CN110285356A - 一种实现车灯均匀发光的光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车灯技术领域，公开一种实现车灯均匀发光的光学系统，其包括：光源，光源包括至少一个芯片，每个芯片使光源能够发射一种光色的光线；反射件，反射件上设有第一入射面、全反射面及第一出射面，光源正对第一入射面设置，全反射面具有固定的焦距点；导光件，导光件上设有第二入射面和第二出射面，第二入射面正对第一出射面设置且具有间隙，第二出射面设有花纹，花纹被配置为均匀扩散光线。本发明提供的实现车灯均匀发光的光学系统的光源的至少一个芯片作为原始光源，通过正对设置的反射件和导光件，可以在车灯同一发光滑圆弧面上实现一个芯片或多个芯片的均匀点亮效果，使整体车灯内部结构紧凑、层次更简洁且富有浓厚的科技感。

Description

一种实现车灯均匀发光的光学系统
技术领域
本发明涉及车灯技术领域，尤其涉及一种实现车灯均匀发光的光学系统。
背景技术
对于发光厚壁零件大侧壁面外露在饰圈外且黑色配光镜没有遮挡的造型，简称为立体发光造型。该类立体发光造型要求实现时序迎宾等动态效果时，一般会选择直射式聚光器或反射式聚光器，这两类发光形式外露大侧壁发光滑圆弧面均存在不可避免的LED亮斑，点亮效果不佳。该类立体发光造型要求实现均匀点亮时，一般会选择光导加厚壁的组合发光形式，这类发光形式无法实现时序迎宾等动态效果。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种实现车灯均匀发光的光学系统，解决了现有技术存在的LED亮斑和无法实现时序点亮等动态效果的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种实现车灯均匀发光的光学系统，包括：
光源，所述光源包括至少一个芯片，每个所述芯片使所述光源能够发射一种光色的光线；
反射件，所述反射件上设有第一入射面、全反射面及第一出射面，所述光源正对所述第一入射面设置，所述全反射面具有固定的焦距点；
导光件，所述导光件上设有第二入射面和第二出射面，所述第二入射面正对所述第一出射面设置且具有间隙，所述第二出射面设有花纹，所述花纹被配置为均匀扩散所述光线。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述芯片的个数为一个，所述焦距点位于所述光源的光学中心上；
或者，所述芯片设有至少两个，所述焦距点位于所述光源的其中两个光学中心的连接线上或位于所述光源的一个光学中心上。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述第一出射面、所述第二入射面均为柱状平面，所述柱状平面的宽度为0.5mm至2mm，所述第一出射面被配置为将所述光线准直出射至所述第二入射面，所述第二入射面被配置为将所述光线准直出射至所述第二出射面。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述全反射面和所述第二出射面均为方格阵列弧面，所述方格阵列弧面被配置为均匀扩散所述光线，所述方格的长度为0.5mm至2mm，所述方格的宽度为0.5mm至2mm。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述反射件在X轴方向的长度为15mm至40mm，所述导光件在Y轴方向的高度为5mm至18mm。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述反射件为反射式导光体；
或者所述反射件为全反反射镜，且所述全反反射镜被配置为所述第一入射面、所述述全反射面及所述第一出射面重合为反射镜面。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述导光件为聚碳酸酯导光件。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述芯片的个数为至少两个，相邻两个所述芯片的距离为0.9mm至1.6mm，一种光色的所述芯片被配置为时序点亮。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述实现车灯均匀发光的光学系统还包括线路板，所述光源设在所述线路板上。
作为一种实现车灯均匀发光的光学系统的优选方案，所述实现车灯均匀发光的光学系统还包括饰圈，所述饰圈上设有安装孔，所述导光件安装在所述安装孔处。
本发明的有益效果为：本发明提供的实现车灯均匀发光的光学系统的光源的至少一个芯片作为原始光源，通过正对设置的反射件和导光件，可以在车灯同一发光滑圆弧面上实现均匀点亮效果，使整体车灯内部结构紧凑、层次更简洁且富有浓厚的科技感。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施例一提供的实现车灯均匀发光的光学系统的光线传播示意图；
图2是本发明具体实施例一提供的实现车灯均匀发光的光学系统在第一个方向上的示意图；
图3是本发明具体实施例一提供的实现车灯均匀发光的光学系统在第二个方向上的示意图；
图4是本发明具体实施例一提供的实现车灯均匀发光的光学系统在第三个方向上的示意图；
图5是本发明具体实施例一图2在A处的局部放大图；
图6是本发明具体实施例一图3在B处的局部放大图；
图7是本发明具体实施例一图4在C处的局部放大图；
图8是本发明具体实施例一图2在D处的局部放大图；
图9是本发明具体实施例二提供的实现车灯均匀发光的光学系统在一个方向上的示意图；
图10是本发明具体实施例二提供的实现车灯均匀发光的光学系统在另一个方向上的示意图；
图11是本发明具体实施例二提供的实现车灯均匀发光的光学系统的光线传播示意图。
图中：
1-光源，2-反射件，21-第一入射面，22-全反射面，23-第一出射面，24-反射面，3-导光件，31-第二入射面，32-第二出射面，4-线路板，5-饰圈，6-全反反射镜，61-开孔，62-反射镜面，63-反射镜顶板，64-反射镜底板。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种用于车灯的实现车灯均匀发光的光学系统，如图1至图4所示，该系统包括光源1、反射件2、导光件3、线路板4及饰圈5，光源1电连接在线路板4上，光源1与反射件2之间的距离为0.5mm至1.5之间的任意值，导光件3正对反射件2设置，本实施例的反射件2为反射式导光体。饰圈5上设有安装孔(图中未示出)，导光件3安装在安装孔处。具体地，本实施例的安装孔的个数为两个，每个安装孔处均可设有一个导光件3，两个导光件3并列设置。
需要说明的是，本实施例的光源1包括至少一个芯片，每个芯片使光源1能够发射一种光色的光线，即一个光源1可发出一种光色的光线或者同时发出至少两种光色的光线。本实施例的反射件2上设有第一入射面21、全反射面22及第一出射面23，第一入射面21与全反射面22连接且组成类似鱼嘴状的结构，如图2至图4所示。本实施例的第一入射面21为光滑圆弧面，对LED直射光起收光作用，具体如图6和图7所示。如图1所示，光源1正对第一入射面21设置，光线能够将第一入射面21进入反射件2内，进入反射件2内的光线能够经全反射面22全反射后从第一出射面23射出。进一步地，本实施例的全反射面22具有固定的焦距点，即全反射面22的焦距点为固定点。本实施例的导光件3上设有第二入射面31和第二出射面32，第一出射面23射出的光线经第二入射面31进入导光件3内并从第二出射面32射出。具体地，本实施例的第二入射面31正对第一出射面23设置且具有间隙，以保证第一出射面23射出的光线能够最大限度的经第二入射面31进入导光件3。为了使第二出射面32出射的光线比较均匀，在全反射面22上增设方格阵列弧面花纹以小角度扩散光线。为了满足车灯配光法规需求，在第二出射面32上增设方格阵列弧面花纹以大角度扩散光线。
进一步地，焦距点与光源1的光学中心的关系如下：若是本实施例的一个光源1上设有一个芯片，上述焦距点位于光源1的光学中心上；若是本实施例的一个光源1的芯片的个数为两个，上述焦距点位于光源1的两个光学中心之间的连线上或位于光源1的一个光学中心上；若是本实施例的一个光源1的芯片的个数为至少三个，上述焦距点则位于光源1的其中两个光学中心的连接线上或位于光源1的一个光学中心上。具体地，一个光源1包括至少两个芯片时，相邻两个芯片的距离在0.9mm至1.6mm，由于芯片之间的距离较小，即使焦距点不设在光源1的光学中心上，光源1所述散出的多种光色的光线最终也能够从第二出射面32均匀射出。
具体地，本实施例的光源1的个数为十八个，相应的反射件2的个数为十八个，导光件3的个数也为十八个，其中，十八个光源1共同设于一个线路板4上，十八个反射件2依次连接为一个整体，十八个导光件3同样依次连接为一个整体，具体如图2至图4所示。
进一步地，本实施例的光源1可以被依次循环点亮或者是其他点亮方式，或者一个光源1的一种光色的芯片被时序点亮或者是其他点亮方式，从而使车灯实现时序迎宾等富有科技感和动感的动态效果，此外，若是所有光源1的光色相同，还可以实现单光色功能的效果，若是光源1有至少两种光色，则可以实现一种光色或者至少两种光色的光芯的均匀点亮的效果，使整体车灯静态内部结构有立体感、层次感且点亮时富有科技感、动感。
本实施例提供的实现车灯均匀发光的光学系统的光源1的至少一个芯片作为原始光源1，通过正对设置的反射件2和导光件3，可以在车灯同一发光滑圆弧面上实现一种光色或者至少两种光色的光芯均匀点亮的效果，使整体车灯内部结构紧凑、层次更简洁且富有浓厚的科技感。
需要额外说明的是，本实施例的全反射面22为方格阵列弧面，具体如图6所示，方格阵列弧面被配置为均匀扩散光线，该方格为正方形，其长度和宽度均为1mm。当然，在本发明的其他实施例中，方格的形状并不限于本实施例的这种正方形，还可以为长方形，但是为了保证经全反射反射的光线能够较均匀的全部反射至第一出射面23上，方格的形状除了本实施例的这种情况，还需要保证方格的长度为0.5mm至2mm，方格的宽度为0.5mm至2mm，具体根据实际需要设置。
本实施例的第一出射面23为柱状平面，具体如图6所示，柱状平面的宽度为1mm，该柱状平面结构的横截面的形状类似于三角形，这种第一出射面23被配置为将光线准直出射至第二入射面31。当然，在本发明的其他实施例中，柱状平面的宽度并不限于本实施例的1mm，还可以是除1mm且在0.5mm至2mm之间的任一数值，具体根据实际需要设置。
本实施例的第二入射面31为柱状平面，具体如图7所示，柱状平面的宽度为1mm，该柱状平面结构的横截面的形状类似于三角形，这种第二入射面31被配置为将光线准直出射至第二出射面32。当然，在本发明的其他实施例中，柱状平面的宽度并不限于本实施例的1mm，还可以是除1mm且在0.5mm至2mm之间的任一数值，具体根据实际需要设置。
本实施例的第二出射面32为方格阵列弧面，具体如图8所示，方格阵列弧面被配置为均匀扩散光线以满足车灯配光法规需求，该方格为正方形，其长度和宽度均为1mm。当然，在本发明的其他实施例中，方格的形状并不限于本实施例的这种正方形，还可以为长方形，但是为了保证第二出射面32出射的光线能够均匀散出，方格的形状除了本实施例的这种情况，还需要保证方格的长度为0.5mm至2mm，方格的宽度为0.5mm至2mm，具体根据实际需要设置。
本实施例的反射件2在X轴方向(如图1所示)的长度为15mm至40mm，即全反射面22与第一出射面23之间的距离为15mm至40mm。导光件3在Y轴方向(如图1所示)的高度为10mm，即竖直方向上导光件3的两个面之间的距离为10mm。当然，在本发明的其他实施例中，导光件3在Y轴方向的高度并不限于本实施例的10mm，还可以为除10mm且在5mm至18mm之间的任一数值，具体根据实际需要设置。
进一步地，本实施例的导光件3为聚碳酸酯导光件，该聚碳酸酯导光件能够透光，其颜色就可以根据实际需要设置，例如为红色、白色或者黄色等颜色，具体根据实际需要设置。
实施例二
本实施例与实施例一的不同在于，本实施例的反射件2为全反反射镜6，如图9至图11所示，此时全反反射镜被配置为第一入射面21、全反射面22及第一出射面23重合为鱼眼状的反射镜面62，且全反反射镜的厚度为1.8mm至2.5mm，该全反反射镜6朝向导光件3的一侧敞开设置，其中导光件3的结构与实施例一相同。如图9至图11所示，本实施例的全反反射镜6还包括防止漏光的反射镜顶板63和反射镜底板64，反射镜顶板63上设有开孔61，从光源1出射的光线至少部分能够通过开孔61直接射入反射镜面62上，经反射镜面62反射的光射入导光件3上，并最终从第二出射面32射出。
具体地，本实施例的反射镜面62本身呈弧状，且其上设有方格阵列弧面，具体如实施例一的图6所示，方格阵列弧面被配置为均匀扩散光线，该方格为正方形，其长度和宽度均为1.5mm。当然，在本发明的其他实施例中，方格的形状并不限于本实施例的这种正方形，还可以为长方形，但是为了保证经反反射镜6的光线能够全部反射至第二入射面31上，方格的形状除了本实施例的这种情况，还需要保证方格的长度为1mm至2mm，方格的宽度为1mm至2mm，具体根据实际需要设置。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，包括：
光源(1)，所述光源(1)包括至少一个芯片，每个所述芯片使所述光源(1)能够发射一种光色的光线；
反射件(2)，所述反射件(2)上设有第一入射面(21)、全反射面(22)及第一出射面(23)，所述光源(1)正对所述第一入射面(21)设置，所述全反射面(22)具有固定的焦距点；
导光件(3)，所述导光件(3)上设有第二入射面(31)和第二出射面(32)，所述第二入射面(31)正对所述第一出射面(23)设置且具有间隙，所述第二出射面(32)设有花纹，所述花纹被配置为均匀扩散所述光线。
2.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述芯片的个数为一个，所述焦距点位于所述光源(1)的光学中心上；
或者，所述芯片设有至少两个，所述焦距点位于所述光源(1)的其中两个光学中心的连接线上或位于所述光源(1)的一个光学中心上。
3.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述第一出射面(23)、所述第二入射面(31)均为柱状平面，所述柱状平面的宽度为0.5mm至2mm，所述第一出射面(23)被配置为将所述光线准直出射至所述第二入射面(31)，所述第二入射面(31)被配置为将所述光线准直出射至所述第二出射面(32)。
4.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述全反射面(22)和所述第二出射面(32)均为方格阵列弧面，所述方格阵列弧面被配置为均匀扩散所述光线，所述方格的长度为0.5mm至2mm，所述方格的宽度为0.5mm至2mm。
5.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述反射件(2)在X轴方向的长度为15mm至40mm，所述导光件(3)在Y轴方向的高度为5mm至18mm。
6.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述反射件(2)为反射式导光体；
或者所述反射件(2)为全反反射镜(6)，且所述全反反射镜(6)被配置为所述第一入射面(21)、所述述全反射面(22)及所述第一出射面(23)重合为反射镜面(62)。
7.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述导光件(3)为聚碳酸酯导光件。
8.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述芯片的个数为至少两个，相邻两个所述芯片的距离为0.9mm至1.6mm，至少一种光色的所述芯片被配置为时序点亮。
9.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述实现车灯均匀发光的光学系统还包括线路板(4)，所述光源(1)设在所述线路板(4)上。
10.根据权利要求1所述的实现车灯均匀发光的光学系统，其特征在于，所述实现车灯均匀发光的光学系统还包括饰圈(5)，所述饰圈(5)上设有安装孔，所述导光件(3)安装在所述安装孔处。
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