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CN113757615A - 发光装置和车辆 - Google Patents

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CN113757615A CN202010503084.6A CN202010503084A CN113757615A CN 113757615 A CN113757615 A CN 113757615A CN 202010503084 A CN202010503084 A CN 202010503084A CN 113757615 A CN113757615 A CN 113757615A
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刘洋
周海清
杨平武
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Abstract

本发明涉及发光装置和车辆。该发光装置(1)用于车辆并且具有至少一个发光单元(1A)，该发光单元(1A)包括光源(52)和反射单元(11)，该反射单元(11)包括：第一反射区段(20)，其具有面向光源(52)的第一反射面(21)；第二反射区段(40)，其具有面向发光单元(1A)的出光部位的第二反射面(41)，其中，反射单元(11)还包括连接第一反射区段(20)和第二反射区段(40)的桥接区段(30)。

Description

发光装置和车辆
技术领域
本发明涉及发光装置和车辆。
背景技术
发光二极管(LED)由于亮度高、颜色种类丰富、低功耗、寿命长等特点而被广泛应用于车辆领域中。然而，在车灯中使用LED时，在需要的点亮面积很大或点亮区域的长度很长的情况下，就需要很多数量的LED，以实现期望的出光效果，特别是满足光强和光分布方面的要求。这在成本方面显然是不利的。此外，使用的LED的数量越多，对散热的要求就越高，精确装配也更麻烦。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种用于车辆的发光装置，其能够至少部分地解决上述提到的问题。
根据本发明提出了一种用于车辆的发光装置，该发光装置具有至少一个发光单元，该发光单元包括光源和反射单元，该反射单元包括：第一反射区段，其具有面向光源的第一反射面；第二反射区段，其具有面向发光单元的出光部位的第二反射面，其中，反射单元还包括连接第一反射区段和第二反射区段的桥接区段。优选地，反射单元一体成型。通过反射面的反射来拓宽光源的光束的宽度，由此降低所需的光源的数量。此外，仅需使光源占据正确的位置，就能实现期望的出光要求，从而简化了装配工艺和制造成本。
根据本发明的实施方式，第二反射面包括第一反射子面和第二反射子面，第一反射子面为用于反射经第一反射面反射的光的光扩散面，第二反射子面为用于反射来自光源的光的光准直面。通过这种组合式结构来实现光的更容易的调配。
根据本发明的实施方式，第一反射面为椭圆部段旋转面，该椭圆部段具有第一焦点和第二焦点，光源处在第一焦点处，并且第二反射子面为抛物线部段旋转面，该抛物线部段的焦点与第一焦点重合。通过这种组合可提升光的出射宽度和均匀性，从而对于给定长度的发光装置，所需的光源的数量更少。
根据本发明的实施方式，第一反射子面的截面轮廓为直线或双曲线。通过这种设计，经第一反射面反射后的光在再次汇聚之后到达第一反射子面，第一反射子面能够实现光的进一步的扩散，从而提升出光均匀性。
根据本发明的实施方式，第一反射面和/或第二反射面为金属镀层，例如镀铝层。为此可在成型好形成反射结构的基体之后施加金属反射层，以实现所需的反射效果。
根据本发明的实施方式，反射单元由反光PC(聚碳酸酯)塑料形成，优选地为白色PC塑料。在这种情况下，可通过这种材料例如通过注塑直接形成反射单元的反射面，而无需进一步其他处理，由此降低成本。
根据本发明的实施方式，第二反射面设有光扩散结构。例如，光扩散结构呈凸起、凹陷或皮纹等形式。因此能够实现更好的光扩散效果，更确切地说，使得光能够漫反射，从而实现更好的出光均匀性。光扩散结构可设置在第二反射面的至少一个反射子面上。
根据本发明的实施方式，发光装置具有多个发光单元，它们彼此线性或阵列地组合排布。由此更好地适配所需的点亮面积。
根据本发明的实施方式，发光装置的发光单元至少部分地弧形地排布。由此实现更好地匹配安装有发光装置的车辆的整体造型，或者更好地匹配支架的用于发光装置的安装空间。在此，“弧形地排布的发光单元”例如可理解成相关的光源、反射单元、出光部位等在空间上可看作是弧形的。当然，它们还可共面地布置。
根据本发明的实施方式，发光单元的相应的光源能够受控地开关。这特别适用于设置有多个发光单元的情况，从而实现动态的显示效果，或者点亮所需的部位。
根据本发明的实施方式，光源为正发光式或侧发光式发光二极管。特别在采用侧发光式二极管的情况下，能通过改变侧发光式发光二极管在PCB板上的安装角度来使得出光面相对于反射单元占据最优的位置，而无需使PCB板弯曲，由此实现简单的装配。
根据本发明的实施方式，发光装置为尾灯。例如制动灯、转向灯等等。
根据本发明的另一方面，还提出了一种车辆，该车辆具有上述的发光装置。
附图说明
下面借助附图进一步阐述本发明。其中，
图1示意性地示出了根据本发明的发光装置的一实施方式；
图2示出了发光装置的一发光单元沿着图1的线E-E的截面图示；
图3示出了发光装置的一发光单元沿着图1的线F-F的截面图示；
图4示意性地示出了在图1的发光装置的一发光单元中的光路图；
图5示意性地示出了根据本发明的发光装置的另一实施方式；
图6示意性地示出了根据本发明的发光装置的另一实施方式；和
图7示意性地示出了根据本发明的发光装置的另一实施方式。
具体实施方式
在下文中示例性地说明了本发明的实施方式。如本领域的技术人员应该意识到的那样，在不背离本发明的构思的情况下，所说明的实施方式可以各种不同的方式进行修改。因此，附图和说明书本质上为示例性而非限制性的。在下文中，相同的附图标记通常表示功能相同或相似的元件。
在图1中示意性地示出了根据本发明的发光装置1的一实施方式。该发光装置1具有多个发光单元1A，它们具有相同的构造。在示出的该示例中，多个发光单元1A线性排布。当然，发光单元1A还可具有其他的排布方式，例如阵列排布，或者线性排布与阵列排布的混合排布，以匹配需点亮的出光面的造型。
现在借助一个发光单元1A来阐述根据本发明的发光装置1。
如结合图1至图4看出的那样，发光单元1A包括光源52和反射单元11。光源52具有光轴A，该光轴A对应于光源52的主出光方向。反射单元11包括：第一反射区段20，其具有面向光源52的第一反射面21；第二反射区段40，其具有面向发光单元1A的出光部位的第二反射面41；桥接区段30，其连接第一反射区段20和第二反射区段40。还可看出的是，反射单元11一体成型。发光装置1通过例如成型在反射单元上的安装结构12安装在未示出的支架上，例如螺旋连接或焊接。
要说明的是，为了清楚起见，在此仅仅示出了对于阐述发光装置1的重要组成部分。也就是说，发光装置1还具有其他组成部分，例如覆盖反射单元11的出光部位的透镜、电驱动单元等等。
第二反射区段40杯状地构造，因此具有底部侧40A和开口侧40B，其中，在底部侧40A留有孔口，光源52置于上述底部侧40A的孔口处。开口侧40B还形成发光单元1A、即发光装置1的出光部位。第二反射区段40的内壁形成上述第二反射面41。
第一反射区段20从第二反射区段40的内壁伸出，特别是经由桥接区段30连接到该内壁，由此使得第一反射区段20的第一反射面21相对光源52占据正确的位置，例如，沿着光源52的主出光方向处在光源52的正前方。
因此，在上述发光单元1A中，光源52发出的光的一部分到达第一反射区段20的第一反射面21。此外，光源52发出的光的一部分到达第二反射区段40的第二反射面41。也就是说，光源52发出的光经反射单元11反射后朝出光部位传播。第一反射面21设置成将光朝第二反射区段40的第二反射面41反射。因此，以这种方式在保证好的出光均匀性的情况下拓宽点亮宽度，从而对于给定长度的发光装置，需要更少的光源。
在此，第一反射区段20的第一反射面21和第二反射区段40的第二反射面41为围绕光轴A的旋转面，或者其中的一部分通过上述方式形成，其他部分可根据实际的需求来设计，如特别清楚地从图1中看出的那样。在图1中，特别是第二反射区段40的第二反射面41的上部部分和下部部分为平面。
在示出的示例中，第二反射面41可包括第一反射子面42和第二反射子面43。优选地，第一反射子面42为光扩散面，第二反射子面43为光准直面，这可实现光的更容易的调配，以保证出光宽度和均匀性。第一反射子面42设置在杯状第二反射区段40的内壁的底部侧40A并接收来自第一反射面21的光；第二反射子面43设置在第二反射区段40的内壁的底部侧40A和开口侧40B之间并接收来自光源52的光。换句话说，第二反射子面43形成杯状第二反射区段40的内周向侧壁。
第一反射面21为围绕光轴A的椭圆部段旋转面，该椭圆部段具有第一焦点F1和第二焦点F2，光源52处在第一焦点F1处，第二焦点F2处在第一反射面21与第一反射子面42之间。第二反射子面43为围绕光轴A的抛物线部段旋转面，该抛物线部段的焦点与所述第一焦点F1重合。第二反射子面43直接接收光源发出的光的一部分，因此能够使到达的光转变成平行光后朝出光部位传播。
在此，第一反射子面42和第一反射面21沿光源的主出光方向彼此间隔开(参见图2、图3)，并且在空间上相对彼此如此定位，即，经第一反射面21反射的光朝第一反射子面42的方向传播，并且在经第一反射子面42朝出光部位的方向再次反射时，再次反射的光在传播路径中没有受到第一反射面21的拦截，由此实现尽可能高的光利用率。优选地，第一反射子面42的截面轮廓为直线或双曲线，这可实现特别好的扩散效果。
第一反射面21和/或第二反射面41可由金属镀层，例如镀铝层形成。特别是，第一反射面21为金属镀层，以实现尽可能好的反射效果。
替代地，反射单元11由反光PC塑料形成，例如白色PC塑料。通过这种PC塑料直接形成反射单元11的第一反射面21和第二反射面41。例如在文献CN105860483B中公开了这种反射材料。市场上还已知日本出光公司的牌号为URZ2501的瓷白色PC塑胶原料。通过这种材料可在注塑形成反射单元11时直接形成相关的反射面，而无需事后的进一步处理，从而简化工艺。
当然，在反射单元11由反光PC塑料形成的情况下，同样可通过金属镀层形成第一反射面21，由此与通过PC塑料本身形成的第二反射面41协作地将光引导到出光部位。这同样可有利于提升出光均匀性。
在图4中示出了在图1的发光装置的一发光单元中的光路图。可看出的是，光源发出的锥形光束的一部分经第一反射面21和第二反射面41的第一反射子面42两次反射后，形成在双箭头的方向上扩散的光束L1；另一部分直接到达第二反射面41的第二反射子面43，并经反射后形成平行光束L2。光束L1和L2总体上沿着相应于光源的光轴的主出光方向传播。
在图5中示出了根据本发明的发光装置的另一实施方式。对于该发光装置1’，不同之处主要在于，第二反射区段40的第二反射面41设有光扩散结构44。在示出的示例中，光扩散结构44仅仅设置在第二反射面41的第一反射子面42上，其呈环形凸起的形式，如从图1中可见的那样。环形凸起可彼此间隔开或邻接。在图5中以区域D的放大图示示意性地示出了单个凸起具有三角形的横截面。当然，凸起还可具有其他的截面形状，例如弧段形。光扩散结构还可呈皮纹或其他适宜的形式。
由此保证更好的光扩散效果。
替代地，还可将上述光扩散结构44设置在第二反射面41的第二反射子面43或整个第二反射面41上。
在图6中示出了根据本发明的发光装置的另一实施方式。对于该发光装置，不同之处主要在于，桥接区段30’由两个部段31、32构成。在示出的示例中，它们彼此相对布置。当然，还可设置其他数量的部段。这特别适用于大尺寸的第二反射面41的情况，由此实现两个反射区段之间的更可靠的连接。
发光装置1可具有多个上述发光单元1A，它们彼此线性或阵列地组合排布，以便适配所需的点亮区域。为此，需要对应数量的光源52，例如发光二极管，它们布置在PCB板51上，由此形成发光组件50。在这种情况下，发光单元1A的相应的光源52能够通过控制器受控地开关，由此实现例如动态的显示效果，或者点亮所需的区域。
在发光装置1整体的纵向长度很长时，可将发光组件50分成多个部分，各部分之间电气连接。
光源52可为正发光式或侧发光式发光二极管，参见图2和图7。特别在发光单元1A弧形地排布时，尤其是弧形共面地排布时，可采用侧发光二极管，这能够通过将发光二极管以不同的角度安装在共同的PCB板上来匹配发光装置1发光单元的弧形走向，而无需使PCB板弯曲，这能够减小在PCB板中的应力。
发光装置1可为用于车辆的尾灯，尤其是贯穿式尾灯。特别是，发光装置1可用于制动灯、转向灯等等。
本发明不限于上述结构，也可以采用其他的各种变体。虽然已经通过有限数量的实施方式描述了本发明，但是受益于本公开，本领域技术人员可以设计出不脱离在此公开的本发明的保护范围的其他实施方式。因此，本发明的保护范围应仅由所附权利要求限定。

Claims (15)

1.一种用于车辆的发光装置(1)，该发光装置(1)具有至少一个发光单元(1A)，所述发光单元(1A)包括光源(52)和反射单元(11)，该反射单元(11)包括：第一反射区段(20)，其具有面向所述光源(52)的第一反射面(21)；第二反射区段(40)，其具有面向所述发光单元(1A)的出光部位的第二反射面(41)，其特征在于，所述反射单元(11)还包括连接所述第一反射区段(20)和所述第二反射区段(40)的桥接区段(30)。
2.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其特征在于，所述反射单元(11)一体成型。
3.根据权利要求2所述的发光装置(1)，其特征在于，所述第二反射面(41)包括第一反射子面(42)和第二反射子面(43)，所述第一反射子面(42)为用于反射经所述第一反射面(21)反射的光的光扩散面，第二反射子面(43)为用于反射来自所述光源(52)的光的光准直面。
4.根据权利要求3所述的发光装置(1)，其特征在于，所述第一反射面(21)为椭圆部段旋转面，该椭圆部段具有第一焦点(F1)和第二焦点(F2)，所述光源(52)处在所述第一焦点(F1)处，并且所述第二反射子面(43)为抛物线部段旋转面，该抛物线部段的焦点与所述第一焦点(F1)重合。
5.根据权利要求4所述的发光装置(1)，其特征在于，所述第一反射子面(42)的截面轮廓为直线或双曲线。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，所述第一反射面(21)和/或所述第二反射面(41)为金属镀层。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，所述反射单元(11)由反光PC塑料形成。
8.根据权利要求7所述的发光装置(1)，其特征在于，所述PC塑料为白色。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，所述第二反射面(41)设有光扩散结构(44)。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，所述发光装置(1)具有多个所述发光单元(1A)，它们彼此线性或阵列地组合排布。
11.根据权利要求10所述的发光装置(1)，其特征在于，所述发光单元(1A)至少部分地弧形地排布。
12.根据权利要求10所述的发光装置(1)，其特征在于，所述发光单元(1A)的相应的光源(52)能够受控地开关。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，所述光源(52)为正发光式或侧发光式发光二极管。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，所述发光装置(1)为尾灯。
15.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有根据权利要求1至14中任一项所述的发光装置(1)。
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