CN114234128A - 节省空间实现均匀点亮的光导光学系统及其汽车信号灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了车灯技术领域一种节省空间实现均匀点亮的光导光学系统及其汽车信号灯,包括光源,所述光源对应设置于光导体的端部;所述光导体上方对应设置有内透镜,所述光导体下方对应设置有光导支架;所述光导体包括光导全反射光学齿和光导造型全反射面,所述光导全反射光学齿开设在所述光导体上,且所述光导全反射光学齿对应所述内透镜的入光面设置;所述光导支架上开设有第一扩散光学花纹,所述第一扩散光学花纹对应所述光导造型全反射面设置。本发明解决了光导体离内透镜过近,点亮效果不均匀的问题,达到了在小空间内增加光线混光距离的效果,同时添加扩散效果,实现均匀的点亮效果。

Description

节省空间实现均匀点亮的光导光学系统及其汽车信号灯
技术领域
本发明涉及车灯技术领域,具体地,涉及一种节省空间实现均匀点亮的光导光学系统及其汽车信号灯。
背景技术
汽车的转向灯、尾灯等灯具单元有多种点亮方式,相比于传统的反光镜式车灯,使用光导技术能提升光线分布的均匀性,减少暗区现象。现有技术光导方案,是利用光导背部的光导齿反射光至光导造型全反射面再出射,系统和光导结构本身都无扩散作用,虽然也会设置光导支架,但光导支架主要是固定和安装光导作用,本身无光学扩散花纹,也无光学扩散作用。
现有技术光导加内透镜的光学系统,是在光导背面做光导齿,光导出射光线是向车灯正面出射,再照射到内透镜上,需要光导离内透镜有较大的光线混光距离,即光导出光面和内透镜入光面之间需要较大间距,才能实现比较均匀的点亮效果,但这会导致空间要求高,面对越来越窄和小空间的车灯发展趋势这会是一个很棘手的问题,同时如果空间距离满足不了光学点亮均匀性会是一大缺陷,主机厂和购车用户对于光效和均匀性要求却是越来越高,这一问题越发棘手。且光导加内配镜系统,如果光导正方向安装,光导至内配镜的有效光程由于空间限制是更加短,均匀性和亮斑问题更难解决,现有技术会通过内配镜材料使用乳化材料,或内配镜进行皮纹处理改善均匀性,但这会带来成本和光效降低问题。
经现有技术检索发现,中国实用新型专利公告号为CN207729513U,公开了一种可避免光导头部视觉缺陷的光导安装结构,包括一光导支架、一光导和一光源;所述光导支架形成一光导安装槽,所述光导安装槽的一端形成底部向内收缩的一反光斜面,所述反光斜面开设有一光导通孔,所述光导一端通过所述光导通孔伸出所述光导安装槽外且所述光导部分固定于所述光导安装槽内;所述光源固定于所述光导的伸出所述光导安装槽的一端部外侧。该专利技术就存在上述相关问题。
经现有技术检索发现,中国发明专利公布号为CN106287478A,公开了一种光导组件,该光导组件包括光导以及光导支架,光导可拆卸地安装于光导支架上,且,光导包括:第一安装端、第二安装端及在第一安装端及第二安装端之间延伸的光导本体,且,光导支架,靠近第一安装端处,设有卡槽,卡槽形成一容纳空间。该专利技术就存在上述相关问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种节省空间实现均匀点亮的光导光学系统及其汽车信号灯。
根据本发明提供的一种节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,包括光源,所述光源对应设置于光导体的端部;
所述光导体上方对应设置有内透镜,所述光导体下方对应设置有光导支架;
所述光导体包括光导全反射光学齿和光导造型全反射面,所述光导全反射光学齿开设在所述光导体上,且所述光导全反射光学齿对应所述内透镜的入光面设置;
所述光导支架上开设有第一扩散光学花纹,所述第一扩散光学花纹对应所述光导造型全反射面设置。
一些实施方式中,所述第一扩散光学花纹的花纹开设方向与所述光导全反射光学齿的花纹开设方向相互平行设置。
一些实施方式中,所述第一扩散光学花纹的花纹开设方向与所述光导全反射光学齿的花纹开设方向相互垂直设置。
一些实施方式中,所述光导体端部设有扩散球面,且所述扩散球面设置在所述光导体未设有所述光源的一端。
一些实施方式中,所述光导造型全反射面上设有第二扩散光学花纹,所述第二扩散光学花纹设置在靠近所述光源的一侧,且所述第二扩散光学花纹对应所述第一扩散光学花纹设置。
一些实施方式中,所述第二扩散光学花纹的花纹开设方向与所述光导全反射光学齿的花纹开设方向相互垂直设置。
一些实施方式中,所述第一扩散光学花纹采用光导齿结构设置。
一些实施方式中,所述光源固定设置在电路板上,所述电路板采用PCB板设置,所述光导支架表面采用白色漫反射材料或者镀铝材料设置。
一些实施方式中,所述光源发出的光线在所述光导体内部发生全反射,所述光线照射到所述光导全反射光学齿的光线折射至所述光导造型全反射面,所述光线从所述光导造型全反射面出射后照射至所述光导支架的表面,照射至设置所述第一扩散光学花纹的光导支架的光线发生反射后再照射至所述光导造型全反射面,所述光线穿设过所述光导造型全反射面,照射至所述光导体内部再发生反射、折射还是直接穿过光导全反射光学齿的光线,所述光线再照射到所述内透镜,所述光线穿设过所述内透镜并且发生扩散后再照射出。
本发明还提供一种汽车信号灯,采用所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明通过设置光导体和光导支架,光导体和光导支架配合,利用光导支架反射增加距离,搭配多种扩散花纹,在小空间内实现均匀点亮,通过在光导体靠近内透镜一侧做光导齿,即从整灯角度来看是使光导体出射光线是向车灯背面出射的,出射后的光线再在镀铝的光导支架上发生反射,反射后的光线再透过光导照射到内透镜上,达到了在小空间内增加光线混光距离的效果,同时添加扩散效果,实现均匀的点亮效果;
2、本发明通过在光导造型全反射面上设置第二扩散光学花纹,使出射光线在上下方向扩散,既能扩大点亮面积,且能消除亮斑,使点亮均匀性更好。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的结构示意图一;
图2为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的结构示意图二;
图3为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的仰视示意图;
图4为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的俯视示意图;
图5为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的局部放大图一;
图6为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的局部放大图二;
图7为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的光路示意图一;
图8为本发明节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的光路示意图二;
图9为本发明中光导体的结构示意图一;
图10为本发明图9中局部放大图;
图11为本发明中光导体的结构示意图二;
图12为本发明中光导体的仰视示意图;
图13为本发明中光导体的俯视示意图;
图14为本发明中光导支架的结构示意图;
图15为本发明中光导支架的俯视示意图;
图16为现有技术常用系统的光路示意图;
附图标记:
Figure BDA0003408445030000041
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1:
如图1所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的结构示意图一,如图2所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的结构示意图二,如图3所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的仰视示意图,如图4所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的俯视示意图,如图5所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的局部放大图一,如图6所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的局部放大图二,包括光源1,光源1固定设置在电路板8上,在本实施例中,电路板8采用PCB板设置。光源1对应设置于光导体10的端部,光导体10上方对应设置有内透镜5,光导体10下方对应设置有光导支架4。在本实施例中,内透镜5可以是双面加磨砂皮纹的透明塑料材料,也可以是乳化匀光塑料材料。
如图9所示为光导体10的结构示意图一,如图10所示为图9中局部放大图,如图11所示为光导体10的结构示意图二,如图12所示为光导体10的仰视示意图,如图13所示为光导体10的俯视示意图,光导体10包括光导全反射光学齿2和光导造型全反射面3,光导全反射光学齿2开设在光导体10上,且光导全反射光学齿2对应内透镜5的入光面设置,光导全反射光学齿2可以使光线在发生全反射的同时,光线角度发生变化,使光线可以从光导造型全反射面3出射至空气中。
如图14所示为光导支架4的结构示意图,如图15所示为光导支架4的俯视示意图,光导支架4上设有第一扩散光学花纹7,第一扩散光学花纹7对应光导造型全反射面3设置,第一扩散光学花纹7可以使光导造型全反射面3出射的光线在当其打至光导支架4表面发生反射后再穿过透明的光导体10再照射到内透镜,增加光导体10出射面到内透镜5之间的光程,从而增加光导体10出射光线的混光距离,让光线有更多的空间进行混光,提高均匀性,反射同时通过光导支架4的第一扩散光学花纹7使得光线还会发生扩散,可以进一步提高均匀性。在本实施例中,第一扩散光学花纹7的花纹开设方向与光导全反射光学齿2的花纹开设方向相互平行设置,如图13和图15所示,能看到第一扩散光学花纹7的方向是竖直的,光导全反射光学齿2是竖直的。花纹宽度和曲度可以根据实际需求变化。
光导造型全反射面3上设有第二扩散光学花纹9,第二扩散光学花纹9设置在靠近光源1的一侧,且第二扩散光学花纹9对应第一扩散光学花纹7设置。第二扩散光学花纹9的花纹开设方向可以按照项目实际需求设计,可以是平行于光导体10的长度方向、或者是垂直于光导体10的长度方向、或者是和光导体10的长度方向存在角度。
光导支架4的表面采用白色漫反射材料或者镀铝材料设置,使光导支架4具有反射和扩散作用。当光导支架4表面采用白色漫反射材料,扩散性更好。当光导支架4表面采用镀铝,反射率更好,在满足光学均匀性情况下能提高光效,更易满足法规。光导体10端部设有扩散球面,且扩散球面设置在光导体10未设有光源1的一端,使出射光线在出射时发生扩散,弱化亮斑,使整体点亮效果更均匀。
实施例2:
本实施例2是在实施例1的基础上形成,第二扩散光学花纹9的花纹开设方向与光导全反射光学齿2的花纹开设方向相互垂直设置。第二扩散光学花纹9可以使出射光线在上下方向扩散,既能扩大点亮面积,且能消除亮斑,使点亮均匀性更好。
实施例3:
本实施例3是在实施例1的基础上形成,第一扩散光学花纹7的花纹开设方向与光导全反射光学齿2的花纹开设方向相互垂直设置,提高均匀性。
工作原理:如图7所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的光路示意图一,如图8所示为节省空间实现均匀点亮的光导光学系统的光路示意图二,光导全反射光学齿2设置于光导体10的远离光导支架4上表面的一侧,针对此光学系统,光学设计中的有效光程是光导出光面至内透镜入光面之间的距离,即图8中距离b1+b2。如图16所示为现有技术常用系统的光路示意图,通过对比能很明显看出a<b1+b2,本专利系统方案能增加光导出射面到内透镜5之间的光程,增加了光导出射面到内透镜5之间的光程,从而增加光导出射光线的混光距离,让光线有更多的空间进行混光,提高均匀性。
光源1发出的光线从空气介质折射进入透明光导体10的塑料介质,光源1发出的光线在光导体10内部发生全反射,这些光线中,部分光线照射到光导造型全反射面3会发生全反射,继续在光导中传播;部分光线照射到光导全反射光学齿2时,会发生全反射,光线会反射到光导造型全反射面3,再出射到空气介质,光导体10入光端附近的光线会照射到第二扩散光学花纹9,再从第二扩散光学花纹9出射到空气介质;部分光线照射到扩散球面时,会出射到空气介质。
光线经由第二扩散光学花纹9,扩散球面从透明光导体10出射到空气介质时,光线角度都会发生扩散,使得出射光线可以尽可能的点亮较大的面积,有较好的均匀性。从光导体10出射到空气的光线,照射到光导支架4上,在第一扩散光学花纹7上发生反射同时发生扩散,反射后的光线再穿过光导体10的透明塑料介质,照射到内透镜5上。照射至光导体10内部再发生反射、折射还是直接穿过光导全反射光学齿2的光线,光线再照射到内透镜5,光线穿设过内透镜5并且发生扩散后再照射出。光线经过内透镜5出射后可以达到更均匀的点亮效果。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述,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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,包括光源(1),其特征在于,所述光源(1)对应设置于光导体(10)的端部;
所述光导体(10)上方对应设置有内透镜(5),所述光导体(10)下方对应设置有光导支架(4);
所述光导体(10)包括光导全反射光学齿(2)和光导造型全反射面(3),所述光导全反射光学齿(2)开设在所述光导体(10)上,且所述光导全反射光学齿(2)对应所述内透镜(5)的入光面设置;
所述光导支架(4)上开设有第一扩散光学花纹(7),所述第一扩散光学花纹(7)对应所述光导造型全反射面(3)设置。
2.根据权利要求1所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述第一扩散光学花纹(7)的花纹开设方向与所述光导全反射光学齿(2)的花纹开设方向相互平行设置。
3.根据权利要求1所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述第一扩散光学花纹(7)的花纹开设方向与所述光导全反射光学齿(2)的花纹开设方向相互垂直设置。
4.根据权利要求1所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述光导体(10)端部设有扩散球面,且所述扩散球面设置在所述光导体(10)未设有所述光源(1)的一端。
5.根据权利要求1所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述光导造型全反射面(3)上设有第二扩散光学花纹(9),所述第二扩散光学花纹(9)设置在靠近所述光源(1)的一侧,且所述第二扩散光学花纹(9)对应所述第一扩散光学花纹(7)设置。
6.根据权利要求5所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述第二扩散光学花纹(9)的花纹开设方向与所述光导全反射光学齿(2)的花纹开设方向相互垂直设置。
7.根据权利要求3所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述第一扩散光学花纹(7)采用光导齿结构设置。
8.根据权利要求1所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述光源(1)固定设置在电路板(8)上,所述电路板(8)采用PCB板设置,所述光导支架(4)表面采用白色漫反射材料或者镀铝材料设置。
9.根据权利要求1所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统,其特征在于,所述光源(1)发出的光线在所述光导体(10)内部发生全反射,所述光线照射到所述光导全反射光学齿(2)的光线折射至所述光导造型全反射面(3),所述光线从所述光导造型全反射面(3)出射后照射至所述光导支架(4)的表面,照射至设置所述第一扩散光学花纹(7)的光导支架(4)的光线发生反射后再照射至所述光导造型全反射面(3),所述光线穿设过所述光导造型全反射面(3),照射至所述光导体(10)内部再发生反射、折射还是直接穿过光导全反射光学齿(2)的光线,所述光线再照射到所述内透镜(5),所述光线穿设过所述内透镜(5)并且发生扩散后再照射出。
10.一种汽车信号灯,其特征在于,采用根据权利要求1-9任意一项所述的节省空间实现均匀点亮的光导光学系统。
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CN114673962A (zh) * 2022-03-31 2022-06-28 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动态流水车灯和车辆
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