[发明专利]具有由塑料材料构成的遮光板的投影光模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的投影光模块。

背景技术

这种前大灯从DE103 40 961已知并且包含投影光模块，其具有光源、主光学器件、遮光板辊和次级光学器件。该主光学器件设计得使光源的光线束集到第一光分布中。该遮光板辊的作用是，借助横向于光线传播的、起遮蔽作用的遮光板边缘在空间上限制第一光分布。遮光板辊在此可旋转地支承在光模块中并且这样成型，使得根据遮光板辊的旋转位置产生起遮蔽作用的遮光板边缘的不同位置。该次级光学器件在第一光分布上聚焦并且它的作用是，使由遮光板辊限定的第一光分布作为第二光分布投影在前大灯的前区中。

在已知的前大灯中，遮光板辊是由镁或铝合金构成的压铸件，或者它是纵向拉伸的板材中空体，并且通过产生内部高压来产生它的外轮廓。

发明内容

现有技术和本发明的区别在于，遮光板辊由复合材料实现，该复合材料由塑料以及埋入塑料中的添加剂构成，其中与纯塑料相比该添加剂提高了复合材料的导热能力。

由于遮光板辊是由以塑料为基础的复合材料制成的（这刻画了本发明的特征），所以它比已知的由金属构成的遮光板辊更轻。因此当按规定地应用在机动车中时，在遮光板辊的轴承中会出现更小的加速力，这减少了轴承力，并因此还减少了磨损。还降低了调节遮光板所需的驱动功率，这保护了驱动装置。

与由金属构成的辊相比，这种遮光板辊还可更轻地制成。因为与用于金属压铸辊的模具相比，塑料材料的加工（尤其通过注塑）只需要费用更少的模具。这些模具例如在塑料注塑时不必像金属压铸那样耐高温。

与通过压力成型的板材中空体相比，额外的优点是，通过塑料注塑可制成更精细的细节，这在构造可旋转的遮光板辊时开启了更大的自由度。

由于复合材料比纯塑料的导热能力更高，所以可在一定程度改善遮光板的热量排出，这一点只有在使用塑料材料作为可旋转的遮光板的基材时才可行。此外还有利于热量的均匀分散，这在此有助于避免局部的温度峰值。

在迄今使用的金属遮光板中，为应用在机动车前大灯的投影光模块中所需的耐热性和形状稳定性是没有问题的。在此，从两方面提出耐热性要求：遮光板边缘既位于主光学器件的焦点中，也位于次级光学器件的焦点中。该次级光学器件将光源的光功率广泛地分散在前大灯的前区中，以便照亮车道，该光功率由主光学器件束集到相对较小的、位于前大灯内部的容积中。

因为光路是可逆的，这还意味着，次级光学器件将从外面射入的大阳光束（它是指可见光、UV或红外线辐射）聚焦到遮光板边缘的区域上。金属经过长时间已被证明有足够的形状稳定性、耐热性和导热能力，以便能经受住由次级光学器件产生的热量，也能经受住由主光学器件产生的热量，该热量来源于光源。

在白炽灯中，螺旋形灯丝中的所有接受的电功率实际上转化成电磁辐射（它是指可见光、UV或红外线辐射），并通过主光学器件聚焦在第一光分布中。在此示出了，金属的遮光板经受住了与之相关的热量，还通过次级光学器件经受住了在白天出现的热量，该热量在机动车停车并且前大灯朝向太阳时可能很可观。在此背景下，在设计前大灯时并在选择材料时，考虑从外面射入的辐射早就是无问题的。

由于慢慢地引入了半导体光源，降低了通过主光学器件在第一光分布中聚焦的光功率和辐射功率。这一点在于，在半导体光源运行时在芯片内部出现的损耗作为热量释放出去，并因此只在较小的范围内通过主光学器件聚焦。

当然还表明了，为遮光装置使用塑料材料会导致失效，它由从外面射入的辐射引起的。就此而言，塑料用作遮光板材料是不利的。

此偏见通过本发明以下述方式来克服，即当作基材来用的塑料通过埋入添加剂转化成复合材料，作为埋入的添加剂的效果，复合材料具有比纯塑料更高的导热能力。与由纯塑料材料构成的遮光板辊相比，提高的导热能力可实现更有效的冷却。因此，能避免温度升高到不允许的高值，在该温度下中遮光板变形且由此改变它的光学性能，或者材料出现高得不允许的气体析出。这种气体析出可能会导致在主光学器件和次级光学器件上出现凝成的水气，并且因此同样影响投影模块的光学性能。

总的说来，通过本发明可实现以下优点：重量更轻、轴承和驱动装置的负载更小、制造更简单且成本更低廉，并且构造自由度更高。

由从属权利要求、描述和附图的内容中得出其它优点。

应理解，以上提到的以及下面还将阐述的特征不仅能以各自说明的组合来应用，而且还能以其它组合或者单独地应用，而不会偏离本发明的范围。

附图说明