CN111120965A - 一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，与LED光源配合使用，设有全反射光学面、扩散花纹，厚壁光导的出光斜坡面上设有扩散花纹，另一侧面设有3个全反射光学面，每2个全反射光学面之间成45°锲面，设计巧妙，优化了结构，添加准直及扩散花纹，使得光线从各个方向均可均匀发散出去，仅仅通过改变了厚壁光导物理结构，将光学结构均匀分布在厚壁光导上，即可实现整个厚壁光导的均匀发光，通过光学面的合理分布，实现光学一次和二次全反射，增大了照亮距离，极大提高了LED光源利用效率，具有很强的实用性，提高了实用性。

Description

一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构
技术领域
本发明涉及车灯及车灯光源调整技术领域，尤其涉及一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构。
背景技术
汽车随着工业化进程的推广已经成为人们生活中不可或缺的交通工具，车灯的要求和性能上的改进也是不断精细化，现今为了提高汽车车灯的照明效果和点亮效果，人们对车灯的设计要求越来越高。
在现代的汽车外形设计中，造型越来越多样化，车灯上的厚壁光导片的运用也越来越普遍。厚壁光导结构将LED灯发出的光线均匀散发出去，将LED灯的点光源变成面光源，这样可以在很大程度上减少LED灯的数量，保证照明效果的同时减低能耗，同时还能降低车灯的价格成本。
但是，在目前的现有技术中，车灯LED常常由于结构的设计与美观的限制，常常位置是不确定的，甚至会布置在光导片非正后方，由于LED散射较低、照射范围局限，靠近LED一侧的光照就会产生暗点，造成光照不均匀，影响点亮时的造型效果。在符合法规的前提下，均匀的点灯效果是目前追求的主流目标。
现有技术的改进中，对于CN205174251U,主要是增加了一个台阶面，使得出光面在纵向可以完全发光。它虽然增加台阶面固然可以保证纵向出光面全部点亮，但会损失部分光效，并且对横向出光均匀性及照亮距离没有帮助；
另外一个现有技术的改进中，对于CN209371122U,主要是实现点亮效果的立体感。但是其结构的光学效率较低，且照亮距离较小，需要较多颗的LED实现功能。
发明内容
根据以上技术问题，本发明提供一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，可以解决上述问题，其技术方案如下：
一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，与LED光源配合使用，设有全反射光学面、扩散花纹，LED颗粒设于厚壁光导后部或侧面，厚壁光导的出光一侧为斜坡面，斜坡面上设有扩散花纹，在厚壁光导的另一侧面的顶点处设有3个全反射光学面，每个全反射光学面均为弧面或球面，每2个全反射光学面之间成45°锲面。
在上述技术方案中，扩散花纹为不等距间隔的条纹或网格状凸起。
作为上述技术方案的优选，LED光源设于3个全反射光学面下部、侧部或后部。
作为上述技术方案的优选，3个全反射光学面的其中2个表面为光滑弧面，另一个表面为网格状凸起。
作为上述技术方案的优选，所述厚壁光导结构多组并列排布应用于车灯照明设备中。
在上述技术方案中，LED光源发出的光线，经厚壁表面发生折射，进入厚壁光导；进入厚壁光导的光线，在3个全反射光学面上发生全反射，分别沿左、中、右进行传播；沿中路进行传播的光线，经过一个全反射光学面后，从厚壁光导出光一侧斜坡面上的扩散花纹，直接折射出去；沿左或右两路进行传播的光线，在另外2个45°的全反射光学锲面上再次发生全反射后，光路方向变得与中路一样，经过厚壁光导出光一侧斜坡面上的扩散花纹折射出去，实现厚壁光导的大距离点亮。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，设计巧妙，取消了聚光器，使得照明设备结构更紧凑，大幅降低了PCB板到厚壁件的距离；利用厚壁件材料的光线全反射原理，充分利用LED 360°发光特性，优化了结构，添加准直及扩散花纹，使得光线从各个方向均可均匀发散出去，仅仅通过改变了厚壁光导物理结构，同时提高了光学效率与照亮距离，实现光学一次和二次全反射，减少光线传播路径中折射/全反射次数，降低光学***敏感度，提高实际产品良品率；照亮距离30～45mm，大幅提升光学效率，增大了照亮距离，极大提高了LED光源利用效率，具有很强的实用性，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构的多组组合应用状态的结构示意图。
图2为本发明一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构的单个的剖面结构示意图。
图3为本发明一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构的单个的剖面的光线折射原理示意图。
图4为本发明一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构的3个全反射光学面上发生全反射的光线折射的放大结构示意图。
图5为本发明的实施例的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构的配合LED光源的实际应用的示意图。
图6为本发明的实施例的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构的配合LED光源的实际应用的多个组合时的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。
下面，根据图1-5所示，对本发明进行进一步说明：
一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，与LED光源配合使用，设有全反射光学面、扩散花纹，厚壁光导的出光一侧为斜坡面2，斜坡面2上设有扩散花纹21，在厚壁光导的另一侧面的顶点处设有3个全反射光学面11、12、13，每个全反射光学面均为弧面或球面，每2个全反射光学面之间形成45°锲面。
如图1-6所示，工作时，完整光路如下：
1.LED光源3设于3个全反射光学面下部、侧部或后部，LED光源发出的光线，经厚壁表面发生折射，进入厚壁光导；
2.进入厚壁光导的光线，在本实施例的光学结构上发生全反射，3个全反射光学面的其中2个11、12表面为光滑弧面，另一个13表面为网格状凸起，光线经过3个全反射光学面后，分别沿左、中、右进行传播；
3.沿中路进行传播的光线，经过表面为网格状凸起的全反射光学面后，从厚壁光导的出光侧斜坡面2，直接折射出去；沿左/右两路进行传播的光线，在2个表面为光滑弧面的45°锲面上再次发生全反射，光路方向变得与中路一样，经厚壁光导前表面花纹折射出去。
4.经左/中/右三路光线折射出光，实现厚壁光导的大距离点亮。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，与LED光源配合使用，其特征在于，设有全反射光学面、扩散花纹，LED颗粒设于厚壁光导后部或侧面，厚壁光导的出光一侧为斜坡面，斜坡面上设有扩散花纹，在厚壁光导的另一侧面的顶点处设有3个全反射光学面，每个全反射光学面均为弧面或球面，每2个全反射光学面之间成45°锲面。
2.根据权利要求1所述的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，其特征在于，扩散花纹为不等距间隔的条纹或网格状凸起。
3.根据权利要求1所述的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，其特征在于，LED光源设于3个全反射光学面下部、侧部或后部。
4.根据权利要求1所述的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，其特征在于，3个全反射光学面的其中2个表面为光滑弧面，另一个表面为网格状凸起。
5.根据权利要求1所述的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，其特征在于，所述厚壁光导结构多组并列排布应用于车灯照明设备中。
6.根据权利要求1所述的一种大间距高光效小体积的厚壁光导结构，其特征在于，LED光源发出的光线，经厚壁表面发生折射，进入厚壁光导；进入厚壁光导的光线，在3个全反射光学面上发生全反射，分别沿左、中、右进行传播；沿中路进行传播的光线，经过一个全反射光学面后，从厚壁光导出光一侧斜坡面上的扩散花纹，直接折射出去；沿左或右两路进行传播的光线，在另外2个45°的全反射光学锲面上再次发生全反射后，光路方向变得与中路一样，经过厚壁光导出光一侧斜坡面上的扩散花纹折射出去，实现厚壁光导的大距离点亮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023109306A1 (zh) * 2021-12-13 2023-06-22 常州星宇车灯股份有限公司 一种厚壁件结构、发光装置及发光方式
CN118110943A (zh) * 2024-04-30 2024-05-31 浙江嘉利（丽水）工业股份有限公司 一种采用扩散式厚壁光导的发光总成

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