CN106813180A - 灯具的导光结构、行车灯及车辆 - Google Patents

灯具的导光结构、行车灯及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及照明技术领域，提供一种灯具的导光结构、行车灯及车辆，所述灯具的导光结构包括：光源；第一反射件，所述第一反射件具有第一反射面，所述第一反射面与所述光源对应设置；第二反射件，所述第二反射件具有第二反射面，所述第二反射面与所述第一反射面对应设置；以及光导件，所述光导件与所述第二反射面对应设置，且所述光导件具有出光面和入光面，所述第二反射面反射的光线能够经所述入光面进入所述光导件，并从所述出光面射出。本发明所述的通过对光源所发出的光线的二次反射，使得光线按照所需要的分布形式分布，且光导件结构简单，易于生产制造。

Description

灯具的导光结构、行车灯及车辆
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别涉及一种灯具的导光结构、行车灯及车辆。
背景技术
随着现代工业的发展，LED(发光二极管)由于其寿命长、耗能小、结构简单等优点在汽车照明领域的应用逐渐广泛。并且为了增加灯具的时尚感、科技感和精致感，通常设置具有光导件的导光结构来改善LED的照明效果。
目前，在车辆的灯具结构中，导光结构通常为两种：1、将LED光源直接作用于光导件并通过光导件传导出光，这种导光结构的光传导效率较高，但是点亮效果的连续性和均匀度往往不太理想，并且光导件结构复杂，成型工艺难度较大。2、在光导件下隐藏导光条，导光条实现均匀的发光并通过前部的光导件传导出光，这种导光结构的点亮效果较好，但是光导件加导光条的结构使得光传导效率较低，需要使用大功率光源来满足使用需求，浪费能源，且对灯具的散热性能具有较高要求。
因此，希望有一种灯具的导光结构能够克服或者至少减轻上述导光结构的缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种灯具的导光结构，以提供一种光传导效率较高，且光效的连续性和均匀性较好的灯具的导光结构。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种灯具的导光结构，所述灯具的导光结构包括：光源；第一反射件，所述第一反射件具有第一反射面，所述第一反射面与所述光源对应设置，以反射所述光源发出的光线；第二反射件，所述第二反射件具有第二反射面，所述第二反射面与所述第一反射面对应设置，以反射所述第一反射面反射的光线；以及光导件，所述光导件与所述第二反射面对应设置，且所述光导件具有出光面和入光面，所述第二反射面反射的光线能够经所述入光面进入所述光导件，并从所述出光面射出。
进一步的，所述第一反射面的至少一部分形成为抛物面，所述光源设置在所述抛物面的焦点处。
进一步的，所述第二反射面上形成有反射所述第一反射面反射的光线的第一配光花纹。
进一步的，所述第一配光花纹为齿状条纹，且所述齿状条纹的齿的长度的延伸方向垂直于所述第一反射面反射的光线方向。
进一步的，所述入光面和所述出光面分别形成在沿所述光导件的厚度方向相对的两端处，所述第二反射面反射的光线沿平行于所述光导件的厚度方向的方向打到所述入光面上，并且，所述光导件位于所述出光面和所述入光面之间的外周面为全反射面。
进一步的，所述出光面和所述入光面为长方形，所述第二反射面为与所述入光面对应的长方形反射面。
进一步的，所述入光面上形成有使得光线扩散的第二配光花纹。
进一步的，所述第二配光花纹形成为使用时沿所述入光面的高度方向延伸的条形花纹，使得光线在横切于所述条形花纹的平面上扩散。
相对于现有技术，本发明所述的灯具的导光结构具有以下优势：
通过对光源所发出的光线的二次反射，使得作用于光导件的光线按照所需要的分布形式分布，且光导件结构简单，易于生产制造，使用该灯具的导光结构的灯具的光效较高，使用低功率光源即可满足配光需求，节约能源并且对灯具的散热系统要求较低，光线的二次反射光学系统结构简单紧凑，节省空间，易于成型和装配。
本发明的另一目的在于提出一种行车灯，所述行车灯具有较高的光传导效率，且光效的连续性和均匀性较好。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种行车灯，所述行车灯设置有多个根据上文所述的灯具的导光结构，其中，多个所述灯具的导光结构在水平面内间隔布置。
所述行车灯与上述的灯具的导光结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的再一目的在于提出一种车辆，所述车辆的车灯具有较高的光传导效率，且光效的连续性和均匀性较好。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，所述车辆设置有根据上文所述的行车灯，所述行车灯用作日间行车灯。
所述车辆与上述的行车灯相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一种实施方式的灯具的导光结构的示意图；
图2为图1所示的灯具的导光结构的侧视图；
图3为图1所示的灯具的导光结构的光导件的示意图；
图4为图3所示的光导件沿剖面线A-A的剖视图；
图5为图1所示的灯具的导光结构的第二反射件的局部放大图；
图6为图1所示的灯具的导光结构的第一反射件的示意图；
图7为图1所示的灯具的导光结构的光线反射原理图，其中，图中仅画出部分光线；
图8为图7所示的灯具的导光结构的光线反射原理图的局部放大图。
附图标记说明：
1-光导件，11-出光面，12-入光面，13-凸缘，14-外周面，2-第二反射件，21-第二反射面，211-第一齿面，212-第二齿面，3-光源，4-第一反射件，41-第一反射面，5-光导件安装结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外，在本发明的实施例中所提到的高度方向，是指沿竖直方向从物体的底部到顶端的方向。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种灯具的导光结构，参见图1所示，所述灯具的导光结构包括：光源3；第一反射件4，第一反射件4具有第一反射面41，第一反射面41与光源3对应设置，以反射光源3发出的光线；第二反射件2，第二反射件2具有第二反射面21，第二反射面21与第一反射面41对应设置，以反射第一反射面41反射的光线；以及光导件1，光导件1与第二反射面21对应设置，且光导件1具有出光面11和入光面12，第二反射面21反射的光线能够经入光面12进入光导件1，并从出光面11射出。
光源3所发出的光线经第一反射面41第一次反射后调整传播方向和光线分布，然后光线被打到第二反射面21上；经第二反射面21第二次反射后再次调整光线的传播方向和光线分布，通过两次反射的结合将光线的传播角度和分布调整至所需要的状态(可根据所需的光线状态调整光源3、第一反射件4和第二反射件2的位置和类型)，并将光线打到光导件1的入光面12上，最终由光导件1的出光面11射出。
通过对光源3所发出的光线的二次反射，使得作用于光导件1的光线按照所需的分布形式分布且按照所需的角度打到入光面12上，光导件1结构简单，便于模制，易于生产制造。并且，使用该灯具的导光结构的灯具的光效较高，使用低功率光源即可满足配光需求，节约能源并且对灯具的散热系统要求较低，本发明所公开的二次反射结构配合光导件的导光结构与导光条配合光导件的导光结构相比，在实现相同配光效果的情况下仅需使用功率约为后者的二分之一左右的光源即可。并且，二次反射光学系统结构简单紧凑，节省灯具内部空间，便于制造和装配。
光源3的类型可根据实际需要进行适当的选择，例如，卤素灯、LED灯等。其中，光源3优选为LED光源，该LED光源能够为一个或多个LED颗粒，该LED颗粒设置在相应的基板上，并对应设置有灯具散热结构，LED光源具有使用寿命长、可靠耐用、节约能源、点亮速度快、色彩鲜艳等优点。
第一反射件4的结构可根据实际需要进行适当的设计，使得第一反射件4上的第一反射面41能够按照所需的角度反射光源3所发出的光线即可。但是为了得到更好的光线反射效果，第一反射面41优选为至少一部分形成为抛物面，光源3优选设置在抛物面的焦点处，使得设置在抛物面的焦点处的光源3所发出的光线经第一反射面41反射后至少部分地成为平行光束，光线的分布更加均匀，提高光导件1的出光面11所射出的光线的均匀度，且便于光源3的光线投射方向的集中调整。
参见图2和图6所示，在图示实施方式中，第一反射面41整体形成为完整抛物面的一部分，光源3设置在抛物面的焦点处，使得光线经第一反射面41反射后成为平行光束打到第二反射面21上，使得打到第二反射面21上的光线较为均匀，且光线的传播方向相互平行。但是可以理解的是，根据实际需要，第一反射面41也可形成为平面、球面、弧形面或者由抛物面、平面和弧面所构成的组合面等，光源3的类型和位置根据实际需求和第一反射面41的类型进行适当的选择和设置。
第二反射件2的设置根据第一反射件4和光源3的设置进行适当的选择，使得经第一反射面41反射后的光线至少部分地被打到第二反射面21上，而光导件1的设置则根据第二反射件2的设置进行适当的设置使得经第二反射面21反射的光线至少部分地被打到入光面12上。使用者可通过对光源3、第一反射面41、第二反射面21和光导件1的角度、位置和/或形状的调整而使得出光面11获得所需要的出光角度，并可调整具有该灯具的导光结构的灯具的光效(灯具所发出的总光通量与该灯具所消耗的电功率(瓦)的比值，称为该灯具的光效)。
第二反射面21可根据实际需要选择适当的类型，例如，平面、弧形面等，使得第二反射面21以适当的角度和均匀度反射光线。并且优选地，第二反射面21上形成有反射第一反射面41反射的光线的第一配光花纹，第一配光花纹的类型可根据实际需要进行适当的选择，例如，波浪形花纹、颗粒花纹和网状花纹等。第一配光花纹能够改善第二反射面21对光线的反射效果，通过选择适当类型的配光花纹使得光线以更加适当的角度和/或更高的均匀度被第二反射面21反射到入光面12上。
参见图2和图6所示，在图示实施方式中，第一反射面41形成为抛物面，即经第一反射面41反射后打到第二反射面21上的为平行光束，为了使得光线经第二反射面21反射后依然为平行光束，优选为第二反射面21为平面。并且，参见图7和图8所示，优选形成在第二反射面21上的第一配光花纹为齿状条纹，且所述齿状条纹的齿的长度的延伸方向垂直于第一反射面41反射的光线方向，使得经第一反射面41反射后的光线打到所述齿状条纹的齿的侧壁上。齿状条纹的齿的形状可根据实际需要进行适当的选择(例如，梯形齿、弧面齿或三角形齿等)。但是，所述齿状条纹的齿的形状优选为梯形齿、三角形齿等齿面为平面的齿，使得经第二反射面21反射后打到入光面12上的光束仍然为平行光束。
参见图1和图5，所述齿状条纹的齿优选为均匀分布的第二反射面21上，便于第二反射件2的生产制造，降低成本。此外，根据实际需要，齿状条纹的齿也可以在第二反射面21上不均匀分布，例如，齿距(相邻齿的齿顶之间的间距)从第二反射面21的底部到顶部逐渐变大或者变小，或齿距从第二反射面21的中部向两端逐渐变大或者变小，以获得所需的光线分布形式，使用者可根据实际需要进行适当的选择。
参见图5和图8所示，在图示实施方式中，形成在第二反射面21上的齿状条纹的齿为三角形齿，该齿状条纹的各个齿包括第一齿面211和第二齿面212，第一反射面41所反射的平行光束打到第二齿面212上，被第二齿面212反射后射到入光面12上，第二齿面212相对于第二反射件2所突出的高度以及第二齿面212与第一齿面211之间的夹角可根据实际需要进行适当的选择。参见图8，在图示实施方式中，第一齿面211并不反射光线，避免角度不同的面反射光线所造成的打到入光面12上的光线角度混乱所导致的出光面11出光不均匀的问题，因此，可通过调整第二反射面21上不同位置处的第二齿面212的尺寸和密度来调整经第二反射面21反射后打到入光面12上的光线的分布形式，第一齿面211根据第二齿面212的变化进行适应性调整即可。
优选地，第一反射面41和第二反射面21为镀铝反射面，使得反射面的反射性较好。
可以理解的是，光导件1可将从入光面12进入光导件1内部的光线导向沿光线入射方向位于入光面12的前部的出光面11处或者其他位置的想要发光的出光面11处，使用者可根据实际需要将光导件1设置为适当的结构。光导件1优选为采用PC材料或者PMMA材料制成，使得光导件1具有较好的导光性能。
优选地，入光面12和出光面11分别形成在沿光导件1的厚度方向相对的两端处，第二反射面21反射的光线主要沿平行于光导件1的厚度方向的方向打到入光面12上，光线在光导件1内基本沿直线传播，减少能量损失，且使得光导件1的结构较为简单，易于加工成型。此外，光导件1位于出光面11和入光面12之间的外周面14为全反射面，避免光线从除了出光面11以外的位置漏出，提高出光面11的光效。
参见图3和图4，光导件1优选为形成为梯形块，便于光导件1的模制成型，其中出光面11和入光面12分别形成在梯形块的顶部和底部，入光面12大于出光面11，经入光面12进入光导件1内部的光线部分被外周面14所形成的全反射面反射并最终从出光面11射出，使得出光面11处的光线能够向出光面11的四周扩散，提高光导件1的配光效果。
再次参见图3和图4，在光导件1的入光面12的外周形成有沿光导件1的厚度方向向外凸出的凸缘13，该凸缘13能够便于光导件1的模制，且对入光面12上的第二配光花纹具有一定保护作用。
优选地，参见图1和图2，出光面11和入光面12为长方形，第二反射面21为与入光面12对应的长方形反射面，第二反射面21上的齿形条纹的齿的延伸方向垂直于第二反射面21的长度方向，通过设置齿形条纹使得光线在第二反射面21上沿第二反射面21的长度方向较为均匀的分布，进而使得打到入光面12上的光线沿入光面12的长度方向较为均匀的分布。参见图1和图2，通过使用本发明所提供的上述二次反射的导光结构，能够实现利用点光源(该点光源可以是单个LED颗粒、多个LED颗粒组合或卤素灯等)发出的光线使灯具呈现出发光均匀的长方形发光面的点亮效果，且灯具的光效较高，避免浪费能源。
优选地，参见图3和图4所示，入光面12上形成有使得光线扩散的第二配光花纹，使得出光面11所发出的光线在多个角度都能看到，满足行车灯等灯具的配光需求。
第二配光花纹的形式可根据实际需要进行适当的选择，例如，网状花纹、波浪花纹等。优选地，参见图3和图4所示，所述第二配光花纹形成为使用时沿入光面12的高度方向延伸的条形花纹，使得光线在垂直于条形花纹的延伸方向的平面上扩散。具体地，参见图2和图7，在图示实施方式中，在使用时，入光面12的长度方向垂直于水平面设置，入光面12的高度方向即入光面12的长度方向，使第二配光花纹形成为沿入光面12的长度方向延伸的条形花纹，使得光线在垂直于出光面11的长度方向的平面上扩散，即在水平面内扩散。
可以理解的是，当需要光线在垂直于入光面12的宽度方向的平面上扩散时，使得条形花纹沿入光面12的宽度方向延伸，当需要光线向多个方向扩散时，可选择使用网状花纹等适当的配光花纹。
参见图4所示光导件1的剖视图，为了使光线能够在垂直于条形花纹的延伸方向的平面上扩散，入光面12上的条形花纹使得入光面12的横截面形成为波浪面，在入光面12上的不同位置进入光导件1的光线产生不同的折射角，进而使得光线扩散。可以理解的是，入光面12的横截面也可形成为齿形面等其他适当的面，使用者可根据实际需要进行适当的选择。在图示实施方式中，入光面12上的条形花纹均匀分布，使得光线由出光面11均匀的射出，不过使用者也可根据实际需要将条状花纹设置为不均匀分布。此外，使用者也可选择其他使得光线扩散的配光结构，例如，使得光导件1内部形成相应的反射/折射结构等。
光导件1优选为厚度大于4mm的厚壁光导件，其中，在图示实施方式中的梯形块光导件1优选为厚度在30mm左右。参见图7和图8所示，由于图示实施方式选用了较厚的厚壁型光导件，光线在光导件1的内部传播时会有一定的折射，使得光线能够具有一定扩散角(图7和图8仅示出了光线在光导件1内沿竖直方向上的扩散)，提高灯具的配光效果。
根据本发明的另一个方面，提供了一种行车灯，所述行车灯设置有多个根据上文所述的灯具的导光结构，其中，多个所述灯具的导光结构在水平面内间隔布置。通过多个灯具导光结构的设置使得行车灯形成独特的视觉效果，提高行车灯的时尚感和科技感。光导件1通过光导件安装结构5安装在行车灯的内部，而第一反射件4、第二反射件2、光源3通过相应的安装结构安装在行车灯的内部。可以理解的是，使用者也可根据需要选择其它形式的灯具的导光结构的布置形式，例如，多个灯具的导光结构在竖直平面内间隔布置等。在使用过程中，通常使得光导件1的出光面11垂直于水平面设置。
优选地，所述行车灯包括沿水平方向间隔布置的三个灯具的导光结构，且各个灯具的导光结构的光导件1的出光面11形成为长方形。
根据本发明的再一个方面，提供一种车辆，所述车辆设置有根据上文所述的行车灯，所述行车灯用作日间行车灯(白天向前方提示车辆存在设置的，通常安装在车辆前端的两侧)。通过在车辆的日间行车灯上应用上述灯具的导光结构，使得车辆的日间行车灯光效高、点亮效果好，提高车辆的时尚感和精致感。
在车辆上，光导件1的出光面11优选为垂直于水平面设置，光导件1也通常为垂直于水平面设置，第二反射件2与水平面成一定夹角设置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灯具的导光结构，其特征在于，所述灯具的导光结构包括：
光源(3)；
第一反射件(4)，所述第一反射件(4)具有第一反射面(41)，所述第一反射面(41)与所述光源(3)对应设置，以反射所述光源(3)发出的光线；
第二反射件(2)，所述第二反射件(2)具有第二反射面(21)，所述第二反射面(21)与所述第一反射面(41)对应设置，以反射所述第一反射面(41)反射的光线；以及
光导件(1)，所述光导件(1)与所述第二反射面(21)对应设置，且所述光导件(1)具有出光面(11)和入光面(12)，所述第二反射面(21)反射的光线能够经所述入光面(12)进入所述光导件(1)，并从所述出光面(11)射出。
2.根据权利要求1所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述第一反射面(41)的至少一部分形成为抛物面，所述光源(3)设置在所述抛物面的焦点处。
3.根据权利要求1所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述第二反射面(21)上形成有反射所述第一反射面(41)反射的光线的第一配光花纹。
4.根据权利要求3所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述第一配光花纹为齿状条纹，且所述齿状条纹的齿的长度的延伸方向垂直于所述第一反射面(41)反射的光线方向。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述入光面(12)和所述出光面(11)分别形成在沿所述光导件(1)的厚度方向相对的两端处，所述第二反射面(21)反射的光线沿平行于所述光导件(1)的厚度方向的方向打到所述入光面(12)上，并且，所述光导件(1)位于所述出光面(11)和所述入光面(12)之间的外周面(14)为全反射面。
6.根据权利要求5所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述出光面(11)和所述入光面(12)为长方形，所述第二反射面(21)为与所述入光面(12)对应的长方形反射面。
7.根据权利要求5所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述入光面(12)上形成有使得光线扩散的第二配光花纹。
8.根据权利要求7所述的灯具的导光结构，其特征在于，所述第二配光花纹形成为使用时沿所述入光面(12)的高度方向延伸的条形花纹，使得光线在横切于所述条形花纹的平面上扩散。
9.一种行车灯，其特征在于，所述行车灯设置有多个根据权利要求1-8中任意一项所述的灯具的导光结构，其中，多个所述灯具的导光结构在水平面内间隔布置。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有根据权利要求9所述的行车灯，所述行车灯用作日间行车灯。
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