CN104913253A - 具有对光学单元相对于照明器件改进的定位的光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有对光学单元相对于照明器件改进的定位的光模块，该光模块具有冷却体(10)，在该冷却体上容纳印刷电路板(11)，其中，在所述印刷电路板(11)上容纳至少一个照明器件(12)，所述照明器件能通过所述冷却体(10)冷却，并且所述光模块具有光学单元(13)，该光学单元紧固在所述冷却体(10)上并且设置在所述印刷电路板(11)前面，使得由所述照明器件(12)产生的光能射入到所述光学单元(13)中。按照本发明，所述光学单元(13)具有定位装置(14)，所述定位装置与所述印刷电路板(11)中的对应定位装置(15)处于作用连接，由此产生所述光学单元(13)相对于照明器件(12)的定位。

Description

具有对光学单元相对于照明器件改进的定位的光模块
技术领域
本发明涉及一种用于设置在前照灯的壳体中的光模块，该光模块具有冷却体，在该冷却体上容纳印刷电路板，其中，在所述印刷电路板上容纳至少一个照明器件，所述照明器件能通过所述冷却体冷却，并且所述光模块具有光学单元，该光学单元紧固在所述冷却体上并且这样设置在所述印刷电路板前面，使得能由所述照明器件产生的光能射入到所述光学单元中。
背景技术
US 2013/0 250 599 A1说明一种用于设置在前照灯的壳体中的光模块并且该光模块具有作为基体的冷却体，并且在该冷却体上容纳印刷电路板，在该印刷电路板上设置有照明器件。在此，照明器件能通过冷却体冷却。此外，设置有光学单元，该光学单元紧固在冷却体上并且定位在该冷却体上。由此，能实现光学单元在照明器件上的准确位置，但其中必需的是，冷却体上的准确容纳几何尺寸不仅设置用于容纳印刷电路板，而且设置用于容纳光学单元。除了冷却体上的必需的准确容纳几何尺寸之外，在具有照明器件的印刷电路板和光学单元之间形成公差链，并且通过公差的累加可以得到照明器件相对于光学单元的理论位置偏差。光学元件例如可以由透镜保持件和透镜构成并且为了利用最佳的光功能，照明器件相对于透镜尽可能准确地定位常常是必需的。这样的光模块例如可以代表信号光功能，但也可以代表用于车辆的前照灯的远光功能或近光功能。尤其是在用于构成近光的光模块中，照明器件相对于透镜非常准确地定位是必需的。在此，照明器件优选可以是半导体照明器件，其中，照明器件可以单独构造或者也可以包括多个单独的照明器件。
发明内容
本发明的任务在于，改进用于车辆的光模块中的光学单元相对于照明器件的定位。光模块尤其用于设置在用于车辆的前照灯的壳体中。在此，光模块应具有尽可能简单地制造的部件，尤其是光模块应可简单地装配。
该任务基于根据权利要求1前序部分所述的用于设置在用于车辆的前照灯的壳体中的光模块结合以特征性特征得以解决。本发明的有利改进方案在从属权利要求中给出。
本发明包括这样的技术教导，所述光学单元具有定位装置，所述定位装置与所述印刷电路板的对应定位装置处于作用连接，由此产生所述光学单元相对于所述照明器件的定位。
本发明有利地利用在印刷电路板和光学单元之间产生定位的可能性，其中，同时光学单元紧固在冷却体上。光学单元在冷却体上的紧固可以这样设置，使得光学单元和印刷电路板之间的定位能实现光学单元准确设置在照明器件前面，但光学单元的保持性容纳常规地在冷却体上实现。在此，具有照明器件的印刷电路板也可以容纳在冷却体上，以便能以已知的方式实现冷却照明器件。
通过简单地建立光学单元的定位装置和印刷电路板的对应定位装置之间的作用连接，光学单元可以准确地定位在照明器件上，其中，光学单元在冷却体上的紧固可以以常规方式进行。
根据一个有利的改进方案，所述冷却体可以具有定位装置，所述定位装置与所述印刷电路板的对应定位装置处于作用连接，由此产生所述印刷电路板在所述冷却体上的定位。在此，印刷电路板可以包括与冷却体的定位装置处于作用连接的其他对应定位装置，从而能实现印刷电路板在冷却体上的准确定位。在此，印刷电路板可以以常规方式紧固在冷却体上，例如借助于螺纹元件。印刷电路板在冷却体上的准确定位也可以规定，然而所述定位不对光学单元在印刷电路板上的照明器件前面的设置产生影响地保持。例如所述光学单元借助于螺纹 元件紧固在所述冷却体上。在此，螺纹元件可以容易运动地保持在设置的通孔中，从而首先在光学单元上的定位装置和印刷电路板上的对应定位装置之间建立作用连接，以便接着光学单元借助螺纹元件保持地紧固在冷却体上。该紧固通过螺纹元件在光学单元和冷却体之间进行，而光学单元在印刷电路板上的位置不改变，而是仅光学单元紧固在冷却体上。在此，可以实现定位装置在对应定位装置中一种类型的引导，从而尽管使用简单的螺纹元件，还能实现光学单元在照明器件上方的准确定位。
根据按照本发明的光模块的一个有利的改进方案，所述光学单元上的定位装置可以由定位突出部构成，其中，所述印刷电路板上的对应定位装置例如可以由捕捉孔构成。光学单元在印刷电路板前面的设置通过以下方式产生，即，定位突出部置入捕捉孔中。以相同的方式，捕捉孔也可以设置在光学单元上并且定位突出部紧固在印刷电路板上，以便以相同的方式置于捕捉孔中。
所述冷却体上的定位装置同样可以由定位突出部构成，其中，所述印刷电路板上的对应定位装置可以由捕捉孔构成。以相同的方式，在将所述印刷电路板设置在所述冷却体上时，所述定位突出部可以置入捕捉孔中。
所述光学单元可以具有透镜保持件和透镜，其中，所述定位装置优选设置在所述透镜保持件上。以相同的方式，光学单元也可以具有反射器保持件和反射器。所述透镜保持件可以由塑料注塑构件构成，其中，构成所述定位装置的定位突出部可以一件式地成型在所述透镜保持件上，例如通过注塑方法。
所述冷却体可以由铝压铸构件构成，其中，构成所述定位装置的定位突出部可以一件式地成型在所述冷却体上。
所述光模块可以这样构造，使得该光模块可以容纳在承载框架中。在此，所述光模块在所述承载框架上的紧固可以通过所述冷却体构成。由此，实现这样的优点，即，具有大质量的冷却体直接紧固在承载框架上，而光学单元又紧固在冷却体上并且可以与该冷却体一起作为结 构上的整体单元一起运动。在此，根据一个有利的改进实施方案，在所述承载框架上可以设置有定位装置，所述定位装置能与所述光学单元上的对应定位装置作用连接。
附图说明
下面与对本发明的一个优选实施例的说明共同借助附图详细示出其他改进本发明的措施。附图示出：
图1示出具有冷却体、印刷电路板和光学单元的光模块的透视性的、未装配的配置结构，
图2示出在光学单元设置在冷却体之前，具有光学单元的光模块的装配视图，和
图3示出具有冷却体和光学单元的光模块的透视性视图，该光学单元在承载框架前面的装配位置中示出。
具体实施方式
图1示出按照本发明的光模块的组成部分的分解视图。光模块具有冷却体10，该冷却体例如构成铝压铸构件。冷却体10在前侧具有装配面24并且在装配面24上装配在冷却体10前面示出的印刷电路板11。印刷电路板11通过设置在冷却体上的形式为定位突出部的定位装置16定位在装配面24上。所述定位突出部从装配面24伸出并且可以在安装印刷电路板11时嵌入构造为捕捉孔的对应定位装置17中。由此保证，印刷电路板11首先占据冷却体10的装配面24上的准确位置。为了紧固印刷电路板11，可以使用未示出的螺纹元件，所述螺纹元件穿过印刷电路板11中的通孔25并且旋入冷却体10中的旋入孔26中(螺纹元件27，见图2)。
此外，光模块具有光学单元13，该光学单元由一件式的由塑料构件构成的透镜保持件19和透镜10构成。在光学单元13上存在形式为定位突出部的定位装置14，所述定位突出部与透镜保持件19一件式地构造。如果光学单元13设置在冷却体10上，则定位装置14嵌入对 应定位装置15中，所述对应定位装置作为捕捉孔加工到印刷电路板11中。为了透镜保持件19上的定位突出部不处于装配面24上，装配面24具有沉入孔28，所述沉入孔允许定位装置14自由伸入。印刷电路板11中的构造为捕捉孔的对应定位装置15可以构造为圆形的开口，或者(如实施例示出的那样)一个对应定位装置15可以构造为圆的捕捉孔(右侧)并且另一个对应定位装置15可以构造为长形的捕捉孔(左侧)。由此，可以避免光学单元13上的定位突出部夹在印刷电路板11上的捕捉孔中。以相同的方式，在印刷电路板11中可以将对应定位装置17中的一个构造为圆的捕捉孔并且另一个构造为长形的捕捉孔。
在透镜保持件19前面示出遮光板29，该遮光板可以设置在布置在冷却体10上的印刷电路板11上方，其中，遮光板29具有与照明器件12的位置相一致的遮光板开口30，从而由照明器件12产生的光可以穿过遮光板开口30。通过遮光板29尤其保护容纳在印刷电路板11上的电子部件免受太阳光照射，太阳光照射可能在最不利的情况下由光模块的外侧穿过透镜20进入并且聚焦在印刷电路板11上。
图2示出具有布置在冷却体10上的印刷电路板11的光模块，其中，示出印刷电路板11以螺纹元件27的紧固。在遮光板29在内侧设置在透镜保持件19中之后，光学单元13可以与遮光板29共同(对此见图1)设置在冷却体10的容纳侧上。光学单元13在冷却体10前面的定位示出装配位置，光学单元13沿示出的箭头方向从所述装配位置向冷却体10的前侧运动。在此，定位装置14(对此见图1)到达对应定位装置15中，从而光学单元13相对于冷却体10准确地定位。接着，光学单元13可以通过示出的螺纹元件18与冷却体10旋拧在一起。
图3示出处于装配好的配置状态中的光模块，并且具有透镜保持件19和透镜20的光学单元13定位且用螺纹件连接在冷却体10的前侧上。以此构成结构上的整体单元的光模块可以装配到承载框架21上，并且光模块可以通过承载框架21优选可运动地容纳在前照灯的壳体中。为了将光模块紧固在承载框架21上，又在承载框架21上设置定位装置22，所述定位装置构造为定位突出部(前侧的定位突出部可 通过透视图看到，后侧的定位突出部被遮盖)。承载框架21上的定位装置22可以嵌入光学单元13上的对应定位装置23中，其中，对应定位装置23构造为光学单元13的透镜保持件19中的捕捉孔。
如果光学单元13被引导靠近承载框架21，则定位装置22与对应定位装置23达到作用连接并且接着光模块可以借助螺纹元件31旋拧在承载框架21上。
通过光学单元13相对于印刷电路板11按照本发明地定位并且同时光学单元13保持地设置在冷却体10上实现借助照明器件12产生的光非常准确地射入到透镜20中的优点，由此实现光模块的高的光质量。尤其省去对冷却体10成本密集的加工，因为该冷却体不再设置在透镜20和照明器件12之间的公差链中。透镜20可以通过透镜保持件19上的其他定位装置定位，尤其可以实施塑料焊接方法，用于将由塑料材料构成的透镜20紧固在同样由塑料构成的透镜保持件19上。焊接方法例如可以是激光透射方法。
本发明在其实施方案中不限制于上面给出的优选实施例。相反，可设想一定数量的变型方案，在原则上不同的实施方案中这些变型方案也使用示出的解决方案。由权利要求、说明书或附图得出的所有特征和/或优点(包括结构细节、空间配属结构和方法步骤)可以不仅对其本身、而且在各种各样的组合中是对本发明重要的。
附图标记列表 
10     冷却体
11     印刷电路板
12     照明器件
13     光学单元
14     定位装置
15     对应定位装置
16     定位装置
17     对应定位装置
18     螺纹元件
19     透镜保持件
20     透镜
21     承载框架
22     定位装置
23     对应定位装置
24     装配面
25     通孔
26     旋入孔
27     螺纹元件
28     沉入孔
29     遮光板
30     遮光板开口
31     螺纹元件。

Claims (10)

1.用于设置在前照灯的壳体中的光模块，该光模块具有冷却体(10)，在该冷却体上容纳印刷电路板(11)，其中，在所述印刷电路板(11)上容纳至少一个照明器件(12)，所述照明器件能通过所述冷却体(10)冷却，并且所述光模块具有光学单元(13)，该光学单元紧固在所述冷却体(10)上并且设置在所述印刷电路板(11)前面，使得由所述照明器件(12)产生的光能射入到所述光学单元(13)中，其特征在于，所述光学单元(13)具有定位装置(14)，所述定位装置与所述印刷电路板(11)的对应定位装置(15)处于作用连接，由此产生所述光学单元(13)相对于所述照明器件(12)的定位。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述冷却体(10)具有定位装置(16)，所述定位装置与所述印刷电路板(11)的对应定位装置(17)处于作用连接，由此产生所述印刷电路板(11)在所述冷却体(10)上的定位。
3.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，所述光学单元(13)借助于螺纹元件(18)紧固在所述冷却体(10)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块，其特征在于，所述光学单元(13)上的定位装置(14)由定位突出部构成，并且其中，所述印刷电路板(11)上的对应定位装置(15)由捕捉孔构成，从而在将所述光学单元(13)设置在所述印刷电路板(11)前面时所述定位突出部置入所述捕捉孔中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的光模块，其特征在于，所述冷却体(10)上的定位装置(16)由定位突出部构成，并且其中，所述印刷电路板(11)上的对应定位装置(17)由捕捉孔构成，从而在将所述印刷电路板(11)设置在所述冷却体(10)上时所述定位突出部置入所述捕捉孔中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的光模块，其特征在于，所述光学单元(13)具有透镜保持件(19)和透镜(20)，其中，所述定位装置(14)设置在所述透镜保持件(19)上。
7.根据权利要求中6所述的光模块，其特征在于，所述透镜保持件(19)由塑料注塑构件构成，其中，构成所述定位装置(14)的定位突出部一件式地成型在所述透镜保持件(19)上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的光模块，其特征在于，所述冷却体(10)由铝压铸构件构成，其中，构成所述定位装置(16)的定位突出部一件式地成型在所述冷却体(10)上。
9.根据上述权利要求中任一项所述的光模块，其特征在于，所述光模块构造用于容纳在承载框架(21)中，其中，所述光模块在所述承载框架(21)上的紧固通过所述冷却体(10)形成。
10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，在所述承载框架(21)上设置有定位装置(22)，所述定位装置能与所述光学单元(13)上的对应定位装置(23)作用连接。
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