CN104718107A - 用于机动车的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的照明装置，其包括用于沿光传播轴(L)全反射地引导两个光源(2、3)的光的光导体(1)，一个光源(2)的光可在光导体(1)一个端面上的耦入表面(4)上耦入并且另一光源(3)的光可在光导体(1)另一端面上的另一耦入表面(5)上耦入，该光导体具有沿光传播轴(L)设置的、用于使光耦出的耦出表面(6)，耦出的光在沿光传播轴(L)设置的出射表面(7)上在全反射条件解除的情况下射出于光导体(1)。根据本发明的照明装置的特征在于，光导体(1)构造成，使得至少一个光源(2，3)的在出射表面(6)上射出的光的光强分布(LV1、LV2)沿相应光源(2，3)的光的传播方向具有梯度，并且设置用于两个光源(2、3)的控制装置，使得在照明装置接通时两个光源(2、3)在预定的接通时间段内被激活并且在此时至少一个光源(2、3)的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线改变直到达到预定的亮度值。由此由两个光源(2、3)在出射表面(7)上的光强分布(LV1、LV2)形成的总光分布的重心在接通时间段内沿光传播轴(L)朝向耦入表面(4、5)之一移动。

Description

用于机动车的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的照明装置。
背景技术
如今在机动车中越来越多地使用具有多个光源的照明装置，所述光源通常构造为LED。在此可通过使用多个LED来产生不同的视觉效果。例如在由多个并排设置的LED构成的转向信号灯中可在接通该转向信号灯时通过依次激活LED产生扫动效果。在具有多个LED的照明装置中证明不利的是，照明装置的外观基于点状发光的LED是不均匀的并且另外必须通过多个通道逐个控制各LED。
发明内容
因此本发明的任务在于，提供一种用于机动车的照明装置，借助该照明装置可简单且有效地生成灯光效果。
根据本发明的用于机动车的照明装置基于光导体技术。该照明装置包括用于沿光传播轴全反射地引导两个光源的光的光导体，一个光源的光可在光导体一个端面上的耦入表面上耦入并且另一光源的光可在光导体另一端面上的另一耦入表面上耦入。在光导体中设有沿光传播轴设置的用于使光耦出的耦出表面。耦出的光在此在沿光传播轴设置的出射表面上在全反射条件解除的情况下射出于光导体。
根据本发明的照明装置的特征在于，这样构造光导体，使得两个光源之中的至少一个光源并且尤其是每个光源的在出射表面上射出的光的光强分布沿相应光源的传播方向具有梯度。也就是说，相应光源在出射表面上的光强沿光的传播方向增大或减小。
此外这样设置用于两个光源的控制装置，使得在照明装置接通时两个光源在预定的接通时间段内被激活并且在此时至少一个光源的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线改变直到达到预定的亮度值，所述至少一个光源在一种优选方案中是在光强分布中具有梯度的光源。在此结合光强分布中的梯度，亮度值这样改变，以致由两个光源在出射表面上的光强分布形成的总光分布的(光度)重心在接通时间段内沿光传播轴朝向耦入表面之一移动。术语“斜坡状和/或阶梯状的曲线”在此以及下文中应宽泛地理解。尤其是光分布根据斜坡状曲线的增强或减弱并不必一定是线性的，而也可基于其它单调上升或下降的函数进行。接通时间段的长度可不同地选择并且优选这样确定，使得接通时间段符合有关法律要求、如转向信号灯最长为200ms。
借助本发明的照明装置可在使用光导体技术和仅两个光源的情况下以简单方式在照明装置接通时使光分布的光度重心移动并且因此产生灯光效果。如在下面还将详细说明的，照明装置例如可构造为转向信号灯，从而通过基于光度重心移动产生的扫动效果，在视觉上加强所显示的行驶方向。
在一种特别优选实施例中，所述至少一个光源的亮度基于斜坡状和/或阶梯状曲线增大，由此可特别好地强调总光分布重心移动效果。
在根据本发明的照明装置的另一种方案中，在接通照明装置时，一个光源的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线改变直到达到预定的亮度值，相反另一光源的亮度在整个预定的接通时间段内被设定为恒定的预定的亮度值。在该方案中，仅光源之一需斜坡状和/或阶梯状地控制。尽管如此，仍存在以下可能性：所述两个光源的亮度基于斜坡状和/或阶梯状曲线改变，由此可增强总光分布重心移动的效果。在此优选一个光源的亮度在接通时间段中增大，而另一光源的亮度减小。
在根据本发明的照明装置的另一种方案中，所述两个光源在接通时间段结束时具有不同的亮度值。尤其是一个光源的亮度值是另一光源亮度值的90％或更少、优选是80％或更少。
在根据本发明照明装置的另一种方案中，所述光导体构造为一个具有两个端面的连续的光导区段，耦入表面位于所述端面上。在此优选每个光源的在出射表面上射出的光的光强分布随着与该光源耦入表面距离的增大而减小。由此可特别好地显示总光分布重心移动效果。
在另一方案中，所述光导体包括两个分开的、通过相邻的端面相互邻接的光导区段，两个耦入表面位于两个光导区段的彼此远离设置的端面上。必要时照明装置在此可具有多个根据本发明的光导体，例如这些光导体之中的一个或多个可具有一个连续的光导区段并且这些光导体之中的一个或多个可具有两个相互邻接的光导区段。
在上述具有两个光导区段的光导体实施例的一种优选变型方案中，一个光源的在相应光导区段中在出射表面上射出的光的光强分布随着与该耦入表面距离的增大而减小，相反，另一光源的在相应光导区段中在出射表面上射出的光的光强分布随着与该耦入表面距离的增大而增大。优选在此这样构造用于两个光源的控制装置，使得在接通时间段结束时由两个光源在出射表面上的光强分布形成的总光分布具有连续地越过相邻端面的走向。通过这种方式使观察者认为，该光分布借助一个连续的光导区段产生。
在根据本发明的照明装置的另一种优选方案中，所述光源分别具有一个或多个半导体二极管并且尤其是具有一个或多个激光二极管。
根据本发明的照明装置可在车辆中实施不同功能并且尤其是构造为信号灯和/或车内照明装置和/或前照灯。在一种特别优选方案中，所述照明装置具有转向信号灯。该转向信号灯在此在安装于机动车中的状态下优选可这样运行，使得由两个光源在出射表面上的光强分布形成的总光分布的重心在预定的接通时间段内朝向一个耦入表面移动，这一个耦入表面在从前方或后方(根据该转向信号灯设置在车头区域还是在车尾区域)观察机动车时更靠近机动车的与该转向信号灯相邻的侧面边界。借此实现朝向转向信号灯转弯方向的扫动效果。
在根据本发明的一种方案中，照明装置具有由两个分开的光导区段构成的光导体，这样设置照明装置以便安装于机动车中，使得两个光导区段被设置在两个不同的车辆区域中，其中一个车辆区域可相对于另一车辆区域运动并且所述两个车辆区域可这样彼此定位，以致两个光导区段通过它们的相邻的端面相互邻接。通过这种方式实现照明装置在可相对运动的不同车辆部件中的可变布置。尤其是一个光导区段例如可设置在可动的尾盖中，并且另一光导区段可设置在车尾的与尾盖相邻的固定区域中。
除了上述照明装置之外，本发明还涉及一种机动车，其包括一个或多个根据本发明的照明装置。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明的实施例。附图如下：
图1为根据本发明的照明装置的第一种实施例的示意图；
图2为根据本发明的照明装置的第二种实施例的示意图；
图3为示出图2光导体在照明装置接通过程中的光分布的曲线图。
具体实施例
图1示出用于机动车、如轿车或货车的根据本发明的照明装置的第一种实施例。图1和下面将进一步描述的图2的照明装置在此为转向信号灯(也称为闪烁灯)。闪烁灯从右向左从车辆内部延伸到车辆侧面边界。必要时照明装置也可在车辆中实施其它功能，例如它可以是前照灯的一部分或不同于转向信号灯的另一信号灯的一部分。同样它也可用作车内照明装置。
图1的照明装置包括一个杆状的光导体1，该光导体具有柱形和也许也可以是矩形的横截面，该光导体由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制成并且沿光传播轴L延伸。在光导体的左端部上设有LED 2，该LED通过光导体端面上的耦入表面4将光馈入到光导体中。类似地，在光导体的另一端部上设置另一LED 3，该另一LED通过光导体相反端面上的耦入表面5也将光馈入到光导体中。在此描述的实施例中，各LED发出黄色范围内的单色光，从而转向信号灯在被激活时发出黄色光。两个LED 2和3的光在光导体1内借助全反射被导向于表面6和7，在此通过下方的耦出表面6持续将一部分光沿其传播方向耦出。耦出通过表面6上的散射或反射进行，该表面具有适合的耦出结构。在此，光在耦出结构上这样偏转，使得光以小于全反射角的角度射到相对置的出射表面7上并且因此射出光导体。作为耦出结构，可在耦出表面6中以已知方式使用例如棱镜阵列或粗糙表面。
在根据本发明的照明装置的在此所描述的实施例中，借助未示出的控制装置这样控制光源或者说LED 2和3，使得在转向信号灯接通过程的范围中产生扫动运动，其方式是，在出射表面上射出的光分布的光度重心从耦入表面5向耦入表面4移动。所述控制在200ms的接通时间段中进行，这相应于对转向信号灯接通持续时间的法律要求。在此这样构造光导体的耦出表面6，使得射入耦入表面4以及耦入表面5中的光的强度在传播方向上沿光导体减小。也就是说，经由出射表面7射出的LED 2的光的光强从耦入表面4向耦入表面5减小。类似地，经由出射表面7射出的LED 3的光的光强从耦入表面5向耦入表面4减小。用于产生这种递减的光分布的相应耦出结构的设计在此已由现有技术公开。
在图1的照明装置接通的范围中，LED 3直接接通为预定的功率值和因此预定的亮度值、如LED最大功率的80％。与此不同，在接通时间段内斜坡状地控制LED 2，其功率与LED 3相同，使得LED 2的电功率从0％持续提高到200ms接通时间段结束时的100％。因此在接通时间段结束时LED 2的亮度大于LED 3。基于LED 2的斜坡状控制，光分布的重心从接通过程开始时的耦入表面5向耦入表面4移动，在接通过程结束时基于更强发光的LED 2转向信号灯的最大亮度位于左侧耦入表面4的区域中。通过光分布重心的移动使观察者看到一种扫动效果，从而可在闪烁灯接通时在视觉上强调转弯愿望。为了加强扫动效果，也许也可斜坡状地控制LED 3，在此情况下LED 3例如一开始被设定到其功率的100％上并且随后其功率直至接通时间段结束时下降到其功率的80％。
图2示出根据本发明的照明装置的第二种实施例，该实施例也构造为转向信号灯。与图1的照明装置不同，光导体现在不再构造为一个连续的光导区段，而是包括两个分开的光导区段101和102，它们在相邻的端面8和9上相互邻接。进入相应光导区段中的光基于光导体的分离不能从一个光导区段到达另一光导区段中。图2的照明装置在此设置用于机动车尾部，配有LED 3的光导区段102设置在尾盖中，并且配有LED 2的光导区段101设置在车尾的不可动的部件中，该部件朝向车辆侧面边界延伸。图2示出尾盖关闭时的照明装置。在此状态下产生连续的转向信号灯的外观，该外观延伸越过尾盖和车尾其余部分之间的边界。
与图1类似，各个光导区段101和102也具有相应的耦出表面6和出射表面7，使得进入光导区段中的光借助耦出表面耦出并且在全反射条件解除的情况下经由出射表面7射出。LED 2和3与图1类似地构造并且其光线经由耦入表面4或耦入表面5耦入到光导区段101或102中。这样构造光导区段101的耦出表面6，使得经由表面7射出的光的强度从耦入表面4向端面8减小。与此不同，这样构造光导区段102的耦出表面6，使得射出的光的强度在端面9的区域中最大，也就是说，光强从耦入表面5向端面9减小。
为了产生扫动效果，在接通时间段内LED 2的电功率基于斜坡状的曲线提高至预定的功率值，该预定的功率值在在此所描述的实施例中为100％。与此相对，LED 3直接接通到其功率的100％上。在此应注意，这样构造两个光导区段101和102的耦出表面6，使得当两个LED以其100％功率运行时两个光导区段端面8和9区域中的光强相等，从而在闪烁灯接通时光分布总体上连续地越过端面8和9。
图3再次示出在图2的闪烁灯接通的范围中两个LED 2和3的控制。图3示出在接通时刻T＝0ms(上方曲线图)、T＝50ms(中部曲线图)和T＝200ms(下方曲线图)沿光传播轴L产生的经由出射表面7射出的光的光强LI。在此所述曲线图的横坐标从耦入表面4向耦入表面5延伸。以标记LV1表示光导区段101中的光分布并且以标记LV2表示光导区段102中的光分布。在接通时刻T＝0ms时，LED3立即被接通到恒定的电功率上并且因此具有预定的亮度值。基于在光导区段102中的耦出表面的设计，光强LV2朝向端面9方向增大。在时刻T＝0ms时，LED 2的功率基于斜坡状控制仍大致为零，因而在光导区段101中尚未产生光分布。
光导区段101中的光分布接下来随时间连续地增强，如由图3中部和下方的曲线图可见。基于光导区段101中的耦出表面的结构，光强在此按照地点从耦入表面4向端面8减小。与光分布LV1不同，光导区段102中的光分布LV2不随时间改变。在接通过程结束T＝200ms时，LED 2的亮度被调整到一个值上，使得尽管光导体被分为两个光导区段，仍可产生从耦入表面5向耦入表面4的连续增强的光分布曲线，从而使观察者获得这样的印象，即光导体是一个连续的光导区段。如由图3可见，光导区段101中光强的增强使总光分布的光度重心朝向耦入表面4移动，以致产生朝向闪烁灯转弯方向的扫动运动。通过这种方式再次在视觉上地强调了闪烁灯的转向信号。
上面所描述的本发明实施例具有一系列优点。尤其是以简单方式基于光导体技术实现照明装置中的扫动效果。由此可产生扫动的转向信号灯或者说闪烁灯的外观。在此可通过使用仅两个光源或者说LED借助相应控制来实现扫动效果。
附图标记列表
1        光导体
101,102  光导区段
2,3      LED
4,5      耦入表面
6        耦出表面
7        出射表面
L        光传播轴
LI       光强
LV1,LV2  光强分布
T        时间

Claims (17)

1.用于机动车的照明装置，该照明装置包括用于沿光传播轴(L)全反射地引导两个光源(2、3)的光的光导体(1)，一个光源(2)的光可在光导体(1)一个端面上的耦入表面(4)上耦入并且另一光源(3)的光可在光导体(1)另一端面上的另一耦入表面(5)上耦入，该光导体具有沿光传播轴(L)设置的用于使光耦出的耦出表面(6)，耦出的光在沿光传播轴设置的出射表面(7)上在全反射条件解除的情况下射出于光导体(1)，其特征在于，光导体(1)构造成，使得至少一个光源(2，3)的在出射表面(6)上射出的光的光强分布(LV1、LV2)沿所述至少一个光源(2，3)的光的传播方向具有梯度，并且设置用于两个光源(2、3)的控制装置，使得在照明装置接通时两个光源(2、3)在预定的接通时间段内被激活并且在此时至少一个光源(2、3)的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线而改变直到达到预定的亮度值，以致由两个光源(2、3)在出射表面(7)上的光强分布(LV1、LV2)形成的总光分布的重心在预定的接通时间段内沿光传播轴(L)朝向耦入表面(4、5)之一移动。
2.根据权利要求1的照明装置，其特征在于，所述至少一个光源(2)的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线而增大。
3.根据权利要求1或2的照明装置，其特征在于，在接通照明装置时，一个光源(2、3)的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线而改变直到达到预定的亮度值，并且另一光源(2、3)的亮度在整个预定的接通时间段内被设定为恒定的预定的亮度值。
4.根据前述权利要求之一的照明装置，其特征在于，所述两个光源(2、3)的亮度基于斜坡状和/或阶梯状的曲线而改变，优选一个光源(2)的亮度增大并且另一光源(3)的亮度减小。
5.根据前述权利要求之一的照明装置中，其特征在于，所述两个光源(2、3)在接通时间段结束时具有不同的亮度值。
6.根据权利要求5的照明装置，其特征在于，在接通时间段结束时，一个光源(2、3)的亮度值是另一光源(2、3)亮度值的90％或更少、尤其是80％或更少。
7.根据前述权利要求之一的照明装置，其特征在于，所述光导体(1)构造为一个具有两个端面的连续的光导区段，耦入表面(4、5)位于所述端面上。
8.根据权利要求7的照明装置，其特征在于，每个光源(2、3)的在出射表面(7)上射出的光的光强分布(LV)随着与该光源(2、3)耦入表面(4、5)距离的增大而减小。
9.根据前述权利要求之一的照明装置，其特征在于，所述光导体(1)包括两个分开的、通过相邻的端面(8、9)相互邻接的光导区段(101、102)，耦入表面(3、4)位于两个光导区段(101、102)的彼此远离设置的端面上。
10.根据权利要求9的照明装置，其特征在于，一个光源(2)的在相应光导区段(101)中在出射表面(7)上射出的光的光强分布(LV1)随着与该光源(2)耦入表面(4)距离的增大而减小，并且另一光源(3)的在相应光导区段(102)中在出射表面(7)上射出的光的光强分布(LV2)随着与该另一光源(3)耦入表面(5)距离的增大而增大。
11.根据权利要求10的照明装置，其特征在于，用于两个光源(2、3)的控制装置构造成，使得在接通时间段结束时总光分布连续地越过相邻端面(8、9)。
12.根据前述权利要求之一的照明装置，其特征在于，所述两个光源(2、3)分别具有一个或多个半导体二极管并且尤其是具有一个或多个激光二极管。
13.根据前述权利要求之一的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括信号灯和/或车内照明装置和/或前照灯。
14.根据前述权利要求之一的照明装置，其特征在于，所述照明装置具有转向信号灯。
15.根据权利要求14的照明装置，其特征在于，所述转向信号灯在机动车中的安装状态下可运行成，使得总光分布的重心在预定的接通时间段内朝向一个耦入表面(4)移动，该耦入表面在从前方或后方观察机动车时更靠近机动车的与该转向信号灯相邻的侧面边界。
16.根据前述权利要求之一与权利要求9结合的照明装置，其特征在于，照明装置用于安装在机动车中，使得两个光导区段(101、102)被设置在两个不同的车辆区域中，其中一个车辆区域可相对于另一车辆区域运动并且所述两个车辆区域可彼此定位成，使得两个光导区段(101、102)通过它们的相邻的端面(8、9)相互邻接。
17.机动车，其包括一个或多个根据前述权利要求之一的照明装置。
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