一种用于LED光源的配光装置及具有该配光装置的车灯制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于LED光源的配光装置，包含配光镜，所述配光镜包含准直结构和拓光结构；所述拓光结构，包含至少一个组合单元；所述组合单元由成对的全反射面组及一个第一出光面构成；所述全反射面组由第一反射面和第二反射面组成；当LED光源的出光通过所述准直结构变成近似平行光，进入所述拓光结构后，部分或者全部所述近似平行光经所述第一反射面全反射到所述第二反射面，再由所述第二反射面全反射到所述第一出光面，形成第一出射光束。本发明专利技术还提供了一种具有所述配光装置的车灯。采用上述方案，能够有效拓宽LED光源的出射范围，显著提高LED光源的利用率及出射光的均匀性。

A light distribution device for LED light source and a car lamp with the light distribution device

The invention provides a light distribution device for an LED light source, which comprises a light distribution mirror, the light distribution mirror comprises a collimation structure and a rubbing structure, the rubbing structure comprises at least one combination unit, the combination unit consists of a pair of total reflectors and a first exit surface, and the total reflectors group comprises a first reflection surface. When the light from the LED light source passes through the collimation structure into an approximate parallel light and enters the rubbing structure, part or all of the approximate parallel light is totally reflected to the second reflector through the first reflector, and then the second reflector totally reflects to the first exit surface, forming the first one. An emergent beam. The invention also provides a vehicle lamp with the light distribution device. With the above scheme, the emission range of the LED light source can be effectively broadened, and the utilization rate and uniformity of the LED light source can be significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种用于LED光源的配光装置及具有该配光装置的车灯
本专利技术涉及照明领域，尤其涉及一种用于LED光源的汽车灯具领域。
技术介绍
由于LED发光方式大多是朗伯分布，发光强度由中心向外侧逐渐递减，这类配光方式会造成出射的光束不够均匀，光束亮度由中心向外递减。随着客户对光束均匀性的要求越来越高，目前提出的解决方案包括增加LED的数量并减小单颗LED所负责的照明区域，或增加内部配光镜。这些方法会造成如LED、模具或设计等成本的增加。因此，针对上述技术问题，需要一种新型的、低成本的用于LED光源的配光装置，采用单一配光镜实现光线的均匀分布。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、光源利用率高且均匀性好，用于LED光源的配光装置，包含配光镜，其特征在于，所述配光镜包含准直结构和拓光结构；所述准直结构用于将LED光源的出射光折射为近似平行光；所述拓光结构，包含至少一个组合单元；所述组合单元由成对的全反射面组及一个第一出光面构成；所述全反射面组由第一反射面和第二反射面组成；当LED光源的出光通过所述准直结构变成近似平行光，进入所述拓光结构后，部分或者全部所述近似平行光经所述第一反射面全反射到所述第二反射面，再由所述第二反射面全反射到所述第一出光面，形成第一出射光束。优选地，所述第一出光面均位于同一平面上。优选地，所述拓光结构沿与光轴垂直的方向延伸，所述LED光源发出的光束沿与光轴垂直的方向扩散。优选地，所述拓光结构包括至少一个第二出光面，当所述LED光源经所述准直结构进入所述拓光结构后，部分所述近似平行光经所述第二出光面直接出射，形成第二出射光束。优选地，所述第一出光面及所述第二出光面包含凸面、凹面、或平面中的一种。优选地，所述配光装置的拓光结构包含至少一对所述第二出光面及至少四个所述组合单元，所述配光装置以光轴为对称轴，呈V型轴对称结构。优选地，所述准直结构包含菲涅耳结构或类菲涅耳结构。优选地，所述准直结构包含位于最内环的入光面，面向所述LED光源，所述入光面包含平面形状、弧面形状中的一种。优选地，所述第一全反射面与所述第二全反射面构成的成对的内部全反射面与出光光轴方向的夹角范围为40°-50°。另，本专利技术还提供了一种车灯，具有若干如上所述的配光装置，所述若干配光装置沿与光轴垂直的方向一列排开，一体成型。与现有技术相比较，本专利技术的技术优势在于：1.结构简单；2.拓宽光源出射范围；3.光源利用率高，均匀性好；4.显著降低成本。附图说明图1为符合本专利技术实施例中用于LED光源的配光装置的结构示意图；图2为符合本专利技术实施例中用于LED光源的配光装置的光路示意简图；图3为符合本专利技术实施例中用于LED光源的配光装置的光路示意图；图4和图5为符合本专利技术实施例中具有用于LED光源配光装置的车灯的结构示意图；1—入光面2—LED光源3—第一反射面4—第一出光面5—第二反射面6—第二出光面具体实施方式以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。图1为用于LED光源的配光装置的结构示意图。图1为清楚说明本专利技术中配光装置的结构，配光装置沿其径向剖开，后续说明中的方位也将以该剖视图的方向说明。该配光装置以光轴为对称轴，呈V型轴对称结构。该配光镜具有两层结构，第一层为准直结构I，第二层为拓光结构。其中，第一层的准直结构I为菲涅耳结构，且最内环设有入光面1(如图1所示)。入光面1可以是平面形状也可以是弧面形状的，该入光面接收光源出射的光线与光轴的轴线方向夹角较小，故LED光源的出光经过准直结构后能够折射为近似平行光。LED光源的出射光经准直结构I准直后，将继续入射至拓光结构，对该出射光进一步处理。拓光结构顾名思义，在接收到准直结构I处理的近似平行光后，将出射光向着配光镜的径向方向扩展，以形成均匀扩散的配光。下方将对拓光结构的不同形式进行详细描述。实施例一图2为符合本专利技术的一种用于LED光源的配光装置的光路示意见图。如图2所示，LED光源的出射光经配光装置的第一层准直结构折射为近似平行光后，进入配光装置的第二层拓光结构。该拓光结构包含两个组合单元。两个组合单元位于光轴的左右两侧，每个组合单元由成对的全反射面组和一个第一出光面4构成；每组全反射面组由第一反射面3和第二反射面5组成，第一反射面3面向准直结构，第二反射面5面向第一反射面3。第一反射面3与第二反射面5互相平行，与出光光轴方向的夹角范围为呈45°。第一出光面4选自凸面、凹面、或平面中的一种。当LED光源进入第二层的拓光结构后，LED光经过第一反射面3全反射到第二反射面5，再由第二反射面5全反射到第一出光面4射出，形成出射光束。经过第一反射面3和第二反射面5的全反射后，LED光源逐向远离配光镜光轴的方向平移。由于出射的光路发生了改变，随着两次连续的全反射向远离光轴的方向平移，从而能够绕过遮挡物，避免其对出射光束的遮挡。因此，本专利技术提供的一种用于LED光源的配光装置能够通过拓光结构中的全反射面组，将部分直接射出的近似平行光沿与光轴垂直的方向扩散，从而有效拓宽LED光源的出射范围，显著提高LED光源的利用率及出射光的均匀性。实施例二第二层的拓光结构II沿光轴的左右两侧各包含一个第二出光面6和两个组合单元(第一组合单元和第二组合单元)。每个组合单元由成对的全反射面组和一个第一出光面4构成；每组全反射面组由一个第一反射面3和一个第二反射面5组成，第一反射面3面向准直结构，第二反射面5面向第一反射面3，两个反射面互相平行，与出光光轴方向的夹角范围为呈45°。其中，第一组合单元的第一反射面3在径向方向上位于第一组合单元的第二反射面5和第二组合单元的第二反射面5之间。第一出光面4和第二出光面6选自凸面、凹面、或平面中的一种。如图3所示，LED光源2出射到第二层经过精心设计的拓光结构II后，一部分近似平行的LED光通过第二出光面6直接射出，形成出射光束。另一部分LED光经过第一反射面3全反射到第二反射面5，再由第二反射面5全反射到第一出光面4射出，形成出射光束。经过第一反射面3和第二反射面5的全反射后，LED光源逐向远离配光镜光轴的方向平移。与普通配光装置相比，本专利技术提供的配光装置通过两次反射面的全反射，改变了部分LED光源直接出射的光路，重新分布，沿与光轴垂直的方向扩散，从而有效拓宽LED光源的出射范围，显著提高LED光源的利用率及出射光的均匀性。除上述实施例二中的两组组合单元外，可以理解的是，组合单元的数量可逐渐增加，形成第一反射面3和第二反射面5交错设置的布设形式，每一组组合单元均可单独配光，多组组合单元的组合配光可使得本专利技术实施例中的配光镜呈现均匀的多环形或连续的整体图案。实施例三图4与图5为符合本专利技术提供的一种具有用于LED光源的配光装置的车灯的结构示意图。如图所示，该车灯由12个用于LED光源的配光装置并排组合而成。其中，每个配光装置具有如上述任一实施例中的结构，包含具有成对反射面组的拓光结构，对LED光源的光路进行重新分布，通过两次内部全反射将LED光源逐步沿与光轴垂直的方向扩散，拓宽了LED光源的出射范围，从而实现增加光源效率，显著提高LED光源的利用率及出射光的均匀性的技术效果。应当注意的是，本专利技术的实施例有较佳的实施性，且并非对本专利技术作任何形式的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于LED光源的配光装置，包含配光镜，其特征在于，所述配光镜包含准直结构和拓光结构；所述准直结构用于将LED光源的出射光折射为近似平行光；所述拓光结构，包含至少一个组合单元；所述组合单元由成对的全反射面组及一个第一出光面构成；所述全反射面组由第一反射面和第二反射面组成；当LED光源的出光通过所述准直结构变成近似平行光，进入所述拓光结构后，部分或者全部所述近似平行光经所述第一反射面全反射到所述第二反射面，再由所述第二反射面全反射到所述第一出光面，形成第一出射光束。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED光源的配光装置，包含配光镜，其特征在于，所述配光镜包含准直结构和拓光结构；所述准直结构用于将LED光源的出射光折射为近似平行光；所述拓光结构，包含至少一个组合单元；所述组合单元由成对的全反射面组及一个第一出光面构成；所述全反射面组由第一反射面和第二反射面组成；当LED光源的出光通过所述准直结构变成近似平行光，进入所述拓光结构后，部分或者全部所述近似平行光经所述第一反射面全反射到所述第二反射面，再由所述第二反射面全反射到所述第一出光面，形成第一出射光束。2.如权利要求1所述的配光装置，其特征在于，所述第一出光面均位于同一平面上。3.如权利要求1所述的配光装置，其特征在于，所述拓光结构沿与光轴垂直的方向延伸，所述LED光源发出的光束沿与光轴垂直的方向扩散。4.如权利要求1所述的配光装置，其特征在于，所述拓光结构包括至少一个第二出光面，当所述LED光源经所述准直结构进入所述拓光结构后，部分所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐岩修，牛志刚，
申请(专利权)人：长春海拉车灯有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22