CN109484280A - 包括具有限制多余光子通过的突起部的光导的运输工具光学单元 - Google Patents

包括具有限制多余光子通过的突起部的光导的运输工具光学单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光学单元(BO)，所述光学单元装配在运输工具上并且包括壳体，所述壳体与半透明屏(ET)限界出腔室(CB)，在所述腔室中安装有：至少一个光导(G1‑G3)，所述至少一个光导包括由至少一个光子源(S1‑S3)供应光子的后端部(E11‑E13)以及具有前表面(FV)的前端部(E21‑E23)，所述前表面发送被引导的光子；和遮挡件(MB)，所述遮挡件包括由前端部(E21‑E23)穿过的至少一个开口(O1‑O3)。每个光导(G1‑G3)包括在至少一个侧表面上(FL1)、邻近于所述开口(O1‑O3)且在该开口之前的突起部(PR)，所述突起部限定成与引导光子的一般引导方向垂直并且限制光子从该开口(O1‑O3)的位于突起部(PR)前方的部分输出。

Description

包括具有限制多余光子通过的突起部的光导的运输工具光学 单元
技术领域
本发明涉及一种光学单元，所述光学单元装配在运输工具上并且包括限界出腔室的壳体，所述腔室尤其包括遮挡件、至少一个光导和至少一个光子源。
背景技术
“光学单元”此处理解为确保至少一个照明或信号光照功能的照明装置。所述照明装置能够是尾灯或前灯或大灯或前照灯。
(通常为机动类型的)运输工具的一些光学单元包括限界出腔室的壳体，在所述腔室中一方面安装有至少一个光导，所述至少一个光导包括由至少一个光子源供应光子的后端部以及具有前表面的前端部，所述前表面发送被引导的光子，以及另一方面安装有遮挡件，所述遮挡件包括由该前端部穿过的至少一个开口。该遮挡件主要用于遮盖技术区域和安置在每个光导上游(或后方)的每个光子源。
为考虑由所使用的制造方法引起的光导的(横向)截面和遮挡件的开口的尺寸变化，并且便利于光导穿过遮挡件的开口且避免产生振动，在遮挡件的每个开口与对应的光导之间必须存在功能性间隙。然而，在一些情况下，该功能性间隙能够使从光导的侧表面(在对应开口的上游)输出的光子穿过该开口，这引起了多余光线(以发光点和/或光晕的形式)。因此，这导致运行中的光照功能的感官质量降低，该降低通常被认为是制造缺陷。
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光学单元，所述光学单元用于装配在运输工具上并且包括限界出腔室的壳体，在所述腔室中安装有一方面至少一个光导，所述至少一个光导包括由至少一个光子源供应光子的后端部以及具有前表面的前端部，所述前表面发送被引导的光子，以及另一方面遮挡件，所述遮挡件包括由该前端部穿过的至少一个开口。
该光学单元的特征在于，其光导/每个光导包括在至少一个侧表面上、邻近于所述开口且在所述开口之前的至少一个突起部，所述至少一个突起部限定成与在所述后端部与所述前端部之间引导所述光子的一般引导方向垂直，并且限制光子从所述开口的位于所述突起部前方的部分输出。
由于本发明，尽管在开口处具有必要的功能性间隙，但至少大部分从光导的侧表面(位于该开口的上游)输出的光子不能够穿过安置在突起部前方的开口部分。
根据本发明的光学单元可包括可单独或组合采用的其它特征，尤其是：
-所述/每个光导可具有矩形截面和彼此平行的两个大侧表面以及彼此平行且与所述两个大侧表面垂直的两个小侧表面。
所述/每个突起部可限定成与所述大侧表面的至少其中一个垂直并且与所述一般引导方向垂直；
-所述/每个突起部可限定成与每个侧表面垂直并且与所述一般引导方向垂直，以便构成封闭结构；
-所述光学单元可包括至少两个光导，并且所述光学单元的遮挡件可包括由所述光导的前端部分别穿过的至少两个开口；
所述光学单元包括的光子源是数量可等于光导的数量，并且所述光子源分别供应这些光导的后端部；
-所述遮挡件可包括在每个开口处的边缘，所述边缘与包括突起部的至少一个侧表面垂直并且安置在该突起部前方；
-所述/每个突起部可具有经过表面处理的外表面，所述表面处理引起光子多向扩散、或沿着不通过安置在所述突起部前方的所述开口的至少一个方向优先输出、或反射。
-所述/每个突起部的截面的形状可在弹头形截面和三角形中选择。
本发明还提供了一种运输工具，所述运输工具任选地是机动类型的，并且包括至少一个上述类型的光学单元。
附图说明
通过阅读以下详细说明和附图(通过CAO/DAO(“计算机辅助设计/计算机辅助制图”)得到，其中存在一些线条看起来不连续的特征)，在附图中：
-图1示意性示出了根据本发明的光学单元实施例的一部分在安装到运输工具中之前的在前表面一侧的透视图，以及
-图2示意性示出了图1中的光学单元的一部分沿着截面线II-II截取的剖面图。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提供一种光学单元BO，所述光学单元用于装配在运输工具上并且包括限界出腔室CB的壳体BB，所述腔室尤其包括遮挡件MB、至少一个光导Gj和至少一个光子源Sm。
注意到，“光学单元”此处理解为借助于至少一个光导和至少一个光子源来确保至少一个照明或信号光照功能的照明装置。
在下文中，作为非限制性示例，认为运输工具是机动类型的。例如，所述运输工具是汽车。但本发明不限于该类型的运输工具。实际上，本发明涉及任何运输工具(陆地、海洋(或河流)或空中)，只要所述运输工具包括至少一个光学单元。
此外，在下文中，作为非限制性示例，认为光学单元BO是尾灯。但所述光学单元也可是前照灯(或大灯)或前灯。作为示例，该光学单元BO确保刹车灯类型的至少一个光照功能。
在图1和图2中，方向X称作纵向方向，因为该方向平行于运输工具的纵向侧，方向Y称作横向方向，因为该方向垂直于该运输工具的纵向侧并且因此垂直于纵向方向X，方向Z是竖直方向，该竖直方向垂直于纵向方向X和横向方向Y。
图1和图2示意性示出了在安装在运输工具中之前的根据本发明的光学单元BO的实施例的一部分。
如图1和图2中部分所示，根据本发明的光学单元BO包括壳体BB、遮挡件MB、以及参与至少一个光照功能的至少一个光导Gj和至少一个光子源Sm。注意到，所述光学单元还优选地包括半透明屏ET。
壳体BB通过不透明且刚性的材料(例如塑料或合成材料)的模制制成。
可能的半透明屏ET由半透明材料制成，所述半透明材料具有适配于要确保的光照功能的颜色(例如红色、橙色或水晶色)且是刚性的，例如是塑料或合成材料。在该情况下，可能的半透明屏可通过模制制成。
壳体BB限界出容置有遮挡件MB的腔室CB，并且每个光导Gj和每个光子源Sm参与光学单元BO的光照功能。
每个光导Gj包括由至少一个光子源Sm供应光子的后端部E1j以及具有前表面FV的前端部E2j，所述前端部发送从所述光导的后端部E1j引导的光子。可能的半透明屏ET的一部分安置在每个光导Gj的整个前表面FV前方(或下游)。
这里前部和后部的概念理解为与光子在每个光导Gj中从光子源Sm一直传播到光导Gj的前端部E2j的前表面FV的传播方向有关。
注意到，在图1和图2上非限制性示出的示例中，光学单元BO包括三个光导Gj(并且因此j＝1至3)。但是光导Gj的数量可取大于或等于一(1)的任何值，特别是一、二或四。
光导Gj可具有不同形状(尤其是矩形、正方形或圆形)的截面。在同一光学单元BO内部，光导Gj可具有相同形状(如图所示)或不同形状的截面。在图1和图2上非限制性示出的示例中，光导Gj具有矩形截面，且存在沿着纵向方向X的不同延伸，以产生样式效果(尤其是深度)。但这些光导沿着X的延伸能够是相同的。此外，在图1上非限制性示出的示例中，光导Gj具有沿着竖直方向Z的基本相同的延伸。但是这些光导沿着Z的延伸能够是不同的。
理解到，在图1和图2中非限制性示出的示例中，光导Gi是扁平型的。因此，这些光导每个都具有矩形截面、彼此平行的两个大侧表面FL1(k＝1)和FL2(k＝2)以及彼此平行并且与两个大侧表面FLk(k＝1或2)垂直的两个小侧表面(上表面和下表面，未示出)。但所述光导可包括少于四个侧表面FLk，特别是当所述光导具有圆形截面时仅包括一个侧表面。
所述/每个光子源Sm例如可包括至少一个发光二极管(或LED)或至少一个激光二极管或至少一个灯泡。注意到，当每个光导GJ具有沿着空间(此处为竖直方向Z)的较大延伸(或尺寸)时，优选地每个光子源Sm包括多个发光或激光二极管或多个灯泡以便确保在整个前表面FV处的均匀照明。
还注意到，在图2上非限制性示出的示例中，光学单元BO包括分别供应三个光导Gj(j＝1至3)的三个光子源Sm(m＝1至3)。但光子源Sm的数量可取大于或等于一(1)的任何值。因此，同一光子源Sm可供应多个(至少两个)光导Gj，或者多个(至少两个)光子源Sm可供应同一光导Gj。
此外，所述/每个光子源Sm可安装在电子卡CE上，所述电子卡具有负责控制该光子源的运行的控制部件。该电子卡CE例如能够是PCB(“印刷电路板”)类型的。
遮挡件MB包括的开口Oj的数量等于光导Gj的数量。因此，所述遮挡件包括至少一个开口Oj。每个开口Oj由对应的光导Gj的前端部E2j穿过。
在图1和图2上非限制性示出的示例中，遮挡件MB因此包括三个开口O1至O3。但所述遮挡件可包括多于或少于三个开口。
每个光导Gj负责将其在后端部E1j处接收的大部分光子引导到前端部E2j，使得这些光子在这些后端部E1j与前端部E2j之间沿着一般引导方向dg传输。在所示的示例中，一般引导方向dg平行于纵向方向X。注意到，一般引导方向dg不一定是直线。当光导Gj本身具有至少一个曲率时，所述一般引导方向实际上可具有至少一个曲率。
根据本发明，每个光导Gj包括在至少一个侧表面FLk上、邻近于对应的开口Oj且在该开口(Oj)之前的至少一个突起部PR。该突起部PR限定成与一般引导方向dg垂直并且布置成限制(可能的话防止)光子从开口Oj的位于该突起部PR前方的部分输出。
因此，尽管功能性间隔不可避免，((在对应的开口Oj上游的)从光导Gj的侧表面FLk输出的)的“多余”光子中的大部分(可能的话所有)不能够再穿过安置在突起部PR前方的开口部分，因为该突起部PR构成一种需要绕过或穿过的障碍(这引起任选地多个方向改变)。因此，在每个开口Oj处不再具有(或几乎没有)多余光线(以光点和/或光晕的形式)，这避免了降低运行中的光照功能的感官质量。
在图1和图2上非限制性示出的示例中，每个光导Gj仅包括一个突起部PR。但至少一个光导Gj可包括至少两个突起部PR。
当光导Gj具有矩形截面(因此是扁平型的，如图所示)时，所述光导的突起部PR可限定成与大侧表面FL1和FL2中的至少一个垂直并且与一般引导方向dg垂直。理解到，为了增加对多余光子穿过开口Oj的限制程度，优选地，突起部PR限定成与每个大侧表面FL1或FL2垂直并且与光导Gj的一般引导方向dg垂直。
注意到，为继续(最大化地)增加对多余光子穿过开口Oj的限制程度，光导Gj的突起部PR可限定成与每个侧表面FLk垂直且与一般引导方向dg垂直，以便构成封闭结构。
重要的是注意到，当突起部PR构成封闭结构时，所述突起部并非必须从侧表面FLk起处处具有相同的高度。同样地，当多个突起部PR在多个侧表面FLk上彼此独立地限定时，所述多个突起部并非必须从各自的侧表面FLk起都具有相同的高度。侧表面FLk的突起部PR的高度实际上根据使该侧表面FLk与相邻的遮挡件MB的子部分SPM分隔的距离来选择。实际上没有必要使突起部PR的自由端与相邻的遮挡件的子部件SPM接触或几乎接触，因为这可能在前端部E2j穿过对应的开口Oj的引入期间和/或在振动期间导致卡挡。
还注意到，为增加对多余光子通过开口Oj的限制程度，遮挡件MB可有利地包括在该开口Oj处的边缘BM，所述边缘与包括突起部PR的至少一个侧表面FLk垂直并且安置在该突起部PR前方(或下游)。在图2上非限制性示出的示例中尤其如此。理解到，在存在这种边缘BM的情况下，具有特别难以穿过的双重障碍。当然，该边缘BM的高度取决于需局部遵循的功能性间隙。因此，该高度可根据遮挡件的子部件SPM的不同而变化，如图2上非限制性示出的示例中所示。
还注意到，每个突起部PR可包括经过表面处理的外表面，所述表面处理引起光子多向扩散、或沿者不通过安置在突起部PR前方的开口Oj的至少一个方向优先输出、或反射。该表面处理例如可涉及外表面的抛光或粒化、或在外表面上沉淀反射涂层、或者在外表面上刻面或生成三维元件(例如条纹或凹槽、肋、微点)。
还注意到，每个突起部PR可具有不同形状(尤其是弹头形截面和三角形)的截面。
还注意到，每个光导Gj例如可通过材料(例如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))的模制制成。

Claims (10)

1.一种光学单元(BO)，所述光学单元用于装配在运输工具上并且包括限界出腔室(CB)的壳体(BB)，在所述腔室中安装有i)至少一个光导(Gj)，所述至少一个光导包括由至少一个光子源(Sm)供应光子的后端部(E1j)以及具有前表面(FV)的前端部(E2j)，所述前表面发送被引导的光子，以及ii)遮挡件(MB)，所述遮挡件包括由所述前端部(E2j)穿过的至少一个开口(Oj)，其特征在于，所述光导(Gj)包括在至少一个侧表面(FLk)上、邻近于所述开口(Oj)且在所述开口(Oj)之前的至少一个突起部(PR)，所述至少一个突起部限定成与在所述后端部(E1j)与所述前端部(E2j)之间引导所述光子的一般引导方向垂直，并且限制光子从所述开口(Oj)的位于所述突起部(PR)前方的部分输出。
2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，所述光导(Gj)具有矩形截面和彼此平行的两个大侧表面(FL1，FL2)以及彼此平行且与所述两个大侧表面(FL1，FL2)垂直的两个小侧表面。
3.根据权利要求2所述的光学单元，其特征在于，所述突起部(PR)限定成与所述大侧表面(FL1，FL2)的至少其中一个垂直并且与所述一般引导方向垂直。
4.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，所述突起部(PR)可限定成与每个侧表面(FLk)垂直并且与所述一般引导方向垂直，以便构成封闭结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述光学单元包括至少两个光导(Gj)，并且所述遮挡件(MB)包括由所述光导(Gj)的前端部(E2j)分别穿过的至少两个开口(Oj)。
6.如权利要求5所述的光学单元，其特征在于，所述光学单元包括的光子源(Sm)的数量等于光导(Gj)的数量，并且所述光子源分别供应所述光导(Gj)的后端部(E1j)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述遮挡件(MB)包括在每个开口(Oj)处的边缘(BM)，所述边缘与包括突起部(PR)的至少一个侧表面(FLk)垂直并且安置在所述突起部(PR)前方。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述突起部(PR)具有经过表面处理的外表面，所述表面处理引起光子多向扩散、或沿着不通过安置在所述突起部(PR)前方的所述开口(Oj)的至少一个方向优先输出、或反射。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述突起部(PR)的截面的形状在弹头形截面和三角形中选择。
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前述权利要求中任一项所述的光学单元(BO)。
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