CN101147028A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明装置，具有至少一个光源(1)和至少一个散射件(2)，该照明装置结构简单并可低成本制造，其中，散射件(2)由至少一个散射的塑料件(2)组成，其中透明的散射体(3)嵌入透明的塑料材料(2)内和散射件(2)通过至少一个或者多个光源(1)延伸并作为照明装置的外部外壳部件(4)构成。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个光源和至少一个散射件的照明装置。
背景技术
这种类型的照明装置应用广泛。例如这种照明装置基本以尾灯或者主前照灯的方式在汽车上使用。尾灯或者主前照灯上一般情况下具有至少一个尾灯以及附加的例如刹车灯。近年来的设计倾向于例如闪光灯也与尾灯连同尾灯和刹车灯一体化和/或者例如闪光灯与主前照灯一体化。
在一种具有多个光源的传统照明装置中，例如通过透明玻璃光学系统可以不受限制地看到处于其后面的所有部件。然而，例如通常要求像主前照灯、闪光灯和/或者尾灯等车灯的例如设计人员，这些灯向外具有统一的外观。与此相应，不希望在与主前照灯一体化的各种颜色的灯-例如像黄色的闪光灯和无色的近光灯-在两个灯没有接通的情况下从外部可以看出这种颜色差别。例如为了提供具有多个光源的灯，例如像汽车普通照明装置的灯、主前照灯、闪光灯和/或者尾灯或者看不到处于其后面所有部件的其他灯，因此长期以来使用具有前照灯罩的发光体，它们在出射面或者入射面上具有棱柱体或者诸如此类的体。通过棱柱体的表面来自每个光源的定向光束根据光束对准前照灯罩所处的表面位置向不同的方向折射和/或者反射。按照这种方式，定向的光束转变成以漫射为主的光束。由此一方面达到看不到处于前照灯后面部件的目的，另一方面达到在光源工作时这些光源向外尽可能给人以唯一同质光源的印象。而使用棱柱体前照灯罩方面的缺点是其制造复杂，因为在注造时必须突出确定的表面结构。此外，在许多情况下从设计的角度不希望棱柱体的前照灯罩，因为例如优先考虑的是前照灯与车身的统一外观。
DE 198 18 009 C2公开了一种改进形式依据分类的照明装置。该文献介绍了一种用于道路运输工具多功能尾灯的多层罩。在此方面，该罩基本上由一个三维变形的塑料薄膜和至少一个可注塑在三维变形塑料薄膜上的加固层组成。所公开的这种罩的特征在于，塑料薄膜作为散射光盘构成。据称由此避免在传统光盘的内表面上制造工艺复杂地产生整体成型的散射光学元件。散射光盘在此方面根据该公开文献例如可以由聚碳酸酯组成，里面嵌入同质分散的散射颜料方式的实心或者空心球体。该文献中所公开的罩就此而言对前面的段落中所介绍的棱柱体前照灯罩是一种改进。但该文献中所公开的这种装置的缺点是，所提出的多层结构在制造上也很复杂，因为需要一种产生多层结构的方法。因为据所引用文献的权利要求4提出，作为散射光盘构成的塑料薄膜的层厚度为50-700μm，所以为达到前照灯罩所需的结构强度，缺点必然是需要加装加固层。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供一种具有至少一个光源和至少一个散射件的照明装置，该照明装置结构简单并可以低成本制造。
该目的通过一种具有至少一个光源和至少一个散射件的照明装置得以实现，其中散射件由至少一个散射的塑料件组成，其中透明的散射体嵌入透明的塑料材料内和散射件通过至少一个或者多个光源延伸并作为照明装置的外部外壳部件构成。
这种解决方案的优点在于，透明塑料材料既具有加固层的功能也具有散射光盘的功能。按照这种方式可以非常具有优点地仅利用一个由透明塑料材料及内嵌散射体组成的部件构成例如普通照明装置的灯、例如汽车的主前照灯、闪光灯和/或者尾灯或者其外壳部分本征上满足散射光功能的其他灯。在使用依据本发明构成的照明装置的情况下，具有优点地可以减少光源的数量。例如利用依据本发明的照明装置，在普通照明装置的灯、汽车主前照灯、闪光灯和/或者尾灯、工业用照明器、发光广告牌、例如车站上采用霓虹灯的例如四方板块的深冲灯、天花板照明灯或者通过大量发光二极管或者大量其他光源照明的灯等情况下，可以比所称类型采用发光二极管或者其他光源的传统灯使用更少的发光二极管或者其他光源，因为外壳部分的本征散射特性将首先定向发光的发光二极管或者其他光源转换成尽可能漫射的光束。这一点从设计角度出发的优点是，普通照明装置的灯、汽车的主前照灯、闪光灯或尾灯或者依据本发明的其他照明装置给人以同质发光的感觉，而不会看到分散的多个光源。在照明装置内部存在各种颜色光源的用途中，例如在一体化的闪光灯和尾灯和/或者主前照灯的情况下，使用依据本发明的照明装置此外的优点是，日光下在未接通的状态下看不出色差。因此具有优点地产生设计人员通常希望的照明装置的统一印象。
在依据本发明的照明装置一种特别有益的实施方式中，透明的塑料材料从聚碳酸酯族中选取。聚碳酸酯的优点是具有特别有益的材料特性。具有优点的特别是低温下的缺口冲击韧度以及耐高温性。此外，聚碳酸酯具有特别适用于压力注塑方法的加工温度。在依据本发明的照明装置中使用聚碳酸酯作为玻璃材料的代用品特别具有优点的是明显减轻重量。这一点由此产生，即聚碳酸酯的密度小于玻璃密度2个系数以上。为此聚碳酸酯在大多数情况下成本低于玻璃。此外特别适用的是阻燃的聚碳酸酯以及高温聚碳酸酯。
在使用聚碳酸酯作为塑料材料时，证明对散射特性特别具有优点的是，内嵌透明散射体的重量百分比为0.0001-10％，最好为1％以及散射体的粒度约为0.1μm-5μm，最好为2.5μm。此外，为达到光与反射角相关最佳同质性的目的有益的是，散射体的粒度具有不同粒度的狭窄高斯分布。事实证明特别适用的是双模态或者多模态的狭窄高斯分布。为此获得特别良好的散射特性，即封入物具有基本上球形的形状。在将散射体与聚碳酸酯掺入时情况出乎意料地表明，特别是聚碳酸酯所要求的机械特性得到保持。聚碳酸酯的机械特性因此具有优点地没有受到掺入散射体的不利影响。使用具有依据本发明上述内嵌散射体的聚碳酸酯此外的优点是，在不接通光源的情况下，日光下产生一种设计人员所要求的特别是美学上敏感的暗调印象。聚碳酸酯此外可以任意着色，从而可以在颜色上进行任意的设计要求转换。
依据本发明照明装置一种特殊的构成，该照明装置作为普通照明装置的发光体构成。与通常由玻璃组成的普通照明装置的传统发光体相比，依据本发明的照明装置的优点是材料减少几乎一半。此外，普通照明装置依据本发明构成的发光体与工作安全性相关具有优点，因为不存在例如通过外部撞击玻璃破碎或者通过发光体的爆裂引发的发光体断裂的危险。此外，普通照明装置依据本发明构成的发光体具有优点的是可以比通常由玻璃组成的传统发光体成本更低地制造。作为普通照明装置的发光体依据本发明的照明装置的构成对此非常具有优点，因为例如在作为塑料件使用聚碳酸酯的情况下，这种材料出色的可变形性可以为普通照明装置制造几乎任意形状的发光体。由此具有优点地最佳配合普通照明装置发光体市场上目前的设计趋势。
依据本发明照明装置另一种具有优点的实施方式，该照明装置作为闪光灯构成，特别是作为运输工具特别是汽车的闪光灯构成。依据本发明的这种闪光灯与传统棱柱体或者由玻璃制造的闪光灯相比，由于与PMMA的发光体相比或者与玻璃发光体相比重量减轻而具有优势。此外，这种照明装置与传统的棱柱体和/或者由PMMA或者玻璃组成的闪光灯相比可以更低的成本制造。特别具有优点的是符合汽车市场上闪光灯越来越小的流行趋势，其中，同时具有优点地满足根据交通法规所要遵守的对闪光灯从尽可能大视野良好识别性的要求。
依据本发明的进一步构成，该照明装置作为运输工具特别是汽车的多功能尾灯和/或者前照灯构成，闪光灯具有优点地可与主前照灯一体化。在此方面，例如具有优点的是可选择仅部分多功能灯具有例如覆盖闪光灯的散射材料以使其加宽，而同时不加宽例如主前照灯。在依据本发明的多功能灯不同部分内使用不同颜色塑料的情况下，具有优点的是可以毫无问题地转换实际设计要求。
依据本发明另一有益的实施方式，该照明装置作为运输工具特别是汽车的尾灯构成。在这里在多个发光体一体化的情况下，如闪光灯、尾灯以及刹车灯在一个灯罩内部具有优点地为制造成本而达到减少由例如发光二极管或者白炽灯或者放电灯发射光束同质性所需的部件。此外在使用聚碳酸酯时具有优点的是，这种材料特别是在汽车工业中已经非常广泛地用于加工灯罩。因此可与使用前照灯外壳相关尽可能取消对这种材料的单独批准程序。因此可以非常具有优点地在该领域内迅速使用依据本发明的照明装置。聚碳酸酯的机械强度和耐热性在将该材料用于陆地、水上和空中运输工具的情况下特别具有优点。
依据本发明的另一实施方式，该照明装置作为运输工具特别是汽车的主前照灯构成。如果特别是在汽车上闪光灯也与主前照灯一体化的话，这一点特别具有优点的是，大多相对于前照灯较小的光源为产生闪光通过散射转换成大面积的漫射光。按照这种方式，非常具有优点地明显改善闪光的可识别性。此外，为闪光产生漫射光束的优点是基本上可以从所有主要视角识别闪光。特别是车辆侧面的可识别性特别是对行人或者对侧面来往车辆来说对交通安全具有优点。通过前照灯罩同时集前照灯外壳以及散光板的特性于一体，为此不会看到前照灯的内部元件，特别是前照灯内部的透镜。这一点的优点是减少对蓄意破坏的注意力。
在依据本发明照明装置的进一步构成中，该照明装置作为广告牌构成。优点是按照这种方式在减少用于发光光源的同时确保广告牌上所要求的均匀同质的发光。特别是在广告牌采用发光二极管阵列进行照明的情况下，通过依据本发明外壳材料的散射特性以极大的成本优势减少发光像素的数量。散射功能直接与外壳部分一体化具有优点地产生一种结构非常简单的广告牌。如果将本发明的广告牌用于替代PMMA或者类似材料的传统广告牌，那么具有优点的是可以减轻重量。此外，在广告牌断裂的情况下-例如由于蓄意破坏-通过聚碳酸酯不破碎明显降低对安全风险的担忧。
依据本发明的进一步构成，依据本发明的照明装置作为房间光源构成。由此具有优点地特别是低成本满足特别是对以尽可能少的光源达到房间均匀漫射照明这种室内设计的要求。通过在房间光源外壳内部本征上产生漫射光，在房间光源的内部不需要其他光学装置。由此具有优点地明显减少施工时的复杂性。因为通过光源所发出光束的同质分布可以减少所需光源的数量，特别是白炽灯或者还有发光二极管，所以此外产生的优点是依据本发明房间光源的运行成本特别低。
依据本发明的另一方案，该照明装置作为运输工具特别是汽车的车内照明装置构成。通过依据本发明的车内照明装置由于其散射特性基本上产生漫射光，具有优点地提供一种车内照明装置，尽可能消除驾驶员不希望的遮光效果，正如通常采用定向光束的车内光源情况下所出现的那样。因为光散射通过依据本发明该方案构成的汽车车内照明装置外壳的本征光学特性得到保证，所以可以取消制造工艺复杂和光学上出于设计考虑通常不希望的棱柱体或者类似的塑性表面结构。由此可以具有优点地降低制造成本。本发明的这种方案也适合于作为飞机上内部空间或者客舱内的环境照明使用。
依据本发明的另一实施方式，该照明装置作为紧急开关照明装置构成。在此方面，由于依据本发明塑料材料的几乎任意的可变形性，该照明装置具有优点地可以用于各种类型的紧急开关，其中，紧急开关按照这种方式照明，使其一方面满足信号功能，但另一方面又满足照明功能。非常具有优点的是，例如建筑物内、工业设施、船舶或者飞机上的紧急通道标志均可以采用依据本发明的紧急开关构成。在此方面特别具有优点的是，通过漫射光可以从大视角识别照明装置，由此提高安全性。恰恰是在紧急开关的范围内对此具有重要意义，即不使用例如由于危险情况下破碎而产生附加危险源的玻璃。
本发明的目的此外特别有效地通过一种具有内嵌光散射件的塑料得以实现，其中，作为塑料选择聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC-ABS)。
这种材料对实现本发明的目的具有优点的特性在于，它一方面可以电镀和另一方面同时具有很强的光散射特性。通过可电镀性确保可以在材料的表面上依据相关的公知方法附着性涂覆例如镀铬的金属层。通过内嵌ABS，该材料与此同时由于更高的光散射出乎意料地获得更佳的透射。这一点之所以出乎意料，主要是因为丁二烯公知本身具有很强的光吸收特性。
附图说明
现借助附图的优选实施方式对本发明举例说明。其中：
图1示出普通照明装置依据本发明发光体的示意图；
图2示出普通照明装置依据本发明另一发光体的示意图；
图3示出依据本发明多功能尾灯的示意图；
图4示出依据本发明的闪光灯在汽车上设置的示意图；
图5示出具有作为光源的多个发光二极管依据本发明尾灯的示意图。
具体实施方式
图1示意示出普通照明装置11的长发光体。处于普通照明装置11发光体内腔12内的是光源13。普通照明装置11发光体的灯罩14为长方形并由聚碳酸酯掺入球形散射体制成。通过聚碳酸酯突出的可成型性，其机械特性不受掺入散射体的影响，除了放大示出的长方形外，在本发明的框架内可以采用几乎任何其他的任意造型。长方形灯罩14在上面15上分为三个段16、17、18。在此方面，这些段各自由不同颜色的聚碳酸酯组成。光源13基本上发射成束的光束5。成束的光束5在由聚碳酸酯及内嵌散射体组成的灯罩14内转换成漫射光束8。按照这种方式提供一种普通照明装置11的发光体，其可以具有几乎任意的形状，通过其光源13基本上定向的光转换成同质的漫射光束8。此外，光源13的白光可以按段变化的颜色反射。
图2示意示出普通照明装置11的另一发光体及一个处于灯罩14内的光源13。发光体11在此方面以部分剖面示出。灯罩14以圆柱体外壳面的方式环形以及在上面和底面盖式环绕侧向上的光源13。灯罩14为此由聚碳酸酯掺入球形散射体3制成。光源13也发射基本上成束的光束5。在灯罩14的内部，成束的光束5在散射体3上多重散射并按照这种方式转换成漫射光束8。此外，通过由聚碳酸酯及掺入散射体3组成的灯罩的光导作用，光通过灯罩14的整个外面19漫射反射。
图3示意示出汽车多功能尾灯的外侧。灯罩14分成段16、17、18并由聚碳酸酯掺入球形散射体组成。段16由红色聚碳酸酯制成，段17由黄色聚碳酸酯制成，段18由透明的无色聚碳酸酯制成。处于多功能尾灯外壳4内部的是三个各自分配给段16、17、18之一的发光二极管1。每个发光二极管1发射成束的光束5。成束的光束由掺入外壳4整体内的散射体多重散射并作为漫射光束8从段16、17、18上的灯罩14发出。
通过依据本发明的这种特殊构成提供一种多功能尾灯，其中，红色段16具有尾灯的功能，黄色段17具有闪光灯的功能以及无色段18具有倒车时倒车灯的功能。在此方面，通过光在灯罩14内部的多重散射，确保可以从不同的视角识别光并为此每个段16、17、18平面发光。
图4示意示出闪光灯20在汽车上的设置。由聚碳酸酯及内嵌散射体制成的闪光灯20发射漫射光束8。由闪光灯20发射的漫射光束8既可以由观察者21也可以由观察者22良好识别闪光灯20，即使观察者21、22从极其不同的视角观察闪光灯20。
从图5可以看出一个包括三个发光二极管1的刹车灯。发光二极管1处于刹车灯防尘盖2的内部。防尘盖2由聚碳酸酯掺入球形散射体3制成。防尘盖2同时形成尾灯的外壳4。
在尾灯工作时，每个发光二极管1发射基本上成束的光束5。每个发光二极管1成束的光束5射中防尘盖2的内侧6。成束的光束5在此方面并不射中防尘盖2内侧6不照明的平面段9。在尾灯防尘盖2的内部，成束的光束5在嵌入聚碳酸酯内的散射体3上多重散射。在防尘盖2的外侧7上发出漫射光束8。在此方面，漫射光束8通过外侧7的整个面从防尘盖2发出。防尘盖2的外侧7上与内侧6不照明的平面段9相对的平面段10也发射漫射光束8。因此在一种由出乎意料少的部件构成的尾灯中，漫射光束8可以从防尘盖2的整个外侧7发射，尽管发光二极管1成束的光束5并不照明防尘盖2内侧6上的平面段9。

Claims (14)

1.照明装置，具有至少一个光源和至少一个散射件，其特征在于，散射件(2)由至少一个散射的塑料件(2)组成，其中透明的散射体(3)嵌入透明的塑料材料(2)内和散射件(2)通过至少一个或者多个光源(1)延伸并作为照明装置的外部外壳部件(4)构成。
2.按权利要求1所述的照明装置，其特征在于，透明的塑料材料(2)染色。
3.按权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，透明的塑料材料(2)从聚碳酸酯族中选取。
4.按权利要求1-3之一所述的照明装置，其特征在于，聚碳酸酯阻燃和/或者耐高温。
5.按权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为普通照明装置的发光体构成。
6.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为闪光灯，特别是作为运输工具特别是汽车的闪光灯构成。
7.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为运输工具特别是汽车的多功能尾灯和/或者前照灯构成。
8.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为运输工具特别是汽车的尾灯构成。
9.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为运输工具特别是汽车的主前照灯构成。
10.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为广告牌构成。
11.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为特别是大面积的顶棚灯构成。
12.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为运输工具特别是汽车的车内照明装置构成。
13.按前述权利要求之一所述的照明装置，其特征在于，该照明装置作为紧急开关照明装置构成。
14.具有内嵌光散射件的塑料，其特征在于，该塑料为聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC-ABS)。
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