CN108332068A - 具有光子局部供应区域的照明装置以及光子的分布 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明装置(DE)，所述照明装置包括电致发光二极管(D1‑D4)以及平坦的光导(GL)，所述光导包括安置在输入面(FE)与输出面(FS)之间的引导部(PG)。所述输入面(FE)给所述引导部(PG)供应光子，并且所述输出面(FS)使经引导光子发送到外部。所述电致发光二极管(D1‑D4)全部安置成分别与限定在所述输入面(FE)的供应区域(ZA)中的输入区域(ZE1‑ZE4)相对，所述供应区域处于与所述输出面(FS)的第一输出区域(ZS1)相对，所述输入区域配置用于使经接收光子分布在预限定角扇区(SA1‑SA4)中，以便在所述输出面(FS)的第二输出区域(ZS2)上引起从所述第一输出区域(ZS1)起递减的发光强度，所述第二输出区域位于所述第一输出区域(ZS1)旁边。

Description

具有光子局部供应区域的照明装置以及光子的分布

技术领域

本发明涉及照明装置，并且更确切地涉及包括电致发光二极管的照明装置，所述电致发光二极管给光导供应光子并且用于确保至少一种光照功能。

此处“照明装置”理解成可确保至少一个照明或信号或(任选地装饰性)发光效果的光照功能的发光装置。

背景技术

在一些领域(例如(任选地机动类型的)运输工具的领域)中，使用照明装置以产生发光带，所述发光带具有从输出面的第一端部到该同一输出面的(与所述第一端部相反的)第二端部递增的强度。这例如是当照明装置用于确保夜间或者日间信号功能(刹车灯、转向灯、倒车灯、位置灯(或边灯又或驻车灯)、或日间行车灯(或DRL“Daytime running Light(or Lamp)”-当运输工具在白天期间投入运行时自动点亮的发光信号))时的情形。

目前，该类型的装置包括生成光子的电致发光二极管以及平坦类型的光导，所述光导包括安置在输入面与输出面之间的引导部。所述电致发光二极管分布在所述输入面的整个长度上，所述输入面能够给所述引导部供应经生成光子。所述输出面能够使在所述引导部中引导的光子发送到外部。

为了获得在输出面的第一端部与第二端部之间递增的发光强度，已经提出了两种解决方案。第一解决方案旨在使用提供不同(更确切地递增的)发光强度并因此具有不同特征的电致发光二极管。第二种解决方案旨在使用同样的电致发光二极管，但所述电致发光二极管提供了可变的发光强度，第二种解决方案还旨在借助于电子电路控制由每个电致发光二极管提供的发光强度，以使所述电致发光二极管最终分别发送递增的发光强度。

第一种解决方案强制需要大量的电致发光二极管，并且引起了电致发光二极管在装配方面倒置的较高可能性，并因此引起了具有发光装置的较高可能性，所述发光装置不发送严格递增的发光强度。而且，这使对于在组装线上的存储和供应的管理更复杂。

第二个解决方案强制需要使用控制强度的电子电路，这增加了体积和成本。

此外，这两种解决方案强制需要使用大量的电致发光二极管，以便均匀地给光导的整个输入面供应，这被证实在重量、体积和电消耗方面是不利的，并且使故障可能性倍增。而且，这强制需要所述输入面的用于接收和发射光子的特定整体构型。

发明内容

因此，本发明的目的尤其在于改善这种情况。

为此，本发明尤其提供了一种照明装置，所述照明装置包括至少两个能够生成光子的电致发光二极管以及平坦类型的光导，所述光导包括安置在输入面与输出面之间的引导部，所述输入面能够给所述引导部供应经生成光子，并且所述输出面能够使在所述引导部中引导的光子发送到外部。

该照明装置的特征在于，所述电致发光二极管全部安置成分别与输入区域相对，所述输入区域一方面限定在所述输入面的至少一个供应区域中，所述至少一个供应区域处于与所述输出面的第一输出区域相对，所述输入区域另一方面配置用于使经接收光子分别分布在预限定角扇区中，以便在所述输出面的第二输出区域上引起从所述第一输出区域起递减的发光强度，所述第二输出区域位于所述第一输出区域旁边。

由于使用了从所述输入面的局部供应区域穿过(以给所述输出面的第二输出区域供应)的光子的一部分，有利地获得了从处于与该供应区域相对的所述第一输出区域起递减的发光强度，而不需使用不同的电致发光二极管、或使用控制强度的电子电路。而且，极其明显地减少了所使用的电致发光二极管的数量。

根据本发明的照明装置可包括可单独或组合地采用的其它特征，所述其它特征尤其包括：

-所述输入区域中的至少两个输入区域可配置用于使所述至少两个输入区域接收的光子分布在不同的预限定角扇区中，位于供应区域的端部的输入区域提供了在比邻近的输入区域的角扇区更大的角扇区上的分布，所述供应区域的端部自身处于与第一输出区域的端部相对，所述第一输出区域位于第二输出区域旁边；

-所述预限定角扇区能够在所述第一输出区域位置处引起恒定的最大化强度；

-所述第一输出区域和所述第二输出区域中的至少一个输出区域可包括小面(facettes)，所述小面能够使由经引导光子构成的光束分割成子光束，以改善发光的均匀性或者使经引导光子集中，以例如获得难以达到的光照值；

-所述第一输出区域和所述第二输出区域中的至少一个输出区域可包括毛化处理(grainage)，所述毛化处理能够使由发送到外部的光子构成的光束均匀化；

-所述电致发光二极管可为同样的并且能够发送相同的发光强度；

-所述电致发光二极管可为传统类型(或LED)或者有机类型(或OLED)的；

-所述光导可由聚碳酸酯(或PC)或者由聚甲基丙烯酸甲酯(或PMMA)制成。

本发明还提供了一种运输工具的光学单元，所述运输工具任选地为机动类型的，所述光学单元包括至少一个上文所述类型的照明装置。

本发明还提供了一种运输工具，所述运输工具任选地为机动类型的并且包括至少一个上文所述类型的照明装置和/或至少一个上文所述类型的光学单元。

附图说明

通过阅读下文的详细说明和附图，根据本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图上：

-图1示意性示出了光学单元的示例的俯视图，所述光学单元包括根据本发明的照明装置的实施例，以及

-图2示意性示出了借助于图1的照明装置获得的发光带的示例的正视图。

具体实施方式

本发明的目的尤其在于提供一种具有电致发光二极管Dj和光导GL的照明装置DE，所述照明装置能够限定递减的发光强度的发光带BL。

在下文中，作为非限制性示例，认为照明装置DE用于装配在机动类型的运输工具(例如轿车)的光学单元BO。但本发明并不限于该应用。事实上，照明装置DE可本身为(任选地包括固有壳体的)设备，又或可作为与运输工具的光学单元不同的其它设备的一部分。因此，照明装置DE可作为(陆上、海上(或河上)、或空中的)任何运输工具的一部分、任何设施(包括工业类型的设施)的一部分、任何仪器(或系统)的一部分、以及任何建筑物的一部分。

另外，在下文中，作为非限制性示例，认为(包括至少一个照明装置DE的)光学单元BO是确保至少一个信号光照功能(例如倒车灯功能)的尾灯。但本发明并不限于该应用。事实上，根据本发明的照明装置DE是可确保至少一种照明或信号或(任选地装饰性)发光效果的光照功能的发光装置。因此，所述照明装置可确保夜间或日间信号功能，例如刹车灯功能、或转向灯功能、或位置灯(或边灯又或驻车灯)功能、又或日间行车灯功能(或DRL)。

在图1和图2上，方向X是纵向方向，因为该纵向方向与运输工具的纵向侧面平行，方向Y是横向方向，因为该横向方向与该运输工具的纵向侧面垂直并因此与纵向方向X垂直，方向Z是竖直方向，该竖直方向与纵向方向X和与横向方向Y垂直。

图1上示意性示出了运输工具的光学单元BO(此处尾灯)的一部分，所述光学单元包括根据本发明的照明装置DE。

如图所示，该光学单元BO尤其包括壳体BB和保护玻璃GP。

此处，壳体BB用于与运输工具的车身的一部分(此处左后部分)连成一体。所述壳体由刚性材料(例如塑料材料或合成材料)制成。在该情形中，所述壳体可通过模制制成。该壳体BB限界了空腔的一部分，所述空腔容置了根据本发明的照明装置DE以及任选地容置了确保至少一个其它光照功能的其它照明装置。

如图1上所示，根据本发明的照明装置DE包括至少两个电致发光二极管Dj和光导GL。

每个电致发光二极管Dj能够生成光子到光导GL上。例如，每个电致发光二极管Dj可为传统类型的。这因此涉及通常称作LED(“Light-Emitting Diode(发光二极管)”)的电致发光二极管。但在变型中，所述每个电致发光二极管也可为有机类型的(或OLED(“Organic Light-Emitting Diode(有机发光二极管)”))。

注意到，尽管未示出在图1上，每个电致发光二极管Dj可例如安装在支撑板上。该支撑板可例如是刚性或柔性(“Flex”类型)的PCB(“Printed Circuit Board”)类型的印刷电路板。

在图1上非限制性示出的示例中，照明装置DE包括四个电致发光二极管D1至D4(j＝1至4)。但所述照明装置可包括任意数量的电致发光二极管Dj，只要该数量至少等于二。因此，所述照明装置可包括例如两个或三个或五个电致发光二极管Dj。

注意到，电致发光二极管Dj优选地为彼此同样的，并且能够发送相同且单一的发光强度。但这不是必须的。

光导GL是平坦类型的，并且包括安置在输入面FE与输出面FS之间的引导部PG。

例如，光导GL可由聚碳酸酯(或PC)或者由聚甲基丙烯酸甲酯(或PMMA)制成。

光导GL的输入面FE能够(或配置用于)给引导部PG供应经生成光子。光导GL的输出面FS能够(或配置用于)使已在引导部PG中引导的光子发送到光导GL外部。

如图1上所示，电致发光二极管Dj全部安置成分别与限定在输入面FE的至少一个供应区域ZA中的输入区域ZEj相对。局部的该供应区域ZA处于与输出面FS的第一输出区域ZS1相对。

注意到，在图1和图2上非限制性示出的示例中，输入面FE仅包括唯一的供应区域ZA，该供应区域处于与输出面FS的单一的第一输出区域ZS1相对。但在实施变型中，输入面FE可包括彼此间隔开的N个供应区域ZA，其中N≥2，并且所述N个供应区域处于分别与输出面FS的N个第一输出区域ZS1相对，所述N个第一输出区域同样彼此间隔开。

此外，输入区域ZEj配置用于使所述输入区域分别从相关联的电致发光二极管Dj接收的光子分布在预限定角扇区SAj中，以便在输出面FS的第二输出区域ZS2上引起从第一输出区域ZS1起递减的发光强度，所述第二输出区域位于所述第一输出区域ZS1旁边。

因此，仅(小)部分的输入面FE用于给引导部PG供应光子，而输出面FS的整体因为由局部供应区域ZA的输入区域ZEj实施的光子分布而使光子发送到外部。这能够获得在输出面FS上的发光带BL，所述发光带的发光强度从第一输出区域ZS1起递减(参见图2)。此外，这能够避免使用不同的电致发光二极管、又或使用发光强度可变的电致发光二极管和控制强度的电子电路。而且，这能够极其明显地减少所使用的电致发光二极管Dj的数量，因为所述电致发光二极管生成的光子的一部分(通过分布)向第二输出区域ZS2转移，所述第二输出区域处于与输入面FE的区域ZR相对，所述区域位于局部供应区域ZA旁边，在所述区域ZR前方没有安装任何电致发光二极管。

发光带BL因此提供了“彗星”或“流星”的效果，所述彗星或流星的尾部由第二输出区域ZS2限定。

在所示的示例中，发光强度的变化通过灰色梯度表示，(右侧的)最深的灰色表示最大化发光强度并且(左侧的)最淡的灰色表示最小化发光强度。但发光带BL的颜色取决于要确保的一个或多个光照功能，并且由构成所述光导GL的材料的颜色和/或由电致发光二极管Dj生成的光子的波长限定。作为示例，发光带BL的颜色可为水晶白的颜色。另外，最小化发光强度与最大化发光强度之间的差异尤其取决于构成所述光导GL的材料的透射系数，以及取决于该光导GL和角扇区SAj的尺寸。

理解到，如图所示，当输入面FE仅包括唯一的(局部)供应区域ZA时，输出面FS仅包括唯一的第二输出区域ZS2。但当输入面FE包括N个供应区域ZA(其中N≥2)时，输出面FS包括N个第一输出区域ZS1以及N个第二输出区域ZS2，所述N个第一输出区域ZS1处于分别与N个供应区域ZA相对，所述N个第二输出区域ZS2安置成每个都在所述N个第一输出区域ZS1中的一个旁边。

为了确保经接收光子的分布(或“分割”)，输入区域ZEj可例如包括准直器、或菲涅尔透镜、又或经一体化的反射器。

重要的是注意到，如图1上所示，由于输入区域的预限定角扇区SAj，所述输入区域ZEj不一定使所述输入区域从相关联的电致发光二极管Dj接收的光子分布在邻近且相关联的第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2中。事实上，至少一个输入区域ZEj可使所述至少一个输入区域从相关联的电致发光二极管Dj接收的所有光子都分布在相关联的第一输出区域ZS1中。事实上，接收来自输入区域ZEj的光子的输出区域取决于所述输入区域ZEj的角扇区SAj的幅度、以及取决于该角扇区SAj相对于第二输出区域ZS2的远离。

另外，输入区域ZEj中的至少两个输入区域可配置用于使所述至少两个输入区域接收的光子分布在不同的预限定角扇区SAj中。在该情形中，位于供应区域ZA的端部的输入区域ZEj(此处ZE4)提供了在比邻近的输入区域ZEj-1(此处ZE3)的角扇区SAj-1(此处SA3)更大的角扇区SAj(此处SA4)中的分布，所述供应区域的端部自身处于与第一输出区域ZS1的端部E12相对，所述第一输出区域位于第二输出区域ZS2旁边。该选择特别良好地适用于所示的情形，在该情形中，第二输出区域ZS2的沿着横向方向Y的尺寸明显大于第一输出区域ZS1的沿着该同一横向方向Y上的尺寸，并且/或者在该情形中，力求获得在第二输出区域ZS2中极其快速地递减的发光强度。这尤其是在所示的非限制性示例中的情形，其中：

-第一输入区域ZE1使从第一电致发光二极管D1接收的所有光子分布在第一输出区域ZS1中，这是因为所述第一输入区域的第一角扇区SA1较小且覆盖极其远离第二输出区域ZS2的范围，

-第二输入区域ZE2使从第二电致发光二极管D2接收的所有光子分布在第一输出区域ZS1中，这是因为所述第二输入区域的第二角扇区SA2较小且覆盖远离第二输出区域ZS2的范围，

-第三输入区域ZE3使从第三电致发光二极管D3接收的所有光子同时分布在第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2中，这是因为所述第三输入区域的第三角扇区SA3中等大小且覆盖跨越在第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2上的范围，以及

-第四输入区域ZE4使从第四电致发光二极管D4接收的所有光子同时分布在第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2中，这是因为所述第四输入区域的第四角扇区SA4较大且覆盖跨越在第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2上的范围。

注意到，预限定角扇区SAj能够在第一输出区域ZS1位置处引起恒定的最大化强度。这尤其是在图1和图2上所示的非限制性示例中的情形。但这不是必须的。事实上，可观察到，在第一输出区域ZS1的两个端部E11和E12之间具有递减或递增的发光强度。事实上理解到，对于恒定又或递增或递减的发光强度的获得取决于仅覆盖第一输出区域ZS1的不同的角扇区SAj的幅度以及取决于这些角扇区SAj在第一输出区域ZS1位置处的覆盖率。

图2上示意性示出了发光带BL，所述发光带从由图1上示出并且符合上文段落的照明装置DE的实施例的输出面FS上获得。如可观察到的，在该示例中，发光强度是在整个第一输出区域ZS1中基本恒定的，而所述发光强度从第一输出区域ZS1的端部E12起(并因此从第二输出区域ZS2的端部E21起)极其快速地递减。

还注意到，第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2中的至少一个输出区域可包括小面，所述小面能够使由经引导至所述至少一个输出区域上的光子构成的光束分割成子光束，以例如为了获得难以达到的光照值而改善发光的均匀性或者使经引导光子集中。

还注意到，第一输出区域ZS1和第二输出区域ZS2中的至少一个输出区域可包括毛化处理，所述毛化处理能够使由发送到外部的光子构成的光束均匀化。

本发明提供了多个优点，所述多个优点包括：

-本发明能够明显减少电致发光二极管的数量，并因此能够减少重量、体积、电消耗、和故障可能性，

-本发明能够仅在(每个)局部供应区域位置处而不需(如在现有技术的装置中的情形那样)在整个输入面上限定对于光子的输入区域，

-本发明能够无需多样的电致发光二极管，并因此能够避免在装配时的倒置。

Claims (10)

1.一种照明装置(DE)，所述照明装置包括至少两个能够生成光子的电致发光二极管(Dj)以及平坦类型的光导(GL)，所述光导包括安置在输入面(FE)与输出面(FS)之间的引导部(PG)，所述输入面(FE)能够给所述引导部(PG)供应经生成光子，并且所述输出面(FS)能够使在所述引导部(PG)中引导的光子发送到外部，其特征在于，所述电致发光二极管(Dj)全部安置成分别与限定在所述输入面(FE)的唯一的供应区域(ZA)中的输入区域(ZEj)相对，所述供应区域处于与所述输出面(FS)的单一的第一输出区域(ZS1)相对，所述输入区域配置用于使经接收光子分别分布在预限定角扇区(SAj)中，以便在所述输出面(FS)的第二输出区域(ZS2)上引起从所述第一输出区域(ZS1)起递减的发光强度，所述第二输出区域位于所述第一输出区域(ZS1)旁边。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入区域(ZEj)中的至少两个输入区域配置用于使所述至少两个输入区域接收的光子分布在不同的预限定角扇区(SAj)中，位于供应区域(ZA)的端部的输入区域(ZE4)提供了在比邻近的输入区域(ZE3)的角扇区(SA3)更大的角扇区(SA4)上的分布，所述供应区域的端部自身处于与第一输出区域(ZS1)的端部相对，所述第一输出区域位于第二输出区域(ZS2)旁边。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述预限定角扇区(SAj)能够在所述第一输出区域(ZS1)位置处引起恒定的最大化强度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一输出区域(ZS1)和所述第二输出区域(ZS2)中的至少一个输出区域包括小面，所述小面能够使由经引导光子构成的光束分割成子光束，以改善发光的均匀性或者使经引导光子集中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一输出区域(ZS1)和所述第二输出区域(ZS2)中的至少一个输出区域包括毛化处理，所述毛化处理能够使由发送到外部的光子构成的光束均匀化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述电致发光二极管(Dj)是同样的并且能够发送相同的发光强度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述电致发光二极管(Dj)是有机类型的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述光导(GL)由聚碳酸酯或者由聚甲基丙烯酸甲酯制成。

9.一种运输工具的光学单元(BO)，其特征在于，所述光学单元包括至少一个根据上述权利要求中任一项所述的照明装置(DE)。

10.一种运输工具，其特征在于，所述运输工具包括至少一个根据权利要求9所述的光学单元(BO)和/或至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的照明装置(DE)。