一种具有复合功能的光学设备及车灯的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及实现复合功能的光学设备及车灯。


背景技术：

2.现有的汽车造型使得车灯越来越紧凑，加之led光源技术的进步，于是相比传统的车灯，近年来车灯越来越多得将不同功能复用与同一光学设备，以节省空间。其一，则是大灯昼间行车灯和位置灯，或者尾灯刹车灯和位置灯的复合，他们通常使用同一种光学结构和相同的光源，而在led不同的电流输出时实现不同的功能。另一种，则是使用相同的光学结构但不同颜色的光源，比如使用白光和黄光光源分别实现大灯昼间行车灯和转向灯的复用。
3.中国专利cn216346031u公开了可定制的发光系统，包括：光源，以及光导板，光源位于光导板的正下方，光导板为平板状，光导板靠近光源的一端为入光端；其中，光导板的至少一个侧面上设置有光学图案结构。
4.虽然该方法通过在光导板上按照客户需求定制光学图案结构，光源点亮时，使得光导板能够呈现出不同的发光图案，满足多样化、个性化的需求，但是该方法并不能满足实现不同使用场景的需求，无法实现不同发光区域及不同图案的输出。


技术实现要素：

5.本技术实施例通过提供一种具有复合功能的光学设备及车灯，解决了现有技术中需要实现不同光线输出或图案的时，往往需要通过不同的复合光学设备模组实现不同的光线或图案输出。
6.本技术实施例提供了一种具有复合功能的光学设备，包括：
7.光导板，所述光导板上表面设置有定向反射光导齿，所述定向反射光导齿用以将至少两处指定位置的光线全反射出所述光导板，所述定向反射光导齿按照预设规则排列在所述光导板上以形成全反射光线的图形，所述指定位置包括所述光导板的边缘位置；
8.至少两个发光组件，所述发光组件用以为所述光导板提供所述指定位置的入射光源。
9.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述定向反射光导齿包括第一定向反射光导齿及第二定向反射光导齿，所述发光组件包括第一发光组件及第二发光组件，所述第一定向光导齿及所述第二定向反射光导齿间隔布置在所述光导板上，所述第一定向反射光导齿对所述第一发光组件的入射光源进行全反射，所述第二定向反射光导齿对所述第二发光组件的入射光源进行全反射。
10.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述光学组件还包括：
11.至少一个垂直发光组件，所述垂直发光组件用于提供垂直于所述光导板的入射光。
12.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述光导板为矩形，所述第一发光组件
设置在所述光导板的上边缘，所述第二发光组件设置在所述光导板的下边缘。
13.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述第一发光组件包括：第一光源及第一光导，所述第一光导用以将所述第一光源发出的光导入至所述光导板；
14.所述第二发光组件包括：第二光源及第二光导，所述第二光导用以将所述第二光源发出的光导入至所述光导板。
15.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述垂直发光组件包括：第三光源及反光碗，所述反光碗用以收集并反射所述第三光源发出的光。
16.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述光导板为透明材料。
17.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述光导板的表面具有花纹或皮纹。
18.优选地，所述的具有复合功能的光学设备，所述发光组件与所述光导板集成一体设置。
19.本技术实施例还提供了一种车灯，包括如上所述的具有复合功能的光学设备。
20.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
21.1.由于采用了可以定向反射指定位置光源的定向反射光导齿，从而实现了不同光源的输出。
22.2.由于将光导齿按照预设规则排列实现了全反射光线的图形输出。
23.3.由于设置了多组定向反射光导齿的交错排列，实现了在不同光源输出时输出不同图形。
24.4.由于在光导板的垂直位置设置了垂直发光组件，使得光导板可以在不影响第三发光组件的前提下，第三发光组件从光导板处射出光线。
附图说明
25.图1为本发明优选的具有复合功能的光学设备的示意图；
26.图2为本发明优选的具有复合功能的光学设备的正视图；
27.图3为本发明优选的具有复合功能的光学设备的剖面视图；
28.图4为本发明优选的定向反射光导齿的设计原理示意图；
29.图5为本实施例优选的第一及第二定向反射光导齿间隔布置的示意图；
30.图6为反光碗反射出的光线经过光导板前的光型；
31.图7为反光碗反射出的光线经过光导板后的光型；
32.图8为本发明优选的第一发光组件经由第一定向反射光导齿形成的示例图案；
33.图9为本发明优选的第二发光组件经由第二定向反射光导齿形成的示例图案；以及
34.图10为本发明优选的导光板和光导的集成设计示意图。
35.附图标记：
36.光导板-10；
37.定向反射光导齿-11
38.第一定向反射光导齿-111；
39.第二定向反射光导齿-112；
40.第一发光组件-21；
41.第一光源-211；
42.第一光导-212
43.第二发光组件-22；
44.第二光源-221；
45.第二光导-222；
46.垂直发光组件-23；
47.第三光源-231；以及
48.反光碗-232。
具体实施方式
49.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
50.此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
51.现有的复合功能光学设备的车灯，只是在光源输入上做了变化。而需要实现不同光线输出或图案的时，往往需要通过不同的复合光学设备模组实现不同的光线或图案输出。本技术通过提供一种具有复合功能的光学设备及车灯实现不同发光区域及不同图案的光学输出，大大地减少了汽车车灯的空间利用率及成本。
52.图1为本发明优选的具有复合功能的光学设备的示意图。图2为本发明优选的具有复合功能的光学设备的正视图。图3为本发明优选的具有复合功能的光学设备的剖面视图。如图1～3所示，具有复合功能的光学设备，包括：光导板10，该光导板10上表面设置有定向反射光导齿11，该定向反射光导齿11用以将指定位置的光线反射出光导板10，指定位置包括光导板10的边缘位置；至少两个发光组件，该发光组件用以为光导板10提供指定位置的入射光源。
53.具体地，定向反射光导齿11按照预设规则排列在所光板上以形成全反射光线的图形。
54.优选地，光学组件包括第一发光组件21、第二发光组件22。本实施例优选，光导板10为矩形，值得注意的是，光导板10也可以是其他形状，只需要满足光学组件将光射入光导板10的指定位置即可。第一发光组件21设置在光导板10的上边缘，第二发光组件22设置在光导板10的下边缘。
55.本实施例优选，定向反射光导齿11包括第一定向反射光导齿111及第二定向反射光导齿112，第一定向反射光导齿111及第二定向反射光导齿112间隔布置在所述光导板10
上，对入射光源进行全反射。在本实施例中，入射光源为第一发光组件21及第二发光组件22的入射光。第一定向反射光导齿111对第一发光组件21的入射光源进行全反射，第二定向反射光导齿112对第二发光组件22的入射光源进行全反射。
56.更具体地，第一发光组件21包括第一光源211及第一光导212。第二发光组件22包括第二光源221及第二光源222。第一光导212及第二光源222将第一及第二光源221的入射光导入光导板10的第一定向反射光导齿111及第二定向反射光导齿112中。优选地，第一光导212及第二光源222内设置有光导齿。优选地，第一光导212及第二光源222为透明材料。
57.图4为本发明优选的定向反射光导齿11的设计原理示意图。优选地，本实施例的第一定向反射光导齿111及第二定向反射光导齿112以第一发光组件21及第二发光组件22的入射光角度进行设计。如图4所示，第一定向反射光导齿111(在图4中以实线标识)针对第一发光组件21(方向1)进行设计，与光导方向的夹角呈
ɑ
角，
ɑ
的设计角度需满足对第一发光组件21呈现全反射，而从第二发光组件22处打到第一反射面则不会发生全反射。同样地，第二定向反射光导齿112(在图4中已虚线标识)针对第二发光组件22(方向2)进行设计，与光导方向夹角呈β设计，由于设计思路与第一反射光导齿相同，故不多做赘述。图5为本实施例优选的第一及第二定向反射光导齿112间隔布置的示意图。如图5所示，第一及第二定向反射光导齿112间隔布置，可实现对第一发光组件21及第二发光组件22发射的光进行全反射，从而两方向点亮不同区域。
58.优选地，光导板10的出光表面，可以添加花纹或皮纹，增加图案的整体均匀性。本实施例优选的光导使用的是透明材料，但为满足不同的功能需求，也可使用参有匀光颗粒的材料或其他颜色材料。
59.为满足车辆辅助远光等功能，本发明具有复合功能的光学设备还可以包括：至少一个垂直发光组件23，垂直发光组件23设置在光导板10一侧。垂直发光组件23用于提供垂直于光导板10的入射光。优选地，垂直光导组件包括第三光源231及反光碗232，反光碗232用以收集并反射所述第三光源231发出的光。由于光导板10上设置的定向反射光导齿11本身面积较小，对于反光碗232光线的偏折占总能量的比重不大且偏转角小。图6为反光碗反射出的光线经过光导板10前的光型，图7为反光碗反射出的光线经过光导板10后的光型。如图6及图7对比所示，经由在光导板10上间隔布置的不同反射方向的定向反射光导齿11基本可以不影响第三发光组件所射出的光线。所以本发明在同一发光区域中可以同时实现通过反光碗232反光及显示不同图案的复合功能。反光碗232还可适用于车辆上的位置灯，若反光碗232有更严苛的需求，也可以通过减少定向反射光导齿11的面积或者排列的疏密，来减少定向反射光导齿11对于反射碗功能的影响。
60.图8为本发明优选的第一发光组件经由第一定向反射光导齿111形成的示例图案。如图8所示，第一光源经过第一光导212匀光及设置在第一光导212侧面的光导齿全反射后进入光导板10，并经由第一定向反射光导齿111射出光线。其中，图中8黑色像素为发光处。图9为本发明优选的第二发光组件经由第二定向反射光导齿112形成的示例图案。如图9所示，第二光源221经过第二光源222匀光及设置在第二光源222侧面的光导齿全反射后进入光导板10，并经由第二定向反射光导齿112射出光线。其中，图9中黑色像素为发光处，第二反相光导齿按照预设规则排列形成全反射光线的图形。
61.图10为本发明优选的导光板和光导的集成设计示意图。如图10所示，发光组件与
光导板10集成一体设置。优选地，和上述实施例不同的是，光导板10、第一发光组件21及第二发光组件22集成到了一个集成板中用以增加模具的集成度，集成板的上下设置有能全反射光线的光导齿，将光线反射至定向反射光导齿11。
62.本发明还提供了一种车灯，包括如上所述的具有复合功能的光学设备。
63.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。如光导可使用光源阵列形式替换。再比如，实际应用中可使用四个面分别增加光源，也可将光导做成多边形状，实现更多图案的可能。反光碗232对应功能也可使用其他照明或者信号灯光学方案代替。因此，本技术不限于上述实施例，本领域技术人员根据本技术的揭示，不脱离本技术范畴所做出的改进和修改都应该在本技术的保护范围之内。