CN213118932U - 一种光学系统及使用该光学系统的车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车照明技术领域，涉及一种光学系统，包括光导，以及设置在光导一端的LED光源和PCB板，所述光导一侧设有板状出光部，所述光导具有第一入光面和第一出光面，所述板状出光部具有第二入光面和第二出光面，所述光导或第二入光面上设有用于对LED光源发出的光进行一次扩散的第一光学结构，所述第二出光面上设有用于对一次扩散后的光进行二次扩散的第二光学结构。本实用新型通过第一光学结构和第二光学结构的设计，能够实现光在板状出光部侧边进行反射及第一次散射，并在板状出光部表面进行第二次散射，通过调节板状出光部的花纹疏密程度及花纹深度，可实现设计造型的均匀点亮。

Description

一种光学系统及使用该光学系统的车灯

技术领域

本实用新型属于汽车照明技术领域，具体涉及一种光学系统及使用该光学系统的车灯。

背景技术

车灯用灯具越来越多采用LED作为其光源，与传统光源相比较， LED具有发光面积小，整体体积小等优点，更加贴合车灯的大胆、随意的设计理念，随着灯具对紧簇、空间的限制，车灯设计纵向深度越来越小，横向宽度要求越来越多，一般方法难以实现大尺寸均匀点亮效果要求。

因此，鉴于上述问题，需要设计一种能够实现大面积均匀点亮效果的车灯用光学系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中不能满足纵向深度浅、大尺寸均匀照明的发光要求的问题，提供的一种光学系统及使用该光学系统的车灯。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种光学系统，包括光导，以及设置在光导一端的LED光源和PCB板，所述光导一侧设有板状出光部，所述光导具有第一入光面和第一出光面，所述板状出光部具有第二入光面和第二出光面，所述光导或第二入光面上设有用于对LED光源发出的光进行一次扩散的第一光学结构，所述第二出光面上设有用于对一次扩散后的光进行二次扩散的第二光学结构。

优选的，所述第一出光面和第二入光面之间通过连接凸部连接，所述连接凸部可选用矩形或梯形结构。

优选的，所述第二入光面上设有第一光学结构，且第二入光面倾斜设置，所述第二入光面与连接凸部之间的夹角大于40°。

优选的，所述第二入光面上的第一光学结构选用第一花纹结构，所述第一花纹结构的花纹深度和密度随光源距离的变化而变化。

优选的，所述光导前端设有第一光学结构，所述第一光学结构可选用半圆、椭圆或双曲线扩散结构。

优选的，所述光导呈“Y”型设置，包括第一光导分支和第二光导分支，所述第一光导分支和第二光导分支分别与板状出光部的两个侧面连接，且其中一个光导分支靠近LED光源一端的侧面设有第一光学结构，所述第一光学结构选用第二花纹结构。

优选的，所述第二出光面上的第二光学结构选用第三花纹结构，所述第三花纹结构的花纹深度和密度根据均匀性要求进行调节。

优选的，所述第三花纹结构可选用半球状或锥形实现。

一种车灯，包括上述光学系统。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种光学系统及使用该光学系统的车灯具有以下有益效果：

本实用新型LED光源发出的光，经由光导，通过连接凸部进入板状出光部，经过光导或板状出光部第二入光面上的第一光学结构，对光进行一次反射和散射，再经由板状出第二出光面上的第二光学结构对光进行二次扩散，使出光更加均匀，另外，通过光导侧面前端部分设置第一光学结构，能够对进入板状出光部前面部分光进行补光，提升整个板状出光部均匀点亮效果。

附图说明

图1为本实用新型中光导部分的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的结构示意图。

其中：光导1、第一入光面11、第一光导分支12、第二光导分支13、第二花纹结构14、LED光源2、PCB板3、板状出光部4、第二入光面41、第一花纹结构43、第二出光面42、第三花纹结构 44、连接凸部5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例一

本实施例提供的一种光学系统，用于汽车车灯，如图1-2所示，包括光导1，以及设置在光导1一端的LED光源2和PCB板3，所述光导1一侧通过连接凸部5连接板状出光部4，具体的，所述光导 1具有第一入光面11和第一出光面，所述板状出光部4具有第二入光面41和第二出光面42，第一出光面面向第二入光面41，所述第一出光面和第二入光面41之间通过连接凸部5连接，所述连接凸部5可选用矩形、梯形等用于光线传输结构，优选为矩形结构。

进一步的，所述板状出光部4靠近光导1一侧的侧壁倾斜设置，即所述第二入光面41倾斜设置，具体的，所述第二入光面41与连接凸部5之间的夹角大于40°，所述第一光学结构设置在第二入光面41上，用于对LED光源2发出的光进行一次扩散，具体的，所述第二入光面41上的第一光学结构选用第一花纹结构 43，所述第一花纹结构43的花纹深度和密度随光源距离的变化而变化，通过根据光幕走势的不同，花纹深度和密度不同的设计，可以调节出光强度分布情况，所述板状出光部4的第二出光面42上设有第二光学结构，用于对一次扩散后的光进行二次扩散，具体的，所述第二出光面42上的第二光学结构选用第三花纹结构44，所述第三花纹结构44的花纹深度和密度根据均匀性要求进行调节，所述第三花纹结构44可选用半球状或锥形等可改变光线传输方向的结构，以达到均匀出光的目的。

本实施例一种光学系统使用时，LED光源2发出的光，经过光导1和连接凸部5后，入射到板状出光部4侧面倾斜的第二入光面 41部分，经过倾斜的第二入光面41和其上第一花纹结构43的反射和一次扩散，入射到板状出光部4内部，经板状出光部4上表面第二出光面42上第三花纹结构44的二次扩散，实现提升出射光点亮均匀性的目的。

实施例二

本实施例提供的一种光学系统，如图3所示，与实施例一的结构基本相同，不同之处在于，所述第一光学结构设置在光导1前端，所述第一光学结构可选用半圆、椭圆或双曲线扩散结构。

本实施例一种光学系统使用时，LED光源2发出的光，经过光导1端部进行一次扩散后，经连接凸部5进入板状出光部4内部，经板状出光部4上表面第二出光面42上第三花纹结构44的二次扩散，实现提升出射光点亮均匀性的目的。

实施例三

本实施例提供的一种光学系统，如图4所示，与实施例一的结构基本相同，不同之处在于，所述光导1呈“Y”型设置，包括第一光导分支12和第二光导分支13，所述第一光导分支12和第二光导分支13分别通过连接凸部5与板状出光部4的两个侧面连接，且其中一个光导分支靠近LED光源2一端的侧面设有第一光学结构，具体的，所述第一光学结构设置在第一光导分支12一侧的前端位置上，且第一光学结构选用第二花纹结构14。

本实施例一种光学系统使用时，LED光源2发出的光，经第一光导分支12、第二光导分支13和连接凸部5进入板状出光部4内部，经带第二花纹结构14的第一光导分支12向板状出光部4传输，第二光导分支13对板状出光部4的近入射端发光进行补充，并通过第一光导分支12前段侧面位置第二花纹结构14对光进行一次反射、扩散，使靠近光导1端部的板状出光部4光能量分布增加，提升整个板状出光部4的出射光点亮均匀性，最后经板状出光部4上表面第二出光面42上第三花纹结构44的二次扩散，实现提升出射光点亮均匀性的目的。

综上所述，本实用新型提供的一种光学系统及使用该光学系统的车灯，利用光在光导中的传输及板状出光部的花纹结构可以很好的实现造型及均匀性要求，通过第一光学结构和第二光学结构的设计，能够实现光在板状出光部侧边进行反射及第一次散射，并在板状出光部表面进行第二次散射，通过调节板状出光部的花纹疏密程度及花纹深度，可实现设计造型的均匀点亮。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光学系统，包括光导(1)，以及设置在光导(1)一端的LED光源(2)和PCB板(3)，其特征在于：所述光导(1)一侧设有板状出光部(4)，所述光导(1)具有第一入光面(11)和第一出光面，所述板状出光部(4)具有第二入光面(41)和第二出光面(42)，所述光导(1)或第二入光面(41)上设有用于对LED光源(2)发出的光进行一次扩散的第一光学结构，所述第二出光面(42)上设有用于对一次扩散后的光进行二次扩散的第二光学结构。

2.根据权利要求1所述的一种光学系统，其特征在于：所述第一出光面和第二入光面(41)之间通过连接凸部(5)连接，所述连接凸部(5)可选用矩形或梯形结构。

3.根据权利要求2所述的一种光学系统，其特征在于：所述第二入光面(41)上设有第一光学结构，且第二入光面(41)倾斜设置，所述第二入光面(41)与连接凸部(5)之间的夹角大于40°。

4.根据权利要求3所述的一种光学系统，其特征在于：所述第二入光面(41)上的第一光学结构选用第一花纹结构(43)，所述第一花纹结构(43)的花纹深度和密度随光源距离的变化而变化。

5.根据权利要求1所述的一种光学系统，其特征在于：所述光导(1)前端设有第一光学结构，所述第一光学结构可选用半圆、椭圆或双曲线扩散结构。

6.根据权利要求1所述的一种光学系统，其特征在于：所述光导(1)呈“Y”型设置，包括第一光导分支(12)和第二光导分支(13)，所述第一光导分支(12)和第二光导分支(13)分别与板状出光部(4)的两个侧面连接，且其中一个光导分支靠近LED光源(2)一端的侧面设有第一光学结构，所述第一光学结构选用第二花纹结构(14)。

7.根据权利要求1所述的一种光学系统，其特征在于：所述第二出光面(42)上的第二光学结构选用第三花纹结构(44)，所述第三花纹结构(44)的花纹深度和密度根据均匀性要求进行调节。

8.根据权利要求7所述的一种光学系统，其特征在于：所述第三花纹结构(44)可选用半球状或锥形实现。

9.一种车灯，其特征在于：包括权利要求1-8任意一项所述的光学系统。

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