CN109990244B - 照明装置及驱动方法、车灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及灯具技术领域，提出一种照明装置，该照明装置包括：第一发光元件、第一反射装置以及第一电致变焦透镜。第一发光元件用于发射沿第一方向传播的光线；第一反射装置能够将沿所述第一方向传播的光线沿主方向反射；第一电致变焦透镜设置于所述第一发光元件的出光侧，所述第一电致变焦透镜用于在第一电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第一反射装置的光线偏离所述主方向射出。本公开能够快速地实现光线的偏转。

Description

照明装置及驱动方法、车灯
技术领域
本发明涉及灯具技术领域，尤其涉及一种照明装置及驱动方法、车灯。
背景技术
照明装置广泛应用于人们的生活等诸多领域，是生活中必不可少的工具。例如，照明装置可以应用于车灯、照明灯塔等领域。通常照明装置需要对发射出光线的方向进行调整。例如，照明装置用车灯时，在车辆入弯和出弯时，照明装置需要随着道路情况调整光线方向。
相关技术中，照明装置通常通过设置机械转向装置实现控制光线的传播方向。
然而，机械转向装置成本较高，且控制响应时间较长。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种照明装置及驱动方法、车灯，该照明装置解决了相关技术中机械转向装置成本较高，且控制响应时间较长的技术问题。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本公开的一方面，提供一种照明装置，该照明装置包括：第一发光元件、第一反射装置以及第一电致变焦透镜。第一发光元件用于发射沿第一方向传播的光线；第一反射装置能够将沿所述第一方向传播的光线沿主方向反射；第一电致变焦透镜设置于所述第一发光元件的出光侧，所述第一电致变焦透镜用于在第一电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第一反射装置的光线偏离所述主方向射出。
在本公开的一种示例性实施例中，该照明装置还包括第二发光元件，第二发光元件用于发射沿第一方向传播的光线，且所述第一电致变焦透镜设置于所述第二发光元件的出光侧；其中，所述第二发光元件和所述第一发光元件分别位于所述第一电致变焦透镜主光轴的相对两侧。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括第三发光元件、第四发光元件、第二反射装置以及第二电致变焦透镜。第三发光元件用于发射沿第二方向传播的光线；第四发光元件用于发射沿第二方向传播的光线，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；第二反射装置，能够将沿所述第二方向传播的光线沿所述主方向反射；第二电致变焦透镜，设置于所述第三发光元件和所述第四发光元件的出光侧，用于在第二电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第二反射装置的光线偏离所述主方向射出；其中，所述第三发光元件和所述第四发光元件分别位于所述第二电致变焦透镜主光轴的相对两侧。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电致变焦透镜与所述第二电致变焦透镜的主光轴位于同一直线上。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一发光元件与所述第二发光元件之间设置有第一阻光层，所述第三发光元件与所述第四发光元件之间设置有第二阻光层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一发光元件、所述第二发光元件、所述第三发光元件以及所述第四发光元件为LED发光件。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电致变焦透镜为液晶透镜或液体透镜，所述第二电致变焦透镜为液晶透镜或液体透镜。
根据本公开的一方面，提供一种照明装置驱动方法，用于驱动上述的照明装置，该方法包括：
在第一驱动状态下，利用第一反射装置将第一发光元件发射的光线沿主方向反射；
在第二驱动状态下，利用第一电压信号控制第一电致变焦透镜的焦距，以将反射于第一反射装置的光线沿偏离所述主方向射出。
根据本公开的一方面，提供一种车灯，该车灯包括：多个上述的照明装置、信息采集单元以及控制单元。信息采集单元用于采集车辆行驶状态，并生成行驶信息；控制单元用于根据所述行驶信息控制所述照明装置的驱动状态。
在本公开的一种示例性实施例中，所述信息采集单元包括中央处理器、悬架行程传感器、方向盘转角传感器、光强传感器、动态图像采集仪、雷达、GPS定位系统中的一种或多种。
本发明提供一种照明装置及驱动方法、车灯，该照明装置包括：第一发光元件、第一反射装置以及第一电致变焦透镜。第一发光元件用于发射沿第一方向传播的光线；第一反射装置能够将沿所述第一方向传播的光线沿主方向反射；第一电致变焦透镜设置于所述第一发光元件的出光侧，所述第一电致变焦透镜用于在第一电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第一反射装置的光线偏离所述主方向射出。一方面，本公开可以通过控制第一电致变焦透镜的焦距控制该照明装置发出光线的传播方向；另一方面，本公开结构简单，成本较低。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开照明装置一种示例性实施例的剖视图；
图2为本公开照明装置一种示例性实施例的结构示意图；
图3为本公开照明装置另一种示例性实施例的结构示意图；
图4为本公开照明装置另一种示例性实施例的结构示意图；
图5为图3照明装置一种光线传播示意图；
图6为图3中照明装置另一种光线的传播图；
图7为本公开照明装置一种示例性实施例中液晶透镜的结构示意图；
图8为本公开车灯一种示例性实施例的结构示意图；
图9为本公开车灯一种示例性实施例的功能框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
本示例性实施例首先提供一种照明装置，如图1、2所示，图1为本公开照明装置一种示例性实施例的剖视图，图2为本公开照明装置一种示例性实施例的结构示意图。该照明装置包括：第一发光元件11、第一反射装置21以及第一电致变焦透镜31。第一发光元件11用于发射沿第一方向(箭头方向)传播的光线；第一反射装置21能够将沿所述第一方向传播的光线沿主方向(箭头方向)反射；第一电致变焦透镜31设置于所述第一发光元件的出光侧，所述第一电致变焦透镜31用于在第一电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第一反射装置的光线偏离所述主方向射出。
本示例性实施例提供一种照明装置，该照明装置包括：第一发光元件、第一反射装置以及第一电致变焦透镜。第一发光元件用于发射沿第一方向传播的光线；第一反射装置能够将沿所述第一方向传播的光线沿主方向反射；第一电致变焦透镜设置于所述第一发光元件的出光侧，所述第一电致变焦透镜用于在第一电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第一反射装置的光线偏离所述主方向射出。一方面，本公开可以通过控制第一电致变焦透镜的焦距控制该照明装置发出光线的传播方向；另一方面，本公开结构简单，成本较低。
本示例性实施例中，如图1所示，第一发光元件11、第一反射装置21以及第一电致变焦透镜31可以设置于一基座4上。第一发光元件11可以位于第一电致变焦透镜主光轴(虚线)的一侧，第一反射装置21可以包括设置于基座4上的反光镜。应该理解的是，在其他示例性实施例中，第一发光元件11、第一反射装置21以及第一电致变焦透镜31还可以设置于其他位置上；第一发光元件11与第一电致变焦透镜的主光轴还可以有更多的位置关系；第一电致变焦透镜31还可以有其他的结构，这些都属于本公开的保护范围。
本示例性实施例中，照明装置仅仅可以实现光线沿一个方向偏离传播。如图3所示，为本公开照明装置另一种示例性实施例的结构示意图。该照明装置还可以包括第二发光元件12，第二发光元件12用于发射沿第一方向传播的光线，且所述第一电致变焦透镜31设置于所述第二发光元件的出光侧；其中，所述第二发光元件12和所述第一发光元件11分别位于所述第一电致变焦透镜31主光轴的相对两侧。如图2所述，当开启第一发光元件11和第一电致变焦透镜31时，可以实现第一发光元件11发出的光线偏离主方向右传播；当开启第二发光元件12和第一电致变焦透镜31时，可以实现第二发光元件12发出的光线偏离主方向左传播。本示例性实施例可以实现照明装置发出的光线沿两个方向偏离传播。
本示例性实施例中，如图3所示，第一发光元件11和第二发光元件之间还可以设置有第一阻光层61，第一阻光层61可以避免第一发光元件11或第二发光元件发出的光线沿第一电致变焦透镜31的主光轴射出，从而导致照明装置发出的光线部分沿主方向传播。
本示例性实施例中，图4所示，为本公开照明装置另一种示例性实施例的结构示意图。该照明装置还可以包括第三发光元件13、第四发光元件14、第二反射装置22以及第二电致变焦透镜32。第三发光元件13用于发射沿第二方向(箭头方向)传播的光线；第四发光元件14用于发射沿第二方向传播的光线，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；第二反射装置22能够将沿所述第二方向传播的光线沿所述主方向反射；第二电致变焦透镜32设置于所述第三发光元件13和所述第四发光元件14的出光侧，用于在第二电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第二反射装置22的光线偏离所述主方向射出；其中，所述第三发光元件13和所述第四发光元件14分别位于所述第二电致变焦透镜主光轴的相对两侧。本示例性实施例中，第三发光元件13和第四发光元件14可以增加该照明装置的发光强度。例如，当照明装置发出光线需要偏离主方向向右传播时，可以打开第一电致变焦透镜31、第二电致变焦透镜32、第一发光元件11以及第四发光元件14；当照明装置发出光线需要偏离主方向向左传播时，可以打开第一电致变焦透镜31、第二电致变焦透镜32、第二发光元件12以及第三发光元件13。
本示例性实施例中，如图4所示，第三发光元件13和第四发光元件14之间还可以设置第二阻光层62。所述第一电致变焦透镜与所述第二电致变焦透镜的主光轴可以位于同一直线上，因而，第一阻光层61和第二阻光层62可以为同一阻光层。应该理解的是，在其他示例性实施例中，所述第一电致变焦透镜与所述第二电致变焦透镜的主光轴也可以不位于同一直线上。
本示例性实施例中，所述第一发光元件11、所述第二发光元件12、所述第三发光元件13以及所述第四发光元件14可以为LED发光件。应该理解的是，在其他示例性实施例中，所述第一发光元件11、所述第二发光元件12、所述第三发光元件13以及所述第四发光元件14还可以有其他结构，这些都属于本公开的保护范围。
如图5、6所示，图5为图3照明装置一种光线传播示意图，图6为图3中照明装置另一种光线的传播图。第一电致变焦透镜和第二电致变焦透镜的焦距可以相等。其中，a为第二发光元件的高度，b为第二阻光层部分厚度，f1为图5中第一电致变焦透镜的焦距，f2为图6中第一电致变焦透镜的焦距。在图5中，根据几何知识可以获得
Figure BDA0002027893000000071
所以
Figure BDA0002027893000000072
在图6中，
Figure BDA0002027893000000073
Figure BDA0002027893000000074
具体地，例如，f1＝3.5cm、a＝2.8cm、b＝0.9cm，
Figure BDA0002027893000000075
Figure BDA0002027893000000076
f2＝8cm,a＝2.8cm、b＝0.9cm，
Figure BDA0002027893000000077
因此，通过控制第一电致变焦透镜或第二电致变焦透镜的焦距可以控制该照明装置出射光线偏离主方向的角度。
本示例性实施例中，所述第一电致变焦透镜和第二电致变焦透镜所述可以为液晶透镜。如图7所示，为本公开照明装置一种示例性实施例中液晶透镜的结构示意图。该液晶透镜可以包括第一透明电极层51、第二透明电极层52、第三透明电极层53、液晶层54、第一取向层56和第二取向层57。所述第二透明电极层52开设有通孔，第三透明电极层53设置于该通孔的中心位置。液晶层54位于第一透明电极层51和第二透明电极层52之间。第一取向层56设置于第一透明电极层51面向液晶层的一侧，第二取向层57设置于第二透明电极层52面向液晶层的一侧。第一取向层和第二取向层用于控制液晶层中液晶分子的初始取向。在第一透明电极层51、第二透明电极层52之间电压V1以及在第一透明电极层51、第三透明电极层53之间电压V2作用下，液晶层54可以形成光学透镜。其中，当V1大于V2时，液晶层54形成凸透镜，当V1小于V2时，液晶层54形成凹透镜。其中，液晶透镜还可以包括透明基板50、绝缘层59、高阻层58。绝缘层59设置于第二透明电极层52面向液晶层54一侧，高阻层58位于绝缘层59与第二取向层57之间。透明基板50设置于第一透明电极层51和第二透明电极层52两侧。高阻层58用于使得液晶分子所在电场曲线过度平滑。
应该理解的是，液晶透镜还可以有更多的结构可供选择。第一电致变焦透镜和第二电致变焦透镜还可以有其他的结构可供选择，例如，第一电致变焦透镜和第二电致变焦透镜可以为液体透镜。这些都属于本公开的保护范围。
本示例性实施例还提供一种照明装置驱动方法，用于驱动上述的照明装置，该方法包括：
在第一驱动状态下，利用第一反射装置将第一发光元件发射的光线沿主方向反射；
在第二驱动状态下，利用第一电压信号控制第一电致变焦透镜的焦距，以将反射于第一反射装置的光线沿偏离所述主方向射出。
在第一驱动状态下，不向电致变焦透镜施加电压信号，电致变焦透镜为一透明介质，该照明装置发出的光反射于第一反射装置，从而沿主方向传播，在第二驱动状态下，向电致变焦透镜施加电压信号，电致变焦透镜为一凸透镜或一凹透镜，该照明装置发出的光可以偏离主方向传播。
本示例性实施例还提供一种车灯，如图8、9所示，图8为本公开车灯一种示例性实施例的结构示意图，图9为本公开车灯一种示例性实施例的功能框图。该车灯包括：多个上述的照明装置7、信息采集单元8以及控制单元9。信息采集单元8用于采集车辆行驶状态，并生成行驶信息；控制单元9用于根据所述行驶信息控制所述照明装置的驱动状态。
本示例性实施例提供的车灯可以根据车辆的行驶状态改变车灯的照明方向，车灯照明方式。例如，当车辆转弯时，车灯的照明方向可以随车辆转弯方向发送偏转。再例如，当车辆的对向有来车时，车灯可以关闭部分照明装置以使对向来车位置没有光线，从而避免车灯光线对对向来车驾驶员造成影响。
本示例性实施例中，所述信息采集单元可以包括悬架行程传感器、方向盘转角传感器、光强传感器、动态图像采集仪、雷达、GPS定位系统中的一种或多种。其中，悬架行程传感器用于检测车辆车身的转向角度；方向盘转角传感器用于检测车辆方向盘的旋转角度；光强传感器用检测车辆对象是否来车；动态图像采集仪用于检测车辆周围环境具体的图像信息；雷达用于检测车辆周围是否有障碍物；GPS定位系统用于检测车辆的位置，从而预先判断该路段是否会出现弯道。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (8)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：
第一发光元件，用于发射沿第一方向传播的光线；
第一反射装置，能够将沿所述第一方向传播的光线沿主方向反射；
第一电致变焦透镜，设置于所述第一发光元件的出光侧，所述第一电致变焦透镜用于在第一电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第一反射装置的光线偏离所述主方向射出；
第二发光元件，用于发射沿第一方向传播的光线，且所述第一电致变焦透镜设置于所述第二发光元件的出光侧；
其中，所述第二发光元件和所述第一发光元件分别位于所述第一电致变焦透镜主光轴的相对两侧；
第三发光元件，用于发射沿第二方向传播的光线；
第四发光元件，用于发射沿第二方向传播的光线，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；
第二反射装置，能够将沿所述第二方向传播的光线沿所述主方向反射；
第二电致变焦透镜，设置于所述第三发光元件和所述第四发光元件的出光侧，用于在第二电压信号作用下控制其焦距，以将反射于所述第二反射装置的光线偏离所述主方向射出；
其中，所述第三发光元件和所述第四发光元件分别位于所述第二电致变焦透镜主光轴的相对两侧。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一电致变焦透镜与所述第二电致变焦透镜的主光轴位于同一直线上。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述第一发光元件与所述第二发光元件之间设置有第一阻光层，所述第三发光元件与所述第四发光元件之间设置有第二阻光层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一电致变焦透镜为液晶透镜或液体透镜，所述第二电致变焦透镜为液晶透镜或液体透镜。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，液晶透镜包括：
第一透明电极层；
第二透明电极层，开设有通孔；
第三透明电极层，位于所述通孔的形心；
液晶层，位于所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间；
第一取向层，位于所述第一透明电极层面向所述液晶层一侧；
第二取向层，位于所述第二透明电极层面向所述液晶层一侧。
6.一种照明装置驱动方法，用于驱动权利要求1-5任一项所述的照明装置，其特征在于，包括：
在第一驱动状态下，利用第一反射装置将第一发光元件发射的光线沿主方向反射；
在第二驱动状态下，利用第一电压信号控制第一电致变焦透镜的焦距，以将反射于第一反射装置的光线沿偏离所述主方向射出。
7.一种车灯，其特征在于，包括：
多个权利要求1-5任一项所述的照明装置；
信息采集单元，用于采集车辆行驶状态，并生成行驶信息；
控制单元，用于根据所述行驶信息控制所述照明装置的驱动状态。
8.根据权利要求7所述的车灯，其特征在于，所述信息采集单元包括中央处理器、悬架行程传感器、方向盘转角传感器、光强传感器、动态图像采集仪、雷达、GPS定位系统中的一种或多种。
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