CN219082886U - 立体虚像模组单元及可拼接立体虚像模组和汽车尾灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体虚像模组单元及可拼接立体虚像模组和汽车尾灯，包括：沿光轴依次设有的PCB板、第一透镜、光阑板和第二透镜；其中PCB板上设有LED光源；光阑板上有立体图案组；以及LED光源发出的光经过第一透镜准直聚焦到光阑板上，且由第二透镜将光阑板上的立体图案组进行放大。本实用新型可以兼顾实现动态显示和产品结构尺寸的小型化。

Description

立体虚像模组单元及可拼接立体虚像模组和汽车尾灯

技术领域

本实用新型涉及车灯技术领域，尤其涉及一种立体虚像模组单元及可拼接立体虚像模组和汽车尾灯。

背景技术

汽车车灯作为一种照明装置，通常仅在夜间行驶时作为道路照明的工具，也是发出各种车辆形式信号的提示工具。当作为信号提示工具的时候，可以结合动态的显示效果来实现。裸眼3D技术可以让观察者不需要通过任何辅助工具，通过屏幕观察到立体的图像，将裸眼3D技术应用在汽车尾灯上，当改变观察者的位置时，能够观察到变换的立体虚像，从而实现动态显示的效果。

对此，例如公开号为CN105588051A的专利公开了一种具有突出型亮灯图像的汽车灯，其包括：光图案，由光源的集合体构成；透镜，与所述光图案具有间隔地设置；及图像物体，设置于所述光图案与透镜之间。该公开技术采用了多组透镜间隔排布的方式，透镜数量为两片以上，尺寸较大，不适合大面积使用。

又如公开号为CN104566112 A的专利公开了一种车灯光源模块，包括LED光源，设置为控制流向LED光源的电流供应的PCB基板，以及联接到PCB基板的前表面、一体形成有多个反射突起部并在来自LED光源的光线向外透镜反射时实现3D图像的薄膜。其中的LED光源必须采用侧发光的形式排布，在汽车尾部有限的安装空间内，考虑到LED多颗粒数排布需要散热空间，这种安装方式的应用非常受限，且LED颗粒的数量和功率也都受到一定限制，无法作为功能性的灯具使用。

因此，就目前技术中公开的可实现动态显示的效果的车灯来说，其整体的尺寸还无法实现小型化的结构来满足汽车的安装空间有限的应用场景中的使用需求。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种立体虚像模组单元，以解决兼顾实现动态显示和产品结构尺寸的小型化的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种可拼接立体虚像模组，以解决兼顾实现动态显示和产品结构尺寸的小型化的技术问题。

本实用新型的第三目的是提供一种汽车尾灯，以解决使汽车尾灯中的立体虚像模组兼顾实现动态显示和产品结构尺寸的小型化的技术问题。

本实用新型的立体虚像模组单元是这样实现的：

一种立体虚像模组单元，包括：沿光轴依次设有的PCB板、第一透镜、光阑板和第二透镜；其中

所述PCB板上设有LED光源；所述光阑板上有立体图案组；以及

所述LED光源发出的光经过第一透镜准直聚焦到光阑板上，且由第二透镜将光阑板上的立体图案组进行放大。

在本发明可选的实施例中，所述第一透镜、光阑板和的第二透镜均对应LED光源的发光中心。

在本发明可选的实施例中，所述LED光源和第一透镜的间距l_A满足下面公式：

d_A为第一透镜的口径大小，d_LES为LED光源的发光面尺寸，θ为LED光源半光强半角。

在本发明可选的实施例中，所述立体图案组包括间隔分布的一对完全相同的立体图案；其中

所述光阑板上的一对立体图案之间的最小间距L需要满足下面公式：

L＞(τ-1)*a

τ为第二透镜的放大率，a为立体图案的最大尺寸。

在本发明可选的实施例中，所述立体图案的最小尺寸不能小于第二透镜的口径的1/4，且所述立体图案的线径不能小于0.2mm。

在本发明可选的实施例中，所述光阑板位于第二透镜的物方焦平面上。

在本发明可选的实施例中，所述第二透镜的口径不大于10mm。

本实用新型的可拼接立体虚像模组是这样实现的：

一种可拼接立体虚像模组，包括：阵列式拼接相连的多个所述的立体虚像模组单元。

在本发明可选的实施例中，所述可拼接立体虚像模组还包括罩设在第一透镜、光阑板和第二透镜的周向外侧的灯罩。

本实用新型的汽车尾灯是这样实现的：

一种汽车尾灯，包括：所述的可拼接立体虚像模组。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的立体虚像模组单元及可拼接立体虚像模组和汽车尾灯，对于采用第一透镜和第二透镜成像的立体虚像模组单元来说，模组单元的尺寸小，可作为平台化的成像单元，根据车灯造型设计需求，通过拼接的方式设计成各种形状供各种造型和小空间内使用。此外，LED光源发出的光线通过第一透镜和光阑板后，经过第二透镜成像，当观察者的位置发生改变时，或者观察者位置不变，而车辆在行驶时，可在人眼呈动态变换的立体虚像。

附图说明

图1是本实用新型的立体虚像模组单元的第一视角分解结构示意图；

图2是本实用新型的立体虚像模组单元的第二视角分解结构示意图；

图3是本实用新型的立体虚像模组单元的LED光源与第一透镜的结构示意图；

图4是本实用新型的立体虚像模组单元的光阑板的立体图案的示意图；

图5是本实用新型的可拼接立体虚像模组的分解结构示意图；

图6是本实用新型的可拼接立体虚像模组的整体结构示意图。

图中：PCB板1、LED光源2、第一透镜3、光阑板4、立体图案41、第二透镜5、灯罩6。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图4所示，本实施例提供了一种立体虚像模组单元，包括：沿光轴依次设有的PCB板1、第一透镜3、光阑板4和第二透镜5；其中PCB板1上设有LED光源2；光阑板4上有立体图案组。

其中的第一透镜3和第二透镜5的材料可采用耐性能好的亚克力或者其他透光材料。LED光源2的颜色可为符合尾灯标准的红光、黄光或者其他颜色单色光，也可以为RGB光源或者白光。光阑板4位于第二透镜5的物方焦平面上，观察者通过第二透镜5将会看到虚像。

在上述结构基础上，对于LED光源2发出的光经过第一透镜3准直聚焦到光阑板4上，且由第二透镜5将光阑板4上的立体图案组进行放大。即LED光源2发出的光线通过第一透镜3和光阑板4后，经过第二透镜5成像，当观察者的位置发生改变时，或者观察者位置不变，而车辆在行驶时，可在人眼呈动态变换的立体虚像。更为详细的，观察者从不同角度观看，由于第二透镜5引起的像差，将会看到图像的变换；而由于从第一透镜3出射的光线角度很小，第二透镜5所成的像不会相互串扰。

在上述结构的基础上，需要说明的是，第一透镜3、光阑板4和的第二透镜5均对应LED光源2的发光中心。

在一种可选的实施情况下，为满足图像可分辨，第二透镜5的口径不大于10mm，通常汽车尾灯的灯罩6内部空间在40～60mm之间，图案排列在4～5以上行以上，看起来的效果更加饱满。

此外，还需要说明的是，LED光源2和第一透镜3的间距l_A满足下面公式：

d_A为第一透镜3的口径大小，d_LES为LED光源2的发光面尺寸(此处LED光源2的发光面尺寸具体指的是对于方形的LED光源2来说对应的是方形的长边，而对于圆形的LED光源2来说对应的是圆形的直径)，θ为LED光源2半光强半角。在此设计结构下，LED光源2发射出的能量90％以上能够通过第一透镜3被传播到光阑板4，从而提高系统的光学利用率。

再接下来具体来说，本实施例中的立体图案组包括间隔分布的一对完全相同的立体图案41，此处的一对立体图案41不仅图案结构相同，而且图案的尺寸也完全相同，仅仅是一对图案在光阑板4上的布置位置不同。光阑为透光平板表面喷涂黑漆，通过镭雕(激光雕刻)出立体图案41。并且，光阑板4上的一对立体图案41之间的最小间距L需要满足下面公式：

L＞(τ-1)*a

τ为第二透镜5的放大率，a为立体图案41的最大尺寸，第二透镜5将尺寸a的立体图案41成像后，像的尺寸为τ*a可确保像与像之间没有重叠。

另外，一种可选的实施情况下，为满足最佳视觉效果且能够分辨出图形，立体图案41的最小尺寸不能小于第二透镜5的口径的1/4，且立体图案41的线径不能小于0.2mm。

综上，本实施例中的立体虚像模组单元，对于采用第一透镜3和第二透镜5成像的立体虚像模组单元来说，模组单元的尺寸小，可作为平台化的成像单元，根据车灯造型设计需求，通过拼接的方式设计成各种形状供各种造型和小空间内使用，可组合成正方形模组或其他异形模组。

实施例2：

请参阅图1至图6所示，在实施例1的立体虚像模组单元的基础上，本实施例提供了一种可拼接立体虚像模组，包括：阵列式拼接相连的多个实施例1的立体虚像模组单元。

此处可选的实施情况下，多个立体虚像模组单元可以直接加工成形一个整体式PCB板1，再在该整体式PCB板1上阵列式装配上LED光源2，再将多个光阑板4一体加工成形为一个阵列式分布的光阑板4组件，同理分别将多个第一透镜3和多个的人透镜一体加工成形为阵列式布置的第一透镜3组和第二透镜5组，在此结构基础上，再由整体式PCB板1、光阑板4组件、第一透镜3组和第二透镜5组进行组装配合形成可拼接立体虚像模组。

当然还一种可选的实施情况下，可以单纯地将多个立体虚像模组单元采用拼装的方式来组装形成可拼接立体虚像模组，这种情况也是满足本实施例的使用需求的。

在上述结构的基础上，本实施例还可以做如下结构的改进：

本实施例的可拼接立体虚像模组还包括罩设在第一透镜3、光阑板4和第二透镜5的周向外侧的灯罩6。

实施例3：

在实施例2的可拼接立体虚像模组的基础上，本实施例提供了一种汽车尾灯，包括：实施例2的可拼接立体虚像模组。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为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，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种立体虚像模组单元，其特征在于，包括：沿光轴依次设有的PCB板、第一透镜、光阑板和第二透镜；其中

所述PCB板上设有LED光源；所述光阑板上有立体图案组；以及

所述LED光源发出的光经过第一透镜准直聚焦到光阑板上，且由第二透镜将光阑板上的立体图案组进行放大。

2.根据权利要求1所述的立体虚像模组单元，其特征在于，所述第一透镜、光阑板和的第二透镜均对应LED光源的发光中心。

3.根据权利要求2所述的立体虚像模组单元，其特征在于，所述LED光源和第一透镜的间距l_A满足下面公式：

d_A为第一透镜的口径大小，d_LES为LED光源的发光面尺寸，θ为LED光源半光强半角。

4.根据权利要求1～3任一项所述的立体虚像模组单元，其特征在于，所述立体图案组包括间隔分布的一对完全相同的立体图案；其中

所述光阑板上的一对立体图案之间的最小间距L需要满足下面公式：

L＞(τ-1)*a

τ为第二透镜的放大率，a为立体图案的最大尺寸。

5.根据权利要求4所述的立体虚像模组单元，其特征在于，所述立体图案的最小尺寸不能小于第二透镜的口径的1/4，且所述立体图案的线径不能小于0.2mm。

6.根据权利要求1所述的立体虚像模组单元，其特征在于，所述光阑板位于第二透镜的物方焦平面上。

7.根据权利要求1所述的立体虚像模组单元，其特征在于，所述第二透镜的口径不大于10mm。

8.一种可拼接立体虚像模组，其特征在于，包括：阵列式拼接相连的多个如权利要求1～7任一项所述的立体虚像模组单元。

9.根据权利要求8所述的可拼接立体虚像模组，其特征在于，所述可拼接立体虚像模组还包括罩设在第一透镜、光阑板和第二透镜的周向外侧的灯罩。

10.一种汽车尾灯，其特征在于，包括：如权利要求8或9所述的可拼接立体虚像模组。

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