CN110207070A - 光导部件、车灯和机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光导部件、车灯和机动车辆。该光导部件包括：光入射面，所述光入射面位于光导部件的纵向端部；光出射面，所述光出射面位于光导部件的与光入射面相邻的第一侧上；以及光反射面，所述光反射面位于光导部件的与所述第一侧相反的第二侧上，所述光反射面上设置有多个光反射结构，所述光反射结构布置成将从光入射面入射的光束向所述光出射面反射以使经过所述光反射结构反射的光束能够从光出射面出射，其中，所述光反射结构在光导部件的与其纵轴垂直的横截面中具有光会聚表面的截面的形状，以使得被光反射结构反射的光束在到达光出射面之前被会聚。

Description

光导部件、车灯和机动车辆

技术领域

本发明涉及一种光导部件、一种车灯和一种机动车辆。

背景技术

车灯是机动车辆的重要部件。车灯可以为机动车辆提供照明功能，例如近光灯、远光灯、雾灯等，也可以为机动车辆提供信号指示功能，例如示廓灯、刹车灯等等。其中雾灯在雾天使用，要求照射距离较远、穿透性强、亮度高。在当前的机动车辆中，诸如雾灯等需要比较强的照明亮度的车灯，通常采用光源和独立的反光镜的结构。而这种结构通常比较笨重、结构也比较复杂且占据的空间较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种光导部件，其可以用于实现雾灯等车灯的配光要求。

本发明的目的还在于提供包括上述光导部件的车灯及机动车辆。

本发明的实施例提供了一种光导部件，包括：光入射面，所述光入射面位于光导部件的纵向端部；光出射面，所述光出射面位于光导部件的与光入射面相邻的第一侧上；以及光反射面，所述光反射面位于光导部件的与所述第一侧相反的第二侧上，所述光反射面上设置有多个光反射结构，所述光反射结构布置成将从光入射面入射的光束向所述光出射面反射以使经过所述光反射结构反射的光束能够从光出射面出射，其中，所述光反射结构在光导部件的与其纵轴垂直的横截面中具有光会聚表面的截面的形状，以使得被光反射结构反射的光束在到达光出射面之前被会聚。

在一实施例中，所述光反射结构包括变形的棱镜阵列。

在一实施例中，所述变形的棱镜阵列中每个变形的棱镜在光导部件的所述横截面中的高度在1.5毫米至3毫米之间，沿着光导部件的纵轴的宽度在2毫米至4毫米之间。

在一实施例中，所述光会聚表面的截面的形状为抛物线形状。

在一实施例中，所述抛物线的焦距在70毫米至90毫米之间。

在一实施例中，所述光出射面布置成对被所述光反射结构反射的光束进行准直。

在一实施例中，在所述横截面中，所述光反射结构的焦点与所述光出射面的焦点位置至少基本上一致。

在一实施例中，在所述横截面中，所述光反射结构的焦点位于所述光导部件的内部。

在一实施例中，所述光导部件还包括第一反射引导面和第二反射引导面，配置成将从光入射面入射的光束朝向所述光导部件内部反射，所述第一反射引导面和第二反射引导面分别位于光导部件的彼此相反的第三侧和第四侧。

在一实施例中，所述第一反射引导面和第二反射引导面在光导部件的所述横截面中具有圆弧形状。

在一实施例中，所述圆弧形状的半径在3毫米至5毫米之间。

在一实施例中，从所述光出射面出射的光束在光导部件的所述横截面中的出射角在正负5度之间的范围内。

在一实施例中，从所述光出射面出射的光束在与光导部件的所述横截面垂直的水平平面中的出射角在正负45度之间的范围内。

本发明的实施例还提供了一种用于机动车辆的车灯，包括：光源；以及如上述任一实施例所述的光导部件，其中所述光入射面用于接收从光源发出的入射光束。

本发明的实施例还提供了一种机动车辆，包括如上述任一实施例所述的光导部件或如上述任一实施例所述的车灯。

根据本发明的实施例的光导部件，采用了具有光束会聚功能的光反射结构，能够将光束在从光导部件出射之前进行会聚，从而提高出射光束的平直度和穿透性。该光导部件可以用于简化车灯结构。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明的一实施例的光导部件的俯视图；

图2示意性地示出根据本发明的一实施例的光导部件的A-A向剖视图；和

图3示意性地示出根据本发明的一实施例的光导部件的光反射结构的放大图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或更多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

图1示意性地示出根据本发明的一实施例的光导部件100的俯视图。图2为该光导部件100的A-A向剖视图。该光导部件100可以包括光入射面10、光出射面20和光反射面30。光入射面10位于光导部件100的纵向端部。在图1中，光导部件100的纵向由x表示。需要说明的是，光入射面10可以位于光导部件100的仅一端，也可以位于光导部件100的两端，光入射面10的个数不限于一个，还可以有多个。光出射面20位于光导部件100的与光入射面10相邻的第一侧上。光反射面30位于光导部件100的与所述第一侧相反的第二侧上。

所谓光导部件或光导装置，是指主要以全反射方式使光在其内部进行传输的导光装置。其可以具有各种形状，例如圆柱形(可称为导光棒)、长条形(可称为导光条、灯条)、板形(可称为导光板)、环形(可称为导光环)等等。由于主要采用全反射方式进行传输，光导部件的光学效率高，光损失小。

光反射面30的作用在于，当光束到达光反射面30时将其反射到光出射面20上，因而，该光束可以从光出射面20出射。光反射面30的反射效应可以通过设置在该光反射面30上的多个光反射结构31来实现。光反射结构31布置成将从光入射面10入射的光束向所述光出射面20反射，以使经过所述光反射结构31反射的光束能够从光出射面20出射。例如，光反射结构31可以具有棱镜形状。然而，在本发明的实施例中，光反射结构31具有与普通的棱镜不同的结构。从图2中可以看出，所述光反射结构31在光导部件100的与光导部件的纵向x垂直的横截面中具有光会聚表面的截面(例如可以为抛物线形状)的形状。这可以使被光反射结构31反射的光束在到达光出射面20之前被会聚。

也就是说，在根据本发明的实施例中，光反射结构31不仅能实现光反射效应，还能实现对于光束的会聚。在光束从光出射面20出射前对光束进行会聚，可以使得光束能够更加集中，能够提高出射光的亮度。特别是，光出射面20例如可以设置成基本具有准直装置的形状，例如外透镜或准直透镜表面的形状。因此，光出射面20布置成能对被光反射结构31反射的光束进行准直。在这种情况下，从光出射面20出射的光束将会相对比较平直，有利于提高光束的穿透性和亮度。作为示例，在如图2所示的横截面中，光反射结构31的焦点与所述光出射面20的焦点位置一致。在图2中，将光反射结构31的焦点与所述光出射面20的焦点描绘成完全重合的。但是，本领域技术人员应当理解，出于制造工艺的原因，“光反射结构31的焦点与所述光出射面20的焦点位置一致”，并不意味着光反射结构31的焦点与所述光出射面20的焦点必定完全重合，例如，它们的焦点之间可以具有较小的距离，例如它们的焦点之间的距离小于1mm，小于0.5mm或小于0.3mm等等。在本发明的实施例中，在所述横截面中，所述光反射结构31的焦点位于所述光导部件的内部。需要指出的是，在现有技术中的光反射结构往往是用于将光束分散，而不是如本发明的实施例所述的这样将光束进行会聚。

作为示例，所述光会聚表面的截面的形状为抛物线形状，例如，所述光会聚表面的焦距可以在70毫米至90毫米之间。

作为示例，光反射结构31可以包括变形的棱镜阵列，如图3所示。该变形的棱镜阵列例如可以沿着光导部件100的纵向依次排布在所述光反射面30上。从图3中可以看出，每个变形的棱镜32的顶部和底部之间的棱边都具有弯曲的形状(例如呈抛物线形)。这种弯曲的形状可以帮助光反射结构31实现上述的会聚光束的功能。在本申请中，所谓变形的棱镜是由普通的棱镜经过弯曲变形而获得的，其截面具有光会聚表面的截面的形状，从而具备会聚光束的能力。作为示例，所述变形的棱镜阵列中每个变形的棱镜32在光导部件100的所述横截面中的高度h例如可以在1.5毫米至3毫米之间，沿着光导部件100的纵轴的宽度w例如可以在2毫米至4毫米之间。

从图2可以看出，光反射结构31的横截面形状使得光束被朝向焦点F会聚，从而使得光束最终以比较平直的形式从光出射面20射出。而现有技术中的常规光反射结构，往往是将光束打散，是无法实现本发明的实施例所述的技术效果的。

在一示例中，如图2所示，在光导部件100的彼此相反的第三侧(在图2中位于上方)和第四侧(在图2中位于下方)还可以分别设有第一反射引导面40和第二反射引导面50。由于从光入射面入射的光束不仅会射向光导部件100中光反射结构所在的第一侧，还可以射向其他侧面，比如，上述第三侧和第四侧。第一反射引导面40和第二反射引导面50可以配置成将反射到其上的光束朝向光导部件100内部反射，例如为全反射，这可以防止光束从光导部件100的不期望出射的侧面射出，还可以提高光学效率。作为示例，所述第一反射引导面40和第二反射引导面50在光导部件100的所述横截面中具有圆弧形状。例如，所述圆弧形状的半径在3毫米至5毫米之间。与之相似，光出射面20的形状也可以设置成将未经过光反射结构31而从光导部件100内部射向光出射面20的光束反射回光导部件100内部，这样可以保证从光出射面20射出的光束满足预期的光束形状。

作为示例，从所述光出射面20出射的光束在光导部件100的如图2所示的横截面中的出射角在正负5度之间的范围内。该出射角α例如可以是竖直方向上的出射角。作为示例，从所述光出射面20出射的光束在与光导部件100的如图2所示的横截面垂直的水平平面中的出射角β(如图1所示)在正负45度之间的范围内。该出射角例如可以是水平方向上的出射角。这对于光导部件100在车灯中，尤其是雾灯(如前雾灯)的应用是有利的。在图1和图2中，光导部件100的入射光束由61表示，出射光束由62表示，光线由实心箭头表示。

在本发明的实施例中，采用了光导部件来实现车灯(如雾灯)，这可以避免使用独立的反光镜、外透镜等结构，提高光学系统的集成度，简化车灯结构。另外，由于光导部件可以具有更为灵活的设计，因此可以更好地利用设计空间。

尽管在上述实施例中，以变形的棱镜(设有具有会聚光束功能的弯曲截面)为例描述了在根据本发明的实施例中的光导部件中的光反射结构，但是，本发明的实施例不限于此，其他形式的具有光会聚表面的截面、能够实现上述对于光束的会聚功能的光反射结构，都可以使用。

本发明的实施例还提供了一种用于机动车辆的车灯。该车灯可以包括一个或更多个光源60以及如上述任一实施例所述的光导部件100。作为示例，光导部件100的光入射面10可以布置成用于接收从光源60发出的入射光束61。在一示例中，该光源60可以包括发光二极管光源或本领域已知的其它光源。作为示例，所述一个或更多个光源60可以面对光入射面10布置。在采用多个光源的情况下，多个光源也可以成阵列形式布置。

在本发明的实施例中，光导部件100可以包括一个光入射面10、两个光入射面10，或更多个光入射面10，例如可以在光导部件100的纵向端部设置多个分离的光入射面10。

在本发明的实施例中，所述光导部件100可以为实心结构，例如可以由树脂、塑料等材料制成，例如由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成，但本发明的实施例不限于此。

尽管上述以车灯为例对根据本发明的实施例的光导部件100进行了介绍，但应当理解，根据本发明的实施例的光导部件100并不限于应用于车灯，也可以应用于其他的需要平直的照明光束的灯具中。

本发明的实施例还提供了一种机动车辆，包括如上述任一实施例所述的光导部件100或如上所述的车灯。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本发明的限制。

虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (15)

1.一种光导部件(100)，包括：

光入射面(10)，所述光入射面(10)位于所述光导部件(100)的纵向端部；

光出射面(20)，所述光出射面(20)位于所述光导部件(100)的与所述光入射面(10)相邻的第一侧上；以及

光反射面(30)，所述光反射面(30)位于所述光导部件(100)的与所述第一侧相反的第二侧上，所述光反射面(30)上设置有多个光反射结构(31)，所述光反射结构(31)将从所述光入射面(10)入射的光束向所述光出射面(20)反射，以使经过所述光反射结构(31)反射的光束能够从光出射面(20)出射，

其中，所述光反射结构(31)在所述光导部件(10)的与其纵轴垂直的横截面中具有光会聚表面的截面形状，以使得被所述光反射结构(31)反射的光束在到达所述光出射面(20)之前被会聚。

2.根据权利要求1所述的光导部件(100)，其中，所述光反射结构(31)包括变形的棱镜阵列。

3.根据权利要求2所述的光导部件(100)，其中，所述变形的棱镜阵列中每个变形的棱镜(32)在所述光导部件(100)的横截面中的高度在1.5毫米至3毫米之间，沿着所述光导部件(100)的纵轴的宽度在2毫米至4毫米之间。

4.根据权利要求2所述的光导部件(100)，其中，所述光会聚表面的截面形状为抛物线形状。

5.根据权利要求4所述的光导部件(100)，其中，所述光会聚表面的焦距在70毫米至90毫米之间。

6.根据权利要求1所述的光导部件(100)，其中，所述光出射面(20)布置成对被所述光反射结构(31)反射的光束进行准直。

7.根据权利要求6所述的光导部件(100)，其中，在所述横截面中，所述光反射结构(31)的焦点与所述光出射面(20)的焦点的位置至少基本上一致。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光导部件(100)，其中，在所述横截面中，所述光反射结构(31)的焦点位于所述光导部件(100)的内部。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光导部件(100)，还包括第一反射引导面(40)和第二反射引导面(50)，它们将从所述光入射面(10)入射的光束朝向所述光导部件(100)内部反射，所述第一反射引导面(40)和所述第二反射引导面(50)分别位于所述光导部件(100)的彼此相反的第三侧和第四侧。

10.根据权利要求9所述的光导部件(100)，其中，所述第一反射引导面(40)和所述第二反射引导面(50)在所述光导部件(100)的横截面中具有圆弧形状。

11.根据权利要求10所述的光导部件(100)，其中，所述圆弧形状的半径在3毫米至5毫米之间。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的光导部件(100)，其中，从所述光出射面(20)出射的光束在所述光导部件(100)的横截面中的出射角在正负5度之间的范围内。

13.根据权利要求1至7中任一项所述的光导部件(100)，其中，从所述光出射面(20)出射的光束在与所述光导部件(100)的横截面垂直的水平平面中的出射角在正负45度之间的范围内。

14.一种用于机动车辆的车灯，包括：

光源(60)；以及

根据权利要求1至13中任一项所述的光导部件(100)，

其中所述光入射面(10)用于接收从光源(60)发出的入射光束(61)。

15.一种机动车辆，包括根据权利要求1至13中任一项所述的光导部件(100)或根据权利要求14所述的车灯。