CN109027953A - 一种灯具光导结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灯具光导结构，具有：光导，光导的背面为锯齿面；聚光器透镜，设置在光导的第一端上，聚光器透镜上设有凹槽；电路板；LED灯珠，通过电路安装在电路板上，LED灯珠伸入凹槽内。聚光器透镜的外端侧面形状包括抛物面和椭球面，光能利用率高，出光面不会呈颗粒状、不均匀。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种灯具光导结构。
背景技术
随着社会经济的不断发展，汽车已经成为每家每户必备的出行工具。消费者不仅对汽车的舒适性提出了更高的要求，而且对汽车的工艺以及外观也提出了更细致的要求。
汽车的灯具被形容成汽车的眼睛，灯具的成本占整车成本很大的比重。
消费者对灯具的造型要求越高，灯具的结构和配光也就做的越复杂。汽车灯具在经历卤素，氙气之后，以前只有在高端车型上才用的LED车灯也被越来越多的中端车型所接受。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
光能利用率很低；出光面一般呈颗粒状，不均匀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光能利用率高，出光面不会呈颗粒状、不均匀的灯具光导结构。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种灯具光导结构，具有：
光导，所述光导的背面为锯齿面。
聚光器透镜，设置在所述光导的第一端上，所述聚光器透镜上设有凹槽；
电路板；
LED灯珠，通过电路安装在所述电路板上，所述LED灯珠伸入所述凹槽内。
所述聚光器透镜的外端侧面形状包括抛物面和椭球面。
所述光导形状包括直线段和弯曲线段；光导材质包括PC和PMMA。
所述光导的横截面形状包括圆形和矩形。
所述光导的两侧设有定位柱，所述电路板卡接在所述定位柱上。
所述LED灯珠焊接在所述电路板上。
所述光导和电路板通过螺钉锁紧或者背面用热铆工艺完全固定。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，光能利用率高，出光面不会呈颗粒状、不均匀。可获得更加均匀的点亮效果，避免了传统的LED加反射镜方案和LED加聚光器透镜方案带来的发光面颗粒感及点亮时局部暗区问题。有效提高传统LED加光导方案的光能利用率低的问题。融合了LED加光导获得的均匀带状点亮效果和LED加聚光器透镜光能利用率高的优点，在更小的光能损失下获得和LED加光导一样的均匀带状点亮效果。降低了LED的功率，更少的使用散热器结构，节省成本。耐热空间的减小也给灯具的结构设计带来了更大的灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的灯具光导结构的结构示意图；
图2为图1的灯具光导结构的结构示意图；
上述图中的标记均为：1、光导，11、聚光器透镜，12、锯齿面，2、LED灯珠，3、电路板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-2，一种灯具光导结构，具有：
光导，光导的背面为锯齿面。
聚光器透镜，设置在光导的第一端上，聚光器透镜上设有凹槽；
电路板；
LED灯珠，通过焊接安装在电路板上，LED灯珠伸入凹槽内。LED灯珠可以是各种类型的车用级LED，是灯具结构的光源部分。
聚光器透镜的外端侧面形状包括抛物面和椭球面。
光导形状包括直线段和弯曲线段；光导材质包括PC和PMMA。
光导的横截面形状包括圆形和矩形。
光导的两侧设有定位柱，电路板卡接在定位柱上。
LED灯珠焊接在电路板上。
光导和电路板通过螺钉锁紧或者背面用热铆工艺完全固定。
传统技术中，LED和光导因为要留有间隙，导致LED发出的光在进入光导时会有一部分光从光导进光口侧边溢出，光能利用率会下降。而为了满足灯具配光法规要求的亮度值，配光工程师会选择大功率的LED来提高光导的亮度值。LED也会产生热量，功率越大，所要求的耐热空间也就越大。大功率的LED线路板为满足散热需求，需在线路板背面增加散热器，使得成本增加。
光束从LED灯珠中射出，经过带聚光器的光导聚光后，再进入光导。聚光器中间的凹槽结构会最大限度的把LED灯珠藏入光导进光口的聚光器中，从LED灯珠中射出的光束会最大限度的收集到光导中，再经过光导抛物面的全反射，一层一层的向光导的另一端传播，再由光导背面的光齿逐步释放出来，达到均匀点亮的效果。
LED灯珠可以是各种类型的车用级LED，是灯具结构的光源部分。带聚光器透镜的光导可以是圆形横截面，也可以是矩形横截面。带聚光器透镜的光导主体部分可以是直线段的，也可是弯曲的。材质可以是PC或者PMMA或其他透过率高的材料制成。聚光器透镜的外端侧面是抛物面，也可以是椭球面，或者其他二次曲线扫略出来的面。用于将收集起来的LED光束全反射打向LED光线射出的主方向。带聚光器透镜的光导中部做避空处理，LED会尽可能的藏入带聚光器透镜的光导中。带聚光器透镜的光导出光方向背面有锯齿状的花纹，用于将储存在光导内的光逐步释放出来，并打向光导的出光方向。LED焊接在PCB板上。PCB板卡接在光导的两侧的定位柱上，用螺钉锁紧或者背面用热铆工艺完全固定。
具体原理如图1所示，LED灯珠发出的光束，通过带聚光器透镜的光导进光口侧面的抛物面，全反射打向LED光线的射出的主方向，并继续传播直至经过带聚光器透镜光导的出光方向背面的锯齿花纹把光束全反射打到法规所需要的出光方向。此带聚光器透镜的光导横截面不局限于圆形，也可以是矩形。带聚光器透镜的光导主体部分可以是直线段的，也可是弯曲的。即光束在光导内可以沿着直线传播，也可以在光导内沿着曲线传播。并通过带聚光器透镜光导的出光方向背面的锯齿花纹逐步的释放出均匀的光束。
采用上述的结构后，光能利用率高，出光面不会呈颗粒状、不均匀。可获得更加均匀的点亮效果，避免了传统的LED加反射镜方案和LED加聚光器透镜方案带来的发光面颗粒感及点亮时局部暗区问题。有效提高传统LED加光导方案的光能利用率低的问题。融合了LED加光导获得的均匀带状点亮效果和LED加聚光器透镜光能利用率高的优点，在更小的光能损失下获得和LED加光导一样的均匀带状点亮效果。降低了LED的功率，更少的使用散热器结构，节省成本。耐热空间的减小也给灯具的结构设计带来了更大的灵活性。在对灯具外观效果、空间尺寸以及能量利用率等多方面综合比较后，该结构具有一定的优势。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种灯具光导结构，其特征在于，具有：
光导，所述光导的背面为锯齿面；
聚光器透镜，设置在所述光导的第一端上，所述聚光器透镜上设有凹槽；
电路板；
LED灯珠，通过电路安装在所述电路板上，所述LED灯珠伸入所述凹槽内。
2.如权利要求1所述的灯具光导结构，其特征在于，所述聚光器透镜的外端侧面形状包括抛物面和椭球面。
3.如权利要求2所述的灯具光导结构，其特征在于，所述光导形状包括直线段和弯曲线段；光导材质包括PC和PMMA。
4.如权利要求3所述的灯具光导结构，其特征在于，所述光导的横截面形状包括圆形和矩形。
5.如权利要求4所述的灯具光导结构，其特征在于，所述光导的两侧设有定位柱，所述电路板卡接在所述定位柱上。
6.如权利要求5所述的灯具光导结构，其特征在于，所述LED灯珠焊接在所述电路板上。
7.如权利要求6所述的灯具光导结构，其特征在于，所述光导和电路板通过螺钉锁紧或者背面用热铆工艺完全固定。
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2018
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