CN115956177A - 用于机动车的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的照明装置，其包括具有一个或多个光源(10)的照明器件和一个或多个透明的棱面体(1、1')，所述棱面体分别具有带有多个平坦的第一棱面(2)的表面，这样构造所述照明装置，使得来自所述照明器件的所述一个光源(10)或多个光源(10)的光作为第一光辐射射入所述一个或多个棱面体(1、1')中，所述第一光辐射至少部分地在所述一个棱面体(1、1')或多个棱面体(1、1')的第一棱面(2)上折射并且接着作为第二光辐射从照明装置射出，以产生光分布。在照明装置中，在所述照明器件和所述一个或多个棱面体(1、1')之间设置有一个或多个透光的光学构件(7)，所述光学构件分别具有用于使照明器件的光进入相应的光学构件(7)中的入射侧(701)和用于使经由入射侧(701)进入的光从相应的光学构件(7)射出的出射侧(702)，从所述一个或多个光学构件(7)射出的光作为第一光辐射射入所述一个或多个棱面体(1、1')中。所述相应的光学构件(7)的出射侧(702)具有带有平坦的第二棱面(8)的光散射结构，所述第二棱面设置成多个不同的尺寸并且在空间中在多个不同的方向上定向。

Description

用于机动车的照明装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的照明装置以及一种相应的机动车。

背景技术

由现有技术已知，在机动车照明装置中使用具有多个棱面的体来产生光分布。例如文献WO 2017/036787 A1描述了一种具有透明构件的车灯，该透明构件包括多个棱面。在车灯中设置有多个光源，其光在构件的棱面上被反射或穿过构件。

通过具有棱面的体，可以在机动车照明装置中实现不同的灯光功能。但在此存在的问题是：基于所述体的透明性，仍然可以看到各单个用于照射的光源的光点，这是不希望的效果。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于机动车的照明装置，该照明装置包括一个或多个棱面体并且生成均匀的光分布。

所述任务通过根据权利要求1的照明装置解决。本发明的扩展方案在从属权利要求中被定义。

根据本发明的照明装置设置用于机动车，机动车优选是轿车，但必要时也可以是载重汽车或摩托车。如果在下文中并且尤其是在权利要求中描述照明装置与机动车之间的相互作用，则这总是应当被理解为：该相互作用在照明装置设置或安装在机动车中时出现。因此，照明装置的与机动车或机动车构件具有相应相互作用的部件设计为，使得在照明装置设置或安装在机动车中时产生相互作用。

根据本发明的照明装置优选是用于将光发射到机动车外部空间中的信号灯，也就是说，该照明装置用于在机动车周围环境中发出信号并且不用于如在前照灯情况下那样主动地照亮环境。必要时根据本发明的照明装置也可以是用于机动车的内部空间照明装置。

根据本发明的照明装置包括具有一个或多个光源的照明器件和一个或多个透明的棱面体，所述棱面体分别具有带有多个平坦的第一棱面的表面。在一种优选实施方式中，这些第一棱面是磨削的棱面。优选相应的棱面体的整个表面由棱面形成。透明的棱面体在此可以理解为这样的棱面体，其允许至少一部分入射的光辐射透过。优选相应的棱面体由具有50％或更高、特别优选90％或更高并且尤其是95％或更高的透射率的材料制成。

这样构造根据本发明的照明装置，使得来自所述照明器件的所述一个光源或多个光源的光作为第一光辐射射入所述一个或多个棱面体中，所述第一光辐射至少部分地在所述一个棱面体或多个棱面体的第一棱面上折射并且接着作为第二光辐射从照明装置射出，以产生光分布。

本发明的照明装置的特征在于，在所述照明器件和所述一个或多个棱面体之间设置有一个或多个透光的光学构件，术语“透光”应理解为，所述光学构件由这样的材料制成，该材料至少部分地允许射到其上的光透过。优选光学构件具有50％或更高、特别优选90％或更高、尤其是95％或更高的透射率。相应的光学构件具有用于使照明器件的光进入相应的光学构件中的入射侧和用于使经由入射侧进入的光从光学构件射出的出射侧，从所述一个或多个光学构件射出的光作为第一光辐射射入所述一个或多个棱面体中。在此也可以只有一部分射出的光形成第一光辐射，所述第一光辐射射入所述一个或多个棱面体中。

相应的光学构件的出射侧具有带有棱面的光散射结构，这些棱面在下面为了与相应的棱面体的棱面区分开而被称为第二棱面。所述第二棱面设置成多个不同的尺寸并且在空间中在多个不同的方向上定向。因此，在相应的出射侧上实现混乱的棱面结构，由此在光从光学构件中射出时产生散射光。该散射光再次被折射到相应的棱面体中，从而能够实现吸引人的光效应。由于散射光进入棱面体中，因此确保在通过照明装置产生的光分布中不会再看到各单个光源。

在一种优选实施方式中，至少一部分所述光学构件之中的相应光学构件包括偏转面。优选每个存在的光学构件具有一个这样的偏转面。术语“至少一部分所述光学构件”在此和在下文中可以如下理解：如果照明装置包括仅一个光学构件，则在此涉及单个光学构件，或者如果照明装置包括多个光学部件，则涉及至少一个光学构件。这样构造相应光学构件的偏转面，使得经由入射侧进入的光的至少一部分借助于该表面朝向出射侧方向偏转。偏转优选通过在偏转面上的全反射进行。换言之，光射到偏转面上，其入射角超过在光学构件材料与环境之间的界面上的全反射角。在借助于全反射进行偏转的情况下，不需要在偏转面上施加反射层。

在另一种优选实施方式中，这样构造根据本发明的照明装置，使得所述照明器件的所述一个光源或多个光源的主辐射方向(即具有最高发光强度的方向)在该照明装置安装在机动车中时基本上沿竖直方向延伸，这样构造至少一部分所述光学构件之中的相应光学构件并且优选每个具有相应偏转面的光学构件，使得其入射侧在竖直方向上与至少一部分所述光源相邻地设置并且其出射侧在水平方向上与至少一部分棱面体相邻地设置。在此，所述至少一部分所述光源的光射入到光学构件的入射面中并且经由其出射侧射出的光射入到所述至少一部分棱面体中。如果在照明装置中仅设置有一个光源，则至少一部分所述光源在此应理解为单个光源。如果与此相对存在多个光源，则至少一部分所述光源涉及存在的光源中的一个或多个。类似地，如果仅设置有一个棱面体，则至少一部分棱面体涉及单个棱面体，并且否则，即在多个棱面体的情况下，则涉及存在的棱面体中的至少一个。

借助刚刚描述的实施方式可以实现从竖直的辐射方向到水平的辐射方向的光偏转并且由此实现照明装置的紧凑结构。根据设计方案，主辐射方向在此可以是从下向上的方向或必要时也可以是从上向下的方向。

在另一种优选实施方式中，在至少一部分所述光学构件之中的相应光学构件中并且优选在所有存在的光学构件中，第二棱面构造为分别带有多个第二棱面的隆起部，所述隆起部从相应光学构件的预定的出射平面突出。出射平面可以局部地由光学构件的平坦区段形成，各单个隆起部通过这些平坦区段彼此间隔开。但隆起部也可以直接彼此邻接。在这种情况下，出射平面是纯虚拟平面。通过刚刚描述的实施方式确保了相应光学构件的简单的可制造性。

在另一种优选方案中，在至少一部分所述光学构件之中的相应光学构件上并且优选在所有存在的光学构件上在其入射侧上或与入射侧相邻地设置有一个或多个准直透镜，所述照明器件的单个光源单独配设给一个相应的准直透镜，该准直透镜使所述单个光源的光聚束。换言之，每个准直透镜都具有另一个光源，其光通过所述透镜聚束。借助这种方案确保光以束状辐射的形式受控地进入相应的光学构件中。

根据设计方案，相应的光学构件可以由不同的材料制成。在一种优选实施方式中，至少一部分所述光学构件之中的相应光学构件并且优选每个存在的光学构件是塑料构件。但至少一部分所述光学构件必要时也可以由玻璃制成。使用塑料的优点在于：其相对于玻璃更易于加工并且具有更小的重量。

根据设计方案，所述一个光源或多个光源可以包括一个或多个多色光源和/或一个或多个单色光源。必要时也可以使用其光色可通过相应控制而改变的光源，如RGB光源。通过使用具有可调节的颜色或具有不同颜色的光源，在根据本发明的照明装置中可以通过对光源的相应控制而实现不同的灯光功能，如闪烁灯或日间行车灯，如在下面还将详细描述的。

如果在根据本发明的照明装置中使用多色光源并且尤其是白色光源，则其光借助于在棱面体第一棱面上的光折射而光谱分解，由此可以产生具有彩虹效应的吸引人的光分布。

安装在根据本发明的照明装置中的棱面体可以不同地构造。在一种方案中，至少一个棱面体并且必要时每个棱面体由玻璃并且优选由晶体玻璃制成。替代或附加地，至少一个棱面体并且必要时每个棱面体也可以由塑料制成。

在另一种特别优选的实施方式中，所述照明器件的相应光源是基本上点状的光源。优选相应的点状光源是由一个或多个LED(例如RGB-LED单元)构成的LED单元或由一个或多个激光二极管(例如RGB-激光光源)构成的激光光源。如果LED单元或激光光源包含多个LED或激光二极管，则它们这样彼此靠近地设置，使得继续实现光源的点状性。

在另一种实施方式中，照明装置的照明器件可以在一个或多个运行模式中运行，在相应运行模式中提供用于配设给该相应运行模式的灯光功能的光。灯光功能在此不必强制地仅通过所述照明器件的光来实现。必要时也可以设置至少一个另外的照明器件，所述另外的照明器件提供用于相应灯光功能的光。

在刚刚描述的实施方式的一种优选方案中，所述一个运行模式或多个运行模式包括一个或多个下述运行模式：

-用于提供闪烁灯作为灯光功能的运行模式；

-用于提供日间行车灯作为灯光功能的运行模式；

-用于提供位置灯作为灯光功能的运行模式；

-用于在机动车启动之前或停车之后提供灯光展示的运行模式。

最后一种操作模式可以与不同事件关联。例如当检测到用户接近机动车时，可以开始灯光展示。同样，可以通过由用户解锁或锁定机动车来触发灯光展示。

在另一种优选实施方式中，照明器件包括一个或多个分别由一个或多个光源形成的灯组，一个灯组的所述一个光源或多个光源分别发出相同颜色的光并且不同组中的光源发出不同颜色的光。在此，颜色也可以是多种光谱颜色的混合，例如在白光时就是这种情况。本发明的这种方案优选与之前描述的实施方式组合，该实施方式涉及照明器件在不同运行模式中的运行。在此，为每种运行模式配设一个灯组，在相应运行模式中仅接通所配设的灯组的所述一个光源或多个光源。例如一个灯组可以由一个或多个具有黄色光的光源组成，所述光源为了实现闪烁灯而被接通，而另一个灯组则由白光源组成，其例如为了提供日间行车灯或位置灯而被激活。

在根据本发明的照明装置的另一种实施方式中，所述照明器件、所述一个或多个光学构件和所述一个或多个棱面体安装在一个共同的壳体中，该壳体具有用于光射出的透明盖板。以此方式，通过照明装置形成照明模块，该照明模块能够灵活地安装在机动车中的不同部位处。

如上所述，在根据本发明的照明装置中，除了由一个或多个光源形成的所述照明器件外，还可以安装至少一个另外的照明器件，所述另外的照明器件例如附加地用于实现相应的灯光功能。在一种实施方式中，设置有以一个或多个光导体形式的另一照明器件，例如用于日间行车灯和/或闪烁灯的相应光源的光从所述另一照明器件耦出。

在另一种优选实施方式中，根据本发明的照明装置设置用于沿竖直方向安装在车辆前照灯上方。因此，照明装置是对前照灯灯光(即近光和远光)的适合的补充并且例如可以提供闪烁灯和/或日间行车灯和/或位置灯的灯光功能。

此外，本发明包括一种机动车，其包括一个或多个根据本发明的照明装置或根据本发明的照明装置的一种或多种优选方案。

附图说明

下面参考附图详细阐述本发明的实施例。附图如下：

图1示出根据本发明的照明装置的一种实施方式的透视图，其中仅示出照明装置的一个半部；

图2示出透视图，其中示出图1的照明装置的两个半部，但仅示出对于本发明重要的构件；和

图3示出透视图，其放大地示出图2中的光学构件之一。

具体实施方式

下面借助于车辆信号灯描述本发明的一种实施方式，该车辆信号灯安装在机动车的(未示出的)前照灯上方。该车辆信号灯可以从图1的透视图中看到。在此仅示出车辆信号灯的第一半部。车辆信号灯在图1的视图中从所示的第一半部向右延续到第二半部，第二半部的结构相应于第一半部，即第二半部包括相同的、由更下面将进一步描述的棱面体与位于其下方的光导体构成的布置结构。

在图1中并且也在另外的图2和3中，通过Z轴表示机动车的竖直方向和因此高度方向。所示的车辆信号灯安装在壳体中，该壳体位于机动车的左前照灯上方。壳体在图1中不可见。在图1至3中仅对于本发明重要的构件以附图标记表示。下面仅详细描述这些构件。

车辆信号灯包括总共四个棱面体，其形式为两个并排的由相应棱面体1和1'构成的对。相应的棱面体1具有隆起的形状，而棱面体1'构造成长形的。各单个棱面体由玻璃制成并且包括多个磨削的平坦棱面2，为清楚起见，这些棱面仅部分地以附图标记表示。在图1中示出的由棱面体1、1'构成的对的棱面体1'之下设有散射光片，该散射光片具有一个水平延伸的区段501和一个倾斜延伸的区段502。在散射光片5后面设有三个水平延伸的光导体6，在图1中仅用虚线区段示出最上面的光导体。每个光导体由所配设的LED(未示出)提供光，LED的颜色可以改变。

设置在车辆信号灯的两个半部中的棱面体1'下方并被相应的散射光片5覆盖的光导体6用于实现闪烁灯和日间行车灯。在此，在激活日间行车灯时，相应的LED将白光射入光导体6中。在激活闪烁灯的情况下，LED将黄光射入光导体6中，同时LED以预定的频率接通和关闭。相应的棱面体1和1'用于辅助日间行车灯或闪烁灯的功能，方式是，在激活相应的灯光功能时，光通过在下面说明的光源射入棱面体中。为了确保借助信号灯生成的光仅通过散射光片5或棱面体1和1'到达外部，信号灯还包含一个下部的不透光的挡板3和一个上部的不透光的挡板4，各挡板连续地从车辆信号灯的第一半部延伸至第二半部。

图2的视图示出图1的车辆信号灯的第一半部和第二半部，其中仅示出第二半部的棱面体1和1'对，以便露出灯的内部结构。从图2中可以看出，在每对的两个棱面体1、1'后面存在一个由塑料制成的相应的透明的光学构件7，该光学构件是车辆信号灯的重要元件。在下文中该光学构件也被称为厚壁光学器件。

每个光学构件7包括前侧，所述前侧具有包括多个不规则地设置的棱面8(仅部分地以附图标记表示)的混乱结构。换言之，有多个以不同多边形形状的棱面，它们具有彼此不同的尺寸和定向。在每个厚壁光学器件的下侧上设有多个本身已知的漏斗形准直透镜9，这些准直透镜是厚壁光学器件的集成组成部分。在这些准直透镜9下方设置有一个电路板11，在该电路板上设置有多个LED 10，这些LED在图2中看起来是黑点。为清楚起见，仅一部分所述准直透镜和LED以附图标记9或10表示。各LED由一个连接到电路板11的控制单元(未示出)控制。

在每个厚壁光学器件7下方设有总共22个LED，其中设置有十一个发黄光的LED和十一个白光LED，它们沿着电路板11的纵向方向交替。每个LED 10具有正好一个准直透镜9，该准直透镜位于相应的LED上方并使其发出的光聚束。厚壁光学器件7因此总共具有22个准直透镜9。在激活日间行车灯时，除了图1中的光导体6之外，两个电路板11上的白光LED被接通，相反，在激活闪烁灯功能时，黄色LED被激活，所述黄色LED与光导体6一起同步地闪烁。

厚壁光学器件7连同位于其下方的电路板11的具体结构从图3的详细视图中可见。厚壁光学器件包括入射侧701，该入射侧形成厚壁光学器件的下侧，该下侧具有设置在其上的准直透镜9。此外，设置有具有混乱棱面结构的前出射侧702以及平坦的后偏转面703，所述偏转面倾斜延伸并且使进入厚壁光学器件中的光通过全反射偏转。偏转的光经由出射侧702从厚壁光学器件7射出。

在激活相应的灯光功能时，黄色或白色的LED 10开始发光并且经由各自的准直透镜9将光射入厚壁光学器件的入射侧701中。进入厚壁光学器件中的光的大部分通过倾斜延伸的偏转面703朝向厚壁光学器件7的出射侧702定向。在出射侧，光随后经由由棱面8形成的混乱结构射出，从而在那里产生散射光。如从图3中可以看出，混乱棱面结构包括多个隆起部，这些隆起部分别具有多个棱面8并且通过厚壁光学器件的竖直区段彼此间隔开。为清楚起见，仍然只有一些棱面设有附图标记。必要时这些隆起部也可以至少局部地直接彼此邻接。

由棱面8生成的散射光射入位于厚壁光学器件7前面的棱面体1和1'中并且在棱面体中被反射和折射。一部分光最后经由棱面体的前侧和车辆信号灯的盖板到达外部。通过将棱面体设计为具有磨削的棱面的玻璃体，在此产生以闪耀形式的吸引人的光效应。此外，在白光入射时，通过光的光谱分解也可以实现具有彩虹效应的光分布。

以上所描述的本发明的实施方式具有一系列优点。尤其是以简单的方式由点状光源通过具有混乱的光出射面的厚壁光学器件产生散射光，该散射光射入相应的棱面体中。由此，能够实现棱面体的均匀发光，而不会识别到单个光点。这使得车辆信号照明器件有吸引人的暖光外观。此外，在关闭车辆信号灯时也改善了冷光外观。尤其是在看向灯的内部时，前部的棱面体的晶体结构向后通过厚壁光学器件的棱面继续延伸并且也能够在外部光(如阳光)入射的情况下实现闪耀的效果。

附图标记列表

1、1'  棱面体

2     棱面体的棱面

3、4   挡板

5     散射光片

501   散射光片的水平区段

502   散射光片的倾斜区段

6     光导体

7     厚壁光学器件

701   厚壁光学器件的入射侧

702   厚壁光学器件的出射侧

703   厚壁光学器件的偏转面

8     厚壁光学器件的棱面

9     厚壁光学器件的准直透镜

10    LED光源

11    电路板

Z     竖直方向

Claims (17)

1.用于机动车的照明装置，其包括具有一个或多个光源(10)的照明器件和一个或多个透明的棱面体(1、1')，所述棱面体分别具有带有多个平坦的第一棱面(2)的表面，所述照明装置构造为，使得来自所述照明器件的所述一个光源(10)或多个光源(10)的光作为第一光辐射射入所述一个或多个棱面体(1、1')中，其中，所述第一光辐射至少部分地在所述一个棱面体(1、1')或多个棱面体(1、1')的第一棱面(2)上折射并且接着作为第二光辐射从照明装置射出，以产生光分布，

其特征在于，在所述照明器件和所述一个或多个棱面体(1、1')之间设置有一个或多个透光的光学构件(7)，所述光学构件分别具有用于使照明器件的光进入相应的光学构件(7)中的入射侧(701)和用于使经由入射侧(701)进入的光从相应的光学构件(7)射出的出射侧(702)，其中，从所述一个或多个光学构件(7)射出的光作为第一光辐射射入所述一个或多个棱面体(1、1')中，所述相应的光学构件(7)的出射侧(702)具有带有平坦的第二棱面(8)的光散射结构，所述第二棱面设置成多个不同的尺寸并且在空间中在多个不同的方向上定向。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，至少一部分所述光学构件(7)之中的相应的光学构件(7)包括偏转面(703)，该偏转面将经由入射侧(701)进入的光的至少一部分——优选通过所述偏转面(703)上的全反射——朝向出射侧(702)方向偏转。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置构造为，使得所述照明器件的所述一个光源(10)或多个光源(10)的主辐射方向在该照明装置安装在机动车中时基本上沿竖直方向延伸，其中，至少一部分所述光学构件(7)之中的相应的光学构件(7)构造为，使得该相应的光学构件的入射侧(701)在竖直方向上与至少一部分所述光源(10)相邻地设置并且该相应的光学构件的出射侧(702)在水平方向上与至少一部分所述棱面体(1、1')相邻地设置，其中，所述至少一部分所述光源(10)的光射入到该相应的光学构件的入射面(701)中，并且经由该相应的光学构件的出射侧(702)射出的光射入到所述至少一部分所述棱面体(1、1')中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，在至少一部分所述光学构件(7)的相应的光学构件(7)中，第二棱面(8)构造为分别带有多个第二棱面(8)的隆起部，所述隆起部从相应的光学构件(7)的预定的出射平面突出。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，在至少一部分所述光学构件(7)之中的相应的光学构件(7)上，在该相应的光学构件的入射侧(701)上或与该入射侧相邻地设置有一个或多个准直透镜(9)，其中，所述照明器件的单个光源(10)单独配设给一个相应的准直透镜(9)，该准直透镜使所述单个光源(10)的光聚束。

6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，至少一部分所述光学构件(7)之中的相应的光学构件(7)是塑料构件。

7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述一个光源(10)或多个光源(10)包括一个或多个多色光源和/或一个或多个单色光源。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，至少一个棱面体(1、1')由玻璃并且优选由晶体玻璃制成，和/或至少一个棱面体(1、1')由塑料制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明器件的相应的光源(10)是基本上点状的光源、尤其是由一个或多个LED构成的LED单元或由一个或多个激光二极管构成的激光光源。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明器件能够在一个或多个运行模式中运行，在相应运行模式中提供用于配设给该相应运行模式的灯光功能的光。

11.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述一个运行模式或多个运行模式包括一个或多个下述运行模式：

-用于提供闪烁灯作为灯光功能的运行模式；

-用于提供日间行车灯作为灯光功能的运行模式；

-用于提供位置灯作为灯光功能的运行模式；

-用于在机动车启动之前或停车之后提供灯光展示的运行模式。

12.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明器件包括一个或多个分别由一个或多个光源(10)形成的灯组，一个灯组的所述一个光源(10)或所述多个光源(10)分别发出具有相同颜色的光，并且不同组中的光源(10)发出具有不同颜色的光。

13.根据权利要求12结合根据权利要求10或11所述的照明装置，其特征在于，为每个运行模式配设一个灯组，并且在相应的运行模式中仅接通所配设的灯组的所述一个光源(10)或所述多个光源(10)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，在所述照明装置中除了所述照明器件外还设置有至少一个另外的照明器件(6)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明器件、所述一个或多个光学构件(7)和所述一个或多个棱面体(1、1')安装在一个共同的壳体中，该壳体具有用于光射出的透光的盖板。

16.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置设置用于，沿竖直方向安装在车辆前照灯上方。

17.机动车，包括一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的照明装置。

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