CN117063012A - 发光装置及车辆 - Google Patents

Abstract

一种发光装置及车辆，包括：导光件(100)，包括设于两侧的出光面(110)和导光面(120)，导光面(120)用于反射进入导光件(100)的光线使得光线从出光面(110)发出，出光面(110)和导光面(120)的边缘通过供光线进入的进光边缘面(130)相连，导光件(100)为导光板，且导光面(120)的表面形成用于反射光线的导光齿(121)。

Description

发光装置及车辆

本申请要求于2021年4月26日提交中国专利局，申请号为2021208671052，申请名称为“发光装置及车辆”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及灯具设计领域，特别是涉及发光装置及车辆。

背景技术

随着现代社会的发展，汽车作为大众出行的必备工具已经基本普及进入寻常百姓家，与此同时，大众对汽车造型的审美要求也在逐步提高。车灯作为汽车的眼睛，对造型的整体影响更是巨大，所以车灯造型的设计(包括静态以及点灯)是各大品牌汽车造型设计中的重中之重。

目前车灯点亮状态的设计要求是无瑕疵的均匀发光，但是还要兼顾到法规对于光效的要求，所以对于光学系统的要求也非常高，既要均匀发光还要要求光学效率高效来满足法规的要求。

现在常用的能够较均匀发光的光学系统采用多个LED+导光板的光学结构，该光学系统的缺点在于：1.光学效率较低，光形常受限于造型，如果造型倾斜严重，光形会偏移严重，甚至法规要求较高的某些信号灯功能将无法实现；2.相邻的LED之间的光线亮度低，照射到导光板上会直接在导光板的发光区域形成暗区，造成点灯效果明暗不均的问题。

发明内容

根据本申请公开的各种实施例，提供一种发光装置及车辆。

一种发光装置，包括：

导光件，包括设于两侧的出光面和导光面，所述导光面用于反射进入所述导光件的光线使得所述光线从所述出光面发出，所述出光面和所述导光面的边缘通过供光线进入的进光边缘面相连，所述导光件为导光板，且所述导光面的表面形成用于反射光线的导光齿；及

光源，邻近所述进光边缘面设置，所述光源发出的光线能够经所述进光边缘面导入所述导光件。

在其中一些实施例中，所述出光面包括从靠近所述进光边缘面到远离所述进光边缘面的方向依次设置的光线匀化区域和光线调向区域，所述光线匀化区域用于匀化照射至其表面的光线，所述光线调向区域用于调节照射至其表面的光线以使其向预设方向发出。

在其中一些实施例中，所述进光边缘面形成散射结构，用于散发照射至其表面的光线。

在其中一些实施例中，所述光线匀化区域表面形成发散纹路，所述发散纹路用于发散照射至其表面的光线，使光线在所述光线匀化区域均匀分散。

在其中一些实施例中，所述光线调向区域的表面形成台阶状花纹。

在其中一些实施例中，所述导光齿为凹陷或者凸起的三棱锥状花纹，以使光线按照预设的方向发生反射。

在其中一些实施例中，所述发光装置还包括挡光件，覆盖设于所述光线匀化区域，用于阻止光线从所述光线匀化区域发出。

在其中一些实施例中，发光装置还包括背框，覆盖设于所述导光面，用 于阻止光线从所述导光面向外发出。

在其中一些实施例中，发光装置还包括反光件，所述反光件设于所述导光面远离所述出光面的一侧，用于将从所述导光面出射的光线反射回所述导光件。

在其中一些实施例中，所述导光面与所述反光件间隔设置，从而在所述导光面与所述反光件之间形成空气层。

在其中一些实施例中，所述光源设有多个，各所述光源沿所述进光边缘面的长度方向依次设置，且所述进光边缘面对应各所述光源设置形成外凸面。

在其中一些实施例中，所述光源设有多个，各所述光源沿所述进光边缘面的长度方向依次设置，所述导光件内设置有与所述光源对应的光学孔，所述光学孔靠近所述光源的第一孔壁为平面，所述光学孔远离所述光源的第二孔壁为向所述光学孔内部凹陷的内凹面。

在其中一些实施例中，所述光源设有多个，各所述光源沿所述进光边缘面的长度方向依次设置，且所述光源的发光面朝向所述进光边缘面，且至少有两个所述光源能够显示不同颜色。

在其中一些实施例中，所述光源为LED。

在其中一些实施例中，所述导光件的材质为PVC材料、TPU材料或光纤材料。

一种车辆，包括车辆本体及如上所述的发光装置，所述发光装置设于所述车辆本体。

本发明的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本发明的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。

附图说明

为了更好地描述和说明这里公开的发明的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的发明、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些发明的最佳模式中的任何一者的范围的限制。

图1为根据本申请一个实施例的发光装置的正面示意图；

图2为根据本申请一个实施例的发光装置的第一种背面示意图；

图3为根据本申请一个实施例的发光装置的第二种背面示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

图5为根据图3的发光装置中导光件的纵向截面示意图；

图6为根据图3的发光装置中导光件的横向截面示意图；

图7为根据本申请一个实施例的发光装置的竖向截面图；

图8为根据本申请一个实施例的发光装置的内部光路图；

图9为根据本申请另一个实施例的发光装置的正面示意图；

图10为图9中E-E处的剖面示意图；

图11为根据本申请一个实施例的导光件的示意图；

图12为图11中B处的局部放大图；

图中，100、导光件；110、出光面；111、光线匀化区域；111a、发散纹路；112、光线调向区域；112a、台阶状花纹；120、导光面；121、导光齿；122、三棱锥状花纹；130、进光边缘面；140、光学孔；141、第一孔壁；142、第二孔壁；

200、光源；

300、挡光件；

400、背框；

500、反光件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步说明。

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请权利要求所限定的各种实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例，其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本申请的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

对本领域技术人员显而易见的是，提供对本申请的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本申请。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求，词语“包括”和“包含”以及词语的变型，例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”，而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。结合本申请的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。

应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本申请中所使用的表述“包含”和/或“可以包含”意在表示相对应的功能、操作或元件的存在，而非意在限制一个或多个功能、操作和/或元件的存在。此外，在本申请中，术语“包含”和/或“具有”意在表示申请文件中公开的特性、数量、操作、元件和部件，或它们的组合的存在。因此，术语“包含”和/或“具有”应当被理解为，存在一个或多个其他特性、数量、操作、元件和部件、或它们的组合的额外的可能性。

在本申请中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如，“A或B”可以包含A或者B，或可以包含A和B两者。

应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”或“耦合”另一个元件，它可以是直接连接或耦合到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

文中提到的“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员所通常理解的含义相同。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图8所示，本申请一实施例中，提供一种发光装置，包括：导光件100，包括设于两侧的出光面110和导光面120，所述导光面120用于反射进入所述导光件100的光线使得所述光线从所述出光面110发出，所述出光面110和所述导光面120的边缘通过供光线进入的进光边缘面130相连，所述出光面110包括从靠近所述进光边缘面130到远离所述进光边缘面130的方向依次设置的光线匀化区域111和光线调向区域112，所述光线匀化区域111用于匀化照射至其表面的光线，所述光线调向区域112用于调节照射至其表面的光线以使其向预设方向发出；及

光源200，邻近所述进光边缘面130设置，所述光源200发出的光线能够经所述进光边缘面130导入所述导光件100。

具体的，光源200一般设有多个，沿所述进光边缘面130的长度方向间隔分布设置。各光源200发出的光线经进光边缘面130导入所述导光件100中，在导光板中传导的过程中，当部分光线照射到光线匀化区域111时，光线匀化区域111匀化照射至其表面的光线，使光线均匀分散；均匀分散的光线在导光件100中传导，经导光面120反射后最后从出光面110的光线调向区域112出射，由于该部分光线已经提前在光线匀化区域111被均匀分散，最终从光线调向区域112出射的光也是均匀的，光线调向区域112各部位的点灯效果亮度均匀一致。

光线调向区域112调节照射至其表面的光线的方向，例如将光线朝预设方向折射，以使其向预设方向发出。

本实施例具有如下优势：

1)本实施例中，导光件100出射光的光形位置可以通过光线调向区域 112进行调节，避免发出的光线偏移，光线基本可以完全向预设方向发出，明显提升了向预设方向发光的光学效率；

实际生产中，可以根据造型的趋势通过改变光线调向区域112的调向角度来调整光形的方向，以最高效的方向出射；

2)光线匀化区域111能够匀化发散照射至其表面的光线，使该部分光线在光线匀化区域111均匀分散，避免形成阴暗区；进而在光线匀化区域111均匀分散的光线经导光面120反射并从出光面110的光线调向区域112出射，由于该部分光线已经提前在光线匀化区域111被均匀分散，最终从光线调向区域112出射的光也是均匀的，光线调向区域112各部位的点灯效果亮度均匀一致。因此，光线匀化区域111可以优化相邻的光源200之间的暗区，最终得到较好的均匀点亮效果。

参考图8，在一些实施例中，所述进光边缘面130形成散射结构，用于散发照射至其表面的光线。光源200发光后，进光边缘面130的散射结构能够散发照射至其表面的光线并使其进入导光件100，由于进入导光件100的光线提前被均匀分散，最终从光线调向区域112出射的光也是均匀的，进一步保证了光线调向区域112各部位的亮度均匀一致。因此，进光边缘面130形成的散射结构可以优化相邻光源200之间的暗区，最终得到较好的均匀点亮效果。

参考图1，在一些实施例中，所述光线匀化区域111表面形成发散纹路111a，所述发散纹路111a能够发散照射至其表面的光线，使该部分光线在光线匀化区域111均匀分散，避免形成阴暗区；进而在光线匀化区域111均匀分散的光线经导光面120反射并从出光面110的光线调向区域112出射，由 于该部分光线已经提前在光线匀化区域111被均匀分散，最终从光线调向区域112出射的光也是均匀的，光线调向区域112各部位的点灯效果亮度均匀一致。

参考图1，在一些实施例中，所述光线调向区域112的表面形成台阶状花纹112a。导光件100出射光的光形位置可以通过台阶状花纹112a进行调节，台阶状花纹112a能够改变出射光线的方向，调节照射至其表面的光线的走向，使其向预设方向发出，避免发出的光线偏移，可以明显提升向预设方向发光的光学效率。

实际生产中，可以根据造型的趋势预先调整台阶状花纹112a的高度和形状来调整光线的方向，使光线以最高效的方向向外发出，能够适应不同的使用环境，灵活性更强。

参考图2，在一些实施例中，所述导光件100为导光板，且所述导光面120的表面形成用于反射光线的导光齿121。光线照射到导光面120时，导光齿121可以改变光线的走向，从而达到向预设方向高效导光的目的。实际加工中，也可以通过改变导光齿121的大小以及调整导光齿121的形状，使出光面110的发光更均匀。例如导光齿121可以是球形花纹，此时需要与具有台阶状花纹112a的光线调向区域112配合才能达到发光要求。

参考图3和图4，在其中一些实施例中，导光件100为导光板，导光面120表面的导光齿为凹陷或者凸起的三棱锥状花纹122，以使光线按照预设的方向发生反射。三棱锥状花纹122的特殊形状设计使其具备较强光线调制能力，具体来说，如图5纵向截面所示，入射光线射向三棱锥状花纹122时，光线会在界面处发生折射形成折射光，经多次折射后反射至出光面110形成 出射光；或者如图6横向截面所示，入射光射向三棱锥状花纹122时直接发生发散形成反射扩散光并从出光面110出射。值得说明的是，图中所示光路仅代表部分光线。

本实施例中，可通过调节三棱锥状花纹122的倾斜角度来调整光线的角度，可使光线向预设方向折射(使出射光线汇聚)，或者使光线反射扩散(使出射光线发散),从而可以使光线在水平和竖直两个方向实现可控方向的折射和反射扩散，以此保证向预设方向发光的亮度和发光效率符合标准，以及实现出光面点亮效果的均匀化，此时出光面为顺滑曲面，三棱锥状花纹122无需光线调向区域112配合。

值得说明的是，图中仅示出部分花纹，实际应用中，整个导光面120上都是依次排列的三棱锥状花纹122，且微花纹的疏密可根据调光要求而定。

参考图7，在一些实施例中，所述发光装置还包括挡光件300，覆盖设于所述光线匀化区域111，用于阻止光线从所述光线匀化区域111发出。具体的，挡光件300挡住光线匀化区域111后，能够避免光线从光线匀化区域111发出，光线只从光线调向区域112发出，可以保证出光面110整体发光的效果一致；由于不会有光从光线匀化区域111直接向外发出，进入导光件100的光最终全部从光线调向区域112向外发出，发光更集中、亮度更大，光效更好。

参考图7，在一些实施例中，所述发光装置还包括背框400，覆盖设于所述导光面120，用于阻止光线从所述导光面120向外发出。安装时导光面120通常朝向灯具内部，此时背框400能够阻止光线从导光面120向灯具内部发出，从而避免安装在灯具内部时出现漏光的情况。

参考图9和图10，在其中一些实施例中，发光装置还包括反光件500，反光件500设于导光面120远离出光面110的一侧，用于将从导光面120出射的光线反射回导光件100。安装时，反光件500与导光件100固定连接装配在一起后，二者同时固定安装到反光件500远离导光件100一侧的背框400上。具体的，反光件500为不透光的反射板，部分从导光面120出射的光线会在反光件500表面发生反射，反射至导光件100内部后被再次利用，从而降低了从导光面120出射的光线引起的光学损失。进一步的，为增加反光件500表面的反射效果，在反光件500朝向导光件100的一侧表面贴附高反射膜用于提升反射率。背框400一方面起到安装固定和装饰作用，另一方面可阻止光线从发光装置的背面向外发出导致漏光。

在其中一些实施例中，导光面120与反光件500间隔设置以在导光面120与反光件500之间形成空气层。具体的，由于空气的折射率远低于固体导光件100的折射率，在导光件100内传输的光线传输至导光面120时易于在固体与气体之间的界面处发生全反射，从而确保入射到导光面120的光线能更多地发生全反射而不是向导光件100外出射，减少由于光线向导光件100外出射引起的光学损失。

参考图11和图12，在其中一些实施例中，光源200设有多个，各光源200沿进光边缘面130的长度方向依次设置，且进光边缘面130对应各光源设置形成外凸面；导光件100内设置有与光源200对应的光学孔140，光学孔140靠近外凸面的第一孔壁141为平面，光学孔140远离外凸面的第二孔壁142为向光学孔140内部凹陷的内凹面。光源200发出的发散光线经外凸面进入导光件100后形成平行光线，经外凸面汇聚后形成的平行光线经平直 的第一孔壁141平行进入光学孔140内，再经内凹的第二孔壁142均匀发散并在导光件100内均匀传输。

本实施例中，各光源分散布置，且外凸面使得各个光源200发出的光线分别相对地汇聚集中，提高导光件100的发光均匀度以及发出光线的利用率、发光亮度；同时在光线传播路径上开凿多个特殊的光学孔140，通过外凸面和光学孔140前后两个孔壁的共同配合可实现对光线传输方向的调制，增加了可调的配光参数，调光灵活度更高，也进一步使得导光件100内的光线分布均匀和发光方向可控。

在其中一些实施例中，光源200设有多个，各光源沿进光边缘面130的长度方向依次设置，且光源200的发光面朝向进光边缘面130，且至少有两个光源能够显示不同颜色。在一个实施例中，光源可显示黄色和红色，且这两种显示不同颜色的光源沿进光边缘面130长度方向交替分布设置，红色光源用作尾灯，黄色光源用作转向灯，通过不同光源的组合设置实现不同功能信号灯的复用；在其他的实施例中，还可以采用RGB光源，通过RGB光源显示不同颜色，实现车内氛围灯的功能。

在一些实施例中，所述光源200为LED。具体的，多个LED可统一布置于线路板上，LED结构简单，成本低，且发光热量低，能够延长发光装置整体的使用寿命。

在一些实施例中，所述导光件100的材质为PVC材料、TPU材料或光纤材料。PVC材料、TPU材料或光纤材料具有功率损耗小、光柔和等优势，而且颜色丰富、富有弹性，同时能够被切割成任何复杂的形状，此外还有使用期限长、安装简单、能够自由地切割等特点。

以上描述中，尽管可能使用例如“第一”和“第二”的表述来描述本申请的各个元件，但它们并未意于限定相对应的元件。例如，上述表述并未旨在限定相对应元件的顺序或重要性。上述表述用于将一个部件和另一个部件区分开。

本文中在本申请的说明书中所使用的术语仅是为了描述特定的实施例的目的，而并非意在限制本申请。单数的表述包含复数的表述，除非在其间存在语境、方案上的显著差异。

以上所述仅是本申请的示范性实施方式，而非用于限制本申请的保护范围，本申请的保护范围由所附的权利要求确定。

本领域技术人员可以理解的是，以上所述实施例的各技术特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，并且，本领域技术人员能够想到的简单变换方式以及对现有技术做出适应性和功能性的结构变换的方案，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，虽然已经参考各种实施例示出和描述了本申请，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干形式和细节上的各种变形和改进，而不背离由随附的权利要求所限定的本申请的范围，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1. 一种发光装置，包括：

   导光件，包括设于两侧的出光面和导光面，所述导光面用于反射进入所述导光件的光线使得所述光线从所述出光面发出，所述出光面和所述导光面的边缘通过供光线进入的进光边缘面相连，所述导光件为导光板，且所述导光面的表面形成用于反射光线的导光齿；及

   光源，邻近所述进光边缘面设置，所述光源发出的光线能够经所述进光边缘面导入所述导光件。
2. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述出光面包括从靠近所述进光边缘面到远离所述进光边缘面的方向依次设置的光线匀化区域和光线调向区域，所述光线匀化区域用于匀化照射至其表面的光线，所述光线调向区域用于调节照射至其表面的光线以使其向预设方向发出。
3. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述进光边缘面形成散射结构，用于散发照射至其表面的光线。
4. 根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述光线匀化区域表面形成发散纹路，所述发散纹路用于发散照射至其表面的光线，使光线在所述光线匀化区域均匀分散。
5. 根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述光线调向区域的表面形成台阶状花纹。
6. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述导光齿为凹陷或者凸起的三棱锥状花纹，以使光线按照预设的方向发生反射。
7. 根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括挡光件，覆盖设于所述光线匀化区域，用于阻止光线从所述光线匀化区域发出。
8. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括背框，覆盖设于所述导光面，用于阻止光线从所述导光面向外发出。
9. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括反光件，所述反光件设于所述导光面远离所述出光面的一侧，用于将从所述导光面出射的光线反射回所述导光件。
10. 根据权利要求9所述的发光装置，其中，所述导光面与所述反光件间隔设置，从而在所述导光面与所述反光件之间形成空气层。
11. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述光源设有多个，各所述光源沿所述进光边缘面的长度方向依次设置，且所述进光边缘面对应各所述光源设置形成外凸面。
12. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述光源设有多个，各所述光源沿所述进光边缘面的长度方向依次设置，所述导光件内设置有与所述光源对应的光学孔，所述光学孔靠近所述光源的第一孔壁为平面，所述光学孔远离所述光源的第二孔壁为向所述光学孔内部凹陷的内凹面。
13. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述光源设有多个，各所述光源沿所述进光边缘面的长度方向依次设置，且所述光源的发光面朝向所述进光边缘面，且至少有两个所述光源用于显示不同颜色。
14. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述光源为LED。
15. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述导光件的材质为PVC材料、TPU材料或光纤材料。
16. 一种车辆，其中，包括车辆本体及如权利要求1-15任一所述的发光装置，所述发光装置设于所述车辆本体。