本發(fā)明涉及光電領(lǐng)域，特別涉及一種燈。

背景技術(shù)：

作為車輛的照明工具，汽車燈在車輛安全行駛過程中起到了重要作用?，F(xiàn)有技術(shù)的汽車頭燈光源通?？梢圆捎酶邏憾栊詺怏w作為放電光源，或者采用發(fā)光二極管(LED)作為光源。通過布置在燈內(nèi)的反射和透射裝置可以使得光源發(fā)出的光線以特定方式投射到車前方。

現(xiàn)有技術(shù)中，汽車頭燈通常采用自由曲面反射鏡(free-form reflector)來形成特定光束，所述自由曲面反射鏡在垂直和水平面上均具有拋物線形狀。但是，上述的自由曲面反射鏡形成的光束較寬、中心亮度不足、在垂直方向上的光線分散，容易造成駕駛員的炫目。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是，現(xiàn)有技術(shù)的車燈產(chǎn)生光束的輪廓不佳。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種燈，所述燈包括：光源，以所述光源為原點(diǎn)具有相互正交的第一方向、第二方向和第三方向；第一反射鏡，所述第一反射鏡沿第一方向的截面具有拋物線形狀，所述光源位于所述第一反射鏡的沿第二方向的拋物線焦軸上；兩個(gè)第二反射鏡，所述兩個(gè)第二反射鏡位于所述第一反射鏡上，且位于所述光源的兩側(cè)；透鏡，所述透鏡與所述第一反射鏡和所述第二反射鏡遠(yuǎn)離所述光源的一側(cè)相接，且所述透鏡垂直所述第一方向，其中，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)過所述第一反射鏡和所述第二反射鏡反射后穿過所述透鏡出射。

可選地，所述光源為發(fā)光二極管光源。

可選地，所述發(fā)光二極管光源包括導(dǎo)熱襯底和位于所述導(dǎo)熱襯底上的發(fā)光二極管芯片，所述導(dǎo)熱襯底中包括導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)。

可選地，所述發(fā)光二極管光源的發(fā)光面垂直所述第三方向，朝向所述第 一反射鏡設(shè)置。

可選地，所述透鏡為復(fù)合透鏡，包括單曲率透鏡部分和菲涅爾透鏡部分。

可選地，所述透鏡為菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡的齒形凸起的一側(cè)為平面，另一側(cè)為弧面。

可選地，所述透鏡為具有沿所述第三方向的焦軸的單體透鏡。

可選地，所述第二反射鏡的尺寸和所述透鏡的尺寸基于所述第一反射鏡的焦距確定。

可選地，所述兩個(gè)第二反射鏡與所述透鏡的夾角為銳角。

可選地，還包括位于所述第一反射鏡和所述兩個(gè)第二反射鏡上的第三反射鏡，所述第一反射鏡、兩個(gè)第二反射鏡和第三反射鏡共同構(gòu)成反射腔室。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例的燈包括光源、第一反射鏡、兩個(gè)第二反射鏡和透鏡，以所述光源為原點(diǎn)具有相互正交的第一方向、第二方向和第三方向，所述第一反射鏡沿第一方向的截面具有拋物線形狀，所述光源位于所述第一反射鏡的沿第二方向的拋物線焦軸上，所述兩個(gè)第二反射鏡位于所述第一反射鏡上，且位于所述光源的兩側(cè)，所述透鏡與所述第一反射鏡和所述第二反射鏡遠(yuǎn)離所述光源的一側(cè)相接，且所述透鏡垂直所述第一方向，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)過所述第一反射鏡和所述第二反射鏡反射后穿過所述透鏡出射。由于本發(fā)明的燈的出射光線經(jīng)過所述第一反射鏡和所述第二反射鏡的兩次反射匯聚，可以使得出射光束進(jìn)一步向中心匯聚，獲得更佳的照明效果。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的透鏡為復(fù)合透鏡，包括單曲率透鏡部分和菲涅爾透鏡部分。該透鏡能夠在進(jìn)一步匯聚出射光束的同時(shí)，縮小燈的體積。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的燈的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的燈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的第一反射鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的第一反射鏡和第二反射鏡位置關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1所示的燈的俯視圖；

圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例的具有另一種透鏡的燈的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的具有另一種透鏡的燈的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有技術(shù)的車燈產(chǎn)生光束的輪廓不佳。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燈，所述燈可用作汽車頭燈或者探照燈等。所述燈包括光源、第一反射鏡、兩個(gè)第二反射鏡和透鏡。位于所述第一反射鏡焦點(diǎn)的光源發(fā)射出的光線經(jīng)過具有拋物線界面的第一反射鏡發(fā)射后，再經(jīng)過位于所述光源兩側(cè)的兩個(gè)第二反射鏡匯聚，從所述透鏡出射。由于所述光線經(jīng)過了所述第二反射鏡的匯聚，可以使得出射光束進(jìn)一步向中心匯聚，獲得更佳的照明效果。此外，當(dāng)所述透鏡采用包括單曲率透鏡部分和菲涅爾透鏡部分的柱形復(fù)合透鏡時(shí)，所述復(fù)合透鏡還可以進(jìn)一步對所述出射光線產(chǎn)生匯聚作用。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

需要說明的是，提供這些附圖的目的是有助于理解本發(fā)明的實(shí)施例，而不應(yīng)解釋為對本發(fā)明的不當(dāng)?shù)南拗啤榱烁宄鹨?，圖中所示尺寸并未按比例繪制，可能會做放大、縮小或其他改變。

參考圖1，圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例的燈，所述燈包括光源100，第一反射鏡200，兩個(gè)第二反射鏡300和透鏡400。

在一實(shí)施例中，所述光源100為發(fā)光二極管(LED)光源，所述LED光源包括導(dǎo)熱襯底和位于所述導(dǎo)熱襯底上的LED芯片，所述導(dǎo)熱襯底中具有導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，用于為所述LED芯片供電和提供電路連接。在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱襯底還可以構(gòu)成透鏡結(jié)構(gòu)，用來引導(dǎo)或校正所述LED芯片所發(fā)射的光線，使得所述LED芯片發(fā)射的光線可以從特定的發(fā)光面出射。因此，所述LED 光源可以被認(rèn)為是具有“方向性”的光源。本發(fā)明對所述LED光源的具體結(jié)構(gòu)以及形成方法不做限定。

在其他實(shí)施例中，所述光源100也可以采用惰性氣體放電光源或者其他可用于汽車車燈或者探照燈的光源。

繼續(xù)參考圖1，本實(shí)施例中，以所述光源100為原點(diǎn)具有相互正交的第一方向X，第二方向Y和第三方向Z。當(dāng)所述光源100為LED光源時(shí)，所述LED光源的發(fā)光面垂直所述第三方向Z，并且光線的出射方向朝向所述第一反射鏡200。

參考圖2和圖3，圖2是圖1所示的燈垂直于第二方向Y的截面示意圖，圖3是所述第一反射鏡200的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

沿著所述第二方向Y，所述第一反射鏡200在X-Z平面及與其平行的平面上的截面均具有拋物線輪廓，這些拋物線的焦點(diǎn)位于同一直線上。該直線與Y方向平行，在此稱為焦軸。所述光源100位于所述焦軸上。

圖2中還采用虛線箭頭示出了光源100發(fā)出的光線經(jīng)過所述第一反射鏡100反射后光路。如圖2所示，由于所述第一反射鏡200沿第一方向X的截面具有拋物線形狀，且所述光源100位于所述拋物線的焦點(diǎn)上，因此，所述光源100的出射光線經(jīng)所述第一反射鏡200反射后可以水平出射。

本發(fā)明的發(fā)明人對本實(shí)施例的燈在不同狀態(tài)下出射光束的輪廓進(jìn)行了模擬。當(dāng)所述燈僅采用第一反射鏡200時(shí)，根據(jù)出射光束的模擬結(jié)果顯示，所述出射光束可以較佳地被控制在水平線以下，垂直寬度較小，但是水平寬度分布較大，分布在-80度到+80度之間。

參考圖4和圖5，圖4示出了所述第一反射鏡200和所述兩個(gè)第二反射鏡300的位置關(guān)系，圖5為圖1的俯視圖。

如圖4和圖5所示，所述兩個(gè)第二反射鏡300位于所述第一反射鏡200上，且位于所述光源100的兩側(cè)。圖5中還采用帶箭頭的虛線示出了光源100發(fā)出的光線的光路，以及采用未帶箭頭的虛線示出了本實(shí)施例燈的中軸線。在一些實(shí)施例中，所述兩個(gè)第二反射鏡300垂直于所述XY平面設(shè)置，且位于所述第一反射鏡200上。如圖5所示，所述兩個(gè)第二反射鏡300關(guān)于穿過所述光源100 的燈的中軸線軸對稱。進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，所述兩個(gè)第二反射鏡300與所述透鏡400的夾角為銳角，可以進(jìn)一步匯聚所述光源100發(fā)射的或者經(jīng)所述第一反射鏡200反射的光線。

本發(fā)明的發(fā)明人還對僅采用所述第一反射鏡200和所述兩個(gè)第二反射鏡300時(shí)，所述出射光束的輪廓進(jìn)行了模擬。根據(jù)模擬結(jié)果顯示，所述出射光束的水平寬度被限制縮窄，分布在-35度到+35度之間。

繼續(xù)參考圖1，圖1示出了所示透鏡400與所述第一反射鏡200和所述第二反射鏡300的位置關(guān)系圖。所述透鏡400與所述第一反射鏡200和所述第二反射鏡300遠(yuǎn)離所述光源100的一側(cè)相接，且所述透鏡400垂直所述第一方向X。

參考圖5，在一實(shí)施例中，所述透鏡400為復(fù)合透鏡，包括單曲率透鏡部分410和菲涅爾透鏡部分420。所述單曲率透鏡部分410為凸透鏡，所述菲涅爾透鏡部分420位于所述單曲率透鏡部分410的兩側(cè)。所述單曲率透鏡部分410和菲涅爾透鏡部分420共同構(gòu)成具有圓柱形裝的透鏡400，具體地，也就是所述透鏡400為由圖5所示的剖面沿第三方向Z平移所形成的柱狀結(jié)構(gòu)。

所述透鏡400采用玻璃或者聚烯烴材料制成。所述菲涅爾透鏡部分420一面為平滑表面，另一面包括了一系列的同心齒紋，具體可以根據(jù)光折射及干涉要求來設(shè)計(jì)。普通凸透鏡在折射過程中，由于光的折射只發(fā)生在介質(zhì)的交界面，凸透鏡晶片較厚，光在玻璃等的直線傳播部分會使光線衰減，出現(xiàn)邊角變暗、模糊等現(xiàn)象。而菲涅爾透鏡可以去掉直線傳播的部分，只保留發(fā)生折射的曲面，能在節(jié)省材料縮小體積的同時(shí)達(dá)到相同的聚光效果。因此在所述透鏡400中采用菲涅爾透鏡部分420可以在縮小透鏡400體積的同時(shí)，保證匯聚透射后光束各處的亮度一致。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的發(fā)明人還對同時(shí)采用所述第一反射鏡200和所述兩個(gè)第二反射鏡300和所述透鏡400時(shí)，所述出射光束的輪廓進(jìn)行了模擬。由于所述光源100發(fā)出的光線經(jīng)過所述第一反射鏡200和所述第二反射鏡300反射匯聚后再穿過所述透鏡400出射，進(jìn)一步增強(qiáng)對出射光束的匯聚作用。因此，根據(jù)模擬結(jié)果顯示，所述出射光束的水平寬度進(jìn)一步被限制縮窄，分布在約-15度到+15度之間。

在另一些實(shí)施例中，如圖6所示，所述透鏡400還可以為改良的菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡的齒形凸起的一側(cè)為平面，另一側(cè)為弧面。所述平面可以減小眩光，而所述弧面可以增強(qiáng)對光的匯聚。

在另一些實(shí)施例中，如圖7所示，所述透鏡400為具有沿所述第三方向的焦軸的單體透鏡。所述單體透鏡為凸透鏡，同樣可以起到對出射光線的匯聚作用，減少出射光線向周邊的散射情況。但是需要指出的是，所述單體透鏡的體積較大，重量較大，在某些情況下可能會限制其使用范圍。

需要說明的，在具體應(yīng)用中，所述第二反射鏡300的尺寸和所述透鏡400的尺寸基于所述第一反射鏡100的焦距確定。如圖2所示，當(dāng)所述第一反射鏡200的焦距f較大時(shí)，經(jīng)過所述第一反射鏡200匯聚的光線可以獲得更小的輻射范圍和更清晰的邊界，但是需要增加所述第一反射鏡200的長度L，第二反射鏡300的長度(同時(shí)參考圖5)，以及所述透鏡400的高度H。此外，上述反射鏡和透鏡的尺寸還需要考慮車燈或者探照燈的封裝體積、空氣動(dòng)力學(xué)外形以及設(shè)計(jì)風(fēng)格等。

還需要說明的是，在圖1所示的燈的封裝過程中，雖然LED光源100沿所述第三方向Z向上為非發(fā)光面，但是也可以在所述第一反射鏡200和所述第二反射鏡300上再形成第三反射鏡，形成反射腔體，以減少光損耗。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。