用于车辆的照明装置的制作方法

文档序号:11248206
用于车辆的照明装置的制造方法

本发明涉及一种用于车辆的照明装置,其配置成将从多个光源发出的光聚焦至发光部件。



背景技术:

通常,前照灯在车辆行驶期间在车辆的行驶方向上发出光,以将车辆前方的道路照亮,这样,前照灯在夜间行驶期间为驾驶员提供可视性。由于使用前照灯保证了夜间行驶期间的前方可视性,驾驶员可以检查道路上的障碍物或其他车辆,这样,可以实现安全驾驶。

为了提高夜间的远程照明性能,高亮度光源是必要的。应用于这种灯的传统的照明装置包括激发光源、荧光物质和反射表面。在这种情况下,根据光源的数量确定反射表面的数量。就这一点而言,在布局方面可能存在缺点。结果,可能降低设计自由度。

此外,对于包括激发光源和荧光物质的光学系统来说,荧光物质的数量根据光源的数量而增加,从而增加光学系统的制造成本和尺寸。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。



技术实现要素:

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的照明装置,其配置成将从多个光源发出的光照射在荧光物质上,从而减小光学系统的尺寸,增大设计的自由度并且降低制造成本。

根据本发明的各个方面,一种用于车辆的照明装置可以包括:光源单元,其包括发出不同方向的偏振光束的至少两个光源;滤光器,其配置成接收发出的偏振光束,反射偏振光束中的一个并透射偏振光束中的另外一个;以及发光体,其配置成从所述滤光器接收偏振光束,并且将接收到的偏振光束以具有预定颜色的光发出。

所述至少两个光源可以包括第一光源和第二光源,所述第一光源可以配置成发出纵向偏振光束和横向偏振光束中的至少一个,而所述第二光源可以配置成发出横向偏振光束和纵向偏振光束中的至少一个,所述第二光源发出的偏振光束的偏振方向与由所述第一光源发出的偏振光束的偏振方向不同。

所述第一光源可以配置成发出横向偏振光束,所述第二光源可以配置成发出纵向偏振光束。

所述第一光源和所述第二光源可以设置成彼此之间具有90°的角度差,且所述第一光源的偏振光束的偏振方向和所述第二光源的偏振光束的偏振方向可以相差90°。

所述滤光器可以与所述光源单元以预定距离间隔开,且所述滤光器可以包括偏振滤光器以反射横向偏振光束并透射纵向偏振光束,并且包括反射镜以将纵向偏振光束反射向所述偏振滤光器。

在所述滤光器中,接收所述第一光源的偏振光束的所述偏振滤光器可以设置在接收所述第二光源的偏振光束的所述反射镜上方,并且所述发光体可以设置在所述偏振滤光器上方,使得所述第一光源和所述第二光源的偏振光束经由所述偏振滤光器和所述反射镜而入射在所述发光体上。

所述光源单元可以进一步包括聚光透镜单元,其用于将从所述光源单元发出的偏振光束聚焦在焦点上,且所述发光体可以设置在与焦点对应的位置处,从所述第二光源发出的偏振光束经由所述反射镜反射之后聚焦在所述焦点。

由所述发光体发出的光束可以经由反射器和透镜中的至少一个而照亮车辆的前方和后方。

照明装置可以进一步包括具有内部空间的壳体,所述光源单元可以设置在支撑体上,所述支撑体设置在内部空间的第一侧;所述滤光器可以设置在与所述第一侧相对的第二侧,并且可以设置成与所述光源单元成直线并间隔开;而所述发光体可以位于在所述壳体的上端并且设置在所述滤光器上方。

应当理解,此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆,例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用车辆,包括各种舟艇、船舶的船只,航空器等等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的,混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆,例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其他的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是示出根据本发明的各个实施方案的用于车辆的照明装置的视图。

图2和图3是示出根据本发明的各个实施方案的照明装置的视图。

应当了解,所附附图并不必须是按比例绘制的,其示出了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的各个实施方案,在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的示例。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

图1是示出根据本发明的各个实施方案的用于车辆的照明装置的视图,图2和图3是示出根据本发明的各个实施方案的照明装置的视图。

如图1所示,根据本发明的各个实施方案的用于车辆的照明装置包括:光源单元100,其用于发出分别具有不同方向的偏振光束;滤光器200,其布置成接收从光源单元100发出的偏振光束,并且配置成反射接收到的偏振光束中的一组同时透射接收到的偏振光束中的另外一组;以及发光体300,其用于将接收到的偏振光束以具有预定颜色的光而发出。

在本发明的各个实施方案中,光源单元100可以包括激光二极管。在这种情况下,激光二极管可以配置成产生蓝色光束。当激光二极管应用于光源单元100时,如上所述,可以简单地实现使用多个光源来形成光源单元100。特别地,在这种情况下,多个光源可以发出不同方向的偏振光束。这是因为形成光源单元100的激光二极管具有特定偏振,这样,可以通过将激光二极管以不同的围绕激光光束的光轴旋转的角度安装而将激光光束的偏振方向设定为彼此不同。

当光源单元100包括多个光源时,如上所述,滤光器200可以反射从光源单元100发出的偏振光束中的一组,并且透射发出的偏振光束中的另外一组。因此,滤光器200可以包括偏振滤光器220。在这种情况下,偏振滤光器220反射从光源单元100的一部分发出的一组偏振光束,并且透射从光源单元100的另外一部分发出的另外一组偏振光束。这样,入射在滤光器200上的偏振光束最终可以通过一个发光体300输出。将在下文详细描述滤光器200。

发光体300包括荧光物质,荧光物质与从光源单元100发出的激光束相互作用,以将具有预定颜色的光输出。例如,当光源单元100发出蓝色激光束并且发光体300包括发出黄色的荧光物质时,蓝色激光束与黄色荧光物质相互作用,由此,发出视觉上可识别为白光的光束。

如上所述,根据本发明的各个实施方案,从包括多个光源的光源单元100发出的偏振光束经由滤光器200而照射到单个发光体300上。另外,单个发光体300将被照射的偏振光束作为光发出。由此,可以减化照明装置的整体布局。

如图1和图2所示,光源单元100包括第一光源120和第二光源140。第一光源120发出纵向偏振光束或横向偏振光束。第二光源140发出横向偏振光束或纵向偏振光束,第二光源140发出的偏振光束的方向与从第一光源120发出的偏振光束的方向不同。也即,第一光源120和第二光源140发出方向彼此不同的偏振光束。当第一光源120发出纵向偏振光束时,第二光源140发出横向偏振光束。另一方面,当第一光源120发出横向偏振光束时,第二光源140发出纵向偏振光束。可以根据从第一光源120和第二光源140发出的偏振光束的方向来改变在滤光器200中反射镜220和偏振滤光器240的布置,将在下文对该布置进行描述。

在本发明的各个实施方案中,第一光源120发出横向偏振光束,而第二光源140发出纵向偏振光束。当第一光源120和第二光源140形成光源单元100时,第一光源120和第二光源140的偏振光束的每个可以具有特定的偏振。换句话说,第一光源120和第二光源140发出不同方向的偏振光束。另外,第一光源120和第二光源140具有相同的规格,然而具有不同的安装角度。这样,偏振光束的方向可以彼此不同。

例如,第一光源120可以发出横向偏振光束,而第二光源140可以发出纵向偏振光束。此外,第一光源120和第二光源140可以安装成彼此之间具有90°的角度差。因此,第一光源120和第二光源140的偏振光束的偏振方向彼此之间可以相差90°。当第一光源120和第二光源140的偏振方向之间相差90°时,如上所述,可以简单地设计本应具有不同安装角度的第一光源120和第二光源140。另外,可以简单地配置滤光器200的偏振滤光器220,使得偏振滤光器220透射一个方向偏振光束中的一组,同时反射另外一个方向的偏振光束中的另外一组。相应地,将由偏振滤光器220反射或透射的从第一光源120和第二光源140发出的偏振光束的方向之间的角度可以设定为各种角度而不设定为90°。

在各个实施方案中,滤光器200与光源单元100以预定距离间隔开。滤光器200可以包括偏振滤光器220和反射镜240。偏振滤光器220反射从第一光源120发出的横向偏振光束,并透射从第二光源140发出的纵向偏振光束。反射镜240将从第二光源140发出的纵向偏振光束反射向偏振滤光器220。

这里,滤光器200的偏振滤光器220配置成将入射激光束分类成竖直偏振波和水平偏振波,以便反射或透射入射激光束。偏振滤光器220可以包括染有二向色性材料的聚乙烯醇(PVA)膜(偏振元件)以及结合到偏振元件的两侧的三醋酸纤维素(TAC)膜(作为保护膜)。在这种情况下,偏振滤光器220可以具有三层结构TAC-PVA-TAC。这里,可以在TAC膜表面上进一步进行表面涂层处理,以提供需要的特性,比如散射特性、硬度增强特性和反射特性。

反射镜240可以改变从第二光源140发出的偏振光束的行进路径。棱镜可以用来代替反射镜240。

具体地说,在滤光器200中,接收第一光源120的偏振光束的偏振滤光器220可以设置在接收第二光源140的偏振光束的反射镜240上方。此外,发光体300设置在偏振滤光器220上方。因此,从偏振滤光器220和反射镜240发射出的第一光源120和第二光源140的偏振光束可以入射在发光体300上。

如图1所示,第一光源120可以设置在第二光源140上方。在这种情况下,偏振滤光器220可以设置为在水平方向上与第一光源120成直线并且与其间隔开。此外,反射镜240可以设置为在水平方向上与第二光源140成直线并且与其间隔开,同时设置在偏振滤光器220下方。具体地,偏振滤光器220和反射镜240可以以预定角度倾斜,以便向上竖直反射从第一光源120和第二光源140发出的偏振光束。另外,发光体300可以设置在偏振滤光器220上方,使得经由偏振滤光器220和反射镜240反射的偏振光束入射在发光体300上。

在本发明的各个实施方案中,第一光源120发出纵向偏振光束,而第二光源140发出横向偏振光束。此外,偏振滤光器220反射横向偏振光束并且透射纵向偏振光束。因此,从第一光源120发出的横向偏振光束在由偏振滤光器220反射之后直接入射在发光体300上,然而,从第二光源140发出的纵向偏振光束的行进方向通过反射镜240而改变为朝向偏振滤光器220。当然,偏振滤光器220可以配置成透射纵向偏振光束。在这种情况下,仅从第二光源140发出的纵向偏振光束受到反射镜240反射,且随后经由偏振滤光器220入射在发光体300上。

因此,从第一光源120和第二光源140发出的偏振光束经由包括偏振滤光器220和反射镜240的滤光器200而入射在单个发光体300上。因此,减小了光学系统的尺寸,并且实现了设计的自由度。

同时,光源单元100可以进一步包括聚光透镜单元160,其将从光源单元100发出的偏振光束聚焦在焦点上。此外,发光体300可以设置在对应于焦点的位置处,在经由反射镜240反射之后,从第二光源140发出的偏振光束聚焦在焦点上。

在本发明的各个实施方案中,由于激光二极管应用于光源单元100以及设置有聚光透镜单元160,偏振光束可以聚焦在焦点上。也即,由于从光源单元100发出的每个偏振光束的尺寸根据给定设计而确定,可以考虑焦点而设置每个聚光透镜单元160。

例如,如图3所示,发光体300设置在对应于实焦点a的位置处,在经由反射镜240反射之后,从第二光源140发出的偏振光束聚焦在实焦点a上。在这种情况下,反射镜240和实焦点a之间的距离与反射镜240和虚焦点b之间的距离相同,在通过聚光透镜单元160之后,从第二光源140发出的偏振光束聚焦在虚焦点b上。因此,第二光源140的偏振光束可以入射在发光体300上。类似地,发光体300可以配置成设置在对应于实焦点a的位置处,在经由偏振滤光器220反射之后,从第一光源120发出的偏振光束聚焦在实焦点a上。在这种情况下,偏振滤光器220和实焦点a之间的距离与偏振滤光器220和虚焦点b之间的距离相同,在通过聚光透镜单元160之后,从第一光源120发出的偏振光束聚焦在虚焦点b上。

这里,可以根据发光体300基于实焦点a的位置来调整每个偏振光束的横截面积,在通过聚光透镜单元160并由偏振滤光器220或反射镜240反射之后,从光源单元100发出的偏振光束聚焦在实焦点a上。也即,如图3所示,随着发光体300在反射镜240与实焦点a之间靠近反射镜240,每个偏振光束的横截面积增大。这样,可以根据用于车辆的照明设计来确定每个偏振光束的横截面积。

在各个实施方案中,从发光体300发出的光可以经由反射器400而照亮车辆的前方或后方。这里,反射器400可以包括反射板。透镜可以用来代替反射器400。当来自第一光源120和第二光源140的偏振光束经由发光体300而发出时,反射器400可以将发出的光引导向车辆的前方或后方。可选地,可以通过透镜来引导发出的光以照亮车辆的前方或后方。也即,为了照亮应该保证驾驶员的可视性的位置,应用反射器400或透镜。

在各个实施方案中,如图1中所示,可以进一步地设置具有内部空间的壳体10。支撑体12设置在内部空间的一侧,光源单元100安装在支撑体12上。此外,滤光器200在设置成与光源单元100成直线并且与其间隔开的同时,设置在内部空间的另外一侧。发光体300设置在壳体10的上端并且设置在滤光器200上方。

也即,在支撑体12设置在壳体10的内部空间的一侧的情况下,第一光源120和第二光源140可以分别安装在支撑体12的上部和下部。另外,滤光器200向着内部空间的另外一侧而设置成与光源单元100成直线并且与其间隔开。因此,由光源单元100发出的偏振光束入射在滤光器200上。从光源单元100发出的偏振光束通过滤光器200反射之后,经反射的偏振光束入射在发光体300上以发出光。此外,发出的光可以入射在反射器400上,以作为用于车辆的照明装置将外部照亮。

根据上述说明显然的是,根据各个实施方案的用于车辆的照明装置,从多个光源发出的偏振光束入射在单个发光体上,从而减小光学系统的尺寸并且增大设计自由度。另外,可以减小布局的尺寸,从而降低车辆的制造成本和重量。

为了方便解释和在所附权利要求中进行精确限定,术语“上”或“下”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的这些特征。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在穷举,或将本发明限定为所公开的精确形式,并且显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其各种选择形式和改变形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式加以限定。

再多了解一些
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