CN110131663A - 具有鳞状发光效果的光学系统及其车灯 - Google Patents

具有鳞状发光效果的光学系统及其车灯 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种具有鳞状发光效果的光学系统及其车灯，该光学系统的微镜结构其在指向性的控制上更好，对反射光线的控制性好，能够实现定向的高效率发光模式，不仅可以用于位置灯，也可以满足制动灯、转向灯等高亮度功能。同时也能更好的控制各方向的光强，在满足法规要求的前提下，合理的分配不同角度上的光能，提高光效。使观察者在不同的观察角度，观察到不同区域的位置发光并且符合法律法规在不同方向上的发光强度要求。并且随着观察者位置的移动，本发明的车灯能展现出如自然界中鳞片反光的随动效果，给人以立体、动感、神秘的效果。

Description

具有鳞状发光效果的光学系统及其车灯
技术领域
本发明涉及汽车照明领域，尤其涉及一种具有鳞状发光效果的光学系统及其车灯。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高，对于购买外形美观，性能优越汽车的需求也逐渐提高。自然、动感、神秘及个性化的外观造型往往能够吸引更多客户的眼球，满足客户对汽车外形需求。汽车车灯作为汽车造型的表现一部分，一直以来起到画龙点睛的关键作用。其造型和灯光效果的表现形式，能够给消费者以强烈的视觉冲击。特别是，在目前很多优秀的产品中会出现以自然界或动物特征为灵感的设计。如《一种实现三维鱼鳞效果的车灯装置》（申请号：201721833077.2）中，利用激光蚀刻和局部区域遮光处理，营造出具有鱼鳞外观效果的车灯系统。
但由于技术方案的限制，现有方案无法展现出鳞片随观察者观察位置变化而发光位置相应移动的随动效果。同时由于汽车车灯是保障汽车行驶安全的重要部件，需要满足相应的法律法规对配光的要求。
鉴于上述问题，设计新的具有随动效果的系统是解决以上所述问题的关键，同时也可以满足法律法规的汽车配光的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有鳞状发光效果的光学系统及其车灯，利用微镜结构，按照特定规则排布，使观察者在不同的观察角度，有不同区域的位置发光并且符合法律法规在不同方向上的发光强度要求；从而展现出自然界中鳞片反光的随动效果，给人以立体、动感、神秘的效果，解决了背景技术中出现的问题。
本发明的目的是提供一种具有鳞状发光效果的光学系统，包括导光体和LED光源，所述LED光源设置于所述导光体入光面的外侧，所述导光体后表面排列有微镜结构，所述的微镜结构由受光平面和背光面两个面设计组成，所述受光平面与导光体后表面切线的夹角为α；所述夹角α能实现使不同位置的微镜结构的全反射光线反射到特定的角度，使观察者在特定角度观察到此区域的微镜结构在发光，并且随着观察者的移动，所述夹角α发生改变，形成发光区域随着观察者移动而移动的随动效果。
进一步改进在于：所述微镜结构设置于所述导光体的后表面，每个微镜结构不都一样的，从而位置不同的微镜结构具有不同夹角α。
进一步改进在于：每个微镜结构是存在着按配光设计和法规需求的规律的。
进一步改进在于：所述微镜结构按照菱形格点排布在导光体后表面上；或者按照矩形格点排布在导光体后表面上；或者按照圆形排布在导光体后表面上，或者其他任何设计需要的排布格式排布在导光体后表面上。
进一步改进在于：所述微镜结构向内凹陷于所述导光体的后表面，或者向外凸出于所述导光体的后表面。
进一步改进在于：所述LED光源颜色为黄色或红色或白色实现信号灯功能。
进一步改进在于：所述微镜结构由受光平面和背光面两个面设计组成，两者不是一个光滑的整圆弧面。
进一步改进在于：光线从LED光源发出后，经过入光面进入导光体，部分光线折射到受光平面上，并发生了全反射，从导光体的正面，即行车方向，射出；还有部分光线直接向右侧传播或在导光体的正面发生全反射继续向右侧传播，再与右侧的其他不同夹角αn的另一个微镜结构相遇，并在其受光平面上发生全反射。
进一步改进在于：通过精密的光学设计，微镜结构夹角α在不同相对位置以及其与观察者的相对角度条件下的取值，能够实现使不同位置的微镜结构的全反射光线反射到特定的角度，这样在某一特定角度的观察者就仅会观察到特定区域的微镜结构在发光；但随着观察者的移动，其观察角度也发生了改变，导致其不能看到开始时观察到发光的微镜结构；而其旁边的微镜结构反而可以被观察到，这样就形成了发光区域随着观察者移动而移动的随动效果。
进一步改进在于：所述微镜结构是微型平面镜，其针对不同区域和不同角度都可以控制，对反射光线的控制性好。
一种车灯，该车灯采用如前所述具有鳞状发光效果的光学系统，该车灯可以实现自然界动物鳞片般光斑随动的效果。
进一步改进在于：车灯的导光体的正表面局部喷涂菱形网格或覆盖一层具有菱形网格的外透镜，随着观察者向左移动，其观察到的发光区域也以相同的方向移动；当观察者向右移动，其观察到的发光区域向右移动。
进一步改进在于：光斑的形状可替换为折线形状，随着观察者向左移动，折线均向左移动；随着观察者向右移动，折线均向右移动。
本发明的有益效果：本发明的光学系统的微镜结构其在指向性的控制上更好，对反射光线的控制性好，能够实现定向的高效率发光模式，不仅可以用于位置灯，也可以满足制动灯、转向灯等高亮度功能。同时也能更好的控制各方向的光强，在满足法规要求的前提下，合理的分配不同角度上的光能，提高光效。使观察者在不同的观察角度，观察到不同区域的位置发光并且符合法律法规在不同方向上的发光强度要求。并且随着观察者位置的移动，本发明的车灯能展现出如自然界中鳞片反光的随动效果，给人以立体、动感、神秘的效果。
附图说明
图1为导光体的正面局部放大示意图。
图2为鳞状发光光学系统图1的X-X方向剖面示意图。
图3为微镜结构凸出导光体示意图。
图4为微镜结构菱形排布示意图。
图5为微镜结构矩形排布示意图。
图6为微镜结构圆形排布示意图。
图7为鳞状光斑随动示意图。
图8为折线状光斑随动示意图。
其中：1-导光体，2-LED光源， 11-微镜结构，12-导光体入光面，111-受光面，112-背光面，α-受光面和导光体后表面切线的夹角。
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1-8所示，本实施例提供一种具有鳞状发光效果的光学系统，包括导光体1和LED光源2，所述LED光源2设置于所述导光体1入光面12的外侧，所述导光体1后表面排列有微镜结构11，所述的微镜结构11由受光平面111和背光面112两个面设计组成，所述受光平面111与导光体1后表面切线的夹角为α；所述夹角α能实现使不同位置的微镜结构11的全反射光线反射到特定的角度，使观察者在特定角度观察到此区域的微镜结构11在发光，并且随着观察者的移动，所述夹角α发生改变，形成发光区域随着观察者移动而移动的随动效果。
所述微镜结构11设置于所述导光体1的后表面，每个微镜结构11不都一样的，从而位置不同的微镜结构11具有不同夹角α。每个微镜结构11是存在着按配光设计和法规需求的规律的。
如图4，所述微镜结构11按照菱形格点排布在导光体1后表面上。
如图5，微镜结构11按照矩形格点排布在导光体1后表面上。如图6，微镜结构11按照圆形排布在导光体1后表面上上。如图2，微镜结构11向内凹陷于所述导光体1的后表面，如图3，微镜结构11向外凸出于所述导光体1的后表面。
所述LED光源2颜色为黄色实现信号灯功能。
所述微镜结构由受光平面和背光面两个面设计组成，两者不是一个光滑的整圆弧面。
光线从LED光源2发出后，经过入光面进入导光体1，部分光线折射到受光平面111上，并发生了全反射，从导光体1的正面，即行车方向，射出；还有部分光线直接向右侧传播或在导光体的正面发生全反射继续向右侧传播，再与右侧的其他不同夹角αn的另一个微镜结构相遇，并在其受光平面上发生全反射。
通过精密的光学设计，微镜结构夹角α在不同相对位置以及其与观察者的相对角度条件下的取值，能够实现使不同位置的微镜结构的全反射光线反射到特定的角度，这样在某一特定角度的观察者就仅会观察到特定区域的微镜结构在发光；但随着观察者的移动，其观察角度也发生了改变，导致其不能看到开始时观察到发光的微镜结构；而其旁边的微镜结构反而可以被观察到，这样就形成了发光区域随着观察者移动而移动的随动效果。
所述微镜结构是微型平面镜，其针对不同区域和不同角度都可以控制，对反射光线的控制性好。
一种车灯，该车灯采用如前所述具有鳞状发光效果的光学系统，该车灯可以实现自然界动物鳞片般光斑随动的效果。
如图7，车灯的导光体1的正表面局部喷涂菱形网格或覆盖一层具有菱形网格的外透镜，随着观察者向左移动，其观察到的发光区域也以相同的方向移动；当观察者向右移动，其观察到的发光区域向右移动。如图8，光斑的形状可替换为折线形状，随着观察者向左移动，折线均向左移动；随着观察者向右移动，折线均向右移动。
本实施例的光学系统的微镜结构其在指向性的控制上更好，对反射光线的控制性好，能够实现定向的高效率发光模式，不仅可以用于位置灯，也可以满足制动灯、转向灯等高亮度功能。同时也能更好的控制各方向的光强，在满足法规要求的前提下，合理的分配不同角度上的光能，提高光效。使观察者在不同的观察角度，观察到不同区域的位置发光并且符合法律法规在不同方向上的发光强度要求。并且随着观察者位置的移动，本发明的车灯能展现出如自然界中鳞片反光的随动效果，给人以立体、动感、神秘的效果。

Claims (8)

1.一种具有鳞状发光效果的光学系统，其特征在于：包括导光体（1）和LED光源（2），所述LED光源（2）设置于所述导光体（1）入光面（12）的外侧，所述导光体（1）后表面排列有微镜结构（11），所述的微镜结构（11）由受光平面（111）和背光面（112）两个面设计组成，所述受光平面（111）与导光体（1）后表面切线的夹角为α；所述夹角α能实现使不同位置的微镜结构（11）的全反射光线反射到特定的角度，使观察者在特定角度观察到此区域的微镜结构（11）在发光，并且随着观察者的移动，所述夹角α发生改变，形成发光区域随着观察者移动而移动的随动效果。
2.根据权利要求1所述具有鳞状发光效果的光学系统，其特征在于：所述微镜结构（11）设置于所述导光体（1）的后表面，每个微镜结构（11）不都一样的，从而位置不同的微镜结构（11）具有不同夹角α。
3.根据权利要求1所述具有鳞状发光效果的光学系统，其特征在于：所述微镜结构（11）按照菱形格点排布在导光体（1）后表面上；或者按照矩形格点排布在导光体（1）后表面上；或者按照圆形排布在导光体（1）后表面上。
4.根据权利要求1所述具有鳞状发光效果的光学系统，其特征在于：所述微镜结构（11）向内凹陷于所述导光体（1）的后表面，或者向外凸出于所述导光体（1）的后表面。
5.根据权利要求1所述具有鳞状发光效果的光学系统，其特征在于：所述LED光源（2）颜色为黄色或红色或白色实现信号灯功能。
6.一种车灯，其特征在于：该车灯采用如权利要求1-6任一项所述具有鳞状发光效果的光学系统，该车灯可以实现自然界动物鳞片般光斑随动的效果。
7.根据权利要求6所述的车灯，其特征在于：车灯的导光体（1）的正表面局部喷涂菱形网格或覆盖一层具有菱形网格的外透镜，随着观察者向左移动，其观察到的发光区域也以相同的方向移动；当观察者向右移动，其观察到的发光区域向右移动。
8.根据权利要求7所述的车灯，其特征在于：光斑的形状可替换为折线形状，随着观察者向左移动，折线均向左移动；随着观察者向右移动，折线均向右移动。
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