申请/专利权人：马瑞利汽车照明意大利公司

申请日：2016-12-02

公开（公告）日：2020-10-23

公开（公告）号：CN106838759B

主分类号：F21S41/141(20180101)

分类号：F21S41/141(20180101);F21S41/25(20180101);F21S41/24(20180101);F21S41/30(20180101);F21S43/20(20180101);F21S43/235(20180101);F21S43/30(20180101);F21W107/10(20180101);F21Y115/10(20160101)

优先权：["20151204 IT 102015000080225"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.23#授权;2018.09.04#实质审查的生效;2017.06.13#公开

摘要：适于车辆的照明装置4包括：容纳体8，其具有用于发射光束44的至少一个光源16；光导24，其具有从面向所述光源16的光入射壁32延伸到面向所述透镜体20的光出射壁36的光导主体28，所述光导24适于传播所述光束44。有利地，光导主体28包括在光入射壁32处的至少一个聚焦装置40，所述聚焦装置40适于使得由光源16所发射的光束44沿着主传播方向X‑X准直；其中光导主体28包括至少一个反射壁48，所述反射壁48邻近所述聚焦装置40布置并被构造成接收由所述聚焦装置40准直的光束44的一部分并且朝向光出射壁36沿着以入射角α与主传播方向X‑X相交的次传播方向Y‑Y反射光束44的所述部分，从而在反射壁48本身上满足全内反射条件。

主权项：1.适于车辆的照明装置4，包括：-容纳体8，其界定容纳座12，所述容纳座12容纳至少一个光源16，该光源构造成当被供电时发射光束44；-透镜体20，其布置成封闭容纳座12并且适于由光源16所产生的所述光束穿过；-光导24，其包括从面向所述光源16的光入射壁32延伸到面向所述透镜体20的光出射壁36的光导主体28，所述光导24适于在其内部传播所述光束44，所述光束44从光入射壁32进入并从面向透镜体20的光出射壁36离开；其特征在于：-光导主体28包括对应于所述光入射壁32的至少一个聚焦装置40，所述聚焦装置40适于使得由光源16所发射的光束44沿着主传播方向X-X准直；并且所述光导主体28包括邻近所述聚焦装置40布置的至少一个反射壁48，所述反射壁48被构造成接收由所述聚焦装置40准直的光束44的一部分并且朝向光出射壁36沿着与主传播方向X-X以入射角α相交的次传播方向Y-Y反射光束44的所述部分，从而在反射壁48本身上满足全内反射条件。

全文数据：适于车辆的照明装置技术领域[0001]本发明涉及适于车辆的照明装置，诸如汽车灯等。背景技术[0002]词语“汽车灯”可以指汽车后灯或汽车前灯，后者也被称为前灯或头灯。[0003]如已知的那样，汽车灯是车辆的照明装置和或发信号装置，其包括在车辆外部的至少一个具有向车辆的外部照明和或发信号功能的灯，诸如位置灯、转向灯、刹车灯、后雾灯、倒车灯、近光头灯、主光束头灯等。[0004]然而，为了本发明的目的，词语“照明装置”不仅可以指如上所述的汽车灯，还可以进一步指用于车辆的照明装置和或发信号装置，诸如天花板灯等。[0005]因此，在本发明的范围内，适于车辆的照明装置是指车辆的任何照明装置和或发信号装置，其包括至少一个具有照明和或发信号功能的灯。[0006]然而，在下文中将参考汽车灯，而不因此丧失一般性。[0007]照明装置以其最简单的一般性包括容纳体、透镜体和至少一个光源。[0008]透镜体布置成封闭容纳体的口部从而形成壳体腔室。光源布置在壳体腔室内部，并且所述光源可被定向以便当其被供电时朝向透镜体发射光。[0009]更复杂的照明装置还包括与光源相关的光学系统。具体地，在现有技术中已知的光学系统设置有导光板，该导光板通常包括面向光源的光入射表面和带状光出射表面，所述光入射表面通常包括安装在电子基板上的多个LED发光二极管的首字母缩略词）。[0010]具体地，在照明领域中，这种带状光出射表面必须能够沿着相对于其必须满足给定光度需求的主方向并沿着相对于这种主方向成角度的方向均匀地发射光，例如，出于外观的原因。[0011]考虑到与机动车辆的车辆轴线X-X平行的主方向，这样的需求通常可通过在光导的光入射表面处布置抛物面反射器来满足，以便通过在抛物面反射器的反射面本身上获得的指向侧部的光学器件来朝向车辆轴线X并朝向成角度的方向引导光。然而，这种指向侧部的光学器件难以制造，例如由于缺乏空间或出于设计上的约束而难以制造。[0012]另一常规方法是使得每一反射器的轴线相对于反射器的前一轴线以渐进的角度增量倾斜，例如倾斜几度。然而，经验测试已经证明具有相对于车辆轴线X倾斜的轴线的反射器可继续以沿着车辆轴线X引导光，只要其轴线与车辆轴线X形成小于约30°的角度即可。如果没有发生这种情况，则反射器将不能够沿着车辆轴线X引导光，因为由反射器沿着车辆轴线X的方向反射的光将在导光板的光出射表面上导致全内反射TIR，TotalInternalReflection〇发明内容[0013]因此，现有技术的解决方案不是非常令人满意。实际上，被设计为沿着主方向发射光的光出射表面可能沿着不同方向表现出不均匀，或反之亦然。[0014]因此感觉到需要使得照明装置能够沿着不同方向同时均匀地友射光。[0015]这些限制通过根据权利要求1所述的照明装置来解决。[0016]在所附权利要求中描述根据本发明的照明装置的其它实施例。附图说明[0017]从下面通过非限制性示例给出的优选实施例的描述将更容易理解本发明的进一步的特征和优点，其中：[0018]-图1是根据本发明实施例的照明装置的处于组装配置下的透视图；[0019]-图2是图1所示照明装置的部件分离的透视图；[0020]-图3至图4是根据本发明实施例的照明装置的组件从不同角度观察的部件分离的透视图；[0021]-图5是图3至图4中所示装置的组件的处于组装配置下的平面视图；[0022]-图6是图5中所示装置沿着图5中的剖面VI-VI所取的剖视图；[0023]-图7是根据本发明的照明装置的组件处于组装配置下的平面视图；[0024]-图8a至图8b示出具有或不具有图7细节VIII的光线指示的放大视图；[0025]-图9至图10示出根据本发明另一实施例的照明装置的剖视图和平面视图。[0026]将使用相同的附图标记来指示在下面描述的实施例中相同的元件或部件。具体实施方式[0027]参考上述附图，附图标记4表示作为整体的适于车辆的照明装置，诸如汽车灯，下文中将参照该照明装置而不因此丧失一般性。[0028]如上所述，词语“汽车灯”可以指汽车后灯或汽车前灯，后者也被称为前灯或头灯。如已知的那样，汽车灯包括在车辆外部的至少一个具有照明和或发信号功能的灯，诸如位置灯其可以是前位置灯）、尾灯、侧部标记灯、转向灯、刹车灯、后雾灯、主光束头灯、近光头灯等。[0029]然而，应当理解的是，在本发明的范围内，适于车辆的照明装置通常是指车辆的任何照明装置和或发信号装置，其包括具有照明和或发信号功能的至少一个车灯。[0030]此外，汽车类型的照明装置的定义也必须在广义上理解，包括适于在任何类型的机动车辆上使用的照明装置。[0031]照明装置4包括容纳体8，其通常由聚合物材料制成，其允许将照明装置4固定到相应的车辆。[0032]容纳体8界定容纳座I2,容纳座12容纳至少一个光源16,所述光源16电连接到用于为其供电的电连接装置并适于发射光束以便传播到照明装置4的外部。对于本发明的目的而言，可以使用不同类型的光源I6;优选地，光源I6包括至少一个发光二极管LED，例如安装在电子基板上的多个发光二极管。一[0033]照明装置4还包括透镜体2〇,其布置成封闭容纳座12并且适于将由光源16所产生的光束朝向照明装置4的外部透射。[0034]透镜体20至少部分由透明或半透明或半透光的材料制成，并且还可包括不透明的部分，使得其可被由光源所产生的光束穿过。[0035]照明装置还设置有光导24,其包括从光入射壁32延伸到光出射壁36的光导主体28。光导24的光入射壁32面向光源16,例如多个发光二极管，使得由光源16所产生的光束44可从光入射壁32进入，沿着光导主体28传播，从而满足全内反射条件，并从面向透镜体20的光出射壁36离开。[0036]因此，光导主体28可将光束44沿着主传播方向X-X传送到光出射壁36。光束44实际上在光导主体28的表面之间反射，从而满足全内反射条件。[0037]有利地，光导主体28包括在所述光入射壁32处的至少一个聚焦装置40。这种聚焦装置40被构造为通过将该光束朝向光导24的光出射壁36引导而使得由光源16所发射的光束44沿着主传播方向X-X准直。[0038]光导主体28还包括邻近所述聚焦装置40布置的至少一个反射壁48。反射壁48被构造成接收由所述聚焦装置40准直的光束44的一部分并且朝向光出射壁36沿着以入射角a与主传播方向X-X相交的次传播方向Y-Y反射光束44的所述部分，从而满足全内反射条件。[0039]所述入射角a优选地包括在0度至70度之间。[0040]优选地，光导主体2S包括邻近彼此的至少一对聚焦装置40’、40”，其中每个聚焦装置40’、40”设置有相应的相邻反射壁48、48’、4矿，每个聚焦装置40’、40”具有限定相应的主传播方向乂’1’、^”的主光轴，每个反射壁48’、48”成形为至少部分地接收由相应的聚焦装置40’、40”准直的光束44并且将其在以相关的入射角a与主传播方向x’-X’、X”-X”相交的次传播方向Y’-Y’、Y”-Y”上朝向光出射壁36反射。[0041]优选地，光导主体28包括多个聚焦装置，例如彼此相邻的聚焦装置40’、40”、40n，其中每个聚焦装置40’、40”、40n设置有相应的相邻反射壁48’、48”、48n，每个聚焦装置40’、40”、40n具有其自身的限定相应主传播方向X’-X’、X”-X”、Xn-Xn的主光轴。[0042]每个反射壁48’、48”、48n成形为至少部分地接收由相应的聚焦装置40’、40”、40n准直的光束44并且将其朝向光出射壁36沿着以相应的入射角a、a’、a”.....an与相应的聚焦装置40’、40”、4〇11的主传播方向乂’-\’、\”-\”、乂11-\11相交的相应次传播方向¥’-丫’、疒-Y”、Yn-Yn反射，从而满足全内反射条件。[0043]根据一个实施例，光导主体28包括根据平行于彼此的相应主传播方向X’-X’、X”_X”布置的至少一个第一聚焦装置40’和第二聚焦装置40”，以及分别与第一聚焦装置40’和第二聚焦装置40”相关联的第一反射壁48’和第二反射壁48”。这种第一反射壁48’和第二反射壁48”布置成沿着彼此平行或甚至相交的相应的次传播方向Y’-Y’、Y”-Y”反射由所述第一聚焦装置40’和第二聚焦装置40”发射的相应的第一光束和第二光束44。[0044]根据一个实施例，光导主体28包括多个聚焦装置40’、40”、40n，其具有根据相应的主传播方向X’-乂’、^”、乂11111布置的光轴，它们中的一些以预定角度渐进地相互成角度，以便从第一主传播方向X’-X’传递到最后的主传播方向Xn-Xn，最后的主传播方向Xn_Xn与第一主传播方向X’-X’成预定角度，例如30度。[0045]在这种情况下，预定数量的聚焦装置沿着相同的方向定向以满足光度需求，而其余的聚焦装置的相应光轴以预定角度与彼此渐进地成角度。[0046]根据一个实施例，彼此相邻的第一聚焦装置40’和第二聚焦装置40”布置和构造成使得第一聚焦装置40’的第一内部部分56沿着所述主传播方向X-X被第二聚焦装置40”的第二内部部分6〇遮挡，并且其中第一聚焦装置40’和第二聚焦装置40”的相应相邻端部52’、52”通过相对于主传播方向X-X倾斜的所述反射壁48结合在一起，以便朝向次传播方向y—y反射光。[0047]优选地，反射壁48、48’、4S”、4Sn被聚焦装置的相应内部部分沿着所述主传播方向X-X遮挡，以便不被沿着相同的主传播方向X-X定位的外部观察者看到。[0048]以这种方式，外部观察者不能看到反射壁，否则其将会产生更多的照明点或者光出射壁36的照明不均匀性。因此，光出射壁36被均匀照亮，尽管其上游（即在光入射壁上具有多个相互倾斜成角度的表面。[0049]优选地，光导主体28是光导板，其具有相对于光导主体28的主要延伸部的中位平面M-M沿着曲线横坐标S-S从第一端64到第二端68的弧形形状。[0050]根据本发明的可能实施例，光源16被布置在相对于光导主体28的重叠位置，以便引导根据垂直于光入射壁32的主要发射方向Z-Z所发射的光束44,所述光入射壁32优选地是平坦的壁。[0051]例如，所述光源16布置在通过所述聚焦装置40的焦点F的垂直线处。[0052]也可以使得光源16相对于穿过所述聚焦装置40的焦点F的垂直线设置在偏置位置或失#1outoffocus位置。以这种方式，例如确保少量光束44分布在主传播方向X-X上，以及较大量的光束44分布在次传播方向Y-Y上。[0053]优选地，光导主体28是光导板，其具有主要延伸部的中位平面M-M，其中相对于垂直于所述中位平面的剖面，光导主体28具有“L”形的形状，其具有基本上彼此垂直的两个分支，其中第一分支72包括光入射壁32,以及第二分支76包括光出射壁36。[0054]优选地，聚焦元件40包括抛物面和或椭圆面元件。[0055]优选地，所述抛物面或椭圆面元件布置在所述第一分支72处并且基本上垂直于光入射壁32形成。[0056]根据本发明的另一实施例（图9至图10，光源16相对于光导主体28在与光出射壁36相反的一侧布置在后方位置，以便将光束44引导到限定所述光入射壁32的聚焦元件40的外凸壁80上。[0057]优选地，外凸壁80是抛物面和或椭圆面元件的壁。[0058]例如，光源16可布置于在所述抛物面和或椭圆面元件和相应的反射壁48之间形成的凹部84中。[0059]根据本发明，反射壁48是平坦的壁。还可将自由形状的壁设置成反射壁，以便将所反射的光朝向多于一个的次传播方向Y-Y引导。[0060]此外，反射壁48成形为在光导主体28的光出射壁36上产生不间断地延伸的光前沿lightfront〇[0061]根据一个实施例，光导主体28在所述反射壁48处包括光学器件88,光学器件成形为放出从反射壁48引导的光束。[0062]根据一个实施例，光导主体28的光出射壁36设置有光学器件92,其适于放出从光导主体28输出的光束。[0063]从上述描述可以理解的是，根据本发明的照明装置允许克服现有技术中所存在的缺点。[0064]实际上，根据本发明的照明装置可提供照明表面，该照明表面沿着确保给定光度的第一主方向以及在与所述主方向相交的次方向上发射光，从而确保沿着主方向和沿着次方向的照明均匀性。这种效果通过小尺寸并使用光导优选但不一定是平面类型的光导来获得。[0065]因此可根据需要放出光束，并且也确保光束相对于主方向在相当大角度上可见。[0066]该技术优点在转向信号灯的情况下是非常有用的，转向信号灯通常具有从面向纵向方向的第一端部到面向垂直于所述纵向方向的横向方向的第二端部的曲线延伸部。[0067]相同的优点显然适用于灯的任何另外的光学功能，例如刹车灯的功能或位置灯的功能。[0068]通过本发明，可从不同的角度观察光导，而不具有沿着照明装置的光出射表面的暗部或者强度不均匀的部分。因此，可以克服现有技术的解决方案的缺点以及几何尺寸限制。[0069]本领域技术人员可对上述照明装置进行多种改变和变型，所有的改变和变型都包含在由以下权利要求所限定的保护范围内，以便满足偶然的特定需求。

权利要求：1.适于车辆的照明装置4，包括：-容纳体8，其界定容纳座（12，所述容纳座（12容纳至少一个光源（16，特别是LED类型的光源16，该光源构造成当被供电时发射光束44;-透镜体20，其布置成封闭容纳座（12并且适于由光源（16所产生的所述光束穿过；-光导（24，其包括从面向所述光源（16的光入射壁32延伸到面向所述透镜体20的光出射壁36的光导主体28，所述光导（24适于在其内部传播所述光束44，所述光束44从光入射壁32进入并从面向透镜体20的光出射壁36离开；其特征在于：-光导主体28包括对应于所述光入射壁32的至少一个聚焦装置40，所述聚焦装置40适于使得由光源16所发射的光束44沿着主传播方向X-X准直；并且所述光导主体28包括邻近所述聚焦装置40布置的至少一个反射壁48，所述反射壁48被构造成接收由所述聚焦装置40准直的光束44的一部分并且朝向光出射壁36沿着以入射角a与主传播方向X-X相交的次传播方向Y-Y反射光束44的所述部分，从而在反射壁48本身上满足全内反射条件。2.根据权利要求1所述的照明装置4，其特征在于，所述光导主体28包括邻近彼此的多个聚焦装置40’，40”，40n，其中每个聚焦装置40’，40”，40n设置有相应的相邻反射壁⑽’，48”，4¾，每个聚焦装置40’，40”，40n具有限定相应的主传播方向（X’-X，，X，’-X”，Xn-Xn的主光轴，每个反射壁48’，4矿，4¾成形为至少部分地接收由相应的聚焦装置40’，40”，40n准直的光束44并且将该准直的光束在以相关的入射角a，，a”，an与相应的聚焦装置40’，40”，40n的主传播方向X’-X’，X”-X”，Xn-Xn相交的次传播方向（Y，-Y’，Y”-Y”，Yn-Yn上朝向光出射壁36反射。3.根据权利要求2所述的照明装置（4，其特征在于，相邻的聚焦装置（40,40’，40”，40n布置和构造成使得第一聚焦装置40’）的第一内部部分56沿着所述主传播方向（X-X被第二聚焦装置40”）的第二内部部分60遮挡，并且其中第一聚焦装置和第二聚焦装置40’，40”）的相应相邻端部（52’，52”）通过相对于主传播方向（X-X倾斜的所述反射壁48结合在一起，以便朝向次传播方向（Y-Y反射光，所述反射壁48，48’，48”，48n被聚焦装置40,40’，40”，40n的相应内部部分56,60沿着所述主传播方向（X，-X，，X，’-X”，Xn-Xn遮挡。4.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述光导主体28包括根据平行于彼此的相应主传播方向X’-X’，X”-X”）布置的至少一个第一聚焦装置和第二聚焦装置40’，40”），以及分别与第一聚焦装置和第二聚焦装置40’，40”）相关联的第一反射壁和第二反射壁4S’，4S”），所述第一反射壁和第二反射壁48,，4S”）适于根据彼此平行或相交的次传播方向（Y’-Y’，Y”-Y”）反射分别由所述第一聚焦装置和第二聚焦装置4〇,，40”）准直的第一光束和第二光束44。5.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述光导主体28包括至少三个聚焦装置40’，40”，40n，其光轴根据以预定角度在聚焦装置之间渐进地成角度的相应的主传播方向X’-X’，X”-X”，Xn-Xn布置，以便从第一主传播方向（x，—x，）传递到最后的主传播方向（Xn-Xn，最后的主传播方向Xn-Xn与第一主传播方向（x，-x，）行成约90度的角度。一6.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述光导主体28是光导板，其具有相对于光导主体28的主要延伸部的中位平面M-M沿着曲线横坐标S-S从第一端64到第二端68的弧形形状。7.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述光源（16被布置在相对于光导主体28的重叠位置，以便引导在垂直于光入射壁32的主要发射方向（Z-Z上所发射的光束44，所述光入射壁32是平坦的壁。8.根据权利要求7所述的照明装置4，其特征在于，所述光源（16对应于通过所述聚焦装置40的焦点F的垂直线布置。9.根据权利要求7所述的照明装置4，其特征在于，所述光源（16相对于穿过所述聚焦装置40的焦点F的垂直线设置在偏置位置或失焦位置。10.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述光导主体28是光导板，其具有主要延伸部的中位平面M-M，其中相对于垂直于所述中位平面M-M的剖面，光导主体28具有“L”形的形状，其具有基本上彼此垂直的两个分支，其中第一分支72包括光入射壁32，以及第二分支76包括光出射壁36。11.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述聚焦元件40’，40”，40n包括抛物面和或椭圆面元件，其中所述抛物面或椭圆面元件对应于所述第一分支72布置并且基本上垂直于所述光入射壁32延伸。12.根据权利要求1至9中的任一项所述的照明装置4，其特征在于，所述光源（16相对于光导主体28在与光出射壁36相反的一侧布置在后方位置，以便将光束44引导到限定所述光入射壁32的聚焦元件40的外凸壁80上。13.根据权利要求12所述的照明装置⑷，其特征在于，所述外凸壁80是抛物面和或椭圆面元件的壁，其中所述光源（16布置于在所述抛物面和或椭圆面元件和相应的反射壁48之间形成的凹部84中。14.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述反射壁48是平坦的壁。15.根据权利要求1至13中的任一项所述的照明装置4，其特征在于，所述反射壁48是自由形状的壁，以便将所反射的光朝向多于一个的次传播方向Y-Y引导。16.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述反射壁48’，48”，48n成形为在光导主体28的光出射壁36上产生不间断地延伸的光前沿。17.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，对应于所述反射壁，所述光导主体28包括光学器件，该光学器件成形为放出从所述反射壁引导的光束。18.根据前述权利要求中任一个所述的照明装置4，其特征在于，所述光导主体28的光出射壁36设置有光学器件92，该光学器件适于放出从光导主体28输出的光束。

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