CN111771082B - 具有象形图显示的紧凑型信号灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的发光信号模块，该发光信号模块包括：成像器(10)；成像器(10)的背光面板(12)，该背光面板具有载体(12.1)和布置在载体(12.1)上的光源(12.2)；成像器(10)配置成沿着与车辆的纵向轴线相对应的光轴(22)形成至少一个发光图像。成像器(10)和背光面板(12)中的至少一者相对于与光轴垂直的方向倾斜(α，β)；并且背光面板(12)配置成以不均匀的亮度照亮成像器(10)，该不均匀的亮度能够至少部分地补偿由成像器(10)和/或背光面板(12)的倾斜引起的所产生的发光图像的亮度不均匀性。

Description

具有象形图显示的紧凑型信号灯
技术领域
本发明涉及发光信号的领域，并且更具体地，涉及用于机动车辆的发光信号的领域。
背景技术
公开号为FR 3 026 689 A1的专利文件披露了一种用于机动车辆的发光信号装置(实际上是尾灯)，所述装置配置成在显示屏的区域上显示象形图。象形图由第一照明模块产生，该第一照明模块可包括数字微镜装置，该数字微镜装置能够受到控制并产生各种象形图。根据一种变体，第一模块可为液晶显示器(LCD)。装置还可包括第二发光模块，第二发光模块配置成照亮显示屏的另一区域，该区域与在其中显示象形图的区域是分开的。这种装置的优点在于，它允许在信号灯(在当前情况下是机动车辆的尾灯)的发光表面上显示象形图。
然而，将这种装置集成到机动车辆中不见得没有体积问题。具体而言，在这种车辆的车身中，可用于容纳尾灯的空间通常具有有限的体积，并且甚至更具体地是，具有相对于与车辆的纵向轴线垂直的方向倾斜的后壁(相对于灯)，这要求灯具有复杂的几何形状。另外，诸如上述的灯要求后面打光的LCD，并且另外，根据现行法规，期望的甚至有必要的是，在灯的照亮的外表面上实现足够且均匀的亮度(luminance)。然而，相对于与车辆的纵向轴线垂直的方向倾斜LCD和/或背光面板对亮度的均匀性有不利影响。此外，对于大多数信号功能(诸如位置灯、方向指示器和停车灯功能)，为了满足现行法规，期望的是使得发射强度的最大值沿着车辆的纵向轴线定向，而当LCD和背光面板倾斜时情况并非如此。
发明内容
因此，本发明的目的是为现有技术的前述问题中的至少一个问题提供解决方案。更具体而言，本发明的目的是允许能够借助于LCD产生发光图像的发光模块集成到具有不规则形状的小的座子中，同时确保均匀的亮度，该均匀的亮度有利地在靠近车辆的纵向轴线的方向上具有最大值，并且简单且经济地这样来做。
本发明的一个主题是一种用于车辆的发光信号模块，该发光信号模块包括：成像器；成像器的背光面板，该背光面板具有载体和布置在该载体上的光源；成像器配置成沿着与车辆的纵向轴线相对应的光轴形成至少一个发光图像；值得注意的是，成像器和背光面板中的至少一者相对于与光轴垂直的方向倾斜；并且背光面板配置成以不均匀的亮度照亮屏，该不均匀的亮度能够至少部分地补偿由成像器和/或背光面板的倾斜引起的所产生的发光图像的亮度不均匀性。
有利地，成像器和/或背光面板通常是平坦的。在本发明的上下文中，成像器是允许有利地动态地生成多个不同图像的装置。成像器有利地是液晶显示器。
光源有利地是发光二极管。光源的数量有利地大于或等于9，并且更有利地大于或等于12。这些光源可以行和列的形式布置、以蜂窝模式布置、交错地布置、或具有任何其他布置。载体有利地是印刷电路板。
由成像器产生的一个或多个发光图像有利地是一个或多个象形图，特别是在以下列表中的一个或多个象形图：指示危险的符号、示出行人正横穿道路的符号、表示电动车辆正在充电的符号、表示即将打开车门的符号等。
根据本发明的一个有利实施例，模块包括用于向光源供应电功率的单元，该单元配置成向所述光源不均匀地供应功率，以便至少部分地产生背光面板的亮度不均匀性。有利地，光源的不均匀功率供应确保了背光面板的整体亮度不均匀性，于是光源优选地全部相同且均匀分布。
根据本发明的一个有利实施例，光源不均匀地布置在载体上，这至少部分地产生背光面板的亮度不均匀性。有利地，光源在载体上的不均匀分布产生了背光面板的整体亮度不均匀性，于是光源优选地全部是相同的，即它们都具有相同的特性并且各自产生相同的光强度。
根据本发明的一个有利实施例，成像器和背光面板相对于彼此倾斜大于10°和/或小于60°的角度。
根据本发明的一个有利实施例，背光面板的亮度不均匀性完全补偿了由于在成像器与背光面板之间的相对倾斜而引起的所产生的发光图像的亮度不均匀性。
根据本发明的一个有利实施例，成像器相对于与光轴垂直的方向倾斜，并且相比于所述成像器，背光面板相对于所述方向倾斜得更少。这允许由背光面板发射的光的主方向更靠近光轴。
根据本发明的一个有利实施例，模块还包括扩散屏，该扩散屏光学地布置在背光面板与成像器之间。
根据本发明的一个有利实施例，扩散屏具有不均匀的扩散特性，这种不均匀的扩散特性能够至少部分地补偿所产生的发光图像的亮度不均匀性。
根据本发明的一个有利实施例，扩散屏是衍射式光学扩散器，其优选地为椭圆形的。
根据本发明的一个有利实施例，背光面板相对于与光轴垂直的方向倾斜，并且模块还包括偏移屏(écran déviant)，该偏移屏光学地布置在背光面板与成像器之间，所述屏具有使由背光面板发射的光偏移的属性，从而使所述光的主方向更靠近光轴。屏特别地可包括确保光的偏移的棱镜。
根据本发明的一个有利实施例，所述模块还包括漫射壁，该漫射壁界定了在背光面板与成像器、或者在适当的情况下与偏移屏或扩散屏之间的体积。
根据本发明的一个有利实施例，光源是单色光源。
根据本发明的一个有利实施例，光源是双色光源，其具有双组元(composant)。
本发明的另一主题是一种用于机动车辆的发光信号装置，该发光信号装置包括：外壳，该外壳形成腔体；外透镜，外透镜封闭外壳的壳口；至少一个发光模块，该至少一个发光模块容纳在腔体中；值得注意的是，所述模块或所述模块中的至少一个模块是根据本发明的模块，成像器布置成面向外透镜的内表面。
根据本发明的一个有利实施例，外透镜形成一个或多个透镜。
本发明的措施的有利之处在于，这些措施允许产生紧凑的发光模块，该发光模块产生具有均匀亮度的象形图。更具体地，发光模块特别适合于在成像器和背光面板的恶劣的定向约束下容纳在座子中，同时确保均匀的亮度。具体而言，为了确保发光象形图高度可见，重要的是成像器尽可能靠近发光装置的外透镜。然而，外透镜通常具有弯曲轮廓，该弯曲轮廓具有相对于车辆的纵向轴线的垂线倾斜的平均定向。因此，从这个角度来看，成像器具有一定的倾斜度是有用的。本发明的措施使得可补偿与之相关以及与在成像器和背光面板之间的相对倾斜相关的缺点，由于座子的小尺寸和受限形状，这种倾斜是必要的。更具体而言，本发明使得可使用这样的背光面板，其通常是平坦的并且能够通过简单且经济的措施补偿由在所述面板与成像器之间的光路差异引起的不均匀性。
附图说明
借助于说明书和附图将更好地理解本发明的其他特征和优点，
在附图中：
图1示出了根据本发明的车辆的尾灯；
图2是图1的左侧后部装置的水平截面示意图；
图3是图1和图2的灯的背光面板的示意性平面图；
图3是根据一种变体的图1和图2的灯的背光面板的示意性平面图。
具体实施方式
图1示出了配备有两个尾灯4的车辆2，这两个尾灯各自包括根据本发明的信号模块。尾灯4配置成在其外表面6上形成多个发光图像，该发光图像形成象形图8。象形图特别地可向位于车辆2后面的人指示某些信息，诸如存在危险，或者甚至指示出行人正在穿过在所讨论的车辆前面的道路的事实。应当理解的是，象形图可采用除了所示出的那些形式之外的其他形式，并且提供关于除了所示出的那些信息之外的其他情景的信息。
图2是图1的左侧尾灯的水平截面的示意图，并且应当理解的是，右侧尾灯与左侧尾灯对称。
从图2中可看出，灯4包括发光模块，其主要包含成像器10和背光面板12。成像器是液晶显示器(LCD)。背光面板12主要包括载体12.1和布置在载体12.1上的光源12.2，载体有利地通常是平坦的。光源12.2有利地是发光二极管(LED)。光源可选地均匀分布在载体上，如将参照图3和图4说明的那样。另外，成像器10连接至控制装置(未示出)，该控制装置包括存储器单元，该存储器单元包含要显示的图像、并且尤其是象形图的图像，并且控制装置将要在给定时刻显示的图像传输到成像器。控制装置可容纳在灯4中或者容纳在灯4装配在其中的车辆中的其他地方。
仍然参考图2，可看到发光模块容纳在外壳14中。外壳具有由外透镜16覆盖的壳口。尾灯4，并且更准确地说是其外壳14，布置在车辆的车身的座子18中，该座子由壁20界定。出于与车身的构造相关的原因，座子18潜在地具有小尺寸，并且界定座子的壁20通常相对于与发光模块的光轴22垂直的方向倾斜，所述轴平行于车辆的纵向轴线。此时，背光面板12有利地布置成尽可能靠近壁20，并且因此与光轴22和车辆的纵向方向的垂线成角度α。类似地，成像器显示器10也可与光轴22和车辆的纵向方向的垂线成角度β，特别地以便尽可能靠近弯曲的外透镜16，其平均取向也与光轴和车辆的纵向方向的垂线成角度。
在角度α小于角度β的情况下，与显示器平行于背光部的情况相比，由信号功能发射的最大光强度更靠近车辆的纵向轴线，这从法规的角度来看更有利。
仍然参考图2，可看出，发光模块还可包括光学扩散器，光学扩散器呈扩散屏24的形式，其光学地布置在背光面板12与成像器10之间、并且更具体地讲沿着成像器10的后部面来布置。光学扩散器包括本身不发光并且散射其接收的通量中的全部或一些通量的表面。这种特征可通过存在大量微凸体来获得。模块还可包括漫射壁26，该漫射壁包围将成像器10或在适当的情况下将扩散屏24与背光面板12分隔开的体积。壁用于避免光的损失，同时防止容易扰乱到成像器10的光分布的反射。
替代地，屏24也可是能够使由背光面板12发射的光偏移的屏，以使所述光的主方向更靠近光轴。为此，显示器24可包括确保所讨论的偏移的棱镜。当背光面板12相对于与光轴垂直的方向倾斜时，这种屏特别有用。
期望的是，在尾灯4的出射表面6上产生的发光象形图的亮度是恒定的，或者至少不表现出明显缺乏均匀性。亮度是与表面的明度的视觉感觉相对应的量。亮度是在表面上的某一点上且在给定方向上、单位面积和单位立体角通过或发射的可见光的功率。现在，成像器10与光轴22的垂线成非零角度β的事实以及还有背光面板12与光轴22的垂线成非零角度α的事实引起沿光轴的亮度潜在地表现出认识到的缺乏均匀性。具体而言，倾斜具有为光生成具有从灯4的光源到成像器10和出射表面6的不同长度的路径的效果。这些路径变化引起在成像器10和出射表面6的范围内的光密度变化，并且更具体地引起在光轴22的方向上每单位面积和每单位立体角发射的光的功率变化。
为了修正这种均匀性缺乏，背光面板12的亮度具有不均匀的亮度。这能够补偿由前述两种倾斜引起的不完全的均匀性。在当前情况下，参照图2，背光面板12的亮度朝向车辆的外部(即，沿着y轴)更高，以便补偿由于在所述面板12与成像器10之间的较长路径而引起的光的稀释，该稀释是由这两者之间的相对倾斜α、β引起的。为此，背光面板12的光源12.2可供应不同的功率，如图3所示，和/或光源可不均匀地分布在载体12.1上，如图4所示。
图3示出了图2的背光面板12，该背光面板连接至用于向光源12.2供应功率的单元28，该单元配置成向所述光源12.2供应不同水平的电功率。更准确地说，光源12.2在z方向上分布成多行或多列，这些列以相同的间距p间隔开。因此，光源在横向y方向(事实上，由于面板的倾斜角α，它不完全是y方向)上均匀地布置。在另一方面，这些列或行中的每一列或行的光源分别电连接至供应单元28。因此，行中的每一行的光源可不同于其他行的光源进行供电。于是，背光面板12的亮度可在横向方向上表现出梯度，所述梯度补偿前述倾斜中的至少一个倾斜。
图4示出了根据图3的变体的图2的背光面板12。光源12.2在此布置成行(在z方向上)，这些行以间距pn彼此间隔开，该间距一行接一行地变化。在本例中，p1<p2<p3<p4<p5。利用这种不均匀布置，光源12.2可通过供应单元28全部供应相同的电功率。类似于图3的背光面板，图4的面板具有在横向方向上有梯度的亮度，所述梯度补偿背光面板和成像器相对于光轴的垂线的倾斜中的至少一个倾斜。
应当注意的是，图3和图4中示出的背光面板的实施例的示例仅作为示例给出，并且应当理解的是，可考虑更复杂的不均匀性。还将注意到的是，可设想诸如图3中示出的对光源的不同功率供应和诸如图4中示出的光源的不均匀分布的组合。
还应当注意到的是，图2中示出的扩散屏24也可参与对由一个或多个前述倾斜引起的亮度不均匀性的补偿。为此，类似于背光面板的亮度，扩散屏可是不均匀的。这特别可为由乳白色材料制成的光学扩散器，或者甚至是衍射式或全息扩散器。

Claims (16)

1.一种用于车辆的发光信号模块，所述发光信号模块包括：
成像器(10)；
所述成像器(10)的背光面板(12)，所述背光面板具有载体(12.1)和布置在所述载体(12.1)上的光源(12.2)；
所述成像器(10)配置成沿着与所述车辆的纵向轴线相对应的光轴(22)形成至少一个发光图像；
其特征在于，
所述成像器(10)和所述背光面板(12)中的至少一者相对于与所述光轴垂直的方向倾斜(α，β)；并且所述背光面板(12)配置成以不均匀的亮度照亮所述成像器(10)，该不均匀的亮度能够至少部分地补偿由所述成像器(10)和/或所述背光面板(12)的倾斜引起的所产生的发光图像的亮度不均匀性；
所述模块包括用于向所述光源(12.2)供应电功率的单元(28)，该单元配置成向所述光源不均匀地供应功率，以便至少部分地产生所述背光面板(12)的亮度不均匀性；
所述背光面板(12)相对于与所述光轴垂直的方向倾斜(α)，并且所述模块还包括偏移屏(24)，该偏移屏光学地布置在所述背光面板(12)与所述成像器(10)之间，所述偏移屏包括棱镜，使由所述背光面板(12)发射的光偏移，从而使所述光的主方向更靠近所述光轴。
2.如权利要求1所述的模块，其特征在于，所述光源(12.2)不均匀地布置在所述载体(12.1)上，这至少部分地产生所述背光面板(12)的亮度不均匀性。
3.如权利要求1或2所述的模块，其特征在于，所述成像器(10)和所述背光面板(12)相对于彼此倾斜(α，β)大于10°和小于60°的角度。
4.如权利要求1或2所述的模块，其特征在于，所述成像器(10)和所述背光面板(12)相对于彼此倾斜(α，β)大于10°的角度。
5.如权利要求1或2所述的模块，其特征在于，所述成像器(10)和所述背光面板(12)相对于彼此倾斜(α，β)小于60°的角度。
6.如权利要求3-5之一所述的模块，其特征在于，所述背光面板(12)的亮度不均匀性完全补偿了由于在所述成像器(10)与所述背光面板(12)之间的相对倾斜(α，β)而引起的所产生的发光图像的亮度不均匀性。
7.如权利要求1或2所述的模块，其特征在于，所述模块还包括扩散屏，所述扩散屏在光学上布置在所述背光面板(12)与所述成像器(10)之间。
8.如权利要求7所述的模块，其特征在于，所述扩散屏具有不均匀的扩散特性，该不均匀的扩散特性能够至少部分地补偿所产生的发光图像的亮度不均匀性。
9.如权利要求7所述的模块，其特征在于，所述扩散屏是衍射式光学扩散器。
10.如权利要求9所述的模块，其特征在于，所述衍射式光学扩散器是椭圆形的。
11.如权利要求1或2所述的模块，其特征在于，所述模块还包括漫射壁(26)，该漫射壁界定了在所述背光面板(12)与所述成像器(10)或者与所述偏移屏之间的体积。
12.如权利要求7所述的模块，其特征在于，所述模块还包括漫射壁(26)，该漫射壁界定了在所述背光面板(12)与扩散屏之间的体积。
13.如权利要求1至12之一所述的模块，其特征在于，所述光源(12.2)是单色光源。
14.如权利要求1至12之一所述的模块，其特征在于，所述光源(12.2)是双色光源，其具有双组元。
15.一种用于机动车辆的发光信号装置(4)，所述发光信号装置包括：
外壳(14)，该外壳形成腔体；
外透镜(16)，该外透镜封闭所述外壳的壳口；
至少一个发光模块，该至少一个发光模块容纳在所述腔体中；
其特征在于，
所述模块或所述模块中的至少一个模块是如权利要求1至14之一所述的模块，所述成像器(10)布置成面向所述外透镜的内表面。
16.如权利要求15所述的用于机动车辆的发光信号装置(4)，其特征在于，所述外透镜(16)形成一个或多个透镜。
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