透镜部件、用于信号指示灯的指示器单元和信号指示灯的制作方法

专利名称：透镜部件、用于信号指示灯的指示器单元和信号指示灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及(i)设置在自动化机器、生产流水线、泊车区域、危险地点等处的信号指示的光，用信号来指示任何的各种状态，例如，缺材料、工件阻塞、车位泊满、出现危险等，(ii)一用于信号指示灯的指示器单元，以及(iii)一透镜部件，其用于信号指示灯等。
背景技术：
传统的信号指示灯具有一光源和一用来从光源反射光的反射件。一覆盖光源、反射件等的壳形的球与反射件分开地形成。形成在球表面上的是一漫射透镜，其用来漫射发射的光(例如，见美国专利No.5,642,933)。
从光源发出的光直接到达或通过反射件反射到达球外界处的指示部分。通过球外界的漫射透镜光被引导到多个方向。使多个方向的光从球发射而到达一大范围的周围区域。此外，光被收集到球上，以使球周围的人们便于看到光。
然而，在美国专利No.5,642,933的信号指示灯中，用来提高可见度的反射件和漫射透镜彼此分离，因此，增加了部件的数量。这导致信号指示灯的组装成本的增加。
此外，还要求进一步提高信号指示灯的可见度。

发明内容
本发明的目的是提供(i)一透镜部件，其不仅能够减少部件的数量而且在用于信号指示灯时能确保高的可见度，(ii)一使用该透镜部件的信号指示灯指示器单元，以及(iii)一使用该透镜部件的信号指示灯。
根据本发明的一透镜部件包括一具有一入射面的光入射部分，从光源发出的光入射在该入射面上，光源设置在一预定的光源位置处；以及围绕一预定的轴线沿径向设置的多个板状的光导向部分，所述轴线通过光源位置或其附近的一位置，光导向部分布置成导向沿着与预定轴线相交的发射方向从光入射部分的入射面入射的光，各个板状的光导向部分在其一个端面上设置有径向反射面，用于沿发射方向内反射从光入射部分的入射面入射的光，各个板状的光导向部分具有起作一对光导和反射表面的一对主表面，主表面大致平行于预定轴线延伸，所述主表面在内反射时沿发射方向导向从入射面入射的光。
根据本发明，当光源设置在透镜部件的光源位置和光源发射光时，光可通过光入射部分和板状的光导向部分沿着发射方向发射。在板状的光导向部分内，至少一部分的光通过径向反射面和成对的光导和反射表面进行内反射，并在成对的光导和反射表面之间沿着发射方向进行导向和反射，并导向到多个方向。因此，该透镜部件可应用于一用来沿发射方向发射光的信号指示灯。在信号指示灯中，一光信号可在一大的周围区域内容易地被识别，因此，提供一高的可见度。此外，信号指示灯所需要的径向反射面和光导和反射表面做成带有板状光导部分的一体的结构。这减少部件的数量，导致信号指示灯组装成本的减小。
根据本发明，径向反射面可包括多个做成台阶形式的径向反射面。根据上述的结构，从光源发出的光可被多个径向反射面分散和反射。例如，使一单一光源发出的光从透镜部件的多个部分发射出去。这有利于提高可见度。
本发明还可包括多个接头部分，每个接头部分将邻近的两板状光导部分的径向外边缘彼此连接在一起。根据上述结构，透镜部件可通过接头部分得到加强，因此，可更容易地进行操作。
根据本发明，光源位置可包括位于垂直于预定轴线的一平面上的多个光源位置。根据上述结构，利用多个光源获得的大量光量可提高可见度。此外，多个光源可在一公共平面上彼此邻近地设置，由此便于组装。
根据本发明，径向反射面和成对的主表面较佳地是用来全反射光的全反射面。根据上述结构，光可有效地导向，因此有利于提高可见度。
本发明的信号指示灯指示器单元包括根据本发明的至少一个上述的透镜部件；以及设置在透镜部件的光源位置处的一光源。根据本发明，在信号指示灯指示器单元中，可实现提高可见度和减少部件的数量。
在本发明的信号指示灯指示器单元中，透镜部件可具有一等价于一分成的本体的基本的外部形状，通过将一其轴线平行于预定轴线的柱状本体沿圆周方向分成多个部分而获得所述的分成本体，并沿圆周方向将多个这样的透镜部件连接在一起。根据上述结构，利用多个小透镜部件可形成一大的指示器单元。
根据本发明的信号指示灯指示器单元可具有一等价于其轴线平行于预定轴线的柱状本体的基本外部形状，或可具有一等价于一分成的本体的基本的外部形状，通过将这样一柱状本体沿圆周方向分成多个部分而获得所述的分成本体。根据上述结构，可以容易地形成以下两种形式的信号指示灯上述柱状本体的形式，或上述分成本体的形式。
根据本发明的信号指示灯具有上述的信号指示灯指示器单元。根据本发明，在信号指示灯中，可实现提高可见度和减少部件的数量。
从以下参照附图对优选实施例的详细的描述中，将会更加明白本发明的上述的和其它的元素、特征、步骤和优点。
附图的简要说明

图1是示出根据本发明的第一优选实施例的信号指示灯的示意结构的立体图；图2是图1的信号指示灯的指示器单元的截面图；图3是示于图2中的指示器单元的分解的立体图；图4是图2的透镜部件的平面图；图5是图2的透镜部件的板状光导部分的截面图，而阴影线省略；图6是图2的透镜部件的板状光导部分的平面图；图7A是根据本发明的第一优选实施例的指示器单元的示意图，示出其光发射状态，而图7B是一比较实例的指示器单元的示意图，示出其光发射状态；图8是沿图9的线VIII-VIII截取的截面图，它是根据本发明的第二优选实施例的信号指示灯的指示器单元；图9是图8所示的透镜部件的平面图；图10是包括根据本发明的第三优选实施例的透镜部件的指示器单元的截面图；图11是根据本发明的第四优选实施例的透镜部件的平面图；图12是沿图13的线XII-XII截取的截面图，它是包括根据本发明的第五优选实施例的透镜部件的指示器单元；图13是图12所示的透镜部件的平面图；图14是一放大图，示出图13中的透镜部件的主部处的光漫射，多个光线朝向不同的方向，它们与用细线所示的光源相交成预定的角度；图15是包括根据本发明的第六优选实施例的透镜部件的指示器单元的前视图；图16是图15的指示器单元的平面图，其没有附连线路基底等；
图17是图15所示的透镜部件的平面图；图18是沿图17的线XVIII-XVIII截取的截面图，它是图17的透镜部件；图19是包括根据本发明的第七优选实施例的指示器单元的前视图；图20是图19所示的指示器单元的平面图；图21是包括根据本发明的第八优选实施例的指示器单元的前视图；图22是图21所示的指示器单元的平面图；以及图23是图21所示的透镜部件的立体图。
具体实施例方式
在下面讨论的优选实施例中，对具体实例进行描述，其中，透镜部件应用于一用于信号指示灯的指示器单元，但透镜部件也可应用于一照明装置等。
图1是示出根据本发明的第一优选实施例的信号指示灯的示意结构的立体图。
信号指示灯1具有一沿某一方向较长的柱状本体，并进行安装使其纵向方向沿垂直方向延伸。信号指示灯1也可安装成使其纵向方向沿不是垂直方向的其它方向延伸。
信号指示灯1具有一设置在信号指示灯1顶部的盖2，多个(例如，三个)用于发射光信号的指示器单元3A、3B、3C，以及设置在信号指示灯1底部用来对指示器单元3A、3B、3C供应电源的底部单元4。通过沿纵向方向堆叠地彼此连接盖2、指示器单元3A、3B、3C和底部单元4，形成信号指示灯1。设置在底部单元4的端部处的是一由一支承形成的安装件5，用来将信号指示灯1安装到一安装点上(例如，一自动机器的主体)(未示出)。
各个盖2、指示器单元3A、3B、3C和底部单元4具有一大致的圆柱形。当这些部件彼此垂直地堆叠起来时，对应的圆柱形部件的轴线S0彼此对齐，并沿信号指示灯1的纵向方向延伸。纵向方向对应于堆叠方向。
各个指示器单元3A、3B、3C具有类似的结构并指示光信号。例如，光信号围绕轴线S0沿与信号指示灯1的轴线S0交叉的发射方向F在各个方向上发射光信号。
作为发射方向F的一实例，图1和其它图示出垂直于轴线S0的各方向。图1示出这样的情形，其中，三个指示器单元3A、3B、3C沿垂直方向彼此堆叠在一起。以下的描述将针对指示器单元3B在中心的这样的结构。
图2是图1的信号指示灯1的指示器单元3B的截面图。图3是示于图2中的指示器单元3B的分解的立体图。以下的描述将参照图2和3。
指示器单元3B具有一用于发射光的光源6、一用来导向从光源6发出的光朝向上述的发射方向F的透镜部件7、一用来支承光源6的线路基底8，以及用来将电源馈送到光源6的多个成对的第一和第二馈送件9、10(仅示出一对)。在此优选实施例中，各个光源6、透镜部件7和线路基底8是一单独的部件。
光源6由发光二极管器件(也称之为LED)形成。该LED具有一外壳(未示出)，而一单独的光发射元件芯片(未示出)保持在该外壳内。
线路基底8包括一印刷线路板(未示出)，其形成一用来馈送电源到光源6的线路(未示出)的一部分。使光源6和第一馈送件9电气地连接到印刷线路板的线路中，光源6和第一馈送件9固定到印刷线路板。光源6、线路基底8和第一馈送件9形成一线路基底组件。线路基底组件的线路基底8固定到透镜部件7。
透镜部件7的基本外形或近似的外形是一旋转体和呈柱状本体形式的柱体。该柱体具有一与轴线S0对齐的轴线。在以下的描述中，透镜部件7的基本外形的轴线S0的延伸方向也称之为轴向方向，而柱体的径向方向也简单地称之为径向方向，且柱体的圆周方向也简单地称之为圆周方向T。
透镜部件7具有作为沿轴向方向一端的上端部分11，作为沿轴向方向另一端的下端部分12，以及一外周缘13。透镜部件7的外形形成指示器单元3B的外形。透镜部件7由一光透射材料制成。光透射材料的实例包括甲基丙烯酸树脂、玻璃等。
透镜部件7在上端部分11中心处设置有一凹入部分14(平面图内)。凹入部分14具有一半球形，球的中心定位在轴S0上。在半球形的中心处设置有一光源位置15，一光源6设置在该位置。
透镜部件7具有一光入射部分16、多个板状光导部分17(仅示出一部分)、多个接头部分18(仅示出一部分)。光入射部分16、多个板状光导部分17和多个接头部分18做成一体的结构。
光入射部分16布置成进入透镜部件7的内部，从光源6发出的光设置在光源位置15处。光入射部分16形成凹入部分14的周缘部分并设置在透镜部件7的径向向内部分。多个板状光导部分17围绕光入射部分16设置，并从中沿径向向外延伸。各个接头部分18设置在透镜部件7的径向外部，并彼此连接沿发射方向F延伸的两个相邻板状光导部分17的外边缘部分17a。板状光导部分17的外边缘部分17a，以及接头部分18交替地设置在圆周方向T上。因此，透镜部件7的外周缘13做成一圆柱形。例如，外周缘13做成一圆柱形，其没有局部的起伏并沿圆周方向T光滑地和连续地延伸。
沿轴向方向敞开的各空间19由光入射部分16、沿圆周方向T邻近的两个板状光导部分17，以及对应的接头部分18形成。
透镜部件7起作一用来支承线路基底8和第二馈送件10的支承件，并还起作指示器单元3B罩壳，罩壳是一用来容纳作为指示器单元3B的内部件的光源6、线路基底8等的部件。罩壳的外形形成指示器单元3B的外形。
作为罩壳的透镜部件7支承位于上端部分11的线路基底8。如此被支承的线路基底8覆盖透镜部件7的凹入部分14。凹入部分14容纳连接到线路基底8的光源6。在这样的情况下，光源6(具体来说是LED元件芯片)设置在光源位置15。当指示器单元3A、3B、3C、底部单元4和盖2彼此堆叠时，透镜部件7容纳诸如光源6、线路基底8等的指示器单元3B的内部件，这样，这些内部件不暴露在外边。
当指示器单元3A、3B、3C彼此堆叠时，使透镜部件7机械地连接到其它指示器单元3A、3C的透镜部件7上。对于机械连接来说，在指示器单元3B的透镜部件7的上端部分11处，使由朝向外的圆柱形表面形成的一配合表面20起作一第一连接部分，并还在下端部分12处，使由朝向内的圆柱形表面形成的一配合表面21起作一第二连接部分。
一作为一固定接合部分的凸出部分22形成在其沿圆周方向T的预定位置处的配合表面20上。一作为一固定接合部分的凹入部分23形成在其沿圆周方向T的预定位置处的配合表面21上。凹入部分23在透镜部件7的下端部分12处具有一沿轴向向下方向敞开的入口部分23a、一从入口部分23a沿轴向延伸的第一槽23b，以及一从第一槽23b的内部沿圆周方向T延伸的第二槽23c。
例如，当指示器单元3A、3B沿轴向相对于彼此移动，使指示器单元3B的配合表面20和指示器单元3A的配合表面21彼此配合，并使指示器单元3B的凸出部分22和指示器单元3A的凹入部分23互相调整在位置上时，凸出部分22可从其入口部分23a移入凹入部分23的内部内。然后，通过围绕轴线S0相对地转动两个指示器单元3A、3B，凸出部分22可移入凹入部分23的第二槽23c内，以使凸出部分22与第二槽23c的周缘接合。因此，指示器单元3A、3B彼此连接，以使指示器单元3B不从指示器单元3A中拉出。以一类似的方式，指示器单元3B的配合表面21可连接到指示器单元3C的配合表面20，以使指示器单元3B不从指示器单元3C中拉出。
各对第一和第二馈送件9、10彼此电气地连接。第一馈送件9具有一第一接线端部分9a，其对应于透镜7的上端部分11设置。第一接线端部分9a由一金属弹性的舌形块形成为一导体。
第二馈送件10由一金属丝形成为一导体。该金属丝延伸在透镜部件7的上端部分11和下端部分12之间，并在其下端处设置有一杆状的第二接线端部分10a。第二馈送件10由透镜部件7的保持部分24保持住。
保持部分24形成为一管形，并与对应的接头部分18制成一体结构。保持部分24具有一孔24a，第二馈送件10穿过该孔。保持部分24设置在上述空间19内。一光信号(从光源6发出的光)很难通过一空白的空间19。当作为馈送件的第二馈送件10设置在空间19的至少一部分内时，指示器单元3B可以小型化，却阻止可见度降低。
使指示器单元3A、3B、3C堆叠地设置并彼此连接，指示器单元3B的第一接线端部分9a弹性地连接到指示器单元3A的对应的第二接线端部分10a，而指示器单元3B的第二接线端部分10a弹性地连接到指示器单元3C的对应的第一接线端部分9a。因此，形成一线路用彼此电气地连接的信号指示灯1的单元3A、3B、3C、4来产生光信号。
图4是透镜部件7的平面图。图5是透镜部件7的板状光导部分17的截面图，而阴影线省略。以下将参照图4和5进行描述。
透镜部件7的光入射部分16由凹入部分14的周缘部分形成。凹入部分14起作一入射面，从设置在光源位置15的光源6发出的光入射到该入射面上。从光源6发出的光线中的最强光线沿着轴线S0朝向下侧发射，所述下侧是相对于光源位置15的一侧。
根据该优选的实施例，入射面覆盖发射光的光源6下面的一侧。因此，当光源6是一LED或诸如此类的器件时，光的大部分可以入射，能有效地使用光。当入射面的法线的至少一部分(如在优选实施例中，较佳地是全部区域内的法线)通过光源位置15时，从光源6发出的光可有效地透射而没有折射。光入射部分16享有板状光导部分17。
板状光导部分17具有相同的形状，并做成具有预定厚度的板的形式。板状光导部分17围绕轴线S0沿径向设置(平面图中)。各个板状光导部分17的板的形状的厚度方向沿圆周方向T延伸。各个板形状的主表面25基本上沿轴向和径向延伸。板状光导部分17布置成导向从朝向发射方向F的凹入部分14入射的光。
各个板状光导部分17具有一对沿圆周方向T彼此相对的主表面25、一靠近上端部分11的第一端面26、一比第一端面26更靠近下端部分12的第二端面27，且第二端面27与第一端面26相对。一第三端面28形成透镜部件7的外周缘13的一部分。
各个第一端面26形成在一垂直于轴线S0的平面上并与线路基底8接触，以便调整通过线路基底8的光源6的轴向位置。因此，当光源6是一点光源时，从光源6发出的光的方向可与光入射部分16的入射面的法线方向一致。
第二端面27相对于轴线S0倾斜地延伸，从靠近上端部分11和轴线S0附近的一位置延伸到靠近下端部分12和外周缘13的附近的一位置。
第二端面27具有(i)多个径向反射面29，以便沿远离轴线S0的发射方向F内反射从凹入部分14的光入射，以及(ii)多个连接面30，以便沿轴线方向在分离点处连接这些径向反射面29。径向反射面29以通过连接面30的台阶形式设置。
根据优选实施例，径向反射面29围绕轴线S0形成旋转体，沿轴向方向截取的各个旋转体的截面形状不是抛物线形，例如，一圆锥形表面形状。在各个圆锥形表面形状中，侧边由直线形成，直线倾斜地相交于轴线S0。此外，各个圆锥形表面形状的顶部位于下侧，其是相对于光源位置15的一侧。
具体来说，各个径向反射面29沿轴向方向在其中心处、沿垂直于轴线S0的发射方向F1反射从光源6发出的光。在比轴向中心部分更上一点的轴向部分处，从光源6发出的光沿发射方向F2反射，该发射方向F2相对于垂直于轴线S0的发射方向F1朝向上。在比轴向中心部分低的一轴向部分处，从光源6发出的光沿发射方向F3反射，该发射方向F3相对于垂直于轴线S0的发射方向F1朝向下。
当沿轴向方向截取的径向反射面29的截面形状包括形成非抛物线的形状时，在光源位置15处的从光源6发出的光可沿多个方向反射。这有利于在周围大的区域内提高可见度。
沿轴向方向截取的径向反射面29的截面形状可以是抛物线的形状。就沿轴向方向截取的径向反射面29的截面形状形成一抛物线的情形而言，可以考虑这样的情形径向反射面29形成一围绕轴线S0的旋转体，其中，抛物线的焦点与光源位置15一致，其中，截面形状的抛物线的对称轴沿径向方向延伸。在此情形中，径向反射面29反射从设置在光源位置15处的光源6发出的光，这致使光平行于径向方向，该平行光可围绕轴线S0沿所有方向发射。
使径向反射面29的至少一部分(较佳地所有的径向反射面29)在其至少一个局部区域处(较佳地在其全部的区域)进行全反射从设置在光源位置15处的光源6发出的直接光，除了该直接光之外，较佳地还包括由主表面25反射的光。具体来说，由各径向反射面29的法线和入射光线(例如，直接光)形成的入射角D1，设定在某范围内，其超过透镜部件7的各径向反射面29内全反射的临界角，其不大于90°。
例如，连接面30具有圆锥形表面形状，其截面的侧边线倾斜地相交于轴线S0，圆锥形表面顶部与光源位置15一致。
图6是透镜部件7的板状光导部分17的平面图。以下的描述将图3和6。
各对主表面25是平面表面，它们是平的且大致沿轴向方向延伸。具体来说，在平面图中，各对主表面25相对于径向方向沿彼此相反的方向倾斜成一预定的等角，这样，各对主表面25沿径向向外的方向逐渐地彼此远离。
各对主表面25沿径向方向的倾斜角设定如下。在平面图中，在相对于轴线S0的相对侧上，一个主表面25的假想延伸直线相交于另一个主表面25的假想延伸直线。
当透镜部件7由模制物品制成时，在一相交于径向方向截取的截面中，各主表面25可以相对于轴线S0倾斜成一角，该角对应于模具的拉拔梯度。
各对主表面25起作一对光导和反射表面，在内反射时，用来导向沿发射方向F从凹入部分14入射的光。例如，各对主表面25沿径向向外方向内反射从设置在光源位置15处的光源6发出的直接光。各主表面25布置成反射沿相交于径向方向的某一方向进行内反射的光，该方向比径向方向更靠近另一主表面25。
在各个主表面25中，内反射光的方向彼此不相同，视径向方向而定。例如，在图6的上主表面25上，由于反射点位于图6中的径向向外或向左侧内，所以从光源6发出的直接光沿图6中的相对左向上的方向F4反射。另一方面，由于反射点位于图6中的径向向内或向右侧内，所以从光源6发出的直接光沿图6中的相对左向下的方向F5反射。
使至少一个主表面25(较佳地全部成对的主表面25)在其至少局部的区域内(较佳地在其全部的区域)全反射从设置在光源位置15处的光源6发出的直接光，除了直接光之外，较佳地还包括由径向反射面29反射的光。这可提高信号指示灯1的可见度。
具体来说，对于全反射来说，由全反射区域内的各主表面25的法线和入射光线(例如，直接光)形成的入射角D2，设定在某范围内，其超过透镜部件7的各主表面25内全反射的临界角，其不大于90°。
图7A是根据优选实施例的光发射下的指示器单元3B的示意图，而图7B是一比较实例的指示器单元80的示意图。
在优选实施例的指示器单元3B中，从设置在光源位置15处的光源6发出的光，从光入射部分16入射到透镜部件7的内部上，并通过多个板状光导部分17沿发射方向导向。就圆周方向T而言，光从板状光导部分17的外边缘部分17a发射。而就轴向方向而言，光从对应于各个板状光导部分17的外边缘部分17a处的径向反射面29而沿轴向布置的多个位置发射。其结果，如图7A所示，可见多个垂直条带内的光在外周缘13处的一平面形式内延伸，因此，提高可见度。
另一方面，在图7B所示的比较实例的指示器单元80内，代替多个板状光导部分17，透镜部件81具有一光导部分(未示出)，其在平面图中呈环形。该环形光导部分具有的沿轴向方向截取的截面形状类似于各板状光导部分的形状。在比较实例中，沿轴向方向可见多个光点，如同优选实施例那样，但沿圆周方向T仅可见一个光点。其结果，如图7B所示，仅可见一个带状的光，因此，与图7A中所示的优选实施例的指示器3B相比，其可见度较低。在图7A中，可见多个垂直条带的光。
如上所述，在本发明的第一优选实施例的透镜部件7中，多个板状光导部分17围绕预定的轴线S0沿径向设置。因此，从设置在透镜部件7的光源位置15处的光源6发出的光，可通过光入射部分16和板状光导部分17沿径向发射。在板状光导部分17中，至少一部分光由径向反射面29和起作光导和反射表面的主表面25进行内反射，并沿发射方向F导向，同时收集在光导和反射表面之间，因此，朝向多个方向。
因此，透镜部件7可适用于沿发射方向F发射光的信号指示灯1。此外，光信号可容易地在周围大的区域内被识别，因此，达到高的可见度。
此外，起作光导和反射表面的成对的主表面25和提高信号指示灯1的可见度所需要的径向反射面29制成与单一部件制成的板状光导部分17一体的结构。这导致减少部件的数量。其结果，例如，可降低信号指示灯1的组装成本。此外，随着部件数量的减少基本上降低了信号指示灯1的失效率。这有助于提高信号指示灯1的可靠性。
此外，在优选的实施例中，多个板状光导部分17制成一体结构。此外，从单一光源6发出的光导向周围的所有方向。这最大程度地减少光源6的数量。此外，透镜部件7与信号指示灯1的罩壳制成一体结构。这导致进一步减少指示器单元3B的部件的数量。
此外，优选实施例包括多个台阶形的径向反射面29。因此，从光源6发出的光可通过径向反射面29分散地反射。例如，可使从光源6发出的光从透镜部件7的多个部分发射，因此，有利于提高可见度。
此外，板状光导部分17的外边缘部分17a通过接头部分18彼此连接。这有利地加强透镜部件7并使它容易操作。
此外，当树脂模制板状光导部分17时，接头部分18的存在能使树脂容易地流入模具内。这不仅增加树脂模制透镜部件7的设计自由度，而且便于生产透镜部件7，并能以低成本生产。
当多个径向反射面29和起作光导和反射表面的成对的主表面25是用来反射光的全反射表面时，光可有效地导向发射方向，因此，有利于提高可见度。全反射表面的实例包括(i)倾斜的反射表面，以使光入射角大于上述全反射的临界角，以及(ii)具有反射件的反射表面，例如，沉积铝的膜等，以用来反射所有的入射光，这将在下文中讨论。鉴于简化的结构，前者的实例是较佳的。当使径向反射面29的仅一部分或主表面25的仅一部分全反射光时，可获得由上述全反射产生的一部分效果。简而言之，为了获得由全反射产生的效果，应足以使径向反射面29或光导和反射表面中的至少一个的至少一部分全反射光。
在根据本发明的信号指示灯1和指示器单元3A、3B、3C中，可获得上述透镜部件7的操作效果，因此，获得提高可见度和降低生产成本。
优选实施例的各指示器单元3A、3B、3C的基本外形是圆柱形。因此，圆柱形的信号指示灯1可容易地形成。
在优选实施例的各指示器单元3A、3B、3C中，包括在指示器单元3A、3B、3C中作为部件的光源6、透镜部件7、线路基底8等机械地彼此连接，以便可一体地操作。因此，当组装一信号指示灯1时，指示器单元3A、3B、3C可容易地包含在信号指示灯1内。
在透镜部件7中，从光源6发出的光仅在起作光入射面的凹入部分14处和在起作光发射面的外周缘13处通过其边界面。即，通过边界面的次数限制在2。这较佳地抑制光的衰减和提高可见度。
此外，当透镜部件7的外周缘13由光滑的弧形圆柱形表面制成时，外周缘13有利地不易沾污。
在一传统的指示器单元中，为了沿多个方向引导光，要求在罩壳的外周缘上形成一波形的漫射的透镜。这限制了外周缘形状的自由度。另一方面，优选实施例的透镜部件7、径向反射面29和主表面25可沿多个方向引导光。因此，外周缘13的形状可自由地进行设计，因此提高外周缘设计的自由度。
下面将讨论第二优选实施例的透镜部件7A。在下文中，主要将对不同于上述优选实施例的诸点描述。第二优选实施例中的相同的零件将用第一实施例中使用的相同的标号来表示，并将略去对其的描述。这也适用于以下讨论的其它的优选实施例和改型。
图8是根据本发明的第二优选实施例的指示器单元3B的截面图，而图9是图8所示的透镜部件7A的平面图。图8示出沿图9的线VIII-VIII截取的截面图。
根据第二优选实施例的指示器单元3B具有一透镜部件7A，代替透镜部件7，多个(例如，四个)光源6，以及一单一的线路基底8A。线路基底8A支承四个光源6。
透镜部件7A设置带有多个凹入部分14的上端部分11。凹入部分14对应于光源6设置，并制成局部球的形式。凹入部分14的内部彼此连通。光源位置15设定在凹入部分14的局部球形的对应中心处。光源位置15包围轴线S0上的预定中心位置。光源位置15位于一垂直于轴线S0的平面P1上，在沿圆周等距离分布的位置的附近，诸位置沿径向离上述中心位置分开一相等的距离。平面P1平行于板状光导部分17的第一端面26。
一光入射部分16由多个凹入部分14的周缘部分形成。
此外，透镜部件7A具有一沿轴线S0从光入射部分16延伸的圆柱形柱状部分31。柱状部分31具有一形成外周缘的单一的圆柱面，以及一圆锥，其从下端沿轴向向上凹入。当沿轴向方向观看时，柱状部分31的圆柱面的上端边缘设置为重叠多个光源位置15。
透镜部件7A具有多个叉形的光导部分32。
各个叉形光导部分32布置成连接沿两个方向从两个光源6进入的光，并沿发射方向F将连接的光导向一个方向内。各个叉形光导部分32具有一两个分支的形状(平面图中)。各个叉形光导部分32具有(i)一对板状第一部分32a、32b，它们沿径向向内设置，以及(ii)一板状第二部分32c，它相对于第一部分32a、32b沿径向向外设置，并与其连接。成对的第一部分32a、32b和第二部分32c制成一体结构。
可以说各个叉形光导部分32通过以下部分制成一体结构(i)一由一个第一部分32a和一第二部分32c形成的第一板状光导部分(未示出)，以及(ii)一由另一个第一部分32a和一第二部分32c形成的第二板状光导部分(未示出)。同样地，各个板状光导部分17、形成一叉形光导部分32的各个第一和第二板状光导部分，具有一对表面25、一第一端面26、一第二端面27以及一第三端面28。
具体来说，现将描述图9的右下部分所示的叉形光导部分32。该叉形光导部分32设置为对应于两个光源位置15，分别显示在右和下侧，它们是图9中的四个光源位置15的两个。一第一部分32a沿垂直于通过一个光源位置15的轴线S1的方向延伸(示于图9中的右侧)。另一第一部分32b沿垂直于通过另一个光源位置15的另一轴线S1的方向延伸(示于图9中的下侧)。第二部分32c沿垂直于通过透镜部件7A的外形的中心位置的轴线S0的方向延伸。
叉形光导部分32的一第一部分32a沿径向向外地导向从设置在一光源位置15(显示在图9中的右侧)处的光源6发出的光G1。另一第一部分32b沿径向向外地导向从设置在另一光源位置15(显示在图9中的下侧)处的光源6发出的光G2。第二部分32c还沿径向向外地导向被一第一部分32a导向的从一光源6发出的光G1，并还沿径向向外地导向被另一第一部分32b导向的从另一光源6发出的光G2，然后，从外周缘13发射光G1、G2。
透镜部件7A包括多个(例如，四个)光导件组33。各个光导件组33具有多个(例如，三个)板状光导部分17和多个(例如，二个)叉形光导部分32，这些三个板状光导部分17和二个叉形光导部分32形成一个用于光源位置15的光导件组33。具体来说，围绕各个光源位置15的轴线S1沿径向设置的是多个板状光导部分17、一叉形光导部分32的一第一部分32a、另一叉形光导部分32的另一第一部分32b，它们各形成用于光源位置15的光导件组33。各光导件组33布置成沿一局部方向范围发射光，该范围是围绕轴线S0的所有方向中的部分，具体来说，通过将所有方向等距离划分为多个光源6来获得该方向范围。各个叉形光导部分32享有相邻的两个光导件组33。
在各个光导件组33中，设置起作径向布置的中心的轴线S1。多个轴线S1设置在整体的透镜部件7A内。各个轴线S1不同于起作透镜部件7A的基本外形的中心轴线的轴线S0。
多个接头部分18包括(i)接头部分18，它们各将邻近于两个板状光导部分17的外边缘部分17a彼此连接，以及(ii)接头部分18，它们各将一板状光导部分17的外边缘部分17a连接到邻近于上述板状光导部分17的叉形光导部分32的第二部分32c的外边缘部分32d。
如图8所示，在透镜部件7A中，当一从设置在一预定光源位置15的光源6(例如，图8中所示的左侧)发出的光部分G3入射在远离轴线S0的凹入部分14部分上时，光部分G3被对应的光导件组33沿径向向外地导向。此外，一从设置在不是上述光源位置15的另一光源位置15的光源6(例如，图8中所示的右侧)发出的光部分，也从对应于上述预定光源位置15的凹入部分14入射。根据该优选实施例，一从设置在上述预定光源位置15的光源6发出的光部分G4入射在靠近轴线S0的凹入部分14部分上，然后，导向到柱状部分31。由此导向的光部分直接地通过柱状部分31，或在内反射之后通过。然后，光部分G4沿发射方向从柱状部分31发射。从柱状部分31发出的光在大范围内照亮透镜部件7A的中心部分，因此，进一步有助于提高可见度。
根据第二优选实施例，利用多个光源6获得的大量光可提高指示器单元3B的光信号的可见度。此外，多个光源6可在单一平面P1上彼此靠近地设置。这便于指示器单元3B的组装。
可以获得其光量甚至更小的显著便宜的光源。利用多个这样的光源，能获得一经济的指示器单元和一经济的信号指示灯，但仍确保一实用的光量。
图10是包括根据第三优选实施例的透镜部件7B的指示器单元3B的截面图。如图10所示，透镜部件7B具有一柱状部分31A，代替透镜部件7A的柱状部分31(见图8)。柱状部分31A具有一台阶形细长末端。柱状部分31A包括多个具有不同直径的沿轴向分离的圆柱形表面，以及将这些圆柱形表面彼此连接的至少一个圆锥形表面。台阶形的柱状部分31A比没有台阶的柱状部分31更容易透射光。
图11是根据第四优选实施例的透镜部件7C的平面图。图11的透镜部件7C不具有第一优选实施例的透镜部件7内的接头部分18(见图2)。应该指出的是，图11仅示出透镜部件7C的主部。与透镜部件7相同，透镜部件7C的基本外形是具有轴线S0作为中心轴线的圆柱形。
图12是包括根据第五优选实施例的透镜部件7D的指示器单元3B的截面图。图13是图12所示的透镜部件7D的平面图。图14是一放大图，示出图13中的透镜部件7D的主部处的光漫射。图12示出沿图13中的线XII-XII截取的截面图。
如图12和13所示，第五实施例的指示器单元3B具有一单一的透镜部件7D、多个光源6和一单一线路基底8A。设置了四个光源6。
透镜部件7D在以下诸点上不同于透镜部件7。即，透镜部件7D设置带有多个(例如，四个)凹入部分14的上端部分11。各个凹入部分14是一局部球形，具体来说，是一半球。凹入部分14彼此靠近地设置。凹入部分14的内部彼此不连通。多个光源位置15分别设定在半球凹入部分14的中心位置处。同样地，在第五优选实施例中，多个光源位置15位于一公共平面P1上，围绕轴线S0处于沿圆周等距离分布的位置处。指示器单元3B的光入射部分16由凹入部分14的周缘部分形成。
在指示器单元3B中，各板状光导部分17具有一第二端面27，它具有(i)一沿径向向内设置的单一的第一径向反射面29A，以及(ii)一相对于第一径向反射面29A沿径向向外设置的单一的第二径向反射面29B。应该指出的是，已略去了连接面30(例如，见图2)。第一和第二径向反射面29A、29B在以下方面不同于第一优选实施例的透镜部件7的径向反射面29。即，第一和第二径向反射面29A、29B直接地彼此连接而因此是连续的。
第一径向反射面29A相对于轴线S0沿径向向外倾斜并从一位置延伸，该位置靠近上端部分11和位于轴线S0上或靠近轴线S0。沿径向方向，第一径向反射面29A到达外周缘13和轴线S0之间的中间位置。第一径向反射面29A的轴向中心部分45直接定位在或近似地定位在光源位置15的下方。具体来说，多个板状光导部分17的第一径向反射面29A的中心部分45设置为重叠一圆(在平面图中)，该圆具有的中心位于轴线S1上并通过光源位置15。
第一径向反射面29A设置成在中心部分45处倾斜地相交于轴线S1，并接受从设置在轴线S1上的光源位置15处的光源6发出的光。来自这样接受的光中，一沿轴线S1的光部分沿垂直于轴线S0的方向径向向外地反射。具体来说，从光源6中发出的光中的具有最大强度的光部分在中心部分45处沿垂直于轴线S0的方向反射，具有的强度大于最大强度一半的光部分在中心部分45处基本上沿垂直于轴线S0的方向反射。
靠近下端部分12设置的第二径向反射面29B是一环形的平面并沿垂直于轴线S0的方向延伸。第二径向反射面29B连续而直接地连接到第一径向反射面29A的径向向外边缘，并从边缘沿径向向外延伸直到外周缘13的附近。第二径向反射面29B设置成不重叠光源位置15(在平面图中)。
第二径向反射面29B接受从光源6中发出的光中的弱的光部分，其具有的强度等于或低于最大强度的一半。第二径向反射面29B接受从光源6中发出的直接光和由主表面25反射的光，然后，反射由此接受和反射的光。
第一径向反射面29A可延伸到外周缘13的附近，基本上略去第二径向反射面29B。此外，第一径向反射面29A或第二径向反射面29B中的至少一个的至少位置可布置成其沿轴向方向截取的截面形状形成一抛物线。
如图13所示，透镜部件7D具有围绕轴线S0沿径向设置的多个板状光导部分17，以及四个光源位置15设定在这些板状光导部分17的径向中心的附近。用于各光源位置15的六个板状光导部分17设置成主要用来导向对于光源位置15的从光源6中发出的光。这些六个板状光导部分17沿圆周方向相邻地设置并沿径向从对应的光源位置15延伸而形成一扇形，在平面图中，该扇形围绕轴线S0具有90度。对应的光源位置15设定在靠近轴线S0的扇形底部。这些六个板状光导部分17形成一对应于光源位置15的光导部件组33。在整体的透镜部件7D中，四个光导部件组33形成为对应于四个光源位置15。
参照图14，透镜部件7D的各个板状光导部分17的各主表面25延伸为沿径向方向的弯头(在平面图中)。各主表面25包括一相对于弯头部分沿径向向内形成的第一部分34，以及一相对于第一部分34沿径向向外设置的第二部分35。各第一和第二部分34、35由一平面形成。
在各个板状光导部分17中，一对主表面25的第一部分34沿圆周方向彼此相对，而第二部分35沿圆周方向彼此相对。一对第一部分34之间的距离沿径向向外方向较宽。一对第二部分35之间的距离沿径向向外方向较宽，并宽于第一部分34之间的距离。由一对第二部分35形成的角D3大于由一对第一部分34形成的角D4。
在邻近的两个板状光导部分17中，相对的主表面25的第二部分35在其外边缘部分17a处沿交叉的方向延伸，并直接彼此连接而形成一接头部分18。因此，各板状光导部分17中的光路在靠近接头部分18的径向向内部分处逐渐地变宽，能使从光源6中发出的光容易地导向到接头部分18。
在透镜部件7D中，从设置在对应的光源位置15处的光源6中发出到远离轴线S0一侧的光，入射到对应于光源位置15的光导部件组33的多个板状光导部分17上，然后，如下地沿发射方向F导向。
形成一个光导部件组33的六个板状光导部分17中的两个板状光导部分17(例如，上述六个板状光导部分17中的第三和第四板状光导部分)垂直地布置在图14中，它们直接地或由径向反射面29A反射从设置在对应的光源位置15处的光源6中发出光部分，并沿发射方向辐射这些光部分而不由主表面25反射。其余的四个板状光导部分17通过主表面25反射从光源6发出的光，并沿发射方向辐射光。在前两个板状光导部分17中，由主表面25和从光源6发出的光线形成的角小于其余四个板状光导部分17形成的角。
图15是包括根据第六优选实施例的透镜部件7E的指示器单元3B的前视图。图16是图15的指示器单元3B的平面图，其没有附连的线路基底等。
根据第六优选实施例的指示器单元3B具有多个透镜部件7E、多个光源6和一单一的线路基底8A。具体来说，设置四个透镜部件7E和四个光源6。一个光源6对一个透镜部件7E设置。诸透镜部件7E沿圆周方向T连接在一起，并制成一体的环形形式。指示器单元3B具有至少一个环形件36、偶联部分37、偶联部分38，它们起作用来沿圆周方向T将透镜部件7E连接在一起的偶联装置。粘结剂(未示出)可用作为偶联装置。
图17是透镜部件7E的平面图。图18是沿图17的线XVIII-XVIII截取的图17的透镜部件7E的截面图。
各个透镜部件7E具有一与一分成的本体相当的外形，该本体通过沿圆周方向T相等地将透镜部件7D(见图12和13)划分成四个部分而获得。各透镜部件7E具有一与分成的本体相当的外形，即，具有1/4圆扇形的柱状本体(在平面图中)。具体来说，透镜部件7D的基本外形是如图13所示的圆柱形，该圆柱形的轴线与预定轴线S0一致。当这样一圆柱形本体沿圆周方向T相等地划分为两个分成面39时，则形成四个分成的本体。各个分成面39是一包括轴线S0的平面。这些分成面彼此相交成直角，且相交线与轴线S0一致。四个分成本体彼此相等，各分成本体是具有1/4圆扇形的柱状部件(在平面图中)。
参照图17和18，各透镜部件7E具有一单一的凹入部分14，而一单一的光源位置15设定在凹入部分14内。各个光源位置15位于各透镜部件7E的轮廓的内部。
各透镜部件7E具有一由凹入部分14的周缘形成的光入射部分16，以及多个(例如，六个)板状光导部分17。这些板状光导部分17形成一对应于各个光源位置15的单一的光导部件组33。
各透镜部件7E具有第一和第二端面40、41。第一端面40被包括在一分成面39内，而第二端面41被包括在另一分成面39内。各个第一和第二端面40、41是平的并沿轴向和径向延伸。第一和第二端面40、41的假想延伸线彼此交叉成直角(在平面图中)。第一和第二端面40、41形成在沿圆周方向T的两端处的板状光导部分17的外边缘部分17a。第一和第二端面40、41起作偶联面，用来沿圆周方向T将诸透镜部件7E连接在一起。
如图15和16所示，环形部件36制成一循环的环形。当环形部件36包围透镜部件7E时，环形部件36沿圆周方向T将透镜部件7E连接在一起，同时，防止透镜部件7E沿径向向外和沿轴向移动。环形部件36可由弹性材料制成，以便从透镜部件7E的圆周沿径向向内地弹性地紧固透镜部件7E。在此情形中，通过弹性地膨胀环形部件36，环形部件36可容易地附连导透镜部件7E。此外，可阻止环形部件36和透镜部件7E的相对运动，因此，能使透镜部件7E牢固地连接在一起。环形部件36可以是一弧形部件，其具有的端部使透镜部件7E可由其圆周包围。
如图15和17所示，各个偶联部分37是一锥形的金字塔形或锥形的突出，其用来接合形成在第一端面40上的波形部分。各个偶联部分38是一用来接合形成在第二端面41上的波形部分的凹入。这些突出和凹入彼此接合，当将透镜部件7E连接在一起时，它们彼此相对地设置。
当沿圆周方向T将邻近的两个透镜部件7E连接在一起时，一个透镜部件7E的第一端面40相对于另一透镜部件7E的第二端面41并与其接触。此时，由一个透镜部件7E的突出形成的偶联部分37配合在由另一透镜部件7E的凹入形成的偶联部分38内。因此，邻近的两个透镜部件7E径向地和轴向地定位并沿圆周方向T连接在一起。
根据第六优选的实施例，作为分成本体的四个透镜部件7E沿圆周方向T连接在一起而形成一组装的本体。具体来说，四个透镜部件7E的端面40、41彼此接触，以使四个透镜部件7E的轴线S0彼此一致。因此，四个透镜部件7E径向地和轴向地定位并沿圆周方向T连接在一起而形成一组装的本体。组装的本体具有的形状与透镜部件7D的形状一致，因此，起作透镜部件7D的情形中的功能。组装的本体然后与光源6、线路基底8A等进行组装而形成指示器单元3B。多个指示器单元3B沿轴向连接在一起而形成一信号指示灯1。
根据第六优选的实施例，指示器单元3A、3B通过环形部件36沿轴向连接在一起。具体来说，四个透镜部件7E的上端部分11连接在一起，形成圆柱形的外周缘面11a，环形部件36的内周缘可配装在该外周缘11a。环形部件36的外周缘包括上述的配合表面20。当堆叠地将指示器单元3A、3B彼此连接时，环形部件36的外周缘配合在指示器单元3A的下端部分12的配合表面21上。
如上所述，第六优选的实施例的指示器单元3B布置成使作为分成本体的多个透镜部件7E沿圆周方向T连接在一起。因此，利用多个小透镜部件7E能形成一大的指示器单元3B。
此外，各个透镜部件7E做得比指示器单元3B小。因此，可以利用诸如模具那样的经济的小型制造设备来制造透镜部件7E。这导致减小透镜部件7E的生产成本，并因此降低指示器单元3B和信号指示灯1的生产成本。
为了形成指示器单元3B，利用至少一个偶联装置来将透镜部件7E连接在一起。因此，当组装信号指示灯1时，指示器单元3B的多个透镜部件7E被阻止意外地彼此分离。这使得操作指示器单元3B更容易。当防止分离的装置(例如，环形部件36、粘结剂等)用作为偶联装置时，可以可靠地防止部件彼此分离。当设置诸如偶联装置37、38之类的定位装置时，部件可在组装中容易地定位，因此，便于组装过程。
根据第六优选实施例，各透镜部件7E的基本外形是一分成本体，其通过沿圆周方向T等分柱状本体而获得，因此，分成本体具有相同的形状。因此，具有相同形状的多个透镜部件7E可用作为指示器单元3B的多个透镜部件。
图19是包括根据本发明的第七优选实施例的指示器单元3B的前视图。图20是图19所示的指示器单元3B的平面图。
根据第七优选实施例的指示器单元3B具有多个指示器单元42，它们各起作一副组装的本体和一小单元。各个指示器单元42具有分成本体的外形。四个指示器单元42沿圆周方向T连接在一起而形成起作主组装本体和大单元的指示器单元3B。由此形成的指示器单元3B具有一圆柱形，并起作第六优选实施例的指示器单元3B的情形中的功能。通过本身或沿轴向堆叠地彼此连接多个指示器单元3B，作为大单元的指示器单元3B可容易地形成一体的柱状信号指示灯1。
各指示器单元42具有一如第六优选实施例中讨论的单一的透镜部件7E，一单一的光源6以及用来支承单一光源6的单一的线路基底8B。
线路基底8B对各个透镜部件7E个别地形成，并具有这样的尺寸和形状以便被单一的透镜部件7E支承并支承单一的光源6。
各指示器单元42具有一外形基本上与单一的透镜部件7E的外形相同，并具有一与上述分成本体相当的具有1/4圆扇形的柱状形状(在平面图中)。
作为用来沿圆周方向T将相邻的指示器单元42连接在一起的一偶联装置，可使用诸如在第六优选实施例中讨论过的环形部件36、偶联部分37、38之类的偶联装置。
通过单一物项的指示器单元42，或通过沿圆周方向T将多个指示器单元42彼此连接，可获得作为分成本体形状内的大单元的一指示器单元(未示出)。此外，通过单一物项的分成本体形状内的大的单元，或通过沿轴向将大单元堆叠地彼此连接，则在分成本体形状(未示出)内的一信号指示灯也可容易地形成。例如，当两个小单元沿圆周方向T彼此连接时，可形成一具有半园扇形(在平面图中)的柱状信号指示灯。
图21是根据第八优选实施例的指示器单元3B的前视图。图22是图21所示的指示器单元3B的平面图。图23是第八优选实施例的透镜部件7E的立体图。
如图21和22所示，第八优选实施例的指示器单元3B具有两个透镜部件7F、一单一的光源6和一单一的线路基底8。光源6和线路基底8享有两个透镜部件7F。
如图22和23所示，第八优选实施例的各透镜部件7F形成在一通过包括轴线SO的分成面39将第一优选实施例(见图3)的透镜部件7分成两个相等的部分而获得的分成本体内，。
各个透镜部件7F具有一分成本体的外形，即，具有半圆扇形(在平面图中)的柱状形状。具体来说，当通过包括轴线(相当于轴线S0)的分成面39而将圆柱体沿圆周分成两个相等的部分时，获得具有相同形状的两个分成本体，且各个分成本体具有一半圆扇形(在平面图中)。
各透镜部件7F具有一包括在分成面39内的端面43。即，端面43具有分别形成在板状光导部分17的两端处的两个部分。这些两个部分连续地彼此连接而形成一起作端面43的单一的平面。端面43起作主表面和端面43形成在其上的板状光导部分17的光导和反射表面。
端面43起作偶联面，用来沿圆周方向T将透镜部件7F连接在一起。两个透镜部件7F连接在一起，使其端面43彼此接触。
一光源位置15形成在分成面39上并享有两个连接的透镜部件7F。
在分成本体形状内的两个透镜部件7F用偶联装置沿圆周方向T连接在一起而形成一组装的本体。组装的本体具有一与第一优选实施例的透镜部件7的外部形状一致的外部形状，并起作透镜部件7的情形中的功能。当光源6、线路基底8等附连到组装的本体时，指示器单元3B与第一优选实施例一样地形成。通过沿轴向将多个指示器单元3B彼此连接可形成一信号指示灯1。
在第八优选的实施例中，偶联部分37、38不用作偶联装置，但也可使用这些偶联部分。
作为第九优选的实施例，在第一优选的实施例的透镜部件7中，可考虑一具有光入射部分16的透镜部件(未示出)，光入射部分16包括如第二和第五优选实施例中讨论的多个凹入部分14，代替包括单一凹入部分14的光入射部分16。
在以上讨论的各个第一至第九优选的实施例中，透镜部件7、7A、7B、7C、7D、7E、7F等具有多个径向的板状光导部分17。在各个第二和第三优选实施例中，还设置有起作板状光导部分的叉形的光导部分32。该结构不仅收集和导向沿发射方向F从光源6发出的光，而且沿多个方向引导光。其结果，当透镜部件应用于信号指示灯1时，可获得高的可见度。此外，径向反射表面和光导和反射表面一体地形成在板状光导部分17上。这减少部件的数量，因此有利于提高信号指示灯1的可靠性。
在各个第一至第四、第八和第九优选的实施例中，多个径向反射面29设置成台阶的形式。根据该结构，从光源6发出的光可从透镜部件的多个部分发射，因此有利于提高可见度。
在各个第一至第三、第五至第九优选的实施例中，形成接头部分18。该结构不仅加强透镜部件使其易于操作，而且便于用树脂模制方法生产透镜部件。
各个第二、第三、第五和第九优选的实施例中，透镜部件具有多个光源位置15。在各个第六和第七优选的实施例中，指示器单元3B具有多个光源位置15。根据上述的结构，通过从多个光源6发出的大量光可提高指示器单元3B和由此的信号指示灯1的可见度。此外，可经济地获得一实际的光量。此外，在各个第二、第三、第五和第九优选的实施例中，光源6可共同地设置在单一平面P1上，能使指示器单元3B容易地进行组装。
在各个第一至第九优选的实施例中，板状光导部分和光导和反射表面两者包括全反射面，因此，提高可见度。
在各个第一至第九优选的实施例中，信号指示灯1和其指示器单元3B不仅可实现提高作为透镜部件操作效果的可见度，而且可减少部件的数量。
在各个第六至第八优选的实施例的指示器单元3B中，各呈分成本体形状的多个透镜部件7E、7F沿圆周方向F连接在一起。因此，可利用小的透镜部件7E、7F来形成一大的指示器单元3B。利用小的透镜部件7E、7F可减小生产成本。此外，在组装信号指示灯1时，利用偶联装置可便于操作指示器单元3B。
在各个第一至第六、第八和第九优选的实施例中，指示器单元3B具有圆柱形本体的外形。因此，圆柱形信号指示灯1可通过指示器单元3B容易地形成，或通过其本身，或通过轴向地彼此堆叠地连接多个指示器单元3B。
根据第七优选实施例，指示器单元42具有一分成本体的外形。因此，可容易地形成柱状信号指示灯1或呈分成本体形状的信号指示灯。
在各个第一至第九优选的实施例中，透镜部件的外周缘13是光滑的。因此，外周缘13难于被沾污，因此有利于提高可见度。
除了上述优选实施例之外，可考虑以下的改型。
例如，在各个第六和第七优选的实施例中，对各透镜部件7E可设置多个光源位置15。
在各个第二和第三优选的实施例中，各个叉形光导部分32在光入射侧的其末端处分支成两个部分。然而，各个叉形光导部分32可在光发射侧(未示出)的其末端处分支成两个部分。
在上述的各个优选实施例中，主表面25的至少一部分可由弧形表面形成，该表面在平面图中呈弧形并大致地沿轴向方向延伸。
在上述的各个优选实施例中，多个板状光导部分17的结构不局限于这样的布置板状光导部分17在平面图中沿径向延伸。例如，板状光导部分17可相交于径向方向倾斜地延伸，或可以径向向外的弧形方式延伸。
在上述的各个优选实施例中，透镜部件可设置在其表面的部分上，表面带有诸如沉积铝膜等的反射部件。反射部件形成在起作反射面的至少部分的表面上，较佳地形成在全部的表面上。
在上述的各个优选实施例中，各空间可用具有密度高于透镜部件材料密度的材料制成的部件填充。根据上述的结构，借助于主表面25光可更容易地进行全反射。对于任何其它的优选实施例也可考虑类似的改型。
在上述的各个优选实施例中，馈送部件设置空间19内。然而，馈送部件也可沿着第一端面26设置。
在上述的各个优选实施例中，各个第二端面27可包括仅一单一的弧形或平的径向反射面29。
在上述的各个优选实施例中，光入射部分16可具有一平的入射面。
在上述的各个优选实施例中，透镜部件的外周缘13可以是呈波形(未示出)。该波形起作一用来漫射透射光的漫射透镜。此外，连接面30和主表面25中的至少一个可以呈波形(未示出)。波形包括微小的凹入和凸出部分，它们漫射地反射光，致使光被漫射。
在各个第一至第四和第八优选实施例中，轴线S0通过光源位置15。另一方面，在各个第五至第七和第九优选实施例中，作为多个板状光导部分17的径向布置的中心的轴线S0，其位于光源位置15的附近并通过从光源位置15移位的一位置。合适的是，作为布置中心的轴线S0通过光源位置或其附近的一位置。
在各个第六至第八优选的实施例中，各透镜部件7E、7F具有一等价于诸分成本体之一的基本的外形，分成本体通过沿圆周方向T等分柱状部件而获得。然而，各透镜部件7E、7F的基本外形不局限于上述情形。例如，柱状部件可沿圆周方向T不是等分，或可分成除2和4之外的其它数。此外，柱状部件可具有除圆之外的其它截面形状。合适地是，柱状部件的轴线平行于预定的轴线。因此，各个透镜部件可具有一等价于分成的本体之一的基本外形，分成本体通过沿圆周方向T将其轴线平行于预定轴线的柱状部件分成多个部分而获得。沿圆周方向T的划分包括这样的划分，其中，划分面包括柱状部件的轴线，也可包括这样的划分，其中，划分面不包括柱状部件的轴线但沿其轴向方向延伸，还可包括这样的划分，其中，划分面的法线相对于柱状部件的轴线倾斜。即，合适地是，划分的本体沿圆周方向T布置。
在各个第一至第四、第五和第九优选实施例中，透镜部件的外形是一围绕轴线S0回转的旋转体的圆柱体。然而，透镜部件的外形不局限于这样的圆柱体，但可以是具有多边形截面的柱状本体。柱状本体的轴线通过多边形截面的中心并垂直于该截面。透镜部件的实用的基本外形的实例还可包括除圆柱体之外的其它的旋转体，例如，球或锥体。如各个第六至第八优选实施例中讨论的分成本体的实例可包括一分成本体，其是如上所述的旋转体的一部分，并通过沿轴向方向延伸的分成面而划分柱状本体获得该分成本体，还可包括这样一分成本体，其是具有多边形截面的柱状本体的一部分，它通过沿轴向方向延伸的分成面而划分柱状本体获得。
在各个第一至第四优选实施例中，可以考虑透镜部件的各个板状光导部分17具有一单一的径向反射面29。在各个第二、第三、第五至第九优选实施例中，可以考虑在透镜部件中略去接头部分18。此外，在上述各个优选实施例中，可以考虑透镜部件中的光导和反射表面、径向反射表面等布置成不全反射光。
在上述各个优选实施例中，光源6可以是一LED，其中，多个光发射元件芯片彼此靠近地设置在一单一的壳内。这样一LED的实例包括多色的光发射LED，它们布置成多个包含的光发射元件芯片发射不同颜色的光。
当设置多个光源6时，可包括发射不同颜色光的光源，并可设置一转换线路(未示出)，其用作为一切换装置来有选择地从多个光源中发射光。根据该结构，可有选择地发射不同颜色的光。
在第一优选实施例的指示器单元3B中，可考虑设置一颜色的套(未示出)，其独立于透镜部件7而形成并布置成覆盖透镜部件。透镜部件7或光源6没有变化，根据套可变化发射光的颜色。对于任何其它的优选实施例可考虑类似的改型。
作为光源6，除了LED之外，可利用一EL(场致发光)元件或诸如此类的器件。
在第八优选实施例中，各个指示器单元42具有一等价于一分成本体的基本外形，该分成本体通过沿圆周方向T等分一柱状本体获得。然而，各指示器单元42的基本外形不局限于以上所述的形状。例如，柱状本体可沿圆周方向T不等分地划分。指示器单元3B可具有如各个第一、第四和第七优选实施例中那样的一单一的透镜部件和一单一的光源6，或可具有如第八优选实施例中那样的多个透镜部件7F和一单一的光源6，或可具有如第七优选实施例中那样的多个透镜部件7E和多个光源6。此外，可以考虑仅在设定在透镜部件内的多个光源位置的一部分处设置一光源。可以合适地包括至少一个透镜部件和至少一个光源。
合适地是，信号指示灯包括至少一个指示器单元3A、3B、3C。当盖2和底部单元4中的至少一个被取消时，可以考虑盖2和底部单元4中的至少一个与指示器单元3A、3B、3C中的一个形成一体的结构。在此情形中，可以考虑信号指示灯由单一的指示器单元形成。
多个指示器单元3A、3B、3C可以分离地连接在一起，或可以可拆卸的方式固定地连接在一起。当将多个指示器单元3B、42连接在一起时，合适地是，沿轴向方向和圆周方向T中的至少一个方向将它们连接在一起。例如，在各个第一至第六和第八优选实施例中，连接方向仅是轴向方向。在第七优选实施例中，连接方向是轴向方向和圆周方向T。在第七优选实施例中，当信号指示灯1仅具有指示器单元3B时，多个指示器单元42仅沿圆周方向T连接在一起。
信号指示灯1的外形可以是类似于指示器单元中的各种形状中的任何一种。例如，信号指示灯1可以是这样一柱状本体，即，具有多边形截面的本体、旋转体，或通过围绕轴线S0沿圆周方向T划分柱状本体或旋转体而获得的分成本体。例如，信号指示灯1可以是一圆柱体，一具有正方形截面的柱状本体，或一具有半圆截面的柱状本体。
至此已经详细地讨论了本发明的诸优选实施例，但这些实施例只是用来澄清本发明的技术内容的特殊实例。因此，本发明不应认为局限于这些特殊的实例。本发明的精神和范围仅由附后的权利要求书予以限定。
权利要求
1.一透镜部件(7、7A-7F)，包括一具有一入射面(14)的光入射部分(16)，从光源(6)发出的光入射在该入射面上，光源(6)设置在一预定的光源位置(15)处；以及围绕一预定的轴线(S0)沿径向设置的多个板状的光导向部分(17、32)，所述轴线通过光源位置(15)或其附近的一位置，板状的光导向部分(17、32)布置成导向沿着与预定轴线(S0)相交的发射方向(F、F1-F3)从光入射部分(16)的入射面(14)入射的光，各个板状的光导向部分(17、32)在其一个端面(27)上设置有径向反射面(29、29A、29B)，用于沿发射方向(F、F1-F3)内反射从光入射部分(16)的入射面(14)入射的光，以及各个板状的光导向部分(17、32)具有起作一对光导和反射表面的一对主表面(25)，主表面(25)大致平行于预定轴线(S0)延伸，所述主表面在内反射时沿发射方向(F、F1-F3)导向从入射面(14)入射的光。
2.如权利要求1所述的透镜部件(7、7A-7C、7F)，其特征在于，各径向反射面(29)包括多个做成台阶形式的径向反射面(29)。
3.如权利要求1和2中任何一项所述的透镜部件(7、7A-7B、7D-7F)，其特征在于，还包括接头部分(18)，每个接头部分将邻近的两个板状光导部分(17、32)的径向外边缘彼此连接在一起。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的透镜部件(7A-7B、7D)，其特征在于，光源位置(15)包括位于垂直于预定轴线(S0)的一平面上的多个光源位置(15)。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的透镜部件(7、7A-7F)，其特征在于，径向反射面(29、29A、29B)和成对的主表面(25)是用来全反射光的全反射面。
6.一信号指示灯指示器单元(3A-3C、42)，包括至少一个如权利要求1至5中任何一项所述的透镜部件(7、7A-7F)，以及一设置在透镜部件(7、7A-7F)的光源位置(15)处的光源(6)。
7.如权利要求6所述的信号指示灯指示器单元(3A-3C)，其特征在于，透镜部件(7E、7F)具有一等价于分成本体的基本外部形状，通过将其轴线平行于预定轴线(S0)的柱状本体沿圆周方向(T)分成多个部分而获得该分成本体，且多个这样的透镜部件(7E、7F)沿圆周方向(T)连接在一起。
8.如权利要求6和7中任何一项所述的信号指示灯指示器单元(42)，其特征在于，具有一等价于其轴线平行于预定轴线(S0)的柱状本体的基本外部形状，或具有一等价于一分成的本体的基本外部形状，通过将这样一柱状本体沿圆周方向(T)分成多个部分而获得所述的分成本体。
9.一具有如权利要求6至8中任何一项所述的信号指示灯指示器单元(3A-3C、42)的信号指示灯(1)。
全文摘要
一透镜部件包括一具有一入射面(14)的光入射部分(16)，从光源(6)发出的光入射在该入射面上，光源(6)设置在一光源位置(15)处；以及围绕一轴线(S0)沿径向设置的多个板状的光导向部分(17、32)，所述轴线通过光源位置(15)或其附近的一位置，光导向部分(17、32)布置成导向沿着垂直于轴线(S0)的发射方向(F、F1－F3)从光入射部分(16)的入射面(14)入射的光。各个板状的光导向部分(17、32)在其一个端面(27)上设置有径向反射面(29、29A、29B)，用于沿发射方向(F、F1－F3)内反射从光入射部分(16)的入射面(14)入射的光。此外，各个板状的光导向部分(17、32)具有形成一对光导和反射表面的一对主表面(25)，主表面(25)大致平行于预定轴线(S0)延伸，所述主表面在内反射时沿发射方向(F、F1－F3)导向从入射面(14)入射的光。
文档编号F21V5/04GK1743725SQ20051008859
公开日2006年3月8日 申请日期2005年8月2日 优先权日2004年9月2日
发明者池田安辉人 申请人:株式会社派特莱