阅读说明：本技术 光图案化装置、包括该光图案化装置的车灯及机动车辆 (Light patterning device, vehicle lamp and motor vehicle comprising the same ) 是由 高亚贵 于 2018-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种光图案化装置、包括该光图案化装置的车灯及机动车辆。该光图案化装置包括：至少一个光源,每个光源配置成发出光束；和反射器,具有用于对光束进行反射的反射表面,其中在所述反射表面上设置有多个并排设置的条纹,所述条纹配置成将光束在与所述条纹的延伸方向垂直的方向上扩散。(The invention provides a light patterning device, a vehicle lamp and a motor vehicle comprising the light patterning device. The light patterning device includes: at least one light source, each light source configured to emit a light beam; and a reflector having a reflection surface for reflecting the light beam, wherein a plurality of stripes arranged side by side are provided on the reflection surface, the stripes being configured to spread the light beam in a direction perpendicular to an extending direction of the stripes.)

光图案化装置、包括该光图案化装置的车灯及机动车辆

技术领域

本发明涉及光照明与信号指示领域，尤其涉及一种光图案化装置与包括该光图案化装置的车灯及机动车辆。

背景技术

随着技术的发展和社会的进步，人们对于光学照明或信号指示设备的要求不再仅仅限于提供照明或信号指示灯的功能。于是，对于光学照明或信号指示设备(例如用于机动车辆的车灯)的个性化的需求越来越多，可能需要提供更为丰富的光束图案和点亮效果。比如，可能期望照明或信号指示光包含某些信息或图案以满足个性化定制的要求，同时期望呈现出3D悬浮的点亮效果。传统车灯设计解决方案使用了半透半反膜来实现3D的点亮效果，缺点是结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种光图案化装置，其能够有利地实现特殊的车灯点亮效果。

本发明的目的还在于提供一种包括该光图案化装置的车灯及机动车辆。

本发明提供了一种光图案化装置，包括：

至少一个光源，每个光源配置成发出光束；和

反射器，具有用于对光束进行反射的反射表面，

其中在所述反射表面上设置有多个并排设置的条纹，所述条纹配置成将光束在与所述条纹的延伸方向垂直的方向上扩散。

在一些实施例中，所述反射表面由抛物线的至少一部分沿着一轨迹移动而形成。优选地，所述条纹沿着所述轨迹的延伸方向延伸。

在一些实施例中，所述轨迹为直线轨迹或曲线轨迹。

在一些实施例中，所述光源位于所述抛物线沿着所述轨迹移动时其焦点所形成的直线或曲线上。

在一些实施例中，所述反射表面为相对于所述光源的发光轴线倾斜的倾斜面。优选地，设置于所述倾斜面上的所述多个并排设置的条纹沿着弧形的轨迹延伸。

在一些实施例中，所述反射表面相对于所述光源的发光轴线成30度至60度的倾斜角。

在一些实施例中，所述反射表面相对于所述光源的发光轴线成45度的倾斜角。

在一些实施例中，所述条纹为凸起或凹陷形状。

在一些实施例中，所述多个并排设置的条纹中相邻的条纹彼此邻接或间隔开。

在一些实施例中，每个条纹的宽度在0.1毫米至0.5毫米之间。

在一些实施例中，所述反射表面位于所述反射器面向光源的一侧。

本发明还提供了一种车灯，包括如上述任一实施例所述的光图案化装置。

本发明还提供了一种机动车辆，包括如上述任一实施例所述的光图案化装置或车灯。

如本发明的上述至少一个实施例中所述的光图案化装置，通过设有多个并排延伸的条纹的反射表面对光束进行反射，能够产生具有更大的可视角度的光束图案。

附图说明

图1示出根据本发明的一实施例的光图案化装置的示意性正视图；

图2示出如图1所示的光图案化装置的示意性A-A剖面图；

图2a示意性地示出了如图2所示的光图案化装置中的反射表面的示例性的母线和轨迹；

图3示出如图2所示的光图案化装置的反射器的局部放大图；

图4示出根据本发明的另一实施例的光图案化装置的示意性视图；

图4a示出如图4所示的光图案化装置的反射器的局部放大图B；

图5示意性地示出根据本发明的另一实施例的光图案化装置中的反射器；和

图6和图7分别示出根据本发明的一实施例的光图案化装置中条纹的横截面形状的示例的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同附图标号表示功能相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或更多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

图1至图3示意性地示出了根据本发明的一实施例的用于车灯的光图案化装置100。该光图案化装置100包括：光源10和反射器20。每个光源10发出一光束11。该光束11射向反射器20。而反射器20具有用于对光束11进行反射的反射表面21。在反射表面21上设置有多个并排设置的条纹22(在图3中可以清楚地看出)。所述条纹22可以配置成将光束11在与所述条纹22的延伸方向垂直的方向上扩散。

借助于条纹22，能够使得经过反射表面21反射的光束11在与所述条纹22的延伸方向垂直的方向上(例如在图1的示例中是竖直方向x)具有更大的出射角度，从而观察者可以在更大的视角范围内观察到反射光束所形成的图案。图2和图3示意性地示出了反射表面21上的条纹22对于光束11的反射和在x方向上的扩散作用。图3是图2的由方框A标示的部分的放大图。

作为示例，如图2a所示，所述反射表面21可以由抛物线的至少一部分沿着一轨迹24(在图2a中用虚线表示)移动而形成，所述条纹22沿着所述轨迹的延伸方向延伸。在几何学上，曲面图形可以看成是母线沿着一条轨迹移动而形成的。在图1和图2所示的示例中，反射表面21的母线23是抛物线的一部分，而母线23移动所遵循的轨迹24是一条直线，如图2a所示。需要说明的是，尽管在图2a中仅示出了轨迹24是直线轨迹的情形，但是本发明的实施例不限于此，轨迹24也可以是曲线轨迹，例如是圆弧轨迹。反射表面21的母线23可以是完整的抛物线，也可以是抛物线的一部分。

由抛物线的特性可知，对于从抛物线的焦点发出的光可以被抛物线反射成平行光。因此，在图2所示的示例中，如果反射表面21是光滑的，即没有设置上述条纹22，则在理想情况下被反射表面21反射的光束11可以是平行光束。而由于平行光束完全射向反射表面的正前方，所以对于观察者而言，在这种情况下反射表面21反射的光束的可视角度较小。而在本发明的实施例中，由于设置了条纹22，其能够在对光束11进行反射的同时将光束11在与所述条纹22的延伸方向垂直的方向上扩散，所以，被反射表面21反射的光束的可视角度在与所述条纹22的延伸方向垂直的方向(例如竖直方向)上与未设置条纹22的情形相比增大了。这样，例如，当该光图案化装置100用于车灯时，其他车辆的驾驶员及行人可以在更大范围内观察到上述反射光束中的图案。

在图1和图2示出的实施例中，所述轨迹24为直线轨迹，条纹22沿着该直线轨迹的延伸方向延伸，成直条纹形式。然而，本发明的实施例不限于此，例如，在轨迹24为曲线轨迹时，条纹22可以成弯曲条纹形式。

作为示例，光源10可以位于所述抛物线沿着所述轨迹24移动时其焦点所形成的直线25或曲线上。本发明的实施例中，可以设置一个光源10，也可以设置多个光源10。对于如图1和图2所示的示例，当多个光源10均位于所述抛物线的焦点沿着所述轨迹移动所形成的直线25或曲线上时，也就是说，每个光源10均位于抛物线的焦点处(在反射表面21的横截面中)时，来自于各个光源10的光束可以提供大致相同的图案，从反射表面21的前方可以观察到来自于各个光源10的多个图案的组合。例如，当设置一个光源10时，可以观察到一条竖线，而当设置多个光源10时，可以观察到多条竖线。

在本发明的实施例中，条纹22可以具有多种形状，例如，条纹22的横截面可以具有曲线形轮廓(如图3所示)(例如圆弧形轮廓、椭圆形轮廓等)，也可以具有直线形轮廓(例如三角形轮廓、其他多边形轮廓等)，只要在与所述条纹22的延伸方向垂直的方向上能够对光束具有扩散作用即可。作为示例，所述条纹22可以为凸起或凹陷形状。

在一些实施例中，多个并排设置的条纹22中相邻的条纹可以彼此邻接，如图3所示，或者也可以彼此间隔开，如图6和图7所示。作为示例，多个并排设置的条纹22的节距P(即相邻的两个条纹中心之间的距离)可以为0.1毫米至0.5毫米。例如，每个条纹22的宽度W可以为0.1毫米至0.5毫米。作为示例，相邻的条纹22之间的间隔S可以小于0.5毫米。然而，本发明的实施例不限于此。

在本发明的实施例中，条纹22可以是连续的条纹，也可以是间断的条纹。

图4和图5示出了根据本发明的另一实施例的光图案化装置100’。在该实施例中，反射表面21’为相对于所述光源10的发光轴线12倾斜的倾斜面(例如可以为平面，也可以为诸如锥面等弯曲的面)。在此，设置于所述倾斜面上的所述多个并排设置的条纹22沿着弧形的轨迹延伸。例如，所述多个并排设置的条纹22可以由同心圆弧形成。如图5所示，每条条纹22均为半圆环，各条半圆环的条纹是同心的。由于条纹22的形状配置成将光束11在与所述条纹22的延伸方向垂直的方向上扩散，因此，被反射表面21所反射的光束在所述半圆环的各个径向方向上的可视角度都可以获得增加。图4和图5示意性地示出了反射表面21上的条纹22对于光束11的反射和在与条纹22的延伸方向垂直的方向上的扩散作用。同样可行的是，设置于所述倾斜面上的所述多个并排设置的条纹22具有其它的走向，例如直线或曲线的走向。

在该实施例中，反射表面21相对于所述光源10的发光轴线12度倾斜角度可以根据需要来设定。该倾斜角度的变化可以改变反射光束的图案。该倾斜角度可以取0至90度之间的任意值。作为示例，反射表面21相对于所述光源10的发光轴线12度倾斜角度可以在30度至60度之间，例如45度。

在该实施例中，同样，可以设置一个光源，也可以设置多个光源。在设置多个光源的情况下，多个光源可以位于一条直线上。这可以用于将来自于多个光源的光束反射以形成多条放射线状的图案。替代地，多个光源也可以布置成其他形式，用于实现其他的图案效果。多个光源甚至也可以随机分布，用于将反射后的光束实现特殊的图案效果。

在本发明的一些实施例中，所述反射表面21可以位于所述反射器20面向光源10的一侧，以更好地对光束进行反射。

在本发明的实施例中，反射表面21可以由金属材料制成。反射表面21上的条纹22可以例如通过金属拉丝工艺等方式在反射表面21上形成。金属(例如铝、不锈钢等)拉丝工艺是一种常用的金属表面处理工艺，可以用于形成条纹。因此，在此对于金属拉丝工艺的详细过程不再赘述。然而，本发明的实施例中的条纹22并不限于采用金属拉丝工艺制成。例如，其也可以通过在反射器20的基体上形成条纹形状，再在上面涂覆反射层来实现。

作为示例，所述光源10可以包括白光或单色光发光二极管。在条纹22的节距P(或条纹22的宽度W)与可见光波长相比相对较大的情况下(例如在0.1mm以上)，条纹22对于可见光的衍射效应非常弱，且条纹22对于白光的分色效果不明显，不会影响出射光的视觉效果。该光源10可以采用白光发光二极管。所述光源10可以包括一个发光二极管，或是发光二极管的阵列。光源10可以由现有技术中已知的任何用于承载光源的部件来支撑，例如灯座、印刷电路板等等。在本发明的实施例中，光源10不限于发光二极管，例如还可以是白炽灯、面光源(如扁平光导等)等本领域其它已知光源。

本发明的实施例还提供了一种包括如上述任一实施例所述的光图案化装置100、100’的车灯。由反射器20反射的光束可以用于形成车灯的照明和/或信号指示光，以提高视觉效果。

在本发明的实施例中，反射器20可以由任何已知的用于保持光学元件的合适的装置来支撑或悬挂，例如支座，吊臂等。

根据本发明的实施例的车灯可以包括任何类型的机动车辆照明灯和/或信号灯，例如前照灯、中央高位刹车灯、转向灯、位置灯、尾部刹车灯、车厢内灯等等。

本发明的实施例还提供了一种机动车辆，包括如上述任一实施例所述的光图案化装置100、100’或车灯。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本发明的限制。

虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。