照明和/或信號指示裝置的製作方法

2023-04-26 22:51:11

本發明涉及照明及信號指示領域，尤其涉及一種照明和/或信號指示裝置。

背景技術：

照明裝置和信號指示裝置廣泛應用於人們生產生活的各個方面，例如機動車輛的車燈、路燈、廣告燈等等。隨著人們個性化需求的發展，對於照明裝置和信號指示裝置的視覺效果有了越來越豐富的要求。例如，期望照明裝置和/或信號指示裝置發出的照明光和或信號光具有立體視覺效果。這種立體視覺效果的實現可以通過複雜的光學成像系統(例如立體影像成像系統)來實現，但必將顯著地增加系統的複雜度和成本。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種照明和/或信號指示設備，其能夠以低成本的方式實現照明光和/或信號光的立體視覺效果。這有助於提高照明光和/或信號光的美觀性和視覺顯著度。

本發明的實施例提供了一種照明和/或信號指示裝置，包括：

光源；

第一光學部件，所述第一光學部件配置成接收從光源發出的光並將一部分光反射以形成第一光束且使另一部分光透射通過所述第一光學部件以形成第二光束；和

第二光學部件，所述第二光學部件配置成將所述第一光束和第二光束中的一個光束的至少一部分反射以形成第三光束。

在一實施例中，所述第三光束的方向與所述第一光束和第二光 束中未被第二光學部件反射的光束的方向平行。

在一實施例中，所述第二光學部件配置成將所述第一光束和第二光束中的所述一個光束的一部分反射並使所述一個光束的另一部分透射通過所述第二光學部件，所述第三光學部件配置成將透射通過所述第二光學部件的光的至少一部分反射。

在一實施例中，所述第一光學部件與第二光學部件平行布置。

在一實施例中，所述第一光學部件和所述第二光學部件中的至少一者具有彼此相對的入光表面和出光表面，所述入光表面和出光表面其中之一具有曲面形狀，另一個具有平面形狀。

在一實施例中，所述第一光學部件和第二光學部件具有中空的迴轉體形狀，所述第一光學部件圍繞所述光源布置，所述第二光學部件圍繞所述第一光學部件布置。

在一實施例中，所述光源包括單一點光源，所述單一點光源被布置於所述第一光學部件的中心軸線上。

在一實施例中，所述光源包括多個點光源，所述多個點光源圍繞所述第一光學部件的中心軸線、沿所述第一光學部件的內周布置。

在一實施例中，所述光源包括環形面光源，沿所述第一光學部件的內周布置。

在一實施例中，所述環形面光源由點光源和光導形成，所述光導具有杆狀部和平板部，所述杆狀部的一端面向所述點光源布置，用於接收來自點光源的入射光，所述杆狀部的另一端與所述平板部相接，以將入射光引導至所述平板部中，所述平板部具有擴散反射面和位於其外周上的環形出射面，所述擴散反射面配置成將來自於所述杆狀部的光朝向所述環形出射面引導。

在一實施例中，所述擴散反射面為位於所述平板部中心位置處的錐面。

在一實施例中，所述第一光學部件和第二光學部件中至少一者具有彼此相對的入光表面和出光表面，所述入光表面和出光表面中的至少一者塗覆有部分透射部分反射塗層，用於調節所述第一光學部件或第二光學部件的反射光強。

在一實施例中，所述第一光學部件和第二光學部件都具有彼此相對的入光表面和出光表面，所述第一光學部件的出光表面和所述第二光學部件的入光表面抵靠在一起，且所述第一光學部件的出光表面和所述第二光學部件的入光表面中的至少一者塗覆有部分透射部分反射塗層。

在一實施例中，所述第一光學部件和第二光學部件中至少一者形成有圖案，用於對從光源發出的光進行圖案化。

在一實施例中，所述照明和/或信號指示裝置還包括第四光學部件，所述第四光學部件配置成接收從光源發出的光並將一部分光反射以形成第四光束且使另一部分光透射通過所述第四光學部件以形成第五光束；和

第五光學部件，所述第五光學部件配置成將第四光束和第五光束中的一個光束的至少一部分反射，

其中，第四光學部件所接收到的光和第一光學部件所接收到的光是從光源發出的光的不同部分，所述第四光學部件與第一光學部件相對於所述光源布置在不同的方向上。

在一實施例中，所述第一光學部件和第二光學部件中至少一者為稜鏡、曲面反射鏡或平行板。

如本發明的上述至少一個實施例中所述的照明和/或信號指示設備，能夠通過多個光學部件對光的多重反射以低成本的方式來實現其發出的照明光和或信號光的三維視覺效果。

附圖說明

圖1a示出根據本發明的一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；

圖1b示出根據本發明的一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；

圖2示出根據本發明的另一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；

圖3示出根據本發明的又一實施例的照明和/或信號指示裝置 的示意圖；

圖4示出根據本發明的再一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；

圖5示出根據本發明的另一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；

圖6示出根據本發明的另一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；

圖7示出根據本發明的再一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意圖；以及

圖8a和圖8b分別示出根據本發明的又一實施例的照明和/或信號指示裝置的示意性正視圖和立體圖。

具體實施方式

下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號表示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。

根據本發明的總體構思，提供一種照明和/或信號指示裝置，包括：光源；第一光學部件，所述第一光學部件配置成接收從光源發出的光並將一部分光反射以形成第一光束且使另一部分光透射通過所述第一光學部件以形成第二光束；和第二光學部件，所述第二光學部件配置成將所述第一光束和第二光束中的一個光束的至少一部分反射以形成第三光束。

另外，在下面的詳細描述中,為便於解釋,闡述了許多具體的細節以提供對本披露實施例的全面理解。然而明顯地，一個或更多個實施例在沒有這些具體細節的情況下也可以被實施。

圖1a示意性地示出根據本發明的一實施例的照明和/或信號指示裝置100。該照明和/或信號指示裝置100包括：光源10；第一光學部件20和第二光學部件30。該第一光學部件20配置成接收從光源10發出的光並將一部分光沿著第一方向(在圖1a中示出為x方 向)反射以形成第一光束11且使另一部分光沿第二方向(在圖1a中示出為y方向)透射通過所述第一光學部件20以形成第二光束12。所述第二光學部件30配置成將第一光束11的至少一部分沿著第二方向反射以形成第三光束13。藉助於這種結構，在第二方向上將至少存在兩個光束，即第二光束12和第三光束13。而第三光束13所經過的光學路徑長度比第二光束12更長。因此，當觀察者迎著第二光束12和第三光束13觀察時，在視覺上將感覺第三光束13來自於比光源10更遠的虛擬光源10』，也就是說，在第二方向上觀察到的光在視覺上並不是來自同一個平面中的光源，而是來自遠近不同的光源，由此能夠產生三維視覺效果。

在圖1a的示例中，被第二光學部件30反射的光束是第一光束11，然而，在另一示例中，如圖1b所示，被第二光學部件30反射的光束可以是第二光束12。圖1b所示出的示例與圖1a示出的示例相比，僅是光源10的位置有所不同。在此情況下，當觀察者迎著第二光束12和第三光束13觀察時，在視覺上將感覺第二光束12和第三光束13來自於不同距離的虛擬光源10」和10』，從而產生三維視覺效果。

作為示例，所述第三光束13的方向可以與所述第一光束11和第二光束12中未被第二光學部件30反射的光束(在圖1a的示例中是第二光束12，在圖1b的示例中是第一光束11)的方向平行。但這不是必須的，第三光束13的方向也可以與該未被第二光學部件30反射的光束成一定的夾角，例如30度、45度等等。

在圖1a和圖1b的示例中，第一光學部件20的光入射面與光源10的光軸大致成45度，這有利於第一光學部件20和第二光學部件30的布置。但這不是必須的，第一光學部件20的光入射面與光源10的光軸可以成任何角度，這可以根據光出射方向以及照明和/或信號指示裝置的結構布置要求來確定。

在一示例中，照明和/或信號指示裝置100、100』還可以包括第三光學部件40，如圖1a和1b所示。所述第二光學部件30配置成將所述第一光束11和第二光束12中的所述一個光束(在圖1a的示例 中是第一光束11，在圖1b的示例中是第二光束12)的一部分反射並使所述光束的另一部分透射通過所述第二光學部件30，所述第三光學部件40配置成將透射通過所述第二光學部件30的光的至少一部分反射。類似地，還可以設置與第二光學部件30和第三光學部件40相類似的更多的光學部件以形成光學部件的陣列，這可以使得三維視覺顯示內容和效果更為豐富。

在一示例中，第一光學部件20與第二光學部件30平行布置，如圖1a和1b所示。這有利於形成規則的三維圖案以提高人眼觀看的舒適度。圖1a和1b中示出的第一光學部件20與第二光學部件30為平行板形式，然而，第一光學部件20與第二光學部件30還可以具有其他形式。例如，如圖2和圖3所示，第一光學部件20和第二光學部件30具有中空的迴轉體形狀，所述第一光學部件20圍繞所述光源10布置，所述第二光學部件30圍繞所述第一光學部件20布置。

圖2和圖3均為從照明和/或信號指示裝置200、200』的光出射方向觀察時得到的正視圖。光源10位於中心位置，各個光學部件由內向外依次排布。從光源10發出的光一部分可以被第一光學部件20沿光出射方向(在圖2和圖3中是從紙面指向外的方向)反射，另一部分可以透射通過第一光學部件20到達第二光學部件30而被第二光學部件30沿光出射方向反射。類似地，一部分光還可以透過第二光學部件30繼續向其外側的光學部件行進而被其外側的光學部件依次反射。被這些光學部件反射的光束由於其所經歷的光學路徑長度不同，能夠形成多種三維視覺圖案。作為示例，第一光學部件20和第二光學部件30可以具有錐形形狀或更加複雜的曲面迴轉體形狀，如拋物面體、橢球面體、雙曲面體等等。

作為示例，第一光學部件20和第二光學部件30中的至少一者具有彼此相對的入光表面21、31和出光表面22、32。圖2所示的示例和圖3所示的示例的區別在於，在圖2的示例中第一光學部件20和第二光學部件30的入光表面和出光表面均為平面且相互平行，而在圖3的示例中第一光學部件20和第二光學部件30的入光表面和 出光表面不向平行，且出光表面為曲面形狀、入光表面為平面形狀。在圖3中，第一光學部件20和第二光學部件30的入光表面由多個平面段拼接而成。採用不相互平行的入光表面和出光表面，可以使得經過第一光學部件20和第二光學部件30反射的光束中的圖像產生一定的變形或不規則。這也有利於實現更為豐富的三維顯示效果。

雖然圖3僅示出了出光表面為曲面形狀而入光表面為平面形狀，但本發明的實施例不限於此，例如，第一光學部件20和/或第二光學部件30的出光表面21、31可以為平面形狀而入光表面為曲面形狀，或者兩者均為相互平行或不平行的平面或曲面形狀。在圖1a和圖1b的示例中，第一光學部件20和/或第二光學部件30的入光表面21、31和出光表面22、32中的一者或兩者也可以根據需要設置有曲面形狀或將入光表面21、31和出光表面22、32設置成不平行的。

在一示例中，光源10可以包括單一點光源，如圖2至圖3所示，所述單一點光源被布置於所述第一光學部件20的中心軸線上。該單一點光源可以為白熾燈光源、led光源等等。

在另一示例中，光源10可以包括多個點光源，例如led燈陣列，如圖4所示，所述多個點光源圍繞第一光學部件20的中心軸線、沿所述第一光學部件20的內周布置。採用多個點光源可以改變照明和/或信號指示裝置300的出射光的明暗分布，從而獲得更為豐富的點亮效果。

在另一示例中，光源10可以為環形面光源，如圖5所示，沿所述第一光學部件20的內周布置。在這種情況下，光可以從環形面19發出射向四周的第一光學部件20，從而提供更為均勻的照明點亮效果。

圖5示出的是根據本發明的一實施例的照明和/或信號指示裝置300』(包括光源10以及各個光學部件)的剖面圖。其中光源10(環形面光源)由點光源17和光導18形成，所述光導18具有杆狀部181和平板部182，所述杆狀部181的一端183面向所述點光源17布置，用於接收來自點光源17的入射光171，所述杆狀部181的另一端184 與所述平板部182相接，以將入射光171引導至所述平板部182中，所述平板部182具有擴散反射面185和位於其外周上的環形出射面19，所述擴散反射面185配置成將來自於所述杆狀部181的光朝向所述環形出射面19引導。作為示例，所述擴散反射面185可以為位於所述平板部182中心位置處的錐面。通過光導18，點光源17發出的光被均勻地引導至環形出射面19，而使光從環形出射面19均勻地射向四周的第一光學部件20。在圖5的示例中，第一光學部件20和第二光學部件30具有迴轉體形狀。作為示例，杆狀部181的面向所述點光源17的一端183可以設置有光準直結構，以對入射光117進行準直和整形。作為示例，光導18可以為一體成形結構。

本領域技術人員應當理解，在本發明的實施例中，光導18的平板部182的輪廓形狀可以為圓形、多邊形(如三角形、矩形、五邊形、六邊形等等)等，相應地，環形出射面19也可以沿著圓形或多邊形的周界延伸。在本申請中，光導是指以全反射方式傳導光(例如從入口傳導至出口)的部件。

在一示例中，第一光學部件20和第二光學部件30的入光表面和出光表面中的至少一者可以塗覆有部分透射部分反射塗層，用於調節所述第一光學部件20或第二光學部件30的反射光強。該部分透射部分反射塗層的厚度和各項參數可以根據期望獲得的反射率和透射率來設定和調整。藉助於該部分透射部分反射塗層，可以調節第一光學部件20或第二光學部件30的反射率和透射率，從而調節出射光的圖案的強度分布。

在一示例中，在如圖6所示的照明和/或信號指示裝置400中，所述第一光學部件20的出光表面22和所述第二光學部件30的入光表面31抵靠在一起，且所述第一光學部件20的出光表面22和所述第二光學部件30的入光表面31中的至少一者塗覆有部分透射部分反射塗層。在該示例中，第一光學部件20和第二光學部件30可以由形狀匹配的稜鏡實現。

在一示例中，在如圖7所示的照明和/或信號指示裝置500中，第一光學部件20形成有圖案，用於對從光源發出的光進行圖案化。 在圖7的示例中，第一光學部件20和第二光學部件30圍繞光源10由內至外依次布置，其中第一光學部件20上形成有矩形陣列等圖案。在第一光學部件20對光進行透射和反射時，該圖案將被賦予光束，從而在最終的出射光中呈現該圖案。雖然，圖7僅僅示出在第一光學部件20上設置圖案，但本發明的實施例不限於此，例如也可以在第二光學部件30上設置圖案，或者在第一光學部件20和第二光學部件30兩者上形成有圖案。形成在第一光學部件20和/或第二光學部件30上的圖案可以為任意形狀。圖7示出第一光學部件20和第二光學部件30具有矩形輪廓，但這不是必須的，第一光學部件20和第二光學部件30的輪廓也可以是諸如圓形、六邊形等其他任意形狀。

在一示例中，除去第一光學部件20和第二光學部件30之外，照明和/或信號指示裝置600還可以包括第四光學部件50和第五光學部件60。所述第四光學部件50配置成接收從光源10發出的光並將一部分光反射以形成第四光束51且使另一部分光透射通過所述第四光學部件50以形成第五光束52，所述第五光學部件60配置成將第四光束51和第五光束52中的一個光束的至少一部分反射。其中，第四光學部件50所接收到的光和第一光學部件20所接收到的光是從光源10發出的光的不同部分(在圖8a和圖8b的實施例中，是射向不同方向的部分)，所述第四光學部件50與第一光學部件20相對於所述光源10布置在不同的方向上。通過採用第四光學部件50和第五光學部件60，與第一光學部件20和第二光學部件30相結合，可以使從光源10在不同的方向上射出的光都具有三維顯示效果。另外，通過調整第四光學部件50和第五光學部件60的參數(如透射率和反射率、輪廓形狀、圖案等)使其與第一光學部件20和第二光學部件30的參數不同，還可以使得從光源10在不同的方向上射出的光都具有不同的三維顯示效果。

在圖8a和圖8b的示例中，不僅設置有第一光學部件20、第二光學部件30、第四光學部件50和第五光學部件60，還設置有第六光學部件55、第七光學部件65、第八光學部件70、第九光學部件 80和第十光學部件90。這些光學部件以陣列形式分布在光源10的周圍，從而組合成各種三維顯示圖案。這些光學部件可以相互對準以對光源10形成完整的包圍。以陣列形式分布的多個光學部件能夠提高照明和/或信號指示裝置的三維顯示圖案的設計靈活性和視覺效果。

在本發明的實施例中，所述第一光學部件20和第二光學部件30中至少一者為稜鏡、曲面反射鏡或、平行板或其他兼具透射和反射功能的光學部件。在本發明的實施例中，光源10可以為點光源、線光源或面光源等等。

本發明的實施例尤其可以用於機動車輛的照明和/或信號指示，也可以用於其它照明和/或信號指示裝置，例如探照燈、投射燈等等。

雖然結合附圖對本發明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。

雖然本發明總體構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的範圍以權利要求和它們的等同物限定。