CN116697296B - 光源耦合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车灯技术领域，尤其涉及一种光源耦合结构，包括上反射部，上反射部内设有入射腔，入射腔内容纳有光源；所述下反射部设于上反射部下方，且与上反射部连接；上反射部与下反射部的引导线均为抛物线，以将光源发出的光线整理为平行光线射出；所述上反射部包括若干沿自身周向依次设置的第一V型反射面。通过第一V型反射面的两次内部全反射，实现将来自焦点，不能发生全反射的部分光线以近似平行的方式准直反射，第一V型反射面的任一面都能够使光线满足全反射条件。能替代镀铝式反射面，避免镀铝工艺问题造成的表面反射率不稳定问题；能够将光源向四周发散的光线转为平行光线，提升光效；该反射结构打破常规反射面造型，目视效果通透美观。
Description
技术领域
本发明涉及车灯技术领域，尤其涉及一种光源耦合结构。
背景技术
目前，随着车灯行业的迅速发展，灯具造型也是变化多端，但在追求灯具造型多样化的同时，生产工艺的不稳定性对于车灯厂来说是亟待解决的问题，在光学设计领域，镀铝反射面结构为光学设计的常用方案，但由于镀铝工艺的不稳定性，镀铝膜厚不一致和镀铝边界模糊问题常常会给车灯生产带来困难，同时镀铝工艺本身也会增加设计成本。
一般来说，LED发出的光符合朗伯分布，这种光分布的光强中间部分最强，随着光线角度的增大，光强逐渐减小。目前很多灯具要求均匀性效果的情况下，这种分布显得不适应要求了。为此，需要探讨如何将LED发出的光能够均匀分布。
业内出现了一些针对此问题的光学结构，参照图1，这种结构非常好地解决了这一问题，能够将LED发出的光在纵向平面内平行，且横向平面内均匀扩散360度分布。但是，由于车灯通常并不需要光线呈360度分布， 180度分布更为合适。因此，必须需要加其它结构来优化光的方向。
目前采用不镀铝反射式方案，这种不镀铝反射式方案常用的材料为PC或PMMA，PC的全反射临界角为39°，PMMA为42°，参照图2，y轴左侧的大部分光线因小于全反射临界角度而不满足光线的全反射条件，光线会经过材料透射出去，造成光线浪费。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供光源耦合结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光源耦合结构，包括上反射部，所述上反射部内设有入射腔，所述入射腔内容纳有光源；下反射部，所述下反射部设于上反射部下方，且与上反射部连接；所述上反射部与下反射部的引导线均为抛物线，以将光源发出的光线整理为平行光线射出；所述上反射部包括若干沿自身周向依次设置的第一V型反射面，所述第一V型反射面包括两个相对倾斜设置的面，以使第一V型反射面接收到的自光源发出的光线均满足全反射条件，所述光源发出的光线射于第一V型反射面上后被整理为平行光线射出。
本发明的光源耦合结构，光源发出的入射光线部分射于上反射部上，部分射于下反射部，因为上反射部与下反射部的引导线均为抛物线，故可将满足全反射条件的光线整理为平行光线射出。由于下反射部距离光源较远，故下反射部上有更多的光线满足全反射条件，而上反射部距离光源较近，会有较多的光线与上反射部之间的夹角无法达到全反射临界角。此时光线会先设于第一V型反射面上的一个面上，再全反射至第一V型反射面的另一个面上，通过第一V型反射面的两次内部全反射，实现将来自焦点，不能发生全反射的部分光线以近似平行的方式准直反射，且第一V型反射面因为两个面均是倾斜设置的，故第一V型全反射面的任意一个面都能够使光线满足全反射条件。该结构一方面能够避免镀铝工艺问题造成的表面反射率不稳定的问题产生；另一方面能够将点光源向四周发散出的光线最大可能的转化为平行光线，提升光效；同时，该反射结构打破常规的反射面造型，目视效果较为通透美观。
进一步，所述上反射部沿自身周向呈弧形设置。
进一步，所述下反射部沿自身周向呈弧形设置。
进一步，所述第一V型反射面包括第一面和第二面，所述第一面将接收到的部分光线全反射至第二面，并通过第二面整理为平行光线射出，所述第二面将接收到的部分光线全反射至第一面，并通过第一面整理为平行光线射出。
进一步，所述下反射部为光滑曲面。
进一步，所述下反射部包括若干沿自身周向依次设置的第二V型反射面。
进一步，所述第一面与第二面之间的夹角为80-100度，相邻所述第一V型反射面的相邻面之间的夹角为80-100度。
进一步，所述第二V型反射面的两个面之间的夹角为80-100度，相邻所述第二V型反射面的相邻面之间的夹角为80-100度。
进一步，所述入射腔内设有入射面，所述入射面为半圆形曲面，所述入射面位于光源下方。
进一步，所述上反射部与下反射部的材质为PMMA或PC。
本发明的有益效果是，
1、通过第一V型反射面的两次内部全反射，实现将来自焦点，不能发生全反射的部分光线以近似平行的方式准直反射，且第一V型反射面的任何一个面都能够使光线满足全反射条件；该结构一方面能够能够替代镀铝式反射面，避免镀铝工艺问题造成的表面反射率不稳定的问题产生；另一方面能够将点光源向四周发散出的光线转化为平行光线，提升光效；同时，该反射结构打破常规的反射面造型，目视效果较为通透美观。
2、上反射部与下反射部沿自身周向呈弧形设置，弧形的反射面能够将光线反射至各个角度，从而增加光线的发散面积，让出射光线形成均匀的半圆光带。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术中光线横向平面内均匀扩散360度的分布示意图。
图2是现有技术中体现全反射临界角的示意图。
图3是本发明中体现光源耦合结构的立体图。
图4是本发明中体现光源耦合结构的主视图。
图5是本发明中体现光源耦合结构的俯视图。
图6是本发明中体现上反射部光线反射的光路原理图。
图7是本发明中体现上反射部光线全反射路线的俯视图。
图8是本发明中体现上反射部为光滑曲面的示意图。
图9是本发明中体现第二V型全反射面的示意图。
图中:1、入射面；2、上反射部；21、第一V型反射面；211、第一面；212、第二面；3、下反射部；31、第二V型全反射面；4、光源。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明公开一种光源耦合结构。
参照图3至图9，一种光源耦合结构，包括上反射部2和下反射部3，上反射部2内设有容纳光源4的入射腔，入射腔内设有入射面1，入射面1为半圆形曲面，入射面1由一根曲线沿底部连接点所在垂线旋转180°形成，入射面1位于光源4下方。下反射部3，下反射部3设于上反射部2的下方且与上反射部2连接。上反射部2与下反射部3的引导线均为抛物线，以将接收到的光线整理为平行光线射出。
上反射部2沿自身周向呈弧形设置，下反射部3沿自身周向呈弧形设置，弧形的反射面能够将光线反射至各个角度，从而增加光线的发散面积，让出射光线形成均匀的半圆光带。
上反射部2包括若干沿自身周向依次设置的第一V型反射面21。第一V型反射面21包括第一面211和第二面212，第一面211与第二面212之间的夹角为80-100度，相邻第一V型反射面21的相邻面之间的夹角为80-100度，因为第一面211和第二面212均是倾斜设置的，故入射面1射出的光线与第一面211或第二面212之间的夹角均小于全反射临界角，进而能够在第一面211或第二面212上进行全反射。第一面211将接收到的部分光线全反射至第二面212，并通过第二面212整理为平行光线射出，第二面212将接收到的部分光线全反射至第一面211，并通过第一面211整理为平行光线射出。因下反射部3与光源4距离较远，故下反射部3为光滑曲面已经能满足要求。
参照图5，被上反射部2和下反射部3反射的光线最终朝向一个方向，使得点亮更好，进而使得车灯亮度更高。
在另一个实施例中，上反射部2为光滑曲面。
在另一个实施例中，下反射部3包括若干沿自身周向依次设置的第二V型反射面，第二V型反射面与第一V型反射面21结构相同。第二V型反射面的两个面之间的夹角为80-100度，相邻第二V型反射面的相邻面之间的夹角为80-100度。
上反射部2与下反射部3的材质为PMMA或PC。
工作原理：光源4发出的入射光线部分射于上反射部2上，部分射于下反射部3，因为上反射部2与下反射部3的引导线均为抛物线，故可将满足全反射条件的光线整理为平行光线射出。由于下反射部3距离光源4较远，故下反射部3上有更多的光线满足全反射条件，而上反射部2距离光源4较近，会有较多的光线与上反射部2之间的夹角无法达到全反射临界角。此时可以通过第一V型反射面21的两次内部全反射，实现将来自焦点，不能发生全反射的部分光线以近似平行的方式准直反射，且第一V型反射面21的任何一个面都能够使光线满足全反射条件。该结构一方面能够避免镀铝工艺问题造成的表面反射率不稳定的问题产生；另一方面能够将点光源4向四周发散出的光线转化为平行光线，提升光效，弧形的反射面能够将光线反射至各个角度，从而增加光线的发散面积，让出射光线形成均匀的半圆光带；同时，该反射结构打破常规的反射面造型，目视效果较为通透美观。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种光源耦合结构，其特征在于，包括
上反射部(2)，所述上反射部(2)内设有入射腔，所述入射腔内容纳有光源(4)；
下反射部(3)，所述下反射部(3)设于上反射部(2)下方，且与上反射部(2)连接；
所述上反射部(2)与下反射部(3)的引导线均为抛物线，以将光源(4)发出的光线整理为平行光线射出；
所述上反射部(2)包括若干沿自身周向依次设置的第一V型反射面(21)，所述第一V型反射面(21)包括两个相对倾斜设置的面，以使第一V型反射面(21)接收到的自光源(4)发出的光线均满足全反射条件，所述光源(4)发出的光线射于第一V型反射面(21)上后被整理为平行光线射出；
所述第一V型反射面(21)包括第一面(211)和第二面(212)；
所述第一面(211)与第二面(212)之间的夹角为80-100度，相邻所述第一V型反射面(21)的相邻面之间的夹角为80-100度。
2.根据权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述上反射部(2)沿自身周向呈弧形设置。
3.根据权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述下反射部(3)沿自身周向呈弧形设置。
4.根据权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述第一面(211)将接收到的部分光线全反射至第二面(212)，并通过第二面(212)整理为平行光线射出，所述第二面(212)将接收到的部分光线全反射至第一面(211)，并通过第一面(211)整理为平行光线射出。
5.如权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述下反射部(3)为光滑曲面。
6.如权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述下反射部(3)包括若干沿自身周向依次设置的第二V型反射面。
7.如权利要求6所述的光源耦合结构，其特征在于，所述第二V型反射面的两个面之间的夹角为80-100度，相邻所述第二V型反射面的相邻面之间的夹角为80-100度。
8.如权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述入射腔内设有入射面(1)，所述入射面(1)为半圆形曲面，所述入射面(1)位于光源(4)下方。
9.如权利要求1所述的光源耦合结构，其特征在于，所述上反射部(2)与下反射部(3)的材质为PMMA或PC。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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