CN105465744A - 光图案化装置以及照明和/或信号指示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光图案化装置和照明和/信号指示装置,光图案化装置包括:光入射部,用于接收入射光;第一反射壁,具有第一反光区;和第二反射壁,第二反射壁上设有透光区和第二反光区,透光区用于将来自光入射部或第一反光区的光至少部分地透射出光图案化装置以形成亮区域,第二反光区用于至少部分地将来自光入射部或第一反光区的光朝向第一反射壁的第一反光区反射以形成暗区域,第一反射壁的第一反光区用于至少部分地将来自第二反射壁的第二反光区的光朝向第二反射壁反射。该光图案化装置能够利用反射壁上的反光区和透光区来构成不同的亮暗区域从而对照明和/或信号指示光进行图案化。

Description

光图案化装置以及照明和/或信号指示设备
技术领域
本发明涉及光照明及信号指示领域,尤其涉及一种光图案化装置以及包含该光图案化装置的照明和/或信号指示设备。
背景技术
在光学照明或信号指示的应用中,个性化的需求越来越多,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。特别地,可能还期望照明或信号指示光包含某些信息或图案以满足个性化定制的要求。而在现有的光学照明或信号指示装置中,尤其是在机动车辆的车灯中,还缺乏能够对照明或信号指示光进行图案化的装置。因此,期望提供一种能够集成于光学照明或信号指示装置,例如灯具中的对光进行图案化的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种光图案化装置,其能够利用反射壁上的反光区和透光区来构成不同的亮暗区域从而对照明和/或信号指示光进行图案化。
本发明的目的还在于提供一种照明和/信号指示装置,其具有该光图案化装置,能够实现个性化的点亮效果。
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,提供一种光图案化装置,包括:
光入射部,所述光入射部位于所述光图案化装置的第一侧的中心位置,用于接收入射光;
第一反射壁,所述第一反射壁与光入射部相接并沿所述光图案化装置的第一侧从光入射部向光图案化装置的外周延伸,所述第一反射壁具有第一反光区;和
第二反射壁,所述第二反射壁位于所述光图案化装置的与第一侧相反的第二侧上,与光入射部和第一反射壁相对,其中,第二反射壁上设有透光区和第二反光区,所述透光区用于将来自光入射部或第一反光区的光至少部分地透射出光图案化装置以形成亮区域,所述第二反光区用于至少部分地将来自光入射部或第一反光区的光朝向第一反射壁的第一反光区反射以形成暗区域,所述第一反射壁的第一反光区用于至少部分地将来自第二反射壁的第二反光区的光朝向第二反射壁反射。
进一步地,所述第一反射壁的第一反光区和所述第二反射壁的第二反光区的方向可以设置成使得在第一反光区和所述第二反光区之间被反射的光被在所述光图案化装置中逐渐朝向所述光图案化装置的外周引导。
更进一步地,所述第一反光区和所述第二反光区的方向可以设置成使得在第一反光区和所述第二反光区处的光反射满足全反射条件。
再进一步地,所述光图案化装置可以是一体的实心部件。
具体地,所述透光区可以包括朝向光图案化装置外部凸出的凸起,所述凸起构成图案。
具体地,所述透光区可以包括位于所述光图案化装置的外周位置或其附近的透光环。
具体地,所述第一反光区和所述第二反光区相对于光图案化装置的中心轴线的倾角可以在40度和50度之间。
又进一步地,所述第一反光区和所述第二反光区相对于光图案化装置的中心轴线的倾角可以为大约45度。
具体地,所述光入射部可以设置有准直器,用于对入射光进行准直。
具体地,所述第一反射壁可以设有至少两个第一反光区以及将相邻的第一反光区间隔开的第一间隔区,所述第二反射壁可以设有至少两个第二反光区以及位置与第一间隔区相对应的第二间隔区,用于将相邻的第二反光区间隔开,其中所述第一间隔区和第二间隔区基本上沿着平行于所述光图案化装置的中心轴线的方向延伸。
根据本发明的第二方面,提供一种照明和/或信号指示设备,其特征在于,包括:
根据上述任一示例的光图案化装置;和
光源,所述光源用于提供从所述光入射部入射的光。
进一步地,所述光源可以位于所述图案化装置的中心轴线上且位于所述图案化装置的第一侧的外部。
本发明的上述技术方案中的至少一个方面能够通过设有透光区和反光区的反射壁结构实现对于入射光的图案化。根据本发明的光图案化装置以及照明和/或信号指示设备,可以赋予照明和/或信号指示光个性化的图案和信息。
附图说明
图1示意性地示出根据本发明的实施例的光图案化装置的正视图;
图2示意性地示出根据本发明的实施例的光图案化装置的侧向剖视图;和
图3示意性地示出根据本发明的实施例的照明和/或信号指示设备。
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1-2示意性地示出根据本发明的一实施例的光图案化装置100。该光图案化装置100包括光入射部1、第一反射壁2和第二反射壁3。如图2所示,光入射部1位于光图案化装置100的第一侧的中心位置,用于接收入射光10。第一反射壁2与光入射部1相接并沿光图案化装置100的第一侧(在图2中是右侧)从光入射部1向光图案化装置的外周4延伸。第二反射壁3位于光图案化装置100的与第一侧相反的第二侧(在图2中是左侧)上,与光入射部1和第一反射壁2相对。第一反射壁2具有第一反光区21,第二反射壁3设有透光区32和第二反光区31。所述透光区32用于将来自光入射部1或第一反射壁2的第一反光区21(如被第一反光区21反射)的光至少部分地透射出光图案化装置以形成亮区域,所述第二反光区31用于至少部分地将来自光入射部1或第一反光区21的光朝向第一反射壁2的第一反光区21反射以形成暗区域,所述第一反射壁2的第一反光区21用于至少部分地将来自第二反射壁3的第二反光区31的光朝向第二反射壁3反射。在上述示例中,第一反光区21和第二反光区31可以完全地反射光,也可以部分地反射光。
在根据本发明的光图案化装置100中,从光入射部1射入的光通过在第一反射壁2的第一反光区21和第二反射壁3的第二反光区31之间被反射而在光图案化装置100中传导。第二反射壁3起到了图案化的作用,也可以看成是图案化壁,其上设有透光区32和第二反光区31,当从光图案化装置100的第二侧(在图2中是左侧)观察时,从透光区32射出的光将形成亮区域,而第二反光区31将光反射回第一反光区21因而没有明显的光射出,从而形成暗区域。这种亮区域和暗区域的对比可以形成所需的图案,例如,字母或数字(如图1所示的字母“V”)、几何图形、线条画、二维码等等。这些图案可以是装饰性的,也可以带有指示信息,例如表示停止、注意等等。
在一示例中,第一反射壁2的第一反光区21和所述第二反射壁3的第二反光区31的方向设置成使得在第一反光区21和所述第二反光区31之间被反射的光被在所述光图案化装置100中逐渐朝向所述光图案化装置100的外周4引导。例如,如图2所示,第一反光区21和第二反光区31都与入射光10成一定的倾角,于是,入射光10经过第一反光区21和第二反光区31的各两次反射之后从第二反射壁3的外周部的一透光区射出。而另一入射光14在经由第一反光区21和第二反光区31的各一次反射之后从第二反射壁3的另一透光区射出。
作为示例,第一反光区21和第二反光区31的方向可以设置成使得在第一反光区21和所述第二反光区31处的光反射满足全反射条件。例如,所述第一反光区21和所述第二反光区31相对于光图案化装置100的中心轴线5的倾角在40度和50度之间,优选为大约45度。借助于全反射,可以显著地提高光学效率、减小光损失,于是,上述暗区域和亮区域的对比度能够得到提高以获得更清晰的图案,同时可以避免发热和降低能耗。需要指出的是,根据本发明的光图案化装置100,也可以采用除全反射以外的方式来实现,例如设置另外的反射层(如金属反射层)等。
在图1-2的示例中,给出了透光区32的两种示例,即朝向光图案化装置外部凸出的凸起321和位于所述光图案化装置100的外周位置或其附近的透光环322。凸起321可以构成各种简单或复杂的图案,而透光环322可以提供图案与周围背景之间的清晰的界限。然而,这不是必须的,透光区32的具体形式可以根据实际的需要来设计。
作为示例,所述光图案化装置100可以是一体的实心部件。例如,其可以由树脂、塑料、玻璃等透光材料制成。这样,所述光图案化装置100可以获得更为紧凑的结构,且便于制造。
在一示例中,所述光入射部1可以设置有准直器11,用于对入射光进行准直。对入射光进行准直便于在设计中控制光在光图案化装置100中的路径。当然,这不是必须的,例如如果入射光本身已经经过准直处理,则可以不设置准直器11,再者,也不一定要求入射光必须经过准直处理,对于不经准直处理的入射光,通过对第一反射壁2和第二反射壁3的参数的合理设计也可以实现基本功能。
在一示例中,第一反射壁2可以设有至少两个第一反光区21以及将相邻的第一反光区21间隔开的第一间隔区22。相应地,第二反射壁3也可以设有两个第二反光区31以及位置与第一间隔区22相对应的第二间隔区33,用于将相邻的第二反光区32间隔开。设置第一间隔区22和第二间隔区33,可以使得在保持光图案化装置100的径向长度(例如直径)的条件下延长光图案化装置100的轴向长度以增加光在光图案化装置100中的光路长度,从而可以提高从透光区32出射的光的纵深感,以提高点亮效果。作为示例,第一间隔区22和第二间隔区33可以基本上沿着平行于所述光图案化装置100的中心轴线5的方向延伸。
根据本发明的光图案化装置100可以方便地设置在现有的各种照明和/或信号指示设备中,例如车辆的前照灯、尾灯、刹车灯等。
本发明还涉及一种照明和/或信号指示设备200。如图3所示,该照明和/或信号指示设备200包括上述根据本发明的任一实施例的光图案化装置100以及光源101。所述光源101用于提供从所述光入射部1入射的光。在一示例中,光源101可以位于所述图案化装置100的中心轴线5上且位于所述图案化装置100的第一侧的外部,如图3所示。这有助于为光图案化装置100提供均匀对称的光分布。照明和/或信号指示设备200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/或信号指示设备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 (12)

1.一种光图案化装置,包括:
光入射部,所述光入射部位于所述光图案化装置的第一侧的中心位置,用于接收入射光;
第一反射壁,所述第一反射壁与光入射部相接并沿所述光图案化装置的第一侧从光入射部向光图案化装置的外周延伸,所述第一反射壁具有第一反光区;和
第二反射壁,所述第二反射壁位于所述光图案化装置的与第一侧相反的第二侧上,与光入射部和第一反射壁相对,其中,第二反射壁上设有透光区和第二反光区,所述透光区用于将来自光入射部或第一反光区的光至少部分地透射出光图案化装置以形成亮区域,所述第二反光区用于至少部分地将来自光入射部或第一反光区的光朝向第一反射壁的第一反光区反射以形成暗区域,所述第一反射壁的第一反光区用于至少部分地将来自第二反射壁的第二反光区的光朝向第二反射壁反射。
2.根据权利要求1所述的光图案化装置,其特征在于,所述第一反射壁的第一反光区和所述第二反射壁的第二反光区的方向设置成使得在第一反光区和所述第二反光区之间被反射的光被在所述光图案化装置中逐渐朝向所述光图案化装置的外周引导。
3.根据权利要求2所述的光图案化装置,其特征在于,所述第一反光区和所述第二反光区的方向设置成使得在第一反光区和所述第二反光区处的光反射满足全反射条件。
4.根据权利要求3所述的光图案化装置,其特征在于,所述光图案化装置是一体的实心部件。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的光图案化装置,其特征在于,所述透光区包括朝向光图案化装置外部凸出的凸起,所述凸起构成图案。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的光图案化装置,其特征在于,所述透光区包括位于所述光图案化装置的外周位置或其附近的透光环。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的光图案化装置,其特征在于,所述第一反光区和所述第二反光区相对于光图案化装置的中心轴线的倾角在40度和50度之间。
8.根据权利要求7所述的光图案化装置,其特征在于,所述第一反光区和所述第二反光区相对于光图案化装置的中心轴线的倾角为大约45度。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的光图案化装置,其特征在于,所述光入射部设置有准直器,用于对入射光进行准直。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的光图案化装置,其特征在于,所述第一反射壁设有至少两个第一反光区以及将相邻的第一反光区间隔开的第一间隔区,所述第二反射壁设有至少两个第二反光区以及位置与第一间隔区相对应的第二间隔区,用于将相邻的第二反光区间隔开,其中所述第一间隔区和第二间隔区基本上沿着平行于所述光图案化装置的中心轴线的方向延伸。
11.一种照明和/或信号指示设备,其特征在于,包括:
根据权利要求1-10中任一项所述的光图案化装置;和
光源,所述光源用于提供从所述光入射部入射的光。
12.根据权利要求11所述的照明和/或信号指示设备,其特征在于,所述光源位于所述图案化装置的中心轴线上且位于所述图案化装置的第一侧的外部。
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