CN110375264A - 一种实现高低版本复用的光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现高低版本复用的光学系统，包括厚壁光导光源、光导光源、厚壁光导、圆形光导、衬框和厚壁光导前出光面，所述厚壁光导光源位于厚壁光导上，圆形光导设置在厚壁光导内，光导光源在圆形光导入射处，厚壁光导前出光面在厚壁光导一侧，所述衬框分高版本衬框和低版本衬框，系统实现高版本时，由厚壁光导光源、厚壁光导和高版本衬框配合实现，系统实现低版本时，由光导光源、厚壁光导、圆形光导和低版本衬框配合实现。通过改变不同衬框，实现车灯高低版本不同功能，高版本通过厚壁光导实现，可满足客户对动态点亮的要求，低版本通过圆形光导实现，保证点亮效果均匀性。本发明不同版本共用一套厚壁光导模具，节约设计工时和模具成本。

Description

一种实现高低版本复用的光学系统
技术领域
本发明涉及汽车照明领域，尤其涉及一种实现高低版本复用的光学系统。
背景技术
21世纪技术发展发展迅速，汽车车灯技术也紧跟时代发展的步伐。各大整车厂在生产车辆的时候往往会将同一型号的车辆分为不同版本，比如高低中三个版本。前大灯设计作为整车造型中扮演非常重要的角色，车辆对应三个版本对应的车灯也会有不同的版本，以满足造型不同的区别。
目前市场上对于车灯的高低版本的需求为既要满足不同版本之间的区别性，同时又要保证若干版本之间有共通之处，即保证了高低版本造型的遗传性，脸谱性。整个市场的发展趋势是生产出性价比更高的汽车，成本的降低也是关注的一个重要因素。如果高低版本可以共用若干个零件，那么可以节省更多的设计工时、模具和加工费用。目前的设计情况是，高低版本通过不同零件实现，这样会需要开两套模具，类似的光学单元，不同的光学设计，也增加了设计工时，这样增加了设计和生产的成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种实现高低版本复用的光学系统，利用
厚壁光导和圆形光导两个光学元件，通过搭配不同的光学衬框，实现车灯的高低版本复用的光学系统，给现有的车灯造型设计提供了更多的选择可能性。
本发明提供一种实现高低版本复用的光学系统，包括厚壁光导光源、光导光源、厚壁光导、圆形光导、衬框和厚壁光导前出光面，所述厚壁光导光源位于厚壁光导上，圆形光导设置在厚壁光导内，光导光源设置在圆形光导的入射处，厚壁光导前出光面设置在厚壁光导的一侧，所述衬框分为高版本衬框和低版本衬框，当系统实现高版本时，由厚壁光导光源、厚壁光导和高版本衬框配合实现，当系统实现低版本时，由光导光源、厚壁光导、圆形光导和低版本衬框配合实现。
进一步改进在于：当系统实现高版本时，厚壁光导光源位于厚壁光导的每个聚光器入光的焦点位置，且高版本衬框将厚壁光导半包围，厚壁光导光源发出的光，经过厚壁光导，通过厚壁光导上的花纹对其方向的调整，在厚壁光导前出光面出射，并通过高版本衬框的遮挡，保证光线在客户所需要的区域出射。
进一步改进在于：当系统实现低版本时，圆形光导被厚壁光导包围，并且位于厚壁光导的行车方向正向出光面的后方，光导光源发出的光入射至圆形光导，光线在圆形光导内传播遇到圆形光导上的光学花纹后出射，入射进位于圆形光导前方的厚壁光导，然后通过厚壁光导前出光面出射，通过低版本衬框的遮挡，保证光线在客户所需要的区域出射。
进一步改进在于：所述厚壁光导的入光端的准直结构为至少1个，厚壁光导光源的数量至少为1个。可以根据具体的实际设计调整导光带的尺寸和前端准直结构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：所述厚壁光导的入光端的准直结构处的LED数量为一个或两个，若为一个则位于厚壁光导的入光端的准直结构的焦点处，若为两个则均位于厚壁光导的入光端的准直结构的离焦处，或一个位于焦点处，另一个位于离焦处。
当实现高版本系统时，光学系统通过依次点亮厚壁光导光源，实现整个光学系统的点亮，得益于对应衬框的遮挡作用，只有高版本所需要的部分通过厚壁光导前端的花纹面出射。
进一步改进在于：当系统实现低版本时，点亮圆形光导前端的光导光源，从而点亮整根圆形光导，圆形光导发出的光入射至其前方的厚壁光导的前方的出光面部分，厚壁光导的部分作为一块厚的透镜，其厚度大于10mm。当透镜厚度大于10mm会有更多的光吸收，通过前端衬框的遮挡，实现低版本所需要的部分通过厚壁光导前端的花纹面出射，花纹面的方式可以为条纹，也可以是格子状等。
进一步改进在于：当系统实现高版本时，使用厚壁光导前出光面的上方区域，当系统实现低版本时，使用厚壁光导前出光面的下方区域，所述厚壁光导前出光面的上方区域和下方区域的花纹不同，所述厚壁光导前出光面的下方区域的花纹为条纹或格子状花纹。高低版本分别使用了厚壁光导前出光面的上方区域和下方区域，即高版本用了所述厚壁光导前出光面的上方区域，低版本用了所述厚壁光导前出光面的下方区域，因此，上述厚壁光导的前出光面的上方区域和下方区域可以做成不同的花纹，当实现低版本的时候所述厚壁光导下方区域的内表面也可以做一些控制出光方向的光学花纹，可以为条纹也可以是格子状花纹。
进一步改进在于：所述厚壁光导聚光器的弯折为向上或向下。也就是说厚壁光导的聚光器结构可以依照实际项目的空间不同需求更改。
进一步改进在于：所述厚壁光导光源的颜色为单一的黄色或为彩色，所述厚壁光导和圆形光导的光源采用单一颜色的光源或复合颜色的光源。
所述高版本的厚壁光导方案，可以通过光源的顺序点亮，实现动态点亮的点亮效果，实现光源可以采用黄色实现转向功能、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。所述厚壁光导和圆形光导的光源采用单一颜色的光源；所述厚壁光导和圆形光导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。
实现高低版本复用的光学系统，包括厚壁光导和圆形光导以及不同的衬框，光源四部分组成。当光学系统用来实现高版本的时候，由厚壁光导对应厚壁光导光源，厚壁光导和对应高版本衬框组成。当实现低版本的时候，由厚壁光导，圆形光导，圆形光导对应的光导光源和对应低版本衬框组成，并且低版本时，所述圆形光导被所述厚壁光导包围并且位于所述厚壁光导的行车方向正向出光面的后方。对应于高低两种或多种不同版本系统对应于不同的衬框。当系统用来实现高版本的时候，仅由厚壁光导,对应LED光源以及对应衬框实现。并且实现高版本时的所述LED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。但是无论高版本或者低版本，虽然使用了不同的高版本衬框和低版本衬框的不同衬框，但是本发明所使用的厚壁光导为同一个零件，即可使用一套模具加工制造出来，无需两次设计浪费设计工时，也无需两套模具两种厚壁光导增加成本。
所述厚壁光导光源为至少1个，所述厚壁光导的入光端的准直结构为至少1个，不局限于34个，可以根据具体的实际设计调整导光带的尺寸和前端准直结构的大小及厚壁光导的入光端的准直结构的数量。
所述厚壁光导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；实现多功能点亮。
当实现高版本系统时，光学系统通过依次点亮厚壁光导后端的LED光源，实现整个光学系统的点亮，得益于对应衬框的遮挡作用，只有高版本所需要的部分通过厚壁光导前端的花纹面出射。当实现低版本系统时，光学系统通过点亮圆形光导前端的LED光源，从而点亮整根圆形光导，圆形光导发出的光入射至厚壁光导的前方，此时厚壁光导的部分仅作为一块厚的透镜，厚度大于10mm，当透镜厚度大于10mm会有更多的光吸收，较厚厚度的透镜对光型和吸收都有较大影响。通过前端衬框的遮挡，实现低版本所需要的部分通过厚壁光导前端的花纹面出射，花纹的方式可以为条纹，也可以是格子状等。因为高低版本分别使用了厚壁光导前出光面的上方和下方，即高版本用了所述厚壁光导前出光面的上方区域，低版本用了所述厚壁光导前出光面的下方区域，因此，上述厚壁光导的前出光面的上方区域和下方区域可以做成不同的花纹。当实现低版本的时候所述厚壁光导下方区域的内表面也可以做一些控制出光方向的光学花纹，可以为条纹也可以是格子状花纹。
所述厚壁光导和圆形光导的走向以及角度可依不同需求更改。
所述圆形光导形状可以根据实际项目更改，也可以是方形等其他形状。
所述厚壁光导和光导带所用材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）；所述厚壁光导和光导所用材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）。所述材料都为透明材料。
本发明的有益效果是：通过厚壁光导和圆形光导的搭配，通过改变不同的衬框，实现车灯的高低版本不同功能，高版本通过厚壁光导实现，可以满足客户对于动态点亮的要求，低版本通过圆形光导实现，保证了点亮效果的均匀性。对于实现高版本，光学系统没有圆形光导。无论高版本或者低版本，虽然使用了不同的高版本衬框和低版本衬框的不同衬框，但是本发明所使用的厚壁光导为同一个零件，即可使用一套模具加工制造出来，无需两次设计浪费设计工时，也无需两套模具两种厚壁光导增加成本。整个系统的设计具有更好的经济效益。且此种光学设计保证了高低两个版本点亮的均匀性。
附图说明
图1为本发明的结构俯视图。
图2为本发明的结构轴视示意图。
图3是本发明的高版本光路示意图。
图4是本发明的低版本光路示意图。
图5是本发明的厚壁光导的另一种实现方式示意图。
其中：1-厚壁光导光源，2-光导光源，3-厚壁光导，4-圆形光导，5-高版本衬框，6-低版本衬框，7-厚壁光导前出光面。
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做进一步详述，本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，本发明提供一种实现高低版复用的光学系统，该光学系统包括厚壁光导光源1、光导光源2，厚壁光导3，圆光导4，高版本衬框5，低版本衬框6和厚壁光导前出光面7。当系统实现高版本时，由厚壁光导光源1，厚壁光导3和高版本衬框5实现。当实现低版本时，由光导光源2，厚壁光导3，圆光导4和低版本衬框6实现。当实现低版本时，圆光导4被所述厚壁光导3包围并且位于所述厚壁光导3的行车方向正向出光面的后方。
本实施例的厚壁光导光源1颜色为黄色。厚壁光导3的每个准直结构上的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3的准直结构的焦点处。
如图3所示，所述当实现高版本点亮时，系统由厚壁光导3，厚壁光导光源1和高版本衬框5组成。厚壁光导光源系列1分别位于厚壁光导3的每个聚光器入光的焦点位置。厚壁光导光源系列1发出的光，经过厚壁光导3，通过厚壁光导3上光学花纹对其方向的调整,，在厚壁光导前出光面出射。通过高版本衬框5的遮挡，保证光线在客户所需要的区域出射。
如图4所示，所述实现低版本点亮时，系统由厚壁光导3，圆光导4，光导光源2和低版本衬框6组成。圆光导4被所述厚壁光导3包围并且位于所述厚壁光导3的行车方向正向出光面的后方。光导光源2发出的光入射至圆光导4，光线在圆光导4内传播遇到圆光导4上的光学花纹后出射，入射进位于圆光导4前方的厚壁光导3，然后通过厚壁光导前出光面7出射。通过低版本衬框6的遮挡，保证光线在客户所需要的区域出射。
所述圆光导4的截面形状在本实施例中圆形 。
所述导光带4所用的材料均为聚碳酸酯。
所述厚壁光导3和圆光导4和高版本衬框5和低版本衬框6，所用的材料均为聚碳酸酯。

Claims (10)

1.一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：包括厚壁光导光源（1）、光导光源（2）、厚壁光导（3）、圆形光导（4）、衬框和厚壁光导前出光面（7），所述厚壁光导光源（1）位于厚壁光导（3）上，圆形光导（4）设置在厚壁光导（3）内，光导光源（2）设置在圆形光导（4）的入射处，厚壁光导前出光面（7）设置在厚壁光导（3）的一侧，所述衬框分为高版本衬框（5）和低版本衬框（6），当系统实现高版本时，由厚壁光导光源（1）、厚壁光导（3）和高版本衬框（5）配合实现，当系统实现低版本时，由光导光源（2）、厚壁光导（3）、圆形光导（4）和低版本衬框（6）配合实现。
2.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：当系统实现高版本时，厚壁光导光源（1）位于厚壁光导（3）的每个聚光器入光的焦点位置，且高版本衬框（5）将厚壁光导（3）半包围，厚壁光导光源（1）发出的光，经过厚壁光导（3），通过厚壁光导（3）上的花纹对其方向的调整，在厚壁光导前出光面（7）出射，并通过高版本衬框（5）的遮挡，保证光线在客户所需要的区域出射。
3.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：当系统实现低版本时，圆形光导（4）被厚壁光导（3）包围，并且位于厚壁光导（3）的行车方向正向出光面的后方，光导光源（2）发出的光入射至圆形光导（4），光线在圆形光导（4）内传播遇到圆形光导（4）上的光学花纹后出射，入射进位于圆形光导（4）前方的厚壁光导（3），然后通过厚壁光导前出光面（7）出射，通过低版本衬框（6）的遮挡，保证光线在客户所需要的区域出射。
4.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：所述厚壁光导（3）的入光端的准直结构为至少1个，厚壁光导光源（1）的数量至少为1个。
5.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：所述厚壁光导（3）的入光端的准直结构处的LED数量为一个或两个，若为一个则位于厚壁光导（3）的入光端的准直结构的焦点处，若为两个则均位于厚壁光导（3）的入光端的准直结构的离焦处，或一个位于焦点处，另一个位于离焦处。
6.如权利要求1或3所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：当系统实现低版本时，点亮圆形光导（4）前端的光导光源（2），从而点亮整根圆形光导（4），圆形光导（4）发出的光入射至其前方的厚壁光导（3）的前方的出光面部分，厚壁光导（3）的部分作为一块厚的透镜，其厚度大于10mm。
7.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：当系统实现高版本时，使用厚壁光导前出光面（7）的上方区域，当系统实现低版本时，使用厚壁光导前出光面（7）的下方区域，所述厚壁光导前出光面（7）的上方区域和下方区域的花纹不同，所述圆形光导（4）正对的厚壁光导（3）的内表面可添加为条纹或格子状花纹。
8.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：所述厚壁光导（3）聚光器的弯折为向上或向下。
9.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：所述厚壁光导（3）和圆形光导（4）的材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
10.如权利要求1所述的一种实现高低版本复用的光学系统，其特征在于：厚壁光导光源（1）和光导光源（2）的颜色采用单一颜色的光源或采用复合颜色的光源。
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