CN107107815A - 用于车辆的附加刹车灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的附加刹车灯，尤其是用于车辆的安装在高处的刹车灯，包括用于发射光束的光源(10、10')和用于折射和/或反射光束的全息图元件(13、13')，其中，全息图元件(13、13')具有用于产生制动灯功能的全息的光分布机构，全息图元件设置在附加刹车灯的壳体(2、2')的边缘内部和/或边缘的区域中或构成为附加刹车灯的壳体(2、2')的边缘。

Description

用于车辆的附加刹车灯
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的附加刹车灯，尤其是用于车辆的安装在高处的刹车灯，包括用于发射光束的光源和用于衍射和/或反射光束的全息图元件，其中，所述全息图元件具有用于产生制动灯功能的全息的光分布机构。
背景技术
由US5347435A已知一种用于车辆的附加刹车灯，其设置在天花板挡板和车辆的顶部之间的空腔中。光源和反射器设置在定位于所述空腔中的浇注的金属壳体中。在沿发射方向在光源前面设置的后窗玻璃上设置用于折射光束的全息图元件，从而可以产生预定的附加制动灯功能。在已知的附加刹车灯中不利的是具有不同光学部件的复杂的构造，包括与产生光的构件的分开和全息图元件在后窗玻璃上的脱耦的定位。
由DE 10 2011 012 520 A1已知一种用于车辆的附加刹车灯，其具有一方面在车辆的车顶内衬的区域中设置的光源以及光学元件和另一方面在后窗玻璃的内侧上安装的用于衍射和/或反射由光源发出的光束的全息图元件。全息图元件具有用于产生制动灯功能的全息的光分布机构。在该附加刹车灯中不利的是，在彼此间隔开设置的结构单元即作为一方面的光源、光学元件和作为另一方面的全息图元件的定位时出现相对高的位置公差。尤其是全息图元件必须相对精确地在后窗玻璃上定位，而不存在由光源发出的光束的一部分在全息图元件旁引导经过的危险。
发明内容
因此本发明的任务是，这样进一步构成包含光源和全息图元件的用于车辆的附加刹车灯，使得确保一方面简单的装配、紧凑的发光单元和另一方面高的光学的效率并且没有对通过车辆的后窗玻璃的可见范围的影响或缩小。
为了解决该任务本发明结合权利要求1的前序部分的特征在于，全息图元件设置在附加刹车灯的壳体的边缘内部和/或边缘的区域中或作为附加刹车灯的壳体的边缘构成和/或设置在附加刹车灯的光出射口的区域中并且附加刹车灯优选具有部分透明的壳体。
按照本发明，全息图元件是附加刹车灯的组成部分，因为其设置在壳体的边缘内和/或边缘的区域中或作为该壳体的边缘构成或设置在光出射口的区域中。由此有利地确保全息图元件相对于光源或必要时其他的光学元件的唯一的相对位置。全息图元件在空间上与光源协调，从而给出相对高的光学的效率。关于置于前面的后窗玻璃的位置出现的公差对效率没有影响。本发明能够实现附加刹车灯的简单的和紧凑的构造。
按照本发明的一种优选的实施形式，全息图元件设置在壳体的形成附加刹车灯的边缘或光出射口的镜片的内侧或外侧上。全息图元件和/或镜片的边缘区域紧固在壳体的边缘上。通过全息图元件经由镜片直接与附加刹车灯的壳体连接，产生全息图元件相对于光源的唯一空间上的配设。
按照本发明的一种进一步构成，壳体的以锐角延伸(zulaufen)到全息图元件上的或平行于全息图元件延伸的纵向壁至少部分透明地构成，从而驾驶员总是通过后窗玻璃向后具有自由的视野。优选壳体的下沉到车辆的车顶内衬中地设置的一部分可以不透明地构成并且壳体的从车辆的车顶内衬突出的另一部分可以透明地构成。以这种方式总是给出最高程度的驾驶员视野自由度。
按照本发明的一种进一步构成，光源在壳体中设置在壳体的与全息图元件对置的窄侧上。在光源的附近作为附加的光学元件设置菲涅尔光学元件或用于光束集和朝全息图元件的方向的光换向的透镜元件。有利地可以由此取得附加刹车灯的更好的光学的效率和/或有利地小地实施附加刹车灯，尤其是在高度方面。
按照本发明的一种进一步构成，光源设置在壳体的纵向壁的区域中，从而由光源发射的光横向于纵向壁发射。附加刹车灯具有换向反射器，借助所述换向反射器，由光源发出的光束朝全息图元件的方向换向。以这种方式可以使用包括反射面的反射器，以用于朝全息图元件方向引导光。
按照本发明的一种进一步构成，全息图元件设置在横向在壳体的对置的长侧之间延伸的附加镜片上。有利地可以由此将载有全息图元件的镜片或全息图元件小面积地构成。有利地，不需要必须安装到车辆的后窗玻璃上的相对大面积的镜片。
按照本发明的一种进一步构成，全息图元件安装在壳体的透明的长侧的内侧上。全息图元件在这里构成为体积反射全息图元件。有利地可以在这里放弃壳体的镜片。
按照本发明的一种进一步构成，附加刹车灯设置在车辆的车顶内衬的区域中或后窗台板的区域中。附加刹车灯可以相对紧凑并且节省空间地定位在所述两个位置上。
按照本发明的一种进一步构成，全息图元件构成为膜片，将光对应于预定的照明功能进行衍射的结构集成在所述膜片中。由于小型化，所述结构对于人的眼睛不可被察觉，从而全息图元件对于观察者看作透明的或不可见的。
按照本发明的一种进一步构成，全息图元件作为具有表面全息图的膜片构成。膜片的表面结构化在这里产生光的衍射。
按照本发明的一种进一步构成，全息图元件也可实施为衍射的光学结构，所述光学结构作为表面结构直接引入注塑工具中并且因此在注塑镜片时直接一起成型。
本发明其他的优点由其他的从属权利要求得出。
附图说明
接着借助附图进一步解释本发明的实施例。
其中：
图1示出按照第一实施形式的在车顶内衬中集成的附加刹车灯的侧视图；
图2示出按照第二实施形式的在车顶内衬中集成的附加刹车灯；
图3示出按照第三实施形式的在车顶内衬中集成的附加刹车灯；
图4示出按照第四实施形式的在车顶内衬中集成的附加刹车灯；
图5示出按照第五实施形式的在车顶内衬中集成的附加刹车灯；
图6示出按照第一实施形式的在后窗台板中集成的附加刹车灯以及
图7示出按照第二实施形式的集成到后窗台板中的附加刹车灯。
具体实施方式
按照根据图1的用于车辆的附加刹车灯的第一实施形式，附加刹车灯作为安装在高处的刹车灯设置在车辆的车顶内衬1的后面的区域中。附加刹车灯具有壳体2，所述壳体通常紧固在车辆的车顶内衬1的壁和后窗玻璃3之间。壳体2沿车辆的横向方向细长延伸地构成。所述壳体具有沿车辆的横向方向延伸的窄侧4和与该窄侧成直角连接的对置的长侧5、5'。上面的长侧5'分段地构成。优选以直角连接到窄侧4上的第一部段6与窄侧4一件式地连接并且由不透明的或不透光的材料制成。上面的长侧5'的相反于车辆的行驶方向F连接的第二部段7相对于第一部段6以锐角连接并且基本上以锐角与下面的长侧5会聚。第二部段7构成为镜片，其透明(透光、玻璃般透明地)构成。优选一件式地与窄侧4连接的下面的长侧5例如通过双组分注塑同样透明地构成，从而在车顶内衬1和壳体2的倾斜向下延伸的尖端8之间的区域B对于驾驶员能够实现向后通过后窗玻璃3的自由的视野。镜片7面状地贴靠在后窗玻璃3的内侧上。壳体2因此具有不透明的壳体部件，所述壳体部件基本上设置在车顶内衬1上方，并且具有设置在车顶内衬1之下的透明的部件。
在壳体内在窄侧4的区域中设置光源10，所述光源包括一系列LED光源。所述一系列LED光源10设置在条状的电路板11上，所述电路板沿窄侧4的延伸方向延伸并且紧固在所述窄侧上。沿发射方向A在LED光源10前面设置光学元件12，以用于朝镜片7的方向收集由LED光源10发射的光14。在镜片7的内侧上施加全息图元件13，所述全息图元件具有用于产生制动灯功能的全息的光分布机构。全息图元件13设置在附加刹车灯的光出射口的区域中。全息图元件13具有一结构，在所述结构上，由光源10发射的光束14这样衍射，使得产生预定的制动灯功能。在全息图元件13中存储光分布信息，所述光分布信息确定具有水平的和垂直的测量点和光强的空间的分布。
全息图元件13优选构成为全息摄影光学的元件(HOE)，其属于衍射的光学的元件的类别。衍射的光学的元件相比于常规的折射的光学的元件的特征在于显著更小的光学的结构，所述结构衍射限定的光谱范围中的光。衍射光学的元件可以实施为栅格分束器、透镜分束器和反射镜分束器或其组合。
优选全息图元件13构成为体积全息图元件，其在按照图1的实施例中作为体积透射全息图元件存在。体积全息图元件构成为乳化剂或全息摄影的薄膜。优选全息图元件构成为以膜片形式的光敏聚合物。体积全息图元件构成为相对厚的全息图，因为晶格常数g总是小于膜片材料的厚度d。由全息图的厚度d和使用的波长λ得到的乘积显著大于晶格常数g的平方，参考
λ×d＞＞g2
因为晶格常数g相对小，最多处于光14波长λ的范围中，所以栅格结构对于人的眼睛几乎不可见。全息图元件13因此显现为透明。
构成为膜片的全息图元件13可以例如通过深拉预成形，放入注塑工具并且然后通过镜片9的材料包覆喷注。备选地，全息图元件膜片13也可以事后粘到或例如通过超声波焊而接焊到镜片7上。
在全息图元件13上，光束14以确定的限定的角度和光谱范围衍射。由此引入全息摄影的记录介质中的引导光的结构(栅格结构)几乎对于观察者不可见。有利地，全息图元件13构成为不具有可见的光学结构的透明的构件。
按照本发明的一种备选的实施形式，全息图元件13也可以作为衍射的光学元件直接在注塑工具中引入并且在镜片9中注塑。分别按照衍射的结构参数在此产生光学的区域的漫射的乳状的外观。由此产生的表面全息图元件具有相对高的扩散率，这影响全息图元件13的透明度。在这里因此涉及全息图元件13的较差的实施形式。
按照本发明的一种未示出的备选的实施形式，全息图元件13可以代替在镜片7的内侧上也施加在镜片的外侧上。
按照本发明的一种未示出的实施形式，光学元件12构成为菲涅尔光学元件。备选地，光学元件12也可以构成为非球形的光学元件或作为另一种透镜，所述透镜获取光并且朝全息图元件13的方向引导光。全息图元件13本身能够实现光束14的换向和实现所述光束对应于希望的光功能的分布。全息图元件13按照根据图1的本发明的一种实施形式处于壳体2通过镜片7形成的边缘15内。该全息图元件13处于壳体2的边缘15的区域中就像施加在镜片9的外侧上的全息图元件。全息图元件13优选在镜片7的整个面上延伸直至上面的长侧5'的第一部段6的棱边16并且直至下面的长侧5的棱边17。镜片7通过粘接或焊接与壳体2的第一部段6或下面的长侧5连接。
按照本发明的一种未示出的备选的实施形式，以一定角度收缩延伸(zulaufen)的第二部段7也可以仅通过全息图元件13形成。由此可以省去镜片7。
按照根据图2的本发明的第二实施形式，光源10设置在上面的长侧5'上，并且更确切地说是设置在所述长侧的第一部段6上，其中，所述部段将光束14横向于对置的下面的长侧5射出。在窄侧4的区域中设置换向反射器18，所述换向反射器使从光源10射出的光束14朝全息图元件13的方向换向，优选平行于下面的纵向壁或长侧5。换向反射器18具有反射的表面，以用于形成反射器面。
相同的构件或构件功能设有相同的附图标记。
按照根据图3的本发明的第三实施形式可以区别于按照图1的实施形式将光源构成为一定数量的排形设置的激光源10'，其中，由激光源10'发射的光束14'直接在没有附加的光学元件的情况下朝全息图元件13方向发射。
按照根据图4的本发明的第四实施形式，载有全息图元件13的镜片9构成为附加镜片，所述附加镜片横向地在对置的长侧5、5'之间延伸并且紧固在所述长侧上。附加镜片9'与后窗玻璃3间隔开地设置。
按照根据图5的本发明的另一种实施形式，全息图元件构成为体积反射全息图元件13'，所述体积反射全息图元件设置在透明的长侧5的内侧上。光源10设置在相同的长侧5上并且将光束14发射到对置的换向反射器18'上，光束14从所述换向反射器朝体积反射全息图元件13'的方向换向。光束14然后从体积反射全息图元件13'通过壳体2的开口19向外引导通过后窗玻璃3。换向反射器18'具有反射的表面，以用于反射光束14。
在本发明的上面提到的实施例中，附加刹车灯总是设置在车顶内衬(顶部元件)的区域中。
按照根据图6的本发明的第六实施形式，附加刹车灯设置在车辆的后窗台板20的区域中。图6中的附加刹车灯的该实施形式基本上对应于按照图4的实施形式，其中，细长延伸的壳体2'具有光源10、前置的菲涅尔光学元件12和载有全息图元件13的镜片9。壳体2'这样在后窗台板20上定向，使得镜片9平行于后窗玻璃3延伸。镜片9和壳体2'的上面的长侧25透明地构成，从而不存在对于车辆的乘客的视野限制。壳体2'的下面的长侧26以及窄侧4由不透明的、例如不透明材料制造并且通过粘接或焊接与上面的长侧25或镜片9连接。
按照根据图7的本发明的相对于按照图6的实施形式备选的实施形式，在壳体2'中也可以设置由激光光源制成的光源10'，光束14'由所述光源直接导向到镜片9上。在优选在在镜片9内侧设置的全息图元件13上，光束14'对应于制动灯功能衍射或散射。
壳体2'这样构成，使得壳体的至少一个在后窗台板20上方延伸的部分由透明的材料制成，从而不存在视野限制。
当然，上述的特征可以分别本身或多个以任意的组合使用。所述实施例不作为最后的列举理解，而是具有用于描绘本发明的示例性的特性。
附图标记列表
1 车顶内衬
2、2' 壳体
3 后窗玻璃
4 窄侧
5、5' (上面的、下面的)长侧
6 第一部段
7 镜片
8 尖端
9 横向盘
10、10' 光源、激光光源
11 印刷电路板
12 光学元件
13、13' 全息图元件
14、14' 光束
15 边缘
16 棱边
17 棱边
18、18' 换向反射器
19 开口
20 后窗台板
25 上面的长侧
26 下面的长侧
F 行驶方向
A 发射方向
d 厚度
g 晶格常数

Claims (12)

1.用于车辆的附加刹车灯，尤其是安装在高处的刹车灯，包括用于发射光束的光源和用于衍射和/或反射所述光束的全息图元件，其中，所述全息图元件具有用于产生制动灯功能的全息的光分布机构，其特征在于，所述全息图元件(13、13')构成为透射或反射全息图元件并且设置在附加刹车灯的壳体(2、2')的边缘(15)内部和/或边缘的区域中，或构成为附加刹车灯的壳体的边缘，或设置在附加刹车灯的光出射口的区域中。
2.按照权利要求1所述的附加刹车灯，其特征在于，全息图元件(13、13')安装在镜片(7、9)的内侧或外侧上，其中，镜片(7、9)形成附加刹车灯(2、2')的所述边缘(15)。
3.按照权利要求1或2所述的附加刹车灯，其特征在于，一方面载有全息图元件(13、13')的镜片(7、9)并且另一方面壳体(2)的在车顶内衬(1)之下延伸的一侧(5)或壳体(2')的在车辆的后窗台板(20)上方延伸的一侧(25)透明地构成。
4.按照权利要求3所述的附加刹车灯，其特征在于，光源(10、10')在壳体(2、2')中设置在壳体(2、2')的与全息图元件(13、13')对置的窄侧(4)上，使得由光源(10)发射的光束(14、14')借助配设给光源(10、10')的光学元件(12)基本上平行地朝全息图元件(13、13')方向引导。
5.按照权利要求1至3之一所述的附加刹车灯，其特征在于，光源(10)设置在壳体(2)的长侧(5、5')上，并且为光源(10)配设有换向反射器(18、18')，以用于使由光源发射的光束(14)沿平行于壳体(2)的长侧(5、5')的方向换向。
6.按照权利要求1至3之一所述的附加刹车灯，所述光源构成为激光光源(10')，其设置在壳体(2)的与全息图元件(13)对置的窄侧(4)上。
7.按照权利要求1至3之一所述的附加刹车灯，其特征在于，全息图元件(13)设置于在壳体(2)的对置的长侧(5、5')之间延伸的附加镜片(9)上。
8.按照权利要求1至6之一所述的附加刹车灯，其特征在于，全息图元件(13)作为体积反射全息图元件安装在壳体(2)的透明构成的长侧(5')的或镜片(7)的内侧上。
9.按照权利要求1至8之一所述的附加刹车灯，其特征在于，附加刹车灯设置在车辆的车顶内衬(1)的区域中或后窗台板(20)的区域中。
10.按照权利要求1至9之一所述的附加刹车灯，其特征在于，全息图元件(13、13')构成为膜片，将光(14、14')对应于预定的光功能进行衍射的结构集成或施加在所述膜片中。
11.按照权利要求1至10之一所述的附加刹车灯，其特征在于，全息图元件(13、13')作为衍射的光学结构构成在镜片上，所述光学结构引入注塑工具中并且在注塑镜片时直接一起成型。
12.按照权利要求1至11之一所述的附加刹车灯，其特征在于，全息图元件构成为，使得产生具有希望的光分布的均匀的均一照明的光发射面，和/或产生确定的任意的照明图案，和/或局部地产生与面状的照明不同的图样或符号或图像，和/或产生具有三维的印象、尤其是深度印象的发光的图像。
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