CN106838760B - 用于将光以预定的照明图样投射在表面上的照明装置 - Google Patents

Abstract

一种照明装置将光以预定的照明图样投射在表面上。照明装置包括具有空腔和通入空腔内的光圈的外壳。照明装置还包括可操作地附接到外壳用于选择性地发射光到空腔内的光模块。而且，照明装置包括至少部分地设置到空腔内、在光模块和光圈之间的数字光面板。数字光面板具有至少一个限定对应于预定的照明图样的基础图样构造的开口，用于将从光模块发射的光通过开口对准成基础图样构造，且接着将光通过光圈以预定的照明图样投射到表面上。

Description

用于将光以预定的照明图样投射在表面上的照明装置

相关申请的交叉引用

本申请要求在2015年12月4日提交，申请号为62/263,135的美国临时专利申请的优先权和所有权益，其全部内容通过引用明确地并入本文。

技术领域

本发明一般地涉及照明系统，更具体地，涉及用于将光以预定的照明图样投射在表面上的照明装置。

背景技术

在汽车工业中有种期望，能够供给一种用于照亮车辆的内部的表面的照明系统。尤其地，有种期望以特别的图样或设计照亮表面。以特别的图样或者设计照亮内部表面，改善在弱光条件下接近被照表面的内部中的能见度，且被认为在美学上对被照表面的观察者是有吸引力的。本工业中的一个解决方案包含一种照明系统，其包括具有表面和部分透明部的面板，其中部分透明部的面板具有特别的图样或者设计。多个照明装置，如发光二极管或者光导纤维，被放置在面板后，从而面板在照明装置和观察者之间。照明装置发射通过面板的部分透明部传输的光，从而照亮部分透明部的表面，因此观察者看到被照的图案或者设计。

虽然在相关领域中这些已知的照明系统通常对于它们预期目的表现良好，但是在本领域中依然需求一种改善的照明系统。

发明内容

本发明以用于将光以预定的照明图样投射在表面上的照明装置克服在相关领域中的缺点。照明装置包括具有空腔和通入空腔内的光圈的外壳。照明装置还包括可操作地附接到外壳用于选择性地发射光到空腔内的光模块。而且，照明装置包括至少部分地设置到空腔内、在光模块和光圈之间的数字光面板。数字光面板具有至少一个限定对应于预定的照明图样的基础图样构造的开口，用于将从光模块发射的光通过开口对准成基础图样构造，且接着将光通过光圈以预定的照明图样投射到表面上。

通过这种方式，本发明减少制造车辆的照明系统的成本，因为光可以被投射到任何表面且表面不需要是具有特定透明特性的特殊材料。而且，本发明允许照明装置的售后市场应用，因为照明装置可以被安装以投射光到表面上。

附图说明

在阅读以下联系附图而进行的描述后，本发明的其它目的、特征和优点将容易被理解，并变得更好明白。在附图中：

图1是具有表面和照明装置的照明系统的立体图；

图2A是带有将光以预定的照明图样投射到表面上的照明装置的照明系统的立体图；

图2B是带有将光以另一个预定的照明图样投射在表面上的照明装置的照明系统的立体图；

图3是照明装置的立体图；

图4是照明装置的俯视的立体分解图，其示出具有第一区段和第二区段的外壳、光模块、聚光透镜、沿轴线可旋转的数字光面板和物镜布置；

图5是图4中所示的照明装置的仰视的立体分解图，其示出具有第一区段和第二区段的外壳、光模块、聚光透镜、沿轴线可旋转的数字光面板和物镜布置；

图6是图4中所示的光模块、聚光透镜、沿轴线可旋转的数字光面板和物镜布置的立体图；

图7是图4中所示的光模块、聚光透镜、沿轴线可旋转的数字光面板和物镜布置的截面图；

图8是照明装置的俯视的立体分解图，其示出具有第一区段和第二区段的外壳、光模块、聚光透镜、固定到外壳的数字光面板和物镜布置；

图9是图8中所示的照明装置的仰视的立体分解图，其示出具有第一区段和第二区段的外壳、光模块、聚光透镜、固定到外壳的数字光面板和物镜布置；

图10是图8中所示的光模块、聚光透镜、固定到外壳的数字光面板和物镜布置的立体图；

图11是图8中所示的光模块、聚光透镜、固定到外壳的数字光面板和物镜布置的截面图。

具体实施方式

现参考附图，其中相同序号被用于指示相同的结构，照明系统在图1中以20表示。照明系统20可适于使用在用于运输一个或者更多乘员的车辆。然而，应该理解的是，照明系统20可适于使用在任何需要照明的系统中。照明系统20包括在图1中以22表示的表面。表面22可以通过在车辆的内部的部件来限定，包括但不限于门板、车辆地板(例如在乘客舱中的或者在货物区中的地毯上或者脚垫上)和车辆顶棚。而且，表面22可以通过车辆外部的任何合适的部件来限定，包括但不限于车身面板，车辆玻璃和车轮。应该理解的是，表面22可以通过任何接近车辆的物体来限定，例如车辆被设置其上的地面。同样应该理解的是，照明系统20可以为多个表面22。

照明系统20包括照明装置24，在本领域中普遍地被称为阴影灯或者标志灯，用于将光L以预定的照明图样26投射在表面22上，如在图2A和图2B中所示。预定的照明图样26在图2A和图2B中示出为星形，用于示例性目的。应该理解的是，预定的照明图样26可以是任何形状、标志、图样等，且可以是光L的任何的构造、方向等，包括但不限于动画或者动态图像。如此，当设计照明装置24、照明图样以及照明装置24相对于表面22的位置时，预定的照明图样26是经深思熟虑的。应该理解的是，照明装置24可以是用于将光L以预定的照明图样26投射在表面22上或者在多个表面22上的多个照明装置24(其在图1-图2B中仅以说明性的目的而示出)。

如在图4和图8中所示，照明装置24包括具有空腔30和通入空腔30的光圈32的外壳28。照明装置24还包括可操作地附接到外壳28的光模块34，用于选择性地发射光L到空腔30内。而且，照明装置24包括至少部分地设置在空腔30内、在光模块34和光圈32之间的数字光面板36。数字光面板36具有至少一个限定对应于预定的照明图样26的基础图样构造40的开口38，用于将从光模块34发射的光L通过开口38对准成基础图样构造40，且接着将光L以预定的照明图样26通过光圈32投射到表面22上。

限定数字光面板36的基础图样构造40的开口38可以变化以使预定的照明图样26生成动画。换句话说，开口38可以在形状、尺寸、方向等方面逐渐改变，这对应地逐渐改变预定的照明图样26，其可以被观看预定的照明图样26的人感知为动画或者动态图像，如在图2A和图2B之间相比地所示的。返回图4和图8，光模块34可以与限定基础图样构造40的开口38的每个变化同时地发射光L，从而使预定的照明图样26生成动画。换句话说，从光模块34发射出的光L定时投射通过限定基础图样构造40的开口38的每个变化，从而以预定的照明图样26被投射到表面22上且被观看成动画或者动态图像。为了使预定的照明图样26生成动画，限定基础图样构造40的开口38的变化将在下面更详细地描述。

如在图4、图5、图8和图9中所示，外壳28可以包括第一区段42和的第二区段44，其中第一区段42具有光圈32。第一区段42和第二区段44配合以限空腔30。更具体地，第一区段42限定空腔30的第一部分46，且第二区段44限定空腔30的第二部分48。

如在图3中所示，第一区段42可以具有大体上立方形的构造。尽管未被示出，第一区段42可以具有大体上圆柱形的构造。应该理解的是，第一区段42可以具有任何合适的形状。第一区段42具有光圈32，其中光圈32通入空腔30的第一部分46内。如在图5和图9中所示，第一区段42具有通入空腔30的第一部分46内的与光圈32相对的进入开口54。

现在参考图4和图8，第二区段44可以具有大体上立方形的构造。可以理解的是，第二区段44可以具有任何合适的形状。第二区段44可以具有邻近第一区段42的进入开口54的第一开口56，以允许空腔30的第一部分46和第二部分48的互连。第一区段42和第二区段44中的一个可以具有与第一开口56间隔的第二开口60，以允许与光模块34的电联接。第二开口60可以接受电连接器(其未被示出，但是本领域中通常所理解的)。电连接器与光模块34联接以提供电力到光模块34。

光模块34可以被第二区段44支撑在空腔30的第二部分48上方，从而光模块34被整个设置在如所示的空腔30的第一部分46内。可选地，光模块34可以至少部分地被设置在第一区段42和第二区段44的相应的第一部分46和第二部分48的每一个内，其中光模块34延伸通过第一区段42的进入开口54和第二区段44的第一开口56的每一个。应该理解的是，光模块34可以被定位在外壳28的空腔30内的任何地方。

如在图4、图5、图8和图9中所示，光模块34可以包括支撑光源64的印刷电路板62，其中印刷电路板62联接到外壳28。印刷电路板62可以由第二区段44支撑在空腔30的第二部分48上方，从而印刷电路板62被整个设置在空腔30的第一部分46内。可选地，印刷电路板62可以被设置在空腔30的第二部分48内，且被安装到第二区段44。印刷电路板62选择性地提供电力到光源64，以选择性地从其发射光L。而且，由印刷电路板62提供的电流量可以根据应用而变化。在一个非限制性示例中，当被使用在车辆的内部时，印刷电路板62可以提供大于零毫安(mA)的电流和小于或等于50mA的电流。如另一个非限制性示例，印刷电路板62可以提供大于或者等于350mA的电流和小于或者等于700mA的电流。

如在图4、图7、图8和图11中所示，光模块34可以包括半导体光源66。更具体地，上述光源64可以被进一步地限定为半导体光源66。在一个实施例中，半导体光源66由印刷电路板62支撑且被电联接到印刷电路板62。如此，半导体光源66可以从印刷电路板62延伸，从而半导体光源66面向光圈32以朝向光圈32发射光L。应该理解的是，半导体光源66可以在空腔30内的任何地方。

半导体光源66可以被进一步地限定为发光二极管。可选地，半导体光源66可以被进一步地限定为激光光源。在任何实施例中，半导体光源66能够发射任何类型的光。例如，半导体光源66可能发射跨越有色光谱的可见光。如另一个示例，半导体光源66也可能发射不可见光，如可以照亮在表面22上的荧光物质的紫外光。应该理解的是，半导体光源66可以是能够发射典型地被称为可见白光的单色半导体光源。同样应该理解的是，半导体光源66可以是多色半导体光源，其中半导体光源66能够发射光L的可见光谱的特定颜色。例如，半导体光源66可以是能够单独地发射可见红光、绿光和蓝光或者结合地发射由可见红光、绿光和蓝光的至少两种结合而形成的彩色光的红绿蓝(RGB)发光二极管(LED)。

此外，半导体光源66可能沿任何方向发射光L。例如，半导体光源66可以是如在图4、图7、图8和图11中所示的60度半导体光源，其中半导体光源66以当沿延伸通过光L的中心的平面测量时在最外光L之间具有60度角的圆锥形发射光L。应该理解的是半导体光源66可以是120度半导体光源。同样应该理解的是，半导体光源66可以任何合适的角度发射光L。

在任何实施例中，半导体光源66能够以任何强度发射光L。应该理解的是，在没有脱离本发明的范围的情况下，半导体光源66可以具有任何合适的类型或者构造，且可以包括任何合适数量的半导体光源66。

如在图4、图7、图8和图11中所示，照明装置24可以还包括设置在光模块34和数字光面板36之间用于使从光模块34发射的光L朝向数字光面板36准直的聚光透镜68。聚光透镜68可以具有中心部分70和围绕中心部分70的周围设置的安装体72，中心部分70具有至少部分地圆形构造。

照明装置24还可以包括间隔件74，其具有环形构造且设置在光模块34和聚光透镜68之间，用于引导光L进入聚光透镜68内。间隔件74围绕光源64设置，且朝向印刷电路板62延伸并抵靠印刷电路板62。聚光透镜68由间隔件74支撑在印刷电路板62上方。光源64设置在间隔件74内、在中心部分70下方。如此，从光源64发射的光L被间隔件74、印刷电路板62和中心部分70部分地保留。至少聚光透镜68的中心部分70可以是透明的，从而光L可以穿过中心部分70。安装体72可以是不透明的，从而光L不可以穿过安装体72。

间隔件74和印刷电路板62将从光源64发射的光L朝向光L可以穿过的中心部分70重定向。应该理解的是，中心部分70可以具有任何合适的透明度。相反地，中心部分70可以具有任何合适的不透明度。在一个实施例中，中心部分70与光源64和光圈32轴向对准。应该理解的是，中心部分70可以与光源64和光圈32不对准。

中心部分70可以具有如图7和图11所示的部分地凸起的构造。更具体地，中心部分70可以具有进入表面75和退出表面77，其中进入表面75具有面向光源64的大体上平面的构造，且退出表面77具有朝向光圈32向外弯的拱形构造。可选择地，中心部分70可以具有凸起构造，其中进入表面75朝向光源64向外弯，且退出表面77朝向光圈32向外弯。应该理解的是，聚光透镜68可以是任何合适的构造(如凹面构造)，且与半导体光源66可以是任何合适的距离，以使光L准直。

聚光透镜68的中心部分70使光L准直，从而从光源64以随机的横向的方向发射的光L可以在聚光透镜68的中心部分70中被聚集并被重定向成被导向光圈32的大体上平行的光L。例如，如果半导体光源66是60度半导体光源，中心部分70使以60度锥形发射的光L准直成大体上平行的光L的圆柱。

如在图4、图7、图8和图11中所示，照明装置24还可以包括设置在数字光面板36和光圈32之间的物镜布置78，用于将光L从基础图样构造40转变为预定的照明图样26。物镜布置78可以进行以下功能中的任何一个或者任何组合：修复在光L中的色差，将光L从基础图样构造40转化成预定的照明图样26，以及将基础图样构造40调焦成在表面22上具有特定大小(即焦距)的预定的照明图样26。应该理解的是，物镜布置78还可以进行未在此处被具体地描述的功能。

如在图4、图7、图8和图11中所示，物镜布置78可以包括第一透镜80和第二透镜82，其中第一透镜80设置在光模块34和第二透镜82之间。如此，第二透镜82设置在第一透镜80和光圈32之间。物镜布置78还可以包括布置在第二透镜82和光圈32之间的第三透镜84。可以理解的是，物镜布置78可以包括任何数量的透镜。

在一个实施例中，光源64、聚光透镜68、数字光面板36、第一透镜80、第二透镜82、第三透镜84和光圈32通常线性地对准，如在图7和图11中所示。通常的线性对准，通过便利光L的从光L在光源64处的发射到光L通过光圈32从外壳28的空腔30穿出去的直接路径，而增加了照明装置24的效率。应该理解的是，这些部件可以不被对准。

第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个可以具有中心体88、90和91，以及围绕中心体88、90和91径向设置的安装框架92、94和95。如上所述，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84可以与光源64、聚光透镜68、数字光面板36和光圈32对准。更具体地，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的中心体88、90和91可以与光源64、聚光透镜68的中心部分70、数字光面板36和光圈32对准。

安装框架92、94和95可以从第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的中心体88、90和91径向地延伸。可以理解的是，安装框架92、94和95可以任何合适的方向延伸。

在一个实施例中，至少第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的中心体88、90和91是透明的，从而光L可以穿过中心体88、90和91。第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的安装框架92、94和95也可以是透明的。可选择地，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的安装框架92、94和95可以是不透明的，从而光L不能穿过安装框架92、94和95。如此，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的安装框架92、94和95将从光源64发射的光L朝向光L可以穿过的第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的中心体88、90和91重定向。应该理解的是，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的中心体88、90和91和安装框架92、94和95可以具有任何合适的透明度。相反地，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的中心体88、90和91和安装框架92、94和95可以具有任何合适的不透明度。

如在图7和图11中所示，第一透镜80可以具有彼此间隔的第一表面96和第二表面98，且第二透镜82可以具有彼此间隔的第一表面100和第二表面102，其中第一透镜80的第一表面96面向光模块34，第二透镜82的第二表面102面向光圈32，且其中第一透镜80的第二表面98和第二透镜82的第一表面100面向彼此。而且，第三透镜84可以具有彼此间隔的第一表面104和第二表面106，其中第三透镜84的第一表面104面向第二透镜82的第二表面102，且第三透镜84的第二表面106面向光圈32。第一透镜80的第二表面98和第二透镜82的第一表面100可以彼此间隔。第二透镜82的第二表面102和第三透镜84的第一表面104可以彼此间隔。应该理解的是，第一透镜80的第二表面98可以抵靠第二透镜82的第一表面100。同样地，应该理解的是，第二透镜82的第二表面102可以抵靠第三透镜84的第一表面104。

如在图7和图11中所示的，第一透镜80和第二透镜82的第一和第二表面96、98、100、102的每一个可以是弯曲的。在一个实施例中，第一透镜80和第二透镜82的每一个的第一和第二表面96、98、100、102的每一个在第一透镜80和第二透镜82的每一个的中心体88、90处是弯曲的。第一透镜80和第二透镜82的每一个的第一和第二表面96、98、100、102的每一个可以是大体上凸起的，从而第一表面96、100朝向光源64向外弯，且第二表面98、102朝向光圈32向外弯。应该理解的是，第一透镜80和第二透镜82的第一和第二表面96、98、100、102的任何一个可以具有大体上凹面的构造、大体上平面的构造、或者任何其它合适的构造。

如在图7和图11中所示，第三透镜84的第一表面104可以是弯曲的，且第三透镜84的第二表面106可以是大体上平面的。而且，第三透镜84的第一表面104可以是大体上凸起的，从而第一表面104朝向光源64向外弯。应该理解的是，第三透镜84的第一和第二表面104、106可以具有大体上凸起的、大体上凹面的、大体上平面的构造，或者任何其它合适的构造。

如在图7和图11中所示，第一透镜80和第二透镜82的第一和第二表面96、98、100、102以及第三透镜84的第一表面104可以具有大体相等的半径。应该理解的是，第一透镜80和第二透镜82的第一和第二表面96、98、100、102以及第三透镜84的第一表面104的每一个的半径可以是任何合适的半径。而且，应该理解的是，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84可以任何合适于进行期望的功能的方式被构造，所述期望的功能包括但不限于修复在光L中的色差、将光L从基础图样构造40转化成预定的照明图样26，以及将基础图样构造40调焦成在表面22上具有特定大小的预定的照明图样26。应该理解的是，在没有脱离本发明的范围的情况下，第一透镜80和第二透镜82的第一和第二表面96、98、100、102以及第三透镜84的第一表面104可以具有任何合适的大小、形状和构造。

聚光透镜68和第一透镜80、第二透镜82以及第三透镜84可以由聚碳酸酯组成。应该理解的是，聚光透镜68和第一透镜80、第二透镜82以及第三透镜84可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、硅树脂、或者任何其它合适的用于允许光L通过其被传输的材料组成。应该理解的是，聚光透镜68和第一透镜80、第二透镜82以及第三透镜84可以是分别地由不同的材料组成。在一个实施例中，聚光透镜68和第一透镜80包括相同材料。应该理解的是，特定的材料，例如硅树脂，具有利于有增加的强度的光的特性，光例如当使用在车辆外部时发射出的光L。

如在图4、图5、图8和图9中所示，照明装置24还可包括框架108，框架108固定到外壳28且具有延伸穿过其的孔110，其中孔110与光圈32和光模块34对准，且数字光面板36至少部分地设置在孔110内。而且，孔110可以与光源64、聚光透镜68和物镜布置78对准。

框架108可以具有如在图4、图5、图8和图9中所示的大体上圆柱形的构造。应该理解的是，框架108可以具有任何合适的大小、形状和构造。

如在图7和图11中所示，框架108可以与间隔件74对准且抵靠间隔件74。换句话说，框架108和间隔件74可以被彼此堆叠。应该理解的是，框架108可以与间隔件74间隔开。而且，应该理解的是，框架108可以相对于间隔件74任何合适的位置被定位。

框架108可以具有横向于孔110且通入孔110内的槽112，其中数字光面板36通过槽112延伸到孔110内。如在图4、图5、图8和图9中所示，槽112可以具有大体上矩形的构造。应该理解的是，槽112可以具有任何合适的构造以接受数字光面板36。槽112可以横向于光圈32、光模块34和数字光面板36的准线而纵向地被定位。应该理解的是，槽112可以任何合适的方向而纵向地被定位。

如在图7和图11中所示，物镜布置78可以被设置在孔110内、在槽112和光圈32之间，且可以被联接到框架108以固定物镜布置78到外壳28。更具体地，框架108可以具有多个具有大体上环形构造的物镜通道114，其中每个物镜通道114独立地在其中接受第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84的每一个的安装框架92、94、95。安装框架92、94、95在物镜通道114中的设置防止相应的第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84相对于光源64的运动。如此，物镜通道114固定物镜布置78到外壳28且保持物镜布置78相对于光源64的适当的定位。应该理解的是，相反的可以是正确的，即，第一透镜80、第二透镜82和第三透镜84可以每个具有物镜通道114且框架108可以具有安装框架92、94、95。而且，应该理解的是，物镜布置78可以通过任何合适的构造联接到框架108。

聚光透镜68可以被设置在孔110内、在槽112和光模块34之间且可以被联接到框架108以固定聚光透镜68到外壳28。更具体地，框架108可以具有大体上环形构造的聚光透镜通道116，其中聚光透镜通道116在其中接受聚光透镜68的安装体72。安装体72在聚光透镜通道116中的设置防止聚光透镜68相对于光源64的运动。如此，聚光透镜通道116固定聚光透镜68到外壳28且保持聚光透镜68相对于光源64的适当的定位。应该理解的是，相反的可以是正确的，即，聚光透镜68可以具有聚光透镜通道116且框架108可以具有安装体72。而且，应该理解的是，聚光透镜68可以通过任何合适的构造被联接到框架108。

如在图6和图10中所示，照明装置24还可以包括保持架118。保持架118可以包围和摩擦地接合框架108以固定框架108到保持架118。保持架118可以被固定到外壳28以固定框架108到外壳28。如在图4和图8中所示，保持架118可以具有与框架108的槽112对准的孔洞120，其允许数字光面板36通过孔洞120和槽112延伸到框架108的孔110内。应该理解的是，保持架118可以具有任何合适的构造以相对于外壳28固定框架108。

如在图4和图8中所示，数字光面板36可以具有平行于光圈32的大体上薄和平的构造。数字光面板36可以被定位在聚光透镜68和第一透镜80之间。而且，数字光面板36可以通过槽112延伸到孔110内，从而数字光面板36至少部分地设置在孔110内。

如上所述，限定数字光面板36的基础图样构造40的开口38可以变化以使预定的照明图样26生成动画。如在图4到图7中所示，数字光面板36可以相对于外壳28、在至少两个位置之间移动，以使基础图样构造40变化。而且，数字光面板36可以相对于外壳28、在多个位置之间移动。在一个实施例中，数字光面板36可以在孔110内移动。在这样一个实施例中，数字光面板36在孔110中的运动利于在基础图样构造40方面的变化。

开口38还可以限定为多个通孔122，其中每个通孔122随数字光面板36可移动到光模块34和光圈32之间的准线中，且其中当被对准在光模块34和光圈32之间时，通孔122独立地限定基础图样构造40。数字光面板36的每个通孔122具有基础图样构造40且允许光L通过其被传输。如此，通孔122被造型，从而通过其被传输的光L与表面22上的预定的照明图样26相似。应该理解的是，数字光面板36可以具有设置在任何一个通孔122内的透明或者半透明的面板。例如，面板可以是彩色的，从而通过面板传输的光L呈现面板的彩色特性，光然后被投射在表面22上。应该理解的是，数字光面板36的通孔122可以是任何合适的构造以允许光L以基础图样构造40通过其传输。

因为具有基础图样构造40的数字光面板36的通孔122指定在表面22上的预定的照明图样26，所以在照明装置24的设计期间，重大的考虑被给予通孔122相对于外壳28的形状、构造和方向。如在图4到图7中所示，数字光面板36的通孔122具有使人想起奔跑的马的构造。而且，图像可以是动画的或者动态的，从而马被观看为正在飞奔中。应该理解的是，这个构造仅是为了示例性目的且与在图2A和图2B中所示的预定的照明图样26的星形构造区别。如果光L被发射通过通孔122，则光L会以使人想起奔跑的马的预定的照明图样投射到表面22上。

此外，外壳28相对于表面22的方向(如外壳28的旋转位置和光L从外壳28被投射到表面22上的角度)，在设计照明系统20时被给予考虑，以产生期望的预定的照明图样26。而且，当光L从光模块34通过光圈32投射时每个聚光透镜68和物镜布置78的对光L具有的作用，在决定聚光透镜68和物镜布置78的大小、形状、构造和材料时也给予考虑。

多个通孔122在构造上可以变化，以变化基础构造，用于使预定的照明图样26生成动画。换句话说，多个通孔122可以在形状、大小、方向等方面逐渐改变，这对应地逐渐改变基础图样构造40，从而反过来逐渐改变预定的照明图样26。而且，数字光面板36可以移动到逐渐地定位多个通孔122到光模块34和光圈32之间的准线以便以变化的基础图样构造40通过其传输光L。如上所述，对预定的照明图样26的改变可以被观看预定的照明图样26的人感知为动画或者动态图像。

数字光面板36的运动还可以被限定为围绕大体平行于光模块34和光圈32之间的准线的轴线A的旋转。多个通孔122可以径向地围绕轴线A被定位。如此，通孔122可以围绕轴线A旋转，且逐渐定位到光模块34和光圈32之间的准线。因此，数字光面板36的旋转可以利于预定的照明图样26的动画。

如在图4到图7中所示，数字光面板36可以与印刷电路板62间隔开。照明装置24还可以包括从印刷电路板62沿轴线A延伸到远端的轴123。数字光面板36可以被设置在轴123的远端上且可旋转地联接到轴123的远端。如此，数字光面板36被可旋转地联接到外壳28。应该理解的是，数字光面板36可以被以任何合适的方式被可旋转地联接到外壳28。

如在图4到图6中所示，数字光面板36可以具有以轴线A为中心的大体上圆形的构造。应该理解的是，数字光面板36可以具有任何合适的构造。而且，数字光面板36可以在槽112内可移动。在一个实施例中，当数字光面板36围绕轴线A旋转时数字光面板36在槽112内移动。应该理解的是，数字光面板36可以以任何合适的构造在槽112内移动。

如在图4到图7中所示，照明装置24还可包括使数字光面板36相对于外壳28对准的分度接口124，用于定位预定的照明图样26在表面22上。数字光面板36的对准可以参考开口38相对于外壳28的定位，从而光L以基础图样构造40从数字光面板36退出，穿过光圈32，且以预定的照明图样26被投射到表面22上，其中预定的照明图样26可旋转地以期望的方向对准到表面22上。而且，分度接口124可以包括邻近数字光面板36的分度器126以参考数字光面板36相对于外壳28的位置从而定时从光模块34发射光L。分度器126可以从印刷电路板62大体平行于轴延伸。分度器126可以具有分度槽128，其中数字光面板36的部分设置在分度槽128内。数字光面板36可以在分度槽128内移动且与分度槽128界面接合。换句话说，数字光面板36可以具有分别对应通孔122的参考部。参考部可以选择性地移动通过分度槽128。当设置在分度槽128内时，参考部由分度器126识别。参考部被分度器126的识别引起光模块34发射光L。参考部被定向，从而当参考部被分度器126识别时，对应的通孔122被对准在光模块34和光圈32之间。

如在图8到图11中所示，数字光面板36可以相对于外壳28被固定，且可以在透明度方面选择性地变化，以便使开口38变化，从而使基础图样构造40变化。在一个实施例中，数字光面板36延伸通过槽112且被设置在孔110内。数字光面板36被固定到框架108，其相对于外壳28固定数字光面板36。应该理解的是，数字光面板36可以任何合适的方式相对于外壳28被固定。

数字光面板36可以具有被对准在光模块34和光圈32之间的选择性地透明部130。选择性地透明部130在透明度方面选择性地变化，以使限定基础图样构造40的开口38变化。在一个实施例中，选择性地透明部130选择性地变成不透明的且限定透明或者半透明区域，其是限定基础图样构造40的开口38。被发射的光L可以仅通过透明或者半透明区域传输，光通过光圈32传输基础图样构造40且以预定的照明图样26传输到表面22上。选择性地透明部130的在透明度方面的变化可以指选择性地透明部130在不同区域中变成不透明、透明、或者半透明以使限定基础图样构造40的开口38变化。选择性地透明部130可以是彩色的，从而通过选择性地透明部130被传输的光L呈现选择性地透明部130的彩色属性，光然后被投射到表面22上。应该理解的是，选择性地透明部130可以是用于以基础图样构造40通过其传输光L的任何构造。

在一个实施例中，数字光面板36是在透明度方面变化的。应该理解的是，数字光面板36可以任何合适的构造在透明度方面变化。

一般地参考在图7和图11中所示的构造，为了以预定的照明图样26投射光L到表面22上，光模块34的光源64以多个方向发射光L。光L通过聚光透镜68传输，且被准直，从而光L是大体上平行的。光L传输通过被对准在光模块34和光圈32之间的数字光面板36的通孔122，如在图7中所示，或者传输通过数字光面板36的选择性地透明部130，如在图11中所示，并且被构造成基础图样构造40。光L通过物镜布置78传输，在物镜布置78处光L从基础图样构造40被构造成将会成为预定的照明图样26的方向。光L然后穿过光圈32且以预定的照明图样26被投射到表面22上，如在图2A中所示。光模块34的光源64停止发射光L。数字光面板36的基础构造通过如下方式被变化：通过移动多个通孔122中的另一个到光模块34和光圈32之间的准线(在图7中所示的实施例中)或者通过变化选择性地透明部130的构造(在图11中所示的实施例中)。光L然后通过物镜布置78传输，在物镜布置78处光L从基础图样构造40被构造成将会成为预定的照明图样26的方向。光L然后穿过光圈32且以预定的照明图样26被投射到表面22上，如在图2B中所示。在预定的照明图样26方面的变化可以被视为动画图像。而且，本领域普通技术人员可以理解的是，本发明的照明装置可以被用于将图像投射在机动车辆的内部和外部两者的许多不同表面上。因此，在图2A和图2B中示出的示例仅是本发明的照明装置的一个可操作应用的代表。其它应用和位置的示例几乎是无限的。例如，本发明的照明装置可以结合外后视镜或者前保险杠和/或后保险杠来使用，以投射静止的、动画的或者动态的图像到位于外后视镜和保险杠下面的表面上。

通过这种方式，本发明减少制造车辆的照明系统20的成本。具体地，光L可以被投射到任何表面22。如此，表面22不需要是具有特定透明特性、以便允许光从表面22后面通过其被投射的特殊材料。而且，本发明允许照明装置24的售后市场应用，其中照明装置24可以被安装以投射光L到表面22上。应该理解的是，本发明兼容且可以模块化地集成到在车辆上的许多不同类型的应用中，而不需要对现有制造的设备和/或工具进行重大的改变。

本发明已经以图解的方式被描述。应该理解的是，已经被使用的术语旨在语言性质的描述而不是限制。根据以上教导，本发明的许多修改和变化是可能的。因此，在权利要求书的范围内，本发明可以不同于所具体描述的来实施。

Claims (14)

1.一种照明装置，用于将光以预定的照明图样投射在表面上，所述照明装置包括：

外壳，所述外壳具有第一区段、第二区段和限定于其中的空腔；

光圈，所述光圈通入所述空腔；

光模块，所述光模块可操作地附接到所述外壳并且包括支撑光源的印刷电路板，用于选择性地发射光到所述空腔内；

数字光面板，所述数字光面板至少部分地设置到所述空腔内、在所述光模块和所述光圈之间，所述数字光面板包括多个开口，其中所述多个开口的每个开口限定对应于所述预定的照明图样的基础图样构造；

轴，所述轴沿着平行于所述光模块与孔之间的对准轴线的轴轴线从所述印刷电路板延伸，所述轴具有附接到所述印刷电路板的第一端和可旋转地联接到所述数字光面板的相对的第二端；

保持架，所述保持架固定于所述外壳并且包括孔洞；

框架，所述框架固定到所述外壳且具有延伸通过其的孔以及横向于所述孔且通入所述孔内的槽，其中：

所述保持架包围所述框架以将所述框架固定于所述保持架和所述外壳；

所述保持架的所述孔洞与所述框架的所述槽对准；

所述框架的所述孔沿对准轴线与所述光圈和所述光模块对准；

所述数字光面板部分地设置为通过所述孔洞和所述槽进入所述孔从而所述多个开口中的一个开口设置在所述孔中且与所述光圈和所述光模块对准，

所述数字光面板能够在多个位置之间围绕所述轴轴线旋转，从而设置在所述孔中的所述多个开口的所述一个开口能够变化以利于所述基础图样构造的变化，并且

从所述光模块发射的光穿过设置在所述孔中的所述多个开口的所述一个开口并继续通过所述光圈照射在所述预定的照明图样中的表面上。

2.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：

分度接口，所述分度接口使所述数字光面板相对于所述保持架、所述框架和所述外壳对准，用于将预定的照明图样定位在表面上。

3.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：

物镜布置，所述物镜布置设置在所述数字光面板和所述光圈之间，用于将光从基础图样构造转变成所述预定的照明图样，其中：

所述物镜布置中的每个物镜包括围绕中心体径向设置的安装框架；并且

所述孔包括物镜通道，所述物镜通道用于接受每个物镜的安装框架、将每个物镜固定到所述外壳上并防止每个物镜运动。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述物镜布置包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜设置在所述光模块和所述第二透镜之间。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述第一透镜具有彼此间隔的第一表面和第二表面，且所述第二透镜具有彼此间隔的第一表面和第二表面；所述第一透镜的所述第一表面面向所述光模块，所述第二透镜的所述第二表面面向所述光圈，并且所述第一透镜的所述第二表面和所述第二透镜的所述第一表面彼此面对。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其中所述第一透镜和所述第二透镜的所述第一表面和所述第二表面的每一个是弯曲的，且每个表面具有半径。

7.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：

聚光透镜，所述聚光透镜设置在所述光模块和所述数字光面板之间，用于将从所述光模块发射的光准直朝向所述数字光面板，其中：

所述聚光透镜包括围绕所述聚光透镜的中心部分径向设置的安装体；

所述孔包括聚光透镜通道，所述聚光透镜通道用于接受所述聚光透镜的所述安装体、将所述聚光透镜固定到所述外壳并且防止所述聚光透镜的移动。

8.根据权利要求7所述的照明装置，还包括：

间隔件，所述间隔件具有环形构造，且设置在所述光模块和所述聚光透镜之间，用于引导光进入所述聚光透镜内。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光模块包括半导体光源。

10.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述物镜布置设置在所述孔中、位于所述槽和所述光圈之间。

11.根据权利要求7所述的照明装置，其中所述物镜布置设置在所述孔中、位于所述槽和所述光模块之间。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述数字光面板相对于所述外壳能够在至少两个位置之间旋转，以使所述基础图样构造变化。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述多个开口的每个开口进一步包括多个孔洞，所述多个孔洞随所述数字光面板能够移动到所述光模块和所述光圈之间的准线，且当被对准在所述光模块和所述光圈之间时，所述多个孔洞独立地限定所述基础图样构造。

14.一种照明系统，包括：

表面；以及

照明装置，所述照明装置包括：

外壳，所述外壳具有第一区段、第二区段和限定于其中的空腔，其中：

光圈，所述光圈通入所述空腔；

光模块，所述光模块可操作地附接到所述外壳并且包括支撑光源的印刷电路板，且选择性地发射光到所述空腔内；

数字光面板，所述数字光面板至少部分地设置到所述空腔内、在所述光模块和所述光圈之间，所述数字光面板包括多个开口，其中所述多个开口的每个开口限定对应于在所述表面上的预定的照明图样的基础图样构造；

轴，所述轴沿着平行于所述光模块与所述孔之间的对准轴线的轴轴线从印刷电路板延伸，所述轴具有附接到所述印刷电路板的第一端和可旋转地联接到所述数字光面板的相对的第二端；

保持架，所述保持架固定于所述外壳并且包括孔洞；

框架，所述框架固定到所述外壳且具有延伸通过其的孔以及横向于所述孔且通入所述孔内的槽，其中：

所述保持架包围所述框架以将所述框架固定于所述保持架和所述外壳；

所述保持架的所述孔洞与所述框架的所述槽对准；

所述框架的所述孔沿对准轴线与所述光圈和所述光模块对准；

所述数字光面板部分地设置为通过所述孔洞和所述槽进入所述孔从而所述多个开口中的一个开口设置在所述孔中且与所述光圈和所述光模块对准，

所述数字光面板能够在多个位置之间围绕所述轴轴线旋转，从而设置在所述孔中的所述多个开口的所述一个开口能够变化以利于所述基础图样构造的变化，并且

从所述光模块发射的光穿过设置在所述孔中的所述多个开口的所述一个开口并继续通过所述光圈照射在所述预定的照明图样中的表面上。

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