CN105074329B - 包括带有一个或多个发光边缘的屏幕的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括屏幕(EC)的照明装置(D)，所述屏幕包括前表面(FV)和后表面并且由包括相对的端部的边缘(B1‑B4)限定边界，所述照明装置还包括至少一个产生光子的光源。边缘(B1‑B3)中至少一个边缘在后表面上包括多个第一三维结构(ST1)，所述第一三维结构适于朝向前表面(FV)完全反射来自所述端部中至少一个端部或中央部分的光子，以使所述光子从所述边缘(B1‑B3)输出。

Description

包括带有一个或多个发光边缘的屏幕的照明装置
本发明要求于2013年1月3日递交的序列号为1350025的法国申请的优先权，该申请的公开内容(文本、附图和权利要求)在此整体并入本文引作参考。
技术领域
本发明涉及包括与至少一个光源联结的至少一个半透明屏幕的照明装置。
背景技术
此处由“照明装置”表示可确保照明或信号的功能、和/或装饰性的发光效果、和/或传送光线的功能的发光装置。
在例如车辆(任选地为机动型的)的一些领域中，例如在光学单元范围内，已提出使用至少一个半透明屏幕，所述屏幕负责通过内部导向件将由至少一个光源产生的光子传送至选定的地方。内部导向件引起光子在屏幕内表面上的全反射。所述选定的地方是朝向外部传送光子以至少局部地完成光度的功能或传送光线的功能和/或确保照明风格效果的位置。
例如，屏幕可包括装配有三维结构的后表面，所述三维结构负责沿预设的一般方向朝向前表面传送来自侧向表面(“通过侧边”)的光子，以使该前表面看起来被完全照亮(或从后面照明)。这种屏幕由此构成本领域人员通常所称的“光幕”。该类型屏幕的主要缺陷在于，前表面被整体地照亮，这不提供多样性(尤其是对于形状和风格效果方面)，以及由于光子在主要表面上的分布，该照明具有较小的强度。
在另一个示例中，屏幕可负责从侧向表面中一个表面(即输入表面)向所述侧向表面中另一个表面(即输出表面)传送光子，除非前表面和后表面没有看起来被照明。这种屏幕由此构成本领域技术人员所称的“导板”。该类型屏幕的主要缺陷在于，所述屏幕是细长的、高度较小的，并且仅输出表面被整体地照亮，这不提供多样性(尤其是对于形状和风格效果方面)。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种适于改善所述情况的可选解决办法。
为此本发明尤其提供了一种包括屏幕的照明装置，所述屏幕包括前表面和后表面并且由包括相对的端部的边缘限定边界，所述照明装置还包括至少一个产生光子的光源。
所述边缘中至少一个边缘在所述边缘的后表面上包括多个第一三维结构，所述第一三维结构适于朝向所述边缘的前表面完全反射来自所述端部中至少一个端部或中央部分的光子，以使所述光子从所述边缘输出，以及提供所述边缘照明或被照明的感觉。
这样自此以后屏幕的边缘中至少一个边缘被照明，并且所述边缘不再被整体性照明，这尤其能够提供对于形状和风格效果方面的多样性。
根据本发明的照明装置可包括其他可分开或结合在一起采用的特征，尤其是：
-当屏幕包括由两个联接边缘连接的两个侧向边缘时，所述侧向边缘中至少一个边缘在所述边缘的后表面上包括多个构成棱柱(prisme)的第一三维结构，所述棱柱适于沿与所述前表面基本垂直的第一一般方向完全反射所述光子；
-当屏幕包括由两个联接边缘连接的两个侧向边缘时，所述联接边缘中至少一个边缘在所述边缘的后表面上包括多个构成彼此平行的外凸件(godron)的第一三维结构，所述外凸件与所述联接边缘延伸所按照的线条基本垂直，并且沿锐角方向朝向前表面倾斜；
所述外凸件是半圆柱体；
-每个在后表面上装配有第一三维结构的边缘可在所述边缘的前表面上还包括第二三维结构，所述第二三维结构适于根据光子突然入射的位置改变入射光子的输出路径；
所述第二三维结构构成彼此基本平行的外凸件，并且所述外凸件与包括所述第二三维结构的边缘延伸所按照的线条平行；
所述外凸件是半圆柱体；
-所述联接边缘中其中一个边缘可没有第一三维结构，并且，一方面，所述边缘由所述壁朝向后方伸展，所述壁适于接收每个光源的光子以及基本沿第二一般方向朝向所述边缘传送这些接收的光子，以及另一方面，所述边缘配置用于朝向所述侧向边缘反射所述被传送的光子；
所述壁包括与所述壁所伸展的所述联接边缘相对的端部，所述端部是倾斜的并且具有至少一个具有抛物线外形的区域，所述区域适于沿所述第二一般方向朝向所述联接边缘完全反射来自相关联的光源的光子。
本发明还提供了一种光学单元，所述光学单元包括至少一个上文介绍的类型的照明装置。
本发明例如可被用于车辆(任选地为机动型)的领域。
附图说明
通过阅读下文的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：
-图1在主视透视图中示意性示出了根据本发明的照明装置的实施例，
-图2在后视透视图中示意性示出了图1中照明装置，
-图3在主视透视图中示意性示出了图1中照明装置的屏幕的第一侧向边缘部分，
-图4在侧视图中示意性示出了与用于遮掩的辅助壁联结的图1中照明装置，
-图5在后视透视图中示意性示出了图1中照明装置的屏幕的部分联接边缘，
-图6在主视透视图中示意性示出了图1中照明装置的屏幕的部分联接边缘，以及
-图7在俯视图中示意性示出了图1中照明装置。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种照明装置D，所述照明装置能够至少部分地完成光度的功能(照明或信号的)或传送光线的功能、和/或准许多种光照风格效果(任选地装饰性的)。
接下来，作为非限制性示例，考虑到照明装置D被用于作为车辆(任选地为机动型的)的光学单元(未示出)的一部分。然而本发明不限制于该应用。根据本发明的照明装置D事实上可装配所有类型的系统、设备或装置，其中包括建筑物的内墙或外墙(任选地通过设置附加的密封部件以保护相关联的电子器件)。
将注意到，光学单元还可为车头灯(或前照灯)以及尾灯。作为非限制性示例，照明装置D可确保或参与日行灯功能(或DRL(即“Daytime running Light(或Lamp)”-在车辆运行时自动点亮的发光信号))。
图1到7示意性示出了根据本发明的照明装置D的非限制性实施例。
如图所示，根据本发明的照明装置D包括至少一个半透明屏幕EC和至少一个光源Sk。
可由塑料材料或玻璃材料例如通过模制成型制成屏幕EC。屏幕EC由边缘Bj限定边界。在所示示例中(见图1和2)，照明装置D包括两个侧向边缘B1和B2和两个联接边缘B3和B4，每个边缘装配有两个相对的端部Eji。
第一侧向边缘B1(j＝1)包括相对的第一端E11(i＝1)和第二端E12(i＝2)。
第二侧向边缘B2(j＝2)包括相对的第一端E21(i＝1)和第二端E22(i＝2)。
第一联接边缘B3(j＝3)包括相对的第一端E31(i＝1)和第二端E32(i＝2)。第一联接边缘B3的第一端E31与第一侧向边缘B1的第二端E12连成一体。第一联接边缘B3的第二端E32与第二侧向边缘B2的第二端E22连成一体。
第二联接边缘B4(j＝4)包括相对的第一端E41(i＝1)和第二端E42(i＝2)。第二联接边缘B4的第一端E41与第一侧向边缘B1的第一端E11连成一体。第二联接边缘B4的第二端E42与第二侧向边缘B2的第一端E21连成一体。
在所示示例中(见图7)，照明装置D包括两个光源S1和S2(k＝1或2)，以加强被确保的照明的均匀性和/或强度、和/或创建一种风格效果。然而所述照明装置可仅包括唯一光源或超过两个光源。
每个光源Sk可包括至少一个发光二极管(或LED)或激光二极管。这些光源是有利的，这是由于所述光源是点状的并且在锥形体中传送光子。
将注意到，在使用发光二极管或激光二极管时，有利的是，将所述二极管装配在支承板上，所述支承板用于至少允许对所述二极管的控制和供电。该支承板例如可为硬质或柔质(“Flex”型)的PCB(“Printed Circuit Board”)型印刷电路板。
每个发光二极管或激光二极管Sk可配置用于发射白光或彩色光。另一方面，当存在至少两个发光二极管或激光二极管Sk时，所述二极管配置用于发射不同或相同颜色的光。
在所示非限制性示例中(见图1、2、4和7)，屏幕EC在第二联接边缘B4位置处由壁PT朝向后方伸展，所示壁PT配置用于接收每个光源Sk的光子并且基本沿第二一般方向DG2朝向第二联接边缘B4传送这些接收的光子。通过内部导向件执行该传送，所述内部导向件引起光子在壁PT内表面上的全反射。如非限制性所示，由于壁PT存在与第二联接边缘B4(朝向后方伸展)相对的端部EP，该传送可沿第二一般方向DG2被促进。该端部EP是倾斜的并且具有至少一个具有曲线外形(例如抛物线形或椭圆形)的ZR区域，所述区域适于沿第二一般方向DG2朝向第二联接边缘B4完全反射来自相关联的光源Sk的光子。作为变型，端部EP可为基本平坦的，并且光源Sk可抵靠着该端部EP安置，以用于通过侧边直接沿第二联接边缘B4喷射光子。
将注意到，屏幕EC的“L”形剖面于此处用于偏离和隐藏光源Sk，并且因此避免光照“热点”的出现。而且，壁PT和屏幕EC可构成整体件的两个子部分。然而这不是必须的。事实上，壁PT可稳固地与第二联接边缘B4连成一体。
每个发光二极管或激光二极管Sk可与壁PT联结，直接地，例如通过粘合或者通过嵌入到专用开孔中，或间接地，例如通过支承板。
在所示非限制性示例中(见图7)，壁PT的端部EP包括分别与两个光源Sk相关联的两个区域ZR。然而所述端部可仅包括一个区域、或者超过两个区域。
将理解到，在所示非限制性示例中，第二联接边缘B4配置用于朝向侧向边缘B1和B2反射部分由壁PT传送的光子，并且经由屏幕EC的中央部分(通过在所述屏幕的内表面上的全反射)朝向第一联接边缘B3反射光子中与由所述壁PT传送的光子互补的部分。为此，所述第二联接边缘包括由具有适用于上述反射的不同倾斜度的子部分构成的前表面。但在一种没有壁PT的实施例变型中，第二联接边缘B4可与每个光源Sk联结和并且配置用于以适当的方式将由每个光源Sk产生的光子引入到侧向边缘B1和B2。
根据本发明，屏幕EC的边缘Bj中至少一个边缘在所述边缘的后表面FR上包括第一三维结构ST1，所述第一三维结构适于朝向所述屏幕的前表面FV完全反射来自所述端部Eji中至少一个端部或中央部分的光子，以使所述光子从所述边缘Bj输出。
而且，仅一个在后表面FR上包括第一三维结构ST1的边缘Bj在所述边缘的前表面FV上显得被照明或被照亮。因此将理解到，屏幕EC的前表面FV的其余部分没有显得被照明或被照亮。
在所示非限制性示例中(见图2)，第一侧向边缘B1和第二侧向边缘B2以及第一联接边缘B3在它们的后表面FR上包括第一三维结构ST1，并且因此在它们的前表面FV上显得被照明或被照亮。第二联接边缘B4在所述边缘的后表面FR上不包括第一三维结构ST1，这是因为所述第二联接边缘由壁PT朝向后方伸展并且仅用于将光子引入到第一侧向边缘B1和第二侧向边缘B2。
将注意到，如图4的带箭头的路径所示，一些光子通过第二联接边缘B4分别经由第一侧向边缘的第一端E11和和第二侧向边缘的第一端E21被引入到第一侧向边缘B1和第二侧向边缘B2，然而其它光子通过第二联接边缘B4被引入到屏幕EC的中央部分，并且通过屏幕EC的该中央部分内表面上的全反射而抵达到第一联接边缘B3的中央部分(位于第一联接边缘的端部E3i之间)。
如图2和3所示，被限定在侧向边缘B1或B2的后表面FR上的第一三维结构ST1可例如构成棱柱，所述棱柱适于沿与前表面FV基本垂直的第一一般方向DG1朝向所述前表面FV反射光子。这些棱柱ST1事实上为能够在极小空间内完成多重反射的3D构件，所述构件适于基本沿同样的第一一般方向DG1引导入射的光子。
而且，如图2和5到7所示，被限定在联接边缘B3的后表面FR上的第一三维结构ST1可例如构成本领域技术人员所称的外凸件，所述外凸件适于沿基本包括在与对称轴线垂直的平面内的方向朝向前表面FV反射光子。因此所述第一三维结构用作二维(或2D)的散光件。
在所示示例中，外凸件ST1彼此平行、与联接边缘B3延伸所按照的线条基本垂直、并且沿锐角方向朝向联接边缘(B3)的前表面FV倾斜。将注意到所述线条于此处为“横向”直线。然而在一种实施例变型中，该线条可具有至少一个弯折。
如图5非限制性所示，这些外凸件ST1可为半圆柱体。然而所述外凸件可使用半椭圆柱体。
将注意到，第一联接边缘B3的第一三维结构ST1可为棱柱，而不是外凸件。
还将注意到如图1、3、6和7非限制性所示，在后表面FR上装配有第一三维结构ST1的每个边缘B1、B2或B3可有利地在所述边缘的前表面FV上包括第二三维结构ST2，所述第二三维结构适于根据光子突然入射的位置改变入射光子的输出路径。在图3和6上示意性示出了该机构。将理解到，事实上如果入射光子转过90°的角度到达第二三维结构ST2的内表面，所述光子将不会偏转，然而如果入射光子以非90°的角度到达外凸件的内表面，因为相对于90°的偏差较大而偏转将更大。该偏转机构用于给出被照明或被照亮的区域大于所考虑的边缘Bj的宽度的感觉。
例如并且如非限制性所示，这些第二三维结构ST2可构成彼此基本平行的外凸件，并且所述外凸件与包括所述第二三维结构的边缘Bj延伸所按照的线条平行。所述第二三维结构用作二维(或2D)的散光件。
将注意到所述线条于此处为“横向”直线。然而在一种实施例变型中，该线条可具有至少一个弯折。
如图3和6非限制性所示，这些外凸件ST2可为半圆柱体。然而所述外凸件可使用半椭圆柱体。
将注意到，第二三维结构ST2可为三维(或3D)的散光件(例如一些半球)，而不是二维(或2D)的散光件。
还将注意到，如图4非限制性所示，壁PT和第二联接边缘B4可由辅助壁PA遮掩。该辅助壁PA可任选地作为照明装置D的一部分。然而在此处考虑的应用中，所述辅助壁可作为光学单元的一部分。
还将注意到，能够以前面描述的对称方式使用照明装置D。事实上，光子可使用反向路径。在该情况下，在光子被传送到任选的壁PT上以穿通所述壁的端部EP的位置处之前，所述光子被引入边缘B1和B3并且通过内部的全反射被传送到第二联接边缘B4(尤其是第一三维结构ST1)。这能够反向照明光学单元的另一个元件，例如位于照明装置D后方的抛物线形件。
还将注意到，照明装置D可与位于后方的其它功能块联结，以例如能够实施更小的光学单元。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的光学单元，所述光学单元包括至少一个照明装置(D)，所述照明装置包括屏幕(EC)和产生光子的至少一个光源(Sk)，所述屏幕包括前表面(FV)和后表面(FR)并且由包括相对的端部(Eji)的边缘(Bj)限定边界，其特征在于，至少其中一个所述边缘(Bj)包括在后表面(FR)上的第一三维结构(ST1)，所述第一三维结构适于朝向前表面(FV)完全反射来自至少一个所述端部(Eji)或来自中央部分的光子，以使所述光子通过边缘(Bj)输出，仅一个包括第一三维结构(ST1)的边缘(Bj)在前表面(FV)上显得被照明或被照亮。
2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，当存在包括由两个联接边缘(B3，B4)连接的两个侧向边缘(B1，B2)的屏幕(EC)时，至少其中一个所述侧向边缘(B1，B2)包括在后表面(FR)上的构成棱柱的第一三维结构(ST1)，所述棱柱适于沿与所述前表面(FV)基本垂直的第一一般方向完全反射光子。
3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，当存在包括由两个联接边缘(B3，B4)连接的两个侧向边缘(B1，B2)的屏幕(EC)时，至少其中一个所述联接边缘(B3，B4)包括在后表面(FR)上的构成彼此平行的外凸件的第一三维结构(ST1)，所述外凸件彼此平行、与所述边缘延伸所遵照的线条基本垂直并且沿锐角方向朝向前表面(FV)倾斜。
4.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，当后表面(FR)上设置有第一三维结构(ST1)时，每个边缘(B1-B3)还包括在前表面(FV)上的第二三维结构(ST2)，所述第二三维结构适于根据光子突然入射的位置来改变入射光子的输出路径。
5.根据权利要求4所述的光学单元，其特征在于，所述第二三维结构(ST2)构成彼此基本平行的外凸件，并且所述外凸件与包括所述第二三维结构的所述边缘(Bj)延伸所遵照的线条平行。
6.根据权利要求3所述的光学单元，其特征在于，所述外凸件(ST1)是半圆柱体。
7.根据权利要求5所述的光学单元，其特征在于，所述外凸件(ST2)是半圆柱体。
8.根据权利要求2、5、6、7中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述联接边缘(B3，B4)中的一个边缘(B4)没有第一三维结构(ST1)并且一方面通过壁(PT)朝向后方伸展，所述壁适于接收每个光源(Sk)的光子以及基本沿第二一般方向朝向所述边缘(B4)传送这些接收到的光子，以及另一方面配置用于朝向所述侧向边缘(B1，B2)反射所述被传送的光子。
9.根据权利要求8所述的光学单元，其特征在于，所述壁(PT)包括与伸展出壁(PT)的所述联接边缘(B4)相对的端部(EP)，所述端部是倾斜的并且具有带抛物线轮廓的至少一个区域(ZR)，所述至少一个区域适于沿所述第二一般方向朝向所述联接边缘(B4)完全反射来自相关的光源(Sk)的光子。
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