CN113864728A - 一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构 - Google Patents

一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车灯技术领域，尤其涉及一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，包括壳体、悬浮式厚壁、第一厚壁件、第一PCB板、第二PCB板和第二厚壁件，所述悬浮式厚壁设置在壳体内部的前端，且悬浮式厚壁上设置有第一全反射面、第一出光面和第一入光面，所述第一厚壁件和第二厚壁件分别设置在悬浮式厚壁后端的上下两侧，所述第一厚壁件的后端设置有第一PCB板，所述第一厚壁件上设置有的第二出光面、第二全反射面和第三全反射面，所述第二厚壁件的后端设置有第二PCB板，且第二厚壁件上设置有第三出光面，利用多重光学结构对光线进行准直，多次折射，全反射，实现一般光学系统无法实现的悬浮式厚壁造型，整体成本无明显上升，同时可以达到均匀一致的点亮效果。

Description

一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构
技术领域
本发明涉及车灯技术领域，具体为一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构。
背景技术
传统的LED灯一般与反光碗配合，一定程度上减小了杂散光线，提高了投照亮度及投照距离，但是会造成刺眼的效果，严重影响对面来车的正常行驶，安全隐患极大，同时照在路上的光线分布不均匀，车灯厚壁件是一种光学透镜，用反光碗把灯珠的光线汇聚在透镜的焦点位置，然后经过透镜将光线均匀分散。
随着LED在车灯上的应用越来越频繁，车灯造型也向扁平化，线条化转变。造型从块状区域，逐渐向线条语言立体化发展。立体式造型虽然有着优秀的静态效果，但同时立体式造型必然需要在灯体内部增加极深的空间来实现造型的线条语言。而在造型的边缘处，常常由于灯体空间受限，需要牺牲造型或是牺牲点亮的均匀性，难以兼顾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，达到保证造型的同时得到均匀一致的点亮效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，包括壳体和设置在壳体内部的悬浮式厚壁、第一厚壁件、第一PCB板、第二PCB板和第二厚壁件，所述悬浮式厚壁设置在壳体内部的前端，且悬浮式厚壁的顶端面设置有第一全反射面，所述悬浮式厚壁的前端面为第一出光面,悬浮式厚壁的后端为第一入光面，所述第一厚壁件和第二厚壁件分别设置在悬浮式厚壁后端的上下两侧，所述第一厚壁件的后端设置有第一PCB板，所述第一厚壁件的上下相对的两端分别设置有的第二全反射面和第三全反射面，所述第一厚壁件靠近悬浮式厚壁的一端设置有第二出光面，所述第二厚壁件的后端设置有第二PCB板，且第二厚壁件靠近悬浮式厚壁的一端设置有第三出光面。
优选的，所述悬浮式厚壁的边缘处设置有造型饰圈,所述壳体的前端设置有灯罩。
优选的，所述第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面和对经由第一厚壁件准直的光线进行全反射，所述第一出光面、第二出光面、第三出光面和第一入光面对光线进行校正出光及收光。
优选的，所述第三全反射面分别与第一全反射面、第二全反射面相互配合构成二次全反射结构。
优选的，所述第一厚壁件设置在第二厚壁件的上方，且第一厚壁件的底端和第二厚壁件的顶端呈台阶式交错设置。
优选的，所述第一全反射面、第二全反射面、第三全反射面、第一入光面、第一出光面、第二出光面和第三出光面的表面均设置有光学微结构。
优选的，所述第一入光面与所述第一出光面、第二出光面和第三出光面互相存在角度配合。
优选的，所述悬浮式厚壁、第一厚壁件和第二厚壁件均为透明材料。
优选的，所述第一PCB板和第二PCB板上设置有若干LED光源，所述第一厚壁件和第二厚壁件靠近第一PCB板和第二PCB板的一侧设置与LED光源一一对应的聚光器，且LED光源分别位于聚光器的焦点处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可均匀点亮的悬浮式厚壁结构通过在壳体的内部设置相互配合的悬浮式厚壁、第一厚壁件和第二厚壁件，悬浮式厚壁、第一厚壁件和第二厚壁件上设置有相互配合的入光面、出光面和反射面，利用多重光学结构对光线进行准直，多次折射，全反射，实现一般光学系统无法实现的悬浮式厚壁造型，整体成本无明显上升，并且在保证造型语言实现的同时可以达到均匀一致的点亮效果，提高了线条性悬浮式造型的可实现性，无显著的成本的提升，通过合理的拆分厚壁，能减少注塑时间，提升生产效率，更好的实现如今复杂的车灯配光。
附图说明
图1为本发明剖视结构示意图；
图2为本发明第一厚壁件立体结构示意图；
图3为本发明第二厚壁件立体结构示意图；
图4为本发明悬浮式厚壁立体结构示意图；
图5为本发明立体结构示意图；
图6为本发明光路示意图。
图中：1、壳体；2、造型饰圈；3、悬浮式厚壁；301、第一入光面；302、第一出光面；303、第一全反射面；4、第一厚壁件；401、第二全反射面；402、第三全反射面；403、第二出光面；5、第一PCB板；6、第二PCB板；7、第二厚壁件；701、第三出光面；8、灯罩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，包括壳体1和设置在壳体1内部的悬浮式厚壁3、第一厚壁件4、第一PCB板5、第二PCB板6和第二厚壁件7，悬浮式厚壁3、第一厚壁件4和第二厚壁件7均为玻璃、PC或PMMA等透明材料，悬浮式厚壁3倾斜设置在壳体1内部的前端，且悬浮式厚壁3的边缘处设置有造型饰圈2,壳体1的前端设置有灯罩8，如图4，悬浮式厚壁3的顶端面设置有第一全反射面303，悬浮式厚壁3的前端面为第一出光面302,悬浮式厚壁3的后端为第一入光面301。
第一厚壁件4和第二厚壁件7分别设置在悬浮式厚壁3后端的上下两侧，且第一厚壁件4设置在第二厚壁件7的上方，且第一厚壁件4的底端和第二厚壁件7的顶端呈台阶式交错设置，从而消除拼接暗区，安装时可对第二厚壁件7先进行安装固定，再对第一厚壁件4进行安装固定，根据实际需求，适当拆分可以减短长厚壁注塑时间。
如图2，第一厚壁件4的后端安装有第一PCB板5，第一厚壁件4的上下相对的两端分别设置有的第二全反射面401和第三全反射面402，第一厚壁件4靠近悬浮式厚壁3的一端设置有第二出光面403。
如图3，第二厚壁件7的后端安装有第二PCB板6，第二厚壁件7靠近悬浮式厚壁3的一端设置有第三出光面701。
第一PCB板5和第二PCB板6上设置有若干LED光源，第一厚壁件4和第二厚壁件7靠近第一PCB板5和第二PCB板6的一侧分别设置有与LED光源一一对应的聚光器，聚光器为菲涅尔聚光器结构，且LED光源分别位于聚光器的焦点处，菲涅尔聚光器结构构成准直汇聚结构，对LED发出的光线进行汇聚，使光线汇聚后射入第一厚壁件4和第二厚壁件7，可根据应用实例对准直结构进行调整。
第二PCB板6上的光源发出的光线经第二厚壁件7聚光准直至第三出光面701出射，再由第一入光面301入光，经由第一出光面302出光。
第一全反射面303、第二全反射面401和第三全反射面402和对经由第一厚壁件4准直的光线进行全反射，第一全反射面303、第二全反射面401和第三全反射面402的表面均根据需要设置有根据入射光线角度设计的全反射锯齿状微结构，微结构可以对射入其表面的光线进行重新分配矫正并达到需要的角度，第三全反射面402分别与第一全反射面303、第二全反射面401相互配合构成二次全反射结构，如图6，由第三全反射面402全反射的光线一部分射向第二全反射面401二次全反射，一部分由第二出光面403出射至第一入光面301，再经由第一全反射面303全反射至第一出光面302出射，本实施例中第一PCB板5竖直设置在第一厚壁件4的正后方，所以第一厚壁件4为准直X轴入光，第三全反射面402角度为与X轴成45度，将光线向上全反射至第二全反射面401和第一全反射面303，第二全反射面401与第一全反射面303的作用均为将入射的光线全反射至出光方向，实施例为正X轴入光，则将第二全反射面401和第一全反射面303均调整为与X轴45度即可将光线全反射至正X轴，构成二次全反射结构，所以本实施例中第二全反射面401和第一全反射面303上无需添加齿状花纹，若实际造型不符合条件，可添加齿状花纹校准。
第一出光面302、第二出光面403、第三出光面701和第一入光面301对光线进行校正出光及收光，第一入光面301、第一出光面302、第二出光面403和第三出光面701表面均设置有光学微结构，第一入光面301、第二出光面403和第三出光面701表面的微结构为同种类型的台阶花纹，具体为为垂直于光线出射轴的台阶面，可以让让光线不发生偏折的出射入射，本实施例中光轴均为正X轴，所以台阶花纹均为垂直X轴，第一出光面302为最终出光面花纹，其表面可以可根据需求设计为玉米粒花纹或其他。
第一入光面301、第一出光面302、第二出光面403和第三出光面701互相存在角度配合，即第二出光面403和第三出光面701所出射光线光轴应与第一入光面301的光轴一致，使得光线在出光方向和全反射方向均可按照需求进行矫正出光，不发生角度偏折。
工作原理：第一厚壁件4后端的菲涅尔聚光器结构构成准直汇聚结构，对第一PCB板5上的LED光源发出的光线进行汇聚，使光线汇聚后射入第一厚壁件4，光线经第一厚壁件4准直分别入射至第二出光面403和第三全反射面402，其中由第二出光面403出射的光线经由悬浮式厚壁3的第一入光面301入光，并由第一出光面302出射，由第三全反射面402全反射的光线一部分射向第二全反射面401二次全反射，再经由第二出光面403、第一入光面301和第一出光面302出射，一部分由第二出光面403出射至第一入光面301，再经由第一全反射面303全反射至第一出光面302出射，避免由于第一全反射面303正后方无法直接布置光学结构所造成的的暗区，经由此系统即可以点亮第一全反射面303正前方的悬浮式厚壁3，第二PCB板6上的光源发出的光线经第二厚壁件7聚光准直至第三出光面701出射，再由第一入光面301入光，经由第一出光面302出光，最终实现悬浮式厚壁3的整体点亮，悬浮式厚壁3、第一厚壁件4和第二厚壁件7上的第一全反射面303、第二全反射面401、第三全反射面402、第一入光面301、第一出光面302、第二出光面403和第三出光面701表面的微结构可以对射入其表面的光线进行重新分配矫正并达到需要的角度，点亮更加均匀，无暗区。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：包括壳体（1）和设置在壳体（1）内部的悬浮式厚壁（3）、第一厚壁件（4）、第一PCB板（5）、第二PCB板（6）和第二厚壁件（7），所述悬浮式厚壁（3）设置在壳体（1）内部的前端，且悬浮式厚壁（3）的顶端面设置有第一全反射面（303），所述悬浮式厚壁（3）的前端面为第一出光面（302）,悬浮式厚壁（3）的后端为第一入光面（301），所述第一厚壁件（4）和第二厚壁件（7）分别设置在悬浮式厚壁（3）后端的上下两侧，所述第一厚壁件（4）的后端设置有第一PCB板（5），所述第一厚壁件（4）的上下相对的两端分别设置有的第二全反射面（401）和第三全反射面（402），所述第一厚壁件（4）靠近悬浮式厚壁（3）的一端设置有第二出光面（403），所述第二厚壁件（7）的后端设置有第二PCB板（6），且第二厚壁件（7）靠近悬浮式厚壁（3）的一端设置有第三出光面（701）。
2.根据权利要求1所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述悬浮式厚壁（3）的边缘处设置有造型饰圈（2）,所述壳体（1）的前端设置有灯罩（8）。
3.根据权利要求2所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述第一全反射面（303）、第二全反射面（401）和第三全反射面（402）和对经由第一厚壁件（4）准直的光线进行全反射，所述第一出光面（302）、第二出光面（403）、第三出光面（701）和第一入光面（301）对光线进行校正出光及收光。
4.根据权利要求1所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述第三全反射面（402）分别与第一全反射面（303）、第二全反射面（401）相互配合构成二次全反射结构。
5.根据权利要求3所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述第一厚壁件（4）设置在第二厚壁件（7）的上方，且第一厚壁件（4）的底端和第二厚壁件（7）的顶端呈台阶式交错设置。
6.根据权利要求1所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述第一全反射面（303）、第二全反射面（401）、第三全反射面（402）、第一入光面（301）、第一出光面（302）、第二出光面（403）和第三出光面（701）的表面均设置有光学微结构。
7.根据权利要求6所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述第一入光面（301）与所述第一出光面（302）、第二出光面（403）和第三出光面（701）互相存在角度配合。
8.根据权利要求1所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述悬浮式厚壁（3）、第一厚壁件（4）和第二厚壁件（7）均为透明材料。
9.根据权利要求1所述的一种可均匀点亮的悬浮式厚壁结构，其特征在于：所述第一PCB板（5）和第二PCB板（6）上设置有若干LED光源，所述第一厚壁件（4）和第二厚壁件（7）靠近第一PCB板（5）和第二PCB板（6）的一侧设置与LED光源一一对应的聚光器，且LED光源分别位于聚光器的焦点处。
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