[发明专利]一种具有鳍状结构光导的光学系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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（CN 108136953 A）”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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明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。

本发明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。