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CN108633298B - 用于机动车辆的照明和/或信号系统 - Google Patents

用于机动车辆的照明和/或信号系统 Download PDF

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CN108633298B
CN108633298B CN201680010753.8A CN201680010753A CN108633298B CN 108633298 B CN108633298 B CN 108633298B CN 201680010753 A CN201680010753 A CN 201680010753A CN 108633298 B CN108633298 B CN 108633298B
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的照明和/或信号系统，包括光源(1)；透镜(2)，所述透镜被构造为通过输入表面(21)接收直接或间接地来自光源(1)的光线并且通过输出表面(22)发射提供第一调节照明和/或信号功能的第一输出光束(5)；以及波导(3)，所述波导被构造为通过输入表面(31)直接或间接地接收来自光源(1)的光线并且用于通过输出表面(33)发射第二输出光束(6)，其特征在于，所述波导(3)的耦合区域定位成与透镜(2)的输入表面(21)或透镜(2)的输出表面(22)中的一部分相对。优选的应用是机动车辆的照明设备的领域。

Description

用于机动车辆的照明和/或信号系统
技术领域
本发明特别地涉及照明和/或信号系统。
背景技术
优选的应用涉及用于车辆设备的机动车辆工业，特别涉及用于能够发射通常符合规定的多个光束，也称为照明功能的装置的生产。
本发明尤其可以允许产生与所谓的具有较低强度的类型功能相结合的雾光束。
提供了用于发射如下光束的目前已知的照明和信号装置，例如：
-近光束，其特征在于：在另一个方向上的车流的一侧向下倾斜1％的平面上方不存在光，并且相对于在相同方向上的车流的一侧的前一个的平面倾斜15度的另一个平面上方不存在光，这两个平面限定了符合欧洲规定的截止部；
-没有截止部的远光束，其特征在于：沿着车辆的轴线的最大照明；
-雾光束，其特征在于：平坦的截止部和较大的照明宽度；
-用于城镇驾驶的信号光束，也称为城镇灯；
-用于指示驾驶员改变方向或行车道的意图的信号光束；
-日间行车灯，其也以其首字母缩写DRL(以英文表示“DAYTIME Running Light”)表示。将注意到，关于机动车辆信号的要求的演变，例如欧洲共同体关于日间行车灯的命名为“ECE法规R87：日间行车灯(以下用缩写DRL表示)”的法规提出了关于产生这样的DRL功能的各种问题，强制车辆在日间驾驶时一直打开相对强烈的信号灯；
-称为“额外的远光束”的光束，其能够提供照明光束，使得当它与近光束并置时，获得满足远光束照明标准的光束。
目前，当需要不同的照明和/或信号功能时，通常需要利用单独的装置来组合在现有的前照灯容积中。可以理解，这种组合的整体尺寸是较大的。在DE A1 102005050420中描述了另一种可能性，其具有单个光源，单个光源发射的光在主光束的投射透镜和波导之间共用，透镜安装在前照灯主体中。波导是附接到前照灯的主体的薄散热片，薄散热片包括在光源和透镜之间的复合腔，以便通过反射将来自光源的光线偏转到波导的输入端。
因为该装置对前照灯施加了非常特别的设计，以用于附接波导和朝向波导反射光，所以该装置是复杂的。这使得它难以适应前照灯的形状和功能。此外，尽管具有复杂的反射腔和波导输入端，波导输入端所回收的光是非常弱的。
发明内容
本发明使得可以解决现有技术的全部或一些缺点。
本发明特别涉及一种用于机动车辆的照明和/或信号系统，包括光源；透镜，所述透镜被构造为通过输入表面接收直接或间接地从光源发出的光线，并且用于通过输出表面发射提供第一照明和/或信号功能，优选地调节照明和/或信号功能，的第一输出光束；以及波导，所述波导被构造为通过输入表面直接或间接接收来自光源的光线并且用于通过输出表面发射第二输出光束。
有利地，该系统使得波导的耦合区域定位成至少部分地且可能地完全与透镜的输入表面或透镜的输出表面的一部分相对。
因此，本发明可以用于各种类型的前照灯，而不会影响具有第二功能的波导的附加，所述附加使得设计修改太复杂。例如，即使基于具有可调节倾角的雾光束功能，由波导提供的功能也不妨碍主要的雾光束功能。
通常，耦合区域是波导的布置成用于将光线耦合到引导件中的区域，也就是说，用于将到达该区域的光线偏转到引导件中，使得这些光线在引导件内部通过全内反射传播。根据一种可能性，耦合区域从引导件的输入表面延伸并且优选地在该输入表面的下游包括准直区域和/或输入射线的集中区域，以便将光进送给波导。
根据一个实施例，第二光束使得可以执行第二照明和/或信号功能，优选地调节照明和/或信号功能。
可能地，第二调节照明和/或信号功能独立于第一调节照明和/或信号功能。
根据另一个非限制性的可能性，第二光束不具有调节照明和/或信号功能。
在示例性实施例中，透镜和波导安装在主体上。主体可以安装成使得其在所述系统中可转动地移动，例如为了允许由引导件和透镜形成的组件沿着至少一个枢转方向进行运动。
透镜本身可以安装成使得其能够在主体上转动地移动。类似地或替代地，波导被安装成使得其在主体上转动地移动。
根据一个实施例，波导的耦合区域由波导的输入表面的至少一部分形成。
波导的耦合区域可能由波导的至少肘弯状部分形成。
根据可选的或可以与本发明的任何其它方面组合的一种可能性，波导的输入表面位于耦合区域的一部分的嘴部处，该嘴部带有具有从输入表面至细长主体的减小的横截面的部分，波导的输出表面位于细长主体上。
波导输入端的这种形式使得可以捕获来自光源的大量光，而不一定需要诸如光线偏转之类的复杂机构。
在优选情况下，波导的输入表面在包括光源的平均发射方向以及波导和透镜的相对运动转动轴线的平面中呈现凹曲率。该曲率使得可以尽可能紧密地符合透镜的协作表面的轮廓并且/或不干涉透镜的转动行程。这还优化了由波导聚集的光的量。
根据可选的或可以与本发明的任何其它实施例组合的实施例，波导的输入表面包括至少一个腔。在优选情况下，波导的输入表面包括至少两个腔，并且优选地，腔将被设置在波导的输入表面的中心的两侧上。在特定情况下，每个腔具有基本上半球形的形状。
在波导的输入表面上存在优选地基本上为半球形的一个或多个腔，使得可以在波导的输入端使光漫射，从而使波导内的光均匀化。
根据一个实施例，至少一个中间屏蔽件封闭波导的输出表面的一部分。所述一个或多个屏蔽件得有可以减少或消除第一光束和第二光束之间的重叠，或者通过在沿着波导的光的发射中产生不连续性来产生款式效果。
可以以组合或替代方式使用的根据本发明的照明和/或信号系统的其它可选特征如下所述：
-波导的输入表面被构造为使得其在垂直于透镜的光学轴线的平面中的正交投影与透镜的输入表面和透镜的输出表面中的所述至少一个在所述垂直平面中的正交投影重叠；
-波导的输出表面位于波导的细长主体上；
输出表面包括使光去耦的机构；
去耦机构包括从棱镜和/或条纹和/或随机形状中选择的至少一种元件。随机形状是例如预定形状，随机地应用在波导上的预定形状的尺寸和/或其几何形状不同，也就是说在波导上不存在这种或这些去耦机构的形状的主动分布或选择；
-细长主体的横截面小于波导的输入表面的横截面；
-波导的输入表面位于具有从输入表面直到细长主体的减少的横截面的部分的嘴部处；
-波导的输入表面在包括光源的平均发射方向以及波导和透镜的相对运动转动轴线的平面中具有凹曲率；
-波导的输入表面是定位成与透镜的输出表面的一部分相对的表面；
-透镜的输出表面是凸面的，并且在包括光源的平均发射方向以及透镜和波导的相对运动转动轴线的平面中具有与波导的输入表面的曲率相同的曲率；
-波导的输入表面是定位成与透镜的输入表面的一部分相对的表面；
-至少一个中间屏蔽件封闭波导的输出表面的一部分；
-多个中间屏蔽沿着波导的输出表面间隔开；
-中间屏蔽件被构造为根据波导中的光的传播方向在所述输出表面的上游端部处封闭波导的输出表面的一部分；
-第一输出光束是雾光束类型的光束；
-第二输出光束是款式功能类型的光束。
在上述特征和下面的描述中，关于竖直、水平和横向的术语被理解为相对于照明和/或信号系统用于在车辆中安装的位置而言。
本发明还涉及一种配备有如上所述的至少一个装置的车辆。
该装置可以结合在前照灯中。
附图说明
本发明的其他特征、目的和优点将在阅读以下详细描述以及参考作为非限制性示例给出的附图时而变得显而易见，其中：
-图1示出了本发明的第一实施例的横截面；
-图2显示了它的正视图；
-图3示出了本发明的类似于图1的第一实施例的另一个实施例的横截面；
-图4示出了图3所示的实施例的正视图；
-图5示出了波导可以具有的嘴部的示例的横截面透视图；
-图6以横截面透视图示出了在前照灯主体中安装的发光组件的示例；
-图7以横截面示出了本发明的类似于图1的第一实施例的另一个实施例。
具体实施方式
通常，本发明可以使用发光二极管类型的光源，发光二极管也通常称为LED。尤其地，该LED可以设置有能够发光的至少一个芯片，有利地根据要执行的照明和/或信号功能调节光的强度。此外，术语“光源”在此被理解为至少一个基本光源的组件，例如能够产生光流量的LED，从而在本发明的装置的输出端处产生满足至少一个所需功能的至少一个输出光流量。光源通常与支架、连接机构和散热机构相关联。优选地，如果使用该光源技术，则光源被构造为在与LED的芯片的平面垂直的平均发射方向上发射。
在本说明书中使用术语“竖直”和“水平”来表示根据垂直于水平平面的用于术语“竖直”的定向的方向和根据与水平平面平行的用于术语“水平”的定向的方向。它们将在车辆中的装置的操作状态下被考虑。使用这些词语并不意味着从本发明中排除了在竖直方向和水平方向附近的轻微变化。例如，相对于这些方向约为+或-10°的倾角此处被认为是在两个优选方向附近的微小变化。
术语“较低的”或较低部分通常被理解为在竖直平面中本发明的元件的位于光学轴线下方的一部分。术语“较高的”或较高部分被理解为在竖直平面中本发明的元件的位于光学轴线上方的一部分。在这种情况下，术语“平行”或合并轴线或线的概念在这里被理解为特别是在具有制造或组装公差的情况下基本上平行的方向或基本上合并的轴线。
如这里描述的系统的元件形成执行两个照明和/或信号功能的至少两个光束的全部或部分。这并不排除其他机构，特别是光学机构，位于所述元件和来自元件的光线的光学路径上的端部投影区域之间。此外，照明功能可以遵守法规要求，例如标准ECE法规R87：日间行车灯或其他欧洲标准或其他国家或地区的多个标准。考虑到它们通常不具有照明和/或信号功能，而仅仅是审美兴趣，款式功能通常不符合标准。
通常，诸如输入表面或输出面或输出表面的术语被理解为用周围介质限定的用于传播光波的屈光镜的构件的表面。因此，这是光学有用表面的问题，也就是说在光线通过处的表面的问题。这些表面可以被例如透镜座架的光学无源表面包围。因此，波导3的输入表面31由定位成与透镜2的输入表面21和透镜2的输出表面中的一个的一部分相对的表面构成的表述表示：波导3的输入表面31部分地掩蔽了穿过透镜2的第一光束(或占据了在没有波导3的输入表面31的情况下来自光源1的光线参与第一光束的空间)。
除了下面详细描述的第一光束和第二光束之外，本发明的系统还可以用于产生其他照明功能。
在不同图中所示的示例中，第一光束5通常对应于具有雾光束功能的光束的发射。第二光束6又对应于为如下光发射的款式功能，所述光发射分布在具有细长部分的波导的输出表面上以产生通常具有较低振幅的光发射，并且一般为了审美目的可以突出前照灯的一部分的形状。
在图1的情况下，可以是先前描述的类型且特别由发光二极管形成的光源1位于用于产生第一光束5的光学系统的上游。在该示例中，该光学系统包括特别是平凸型的透镜2。输入表面21接收由光源1发射的光线；此处输入表面21是平面。输出屈光镜形成在透镜2的输出表面22处，该透镜2例如具有凸面形状。这样构成的输出光束5是发散型的。应当理解，本发明不排除在光源1和透镜2之间或在透镜2的下游存在辅助光学机构。例如，反射机构可以沿着光线的传播路径存在。
在应用于雾灯的情况下以及可能的其它类型的信号和/或照明功能的情况下，可以有利的是特别地在竖直方向上发射具有可调节倾角的第一光束5。为此，在图1所示的示例中，透镜2与由圆形突起形式的侧向座架24、25形成的枢转轴线23协作，每个圆形突起形成允许透镜2围绕轴线23枢转的轴承。在该示例中，转动运动的传动机构设置有在每个侧向座架24、25处成对组装的驱动凸耳26、27。以未示出的方式，每对驱动凸耳26、27可以与例如在一对凸耳26、27之间使用蜗轮的运动传动系统协作。透镜2的这些座架和驱动部件不形成有源光学系统的一部分，特别是不形成透镜2的输入表面21和输出表面22的一部分。这些部件通常相对于透镜2位于周边。
除了如此产生的第一光束之外，本发明产生第二光束6的发射。第二光束6通过波导3产生，在图1的情况下，波导3具有光线能够被允许通过的输入表面31以及细长主体32，在细长主体32处，输出表面33产生第二光束6的发射。有利的是，第一光束5和第二光束6都大致沿相同的方向朝向车辆的前方发射。
有利地，波导3被构造为在空间的一部分上产生具有比第一光束5的横截面更窄的横截面的光发射。相反，有利的是，波导3产生沿其长度分布的发射，使得沿着波导3从靠近输入表面31的端部直到远端部发光。例如，在图1中，波导在包含光源1的平均发射方向11并与透镜2横向相交的平面中沿纵向方向延伸。同样在该示例中，波导3的细长主体32从输入表面31延伸到朝车辆内部7比朝车辆外部8更远的部分。因此，相对于装备车辆，由波导3产生的发射分布在朝向车辆的前面(或后面)的中心的方向上。
一般来说，波导3的输入表面31被构造为捕获光线的通常用于参与第一光束5的一部分。为此，在图1所示的实施例中，输入表面31位于透镜2的输出表面22下游以便捕获第一光束5的光线的一部分并将其引入波导3中。因此，输入表面31定位成使得与通常用于第一光束5的某些光线的路径相干涉。特别地，在该示例中，输入表面31位于与透镜2的输出表面22相对的位置。此外，可以有利的是输入表面31形成特定形状，使得可以增加进入波导3中的光的数量。因此，在图1所示的横截面图中，输入表面31包括曲率，在这种情况下为适于透镜2的输出表面22的曲率的凹面。可以看到，表面的这两个部分通过其曲率相似，或甚至完全相同而协作。此外，波导3可以包括从细长主体32形成扩口部的部分34，在部分34处光线产生朝向输入表面31的输出。该扩口部分34具有从输入表面31向细长主体32逐渐减小的横截面。而细长主体32在其纵向方向上不一定具有恒定的横截面。部分34的漏斗形状使得可以逐渐集中通过输入表面31引入的光线。
在图5所示的情况下，输入表面31在与图1相对应的横截面的第一方向上具有先前指示的曲率，并且在与前一个垂直的横截平面中具有大致笔直的横截面。应当注意，输入表面31有利地相对于透镜2构造和定位，以便不干扰透镜2的转动移动。
本发明的另一方面是可能存在屏蔽件，屏蔽件的一部分可以在图1和图2中的标记4a、4b和4c处看到。通常，屏蔽件4a、4b、4c的这些部分可以由例如由塑料制成的单个元件携载，塑料例如是深色和可能是黑色，形成对光的不透明。可以在图2所示的正视图中看到形成屏蔽件4a、4b、4c的塑料部件的示例。应当注意，屏蔽件4b的部分使得可以在透镜2的输出表面22和波导3的输出表面33之间形成可见的不连续部。这两个部件在功能上是不同的并且在配备有它们的前照灯的正视图中间隔开。
如果屏蔽件4a、4c的部件存在，则可以限定输出表面22和33的轮廓。
图1和图2所示的实施例的变型分别示于图3和图4中，其中没有观察到屏蔽件4b的存在，使得在正视图中，透镜2的输出表面22和波导3的输出表面33对位于前照灯前面的观察者分别彼此连续地跟随。
通常，这里描述的将透镜2和波导3以特定方式关联的系统可以结合在前照灯主体9中，前照灯主体9的轮廓形状可以例如在图2和图4中看到，其具有立面91，并且在图6中给出了前照灯主体9的透视图和横截面图。在该图中，主体9的机壳92成形为限定用于接收本发明的系统的内部空间，特别是接收透镜2、光源1、波导3和可能的屏蔽件4a、4b和4c。如前所述，它们有利地形成为由塑料制成的板材的形式的同一部件。图6还示出了使得可以接收光源1的支架12的形式，特别如果光源1是发光二极管的话是这样。主体9的立面91有利地呈现由透明或半透明材料制成的窗口，允许第一光束5和第二光束6的输出。
图7示出了本发明的另一个实施例，特别是在透镜2和波导3的相对定位方面，其构成了关于前述附图的情况的变型。实际上，在图7中，波导3定位成使得其输入表面31相对于来自光源1的光线的路径位于透镜2的上游。因此，在该构造中，输入表面31的干扰使得光线的通常必须到达透镜2的输入表面21的一部分入射到波导3中。因此，波导3被放置成使得其部分地掩盖输入表面21。在这种情况下，与前述情况相反，波导3可以例如从输入表面31向前照灯的后部延伸，而在图1至4所示的实施例中，其优选地朝向前照灯的前部延伸。
至于其余部分，图7所示的实施例可以展现出先前用于其他实施例的全部或一些特征，特别是存在屏蔽件4a、4b、4c。透镜2也可以是平凸型的。
应当注意，在本发明的不同变型中，有利的是波导不依赖于透镜2的移动，以便即使当透镜2的倾角改变时，也不改变的波导3的输出表面33的定位。因此，第一光束5和第二光束6是独立的。然而，这种独立不会损害由此构成的系统的效率，这是因为诸如其形成的波导3的输入表面31允许由波导3实现所期望的光聚集。
因此，从单个光源1可以同时产生两个光束5、6。同时，第二光束6的存在不会在功能上妨碍第一光束7，第一光束7尤其地可以被调节倾角。通常，可以使用聚碳酸酯或等效类型的塑料用于系统的不同光学部件，特别是用于透镜2和波导3。此外，输入表面31的尺寸还将根据波导3所需的光的数量而被构造。
本发明不限于所描述的实施例，而是延伸到符合其精神的任何实施例。
附图标记
1.光源
11.平均方向
12.支架
2.透镜
21.输入表面
22.输出表面
23.枢转轴线
24.侧向座架
25.侧向座架
26.驱动凸耳
27.驱动凸耳
3.波导
31.输入表面
32.细长主体
33.输出表面
34.输入部
4a,b,c：屏蔽件
5.第一光束
6.第二光束
7.内区域
8.外区域
9.主体
91.立面
92.机壳。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆的照明和/或信号系统，包括：
光源（1）；
透镜（2），所述透镜被构造为通过输入表面（21）接收直接或间接地来自光源（1）的光线并且通过输出表面（22）发射提供第一调节照明和/或信号功能的第一输出光束（5）；以及
波导（3），所述波导（3）被构造为通过所述波导的输入表面（31）直接或间接地接收来自光源（1）的光线并且用于通过所述波导的输出表面（33）发射第二输出光束（6），所述波导的输出表面从靠近所述波导的输入表面的端部完全延伸至与靠近所述波导的输入表面的端部相对的远端部，其特征在于，
所述波导（3）的耦合区域至少部分地定位成与透镜（2）的输入表面（21）或透镜（2）的输出表面（22）中的一部分相对，
所述透镜（2）和所述波导（3）安装在主体（9）上，
所述透镜（2）被安装成使得所述透镜能够在主体上转动移动,
所述波导（3）被安装成使得所述波导能够在主体上转动移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述主体（9）被安装成使得所述主体在所述系统中转动移动。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的耦合区域由波导（3）的输入表面的至少一部分形成。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的耦合区域由波导的至少肘弯状部分形成。
5.根据权利要求4所述的系统，其中：
所述波导（3）的所述输入表面（31）被构造为使得其在垂直于所述透镜（2）的光学轴线的平面中的正交投影与所述透镜（2）的输入表面（21）和所述透镜（2）的输出表面中的所述至少一个在所述垂直于所述透镜（2）的光学轴线的平面中的正交投影重叠。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的输出表面（33）位于波导（3）的细长主体（32）上。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的输入表面（31）在包括光源（1）的平均发射方向（11）以及波导（3）和透镜（2）的相对运动的转动轴线的平面中具有凹曲率。
8.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的输入表面（31）是定位成与透镜（2）的输出表面（22）的一部分相对的表面。
9.根据权利要求7所述的系统，其中：
所述波导（3）的输入表面（31）是定位成与透镜（2）的输出表面（22）的一部分相对的表面,
所述透镜（2）的输出表面（22）是凸面的并且在包括光源（1）的平均发射方向（11）以及波导（3）和透镜（2）的相对运动的转动轴线的平面中，具有与波导（3）的输入表面（31）的曲率相同的曲率。
10.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的输入表面（31）是定位成与透镜（2）的输入表面（21）的一部分相对的表面。
11.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
所述波导（3）的输入表面（31）包括至少一个腔。
12.根据权利要求1或2所述的系统，包括封闭所述波导（3）的所述输出表面（33）的一部分的至少一个中间屏蔽件（4b）。
13.根据权利要求1或2所述的系统，被构造为使得所述第一输出光束（5）是雾灯类型的光束。
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