CN106594577B - 投射式照明和/或信号指示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种投射式照明和/或信号指示设备，包括：主光源、光学偏转装置和投射透镜，所述光学偏转装置用于接收从主光源发出的光束并将其向投射透镜偏转，所述投射透镜将被所述光学偏转装置偏转的光束投射向所述投射式照明和/或信号指示设备外部以提供照明和/或信号指示，其中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括：一个或更多个辅光源和光扩散元件，所述光扩散元件用于接收从辅光源发出的光束并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜引导，所述经过扩散的光束能够投射通过所述投射透镜到达所述投射式照明和/或信号指示设备外部，且其中，所述投射式照明和/或信号指示设备配置成使得所述主光源与辅光源不同时工作。

Description

投射式照明和/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，尤其涉及一种投射式照明和/或信号指示设备。
背景技术
投射式照明和/或信号指示设备越来越多地应用于生产和生活中，尤其是在机动车辆的照明和/或信号指示设备中。投射式照明和/或信号指示设备可以实现多种照明功能，如近光功能、远光功能等，在日间和夜间环境中都可以使用。投射式照明和/或信号指示设备具有用于输出光束的投射透镜，而投射透镜即使在投射式照明和/或信号指示设备工作停止时也可能导致观察者炫目，令人不能直接观察它，这带给人以不适感。
发明内容
本发明的目的是提供一种投射式照明和/或信号指示设备，其能够防止投射透镜产生炫目感。
本发明的实施例提供了一种投射式照明和/或信号指示设备，包括：
主光源、光学偏转装置和投射透镜，
所述光学偏转装置用于接收从主光源发出的光束并将其向投射透镜偏转，所述投射透镜将被所述光学偏转装置反射的光束投射向所述投射式照明和/或信号指示设备外部以提供照明和/或信号指示，
其中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括：
一个或更多个辅光源和光扩散元件，所述光扩散元件用于接收从辅光源发出的光束并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜引导，所述经过扩散的光束能够投射通过所述投射透镜到达所述投射式照明和/或信号指示设备外部，且
其中，所述投射式照明和/或信号指示设备配置成使得所述主光源与辅光源不同时工作。
在一实施例中，所述光学偏转装置包括反射器或透镜。
在一实施例中，所述光学偏转装置包括曲面反射镜。
在一实施例中，所述光扩散元件是能够在工作位置和非工作位置之间移动的元件，当辅光源工作时，光扩散元件处于工作位置，用于接收从辅光源发出的光束并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜引导，而当主光源工作时，光扩散元件处于非工作位置，至少部分地避免对于来自主光源的光束的遮挡。
在一实施例中，在所述光扩散元件处于工作位置时，所述辅光源和投射透镜分别位于光扩散元件的相对的两侧，所述辅光源发出的光束从光扩散元件的背对投射透镜的一侧射入光扩散元件。
在一实施例中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括光学调节元件，所述光学调节元件位于所述辅光源和所述光扩散元件之间，用于对从辅光源射出的光束进行调节或整形。
在一实施例中，所述光学调节元件为准直器或菲涅耳透镜。
在一实施例中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括位于光学偏转装置和投射透镜之间的遮光件，用于遮挡来自光学偏转装置的光束的一部分，其中，所述辅光源位于所述遮光件和投射透镜之间。
在一实施例中，所述遮光件能够在不同的遮挡位置之间移动，所述光扩散元件与所述遮光件的移动由同一驱动机构驱动。
在一实施例中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括印刷电路板，所述印刷电路板承载所述辅光源，所述印刷电路板位于由所述遮光件形成的阴影中。
在一实施例中，所述印刷电路板设置在所述遮光件的朝向投射透镜的一侧，且与所述遮光件贴近。
在一实施例中，所述投射式照明和/或信号指示设备为用于机动车辆的前照灯，所述遮光件具有截止边缘，所述截止边缘用于界定近光光束和/或远光光束的明暗截止线。
在一实施例中，在所述光扩散元件处于工作位置时，在投射透镜的光轴的径向上，所述辅光源位于光扩散元件的外侧，从辅光源发出的光束从光扩散元件在光轴的径向上的外侧射入光扩散元件。
在一实施例中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括印刷电路板，所述印刷电路板承载所述辅光源。
在一实施例中，所述光扩散元件设置有图形调制部，用于对光束进行光强调制以使通过光扩散元件的光束具有可视图形。
在一实施例中，所述可视图形包括几何图形、图片、文字或符号。
在一实施例中，所述光扩散元件设置有衍射图案或散射图案。
本发明的上述实施例提供了具有辅光源和光扩散元件的投射式照明和/或信号指示设备，利用辅光源和光扩散元件，在主光源停止工作的情况下，可以防止投射透镜产生炫目感，并可提供文字、符号、图片等信息的显示。
附图说明
图1示出根据本发明一实施例的投射式照明和/或信号指示设备的示意图，其中辅光源工作，主光源不工作；
图2示出根据本发明一实施例的投射式照明和/或信号指示设备的示意图，其中辅光源不工作，主光源工作；
图3示出根据本发明一实施例的具有光学调节元件的投射式照明和/或信号指示设备的示意图；
图4示意性地示出根据本发明一实施例的投射式照明和/或信号指示设备中的辅光源的另一种布置方式；以及
图5a和5b示意性地示出根据本发明一实施例的投射式照明和/或信号指示设备中的光扩散元件的示例。
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。
根据本发明的总体构思，提供一种投射式照明和/或信号指示设备，包括：主光源、光学偏转装置和投射透镜，所述光学偏转装置用于接收从主光源发出的光束并将其向投射透镜偏转，所述投射透镜将被所述光学偏转装置偏转的光束投射向所述投射式照明和/或信号指示设备外部以提供照明和/或信号指示，其中所述投射式照明和/或信号指示设备还包括：一个或更多个辅光源和光扩散元件，所述光扩散元件用于接收从辅光源发出的光束并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜引导，所述经过扩散的光束能够投射通过所述投射透镜到达所述投射式照明和/或信号指示设备外部，且其中，所述投射式照明和/或信号指示设备配置成使得所述主光源与辅光源不同时工作。
图1和图2示出根据本发明的一实施例的投射式照明和/或信号指示设备100。该投射式照明和/或信号指示设备100包括主光源110、光学偏转装置120和投射透镜130。投射式照明和/或信号指示设备100还包括：一个或更多个辅光源140和光扩散元件150。主光源110与辅光源140不同时工作，即在同一时刻，主光源110与辅光源140中仅有一个发射工作光束。在主光源110工作而辅光源140不工作的情况下(即仅主光源110发出光束而辅光源140不发出光束)，如图2所示，光学偏转装置120接收从主光源110发出的光束210并将其反射向投射透镜130，所述投射透镜130将被所述光学偏转装置120偏转的光束投射向所述投射式照明和/或信号指示设备100外部以提供照明和/或信号指示。作为示例，光学偏转装置120可以包括反射器或透镜。在一示例中，光学偏转装置120可以包括曲面反射镜。
而在主光源110不工作而辅光源140工作的情况下(即仅辅光源140发出光束而主光源110不发出光束)，如图1所示，所述光扩散元件150接收从辅光源140发出的光束220并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜130引导，所述经过扩散的光束能够投射通过所述投射透镜130到达所述投射式照明和/或信号指示设备100外部。这时，从投射透镜130外部观察时看到的光是由辅光源140发出并经由光扩散元件150扩散的均匀柔和的光，而不是经光学偏转装置120反射的耀眼的光。这可以减小或消除投射透镜130射出的光对于观察者的不适。
作为示例，光扩散元件150的面积可以覆盖投射透镜130的一部分、大部分和全部。光扩散元件150的覆盖面积越大，越有利于阻止透过投射透镜130的外界的光(例如阳光、灯光)被光学偏转装置120反射而形成耀眼炫目的反射光。作为示例，光学偏转装置120，例如曲面反射镜，可以遵循任何需要的曲面形状，例如抛物面、椭圆面、双曲面等等。
另外，光扩散元件150和辅光源140还可以用于对投射透镜130起到装饰作用，例如，辅光源140发出的光的明暗、颜色以及光扩散元件150的颜色和图形的搭配，可以使投射透镜130呈现出各种不同的显示风格和效果，对于改进投射式照明和/或信号指示设备100的外观和造型具有显著的效果。
虽然图1和图2中仅示出了一个辅光源140，但是应当理解，可以采用两个或更多个辅光源140，例如辅光源阵列的形式。辅光源140可以包括例如LED、白炽灯、荧光灯等各种本领域中已知的光源。另外，根据不同的工作要求，也可以设置一个或更多个主光源110。
在一示例中，光扩散元件150是能够在工作位置和非工作位置之间移动的元件，当辅光源140工作时，光扩散元件150处于工作位置(如图1所示)，用于接收从辅光源140发出的光束220并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜130引导。而当主光源110工作时，光扩散元件150处于非工作位置(如图2所示)，至少部分地避免对于来自主光源110的光束210的遮挡。作为示例，在光扩散元件150处于非工作位置时，可以完全移出来自光学偏转装置120的光束210的照射范围，以完全避免对于光束210的阻挡。
在一示例中，在所述光扩散元件150处于工作位置时，如图1所示，所述辅光源140和投射透镜130分别位于光扩散元件150的相对的两侧，辅光源140发出的光束220从光扩散元件150的背对投射透镜130的一侧射入光扩散元件150。
在一示例中，投射式照明和/或信号指示设备100还可以包括光学调节元件170，如图3所示。光学调节元件170可以位于辅光源140和光扩散元件150之间，用于对从辅光源140射出的光束220进行调节或整形。作为示例，光学调节元件170可以为准直器或菲涅耳透镜。借助于光学调节元件170，光束220例如可以获得更均匀的光强分布和更好的方向性。
在一示例中，投射式照明和/或信号指示设备100，还可以包括位于光学偏转装置120和投射透镜130之间的遮光件160，用于遮挡来自光学偏转装置120的光束的一部分。辅光源140位于所述遮光件160和投射透镜130之间。遮光件160可以为辅光源140提供遮挡，以防止主光源110所对应的光路和辅光源140所对应的光路相互干扰。
然而，遮光件160在某些投射式照明和/或信号指示设备100中是用于实现照明和/或信号指示功能所必须的，例如用于实现近光功能和远光功能的用于机动车辆的前照灯。根据机动车辆照明的设计规范的要求，近光光束和远光光束需要由明暗截止线来限定。而遮光件160可以具有截止边缘，所述截止边缘用于界定近光光束和/或远光光束的明暗截止线。因此，对于这样的投射式照明和/或信号指示设备100，遮光件160并不是新增的元件，并未增加系统的复杂度。而且，作为示例，遮光件160能够在不同的遮挡位置之间(例如在对于近光光束的遮挡位置和对于远光光束的遮挡位置之间)移动，所述光扩散元件150与所述遮光件160的移动可以由同一驱动机构驱动。这也在实现了光扩散元件150的移动的同时保持了系统原有的复杂度，有利于降低系统的实现难度。
在一示例中，投射式照明和/或信号指示设备100，还可以包括印刷电路板180，如图1-3所示。印刷电路板180用于承载所述辅光源140，可位于由所述遮光件160形成的阴影中。这里所述的“阴影”，指的是由于遮光件160的遮挡导致来自主光源110和光学偏转装置120的光束所无法照射到的区域。这既可以防止印刷电路板180对于来自主光源110和光学偏转装置120的光束的干扰，又可以防止印刷电路板180被该光束加热而产生损坏。
作为示例，印刷电路板180可以设置在所述遮光件160的朝向投射透镜150的一侧，且与所述遮光件160贴近。与遮光件160贴近，可以使得印刷电路板180具有足够大的尺寸，并使得其上的辅光源140尽可能地位于靠近投射透镜130的光轴的位置。作为示例，印刷电路板180甚至可以设置在所述遮光件160上。
在如图1-3所示的示例中，辅光源140发出的光束220在光扩散元件150上的入射方式均为背入射方式，即从光扩散元件150的背对投射透镜130的一侧上射入光扩散元件150。而在另一示例中，辅光源140发出的光束220在光扩散元件150上的入射方式可以采用侧入射方式。如图4所示，在所述光扩散元件150处于工作位置时，在投射透镜130的光轴200的径向上，所述辅光源140’位于光扩散元件150的外侧，由辅光源140’发出的光束从光扩散元件150在光轴200的径向上的外侧射入光扩散元件150。进入光扩散元件150的光束可以经由光扩散元件150的顶面和底面的反射而被扩散并引导向投射透镜130。采用这种侧入射方式，可以节约辅光源140’所占据的空间。而且由于辅光源140’位于光扩散元件150的外侧，也可以不需要遮光件160对辅光源140’的遮蔽。在该示例中，辅光源140’也可以由印刷电路板180承载。
作为示例，光扩散元件150可以是导光板、导光盘、光条等能够对光束起扩散作用的元件。例如，光扩散元件150可以由透明材料(如玻璃、塑料、聚酯等)制成。作为示例，光扩散元件150可以设置有衍射图案或散射图案(例如棱镜图案、半圆形图案等等)，以提高通过光扩散元件150的光束的均匀性。该衍射图案或散射图案可以设置在光扩散元件150的任何一个用于透射或反射光束的表面上。
在一示例中，光扩散元件150可以设置有图形调制部300，用于对光束进行光强调制以使通过光扩散元件150的光束具有可视图形。如图5a所示，光扩散元件150的中部设置有呈五角星形状的图形调制部300，其透光率高于周围部分的透光率。这样，通过光扩散元件150的光束将具有五角星形状的可视图形。当辅光源140、140’工作时，外部的观察者可以透过投射透镜130观察到该图形。再例如，如图5b所示，光扩散元件150的中部设置有呈人眼形状的图形调制部300，与图5a的示例类似，当辅光源140、140’工作时，外部的观察者可以透过投射透镜130观察到该人眼形状的图形。本发明的实施例中的可视图形不限于此，例如，其可以包括几何图形、图片、文字或符号等等。其甚至还可以显示与投射式照明和/或信号指示设备100或其关联设备(例如机动车辆等)有关的信息或其它宣传信息。图形调制部300对于光束的调制的方式也不仅限于透光率，例如可以通过设置不同的颜色、凸凹图案或衍射图样等方式来对光束进行调制以获得可视图形。
根据本发明的实施例的投射式照明和/或信号指示设备通过设置辅光源140、140’和光扩散元件150，抑制了投射透镜130的炫目问题，还可以对在不实施照明和/或信号指示操作时的设备外观进行了美化，甚至增加信息显示功能。
根据本发明的实施例的投射式照明和/或信号指示设备可以例如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，例如广告板照明灯、探照灯、手电筒等等。
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。为了清楚描述所需的部件，示意性附图中的比例并不表示实际部件的比例关系。
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 (17)

1.一种投射式照明和/或信号指示设备，用于机动车辆的前照灯，包括：
主光源、光学偏转装置和投射透镜，
所述光学偏转装置用于接收从主光源发出的光束并将其向投射透镜偏转，所述投射透镜将被所述光学偏转装置偏转的光束投射向所述投射式照明和/或信号指示设备外部以提供照明和/或信号指示，
其中，所述投射式照明和/或信号指示设备还包括：
一个或更多个辅光源和光扩散元件，所述光扩散元件用于接收从辅光源发出的光束并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜引导，所述经过扩散的光束能够投射通过所述投射透镜到达所述投射式照明和/或信号指示设备外部，以产生均匀柔和的光，且
其中，所述投射式照明和/或信号指示设备配置成使得所述主光源与辅光源不同时工作。
2.根据权利要求1所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述光学偏转装置包括反射器或透镜。
3.根据权利要求1所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述光学偏转装置包括曲面反射镜。
4.根据权利要求1所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述光扩散元件是能够在工作位置和非工作位置之间移动的元件，当辅光源工作时，光扩散元件处于工作位置，用于接收从辅光源发出的光束并使其扩散且将经过扩散的光束朝向投射透镜引导，而当主光源工作时，光扩散元件处于非工作位置，至少部分地避免对于来自主光源的光束的遮挡。
5.根据权利要求4所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，在所述光扩散元件处于工作位置时，所述辅光源和投射透镜分别位于光扩散元件的相对的两侧，所述辅光源发出的光束从光扩散元件的背对投射透镜的一侧射入光扩散元件。
6.根据权利要求5所述的投射式照明和/或信号指示设备，还包括光学调节元件，所述光学调节元件位于所述辅光源和所述光扩散元件之间，用于对从辅光源射出的光束进行调节或整形。
7.根据权利要求6所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述光学调节元件为准直器或菲涅耳透镜。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的投射式照明和/或信号指示设备，还包括位于光学偏转装置和投射透镜之间的遮光件，用于遮挡来自光学偏转装置的光束的一部分，其中，所述辅光源位于所述遮光件和投射透镜之间。
9.根据权利要求8所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述遮光件能够在不同的遮挡位置之间移动，所述光扩散元件与所述遮光件的移动由同一驱动机构驱动。
10.根据权利要求8所述的投射式照明和/或信号指示设备，还包括印刷电路板，所述印刷电路板承载所述辅光源，所述印刷电路板位于由所述遮光件形成的阴影中。
11.根据权利要求10所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述印刷电路板设置在所述遮光件的朝向投射透镜的一侧，且与所述遮光件贴近。
12.根据权利要求8所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述遮光件具有截止边缘，所述截止边缘用于界定近光光束和/或远光光束的明暗截止线。
13.根据权利要求4所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，在所述光扩散元件处于工作位置时，在投射透镜的光轴的径向上，所述辅光源位于光扩散元件的外侧，从辅光源发出的光束从光扩散元件在光轴的径向上的外侧射入光扩散元件。
14.根据权利要求13所述的投射式照明和/或信号指示设备，还包括印刷电路板，所述印刷电路板承载所述辅光源。
15.根据权利要求1-7和13-14中任一项所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述光扩散元件设置有图形调制部，用于对光束进行光强调制以使通过光扩散元件的光束具有可视图形。
16.根据权利要求15所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述可视图形包括几何图形、图片、文字或符号。
17.根据权利要求1-7和13-14中任一项所述的投射式照明和/或信号指示设备，其中，所述光扩散元件设置有衍射图案或散射图案。
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