一种基于LED光源的分光器制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于LED光源的分光器，包括具有底面和顶面的透光体，顶面有凹陷部，底面接聚光器出光口；聚光器耦合于光源前端，凹陷部的凹立面形成射入透光体光线的初次耦合面，由三斜面构成，三斜面间两两相接，一和三为直角梯形，二为等腰三角形，一和三共用顶边，一和三的斜边形成二的两腰；光入射至透光体后分别经三斜面形成的耦合面耦合成第一至第三光束，第二光束经第二耦合面至出光面射出，第一光束经第一耦合面再经第四耦合面至出光面射出，第三光束经第三耦合面再经第五耦合面至出光面射出；第四和第五耦合面为透光体的两侧立面内面，两侧立面与顶面垂直，并在其上的投影分别与第三和第一斜面的底边成45度角。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LED光源的分光器
本技术涉及汽车车灯
，具体涉及一种基于LED光源的分光器结构。
技术介绍
随着汽车信号灯领域的造型趋势朝着狭长条扁平化发展，无论是大灯还是信号灯，车灯供应商都被要求要做到面积更小、成本更低、点灯均匀性更佳，而小发光面积，高效率与点灯均匀性在传统意义上是不可三者兼得的，这就对供应商提出了技术进步的要求。而要实现狭长条状的高亮度发光面，现有技术中采用的标准做法是LED光源配合聚光器结构做成厚壁注塑件，要维持整体点灯均匀，一颗LED能覆盖10mm至15mm的宽度，对于较长长度的发光要求则动辄要布置20颗以上的LED，成本压力巨大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种能够大幅度降低LED数量并提供更好的光学效率及点灯均匀性的基于LED光源的分光器。其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。一种基于LED光源的分光器，包括一透光体，其特点为，所述透光体具有一底面和一顶面，所述顶面由平整部和凹陷部构成，所述平整部的表面与所述底面相平行；所述底面与一聚光结构的出光口相邻接，所述聚光结构耦合于一LED光源前端，所述聚光结构的出光口正对所述凹陷部，所述凹陷部的凹立面的内侧面形成经所述聚光结构的聚光面反射后入射至所述透光体后的光线的初次耦合面，所述凹立面由第一斜面、第二斜面和第三斜面共三个平面构成，所述第一斜面、第二斜面和第三斜面间两两相接，所述第一斜面为一直角梯形，所述第三斜面也为一直角梯形，所述第二斜面为一等腰三角形，所述第一斜面与所述第三斜面共用一个顶边，所述第一斜面的斜边和第二斜面的斜边形成所述第二斜面的两腰；以所述第一斜面的内侧面为第一耦合面、所述第二斜面的内侧面为第二耦合面和所述第三斜面的内侧面为第三耦合面，由所述聚光结构的聚光面反射后的光线入射至所述透光体后分别经所述第一耦合面、第二耦合面和第三耦合面的耦合后形成三束光，将所述三束光定义为第一光束、第二光束和第三光束，所述第二光束经所述第二耦合面耦合后至所述透光体的出光面射出，所述第一光束经所述第一耦合面耦合后再经一第四耦合面耦合后至所述出光面射出，所述第三光束经所述第三耦合面耦合后再经一第五耦合面耦合后至所述出光面射出；其中，所述第四耦合面为所述透光体第一侧立面的内面，所述第一侧立面与所述底面及所述平整部的表面相垂直，所述第一侧立面在所述底面上的投影与所述第一斜面底边在所述底面上的投影成45度角；所述第五耦合面为所述透光体第二侧立面的内面，所述第二侧立面与所述底面及所述平整部的表面相垂直，所述第二侧立面在所述底面上的投影与所述第三斜面底边在所述底面上的投影成45度角。作为本技术的优选实施例，所述聚光结构为一聚光器，所述第一斜面底边在所述底面上的投影、所述第二斜面底边在所述底面上的投影及所述第三斜面底边在所述底面上的投影形成所述聚光器的圆形开口的切线。作为本技术方案的进一步改进，所述出光面为所述透光体的一第三侧立面，所述第三侧立面与所述底面及所述平整部的表面相垂直，所述第三侧立面在所述底面上的投影与所述第一斜面直角边在所述底面上的投影相平行。作为本技术的另一优选实施例，所述透光体为高透光PMMA一体注塑成型件。作为本技术的又一优选实施例，所述透光体为高透光PC一体注塑成型件。进一步，所述透光体的厚度优选值为7.5mm。还作为本技术方案的进一步改进，所述透光体的宽度为30-40mm。同样作为本技术的优选实施例，所述第一斜面的底边与所述第二斜面的底边及所述第三斜面的底边长度均相等。采用上述技术方案的分光器提供了一种三段式分光结构，使一颗LED能覆盖30mm至40mm的宽度，大幅度降低LED数量并提供更好的光学效率及点灯均匀性。与现有技术相比具有如下优点：1、点灯均匀性，单LED延伸宽度，光学效率各方面均领先单一直射聚光器。2、同样的发光面积中可节省约一半数量的LED光源，大幅度降低系统成本。附图说明图1为本技术提供的三段式分光器小总成正视图；图2为图1的侧视图；图3为图1的顶视图/俯视图；图4为图1的立体图；图5为图1另一个角度的立体图；图6为本技术三段式分光器视图光线传输路线示意图，其中图6a为正视图，图6b为侧视图，图6c为顶视图/俯视图；图中：1、2、3——分光面4——LED光源5——聚光器6——出光面7——顶面8——底面9、10——侧立面11——底边12、13——腰21——底边22——顶边23——斜边31——底边32——顶边33——斜边51——开口具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式进行进一步的详细说明。如图1至图6所示，本技术提供的分光器结构采用三段式结构(按俯视图，以左中右进行区分)，使用一个小型聚光结构(参见图中的聚光器5)对单颗LED光源4进行聚光，将收集的光线分别向前方及左右方向分光后最终向目标方向输出。在LED光源4前端，耦合一个小型的聚光器5，聚光器5上端为由高透光PMMA材料或高透光PC材料注塑成型的透光体，该透光体为多面体结构，包括水平的顶面7和底面8，其中，在顶面7中间靠近后端的部分为凹陷的凹立面，该凹立面的多个斜面分别形成该透光体的分光面1、2和3。聚光器5的开口正对凹陷部，LED光源4所发出的光，经聚光器5的反射后入射到透光体内部，并经分光面1、分光面2或分光面3完成透光体内部的首次耦合，即入射的光线经分光面1、分光面2或分光面3后被分解为三束光线，经过不同的传输路径后，最终向目标方向输出。其中，分光面1为等腰三角形，分光面2和分光面3为直角梯形，三个分光面的几何边两两相接，并于相接处三者交汇于一点。分光面3的顶边32与分光面2的顶边22重叠/共用，分光面3的斜边33与分光面1的腰13重叠/共用，分光面2的斜边23与分光面1的腰12重叠/共用。并且，分光面1的底边11与分光面2的底边21及分光面3的底边31是等长的。同时，分光面2和3与底面8的夹角为45度，即分光面2和3相对于底边的倾斜度为45度。如图6a所述，箭头A1标示的传输路径为经过分光面3的传输路径，光线经聚光器内壁反射后进入透光体，经分光面3的耦合反射(实际反射面为分光面3的内侧面)后沿箭头A1到达侧立面9内侧面进行二次反射，再沿箭头A1继续向前(参照图6c)，经出光面6射出。其中，侧立面9为透光体多面体结构中其中一个侧立面，该侧立面与底面和顶面相垂直，并且侧立面9在顶面7上的投影与分光面3的底边31成45度角。类似的，经过分光面2的光线，在经分光面2的内侧面完成第一次(指在透光体内部)耦合反射后，转向侧立面10内侧面进行二次耦合反射，再转向至出光面6射出。其中，侧立面10为透光体多面体结构中另一个侧立面，该侧立面与底面和顶面相垂直，并且侧立面10在顶面7上的投影与分光面2的底边21成45度角。如图6b所述，箭头A2标示的传输路径为经过分光面1的传输路径，光线经聚光器内壁反射后进入透光体，经分光面1的耦合反射(实际反射面为分光面1的内侧面)后改变方向继续沿箭头A2到达出光面6射出。即，分光面1实际上形成了该分光器向前分光的面，分光面2为向右分光的面，分光面3则为向左分光的面，最终再经过或不经过其它耦合面后，实现三段式分光的功能。此外，相对于上述实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LED光源的分光器，包括一透光体，其特征在于，所述透光体具有一底面和一顶面，所述顶面由平整部和凹陷部构成，所述平整部的表面与所述底面相平行；所述底面与一聚光结构的出光口相邻接，所述聚光结构耦合于一LED光源前端，所述聚光结构的出光口正对所述凹陷部，所述凹陷部的凹立面的内侧面形成经所述聚光结构的聚光面反射后入射至所述透光体后的光线的初次耦合面，所述凹立面由第一斜面、第二斜面和第三斜面共三个平面构成，所述第一斜面、第二斜面和第三斜面间两两相接，所述第一斜面为一直角梯形，所述第三斜面也为一直角梯形，所述第二斜面为一等腰三角形，所述第一斜面与所述第三斜面共用一个顶边，所述第一斜面的斜边和第三斜面的斜边形成所述第二斜面的两腰；以所述第一斜面的内侧面为第一耦合面、所述第二斜面的内侧面为第二耦合面和所述第三斜面的内侧面为第三耦合面，由所述聚光结构的聚光面反射后的光线入射至所述透光体后分别经所述第一耦合面、第二耦合面和第三耦合面的耦合后形成三束光，将所述三束光定义为第一光束、第二光束和第三光束，所述第二光束经所述第二耦合面耦合后至所述透光体的出光面射出，所述第一光束经所述第一耦合面耦合后再经一第四耦合面耦合后至所述出光面射出，所述第三光束经所述第三耦合面耦合后再经一第五耦合面耦合后至所述出光面射出；其中，所述第四耦合面为所述透光体第一侧立面的内面，所述第一侧立面与所述底面及所述平整部的表面相垂直，所述第一侧立面在所述底面上的投影与所述第一斜面底边在所述底面上的投影成45度角；所述第五耦合面为所述透光体第二侧立面的内面，所述第二侧立面与所述底面及所述平整部的表面相垂直，所述第二侧立面在所述底面上的投影与所述第三斜面底边在所述底面上的投影成45度角。...

【技术特征摘要】
1.一种基于LED光源的分光器，包括一透光体，其特征在于，所述透光体具有一底面和一顶面，所述顶面由平整部和凹陷部构成，所述平整部的表面与所述底面相平行；所述底面与一聚光结构的出光口相邻接，所述聚光结构耦合于一LED光源前端，所述聚光结构的出光口正对所述凹陷部，所述凹陷部的凹立面的内侧面形成经所述聚光结构的聚光面反射后入射至所述透光体后的光线的初次耦合面，所述凹立面由第一斜面、第二斜面和第三斜面共三个平面构成，所述第一斜面、第二斜面和第三斜面间两两相接，所述第一斜面为一直角梯形，所述第三斜面也为一直角梯形，所述第二斜面为一等腰三角形，所述第一斜面与所述第三斜面共用一个顶边，所述第一斜面的斜边和第三斜面的斜边形成所述第二斜面的两腰；以所述第一斜面的内侧面为第一耦合面、所述第二斜面的内侧面为第二耦合面和所述第三斜面的内侧面为第三耦合面，由所述聚光结构的聚光面反射后的光线入射至所述透光体后分别经所述第一耦合面、第二耦合面和第三耦合面的耦合后形成三束光，将所述三束光定义为第一光束、第二光束和第三光束，所述第二光束经所述第二耦合面耦合后至所述透光体的出光面射出，所述第一光束经所述第一耦合面耦合后再经一第四耦合面耦合后至所述出光面射出，所述第三光束经所述第三耦合面耦合后再经一第五耦合面耦合后至所述出光面射出；其中，所述第四耦合面为所述透光体第一侧立面的内面，所述第一侧立面与所述底面及所述平整部的表面相垂直，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘西原，
申请(专利权)人：华域视觉科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31