一种光学系统及一种车灯的制作方法

1.本实用新型涉及车灯信号灯领域，尤其涉及一种光学系统及一种车灯。


背景技术：

2.随着汽车外观造型的不断丰富，对汽车车灯的造型要求也越来越高。为适应车灯丰富的造型，实现造型区域的全部点亮(x方向和z方向)，需要在每个需要点亮的区域对应设置至少一块电路板，因此往往需要使用到多块电路板，成本较高。
3.因此，如何提供一种仅使用单块电路板即可实现车灯造型区域多角度点亮的光学系统及车灯成为急需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种光学系统及一种车灯。
5.本实用新型公开了一种光学系统，包括光源和厚壁光导，所述厚壁光导包括靠近其一端设置的入光面、位于所述入光面下方的准直器、全反射单元、位于其底部的光学面、上表面和靠近其另一端设置的出光面，其中，所述全反射单元包括位于所述入光面和上表面之间的第一全反射面和位于所述准直器和光学面之间的第二全反射面；所述光源发出光线后，经由所述入光面进入所述厚壁光导；所述光线经所述准直器准直后形成第一光线和第二光线，所述第一光线经由所述出光面射出所述厚壁光导；所述第二光线在所述第一全反射面和所述第二全反射面上发生全反射，形成第三光线和第四光线，所述第三光线经由所述出光面射出所述厚壁光导，所述第四光线在所述光学面处发生反射，经由所述上表面射出所述厚壁光导。
6.优选地，所述光学面上设有光学齿。
7.优选地，所述第一全反射面与所述第二全反射面平行设置，与水平方向形成第一夹角。
8.优选地，所述第一夹角的范围为35
°‑
55
°
。
9.优选地，所述第一全反射面与所述第二全反射面平与竖直面形成第二夹角。
10.优选地，所述第二夹角为-15
°‑
+15
°
。
11.优选地，所述厚壁光导还包括位于所述第一全反射面和准直器之间且位于底部的第一平面，所述第一平面与入光面相对且平行设置。
12.优选地，所述全反射单元、所述上表面、所述出光面上设有光学花纹。
13.本实用新型还公开了一种车灯，包括上述的光学系统。
14.优选地，所述车灯包括单个电路板，所述光源设于所述电路板，所述电路板设于所述厚壁光导上方。
15.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
16.1.利用全反射原理，重新分配光源发出的光线的光路，仅使用一块电路板，即可实现车灯在x方向和z方向两个方向的多角度点亮，不仅可以满足车灯日益丰富的造型需求，
而且大大节约了成本；
17.2.使用单块电路板，简化了车灯内部的安装结构和走线设计。
附图说明
18.图1为符合本实用新型一优选实施例的光学系统的光路示意图；
19.图2为符合本实用新型一优选实施例的光学系统的等轴侧视图；
20.图3为符合本实用新型一优选实施例的光学系统的前视立体图；
21.图4为符合本实用新型一优选实施例的光学系统的俯视立体图；
22.图5为符合本实用新型一优选实施例的光学系统的仰视立体图；
23.图6为图4中a处的局部放大图；
24.图7为图5中b处的局部放大图；
25.图8为符合本实用新型一优选实施例的光学面的结构示意图。
26.附图标记：
27.1-电路板、2-光源、21-光线、211-第一光线、212-第二光线、213-第三光线、214-第四光线、3-厚壁光导、31-准直器、32-第一全反射面、321-第一光学花纹、33-第二全反射面、331-第二光学花纹、34-光学面、35-出光面、351-第一出光面、352-第二出光面、36-上表面、371-第一平面、4-连接部。
具体实施方式
28.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
30.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
34.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
35.参阅图1，本优选实施例涉及一种用于车灯的光学系统，其包括光源2和厚壁光导3。其中，以x方向的正方向为前方，以z方向的正方向为上方，以y方向为所述厚壁光导3的宽度方向。所述厚壁光导3为不规则体，其包括靠近其一端设置的入光面30、位于入光面30下方的准直器31、第一全反射面32、第二全反射面33、位于其底部的光学面34、靠近其另一端设置的出光面35和上表面36。其中第一全反射面32位于入光面30和上表面36之间，第二全反射面33位于准直器31和光学面34之间。本实施例中，所述光源2发出的光线21经所述入光面30进入所述厚壁光导3，经所述准直器31准直后，改变所述光线21的光路，形成沿x方向传播的第一光线211和第二光线212；所述第一光线211从所述出光面35射出所述厚壁光导3，实现x方向的点亮；所述第二光线212经所述第一全反射面32全反射后射向所述第二全反射面33，经第二全反射面33全反射后形成第三光线213和第四光线214，所述第三光线213从所述出光面35射出所述厚壁光导3，进一步增强x方向的点亮效果，所述第四光线214经所述光学面34全反射，从所述上表面36射出所述厚壁光导3，实现z方向的点亮。
36.从图1中可以看出，所述光源2位于所述厚壁光导3的上方，且靠近所述厚壁光导3的一端部，与所述入光面30相对。相应地，参阅图4，可以看出本实施例在靠近所述厚壁光导3的一端部的位置沿y方向并列设置了6颗led光源。
37.入光面30为平面，其靠近厚壁光导3的一端部设置。
38.所述准直器31用于收集光源2发出的光线21，并形成准直光线。从图1中可以看出，本实施例中，所述准直器31为一曲面，设置于入光面30的下方侧面，沿x方向自上而下倾斜，并且与所述光源2相对。光源2发出的光线21进入入光面30后经所述准直器31准直后，沿x方向传播。同时参阅图5，可以看到本本实施中沿y方向并列设置了6个准直器31，与所述光源2一一对应，所述准直器31沿所述厚壁光导31的下表面向下方拱起。且所述准直器31上设置了光学花纹，可以在准直所述光线21时，进一步实现将光线21打散的效果。可以理解的是，本实施例为优选实施例，本实用新型并不限定所述准直器31的具体形式，能实现准直功能即可。
39.本实施例中，第一全反射面32和第二全反射面33组成全反射单元。
40.参阅图1和图2，其中，所述第一全反射面32设于所述厚壁光导3的下表面，所述第二全反射面33与所述第一全反射面32相对，设于所述厚壁光导3的上表面。所述第一全反射面32、所述第二全反射面33可以沿x方向和y方向两个方向上倾斜，优选地，所述第一全反射面32沿x方向自下而上倾斜，与水平方向的夹角为35
°‑
55
°
；所述第一全反射面32沿y方向可以向x方向的正反两个方向倾斜，与yz面的夹角为-15
°‑
+15
°
。
41.所述第一全反射面32的延伸方向与准直器31的延伸方向之间的夹角为锐角。所述厚壁光导3还包括位于第一全反射面32和准直器31之间且位于底部的第一平面371，第一平面371与入光面30相对且平行设置。所述第一全反射面32在z方向上的高度低于所述准直器31，因此，所述光线21经所述准直器31准直后，一部分光线，即第一光线211，可以直接沿x方向继续向前传播，从所述出光面35射出所述厚壁光导3，实现x方向的点亮效果；另一部分光线会射向所述第一全反射面32，即第二光线212。所述第二光线212射向所述第一全反射面
32后，被全反射至所述第二全反射面33以进一步改变光路。
42.优选地，参阅图7，本实施例中，所述第一全反射面32上设置了沿y方向并列排布的阶梯形第一光学花纹321，以更好地实现改变光路的技术效果。
43.继续参阅图1和图2，优选地，为了保证所述第二光线212经所述第一全反射面32全反射后全部射向所述第二全反射面33，所述第一全反射面32与所述第二全反射面33平行设置。
44.参阅图6，本实施例中，所述第二全反射面32上设置了沿y方向并列排布的阶梯形第二光学花纹331，可以更好地将所述第二光线212打散，一部分光线，即第三光线213沿x方向从所述出光面35射出所述厚壁光导3，增强x方向的点亮效果；另一部分光线，即第四光线214射向所述光学面34，以进一步改变光路。
45.参阅图1和图5，本实施例中，所述光学面34设于所述厚壁光导3的下表面，自所述第一全反射面32的上端起覆盖至所述厚壁光导3的另一端。来自所述第二全反射面33的所述第四光线214，经所述光学面34全反射后从所述厚壁光导的所述上表面36射出，实现z方向的点亮效果。结合图7和图8，可以看出，所述光学面34设有沿x方向排布、沿y方向延伸的光学齿，不仅可以改变所述第四光线214的光路，实现z方向的点亮，而且能够更好地打散所述第四光线214，使得z方向的点亮效果更均匀。
46.参阅图1至图4，所述出光面35位于所述厚壁光导3的另一端，所述第一光线211和第三光线213经所述出光面35射出所述厚壁光导3，实现x方向的点亮。在本实施例中，所述出光面35包括第一出光面351和第二出光面352，其中，所述第二出光面352为倾斜面，沿x方向自上而下倾斜；所述第一出光面351为竖直面，其上端与所述第二出光面352相连，其下端延伸至所述光学面34。可以理解的是，所述出光面35的具体形状可以根据实际造型需求进行调整，并且还可以根据实际需求，在所述出光面35上设置相应的光学花纹。
47.继续参阅图1至图4，本实施例中，所述上表面36的一端与所述第二全反射面33的上端相连，另一端与所述第二出光面352相连。所述上表面36是所述厚壁光导3在z方向的出光面，来自所述第二全反射面33的所述第四光线214，经所述光学面34全反射后从所述上表面36射出，实现z方向的点亮效果。可以理解的是，所述上表面36的具体形状可以根据实际造型需求进行调整，并且还可以根据实际需求，在所述上表面36上设置相应的光学花纹。
48.在本实施例中，所述厚壁光导3还可以包括连接部4。参阅图2和图3，所述连接部4在y方向与所述上表面36相邻，自所述上表面36的所在高度处向下凹陷，用于与车灯中的其它透明部件适配连接，提高了所述光学系统在车灯模组中的适配性。
49.所述厚壁光导3设有入光面30，位于所述厚壁光导3上正对所述光源2的位置，所述光源2发出的光线21经所述入光面30进入所述厚壁光导3。本实用新型对所述入光面30不做限制，能实现让光线21进入所述厚壁光导3的功能即可。
50.本实用新型还提供了一种车灯，其包括所述光学系统。参阅图1，其包括单块电路板1，所述电路板1位于所述厚壁光导3的上方，与所述准直器31相对。所述光源2设于所述电路板1上，使用单块电路板1即可实现所述车灯同时在x方向和z方向两个方向的点亮。本实用新型不限制所述电路板1与所述厚壁光导3的连接方式，例如可以采用螺栓连接等本领域技术人员惯用的连接方式。
51.本实用新型提供了一种光学系统及一种车灯，利用全反射原理，重新分配光源发
出的光线的光路，仅使用一块电路板，即可实现车灯在x方向和z方向两个方向的多角度点亮，不仅可以满足车灯日益丰富的造型需求，而且大大节约了成本，而且简化了车灯内部安装结构和走线设计，具有出色的技术效果。
52.应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。