CZ2020456A3 - Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment - Google Patents

Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment Download PDF

Info

Publication number
CZ2020456A3
CZ2020456A3 CZ2020456A CZ2020456A CZ2020456A3 CZ 2020456 A3 CZ2020456 A3 CZ 2020456A3 CZ 2020456 A CZ2020456 A CZ 2020456A CZ 2020456 A CZ2020456 A CZ 2020456A CZ 2020456 A3 CZ2020456 A3 CZ 2020456A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
filter
output
lighting unit
light
lighting device
Prior art date
Application number
CZ2020456A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Tomáš Gloss
Tomáš Ing. Gloss
Jakub Hruška
RNDr. Hruška Jakub Ing., Ph.D.
Aleš Hendrych
RNDr. Hendrych Aleš Ing., Ph.D.
Original Assignee
Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varroc Lighting Systems, s.r.o. filed Critical Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority to CZ2020456A priority Critical patent/CZ2020456A3/en
Publication of CZ2020456A3 publication Critical patent/CZ2020456A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic

Abstract

Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla zahrnuje homogenizační prostředek (5, 14), který má výstupní plochu (5b, 14b) a je konfigurovaný pro homogenní výstup světla, emitovaného alespoň jedním světelným zdrojem, z výstupní plochy (5b, 14b). Osvětlovací jednotka (1) dále zahrnuje směrovací filtr (9) opatřený difraktivní strukturou (12), provedený ve tvaru vrstvy, zahrnující druhou vstupní plochu (9a) a jí protilehlou druhou výstupní plochu (9b), a konfigurovaný pro přesměrování světla vstupujícího druhou vstupní plochou (9a) do směrovacího filtru (9) tak, že výstupní světlo vystupující z druhé výstupní plochy (9b) svírá se směrem podélné osy vozidla předem určený úhel.The homogeneous light output lighting unit (1) for a vehicle lighting device comprises homogenization means (5, 14) having an output surface (5b, 14b) and configured to homogeneously output light emitted by at least one light source from the output surface (5b). , 14b). The lighting unit (1) further comprises a directing filter (9) provided with a diffractive structure (12), in the form of a layer, comprising a second inlet surface (9a) and an opposite second outlet surface (9b), and configured to redirect light entering the second inlet surface. (9a) to the directional filter (9) so that the output light emerging from the second output surface (9b) forms a predetermined angle with respect to the longitudinal axis of the vehicle.

Description

Osvětlovací jednotka s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidlaLighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla.The invention relates to a lighting unit with a homogeneous light output for a vehicle lighting device.

Dosavadní stav technikyState of the art

Je známo více způsobů, jakými lze homogenně rozsvítit výstupní plochu světelného zařízení vozidla pro některou ze signálních funkcí automobilu, mezi které patří využití zdrojů OLED (Organic Light-emitting Diode), difuzních optických filtrů, technologie SurfaceLED, apod., většinou však tato plocha vyzařuje nejvíce světla v normálovém směru, tedy směru kolmém na výstupní plochu, a nebo se maximum svítivosti výrazně posouvá od podélné osy vozidla směrem k normále k výstupní ploše. V praxi bývá uvedená výstupní plocha nebo její části z designových a stylistických důvodů svou normálou výrazně odkloněna od směru podélné osy vozidla, a to až v rozmezí mezi 30 až 60 stupni, což však znamená, že nejvíce světla je vyzařováno mimo směr podélné osy vozidla. Z hlediska legálních požadavků na signální funkci je pro různé směry požadována určitá minimální svítivost, přičemž největší minimální svítivost je požadována ve směru podélné osy vozidla.There are several ways to homogeneously illuminate the vehicle's lighting output area for some of the car's signal functions, including the use of OLED (Organic Light-emitting Diode) sources, diffuse optical filters, SurfaceLED technology, etc., but most of this area emits most light in the normal direction, i.e. the direction perpendicular to the exit surface, or the maximum luminosity shifts significantly from the longitudinal axis of the vehicle towards the normal to the exit surface. In practice, said design surface or parts thereof, for design and stylistic reasons, tend to deviate significantly from the longitudinal axis of the vehicle by their normal, up to between 30 and 60 degrees, which means that most light is emitted outside the longitudinal axis. In terms of legal requirements for the signal function, a certain minimum luminance is required for different directions, with the maximum minimum luminance being required in the direction of the longitudinal axis of the vehicle.

Standardně se požadované svítivosti ve směru podélné osy vozidla dosáhne tím, že se zvolí světelné zdroje tak silné, aby ve směru podélné osy vozidla bylo dosaženo uvedené minimální svítivosti. To ovšem znamená, že ve směrech bližších směru normály k výstupní ploše se dosahuje větší svítivosti než ve směru podélné osy, a tedy se výrazně plýtvá světelným výkonem (a nutně i elektrickým příkonem), protože většina světla směřuje do úhlového prostoru, kde není z hlediska legality a bezpečnosti potřeba. Může pak docházet také k tomu, že je obtížné splnit minimální svítivost ve směru podélné osy vozidla a zároveň nepřekročit maximální povolenou svítivost ve směru blízkém normále k výstupní ploše pro danou signální fúnkci.By default, the required luminosity in the direction of the longitudinal axis of the vehicle is achieved by selecting light sources so strong that said minimum luminosity is achieved in the direction of the longitudinal axis of the vehicle. However, this means that in the directions closer to the normal to the exit surface, greater luminosity is achieved than in the direction of the longitudinal axis, and thus wastes a lot of light output (and necessarily electrical power), because most of the light is directed into the angular space. legality and security is needed. It can then also be difficult to meet the minimum luminance in the direction of the longitudinal axis of the vehicle and at the same time not to exceed the maximum permitted luminosity in the direction close to normal to the output area for a given signal function.

Dalším řešením využívaným ve stavu techniky je použití odkláněcího filtru s polem lámavých optických hranolů. Takovýto filtr dokáže přesměrovat světelné paprsky vůči směru, ve kterém na něj dopadají, s dobrou účinností až o 20 stupňů. Odkláněcí filtr může být realizován jakožto pevný plastový díl, nebo v podobě ohebné folie, které se aplikují (nalepí) na výstupní plochu. To ale v praxi bývá nedostatečné, protože výstupní plochy jsou svou normálou často odkloněny od směru podélné osy o 30 až 60 stupňů, což je mnohem více než uvedených 20 stupňů.Another solution used in the prior art is the use of a deflection filter with an array of refractive optical prisms. Such a filter can redirect light rays to the direction in which they strike it, with good efficiency up to 20 degrees. The deflection filter can be realized as a rigid plastic part or in the form of a flexible foil, which is applied (glued) to the outlet surface. However, this is often insufficient in practice, because the exit surfaces are often deviated by their direction from the direction of the longitudinal axis by 30 to 60 degrees, which is much more than the stated 20 degrees.

Cílem tohoto vynálezu je efektivnější využití světla vyzařovaného svítící výstupní plochou, při zachování homogenního vyzařovaní světla, účinným přesměrováním paprsků s maximální svítivostí do směru podélné osy vozidla nebo do jiného předem určeného směru.It is an object of the present invention to make more efficient use of the light emitted by the illuminated exit surface, while maintaining a homogeneous light emission, by effectively redirecting the rays with maximum luminosity to the longitudinal axis direction of the vehicle or to another predetermined direction.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Shora uvedené cíle vynálezu splňuje osvětlovací jednotka s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla, která zahrnuje homogenizační prostředek, který má výstupní plochu a je konfigurovaný pro homogenní výstup světla, emitovaného alespoň jedním světelným zdrojem, z výstupní plochy, a směrovací filtr opatřený difraktivní strukturou, provedený ve tvaru vrstvy. Směrovací filtr zahrnuje druhou vstupní plochu a jí protilehlou druhou výstupní plochu a je konfigurovaný pro přesměrování světla vstupujícího druhou vstupní plochou do směrovacího filtru tak, že výstupní světlo vystupující z druhé výstupní plochy svírá se směrem podélné osy vozidla předem určený úhel.The above objects of the invention are met by a lighting unit with a homogeneous light output for a vehicle lighting device, which comprises homogenizing means having an output surface and configured to homogeneously output light emitted by at least one light source from the output surface and a directional filter having a diffractive structure. made in the shape of a layer. The routing filter includes a second inlet surface and an opposite second outlet surface and is configured to redirect light entering the second inlet surface into the routing filter such that the outlet light exiting the second outlet surface forms a predetermined angle with the longitudinal axis of the vehicle.

- 1 CZ 2020 - 456 A3- 1 CZ 2020 - 456 A3

Podle výhodného provedení homogenizační prostředek zahrnuje difuzní filtr provedený ve tvaru vrstvy obsahující první vstupní plochu pro vstup světla generovaného uvedeným alespoň jedním světelným zdrojem a jí protilehlou první výstupní plochu a konfigurovaný pro výstup homogenního světla z první výstupní plochy, která je zároveň uvedenou výstupní plochou homogenizačního prostředku, přičemž uvedená druhá vstupní plocha směrovacího filtru je přivrácena k první výstupní ploše, anebo je druhá výstupní plocha přivrácena k první vstupní ploše. Uvedeným alespoň jedním světelným zdrojem je s výhodou LED zdroj.According to a preferred embodiment, the homogenizing means comprises a diffusion filter in the form of a layer comprising a first inlet surface for incoming light generated by said at least one light source and its opposite first outlet surface and configured to exit homogeneous light from a first outlet surface which is also said outlet surface of the homogenizing means. , wherein said second inlet surface of the routing filter faces the first outlet surface, or said second outlet surface faces the first inlet surface. Said at least one light source is preferably an LED source.

Podle dalšího výhodného provedení uvedený homogenizační prostředek dále zahrnuje kolimační prostředek konfigurovaný pro vytváření kolimovaného světla ze světla emitovaného uvedeným alespoň jedním světelným zdrojem, přičemž difuzní filtr je uspořádán pro vstup kolimovaného světla první vstupní plochou do difuzního filtru.According to another preferred embodiment, said homogenizing means further comprises collimating means configured to generate collimated light from the light emitted by said at least one light source, wherein the diffusion filter is arranged to enter the collimated light through the first input surface into the diffusion filter.

Podle dalšího výhodného provedení je difuzní filtr umístěn na trase světla od světelného zdroje k výstupu světla z osvětlovací jednotky mezi směrovacím filtrem a světelným zdrojem.According to another preferred embodiment, the diffusion filter is located in the light path from the light source to the light output from the lighting unit between the directing filter and the light source.

Podle dalšího výhodného provedení je směrovací filtr umístěn na trase světla od světelného zdroje k výstupu světla z osvětlovací jednotky mezi difuzním filtrem a světelným zdrojem.According to another preferred embodiment, the directing filter is located in the light path from the light source to the light output from the lighting unit between the diffusion filter and the light source.

Podle jednoho z výhodných provedení jsou směrovací filtr a difuzní filtr umístěny ve vzájemném styku svými plochami jeden na druhém. Směrovací filtr a difuzní filtr mohou být k sobě přilepeny, nebo alternativně mohou být vzájemně integrálně spojeny, takže tvoří jednu integrální vrstvu.According to one of the preferred embodiments, the directing filter and the diffusion filter are placed in contact with each other with their surfaces on one another. The directional filter and the diffusion filter may be adhered to each other, or alternatively may be integrally joined together to form a single integral layer.

Podle jednoho z výhodných provedení je vrstva tvořící směrovací filtr rovinná, anebo zakřivená.According to one of the preferred embodiments, the layer forming the routing filter is planar or curved.

Podle dalšího z výhodných provedení jsou vrstva tvořící směrovací filtr a vrstva tvořící difuzní filtr vzájemně rovnoběžnými vrstvami.According to another of the preferred embodiments, the layer forming the routing filter and the layer forming the diffusion filter are mutually parallel layers.

Podle jednoho z výhodných provedení má vrstva difuzního filtru tloušťku od 0.1 mm do 4mm.According to one of the preferred embodiments, the diffusion filter layer has a thickness of 0.1 mm to 4 mm.

Dále, podle dalšího výhodného provedení je vzdálenost vrstvy difuzního filtru od vrstvy směrovacího filtru menší nebo rovna 10mm.Further, according to another preferred embodiment, the distance of the diffusion filter layer from the routing filter layer is less than or equal to 10 mm.

Uvedený kolimační prostředek může s výhodou zahrnovat reflektor, čočku a/nebo kolimátor.Said collimating means may advantageously comprise a reflector, a lens and / or a collimator.

Podle dalšího výhodného provedení je alespoň jeden ze světelných zdrojů OLED nebo S-LED zdrojem obsahujícím třetí výstupní plochu pro emitování homogenního světla ve směru normály k třetí výstupní ploše v místě výstupu světla, kde OLED nebo S-LED zdroj je zároveň uvedeným homogenizačním prostředkem, takže výstupní plocha homogenizačního prostředku je uvedenou třetí výstupní plochou, přičemž uvedená druhá vstupní plocha je přivrácena k třetí výstupní ploše.According to another preferred embodiment, at least one of the light sources is an OLED or S-LED source comprising a third output surface for emitting homogeneous light in the normal direction to the third output surface at the light output point, where the OLED or S-LED source is also said homogenizing means the outlet surface of the homogenizing means is said third outlet surface, said second inlet surface facing the third outlet surface.

Vrstva tvořící směrovací filtr může být rovinná, anebo zakřivená.The layer forming the routing filter can be planar or curved.

Podle výhodného provedení vrstva tvořící směrovací filtr má tloušťku od 0.1mm do 4mm.According to a preferred embodiment, the layer forming the directional filter has a thickness of from 0.1 mm to 4 mm.

Vrstva tvořící směrovací filtr a třetí výstupní plocha OLED nebo S-LED zdroje mohou být vzájemně rovnoběžné, anebo různoběžné.The layer forming the routing filter and the third output surface of the OLED or S-LED source can be parallel to each other or different.

Podle j ednoho z výhodných provedení j e vrstva směrovacího filtru umístěna na třetí výstupní ploše OLED nebo S-LED zdroje.According to one of the preferred embodiments, the routing filter layer is located on the third output surface of the OLED or S-LED source.

Podle jednoho z výhodných provedení jsou směrovací filtr a OLED nebo S-LED zdroj vzájemně integrálně spojeny.According to one of the preferred embodiments, the routing filter and the OLED or S-LED source are integrally connected to each other.

-2CZ 2020 - 456 A3-2EN 2020 - 456 A3

Podle jednoho z výhodných provedení je difraktivní strukturou opatřena druhá vstupní plocha a/nebo druhá výstupní plocha směrovacího filtru.According to one of the preferred embodiments, the second inlet surface and / or the second outlet surface of the routing filter is provided with a diffractive structure.

Podle dalšího z výhodných provedení může směrovací filtr obsahovat objemovou difraktivní mřížku.According to another of the preferred embodiments, the routing filter may comprise a volume diffractive grating.

Podle jednoho z výhodných provedení má difraktivní struktura tyto parametry: výška difraktivní struktury je od 500nm do 1500nm, perioda je od 500nm do 1500nm, a střední úhel skloňuje od 0 do 30°.According to one of the preferred embodiments, the diffractive structure has the following parameters: the height of the diffractive structure is from 500nm to 1500nm, the period is from 500nm to 1500nm, and the mean angle is inclined from 0 to 30 °.

Podle jednoho z výhodných provedení je směrovací filtr s difraktivní strukturou konfigurován pro přesměrování světla vstupujícího druhou vstupní plochou do směrovacího filtru tak, že výstupní světlo vystupující z druhé výstupní plochy je rovnoběžné se směrem podélné osy vozidla.According to one of the preferred embodiments, the diffractive directional filter is configured to redirect the light entering the second input surface into the directing filter such that the output light exiting the second output surface is parallel to the direction of the longitudinal axis of the vehicle.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Předkládaný vynález bude blíže vysvětlen pomocí příkladů jeho uskutečnění s odkazem na připojené výkresy, na nichž znázorňuje:The present invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, in which:

- obr. 1 schematicky příklad světelného zařízení vozidla s homogenním výstupem světla bez odkláněcího filtru, známého ze stavu techniky, v řezu vodorovnou rovinou,Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a vehicle lighting device with a homogeneous light output without a deflection filter, known from the prior art,

- obr. 2 schematicky další příklad světelného zařízení vozidla s homogenním výstupem světla, obsahujícího odkláněcí filtr, známého ze stavu techniky v řezu vodorovnou rovinou,Fig. 2 schematically shows another example of a vehicle lighting device with a homogeneous light output, comprising a deflection filter, known from the prior art, in a section through a horizontal plane,

- obr. 3 odkláněcí filtr známý ze stavu techniky, použitý ve světelném zařízení podle obr. 2, v příčném řezu,Fig. 3 is a cross-sectional view of a deflection filter known from the prior art, used in the lighting device according to Fig. 2;

- obr. 4 příklad uskutečnění směrovacího filtru podle vynálezu zobrazené v příčném řezu vodorovnou rovinou,Fig. 4 shows an example of an embodiment of a directional filter according to the invention shown in cross section through a horizontal plane,

- obr. 4a detail A z obr. 4 ukazující příklad uskutečnění difraktivní struktury směrovacího filtru podle vynálezu z obr. 4, zobrazené v příčném řezu vodorovnou rovinou,Fig. 4a detail A of Fig. 4 showing an example of an embodiment of the diffractive structure of the directional filter according to the invention of Fig. 4, shown in cross section by a horizontal plane,

- obr. 5 příklad uskutečnění osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou,Fig. 5 shows an example of an embodiment of a lighting unit with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to the invention in a horizontal plane section,

- obr. 5a další příklad uskutečnění osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou, kde osvětlovací jednotka obsahuje kolimační prostředek,Fig. 5a shows another example of an embodiment of a lighting unit with a homogeneous light output according to the invention in a section in a horizontal plane, where the lighting unit comprises a collimating means,

- obr. 6 další příklad uskutečnění osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla podle vynálezu využívající kolimační prostředek,Fig. 6 shows another example of an embodiment of a lighting unit with a homogeneous light output according to the invention using a collimating means,

- obr. 7 další příklad uskutečnění osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla podle vynálezu využívající kolimační prostředek,Fig. 7 shows another example of an embodiment of a lighting unit with a homogeneous light output according to the invention using a collimating means,

- obr. 8 další příklad uskutečnění osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla podle vynálezu, která využívá zdroj OLED nebo S-LED, aFig. 8 shows another example of an embodiment of a lighting unit with a homogeneous light output according to the invention, which uses an OLED or S-LED source, and

- obr. 9 ještě další příklad uskutečnění osvětlovací jednotky s homogenním výstupem světla podle vynálezu, která využívá zdroj OLED nebo S-LED.Fig. 9 shows yet another example of an embodiment of a lighting unit with a homogeneous light output according to the invention, which uses an OLED or S-LED source.

CZ 2020 - 456 A3CZ 2020 - 456 A3

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Obr. 1 ukazuje v řezu vodorovnou rovinou yx, tj. vodorovnou rovinou vozidla, která je přibližnou rovinou vozovky, příklad světelného zařízení s homogenním výstupem světla, známého ze stavu techniky. Světelné zařízení - svítilna zahrnuje těleso 2, krycí sklo 13, a reflektory 3 vysílající světlo 4 do difuzního filtru 5, jehož úkolem je emitovat homogenní světlo. Difúze na filtru může být povrchová (drsnost či graining na vstupní a/nebo výstupní ploše), a/nebo objemová (difúzní částice v objemu filtru). Po průchodu difúzním filtrem 5 světlo změní směr tak, že z difuzního filtru 5 vystupující světelné svazky 6 mají světelné paprsky 6a s maximální svítivostí, jejichž směr se posune blíže k normále n k výstupní ploše difuzního filtru 5 v místě výstupu (zkráceně „normála k difúznímu filtru 5).Giant. 1 shows in cross section a horizontal plane yx, i.e. a horizontal plane of the vehicle which is an approximate plane of the road, an example of a lighting device with a homogeneous light output known from the prior art. Lighting device - the lamp comprises a body 2, a cover glass 13, and reflectors 3 emitting light 4 to a diffusion filter 5, the task of which is to emit homogeneous light. The diffusion on the filter can be surface (roughness or graining on the inlet and / or outlet surface), and / or volumetric (diffusion particles in the filter volume). After passing through the diffusion filter 5, the light changes direction so that the light beams 6 emerging from the diffusion filter 5 have light rays 6a with maximum luminosity, the direction of which shifts closer to normal to the exit surface of the diffusion filter 5 at the exit point. 5).

Na tomto místě je třeba zdůraznit, že pouze pro zjednodušení je směr světelných paprsků 6a s maximální svítivostí vystupujících z první výstupní plochy 5b difuzního filtru 5 nakreslen na připojených obrázcích 1, 2 a 5 přímo ve směru normály n k první výstupní ploše 5b. Ve skutečnosti u difúzních filtrů dochází k tomu, že světelné paprsky 6a mající maximální svítivost vystupují z první výstupní plochy 5b s úhlem k normále výrazně menším než jaký úhel k normále zaujímá kolimované světlo 4 dopadající na vstupní plochu 5a difuzního filtru 5. Obecně posun paprsků s maximální svítivostí směrem k normále vzrůstá s tím, jak se zvětšuje rozptyl difúzeru. Design svítilny je často (stejně jako na připojených obrázcích) takový, že normála n k difuznímu filtru 5 je od směru podélné osy vozidla, který pro účely této přihlášky dále označujeme jako „podélný směr x“, odkloněna o 30 a více stupňů. Předpisy však pro každou konkrétní signální fúnkci stanoví pro podélný směr x a směry odkloněné od podélného směru x hodnoty minimální svítivosti, přičemž tato hodnota je nejvyšší pro podélný směr x a s odklonem od podélného směru x klesá.At this point, it should be emphasized that only for simplicity, the direction of the light rays 6a with maximum luminosity emanating from the first exit surface 5b of the diffusion filter 5 is drawn in the attached Figures 1, 2 and 5 directly in the normal direction n to the first exit surface 5b. In fact, in diffusion filters, the light rays 6a having the maximum luminosity emerge from the first output surface 5b with an angle to the normal significantly smaller than the angle to the normal of the collimated light 4 incident on the input surface 5a of the diffusion filter 5. In general the maximum luminosity towards normal increases as the diffuser scatter increases. The design of the lamp is often (as in the accompanying figures) such that the normal n to the diffusion filter 5 is deviated by 30 or more degrees from the direction of the longitudinal axis of the vehicle, hereinafter referred to as the "longitudinal direction x". However, for each particular signal function, the regulations set minimum luminance values for the longitudinal direction x and directions deviated from the longitudinal direction x, this value being highest for the longitudinal direction x and decreasing with the deviation from the longitudinal direction x.

U signální svítilny ze stavu techniky na obr. 1 je nutno použít světelný zdroj či zdroje zaručující, že svítivost v podélném směru x bude nad požadovanou minimální hodnotou, přičemž ale ve směru odkloněném od podélného směru x směrem k normále n budou svítivosti zbytečně ještě vyšší, i když by vzhledem k předpisy stanoveným hodnotám stačily svítivosti mnohem menší. Znamená to, že se plýtvá silou nebo počtem zdrojů, příkony a celkově náklady jak na elektrickou energii tak i na elektroniku. Navíc se může stát, že ve směru s maximální svítivostí, tedy poblíž normály, bude překročena maximální povolená svítivost.In the case of the signal lamp of the prior art in Fig. 1, a light source or sources must be used to ensure that the luminosity in the longitudinal direction x is above the required minimum value, although much lower luminances would be sufficient given the prescribed values. This means wasting power or number of resources, power consumption and overall costs for both electricity and electronics. In addition, it may happen that in the direction with the maximum luminosity, ie close to the normal, the maximum permitted luminosity will be exceeded.

Obr. 2 ukazuje příklad další svítilny s homogenním výstupem světla, známé ze stavu techniky, u níž je použit odkláněcí filtr 7. Jak bylo vyloženo výše, světelné svazky vystupující z výstupní plochy difuzního filtru 5 obsahují světelné paprsky 6a s maximální svítivostí orientované ve směru přikloněném k (směr poblíž) normále n. Úkolem odkláněcího filtru 7 je odklonit tyto světelné svazky do směru blížícího se podélnému směru x. Pro zjednodušení již není zobrazeno těleso 2 svítilny, ani krycí sklo 13, jak byly zobrazeny na obr. J. Odkláněcí filtry známé ze stavu techniky jsou opatřeny polem optických lámavých hranolů (zubů) o rozměrech jednotlivých hranolů mezi 0,lmm až 2mm. Odkláněcí filtry 7 však dokážou světlo efektivně odchýlit o max 20 až 30 stupňů, ale maximum svítivosti (blízko směru normály n na difuzní filtr) u svítidel s difúzním filtrem se často nachází ve směru odchýleném od podélného směru x o více než 30 stupňů, takže efekt odkláněcího filtru 7 nebývá dostatečný. Toto je právě případ i zobrazeného řešení. Uvedené omezení je dáno limity geometrické optiky, kdy při zlomení světla o velké úhly dochází ke značným ztrátám způsobeným fresnelovým nebo v extrémním případě totálním odrazem na hranolech odkláněcího filtru 7. Z obr. 2 je zřejmé, že světelný svazek 8 se světelným paprskem 8a s maximální svítivostí nelze kvůli výše popsaným limitům odklonit odkláněcím filtrem až do směru podélného směru x Odkláněcí filtry vedle popsané nevýhody nedostatečné odkláněcí schopnosti vykazují i další nevýhodu - vzhledem k uvedeným, v zásadě makroskopickým, rozměrům hranolů, j imiž j sou odkláněcí filtry opatřené, j sou hranoly viditelné a narušuj i homogenní vzhled při pohledu zblízka.Giant. 2 shows an example of another lamp with a homogeneous light output, known from the prior art, in which a deflection filter 7 is used. direction near) normal n. The task of the deflection filter 7 is to deflect these light beams in a direction approaching the longitudinal direction x. For the sake of simplicity, neither the lamp body 2 nor the cover glass 13 is shown, as shown in FIG. However, deflection filters 7 can effectively deflect light by a maximum of 20 to 30 degrees, but the maximum luminosity (close to the normal direction n of the diffusion filter) in luminaires with a diffusion filter is often in a direction deviating from the longitudinal direction x by more than 30 degrees, so the deflection effect filter 7 is usually not sufficient. This is exactly the case with the solution shown. This limitation is given by the limits of geometric optics, when breaking light at large angles there are significant losses caused by fresnel or in extreme case total reflection on the prisms of the deflection filter 7. From Fig. 2 it is clear that light beam 8 with light beam 8a with maximum Due to the above-described limits, the deflection filter cannot be deflected in the direction of the longitudinal direction x In addition to the described disadvantage, deflection filters have insufficient deflection capabilities - given the essentially macroscopic dimensions of the prisms visible and disrupt even a homogeneous appearance when viewed up close.

-4CZ 2020 - 456 A3-4EN 2020 - 456 A3

Na obr. 3 je znázorněn příčný řez vodorovnou rovinou yx známého odkláněcího filtru 7 používaného ve světelných zařízeních typu zobrazeného na obr. 2. Obr. 3 ukazuje případ, kdy je normála n k ploše odkláněcího filtru 7 odkloněna od podélného směru x o úhel větší, než je maximální úhel a (tj. přibližně 20 stupňů), o který je odkláněcí filtr 7 ještě schopen odklonit dopadající světlo. Jak je vidět, světelný paprsek 8a s maximální svítivostí není možné odkláněcím filtrem 7 odklonit až do podélného směru xFIG. 3 shows a cross section through the horizontal plane yx of a known deflection filter 7 used in lighting devices of the type shown in FIG. 2. FIG. 3 shows a case where the normal n to the surface of the deflection filter 7 is deflected from the longitudinal direction x by an angle greater than the maximum angle α (i.e. approximately 20 degrees) by which the deflection filter 7 is still able to deflect the incident light. As can be seen, the light beam 8a with the maximum luminosity cannot be deflected by the deflection filter 7 up to the longitudinal direction x

Obr. 4 ukazuje příklad směrovacího filtru 9 podle vynálezu v příčném řezu vodorovnou rovinou yx, jehož detail A je zachycen na obr. 4a. Na rozdíl od odkláněcího filtru 7 podle stavu techniky, který je opatřen polem 7a makroskopických hranolů, je součástí směrovacího filtru 9 povrchová difraktivní struktura 12. jejíž rozměry - perioda p sktruktury, výška h struktury, a střední úhel ω sklonu - jsou mikroskopické. Příkladem realizace konkrétního výhodného provedení difraktivní struktury 12 - difrakční mřížky podle vynálezu je difraktivní struktura 12 s těmito parametry (označení parametrů viz. obr. 4a): výška h difrativní struktury - lOOOnm, periodap - 730nm, střední úhel ω sklonu - 20 stupňů. Směrovací filtr 9 s difraktivní sktrukturou 12 uvedených parametrů je schopen s velkou účinností odklánět kolmo dopadající světlo s vlnovou délkou cca 630nm (červené světlo) o směrovací úhel β až 60 stupňů. Určíme-li úhel mezi podélným směrem x a normálou n k ploše difuzního filtru 5 v místě dopadu světla na difúzní filtr 5, pak vhodnou konfigurací parametrů difraktivní struktury 12 dosáhneme odklonu světelného paprsku vystupujícího ze směrovacího filtru v odpovídajícím místě o směrovací úhel β rovný uvedenému úhlu mezi podélným směrem x a normálou n. Difraktivní struktura může být kromě výše zmíněné povrchové mřížky realizována také objemovou (Braggovskou) difraktivní mřížkou, např. tvořenou mikroskopickými elementy s rozdílným indexem lomu, než okolní materiál filtru.Giant. 4 shows an example of a directional filter 9 according to the invention in cross section through the horizontal plane yx, the detail A of which is shown in FIG. 4a. In contrast to the prior art deflection filter 7, which is provided with an array 7a of macroscopic prisms, the directional filter 9 includes a surface diffractive structure 12. whose dimensions - the period p of the structure, the height h of the structure, and the mean angle ω of inclination - are microscopic. An example of the implementation of a specific preferred embodiment of the diffractive structure 12 - diffraction grating according to the invention is a diffractive structure 12 with the following parameters (designation of parameters see Fig. 4a): height h of the diffractive structure - 1000nm, periodap - 730nm The directional filter 9 with a diffractive structure 12 of the above parameters is able to deflect perpendicularly incident light with a wavelength of about 630 nm (red light) with a high efficiency by a directional angle β of up to 60 degrees. If we determine the angle between the longitudinal direction x and the normal n to the surface of the diffusion filter 5 at the point of impact of light on the diffusion filter 5, then by suitable configuration of diffractive structure parameters 12 x-direction and normal n. In addition to the above-mentioned surface grating, the diffractive structure can also be realized by a volume (Bragg) diffractive grating, eg formed by microscopic elements with a different refractive index than the surrounding filter material.

Obr. 5 ukazuje příklad uskutečnění osvětlovací jednotky 1 s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou yx. Osvětlovací jednotka 1 zahrnuje několik světelných zdrojů, jimiž jsou s výhodou LED zdroje 16 umístěné na PCB desce 17. které vysílají světlo na první vstupní plochu 5a difuzního filtru 5, provedeného ve tvaru tenké rovinné nebo zakřivené desky. Difúzní filtr 5 musí mít dostatečně silnou difúzní schopnost vhodný je například mléčný difúzní filtr, tak aby na jeho výstupu bylo homogenní světlo. Samotný difúzní filtr 5 zde tak plní roli homogenizačního prostředku, který zajišťuje homogenní výstup světla z výstupní plochy homogenizačního prostředku, kterou je v tomto provedení první výstupní plocha 5b difuzního filtru 5. Jak bylo shora v souvislosti s činností difuzního filtru 5 popsáno, z první výstupní plochy 5b difuzního filtru 5, protilehlé jeho první vstupní ploše 5a, vystupují světelné svazky 6, přičemž u každého světelného svazku 6 má světelný paprsek 6a s největší svítivostí směr blízký ke kolmici k první výstupní ploše 5b v místě výstupu z první výstupní plochy 5b. Dále ve směru postupu světelných paprsků 6a je umístěn směrovací filtr 9, a to s výhodou rovnoběžně s difúzním filtrem 5 a v odstupu od něj. Směrovací filtr 9 je proveden s výhodou ve tvaru tenké rovinné nebo zakřivené desky, přičemž je opatřen difraktivní strukturou/optikou (není na obr. 5 znázorněna), která může být realizována v podobě objemové nebo povrchové difraktivní mřížky, například difraktivní strukturou 12 popsanou shora v souvislosti s obr. 4 a 4a. Difraktivní struktura přesměruje světelné svazky 6 tak, že z druhé výstupní plochy 9b vycházejí výstupní světelné svazky 10. jejichž výstupní světelné paprsky 10a s největší svítivostí jsou nasměrovány do předem určeného směru, tedy nej častěji do podélného směru x, tedy směru podélné osy vozidla. Zde je vhodné zmínit, že ne vždy bude cílem nasměrovat výstupní světelné paprsky 10a přesně do podélného směru x, u určitých provedení může být žádoucí přesměrování do směru jiného, například směru pouze blízkého podélnému směru x. Důležité však je, že obecně směrovací filtr 9 s difraktivní strukturou umožňuje odklonit dopadající světelné svazky 6 s dobrou účinností i o více než 45 stupňů. Takto velkého odklonu není možné s výše popsaným odkláněcím filtrem 7 v řešeních ze stavu techniky dosáhnout z důvodu limitů geometrické optiky. Dále je u řešení podle vynálezu výhodné, že difraktivní struktura směrovacího filtru 9 je pod hranicí viditelnosti okem, takže nijak nenarušuje homogenitu světla vystupujícího ze směrovacího filtru ani při bližším pohledu.Giant. 5 shows an exemplary embodiment of a lighting unit 1 with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to the invention in a section through the horizontal plane yx. The lighting unit 1 comprises several light sources, which are preferably LED sources 16 located on the PCB 17, which emit light to the first input surface 5a of the diffusion filter 5, made in the shape of a thin planar or curved plate. The diffusion filter 5 must have a sufficiently strong diffusion capacity, for example a milk diffusion filter is suitable, so that there is a homogeneous light at its output. The diffusion filter 5 itself thus fulfills the role of a homogenizing means, which ensures a homogeneous light output from the homogenizing means output surface, which in this embodiment is the first diffusion filter 5 output surface 5b. surfaces 5b of the diffusion filter 5, opposite its first inlet surface 5a, project light beams 6, with each light beam 6 having the light beam 6a with the highest luminosity having a direction close to perpendicular to the first outlet surface 5b at the exit point of the first outlet surface 5b. Further, in the direction of advance of the light rays 6a, a directing filter 9 is arranged, preferably parallel to and at a distance from the diffusion filter 5. The directional filter 9 is preferably in the form of a thin planar or curved plate, and is provided with a diffractive structure / optics (not shown in Fig. 5), which can be realized in the form of a volume or surface diffractive grating, for example diffractive structure 12 described above. refer to Figures 4 and 4a. The diffractive structure redirects the light beams 6 so that the output light beams 10 emerge from the second output surface 9b, the output light beams 10a of which with the highest luminosity are directed in a predetermined direction, i.e. most often in the longitudinal direction x, i.e. the longitudinal axis direction. It should be noted here that the aim will not always be to direct the output light beams 10a exactly in the longitudinal direction x, in certain embodiments it may be desirable to redirect to another direction, for example a direction only close to the longitudinal direction x. Importantly, however, in general the directional filter 9 with a diffractive structure makes it possible to divert the incident light beams 6 with good efficiency by more than 45 degrees. Such a large deflection cannot be achieved with the deflection filter 7 described above in prior art solutions due to the limits of geometric optics. Furthermore, in the solution according to the invention, it is advantageous that the diffractive structure of the directional filter 9 is below the line of sight to the eye, so that it does not disturb the homogeneity of the light coming out of the directional filter, even on closer inspection.

-5CZ 2020 - 456 A3-5GB 2020 - 456 A3

Obr. 5a ukazuje další příklad uskutečnění osvětlovací jednotky 1 s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou yx. Osvětlovací jednotka 1 zahrnuje neznázoměný světlený zdroj nebo více světelných zdrojů, kolimační prostředek pro vytváření kolimovaného světla 4, jímž jsou v tomto provedení reflektory 3, které vysílají kolimované světlo 4 na první vstupní plochu 5a difúzního filtru 5, provedeného ve tvaru tenké rovinné nebo zakřivené desky. Z difuzního filtru 5 vystupuje homogenní světlo. Výše uvedený kolimační prostředek - zde reflektory 3 a difuzní filtr 5 jsou tak součástí homogenizačního prostředku, který zajišťuje homogenní výstup světla z výstupní plochy homogenizačního prostředku, kterou je v tomto provedení první výstupní plocha 5b difuzního filtru 5. Jak bylo shora v souvislosti s činností difuzního filtru 5 popsáno, z první výstupní plochy 5b difuzního filtru 5, protilehlé jeho první vstupní ploše 5a, vystupují světelné svazky 6, přičemž u každého světelného svazku 6 má světelný paprsek 6a s největší svítivostí směr blízký ke kolmici k první výstupní ploše 5b v místě výstupu z první výstupní plochy 5b. Dále ve směru postupu světelných paprsků 6a je s výhodou rovnoběžně s difuzním filtrem 5 a v odstupu od něj umístěn směrovací filtr 9, stejně jako tomu bylo u provedení z obr. 5. To, co bylo uvedeno výše k provedení z obr. 5 ve vztahu k směrovacímu filtru 9, jeho difraktivní struktuře 12 a k průběhu světla při průchodu směrovacím filtrem 9, platí i u provedení z obr. 5a.Giant. 5a shows another embodiment of a lighting unit 1 with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to the invention in a section through the horizontal plane yx. The lighting unit 1 comprises a light source (not shown) or more, a collimating means for generating a collimated light 4, which in this embodiment are reflectors 3 which emit collimated light 4 to a first input surface 5a of a diffusion filter 5 in the shape of a thin planar or curved plate. . Homogeneous light emerges from the diffusion filter 5. The above-mentioned collimating means - here the reflectors 3 and the diffusion filter 5 are thus part of the homogenizing means which ensures a homogeneous light output from the homogenizing means output surface, which in this embodiment is the first diffusion filter 5 output surface 5b. The light beams 6 are described, from the first exit surface 5b of the diffusion filter 5, opposite its first inlet surface 5a, light beams 6 project, the light beam 6a having the highest intensity in each light beam 6 having a direction close to the perpendicular to the first output surface 5b at the exit point. from the first exit surface 5b. Further, in the direction of travel of the light beams 6a, a directional filter 9 is preferably placed parallel to and at a distance from the diffusion filter 5, as in the embodiment of FIG. 5. What has been stated above for the embodiment of FIG. to the directional filter 9, its diffractive structure 12 and to the course of light passing through the directional filter 9, also applies to the embodiment of FIG. 5a.

Ve vztahu k posledně uvedenému výhodnému provedení osvětlovací jednotky 1 i níže popsaným dalším provedením je vhodné zmínit, že přestože jsou výhodná provedení znázorněna na obr. 5a, 6, 7 tak, že jejich kolimačním prostředkem jsou reflektory 3, osvětlovací jednotka nemusí reflektory 3 obsahovat a namísto nich může pracovat s jinými optickými prvky plnícími úlohu kolimačního prostředku, tedy optickými prvky schopnými vysílat kolimované světelné paprsky do difúzního filtru 5, jako jsou například čočky nebo standardně používané kolimátory.In relation to the latter preferred embodiment of the lighting unit 1 and the further embodiments described below, it should be noted that although the preferred embodiments are shown in Figs. 5a, 6, 7 such that their collimating means are reflectors 3, the lighting unit need not include reflectors 3 and instead, it can work with other optical elements fulfilling the role of collimating means, i.e. optical elements capable of emitting collimated light rays to the diffusion filter 5, such as lenses or standard collimators.

Jak je dále zřejmé z provedení vynálezu zobrazeného na obr. 5, kolimační prostředek nemusí být v osvětlovací jednotce 1 vůbec obsažen a namísto něj může být použito několik vhodných světelných zdrojů, například LED zdrojů 16 a vhodný (např. mléčný) difúzní filtr 5, aby se dosáhlo homogenního výstupu světla z difuzního filtru 5. Na trase světla mezi světelnými zdroji a difuzním filtrem mohou být použity další optické prvky sloužící například ke směrování světla.As can be further seen from the embodiment of the invention shown in Fig. 5, the collimating means need not be included in the lighting unit 1 at all and several suitable light sources, e.g. LED sources 16 and a suitable (e.g. milk) diffusion filter 5 may be used instead to a homogeneous light output from the diffusion filter 5 has been achieved. In the light path between the light sources and the diffusion filter, other optical elements can be used, for example for directing the light.

Obr. 6 zobrazuje schematicky další příklad provedení osvětlovací jednotky 1 s homogenním výstupem světla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou yx. U tohoto příkladu provedení kolimované světlo 4 vstupuje nejdříve do směrovacího filtru 9, provedeného ve tvaru tenké desky, opatřeného difraktivní strukturou v některém z výše popsaných provedeních difraktivní struktury. Parametry difraktivní struktury jsou voleny tak, aby bylo kolimované světlo 4 vychýleno o takový úhel, že výstupní světelné paprsky 10a s největší svítivostí dopadnou na difúzní filtr 5 pod úhlem zajišťujícím, že světelné paprsky 6a světelných svazků 6 vystupujících z difúzního filtru 5 budou mít směr rovnoběžný s podélným směrem x. Opět i zde, pokud by bylo cílem, aby světelné paprsky 6a s největší svítivostí měly směr odchylný od podélného směru x, zvolí se parametry difraktumí struktury směrovacího filtru 9 tak, aby se dosáhlo požadovaného směru světelných paprsků 6a s největší svítivostí. Rovněž i u tohoto provedení zahrnuje homogenizační prostředek kolimační prostředek v podobě reflektorů 3 (zejména parabolických reflektorů) a difúzní filtr 5. Reflektory 3 a difuzní filtr 5 ve vzájemné spolupráci zajišťují homogenní výstup světla z první výstupní plochy 5a.Giant. 6 shows schematically another exemplary embodiment of a lighting unit 1 with a homogeneous light output according to the invention in a section through the horizontal plane yx. In this exemplary embodiment, the collimated light 4 first enters a directional filter 9, in the form of a thin plate, provided with a diffractive structure in one of the above-described embodiments of the diffractive structure. The parameters of the diffractive structure are chosen so that the collimated light 4 is deflected by such an angle that the output light rays 10a strike the diffusion filter 5 with the highest luminosity at an angle ensuring that the light rays 6a of the light beams 6 emerging from the diffusion filter 5 have a parallel direction. with the longitudinal direction x. Again, if the aim is for the light beams 6a with the highest luminosity to have a direction deviating from the longitudinal direction x, the diffractive parameters of the structure of the directional filter 9 are chosen so as to achieve the desired direction of the light beams 6a with the highest luminosity. Also in this embodiment, the homogenizing means comprises a collimating means in the form of reflectors 3 (especially parabolic reflectors) and a diffusion filter 5. The reflectors 3 and the diffusion filter 5 cooperate to ensure a homogeneous light output from the first output surface 5a.

Obr. 7 zobrazuje schematicky další příklad provedení osvětlovací jednotky 1 s homogenním výstupem světla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou yx. Tento příklad provedení se liší od provedení popsaného výše s odkazem na obr. 5 v tom, že směrovací filtr 9 a difuzní filtr 5 nejsou umístěny s mezerou mezi sebou, ale směrovací filtr 9 je umístěn, například nalepen, přímo na difúzní filtr 5. Princip odklonu světla 4 při průchodu těmito vrstvami je však obdobný jako u řešení podle obr. 5, a proto zde není blíže popisován. V souladu s tím, řešení z obr. 7 dosahuje při stejném úhlu dopadu světla 4 na difúzní filtr 5, jako je úhel dopadu světla 4 u dříve popsaného provedení z obr. 5, stejného nasměrování výstupních světelných paprsků 10a do podélného směru x jako u uvedeného dřívějšího provedení. Řešení z obr. 7 je však výhodnější než řešení z obr. 5, neboť zdeGiant. 7 shows schematically another exemplary embodiment of a lighting unit 1 with a homogeneous light output according to the invention in a section through the horizontal plane yx. This exemplary embodiment differs from the embodiment described above with reference to FIG. 5 in that the routing filter 9 and the diffusion filter 5 are not located with a gap between them, but the routing filter 9 is placed, for example glued, directly on the diffusion filter 5. Principle however, the deflection of the light 4 as it passes through these layers is similar to that of the solution according to FIG. 5 and is therefore not described in more detail here. Accordingly, the solution of Fig. 7 achieves, at the same angle of incidence of light 4 on the diffusion filter 5 as the angle of incidence of light 4 in the previously described embodiment of Fig. 5, the same direction of the output light beams 10a in the longitudinal direction x as in said earlier design. However, the solution of Fig. 7 is more advantageous than the solution of Fig. 5, since here

-6CZ 2020 - 456 A3 nedochází k fresnelovým ztrátám (odrazům) na výstupu z difůzního filtru 5 a vstupu do směrovacího filtru 9.-6GB 2020 - 456 A3 there are no fresnel losses (reflections) at the output of the diffusion filter 5 and the input to the routing filter 9.

Další možností ve vztahu k řešení z obr. 7 je, aby byl směrovací filtr 9 sdružen s difůzním filtrem 5 dojedná integrální vrstvy/tenké desky, například tak, že tato deska bude mít na jednom ze svých povrchů difuzní úpravu (zdrsnění, grainig) a na opačném povrchu difraktivní strukturu, či tato integrální deska bude mít objemovou difuzní a/nebo difraktivní strukturu/mřížku a na površích příslušně difraktivní a/nebo difuzní strukturu.Another possibility in relation to the solution of Fig. 7 is for the routing filter 9 to be combined with the diffusion filter 5 to form integral layers / thin plates, for example so that this plate will have a diffusion treatment (roughening) on one of its surfaces, and on the opposite surface the diffractive structure or this integral plate will have a volumetric diffusion and / or diffractive structure / lattice and on the surfaces a correspondingly diffractive and / or diffuse structure.

Vrstva difůzního filtru (5) má s výhodou tloušťku od 0.1mm do 4mm.The diffusion filter layer (5) preferably has a thickness of 0.1 mm to 4 mm.

Vzdálenost vrstvy difůzního filtru (5) od vrstvy směrovacího filtru (9) je s výhodou menší nebo rovna 10mm.The distance of the diffusion filter layer (5) from the directing filter layer (9) is preferably less than or equal to 10 mm.

Obr. 8 zobrazuje schematicky další příklad provedení osvětlovací jednotky 1 s homogenním výstupem světla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou yx. U tohoto příkladu provedení se jako světelný zdroj použije OLED (Organic Light Emitting Diode) nebo S-LED (Surface LED povrchová LED) zdroj 14. Protože zdroje typu OLED nebo S-LED produkují na své výstupní ploše přibližně homogenní světlo, jsou tyto zdroje současně homogenizačním prostředkem a odpadá tak nutnost použití kolimátoru a difůzního filtru k dosažení produkce homogenního světla. Difúzní filtr však může být použit volitelně přídavně. Znamená to, že zdroj 14 je sám o sobě homogenizačním prostředkem a výstupní plochou homogenizačního prostředkuje třetí výstupní plocha 14b. Z třetí výstupní plochy 14b OLED nebo S-LED zdroje 14 vystupují světelné svazky 15, přičemž u každého světelného svazku 15 má světelný paprsek 15a s největší svítivostí směr totožný se směrem normály n k třetí výstupní ploše 14b v místě výstupu z třetí výstupní plochy 14b. Dále ve směru postupu světelných paprsků 15a je s výhodou rovnoběžně s plochou OLED nebo S-LED zdroje 14 a v odstupu od něj umístěn směrovací filtr 9. Směrovací filtr 9 je proveden s výhodou ve tvaru tenké rovinné nebo zakřivené desky, přičemž je opatřen difraktivní strukturou/optikou (není na obr. 8 znázorněna), která může být realizována v podobě objemové nebo povrchové difraktivní mřížky, například difraktivní strukturou 12 popsanou shora v souvislosti s obr. 4 a 4a. Difrativní struktura přesměruje světelné svazky 15 tak, že z druhé výstupní plochy 9b vycházejí výstupní světelné svazky 10. jejichž výstupní světelné paprsky 10a s největší svítivostí jsou nasměrovány do předem určeného směru, tedy nej častěji do podélného směru x, tedy směru podélné osy vozidla. Zde je vhodné zmínit, že ne vždy bude cílem nasměrovat výstupní světelné paprsky 10a přesně do podélného směru x, u určitých provedení může být žádoucí přesměrování do směru jiného, například směru pouze blízkého podélnému směru x. Důležité však je, že obecně směrovací filtr 9 s difraktivní strukturou umožňuje odklonit dopadající světelné svazky 6 s dobrou účinností i o více než 45 stupňů.Giant. 8 shows schematically another exemplary embodiment of a lighting unit 1 with a homogeneous light output according to the invention in a section through the horizontal plane yx. In this exemplary embodiment, an OLED (Organic Light Emitting Diode) or S-LED (Surface LED surface source) source 14 is used as the light source. Because OLED or S-LEDs produce approximately homogeneous light at their output surface, these sources are simultaneously homogenizing agent and thus eliminates the need to use a collimator and diffusion filter to achieve homogeneous light production. However, the diffusion filter can optionally be used additionally. That is, the source 14 is itself a homogenizing means, and the exit surface of the homogenizing means is provided by the third exit surface 14b. Light beams 15 emerge from the third output surface 14b of the OLED or S-LED source 14, and at each light beam 15 the light beam 15a with the highest luminosity has a direction identical to normal n to the third output surface 14b at the exit of the third output surface 14b. Further, in the direction of advance of the light beams 15a, a directional filter 9 is preferably parallel to the surface of the OLED or S-LED source 14 and spaced therefrom. The directional filter 9 is preferably in the form of a thin planar or curved plate. / optics (not shown in Fig. 8), which can be realized in the form of a volume or surface diffractive grating, for example the diffractive structure 12 described above in connection with Figs. 4 and 4a. The diffractive structure redirects the light beams 15 so that the output light beams 10 emerge from the second output surface 9b, the output light beams 10a of which with the highest luminosity are directed in a predetermined direction, i.e. most often in the longitudinal direction x, i.e. the longitudinal axis direction. It should be noted here that the aim will not always be to direct the output light beams 10a exactly in the longitudinal direction x, in certain embodiments it may be desirable to redirect to another direction, for example a direction only close to the longitudinal direction x. Importantly, however, in general the directional filter 9 with a diffractive structure makes it possible to divert the incident light beams 6 with good efficiency by more than 45 degrees.

Obr. 9 zobrazuje schematicky další příklad provedení osvětlovací jednotky 1 s homogenním výstupem světla podle vynálezu v řezu vodorovnou rovinou yx. Tento příklad provedení se liší od provedení popsaného výše s odkazem na obr. 8 v tom, že směrovací filtr 9 a OLED nebo S-LED zdroj 14 nej sou umístěny s mezerou mezi sebou, ale směrovací filtr 9 j e umístěn, například nalepen, přímo na OLED nebo S-LED zdroj 14. Princip odklonu světla při průchodu směrovacím filtrem 9 je obdobný jako u řešení podle obr. 8, a proto zde není blíže popisován. V souladu s tím, řešení z obr. 9 dosahuje při použití stejně konfigurovaného směrovacího filtru 9 jako u provedení z obr. 8 stejného nasměrování výstupních světelných paprsků 10a.Giant. 9 shows schematically another exemplary embodiment of a lighting unit 1 with a homogeneous light output according to the invention in a section through the horizontal plane yx. This exemplary embodiment differs from the embodiment described above with reference to Fig. 8 in that the routing filter 9 and the OLED or S-LED source 14 are not located with a gap between them, but the routing filter 9 is located, for example glued, directly on OLED or S-LED source 14. The principle of light deflection when passing through the directional filter 9 is similar to the solution according to Fig. 8, and is therefore not described in more detail here. Accordingly, the solution of Fig. 9 achieves the same orientation of the output light beams 10a using the directional filter 9 configured in the same way as in the embodiment of Fig. 8.

Další možností ve vztahu k řešení z obr. 9 je, aby byl směrovací filtr 9 sdružen se světelným OLED nebo S-LED zdrojem 14 do jedné integrální vrstvy/tenké desky.Another possibility in relation to the solution of Fig. 9 is for the routing filter 9 to be combined with the light OLED or S-LED source 14 into one integral layer / thin plate.

Směrovací filtr 9 může být obecně konfigurován tak, že difraktivní struktura je vytvořena na druhé vstupní ploše 9a, druhé výstupní ploše 9b, na obou plochách 9a, 9b, nebo alternativně či přídavně k těmto možnostem uvnitř těla směrovacího filtru 9 jako objemová difraktivní mřížka.The routing filter 9 may generally be configured such that the diffractive structure is formed on the second inlet surface 9a, the second outlet surface 9b, on both surfaces 9a, 9b, or alternatively or in addition to these possibilities inside the body of the routing filter 9 as a volumetric diffractive grating.

-7 CZ 2020 - 456 A3-7 CZ 2020 - 456 A3

Vrstva tvořící směrovací filtr 9 má s výhodou tloušťku od 0.1mm do 4mm.The layer forming the directional filter 9 preferably has a thickness of 0.1 mm to 4 mm.

Claims (24)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla, zahrnující homogenizační prostředek (5, 14), který má výstupní plochu (5b, 14b) a je konfigurovaný pro homogenní výstup světla, emitovaného alespoň jedním světelným zdrojem, z výstupní plochy (5b, 14b), vyznačující se tím, že osvětlovací jednotka (1) dále zahrnuje směrovací filtr (9) opatřený difraktivní strukturou (12), provedený ve tvaru vrstvy, zahrnující druhou vstupní plochu (9a) a jí protilehlou druhou výstupní plochu (9b), a konfigurovaný pro přesměrování světla vstupujícího druhou vstupní plochou (9a) do směrovacího filtru (9) tak, že výstupní světlo vystupující z druhé výstupní plochy (9b) svírá se směrem podélné osy vozidla předem určený úhel.A lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device, comprising homogenizing means (5, 14) having an output surface (5b, 14b) and configured to homogeneously output light emitted by at least one light source from the output surface (5b, 14b), characterized in that the lighting unit (1) further comprises a directional filter (9) provided with a diffractive structure (12) in the form of a layer, comprising a second inlet surface (9a) and an opposite second outlet surface (9a). 9b), and configured to redirect the light entering the second inlet surface (9a) to the directing filter (9) such that the output light exiting the second outlet surface (9b) forms a predetermined angle with the longitudinal axis of the vehicle. 2. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený homogenizační prostředek zahrnuje difuzní filtr (5) provedený ve tvaru vrstvy obsahující první vstupní plochu (5a) pro vstup světla generovaného uvedeným alespoň jedním světelným zdrojem a jí protilehlou první výstupní plochu (5b) a konfigurovaný pro výstup homogenního světla z první výstupní plochy (5b), která je zároveň uvedenou výstupní plochou homogenizačního prostředku, přičemž uvedená druhá vstupní plocha (9a) směrovacího filtru (9) je přivrácena k první výstupní ploše (5b), anebo je druhá výstupní plocha (9b) přivrácena k první vstupní ploše (5a).Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to claim 1, characterized in that said homogenizing means comprises a diffusion filter (5) in the form of a layer comprising a first input surface (5a) for light input generated by said at least one light source and its opposite first exit surface (5b) and configured to output homogeneous light from the first exit surface (5b), which is also said exit surface of the homogenizing means, said second inlet surface (9a) of the directing filter (9) facing to the first outlet surface (5b), or the second outlet surface (9b) faces the first inlet surface (5a). 3. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedeným alespoň jedním světelným zdrojem je LED zdroj (16).Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to claim 2, characterized in that said at least one light source is an LED source (16). 4. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že uvedený homogenizační prostředek dále zahrnuje kolimační prostředek (3) konfigurovaný pro vytváření kolimovaného světla (4) ze světla emitovaného uvedeným alespoň jedním světelným zdrojem, přičemž difuzní filtr (5) je uspořádán pro vstup kolimovaného světla (4) první vstupní plochou (5a) do difiizního filtru (5).Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to claim 2 or 3, characterized in that said homogenizing means further comprises collimating means (3) configured to generate collimated light (4) from light emitted by said at least one the light source, wherein the diffusion filter (5) is arranged for the input of the collimated light (4) through the first input surface (5a) into the diffusion filter (5). 5. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že na trase světla od světelného zdroje k výstupu světla z osvětlovací jednotky (1) je difuzní filtr (5) umístěn mezi směrovacím filtrem (9) a světelným zdrojem.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that a diffusion filter (5) is arranged on the light path from the light source to the light output from the lighting unit (1). between the directional filter (9) and the light source. 6. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že na trase světla od světelného zdroje k výstupu světla z osvětlovací jednotky (1) je směrovací filtr (9) umístěn mezi difúzním filtrem (5) a světelným zdrojem.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that a directional filter (9) is arranged on the light path from the light source to the light output from the lighting unit (1). between the diffusion filter (5) and the light source. 7. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že směrovací filtr (9) a difuzní filtr (5) jsou umístěny ve vzájemném styku svými plochami jeden na druhém.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the directional filter (9) and the diffusion filter (5) are arranged in contact with one another by their surfaces. 8. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 7, vyznačující se tím, že směrovací filtr (9) a difuzní filtr (5) jsou k sobě přilepeny.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to Claim 7, characterized in that the directional filter (9) and the diffusion filter (5) are glued to one another. 9. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 7, vyznačující se tím, že směrovací filtr (9) a difuzní filtr (5) jsou vzájemně integrálně spojeny, takže tvoří jednu integrální vrstvu.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to claim 7, characterized in that the directional filter (9) and the diffusion filter (5) are integrally connected to one another so as to form one integral layer. 10. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 2 až 9, vyznačující se tím, že vrstva tvořící směrovací filtr (9) je rovinná, anebo zakřivená.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the layer forming the directional filter (9) is planar or curved. -9CZ 2020 - 456 A3-9EN 2020 - 456 A3 11. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 2 až 10, vyznačující se tím, že vrstva tvořící směrovací filtr (9) a vrstva tvořící difuzní filtr (5) jsou vzájemně rovnoběžnými vrstvami.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the layer forming the directional filter (9) and the layer forming the diffusion filter (5) are mutually parallel layers. 12. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoliv z nároků 2 až 11, vyznačující se tím, že vrstva difuzního filtru (5) má tloušťku od 0.1mm do 4mm.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 11, characterized in that the diffusion filter layer (5) has a thickness of 0.1 mm to 4 mm. 13. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoliv z nároků 2 až 12, vyznačující se tím, že vzdálenost vrstvy difuzního filtru (5) od vrstvy směrovacího filtru (9) je menší nebo rovna 10mm.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 2 to 12, characterized in that the distance of the diffusion filter layer (5) from the direction filter filter layer (9) is less than or equal to 10 mm. 14. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 4 až 13, vyznačující se tím, že kolimaění prostředek zahrnuje reflektor (3), čočku a/nebo kolimátor.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 4 to 13, characterized in that the collimating means comprises a reflector (3), a lens and / or a collimator. 15. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jeden ze světelných zdrojů je OLED nebo S-LED zdrojem (14) obsahujícím třetí výstupní plochu (14b) pro emitování homogenního světla ve směru normály (n) k třetí výstupní ploše (14b) v místě výstupu světla, kde OLED nebo S-LED zdroj (14) je zároveň uvedeným homogenizačním prostředkem, takže výstupní plocha homogenizačního prostředku je uvedenou třetí výstupní plochou (14b), přičemž uvedená druhá vstupní plocha (9a) je přivrácena k třetí výstupní ploše (14b).Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to claim 1, characterized in that at least one of the light sources is an OLED or S-LED source (14) comprising a third output surface (14b) for emitting homogeneous light in the normal direction (n) to the third exit surface (14b) at the light exit point, where the OLED or S-LED source (14) is also said homogenizing means, so that the exit surface of the homogenizing means is said third exit surface (14b), said the second inlet surface (9a) faces the third outlet surface (14b). 16. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že vrstva tvořící směrovací filtr (9) je rovinná, anebo zakřivená.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the layer forming the directional filter (9) is planar or curved. 17. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že vrstva tvořící směrovací filtr (9) má tloušťku od 0.1mm do 4mm.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the layer forming the directional filter (9) has a thickness of 0.1 mm to 4 mm. 18. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 15 až 17, vyznačující se tím, že vrstva tvořící směrovací filtr (9) a třetí výstupní plocha (14b) OLED nebo S-LED zdroje (14) jsou vzájemně rovnoběžné, anebo různoběžné.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the layer forming the directional filter (9) and the third output surface (14b) of the OLED or S-LED source (14) ) are parallel to each other or different. 19. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 15 až 18, vyznačující se tím, že vrstva směrovacího filtru (9) je umístěna na třetí výstupní ploše (14b) OLED nebo S-LED zdroje (14).Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the directional filter layer (9) is located on the third output surface (14b) of the OLED or S-LED source ( 14). 20. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle nároku 19, vyznačující se tím, že směrovací filtr (9) a OLED nebo S-LED zdroj (14) jsou vzájemně integrálně spojeny.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to claim 19, characterized in that the directional filter (9) and the OLED or S-LED source (14) are integrally connected to each other. 21. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že druhá vstupní plocha (9a) a/nebo druhá výstupní plocha (9b) směrovacího filtru (9) je opatřena difraktivní strukturou (12).Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the second inlet surface (9a) and / or the second outlet surface (9b) of the directional filter (9) is provided diffractive structure (12). 22. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 21, vyznačující se tím, že směrovací filtr (9) obsahuje objemovou difraktivní mřížku.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the directional filter (9) comprises a volume diffractive grating. -10 CZ 2020 - 456 A3-10 CZ 2020 - 456 A3 23. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 22, vyznačující se tím, že difraktivní struktura (12) má tyto parametry: výška (h) difraktivní struktury je od 500nm do 1500nm, perioda (p) je od 500nm do 1500nm, a střední úhel (ω) skloňuje od 0 do 30°.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the diffractive structure (12) has the following parameters: height (h) of the diffractive structure is from 500nm to 1500nm, period (p) is from 500nm to 1500nm, and the mean angle (ω) is from 0 to 30 °. 24. Osvětlovací jednotka (1) s homogenním výstupem světla pro světelné zařízení vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 23, vyznačující se tím, směrovací filtr (9) s difraktivní strukturou (12) je konfigurován pro přesměrování světla vstupujícího druhou vstupní plochou (9a) do směrovacího filtru (9) tak, že výstupní světlo vystupující z druhé výstupní plochy (9b) je rovnoběžné se směrem podélné osy vozidla.Lighting unit (1) with a homogeneous light output for a vehicle lighting device according to any one of claims 1 to 23, characterized in that the directional filter (9) with a diffractive structure (12) is configured to redirect light entering the second input surface (9a) into the directional filter (9) so that the output light emerging from the second output surface (9b) is parallel to the direction of the longitudinal axis of the vehicle.
CZ2020456A 2020-08-13 2020-08-13 Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment CZ2020456A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020456A CZ2020456A3 (en) 2020-08-13 2020-08-13 Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020456A CZ2020456A3 (en) 2020-08-13 2020-08-13 Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2020456A3 true CZ2020456A3 (en) 2022-02-23

Family

ID=80323700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020456A CZ2020456A3 (en) 2020-08-13 2020-08-13 Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2020456A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10605428B2 (en) Lighting unit for a motor vehicle headlight for generating at least two light distributions
NL2023295B1 (en) Light emitting device with adaptable glare class
JP5420415B2 (en) Flat thin LED lighting device
CZ306888B6 (en) A light-guide module
JP2007529859A (en) Light guide device and method for guiding light therethrough
KR20160021451A (en) Vehicle light for lighting the interior of a vehicle
US11668445B2 (en) Multi-beam vehicle light
RU2674433C2 (en) Light-emitting device using lighting guides
RU2507442C2 (en) Light device for vehicle
CN102057215A (en) Light emitting system producting beam with adjustable width
JP3956351B2 (en) Light guide plate
US20200256537A1 (en) Vehicular lighting fixture
US10705381B2 (en) Light-emitting device, planar light source device and display device
CZ2017398A3 (en) Optical system for lighting equipment, in particular for a signal lamp for motor vehicles
EP2633342B1 (en) Illumination device, luminaire and lighting system
CZ2020456A3 (en) Lighting unit with homogeneous light output for vehicle lighting equipment
KR20220037519A (en) Lighting device for automobile headlamps
JP2021529423A (en) Light distributors, lights or signaling devices, and automated vehicles
CN110360482B (en) Optical system and searchlight with diffuser and honeycomb concentrator
KR20210069935A (en) Led lighting system for resolving shading zone and led lighting device used therefor
JP2021015783A (en) Vehicle light emitting unit and vehicle lamp
CN107620886B (en) Lighting device
JP2018088366A (en) Optical component and lighting system
JP2019153413A (en) Vehicular lighting fixture
US11067245B2 (en) Light device, especially a signal lamp, for a motor vehicle