CN111365655A - 缩短rgb混光距离的光学结构和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缩短RGB混光距离的光学结构和方法，光学结构包括：PCB板；多个RGB光源，间隔开设于PCB板的一侧；光导板，设在PCB板的一侧；光导板包括：多个导光条，间隔开分布且分别与多个RGB光源相对应，每个导光条分别形成为长条形且与RGB光源相对的端面形成为进光面，每个导光条的侧面形成为侧反射面，每个RGB光源发出的光线分别经过对应的进光面后被侧反射面进行多次反射以减小光线的反射角度；混光部，一端与多个导光条的另一端相连，经过多个导光条混光的光线进入混光部进行二次混光。该缩短RGB混光距离的光学结构通过光导板对进入进光面的光进行多次反射后进行混光，可缩短RGB混光距离，具有结构简单、使用方便等优点。

Description

缩短RGB混光距离的光学结构和方法
技术领域
本发明属于汽车灯具设计技术领域，尤其涉及一种缩短RGB混光距离的光学结构和缩短RGB混光距离的方法。
背景技术
目前，随着汽车车灯行业的发展，顾客对于汽车内饰氛围灯个性化的需求逐渐提高，RGB全色彩内饰氛围灯的应用需求也逐渐增多。对于汽车内饰氛围灯来说，对亮度的一致性，颜色和整体均匀性的要求很高。因此控制光色的一致性是氛围灯设计的重点，现有的氛围灯光导在设计时会给进光部分预留一定距离的混光距离，目的是将RGB芯片发散出的三种单色光充分混合，呈现出来的光色效果是没有杂色且均匀一致的。但是由于多数氛围灯的尺寸受车身A面限制，能够预留给混光的距离往往十分有限，混光距离过短会造成RGB混色不充分，出光面有杂色等等缺陷。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本发明提供一种缩短RGB混光距离的光学结构，通过光导板能够对进入进光面的光进行多次反射后进行混合，可缩短RGB混光距离，具有结构简单、使用方便等优点。
本发明还提供一种缩短RGB混光距离的方法，该方法具有便于实施，操作方便等优点。
根据本发明第一方面实施例的缩短RGB混光距离的光学结构，包括：PCB板；多个RGB光源，多个所述RGB光源间隔开设于所述PCB板的一侧；光导板，所述光导板设在所述PCB板的一侧；所述光导板包括：多个导光条，多个所述导光条间隔开分布且分别与多个所述RGB光源相对应，每个所述导光条分别形成为长条形且与所述RGB光源相对的端面形成为进光面，每个所述导光条的侧面形成为侧反射面，每个所述RGB光源发出的光线分别经过对应的所述进光面后被所述侧反射面进行多次反射以减小光线的反射角度；混光部，所述混光部的一端与多个所述导光条的另一端相连，经过多个所述导光条混光的光线进入所述混光部进行二次混光。
根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构，采用PCB板、多个RGB光源和光导板相结合的结构，多个RGB光源设在PCB板的一侧，光导板中的多个导光条与RGB光源相对设置，每个RGB光源发出的光线可进入与其对应的导光条，并可经过侧反射面反射后射出至混光部以进行二次混合处理，该结构不仅可缩短多个RGB的混合距离，可使混光更均匀，还具有结构简单、使用方便等优点。
根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构还可以具有以下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述进光面与对应的所述RGB光源互相平行，所述RGB光源通过所述PCB板固定在所述光导板的一侧。
根据本发明的一个实施例，所述光导板还包括：漫反射部，所述漫反射部设于所述混光部的另一端，所述漫反射部的一端与所述混光部相连，所述漫反射部的侧面形成为设有光学花纹结构的出光面，经过所述混光部二次混光的光线经过所述光学花纹结构反射出所述出光面。
根据本发明的一个实施例，所述光学花纹形成为间隔开设在所述出光面上的球形或圆锥形，所述光学花纹为凹面花纹或凸面花纹。
根据本发明的一个实施例，相邻两个所述导光条相互平行。
根据本发明的一个实施例，每个所述导光条的长度为10mm-15mm，相邻两个所述导光条之间的间距为1.5mm-2.5mm。
根据本发明的一个实施例，所述缩短RGB混光距离的光学结构还包括：反射支架，所述反射支架设于所述光导板的一侧，所述反射支架能够让至少一部分从所述光导板内折射出的光线返回至所述光导板。
根据本发明的一个实施例，所述反射支架形成为白色支架或镀铝支架。
根据本发明第二方面实施例的缩短RGB混光距离的方法，包括以下步骤：S1、在PCB板上安装多个RGB光源；S2、在所述RGB光源的一侧设置有光导板，所述光导板设在所述RGB光源的一侧，所述光导板形成为长条状，沿所述光导板的长度方向依次设有多个导光条和一个混光部，多个所述导光条沿所述光导板的宽度方向间隔开分布，多个所述导光条分别与多个所述RGB光源相对应，每个所述RGB光源发出的光线能够被对应的所述导光条进行多次全反射以减小光线的反射角度，经过多个所述导光条反射出的光线进入所述混光部混合。
根据本发明的一个实施例，所述光导板上还设有漫反射部，所述漫反射部设于所述混光部背向所述导光条所在位置的一侧，所述方法还包括：S3、将所述混光部混合后的光线引导至所述漫反射部并由所述漫反射部射出。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明的一个实施例的缩短RGB混光距离的光学结构的结构示意图；
图2为根据本发明的一个实施例的缩短RGB混光距离的光学结构的部分结构示意图；
图3为根据本发明的又一个实施例的缩短RGB混光距离的光学结构的结构示意图。
附图标记：
缩短RGB混光距离的光学结构100；
PCB板10；
RGB光源20；
光导板30；导光条31；混光部32；进光面33；侧反射面34；漫反射部35；出光面36；
反射支架40。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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，或一体地连接；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。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构100。
如图1至图3所示，根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构100包括PCB板10、多个RGB光源20和光导板30。
具体而言，多个RGB光源20间隔开设于PCB板10的一侧，光导板30设在PCB板10的一侧，光导板30包括多个导光条31和混光部32，多个导光条31间隔开分布且分别与多个RGB光源20相对应，每个导光条31分别形成为长条形且与RGB光源20相对的端面形成为进光面33，每个导光条31的侧面形成为侧反射面34，每个RGB光源20发出的光线分别经过对应的进光面33后被侧反射面34进行多次反射以减小光线的反射角度，混光部32的一端与多个导光条31的另一端相连，经过多个导光条31混光的光线进入混光部32进行二次混光。
换言之，根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构100主要由PCB板10、多个RGB光源20和光导板30组成，两个或两个以上RGB光源20可分别设在PCB板10的一侧，光导板30可包括多个导光条31和混光部32，多个导光条31可间隔开分布，每个导光条31可与每个RGB光源20相对应，可以最大程度地提高导光条31接收到的光线数量，每个导光条31上可设有进光面33和侧反射面34。也就是说，每个RGB光源20发出的光线可先进入与之对应的导光条31的进光面33，然后可经过对应的导光条31的侧反射面34的反射进行一次混光，在导光条31背离光源20所在方向设置有混光部32，混光部32可与每个导光条31对应的侧反射面34相连，也就是说，进入每个导光条31的光线在经过对应的侧反射面34反射后可进入同一个混光部32以进行光线的二次混合处理。
需要说明的是，RGB光源20发出的光线被引导至导光条31后在其中发生多次全反射，也就是说，通过导光部31上的侧反射面反射后角度变小，从而可以增加反射次数，提高混合速率，提高光线融合程度，进而缩短整个混光部分的长度，还可使混光更均匀。
由此，根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构100，采用PCB板10、多个RGB光源20和光导板30相结合的结构，将多个RGB光源20设在PCB板10的一侧，光导板30中的至少两个导光条31与RGB光源20相对设置，每个RGB光源20发出的光线可进入与其对应的导光条31，并可经过侧反射面34反射后射出至混光部32以进行混合处理，该结构不仅可缩短不同颜色的光线的混合距离，可使混光更均匀还具有结构简单、使用方便等优点。
根据本发明的一个实施例，进光面33与对应的RGB光源20互相平行，RGB光源通过PCB板10固定在光导板30的一侧，RGB光源20发出的光可平行摄入进光面33，可减少光线的损失，提高混光的亮度。
可选地，光导板30还可包括漫反射部35，漫反射部35可设于混光部32的另一端，漫反射部35的一端可与混光部32相连，所述漫反射部的侧面形成为设有光学花纹结构的出光面，经过混光部32二次混光的光线经过光学花纹结构反射至出光面36外部，也就是说，漫反射部35可将混合部32混合的光再进行多次反射，再将光线反射至出光面36，从而可使出光面36发出的混合光更加均匀、明亮。也就是说，多个RGB光源20发出的光线在经过多个导光条31的分别反射后，再经过混光部32进行二次混合，能够使得混光更加均匀，减少杂色。
在本发明的一些具体的实施方式中，漫反射部35还可形成为齿状的光学花纹结构，可通过调整该光学花纹结构的大小和疏密分布达到均匀的点亮效果。
可选地，光学花纹形成为间隔开设在出光面36上的球形或圆锥形，光学花纹为凹面花纹或凸面花纹，圆球或圆锥状结构的直径可为0.15mm-0.65mm，可防止混合光在漫反射部35发生全反射，将光线反射至出光面外部，从而可使光导板30整体发出亮光，便于生产加工，还可使出光面36发出的混合光更加均匀。
优选地，相邻两个导光条31相互平行，从而可保证每个导光条31内的光线有相同的反射角度，便于将多个RGB光源20发射出的光线混合至最佳效果。
根据本发明的一个实施例，每个导光条31形成为长条状导光通道，长条状导光通道的一端形成为进光面33，需要说明的是，进光面33可以为虚拟的面，例如可以形成为与导光通道连通的进光口。每个RGB光源20发出的光线可从与之对应的长条导光通道的一端进入，每个长条状导光通道的内壁面形成为侧反射面34，侧反射面34能够对进入与之对应的进光面33的光线进行反射，如图2所示，图中的箭头方向表示光线在长条状导光通道的内壁面进行反射的示意图。从图2中可以看出，通过设置多个导光条31可以增加光线在侧反射面34的全反射次数，减小反射角度，从而可达到缩短RGB混光距离的效果。在导光条31沿其长度方向的另一端可设有一混光部32，混光部32上可形成有分别与每个所述导光条31相连的混光通道，经过每个导光条31反射的光线均可进入混光通道进行混合。通过保持多个条状导光结构(导光条31)的宽度与长度的一致性，使得由每个RGB光源20对应发射出的光线保持相同的反射角度，进而提高混光部分的均匀性，从而达到最佳的混光效果。
可选地，相邻两个导光条31的间距可为1.5mm-2.5mm,每个导光条31的长度可为10mm-15mm，可达到较好的混光效果和缩短RGB混光距离。光导板30可形成为透明件，其厚度可以为2mm-5mm。
如图3所示，根据本发明的一个实施例，缩短RGB混光距离的光学结构100还可包括反射支架40，反射支架40可设于光导板30的一侧，反射支架40能够让至少一部分从光导板30内折射出的光线返回至光导板30，可减少光损失，可提高光线的利用率，提高混光的亮度。
根据本发明的一个实施例，反射支架40形成为白色支架或镀铝支架，厚度为2mm-5mm，可提高反射效率，达到较好的反射效果，减少光线损失，使混光更明亮。
需要说明的是，以汽车内饰氛围灯为例，多个光源20可分别为RGB光源20，RGB光源20与PCB板10可形成为RGB模组，PCB板10的一端可与光导板30相连，每个进光面33可与对应的每个RGB光源20保持平行，从而可最大程度上提高整个光导板30的光线利用率。例如，每个RGB光源可由三色LED光源组成，能够满足对于光的颜色的需求。根据本发明实施例的光学结构100，每个RGB三色芯片所发出三种单色光会在混光部分的条状导光结构(导光条31)内部进行多次反射，从而使三种单色光更充分地混合成30种不同颜色的混合光，混合光角度会变小。角度变小的混合光通过光导板30背后的球状结构(光学花纹结构)进行再次反射后由出光面36射出，使得整个混光区域的长度可以缩短5mm～10mm,为灯具结构提供一定空间，同时可以达到增大出光面的效果。
根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的方法，包括以下步骤：S1、在PCB板10上安装多个RGB光源20；S2、RGB光源20的一侧设置有光导板30，光导板30设在RGB光源20的一侧，光导板30形成为长条状，沿光导板30的长度方向上依次设有多个导光条和一个混光部32，多个导光条31沿光导板30的宽度方向间隔开分布。多个导光条31分别与多个RGB光源20相对应，每个RGB光源20发出的光线能够被对应的导光条31进行多次全反射以减小光线的反射角度，经过多个导光条31反射出的光线进入混光部32混合。也就是说，在光导板30上自左而右可依次设有导光条31和混合部32，RGB光源20设在导光条31的左侧，多个RGB光源20发出的光线被分别引导至对应的导光条31，在对应的导光条31内进行多次反射后能够减小光线的反射角度，从而缩短混光长度。
进一步地，光导板30上还设有漫反射部35，漫反射部35设于混光部32背向导光条31所在位置的一侧，方法还包括：S3、将混光部32混合后的光线引导至漫反射部35并由漫反射部35射出，能够使混光后的光线进行二次混合，进一步提高多种单色光的混合充分程度。
总而言之，根据本发明实施例的缩短RGB混光距离的光学结构100采用PCB板10、多个RGB光源20和光导板30相结合的结构，将至少两个RGB光源20设在PCB板10的一侧，光导板30中的至少两个导光条31与RGB光源20相对设置，每个RGB光源20发出的光线可进入与其对应的导光条31，并可经过侧反射面34反射后射出至同一个混光部32以进行混合处理，混光后的光线再进入至漫反射部35并在进行多次反射后从出光面36射出。该结构不仅可缩短RGB光源20的混合距离，提高混光的均匀性，还具有结构简单、使用方便等优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，包括：
PCB板；
多个RGB光源，多个所述RGB光源间隔开设于所述PCB板的一侧；
光导板，所述光导板设在所述PCB板的一侧；
所述光导板包括：
多个导光条，多个所述导光条间隔开分布且分别与多个所述RGB光源相对应，每个所述导光条分别形成为长条形且与所述RGB光源相对的端面形成为进光面，每个所述导光条的侧面形成为侧反射面，每个所述RGB光源发出的光线分别经过对应的所述进光面后被所述侧反射面进行多次反射以减小光线的反射角度；
混光部，所述混光部的一端与多个所述导光条的另一端相连，经过多个所述导光条混光的光线进入所述混光部进行二次混光。
2.根据权利要求1所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，所述进光面与对应的所述RGB光源互相平行，所述RGB光源通过所述PCB板固定在所述光导板的一侧。
3.根据权利要求1所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，所述光导板还包括：
漫反射部，所述漫反射部设于所述混光部的另一端，所述漫反射部的一端与所述混光部相连，所述漫反射部的侧面形成为设有光学花纹结构的出光面，经过所述混光部二次混光的光线经过所述光学花纹结构反射出所述出光面。
4.根据权利要求3所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，所述光学花纹形成为间隔开设在所述出光面上的球形或圆锥形，所述光学花纹为凹面花纹或凸面花纹。
5.根据权利要求1所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，相邻两个所述导光条相互平行。
6.根据权利要求1所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，每个所述导光条的长度为10mm-15mm，相邻两个所述导光条之间的间距为1.5mm-2.5mm。
7.根据权利要求1-6中任一所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，还包括：
反射支架，所述反射支架设于所述光导板的一侧，所述反射支架能够让至少一部分从所述光导板内折射出的光线返回至所述光导板。
8.根据权利要求7所述的缩短RGB混光距离的光学结构，其特征在于，所述反射支架形成为白色支架或镀铝支架。
9.一种缩短RGB混光距离的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在PCB板上安装多个RGB光源；
S2、在所述RGB光源的一侧设置有光导板，所述光导板设在所述RGB光源的一侧，所述光导板形成为长条状，沿所述光导板的长度方向依次设有多个导光条和一个混光部，多个所述导光条沿所述光导板的宽度方向间隔开分布，多个所述导光条分别与多个所述RGB光源相对应，每个所述RGB光源发出的光线能够被对应的所述导光条进行多次全反射以减小光线的反射角度，经过多个所述导光条反射出的光线进入所述混光部混合。
10.根据权利要求9所述的缩短RGB混光距离的方法，其特征在于，所述光导板上还设有漫反射部，所述漫反射部设于所述混光部背向所述导光条所在位置的一侧，所述方法还包括：
S3、将所述混光部混合后的光线引导至所述漫反射部并由所述漫反射部射出。
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