CN109708069A - 用于机动车的照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车的照明装置(10)。设置成,可调整的光源(28)经由可借助于驱动单元(26)调整的光学系统(24)发射光射线。这些光射线可根据可调整的光学系统(24)在其方向中以预定的方式转向并且以这种方式将光射线耦合到散射材料(14)中。散射材料(14)位于罩壳(12)中,该罩壳不仅具有起反射作用的部分区域(20)而且具有不起反射作用的部分区域(30)作为处于内部的限制面。此外,罩壳(12)的部分区域(16)对于光射线是可透过的。在该部位处,光射线可离开罩壳(12)。先前,光射线在起反射作用的部分区域(20)处被反射。最终,由此可简单地以多种多样的方式改变照明装置(10)的光设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的照明装置(Leuchtvorichtung,有时也称为发光装置)。本发明尤其涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的照明装置。
背景技术
用于机动车的照明装置需要用于不同的目的。例如,照明装置需要用于在黄昏或夜晚中行驶期间照亮(Ausleuchtung)周围环境。但是同样为了另外的目的在机动车周围照明装置也得到使用。因此,例如常见的是照明机构(Leuchte)在车辆内部空间中的使用。除了用于在昏暗期间对于使用者而言使定向变得容易的内部空间的照亮的实际意义以外,越来越多地还考虑照明机构的设计方面。通常,与应用目的和应用位置无关地,可看出,或者越来越多地将多种功能集中到照明机构上,或者将新的功能添加到迄今为止传统的功能中。
同时可看出,机动车的使用者越来越多地同样在照明装置的区域中寻求自己的车辆的个性化。对未来的照明装置的这些新要求与在制造中保持不变的成本压力处于对立。此外,应能够简单地维护和更换部件和构件。在此,近年来提出了不同的技术方案,以为了产生创新的照明装置或通常所述的车辆照明机构。
从印刷文献DE 10 2005 025 214中例如已知一种车辆外部照明机构(Fahrzeugaußenleuchte)和一种用于制造这种车辆外部照明机构的方法。在此,车辆外部照明机构尤其设置成用于固定在载重货车上。为了实现长时间稳定且持久防水的照明组件,提出,利用透明的浇铸材料(Vergussmaterial)将发光的元件与线路组件和电导体一起无空腔地包封。在此,从发光元件中发出的光辐射(Lichtstrahlung)的可能的变化应直接从这些元件发出。浇铸体设计成透明的,从而最终也可在照明机构之外感觉到光射线。然而在此,光射线通过浇铸体的特别影响不应有意识地被引导并且由此不是该技术解决方案的组成部分。就此而言,仅仅存在射出的光功率的受限的控制,这对于在机动车中的更加个性化的应用来说感觉为缺点。
印刷文献DE 10 2011 016 000公开了一种带有3D作用的照明装置。该技术发明的目的首要在于,更好地通知在机动车中的乘客。在此,提供一种带有多个扁平的光引导元件的用于机动车的照明装置,所述光引导元件以分层的方式依次布置成层组件。各个光引导元件不接触并且彼此间隔开。光引导元件中的每一个具有起光散射作用的结构元件。照明设备(Beleuchtungseinrichtung)光学地联结到每个光引导元件处,以便将光耦合到光引导元件中。通过结构元件使光从光引导元件中退耦。为了导致光发射(Lichtemission)的预定的影响,此外在此提出,使照明装置装备有用于操控照明设备的控制装置。因此,应取决于时间如此照亮或透射光引导元件,以至于以行进光效果(Lauflichteffekt)照明结构元件。因此,控制设备仅仅用于,时间上错开地照明相应的光引导元件的各个结构元件。换句话说,照明装置的光发射性能的可变性直接通过照明设备的光发射方式保证。此外,从专利文献中得知,照明设备在此应为点状光源、如LED。在此,仅仅通过结构元件的彼此位置上的错位产生光效果的进一步影响。就此而言,该公开文献也仅仅提出了射出的光功率的受限控制,这对于在机动车中的更加个性化的应用同样感觉为缺点。
在文献DE 10 2013 200 441中公开了一种带有具有沟式的凹处的光导体(Lichtleiter)的机动车照明设备。在此设置成,光从光源直接输入到光导体中。此外,光导体具有光离开面和至少一个偏转面(Umlenkfläche)。为了尽可能有效地利用被输入的光,该被输入的光应借助于在光导体中的总反射影响,从而最终实现发出的光射线的期望的方向。为此,提出光导体的特殊几何结构。因此,该设计方案促使,经由光进入面耦合的光的较大的份额经由光离开面在期望的方向上退耦。然而,所介绍的组件决定如下,即,可以以不灵活的方式利用一次通过光导体的设计方案决定的影响。因此,光导体的一次确定的几何结构决定射入的光的有针对性的影响。这也是期望的,因为应实现转向的光射线的确定的方向。在此可感觉为不利的是,在照明机构的随后的使用阶段期间,一次确定的布置方案不允许退耦的光射线的影响的另外的自由度。
因此,目前,在仅一个运行状态中实现高要求的光设计(Lichtdesign,有时也称为灯设计)。在此,用于闪光信号灯(Blinker)的抹擦功能(Wischfunktion)已经是例外。在此,以时间上错开的方式操控各个LED,以便如此提供动态效果。该功能也从制动灯(Bremslichter)中已知,其中,时间上错开的操控产生“闪烁的制动光(Bremslicht)”。因此,在此最终仅仅快速地依次实施LED的激活/禁用。光功能(Lichtfunktion)也大部分彼此分离地实现,或者(当其通过共同的光源实现时)光设计保持相同。例如在通过调暗的日间行车灯(Tagfahrlicht)的位置灯(Positionslicht,有时也称为航行灯)的情形中,这是这种情况。换句话说,可变的光设计目前限制在照明机构的各个元件的时间上错开地或者反复的激活/禁用上。尽管功能的分离,光设计在此是相同的。由此,不可实现照明机构的个性化。
发明内容
现在,本发明的任务是,提供一种改善的照明装置,其允许实现光的个性化的输出并且在此可不仅成本适宜地而且简单地操作。
该任务如下来解决:
在本发明的优选的设计方案中设置成,用于机动车的照明装置包括至少一个可调整的光源,该光源设计成发射光射线;带有处于内部的限制面(Begrenzungsfläche,有时也称为边界面)的罩壳,该处于内部的限制面包括反射光射线的部分区域、不反射光射线的部分区域和可透过光射线的用于使光射线在罩壳之外退耦的部分区域;照明体,该照明体布置在罩壳中并且贴靠在限制面处;以及至少一个光学系统(Optik,有时也称为透镜或镜头)。在此,至少一个可调整的光源如此设计,使得该光源经由至少一个光学系统将光射线耦合到照明体中,其中,照明体基本上由散射材料构建,并且至少一个光学系统可借助于至少一个驱动单元调整。由于可调整的光学系统,可有针对性地三维地使已经借助于可调整的光源以预定的方式发射的光射线转向。紧接着,散射材料使光射线在壳体的内部中散射,在该处所述光射线附加地反射。这些特征的组合导致,可在照明装置的光设计中实现较高的自由度。因此,在不同的且可时间变化的设计中可通过光源产生多种光功能。根据可调整的光学系统的调整,光射线反复地击中到刚性的限制面上,该限制面反射光射线。由此,在照明机构的结构空间中或在照明机构的罩壳之内产生多重反射(Mehrfachreflektion),直至光射线击中带有不起反射作用的部分区域的最后的限制面,即在再次击中到第一限制面上之前。最后的限制面吸收光射线,从而另外的反射不开始。在此,通过限制在光学系统中的调整角度,防止光射线从照明机构出来的直接离开。相对于带有多个不可偏转的光源的解决方案,在罩壳中使用用于在多重反射中偏转的光学系统更为适宜。
除了上面提到的优点,还存在另外的优势。例如,通过功能的这种可见的分离,在设计改变时,可赢取交通参与者的注意力并且由此提高道路交通中的安全性。可能的光效果的带宽允许高程度的个性化,其若有可能被预先调整或者可通过客户选出。除了用于光功能之外,动态光效果也可用于车辆中的另外的应用。用于回家/离家和停车效果的动画也属于此。
因此,在本发明的另一优选的设计方案中设置成,散射材料包括半透明的材料。通过光射线在结构空间、即在罩壳之内的半透明介质中的有针对性的散射,产生向外可见的照明图案。通过改变限制面的入射角和出射角,通过调整在光源之后的光学系统改变该照明图案。由此,在更高数量的反射的情形中产生更紧密的图案。由此增加的亮度如有必要可通过光源的调暗来补偿或一旦期望来利用。因此,可实现不同的光功能。通过将光源的调暗和光学系统的转向组合,可生成动态的光效果。散射介质完全填满照明装置的结构空间或罩壳,并且由此散射全部光射线,这又积极地作用于期望的效果。
此外,在本发明的另一设计方案中设置成,散射材料包括气凝胶。已表明,气凝胶作为示例性的介质具有较高的光学透明性并且由此特别适合于本发明的目的。
此外,在本发明的另一设计方案中设置成,用于使光射线在罩壳之外退耦的可透过光射线的部分区域是外片材(Außenscheibe),该外片材从以下材料中的一种中选出:窗玻璃(Fensterglas)、树脂玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、玻璃(Glas)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)、透明的硅酮/乳胶/橡胶。
提到的材料以期望的方式促进光射线的退耦,并且由此特别良好地适用于所介绍的照明装置。该材料也保护散射材料,从而确保了照明装置的可靠利用。
此外,在本发明的另一设计方案中设置成,至少一个可调整的光源是激光射线光源。激光射线特别良好地适用于与散射材料一起设计照明机构的期望的照明效果。
在本发明的另一设计方案中设置成,照明装置包括至少两个可调整的光源,其中,至少一个可调整的光源是激光射线光源,并且至少一个另外的可调整的光源例如为LED光源。两个不同的光源负责在选出照明装置的待获得的光设计的情形中更高的自由度。如已经提及的那样,可通过将光源的调暗和光学系统的转向组合生成动态的光效果。如有必要,该动态的光效果可通过改变光射线的颜色的另外的光源补充。这例如可通过各个颜色的叠加实现。
在本发明的另一设计方案中也设置成,至少两个可调整的光源分别单独地将光射线耦合到至少一个光学系统中,其中,相应的光学系统单独地关联于光源中的一个,并且可分别借助于单独的驱动单元调整。由此,可以不是仅仅经由附加的光源负责光设计的进一步个性化,而是附加地借助于两个可单独控制的或可调整的光学系统。此外,实现了上面描述的光射线(激光射线)连同传统光源和在照明机构之内的其光学系统的集成。这穿透了通过光射线生成的光笼(Lichtkäfig)并且可共同地对于一个光功能或者单独地作为多个光功能实现。
此外,在本发明的另一设计方案中设计成,驱动单元是伺服电机(Servomotor,有时也称为伺服马达)。以这种方式,可特别有针对性地调整至少一个可调整的光学系统。尤其地,顾客可随时通过控制伺服电机改变光设计。
在本发明的另一设计方案中设置成,包括反射光射线的部分区域的限制面的表面可更换。以这种方式,结构空间的后侧可包含不同的光学系统,所述光学系统进一步影响相应于现有技术的光设计。因此,根据这些面的几何结构和特性,可影响光射线的反射的方式和形式。由此,使用者可以以简单的方式根据个性化的要求设计照明机构。
最终,在本发明的一种设计方案中,设置一种带有相应于之前提到的设计方案的照明装置的机动车。
从其余的在从属权利要求中提到的特征中得出本发明的另外的优选的设计方案。
只要在具体情况中没有不同地阐述,本发明的在本申请文件中提到的不同实施形式可有利地相互组合。
附图说明
随后根据附图以实施例阐释本发明。其中:
图1示出了带有隔板的照明装置的截面图;
图2示出了照明装置的后部截面图;
图3示出了照明装置的横截面图。
附图标记列表
10 照明装置
12 罩壳
14 散射材料
16 可透过光射线的部分区域(外片材)
18 隔板
20 限制面,起反射作用的部分区域
22 外壁
24 光学系统
26 驱动单元
28 光源
30 限制面,不起反射作用的部分区域。
具体实施方式
图1示出了带有罩壳12的照明装置10的截面图。在罩壳12中布置有散射材料14。此外,示出了用于使光射线在罩壳12之外退耦的罩壳12的可透过光射线的部分区域16(在此作为外片材16示出)。外片材16由隔板18部分地覆盖。此外,可看出罩壳12的处于内部的限制面20。在此,箭头20指出了限制面20,该限制面20包括反射光射线的部分区域。
图2示出了照明装置10的后部截面图。可看出带有处于内部的限制面20的罩壳12,该限制面20包括反射光射线的部分区域以及罩壳12的外壁22。未示出的光学系统24由罩壳12的外壁22覆盖。可看出与光学系统24相连接的驱动单元26。此外,光源28直接位于驱动单元26附近。
图3示出了照明装置10的横截面。可看出罩壳12,其带有限制面20,该限制面20包括起反射作用的部分区域,以及限制面30,该限制面30包括不起反射作用的部分区域。此外,在光源28和带有处于内部地布置的散射材料14的罩壳12之间可看出光学系统24。
Claims (10)
1.一种用于机动车的照明装置(10),所述照明装置包括至少一个可调整的光源(28),所述光源设计成发射光射线;具有处于内部的限制面的罩壳(12),所述处于内部的限制面包括反射光射线的部分区域(20)、不反射光射线的部分区域(30)和可透过光射线的用于使光射线在所述罩壳(12)之外退耦的部分区域(16);照明体,所述照明体布置在所述罩壳(12)中并且贴靠在所述限制面处;以及至少一个光学系统(24),其中,所述至少一个可调整的光源(28)设计成经由所述至少一个光学系统(24)将光射线耦合到所述照明体中,其特征在于,所述光体基本上由散射材料(14)构建,并且所述至少一个光学系统(24)可借助于至少一个驱动单元(26)调整。
2.根据权利要求1所述的照明装置(10),其特征在于,所述散射材料(14)包括半透明的材料。
3.根据权利要求1所述的照明装置(10),其特征在于,所述散射材料(14)包括气凝胶。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(10),其特征在于,用于使光射线在所述罩壳(12)之外退耦的、可透过所述光射线的部分区域(16)是外片材(16),所述外片材从以下材料中的一种选出:窗玻璃、树脂玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)、聚苯乙烯(PS),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)、透明的硅酮/乳胶/橡胶。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(10),其特征在于,所述至少一个可调整的光源(28)是激光射线光源。
6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(10),其特征在于,所述照明装置(10)包括至少两个可调整的光源(28),其中,至少一个可调整的光源(28)是激光射线光源,并且所述至少一个另外的可调整的光源(28)例如为LED光源。
7.根据权利要求6所述的照明装置(10),其特征在于,所述至少两个可调整的光源(28)分别单独地将光射线耦合到至少一个光学系统(24)中,其中,所述相应的光学系统(24)单独关联于所述光源(28)中的一个,并且可分别借助于单独的驱动单元(26)调整。
8.根据权利要求1所述的照明装置(10),其特征在于,所述驱动单元(26)是伺服电机。
9.根据权利要求1所述的照明装置(10),其特征在于,包括反射光射线的部分区域(20)的限制面的表面是可更换的。
10.一种机动车,其带有根据权利要求1至9中任一项所述的照明装置(10)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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