[发明专利]一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载信号灯光学装置，具体地，涉及一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统。

背景技术

在进入LED光源之前，车灯光源都是灯泡状的，很难做到均匀发光的面光源。随着LED技术的进步，信号灯逐渐进入LED时代。起初LED光源的信号灯多以LED配合反射面，形成直射式或者反射式面光源。这种形式的灯具往往能看到一个个独立的LED单元腔体甚至是点状发光的LED本身，因此均匀性不是很好。于是配合厚壁注塑内配光镜的LED发光形式逐渐得到发展，此类灯具虽然在效率上比反射面式的有一定的提高，但是均匀性仍不够理想，并且发光面积相较反射式还有所减小。

因此LED直射式或者反射式配合散射体或者皮纹内配形成的光学系统应运而生，虽然从点灯效果上看能够达到较为均匀的视觉效果，但是其发光形式只能是二维的、平面化的，无法做到OLED面光源较小的结构空间、多变的造型及其前后分明的层次感。

因为采用这种方案的灯具一般需要较深的结构空间，用以布置在散射材料内配光镜背后的LED和反射镜等组件。

随着LED技术及相关车灯设计的成熟，各大车灯厂开始将目光投向OLED光源，期望掀起车灯领域的又一次革命。OLED光源相较于传统需要二次配光的LED光源来说，OLED平面发光属于各向同性的自发光，表面各点的亮度几乎一致，并且纵深尺寸超薄，能够根据造型的需要制作出各种复杂的造型，设计时只要多片OLED前后层叠配置，就可以体现出一种很强的立体感。

然而OLED寿命大约只有1万个小时(实验室恒温、恒湿、稳态条件下)，比起LED的10万个小时的寿命短很多，其次，OLED在抗振动、耐温能力及耐湿性等可靠性方面也不如LED。其中，尤其是因为其使用温度严格、苛刻，OLED的耐温能力远不及LED，且OLED目前成本非常昂贵，因此其作为车灯光源的前景也不是十分明朗。

然而，OLED面光源的均匀性和层次感还是有其独特特点和技术优势。

因此我们希望利用LED光源实现一种比肩OLED的均匀薄片式面光源，并且成本要远低于现有OLED水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：当前LED配合散射材料或者皮纹内配的光学系统，虽然从点灯效果上看能够达到较为均匀的视觉效果，但是需要较深的结构空间布置LED和反射镜等组件，无法做到OLED面光源较小的结构空间、多变的造型和前后分明的照明层次感。本发明的目的在于提供一种全新的车载信号灯光学系统，该光学系统可以获得可以比肩OLED的均匀较大发光面，同时具备较小的结构空间、多变的造型和前后分明的照明层次感。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

.一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，包括入射面(1)、全反射面(2)及出射面(3)，其特征在于：

入射面(1)对LED发射的光线进行能量再分配，并通过形成入射面(1)的自由曲面的折射，将所收集的原本呈高斯分布的LED光线均匀分布到全反射面(2)上，在全反射面(2)的全反射作用下，LED发射的光线均匀分布到出射面(3)，并通过出射面(3)均匀发出，形成均匀的面发光点灯。

根据本发明所述一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，其特征在于：

全反射面(2)由基面和设置于所述基面上的多个台阶小平面组成，所述基面为与入射面(1)匹配的自由曲面。

根据本发明所述一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，其特征在于：单个台阶小平面尺寸大小为0.25-0.8mm*0.25-0.8mm。

根据本发明，优选的是，单个台阶小平面尺寸大小为0.25-0.55mm*0.25-0.55mm。

根据本发明，优选的是，单个台阶小平面尺寸大小为0.30mm*0.30mm。

根据本发明所述一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，其特征在于：

所述台阶小平面以倾斜状设置于所述基面上，其倾斜角度与入射到该台阶小平面的光线夹角保持不变。

这样，确保台阶小平面全反射后的光线朝向一致。

根据本发明所述一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，其特征在于：

在入射面(1)和台阶小平面(2)上设置光学皮纹。

根据本发明所述一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，其特征在于：

所述光学皮纹为VDI系列皮纹。

根据本发明所述一种实现车载信号灯均匀点灯的面发光系统，其特征在于：