CN109506206A - 一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，包括光源、后置厚壁件和前置厚壁件，其中后置厚壁件包括聚光器、全反射结构和后置厚壁件出光面，前置厚壁件包括前置厚壁件入光面和前置厚壁件出光面，在后置厚壁件的聚光器的焦点处放置光源，后置厚壁件位于前置厚壁件的后面，光源发出的光线经过聚光器汇聚成平行光线到达特殊设计的全反射结构处进行全反射并实现第一次扩散，光线来到并透过后置厚壁件出光面时进行第二次扩散，然后光线穿过空气来到并且入射进前置厚壁件的前置厚壁件入光面时进行第三次扩散，随后光线在前置厚壁件内传播并来到前置厚壁件出光面时进行第四次扩散后，光线出射。使得最后出射的光线具有很高的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车车灯照明领域，尤其涉及一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统。
背景技术
目前，随着LED光源在车灯上的广泛应用，给车灯方案设计提供了更多的可能性。相比于灯泡及光导结构，单厚壁件结构以其独特的均匀点亮效果已被成熟的应用在汽车信号灯上。
由于单后壁件结构只能适应简单的造型结构，然而车灯结构的复杂程度却在不断增加，而且客户对点亮效果的要求也更加严格，单厚壁件结构已经无法满足当前的设计要求，设计新的方案实现厚壁件在车灯上的应用成为了目前当务之急需要解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的提供一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，通过后置厚壁件的聚光器的准直和全反射结构的扩散、后置厚壁件出光面和前置厚壁件入光面和前置厚壁件出光面的扩散花纹的扩散，实现更好的均匀性和适用复杂造型结构。
本发明提供一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，包括光源、后置厚壁件和前置厚壁件，其中后置厚壁件包括聚光器、全反射结构和后置厚壁件出光面，前置厚壁件包括前置厚壁件入光面和前置厚壁件出光面，在后置厚壁件的聚光器的焦点处放置光源，所述后置厚壁件位于所述前置厚壁件的后面，光源发出的光线经过聚光器汇聚成平行光线到达特殊设计的全反射结构处进行全反射并实现第一次扩散，光线来到并透过后置厚壁件出光面时进行第二次扩散，然后光线穿过空气来到并且入射进前置厚壁件的前置厚壁件入光面时进行第三次扩散，随后光线在前置厚壁件内传播并来到前置厚壁件出光面时进行第四次扩散后，光线出射。
进一步改进在于，所述后置厚壁件的入光端设置有所述聚光器，用以汇聚光源发出的光线，提高光学效率。
进一步改进在于，所述后置厚壁件后侧设置有全反射结构，所述全反射结构能将经过聚光器准直后的光线进行一次全反射，并且所述全反射结构上设计有扩散花纹，实现光线扩散。
进一步改进在于，所述全反射结构的面的角度是可变的，可以根据主机厂造型需求改变全反射结构的面的角度，设计成各种角度，适用于各种复杂的造型结构，同时具有更好的均匀性。
进一步改进在于，所述后置厚壁件的后置厚壁件出光面上设置有扩散花纹；所述前置厚壁件的前置厚壁件入光面上设置有扩散花纹；所述前置厚壁件的前置厚壁件出光面上设置有扩散花纹。相较于现有技术的仅在出光面设置一次扩散花纹的光学系统，本发明的光学系统具有更多次的光学扩散，能实现更好的均匀性。
进一步改进在于，所述光源数量为至少一个，并且不局限于二十二个；所述后置厚壁件上的聚光器的数量至少为一个，并且不局限于二十二个；所述光源一一对应地位于所述聚光器的焦点处。
进一步改进在于，所述光源的颜色可以为琥珀色以实现转向灯功能，可以为红色以实现尾灯位置灯和尾灯制动灯功能，可以为白色以实现日间行车灯、前位置灯和倒车灯。
进一步改进在于，所述后置厚壁件的材料可以为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯；所述前置厚壁件的材料可以为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
本发明的有益效果：本发明的光源发出的光线经过一次全反射结构的扩散和三次透射花纹的扩散，即总共四次扩散，使得最后出射的光线具有很高的均匀性；全反射结构的面的角度的可变性能够适用于各种复杂的造型结构。具有更多次的光学扩散，能实现更好的均匀性。
附图说明
图1是本发明的轴测图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的图2A-A线剖面图。
图4是本发明的图2区域B局部放大图。
其中：1-光源，2-后置厚壁件，3-前置厚壁件，4-聚光器，5-全反射结构，6-后置厚壁件出光面，7-前置厚壁件入光面，8-前置厚壁件出光面。
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1-3所示，本实施例提供一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统包括光源1、后置厚壁件2和前置厚壁件3，其中后置厚壁件2包括聚光器4、全反射结构5和后置厚壁件出光面6 ，前置厚壁件3包括前置厚壁件入光面7和前置厚壁件出光面8，在后置厚壁件的聚光器4的焦点处放置光源1。所述后置厚壁件2位于所述前置厚壁件3的后面，光源1发出的光线经过聚光器4汇聚成平行光线到达特殊设计的全反射结构5处进行全反射并实现第一次扩散，光线来到并透过后置厚壁件出光面6时进行第二次扩散，然后光线穿过空气来到并且入射进前置厚壁件3的前置厚壁件入光面7时进行第三次扩散，随后光线在前置厚壁件3内传播并来到前置厚壁件出光面8时进行第四次扩散后，光线出射。通过使用后置厚壁件2和前置厚壁件3的两个厚壁件的光学系统，同时光源1发出的光线经过一次全反射结构的扩散和三次透射花纹的扩散，即总共四次扩散，使得最后出射的光线具有很高的均匀性。
后置厚壁件2的入光端设置有聚光器4，用以汇聚光源1发出的光线，提高光学效率。
后置厚壁件2后侧设置有全反射结构5，所述全反射结构5能将经过聚光器4准直后的光线进行一次全反射，同时相较于传统的平面全反射结构，所述全反射结构5上设计有扩散花纹，能够实现光线扩散。
所述全反射结构5的面的角度根据主机厂造型需求改变，设计成各种角度，能够适用于各种复杂的造型结构，同时具有更好的均匀性。
结合图4的局部放大图可以看出，后置厚壁件2的后置厚壁件出光面6上设置有扩散花纹，前置厚壁件3的前置厚壁件入光面7上也设置有扩散花纹，再结合图3的前置厚壁件3的前置厚壁件出光面8上也设置的扩散花纹和后置厚壁件2的全反射结构5的一次扩散作用，相较于现有技术的仅在出光面设置一次扩散花纹的光学系统，本实施例的光学系统具有更多次的光学扩散，能实现更好的均匀性。
所述光源1的位置是在后置厚壁件2的聚光器4的焦点处，光源个数为22颗。所述光源1的颜色是琥珀色，实现转向功能。带有全反射结构的组合厚壁件光学系统的后置厚壁件2的材料为聚碳酸酯，前置厚壁件3的材料为聚碳酸酯。
Claims (8)
1.一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，包括光源（1）、后置厚壁件（2）和前置厚壁件（3），其特征在于：所述后置厚壁件（2）包括聚光器（4）、全反射结构（5）和后置厚壁件出光面（6），前置厚壁件（3）包括前置厚壁件入光面（7）和前置厚壁件出光面（8），光源（1）放置在后置厚壁件（2）的聚光器（4）的焦点处，所述后置厚壁件（2）位于前置厚壁件（3）的后面，光源（1）发出的光线经过聚光器（4）成平行光线到全反射结构（5）处全反射并第一次扩散，光线透过后置厚壁件出光面（6）时进行第二次扩散，光线穿过空气入射进前置厚壁件（3）的前置厚壁件入光面（7）时进行第三次扩散，光线传播来到前置厚壁件出光面（8）时进行第四次扩散，光线出射。
2.如权利要求1所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述全反射结构（5）设置在后置厚壁件（2）的后侧，且全反射结构（5）上设计有扩散花纹，以实现光线扩散。
3.如权利要求1或2所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述全反射结构（5）的面的角度根据主机厂造型需求改变。
4.如权利要求1所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述后置厚壁件（2）的后置厚壁件出光面（6）上设置有扩散花纹；所述前置厚壁件（3）的前置厚壁件入光面（7）上设置有扩散花纹；所述前置厚壁件（3）的前置厚壁件出光面（8）上设置有扩散花纹。
5.如权利要求1所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述聚光器（4）设置在后置厚壁件（2）的入光端。
6.如权利要求1所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述光源（1）数量为至少一个；所述后置厚壁件（2）上的聚光器（4）的数量至少为一个；所述光源（1）一一对应地设置于所述聚光器（4）的焦点处。
7.如权利要求1或6所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述光源（1）的颜色为琥珀色或红色或白色。
8.如权利要求1所述的一种带有全反射结构的组合厚壁件光学系统，其特征在于：所述后置厚壁件（2）的材料为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯；所述前置厚壁件（3）的材料为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
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