所描繪的車輛照明模塊在線IB-1B處的剖視圖；
[0013]圖1C是圖1中所描繪的車輛照明模塊在線IC-1C處的剖視圖；
[0014]圖2是根據(jù)本公開的另一個方面的具有有大體上圓形出射面的透鏡的車輛照明模塊的正透視圖；
[0015]圖2A是圖2中所描繪的車輛照明模塊的后透視圖；
[0016]圖2B是圖2中所描繪的車輛照明模塊在線IIB -1IB處的剖視圖；
[0017]圖2C是圖2中所描繪的車輛照明模塊在線IIC-1IC處的剖視圖；
[0018]圖3是根據(jù)本公開的另一方面的包括一對具有大體上矩形出射面的車輛照明模塊的車輛前照燈總成的正透視圖；
[0019]圖3A是圖3中所描繪的車輛前照燈總成的后透視圖；
[0020]圖3B是圖3中所描繪的車輛前照燈總成在線IIIB -1IIB處的剖視圖；
[0021]圖3C是圖3中所描繪的車輛前照燈總成在線IIIC -1IIC處的剖視圖；
[0022]圖4是根據(jù)本公開的另一方面的包括一對具有大體上圓形出射面的車輛照明模塊的車輛前照燈總成的正透視圖；
[0023]圖4A是圖4中所描繪的車輛前照燈總成的后透視圖；
[0024]圖4B是圖4中所描繪的車輛前照燈總成在線IVB -1VB處的剖視圖；
[0025]圖4C是圖4中所描繪的車輛前照燈總成在線IVC -1VC處的剖視圖；
[0026]圖5是根據(jù)本公開的附加方面的具有有大體上六邊形出射面的透鏡的車輛前照燈模塊的正透視圖；
[0027]圖5A是圖5中所描繪的車輛前照燈模塊的后透視圖；
[0028]圖5B是圖5中所描繪的車輛前照燈模塊的正端視圖；
[0029]圖5C是圖5中所描繪的車輛前照燈模塊在線VC- VC處的剖視圖；
[0030]圖K)是圖5中所描繪的車輛前照燈模塊在線VD- VD處的剖視圖；
[0031]圖6是根據(jù)本公開的另一個方面的在車輛的駕駛員側上的包括一對具有大體上六邊形出射面的車輛照明模塊的車輛前照燈總成的正透視圖；
[0032]圖6A是圖6中所描繪的車輛前照燈總成在線VIA - VIA處的剖視圖。
【具體實施方式】
[0033]為了在此說明的目的，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”、及其派生詞應當如圖1中所示的取向與本發(fā)明相關聯(lián)。然而，除非有明確的相反指明，本發(fā)明可以采用各種可選的方向。同樣，在附圖中表明的和在下述說明書中描述的具體裝置和過程僅僅是所附權利要求中所限定的發(fā)明構思的示例性實施例。因此，除非權利要求中另有明確限定，否則與這里公開的實施例有關的具體尺寸和其他物理特性不應認為是限制。
[0034]圖1-1C描繪根據(jù)本發(fā)明的一個方面的具有透鏡11的車輛照明模塊10。透鏡11包括多個近場透鏡元件12、輸入面16(參照圖1A)和出射面18(參照圖1)。如圖所示，透鏡11的出射面18可以在形狀上為大體上矩形的，并且輸入面16在形狀上為大體上圓形的。此外，透鏡11的外壁可以成形為適應輸入面16和出射面18的形狀。此外，透鏡11可以由光學半透明材料制成，比如聚碳酸酯、玻璃，或具有高光學質量且能夠以緊密度容限制造的其他半透明材料。近場透鏡元件12、輸入面16和出射面18集成在透鏡11內。因此，透鏡11通常由整塊材料制成。
[0035]圖2-2C描繪根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的具有透鏡21的車輛照明模塊20。透鏡21包括多個近場透鏡元件22、輸入面26 (參照圖2A)和出射面28 (參照圖2)。如圖所示，透鏡21的出射面28可以在形狀上為大體上圓形的，并且輸入面26在形狀上為大體上圓形的。透鏡21的外壁也可以成形為分別適應大體上圓形的輸入面26和出射面28。此外，透鏡21可以由光學半透明材料制成，比如聚碳酸酯、玻璃，或具有高光學質量且能夠以緊密度容限制造的其他半透明材料。近場透鏡元件22、輸入面26和出射面28集成在透鏡21內。因此，透鏡21可以由整塊材料制成。
[0036]車輛照明模塊10、20兩者都包括引導入射光通過輸入面16、26并且離開出射面
18、28的發(fā)光二極管(LED)光源14、24 (參照圖1B、2B)。LED光源14、24可以根據(jù)各種LED照明技術來選擇，包括發(fā)射除了白色以外的波長的光的那些光源。如圖1B和2B所示，LED光源14、24可以分別在接近輸入面16、26的位置處安裝或以其他方式連接到透鏡11、21。因此，來自LED14、24的入射光被引導通過輸入面16、26。
[0037]如圖1-1C&2-2C進一步地所示，多個近場透鏡元件12、22配置成從透鏡11、21的出射面18、28傳輸包含來自LED光源14、24的至少60%入射光的準直光圖案13、23。車輛照明模塊10、20有相對少的導致光強度損失的方面。來自LED光源14、24的入射光直接被引導到輸入面16、26。此后，光通過透鏡11、21內的多個近場透鏡元件12、22被重新引導和準直。沒有反射入射光的其他表面，反射入射光是通常導致光強度的10-20%損失的過程。因此，車輛照明模塊10、20的總光傳輸效率超過60%。
[0038]車輛照明模塊10、20的近場元件12、22也用于使來自LED光源14、24的入射光準直。來自LED光源14、24的入射光通常是與在各個方向上明顯散射相稱的朗伯
(Lambertian)。也就是說，光從源在所有方向上發(fā)射和傳播--近似180度。近場透鏡元件12、22集成在透鏡11、21內并且起作用以使來自LED光源14、24的入射光準直。每個透鏡元件12、22可以具有與其他透鏡元件12、22的焦距不同的焦距。同樣，這些透鏡元件12、22可以一起工作以使來自源14、24的入射光準直。利用用于透鏡11、21和透鏡元件12、22的這些設計準直到低于10度