一种实现动态点亮的光学系统

高坤

关键词：车灯信号灯 动态点亮 厚壁光导 光导

1技术领域

本发明涉及汽车信号灯领域，尤其涉及一种实现均匀动态点亮的光学系统。

当今技术发展日新月异，汽车车灯技术也在不断的进步。前大灯设计更为紧凑，不仅要求满足法规要求，同时要求更有科技感。对于信号灯为了迎合客户更为紧凑的设计，大多将多个功能通过同一个光学系统来实现，且要有均匀的动态点亮的效果。

目前市场上可现实动态点亮的光学系统主要由两种，一种是通过厚壁光导来实现。可是厚壁件由于其结构上由单独一个结构阵列构成的，在衔接区域加工倒角的要求，以及每一个阵列存在亮斑，导致无法如光学设计的结果理想，在实现动态点亮的时候均匀性有缺陷。另一种是通过光导分支结构来实现，主要有两种，一种是单独的光导上长出若干个分支结构，通过依次对分支结构的点亮来实现动态点亮，这种存在的缺陷是在衔接区域会有亮斑。另一种主光导和若干根分支光导的配合，主光导位于光学系统的前方，若干分支光导位于主光导的后方，通过依次点亮分支光导，来实现均匀的动态点亮。此种点亮方式光导的均匀性较好，可是由于光导的光学齿尺寸较小，分支光导和主光导的匹配和安装较为困难。

鉴于上述问题，新的设计思路例如使用整体均匀性更优的光导，通过使用前方一个光导和在其后方配置的厚壁光导相配合的光学系统的组合，实现动态点亮是解决上述问题和满足汽车整车厂要求的关键。

2实用新型内容

为解决上述问题，本发明的目的提供一种实现均匀动态点亮的光学系统，利用前方光导和配置于其后面的厚壁光导相配合的光学系统来实现汽车动态信号灯，解决了现有车灯无法实现均匀动态点亮工作的问题。

本发明提供一种实现动态点亮的光学系统，包括厚壁光导、光导、光导光源和厚壁光导光源组成。其中，所述厚壁光导位于光导后方，所述光导光源放置于所述光导入光端的焦点，所述厚壁光导光源放置于所述厚壁光导的每个准直结构的入光端的焦点。

进一步改进在于，所述光导光源为至少1个，所述厚壁光导的入光端的准直结构为至少2 个，不局限于20 个，可以根据具体的实际设计调整光导的尺寸和厚壁光导的大小及厚壁光导的入光端的准直结构的数量。

进一步改进在于，所述厚壁光源的入光端的每个准直结构处的LED 数量可以为一个;可以为两个，并且可以两颗LED 光源均离焦，也可以一颗LED 光源位于焦点，一颗LED 光源离焦;可以为不小于三个，实现多功能点亮。

进一步改进在于，所述厚壁光导光源的亮度低于所述光导光源的亮度。

进一步改进在于，所述光导包括光导光学齿和光导出光面，所述厚壁光导包括厚壁光导出光面，厚壁光导的出光面可以做配光花纹，也可以不做配光花纹。

进一步改进在于，依次点亮所述厚壁光导光源，所述厚壁光导光源的光线入射到厚壁光导内后进行全反射，光线从厚壁光导外表面出射。出射光线经过光导光学齿的面入射进光导，光线最后经过光导出光面出射。当所有厚壁光导的光源都点亮后，点亮光导光源。实现本发明所述的整个光学系统的动态点亮。由于所述厚壁光导光源的亮度低于所述光导光源的亮度，因此在点亮整个光学系统时，光导的亮度远高于厚壁光导的亮度，掩盖了厚壁光导的点亮均匀性缺陷，光导自身的均匀性也极大的优于厚壁光导的结构。本发明通过光导的点亮均匀性来实现整个光学系统的均匀性;通过厚壁光导的动态点亮实现整个光学系统的动态点亮。

进一步改进在于，所述光导的截面形状可依不同需求采用不同截面形状，可以为圆形，也可以为方形，或者其他具体设计中采用的形状。

进一步改进在于，所述光导所用材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）;所述厚壁光导所用材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）。

进一步改进在于，所述光导光源可以采用黄色实现转向功能、或者采用红色实现尾灯的位置灯功能、或者采用白色实现日间行车灯功能，也可以采用彩色LED 光源實现迎宾灯功能，具体需根据法规进行相关选择和设计;所述厚壁光导光源可以采用黄色实现转向功能、或者采用红色实现尾灯的位置灯功能、或者采用白色实现日间行车灯功能，也可以采用彩色LED 光源实现迎宾灯功能，具体需根据法规进行相关选择和设计。

进一步改进在于，所述光导光源和所述厚壁光导光源采用相同颜色的光源。

所述光导光源和所述厚壁光导光源的光源系统可以包括多个颜色的LED 光源，其光学系统可以同时实现多个信号灯功能。例如同一光源区域添加黄色LED 光源和白色LED光源实现转向和日间行车灯两个功能，通过控制电流大小，白色能同时实现位置灯和日间行车灯，此种情况下，同一区域的黄色和白色LED 光源能够同时实现转向、日间行车灯和位置灯三个功能。

本发明的有益效果是：通过使用光导系统和厚壁光导系统，其中光导系统包括位于整个系统前方的光导和配置于其后方的厚壁光导，通过对前方的光导和配置于其后方的厚壁光导的合理放置，完成整个光学系统的动态点亮，从而达到均匀高效的功能。

位于整个光学系统的前方的光导保证了这个系统的均匀性，配置于光导后方的厚壁光导由于位于后方并且当逐个点亮时保证了动态点亮效果，由于厚壁光导结构自身点亮效果的局限性，因此通过降低厚壁光导的亮度，以及提升前方光导的亮度这种方法，前方的光导和配置于光导后方的数个厚壁光导的合作使得整个系统的效率及点亮效果得到保证。

所述光学系统也可以在前方光导，和配置于其后的厚壁光导的光源端增加其它颜色的LED 光源。通过添加其它颜色的LED 光源或者通过改变实现日间行车灯的LED 的点亮强度等，实现迎宾灯功能。当系统接收到迎宾指令时，瞬间依次点亮光学系统，发出欢迎信号，起到人车交流的作用。

附图说明

图1 是本发明实施例的俯视示意图。

图2 是本发明实施例的正视示意图。

图3 是本发明实施例的局部放大示意图。

其中：1- 厚壁光导，2- 光导，3- 光导光源，4- 厚壁光导光源，5- 光导出光面，6- 厚壁光导出光面，7- 光导光学齿。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1 所示，本实施例公开一种实现动态点亮的光学系统，该光学系统包括厚壁光导1、光导2、光导光源3、厚壁光导光源4、光导出光面5、厚壁光导出光面6、光导光学齿7。厚壁光导1 位于光导2 后方。即本实施例中位于光导2 后的厚壁光导1 由数量为二十个的准直单元组成。本实施例的光导光源3 和厚壁光导光源4 颜色为黄色。厚壁光导1 每个准直结构上的LED 数量均为1 颗黄色LED，并且每颗LED 一一对应地位于所述厚壁光导1 的准直结构的焦点处。光导光源3设置于光导2 的入光端的焦点处。

如图3 所示，光导2 包括光导出光面5 和光导光学齿7。厚壁光导1 包括的厚壁光导出光面6。本实施例中厚壁光导出光面6并无花纹。

如图1 和图3 所示，所述厚壁光導光源4分别位于厚壁光导1 的每个准直结构的入光端的焦点位置，从左至右依次点亮厚壁光导光源4，所述厚壁光导光源4 的每个LED 发出的光线入射到厚壁光导1 内后进行全反射，然后光线从厚壁光导出光面6 出射，出射光线经过有光学花纹的光导齿7 入射到光导2，光线最后经过光导出光面5 出射。即从左至右的依次点亮厚壁光导光源4，实现整个厚壁光导1 的从左至右的动态点亮。待厚壁光导光源4 全部点亮后，点亮光导光源3， 光导光源3 发出的光线点亮整个光导2，实现本发明所述的整个光学系统的动态点亮。且本实施例的厚壁光导光源4 的亮度较光导光源3 提供的亮度低很多，因此在点亮整个光学系统时，光导的亮度远高于厚壁光导的亮度，因此掩盖了厚壁光导1 的点亮均匀性缺陷，光导自身的均匀性也极大的优于厚壁光导的结构，本发明通过光导2 的点亮均匀性来实现整个光学系统的均匀性;通过厚壁光导1 的动态点亮实现整个光学系统的动态点亮。

本实施例中厚壁光导1 前端的高度和光导的直径大小一致，因此在装配上较为简易。

所述光导2 的截面形状在本实施例中为圆形。

所述光导2 和所述厚壁光导1 所用的材料均为聚碳酸酯。