CN105793645B - 用于车辆的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的照明装置，尤其涉及尾灯，所述照明装置具有用于产生预先给定的发光功能的照明单元，该照明单元包括一定数量的光源和光学单元，其中，所述光学单元具有光导体，所述光导体具有用于使光源的耦入在该光导体中的光转向的构件，并且所述照明装置具有用于产生反射功能的反射单元，其中，所述光导体构成为面状光导体，该面状光导体设置在沿主射出方向反射单元的前面，并且用于使光转向的构件如下地分布设置在面状光导体上和/或中，即，使得由光源发射的并且耦入到面状光导体的窄侧的第一光束在面状光导体的前扁平侧上耦出以便产生预先给定的发光功能，并且从外部射入的第二光束在穿过面状光导体的前扁平侧和后扁平侧的情况下入射到反射单元上并且从该反射单元沿主射出方向反射回去穿过面状光导体的后扁平侧和前扁平侧以便产生反射功能。

Description

用于车辆的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的照明装置，尤其涉及尾灯，所述照明装置具有用于产生预先给定的发光功能的照明单元，所述照明单元包括一定数量的光源和光学单元，其中，所述光学单元具有光导体，所述光导体具有使光源的耦入该光导体中的光转向的构件，并且所述照明装置具有用于产生反射功能的反射单元。
背景技术
由EP 1 176 360A2已知一种用于车辆的照明装置，该照明装置具有用于产生预先给定的发光功能的照明单元和用于产生反射发光功能的反射单元。所述照明单元具有多个棒状的光导体作为光学单元，在这些光导体上在端侧设置有光源。在棒状的光导体的沿主射出方向后面的周侧上设置有散射光学元件，从而将入射到该散射光学元件上的耦入的光转向到主射出方向上，并且在棒状的光导体的前面的周面上射出。该反射单元具有多个条状的反射面，这些反射面设置在照明单元的各棒状的光导体之间。这些反射面与相邻的棒状的光导体连接，从而能减少构件的数量。因此，照明单元和反射单元基本上并排设置。
由DE 103 59 182A1已知一种用于车辆的照明装置，该照明装置具有用于产生预先给定的发光功能的照明单元和用于产生反射功能的反射单元。该反射单元设置在沿主射出方向照明单元的棒状光导体的前面。所述光导体是光学单元的组成部分，该光学单元附加地具有反射器，经由光导体的周面耦出的光被引导到该反射器上然后借助该反射器沿主射出方向经过反射单元射出。为了该目的，棒状的光导体在沿主射出方向前面的周面上具有散射光学元件，借助这些散射光学元件将在端侧经由光源耦入的光转向到朝后侧的反射器的方向。
有利的是，借助于所述反射器能起到扩大用于产生发光功能的照明面的作用。然而，在此必须空出反射单元的面。
发明内容
因此，本发明的任务是，以如下方式进一步改进用于车辆的具有集成的反射单元的照明装置，使得以简单的方式保证节省空间地提供发光功能和反射功能。
为了解决该任务，根据本发明，光导体构成为面状光导体，该面状光导体设置在沿主射出方向反射单元的前面并且用于使光转向的构件这样分布设置在面状光导体上和/或中，使得由光源发射的以及耦入到面状光导体的窄侧的第一光束在面状光导体的前扁平侧上耦出以便产生预先给定的发光功能，并且从外部射入的第二光束在穿过面状光导体的前扁平侧和后扁平侧的情况下入射到反射单元上并且从该反射单元沿主射出方向反射回去穿过面状光导体的后扁平侧和前扁平侧以便产生反射功能。
本发明的特别的优点在于，通过将照明单元的光导体构成为面状光导体提供功能面，该功能面不仅可用于发光功能而且也可用于反射功能。反射单元设置并且可设置在沿主射出方向面状光导体的后面。因为面状光导体仅仅在限定的范围内具有用于使耦入的光转向的构件，所以该面状光导体不仅能使第一光束沿主射出方向耦出以便产生发光功能，而且也能使第二光束在面状光导体的前扁平侧和后扁平侧之间穿行用于反射功能。由于该功能空间被双重利用用于照明功能和反射功能，照明单元可减小地构成。此外也可由此引起照明装置的重量减少。
按照本发明的一种优选的实施方式，作为使耦入到面状光导体中的光转向的构件设置有散射光学元件，这些散射光学元件设置在面状光导体的后扁平侧上。散射光学元件仅仅局部地安置在后扁平侧上，使得经由面状光导体的玻璃般透明的或无散射光学元件的区域总是有反射功能。有利的是，可以使散射光学元件在制造面状光导体时已经一体成型。
按照本发明的一种改进方案，散射光学元件按照一种预先给定的样式分布设置在面状光导体的整个后扁平侧上。以该方式不仅能够实现均匀的光射出而且能够实现均匀的反射。
按照本发明的一种改进方案，散射光学元件按照一种条状样式或者棋盘样式分布设置在面状光导体的整个后扁平侧上。通过散射光学元件的有规律的和/或一致的分布布置结构可提供均匀的光射出或反射功能。
按照本发明的一种改进方案，所述散射光学元件通过腐蚀或者通过浸蚀或者通过激光施加在面状光导体的后扁平侧上。由此能够以简单的方式施加散射光学元件。
按照本发明的一种另外的实施方式，所述散射光学元件通过压印或者通过涂漆施加在面状光导体的后扁平侧上。由此有利的是，可事后施加期望的样式。
按照本发明的一种另外的实施方式，作为使耦入的光转向的构件，在面状光导体内分布设置有散射光学颗粒。优选这些散射光学颗粒构成为纳米颗粒，使得该面状光导体在照明单元处于非运行状态时感知为玻璃般透明的或者仅非常轻微地漫射的片体，使得反射功能得到保证。如果发光单元处于运行状态，那么光在面状光导体的面内进行传播并且在纳米颗粒上进行散射，从而照亮面状光导体的整个面。有利的是，面状光导体在其整个面上均匀地照亮。不必须施加与反射功能适配的光学结构或压印。纳米颗粒基本上仅仅对于边缘侧的到光导体中的光耦入起作用以及对于通过纳米颗粒产生的从光导体的光射出起作用，与此同时，纳米颗粒在光束(L2)穿行通过光导体的面时对于反射功能仅仅具有小的散射作用并且反射功能由此仅略微减少。
按照本发明的一种另外的实施方式，面状光导体可由包含纳米颗粒的第一材料和无纳米颗粒的第二材料组成。因此在照明单元的运行状态中，仅面状光导体的具有纳米颗粒的面状区域照亮。因此可以沿面状光导体形成一种光散射的样式，正如在按照本发明的一种其他的实施方式加工面状光导体的后侧时提供的那样。
按照本发明的一种改进方案，面状光导体在边缘侧具有弧形的光耦入区段，为该光耦入区段配置有多个光源。以该方式能够使光源垂直于主射出方向地设置在一个平面内。
有利的是，光源可设置在电路板上，该电路板配备有用于产生另外的发光功能的另外的光源。有利的是，由此可以节省成本地在该面中提供多个发光功能。由此，照明装置可具有相对扁平的并且紧凑的结构构造。
按照本发明的一种优选的实施方式，所述反射单元具有这样大小的反射面并且所述面状光导体具有这样大小的无散射光学元件的面，这些面至少与最小反射面一样大。以该方式保证，总是为反射功能提供足够大的面积。
按照本发明的一种优选的实施方式，面状光导体通过压铸制成，其中，散射光学元件随着到光耦入区段的距离的增加而更大或者以更高的分布密度构成。
有利的是，面状光导体可与散射光学元件一起在一个步骤中制成。通过将散射随着到光耦入部的距离的增加而越来越大，可以保证发光功能的均匀的射出。
附图说明
下面借助附图更详尽地阐述本发明的实施例。
图示：
图1示出照明装置的俯视图；
图2示出没有盖板的照明装置的透视图；
图3示出具有取走的挡光板的照明装置的透视图；
图4示出面状光导体、设置在该面状光导体后面的反射单元以及侧边的电路板的透视图，所述电路板配备有LED光源，在该图中没有示出壳体；
图5示出根据图4所示的面状光导体－反射体结构构造的俯视图；
图6示出面状光导体的后视图；
图7示出按照图6中所示的剖面线VII-VII的穿过面状光导体的剖面图；
图8示出具有面状光导体的照明装置的示意性前视图，该面状光导体具有线形的散射光学元件结构；以及
图9示出具有面状光导体的照明装置的示意性前视图，该面状光导体具有棋盘状的散射光学元件结构。
具体实施方式
根据本发明的照明装置可例如用作为用于货车或者拖车的尾灯。作为替代，所述照明装置也可以用在轿车的尾灯中。
按照图1至图7所示的照明装置的一种实施方式，设置有矩形的壳体1，该壳体具有相对扁平的开口。在壳体1的该开口中，在中间区域2中设置有用于产生尾灯光功能的照明单元3以及设置有反射单元4。在照明单元3的对置的侧上设置有具有条状的照明面的另外的照明单元。用于产生刹车光的刹车照明单元5设置在壳体1的端面的端部上。与刹车照明单元5相邻地设置有用于产生方向指示的闪光灯单元6。在壳体1的对置的端面端部上设置有用于产生后雾光的后雾灯照明单元(7)，并且与该后雾灯照明单元相邻地设置有用于产生倒车光的倒车照明单元。用于产生尾灯光的照明单元3为了面状地射出该尾灯光而具有面状光导体9作为光导体。面状光导体9同时用作为用于照明单元3的光学单元。
面状光导体9构成为矩形的并且具有设置在沿照明装置的主射出方向H前面的前扁平侧10和设置在沿主射出方向H的后面的后扁平侧11。在对置的侧上，在扁平侧10、11上连接有面状光导体9的光耦入区段12，该面状光导体弧形地构成。光耦入区段12使得面状光导体9能够在该面状光导体的边缘上进行90度转向，从而能够经由面状光导体9的设置在光耦入区段12的一个自由端部上的窄侧13使光源14的第一光束L1耦入到面状光导体9中，其中，这些光源14设置在一个共同的平面内并且具有一个光学轴线A，该光学轴线平行于照明装置的主射出方向H延伸。正如尤其从图4中可见的那样，配属于尾灯照明单元3的光源14成排R1、R1′设置。该排R1、R1′光源14相对于用于刹车照明单元5的光源14的排R2、相对于用于闪光灯单元6的光源4的排R3、相对于用于后雾灯照明单元7的光源14的排R4以及相对于用于倒车照明单元8的光源14的排R5平行错开地设置。排R1、R2、R3的光源14设置在第一电路板15上并且排R1′、R4和R5设置在第二电路板16上。
第一电路板15和第二电路板16在贴靠在壳体的底部的情况下被包围地设置在壳体1中。在第一电路板15和第二电路板16之间的中间区域2中设置有反射单元4，其中，倒车照明单元4的方形的壳体17容纳三角形的反射面18。
反射单元4具有比电路板15、16更大的厚度。面状光导体9的光耦入区段12具有这样的弯弧长度，使得面状光导体9用该面状光导体的前扁平侧和后扁平侧10、11覆盖反射单元4或者说设置在沿主射出方向H反射单元4的前面。为了将照明单元3、5、6、7、8彼此隔开，设置有遮盖的挡光板19，该挡光板在中间区域2中具有方形的开口20并且在对置的端部上具有线形的开口21。这些线形的开口21相应地具有反射弧段22，这些反射弧段匹配于刹车照明单元5的、闪光照明单元6的、后雾灯照明单元7的和倒车灯照明单元的光源14。
挡光板19经由紧固构件23与壳体1连接。为了该目的，壳体1具有突出的圆拱部24，构成为螺纹件的紧固构件23可拧入到所述圆拱部中。在外侧，这样构成的照明装置用透明的未示出的盖板封闭。
如尤其可从图6和7中看清的那样，面状光导体9的后扁平侧11具有一定数量的散射光学元件25作为用于使经由光耦入区段12耦入的光L1转向的构件，使得通过在前扁平侧10和后扁平侧11上的全反射传递的光L1出现在面状光导体9内时，该光朝前扁平侧10的方向转向并且然后经由前扁平侧10沿主射出方向H耦出以便产生尾灯光功能。散射光学元件25以棋盘样式26设置，如其在图9中示意性示出的那样。散射光学元件25构成为棱镜状的切口，这些切口的尺寸随着到光耦入区段12的距离增大而增大直至面状光导体9的中间平面M。以该方式实现经由该面的均匀的光射出L1。
因为散射光学元件25相互间隔开地设置，所以在后扁平侧11上形成无散射光学元件的面27，该无散射光学元件的面允许第二光束L2穿过，如完全无散射光学元件的前扁平侧10一样。第二光束L2从外部穿过面状光导体9的前扁平侧10和穿过后扁平侧11的无散射光学元件的面27，入射到反射单元4的反射面18上，从该反射面反射到朝面状光导体9的方向，使得第二光束L2穿过后扁平侧11的无散射光学元件的面27和前扁平侧10向外部射出以便产生出反射功能。
后扁平侧11的无散射光学元件的面27的大小如下地选择，即，使得该面等于或者大于最小反射面。此外，反射单元4的反射面18具有这样的大小，使得该反射面等于或者大于最小反射面。以该方式保证，为了反射功能保证法定的最小反射面。不言而喻的是，优选面状光导体9的尺寸大于反射面18的尺寸。
优选面状光导体9构成为压铸件，其中，散射光学元件25在一个步骤中与面状光导体9一起制成。优选面状光导体9和反射照明面18制成红色。
按照本发明的一种未示出的替代的实施方式，所述散射光学元件25也可构成为一样大的，其中，这些散射光学元件的分布密度从光耦入区段12到中间平面M变大。
按照本发明的一种替代的实施方式，所述散射光学元件25也可通过腐蚀或者通过浸蚀或者通过激光施加到面状光导体9的后扁平侧11上。
按照本发明的一种未示出的替代的实施方式，所述散射光学元件25也可通过压印或者通过涂漆施加到面状光导体9的后扁平侧11上。
按照本发明的一种另外的未示出的替代的实施方式，所述用于使光L1转向的构件也可由散射光学颗粒构成，这些散射光学颗粒设置在面状光导体9内，即设置在前扁平侧10和后扁平侧11之间。与先前的实施例中不同的是，散射光学元件的分布不限于面状光导体9的后扁平侧11上。
优选散射光学颗粒构成为纳米颗粒，这些纳米颗粒的尺寸在纳米范围内。这些纳米颗粒优选均匀地分布设置在面状光导体9内。这些纳米颗粒以如下密度设置在面状光导体9内，使得第二光束L2的反射通过面状光导体9减少不多于30％。以该方式保证反射功能。
总是由此出发，即，第二光束L2横向于面状光导体9地穿过该面状光导体，其中，该第二光束在前扁平侧10上或后扁平侧11上折射。
按照本发明的一种另外的替代的实施方式，面状光导体可由包含纳米颗粒的第一材料和构成为无纳米颗粒的第二材料组成。以该方式可以构成面状光导体的无散射光学元件的区域和包含散射光学元件的区域，使得例如在面状光导体的纵剖面中形成第一材料和第二材料的棋盘样式。该面状光导体可优选通过双组分压铸工艺制成。
不言而喻地，光源14构成为LED光源。作为替代也可以使用其他的半导体光源。
电路板15、16优选构成为刚性的电路板。
在图9中示意性地示出后扁平侧11的棋盘样式26，该后扁平侧由散射光学元件25和无散射光学元件的面27组成。在该实施方式中，面状光导体9可构成为板件，其中，前扁平侧和后扁平侧通过窄侧相互连接。如在先前的实施例中的那样，光L1不是在主射出方向H上、而是横向于主射出方向H地在面状光导体9的纵向方向上耦入。在图9中画出反射单元4的轮廓，该反射单元小于面状光导体9。但是，无散射光学元件的面27的遮盖反射面18的部分的大小为，使得反射功能得到保证。
这些实施例的相同的构件或构件功能用相同的附图标记标识。
按照一种根据图8所示的本发明的替代的实施方式，散射光学元件25′条状地设置在面状光导体9的后扁平侧11上。
可选地，散射光学元件25、25′也可以设置其他的样式，例如以方格样式的形式设置。散射光学元件本身可构成为圆面、三角面或多角形面的或者以其他的形状构成。
掺有纳米颗粒的面状光导体以玻璃般透明的透明度起作用或者用作为微漫射作用的不具有可见的结构的片体。在从窄侧照亮该面状光导体时，光通过在前扁平侧和后扁平侧上的全反射在该面中传播并且在纳米颗粒上散射，从而均匀地照亮整个面状光导体。对于横向于面状光导体穿过的光L2，纳米颗粒仅仅起到非常小的散射作用，使得反射功能得到保证。
本发明允许被动的反射功能与主动的照明功能的节省空间的组合。所述主动的照明功能也能用于产生其他的发光功能。
附图标记列表
1 壳体
2 中间区域
3 照明单元
4 反射单元
5 刹车照明单元
6 闪光灯单元
7 后雾灯照明单元
8 倒车照明单元
9 面状光导体
10 前扁平侧
12 后扁平侧
13 窄侧
14 光源
15 第一电路板
16 第二电路板
17 壳体
18 反射单元
19 遮盖的挡光板
20 方形的开口
21 线形的开口
22 反射弧段
23 紧固构件
24 圆拱部
25、25' 散射光学元件
26 棋盘样式
27 无散射光学元件的面
L 光
L1、L2 光束
A 轴
M 中间平面
H 主射出方向
R1、R1' 排
R2、R2' 排
R3、R3' 排
R4、R4' 排

Claims (18)

1.用于车辆的照明装置，所述照明装置具有用于产生预先给定的发光功能的照明单元，所述照明单元包括一定数量的光源和光学单元，其中，所述光学单元具有光导体，所述光导体具有用于使光源的耦入在该光导体中的光转向的构件，并且所述照明装置具有用于产生反射功能的反射单元，其特征在于，所述光导体构成为面状光导体(9)，所述面状光导体在边缘侧具有弧形的光耦入区段(12)，该光耦入区段具有使光耦入的窄侧(13)，并且为所述窄侧(13)配设有多个光源(14)，这些光源的光学轴线(A)沿主射出方向(H)延伸，所述面状光导体沿主射出方向(H)设置在反射单元(4)的前面，并且所述用于使光转向的构件相互间隔开地分布地设置在所述面状光导体(9)上和/或中，使得由光源(14)发射的并且耦入到面状光导体(9)的窄侧(13)的第一光束(L1)在面状光导体(9)的前扁平侧(10)上耦出以便产生预先给定的发光功能，并且从外部射入的第二光束(L2)在穿过面状光导体(9)的前扁平侧(10)和后扁平侧(11)的情况下入射到反射单元(4)上，并且由该反射单元沿主射出方向(H)反射回去穿过面状光导体(9)的后扁平侧(11)和前扁平侧(10)以便产生反射功能。
2.按照权利要求1所述的照明装置，其特征在于，作为用于使光转向的构件在面状光导体(9)的后扁平侧(11)上设置有一定数量的散射光学元件(25，25')，从而使入射到散射光学元件(25，25')上的耦入的光朝前扁平侧(10)的方向反射以便在该前扁平侧上沿主射出方向(H)耦出。
3.按照权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述散射光学元件(25，25')按照一种预先给定的样式分布地设置在面状光导体(9)的后扁平侧(11)上。
4.按照权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述散射光学元件(25，25')按照一种条状样式或者棋盘样式分布地设置在面状光导体(9)的后扁平侧(11)上。
5.按照权利要求2至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述散射光学元件通过腐蚀或者通过浸蚀或者通过激光施加在面状光导体(9)的后扁平侧(11)上。
6.按照权利要求2至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述散射光学元件通过压印或者通过涂漆施加在面状光导体(9)的后扁平侧(11)上。
7.按照权利要求1所述的照明装置，其特征在于，作为用于使光转向的构件，散射光学颗粒分布地设置到所述面状光导体(9)中。
8.按照权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述散射光学颗粒构成为纳米颗粒，所述散射光学颗粒均匀分布地设置在面状光导体(9)中。
9.按照权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述纳米颗粒以如下密度设置在面状光导体(9)中，使得第二光束(L2)的反射经由面状光导体(9)减少不多于30％。
10.按照权利要求8或9所述的照明装置，其特征在于，所述面状光导体由包含纳米颗粒的第一材料的和无纳米颗粒的第二材料组成。
11.按照权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述面状光导体由双组分压铸制成。
12.按照权利要求1至4之一所述的照明装置，其特征在于，所述光耦入区段(12)被挡光板(19)遮盖。
13.按照权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源(14)设置在电路板(15，16)上，所述电路板配备有另外的光源(14)用于产生另外的发光功能。
14.按照权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述面状光导体(9)和/或反射单元(4)的反射面(18)制成红色。
15.按照权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述反射单元(4)具有这样大小的反射面(18)并且所述面状光导体(9)具有这样大小的无散射光学元件的面(27)：这些面等于最小反射面或者超过最小反射面。
16.按照权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述面状光导体(9)的扁平侧(10，11)具有比反射单元(4)的反射面(18)更大的尺寸。
17.按照权利要求2至4之一所述的照明装置，其特征在于，所述面状光导体(9)通过压铸制成，并且所述散射光学元件(25，25')随着到光耦入区段(12)的距离的增加而更大或者以更高的分布密度设置，使得所述第一光束(L1)均匀地从面状光导体(9)射出以便产生发光功能。
18.按照权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置是尾灯。
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