CN109425923A - 一种具有分光结构的光导及具有该光导的车灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有分光结构的光导及具有该光导的车灯，包括至少一个准直结构和配光部，所述配光部包括第一分光结构、第二分光结构和第三分光结构，所述第一分光结构的两侧分别设有所述第二分光结构和第三分光结构，所述第二分光结构和第三分光结构与所述第一分光结构之间分别设有含全反射光学面的光学过渡区域；经所述准直结构准直后的第一部分光能直射入所述第一分光结构，形成第一点亮区，经所述准直结构准直后的第二部分光能和第三部分光能经所述全反射光学面反射入射至所述第二分光结构和第三分光结构，形成第二点亮区及第三点亮区。采用上述技术方案后，车灯点亮时形成亮度不同的点亮区域，实现主次分明的技术效果。

Description

一种具有分光结构的光导及具有该光导的车灯

技术领域

本发明涉及光导领域，尤其涉及一种具有分光结构的光导及具有该光导的车灯。

背景技术

在车灯技术领域中，同一零件的不同结构部位需要被点亮，且不同区域被点亮的亮暗程度有特定的比例要求。按照常规的设计思路，设计多个光导以满足上述点亮需求；然而，车灯内空间有限，难以容纳多个光导及配套的光源和驱动组件，且这样的设计使零件成本上升，削弱了产品的竞争力。

现有技术已经在上述技术领域作了努力，如日本专利公开说明书(公开号JP2016119273)公开了一种车载灯具结构，包括：输入光导部，带有光源输入部；第一光导部；第二光导部；以及连接部，将第一光导部和第二光导部连接至输入光导部。第一角由靠近连接部的输入光导部的延伸线和靠近连接部的第一光导部的延伸线组成。第二角由靠近连接部的输入光导部的延伸线和靠近连接部的第二光导部的延伸线组成。第一角小于第二角。连接部有一去除部用于引导光线。对于第二光导部，光线在第一光导部中穿行，去除部在连接部的表面形成，所述表面与第二光导部的延伸线以预设的角度交叉。

上述发明通过叉形结构实现了将光源分成两路，从而点亮不同的区域。但是该仅实现了线型区域点亮，未能实现在整体面上的点亮效果。

因此需要一种光导，能够在同一个车灯上实现主次分明的点亮效果。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种具有分光结构的光导及车灯，通过将光源发出的光引入多个分光结构，在同一车灯上实现主次分明点亮的技术效果。

本发明公开了一种具有分光结构的光导，包括至少一个准直结构和配光部，所述光导接收至少一个光源发出的光，所述光源发出的光经准直结构准直后入射至所述配光部，所述配光部包括第一分光结构、第二分光结构和第三分光结构，所述第一分光结构的两侧分别设有所述第二分光结构和第三分光结构，所述第二分光结构和第三分光结构与所述第一分光结构之间分别设有含全反射光学面的光学过渡区域；经所述准直结构准直后的第一部分光能直射入所述第一分光结构，形成第一点亮区，经所述准直结构准直后的第二部分光能和第三部分光能经所述全反射光学面反射入射至所述第二分光结构和第三分光结构，形成第二点亮区及第三点亮区，所述第二点亮区及第三点亮区分设于所述第一点亮区的两侧；调节所述第一分光结构与所述准直结构的宽度，可改变所述第一点亮区域、第二点亮区域和第三点亮区域的亮度比例。

优选地，每一所述准直结构与一组所述第一分光结构、第二分光结构及第三分光结构共同组成一个配光单元，每一所述配光单元对应一光源。

优选地，所述光导由至少一个所述配光单元组合形成，组合后的所有第一分光结构连续成型；组合后的所有第二分光结构连续成型且位于所述第一分光结构的第一侧，与所述第一分光结构正交；组合后的所有第三分光结构连续成型且位于所述第一分光结构的第二侧，与所述第一分光结构正交。

优选地，所述组合后的第一分光结构连续成U形，所述第一侧为所述U形外侧，所述组合后的第二分光结构也呈U形，环绕所述第一分光结构；所述第二侧为所述U形内侧，所述组合后的第三分光结构呈近似矩形或梯形，被所述第一分光结构围绕。

优选地，所述组合后的第一分光结构，在所述第一部分光能出射方向上的高度沿所述U形底部向两侧翼方向递增。

优选地，所述组合后的第一分光结构的出光区域在所述递增区域呈台阶状，在水平区域呈枕状或台阶状。

优选地，所述准直结构包括准直部和导光部；所述准直部呈近似锥形，将所述光源发出的光线准直为轴向方向；所述导光部设于所述准直部的光线出射端，与轴向方向平行；调节所述第一分光结构与所述导光部的宽度比例，改变所述第一点亮区域、第二点亮区域、第三点亮区域的亮度比例；调节所述第一分光结构与所述导光部的位置关系，调节所述第二点亮区域和第三点亮区域的亮度比例。

优选地，所述光导中的所有准直结构沿所述第一部分光能的径向连续排列。

优选地，所述第二分光结构及第三分光结构中，所述第二部分光能和第三部分光能出射时的表面为匀光面，与所述匀光面对应的另一表面为配光面，所述匀光面和配光面均设有花纹，使所述第二部分光能与第三部分光能均匀出射。

本发明还公开了一种车灯，包括上述光导。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.使车灯点亮时形成亮度不同的点亮区域，实现主次分明的技术效果；

2.节约车灯所需的零部件，节省成本。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的结构示意图；

图2为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的光路示意图；

图3为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的立体结构示意图；

图4为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的立体结构示意图；

图5为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的俯视结构示意图；

图6为图1中局部区域放大示意图。

附图标记：

10-光导；

11-准直结构；

12-配光部；

121-第一分光结构；

122-第二分光结构；

123-第三分光结构；

124-全反射光学面；

125-匀光面；

126-配光面；

127-花纹；

128-准直部；

129-导光部；

13-第一点亮区域；

14-第二点亮区域；

15-第三点亮区域；

16-截面位置；

17-第一分光结构出光区域。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

参阅图1、图2和图6，为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的结构示意图、光路示意图和局部区域放大示意图，所述光导10包括：

-准直结构11

准直结构11，包括准直部128和导光部129，接收外部光源发出的光并将所述光源发出的光准直为轴向方向或近似轴向方向。所述光源可以是LED、卤素灯、氙气灯等灯具，由于所述光源发出的光的方向往往是发散的，在多个方向均有光能出射，会导致光能利用率不高。本实施例中，所述光源设于所述准直结构11下方，所述光源向上发出光能。所述准直结构11将所述光源发出的发散的光能聚拢为与所述轴向方向平行或接近平行的方向。所述准直部128为近似锥形，向各个方向出射的光经过所述准直部128后被折射或反射，从而改变了光路方向。所述导光部129平行于所述被准直后的光的出射方向，引导所述被准直后的光前行一段距离，可根据所述光导10的结构需要设计成不同的长度和宽度。

-配光部12

配光部12，所述准直结构11连接，所述光源发出的光经所述准直结构11准直后入射至所述配光部12。所述配光部12包括第一分光结构121、第二分光结构122和第三分光结构123。从图1中可以看出所述第一分光结构121设于所述配光部12的中间，允许部分所述被准直后的光直接通过，即所述被准直后的光在所述第一分光结构121内传播时没有改变传播方向，该部分光能为第一部分光能。所述第一部分光能自所述第一分光结构121出射后形成第一点亮区域13。所述第二分光结构122与所述第三分光结构123分别设于所述第一分光结构121的两侧，部分所述被准直后的光能分别进入上述分光结构，即进入所述第二分光结构122的光能为第二部分光能，进入所述第三分光结构123的光能为第三部分光能。所述第二分光结构122和第三分光结构123与所述第一分光结构121之间为光学过渡区域，所述第二部分光能和第三部分光能在所述光学过渡区域内发生光路改变。所述光学过渡区域设有全反射光学面，所述第二部分光能和第三部分光能经所述全反射光学面反射后分别入射至所述第二分光结构122和第三分光结构123。所述第二部分光能自所述第二分光结构122出射后形成第二点亮区域14，所述第三部分光能自所述第三分光结构123出射后形成第三点亮区域15。所述第二点亮区域14与所述第三点亮区域15分布于所述第一点亮区域13两侧，使得车灯中间部位与两侧翼部位的亮度有区别，实现主次分明的光学效果。

作为所述光导10的进一步改进，所述第一分光结构121的宽度和位置以及所述准直结构11的宽度可以调整，进而改变所述第一光能、第二光能、第三光能的比例，影响所述第一点亮区域13、第二点亮区域14与第三点亮区域15的点亮效果。例如当所述第一分光结构121的宽度变小时，所述第一光能的出射区域变窄，所述第一点亮区域变窄；所述第二点亮区域和第三点亮区域分得的光能增加，亮度增加。所述第一分光结构121的位置也可以调整，不一定设于所述准直结构11的中轴线上，也可以偏左或偏右设置，改变所述第二光能和第三光能的多少。再例如调整所述光学过渡区域的大小，可以影响进入所述第二分光结构122和第三分光结构123的光能，改变所述第二点亮区域14与第三点亮区域15的点亮效果。

作为所述光导10的进一步改进，所述第二分光结构122及第三分光结构123中，所述第二部分光能和第三部分光能出射时的表面为匀光面125，与所述匀光面对应的另一表面为配光面126，所述匀光面125和配光面126均设有花纹127，使所述第二部分光能与第三部分光能均匀出射。图1中圈出了A区域，该区域内包含了所述匀光面125的一部分，所述A区域在图6中进行了放大显示，可以看出所述花纹127的具体构造，即具有斜边的凸起，能够反射和折射光能，使光能发散并均匀出射。所述匀光面125为所述第二分光结构122及第三分光结构123靠近所述第二点亮区域14和第三点亮区域15的表面，所述第二光能和第三光能会被所述匀光面125上的花纹127折射出去。所述配光面126为所述第二分光结构122和第三分光结构123靠近光源一侧的表面，将射至所述配光面126的光能反射，反射后的光能自所述匀光面125射出。

作为所述光导10的进一步改进，每一所述准直结构11与一组所述第一分光结构121、第二分光结构122及第三分光结构123共同组成一个配光单元，每一所述配光单元对应一光源。从图1中可以看出，所述光导10能够实现技术效果的最简单的构成形式包括一个所述准直结构11和一个配光部12，所述配光部包括一组所述第一分光结构121、第二分光结构122及第三分光结构123。上述最简单的构成即配光单元，每个所述配光单元对应一个外部光源进行工作。

参阅图3和图5，为符合本发明另一优选实施例中具有分光结构的光导的立体结构示意图。在本实施例中，所述光导10包括了多个配光单元，所述配光单元组合为一个光导10。组合后的所有第一分光结构121连续成型；组合后的所有第二分光结构122连续成型且位于所述第一分光结构121的第一侧，与所述第一分光结构121正交；组合后的所有第三分光结构123连续成型且位于所述第一分光结构121的第二侧，与所述第一分光结构121正交。从图中可以看出，各配光单元中的所述第一分光结构121连成了一面“墙”，所述第一光能穿过“墙”并自“墙”的顶端出射，所形成的所述第一点亮区域13是连续地带状区域。各配光单元中的所述第二分光结构122和第三分光结构123分别组合使得所述匀光面125和配光面126成为连续的平面，进而使所述第二点亮区域14和第三点亮区域15成为连续的区域。此外，所述组合后的第一分光结构121与所述匀光面125垂直，使得不同的分光结构层次鲜明。所述准直结构11设于所述光导10下部，并沿所述第一光能的径向排列，即所有的准直结构11处于同一水平高度并紧密排列，其排列延伸的方向垂直于所述第一光能的出射方向，也就是垂直于轴向方向；所有的导光部129组合为一个连续整体，同时每个准直结构11对应一个外部光源进行工作。

作为所述光导10的进一步改进，所述组合后的第一分光结构连续成U形，具体的描述将在下文结合图5进行说明。

作为所述光导10的进一步改进，所述组合后的第一分光结构121，在所述第一部分光能出射方向上的高度沿所述U形底部向两侧翼方向递增。从图3中可以看出，所述第一分光结构121的高度并不是水平不变的，所述高度的方向为所述第一光能的出射方向。在所述U形的底部，所述高度最低；在所述U形的两侧翼，可以看到所述高度逐渐增长。

作为所述光导10的进一步改进，所述组合后的第一分光结构出光区域17在所述递增区域呈台阶状，在水平区域呈台阶状或枕状。图3中，所述第一分光结构121的出射面，也就是所述“墙”的顶面并不是水平的，而是具有几何形状。所述递增区域即前文中所述的高度增长的区域，也就是所述U形的两侧翼，该区域的所述第一分光结构出光区域17为台阶状，即该区域并不是斜面，而是一级一级的台阶形，使得所述第一光能出射时光路方向不被改变。所述水平区域，即所述U形的底部，该区域的高度无变化，即为水平状，此处的所述第一分光结构出光区域17呈枕状，即如枕头或台阶一般地凸起。

参阅图5，为符合本发明一优选实施例中具有分光结构的光导的俯视结构示意图。图5中可以看到截面位置16，图1中的平面结构图即从所述截面位置16剖开所得。图5中很容易看出所述第一分光区域121连续呈顺时针旋转90度的U形，所述第二分光区域122围绕所述U形的外侧，也呈U形；所述第三分光区域123位于所述U形内侧，呈近似矩形或梯形。本发明并不局限于本实施例所展示的形状，所述第一分光结构121也可以是一条直线或其他任意线型的几何图形。

本发明还公开了一种车灯，包括上述光导10。包括所述光导10的车灯具有主次分明的点亮区域，不同点亮区域的亮度比例可根据所述光导10结构的调整而改变。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有分光结构的光导，包括至少一个准直结构和配光部，所述光导接收至少一个光源发出的光，所述光源发出的光经准直结构准直后入射至所述配光部，其特征在于，所述配光部包括第一分光结构、第二分光结构和第三分光结构，所述第一分光结构的两侧分别设有所述第二分光结构和第三分光结构，所述第二分光结构和第三分光结构与所述第一分光结构之间分别设有含全反射光学面的光学过渡区域；

经所述准直结构准直后的第一部分光能直射入所述第一分光结构，形成第一点亮区，经所述准直结构准直后的第二部分光能和第三部分光能经所述全反射光学面反射入射至所述第二分光结构和第三分光结构，形成第二点亮区及第三点亮区，所述第二点亮区及第三点亮区分设于所述第一点亮区的两侧；

调节所述第一分光结构与所述准直结构的宽度，可改变所述第一点亮区域、第二点亮区域和第三点亮区域的亮度比例。

2.如权利要求1所述的光导，其特征在于，

每一所述准直结构与一组所述第一分光结构、第二分光结构及第三分光结构共同组成一个配光单元，每一所述配光单元对应一光源。

3.如权利要求2所述的光导，其特征在于，

所述光导由至少一个所述配光单元组合形成，组合后的所有第一分光结构连续成型；

组合后的所有第二分光结构连续成型且位于所述第一分光结构的第一侧，与所述第一分光结构正交；

组合后的所有第三分光结构连续成型且位于所述第一分光结构的第二侧，与所述第一分光结构正交。

4.如权利要求3所述的光导，其特征在于，

所述组合后的第一分光结构连续成U形，所述第一侧为所述U形外侧，所述组合后的第二分光结构也呈U形，环绕所述第一分光结构；

所述第二侧为所述U形内侧，所述组合后的第三分光结构呈近似矩形或梯形，被所述第一分光结构围绕。

5.如权利要求4所述的光导，其特征在于，

所述组合后的第一分光结构，在所述第一部分光能出射方向上的高度沿所述U形底部向两侧翼方向递增。

6.如权利要求4所述的光导，其特征在于，

所述组合后的第一分光结构的出光区域在所述递增区域呈台阶状，在水平区域呈枕状或台阶状。

7.如权利要求1所述的光导，其特征在于，

所述准直结构包括准直部和导光部；

所述准直部呈近似锥形，将所述光源发出的光线准直为轴向方向；

所述导光部设于所述准直部的光线出射端，与轴向方向平行；

调节所述第一分光结构与所述导光部的宽度比例，改变所述第一点亮区域、第二点亮区域、第三点亮区域的亮度比例；

调节所述第一分光结构与所述导光部的位置关系，调节所述第二点亮区域和第三点亮区域的亮度比例。

8.如权利要求2或3所述的光导，其特征在于，

所述光导中的所有准直结构沿所述第一部分光能的径向连续排列。

9.如权利要求1所述的光导，其特征在于，

所述第二分光结构及第三分光结构中，所述第二部分光能和第三部分光能出射时的表面为匀光面，与所述匀光面对应的另一表面为配光面，所述匀光面和配光面均设有花纹，使所述第二部分光能与第三部分光能均匀出射。

10.一种车灯，其特征在于，包括如权利要求1所述的光导。