CN212510954U - 一种照明装置及车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种照明装置及车灯，包括一个发光的光源，其特征在于：还包括反射面，所述反射面向光源一侧凸起，反射面用于反射光源所发出的光。本实用新型中依靠反射面将光源发出的光向四周反射，满足照明的需求，该技术方案结构简单，易于实现，节约了成本。

Description

一种照明装置及车灯

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，具体地说，涉及一种照明装置及车灯。

背景技术

车辆上的灯具是影响车辆行驶安全的重要因素，车辆工业的发展对车辆灯具提出了越来越高的要求。钨丝灯是汽车照明的常用光源，因其亮度偏低、能耗高、寿命不够长，逐渐被淘汰。为了提高光源亮度、降低能耗，研究人员利用LED替代钨丝灯，研发一种模拟灯丝应用的激光照明装置，作为照明光源。其通过将LED出射的光耦合进入棒状导光元件，并在棒状导光元件的表面出射的方式形成。该模拟灯丝具有与钨丝灯丝相同的发光特性，同时具有亮度高、寿命长等优点，因此可代替钨丝灯应用于汽车照明领域。

又因为LED发光是像一个方向半球发光(朗伯发光)，而传统的车灯反光杯是将侧面一圈的发光反射出射。由于LED的光分布与传统的钨丝灯不匹配，LED用于钨丝灯的替换就存在技术难度。

为了解决上述问题，现在通常采用的技术方案是LED贴装在一个导热柱侧面。导热柱两个侧面分别贴LED，来模仿一圈360度发光。然而依然存在暗区，而且为了散热，导热柱要尽量粗，而LED的位置就会出现离焦，出射光效率和效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，本实用新型提供一种适于车灯中使用的侧面发光照明装置。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种照明装置，包括一个发光的光源，其特征在于：还包括反射面，所述反射面向光源一侧凸起，反射面用于反射光源所发出的光。

作为上述技术方案的一种改进：还包括光引导件，所述光引导件设置在反射面与光源之间，并且与反射面的外边缘连接，光引导件还包括接收面和出射面，所述接收面与反射面相对设置，出射面设置在接收面与反射面空间的外围。

作为上述技术方案的一种改进：还包括导光件，所述导光件包括收光面和出光面，导光件设置在光源与光引导件之间，收光面接收光源发出的光，出光面与接收面对准。

作为上述技术方案的一种改进：所述导光件与光源之前设置有间隙。

作为上述技术方案的一种改进：还包括导热柱，所述导热柱设置在光源远离光引导件一侧，导热柱与光源之间填充有导热介质。

作为上述技术方案的一种改进：所述光源包括一个发光面，所述发光面与接收面粘接。

作为上述技术方案的一种改进：所述出射面设置有散射层。

作为上述技术方案的一种改进：所述反射面朝向光源的一侧设置有散射层。

作为上述技术方案的一种改进：所述反射面为圆锥面，所述圆锥面

作为上述技术方案的一种改进：一种车灯，还包括反光杯，所述光引导件的出射面设置在反光杯的焦点处。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型中的

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是照明装置的主视图。

图2是另一种照明装置的主视图。

图3是光引导件的主视图。

图4是图2照明装置的光路图。

图5是车灯的剖视图。

图6是圆锥角为80°的光强分布图。

图7是圆锥角为100°的光强分布图。

图8是圆锥角为86°的光强分布图。

图9是另一种照明装置结构及其光路图。

图10是图9照明装置中圆台的圆锥角为0°的光强分布图。

图11是图9照明装置中圆台的圆锥角为20°的光强分布图。

图12是图9照明装置中圆台的圆锥角为3°的光强分布图。

图13是一种照明装置结构及其光路图。

图14是车灯的剖视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1-12所示，一种车灯，包括反光杯111和反光杯111内设置的照明装置，反光杯111和照明装置固定在散热块101上，照明装置发出的光被反光杯111反射后沿着反光杯111的出光口方向出射，反光杯111可以根据需要对照明装置发出的光扭转方向并且对光斑进行整形，使照明装置发出的光适用于车灯照明；还可以避免照明装置发出的光不能照射到目标区域，造成亮度不够和光能的浪费。通过上述分析可知，照明装置是整个车灯的核心，照明装置的结构关系到整个车灯的使用效果，由于照明装置发出的光需要经过反光杯111的反射来提高亮度和对光斑进行整形，因此如何将照明装置发出的光向侧方向出射，使反光杯111起到反射照明装置发出的光是该照明装置的设计重点。照明装置包括一个发光的光源102和反射面105，反射面105用于反射光源102所发出的光，所述反射面105向光源102一侧凸起，反射面105用于反射光源102所发出的光。光源102发出的光被反射面105反射，由于反射面105向光源102一侧凸起，所以光源102发出的光被反射面105反射后并不是原路返回到光源102，而是向反射面105的四周出射。通过上述分析可知，在光源102的光路上设置反射面105，反射面105向光源102的一侧凸起的结构改变了光源102发出光的出射方向，使出射光能够向反射面105的四周出射，向四周出射的光能够在反光杯111内壁发生反射，从出光口出射。

一种优选的实施方式是，发光光源102为LED发光芯片，LED发光芯片包括一个发光面107，本实施方式中LED发光芯片的发光面107朝向反射面105，此时LED发光芯片所发出的光利用率最高，节约能源，LED发光芯片的发光面107可以反射自身发出的光，由反射面105反射回LED发光芯片的光重新被反射到反射面105，避免光的浪费。一种优选的实施方式是，反射面105朝向光源102的一侧设置有散射层。散射层使经过反射面105反射的光更加均匀，避免由反光杯111出射的光存在暗区，影响车灯的正常使用。散射层可以是打毛的毛面或在反射面105上涂覆散射材料。

一种优选的实施方式是，反射面105为圆锥面，圆锥面更加平滑，对入射到反射面105上的光不会产生遮挡，被锥面反射的光的光路向反射面105的侧方出射，更加符合需求，其次反射光的效果更好，便于控制反射面105反射的光的光路。由于反射面105为圆锥面，圆锥面组成一个圆锥，则圆锥的位置和锥角决定了被圆锥面反射的光的光轴在反光杯111内壁的位置，被圆锥面所反射的光的光轴离反光杯111出光口越近，会造成一部分光不会被反光杯111反射就从反光杯111出光口出射，该部分光出射的位置不在反光杯111的出光设计位置，成为无效光；圆锥面反射的光的光轴离反光杯111出光口越远，即被圆锥面反射的光集中在反光杯111底部的位置，此时由反光杯111出射的光集中在某一区域，照射范围内会出现局部暗区。为了使圆锥面反射光源102后发出的光能够在反光杯111内壁设计的位置发生反射，然后由出光口出射，使反光杯111出射的光照明效果更好，因此我们需要控制圆锥面的倾斜角度，即控制圆锥的锥角。经过反复试验得到，圆锥面所在圆锥的锥角为α，80°≤α≤100°。根据试验所得数据分析，如图6-8，其中横坐标为角度A，纵坐标为发光强度。如图1所示，图6-8中横坐标的角度A与图1中反射面105组成的圆锥的轴心相对应，反射面105组成的圆锥的轴心远离光源102的方向为0°，其中顺时针为正，逆时针为负。根据实验得到了α在不同角度的时候被反射面105反射的光的光轴与反射面105组成的圆锥的轴心之间的角度关系。

如图6所示，当圆锥的锥角α＝80°的时候，如图可知在+100°和-100°的时候发光强度最强，即α＝80°的时候，反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角A为100°的一个圆锥面上。

如图7所示，当圆锥的锥角α＝100°的时候，如图可知在+128°和-128°的时候发光强度最强，即α＝100°的时候，反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角A为128°的一个圆锥面上。

根据图6与图7可知，反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角A在100°-128°的时候，反射面105反射的光位于反光杯111出光口和底部之间，此时反光杯111出光口出射的光最均匀、效果最好。

如图8所示，根据反复试验后得到一种优选的实施方式是，当圆锥的锥角α＝86°的时候，此时在+106°和-106°的时候发光强度最强，即在此位置的时候反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角A为106°的一个圆锥面上。

如图2和图3所示，通过上述分析可知反射面105为一个向光源102凸起的面，为了充分利用光源102发出的光，反射面105与光源102之间的位置关系要求比较高，但是一个反射面105固定比较困难。根据上述问题本实施方式中增加了光引导件，光引导件设置在反射面105与光源102之间，并且与反射面105的外边缘连接，光引导件还包括接收面110和出射面106，接收面110与反射面105相对设置。光引导件起到了固定反射面105的作用，光引导件更利于控制反射面105与光源102之间的位置关系，其中接收面110与反射面105相对设置，使接收面110接收到光源102发出的光均在反射面105上发生反射，避免光源102发出的光不能照射到反射面105上造成光能的浪费。由于反射面105需要反射光源102发出的光，使光源102发出的光向反射面105的四周出射，因此光引导件需要接收光源102发出的光，并且可以使经过反射面105反射的光向反射面105的四周出射。出射面106设置在接收面110与反射面105空间的外围。该结构使经过反射面105反射的光由反射面105的四周出射，避免了因为增加光引导件导致光无法从反射面105的四周出射出射。

由LED发光芯片发出的光穿过导光件103后进入光引导件最终经过反射面105的反射从光引导件出射。对LED发光芯片发出的其中部分光路进行分析如下：

如图4所示，LED发光芯片发出的第一光121由收光面108垂直进入导光件103中，穿过导光件103后由出光面109出射，然后由接收面110进入光引导件中，最终被反射面105反射后由出射面106出射。LED发光芯片发出的第二光122由收光面108进入导光件103中，并且在导光件103内壁发生全反射后由出光面109出射，然后由接收面110进入光引导件中，然后直接从出射面106出射。LED发光芯片发出的第三光123由收光面108进入导光件103中，并且在导光件103内壁发生全反射后由出光面109出射，然后由接收面110进入光引导件中，然后经过反射面105反射后从出射面106出射。

如图5所示，由于增加了光引导件，被反射面105反射的光需要从出射面106出射，此时必定会发生反射或折射。因此反射面105反射的光经过出射面106出射后在反光杯111的位置与没有增加光引导件的时候不同，因此需要控制出射面106的倾斜角度，使出射面106出射的光集中在反光杯111出光口与底部之间。在该光引导件中，出射面106为一个圆台的侧面，圆台上底面在接收面110一侧，圆台下底面在反射面105一侧，该圆台的锥角为β，0°＜β≤20°。如图9所示，根据实验分析可知，当反射面105组成的锥角α＝86°，改变角β后光引导件出射的光在反光杯111上的位置还会发生变化。

如图10所示，当α＝86°，β＝0°的时候，此时反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角为110°的一个圆锥面上。

如图11所示，当α＝86°，β＝20°的时候，此时反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角为125°的一个圆锥面上。

当0≤β≤20的时候，此时出射面106出射的光的角度范围110°-125°内，该角度范围在只有反射面105的时候出射光的角度范围100°-128°内。

如图12所示，一种优选的实施方式是，当α＝86°，β＝4°的时候，此时反射面105反射的光的光轴在反射面105组成的圆锥的轴心夹角为112°的一个圆锥面上。

一种优选的实施方式是，在出射面106上设置散射层，散射层可以是打毛的毛面或在出射面106上涂覆散射材料，增加散射层使光引导件出射的光更加均匀，避免经过反光杯111反射后出现局部暗区，影响使用效果。一种优选的实施方式是，光引导件的出射面106设置在反光杯111的焦点处，由于出射面106在反光杯111的交点处，由出射面106出射的光经过反光杯111的反射后更加接近反光杯111的理论设计光路，反光杯111的出光效果更好。

由于应用在车灯领域需要配合反光杯111使用，光引导件需要在反光杯111的焦点处才可以将光源102出射的光反射到设计区域，由于LED发光芯片需要散热，所以LED芯片需要连接散热块，散热块设置到反光杯111内部容易挡光，影响车灯的使用效果，散热块必须要设置在反光杯111外部，该结构导致反光杯111的焦点到LED发光芯片之间有一段距离。为了解决上述问题本实施方式增加了一个导光件103，所述导光件103包括收光面108和出光面109，导光件103设置在光源102与光引导件之间，收光面108接收光源102发出的光，出光面109与接收面110对准。导光件103将LED发光芯片发出的光导入光引导件中，所以导光件103需要包括一个收光面108接收LED发光芯片发光面107发出的光，然后由出光面109出射进入光引导件的接收面110，增加导光件103主要目的就是将LED发光芯片发出的光引导进入位于反光杯111焦点处的光引导件内，因此收光面108与发光面107对准，出光面109与接收面110对准。

由于LED发光芯片发出的光进入导光件103后如果发光芯片与导光件103之间没有空气隙的时候，LED发光芯片发出的光进入导光件103的时候如同在同一介质内传播，部分光由LED发光芯片发出的光进入导光件103后直接从导光件103侧壁出射，此时导光件103的导光效果下降，光的利用率不高。为了避免上述情况的发生导光件103与光源102之前设置有空气隙。即在导光件103与发光面107之间设置空气隙，此时大角度的光进入导光件103后，到达导光件103的侧壁，光由导光件103向空气一侧发射，此时如同由光密介质到光疏介质中，大角度入射光在导光件103的侧壁发生全反射，不会在导光件103的侧壁折射后进入空气，避免了导光件103中光的浪费。该技术方案使进入导光件103的光能够直接从导光件103的出射面106出射，避免增加导光件103而降低了该装置的发光强度。

实施例2：

通过对实施例1的描述和光路分析可知该车灯中的发光装置无法从反光杯焦点位置或焦点附近位置出射的光都不能被充分利用。因此增加了导光件将光引导件延伸到反光杯的焦点处。由于导光件为透明的玻璃柱，一旦表面有灰尘或颗粒后则破坏了导光件的全反射，造成漏光的现象，导致光能利用率不高。

如图13和14所示，本实施方式不再使用导光件对光进行传导，而是增加了导热柱212，通过导热柱212将光引导件的出射面延伸到反光杯的焦点处。导热柱212设置在光源202远离光引导件一侧，导热柱212与光源202之间填充有导热介质。导热柱212既可以使光引导件的出射面在反光杯的焦点上，又可以保证LED发光芯片的散热效果，尤其是LED发光芯片与导热柱212之间填充导热介质，LED发光芯片的散热效果更好。一种优选的实施方式是，导热柱212采用热管，热管可以提高整个发光装置的散热效果。

为了提高发光装置光能的利用率光源202包括一个发光面207，所述发光面207与接收面粘接。即将LED发光芯片的发光面207与光引导件的接收面粘接，此时发光面207与光引导件如同一个整体，使尽可能多的光由反光杯的焦点出射。

如图6所示，LED芯片发出的第一出射光221由发光面207穿过接收面进入光引导件中，最终被反射面205反射后从出射面出射，第一出射光221出射位置在出射面上，位于反光杯的焦点上或焦点的附近使用效果更好。

LED芯片发出的第二出射光222由发光面207穿过接收面进入光引导件中，在光引导件的出射面发生折射后从出射面出射，第二出射光222出射位置在出射面上，位于反光杯的焦点上或焦点的附近使用效果更好。

LED芯片发出的第三出射光223由发光面207穿过接收面进入光引导件中，首先在光引导件的出射面发生全反射到达反射面205，被反射面205反射后再从出射面出射，第三出射光223出射位置在出射面上，位于反光杯的焦点上或焦点的附近使用效果更好。

以上对本实用新型的数个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种照明装置，包括一个发光的光源，其特征在于：还包括反射面，所述反射面向光源一侧凸起，反射面用于反射光源所发出的光，还包括光引导件，光引导件与反射面的外边缘连接。

2.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于：所述光引导件设置在反射面与光源之间，光引导件还包括接收面和出射面，所述接收面与反射面相对设置，出射面设置在接收面与反射面空间的外围。

3.根据权利要求2所述的一种照明装置，其特征在于：还包括导光件，所述导光件包括收光面和出光面，导光件设置在光源与光引导件之间，收光面接收光源发出的光，出光面与接收面对准。

4.根据权利要求3所述的一种照明装置，其特征在于：所述导光件与光源之前设置有空气隙。

5.根据权利要求2所述的一种照明装置，其特征在于：还包括导热柱，所述导热柱设置在光源远离光引导件一侧，导热柱与光源之间填充有导热介质。

6.根据权利要求2所述的一种照明装置，其特征在于：所述光源包括一个发光面，所述发光面与接收面粘接。

7.根据权利要求2所述的一种照明装置，其特征在于：所述出射面设置有散射层。

8.根据权利要求1或2所述的一种照明装置，其特征在于：所述反射面为圆锥面，所述圆锥面所在圆锥的锥角为α，80°≤α≤100°。

9.根据权利要求2所述的一种照明装置，其特征在于：所述出射面为一个圆台的侧面，圆台上底面在接收面一侧，圆台下底面在反射面一侧，圆台的锥角为β，0°＜β≤20°。

10.一种车灯，包括权利要求1-9其中任意一项所述的照明装置，其特征在于：还包括反光杯，所述光引导件的出射面设置在反光杯的焦点处。

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