CN209130783U - 适用于多造型信号灯的光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于多造型信号灯的光学系统，包括光源和厚壁件，所述厚壁件包括准直器、全反射结构、厚壁部分一、厚壁部分二和厚壁花纹面，其中，所述厚壁部分一和厚壁部分二是实现“7”字型的造型厚壁，所述准直结构位于所述全反射结构上方，所述厚壁部分一和所述厚壁部分二位于所述准直器和所述全反射结构的前方，在所述厚壁部分一和所述厚壁部分二最前方为所述厚壁花纹面，实现“7”字型的造型出光。既解决了传统的在复杂造型后面用多块PCB板和多个直射式的光源实现复杂造型出光所存在的成本高和光学点亮效果不好等问题，同时在实现多造型、复杂造型的均匀点亮的光学系统时，能降低成本同时获取上佳的点亮效果。

Description

适用于多造型信号灯的光学系统

技术领域

本实用新型涉及汽车信号灯领域，尤其涉及一种适用于多造型信号灯的光学系统。

背景技术

随着中国汽车市场迭代速度地不断加快，特别是新能源汽车，车联网，AI人工智能技术的发展，人们对于汽车的定义发生的巨大的变化，对于审美的要求愈来愈高，造型设计也就越加多样化，每个整车客户都在赋予汽车符合当代的时代特征，来满足人们对于汽车的更多需求。因此更加多样化的车灯造型设计被整车客户需求，多造型设计带来光学设计系统的复杂性和多样性，同时一定会带来成本的增加。

相比于传统的设计思路，对于这种类“7”字型设计，一般会使用多颗LED聚光直射，来实现造型点亮，或者将类“7”字拆分成两部分实现点亮设计，这样必定会大幅度增加成本，同时点亮效果也不佳。

同时由于车灯造型越来越倾斜，几乎和车辆行车方向成45°夹角，当出现两个或两个以上的类“7”造型设计时，而使用多颗LED聚光器直射设计时，PCB板没有办法使用一块，需要使用两块或两块以上的PCB板，拆分设计所使用的PCB 板会更多，造成设计成本大幅增加。

并且不仅仅只是“7”字型设计，由此衍射出的其他复杂造型的设计，例如其他的数字、字母、图形或类似此类的复杂造型等等，现有的设计都存在成本高，采用光源直射式点亮光学系统会导致出现亮斑或暗区等点亮不均匀问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的提供一种适用于多造型信号灯的光学系统，利用准直器和全反射结构配合位于前方的多个厚壁结构部分及厚壁出光花纹面来实现多造型、复杂造型的均匀点亮，能降低成本同时获取上佳的点亮效果。

本实用新型提供一种适用于多造型信号灯的光学系统，包括光源和厚壁件，所述厚壁件包括准直器、全反射结构、厚壁部分一、厚壁部分二和厚壁花纹面，其中，所述厚壁部分一和厚壁部分二是实现“7”字型的造型厚壁，所述准直器位于所述全反射结构上方，所述厚壁部分一和所述厚壁部分二位于所述准直器和所述全反射结构的前方，在所述厚壁部分一和所述厚壁部分二最前方为所述厚壁花纹面，实现“7”字型的造型出光。

进一步改进在于，准直器包括准直结构一、准直结构二、准直结构三，所述准直结构一具有折射和全反射两个功能，会进行第一次准直，所述准直结构二为折射面，所述准直结构三为抛物面，准直结构二和准直结构三的组合会进行第二次准直，准直结构二和准直结构三需要考虑光源的朗伯发光方式，来计算优化配合设计。由此光源发出的光线通过两个相垂直方向的光线准直后，就能实现通过准直器发射出平行光线。

进一步改进在于，上述通过准直器的平行光线再通过全反射结构将平行光线分成两部分，一部分通过一次全反射传播进入厚壁部分一，另一部分平行光线经过一次或一次以上的全反射传播进入厚壁部分二，最后厚壁部分一和厚壁部分二中的光线经过厚壁花纹面扩散至空间，满足光学设计要求。由于所述厚壁部分一和所述厚壁部分二的形状和位置的组合，结合最前方的所述厚壁花纹面的出光，实现本实用新型的“7“字型的造型出光。

进一步改进在于，所述准直器的厚度大于或等于所述厚壁部分一厚度和所述厚壁部分二厚度之和，保证点亮的均匀性。

进一步改进在于，当造型面与行车方向有夹角时，所述厚壁花纹面设计为台阶状的花纹面进行配合，实现将平行光线扩散。

进一步改进在于，所述厚壁部分可以不仅仅只有所述厚壁部分一和厚壁部分二，所述厚壁部分数量可以为一个，两个，或者大于两个，所述厚壁部分的形状可变，所述厚壁部分的位置也可根据设计需求调整。

进一步改进在于，所述厚壁部分通过形状和位置以及数量的组合，可以实现复杂造型设计，可以为数字，并且数字不局限于“7”字型，可以为字母，可以为图形，或其他可以由多个厚壁部分组成的造型。

进一步改进在于，当主机厂造型为采用多个所述复杂造型的出光面的光学系统的组合时，例如多个数字的光学系统的组合、多个字母的光学系统的组合或多个图形的光学系统的组合等等，此时光源均位于所述厚壁件的上方，因此只需使用多个厚壁件，及分别位于多个厚壁件上方的光源即可，由此，可以实现仅采用一块PCB板，其上包括所有的光源，既减少了PCB板的数量和成本，也减少了光源的数量和成本，同时光学点亮效果更好。

进一步改进在于，所述厚壁件材料为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

本实用新型的有益效果：既解决了传统的在复杂造型后面用多块PCB板和多个直射式的光源实现复杂造型出光所存在的成本高和光学点亮效果不好等问题，同时在实现多造型、复杂造型的均匀点亮的光学系统时，能降低成本同时获取上佳的点亮效果。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图。

图2为本实用新型的正视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的左视图。

图5为本实用新型的光路图。

图6为图2中的A-A剖视图。

图7为图3中的B-B剖视图。

图8为图3中的C-C剖视图。

图9为本实用新型的点亮效果图。

其中：1-光源，2-厚壁件，3-准直器，31-准直结构一，32-准直结构二，33-准直结构三，4-全反射结构，51-厚壁部分一，52-厚壁部分二，6-厚壁花纹面。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1-4所示，本实施例提供一种适用于多造型信号灯的光学系统，包括光源1、厚壁件2，所述厚壁件2包括准直器3、全反射结构4、厚壁部分一51、厚壁部分二52和厚壁花纹面6。准直器3包括准直结构一31、准直结构二32、准直结构三33，所述光源1放置在所述准直器3的焦点上，在本实施例中厚壁部分一51和厚壁部分二52为实现“7”字型的造型厚壁。所述准直器3位于所述全反射结构4上方，所述厚壁部分一51和所述厚壁部分二52位于所述准直器3和所述全反射结构4的前方，在所述厚壁部分一51和所述厚壁部分二52最前方为所述厚壁花纹面6，实现“7”字型的造型出光。

如图1、7-8所示，所述准直结构一31具有折射和全反射两个功能，会进行第一次准直，所述准直结构二32为折射面，所述准直结构三33为抛物面，准直结构二32和准直结构三33的组合会进行第二次准直。准直结构二32和准直结构三33需要考虑LED的朗伯发光方式，来计算优化配合设计。

如图5-6所示，光源1发出的光线，通过准直结构一31的折射和全反射将光线一个方向的光准直，通过准直结构二32的折射和准直结构三33的全反射的组合将光线另一个垂直方向的光准直，这样光线通过两个相垂直方向的光线准直后，就能实现通过准直器3发射出平行光线，接着平行光线通过全反射结构4将平行光线分成两部分，一部分通过一次全反射传播进入厚壁部分一51，另一部分平行光线经过一次或一次以上的全反射传播进入厚壁部分二52，最后厚壁部分一51和厚壁部分二52中的光线经过厚壁花纹面6扩散至空间，满足光学设计要求。由于所述厚壁部分一51和所述厚壁部分二52的形状和位置的组合，结合最前方的所述厚壁花纹面6的出光，实现本实施例的“7“字型的造型出光。

为了保证点亮均匀性，所述准直器3的厚度应大于或等于所述厚壁部分一51厚度和所述厚壁部分二52厚度之和。

由于造型面与行车方向有夹角，所以需要所述厚壁花纹面6设计为台阶状的花纹面进行配合，实现将平行光线扩散。本实施例的光学系统前表面与行车方向夹角为45°左右。

当主机厂造型为采用多个“7”字型的出光面的组合时，此时光源1均位于所述厚壁件2的上方，因此只需使用多个厚壁件2，及分别位于多个厚壁件2上方的光源即可，由此，可以实现仅采用一块PCB板，其上包括所有的光源，既减少了PCB板的数量和成本，也减少了光源1的数量和成本。

所述厚壁件2材料为聚碳酸酯。

相较于传统的在复杂造型后面用多块PCB板和多个直射式的光源实现“7”字型出光存在的成本高和光学点亮效果不好等问题，本实施例的方案既减少了PCB板和光源的数量和成本，也通过本实施例光源1和厚壁件2的组合具有更好的光学点亮效果，同时能适用于多种复杂的造型。

Claims (8)

1.一种适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：包括光源（1）、厚壁件（2），所述厚壁件（2）包括准直器（3）、全反射结构（4）、厚壁部分一（51）、厚壁部分二（52）和厚壁花纹面（6），所述厚壁部分一（51）和厚壁部分二（52）是呈“7”字型的造型厚壁，所述准直器（3）位于全反射结构（4）上方，所述厚壁部分一（51）和厚壁部分二（52）位于准直器（3）和全反射结构（4）的前方，在厚壁部分一（51）和厚壁部分二（52）前方为厚壁花纹面（6），实现“7”字型的造型出光。

2.如权利要求1所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：所述准直器（3）包括准直结构一（31）、准直结构二（32）、准直结构三（33），所述准直结构一（31）具有折射和全反射两个功能，会进行第一次准直，所述准直结构二（32）为折射面，所述准直结构三（33）为抛物面，准直结构二（32）和准直结构三（33）的组合会进行第二次准直，准直结构二（32）和准直结构三（33）考虑光源的朗伯发光方式，来计算优化配合设计。

3.如权利要求1所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：光线通过全反射结构（4）将平行光线分成两部分，一部分通过一次全反射传播进入厚壁部分一（51），另一部分平行光线经过一次或一次以上的全反射传播进入厚壁部分二（52）。

4.如权利要求1或2所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：所述准直器（3）的厚度大于或等于所述厚壁部分一（51）厚度和厚壁部分二（52）厚度之和。

5.如权利要求1所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：当造型面与行车方向有夹角时，所述厚壁花纹面（6）设计为台阶状的花纹面进行配合，实现将平行光线扩散。

6.如权利要求1所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：所述厚壁部分一（51）和厚壁部分二（52）的数量至少为一个，且通过形状和位置以及数量的组合，实现数字或字母或图形的造型设计。

7.如权利要求6所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：所述当造型为采用复杂造型的出光面的光学系统的组合时，仅采用一块PCB板，其上包括所有的位于厚壁件（2）上方的光源（1）。

8.如权利要求1或7所述的适用于多造型信号灯的光学系统，其特征在于：所述厚壁件（2）的材料为聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。