CN113137585A - 前照灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车车灯，具体公开了一种前照灯光学元件，前照灯光学元件包括集光部、第一出光部和反射部；或者包括集光部、第一出光部、反射部和第二出光部，集光部能够汇聚射入的光线并使得光线经由第一出光部射出，其中部分光线能够直接射向第二出光部，另一部分光线能够经反射部反射后射向第二出光部；其中反射部与第一出光部的下部连接，另一端形成有近光截止线结构；或者反射部与第一出光部的上部连接，另一端形成有远光截止线结构；第一出光部的出光面为具有段差的多个阶梯面或单个曲面。此外，本发明还公开了包括前照灯光学元件的车灯模组、车灯和车辆。本发明的前照灯光学元件结构紧凑，体积较小，光学效率高。

Description

前照灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆
技术领域
本发明涉及汽车车灯，具体地，涉及一种前照灯光学元件。此外，本发 明还涉及一种车灯模组、车灯和车辆。
背景技术
近年来，车灯及装配于车灯中的前照灯模组得到了快速发展，从早先的 卤素灯到后来的疝气灯，再到现在的LED、激光光源，使得车灯变得更加智 能化，且造型上也更加差异化。在各种车灯光源中，LED光源因其优异的性 能和低成本优势，正逐渐得到汽车厂家的重视，而伴随着LED光源的发展， 其配光结构也逐渐在发展。
现有技术中的汽车车灯中常用的LED光源的投射式照明系统，一般都 包括光源、反射元件或聚光元件、遮光板以及光学透镜。光源发出的光线经 反射元件反射后射向遮光板，经遮光板截取后，由光学透镜投射形成带有明 暗截止线的照明光形，或者，光源发出的光线经聚光元件汇聚并由其上表面 或下表面截取后，由光学透镜投射形成带有明暗截止线的照明光形。但由于 LED光源的发光角度大，反射元件的尺寸需要相对光源出光角度有较大的覆 盖范围，聚光元件需要较长的光通道才能保证一定的系统光效，其中，光通 道为实心导光体结构，但是，过长的聚光元件会造成车灯模组的体积较大， 结构不够紧凑，且过长的聚光元件使用的材料较多，制造成本也较高。伴随 着这种尺寸较大的反射镜或过长的聚光元件，其配合使用的遮光板、透镜等 光学元件也会相应增大，这就会造成制造成本的进一步增加，且这和未来汽 车造型越发紧凑的趋势存在突显的矛盾。因此需要一种紧凑、轻巧、高效的 光学系统来满足市场强烈的需求。
鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种前照灯光学元件。
发明内容
本发明第一方面所要解决的问题是提供一种前照灯光学元件，该前照灯 光学元件结构紧凑，体积较小，光学效率高。
此外，本发明第二方面所要解决的问题是提供一种车灯模组，该车灯模 组结构紧凑，体积较小，光学效率高。
进一步地，本发明第三方面所要解决的问题是提供一种车灯，该车灯结 构紧凑，体积较小，光学效率高。
更进一步地，本发明第四方面所要解决的问题是提供一种车辆，该车辆 的车灯结构紧凑，体积较小，光学效率高。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种前照灯光学元件，包括 所述前照灯光学元件包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部、第一出光 部和反射部；或者所述前照灯光学元件包括沿光线出射方向依次一体连接的 集光部、第一出光部、反射部和第二出光部，所述第一出光部、反射部和第 二出光部围合成第一空腔，所述集光部能够汇聚射入的光线并使得光线经由 所述第一出光部射出，其中部分光线能够穿过所述第一空腔直接射向所述第 二出光部，另一部分光线能够经所述反射部反射后射向所述第二出光部；其中所述反射部的一端与第一出光部的下部连接，另一端形成有用于形成近光 明暗截止线的近光截止线结构；或者，所述反射部的一端与第一出光部的上 部连接，另一端形成有用于形成远光明暗截止线的远光截止线结构；所述第 一出光部的出光面为具有段差的多个阶梯面或单个曲率连续且顺滑的曲面。
作为一个优选结构形式，所述集光部为聚光杯结构，且与所述阶梯面一 一对应设置。
更优选地，所述阶梯面为平面或曲率连续且顺滑的曲面。
作为另一个优选结构形式，中部区域的所述阶梯面的面积大于两侧的所 述阶梯面的面积。
作为又一个优选结构形式，所述第二出光部的出光面为曲率连续的顺滑 的内凹曲面。
作为一个具体实施方式，所述反射部远离所述集光部的一端端面为曲率 连续且顺滑的内凹弧状曲面。
作为另一个具体实施方式，还包括侧壁，所述侧壁设于所述反射部的左 右两侧，其中一端与所述第一出光部连接，另一端与所述第二出光部连接。
更具体地，具有所述近光截止线结构的所述反射部的反射面上形成50L 暗区形成结构，光线经所述暗区形成结构的反射和折射后能够降低近光50L 区域的亮度。
作为又一个具体实施方式，所述近光截止线结构设于所述反射部的反射 面的前边沿，所述集光部的下部设有Ⅲ区光形形成结构，所述Ⅲ区光形形成 结构能够形成近光的Ⅲ区光形。
更具体地，所述集光部的数量为两个以上。
进一步具体地，所述反射部的反射面上设有增反层。
本发明第二方面还提供一种车灯模组，包括根据上述技术方案中任一项 所述的前照灯光学元件和透镜，所述透镜设于所述前照灯光学元件的光线出 射方向上，其中所述前照灯光学元件和所述透镜直接连接；或者还包括连接 板，所述前照灯光学元件和所述透镜之间通过所述连接板连接，所述前照灯 光学元件、所述透镜和所述连接板一体注塑成型。
作为一种独特的优选结构形式，所述近光截止线结构或所述远光截止线 结构位于所述透镜的光轴的上侧10mm至下侧10mm的区域内。
更独特地，所述透镜为凸透镜或菲涅尔透镜结构。
本发明第三方面还提供一种车灯，包括根据上述技术方案中任一项所述 的车灯模组。
本发明第四方面还提供一种车辆，包括根据上述技术方案中所述的车 灯。
通过上述技术方案，本发明的前照灯光学元件包括所述前照灯光学元件 包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部、第一出光部和反射部；或者所 述前照灯光学元件包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部、第一出光 部、反射部和第二出光部，所述第一出光部、反射部和第二出光部围合成第 一空腔，所述集光部能够汇聚射入的光线并使得光线经由所述第一出光部射 出，其中部分光线能够穿过所述第一空腔直接射向所述第二出光部，另一部 分光线能够经所述反射部反射后射向所述第二出光部；其中所述反射部的一端与第一出光部的下部连接，另一端形成有用于形成近光明暗截止线的近光 截止线结构；或者，所述反射部的一端与第一出光部的上部连接，另一端形 成有用于形成远光明暗截止线的远光截止线结构；所述第一出光部的出光面 为具有段差的多个阶梯面或单个曲率连续且顺滑的曲面。本发明的前照灯光 学元件的空间占用体积较小，空间利用率大幅度提高，能够适应市场对车灯 的多样化及小型化的要求，在提高光线传播路径上的光学面之间的位置精度 的基础上，对其结构进行简化，使得其更加轻量化。
有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体 实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是前照灯光学元件的第一个具体实施例的立体结构图之一；
图2是前照灯光学元件的第一个具体实施例的立体结构图之二；
图3是前照灯光学元件的第一个具体实施例的立体结构图之三；
图4是前照灯光学元件的第一个具体实施例的剖面图；
图5是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第一个具体实施例的立 体结构图；
图6是图5的车灯模组的剖面图；
图7是图5的光路示意图；
图8是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的立 体结构图之一；
图9是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的立 体结构图之二；
图10是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的 立体结构图之三；
图11是图8的车灯模组的剖面图；
图12是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第三个具体实施例的 立体结构图；
图13是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第四个具体实施例的 立体结构图之一；
图14是包括图1的前照灯光学元件的车灯模组的第四个具体实施例的 立体结构图之二；
图15是图13的车灯模组的剖面图；
图16是前照灯光学元件的第二个具体实施例的立体结构图之一；
图17是前照灯光学元件的第二个具体实施例的立体结构图之二；
图18是图16的剖面图；
图19包括图16的前照灯光学元件的车灯模组的第一个具体实施例的立 体结构图；
图20包括图16的前照灯光学元件的车灯模组的光路示意图；
图21包括图16的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的立 体结构图之一；
图22包括图16的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的立 体结构图之二；
图23包括图16的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的立 体结构图之三；
图24是图21的车灯模组的剖面图；
图25包括图16的前照灯光学元件的车灯模组的第三个具体实施例的立 体结构图；
图26是图25的车灯模组的剖面图；
图27是前照灯光学元件的第三个具体实施例的立体结构图之一；
图28是前照灯光学元件的第三个具体实施例的立体结构图之二；
图29是图27的剖面图；
图30是前照灯光学元件的第四个具体实施例的立体结构图；
图31是前照灯光学元件的第五个具体实施例的剖面图；
图32是前照灯光学元件的第六个具体实施例的立体结构图之一；
图33是图32中A的局部放大示意图；
图34是前照灯光学元件的第六个具体实施例的立体结构图之二；
图35是图34的光路示意图；
图36是包括图32的前照灯光学元件的车灯模组的第一个具体实施例的 立体结构图；
图37是图36的剖面图；
图38是包括图32的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的 立体结构图之一；
图39是包括图32的前照灯光学元件的车灯模组的第二个具体实施例的 立体结构图之二；
图40是包括图32的前照灯光学元件的车灯模组的第三个具体实施例的 立体结构图。
图41是前照灯光学元件的车灯模组形成的远光光形的模拟示意图；
图42是前照灯光学元件的车灯模组形成的近光光形的模拟示意图。
附图标记说明
1前照灯光学元件 11集光部
12第一出光部 121阶梯面
13反射部 14第二出光部
15近光截止线结构 16第一空腔
17远光截止线结构 18侧壁
19a 50L暗区形成结构 19bⅢ区光形形成结构
2透镜 21光轴
3连接板 5光源
61近光明暗截止线 62远光明暗截止线
63III区 64 50L区域
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发 明。
首先需要说明的是，如图1所示，基于本发明的前照灯光学元件，正常 安装于车灯中时，沿光线出射方向，“前”是指第二出光部14所在的一端， “后”是指集光部11所在的一端，“左右”则是沿光线出射方向，前照灯光 学元件的左侧和右侧；“上下”则是沿光线出射方向，前照灯光学元件的上 方和下方。
同时，如图6、图7、图11、图24、图26和图37所示，光轴21是指 沿着前照灯光学元件前后方向延伸，且经过透镜2的焦点的虚拟直线。
另外，根据《GB 4599-2007——汽车用灯丝灯泡前照灯》定义：明暗截 止线为光束投射到配光屏幕上，目视感觉到的明暗显著变化的分界线。本发 明的近光明暗截止线61是指车灯近光光形的上边界，远光明暗截止线62则 指车灯远光光形的下边界。在实际安装情况中，应当根据实际安装状态并结 合本发明的前照灯光学元件1本身为基准对方位术语进行解释，术语为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是 指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操 作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸 连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接， 可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图27至图32、图34和图35所示，本发明提供一种前照灯光学元件， 该前照灯光学元件包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部11、第一出光 部12和反射部13。
可选地，如图1至图4、如图16至图18所示，所述前照灯光学元件包 括沿光线出射方向依次一体连接的集光部11、第一出光部12、反射部13和 第二出光部14，所述第一出光部12、反射部13和第二出光部14围合成第 一空腔16，所述集光部11能够汇聚射入的光线并使得光线经由所述第一出 光部12射出，其中部分光线能够穿过所述第一空腔16直接射向所述第二出 光部14，另一部分光线能够经所述反射部13反射后射向所述第二出光部14。
其中，如图16至图18、图27至图30、图32、图34和图35所示，所 述反射部13的一端与第一出光部12的下部连接，另一端形成有用于形成近 光明暗截止线61的近光截止线结构15。
可选地，图1至图4、图31所示，所述反射部13的一端与第一出光部 12的上部连接，另一端形成有用于形成远光明暗截止线62的远光截止线结 构17；所述第一出光部12的出光面为具有段差的多个阶梯面121或单个曲 率连续且顺滑的曲面。
从上述描述可以看出，反射部13具有反射面，即反射部13上靠近第一 空腔16的面，反射部13的反射面可以反射第一出光部12出射的部分光线。 反射部13的前端形成有近光截止线结构15或远光截止线结构17，近光截止 线结构15或远光截止线结构17的形状则是根据不同的法规或者不同国家、 区域和汽车厂商的不同要求制定，不局限于附图中所示的形状。集光部11 将射入的光线汇聚后，经由第一出光部12射出，其中部分光线穿过第一空 腔16直接射向第二出光部14或设于本发明的前照灯光学元件1前端的光学 元件，另一部分光线经反射部13反射后射向第二出光部14或设于本发明的 前照灯光学元件1前端的光学元件。其中，发散光经集光部11折射或反射 后，能够形成角度较小的光束，使得该光源5发出的光线能够完全或绝大部 分的入射到反射部13和第二出光部14或设于本发明的前照灯光学元件1前 端的光学元件，实现较高的光效的同时还能够减小该前照灯光学元件1的尺 寸，使得该前照灯光学元件1进一步趋于小型化，更加轻量化，其空间占用 体积较小，空间利用效率大幅提高；能够满足一体成型的工艺要求，从而提 高了光路传播路径上的光学面之间的位置精度，结构得到了相对简化。
在上述结构中，本发明的前照灯光学元件1的空间占用体积较小，空间 利用效率大幅提高，且能够满足一体成型的工艺要求。在这里，集光部11、 第一出光部12、反射部13和第二出光部14一体注塑成型，提高了各光学面 之间位置精度，前照灯光学元件1的结构得到了相对简化；第一空腔16的 设置一方面可以节省材料、降低成本，使得前照灯光学元件1更加轻量化； 另一方面相比现有技术具有较长实心导光体的聚光元件，该前照灯光学元件 1增加了第一出光部12的出光面和第二出光部14的入光面两个配光光学面， 增加了配光参数，使得配光更加灵活。
作为一个优选实施方式，所述集光部11为聚光杯结构，且与所述阶梯 面121一一对应设置。其中，聚光杯结构是车灯领域的常见聚光结构，具体 地，作为聚光杯的一种结构形式，所述集光部远离所述反射部的一端开设有 内凹腔体，所述内凹腔体包括前入光面和侧入光面，所述前入光面为向远离 所述反射部的一侧凸出的曲面，所述侧入光面为由远离所述反射部的一端向 靠近所述反射部的一端周长逐渐减小的曲面，所述集光部的外部轮廓面为由 远离所述反射部的一端向靠近所述反射部的一端周长逐渐增大的曲面。
优选地，所述阶梯面121为平面或曲率连续且顺滑的曲面。
更优选地，中部区域的所述阶梯面121的面积大于两侧的阶梯面的面积。
从图2和图17中可以看出，本发明的前照灯光学元件1的后端设有多 个集光部11，每个集光部11都对应设置有第一出光部12，各第一出光部12 形成为阶梯面121。各阶梯面121可以有多种结构形式，首先，单个阶梯面 121可以是平面或曲率连续且顺滑的曲面；其次，各阶梯面121的面积与对 应的集光部11的大小成正比，即集光部11与第一出光部12的连接面越大， 阶梯面121的面积越大，反之则越小；最后，为了光线出射的需求，中间区 域的阶梯面121的面积会大于两侧区域的阶梯面121。不仅如此，还可以将 两侧的阶梯面121设置为相对于中间区域的阶梯面121两侧对称的形式。这 些阶梯面121单独设置的主要目的是为了能够通过调整各阶梯面12来调节 光形，且操作比较方便，调光效果较好。
从图30和图32中可以看出，根据出光需求，第一出光部12还可以是 连续顺滑的曲面或平面，此时，第一出光部12是一个单独的面。
作为另一个优选实施方式，所述第二出光部14的出光面为曲率连续的 顺滑的内凹曲面。该连续顺滑的内凹曲面能够使得出射光形更加清晰，当然， 第二出光部14并不局限于内凹曲面的结构，也可以是平面，或其他自由曲 面结构。
作为又一个优选实施方式，所述反射部13远离所述集光部11的一端端 面为曲率连续且顺滑的内凹弧状曲面，由于近光明暗截止线结构15或远光 明暗截止线结构17设于该内凹弧状曲面的下边沿或上边沿，因此，该内凹 弧状曲面可使得车灯光形的近光明暗截止线61或远光明暗截止线62更加清 晰锐利，当然，也可以如图27和图28所示，反射部13远离所述集光部11 的一端端面为平面。反射部13远离所述集光部11的一端的结构形式还可以 是自由曲面结构或其他形式，均由光线出光效果要求来定。
可选择地，本发明的前照灯光学元件1还包括侧壁18，所述侧壁18设 于所述反射部13的左右两侧，其中一端与所述第一出光部12连接，另一端 与所述第二出光部14连接。
如图1至图3、图16和图17所示，本发明的前照灯光学元件1的两侧 设置侧壁18，侧壁18的一端与第一出光部12连接，另一端与第二出光部 14连接，侧壁18可以使得前照灯光学元件1的强度更高、寿命更长。或者， 为满足车灯外形的需要或进一步简化该前照灯光学元件1的结构以节约材 料、降低成本，该前照灯光学元件1也可以不设置侧壁18。
如图32和图33所示，作为本发明的一个具体实施方式，具有所述近光 截止线结构15的所述反射部13的反射面上形成50L暗区形成结构19a，光 线经所述50L暗区形成结构19a的反射和折射后能够降低近光50L区域的亮 度。
近光光形中对50L区域64的亮度有具体限制，即50L≤15lx，通过在反 射面上设置50L暗区形成结构19a，由第一出光部12射向所述50L暗区形 成结构19a的光线经所述50L暗区形成结构19a反射和折射后，改变这部分 光线的传播方向，使其射至50L区域64以外的区域，以降低近光的50L区 域64的亮度，以符合法规要求。
如图34和图35所示，作为本发明的另一个具体实施方式，所述近光截 止线结构15设于所述反射部13的反射面的前边沿，所述集光部11的下部 设有Ⅲ区光形形成结构19b，所述Ⅲ区光形形成结构19b能够形成近光的Ⅲ 区光形。
在图34和图35中可以看出，集光部11的下部设有Ⅲ区光形形成结构 19b，使得集光部11汇聚的部分光线能够由该III区光形形成结构19b射出 并经反射部13下方射出以形成图42所示的近光的Ⅲ区63光形。现有技术 的III区形成结构可设置在透镜、透镜支架或聚光器的下表面等位置，有的 会影响透镜外观，有的会影响光效。本发明的前照灯光学元件1通过在集光 部11的下部设置Ⅲ区光形形成结构19b，使得光线由该III区光形形成结构19b射出并经过反射部13下方射至透镜2，由透镜2投射至近光III区63， 这样，既不影响透镜外观，也不会影响光效。
由此可以看出，当该前照灯光学元件1采用近光结构时，光源5设置于 集光部11的内凹腔体的开口处，经集光部11汇聚后，一部分光线直接射入 透镜2；一部分光线由反射部13的反射面反射后再射入透镜2；一部分光线 经反射部13下方射出至透镜2，以上三部分光线经透镜2投射后，能够形成 如图42所示的近光光形，并且能够将射至50L暗区形成结构19a的光线改 变传播方向，使得近光的50L区域64的亮度符合法规要求。当该前照灯光 学元件1采用远光结构时，光源5发出的光线经集光部11汇聚后，一部分 直接射入透镜2，另一部分由反射部13反射后射入透镜2，以上两部分光线 经透镜2投射后，形成如图41所示的具有远光明暗截止线62的远光光形。
具体地，所述集光部11的数量为两个以上。本发明的前照灯光学元件1 包括两个以上的集光部11，每个集光部11均对应设置一个光源5，多个光 源5分散设置后有利于光源5的散热，同时采用多个集光部11还可以提高 该前照灯光学元件1的光学效率。一般情况下，根据出光需要，中间区域的 集光部11会大于两侧区域的集光部11，由此可以得到中间区域照度要求高 的光形，以能够汇聚更多的光线，从而提高光效。
更具体地，所述反射部13的反射面上设有增反层。反射部13的反射面 为用于接收第一出光部12出射的部分光线的光学面，反射部13的反射面可 以增设增反层以提高光线的反射率，其中，增反层可以是设置于反射面上的 增反膜或增反涂层，常见地，如在反射部13的反射面镀铝处理。
如图13至图15、图25和图26中所示，本发明第二方面提供一种车灯 模组，包括根据上述技术方案中任一项所述的前照灯光学元件1和透镜2， 所述透镜2设于所述前照灯光学元件1的光线出射方向上，其中，所述前照 灯光学元件1和所述透镜2直接连接。在这里，前照灯光学元件1与透镜2 采用一体式结构，此种一体式结构下，该车灯模组可以采用玻璃、PC、PMMA 或硅胶等材质实现一体注塑成型。
可选地，如图8至图12、图21至图24、图38至图40所示，还包括连 接板3，所述前照灯光学元件1和所述透镜2之间通过所述连接板3连接， 所述前照灯光学元件1、所述透镜2和所述连接板3可一体注塑成型。
上述两种结构形式的车灯模组，均一体注塑成型，能够减少零件数量， 使得装配后的车灯结构更加紧凑，同时，还能够避免在装配过程中各光学元 件之间的装配误差，提高装配精度，从而能够提高光学精度、缩小该车灯模 组的尺寸，从而提高生产效率、降低生产成本。
需要说明的是，该车灯模组采用一体式结构时，仅需要一个前照灯光学 元件1与透镜2一体注塑成型的光学元件就可以实现照明光形，不需要设置 其他光学元件，结构简单。当然，为了车灯造型等需求，可以在该一体注塑 成型的光学元件和外配光镜之间设置至少一个内配光镜，该内配光镜可以是 普通等壁厚塑料件，只为呈现所需造型，还可以是背面具有配光功能的配光 塑料件。
当然，如图5至图7、图19、图20、图36和图37所示，也可以将透镜 2直接设于前照灯光学元件1的前端，不采用连接板3连接，而是采用其他 安装支架分别安装在灯体内的散热器上。此时，前照灯光学元件1与透镜2 采用分体式结构，透镜2设置于前照灯光学元件1的光线出射方向上，两者 分开设置，配光参数多，有利于配光，还可以根据车灯造型需要灵活布置该 前照灯光学元件1和透镜2，使得车灯造型更加新颖、多变，满足用户对于 个性化、科技感的车灯造型的需要。
具体地，所述近光截止线结构15或所述远光截止线结构17位于所述透 镜2的光轴21的上侧10mm至下侧10mm的区域内。
为了形成清晰的光形，需要调节反射部13与透镜2的相对位置，使得 近光明暗截止线结构15或远光明暗截止线结构17位于透镜2的光轴21的 上侧10mm至下侧10mm的区域内，优选地，近光明暗截止线结构15或远 光明暗截止线结构17位于透镜2的光轴21的上侧2mm至下侧2mm的区域 内，进一步优选地，近光明暗截止线结构15或远光明暗截止线结构17位于 透镜2的光轴21处，即透镜2的焦点位于近光明暗截止线结构15或远光明 暗截止线结构17上，使得形成的光形更加清晰。
更具体地，所述透镜2为凸透镜或菲涅尔透镜结构，不同的结构形式的 透镜2能够实现车灯模组的多样化，同时，透镜2采用菲涅尔透镜结构时， 车灯模组的体积会更小更轻。
本发明第三方面提供一种车灯，包括根据上述技术方案中任一项所述的 车灯模组。
本发明第四方面还提供一种车辆，包括根据上述技术方案中所述的车 灯。
本发明的有益效果是：首先，车辆前照灯光学元件1的第二出光部14 与透镜2一体成型，反射部13设于第一出光部12的上部，光源5设置于集 光部11的内凹腔体的开口处，经集光部11汇聚后，一部分光线直接穿过第 一空腔16射入透镜2，另一部分光线于反射部13的反射面形成反射后直接 射入透镜2，以上两部分光线叠加后，形成具有远光明暗截止线62的远光光 形，具体光形图如图16所示。该车灯模组采用一体式结构，能够减少零件 数量，使得装配后的车灯结构更加紧凑，同时，还能够避免在装配过程中各 光学元件之间的装配误差，提高装配精度，从而能够提高光学精度、缩小该 远光灯模组的尺寸，从而提高生产效率、降低生产成本。需要说明的是，该 车灯模组为远光灯模组，采用一体式结构，仅需要一个前照灯光学元件1与 透镜2一体成型的光学元件就可以实现远光光形，不需要设置其他光学元件， 结构简单。
其次，前照灯光学元件1的第二出光部14与透镜2一体成型，反射部 13设于第一出光部12的下部，光源5设置于集光部11的内凹腔体的开口处， 经集光部11汇聚后，一部分光线直接穿过第一空腔16射入透镜2，另一部 分光线于反射部13的反射面反射后直接射入透镜2，以上两部分光线叠加 后，该近光灯模组能够形成图42所示的位于近光明暗截止线61下方的近光 光形。该车灯模组为近光灯模组，采用一体式结构，能够减少零件数量，使 得装配后的车灯结构更加紧凑，同时，还能够避免在装配过程中各光学元件 之间的装配误差，提高装配精度，从而能够提高光学精度、缩小该近光灯模 组的尺寸，从而提高生产效率、降低生产成本。需要说明的是，该近光灯模 组采用一体式结构时，仅需要一个前照灯光学元件1与透镜2一体成型的光 学元件就可以实现近光光形，不需要设置其他光学元件，结构简单。
当然，无论是近光灯模组，还是远光灯模组，为了车灯造型等需求，均 可以在该一体成型的光学元件和外配光镜之间设置至少一个内配光镜，该内 配光镜可以是普通等壁厚塑料件，只为呈现所需造型，还可以是背面具有配 光功能的配光塑料件。
由以上描述可以看出，本发明的前照灯光学元件1包括沿光线出射方向 依次一体连接的集光部11、第一出光部12和反射部13；或者所述前照灯光 学元件1包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部11、第一出光部12、 反射部13和出光部12，所述第一出光部12、反射部13和第二出光部14围 合成第一空腔16，所述集光部11能够汇聚射入的光线并使得光线经由所述 第一出光部12射出，其中部分光线能够穿过所述第一空腔16直接射向所述第二出光部14，另一部分光线能够经所述反射部13反射后射向所述第二出 光部14；其中所述反射部13的一端与第一出光部12的下部连接，另一端形 成有用于形成近光明暗截止线61的近光截止线结构15；或者，所述反射部 13的一端与第一出光部12的上部连接，另一端形成有用于形成远光明暗截 止线62的远光截止线结构17；所述第一出光部12的出光面为具有段差的多 个阶梯面121或单个曲率连续且顺滑的曲面。本发明的前照灯光学元件1的空间占用体积较小，空间利用率大幅度提高，能够适应市场对车灯的多样化 及小型化的要求，在提高光线传播路径上的光学面之间的位置精度的基础 上，对其结构进行简化，使得其更加轻量化。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明 的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必 要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (16)

1.一种前照灯光学元件，其特征在于，所述前照灯光学元件包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部(11)、第一出光部(12)和反射部(13)；或者所述前照灯光学元件包括沿光线出射方向依次一体连接的集光部(11)、第一出光部(12)、反射部(13)和第二出光部(14)，所述第一出光部(12)、反射部(13)和第二出光部(14)围合成第一空腔(16)，所述集光部(11)能够汇聚射入的光线并使得光线经由所述第一出光部(12)射出，其中部分光线能够穿过所述第一空腔(16)直接射向所述第二出光部(14)，另一部分光线能够经所述反射部(13)反射后射向所述第二出光部(14)；其中
所述反射部(13)的一端与第一出光部(12)的下部连接，另一端形成有用于形成近光明暗截止线(61)的近光截止线结构(15)；或者，所述反射部(13)的一端与第一出光部(12)的上部连接，另一端形成有用于形成远光明暗截止线(62)的远光截止线结构(17)；
所述第一出光部(12)的出光面为具有段差的多个阶梯面(121)或单个曲率连续且顺滑的曲面。
2.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述集光部(11)为聚光杯结构，且与所述阶梯面(121)一一对应设置。
3.根据权利要求2所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述阶梯面(121)为平面或曲率连续且顺滑的曲面。
4.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，中部区域的所述阶梯面(121)的面积大于两侧的所述阶梯面(121)的面积。
5.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述第二出光部(14)的出光面为曲率连续的顺滑的内凹曲面。
6.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述反射部(13)远离所述集光部(11)的一端端面为曲率连续且顺滑的内凹弧状曲面。
7.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，还包括侧壁(18)，所述侧壁(18)设于所述反射部(13)的左右两侧，其中一端与所述第一出光部(12)连接，另一端与所述第二出光部(14)连接。
8.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，具有所述近光截止线结构(15)的所述反射部(13)的反射面上形成50L暗区形成结构(19a)，光线经所述50L暗区形成结构(19a)的反射和折射后能够降低近光50L区域的亮度。
9.根据权利要求1所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述近光截止线结构(15)设于所述反射部(13)的反射面的前边沿，所述集光部(11)的下部设有Ⅲ区光形形成结构(19b)，所述Ⅲ区光形形成结构(19b)能够形成近光的Ⅲ区光形。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述集光部(11)的数量为两个以上。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的前照灯光学元件，其特征在于，所述反射部(13)的反射面上设有增反层。
12.一种车灯模组，其特征在于，包括根据权利要求1至11中任一项所述的前照灯光学元件(1)和透镜(2)，所述透镜(2)设于所述前照灯光学元件(1)的光线出射方向上，其中
所述前照灯光学元件(1)和所述透镜(2)直接连接；或者
还包括连接板(3)，所述前照灯光学元件(1)和所述透镜(2)之间通过所述连接板(3)连接，所述前照灯光学元件(1)、所述透镜(2)和所述连接板(3)一体注塑成型。
13.根据权利要求12所述的车灯模组，其特征在于，所述近光截止线结构(15)或所述远光截止线结构(17)位于所述透镜(2)的光轴(21)的上侧10mm至下侧10mm的区域内。
14.根据权利要12或13中所述的车灯模组，其特征在于，所述透镜(2)为凸透镜或菲涅尔透镜结构。
15.一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求12至14中任一项所述的车灯模组。
16.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求15中所述的车灯。
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