CN208332137U - 光学设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种光学设备，其包括：发光模块，被配置为发射集中于焦点的光；屏蔽单元，被配置为完全反射入射在焦点上的光；以及反射器，具有平行地反射光的抛物面，光被屏蔽单元完全反射。根据本实用新型的有益技术效果为，因为光由抛物面平行地反射，因此可以形成一截止线，光沿着该截止线集中在热区上。

Description

光学设备
技术领域
本实用新型涉及一种光学设备，并且更具体地，涉及能够改善设计自由度同时减少尺寸的光学设备。
背景技术
通常，车辆具有安装在其前部的前照灯。前照灯具有形成在其上的多个反射面。从光源照射的光被多个反射面反射。前照灯是基于从光源的中心开始的光以及从除了光源的中心之外的与设计值(从光的中心开始的光)具有几何差异的表面开始的光进行设计。这种几何差异可以改变由反射面反射的光的强度或发散角。
当光的发散角在其间具有巨大差异时，坎德拉(candela，烛光)减小，并且光传播增加。另一方面，当光的发散角在其间具有相对小的差异时，坎德拉增加，并且光传播减小。
基于这种几何特性，实施光学设计，并且车辆的车头短焦距光(low beam)需要特定的坎德拉或更高，以及特定的传播范围或更大。然而，在前照灯中，难以减少反射面的尺寸同时满足需要特定的坎德拉或更高以及特定的传播范围或更大的车头短焦距光的要求。为了解决这种难题，重叠使用多个光学设备。
在2016年10月4日注册并题为“Method for controlling beam pattern ofheadlamp(用于控制头灯的光束图型的方案)”的韩国专利注册10-1664710号中公开了相关技术。
实用新型内容
本实用新型的实施方式针对于能够改善设计的自由度同时减少其尺寸的光学设备。
在一个实施方式中，提供了一种光学设备，其中，所述光学设备包括：发光模块，被配置为发射集中于焦点的光；屏蔽单元，被配置为完全地反射入射在所述焦点上的光；以及反射器，具有抛物面，以平行地反射由所述屏蔽单元完全反射的光。
进一步地，所述抛物面形成为沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的抛物线形状，以便形成焦点。
进一步地，所述发光模块包括：发光单元，被配置为用于发射光；以及全反射光学单元，被配置为将从所述发光单元发射的光的焦点聚集在所述屏蔽单元上。
进一步地，所述全反射光学单元被布置在所述屏蔽单元的端部和所述发光单元之间。
进一步地，所述全反射光学单元具有锥形形状，以便通过反射光来形成焦点。
进一步地，所述屏蔽单元具有形成在所述屏蔽单元的所述端部处的半月形的反射部分，并且通过所述全反射光学单元反射的光的焦点形成在所述反射部分上。
进一步地，所述发光单元包括LED设备。
进一步地，所述抛物面包括形成为抛物线形状以便相对于Y轴形成焦点的X-Y轴表面、以及形成为弯曲形状以便将光平行于Y-Z轴表面反射的X轴方向线。
进一步地，所述抛物面包括形成为抛物线形状以便相对于Y轴形成焦点的X-Y轴表面、以及形成为直线或曲线形状以便将光平行于Y-Z表面反射的X轴方向线。
附图说明
图1是示出了根据本实用新型的实施方式的光学设备的立体图。
图2示出了根据本实用新型的实施方式的从光学设备照射的光束图型。
图3是示出了根据本实用新型的另一个实施方式的光学设备的立体图。
图4是示出了根据本实用新型的又一个实施方式的光学设备的立体图。
图5示出了根据本实用新型的实施方式的从光学设备照射的光束图型。
具体实施方式
在下文中，参考附图将详细描述本实用新型的实施方式。应注意的是，附图不一定按精确比例绘制并且仅为了描述方便和清晰的目的可对部件的线条厚度或尺寸进行夸大。此外，如本文中使用的术语通过考虑本实用新型的功能进行定义并且可以根据用户或操作员的习惯或意向进行改变。因此，术语的定义应根据本文中所阐述的全部公开内容。
首先，将描述根据本实用新型的实施方式的光学设备。
图1是示出了根据本实用新型的实施方式的光学设备的立体图，图2示出了根据本实用新型的实施方式的从光学设备照射的光束图型。
参考图1和图2，根据本实用新型的实施方式的光学设备可包括发光模块10、屏蔽单元20和反射器30。
发光模块10可以发射集中于焦点的光。发光模块10可包括发光单元11和全反射光学单元13。发光单元11可包括发光的LED设备。全反射光学单元13可以聚集从发光单元11传播和发射的光，从而在屏蔽单元20的端部处形成焦点。
全反射光学单元13可以将从发光单元11发射的光聚集在屏蔽单元20的端部处形成的焦点上。全反射光学单元13可以布置在屏蔽单元20的端部与发光单元11之间。全反射光学单元13可具有锥形形状，并且通过反射光形成焦点。全反射光学单元13具有在其内表面上形成的反射面(未示出)，以便将光聚集在焦点上。
屏蔽单元20可以完全反射入射在焦点上的光。屏蔽单元20可具有形成在其端部的半月形反射部分23，并且通过全反射光学单元13反射的光的焦点可以形成在屏蔽单元20的反射部分23上。反射部分23可以形成为各种形状。
反射器30可具有抛物面31以便互相平行地反射通过屏蔽单元20完全反射的光。抛物面31可以形成为沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的抛物线形状以便形成焦点。即，抛物面31可包括形成为抛物线形状的X轴方向线32、形成为抛物线形状的Y轴方向线33、以及形成为抛物线形状的Z轴方向线(未示出)。
从屏蔽单元20的焦点反射的光可以各种角度入射在抛物面31上。此时，因为抛物面31的X轴方向线32、Y轴方向线33和Z轴方向线全部形成为抛物线形状，抛物面31上的所有光的反射角互相平行。即，如图1所示，所有光的反射角可以与Z轴平行。
因为光通过抛物面31互相平行反射，因此可以形成光沿着其可以集中在热区Z1上的截止线(cut-off line)。因为光集中在热区Z1上，因此光可以满足需要特定的坎德拉或更高以及特定的传播范围或更大的车头短焦距光的要求。
此外，因为多种角度的光通过一个抛物面31反射，因此可以改善设计的自由度同时可以减少反射面的尺寸。
接下来，将描述根据本实用新型的另一个实施方式的光学设备。
图3是示出了根据本实用新型的另一个实施方式的光学设备的立体图，图4是示出了根据本实用新型的又一个实施方式的光学设备的立体图，以及图5示出了根据本实用新型的实施方式的从光学设备照射的光束图型。
参考图3和图5，根据本实用新型的实施方式的光学设备可包括发光模块50、屏蔽单元60和反射器70。
发光模块50可以发射集中于焦点的光。发光模块50可包括发光单元51和全反射光学单元53。发光单元51可包括用于发光的LED设备。
全反射光学单元53可以将光聚集在X-Z轴平面上的直线上，光从发光单元51传播和发射，从而在屏蔽单元60的端部处形成焦点线。全反射光学单元53具有形成在其内表面上的反射面(未示出)，以便将光聚集在X-Z轴平面上的焦点线上。
屏蔽单元60可以完全反射入射在焦点光上的光。屏蔽单元60可具有形成在其转角处的细长的反射部分63，并且通过全反射光学单元53反射的光的焦点线可以形成在屏蔽单元60的反射部分63上。
反射器70可具有抛物面71以便互相平行地反射通过屏蔽单元60完全反射的光。
抛物面71可包括形成为抛物线形状以相对于Y轴形成焦点的X-Y轴表面、以及形成为弯曲形状以将光平行于Y-Z轴表面反射的X轴方向线72(参考图3)。从屏蔽单元60的焦点反射的光可以入射在抛物面71上。
在另一个实施方式中，抛物面71可包括形成为抛物线形状以相对于Y轴形成焦点的X-Y轴表面、以及形成为笔直的线或弯曲形状以将光平行Y-Z轴表面反射的X轴方向线72a(参考图4)。从屏蔽单元60的焦点反射的光可以入射在抛物面71上。
此时，因为对应于竖直方向的抛物面71的X-Y轴表面形成为抛物线形状，竖直的直线光的焦点可以在抛物面71上形成。
此外，因为平行于X轴的抛物面71的线72或72a形成为直线或曲线形状，因此水平的直线光可以平行于Y-Z轴平面反射。因此，光传播可以发生在平行于X轴的抛物面71的线上。
在抛物面71上，竖直的直线光可以形成焦点，并且水平的直线光可以传播。因此，截止线可以集中在Y轴方向上具有较小宽度而在X轴方向上具有较长长度的传播区Z2上。此时，坎德拉可以集中在传播区Z2的中央上。因为光集中在传播区Z2上，因此光可以满足需要特定的坎德拉或更高以及特定的传播范围或更大的车头短焦距光的要求。
此外，因为多种角度的光通过一个抛物面71反射，因此可以改善设计的自由度同时可以减少反射面的尺寸。
根据本实用新型的实施方式，因为光由抛物面平行反射，因此可以形成一截止线，光沿着该截至线集中在热区上。因为光集中在热区上，因此光可以满足特定的坎德拉或更高以及特定的传播范围或更大。
此外，因为多种角度的光通过一个抛物面反射，因此可以改善设计的自由度同时可以减少反射面的尺寸。
本申请要求于2017年4月27日提交的韩国专利申请号10-2017-0054404的优先权，其全部内容通过引证结合于此。
尽管已经为了说明的目的描述了本实用新型的优选实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不背离在所附权利要求中所限定的本实用新型的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (9)

1.一种光学设备，其特征在于，所述光学设备包括：
发光模块，被配置为发射集中于焦点的光；
屏蔽单元，被配置为完全地反射入射在所述焦点上的光；以及
反射器，具有抛物面，以平行地反射由所述屏蔽单元完全反射的光。
2.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述抛物面形成为沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的抛物线形状，以便形成焦点。
3.根据权利要求2所述的光学设备，其特征在于，所述发光模块包括：
发光单元，被配置为用于发射光；以及
全反射光学单元，被配置为将从所述发光单元发射的光的焦点聚集在所述屏蔽单元上。
4.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于，所述全反射光学单元被布置在所述屏蔽单元的端部和所述发光单元之间。
5.根据权利要求4所述的光学设备，其特征在于，所述全反射光学单元具有锥形形状，以便通过反射光来形成焦点。
6.根据权利要求4所述的光学设备，其特征在于，所述屏蔽单元具有形成在所述屏蔽单元的所述端部处的半月形的反射部分，并且通过所述全反射光学单元反射的光的焦点形成在所述反射部分上。
7.根据权利要求3所述的光学设备，其特征在于，所述发光单元包括LED设备。
8.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述抛物面包括形成为抛物线形状以便相对于Y轴形成焦点的X-Y轴表面、以及形成为弯曲形状以便将光平行于Y-Z轴表面反射的X轴方向线。
9.根据权利要求1所述的光学设备，其特征在于，所述抛物面包括形成为抛物线形状以便相对于Y轴形成焦点的X-Y轴表面、以及形成为直线或曲线形状以便将光平行于Y-Z表面反射的X轴方向线。
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