CN109442344A - 一种实现动态点亮的光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现动态点亮的光学系统，由厚壁光导、光导、光导光源和厚壁光导光源组成，厚壁光导位于光导后方，光导光源放置于光导的入光端的焦点，厚壁光导光源放置于厚壁光导的每个准直结构的入光端的焦点，依次点亮厚壁光导光源，实现厚壁光导的动态点亮，厚壁光导实现光学系统动态点亮，点亮光导实现光学系统的配光和均匀性。依次点亮厚壁光导每个准直结构入光端的光源，光线入射到厚壁光导后全反射，然后从厚壁光导外表面出射，出射光线经光导光学齿入射进光导，最后经过光导出光面出射。实现本发明的整个光学系统的动态点亮。厚壁光导光源亮度低于光导光源亮度，位于前方的光导能实现光学系统的法规满足及光学系统均匀性的满足。
Description
技术领域
本发明涉及汽车信号灯领域，尤其涉及一种实现均匀动态点亮的光学系统。
背景技术
当今技术发展日新月异，汽车车灯技术也在不断的进步。前大灯设计更为紧凑，不仅要求满足法规要求，同时要求更有科技感。对于信号灯为了迎合客户更为紧凑的设计，大多将多个功能通过同一个光学系统来实现，且要有均匀的动态点亮的效果。
目前市场上可现实动态点亮的光学系统主要由两种，一种是通过厚壁光导来实现。可是厚壁件由于其结构上由单独一个结构阵列构成的，在衔接区域加工倒角的要求，以及每一个阵列存在亮斑，导致无法如光学设计的结果理想，在实现动态点亮的时候均匀性有缺陷。另一种是通过光导分支结构来实现，主要有两种，一种是单独的光导上长出若干个分支结构，通过依次对分支结构的点亮来实现动态点亮，这种存在的缺陷是在衔接区域会有亮斑。另一种主光导和若干根分支光导的配合，主光导位于光学系统的前方，若干分支光导位于主光导的后方，通过依次点亮分支光导，来实现均匀的动态点亮。此种点亮方式光导的均匀性较好，可是由于光导的光学齿尺寸较小，分支光导和主光导的匹配和安装较为困难。
鉴于上述问题，新的设计思路例如使用整体均匀性更优的光导，通过使用前方一个光导和在其后方配置的厚壁光导相配合的光学系统的组合，实现动态点亮是解决上述问题和满足汽车整车厂要求的关键。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的提供一种实现均匀动态点亮的光学系统，利用前方光导和配置于其后面的厚壁光导相配合的光学系统来实现汽车动态信号灯，解决了现有车灯无法实现均匀动态点亮工作的问题。
本发明提供一种实现动态点亮的光学系统，包括厚壁光导、光导、光导光源和厚壁光导光源组成。其中，所述厚壁光导位于光导后方，所述光导光源放置于所述光导入光端的焦点，所述厚壁光导光源放置于所述厚壁光导的每个准直结构的入光端的焦点。
进一步改进在于，所述光导光源为至少1个，所述厚壁光导的入光端的准直结构为至少2个，不局限于20个，可以根据具体的实际设计调整光导的尺寸和厚壁光导的大小及厚壁光导的入光端的准直结构的数量。
进一步改进在于，所述厚壁光源的入光端的每个准直结构处的LED数量可以为一个；可以为两个，并且可以两颗LED 光源均离焦，也可以一颗LED 光源位于焦点，一颗LED光源离焦；可以为不小于三个，实现多功能点亮。
进一步改进在于，所述厚壁光导光源的亮度低于所述光导光源的亮度。
进一步改进在于，所述光导包括光导光学齿和光导出光面，所述厚壁光导包括厚壁光导出光面，厚壁光导的出光面可以做配光花纹，也可以不做配光花纹。
进一步改进在于，依次点亮所述厚壁光导光源，所述厚壁光导光源的光线入射到厚壁光导内后进行全反射，光线从厚壁光导外表面出射。出射光线经过光导光学齿的面入射进光导，光线最后经过光导出光面出射。当所有厚壁光导的光源都点亮后，点亮光导光源。实现本发明所述的整个光学系统的动态点亮。由于所述厚壁光导光源的亮度低于所述光导光源的亮度，因此在点亮整个光学系统时，光导的亮度远高于厚壁光导的亮度，掩盖了厚壁光导的点亮均匀性缺陷，光导自身的均匀性也极大的优于厚壁光导的结构。本发明通过光导的点亮均匀性来实现整个光学系统的均匀性；通过厚壁光导的动态点亮实现整个光学系统的动态点亮。
进一步改进在于，所述光导的截面形状可依不同需求采用不同截面形状，可以为圆形，也可以为方形，或者其他具体设计中采用的形状。
进一步改进在于，所述光导所用材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）；所述厚壁光导所用材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）。
进一步改进在于，所述光导光源可以采用黄色实现转向功能、或者采用红色实现尾灯的位置灯功能、或者采用白色实现日间行车灯功能，也可以采用彩色LED光源实现迎宾灯功能，具体需根据法规进行相关选择和设计；所述厚壁光导光源可以采用黄色实现转向功能、或者采用红色实现尾灯的位置灯功能、或者采用白色实现日间行车灯功能，也可以采用彩色LED光源实现迎宾灯功能，具体需根据法规进行相关选择和设计。
进一步改进在于，所述光导光源和所述厚壁光导光源采用相同颜色的光源。
所述光导光源和所述厚壁光导光源的光源系统可以包括多个颜色的LED光源，其光学系统可以同时实现多个信号灯功能。例如同一光源区域添加黄色LED光源和白色LED光源实现转向和日间行车灯两个功能，通过控制电流大小，白色能同时实现位置灯和日间行车灯，此种情况下，同一区域的黄色和白色LED光源能够同时实现转向、日间行车灯和位置灯三个功能。
本发明的有益效果是：通过使用光导系统和厚壁光导系统，其中光导系统包括位于整个系统前方的光导和配置于其后方的厚壁光导，通过对前方的光导和配置于其后方的厚壁光导的合理放置，完成整个光学系统的动态点亮，从而达到均匀高效的功能。
位于整个光学系统的前方的光导保证了这个系统的均匀性，配置于光导后方的厚壁光导由于位于后方并且当逐个点亮时保证了动态点亮效果，由于厚壁光导结构自身点亮效果的局限性，因此通过降低厚壁光导的亮度，以及提升前方光导的亮度这种方法，前方的光导和配置于光导后方的数个厚壁光导的合作使得整个系统的效率及点亮效果得到保证。
所述光学系统也可以在前方光导，和配置于其后的厚壁光导的光源端增加其它颜色的LED光源。通过添加其它颜色的LED 光源或者通过改变实现日间行车灯的LED的点亮强度等，实现迎宾灯功能。当系统接收到迎宾指令时，瞬间依次点亮光学系统，发出欢迎信号，起到人车交流的作用。
附图说明
图1是本发明实施例的俯视示意图。
图2是本发明实施例的正视示意图。
图3是本发明实施例的局部放大示意图。
图4是本发明实施例的厚壁光导正视示意图。
图5是本发明实施例的光导背面示意图。
图6是本发明实施例的厚壁光导俯视示意图。
其中：1-厚壁光导，2-光导，3-光导光源 ，4-厚壁光导光源，5-光导出光面，6-厚壁光导出光面，7-光导光学齿。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1所示，本实施例公开一种实现动态点亮的光学系统，该光学系统包括厚壁光导1、光导2、光导光源3、厚壁光导光源4、光导出光面5、厚壁光导出光面6、光导光学齿7。厚壁光导1位于光导2后方。即本实施例中位于光导2后的厚壁光导1由数量为二十个的准直单元组成。本实施例的光导光源3和厚壁光导光源4颜色为黄色。厚壁光导1每个准直结构上的LED数量均为1颗黄色LED，并且每颗LED一一对应地位于所述厚壁光导1的准直结构的焦点处。光导光源3设置于光导2的入光端的焦点处。
如图3所示，光导2包括光导出光面5和光导光学齿7。厚壁光导1包括的厚壁光导出光面6。本实施例中厚壁光导出光面6并无花纹。
如图1和图3所示，所述厚壁光导光源4分别位于厚壁光导1的每个准直结构的入光端的焦点位置，从左至右依次点亮厚壁光导光源4，所述厚壁光导光源4的每个LED发出的光线入射到厚壁光导1内后进行全反射，然后光线从厚壁光导出光面6出射，出射光线经过有光学花纹的光导齿7入射到光导2，光线最后经过光导出光面5出射。即从左至右的依次点亮厚壁光导光源4，实现整个厚壁光导1的从左至右的动态点亮。待厚壁光导光源4全部点亮后，点亮光导光源3,光导光源3发出的光线点亮整个光导2，实现本发明所述的整个光学系统的动态点亮。且本实施例的厚壁光导光源4的亮度较光导光源3提供的亮度低很多，因此在点亮整个光学系统时，光导的亮度远高于厚壁光导的亮度，因此掩盖了厚壁光导1的点亮均匀性缺陷，光导自身的均匀性也极大的优于厚壁光导的结构，本发明通过光导2的点亮均匀性来实现整个光学系统的均匀性；通过厚壁光导1的动态点亮实现整个光学系统的动态点亮。
本实施例中厚壁光导1前端的高度和光导的直径大小一致，因此在装配上较为简易。
所述光导2的截面形状在本实施例中为圆形。
所述光导2 和所述厚壁光导1所用的材料均为聚碳酸酯。
Claims (10)
1.一种实现动态点亮的光学系统，由厚壁光导（1）、光导（2）、光导光源（3）和厚壁光导光源（4）组成，所述厚壁光导（1）位于所述光导（2）后方，所述光导光源（3）放置于所述光导（2）的入光端的焦点，所述厚壁光导光源（4）放置于所述厚壁光导（1）的每个准直结构的入光端的焦点，依次点亮厚壁光导光源（4），实现厚壁光导（1）的动态点亮，所述厚壁光导（1）实现所述光学系统动态点亮，点亮所述光导（2）实现所述光学系统的配光和均匀性。
2.如权利要求1所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述光导光源（3）为至少1个，所述厚壁光导（1）的入光端的准直结构为至少2个。
3.如权利要求1所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述厚壁光源（4）的入光端的每个准直结构处的LED数量至少为一个，且若厚壁光源（4）的入光端的每个准直结构处的LED数量为两个，则两颗LED 光源均离焦或一颗LED 光源位于焦点，一颗LED 光源离焦。
4.如权利要求1所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述厚壁光导光源（4）的亮度低于所述光导光源（3）的亮度。
5.如权利要求1所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述光导（2）包括光导光学齿（7）和光导出光面（5），所述厚壁光导（1）包括厚壁光导出光面（6）。
6.如权利要求5所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述厚壁光导出光面（6）表面为配光花纹。
7.如权利要求1或5所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述光导（2）的截面形状为圆形或方形或其他具体设计中采用的形状。
8.如权利要求7所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述光导（2）所用材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯；所述厚壁光导（1）所用材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
9.如权利要求1所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述光导光源（3）采用黄色实现转向功能、或者采用红色实现尾灯的位置灯功能、或者采用白色实现日间行车灯功能、或采用彩色LED光源实现迎宾灯功能；所述厚壁光导光源（4）采用黄色实现转向功能、或者采用红色实现尾灯的位置灯功能、或者采用白色实现日间行车灯功能、或采用彩色LED光源实现迎宾灯功能。
10.如权利要求9所述的一种实现动态点亮的光学系统，其特征在于：所述光导光源（3）和厚壁光导光源（4）采用的颜色一致，光导光源（3）和厚壁光导光源（4）的光源系统包括至少一种颜色的LED光源，以实现多种信号灯功能。
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