本發(fā)明涉及照明及信號(hào)指示領(lǐng)域，尤其涉及一種照明和/或信號(hào)指示裝置。

背景技術(shù)：

照明裝置和信號(hào)指示裝置廣泛應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，例如機(jī)動(dòng)車輛的車燈、路燈、廣告燈等等。隨著人們個(gè)性化需求的發(fā)展，對(duì)于照明裝置和信號(hào)指示裝置的視覺(jué)效果有了越來(lái)越豐富的要求。例如，期望照明裝置和/或信號(hào)指示裝置發(fā)出的照明光和或信號(hào)光具有立體視覺(jué)效果。這種立體視覺(jué)效果的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)復(fù)雜的光學(xué)成像系統(tǒng)(例如立體影像成像系統(tǒng))來(lái)實(shí)現(xiàn)，但必將顯著地增加系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種照明和/或信號(hào)指示設(shè)備，其能夠以低成本的方式實(shí)現(xiàn)照明光和/或信號(hào)光的立體視覺(jué)效果。這有助于提高照明光和/或信號(hào)光的美觀性和視覺(jué)顯著度。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種照明和/或信號(hào)指示裝置，包括：

光源；

第一光學(xué)部件，所述第一光學(xué)部件配置成接收從光源發(fā)出的光并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(guò)所述第一光學(xué)部件以形成第二光束；和

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

在一實(shí)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(xué)部件反射的光束的方向平行。

在一實(shí)施例中，所述第二光學(xué)部件配置成將所述第一光束和第二光束中的所述一個(gè)光束的一部分反射并使所述一個(gè)光束的另一部分透射通過(guò)所述第二光學(xué)部件，所述第三光學(xué)部件配置成將透射通過(guò)所述第二光學(xué)部件的光的至少一部分反射。

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件與第二光學(xué)部件平行布置。

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件和所述第二光學(xué)部件中的至少一者具有彼此相對(duì)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(gè)具有平面形狀。

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件和第二光學(xué)部件具有中空的回轉(zhuǎn)體形狀，所述第一光學(xué)部件圍繞所述光源布置，所述第二光學(xué)部件圍繞所述第一光學(xué)部件布置。

在一實(shí)施例中，所述光源包括單一點(diǎn)光源，所述單一點(diǎn)光源被布置于所述第一光學(xué)部件的中心軸線上。

在一實(shí)施例中，所述光源包括多個(gè)點(diǎn)光源，所述多個(gè)點(diǎn)光源圍繞所述第一光學(xué)部件的中心軸線、沿所述第一光學(xué)部件的內(nèi)周布置。

在一實(shí)施例中，所述光源包括環(huán)形面光源，沿所述第一光學(xué)部件的內(nèi)周布置。

在一實(shí)施例中，所述環(huán)形面光源由點(diǎn)光源和光導(dǎo)形成，所述光導(dǎo)具有桿狀部和平板部，所述桿狀部的一端面向所述點(diǎn)光源布置，用于接收來(lái)自點(diǎn)光源的入射光，所述桿狀部的另一端與所述平板部相接，以將入射光引導(dǎo)至所述平板部中，所述平板部具有擴(kuò)散反射面和位于其外周上的環(huán)形出射面，所述擴(kuò)散反射面配置成將來(lái)自于所述桿狀部的光朝向所述環(huán)形出射面引導(dǎo)。

在一實(shí)施例中，所述擴(kuò)散反射面為位于所述平板部中心位置處的錐面。

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件和第二光學(xué)部件中至少一者具有彼此相對(duì)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涂覆有部分透射部分反射涂層，用于調(diào)節(jié)所述第一光學(xué)部件或第二光學(xué)部件的反射光強(qiáng)。

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件和第二光學(xué)部件都具有彼此相對(duì)的入光表面和出光表面，所述第一光學(xué)部件的出光表面和所述第二光學(xué)部件的入光表面抵靠在一起，且所述第一光學(xué)部件的出光表面和所述第二光學(xué)部件的入光表面中的至少一者涂覆有部分透射部分反射涂層。

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件和第二光學(xué)部件中至少一者形成有圖案，用于對(duì)從光源發(fā)出的光進(jìn)行圖案化。

在一實(shí)施例中，所述照明和/或信號(hào)指示裝置還包括第四光學(xué)部件，所述第四光學(xué)部件配置成接收從光源發(fā)出的光并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(guò)所述第四光學(xué)部件以形成第五光束；和

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

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

在一實(shí)施例中，所述第一光學(xué)部件和第二光學(xué)部件中至少一者為棱鏡、曲面反射鏡或平行板。

如本發(fā)明的上述至少一個(gè)實(shí)施例中所述的照明和/或信號(hào)指示設(shè)備，能夠通過(guò)多個(gè)光學(xué)部件對(duì)光的多重反射以低成本的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)其發(fā)出的照明光和或信號(hào)光的三維視覺(jué)效果。

附圖說(shuō)明

圖1a示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；

圖1b示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置 的示意圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意圖；以及

圖8a和圖8b分別示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置的示意性正視圖和立體圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。在說(shuō)明書(shū)中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說(shuō)明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。

根據(jù)本發(fā)明的總體構(gòu)思，提供一種照明和/或信號(hào)指示裝置，包括：光源；第一光學(xué)部件，所述第一光學(xué)部件配置成接收從光源發(fā)出的光并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(guò)所述第一光學(xué)部件以形成第二光束；和第二光學(xué)部件，所述第二光學(xué)部件配置成將所述第一光束和第二光束中的一個(gè)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(xì)描述中,為便于解釋,闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本披露實(shí)施例的全面理解。然而明顯地，一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。

圖1a示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置100。該照明和/或信號(hào)指示裝置100包括：光源10；第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30。該第一光學(xué)部件20配置成接收從光源10發(fā)出的光并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(guò)所述第一光學(xué)部件20以形成第二光束12。所述第二光學(xué)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。借助于這種結(jié)構(gòu)，在第二方向上將至少存在兩個(gè)光束，即第二光束12和第三光束13。而第三光束13所經(jīng)過(guò)的光學(xué)路徑長(zhǎng)度比第二光束12更長(zhǎng)。因此，當(dāng)觀察者迎著第二光束12和第三光束13觀察時(shí)，在視覺(jué)上將感覺(jué)第三光束13來(lái)自于比光源10更遠(yuǎn)的虛擬光源10’，也就是說(shuō)，在第二方向上觀察到的光在視覺(jué)上并不是來(lái)自同一個(gè)平面中的光源，而是來(lái)自遠(yuǎn)近不同的光源，由此能夠產(chǎn)生三維視覺(jué)效果。

在圖1a的示例中，被第二光學(xué)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(xué)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(dāng)觀察者迎著第二光束12和第三光束13觀察時(shí)，在視覺(jué)上將感覺(jué)第二光束12和第三光束13來(lái)自于不同距離的虛擬光源10”和10’，從而產(chǎn)生三維視覺(jué)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(xué)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(xué)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(xué)部件20的光入射面與光源10的光軸大致成45度，這有利于第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30的布置。但這不是必須的，第一光學(xué)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(jù)光出射方向以及照明和/或信號(hào)指示裝置的結(jié)構(gòu)布置要求來(lái)確定。

在一示例中，照明和/或信號(hào)指示裝置100、100’還可以包括第三光學(xué)部件40，如圖1a和1b所示。所述第二光學(xué)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(gè)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)的一部分反射并使所述光束的另一部分透射通過(guò)所述第二光學(xué)部件30，所述第三光學(xué)部件40配置成將透射通過(guò)所述第二光學(xué)部件30的光的至少一部分反射。類似地，還可以設(shè)置與第二光學(xué)部件30和第三光學(xué)部件40相類似的更多的光學(xué)部件以形成光學(xué)部件的陣列，這可以使得三維視覺(jué)顯示內(nèi)容和效果更為豐富。

在一示例中，第一光學(xué)部件20與第二光學(xué)部件30平行布置，如圖1a和1b所示。這有利于形成規(guī)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(xué)部件20與第二光學(xué)部件30為平行板形式，然而，第一光學(xué)部件20與第二光學(xué)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(xué)部件20和第二光學(xué)部件30具有中空的回轉(zhuǎn)體形狀，所述第一光學(xué)部件20圍繞所述光源10布置，所述第二光學(xué)部件30圍繞所述第一光學(xué)部件20布置。

圖2和圖3均為從照明和/或信號(hào)指示裝置200、200’的光出射方向觀察時(shí)得到的正視圖。光源10位于中心位置，各個(gè)光學(xué)部件由內(nèi)向外依次排布。從光源10發(fā)出的光一部分可以被第一光學(xué)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(guò)第一光學(xué)部件20到達(dá)第二光學(xué)部件30而被第二光學(xué)部件30沿光出射方向反射。類似地，一部分光還可以透過(guò)第二光學(xué)部件30繼續(xù)向其外側(cè)的光學(xué)部件行進(jìn)而被其外側(cè)的光學(xué)部件依次反射。被這些光學(xué)部件反射的光束由于其所經(jīng)歷的光學(xué)路徑長(zhǎng)度不同，能夠形成多種三維視覺(jué)圖案。作為示例，第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30可以具有錐形形狀或更加復(fù)雜的曲面回轉(zhuǎn)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(xué)部件20和第二光學(xué)部件30中的至少一者具有彼此相對(duì)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(qū)別在于，在圖2的示例中第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)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(xué)部件20和第二光學(xué)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(xué)部件20和第二光學(xué)部件30的入光表面由多個(gè)平面段拼接而成。采用不相互平行的入光表面和出光表面，可以使得經(jīng)過(guò)第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30反射的光束中的圖像產(chǎn)生一定的變形或不規(guī)則。這也有利于實(shí)現(xiàn)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(fā)明的實(shí)施例不限于此，例如，第一光學(xué)部件20和/或第二光學(xué)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(xué)部件20和/或第二光學(xué)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(jù)需要設(shè)置有曲面形狀或?qū)⑷牍獗砻?1、31和出光表面22、32設(shè)置成不平行的。

在一示例中，光源10可以包括單一點(diǎn)光源，如圖2至圖3所示，所述單一點(diǎn)光源被布置于所述第一光學(xué)部件20的中心軸線上。該單一點(diǎn)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(gè)點(diǎn)光源，例如led燈陣列，如圖4所示，所述多個(gè)點(diǎn)光源圍繞第一光學(xué)部件20的中心軸線、沿所述第一光學(xué)部件20的內(nèi)周布置。采用多個(gè)點(diǎn)光源可以改變照明和/或信號(hào)指示裝置300的出射光的明暗分布，從而獲得更為豐富的點(diǎn)亮效果。

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

圖5示出的是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的照明和/或信號(hào)指示裝置300’(包括光源10以及各個(gè)光學(xué)部件)的剖面圖。其中光源10(環(huán)形面光源)由點(diǎn)光源17和光導(dǎo)18形成，所述光導(dǎo)18具有桿狀部181和平板部182，所述桿狀部181的一端183面向所述點(diǎn)光源17布置，用于接收來(lái)自點(diǎn)光源17的入射光171，所述桿狀部181的另一端184 與所述平板部182相接，以將入射光171引導(dǎo)至所述平板部182中，所述平板部182具有擴(kuò)散反射面185和位于其外周上的環(huán)形出射面19，所述擴(kuò)散反射面185配置成將來(lái)自于所述桿狀部181的光朝向所述環(huán)形出射面19引導(dǎo)。作為示例，所述擴(kuò)散反射面185可以為位于所述平板部182中心位置處的錐面。通過(guò)光導(dǎo)18，點(diǎn)光源17發(fā)出的光被均勻地引導(dǎo)至環(huán)形出射面19，而使光從環(huán)形出射面19均勻地射向四周的第一光學(xué)部件20。在圖5的示例中，第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30具有回轉(zhuǎn)體形狀。作為示例，桿狀部181的面向所述點(diǎn)光源17的一端183可以設(shè)置有光準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)，以對(duì)入射光117進(jìn)行準(zhǔn)直和整形。作為示例，光導(dǎo)18可以為一體成形結(jié)構(gòu)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的實(shí)施例中，光導(dǎo)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(yīng)地，環(huán)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(qǐng)中，光導(dǎo)是指以全反射方式傳導(dǎo)光(例如從入口傳導(dǎo)至出口)的部件。

在一示例中，第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30的入光表面和出光表面中的至少一者可以涂覆有部分透射部分反射涂層，用于調(diào)節(jié)所述第一光學(xué)部件20或第二光學(xué)部件30的反射光強(qiáng)。該部分透射部分反射涂層的厚度和各項(xiàng)參數(shù)可以根據(jù)期望獲得的反射率和透射率來(lái)設(shè)定和調(diào)整。借助于該部分透射部分反射涂層，可以調(diào)節(jié)第一光學(xué)部件20或第二光學(xué)部件30的反射率和透射率，從而調(diào)節(jié)出射光的圖案的強(qiáng)度分布。

在一示例中，在如圖6所示的照明和/或信號(hào)指示裝置400中，所述第一光學(xué)部件20的出光表面22和所述第二光學(xué)部件30的入光表面31抵靠在一起，且所述第一光學(xué)部件20的出光表面22和所述第二光學(xué)部件30的入光表面31中的至少一者涂覆有部分透射部分反射涂層。在該示例中，第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30可以由形狀匹配的棱鏡實(shí)現(xiàn)。

在一示例中，在如圖7所示的照明和/或信號(hào)指示裝置500中，第一光學(xué)部件20形成有圖案，用于對(duì)從光源發(fā)出的光進(jìn)行圖案化。 在圖7的示例中，第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30圍繞光源10由內(nèi)至外依次布置，其中第一光學(xué)部件20上形成有矩形陣列等圖案。在第一光學(xué)部件20對(duì)光進(jìn)行透射和反射時(shí)，該圖案將被賦予光束，從而在最終的出射光中呈現(xiàn)該圖案。雖然，圖7僅僅示出在第一光學(xué)部件20上設(shè)置圖案，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，例如也可以在第二光學(xué)部件30上設(shè)置圖案，或者在第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30兩者上形成有圖案。形成在第一光學(xué)部件20和/或第二光學(xué)部件30上的圖案可以為任意形狀。圖7示出第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30具有矩形輪廓，但這不是必須的，第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)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(xué)部件20和第二光學(xué)部件30之外，照明和/或信號(hào)指示裝置600還可以包括第四光學(xué)部件50和第五光學(xué)部件60。所述第四光學(xué)部件50配置成接收從光源10發(fā)出的光并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(guò)所述第四光學(xué)部件50以形成第五光束52，所述第五光學(xué)部件60配置成將第四光束51和第五光束52中的一個(gè)光束的至少一部分反射。其中，第四光學(xué)部件50所接收到的光和第一光學(xué)部件20所接收到的光是從光源10發(fā)出的光的不同部分(在圖8a和圖8b的實(shí)施例中，是射向不同方向的部分)，所述第四光學(xué)部件50與第一光學(xué)部件20相對(duì)于所述光源10布置在不同的方向上。通過(guò)采用第四光學(xué)部件50和第五光學(xué)部件60，與第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30相結(jié)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(guò)調(diào)整第四光學(xué)部件50和第五光學(xué)部件60的參數(shù)(如透射率和反射率、輪廓形狀、圖案等)使其與第一光學(xué)部件20和第二光學(xué)部件30的參數(shù)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(shè)置有第一光學(xué)部件20、第二光學(xué)部件30、第四光學(xué)部件50和第五光學(xué)部件60，還設(shè)置有第六光學(xué)部件55、第七光學(xué)部件65、第八光學(xué)部件70、第九光學(xué)部件 80和第十光學(xué)部件90。這些光學(xué)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(xué)部件可以相互對(duì)準(zhǔn)以對(duì)光源10形成完整的包圍。以陣列形式分布的多個(gè)光學(xué)部件能夠提高照明和/或信號(hào)指示裝置的三維顯示圖案的設(shè)計(jì)靈活性和視覺(jué)效果。

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

本發(fā)明的實(shí)施例尤其可以用于機(jī)動(dòng)車輛的照明和/或信號(hào)指示，也可以用于其它照明和/或信號(hào)指示裝置，例如探照燈、投射燈等等。

雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是附圖中公開(kāi)的實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說(shuō)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。

雖然本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說(shuō)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。