CN108368982A - 具有包括用于反射光子的多边形孔的光导的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明装置(DE)，所述照明装置包括生成光子的光源(SL)以及光导(GL)，所述光导用于使供应给后部区域(ZR)的输入表面(FS)的光子朝向前表面(FV)转移，以便使所述光子朝向外部转移，从而确保光照功能。该光导(GL)包括处在预限定地方处的至少两个孔(TR)，所述预限定地方位于所述后部区域(ZR)与所述前表面(FV)之间并且随所述光源(SL)相对于所述输入表面(FS)的各自位置而变化，所述至少两个孔中的每个都具有由壁(PT)限定的多边形的大体形状，所述壁能够朝向所述前表面(FV)或朝向其它孔(TR)的壁(PT)反射正在转移的光子中的一些，以与未被孔(TR)反射的其它经转移光子一起确保有助于所述光照功能的基本均匀的照明。

Description

具有包括用于反射光子的多边形孔的光导的照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置，更确切地涉及包括至少两个光源和光导的照明装置。
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，使用包括至少两个光源和光导的照明装置，所述至少两个光源能够生成光子，所述光导能够使供应给后部区域的输入表面的光子朝向前表面转移，以便使所述光子朝向外部转移，从而确保光照功能。所述光导例如由聚碳酸酯(或PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(或PMMA)制成。
在运输工具的非限制性情况下，照明光照功能可例如为近光灯功能、雾灯功能或远光灯功能，信号光照功能可例如为转向指示灯功能、刹车灯功能、倒车灯功能、位灯功能、日间行车灯(或DRL(“Daytime running Light(or Lamp)”的缩写-当运输工具在白天期间投入运行时自动点亮的光信号))功能或礼貌灯功能。
上述类型的照明装置可按照至少两种不同的方式实施。
在第一实施方式中，光导的后部区域包括反射结构，所述反射结构中的每个都与至少一个光源相关联并且每个都能够使由输入表面接收的经生成光子朝向前表面反射。所述光子因此从所述反射结构的上方或下方进入到所述光导中。这些反射结构通常彼此接合并且具有接合区域，所述接合区域引起在所述前表面上的阴影区域，所述阴影区域损害了照明装置所参与的光照功能的均匀性。
在第二实施方式中，光导的输入表面是与前表面相反的后表面，并且光源安装成与所述后表面相对。光子因此从所述光导的后表面(或“侧面”)进入到所述光导中。该第二实施例的主要缺点在于，在所述前表面位置处创建了本领域技术人员称之为“热点”的区域(即光强度高于其它区域的区域)，这损害了相关的光照功能的均匀性。
发明内容
因此，本发明的目的尤其在于改善所述情况。
为此，本发明提供了一种照明装置，所述照明装置包括能够生成光子的至少两个光源以及光导，所述光导能够使从输入表面进入到所述光导所包括的后部区域中的光子朝向前表面转移，以便使所述光子朝向外部转移，从而确保光照功能。
该照明装置的特征在于，该照明装置的光导包括处在预限定地方处的至少两个孔，所述预限定地方位于所述后部区域与所述前表面之间并且随所述光源相对于所述输入表面的各自位置而变化，所述至少两个孔中的每个都具有由壁限定的多边形的大体形状，所述壁能够朝向所述前表面或朝向其它孔的壁反射正在转移的光子中的一些，以与未被孔反射的其它经转移光子一起确保有助于所述光照功能的基本均匀的照明。
由于多边形孔，光子可分散在所述光导的前照明表面上，这使所述光导能够在自身的整个前表面上提供良好的照明均匀性。
根据本发明的照明装置可包括可单独采用或组合采用的其它特征，尤其是：
-每个孔具有的多边形的大体形状可至少从三角形和菱形中选择；
-每个孔可具有朝向所述后部区域定向的角，所述角相对于离所述角最近的光源的横向位置横向地错位；
-孔的每个壁具有的尺寸以及相对于所述后部区域的定向可随所述后部区域的配置以及所述前表面与所述后部区域的后表面分隔开的距离而变化，所述后表面位于成与所述前表面相反；
-在第一实施方式中，所述后部区域可包括反射结构，所述反射结构中的每个都与至少一个光源相关联并且每个都能够使由所述输入表面接收的经生成光子朝向至少一个孔和所述前表面反射；
-在第二实施方式中，所述光导的输入表面可为位于成与所述前表面相反的后表面，并且所述光源安装成与所述后表面相对；
-所述装置的光导可为平坦类型的；
-每个光源可为发光二极管，例如LED(发光二极管)、激光二极管或OLED(有机发光二极管)结构。
本发明还提供了一种任选地机动类型的运输工具的光学单元，所述光学单元包括至少一个上述类型的照明装置。
本发明还提供了一种任选地机动类型的运输工具，所述运输工具包括至少一个上述类型的照明装置或至少一个上述类型的光学单元。
附图说明
通过阅读下文的详细说明和附图(所述附图通过CAO/DAO(计算机辅助设计/计算机辅助制图)得到，其中存在线条看起来不连续的特征和一些灰度等级)，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图上：
-图1示意性地示出了根据本发明的照明装置的第一实施例的透视图，
-图2示意性地示出了图1的照明装置的一部分的透视图，
-图3示意性地示出了根据本发明的照明装置的第二实施例的透视图，
-图4示意性地示出了图1的照明装置的一部分的俯视图，其中，具象化出由光源生成的光子的一些路径，以及
-图5示意性示出了可作为根据本发明的照明装置的一部分的三角形孔的示例的俯视图。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提供一种照明装置DE，所述照明装置用于允许该照明装置所参与地或整体地确保的光照功能的均匀性。
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)的光学单元上。但本发明不限于该应用。事实上，照明装置DE本身可为(任选地包括固有壳体)的设备，或者可作为运输工具的与光学单元不同的其它设备的一部分。因此，照明装置DE可作为任何(陆地、海洋(或河流)或空中)运输工具的一部分、任何设施(其中包含工业类型的设施)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。
此外，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)光学单元是确保至少一个信号光照功能(例如转向指示灯功能或刹车灯功能或倒车灯功能)的后车灯。但本发明不限于该应用。事实上，根据本发明的照明装置DE是可确保至少一个照明或信号或(任选地装饰性)发光效果光照功能的发光装置。因此，在运输工具的非限制性情况下，所述照明装置可参与照明光照功能(例如近光灯功能、雾灯功能或远光灯功能)，或者参与信号光照功能(例如转向指示灯功能、刹车灯功能、倒车灯功能、位灯功能、日间行车灯功能(或DRL(“Daytime running Light(or Lamp)”的缩写-当运输工具在白天期间投入运行时自动点亮的光信号))或礼貌灯功能)，又或参与(任选地装饰性)发光效果光照功能。
图1和图3上示意性地示出了根据本发明的照明装置DE的两个非限制性实施例。
如图1和图3上所示，根据本发明的照明装置DE包括至少两个光源SL以及光导GL。
每个光源SL配置用于生成光子。
例如，每个光源SL可为发光二极管。在该情况下，每个发光二极管可为发光二极管(或LED(“Light-Emitting Diode”的缩写))或激光二极管或OLED(“Organic Light-Emitting Diode”的缩写-有机LED)类型的结构。
尽管图1至图4上未示出，光源SL可例如安装在支撑板上。该支撑板可例如为刚性或柔性(“Flex”类型)的PCB(“Printed Circuit Board”的缩写)类型的印刷电路板。
光导GL包括后部区域ZR，所述后部区域包括输入表面FS或FR和前表面FV，所述前表面位于成与该光导的后部区域ZR相反。所述光导能够使由光源SL生成的从输入表面FR或FS进入到该光导的后部区域ZR中的光子朝向该光导的前表面FV转移，以便使所述光子朝向外部转移，从而确保光照功能。
在图1、图2和图4上非限制性示出的第一示例中，所述后部区域ZR的输入表面是上表面FS。在该情况下，所述后部区域ZR包括反射结构SR，所述反射结构中的每个都与至少一个光源SL相关联并且每个都能够使由所述输入表面FS(此处，所述上表面)接收的经生成光子向所述前表面FV反射。所述光子因此从所述反射结构SR的上方进入到所述光导GL中。在变型中，所述后部区域ZR的输入表面可为与所述上表面FS相反的下表面。在该变型中，所述光子从所述反射结构SR的下方进入到所述光导GL中。
在图3上非限制性示出的第二示例中，所述后部区域ZR的输入表面是位于成与所述前表面FV相反的后表面FR。在该情况下，光源SL安装成与后部面FR相对，因此光子从所述光导的后表面FR(或“侧面”)进入到到所述光导GL中。
注意到，在图1至图4上非限制性示出的第一和第二示例中，所述光导GL是平坦类型的(英语中称为“flat guide”)。因此所述光导用于确保“直接”照明。但所述光导可具有至少一个曲率(在该情况下，光源SL优选地安装在柔性(或“Flex”类型)的印刷电路板上)。
例如，光导GL可由聚碳酸酯(或PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(或PMMA)制成。
根据本发明，如图1至图4上所示，光导GL于预限定地方处包括至少两个孔TR，所述预限定地方位于所述光导的后部区域ZR与所述光导的前表面FV之间并且随光源SL相对于所述光导的输入表面FR或FS的各自位置而变化。每个孔TR具有由壁PT限定的多边形的大体形状，所述壁能够朝向前表面FV或朝向其它孔TR的壁PT反射正在转移的光子中的一些，以与未被孔TR反射的其它经转移光子一起确保照明装置DE的有助于照明装置光照功能的基本均匀的照明。
图4上示意性地示出了由光源SL生成的光子在光导GL内部的几条路径。可观察到，一些光子从后部区域ZR朝向前表面FV直接转移(没有被孔TR反射)，其它光子从后部区域ZR在已被孔TR的壁PT或被相邻的两个孔TR的两个壁PT反射之后朝向前表面FV间接转移。
理解到，在孔TR的壁PT上实施反射的目的在于，使光子能够转移到前表面FV的在没有孔TR的情况下不可到达(并因此出现阴影区域)的区域上，同时避免形成热点，以便提供照明装置DE的光照功能的均匀性。孔TR因此用作光子的“分散器”。
为此，孔TR的每个壁PT具有的尺寸以及相对于后部区域ZR的定向可有利地随后部区域ZR的配置以及前表面FV与后表面FR分隔开的距离而变化。在存在反射结构SR的情况下，这些反射结构SR的形状以及每个光源SL相对于相关联的反射结构SR的位置影响对于孔PT的每个壁TR的尺寸和定向的选择。由于线性光学规律，孔TR的形状和尺寸以及这些孔TR在光导GL中的位置可因此通过计算来确定。理解到，该计算能够优化光子在前表面FV上的分散，并因此优化照明装置DE的有助于照明装置光照功能的照明均匀性。
在图1至图5上所示的示例中，每个孔TR具有三角形类型的多边形的大体形状。但在未示出的实施变型中，所述多边形的大体形状可例如为菱形。
作为纯说明性的示例，如图5上示意性所示，三角形孔TR用于作为图1、图2和图4上所示类型的光导GL的一部分，所述光导具有与所述光导的前表面FV分隔开大约55mm的后部区域ZR，所述三角形孔可包括22°的第一角A1、27°的第二角A2和131°的第三角A3并且由15mm长的第一壁PT1、8mm长的第二壁PT2和10mm长的第三壁PT3限定。
注意到，如图2上非限制性所示，孔TR可为非贯通的。但在变型中，所述孔也可为贯通的。例如，当光导GL的厚度为大约5mm时，每个孔TR的深度(或高度)可等于大约4mm。
还注意到，孔TR的物质/空气界面引起反射。
还注意到，如图1至图4上非限制性所示，每个孔TR可具有朝向后部区域ZR定向的第一角A1，所述第一角相对于离所述第一角A1最近的光源SL的横向位置横向地错位。
孔TR的位置取决于反射结构SR的形状。
还注意到，如图1、图3和图4上非限制性所示，光导GL的前表面FV可任选地包括三维(或3D)图案，所述三维图案能够使光子沿着所选择的优选方向朝向外部转移，所述优选方向适配于所述光照功能。如图所示，这些三维图案可例如呈现具有横向凹陷的阶梯状。
由于由多边形孔引起的光子分散，避免了在所述光导的前照明表面上出现热点和阴影区域，这使所述光导能够在自身的整个前表面上提供(非常)良好的均匀性。

Claims (10)

1.一种照明装置(DE)，所述照明装置包括能够生成光子的至少两个光源(SL)以及光导(GL)，所述光导能够使从输入表面(FR，FS)进入到所述光导所包括的后部区域(ZR)中的光子朝向前表面(FV)转移，以便使所述光子朝向外部转移，从而确保光照功能，其特征在于，所述光导(GL)包括处在预限定地方处的至少两个孔(TR)，所述预限定地方位于所述后部区域(ZR)与所述前表面(FV)之间并且随所述光源(SL)相对于所述输入表面(FR，FS)的各自位置而变化，所述至少两个孔中的每个都具有由壁(PT)限定的多边形的大体形状，所述壁能够朝向所述前表面(FV)或朝向其它孔(TR)的壁(PT)反射正在转移的光子中的一些，以与未被孔(TR)反射的其它经转移光子一起确保有助于所述光照功能的基本均匀的照明。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个孔(TR)具有的多边形的大体形状从包括三角形和菱形的组中选择。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，每个孔(TR)具有朝向所述后部区域(ZR)定向的角(A1)，所述角相对于离所述角(A1)最近的光源(SL)的横向位置横向地错位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，孔(TR)的每个壁(PT)具有的尺寸以及相对于所述后部区域(ZR)的定向随所述后部区域(ZR)的配置以及所述前表面(FV)与所述后部区域(ZR)的后表面(FR)分隔开的距离而变化，所述后表面(FR)位于成与所述前表面(FV)相反。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述后部区域(ZR)包括反射结构(SR)，所述反射结构中的每个都与至少一个光源(SL)相关联并且每个都能够使由所述输入表面(FS)接收的经生成光子朝向至少一个孔(TR)和所述前表面(FV)反射。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述输入表面(FR)是位于成与所述前表面(FV)相反的后表面，并且所述光源(SL)安装成与所述后表面相对。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述光导(GL)是平坦类型的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，每个光源(SL)是发光二极管。
9.一种运输工具的光学单元，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。
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