CN109827146B - 一种透镜单元及其在多功能汽车灯上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种透镜单元及其在多功能汽车灯上的应用，透镜单元包括进光面及出光面；靠近所述进光面的一侧设置有光源；进光面上设置有第一受光区域、第二受光区域、第三受光区域；第一受光区域具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第一受光凸条相互平行排列形成；所述第二受光区域设置于所述第一受光区域的上，且所述第二受光区域具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第二受光凸条相互平行排列形成，所述第三受光区域设置于所述第二受光区域上；光线自光源发出经由第一受光区域、第二受光区域及第三受光区域折射扩散发出。应用本技术方案可实现一种透镜单元可以同时满足欧规美规灯多种不同要求，且透镜单元结构简单，出光角度大。

Description

一种透镜单元及其在多功能汽车灯上的应用

技术领域

本发明涉及汽车灯领域，具体是指一种透镜单元及其在多功能汽车灯上的应用。

背景技术

目前市面上采用传统菲涅尔结构透镜的信号灯多只能满足美规的后位置灯、刹车灯、后转向灯三种功能，而无法满足欧规的后位置灯、刹车灯、后转向灯功能，欧规要求有80度大角度出光，另外也无法共用满足倒车灯功能，一般都要另设计竖条纹结构透镜来做倒车灯。且传统菲涅尔结构透镜如图1至2所示，花纹复杂、有较多的尖角加工要求、模具成本较高，且发光角度无法满足需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透镜单元及其在多功能汽车灯上的应用，实现一种透镜单元可以同时满足欧规美规灯多种不同要求，且透镜单元结构简单，出光角度大。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种透镜单元，所述透镜单元包括进光面及出光面；靠近所述进光面的一侧设置有光源；所述进光面上设置有第一受光区域、第二受光区域、第三受光区域；所述第一受光区域具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第一受光凸条相互平行排列形成；所述第二受光区域设置于所述第一受光区域的上，且所述第二受光区域具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第二受光凸条相互平行排列形成，所述第一受光凸条与第二受光凸条相互垂直；所述第三受光区域设置于所述第二受光区域上；光线自光源发出经由第一受光区域、第二受光区域及第三受光区域折射扩散发出。

在一较佳的实施例中，所述光源正对所述第三受光区域所在位置设置。

在一较佳的实施例中，所述第三受光区域设置于所述第二受光区域的中部，所述第二受光区域设置于所述第一受光区域的中部。

在一较佳的实施例中，所述第三受光区域具体为一方形受光区域。

在一较佳的实施例中，所述第三受光区域具体为沿光路方向凹进的方形凹部。

在一较佳的实施例中，所述第三受光区域具体为沿与光路方向相反的方向凸起的方向凸部。

在一较佳的实施例中，所述第一受光凸条沿第一方向的截面与所述第二受光凸条沿第二方向的截面形状相同，所述第一方向与第二方向相互垂直。

本发明还提供了一种条形多功能汽车灯，采用了上述的一种透镜单元；还包括条形面罩、光源、电路板、底座；所述透镜单元沿所述条形面罩的长度方向排列设置于所述灯罩面向所述电路板的一面；所述光源对应所述透镜单元所在的位置沿所述电路板长度方向排列设置。

本发明还提供了一种矩形多功能汽车灯，采用了上述的一种透镜单元；还包括矩形面罩、光源、电路板、底座；所述透镜单元设置于所述矩形面罩的两侧，且设置于所述矩形面罩面向所述电路板的一面；所述光源对应所述透镜单元所在位置设置于所述电路板上；所述矩形面罩上，所述透镜单元之间还设置有一放射透镜。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

本发明提供了一种透镜单元及其在多功能汽车灯上的应用，采用本发明结构的LED汽车灯可成十字扩散形光斑，该形状光斑易以较低的光源功耗满足多种车灯法规，包括欧规和美规的后位置灯、刹车灯、后转向灯、倒车灯、校车警示灯、昼夜行驶灯等。相较于传统菲涅尔透镜结构的只易于满足美规的后位置灯、刹车灯、后转向灯等车灯法规等特点，本发明提供的透镜单元兼容的车灯功能更多，出光率更高，所成光斑为十字扩散形，十字光斑之边缘线位置为±15°和±80°，其范围内光强分布无暗区，符合多种车灯功能光强要求，且设计成的整灯可同时适合0°和90°两方向安装，其点灯时面罩成线性发光效果，外观更新潮、指示效果更好。本发明提供透镜单元上设置的第一受光凸条及第二受光凸条具有较强传光作用和产生杂散光效果，因而可以达到比传统菲涅尔结构透镜更强大更优秀的功能种类及点灯效果，且厚度可比传统菲涅尔结构更薄。

附图说明

图1为本发明优选实施例1中现有的菲涅尔透镜的结构示意图；

图2为本发明优选实施例1中现有的菲涅尔透镜的光路传输示意图；

图3为本发明优选实施例1中具有方形凹部的一种透镜单元的立体结构示意图；

图4为本发明优选实施例1中具有方形凹部的一种透镜单元的俯视图；

图5为本发明优选实施例1中具有方形凹部的一种透镜单元沿A-A方向的光路传输剖面图；

图6为本发明优选实施例1中一种透镜单元的光斑显示示意图；

图7为本发明优选实施例1中具有方形凸部的一种透镜单元的立体结构示意图；

图8为本发明优选实施例1中具有方形凸部的一种透镜单元的俯视图；

图9为本发明优选实施例1中具有方形凸部的一种透镜单元沿A-A方向的光路传输剖面图；

图10为本发明优选实施例1中一种条形多功能汽车灯的整体结构***图；

图11为本发明优选实施例1中一种条形多功能汽车灯中透镜单元在条形面罩上的位置显示示意图；

图12为本发明优选实施例2中一种方形多功能汽车灯的整体结构***图；

图13为本发明优选实施例2中一种方形多功能汽车灯中透镜单元在条形面罩上的位置显示示意图；

图14为本发明优选实施例3中一种矩形多功能汽车灯的整体结构***图；

图15为本发明优选实施例3中一种矩形多功能汽车灯中透镜单元在条形面罩上的位置显示示意图。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

一种条形多功能汽车灯，参考图10至11，采用了一种透镜单元200；还包括条形面罩301、光源400、电路板500、底座600；所述透镜单元200沿所述条形面罩301的长度方向排列设置于所述灯罩面向所述电路板500的一面；所述光源400对应所述透镜单元200所在的位置沿所述电路板500长度方向排列设置。

具体来说，参考图3至5，所述透镜单元200包括进光面及出光面；靠近所述进光面的一侧设置有光源400；所述进光面上设置有第一受光区域201、第二受光区域202、第三受光区域203；所述第一受光区域201具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第一受光凸条相互平行排列形成；所述第二受光区域202设置于所述第一受光区域201的上，且所述第二受光区域202具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第二受光凸条相互平行排列形成，所述第一受光凸条与第二受光凸条相互垂直；所述第三受光区域203设置于所述第二受光区域202上；光线自光源400发出经由第一受光区域201、第二受光区域202及第三受光区域203折射扩散发出。具体来说，所述第一受光凸条沿第一方向的截面与所述第二受光凸条沿第二方向的截面形状相同，所述第一方向与第二方向相互垂直。

本发明设置的透镜单元200所成光斑为十字扩散形，如图6所示，十字光斑之边缘线位置为±15°和±80°，其范围内光强分布无暗区，外观更加新潮，指示效果更好，符合多种车灯功能光强要求，设计成整灯可同时适合0°和90°两方向安装；而传统菲涅尔结构光斑为完全对称圆形结构，其光斑之上下15°和左右80°矩形范围内光强分布有暗区，只能满足单一行刹功能，较难出射45°和80°大角度折射光线。且简单的透镜单元200花纹设计使本发明不同于传统的菲涅尔结构透镜100花纹那般复杂，有较多的尖叫加工要求，使其生产模具成本高；本发明透镜单元200结构简单，加工程序简单，加工成本低廉。

所述第三受光区域203作为主要受光区域，所以所述光源400正对所述第三受光区域203所在位置设置。所述第三受光区域203设置于所述第二受光区域202的中部，所述第二受光区域202设置于所述第一受光区域201的中部。

具体来说，所述第三受光区域203具体为一方形受光区域。在不同的时候环境下，可以将所述第三受光区域203设置成具体为沿光路方向凹进的方形凹部。或是将所述第三受光区域203设置成具体为沿与光路方向相反的方向凸起的方向凸部，如图7至9所示。本发明提供的透镜单元200不同于其他透镜，本发明的透镜呈现的是一种扩散效果花纹，其光路传输图如图5所示，其配合30D食人鱼插件式光源或30D贴片式光源或120D贴片式光源而形成小角度扩散配光效果，第三受光区域203作为主要受光区域具体为方形结构，第一受光凸条及第二受光凸条结构有较强传光作用和产生杂散光效果，本发明提供的透镜单元较传统的菲涅尔结构透镜更适合于上述的30D食人鱼插件式光源或30D贴片式光源或120D贴片式光源，实用性更佳，因而本发明可以达到比传统菲涅尔结构透镜100更强大更优秀的功能种类及点灯效果，且厚度可比传统菲涅尔结构更薄。

为了实现更好的出光效果，本实施例中将位于条形面罩301中部的四个光源400颜色设置为透明色或白色，使灯具作为倒车灯使用，其余两侧的光源400颜色设置成红色，使灯具作为行车灯、刹车灯、转向灯使用，以达到特殊使用要求的汽车灯，还可以根据具体使用情况改变光源400颜色及颜色的不同分布。

实施例2

一种方形多功能汽车灯，参考图12至13，与实施例1的不同之处在于所述透镜单元200的设置位置不同；具体来说，所述方形多功能汽车灯还包括方形面罩302、光源400、电路板500、底座600；所述透镜单元200设置于所述方形面罩302的两侧，且设置于所述方形面罩302面向所述电路板500的一面；所述光源400对应所述透镜单元200所在位置设置于所述电路板500上；所述方形面罩302上，所述透镜单元200之间还设置有一反射透镜700，所述反射透镜700具体为一立方角锥反射面，用于实现回复反射器功能。

实施例3

一种矩形多功能汽车灯，参考图14至15，与实施例1的不同之处在于所述透镜单元200的设置位置不同；具体来说，所述矩形多功能汽车灯还包括矩形面罩303、光源400、电路板500、底座600；所述透镜单元200设置于所述矩形面罩303的两侧，且设置于所述矩形面罩303面向所述电路板500的一面；所述光源400对应所述透镜单元200所在位置设置于所述电路板500上；所述矩形面罩303上，所述透镜单元200之间还设置有一反射透镜700，所述反射透镜700具体为一立方角锥反射面，用于实现回复反射器功能。

本发明提供了一种透镜单元200及其在多功能汽车灯上的应用，采用本发明结构的LED汽车灯可成十字扩散形光斑，该形状光斑易以较低的光源400功耗满足多种车灯法规，包括欧规和美规的后位置灯、刹车灯、后转向灯、倒车灯、校车警示灯、昼夜行驶灯等。相较于传统菲涅尔结构透镜100结构的只易于满足美规的后位置灯、刹车灯、后转向灯等车灯法规等特点，本发明提供的透镜单元200兼容的车灯功能更多，出光率更高，所成光斑为十字扩散形，十字光斑之边缘线位置为±15°和±80°，其范围内光强分布无暗区，符合多种车灯功能光强要求，且设计成的整灯可同时适合0°和90°两方向安装，其点灯时面罩成线性发光效果，外观更新潮、指示效果更好。本发明提供透镜单元200上设置的第一受光凸条及第二受光凸条具有较强传光作用和产生杂散光效果，因而可以达到比传统菲涅尔结构透镜100更强大更优秀的功能种类及点灯效果，且厚度可比传统菲涅尔结构更薄。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (3)

1.一种透镜单元，其特征在于，所述透镜单元包括进光面及出光面；靠近所述进光面的一侧设置有光源；所述进光面上设置有第一受光区域、第二受光区域、第三受光区域；所述第一受光区域具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第一受光凸条相互平行排列形成；所述第二受光区域设置于所述第一受光区域上，且所述第二受光区域具体由多个沿与光路方向相反的方向凸起的第二受光凸条相互平行排列形成，所述第一受光凸条与第二受光凸条相互垂直；所述第三受光区域设置于所述第二受光区域上；光线自光源发出经由第一受光区域、第二受光区域及第三受光区域折射扩散发出；

所述光源正对所述第三受光区域所在位置设置；所述第三受光区域设置于所述第二受光区域的中部，所述第二受光区域设置于所述第一受光区域的中部；所述第三受光区域具体为一方形受光区域；

所述第三受光区域具体为沿光路方向凹进的方形凹部或所述第三受光区域具体为沿与光路方向相反的方向凸起的方向凸部；

所述第一受光凸条沿第一方向的截面与所述第二受光凸条沿第二方向的截面形状相同，所述第一方向与第二方向相互垂直。

2.一种条形多功能汽车灯，其特征在于采用了上述权利要求1所述的一种透镜单元；还包括条形面罩、光源、电路板、底座；所述透镜单元沿所述条形面罩的长度方向排列设置于所述条形面罩面向所述电路板的一面；所述光源对应所述透镜单元所在的位置沿所述电路板长度方向排列设置。

3.一种矩形多功能汽车灯，其特征在于采用了上述权利要求1所述的一种透镜单元；还包括矩形面罩、光源、电路板、底座；所述透镜单元设置于所述矩形面罩的两侧，且设置于所述矩形面罩面向所述电路板的一面；所述光源对应所述透镜单元所在位置设置于所述电路板上；所述矩形面罩上，所述透镜单元之间还设置有一放射透镜。