CN113039389A

CN113039389A - 车辆灯

Info

Publication number: CN113039389A
Application number: CN201880099497.3A
Authority: CN
Inventors: 朱俊
Original assignee: ZKW Group GmbH
Current assignee: ZKW Group GmbH
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2038-11-15
Also published as: EP3882515A4; KR20210042396A; CN113039389B; WO2020101070A1; KR102523591B1; EP3882515A1

Abstract

本发明提供了一种灯，其包括：光源，其用于发射光；全息膜，在其上形成有干涉图案；反射板，其相对于全息膜以预定角度倾斜，使得从光源发射的光被反射并且反射的光倾斜地入射在全息膜上；以及棱镜片，其被布置在全息膜的一侧，并且具有使得穿过全息膜的光能够在一个方向上被折射的多个不平坦结构，其中，反射板包括多个区域，并且多个区域中的至少一个区域的反射率与其他区域的反射率不同。

Description

车辆灯

技术领域

本公开内容涉及用于形成三维照明图案的车辆灯。

背景技术

参照图1和图2，车辆1通常设置有灯装置100，该灯装置用于在驾驶过程中环境光较低时稳定地确保驾驶员的视线或向其他车辆通知车辆1的驾驶状态。

车辆灯装置包括安装在车辆前部的前灯10和安装在车辆后部的尾灯。前灯是照明前方并在夜间驾驶期间照亮前方的灯。尾灯包括在驾驶员操作制动器时点亮的停车灯和指示车辆的驾驶方向的转向信号灯。通常，经常使用卤素灯或气体放电灯，但是近年来，发光二极管(LED)作为用于车辆灯的光源备受关注。

LED可以通过使其尺寸最小化来提高灯的设计自由度，并由于半永久的寿命而表现出经济效益，但是大多数LED目前是以封装的形式生产的。除了封装之外LED本身正在开发为将电流转换为光的半导体发光装置，即，配备在诸如信息通信装置的电子装置中的图像显示光源。

近年来，已经尝试随着半导体发光装置的尺寸减小来改变灯的照亮(照明)图案。然而，为了实现各种照亮图案，还需要除了光源以外的结构，这导致灯的尺寸增加、亮度降低等。因此，灯的照明图案的各种实现受到限制。

发明内容

技术问题

本公开内容旨在提供能够实现三维照明图案的灯。

另外，本公开内容旨在提供具有三维照明图案以及预定水平或更高水平的亮度的车辆灯。

此外，本公开内容旨在提供一种结构，使得无论看向灯的方向如何，在车辆灯中实现的三维照明图案能够始终被看到。

技术方案

为了实现上述方面，本公开内容提供了一种灯，该灯包括：光源，其发射光；全息膜，其中形成有光的干涉条纹；反射板，其以与全息膜成预定角度的倾斜状态布置，使得从光源发射的光被反射并且反射的光倾斜地入射在全息膜上；以及棱镜片，其被布置在全息膜的一个表面上，并且包括多个凹凸结构，使得穿过全息膜的光在一个方向上被折射，其中，反射板包括多个区域，并且多个区域中的至少一个区域具有与其余区域不同的反射率。

在一个实施方式中，棱镜片可以被布置在与下述一个表面相对的表面上：从反射板反射的光在该一个表面处入射到全息膜的两个表面上。

在一个实施方式中，多个凹凸结构中的每个凹凸结构可以具有与全息膜形成预定角度的倾斜表面。

在一个实施方式中，倾斜表面与全息膜之间的角度可以根据多个凹凸结构中的每个凹凸结构的位置而不同。

在一个实施方式中，全息膜可以包括：基底，其由光学透明材料制成；光学透明粘合剂(OCA)层，其层压在基底上；光聚合物层，其层压在OCA层上；以及保护层，其层压在光聚合物层上。

在一个实施方式中，可以在光聚合物层上形成干涉条纹，使得通过透射穿过全息膜的光形成全息图案。

在一个实施方式中，反射板的反射率可以随着朝向反射板的下侧而减小。

在一个实施方式中，还可以包括遮光板，该遮光板被布置在与反射板的反射表面相反的方向上并且被布置成与全息膜交叠。

在一个实施方式中，用于发射光的辅助光源可以被布置在遮光板的至少一部分处。

在一个实施方式中，还可以包括外壳，该外壳与光源和反射板中的至少之一交叠并且被布置成包围灯。

有益效果

根据本公开内容，由于穿过全息膜的光在特定的方向上集中，因此可以实现三维照明图案，并且同时可以实现预定水平或更高水平的亮度。

另外，根据本公开内容，无论看向灯的方向如何，到达观察者的眼睛的光量变得恒定。因此，本公开内容使得无论看向灯的方向如何，在灯中实现的三维照明图案看起来恒定。

附图说明

图1是示出车辆的概念图。

图2是包括在车辆中的灯装置的横截面图。

图3和图4是示出根据本公开内容的车辆灯的概念图。

图5是全息膜的横截面图。

图6是棱镜片的横截面图。

图7是示出包括多个模块的车辆灯的概念图。

图8是示出包括遮光板的车辆灯的概念图。

图9是示出根据遮光板的存在的照明图案的形状的概念图。

图10和图11是示出不包括外壳的车辆灯的概念图。

图12和图13是示出包括外壳的车辆灯的概念图。

具体实施方式

现在将参照附图根据本文公开的示例性实施方式进行详细描述。为了参照附图进行简要描述，相同或等同的部件可以设置有相同或相似的附图标记，并且不再重复其描述。在描述本公开内容时，如果认为对相关的已知功能或结构的详细说明不必要地转移了本公开内容的主旨，则省略这样的说明，但是本领域技术人员将理解这样的说明。附图用于帮助容易地理解本公开内容的技术思想，并且应当理解，本公开内容的思想不受附图的限制。本公开内容的思想应当被解释为延伸至除了附图之外的任何变化、等同和替代。

应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语通常仅用于将一个元件与另一个元件区分开。

单数表示可以包括复数表示，除非其表示与上下文明确不同的含义。

本文中使用诸如“包括”或“具有”的术语，并且应当理解，它们旨在指示说明书中公开的若干部件、功能或步骤的存在，并且还应当理解，同样可以使用更多或更少的部件、功能或者步骤。

根据本公开内容的灯具有用于提供三维照明图案的结构。

为了实现全息图像，应当将光线照射到其中存储有干涉条纹的膜上。当光被照射到其上存储有干涉条纹的膜上时，只有具有与记录干涉条纹时的频率相同的频率的波被再现为立体图像，而其它波穿过其上存储有干涉条纹的膜。

当全息图像被实现为车辆灯时，穿过其上存储有干涉条纹的膜的光是实质上损失的光。车辆灯应具有预定水平或更高水平的亮度，而由于在实现全息图像时损失的光量很大，因此全息图像难以具有预定水平或更高水平的亮度。

另外，在全息图像中，根据观察者观察的方向可能发生图像的失真。观察者从不同的角度观察车辆灯，这导致在车辆灯中实现全息图像时的许多限制。

在下文中，将描述用于解决上述问题的结构。根据本公开内容的实施方式的灯包括光源、全息膜、反射板和棱镜片。然而，本公开内容不限于此，并且根据本公开内容的灯可以包括比上述部件更多的部件。

图3和图4是示出根据本公开内容的车辆灯的概念图。

光源210发射光。光源210可以以各种类型形成，例如激光二极管、半导体发光装置和有机发光二极管。然而，光源的类型不单限于此。

光源210未被布置成面向全息膜230，而是被布置成面向反射板220。从光源210发射的光不是直接朝向全息膜230，而是朝向反射板220。

反射板220以与全息膜230成预定角度的倾斜状态布置，使得从光源210发射的光被反射并且反射光倾斜地入射在全息膜230上。

这里，反射板220可以由多个区域组成，并且多个区域中的至少一个区域可以具有与其余区域的反射率不同的反射率。这是为了针对全息膜230的每个区域使入射在全息膜230上的光量不同。

详细地，全息膜230中包括的多个区域中的每个区域与光源210之间的距离可以彼此不同。在这种情况下，入射到靠近光源210的区域的光量大于入射到远离光源210的区域的光量。因此，存在图像的亮度根据观察全息图像的方向而变化的现象。

本公开内容针对每个区域不同地实现反射板220的反射率，使得入射在全息膜230中包括的多个区域的每个区域上的光量是均匀的。详细地，反射板220的靠近光源210的下部区域的反射率可以小于反射板220的远离光源210的上部区域的反射率。

在一个实施方式中，反射板220的反射率可以在反射板220的向上的方向上增加。本公开内容将光集中在全息膜中包括的多个区域当中远离光源210的区域中，从而使得入射在全息膜上的光量均匀。

同时，由反射板220反射的光朝向全息膜230。参照图5，全息膜230可以具有各种不同的结构。详细地，参照图5的(a)，全息膜230可以包括基底(Subatrate)、光学透明粘合剂(OCA)层、光聚合物层和基膜。

基底应由光学透明材料制成。基底用于支撑构成全息膜230的成分。基底被布置在全息膜230的两个表面中面向反射板220的一个表面上。因此，由反射板220反射的光首先入射在基底上。

OCA层可以形成在基底上。OCA层用于粘合基底和光聚合物层。当存在用于粘合光聚合物层和基底的其他方法时，OCA层不是必须的。

同时，光聚合物层层压在OCA层上。在光聚合物层处形成干涉条纹并由于干涉条纹而形成全息图像。

在入射在全息膜230上的光当中，通过仅使用具有与当形成干涉条纹时所照射的光的频率一致的频率的光来实现全息图像。具有与当形成干涉条纹时所照射的光的频率不一致的频率的光原样穿过全息膜230。

具有与当形成干涉条纹时所照射的光的频率一致的频率的光的行进路径在穿过光聚合物层时被改变，然而，具有与当形成干涉条纹时所照射的光的频率不一致的频率的光原样穿过全息膜230并且其行进路径没有被改变。因此，从相同光源发射的光在两个不同方向上分散。

到达观察者的光是在穿过全息膜230时改变其行进路径的光，而在穿过全息膜230时没有改变行进路径的光不到达观察者。本公开内容提供使得在光穿过全息膜230时其行进路径没有被改变的光能够到达观察者的结构。这将在后面进行描述，并且将描述图5的其余结构。

参照图5的(a)，可以在光聚合物层上形成保护层。保护层用于保护光聚合物层免受物理冲击。保护层可以实现为各种形式。

详细地，参照图5的(b)，保护层可以包括用于保护物理冲击的第一保护层(基膜(Base film))和用于保护光聚合物层免受从外部引入的湿气等的第二保护层(保护膜或玻璃)。OCA层可以形成在第一保护层与第二保护层之间。

另一方面，参照图5的(c)，全息膜可以包括封装层。通过覆盖光聚合物层的上表面和侧表面来密封封装层。在这种情况下，在光聚合物层与基底之间可以不布置单独的OCA层。然而，如图5的(d)中所示，即使在使用封装层的情况下，在基底与光聚合物层之间也可以布置OCA层。

同时，棱镜片层压在保护层上。棱镜片使得在穿过全息膜230时其行进路径没有被改变的光能够到达观察者。

为此，棱镜片231包括多个凹凸结构，使得穿过全息膜230的光在一个方向上被折射。

图6是示出棱镜片的横截面的概念图。

参照图6，在棱镜片231处形成多个凹凸结构231'。凹凸结构231'中的每个凹凸结构具有与全息膜230形成预定角度的倾斜表面。当穿过全息膜230的光被倾斜表面折射时，光的行进路径被改变。

当穿过全息膜230时其行进路径没有被改变的光由倾斜表面折射，并在与形成全息图像的方向相同的方向上行进。因此，全息图像的亮度可以增加。

同时，倾斜表面与全息膜230之间的角度可以根据多个凹凸结构中的每个凹凸结构的位置而不同。当穿过全息膜230时不改变行进路径的光的行进路径可以根据光通过的位置而不同。本公开内容使得由倾斜表面和全息膜230形成的角度能够根据凹凸结构的位置而不同，以便将在各个方向上行进的光集中到指定位置。

在一个实施方式中，倾斜表面与全息膜230之间的角度可以随着朝向全息膜230的下侧而减小。

如上所述，本公开内容通过集中当穿过全息膜230时在形成全息图像的方向上损失的光来增加全息图像的亮度。因此，本公开内容使得全息图像能够具有用于车辆灯中的足够的亮度。

如图7中所示，上述车辆灯可以具有其中以预定间隔布置多个模块200a至200c的形状。可以以各种形式布置模块，从而可以实现各种类型的照明图案。

同时，根据本公开内容的车辆灯还可以包括遮光板240，遮光板240被布置在与反射板220的反射表面相反的方向上，以与全息膜230交叠。

图8是示出包括遮光板的车辆灯的概念图，图9是示出根据遮光板的存在的照明图案的形状的概念图。

参照图8，与全息膜230交叠的遮光板240可被布置在反射板220的后向上。遮光板240的存在可能不会显著影响全息图像，但是当没有实现全息图像时，即当没有光从光源210发射时，遮光板240确定灯的形状。

详细地，参照图9的(a)，当不存在遮光板240时，当光源210不发射光时布置在灯内部的结构会暴露于外部。这可能会不利地影响灯的美观性。当如图9的(b)中所示将遮光板240安装在反射板220的后侧时，即使当光源210不发射光时，灯内部的结构也不会暴露于外部。

同时，可以在遮光板240处布置用于发射光的辅助光源。当实现全息图像时，辅助光源可用于增加全息图像中的光量。在这种情况下，可以仅在光源被打开时打开辅助光源。

本公开内容通过上述遮光板240改善了灯的美观性并提高了全息图图像的亮度。

同时，本公开内容还可以包括使得车辆灯的一部分不暴露于外部的外壳。

图10和图11是示出不包括外壳的车辆灯的概念图，图12和图13是示出包括外壳的车辆灯的概念图。

详细地，向全息膜230和反射板220照射光的光源210不应与全息膜230交叠。当全息膜230与光源210或反射板220交叠时，由于光源210或反射板220的形状暴露于全息图像的外部，因此难以形成完整的全息图像。

因此，光源210应被布置在不与全息膜230交叠的位置处，这会增加灯的尺寸并妨碍美观性。

参照图10和图11，光源、反射板和用于支承全息膜的支承装置暴露于外部从而妨碍灯的美观性。

为了防止这种情况，如图12和图13中所示，本公开内容还可以包括外壳300，该外壳与光源210和反射板220中的至少一个交叠并被布置成包围灯。外壳300防止光源210、反射板220和用于支承全息膜230的支承装置暴露于外部。因此，本公开内容改善了车辆灯的美观性。

对本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本公开内容可以以其他特定形式来实施。

因此，还应当理解，除非另外指明，否则上述实施方式不受前述描述的任何细节的限制，而是应当在所附权利要求书中限定的其范围内被广义地解释。本公开内容的范围应当通过对所附权利要求的合理解释来确定，并且在本公开内容的等同物范围内的所有变化都包括在本公开内容的范围内。

Claims

1.一种灯，包括：

光源，其发射光；

全息膜，其中形成有光的干涉条纹；

反射板，其以与所述全息膜成预定角度的倾斜状态布置，使得从所述光源发射的光被反射并且反射的光倾斜地入射在所述全息膜上；以及

棱镜片，其被布置在所述全息膜的一个表面上，并且包括多个凹凸结构，使得穿过所述全息膜的光在一个方向上被折射；

其中，所述反射板包括多个区域，并且所述多个区域中的至少一个区域具有与其余区域不同的反射率。

2.根据权利要求1所述的灯，

其中，所述棱镜片被布置在与下述一个表面相对的表面上：从所述反射板反射的光在该一个表面处入射到所述全息膜的两个表面上。

3.根据权利要求1所述的灯，

其中，所述多个凹凸结构中的每个凹凸结构具有与所述全息膜形成预定角度的倾斜表面。

4.根据权利要求3所述的灯，

其中，所述倾斜表面与所述全息膜之间的角度根据所述多个凹凸结构中的每个凹凸结构的位置而不同。

5.根据权利要求1所述的灯，

其中，所述全息膜包括：

基底，其由光学透明材料制成；

光学透明粘合剂层，其层压在所述基底上；

光聚合物层，其层压在所述光学透明粘合剂层上；以及

保护层，其层压在所述光聚合物层上。

6.根据权利要求5所述的灯，

其中，在所述光聚合物层上形成干涉条纹，使得通过透射穿过所述全息膜的光形成全息图案。

7.根据权利要求1所述的灯，

其中，所述反射板的反射率随着朝向所述反射板的下侧而减小。

8.根据权利要求1所述的灯，还包括：

遮光板，其被布置在与所述反射板的反射表面相反的方向上并且被布置成与所述全息膜交叠。

9.根据权利要求8所述的灯，

其中，用于发射光的辅助光源被布置在所述遮光板的至少一部分处。

10.根据权利要求1所述的灯，还包括：

外壳，其与所述光源和所述反射板中的至少之一交叠并且被布置成包围所述灯。