CN104421841A - 反光塔、光反射组件以及照明和/或信号指示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反光塔，所述反光塔包括：第一台状反射部，所述第一台状反射部具有第一反射坡面；第二台状反射部，所述第二台状反射部具有第二反射坡面；和第一间隔部，所述第一间隔部设置在第一台状反射部的底部和第二台状反射部的顶部之间以将第一台状反射部和第二台状反射部间隔开，其中第一反射坡面和第二反射坡面的渐缩方向相同，且第二反射坡面的最大径向尺寸大于第一反射坡面的最大径向尺寸。该反光塔能够利用间隔开的至少两个反射坡面分别对入射光进行反射以实现三维光学效应，以提高光学照明或信号指示的显示度和视觉效果。本发明还提供一种光反射组件以及一种照明和/信号指示装置。

Description

反光塔、光反射组件以及照明和/或信号指示装置

技术领域

本发明涉及光照明及信号指示领域，尤其涉及一种反光塔、包含该反光塔的光反射组件以及包含该光反射组件的照明和/或信号指示装置。

背景技术

光反射器广泛地应用于各种光学系统中，例如在灯具中，尤其是在机动车辆的车灯中。在实际的应用中，例如进行照明或信号指示的应用中，可能需要特殊的点亮效果。比如，可能需要增大景深、形成多层次的3维光学效应，以提高光学照明或信号指示的显示度，而提高观看者对照明或信号指示光的关注度，从而获得更好的应用效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种反光塔，其能够利用间隔开的至少两个反射坡面分别对入射光进行反射以实现三维光学效应，以提高光学照明或信号指示的显示度和视觉效果。

本发明的目的还在于提供一种光反射组件以及一种照明和/信号指示装置，其具有该反光塔，其能够实现三维光学效应和改善点亮效果。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案通过以下方式来实现：

根据本发明的第一方面，提供一种反光塔，包括：

第一台状反射部，所述第一台状反射部具有第一反射坡面；

第二台状反射部，所述第二台状反射部具有第二反射坡面；和

第一间隔部，所述第一间隔部设置在第一台状反射部的底部和第二台状反射部的顶部之间以将第一台状反射部和第二台状反射部间隔开，

其中第一反射坡面的渐缩方向和第二反射坡面的渐缩方向相同，且第二反射坡面的最大径向尺寸大于第一反射坡面的最大径向尺寸。

进一步地，所述第一间隔部可以是至少部分透光的，所述第一反射坡面和/或第二反射坡面是部分透光的或基本上不透光的。

进一步地，第一反射坡面和第二反射坡面可以具有相同或者不同的坡角。

进一步地，第一反射坡面和/或第二反射坡面可以呈中心对称或轴对称的形状。

进一步地，第一反射坡面的坡角和第二反射坡面的坡角可以在35度和60度之间。

更进一步地，第一反射坡面的坡角和第二反射坡面的坡角可以在40度和50度之间。

再进一步地，第一反射坡面的坡角和第二反射坡面的坡角可以约为45度。

具体地，第一反射坡面和/或第二反射坡面可以为平面、凸面或凹面。

更具体地，第一反射坡面和/或第二反射坡面可以设置有配光凸起。

具体地，所述反光塔还可以包括：

第三台状反射部，所述第三台状反射部具有第三反射坡面；和

第二间隔部，所述第二间隔部设置在第二台状反射部的底部和第三台状反射部的顶部之间以将第二台状反射部和第三台状反射部间隔开，

其中第一反射坡面、第二反射坡面和第三反射坡面的渐缩方向都相同，且第三反射坡面的最大径向尺寸大于第二反射坡面的最大径向尺寸。

根据本发明的第二方面，提供一种光反射组件，包括：

上述第一方面中所述的任一种反光塔；

反光环，所述反光环具有中心孔和环反射面，所述环反射面相对于所述中心孔的轴线是倾斜的，

其中，所述反光塔设置在所述反光环的中心孔中，反光塔和反光环布置成使得第一反射坡面和第二反射坡面能够将从所述中心孔射入的光反射向所述环反射面，再由环反射面将光通过反光环的出光表面反射出所述光反射组件。

进一步地，第一反射坡面和第二反射坡面与反光环的中心孔的轴线所成的角度可以在30度至55度之间。

更进一步地，第一反射坡面和第二反射坡面与反光环的中心孔的轴线所成的角度可以在40度至50度之间。

再进一步地，第一反射坡面和第二反射坡面与反光环的中心孔的轴线所成的角度可以为约45度。

进一步地，所述反光环可以由至少部分透光的材料一体形成。

具体地，所述环反射面与中心孔的轴线的夹角可以大于45度，且环反射面的径向尺寸沿着从第一反射坡面指向第二反射坡面的方向逐渐增大。

优选地，所述环反射面与中心孔的轴线的夹角可以在45度和60度之间。

具体地，反光塔底部的出光表面和/或反光环的出光表面可以设有用于调整出射光的方向和/或光强分布的配光结构。

优选地，所述配光结构可以包括环形凸起、径向凸起或块状凸起。

具体地，反光环的外形可以是圆形、三角形、矩形或其它多边形。

根据本发明的第三方面，提供了一种照明和/或信号指示设备，包括：

一个或更多个照明和/或信号指示单元，其中每个照明和/或信号指示单元包括：

光源模块；和

根据第二方面中所述的任一种光反射组件，

其中，光源模块和光反射组件布置成使从光源模块发出的光分别被第一反射坡面和第二反射坡面反射到环反射面，再由环反射面通过反光环的出光表面反射出光反射组件。

进一步地，光源模块和光反射组件可以布置成，对于从光源模块发出并被第一反射坡面和/或第二反射坡面反射到环反射面的光中的至少一部分，在环反射面处的反射满足全反射条件。

本发明的上述技术方案中的至少一个方面能够通过设有间隔开的反射坡面的反光塔来多层次地反射入射光以增大景深、提供三维光学效应。根据本发明的反光塔、光反射组件以及照明和/或信号指示装置，可以提高光学照明或信号指示的显示效果和观看者对照明或信号指示光的关注度。

附图说明

图1示出根据本发明的实施例的反光塔的示意图；

图2示出根据本发明的实施例的光反射组件的示意图；

图2a示出借助如图2所示的光反射组件获得的点亮效果示意图；

图3示出根据本发明的实施例的设有第一类型的配光结构的光反射组件的立体示意图；

图3a示出借助如图3所示的光反射组件获得的点亮效果示意图；

图4示出根据本发明的实施例的设有第二类型的配光结构的光反射组件的立体示意图；

图4a示出借助如图4所示的光反射组件获得的点亮效果示意图；

图5示出根据本发明的实施例的设有第三类型的配光结构的光反射组件的立体示意图；

图5a示出借助如图5所示的光反射组件获得的点亮效果示意图；

图6示出根据本发明的实施例的具有单个照明和/或信号指示单元的照明和/或信号指示装置的示意图；

图7示出根据本发明的实施例的具有多个照明和/或信号指示单元的照明和/或信号指示装置的示意图；和

图7a示出如图7所示的具有多个照明和/或信号指示单元的照明和/或信号指示装置获得的点亮效果示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

图1示意性地示出根据本发明的一实施例的反光塔100。该反光塔100可以包括第一台状反射部101、第二台状反射部103和第一间隔部102。第一台状反射部101具有第一反射坡面101a，第二台状反射部103具有第二反射坡面103a，第一间隔部102设置在第一台状反射部101的底部和第二台状反射部103的顶部之间以将第一台状反射部101和第二台状反射部103间隔开。如图1所示，第一反射坡面101a和第二反射坡面103a的渐缩方向相同(图1中均为从左至右的方向)。“渐缩方向”是指在该方向上反射坡面逐渐缩小，例如，在图1中，从左至右的方向是第一反射坡面101a和第二反射坡面103a的渐缩方向。由于第一反射坡面101a和第二反射坡面103a为倾斜的坡面，所以其径向尺寸(例如直径)在不同的位置处是不同的。如图1所示，第二反射坡面103a的最大径向尺寸大于第一反射坡面101a的最大径向尺寸。这意味着，从右边射来的光在由于第一反射坡面101a的径向范围所限而没有被第一反射坡面101a接收到时，其至少一部分可以被第二反射坡面103a接收到。

借助于这种结构的反光塔，在不同径向范围中的光可以被第一反射坡面101a和第二反射坡面103a分别地反射。由于第一间隔部102的存在，第一反射坡面101a和第二反射坡面103a被间隔开一定的距离，于是，被第一反射坡面101a反射的光和被第二反射坡面103a反射的光之间的光程的差别被增大，为形成三维视觉效果提供了基础。第一反射坡面101a和第二反射坡面103a被间隔开的距离，例如第一间隔部102的长度，可以根据实际的需要来选取。

在一示例中，第一间隔部102至少是部分透光的，例如，其可以由半透半反材料制成，或者由基本上完全透光的材料制成。这样，可以削减或避免光在两个反射部之间的区域中的能量损失。在一示例中，第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a可以是部分透光的，在这种情况下，在光被第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a反射的同时也可以有一部分光透过反射坡面而最后从反光塔射出。当然，在其它的示例中，第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a也可以是基本上不透光的。在一示例中，第一反射坡面101a和第二反射坡面103a的反射率在50％至100％之间，尤其是在80％至100％之间。

在图1示出的示例中，第一反射坡面101a和第二反射坡面103a具有基本上相同的坡角，然而，这只是示例性的。第一反射坡面101a和第二反射坡面103a也可以具有不同的坡角，以满足不同的光反射要求。

在一示例中，第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a可以呈中心对称或轴对称的形状。例如，第一台状反射部101和/或第二台状反射部103可以具有圆台(锥)或棱台(锥)形状，而第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a由该圆台(锥)或棱台(锥)的外周形成。采用具有中心对称或轴对称的形状的反射坡面，易于使从反光塔射出的光实现对称的视觉效果。然而，这不是必须的，也可以采用其它形状的第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a，例如中心对称或轴对称的形状的片段或其它非对称的形状。

在一示例中，第一反射坡面101a的坡角和第二反射坡面103a的坡角可以在35度和60度之间，例如在40度和50度之间，可以为约45度。但这仅是示例性的，也可以根据实际需要来选用其他的角度。在本申请中，坡角的定义是反射坡面与该台状反射部的底部的夹角。如在图1中，第一反射坡面101a的坡角和第二反射坡面103a的坡角分别由α1和α2示出。

作为示例，第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a可以为平面(即基本上不弯曲)、凸面或凹面。在更具体的示例中，第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a还可以设置有配光凸起。该配光凸起用于对反射光的方向和光强分布进行控制和调整，以期获得所需的各种图案。该配光凸起可以具有条形、枕形、斑点形等形状。

在一示例中，反光塔100还可以包括第三台状反射部105和第二间隔部104。其中，第三台状反射部105具有第三反射坡面105a，第二间隔部104设置在第二台状反射部103的底部和第三台状反射部105的顶部之间以将第二台状反射部103和第三台状反射部105间隔开。如图1所示，第一反射坡面101a、第二反射坡面103a和第三反射坡面105a的渐缩方向相同(在图1中都是从左至右的方向)，且第三反射坡面105a的最大径向尺寸(例如直径)大于第二反射坡面103a的最大径向尺寸。

在本发明中，台状反射部以及反射坡面的数量不限于两个或三个，可以根据实际需要设置更多的台状反射部以及反射坡面，例如，可以设置四个、五个、八个、十个乃至更多个台状反射部以及反射坡面。

图2示出根据本发明的实施例的一种光反射组件300。该光反射组件300包括反光塔100和反光环200。该反光塔100已经在上文给出了其可能的各种示例，在此不再赘述。反光环200具有中心孔201和环反射面202。环反射面202相对于中心孔201的轴线201a是倾斜的。在该光反射组件300中，反光塔100设置在反光环200的中心孔201中，反光塔100和反光环200布置成使得反光塔100的第一反射坡面101a和第二反射坡面103a能够将从中心孔201射入的光反射向环反射面202，再由环反射面202将光(例如通过反光环200的出光表面203)反射出光反射组件300。

图2示意性地给出了两条光线301和302，它们以不同角度从中心孔201射入，并分别被第一反射坡面101a和第二反射坡面103a反射到环反射面202，再被环反射面202反射向反光环200的出光表面203，最后穿过出光表面203射出。第一反射坡面101a和第二反射坡面103a可以布置成与环反射面202相对，其间不存在遮蔽物，而使被第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a反射的光直接到达环反射面202。也可以利用介质折射率的变化或其它附加的光学元件来将被第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a反射的光引导至环反射面202。

在一示例中，第一反射坡面101a和第二反射坡面103a与反光环200的中心孔201的轴线201a所成的角度可以设置在30度至55度之间，例如在40度至50度之间，可以为约45度。这些角度值仅仅是示意性的，也可以根据实际需要采用其它的角度。

在一示例中，反光环200可以由至少部分透光的材料一体形成。但这不是必须的，反光环200也可以由多个部分组合而成。在反光环200由至少部分透光的材料一体形成的情况下，反光环200的环反射面202可以是反光环200的外周面，如图2所示。但这也不是必须的，环反射面202也可以由反光环200的内表面形成。在一示例中，环反射面202可以通过涂覆反射层(例如金属反射层)来实现，也可以通过设定环反射面202与反射坡面的角度关系而利用全反射原理来实现。采用全反射方式，与设置金属反射层相比，一方面能够减小光能损耗，另一方面也能够避免涂覆反射层的工艺以节约成本，另外，采用全反射方式还有助于改进反射光的视觉效果。

为了使环反射面202对光进行全反射，可以设定环反射面202与中心孔201的轴线201a的夹角大于45度，尤其是在45度和60度之间，且环反射面202的径向尺寸(例如直径)沿着从第一反射坡面101a指向第二反射坡面103a的方向(在图2中是从右至左的方向)逐渐增大。然而，该角度范围并不是必须的，只要使得从第一反射坡面101a和/或第二反射坡面103a反射的光的至少一部分到达环反射面202时满足全反射条件即可，具体的角度选取范围依赖于光线在反射坡面上的入射角以及介质的折射率等参数。而在采用专门的反射层(例如金属反射层)来实现环反射面202的反射时，则不受此角度限制。

图6示意性地示出了具有单个照明和/或信号指示单元400的照明和/或信号指示设备。该照明和/或信号指示单元400不仅包括上述任一种示例所述的光反射组件300，还包括光源模块401。光源模块401可以仅包含一个或更多个光源，例如点光源、线光源、面光源等，也可以还包括附加的光学元件来改进光强分布，例如反光镜等。在图6的示例中，给出了点光源(例如灯泡)402与反光镜403的组合，这可以使得从光源模块401射入光反射组件300中的光不仅包括从点光源402直接发出的发散光，还包括经反光镜403反射射出的强度比较均匀的平行光。但这不是必须的，为了获得各种所需要的照明效果，可以采用本领域中已知的各种类型的光源模块401。

在照明和/或信号指示单元400中，光源模块401和光反射组件300可以布置成使从光源模块401发出的光分别被反光塔100的第一反射坡面101a和第二反射坡面103a反射到环反射面202，再由环反射面202反射出光反射组件300。从光反射组件300射出的光可以用于获得各种所需的点亮效果。由于光反射组件300中反光塔100具有多个间隔开的反射坡面而使得从光反射组件300出射的光的光程存在差别，于是，经过反光塔100反射的具有不同光程的多路光可以增大景深，从而使得从光反射组件300射出的光学图像形成三维视觉效果，如图2a所示。

在一示例中，为了改善从光反射组件300射出的光学图像并获得不同的图案和视觉效果，可以在反光塔100底部的出光表面和/或反光环200的出光表面设置用于调整出射光的方向和/或光强分布的配光结构305、305’和305”，如图3-5所示。

图3示出根据本发明的实施例的设有第一类型的配光结构305的光反射组件300的立体示意图。在图3的示例中，反光塔100底部的出光表面和反光环200的出光表面组合形成光反射组件300的出光面，在光反射组件300的出光面上形成有配光结构305，该配光结构305包括一系列的径向凸起。这些径向凸起能够使得从光反射组件300射出的光的图像在圆周上产生光强的明暗分布，如图3a所不。

图4示出根据本发明的实施例的设有第二类型的配光结构305’的光反射组件300的立体示意图。在图4的示例中，在光反射组件300的出光面上形成的配光结构305’包括一系列的块状凸起，例如被沿径向和切向的线构成的网格分成的多个小块的凸起。这些块状凸起能够使得从光反射组件300射出的光的光强得以更好的弥散以获得更为柔和的图像，如图4a所示。

图5示出根据本发明的实施例的设有第三类型的配光结构305”的光反射组件300的立体示意图。在图5的示例中，在光反射组件300的出光面上形成的配光结构305”包括一系列的环状凸起。这些环状凸起能够改善从光反射组件300射出的光的光强分布沿径向方向的均匀性并凸显亮环，如图5a所示。

虽然在图2a-5a的示例中都以圆形的外形为例来示出本发明，但是，应当理解，在本发明中，反光环200的外形不仅可以是圆形的，还可以是其它几何形状，例如三角形、矩形或其它多边形等。

图7示出了具有多个照明和/或信号指示单元的照明和/或信号指示装置500。如图7所示，7个照明和/或信号指示单元400并排地构成照明和/或信号指示装置500。各个照明和/或信号指示单元400之间以相互匹配的形状相结合，其可获得的一种示例性的出射光强分布如图7a所示。然而，这仅是示意性的，照明和/或信号指示装置500可以包含任意数量的照明和/或信号指示单元400，例如2个、3个、5个、10个或更多个。照明和/或信号指示装置500可以例如用于LED灯照明设备、白炽灯或荧光灯照明设备等等。

根据本发明的照明和/或信号指示装置可以用于车辆的照明和信号指示，也可以广泛用于其它照明和/或信号指示领域，例如手电筒，摄影用反光板等等。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。

虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (22)

1.一种反光塔，包括：

第一台状反射部，所述第一台状反射部具有第一反射坡面；

第二台状反射部，所述第二台状反射部具有第二反射坡面；和

第一间隔部，所述第一间隔部设置在第一台状反射部的底部和第二台状反射部的顶部之间以将第一台状反射部和第二台状反射部间隔开，

其中第一反射坡面的渐缩方向和第二反射坡面的渐缩方向相同，且第二反射坡面的最大径向尺寸大于第一反射坡面的最大径向尺寸。

2.根据权利要求1所述的反光塔，其特征在于，所述第一间隔部至少是部分透光的，所述第一反射坡面和/或第二反射坡面是部分透光的或基本上不透光的。

3.根据权利要求1所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面和第二反射坡面具有相同或者不同的坡角。

4.根据权利要求1所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面和/或第二反射坡面呈中心对称或轴对称的形状。

5.根据权利要求1所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面的坡角和第二反射坡面的坡角在35度和60度之间。

6.根据权利要求5所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面的坡角和第二反射坡面的坡角在40度和50度之间。

7.根据权利要求6所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面的坡角和第二反射坡面的坡角约为45度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面和/或第二反射坡面为平面、凸面或凹面。

9.根据权利要求8所述的反光塔，其特征在于，第一反射坡面和/或第二反射坡面设置有配光凸起。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的反光塔，其特征在于，所述反光塔还包括：

第三台状反射部，所述第三台状反射部具有第三反射坡面；和

第二间隔部，所述第二间隔部设置在第二台状反射部的底部和第三台状反射部的顶部之间以将第二台状反射部和第三台状反射部间隔开，

其中第一反射坡面、第二反射坡面和第三反射坡面的渐缩方向都相同，且第三反射坡面的最大径向尺寸大于第二反射坡面的最大径向尺寸。

11.一种光反射组件，包括：

根据权利要求1-10中任一项所述的反光塔；

反光环，所述反光环具有中心孔和环反射面，所述环反射面相对于所述中心孔的轴线是倾斜的，

其中，所述反光塔设置在所述反光环的中心孔中，反光塔和反光环布置成使得第一反射坡面和第二反射坡面能够将从所述中心孔射入的光反射向所述环反射面，再由环反射面将光通过反光环的出光表面反射出所述光反射组件。

12.根据权利要求11所述的光反射组件，其特征在于，第一反射坡面和第二反射坡面与反光环的中心孔的轴线所成的角度在30度至55度之间。

13.根据权利要求12所述的光反射组件，其特征在于，第一反射坡面和第二反射坡面与反光环的中心孔的轴线所成的角度在40度至50度之间。

14.根据权利要求13所述的光反射组件，其特征在于，第一反射坡面和第二反射坡面与反光环的中心孔的轴线所成的角度为约45度。

15.根据权利要求11所述的光反射组件，其特征在于，所述反光环由至少部分透光的材料一体形成。

16.根据权利要求11-15中任一项所述的光反射组件，其特征在于，所述环反射面与中心孔的轴线的夹角大于45度，且环反射面的径向尺寸沿着从第一反射坡面指向第二反射坡面的方向逐渐增大。

17.根据权利要求16所述的光反射组件，其特征在于，所述环反射面与中心孔的轴线的夹角在45度和60度之间。

18.根据权利要求11-15中任一项所述的光反射组件，其特征在于，反光塔底部的出光表面和/或反光环的出光表面设有用于调整出射光的方向和/或光强分布的配光结构。

19.根据权利要求18所述的光反射组件，其特征在于，所述配光结构包括环形凸起、径向凸起或块状凸起。

20.根据权利要求11-15中任一项所述的光反射组件，其特征在于，反光环的外形是圆形、三角形、矩形或其它多边形。

21.一种照明和/或信号指示设备，包括：

一个或更多个照明和/或信号指示单元，其中每个照明和/或信号指示单元包括：

光源模块；和

根据权利要求11-20中任一项所述的光反射组件，

其中，光源模块和光反射组件布置成使从光源模块发出的光分别被第一反射坡面和第二反射坡面反射到环反射面，再由环反射面通过反光环的出光表面反射出光反射组件。

22.根据权利要求21所述的照明和/或信号指示装置，其特征在于，光源模块和光反射组件布置成，对于从光源模块发出并被第一反射坡面和/或第二反射坡面反射到环反射面的光中的至少一部分，在环反射面处的反射满足全反射条件。