一种均匀性光导的汽车信号灯和汽车

技术领域

本发明涉及汽车车灯领域，具体而言，涉及一种均匀性光导的汽车信号灯和汽车。

背景技术

随着科学技术和造型美学的不断发展，汽车造型正在经历着一次又一次的历史变革。车灯造型作为汽车造型美的重要表现形式，已成为消费者选购时具有竞争性的评价因素。同时，汽车市场的繁荣发展给消费者带来了更多的选择性，车灯早已不仅是局限于满足法规要求的照明工具，更是一个需要满足消费者审美的交互窗口。然而，造型的迭代同时，车灯点亮的均匀性更是匹配造型、提升美感的关键因素，对车灯的光学设计提出了更高的要求。

对于厚壁光导的光学系统，由于其光学特性以及造型对于光学系统的局限性，传统光学系统设计为了保证法规可行性，往往不可避免地会牺牲个别视角的均匀性。

发明内容

本发明解决的问题是汽车信号灯的可视角度中上视角偏暗的均匀性问题。

为解决上述问题，本发明提供一种均匀性光导的汽车信号灯，包括：光导支架，光导支架设有第一反射面与光导安装部；第一光导，第一光导设于光导安装部，且第一光导设有第一光导齿与第二光导齿，其中第二光导齿设于靠近光导支架的一侧；第二光导，第二光导设有入射面与出射面，入射面与出射面设于第二光导的两侧，且入射面设于第二光导靠近第一光导的一侧，出射面设于第二光导远离第一光导的一侧；其中，第一光路从第一光导齿通过第一光导，并由第一反射面反射通过入射面进入第二光导，并从出射面离开，形成上斜光路；第二光路从第二光导齿通过第一光导，从入射面进入第二光导，并从出射面离开，形成平行光路。

在现有技术中，由于传统光学系统的光学特性以及造型对于光学系统的局限性，传统光学系统在设计时为了保证法规的可行性，往往会不可避免的牺牲个别视角中光的均匀性。为解决光导和厚壁结构中上视角偏暗的技术问题，有效的优化发光面的光线分布，实现发光面在所有可视角度中亮度均匀的技术效果，本发明提供的均匀性光导的汽车信号灯设有光导支架、第一光导与第二光导。光导支架上设有第一反射面与光导安装部，第一光导上设有第一光导齿与第二光导齿，第二光导的两侧设有入射面与出射面。其中，第一光导设于光导安装部中，且第二光导齿靠近光导支架，第一光导与光导支架设于第二光导入射面的一侧。其中，第一光路从第一光导齿向下射入第一光导后通过第一反射面反射向上进入入射面，并通过出射面射出，提供上视角的均匀光线。第二光路从第二光导齿射入第一光导后通过入射面进入第二光导并通过出射面射出，提供正视角的均匀光线。

综上，本发明通过设置具有双光导齿的第一光导与具有第一反射面的光导支架配合，在向第二光导射入正视角均匀光线的同时，完成了上视角均匀光线的输送，实现了可视角度中发光面的亮度均匀。

另外，本发明上述实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：第一反射面为面向第一光导凹陷的曲面，且第一反射面表面设有反射性材料构成的镀层。

通过自由曲面截型的第一反射面以及光导支架与第一光导在结构上的相互配合，实现了上视角0°-60°光线的均匀分布。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：多个第一花纹，每个第一花纹的法向宽度设置相同；其中，多个第一花纹平行第一光导方向设置，并排列依次设于第一反射面上。

通过法向宽度为L，圆弧半径为R的第一花纹的设置，且第一花纹的法向宽度设置相同，使得不同尺寸的第一花纹能够适配不同角度射入的第一光路，实现上视角0°-60°光线的均匀分布。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：多个第一花纹中最靠近第一光导的第一花纹的圆弧半径最小，且半径为R2，多个第一花纹中最远离第一光导的第一花纹的圆弧半径最大，且半径为R1；其中，多个第一花纹的圆弧半径由靠近第一光导的一侧至远离第一光导的一侧逐渐增大。

通过按圆弧半径递增排列第一花纹的设置，使得不同尺寸的第一花纹能够适配不同角度射入的第一光路，实现上视角0°-60°光线的均匀分布。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：第一光导齿与第一反射面成角度设置，且第一光路进入第一光导齿时与铅锤方向的夹角为A，且最大夹角为A1，最小夹角为A2；第一光路经过第一花纹反射后进入入射面时与水平方向的夹角为B，且最大夹角为B1，最小夹角为B2；其中，（B1-B2）＝k×（A1-A2），k为系数，且k的取值范围为4-8。

通过第一反射面上第一花纹的设置，实现了小角度范围入射的第一光路在反射后覆盖区域的扩大，进一步增加了可视角度中上视角的均匀性。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：多个第二花纹，多个第二花纹在入射面上呈鱼鳞状排列，每个第二花纹的尺寸为X×X，且每个第二花纹设有面向入射面凹陷的弧度，每个第二花纹的弧度半径为r1。

通过第二花纹的特殊弧度设计，实现了在不改变第一光路与第二光路光线传播方向的基础上，对光线的打散与折射，提高了可视角度中光线的均匀性。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：多个第三花纹，多个第三花纹在出射面上呈鱼鳞状排列，每个第三花纹的尺寸为Y×Y，且每个第三花纹设有面向出射面凸起的弧度，每个第三花纹的弧度半径为r2；第一光路通过第二花纹折射进入第二光导并通过第三花纹折射离开第二光导时，与水平方向的夹角为B3，且0°≤B3≤60°。

通过在第二光导的入射面设置第二花纹，在出射面设置第三花纹，实现了在不改变正视角出光效率与均匀性的同时，进一步对向上的光进行打散与折射，提高了可视角度中光线的均匀性。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：第二光导齿与第一光导齿和入射面成角度设置，且第二光路经过第二光导齿时与水平方向的夹角为C，且C≥0°；第二光路通过第二花纹折射进入第二光导并通过第三花纹折射离开第二光导时，与水平方向的夹角为0°。

通过在第二光导的入射面设置第二花纹，在出射面设置第三花纹，实现了对第二光导齿中射入的第二光路光线角度的矫正，使得光线集中覆盖在正视角上，同时提高了可视角度中正视角光线的均匀性。

上述任一技术方案中，均匀性光导的汽车信号灯的特征还包括：第一外壳，第一外壳设有第一开口；其中，第二光导通过第一开口设于第一外壳的两侧。

通过在第一外壳上设置第一开口，并将第二光导设置在第一开口中，实现了在可视角度上的出光，并通过第一外壳的不透光材质，减少了散光对可视角度光线均匀性的影响，提高了可视角度光线的均匀性，且简单结构易于生产制造。

另外，本发明的实施例还提供一种汽车，包括：汽车本体；至少一个上述任一实施例描述的均匀性光导的汽车信号灯，且均匀性光导的汽车信号灯设于汽车本体。

本实施例中的汽车包括汽车本体和如本发明任一实施例描述的均匀性光导的汽车信号灯，且均匀性光导的汽车信号灯设于汽车本体上，因此其具有如本发明任一实施例的均匀性光导的汽车信号灯的全部有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯的结构示意图之一；

图2为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯的结构示意图之二；

图3为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中光导支架的结构示意图；

图4为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中第一光导的结构示意图；

图5为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中第一反射面上第一花纹的截面示意图；

图6为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中第二光导的结构示意图之一；

图7为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中入射面上第二花纹的结构示意图；

图8为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中第二光导的结构示意图之二；

图9为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中出射面上第三花纹的结构示意图；

图10为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中第一外壳的结构示意图；

图11为本发明提供的一种均匀性光导的汽车信号灯中第一光路与第二光路的传播途径示意图。

附图标记说明：

100：光导支架；110：第一反射面；111：第一花纹；120：光导安装部；200：第一光导；210：第一光导齿；220：第二光导齿；300：第二光导；310：入射面；311：第二花纹；320：出射面；321：第三花纹；400：第一外壳；410：第一开口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图11描述本发明一些实施例的技术方案

如图1至图11所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯包括：光导支架100，光导支架100设有第一反射面110与光导安装部120；第一光导200，第一光导200设于光导安装部120，且第一光导200设有第一光导齿210与第二光导齿220，其中第二光导齿220设于靠近光导支架100的一侧；第二光导300，第二光导300设有入射面310与出射面320，入射面310与出射面320设于第二光导300的两侧，且入射面310设于第二光导300靠近第一光导200的一侧，出射面320设于第二光导300远离第一光导200的一侧；其中，第一光路从第一光导齿210通过第一光导200，并由第一反射面110反射通过入射面310进入第二光导300，并从出射面320离开，形成上斜光路；第二光路从第二光导齿220通过第一光导200，从入射面310进入第二光导300，并从出射面320离开，形成平行光路。

在现有技术中，由于传统光学系统的光学特性以及造型对于光学系统的局限性，传统光学系统在设计时为了保证法规的可行性，往往会不可避免的牺牲个别视角中光的均匀性。

为解决光导和厚壁结构中上视角偏暗的技术问题，有效的优化发光面的光线分布，实现发光面在所有可视角度中亮度均匀的技术效果，本发明提供的均匀性光导的汽车信号灯设有光导支架100、第一光导200与第二光导300。光导支架100上设有第一反射面110与光导安装部120，第一光导200上设有第一光导齿210与第二光导齿220，第二光导300的两侧设有入射面310与出射面320。其中，第一光导200设于光导安装部120中，且第二光导齿220靠近光导支架100，第一光导200与光导支架100设于第二光导300入射面310的一侧。其中，第一光路从第一光导齿210向下射入第一光导200后通过第一反射面110反射向上进入入射面310，并通过出射面320射出，提供上视角的均匀光线。第二光路从第二光导齿220射入第一光导200后通过入射面310进入第二光导300并通过出射面320射出，提供正视角的均匀光线。

较为优选的，第一光路向下进入第一光导齿210时与铅锤方向的夹角为35°至45°，经过第一反射面110反射后向上进入入射面时与水平方向的夹角为0°至60°。

综上，本发明通过设置具有双光导齿的第一光导200与具有第一反射面110的光导支架100配合，在向第二光导300射入正视角均匀光线的同时，完成了上视角均匀光线的输送，实现了可视角度中发光面的亮度均匀。

如图3与图8所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：第一反射面110为面向第一光导200凹陷的曲面，且第一反射面110表面设有反射性材料构成的镀层。

其中，与第一光导200配合的光导支架100表面为具有良好光线反射效果的材质，且第一反射面110为面向第一光导200凹陷的曲面结构，其中第一反射面110的曲面凹陷以及光导支架100与第一光导200在结构上的配合均可调整，且需要满足一个条件，即从第一光导齿210中向下射入的第一光路在经过第一反射面110反射后进入入射面的光线与水平方向的夹角大于等于0°且小于等于60°。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一反射面110表面为镀铝材质，第一光导200与光导支架100在结构上相互配合，从第一光导齿210向下射入的第一光路与铅锤方向的夹角为A，且35°≤A≤45°，第一光路在第一反射面110的曲面凹陷进行反射后射向入射面310的光线与水平方向的夹角大于等于0°且小于等于60°。

再举例而言，在本发明的实施例中，第一光导200与光导支架100在结构上相互配合，从第一光导齿210向下射入的第一光路与铅锤方向的夹角为A，且15°≤A≤35°，第一光路在第一反射面110的曲面凹陷进行反射后射向入射面310的光线与水平方向的夹角大于等于0°且小于等于60°。

在本实施例中，通过自由曲面截型的第一反射面110以及光导支架100与第一光导200在结构上的相互配合，实现了上视角0°-60°光线的均匀分布。

如图3、图5与图11所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：多个第一花纹111，每个第一花纹111的圆弧半径为R，且每个第一花纹111的法向宽度为L；其中，多个第一花纹111平行第一光导200方向设置，并排列依次设于第一反射面110上。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一反射面110上设有多个第一花纹111。第一花纹111为与第一光导200同一方向设置的条形圆弧花纹，且每个第一花纹111的法向宽度L为1.7MM，且圆弧半径为R，其中R与第一光路从第一光导齿210射入时与铅锤方向的夹角角度有关，当第一光路经过法向宽度为L，圆弧半径为R的多个第一花纹111反射后射入入射面310的光线与水平方向的夹角大于等于0°且小于等于60°。

 在本实施例中，通过法向宽度为L，圆弧半径为R的第一花纹111 的设置，使得不同尺寸的第一花纹111能够适配不同角度射入的第一光路，实现上视角0°-60°光线的均匀分布。

如图3、图5与图11所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：多个第一花纹111中最靠近第一光导200的第一花纹111的圆弧半径最小，且半径为R2，多个第一花纹111中最远离第一光导200的第一花纹111的圆弧半径最大，且半径为R1；其中，多个第一花纹111的圆弧半径由靠近第一光导200的一侧至远离第一光导200的一侧逐渐增大。

举例而言，在本发明的实施例中，第一花纹111的圆弧半径R在最大半径R1与最小半径R2之间取值，其中，靠近第一光导200的第一花纹111的圆弧半径为R1，离第一光导200最远的第一花纹111的圆弧半径为R2，并且第一花纹111在第一反射面110上按圆弧半径从R1至R2逐渐递减排列。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一花纹111的圆弧半径R在最大半径1MM与最小半径0.812MM之间取值，其中，靠近第一光导200的第一花纹111的圆弧半径为0.812MM，离第一光导200最远的第一花纹111的圆弧半径为1MM，并且第一花纹111在第一反射面110上按圆弧半径从0.812MM至1MM逐渐递增排列。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一光路从第一光导齿210向下射入时与铅锤方向的夹角为A，且35°≤A≤45°，其中夹角为35°的光线在经过圆弧半径为0.812MM的第一花纹111反射后，与水平方向的夹角为10°。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一光路从第一光导齿210向下射入时与铅锤方向的夹角为A，且35°≤A≤45°，其中夹角为40°的光线在经过圆弧半径为0.912MM的第一花纹111反射后，与水平方向的夹角为0°。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一光路从第一光导齿210向下射入时与铅锤方向的夹角为A，且35°≤A≤45°，其中夹角为45°的光线在经过圆弧半径为1MM的第一花纹111反射后，与水平方向的夹角为60°。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一光路从第一光导齿210向下射入时与铅锤方向的夹角为A，且35°≤A≤45°，第一光路在经过不同圆弧半径的第一花纹111反射后，与水平方向的夹角范围为大于等于0°小于等于60°。

在本实施例中，通过按圆弧半径递增排列第一花纹111的设置，使得不同尺寸的第一花纹111能够适配不同角度射入的第一光路，实现上视角0°-60°光线的均匀分布。

如图2、图3、图4与图11所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：第一光导齿210与第一反射面110成角度设置，且第一光路进入第一光导齿210时与铅锤方向的夹角为A，且最大夹角为A1，最小夹角为A2；第一光路经过第一花纹111反射后进入入射面310时与水平方向的夹角为B，且最大夹角为B1，最小夹角为B2；其中，（B1-B2）＝k×（A1-A2），k为系数。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第一光导齿210与第一反射面110成一定角度设置，使得第一光路从第一光导齿210向下射入时与铅锤方向即竖直方向的夹角为A，且35°≤A≤45°，第一光路在第一反射面110经过多个第一花纹111的反射后，反射光线与水平方向的夹角为B，且最大夹角B1为60°，最小夹角B2为0°，有（60°-0°）=6×（45°-35°），即经过第一反射面110上第一花纹111的反射，使得第一光路在反射后覆盖的区域是入射时覆盖区域的6倍。

在本实施例中，通过第一反射面110上第一花纹111的设置，实现了小角度范围入射的第一光路在反射后覆盖区域的扩大，进一步增加了可视角度中上视角的均匀性。

如图6和图7所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：多个第二花纹311，多个第二花纹311在入射面310上呈鱼鳞状排列，每个第二花纹311的尺寸为X×X，且每个第二花纹311设有面向入射面310凹陷的弧度，每个第二花纹311的弧度半径为r1。

较为优选的，在本实施例提供的均匀性光导的汽车信号灯中，入射面310上设有多个第二花纹311均匀的呈鱼鳞状排列。其中，第二花纹311的尺寸为1.5MM×1.5MM，第二花纹311的四边为面向入射面310凹陷的弧度，且第二花纹311的纵向弧度半径为5MM，横向弧度半径为5MM，第二花纹311的鱼鳞状排列使得第一光路与第二光路的光线能更均匀的分布在花纹表面。

在本实施例中，通过第二花纹311的特殊弧度设计，实现了在不改变第一光路与第二光路光线传播方向的基础上，对光线的打散与折射，提高了可视角度中光线的均匀性。

如图8和图9所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：多个第三花纹321，多个第三花纹321在出射面320上呈鱼鳞状排列，每个第三花纹321的尺寸为Y×Y，且每个第三花纹321设有面向出射面320凸起的弧度，每个第三花纹321的弧度半径为r2；第一光路通过第二花纹311折射进入第二光导300并通过第三花纹321折射离开第二光导300时，与水平方向的夹角为B3，且0°≤B3≤60°。

较为优选的，在本实施例提供的均匀性光导的汽车信号灯中，入射面310上设有多个第三花纹321均匀的呈鱼鳞状排列。其中，第三花纹321的尺寸为1MM×1MM，第三花纹321的四边为相对出射面320凸起的弧度，且第三花纹321的纵向弧度半径为1.5MM，横向弧度半径为1.5MM，第三花纹321的呈鱼鳞状排列，使得光线均匀的分布在花纹表面。

较为优选的，在本发明提供过的实施例中，第一光路在经过第一反射面110反射后从入射面310经过第二花纹311折射进入第二光导300从出射面320经过第三花纹321折射射出。第一光路与第二光路的光线经过第二花纹311与第三花纹321的双层圆弧形花纹后，花纹的弧度设置使得在不改变正视角出光效率与均匀性的同时，进一步对向上的光进行打散与折射，使光更加均匀，且第一光路通过第二花纹311折射进入第二光导300并通过第三花纹321折射离开第二光导300时，与水平方向的夹角为B3，且0°≤B3≤60°。

在本实施例中，通过在出射面320上均匀设置第三花纹321，实现了在不改变第二光路正视角传播方向的基础上，对第一光路向上传播光线的打散与折射，提高了可视角度中光线的均匀性。

如图2、图6、图8与图11所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

如图8所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯包括：第二光导齿220与第一光导齿210和入射面310成角度设置，且第二光路经过第二光导齿220时与水平方向的夹角为C，且C≥0°；第二光路通过第二花纹311折射进入第二光导300并通过第三花纹321折射离开第二光导300时，与水平方向的夹角为0°。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，第二光导齿220与第一光导齿210和入射面310成角度设置，使得第二光路通过第二光导齿220射入时与水平方向的夹角为C，其中最大夹角C1为10°，最小夹角C2为0°，第二光路通过入射面310经过第二花纹311折射进入第二光导300从出射面320经过第三花纹321折射射出，射出时第二光路与水平方向的夹角为D，且D为0°。

在本实施例中，通过在第二光导300的入射面310设置第二花纹311，在出射面320设置第三花纹321，实现了对第二光导齿220中射入的第二光路光线角度的矫正，使得光线集中覆盖在正视角上，同时提高了可视角度中正视角光线的均匀性。

如图2和图10所示，本发明的实施例提供了一种均匀性光导的汽车信号灯，除上述技术特征外，本发明的均匀性光导的汽车信号灯进一步包括以下技术特征。

本发明的均匀性光导的汽车信号灯还包括：第一外壳400，第一外壳400设有第一开口410；其中，第二光导300通过第一开口410设于第一外壳400的两侧。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，还设有第一外壳400。第一外壳400上设有第一开口410，第二光导300设置在第一开口410中，并且第二光导300的入射面310与出射面320分别位于第一外壳400的两侧。其中，第一外壳400的材质为不透光材质。

在本实施例中，通过在第一外壳400上设置第一开口410，并将第二光导300设置在第一开口410中，实现了在可视角度上的出光，并通过第一外壳400的不透光材质，减少了散光对可视角度光线均匀性的影响，提高了可视角度光线的均匀性，且简单结构易于生产制造。

本发明的实施例提供了一种汽车，包括：汽车本体；至少一个上述任一实施例中描述的均匀性光导的汽车信号灯，且均匀性光导的汽车信号灯设于汽车本体。

较为优选的，在本发明提供的实施例中，汽车上装有均匀性光导的汽车信号灯，且从均匀性光导汽车信号灯向外传播的光线与水平方向的夹角范围为大于等于0°小于等于60°，且在可视角度中光线均匀分布。

本实施例中的汽车包括汽车本体和如本发明任一实施例描述的均匀性光导的汽车信号灯，且均匀性光导的汽车信号灯设于汽车本体上，因此其具有如本发明任一实施例的均匀性光导的汽车信号灯的全部有益效果，在此不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。