本发明涉及一种用于机动车的照明装置、一种照明系统和一种机动车。
背景技术：
1、机动车上的照明器或照明装置的像素化或区段化的功能面的实施用于通过各个区段/像素的不同的单独电路来限定和提供期望的照明特征图(signatur)或显示附加信息内容(例如，数字、文本、象形图)。由此可以在机动车的使用寿命内开发新内容或光特征图并向车主/驾驶员提供新内容或光特征图，而不必相应开发新的照明器。
2、由de 10 2016 119 326 a1已知一种相应的照明装置，该照明装置也根据权利要求1的前序部分构造。
3、具有发光二极管的显示器(其也称为“led显示器”或“led面板”)由一般的现有技术已知。led显示器具有rgb led的矩阵布置结构，这些rgb led尤其由广告已知或作为交易会和音乐会的视频墙已知。rgb led的光通量非常低，这就是为什么在汽车领域中这些led显示器无法利用相应有限数量的led实现法定发光强度的原因。此外，这种led显示器的控制通常经由诸如hdmi的视频接口实现，这些视频接口不用于机动车中，特别是因为用于控制照明器和功能的这种视频信号不合适或仅仅不够合适。这些led显示器的缺点也在于发光二极管在矩阵中的像素化布置结构。观看者在每个led点处看到亮点，并且仅通过非常窄的距离和相应的高分辨率，观看者也可从近的观看距离看到清晰图像。因此，在这种led面板中，目前已经提供了小于2mm的相邻发光二极管的距离，或者寻求1mm或更小的距离。
4、为了在汽车使用中产生用于红色尾灯的4cd的法定最小光强、用于黄色方向指示灯的50cd(ece)或130cd(sae)的法定最小光强、用于红色制动灯的60cd(ece)或80cd(sae)的法定最小光强以及用于白色日间行车灯的400cd(ece)或500cd(sae)的法定最小光强，使用具有更高运行电流和光通量的发光二极管以及汽车规范和最佳利用发光二极管的光通量的光学系统，从而即使使用少量的像素/区段也可以生成刹车灯或方向指示器，并且相应地可以利用现有的区段化矩阵显示面来开发和批准不同的光特征图。
5、在机动车制造商中越来越流行的趋势是为机动车配备照明标志、例如制造商标志、车型标志、车辆规格、例如设备线、机动化等。指向标志的led发射器或在标志周围的led用作照明装置。标志的替代照明提供特别是具有棱边照明的光导，其被构造为对标志的面(例如印制的或膜状的透明片)进行背面照明。在该范围内，必须始终考虑到世界各地差异很大且动态变化的法律要求和法规。
6、在该范围内进一步扩展的应用领域是将这样的标志集成到机动车的已知和允许的或法律规定的信号功能中。在机动车的格栅或发动机罩棱边中的前侧的前标志可以例如具有白色照明，并且因此除了表示标志之外还表示机动车的前侧位置灯的技术功能，例如，作为在车辆宽度上实施的灯带。在另一个应用情况中，标志可以布置在车辆后部并以红色照明，并且因此额外地实现机动车的尾灯的技术功能。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是提供一种与现有技术相比改进的照明装置，该照明装置优选地将标志集成到机动车的信号功能中。进一步优选地，该照明装置具有成本低廉、紧凑且可易于适配的结构形式。
2、上述目的通过权利要求的主题得以实现。特别地，该目的通过根据独立权利要求1所述的照明装置、根据并列的权利要求10所述的照明系统和根据并列的权利要求12所述的机动车来实现。本发明的进一步优点和细节源自从属权利要求、说明书和附图。在此，这也适用于结合根据本发明的照明装置公开的、当然也结合根据本发明的照明系统和根据本发明的机动车且分别反之亦然公开的特征和细节，使得关于本发明的各个方面的公开总是相互参照或可以相互参照。
3、根据本发明的第一方面，开头所述目的通过一种用于机动车的照明装置来实现，其中，所述照明装置特别是构造用于光特征图显示或用于显示光特征图。照明装置包括电路板和反射元件，电路板具有在其上布置的用于发射光的多个发光二极管。反射元件被布置在电路板的布置有发光二极管的一侧上。反射元件具有多个区段，反射元件被划分为所述多个区段，其中，为每个发光二极管配设有一个区段，使得由发光二极管发射的光能够在反射元件的区段上被反射并且在射束方向上从电路板导离。根据本发明，照明装置的光学元件在射束方向上布置在反射元件下游，其中，光学元件至少在反射元件的辐射面的部分区域上延伸并且在辐射面上具有不同的光学特性。
4、电路板优选地具有多个导体电路，发光二极管可以经由这些导体电路与用于控制照明装置的控制单元电耦合。发光二极管优选地被构造为直接辐射的发光二极管。优选地，发光二极管例如经由用于与导体电路电耦合的焊点固定在电路板上。
5、反射元件被构造用于反射并优选地限制由发光二极管发射的光。因此，反射元件被构造为将由发光二极管发射的光沿射束方向在辐射面上远离电路板地引导。射束方向优选地与电路板的基底面正交地定向。反射元件也可以构造为将由发光二极管发射的光也倾斜于射束方向远离电路板引导并且因此产生光锥、光金字塔体等。
6、为此，反射元件被划分为多个区段，其中，在一个区段中布置至少一个发光二极管。根据本发明，两个或两个以上的发光二极管也可以布置在一个区段中。例如，发光二极管可以构造为微型led。两个或更多个发光二极管优选地布置为彼此紧密并排、例如直接接触。这具有这样的优点，即两个或更多个发光二极管可更容易被感知为共同的光源，为此对光学层的要求更低。进一步优选的是，在多个区段中分别布置一个、两个或更多个发光二极管。
7、例如，区段可以具有三角形、矩形、五边形、六边形或其他多边形形状。所述形状特别是指所述区段的横截面，或者所述形状在所述区段的俯视图中在所述反射元件上可见。因此，光学元件的区域可以被照明，其呈现区段的相应形状，即三角形发光形状、矩形发光形状、五边形发光形状或六边形发光形状。因此，可以通过照明装置照明多个区段来显示不同的光特征。特别是对于三角形区段，允许用于不同的光特征图的特别高的控制自由度。
8、根据本发明，多个区段可以分别组合成反射元件上的行和列形式的重复布置结构。区段的具有其相应形状的这种重复布置结构允许不同光特征图的特别多样的设计和显示。特别地，这些布置结构可以具有与区段对应或对应于区段的形状，这特别意味着多个区段可以组合成相应新的形状，特别是不同于区段的形状的形状。例如，这些布置结构分别可以具有矩形形状或蜂窝形状。特别地，这些布置结构可以在三角形形状的区段情况下是矩形的、特别是正方形的，并且在六边形形状的区段情况下是蜂窝形的。例如，每四个三角形区段可以组合成一个矩形形状。因此，发光二极管也可以与此相应地布置在电路板上。因此，电路板可以具有每八个发光二极管的布置结构的重复图案。该布置结构可以例如被描述为o形布置结构，其中四个发光二极管可以通过假想圆彼此连接。
9、布置在一个区段中的发光二极管例如可以具有相同的颜色。优选地，布置在一个区段中的发光二极管构造为可单独切换。在一个区段中使用多个发光二极管的优点在于，可以提供更高的光功率，使得与传统照明装置相比，根据本发明的照明装置在每个区段上并且因此也在照明装置的整个辐射面上具有更强的光强度。发光二极管优选地被构造为可调暗的。
10、光学元件相对电路板布置成，使得由发光二极管发射并在射束方向上从反射元件的辐射面偏转的光至少部分地射到光学元件上。在该范围内可以设定，光的一部分在射束方向上经过光学元件照射。根据本发明，光学元件在反射元件的辐射面的至少一个部分区域上延伸，并且在辐射面上具有不同的光学特性。在本发明的范围内，不同的光学特性例如被理解为，从辐射面在射束方向上入射到光学元件上的光受到光学元件的不同区域的不同影响。这可以包括例如偏转、颜色变化、散射、吸收、壁厚变化等。光学元件的部分区域也可以构造为光阑或被车身侧光阑覆盖，以完全阻挡光并提高所期望照明面与环境的对比度。通过发光二极管、反射元件和光学元件的有利组合，可以实现各种光学效果，这些光学效果由于光学元件的不同区域的不同光学特性而可特别地被光学元件凸显。在这种情况下，凸显例如被理解为，当直接观察照明装置时，特别是在距照明装置1m和5m之间的距离处直接观察照明装置时，光学整体印象提升或突出，有时占主导。
11、照明装置构造用于机动车特别是意味着照明装置适用于机动车或特别适合用于机动车。然而，根据本发明的照明装置的其他应用领域也是可以想象和可能的。然而，机动车的应用领域是特别优选的。因此，照明装置可以特别是机动车照明装置。例如，照明装置可以构造为尾灯、附加灯、前灯、前照灯等。
12、根据本发明的优选进一步构成，光学元件具有至少一个不透光的元件区域。不透光的元件区域被理解为指光学元件的如下区域，该区域被构造成吸收和/或反射所发射的光，使得与其他元件区域相比没有或只有可忽略的少量光穿过。不透光的元件区域优选构造在光学元件的中间元件区域中。根据本发明可以附加地或替代地设定，不透光的元件区域在光学元件的边缘区域(例如棱边区域)上延伸或者与之相邻地布置。替代地或附加地，这可以通过光阑、例如车辆侧光阑来实现。因此，可以通过光学元件提供特殊的光学凸显。
13、优选地，光学元件包括至少一个透光或半透明的元件区域。透光的元件区域被理解为光可透过的元件区域，其不引起光的散射或仅引起可忽略的少的光的散射。根据本发明，透光元件区域可以具有棱镜或者被构造为提供类似棱镜的效果。透光的元件区域优选构造在光学元件的中间元件区域中。根据本发明，可以附加地或替代地设定，透光元件区域在光学元件的边缘区域(例如棱边区域)上延伸或者与之相邻地布置。通过透光元件区域，可以通过光学元件提供特别的光学凸显。
14、根据本发明优选地，光学元件具有至少一个构造为光学漫射器的漫射器元件区域。因此，优选地，漫射器元件区域构造为光学元件的组成部分。在该范围中根据本发明可以设定，光学元件包括具有不同透射度的元件区域。漫射器元件区域被构造为使得避免了从外部直接看到发光二极管或反射元件。优选地，漫射器元件区域具有光散射效果。漫射器元件区域例如可以构造为膜、片、颜料层等。优选地，漫射器元件区域具有磨砂玻璃效果。通过构造为光学漫射器的漫射器元件区域，可以通过光学元件提供特殊的光学凸显。
15、特别优选地，光学元件具有图像对象和/或符号和/或字母和/或数字。例如，图像对象可以例如被构造为对象的轮廓或棱边表示。图像对象还可以具有另外的图像元素，例如面、颜色、阴影等。符号例如可能是具有特殊意义、特别是更深意义的标记。作为字母或数字，光学元件也可以是具有字母或数字序列或字母和数字的组合。还可以提供标点符号、特殊符号或另外的字符。根据本发明优选地，光学元件构造为标志，例如用于识别机动车的制造商或型号。通过这种光学元件，可以通过光学元件提供特殊的光学凸显。
16、优选地，反射元件被布置在照明装置的电路板和构造为漫射器的光学层之间。通过光学层避免了从外部直接看到发光二极管或反射元件。优选地，所述光学层具有光散射效果。光学层可以例如构造为膜、片、颜料层等。优选地，光学层具有磨砂玻璃效果。通过这样的光学层，可以避免或至少可以减少由照明装置引起的眩光效应。因此，还可以通过光学元件改进光学凸显。
17、光学层优选地具有在0.2mm和1.2mm之间的壁厚。特别优选地，光学层具有在0.2mm和0.5mm之间的壁厚。在包括两个叠加布置的漫射膜的光学层中，第一漫射膜优选地具有在0.1mm和0.5mm之间的壁厚，第二漫射膜具有在0.1mmm和0.2mm之间的壁厚。由于这种低的壁厚，可以进一步降低光传导效应。以这种方式，可以实现改进的对比度，从而可以为照明装置的观看者提供改进的、更清晰的显示。作为漫射膜的替代，也可以使用薄壁的被注射的光学片，其壁厚在0.5mm与1.2mm之间。
18、此外可以设定，发光二极管和光学层之间的距离小于15mm，非常优选地小于12mm，进一步非常优选地小于10mm，并且特别优选地小于8mm。作为下限，该距离可以例如为至少2mm，非常特别地至少4mm，进一步特别地至少6mm。因此，提供了一种特别紧凑的照明装置，其特别地具有低厚度。
19、根据本发明优选地，光学层布置在反射元件和光学元件之间。优选地，光学层在反射元件的整个辐射面上延伸。优选地，光学层被构造为塑料层。光学元件优选地布置在光学层上并例如通过胶合保持在该光学层上。优选地，光学元件具有比光学层小的周向尺寸，使得光学元件仅覆盖光学层的部分区域。因此，可以改进照明装置的个性化制造、特别是具有多个不同光学元件的照明装置的个性化制造。
20、进一步优选地，光学元件具有在90°和180°之间的辐射扇区。辐射扇区被理解为可由照明装置照明的区域。根据本发明，辐射扇区也可以具有所谓的“盲点”，其被布置在该辐射扇区内并且例如可以通过光学元件的一个或多个不透光元件区域来实现。为了实现这样的辐射扇区，优选地，光学元件在一个方向上从照明装置的其他部件突出，从而光可通过光学元件的由此提供的侧面辐射。因此，可保证通过光学元件同时提供具有机动车的光学凸显和信号功能的照明对象的表示，例如闪光灯。
21、优选地，发光二极管被构造为白色发光二极管和/或单色发光二极管和/或变色发光二极管，其可以被单独地或成组地控制地构成。单色发光二极管优选构造为黄色、橙色或红色发光二极管。优选地，为至少一个反射元件配设有多个不同颜色的发光二极管，这些发光二极管优选地构造用于单独和共同地切换，从而可以产生具有随时间变化的颜色的照明点。替代地，这种效果也可以用变色发光二极管来实现。变色发光二极管是一种发光二极管，其构造用于具有不同波长并且因此具有不同颜色的光的随时间变化辐射。通过这样构造的发光二极管，可以提供光学元件的特殊的、例如动画的、例如具有随时间变化的颜色和/或光强度的照明，并且因此可以通过光学元件提供改进的光学凸显。
22、根据本发明的第二方面，开头所述的目的通过一种用于机动车的照明系统来实现，其中，所述照明系统包括至少一个根据本发明的照明装置和用于控制所述照明装置的光特征图显示的控制单元。
23、经由控制单元或控制单元的电子器件，照明装置优选地是可变可控的以表示各种各样的内容。优选地，所述控制单元被构造为有针对性地彼此分离地或单独地控制所述照明装置。特别优选地，控制单元被构造为有针对性地控制照明装置的各个发光二极管。在此，控制单元可以被设置用于控制多个照明装置中的至少两个照明装置，以显示共同的光特征图。
24、在本发明的范围内，内容被理解为例如照明装置中的线形或条形或平面的照明面，其中，线形或条形光特征图也可以形成具有一个或多个方向变化(拐点)的曲线，以提供法律规定的信号功能，例如日间行车灯、行驶方向指示灯、制动灯、或尾灯或提供定位灯。此外，内容也被理解为各个象形图和标志、如交通标志或交通中的辅助标志、例如右箭头、提示箭头、路人的图像或警告提示、例如对于危险制动、用于形成应急车道或在故障情况下等。此外，内容也可以被理解为与光学元件相匹配的照明，例如追踪外部轮廓、内部轮廓、光学元件的面的受限照明等。这样的内容(其可通过多个发光二极管或区段相应照明来表示)在本发明的范围内被理解为光特征图。这种光特征图可以构造为静态或动态光特征。静态光特征图被理解为在时间曲线中不变化的光特征图。动态光特征图被理解为指在时间曲线中变化的光特征图。
25、优选地，所述照明系统包括多个根据本发明的照明装置，其中，所述控制单元被设置用于控制所述多个照明装置中的至少两个照明装置，以显示共同的光特征图。在此，共同的光特征图这里被理解为，至少两个照明装置的光特征图彼此匹配，以通过照明装置的发光二极管表示相同或彼此匹配的内容。优选地，布置在照明装置的一个区段中的发光二极管具有不同的辐射颜色，其中，照明系统被构造为提供多个不同的光信号。通过不同的辐射颜色，例如红色、绿色、黄色、蓝色、白色等，可以改进照明标志的显示。由于发光二极管的有针对性的单独可控性，因此可以在各个区段中实现多种不同的颜色。
26、根据本发明的第三方面，开头所述的目的通过一种机动车来实现，其具有根据本发明第一方面的照明装置或根据本发明第二方面的照明系统。
27、优选地，照明装置布置在机动车的车身的侧面上，例如嵌入车身的侧向凹槽中。这里优选的是，光学元件至少部分地从车身的轮廓线突出，从而确保根据侧面标记光或附加闪光灯经由光学元件的光辐射。
28、替代地，照明装置可以沿着机动车的曲率曲线布置，其中，各个照明装置具有不同的安装角度，所述安装角度分别适配于相应照明装置沿着曲率曲线的位置。
29、整个照明装置的模块化结构有利地允许各个模块适配于车辆前部或车辆后部的曲率曲线，从而通过在尺寸方面相应地匹配模块给出了形成弯曲照明装置的直接顺序(aneinanderreihung)，其中，各个模块的总数可以被集成并保持在一个共同的壳体中。模块化结构在损坏的情况下也是有利的，例如在单侧事故损坏之后或者在电路板上的一个或多个led发生故障的情况下，因为只有实际损坏的模块或部件、例如电路板必须被替换和更换以进行修理。这特别是在经济和保险技术的角度来看是有利的，以及在可持续性和资源保护方面对回收概念来说也是有利的。
1.一种用于机动车(30)的照明装置(1)，其中，所述照明装置(10)包括电路板(10)和反射元件(9)，所述电路板具有布置在其上的用于发射光的多个发光二极管(11)，其中，所述反射元件(9)布置在所述电路板(10)的布置有所述发光二极管(11)的一侧上，其中，所述反射元件(9)具有多个区段(6)，所述反射元件(9)被划分为所述多个区段，其中，为每个发光二极管(11)配设有一个区段(6)，使得由所述发光二极管(11)发射的光能够从所述反射元件(9)的所述区段(6)反射并且能够在射束方向(s)上从所述电路板(10)导离，其特征在于，所述照明装置(1)的光学元件(8)在射束方向(s)上布置在所述反射元件(9)下游，其中，所述光学元件(8)至少在所述反射元件(9)的辐射面的部分区域上延伸并且在所述辐射面上具有不同的光学特性。
2.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述光学元件(8)具有至少一个不透光的元件区域。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置(1)，其中，所述光学元件(8)具有至少一个透光的元件区域。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述光学元件(8)具有至少一个构造为光学漫射器的元件区域。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述光学元件(8)具有图像对象和/或符号和/或字母和/或数字。
6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述反射元件(9)布置在所述照明装置(1)的电路板(10)和构造为漫射器的光学层(12)之间。
7.根据权利要求6所述的照明装置(1)，其中，所述光学层(12)布置在所述反射元件(9)和所述光学元件(8)之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述光学元件(8)具有在90°和180°之间的辐射扇区(a)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述发光二极管(11)构造为白色发光二极管(11)和/或单色发光二极管(11)和/或变色发光二极管(11)，所述发光二极管单独或成组可控制地构成。
10.一种用于机动车(30)的照明系统(20)，具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)和用于控制所述照明装置(1)的光特征图显示的控制单元(21)。
11.根据权利要求10所述的照明系统(20)，其中，所述照明系统(20)包括多个根据权利要求1至9中任一项所述的照明装置(1)，所述控制单元(21)被设置用于控制所述多个照明装置(1)中的至少两个照明装置，以显示共同的光特征图。
12.一种机动车(30)，具有根据权利要求1至9中任一项所述的照明装置(1)或根据权利要求10或11所述的照明系统(20)。
