CN207179548U - 立体点灯的信号灯光学装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种立体点灯的信号灯光学装置，包括光源和一个或多个光学单元，每个所述光学单元由前表面和后表面以及用于衔接前、后表面的侧面围成，部分或全部的所述侧面为入光面，所述前表面和/或后表面上设有光学花纹，所述前表面和/或后表面为出光面，所述光源朝向所述入光面并与所述光学单元相对固定设置，所述光学单元呈片状结构，其上两个相对的大面为前表面和后表面，所述光学单元的前、后表面均可以为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者平面与曲面的组合，当所述光学单元有多个时，所述光学单元优选按前后方向依次间隔排列。本实用新型能达到立体发光效果，且发光形式多变，更易于满足个性化需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车载信号灯的光学装置，尤其是一种能够实现立体点灯效果的光学装置，属于车灯光学结构设计技术领域。
背景技术
随着LED技术的进步，信号灯逐渐进入LED时代。当前LED信号灯主要由LED和反射腔、厚壁聚光器、光导、薄壁内配以及厚壁内配等有机组合而成，这些形式的灯具主要还是以点线面形式发光，其空间立体感不强。然而随着车灯的发展，以及消费者对个性化的需求越来越丰富，多层次空间立体发光形式的信号灯必将是未来信号灯发展趋势之一。
发明内容
本实用新型旨在提供一种立体点灯的信号灯光学装置，能达到立体发光效果，且发光形式多变，更能符合个性化需求。
本实用新型的主要技术方案有：
一种立体点灯的信号灯光学装置，包括光源和一个或多个光学单元，每个所述光学单元由前表面、后表面以及用于衔接前、后表面的侧面围成，部分或全部的所述侧面为入光面，所述前表面和/或后表面上设有光学花纹，所述前表面和/或后表面为出光面，所述光源朝向所述入光面并与所述光学单元相对固定设置。
所述光学单元优选呈片状结构，其上两个相对的大面为前表面和后表面。
每个所述光学单元的前表面和后表面都设置所述光学花纹时，光学花纹的形状相同或不同；当有多个所述光学单元时，不同光学单元上的光学花纹可以相同或不同。
所述侧面为单一的曲面，或为首尾顺次连接并闭合成环状的多个表面的组合，该多个表面均为平面、均为曲面，或既有平面又有曲面。
当所述前表面和后表面其中之一为出光面时，另一表面为非出光面，所述非出光面可以为全反射面或经过不透光处理后的表面。
所述光学单元的前表面为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者平面与曲面的组合，所述光学单元的后表面为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者平面与曲面的组合。
当所述光学单元有多个时，所述光学单元按前后方向依次间隔排列。
当所述光学单元有多个时，相邻两个所述光学单元可以相互平行或呈一定夹角。
当所述光学单元有多个时，相邻两个所述光学单元的形状和/或大小可以相同或不同。
所述光学单元可以为圆盘状，其侧面为圆柱面。
本实用新型的有益效果是：
一个所述光学单元就相当于一个空间区域内分散布置的众多小光源的集合体，其本身就具有突出的立体发光效果。当所述光学装置设有多个这样的光学单元时，各光学单元的出光面之间不连续、不相邻、空间距离明显、出光方向多样，因此所述信号灯光学装置的点灯效果呈现出明显的空间立体感，突破了以往的点线面发光形式的局限性，给人耳目一新的感觉。
由于所述光学单元的前表面和/或后表面上可以设置任意形状的光学花纹，因此可以形成各种各样的点灯图案，进一步丰富点灯效果。且随着观察者的角度变换，花纹所表达的图案的空间位姿和形态都在变化，因此所述信号灯光学装置还给人一种点灯效果富于变换的整体感受。
当组成所述光学装置的是多个光学单元时，各个光学单元的形状、大小可以相同，也可以不同，光学单元间的排列布置也可以比较随意，因此不仅在形成空间立体点灯效果方面更加突出，更加富于变换，而且在应用于不同场合时实现起来更加灵活。
所述光学装置可以实现信号灯中的位置灯、尾灯、制动灯、转向灯、后雾灯等功能，因此具有较强的通用性。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例的立体图；
图2为本实用新型的另一个实施例的立体图；
图3为图2的平面结构示意图；
图4为图2的光线传输示意图；
图5为本实用新型的一种立体点灯效果的正面图示；
图6为本实用新型的一种立体点灯效果的轴侧图示。
具体实施方式
本实用新型公开了一种立体点灯的信号灯光学装置，如图1-6所示，包括光源和一个或多个光学单元a，所述光学单元为透明材料制成，每个所述光学单元由前表面1和后表面2以及用于衔接前、后表面的侧面3围成。部分或全部的所述侧面为入光面，所述前表面和/或后表面上设有光学花纹4(可以采用与车灯配光镜上的花纹相同或类似的光学花纹)，所述前表面和/或后表面为出光面，所述光源朝向所述入光面并与所述光学单元相对固定设置。
每个光学单元都是一个独立的发光体。由于前表面和后表面中至少有一个表面上设有光学花纹，当光线从其中的某个表面例如前表面射出时，光在所述光学单元内的传播路径上既要经过前表面上的折射，由要经过后表面上的反射，无论所述光学花纹是单独设置在前面表或后表面还是在前后表面均有设置，从光线射出的表面看过去，所述光学单元都好似一个空间区域内分散布置的众多小光源的集合体。由此使得所述信号灯光学装置的点灯效果呈现出明显的空间立体感，突破了以往的点线面发光形式的局限性。
所述光学花纹的设置，可以形成各种各样的点灯图案，因此进一步丰富点灯效果，提高用户体验。甚至于设在一个表面上的光学花纹可以按照具有三维效果的图画线条进行排列，进一步增强立体视觉效果。
所述光学单元优选呈片状结构，其上两个相互面对的大面分别为前表面和后表面。与厚度方向相对应的是其侧面。
每个所述光学单元的前表面和后表面都设置所述光学花纹时，光学花纹的形状可以相同或不同；当有多个所述光学单元时，不同光学单元上的光学花纹可以相同或不同。这些光学花纹可以形成不同的点灯形状，设置成不同的光学花纹，有利于丰富点灯效果。
所述光学单元的形状不限，所述侧面可以是单一的曲面(如图所示的圆柱面)，可以是首尾顺次连接并闭合成环状的多个表面的组合，该多个表面可以都是平面、都是曲面，也可以既有平面又有曲面，具体取决于前表面和后表面的形状和相对位置。
一般情况下，所述前表面和后表面都是透明且能够向外出射光线的表面，当用于信号灯时，仅仅是因为其安装方位、安装角度、与信号灯上其他相关的安装结构之间的遮挡关系等方面的原因，其中某个面相对于所述信号灯处于可被观察到的位置上，而某个面相对于所述信号灯可能成为不可见表面。当多个光学单元组合时，通常采用这类光学单元，当一个光学单元的前、后表面中一个表面或两个表面设置在不易被观察到的位置，往往被利用接收来自其他光学单元发出的光，或者将本光学单元经该表面发出的光向其他光学单元传递。
此外还有一种可能的情况是所述前表面和后表面只有其中之一为出光面时，另一表面设置成非出光面，所述非出光面可以为全反射面，也可以是经过不透光处理后的表面，例如镀铝表面。非出光面仍然可以设置所述光学花纹。
所述光学单元的前表面可以为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者也可以是平面与曲面的组合。同样，所述光学单元的后表面也可以为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者平面与曲面的组合。
附图所示的实施例中，同一个所述光学单元的前表面和后表面均为平面，且二者相互平行。相应的所述光学单元的结构较为简单，易于成型。
当所述光学单元有多个时，所述光学单元优选按前后方向依次间隔排列，即各个“片状结构”沿各自厚度方向呈堆叠式布置，在此基础上，相邻两个光学单元可以向上下左右的周边错开。
当所述光学单元有多个时，相邻两个所述光学单元可以相互平行(这里指大面之间正对设置)或呈一定夹角，相邻两个所述光学单元的形状和/或大小可以相同，也可以不同。例如相邻两个光学单元一大一小，较小的一个只是局部遮挡较大的一个。
当采用堆叠式布置时，优选将最靠外侧的两个大面中的一个作为整个信号灯光学装置的出光面，每个光学单元的一个出光面布置在同一侧，将大部分或全部光线引导到从所述光学装置的一侧射出；或者，靠里侧的某一个或几个光学单元设置两个出光面，它们的前方的各个光学单元的一个出光面全部靠前布置，它们的后方的各个光学单元的一个出光面全部靠后布置，将光线引导到从所述光学装置的两侧射出。
事实上，由于每个光学单元都可以独立发光，因此所述光学单元有多个时相互间的设置方位可以非常灵活，没有固定模式。除前述的堆叠式布置外，也可以两两间存在任意的空间夹角，甚至一个光学装置中的所有光学单元可以围拢设置从而包络分隔出一个小空间。具体布置主要视应用场合确定。
附图所示实施例中所述光学单元为圆盘状，其侧面为圆柱面。
如图4所示，LED作为光源，其光线由侧面的所述入光面进入所述光学单元，并在光学花纹作用下射出。也可以采用光导或者其他光学耦合结构作为本实用新型的光源，将光线传输到该信号灯光学装置中。所有前表面和后表面都可以设置光学花纹。
本实用新型与传统信号灯的最大区别是其能达到立体发光效果，这是因为多个光学面上都有花纹将光线折射或者反射到观察者眼中，而不同光学面上的这些花纹在整个空间形成立体光学作用，从而可以使得观察者在不同方向观察时具有空间立体感。
本实用新型可以用于代替传统的内配光镜。
本文所述的前、后只是为了表达相应表面的相对位置关系，并不构成对绝对方位的限定。本文所述的曲面包括自由曲面。
Claims (10)
1.一种立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：包括光源和一个或多个光学单元，每个所述光学单元由前表面、后表面以及用于衔接前、后表面的侧面围成，部分或全部的所述侧面为入光面，所述前表面和/或后表面上设有光学花纹，所述前表面和/或后表面为出光面，所述光源朝向所述入光面并与所述光学单元相对固定设置。
2.如权利要求1所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：所述光学单元呈片状结构，其上两个相对的大面为前表面和后表面。
3.如权利要求2所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：每个所述光学单元的前表面和后表面都设置所述光学花纹时，光学花纹的形状相同或不同；当有多个所述光学单元时，不同光学单元上的光学花纹相同或不同。
4.如权利要求2所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：所述侧面为单一的曲面，或为首尾顺次连接并闭合成环状的多个表面的组合，这多个表面均为平面、均为曲面，或既有平面又有曲面。
5.如权利要求2所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：当所述前表面和后表面其中之一为出光面时，另一表面为非出光面，所述非出光面为全反射面或经过不透光处理后的表面。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：所述光学单元的前表面为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者平面与曲面的组合，所述光学单元的后表面为单一平面或多个平面的组合，单一曲面或多个曲面的组合，或者平面与曲面的组合。
7.如权利要求6所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：当所述光学单元有多个时，所述光学单元按前后方向依次间隔排列。
8.如权利要求6所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：当所述光学单元有多个时，相邻两个所述光学单元相互平行或呈一定夹角。
9.如权利要求6所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：当所述光学单元有多个时，相邻两个所述光学单元的形状和/或大小相同或不同。
10.如权利要求6所述的立体点灯的信号灯光学装置，其特征在于：所述光学单元为圆盘状，其侧面为圆柱面。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110220160A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | 可变换点灯效果的光学模块 |
| CN110726117A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-24 | 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 | 带有造型特殊结合动态点亮效果的花纹全反射透镜的汽车尾灯 |
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