具有立体发光效果的车灯内配光镜的制作方法
专利摘要:本实用新型涉及种具有立体发光效果的车灯内配光镜,其折射部的内表面和/或外表面设有配光纹,配光纹由多个棱锥或类棱锥组成,每相邻两棱锥或类棱锥的底面共用条边,各棱锥或类棱锥的底面形态、大小具有随机性,至少两个棱锥或类棱锥的底面不完全相同,所有棱锥或类棱锥的顶点位于其底面同侧,所有棱锥底面位于同公共平面上,所有类棱锥底面位于同公共曲面上,类棱锥区别于棱锥之处为类棱锥底面为曲面,所有棱锥或类棱锥的高相等。各棱锥或类棱锥的底面经由泰森多边形构建。本实用新型既可保证相对的点灯均匀性,又有部分扩散光线的光学作用,同时随机棱锥可以实现不同的光影效果,达到立体化发光的特征,还能对光学系统进行遮挡和美化。
专利说明:
具有立体发光效果的车灯内配光镜
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种能呈现立体发光效果的汽车内配光镜,可用于汽车灯具的信 号灯,属于车灯照明技术领域。 '
背景技术
[0002]目前车灯设计中,对于能量值要求不高的信号灯功能,为了获得均匀的点灯效果, 内配光|見材料一般会米用散射材料,或者通过在内配光镜的内、夕卜表面单双面加皮纹的方 式来实现。对于能量值要求稍高的信号灯功能,为了造型不那么单一,一般会在内配光镜上 加鱼眼或横、竖条花纹等规则花纹。不管是通过选材料来使得点灯效果均匀,还是通过花纹 来使内配造型不单一,在此基础上出来的发光效果都是二维的平面效果,发光效果显得单 调、呆板。
发明内容
[0003] 本实用新型旨在提供一种具有立体发光效果的车灯内配光镜,既可保证相对的点 灯均匀性,又有扩散光线的光学作用,可以使发光效果呈现三维的立体效果,点灯效果更加 生动。
[0004] 本实用新型的主要技术方案有:
[0005] 一种具有立体发光效果的车灯内配光镜,其折射部的内表面和/或外表面设有配 光纹,所述配光纹由多个棱锥或多个类棱锥组成,每相邻两个所述棱锥或类棱锥的底面共 用一条边,至少有两个所述棱锥或两个所述类棱锥的底面不完全相同,所有棱锥或类棱锥 的顶点位于其底面的同一侧,所有棱锥的底面位于同一个公共平面上,所有类棱锥的底面 位于同一个公共曲面上,所述类棱锥区别于所述棱锥之处为所述类棱锥的底面为曲面。
[0006] 所述多个棱锥或所述多个类棱锥的底面形状、大小、边数具有随机性,所述多个类 棱锥的底面所对应的有限曲面也具有随机性。
[0007] 各个所述棱锥的底面轮廓线优选为在所述公共平面上根据随机离散点生成的各 个泰森多边形,各个所述类棱锥的底面轮廓线是在一个过渡平面上根据随机离散点生成的 各个泰森多边形在所述公共曲面上的投影。
[0008] 各个所述棱锥的顶点在各自底面上的正投影是相应泰森多边形的几何中心;各个 所述类棱锥的顶点在各自底面上的正投影与所述过渡平面上各个所述泰森多边形的几何 中心点在所述公共曲面上的投影一对一重合,后者的投影方向与各个所述泰森多边形在所 述公共曲面上投影成各个底面轮廓线的投影方向一致。 _
[0009] 各个所述棱锥的高相等,各个所述类棱锥的顶点到相应底面的最短距离相等。
[0010] 所述棱锥或类棱锥的底面的边数优选为不少于三条,不超过九条。
[0011] 所述配光纹优选为遍布其所在的所述内配光镜的折射部的整个内表面和/或整个 外表面。
[0012] 所述配光纹优选位于所述折射部的整个外表面,所述折射部的内表面优选为没有 花纹的光面。
[0013]所述车灯内配光镜采用透明材料制成。
[0014] 所述车灯内配光镜连同所述配光纹一体注塑成型。
[0015] 本实用新型的有益效果是:
[0016]由于折射部的内表面和/或外表面设有随机棱锥或类棱锥样式的车灯配光纹,使 本实用新型的车灯内配光镜具有立体发光效果,可以保证点灯效果像散射材料那样相对均 匀连续且在外观上不单调,起到美化灯具的作用。
[0017]点灯情况下,随机棱锥样式的车灯配光纹可以对位于内配光镜后面的光学系统起 到遮挡作用,令光学系统在车灯外观上不可见;不点灯的情况下,随机棱锥样式的车灯配光 纹也可以通过环境光线进行不同角度的折射进而对光学系统进行遮挡美化。
[0018]随机棱锥样式的车灯配光纹在光学上可以通过不同的棱面对光线进行不同角度 的折射形成扩散,所以可以通过控制随机棱锥的棱面的角度来控制光线方向。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型的一种实施例的侧面视图;
[0020] 图2为所述车灯配光纹的一种实施例的正面投影示意图;
[0021]图3为采用本实用新型的照明单元的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0022]如图I、2所示,本实用新型公开了一种具有立体发光效果的车灯内配光镜,其折射 部3 (即用于接收光线并将光线经折射投射向外配光镜的部分结构)的内表面和/或外表面 设有配光纹2,所述配光纹由多个棱锥或多个类棱锥(所述类棱锥区别于所述棱锥之处为所 述类棱锥的底面为曲面,相应地,类棱锥的底边也自然为曲线,本文中将它们统称为随机棱 锥1)组成,每相邻两个所述棱锥或类棱锥的底面共用一条边。至少有两个所述棱锥或两个 所述类棱锥的底面不完全相同,所有棱锥或类棱锥的顶点位于其底面的同一侧,所有棱锥 的底面位于同一个公共平面上,所有类棱锥的底面位于同一个公共曲面上。当设置所述配 光纹的表面为平面,所述配光纹由棱锥组成,当设置所述配光纹的表面为曲面,所述配光纹 由类棱锥组成。
[0023]这些随机棱锥的底面形态、大小具有随机性。具体而言,所述多个棱锥或所述多个 类棱锥的底面形状、大小、边数具有随机性,对于所述类棱锥,其底面所对应的有限曲面也 具有随机性,也就是说即使两个类棱锥的底面形状、大小、边数相同,只要两个底面所对应 的有限曲面不同,两个类棱锥的底面也不完全相同。光线经过上述随机棱锥样式的立体花 纹的折射,既保证了相对的点灯均匀性,又对光线起到有效的扩散作用,同时棱锥的随机性 可以实现不同的光影效果,从而呈现出三维立体化发光特征。
[0024] 各个所述棱锥的底面轮廓线优选是在所述公共平面上根据随机离散点生成的各 个泰森多边形(Voronoi图)。各个所述类棱锥的底面轮廓线是在一个过渡平面上先根据随 机离散点生成各个泰森多边形,再将这些泰森多边形投影到所述公共曲面上形成。可以通 过改变离散点的数量调整泰森多边形的数量,进而改变所述棱锥或类棱锥是数量以及底面 的形态和大小。
[0025]各个所述棱锥的顶点1-1在各自底面上的正投影是相应泰森多边形的几何中心。 各个所述类棱锥的顶点在各自底面上的正投影与所述过渡平面上各个所述泰森多边形的 几何中心点在所述公共曲面上的投影一对一重合,后者的投影方向与各个所述泰森多边形 在所述公共曲面上投影形成各个底面轮廓线的投影方向一致。设计时,可以在投影形成底 面轮廓线时就同步取得泰森多边形几何中心在公共曲面上的投影点,再以该投影点为起 点,沿公共曲面在该点的法向方向偏移一定距离得到偏移点,这个偏移点也就是要生成的 类棱锥的顶点。
[0026]所述类棱锥的顶点到相应底面的最短距离(即上述投影点与偏移点之间的距离) 称为所述类棱锥的高,所述棱锥和类棱锥的高可以在一定范围内具有随机性。作为优选的 技术方案,各个所述棱锥的高最好相等,各个所述类棱锥的高最好也相等。这样有利于简化 配光纹的设计,对配光纹的设计参数的确定也更容易把控。
[0027] 所述车灯配光纹在光学上可以通过不同的棱锥侧面对光线进行不同角度的折射 形成扩散,所以可以通过有目的地控制随机棱锥的侧面的角度来控制光线的方向。
[0028]在保证点灯均匀性和立体化的发光效果的前提下,所述棱锥的底面的边数可以控 制在三至九条之间,以使所述棱锥的结构尽量简单,避免所述配光纹的加工过于复杂。
[0029] 所述随机棱锥优选为遍布所述内配光镜的折射部的内表面和/或整个外表面,即 所述折射部的边界的各段全部成为相应棱锥的一部分,使立体发光效果能够延及折射部的 全部边缘。
[0030] 所述配光纹优选位于其所在车灯内配光镜折射部的整个外表面,所述折射部的内 表面为没有花纹的光面。进一步地,所述折射部的内表面可以是平面,相比曲面造型更简 单。
[0031] 所述车灯内配光镜连同所述配光纹全部采用透明材料制成,例如PC或PMMA材料。 [0032] 所述配光纹作为所述车灯内配光镜的一部分,与所述车灯内配光镜一体注塑成 型。
[0033]图3所示是采用所述车灯内配光镜的车灯照明单元,反射镜5设置在内配光镜的后 方,LED光源6设置在反射镜和内配光镜之间的下部,LED光源射出的光线经反射镜反射后成 为平行光束,射向内配光镜的折射部3的内表面,这里采用的车灯内配光镜内表面为光面, 外表面设有所述配光纹。经过带有所述配光纹的所述折射部的折射,光线均匀地向外投射 到外配光镜4上,最终透过外配光镜实现对外部的照明或指示。由于所述车灯配光纹的设 置,该照明单元的点灯效果相对均匀,发光效果呈现三维立体化特征,同时由于所述车灯配 光纹对位于内配光镜里侧的光学系统进行了有效的遮挡美化,令光学系统在车灯外观上不 可见。即使是不点灯的情况下,所述车灯配光纹也可以通过环境光线进行不同角度的折射 进而对光学系统进行遮挡美化。
权利要求:
1. 一种具有立体发光效果的车灯内配光镜,其折射部的内表面和/或外表面设有配光 纹,其特征在于:所述配光纹由多个棱锥或多个类棱锥组成,每相邻两个所述棱锥或类棱锥 的底面共用一条边,至少有两个所述棱锥或两个所述类棱锥的底面不完全相同,所有棱锥 或类棱锥的顶点位于其底面的同一侧,所有棱锥的底面位于同一个公共平面上,所有类棱 锥的底面位于同一个公共曲面上,所述类棱锥区别于所述棱锥之处为所述类棱锥的底面为 曲面。
2. 如权利要求1所述的车灯内配光镜,其特征在于:所述多个棱锥或所述多个类棱锥的 底面形状、大小、边数具有随机性,所述多个类棱锥的底面所对应的有限曲面也具有随机 性。
3. 如权利要求1所述的车灯内配光镜,其特征在于:各个所述棱锥的底面轮廓线是在所 述公共平面上根据随机离散点生成的各个泰森多边形,各个所述类棱锥的底面轮廓线是在 一个过渡平面上根据随机离散点生成的各个泰森多边形在所述公共曲面上的投影。
4. 如权利要求3所述的车灯内配光镜,其特征在于:各个所述棱锥的顶点在各自底面上 的正投影是相应的泰森多边形的几何中心;各个所述类棱锥的顶点在各自底面上的正投影 与所述过渡平面上各个所述泰森多边形的几何中心点在所述公共曲面上的投影一对一重 合,后者的投影方向与各个所述泰森多边形在所述公共曲面上投影成各个底面轮廓线的投 影方向一致。
5. 如权利要求4所述的车灯内配光镜,其特征在于:各个所述棱锥的高相等,各个所述 类棱锥的顶点到相应底面的最短距离相等。
6. 如权利要求5所述的车灯内配光镜,其特征在于:所述棱锥或类棱锥的底面的边数不 少于三条,不超过九条。
7. 如权利要求6所述的车灯内配光镜,其特征在于:所述配光纹遍布其所在的所述内配 光镜的折射部的整个内表面和/或整个外表面。
8. 如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的车灯内配光镜,其特征在于:所述配光纹 位于所述折射部的整个外表面,所述折射部的内表面为没有花纹的光面。
9. 如权利要求8所述的车灯内配光镜,其特征在于:其采用透明材料制成。
10. 如权利要求9所述的车灯内配光镜,其特征在于:其为一体注塑成型。
公开号:CN207112688
申请号:CN201720810331
发明人:沈奕 董欣根 刘春霞 张腾 毛雷鸣 顾丹 黄达
拥有者:上海小糸车灯有限公司
申请日:2017-07-06
公开日:2018-03-16
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