车辆照明和/或信号装置的制作方法

本发明涉及一种车辆照明和/或信号装置。

背景技术：

术语“车辆照明和/或信号装置”在本文中在非常广泛的意义上使用，以便包括后车灯和前车灯两者，后者也称为前大灯或前照灯。

因此，这包括侧灯、指示灯、制动灯、后雾灯、倒车灯、近光束前照灯、强光束前照灯等。

此外，该术语还旨在意味着门控照明灯、仪表板或其一部分；因此，车辆照明和/或信号装置可以放置在车辆的内部和外部。

如已知的那样，所述车辆照明和/或信号装置可用于照亮和发送视觉信号。

为了这些目的，所述装置还包括具有不同颜色和不同亮度水平、也符合要遵守的规定等的多个照明部分。然而，车辆前大灯越来越成为汽车的独特元素，并且因此其美观性尤为重要。在这种情况下，越来越需要制备车辆照明和/或信号装置，以确保照明部分的高度均匀性，以便满足美学和功能要求。

在这方面，现有技术中存在具有o-led的解决方案，其保证照明部分的高度均匀性；然而，这些解决方案非常昂贵，并且在生命周期和故障情况下的诊断方面仍然存在限制。

技术实现要素：

考虑到本领域越来越多地需要不仅将车灯用作满足型式认可要求以获得满足特定光度要求的光束的器械而且需要将车灯用作特定于其上使用灯的车辆的设计器械，该后一种限制是不可忽略的。

结果，由前照灯发出的光图案不仅具有实现信号和/或照明功能的功能，而且还具有产生精确的所需光效果的功能。

此外，还可以使用照明和/或信号装置以便发送诸如文本、图形符号的光信号，以及以便产生由照明部分的精确激活顺序产生的光动画。

因此，本领域需要提供一种低成本的车辆照明和/或信号装置，其比o-led更有效，并且能够保证高度均匀的照明，与o-led可获得的相当，但不会出现o-led技术的缺点。

通过根据权利要求1的车辆照明和/或信号装置来满足该要求，该车辆照明和/或信号装置包括光导，该光导由led光源背光照射并且能够提供没有光斑/阴影区域的照明表面。

在从属权利要求中描述了本发明的其他实施例。

附图说明

从下面给出的优选和非限制性实施例的描述，可以更清楚地理解本发明的其它特征和优点，其中：

-图1示出处于组装配置的根据本发明一个实施例的照明和/或信号装置的透视图；

-图2示出图1中的照明和/或信号装置的单独部件的透视图；

-图3示出图1中的照明和/或信号装置的一些组件的透视图；

-图4示出处于组装配置的图1中的照明和/或信号装置的正视图；

-图5示出沿图4中所示的横截面v-vi所取的图1中的照明和/或信号装置的横截面视图；

-图6a-图6e是根据本发明的不同实施例的照明和/或信号装置的部件的横截面视图；

-图7示出根据本发明一个实施例的照明和/或信号模块的平面视图；

-图8示出图7中的模块的横截面视图；

-图9示出根据本发明另一实施例的照明和/或信号模块的平面视图；

-图10是图9中的模块沿图9中所示的横截面x-x所取的横截面视图；

-图11示出受根据本发明的照明装置影响的光束流的示意图；

-图12示出根据本发明的可能实施例的设置有具有微光学器件的漫射层的照明和/或信号装置的局部放大视图；

-图13示出图12中的照明和/或信号装置的整体透视图；

-图14示出图13中的照明和/或信号装置的横截面视图；

-图15a和图15b分别示意性地表示没有全息图和具有全息图的led光源的光束分布的两个曲线图。

将使用相同的附图标记来指示与下面描述的实施例共同的元件或元件的部件。

具体实施方式

参考前述附图，附图标记4总体上表示照明和/或信号装置，诸如车灯，下面的描述参考这些装置而不脱离其一般应用。

如上所述，术语“照明和/或信号装置”被理解为无差别地意味着后车灯或前车灯，后者也被称为前照灯或前大灯，其包括在车辆外侧上的具有照明和/或信号功能的至少一个灯，诸如像位置灯(其可以是前位置灯、后位置灯、侧位置灯)方向指示灯、刹车灯、后雾灯、倒车灯、近光束前照灯、远光束前照灯等。

此外，术语“照明和/或信号装置”还表示内部的门控照明灯、仪表板或其一部分、显示器等。

因此，如下面更好地描述的那样，在其信号功能方面，该装置可以包括发送发光信号、标志、以及任何类型的写入和发光消息的可能性。

照明和/或信号装置4包括通常由聚合物材料制成的容器主体或壳体8，其通常允许将照明和/或信号装置4附连到相关车辆。

出于本发明的目的，容器主体或壳体8可以是任何形状、尺寸并且呈现任何位置：例如，容器主体8不需要直接连接到车辆的车身或其他固定设备。

如图所示，容器主体8也可以连接到车辆内部，例如，连接到仪表盘、仪表板、包裹架等上。

容器主体8限定容纳座12，容纳座12容纳所述照明和/或信号装置的多个组件，并且特别是led光源16。

led光源16发射沿主光轴x-x漫射的光束。

换言之，led光源16发射包括多条光线的光束，所述多条光线围绕主光轴x-x布置，优选轴向布置。

容器主体8连接到透镜状主体20，以便封闭容纳至少一个led光源16的容纳座12。

出于本发明的目的，透镜状主体20可以在车辆照明和/或信号装置4的外部，以便限定直接受大气影响的车辆照明和/或信号装置的至少一个外壁。

透镜状主体20封闭容纳座12并且适合于由led光源16产生的光束穿过，该光束被传输到容纳座12的外部。

为此目的，透镜状主体20由至少部分透明或半透明或透明材料制成，并且还可包括一个或多个不透明部分，以便在任何情况下允许由光源产生的光束至少部分地穿过。

根据可能的实施例，透镜状主体20的材料是诸如pmma、pc等的树脂。

掩模(未示出)也可以应用于透镜状主体20，以适当地界定照明和/或信号装置4的发光部分。

照明和/或信号装置4包括位于所述容纳座12中的光导24，所述容纳座12由容器主体8限定，所述容器主体8由透镜状主体20封闭。这种光导24从适于接收光束的光输入和漫射壁28延伸到光输出壁32，光输出壁32实现装置4的照明部分36。

输入和漫射壁28以及光输出壁32沿主光轴x-x彼此相对。

led光源16面向光输入和漫射壁28的光输入部分40，在技术行话中称为内耦合。由led光源16发射的光因此在光导24内部，穿透通过所述光输入部分40，以便由光输入和漫射壁28与光输出壁32之间的全内反射传输。

照明部分36包括与led光源16和光输入部分40对准的中央照明部分44，以及围绕所述中央照明部分44的外围照明部分48。优选地，照明部分36相对于led光源16的主光轴x-x是轴向对称的。

除了光输入部分40之外，光导24在所述外围照明部分48处设置有布置在光输入和漫射壁28上的提取元件52。

根据一个实施例，提取元件52是微光学器件，其直接或间接地将光漫射到光输出壁32。

例如，所述提取元件52可包括点状微光学器件和/或同心凹槽；微光学器件也可以具有圆锥形或截头圆锥形的形状。

优选地，提取元件52根据非均匀图案布置，所述非均匀图案具有的密度随着与相应的led光源16相距的距离在径向方向r-r上的增加而增加，该径向方向r-r包含在垂直于主光轴x-x并沿其入射的平面中。密度增加意味着相继提取元件52之间的距离在光输入和漫射壁28上逐渐减小。

此外，优选地，随着与相应led光源16相距的距离在径向方向r-r上的增加，提取元件52在光输入和漫射壁28上的深度也增加，例如，以同心或微光学圆锥形或截头凹槽的形式。

此外，照明和/或信号装置4包括至少一个反射器元件54，所述至少一个反射器元件54与光导24的光输入和漫射壁28相关联并且直接面向相应的提取元件52，以便将光朝向光输出壁32反射。更具体地，提取元件52可以构造成将光导向反射器元件54，使得这可以更均匀的方式将光朝向光输出壁32反射。或者，在一个实施例变型中，提取元件52可以构造成将光直接引向光输出壁32，其中反射器元件54布置成用于恢复由提取元件52在相反方向上损失的光。

根据可能的实施例，反射器元件54是白色膜(图6a，图6c，图6d)或反射镜(图6b)，其反射来自光导24的光输入和漫射壁28的光。

反射器元件54可以位于与光输入和漫射壁28相距预定的距离处，以便在两个元件之间形成间隙。这种布置可以改善由反射器元件54反射的光的混合。然而，该间隙可以尽可能地减小，直到它被消除，从而减小照明和/或信号装置4的厚度，即光输入和输出壁28、32之间的距离。

有利地，全息图55布置在led光源16和光输入部分40之间，其配置为根据预定图案分配由led光源16发射的光线并在中央照明部分44和外围照明部分48两者上获得预定亮度。

根据一个实施例，所述全息图55配置为在光导24上均匀地分布由led光源16发射的光线，并在中央照明部分44和外围照明部分48两者上获得均匀的亮度。

具体地，根据可能的实施例，所述全息图55配置为通过将光束的第一部分56以小于光导24材料的极限角度的角度转向而允许光束的所述第一部分56直接透射通过光导24，并且以使光导24中的光束的第二部分57以高于光导24材料的极限角度的角度发送。例如，在光导24由pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)制成的情况下，所述极限角度约为40度。

这样，由led光源16产生的光束的第一部分56直接穿过光导24，从光输出壁32射出，而光束的第二部分57进入光导24并由此通过全内反射进行反射，然后由提取装置52和反射器元件54提取。

根据可能的实施例，光束的第一部分56包括由led光源产生的45％-55％的光束。

优选地，全息图55被配置为使得被偏转光束的第一部分56直接入射在所述中央照明部分44上。

通过插入全息图55可获得的由led光源16产生的光束分布的变化的示例可分别来自分别不具有和具有全息图的图15a和图15b的比较。

根据一个实施例，全息图55被配置成使得所述中央照明部分44仅接收被偏转光束的第一部分56。更具体地，由led光源16发射的约47％的发光流在±40°内。这意味着该百分比的光流以低于极限角的入射角影响光输出壁32，并且因此由光导24直接传输到外部。相反，由led光源16发射的剩余53％的光流以大于极限角的入射角影响光输出壁32，并因此在光导24内反射。

全息图55优选地具有轴对称配置。

优选地，全息图55相对于主轴轴向对称，主轴相对于led光源16的光发射的主光轴x-x对准。换言之，全息图55优选地放置在led焦点的前面以便与所述焦点对准。由led光源16产生的光束和全息图55都设置有具有圆形对称即轴对称的几何形状。

全息图55可以放置成与光输入和漫射壁28的照明部分40接触。

根据可能的实施例，反射器元件54包括面向光输入和漫射壁28的板58，其中所述板58被穿孔并限定容纳所述全息图55的座59。

根据一个实施例，所述座59至少部分地容纳led光源16。这可以进一步减小照明和/或信号装置4相对于主光轴x-x的总厚度。

还可以在光导24上在光输入和漫射壁28的侧面上设置袋状部61，其可以至少部分地容纳led光源16，以便减小照明和/或信号装置4的总厚度。在该实施例中，全息图可以层压在袋状部61的内表面62上。

根据一个实施例，所述座59具有面向全息图55的中空形状，以便于将光束传送到所述全息图55上。

板58和/或所述座59优选地涂覆有反射材料膜，例如在面向光导24的部件中。

根据一个实施例，漫射层60(乳白色、压纹或丝网印刷)布置在光输出壁32的侧面上，覆盖照明部分36，如下面更好地描述的那样。所述漫射层60总体上精确地用于确保包括中央照明部分44和外围照明部分48的照明部分36的照明的均匀性。所述中央和外围照明部分44，48在内侧上并且还在它们的界面处必须是均匀的，以便整体上具有均匀的照明部分36。

有利地，所述漫射层60根据入射到照明部分36上的入射光线的发光强度而具有差别化的透射率，以便在整个所述照明部分36上获得均匀的发光强度。

换言之，光输出壁32包括透射率变化装置，例如漫射层60，用于选择性地改变光束沿着所述光输出壁32的透射率，从而平衡、平整、均一、均匀化光输出壁32的所述中央照明部分44和外围照明部分48的发光强度(亮度)。

具体地，根据一个实施例，漫射层60在照明部分上具有较大发光强度的光线处具有较小的透射率，并且在照明部分36上具有较小发光强度的光线处具有较大的透射率。

根据一个实施例，漫射层60在中央照明部分44处具有较小的透射率并且在外围照明部分48处具有较大的透射率。

根据可能的实施例，漫射层60包括乳白色层，并且透射率变化通过乳白色层的厚度s相对于下述横截面平面的变化而获得，该横截面平面平行于led光源16的主光轴x-x。

根据一个实施例变型，可以通过改变针对乳白色材料的散射颗粒的密度和/或尺寸来获得乳白色层的透射率变化。

例如，乳白色层的厚度s在中央照明部分44处较大而在外围照明部分48处较小。

根据另一个可能的实施例，漫射层60包括压纹层，并且通过压纹层的压纹密度/粗糙度和/或厚度s相对于下述横截面平面的变化而获得透射率变化，该横截面平面平行于led光源16的主光轴x-x。

例如，压纹层的厚度s和/或压纹的密度在中央照明部分44处较大而在外围周末部分48处较小。

根据另一个可能的实施例，漫射层60可以包括丝网印刷层，并且透射率变化可以通过不同的图案或图形获得。

出于本发明的目的，直接面向led光源16的光输入部分40可以采取特定的几何形状。作为另外一种选择或除上述之外，可以对光导24的提取元件52采取行动，以便均匀地从光导24的照明部分36提取光。在具有凹槽的解决方案中，例如，可以对所述凹槽的间距或深度采取行动，以便补偿中央照明部件44与外围照明部分48之间的亮度差异，其中中央照明部分44受到由全息图55直接发射的光线的影响，借助于提取元件52在外围照明部分48中进行光提取。关于具有微锥的解决方案，也可以在这种情况下对所述微锥的间距和深度采取行动。通常而言，可以修改提取元件52的几何形状和/或间距以确保中央照明部分44和外围照明部分48之间的亮度的均匀性。

在一个实施例中，支撑led光源16的电子板是白色的，或者具有与反射器元件54的膜或层类似的涂层。

以上描述涉及单个信号和/或照明装置4；实际上，该装置又可以通过并置多个照明和/或信号装置来获得，每个照明和/或信号装置由相应的led光源16照明。

换言之，可以制备包括多个照明和/或信号装置4'、4”的照明和/或信号模块104，其中相邻装置4'、4”的照明部分36'、36”可以通过对于由相应的led光源16'、16”发射的每个光束的光线不透明的屏障元件100来隔离开。

例如，照明和/或信号装置的所述反射器元件54还在并排和彼此相邻的照明和/或信号装置4'、4”处充当屏障元件100。

根据可能的实施例，屏障元件100包括对光不透过的膜和/或对光不透过的隔离隔板。

还可以设置成使得屏障元件100与反射器元件54共同模制。

还应注意，光导24'、24”的形状和尺寸可以是各种各样的；光导的数量可以大于两个，并且光导24'、24”可以布置成形成具有任何形状和延伸部的照明部分36'、36”，例如图7-10中所示。

以这种方式，可以接通不同的照明部分，即使是大量的(远远超过两个单元)，以便产生可能的光学效果，或者也为了利用所述照明部分创建与可接受的照明功能相比可能具有附加功能的书写、徽标、消息。

以这种方式，照明装置4也变成图像形成装置。为此目的，可以形成和布置光导24，以便具有根据各种几何图案布置的照明部分：以这种方式，可以组成字母数字代码，因此字母数字代码包括字母表的数字和字母。

显然，由于各个led光源的单独控制，根据用户的需求接通各个照明部分的适当顺序将使得可以获得特定的图形效果、书写、以及各种类型的动画。

由于采用了漫射层60，最终的技术效果是进一步使由照明和/或信号装置的照明部分发射的光束均匀化，以便获得完全等同于可通过o-led型技术获得的照明的均匀性。

如从描述中将意识到的那样，本发明使得克服现有技术中提到的缺点成为可能。

具体地，根据本发明的车辆照明和/或信号装置使得可以获得任何预定义的发光图案，该发光图案设置有具有任何亮度程度的部分，能够满足前大灯的所有光度规格而且也能够发射光信号、任何类型的图形以便成为信息的通信工具及光信号和照明装置。

另外，根据本发明的照明和/或信号装置允许通过根据命令并根据预定顺序激活光导的照明部分来获得任何动画。

此外，各种照明部分具有完全与o-led技术可获得的相当的均匀性水平，同时具有比后一技术明显更低的复杂性和成本。

此外，本发明的照明和/或信号装置具有极小的占地空间，使得它们适合于在车辆内部和外部应用；此外，它们的厚度减小有利于它们在不同位置的布置，因为它们不需要改变它们所放置于其上的结构并且不需要特别深的壳体。

本发明的照明和/或信号装置可以是平面的和弯曲的，并且因此适合于定位在任何点，因为它们可以毫无困难地容易地集成到车身和/或仪表板的曲线中。

在可获得的照明部分的几何形状或图案或形状方面没有限制。

照明图案的特征还在于在装置外部漫射的光束的显著均一性和均匀性。

因此，由于本发明，可以获得发光图案或任何照明表面，或具有任何几何形状，同时保持图案的高能量效率和均匀照明。

该解决方案易于实现，具有有限的成本、重量和尺寸。

本领域技术人员可以对上述照明和/或信号装置进行多种修改和变化，以满足可能的和特定的要求，同时保持在由所附权利要求限定的本发明的保护范围内。