用于改善边缘灯的均匀性的方法和装置制造方法及图纸

一种用于照明设备的光叶片体，所述照明设备例如用于机动车辆，所述光叶片体包括被配置成在光学上耦合到光源并且从光源收集光的内耦合部分、沿着纵向轴线在近端和远端之间延伸的传播部分，其中传播部分被配置成在近端处接收来自内耦合部分的光并且将光导引到远端，并且其中传播部分包括混合光学器件，以在光到达外耦合部分之前混合所述光。光叶片体包括外耦合部分，该外耦合部分靠近传播部分的远端并且被配置成发射光。

Methods and devices for improving uniformity of edge lights

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善边缘灯的均匀性的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年4月14日提交的美国临时申请no.62/485,627（“627申请”）的权益，所述“627申请”由此通过引用被包含，如同在本文中被完全阐述一样。
本公开大体涉及一种照明设备，并且更具体地涉及一种具有改善的光均匀性的用于机动车辆的照明设备。
技术介绍
仅用于提供上下文的目的而在下文阐述该背景描述。因此，该背景描述的任何方面在其未以任何方式视为现有技术的范围内均未明确或隐含地被承认为是针对本公开的现有技术。许多原始装备制造商（OEM）对于信号照明具有均匀性要求，以满足造型期望或为其产品执行标志性外观。诸如光叶片/边缘灯的照明应用允许创新的造型方案以及功能。叶片能够满足规程要求的性能，但是由于成本或封装限制，经常达不到客户的均匀性期望。为了满足我们客户的均匀性要求，在光退出外耦合表面之前，需要非常长的光叶片/边缘灯区段来混合光，或者使用超出满足法定要求而光度测定地需要的东西之外的附加的LED/光源。这些解决方案可能受到可用封装空间或成本限制。其他解决方案包括使用诸如透镜或膜之类的额外的元件，在外耦合表面上进行粒化处理，或者使用诸如DF23的光漫射材料，这增加了最终设备的成本和复杂性。将期望的是，提供增加的均匀性，而不使用额外的元件或不使用光漫射材料。前述讨论旨在仅用于说明本领域，并且不应当视为对权利要求范围的否认。
技术实现思路
在实施例中，提供了一种照明设备，该照明设备包括光源和光叶片体，该光叶片体包括内耦合部分、传播部分和外耦合部分。光源被配置成输出源光束。内耦合部分在光学上靠近光源，并且被配置成大体在沿着纵向轴线的第一方向上收集和导引源光束作为第一光束。传播部分沿着纵向轴线在近端和远端之间延伸。传播部分被配置成在近端处接收来自内耦合部分的第一光束。传播部分包括混合光学器件，其被配置成增加第一光束的色散以产生第二混合光束。传播部分还被配置成将第二混合光束导引至传播部分的远端。外耦合部分靠近传播部分的远端，并且被配置成接收第二混合光束，并且在第一方向上发射第二混合光束。实现均匀的光分布相对困难，并且通常需要使用比满足光强度目标所需的更多的光源、使用更高成本的光漫射材料、或者变更照明设备的配置（例如，使边缘灯更长），这可能需要更多的材料和/或空间，而这在成本和封装规格下并不总是可能的。与本公开一致的实施例在光传播路径中（例如，在光传播部分中）更早地采用光混合光学器件，从而在没有附加光源、材料或封装空间的情况下产生更均匀的光分布。附图说明图1是根据实施例的照明设备的图解视图，所述照明设备包括光源和光叶片体。图2是图1的光源以及光叶片体的内耦合部分的图解视图。图3是图1的光叶片体的传播部分的图解视图，该传播部分在实施例中包括混合光学器件。图4是图1的光叶片体的外耦合部分的图解视图。图5至图6是图1的内耦合部分的第一和第二替代性实施例的图解视图。图7是图1和图3的光叶片体的传播部分的图解视图，在第一实施例中，所述传播部分具有沿着其整个顶侧和底侧的混合光学器件。图8是图1和图3的光叶片体的传播部分的图解视图，在第二实施例中，所述传播部分具有沿着小于其整个顶侧和底侧的部分的混合光学器件。图9是图1和图3的光叶片体的传播部分的图解视图，在第三实施例中，所述传播部分具有仅在顶侧上的混合光学器件。图10是图1和图3的光叶片体的传播部分的图解视图，在第四实施例中，其中混合光学器件仅在底侧上。图11是在实施例中的图1的光叶片体的等距视图。图12是图11的光叶片体的主视图，在实施例中，所述光叶片体包括光源。图13是在实施例中的图11的光叶片体的侧视图。图14是在实施例中的图11的光叶片体的俯视图。图15是在实施例中的图11的光叶片体的仰视图。图16是在实施例中的图11的光叶片体的后视图。图17是在实施例中的图1的照明设备的亮度绘图。图18是在实施例中的示出了根据图1的照明设备的视角而定的光强度的光强度绘图。具体实施方式本文针对各种装置、系统和/或方法描述了各种实施例。阐述了许多具体细节，以提供对如在说明书中描述以及附图中图示的实施例的总体结构、功能、制造和使用的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所述实施例。在其他情况下，没有详细描述众所周知的操作、部件和元件，以免模糊说明书中所描述的实施例。本领域普通技术人员将理解，本文中所描述和所图示的实施例是非限制性示例，并且因此可以理解的是，本文中所公开的具体结构和功能细节可以是代表性的，并且不一定限制实施例的范围，所述实施例的范围仅由所附权利要求书限定。贯穿说明书对“各种实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等的引用，意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在贯穿说明书各处出现的短语“在各种实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在实施例中”等不一定都指代同一个实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。因此，结合一个实施例所图示或所描述的特定特征、结构或特性可以在不受限制的情况下全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构或特性组合，只要这种组合不是不合逻辑的或不起作用的。在实施例中，本公开示出了一种照明设备（例如，光叶片/边缘灯），其允许在较小封装空间中的改善的光分布均匀性，并且不需要在外耦合表面上的附加的光学器件/粒化。现在参考附图，其中在各种视图中，相同的附图标记用于标识相同或类似的部件，图1是根据实施例的照明设备20的图解视图。照明设备20包括生成源光束24的光源22以及光叶片体26。光叶片体26被配置成收集来自光源22的光，并且将光导引到光叶片体26的外表面39（图4），在那里光以所期望的第一方向54发射。图11是图1的光叶片体26的等距视图。继续参考图1和图11，光叶片体26包括内耦合部分28、光传播部分30和外耦合部分38。在实施例中，光叶片体26可以是大体矩形的形状以及具有一体化构造，并且可以包括透光材料，提及一些替代性方案，诸如丙烯酸或聚碳酸酯、聚芳酯、玻璃或聚甲醛。光叶片体26可以以本领域中已知的常规方式被形成，诸如通过单次注射成型工艺。从制造的角度来看，单次注射成型工艺可以导致减少的生产周期、材料和机器占地面积。此外，由于需要被组装的部件数量的减少，一体化构造简化了组装过程。此外，一体化构造还减少和/或消除了维持各种部件零件的尺寸公差以及各种部件零件之间的尺寸公差的需要，从而导致更稳健的设计。参考图1和图11，内耦合部分28在光学上耦合到光源22，并且被配置成收集从光源22输出的源光束，并且将它们导引为第一光束241。传播部分30沿着纵向轴线32在近端34和远端36之间延伸。传播部分30被配置成在其近端3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明设备（20），其包括：/n光源（22），其被配置成输出源光束（24）；和/n光叶片体（26 ），其包括，/n内耦合部分（28），其在光学上靠近所述光源（22）并且被配置成大体在沿着纵向轴线（32）的第一方向（54）上收集和导引所述源光束（24）作为第一光束（24

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170414 US 62/4856271.一种照明设备（20），其包括：
光源（22），其被配置成输出源光束（24）；和
光叶片体（26），其包括，
内耦合部分（28），其在光学上靠近所述光源（22）并且被配置成大体在沿着纵向轴线（32）的第一方向（54）上收集和导引所述源光束（24）作为第一光束（241）；
传播部分（30），其沿着所述纵向轴线（32）在近端（34）和远端（36）之间延伸，所述传播部分（30）被配置成在所述近端（34）处接收来自所述内耦合部分（28）的所述第一光束（241），其中所述传播部分（30）包括混合光学器件（40），所述混合光学器件（40）被配置成增加所述第一光束（241）的色散和混合，以产生第二混合光束（242）并且将所述第二混合光束（242）导引至所述远端（36）；以及
外耦合部分（38），其靠近所述传播部分（38）的所述远端（36），并且被配置成接收所述第二混合光束（242）并且在所述第一方向（54）上发射所述第二混合光束（242）。


2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述光源（22）包括以下各项中的一者：发光二极管（LED）、白炽灯、高强度放电（HID）照明元件和激光器。


3.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述光叶片体（26）是一体化的。


4.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述内耦合部分（28）包括具有平面平台（62）的截短结构，并且其中所述光源面向所述平台。


5.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述光源（22）具有主发射方向（60），该主发射方向是大体垂直于所述轴线（32）、平行于所述轴线（32）或者相对于所述轴线（32）成角度的方向。


6.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述内耦合部分（28）包括肘形光学元件（28，28a），所述肘形光学元件（28，28a）被配置成在垂直于所述第一方向（54）的主发射方向（60）上接收所述源光束（24），并且在大体平行于所述轴线（32）的所述第一方向（54）上将所述源光束（24）导引为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：T博谢尔，JM梅尔卡多佩纳，
申请(专利权)人：黑拉有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE