[发明专利]能控制光线分布的信号灯花纹、汽车信号灯及汽车

说明书

本发明属于车灯领域，公开了一种能控制光线分布的信号灯花纹、汽车信号灯及汽车，该信号灯花纹包括呈二维阵列分布的多个鱼眼单元；各所述鱼眼单元包括四条边线及由所述四条边线围合成的透光曲面，各所述边线为光滑样条曲线；所述透光曲面适于将平行入射光偏折到至少一个角度扩散区间内，且偏折后的光线在所述角度扩散区间内均匀分布。本发明可以自由控制折射后光线的扩散角度，不会导致光型偏移；能够精确控制光线能量分布，丰富配光手段，提高设计水平。

技术领域

本发明涉及机动车车灯技术领域，具体地涉及一种能控制光线分布的信号灯花纹、汽车信号灯及汽车。

背景技术

目前车灯设计中，为了获得均匀的点灯效果，反射腔体或配光镜上一般都会添加上鱼眼或横、竖条状的规则花纹，用于扩散光线。传统的花纹往往只能对光线实现粗略的方向控制，很难实现光线分布的自由控制，如图1所示。对于一些造型比较倾斜的灯体，目前的鱼眼会导致光型偏移。若花纹曲面完全使用自由曲面设计，工作量是非常惊人的，设计周期长，研发难度大，同时这样的曲面非常难以加工。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前传统花纹只能对光线实现粗略的方向控制，很难实现光线分布自由控制的技术问题，提供一种能控制光线分布的信号灯花纹、信号灯及包含该信号灯的汽车，以使信号灯花纹可以自由控制折射后光线的扩散角度。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种能控制光线分布的信号灯花纹，包括呈二维阵列分布的多个鱼眼单元；各所述鱼眼单元包括四条边线及由所述四条边线围合成的透光曲面，各所述边线为光滑样条曲线；所述透光曲面适于将平行入射光偏折到至少一个角度扩散区间内，且偏折后的光线在所述角度扩散区间内均匀分布。

进一步地，所述光滑样条曲线根据光线折射原理，经迭代计算拟合而得。

进一步地，所述角度扩散区间的上限为180°。

进一步地，各所述边线长度为0.1-10mm。

进一步地，所述角度扩散区间具有多个，各所述扩散角度扩散区间无缝衔接。

第二方面，本发明提供一种汽车信号灯，所述汽车信号灯的前部包括第一方面所述的任一种能控制光线分布的信号灯花纹，后部包括用于生成平行光的结构。

第三方面，本发明提供一种汽车，包括第二方面所述的汽车信号灯。

通过以上技术方案，本发明的四边形鱼眼状信号灯花纹可以自由控制折射后光线的扩散角度，不会导致光型偏移；能够精确控制光线能量分布，丰富配光手段，提高设计水平。同时，可减少内配翻面量(翻面指单独调整整个花纹面中的部分面片)，满足客户对点灯效果的需求，提升花纹的设计速度。本发明提出了一种全新的光学花纹设计方法，通过控制花纹的四条边线，实现了对光线的扩展控制，光能量可以自由分布，生成的曲面完整度较好，利于加工。同时，由于只需要控制四条边线，将曲面问题简化成曲线问题，降低了问题的难度，大大提高了设计效率。

附图说明

图1是现有技术中四边形鱼眼花纹的光路图。

图2是本发明信号灯花纹一个实施例的结构示意图，其中(a)为立体结构示意图，(b)为前视图，(c)为截面图。

图3是本发明信号灯花纹一个实施例中单个花纹单元的立体结构示意图。

图4是本发明信号灯花纹一个实施例的光路图，其中(a)为水平平行光入射信号灯花纹后均匀扩散至60°的角度扩散区间，(b)为花纹面的光能量模拟图。

图5是本发明信号灯花纹一个实施例的光路图，为倾斜平行光入射信号灯花纹后均匀扩散至60°的角度扩散区间。