机动车辆灯模块和用于机动车辆的照明装置的制作方法

本技术涉及一种旨在结合到用于机动车辆的照明装置中的灯模块，以及用于机动车辆的照明装置。

背景技术：

1、已知照明装置在使用时会变热，这归因于其中存在的光源释放的热量。照明装置内的温度升高，并且这可能会影响此装置中包含的元件。例如，常见的是，照明装置中容纳的透镜在使用照明装置投射光束时随着温度的升高而膨胀。

2、透镜的热膨胀可能致使与这些透镜相关联的焦点或焦平面移位。当照明装置被设计为投射图案时，移位后的焦平面不再位于图案的水平上。所投射的图像因此失去其清晰度。换言之，所投射的图像的质量受损。这种现象也称为散焦。

3、为了克服这个问题，透镜由玻璃制成，玻璃是一种热稳定并且很好地承受温度升高的材料。然而，这些透镜重量大且价格昂贵。此外，用玻璃制造透镜很复杂。这是因为，在机动车辆的灯中使用时，玻璃透镜的一部分通常由塑料制成，这需要在玻璃上进行包覆成型并且使制造过程复杂化。

4、提出的另一解决方案是将一个或多个透镜安装在支撑元件中，支撑元件很好地承受高温以防止透镜膨胀。具体地，支撑元件夹住透镜或透镜组的周边。因此，尽管温度升高，支撑元件仍保持固定，并向透镜或透镜组施加负载，使得它们不能膨胀。然而，位于透镜周边的这种负载将由热膨胀引起的变形移位到无负载区，特别是透镜的光学表面所在的中心区。因此，与没有支撑元件的情况相比，光学表面更广泛地变形。这种变形难以控制，并且可能对焦平面的位置产生不确定的影响。

技术实现思路

1、鉴于上述内容，本实用新型的目的是设计一种旨在安装在照明装置中的灯模块，灯模块减少甚至消除由光学元件的热膨胀引起的散焦问题。这样的灯模块还满足与制造成本和重量相关的要求，同时易于实现。

2、考虑到这个目的，本实用新型提供了一种灯模块，该灯模块包括：

3、-固定安装件，该固定安装件旨在用作光源的支撑件；

4、-投射光学器件，该投射光学器件具有焦平面并被设计成投射光源发射的光线的光束；

5、-用于固持投射光学器件的构件，所述构件包括：

6、·第一支撑元件；

7、·第二支撑元件，该第二支撑元件用作投射光学器件的支撑件。

8、根据本实用新型，第二支撑元件被布置成允许投射光学器件的热膨胀，致使焦平面沿第一方向移位。

9、此外，第一支撑元件具有第一热膨胀系数，第二支撑元件具有不同于第一热膨胀系数的第二热膨胀系数。最后，第一支撑元件在一侧连接到固定安装件，并且在另一侧连接到第二支撑元件，以使第二支撑元件在第一支撑元件变形期间沿与第一方向相反的第二方向移位。

10、在这种情况下，固定安装件用作参考系。固定安装件对灯模块中的温度变化几乎没有反应，如果有反应的话。例如，固定安装件可以由对温度不敏感的惰性材料制成。第二支撑元件承载投射光学器件。例如，第二支撑元件包括凹部，投射光学器件安装在该凹部中。最后，第一支撑元件用作固定安装件与第二支撑元件之间的中间部分。

11、在所提出的灯模块中，由于灯模块内的温度升高，投射光学器件通过热膨胀自由变形。由这种变形引起的焦平面的移位由固持构件补偿。

12、具体地，假设固持构件不阻挡投射光学器件的膨胀，焦平面可以在限定的周边内移动。然而，固持构件的第二元件被设计成将焦平面的移位定向在给定方向上。并行地，在温度的作用下，固持构件也变形，以使投射光学器件沿与焦平面移位的方向相反的方向移位。

13、因此，尽管存在由投射光学器件的热膨胀引起的移位，焦平面仍接近其在温度升高之前所处的位置或在该位置附近。换言之，散焦现象在所提出的灯模块中得到补偿。

14、因此，无论灯模块的操作时间如何，所投射的图像始终保持清晰以获得良好的图像质量。

15、此外，由于灯模块能够补偿由热膨胀引起的散焦，因此可以想到使用对温度变化敏感但另一方面廉价的投射光学器件的构成材料。例如，投射光学器件可以由聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、环烯烃聚合物(cop)、例如商标为制成。然而，所提出的固持构件非常适合于玻璃投射光学器件。

16、在本文件中，与模块的尺寸相比，投射光学器件在非常大(有限或无限)距离处产生模块的一部分(例如源本身或源的中间图像)的真实图像并且可能是失真图像(比例为至少30、优选为100的量级)。此投射光学器件可以由一个或多个反射器、或一个或多个透镜、或一个或多个光导、或甚至这些可能性的组合构成。

17、根据本实用新型的灯模块可以可选地具有以下特征中的一个或多个：

18、-当温度变化时，温度从初始值变化到最终值，投射光学器件的热膨胀致使焦平面移位第一距离，并且第一支撑元件的变形使第二支撑元件移位第二距离；此外，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数被限定为使得第一距离基本等于第二距离；″基本相等″是指第二距离可以等于或略小于第一距离；因此，除了沿相反方向移位之外，投射光学器件和焦平面移位了大致相同的距离；投射光学器件和焦平面中的每者的移位由方向和值表征为矢量；当距离相等时，表征投射光学器件移位的矢量和表征焦平面移位的矢量在这种情况下是相互抵消的两个相反矢量；因此，焦平面保持在灯模块中的期望位置；在此，″期望位置″指的是当焦平面位于该处时，由灯模块投射的图像具有良好的清晰度和亮度的位置。

19、-第一支撑元件在第一接触区与固定安装件接触，并在第二接触区与第二支撑元件接触，第二接触区位于与第一接触区相反的一侧；换言之，第一支撑元件包括由于其与固定安装件的连接而被固定的端部和由于其与第二支撑元件的连接而自由的端部；以这种方式，当灯模块内的温度变化时，第一支撑元件的结构变形发生在其第二接触区或其自由端；这里，″结构变形″被理解为是指第一支撑元件的尺寸的改变，包括例如其伸长或缩短；此外，第一支撑元件的结构简单，易于实现，同时有效补偿投射光学器件的焦平面的移位；

20、-第一支撑元件与固定安装件之间的第一接触区可以包括与投影片(diapositive)的第一面基本位于相同高度的至少一个部分；因此，第一支撑元件的热膨胀方面的工作长度处于最大化；当然，第一接触区的其他部分不一定与投影片的第一面处于相同高度；

21、-投射光学器件具有朝向光源定向的第一侧，第二支撑元件支撑投射光学器件的第一侧；

22、-投射光学器件包括实现光学功能的中心区和围绕中心区的周边区，第二支撑元件被布置成至少部分地适形于周边区的形状；这允许第二支撑元件容易地抓持投射光学器件；

23、-投射光学器件在与第一侧相反的一侧具有第二侧，第二支撑元件包括支承在投射光学器件的第二侧上的可弹性变形构件；因此，通常，可弹性变形构件确保投射光学器件被第二支撑元件适当地固持；相比之下，在温度升高期间，此构件变形，使得投射光学器件可以膨胀；

24、-第二支撑元件包括两个单独的部分；

25、-根据一个示例，第二投射元件包括第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分彼此嵌套装配以形成用于投射光学器件的容纳空间，这两部分中的一个部分在投射光学器件的第一侧支撑投射光学器件，并且另一部分包括支承在投射光学器件上、在与第一侧相反的一侧的第二侧上的可弹性变形构件；

26、-例如，第一部分和第二部分为中空圆柱体，这些中空圆柱体被设计成彼此嵌套装配，以形成接收投射光学器件的空间；第一部分旨在在固定安装件旁边的第一端支撑投射光学器件，第二部分部分地装配到第一部分中；第二部分的未装配的部分包括朝向投影光学接收空间的内部折叠的边缘以形成可弹性变形构件；折叠边缘支承在投射光学器件的第二端；

27、-替代地，第二支撑元件制成为一体式；例如，第二支撑元件包括具有环形壁的中空圆柱体和从此壁径向突出的凸缘；凸缘旨在支承在第一支撑元件的端部；凸缘可以通过粘合剂层固定到第一支撑元件，粘合剂层插置在这两个元件之间；

28、-第一支撑元件和第二支撑元件通过粘合剂粘合或通过卡扣紧固而连接在一起；例如，通过粘合剂粘合的固定包括使用uv交联的粘合剂；当然，可以设想其他固定手段；

29、-灯模块包括沿灯模块中的光线传播方向设置在投射光学器件上游的投影片，投影片具有第一面，第一面支承要投射的图案并且朝向投射光学器件定向，并且焦平面的期望位置在所述第一面上或在所述第一面附近；在本技术中，″在......附近″被理解为是指焦平面的位置在距第一面一定距离处，使得离开光源的光线基本平行于投射光学器件的光轴射出；此距离例如等于投射光学器件的焦距的十分之一；因此，焦平面始终位于投影片的第一面处及其附近，以保证图案的投射的清晰度；

30、-替代地，在灯模块不具有投影片的示例中，焦平面的期望位置位于光源处；因此，投射光学器件投射光源的图像；

31、-根据一个示例性实施例，固定安装件还用作投影片的支撑件；因此，光源和投影片相对于彼此紧邻地定位，从而简化了组装；

32、-第二热膨胀系数小于第一热膨胀系数；在本文件中，热膨胀系数是以开尔文(kelvin)的负一次方(k-1)为单位的线性热膨胀系数；

33、-根据一个示例，第一支撑元件由热膨胀系数在90x10-6k-1和180x10-6k-1之间、优选地在100x10-6k-1和150x10-6k-1之间的材料制成；

34、-第一支撑元件由聚酰胺制成；

35、-第二支撑元件由热膨胀系数在12x10-6k-1和30x10-6k-1之间、优选地在15x10-6k-1和24x10-6k-1之间的材料制成；

36、-第二支撑元件由选自铝和钢的材料制成；

37、-投射光学器件的热膨胀系数大于第二支撑元件的热膨胀系数；

38、-投射光学器件包括彼此上下堆叠的多个透镜；例如，透镜的数量可以在2和6之间；可选地，投射光学器件包括四个透镜；这四个透镜可以由选自玻璃或塑料的相同材料制成，或者它们是玻璃透镜和塑料透镜的组合；

39、-灯模块还包括光源和沿光源输出的光线的传播方向设置在光源下游的准直器，准直器包括面向光源设置的上游面和面向投影片设置的下游面；因此，离开准直器的光束由指向投射光学器件方向的平行光线构成；准直器因此可以限制光源发射的光线的散射；

40、-当灯模块结合在照明装置中时，固定安装件连接到此装置的壳体。

41、本实用新型的另一主题是包括根据本实用新型的灯模块的机动车辆照明装置。

42、例如，照明装置提供对位于车辆两侧的空间进行照明的辅助功能。

43、根据一个实施例，照明装置包括壳体。固定安装件通过合适的固定手段连接到壳体。