一种具有鳍状结构光导的光学系统技术方案

本发明专利技术提供一种具有鳍状结构光导的光学系统，包括LED光源模块、具有鳍状结构光导、设置在鳍状结构内侧的漫反射腔和设置在光导外侧具有光学扩散效果的透镜，所述LED光源模块设置在具有鳍状结构光导的一端或两端，所述具有鳍状结构光导包括均匀发光的条状光导，所述条状光导的一侧设置有第一光导齿，第一光导齿的对侧设置有鳍状结构，鳍状结构单侧或双侧设置有第二光导齿，鳍状结构的起始位置设置有内反射面。具有高指向性，同时使用少量LED颗粒，低成本的光学系统设计方案，以实现照亮半包围或凸出方块形态的车灯造型的需求，利用条状光导高指向性的特点，结合特别的鳍状结构，对侧向照明区域进行补充，从而达到均匀、美观的外观照明效果。

An optical system with fin structure photoconductivity

【技术实现步骤摘要】
一种具有鳍状结构光导的光学系统
本专利技术涉及汽车信号灯和汽车照明领域，尤其涉及一种具有鳍状结构光导的光学系统。
技术介绍
随着人们生活水平的日益提高，对于购买外形美观，性能优越汽车的需求也逐渐提高。自然、动感、神秘及个性化的外观造型往往能够吸引更多客户的眼球，满足客户对汽车外形需求。汽车车灯作为汽车造型的表现一部分，一直以来起到画龙点睛的关键作用。其造型和灯光效果的表现形式，能够给消费者以强烈的视觉冲击。近年来，汽车尾灯的设计造型更加的立体，灯具的发光面从传统布局在汽车尾部正后方，逐渐扩展延伸到尾箱外侧。从而形成了半包围的形态，甚至有形似凸出的方块的形态。大块面积的发光区域给用户强烈的视觉冲击，但却对光学系统的设计提出了新的挑战。针对新的设计需求，目前主要采用阵列多颗LED光源直接照射具有扩散效果的透镜上，照亮所需区域。但由于采用LED颗粒数量较多，制造成本较高。同时有方案如“透明漫射隔板和使用该漫射隔板的车灯（CN108136953A）”中所述，使用漫反射隔板作为面光源点亮所需区域。但由于漫反射的指向性较差，很难满足国家法规对汽车车灯的照明要求。鉴于上述问题，设计新的具有较好指向性，同时使用少量LED颗粒的光学系统是解决上述问题的关键。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供了一种具有鳍状结构光导的光学系统，具有高指向性，同时使用少量LED颗粒，低成本的光学系统设计方案，以实现照亮半包围或凸出方块形态的车灯造型的需求，利用条状光导高指向性的特点，结合特别的鳍状结构，对侧向照明区域进行补充，从而达到均匀、美观的外观照明效果。本专利技术提供一种具有鳍状结构光导的光学系统，包括LED光源模块、具有鳍状结构光导、设置在鳍状结构内侧的漫反射腔和设置在光导外侧具有光学扩散效果的透镜，所述LED光源模块设置在具有鳍状结构光导的一端或两端，所述具有鳍状结构光导包括均匀发光的条状光导，所述条状光导的一侧设置有第一光导齿，第一光导齿的对侧设置有鳍状结构，鳍状结构单侧或双侧设置有第二光导齿，鳍状结构的起始位置设置有内反射面。进一步改进在于，漫反射腔总有一部分表面与第二光导齿相对。进一步改进在于，所述具有鳍状结构光导的鳍状结构分为多端，所述鳍状结构的位置和数量可根据照亮区域的不同，进行相应的调整。每段鳍状结构的单侧或双侧设置有第二光导齿。进一步改进在于，所述具有鳍状结构光导的第二光导齿截面为锯齿状，内陷或外凸于鳍状结构侧面，且第二光导齿的延展方向平行或垂直于由第一光导齿直接反射的光线的方向，通过第二光导齿的分光作用，以此来减弱有鳍状结构顶部表面出射的能量，而增加入射到漫反射腔表面的能量，从而达到调节能量分布的作用。进一步改进在于，所述具有鳍状结构光导的第二光导齿为半球型，内陷或外凸于鳍状结构侧面。其作用在于细化调节鳍状结构顶部表面出射能量和鳍状结构侧面出射能量的比例。进一步改进在于，所述具有鳍状结构光导鳍状结构的指向方向为X轴方向、或鳍状结构的指向方向与X轴方向成一定的夹角，可保证由第一光导齿反射的部分光线具有较强的指向性，并且当通过调整鳍状结构和X轴方向的夹角，可以优化半包围形态透镜的被照明效果的均匀性。进一步改进在于，所述透镜的透镜表面设置有光学扩散效果的皮纹。进一步改进在于，所述透镜的透镜表面设置有光学扩散效果的网格状枕型花纹。进一步改进在于，所述透镜的透镜材料中分散有光学扩散性微粒。进一步改进在于，所述具有鳍状结构光导材质为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。第二光导齿中齿的延展方向垂直于由第一光导齿直接反射的光线的方向。通过第二光导齿的分光作用，以此来减弱有鳍状结构顶部表面出射的能量，而增加入射到漫反射腔3表面的能量。从而达到调节能量分布的作用。本专利技术的有益效果是：具有高指向性，同时使用少量LED颗粒，低成本的光学系统设计方案，以实现照亮半包围或凸出方块形态的车灯造型的需求，利用条状光导高指向性的特点，结合特别的鳍状结构，对侧向照明区域进行补充，从而达到均匀、美观的外观照明效果。通过对鳍状结构的设计，实现对半包围或凸出方块形态车灯的外观造型进行照明。在实现均匀、美观的效果的同时，满足国家法规对车灯的要求。附图说明图1是本专利技术的鳍状结构光导的安装于车灯中的侧视图。图2是本专利技术的鳍状结构光导的侧视图。图3是本专利技术的鳍状结构光导的后视图。图4是本专利技术的具有指向方向为X轴方向的鳍状结构光导的光学系统的A-A处剖视图。图5是本专利技术的具有指向方向与X轴方向成一定夹角的鳍状结构光导的光学系统的A-A处剖视图。图6是本专利技术的第二光导齿垂直方向延展示意图。图7是本专利技术的半球状第二光导齿示意图。图8是本专利技术的多段式鳍状结构光导示意图。其中：1-LED光源模块，2-具有鳍状结构光导，3-漫反射腔，4-透镜，21-条状光导，22-第一光导齿，23-鳍状结构，24-第二光导齿，25-内反射面。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。如图1-8所示，本实施例提供一种具有鳍状结构光导的光学系统，包括LED光源模块1、具有鳍状结构光导2、设置在鳍状结构内侧的漫反射腔3和设置在光导外侧具有光学扩散效果的透镜4，所述LED光源模块1设置在具有鳍状结构光导2的一端或两端，所述具有鳍状结构光导2包括均匀发光的条状光导21，所述条状光导21的一侧设置有第一光导齿22，第一光导齿22的对侧设置有鳍状结构23，鳍状结构23单侧或双侧设置有第二光导齿24，鳍状结构23的起始位置设置有内反射面25。如图1所示，LED光源模块1发出的光线入射到条状光导21，并在条状光导内部表面发生全反射。如图3所示为光学系统的后视图，当光线反射到第一光导齿22时，由于光导齿的角度是经过精密计算的，光线会在光导齿的表面发生反射，且反射光线垂直于纸面指向鳍状结构23。如图2所示为光学系统的侧视图，部分反射光线反射到内反射面25表面，并发生全反射，反射光线沿着鳍状结构23趋势在其内部传播，当入射到第二光导齿24表面时，经其反射从鳍状结构23表面透射，透射光线入射到漫反射腔3的表面，发生漫反射，漫反射光线向漫反射面法线方向90°锥形区域内散射，照亮了半包围形态的透镜4。另有部分反射光线直接入射到鳍状结构23内部，由于这部分光线的传播方向与第二光导齿24中各个齿的延展方向平行，不会被其反射，而直接由鳍状结构23顶部表面出射，具有较强的指向性。可用于满足国家法规对车灯照明的要求。如图4所示为光学系统的A-A剖面图，鳍状结构23的指向方向为X轴方向。另有如图5所示为光学系统的A-A剖面图，鳍状结构23的指向方向与X轴方向成一定的夹角。以上两种形式均可以保证由第一光导齿22反射的部分光线具有较强的指向性。但通过调整鳍状结构23和X轴方向的夹角，可以优化半包围形态透镜4的被照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有鳍状结构光导的光学系统，包括LED光源模块（1）、具有鳍状结构光导（2）、设置在鳍状结构内侧的漫反射腔（3）和设置在光导外侧具有光学扩散效果的透镜（4），所述LED光源模块（1）设置在具有鳍状结构光导（2）的一端或两端，其特征在于：所述具有鳍状结构光导（2）包括均匀发光的条状光导（21），所述条状光导（21）的一侧设置有第一光导齿（22），第一光导齿（22）的对侧设置有鳍状结构（23），鳍状结构（23）单侧或双侧设置有第二光导齿（24），鳍状结构（23）的起始位置设置有内反射面（25）。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有鳍状结构光导的光学系统，包括LED光源模块（1）、具有鳍状结构光导（2）、设置在鳍状结构内侧的漫反射腔（3）和设置在光导外侧具有光学扩散效果的透镜（4），所述LED光源模块（1）设置在具有鳍状结构光导（2）的一端或两端，其特征在于：所述具有鳍状结构光导（2）包括均匀发光的条状光导（21），所述条状光导（21）的一侧设置有第一光导齿（22），第一光导齿（22）的对侧设置有鳍状结构（23），鳍状结构（23）单侧或双侧设置有第二光导齿（24），鳍状结构（23）的起始位置设置有内反射面（25）。


2.如权利要求1所述的一种具有鳍状结构光导的光学系统，其特征在于：所述漫反射腔（3）的一部分表面与第二光导齿（24）相对。


3.如权利要求1所述的一种具有鳍状结构光导的光学系统，其特征在于：所述具有鳍状结构光导（2）的鳍状结构（23）至少为一个，每段鳍状结构（23）的单侧或双侧设置有第二光导齿（24）。


4.如权利要求1-3任意一项所述的一种具有鳍状结构光导的光学系统，其特征在于：所述具有鳍状结构光导（2）的第二光导齿（24）截面为锯齿状，内陷或外凸于鳍状结构（23）侧面，且第二光导齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵坤，
申请(专利权)人：马瑞利汽车零部件芜湖有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34