光學(xué)組件、led燈與車燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實施方式涉及一種光學(xué)組件，更具體地涉及一種適于車燈中使用的光學(xué)組件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車照明技術(shù)的發(fā)展，車燈不僅需要滿足為駕駛員提供照明、指示等基本功能的要求，同時需要滿足用戶對車燈日益提高的外觀要求。因此，一方面，為確保車燈的照明效果以保障車輛的安全運(yùn)行，各個國家對車燈的光形圖(即車燈在投射面上的光斑形狀)均有著嚴(yán)格的法規(guī)規(guī)定，同時對車燈的均勻發(fā)光的要求也是很高的。汽車照明制造商專門設(shè)計出能滿足法規(guī)要求的光學(xué)組件，包括各種光學(xué)元件，從而獲得既滿足法規(guī)又能均勻發(fā)光的光形。另一方面，根據(jù)汽車照明市場分析反饋，水晶狀外觀的車燈愈來愈受到市場以及用戶的喜愛，汽車照明制造商通常通過水晶透鏡來實現(xiàn)車燈的水晶狀外觀，但是由于水晶狀外觀的車燈實際上是透明的，在車燈關(guān)斷狀態(tài)下將不可避免地可以看到車燈內(nèi)部的各種光學(xué)元件、光學(xué)模組及其他結(jié)構(gòu)，這又是汽車照明制造商和用戶所不希望得到的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的車燈不能同時滿足汽車制造商和用戶所需要的水晶狀外觀，以及滿足法規(guī)且均勻的發(fā)光光形的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本公開實施方式的目的之一在于提供一種具有水晶狀外觀，尤其是在關(guān)斷狀態(tài)下良好的水晶狀外觀且發(fā)光均勻的光學(xué)組件，以及包括所述光學(xué)組件的車燈，其至少能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或多個技術(shù)問題。
[0005]根據(jù)本公開的第一方面，提供一種光學(xué)組件，包括至少一個LED光源；準(zhǔn)直透鏡，具有用于接收來自所述至少一個LED光源所發(fā)出光的光入射面以及輸出準(zhǔn)直光線的光出射面；光學(xué)擴(kuò)散元件，用于分散從所述準(zhǔn)直透鏡出射的光線，以及水晶透鏡，具有光入射面和光出射面，并且光學(xué)耦合于所述光學(xué)擴(kuò)散元件的光輸出側(cè)。
[0006]根據(jù)本公開的一個實施例，所述所述光學(xué)擴(kuò)散元件包括多個凹槽，形成于所述準(zhǔn)直透鏡的光出射面上，或所述水晶透鏡的光入射面上。
[0007]根據(jù)本公開的一個實施例，所述光學(xué)組件還包括光導(dǎo)管，具有用于接收來自所述至少一個LED光源的光的光入射面以及沿所述光導(dǎo)管的延伸方向布置的多個出光結(jié)構(gòu)以及光出射面，所述準(zhǔn)直透鏡接收來自所述光導(dǎo)管輸出的光線。
[0008]根據(jù)本公開的一個實施例，所述光導(dǎo)管的多個出光結(jié)構(gòu)被配置成沿所述光導(dǎo)管的延伸方向均勻分布。
[0009]根據(jù)本公開的一個實施例，所述復(fù)數(shù)個凹槽沿著所述光導(dǎo)管的延伸方向設(shè)置。
[0010]根據(jù)本公開的一個實施例，所述至少一個LED光源設(shè)置于所述準(zhǔn)直透鏡的焦點位置或距離焦點位置0.5cm以內(nèi)。
[0011]根據(jù)本公開的一個實施例，所述光導(dǎo)管的光出射面設(shè)置于所述準(zhǔn)直透鏡的焦點位置或距離焦點位置0.5cm以內(nèi)。
[0012]根據(jù)本公開的一個實施例，所述準(zhǔn)直透鏡的光入射面為曲面，并且所述準(zhǔn)直透鏡的光出射面通過光學(xué)擴(kuò)散元件光學(xué)耦合到所述水晶透鏡的光入射面。
[0013]根據(jù)本公開的第二方面，提供一種使用光學(xué)組件的LED燈，所述光學(xué)組件包括至少一個LED光源；準(zhǔn)直透鏡，具有用于接收來自所述至少一個LED光源所發(fā)出光的光入射面以及輸出準(zhǔn)直光線的光出射面；光學(xué)擴(kuò)散元件，用于分散從所述準(zhǔn)直透鏡出射的光線，以及水晶透鏡，具有光入射面和光出射面，并且光學(xué)耦合于所述光學(xué)擴(kuò)散元件的光輸出側(cè)。
[0014]根據(jù)本公開的第三方面，提供一種車燈，包括光學(xué)組件，所述光學(xué)組件進(jìn)一步包括至少一個LED光源；準(zhǔn)直透鏡，具有用于接收來自所述至少一個LED光源所發(fā)出光的光入射面以及輸出準(zhǔn)直光線的光出射面；光學(xué)擴(kuò)散元件，用于分散從所述準(zhǔn)直透鏡出射的光線，以及水晶透鏡，具有光入射面和光出射面，并且光學(xué)耦合于所述光學(xué)擴(kuò)散元件的光輸出側(cè)。
[0015]根據(jù)本公開的實施例的光學(xué)組件以及LED燈和車燈，可提供滿足法規(guī)要求且發(fā)光均勻的光形，并且同時可以提供車燈在關(guān)斷狀態(tài)下可將車燈內(nèi)部大部分光學(xué)組件隱藏起來的良好的水晶狀外觀。
【附圖說明】
[0016]現(xiàn)將僅通過示例的方式，參考所附附圖對本公開的實施例進(jìn)行描述，其中:
[0017]圖1和圖2是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的光導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖以及光形圖；
[0018]圖3和圖4是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的光導(dǎo)管和準(zhǔn)直透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖以及光形圖；以及
[0019]圖5和圖6是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)示意圖和光形圖。
[0020]圖7是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的沿著光導(dǎo)管延伸方向的截面圖。
[0021]圖8是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的俯視圖。
[0022]圖9是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的垂直于光導(dǎo)管延伸方向的截面圖。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行具體的描述。應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖中對相似的部件或者功能組件可能使用同樣的數(shù)字標(biāo)示。所附附圖僅僅旨在說明本公開的實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不偏離本公開精神和保護(hù)范圍的基礎(chǔ)上從下述描述得到替代的實施方式。
[0024]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本公開的實施例。
[0025]圖1和圖2是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的光導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3和圖4是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的光導(dǎo)管和準(zhǔn)直透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖以及光形圖；圖5和圖6是根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)示意圖和光形圖。如圖1-圖9所示，根據(jù)本公開的一個實施例的光學(xué)組件100包括發(fā)光二級管(LED)光源101，光導(dǎo)管102，LED光源101光學(xué)親合在光導(dǎo)管102的一端的光入射面，準(zhǔn)直透鏡201，光擴(kuò)散片301以及水晶透鏡401。
[0026]LED光源101設(shè)置于所述光導(dǎo)管102的光入射面，以使得從LED光源101發(fā)出的光進(jìn)入光導(dǎo)管102。光導(dǎo)管102為全內(nèi)反射元件，沿光導(dǎo)管102的一側(cè)沿其延伸方向y方向設(shè)有多個出光結(jié)構(gòu)103，與出光結(jié)構(gòu)103徑向相對的光導(dǎo)管102的另一側(cè)由于全內(nèi)反射條件被破壞，成為光出射面。使得從所述光導(dǎo)管102出射的光的方向更加可控，并且提高了光的提取效率。
[0027]優(yōu)選地，如圖7所示，所述多個出光結(jié)構(gòu)103為多個齒狀結(jié)構(gòu)，所述多個齒狀結(jié)構(gòu)的長度方向基本上垂直于所述光導(dǎo)管102的延伸方向y方向。優(yōu)選地，所述齒狀結(jié)構(gòu)為在與光導(dǎo)管102的光出射面相對的表面上形成的凹陷結(jié)構(gòu)。利用多個出光結(jié)構(gòu)103，光導(dǎo)管102能夠容易地將來自LED光源101的光重新定向到所述光導(dǎo)管102的光出射面，并且，還可以通過調(diào)整多個出光結(jié)構(gòu)的寬度、深度和密度，以獲得所述光導(dǎo)管102所期望發(fā)出的光形圖，包括均勻的亮度，如圖2所示的光形。
[0028]優(yōu)選地，所述多個出光結(jié)構(gòu)103直接形成于所述光導(dǎo)管102與光出射面相對的表面上，或者附接至所述光導(dǎo)管102的與光出射面相對的表面。通過機(jī)械打磨或化學(xué)蝕刻在所述光導(dǎo)管102的表面上以形成多個齒狀結(jié)構(gòu)，可以將所述多個出光結(jié)構(gòu)103直接形成在所述光導(dǎo)管110的表面上，并且能夠提高光導(dǎo)管102以及整個光學(xué)組件100的集成度，使得所述光學(xué)組件100更加適于裝配和復(fù)雜的使用環(huán)境。將多個出光結(jié)構(gòu)附接至該光導(dǎo)管102的表面，能夠靈活地根據(jù)不同的使用需求來改變所述光導(dǎo)管102的出射光形，而無需更換整個光導(dǎo)管102。
[0029]如圖3所示，所述光導(dǎo)管102的出光表面光學(xué)耦合到所述準(zhǔn)直透鏡201。所述準(zhǔn)直透鏡201可接收來自光導(dǎo)管102發(fā)出的光，并進(jìn)一步在準(zhǔn)直透鏡201的光出射面輸出基本上平行的準(zhǔn)直光線。