CN110637191A - 用于机动车辆信号灯的在光导中促进增强的光传播的照明装置 - Google Patents

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CN110637191A CN201880032699.6A CN201880032699A CN110637191A CN 110637191 A CN110637191 A CN 110637191A CN 201880032699 A CN201880032699 A CN 201880032699A CN 110637191 A CN110637191 A CN 110637191A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆信号灯的照明装置(2A，2B，2C，2D)，其在光导(4)中产生增加的光传播。为此目的，照明装置(2A，2B，2C，2D)包括由前表面(6)限定的光导(4)、照亮光导(4)的第一端部(12)的光源(18)、以及位于光源(18)和光导一部分前表面(6)的前方的第一罩(20)，这样第一罩(20)从观看光导前表面(6)的观察者遮盖光源(18)。有利地，光导的与第一罩(20)相对的前表面(6)至少部分地被中间层(22)覆盖，所述中间层(22)反射由光源(18)所发射的光。

Description

用于机动车辆信号灯的在光导中促进增强的光传播的照明 装置
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的信号灯和/或信号指示灯的技术领域。更特别地，本发明涉及一种用于机动车辆信号指示灯的照明装置，其包括基本上被均匀照亮的光导。
背景技术
现行法规要求根据机动车辆的类型使用不同的照明或信号指示灯。然而，除了所有灯的体积之外，如此组合在一起的各个灯的照明性能和均匀性也是主要的关注点。
从现有技术中已知一种用于或多或少地均匀照亮薄屏以显示指示车辆的位置或方向改变的光信号的照明装置。图1示出这种类型的照明装置1的示例，其包括由平行于后表面8的前表面6界定的光导4。前表面和后表面由连接所述表面的侧面10界定。因此，光导4形成在第一端部12和第二端部14之间沿纵向方向(AA')延伸的基本平面的屏。光导2是透明的，以允许由发光二极管18发射的光束16在其第一端部和第二端部之间传播。更精确地，发光二极管18位于光导的第一端部12处以照亮光导的侧面10。
为了提供沿着光导4的基本上均匀的照明的印象，将罩20定位在发光二极管18的前方并紧靠光导4的一部分前表面6。罩局部改变前表面6的反射特性，有利于在光导4中传播的光束16A的解耦和/或吸收。这样，由发光二极管18发射的光束16A的一部分在罩20处损失，其效果是减小在光导4中传播的光信号的强度。
本发明具有的目的是通过提出一种用于机动车辆信号指示灯的照明装置来解决该问题，该照明装置包括沿着光导基本上均匀地被照亮的光导，同时有利于在光导中传播更大量的光。
发明内容
为了实现该目的，本发明提出一种照明装置，该照明装置包括由前表面界定的光导、照亮光导的第一端部的光源、以及位于光源以及光导前表面的一部分前方的第一罩，这样第一罩向观看光导前表面的观察者遮盖光源。换句话说，在当前情况下，观察者面对光导的前表面。
本发明的特征在于与第一罩相对的光导的前表面至少部分地被中间层覆盖，所述中间层反射由光源所发射的光。
介于光导和第一罩之间的中间层允许反射由光源所发射的光，并因此限制在第一罩处在光导中传播的光的解耦现象。这样，中间层有利于在光导中传播更大量的光。优选地，中间层全反射由光源所发射的光，以便优化在光导中传播的光量。
据本发明的第一实施例，中间层在由光源所发射的光在光导中的传播方向上沿着前表面在光导的被遮盖在第一罩后面的第一端部和第一罩的遮盖所述前表面一部分的一端部之间连续地延伸。
根据本发明的另一个实施例，中间层覆盖被遮盖在第一罩后面的光导的前表面的10％至100％之间，优选地70％至90％之间。
根据本发明的另一实施例，中间层覆盖被遮盖在第一罩后面的光导的前表面的端部。前表面的端部对应于光导的第一端部。换句话说，中间层一直延伸到界定光导第一端部的侧面的边缘。
根据本发明的另一实施例，中间层从覆盖光导前表面的第一罩的端部后退。该实施例有利地允许中间层在覆盖光导前表面的第一罩的端部处不可见。根据另一个优点，这还允许减轻中间层边缘处的热点的印象。至于“热点”，其在本文中是指光导的被光源更强烈地照亮的区域。该后退的值包括在几毫米至几十毫米之间，优选地在5毫米与15毫米之间，或者在5毫米与10毫米之间，优选地在6毫米的量级。
根据本发明的另一个实施例，第一罩的端部朝着光导的前表面弯曲，以便向观察者完全遮盖中间层。优选地，第一罩的端部与光导的前表面接触，以便与所述前表面一起形成壳体，该壳体保护隔离膜免于潮湿和污物。
根据本发明的另一个实施例，中间层的厚度小于5毫米，优选小于1毫米。
根据本发明的另一个实施例，中间层与第一罩接触。该实施例有利地允许最小化照明装置的厚度。
根据本发明的另一个实施例，中间层由铝、银或铬类型的金属材料形成。
根据本发明的另一个实施例，光导由透明或半透明的材料制成，从而有利于光在整个光导中的传播。通过示例的方式，光导可以由以下材料之一制成：聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)和/或聚碳酸酯(PC)。当然，这些示例并不是详尽的。
根据本发明的另一实施例，光源包括至少一个发光二极管。根据一个优选实施例，光源包括多个不同颜色的发光二极管，以在光导处显示不同颜色的光信息。通过示例的方式，光源可以被配置成以琥珀色来照亮光导，以发出信号来指示设置有根据本发明的照明装置的机动车辆的方向的变化，和/或以白色来照亮光导以发出信号来指示所述车辆向后移动，和/或以红色来照亮光导以发出信号来指示所述车辆的定位和/或制动。
根据本发明的另一实施例，所述照明装置包括另一光源，所述另一光源照亮所述光导的另一端部，优选地，与所述光导的第一端部相对的第二端部。该实施例有利地允许更均匀地照亮更大尺寸的光导。
根据优选实施例，光导在第二端部处包括接收第二罩的凹槽，从而第二罩与光导的前表面平齐。第二罩允许在光导的第二端部处限制热点的印象。该实施例还允许在光导的前表面和第二罩的前表面处形成平坦表面。这产生更多的美学效果。根据另一个优点，光导的前表面和第二罩的前表面之间的对准形成同一表面，该同一表面没有易于保留污物的突起。因此，照明装置更易于维护。根据另一个优点，在同一表面处没有突起限制行人与设置有这种照明装置的机动车辆发生碰撞时受伤的风险。
根据本发明的另一实施例，光导的与第二罩相对的前表面至少部分地被另一中间层覆盖，该另一中间层反射由另一光源所发射的光。上文提到的有关于与第一罩相对的中间层的不同变型实施例可转置到另一中间层。
根据本发明的另一个实施例，光导包括用于衍射在光导中传播的光的器件。衍射器件被配置成在基本上垂直于光导的纵向轴线(AA')的至少一个方向上反射光。衍射器件特别地存在于光导的未被第一罩和/或第二罩覆盖的部分中，从而由观看光导前表面的观察者更容易看到由所述器件衍射的光。
根据优选实施例，第一罩和/或第二罩覆盖一个或多个衍射器件。当观察者倾斜他/她的视角以观察所述罩的后面时，该实施例有利地允许观察者更好地感知超过第一罩或第二罩的光。通过示例的方式，通过将第一衍射器件设置成与覆盖光导的所述罩的一端部定位在包括在5毫米至15毫米，优选地为10毫米量级的距离处可以使第一衍射器件从第一罩和/或第二罩后退。当然，这些值可根据光源的功率、所述罩的长度和光导的厚度进行适应性调整。
根据本发明的优选实施例，衍射器件形成设置在光导后表面中的空腔，该后表面与光导的前表面相对。根据替代实施例，后表面是有纹理的。
根据本发明的另一实施例，光导形成至少一个凹面和/或一个凸面，以便在其前表面形成三维表面。该实施例允许照明装置对光学壳体的形状和/或设置有根据本发明的照明装置的机动车辆的车身轮廓的更大适应性。
上文所述的不同特性、变型和实施例可以根据各种组合彼此相关联，只要它们彼此不会不相容或互斥即可。
本申请还涉及一种用于制造如上所述的照明装置的方法，该方法实施以下步骤：实施将中间层包覆成型在光导的前表面的一部分上的步骤，然后实施将第一罩固定在中间层的至少一部分上的步骤。通过非限制性示例的方式，可以使用已知手段将第一罩粘附在中间层上。根据替代方案，在将中间层施加到第一罩的表面上的第一步骤期间，制造根据本发明的照明装置，然后使用已知手段，将第一罩保持与光导的前表面相对，从而使得中间层与所述前表面接触。根据变形实施例，如上所述的用于制造照明装置的方法实施以下步骤：实施将中间层包覆成型在光导前表面的一部分上，以形成第一罩的步骤。有利地，上述包覆成型技术允许在光导的前表面处保护中间层免受外部环境的影响。
本发明还涉及一种用于机动车辆的信号指示灯或侧灯，其包括如上所述的照明装置。照明装置的光导可以形成信号指示灯的中间屏。
优选地，光导形成信号指示灯的外部屏。至于“外部屏”，其是指这样的事实，即光导封闭容纳照明装置的光学壳体的一部分，以便保护存在于光学壳体中的组件免受外部环境的影响。有利地，光导然后同时确保以下两个功能：保护存在于光学壳体中的组件以及在光导处显示光信号，以警告观察者关于设置具有根据本发明的信号指示灯的机动车辆的位置和/或方向改变。因此，不再需要使用特定的防护屏，该防护屏有利地允许在没有这种防护屏的情况下进行操作，并减小信号指示灯的深度，而且也减轻信号指示灯的重量。至于“深度”，其是指信号指示灯在基本上垂直于光导前表面的方向上的尺寸。通过示例的方式，根据本发明的信号指示灯的深度因此可以等于或小于50毫米或小于15毫米，优选地等于或小于9毫米。
由于其较小的体积，本发明提出的浅信号指示灯允许在多种车身上具有更好的适应性。这样，根据本发明的信号指示灯可以位于机动车辆的前部和/或一侧和/或后部上。这样，本发明还涉及一种包括如上所述的信号指示灯的机动车辆。
附图说明
由于以下描述，将更好地理解本发明，该描述涉及通过非限制性示例的方式给出的优选实施例，并参照所附示意图进行了解释，其中：
图1是根据现有技术的照明装置的示意性纵向截面图；
图2是根据本发明的照明装置的第一实施例的示意性纵向截面图；
图3是根据本发明的照明装置的第二实施例的示意性纵向截面图；
图4是根据本发明的照明装置的第三实施例的示意性纵向截面图；
图5是根据本发明的照明装置的第四实施例的示意性纵向截面图；
图6是根据本发明的照明装置的第五实施例的示意性纵向截面图；
图7是根据本发明的照明装置的第六实施例的示意性纵向截面图；
图8是包括根据图7的照明装置的信号指示灯的示意性纵向截面图；
图9是根据图8的信号指示灯的前表面的正视图。
具体实施方式
作为提醒，本发明提出一种用于机动车辆信号指示灯的照明装置，该照明装置包括沿其基本上被均匀照亮的光导，同时有利于在光导中传播更大量的光。
根据图2所示的第一实施例，根据本发明的照明装置2A与上述照明装置1的不同之处在于，光导4在其前表面6处基本是凸形的，并且不同之处在于光导包括在前表面6和第一罩20之间夹置的中间层22。应该指出的是，这两个照明装置1和2A之间的相同元件由相同的附图标记表示。
更准确地说，中间层22与光导的前表面6和第一罩20接触。中间层22至少部分反射(优选全反射)由发光二极管18所发射的光束16。因此，有利的是，由发光二极管18发射的大量光在光导4中传播。这样，与上文所述的光导1相比，可由观看光导的前表面6的观察者感知到光导4更亮。
通过非限制性示例的方式，中间层22由铝制成。中间层22从被第一罩20遮盖的光导4的第一端部12延伸到第一罩的遮盖光导4的前表面6的一部分的端部24。换句话说，中间层22在第一罩20的遮盖光导4的前表面6的100％或全部长度L上延伸。
优选地，中间层22是可能最薄的，以便优化照明装置2A的总厚度。当然，中间层也足够厚，以反射在光导4中传播的大部分光束16。例如，根据中间层的性质，中间层的厚度包括在0.1毫米至2毫米之间，优选地在1毫米的量级。
根据本示例，光导4包括拐点，以便形成三维壁，该三维壁的厚度定义为将其前表面6与后表面8分开的距离，该距离包括在1毫米至50毫米之间，优选地在25毫米的量级。当然，根据未示出的其他实施例，光导可以是凹的和/或凸的。
光导4是透明的，以便允许光束16沿所述光导传播。优选地，在光导的前表面处测得的“雾度(HAZE)”值包括在60％至98％之间，优选地高于70％。作为非限制性示例的方式，光导4由聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)和/或聚碳酸酯(PC)形成。
第一罩20也由上文提到的材料中的一种制成，并且被加工成对光束16不透过。实际上，当在其第一端部12处由发光二极管照亮时光导4可以具有沿着轴线(AA')限定的约200毫米至300毫米的长度，而当由另一个发光二极管在其第二端部14处照亮时(图中未示出)光导4可以具有沿着轴线(AA')限定的甚至高达600毫米的长度。
现在，图3示出根据本发明的照明装置2B的第二实施例。该实施例与上述示例的不同之处在于，中间层22从第一罩20的端部24后退，使得面对前表面6的观察者难以观察到中间层22。优选地，第一罩20的端部24从中间层22突出一段长度，该长度适于减小在中间层22的边缘处可观察到的热点的印象。至于“热点”，其在本文中是指光导4的在其前表面6处被光源18局部照亮的区域。根据本示例，第一罩的端部24从中间层突出的长度包括在5毫米至15毫米之间，优选地在10毫米的量级。当然，该值易于根据中间层的厚度和光源的功率而变化。
图4示出根据本发明的照明装置2C的第三实施例。该实施例与上述示例的不同之处在于，第一罩20的端部24覆盖光导4的前表面6的一部分，从而将中间层22向面对前表面6的观察者完全遮盖。优选地，端部24与光导4的前表面6直接接触，使得第一罩20和光导形成壳体，该壳体保护中间层22，特别是防止湿气和污物。根据优选实施例，第一罩20的端部24在前表面6上延伸包括在5毫米和6毫米之间的长度，以便减少上述的热点印象。
图5示出根据本发明的照明装置2D的第四实施例。该第四示例与先前示例的不同之处在于，光导4包括凹槽，该凹槽既通向界定其第二端部14的侧面10的一部分，又通向其前表面6的一部分。凹槽配置成接收与前表面6齐平的第二罩21。与第一罩20一样，第二罩21的存在旨在减弱光导端部处的热点感觉。优选地，该第二罩被模制到所述凹槽中。优选地，第一罩和第二罩同时模制在光导4上。
图6示出根据本发明的照明装置2E的第五实施例，其中光导4在其后表面8处包括锥形空腔26。每个空腔26配置成散射在光导4的第一端部12和第二端部14之间传播的光束16的一部分，以便对于观察者而言将光输出均匀化，并且还消除散射的不规则性。
优选地，在第一罩20的对面设置几个空腔26，以保持光束16在第一罩20处在光导4中的最佳传播，同时允许观察者当他/她倾斜他/她的视角以观察所述罩后面时更好地感知超出第一罩的光。优选地，将空腔26与光导的第一端部12分开的最小距离包括在5毫米至20毫米之间，优选地在10毫米的量级。当然，与第一罩20一样，第二罩21也可以出于相同的原因而覆盖一些空腔26。
图7示出根据本发明的照明装置2F的第六实施例。该新实施例与第五实施例的不同之处在于，照明装置2F现在包括覆盖有反射层的板28。反射层与光导4的后表面8相对放置。更精确地，反射层配置成将由光导4散射的光朝向其前表面6反射。通过非限制性示例的方式，覆盖板28的反射层可以具有与中间层22相同的性质，即具有光滑且金属化的表面。通过为光导4的前表面6的观察者提供光学效果，当观察者改变他/她的对所述前表面6的观察角度时，这有利地允许给出空腔26移动的空腔26动态效果。相反，覆盖板28的反射层可以具有纹理表面，以使在其上反射的光均匀化，从而增强由光导4发出的均匀光带的印象。
根据变型实施例，光导4是无色的，并且覆盖板28的反射层是明亮的，以有利于大量光的反射。根据一个优选的实施例，反射层具有的颜色类似于设置有根据本发明的照明装置的机动车辆的车身的颜色。因此，在不存在由光源发射光信号的情况下，光导允许外部光在反射层上反射，从而给车身以均匀的印象。因此，该实施例提供了照明装置在车身上的更美观的集成。
根据未示出的本发明的另一变型实施例，光源由照明装置控制，允许逐渐改变由所述光源所发射的光的强度和/或颜色，从而产生光导4的渐进照明的效果。
上文所述的照明装置优选地旨在为机动车辆配备信号指示灯或侧灯，例如信号指示灯和/或定位灯的附加元件。通过示例的方式，上述第六实施例可以集成在光学壳体32中以形成图8和图9中所示的信号指示灯3。有利地，光导4形成信号指示灯3的外部屏。然后同时光导确保以下两个功能：保护存在于光学壳体32中的组件并在光导处显示光信号，用于警告观察者有关设置有根据本发明的信号指示灯的机动车辆的位置和/或方向变化。因此，不再需要使用特定的防护屏，该防护屏有利地允许在没有这种防护屏的情况下进行操作并减小信号指示灯的深度和重量。通过示例的方式，根据本发明的信号指示灯的深度因此可以等于或小于50毫米或小于15毫米，优选地等于或小于9毫米。本发明提出的浅信号指示灯由于其较小的体积而使其在各种车身上具有更好的适应性。根据另一个优点，第一罩20和第二罩21形成如图9中所示的框架，优选地模制在光导的前表面6上，从而界定其轮廓可以变化的窗口，以便个性化由根据本发明的照明装置所发射的光带。
如上所述，本发明还涉及一种用于制造如上所述的照明装置的方法。根据非限制性示例，该制造方法通过热注入塑料材料的技术，在为此目的而设计的模具中实施模制光导4的第一步骤。所使用的塑料材料例如是聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)和/或聚碳酸酯(PC)。如图4中所示，光导在其较大的表面上由与后表面8相对的前表面6界定。根据本示例，由前表面6界定的表面包括在几平方厘米和几平方米之间。光导体4的厚度包括在上述值的范围内。制造光导4以形成三维壁，该三维壁能够用作光学壳体的外部屏。
然后，在第二步骤中，将如上所述的中间层22施加到光导4的前表面6的位于其第一端部12处的一部分上。在光导4已经充分冷却之后，执行第二步骤，以使其前表面6的温度低于80℃，优选地低于60℃。因此，限制中间层变形或劣化的风险。中间层22的厚度包括在上述值的范围内。
在第三也是最后一个步骤中，通过注入与用于形成光导4的材料相容的塑料材料，将中间层22包覆模制以形成根据本发明的第一罩20。至于“相容”，其是指使用在光导上形成粘附和密封层的塑料材料。更精确地，如由图4所示，塑料材料散布在中间层22和光导4的前表面6的一部分上，从而将中间层22封装在光导4和第一罩20之间。
因此，有利地，保护中间层22不受外部环境的影响。然后，照明装置2C可以用作机动车辆信号指示灯的外部屏。于是，信号指示灯相对于现有技术具有低得多的厚度，因为它不再需要在照明装置的前方放置特定的保护屏以保护照明装置免受外部环境的影响。

Claims (15)

1.一种照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)，该照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)包括由前表面(6)界定的光导(4)、照亮光导(4)的第一端部(12)的光源(18)、以及位于光源(18)和光导的一部分前表面(6)的前方的第一罩(20)，这样第一罩(20)向观看光导前表面(6)的观察者遮盖光源(18)，光导的与第一罩(20)相对的前表面(6)至少部分地被中间层(22)覆盖，所述中间层(22)反射由光源(18)所发射的光；其特征在于，中间层(22)从第一罩(20)的覆盖光导(4)的前表面(6)的端部(24)后退。
2.根据前一权利要求所述的照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)，其特征在于，中间层(22)在由光源(18)所发射的光在光导(4)中的传播方向上、在光导(4)的被遮盖在第一罩(20)后面的第一端部(12)和第一罩(20)的遮盖所述前表面(6)的一部分的一端部(24)之间沿着前表面(6)连续地延伸。
3.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)，其特征在于，中间层(22)覆盖光导(4)的被遮盖在第一罩(2)后面的前表面(6)的10％至100％。
4.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)，其特征在于，中间层(22)覆盖光导(4)的被遮盖在第一罩(20)后面的前表面(6)的端部。
5.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2C，2D，2E，2F)，其特征在于，第一罩(20)的端部(24)朝着光导(4)的前表面(6)弯曲，以便向观察者完全遮盖中间层(22)。
6.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)，其特征在于，中间层(22)的厚度小于5毫米，优选小于1毫米。
7.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)，其特征在于，中间层(22)与第一罩(20)接触。
8.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2E，2F)，其特征在于，光导(4)包括用于衍射在光导(4)中传播的光的器件(26)。
9.根据前一权利要求所述的照明装置(2E，2F)，其特征在于，第一罩(20)覆盖一个或多个衍射器件(26)。
10.根据权利要求8或9所述的照明装置(2E，2F)，其特征在于，衍射器件(26)包括设置在光导(4)的后表面(8)中的空腔，该后表面(8)与光导(4)的前表面(6)相对。
11.根据前述权利要求之一所述的照明装置(2D，2E，2F)，其特征在于，所述光导(4)在第二端部(14)处包括接收第二罩(21)的凹槽，使得第二罩(21)与光导的前表面(6)齐平。
12.一种用于机动车辆的信号指示灯(3)，其包括根据前述权利要求之一所述的照明装置(2A，2B，2C，2D，2E，2F)。
13.根据前一权利要求所述的信号指示灯(3)，其特征在于，所述光导(4)形成所述信号指示灯的中间屏或外部屏。
14.一种机动车辆，其包括根据前一权利要求所述的信号指示灯(3)。
15.用于制造根据权利要求1至11之一所述的照明装置的方法，其实施以下步骤：将布置在所述光导的所述前表面(6)的一部分上的中间层(22)包覆成型，以形成所述第一罩(20)。
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