一种基于LED光源的汽车长光导贯穿式信号灯装置的制作方法

本发明属于led车灯照明技术领域，具体涉及一种led光源信号灯装置。

背景技术：

汽车信号灯是汽车上必不可少的配件，而随着汽车领域技术的发展，汽车消费者对汽车外观的美观性以及汽车上信号灯的要求逐步升级。目前，最受汽车厂家欢迎的是led光源汽车信号灯，其通常采用光导设计方案，既能实现信号灯配光要求，又可以达到高均匀度的视觉效果，以及提高车辆辨识度和更加美观新颖的外观效果，但现阶段仅可以实现汽车前大灯为led光源信号灯，现有设计中的长光导信号灯长度通常在半米左右，并且光导耦合区域较长，光效较低。目前的尚无产品实现在汽车左右前大灯间贯穿式装配光导信号灯。

技术实现要素：

针对现有技术的不足及缺陷，本发明提供一种led光源的汽车长光导贯穿式信号灯装置，可以实现在汽车左右前大灯间贯穿式装配光导信号灯，该设计光导结构紧凑，占用空间小，且出光均匀美观。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于led光源的汽车长光导贯穿式信号灯装置，其特征在于，包括两个led光源电路板1、两个光导头2和光导配光柱4，每个led光源电路板1安放在一个光导头2的下方，两个光导头2之间由光导配光柱4连接；

所述led光源电路板1上安有1～2颗led光源颗粒11，led光源电路板1与光导头中心轴线之间倾斜角度在35°～90°范围内；

所述光导头2包括：光导准直器21和光导耦合器22，led光源颗粒11发出的光进入光导头2，先进入光导准直器21校准，再通过光导耦合器22改变光路后进入光导配光柱4；

光导准直器21在光导耦合器22下方，距离led光源电路板1上led光源颗粒11间距为0.1mm～0.5mm；光导准直器21的面型为双曲面面型结构，面型结构符合双曲线函数，led光源颗粒11光学中心位于该双曲线函数的焦点位置；

所述光导耦合器22外表面为全反射面，其面型中心点为光导准直器中心轴线211与光导配光柱中心轴线43的交点，光导准直器中心轴线211与光导配光柱中心轴线43的夹角大小为90°～145°，光导耦合器22的外部设有遮光罩3，使得耦合区域不被暴露在功能区视表面范围内；

所述光导配光柱4为长条柱状结构，分为光导配光柱出光面41和光导配光柱背光面42，光导配光柱出光面41表面光滑，光导配光柱背光面42上刻有锯齿形花纹；

所述光导配光柱4上方装有光导固定卡接结构5。

所述光导配光柱背光面42上锯齿形花纹为中心等间距，花纹锯齿厚度从光导头2向光导配光柱4中间逐渐变大。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种led光源的汽车长光导贯穿式信号灯装置，通过最优化的光导准直器及光导耦合器设计，达到缩短空间尺寸的前提下提高光学效率的目的，结合光导锯齿花纹间距的合理分布使得1m及以上长光导的灯光点亮效果更加均匀，该产品可以实现在汽车两个前大灯间围绕进气格栅装饰出光均匀光导信号灯，提高车辆的美观性。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步说明:

图1为本发明的长光导贯穿式信号灯装置元件结构示意图

图2为本发明的led光源电路板与光导准直器夹角设计示意图

图3为本发明的光导耦合器设计示意图

图4为本发明的光导配光柱背光面锯齿结构示意图

图5为本发明的光导配光柱背光面锯齿齿形结构渐变曲线函数图第一种形式

图6为本发明的光导配光柱背光面锯齿齿形结构渐变曲线函数图第二种形式

图7为本发明的长光导贯穿式信号灯装置元件结构总成示意图

图中标号说明如下：1-led光源电路板，11-led光源颗粒，2-光导头，21-光导准直器，211-光导准直器中心轴线，22-光导耦合器，222-光导耦合器全反射面法线，3-遮光罩，4-光导配光柱，41-光导配光柱出光面，42-光导配光柱背光面，43-光导配光柱中心轴线，44-长光导贯穿式信号灯装置对称轴，5-光导固定卡接结构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供的是一种led光源的汽车长光导贯穿式信号灯装置，包括led光源电路板1、光导头2、遮光罩3、光导配光柱4及光导固定卡接结构5，光导头2包括光导准直器21和光导耦合器22两部分。

如图2所示，所述led光源电路板1上安装有led光源11，根据信号灯功能配光要求可以排布1～2颗led光源颗粒。光导准直器21的表面形状满足双曲面函数结构特征，具体为准直器面型为双曲线旋转面，是双曲线函数绕中心对称轴旋转而生成的曲面。由于光导准直器21的双曲面面型特征，光束收集面积较相同口径的平面结构面积大，所以即使光源颗粒相对光导准直器21有一定的偏角，led光束能量集中区内也都被光导准直器21收集。因此，若保证led光源颗粒11发出光束集中区域都能被光导准直器21接收到，led光源电路板1与光导准直器中心轴线211之间的夹角可以根据灯内空间可以设计在35°～90°范围内。所述光导准直器21与led光源电路板1上led光源颗粒11间距为0.1mm～0.5mm，并且led光源颗粒11光学中心位于光导准直器21双曲线面型函数的焦点位置。这样led光源颗粒11发出的光束进入光导准直器21后，光束被整型为平行光，平行光束继续向前投射到光导耦合器22上，光导耦合器22为一个全反射面，光束发生全反射后，进入光导配光柱4内。

如图3所示，光导耦合器22的设计由塑料件模具脱膜角度要求以及灯体内空间结构的限制，设光导准直器中心轴线211与光导配光柱中心轴线43的夹角为2θ，led光源电路板1发出的光进入光导准直器21，沿光导准直器中心轴线211入射至光导耦合器22，以光导耦合器全反射面法线222为法线，经光导耦合器22全反射后，沿光导配光柱中心轴线43进入光导配光柱4，2θ变化范围在90°～145°之间，使θ大于光导耦合器22的全反射临界角，满足光可以在光导耦合器22上实现全反射。如上设计的光导耦合器22具有光程短，耦合区更加紧凑，光学效率更高的特点。通过遮光罩3遮蔽光导耦合区域，使得耦合区域不被暴露在功能区视表面范围内，从而保证只有光导配光柱4为信号灯可视区域，使得灯光效果更加均匀美观。

如图4，所述光导配光柱4分为光导配光柱出光面41和光导配光柱背光面42，光导配光柱背光面42具有锯齿花纹结构，光导配光柱背光面41上锯齿形花纹为中心等间距，花纹锯齿厚度从光导头2向光导配光柱4中间区域逐渐变大。入光端锯齿花纹结构分布间距较大，而在光导配光柱4中间区域锯齿花纹结构分布间距较小，这样设计的原因是为了保证整个光导配光柱4出射光分布均匀。如图5和图6所示，锯齿花纹间距从光导配光柱4入光端逐渐减小，其渐变规律定义为正弦函数曲线，y＝a·sinx(a＝1/sin1)或抛物面函数曲线，y＝x²。所述光导配光柱4上方装有光导配光柱固定卡接结构5，作用是将光导配光柱4固定在灯体内部。

如图7所示，以上所述元件为本发明装置的总体结构的一半。本发明装置元件结构总成以长光导贯穿式信号灯装置对称轴44为轴的对称结构。根据造型特点，将本装置设计成轴对称结构更加有利于产品设计及生产和装配。

本发明实施方式说明到此结束。