CN116592304A - 基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯及车辆，包括：直射式厚壁光导件，其呈环状结构；直射式厚壁光导件的内环壁上成形有用于射出直射光的第一出光面，且直射式厚壁光导件的一个轴侧端成形有用于射出多角度的散射光的第二出光面；光源组件，其包括适于与直射式厚壁光导件装配相连的环状电路板和设于环状电路板朝向直射式厚壁光导件的侧端面上的且沿周向阵列式排布的多个发光件；聚光组件，其设于直射式厚壁光导件上背向第二出光面的轴侧端；且聚光组件包括沿着直射式厚壁光导件的周向依次设有的与多个发光件一一对应的多个聚光器。本发明可以优化双功能氛围灯的结构以兼顾灯光效果均匀性和灯具结构的紧凑性。

Description

基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯及车辆

技术领域

本发明涉及光学透镜技术领域，尤其涉及一种基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯及车辆。

背景技术

现有技术中应用在汽车中的信号灯光学系统，普遍采用厚壁光学结构来实现功能配光及外观灯光造型效果。其中，厚壁光导有两种基础结构：一种是直射式厚壁光导件，直射式厚壁光导件的光源及聚光器光学结构正对出光面花纹。另一种是反射式厚壁光导，反射式厚壁光导的光源通光学聚光器结构后，再经过全反射（反射）光学结构，最后达到出光面花纹。其中的全反射（反射）光学结构，使得光学经过空间转折及叠加，实现了光束的均匀化并按照特定设计方向出射。

随着汽车信号灯的造型设计感的要求不断提高，汽车灯具信号灯在兼具配光功能的要求同时还增加了氛围灯的灯光要求，即需要满足双功能要求，实现双功能汽车信号灯。对于氛围灯，其自身本来是不具备配光要求的，只能辅助功能区配光，在汽车信号灯呈点亮状态时，主要用于增加信号灯的氛围感及美观度。其光学结构通常采用透明导光板方案，产生简单条状的灯光效果。

而对于双功能汽车信号灯来说，如果采用直射式厚壁光导件方案通常会导致灯光效果均匀性较差。而如果采用反射式厚壁光导结构来实现信号灯配光要求的同时达到均匀美观的造型灯光效果，其全反射（反射）光学结构会增大整体光学系统空间的结构尺寸，从而降低了灯具空间结构紧凑性。故而，上述两种结构下成形的双功能汽车信号灯均存在一定的欠缺，难以兼顾结构的紧凑性以及灯光效果的均匀性，其整体结构有待于进一步优化改进。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，以解决优化双功能氛围灯的结构以兼顾灯光效果均匀性和灯具结构的紧凑性的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种车辆，以解决优化车辆中的双功能氛围灯的结构以兼顾灯光效果均匀性和灯具结构的紧凑性的技术问题。

本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯是这样实现的：

一种基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，包括：

直射式厚壁光导件，其呈环状结构；所述直射式厚壁光导件的内环壁上成形有用于射出直射光的第一出光面，且所述直射式厚壁光导件的一个轴侧端成形有用于射出多角度的散射光的第二出光面；

光源组件，其包括适于与直射式厚壁光导件装配相连的环状电路板和设于环状电路板朝向直射式厚壁光导件的侧端面上的且沿周向阵列式排布的多个发光件；

聚光组件，其设于直射式厚壁光导件上背向第二出光面的轴侧端；且所述聚光组件包括沿着直射式厚壁光导件的周向依次设有的与多个发光件一一对应的多个聚光器。

在本发明可选的实施例中，所述直射式厚壁光导件成形有第二出光面的轴侧端的开口尺寸大于该直射式厚壁光导件设有聚光组件的轴侧端的开口尺寸，以使直射式厚壁光导件呈塔状结构体。

在本发明可选的实施例中，所述第一出光面上均布有第一花纹结构；以及

所述第二出光面上均布有第二花纹结构。

在本发明可选的实施例中，所述第一花纹结构为阵列式排布的多个四面锥体结构；以及

所述第二花纹结构为皮纹结构。

在本发明可选的实施例中，所述第一花纹结构为在直射式厚壁光导件的内环壁上沿横向和纵向交叉分布的多个花纹单元；以及

每个所述花纹单元包括依次交替设有的多个拱状花纹部和多个面状花纹部；其中每相邻的两个拱状花纹部之间均设有一个面状花纹部；以及

所述第二花纹结构为皮纹结构。

在本发明可选的实施例中，所述直射式厚壁光导件适于与环状电路板卡接相连；以及

所述环状电路板上间隔设有多个卡接孔，且所述直射式厚壁光导件上设有适于与多个卡接孔一一卡接配合的卡接臂。

在本发明可选的实施例中，每个所述聚光器均相对于直射式厚壁光导件呈倒扣碗状结构；以及

所述倒扣碗状结构朝向光源组件的侧端凹设有入光部，且倒扣碗状结构背向光源组件的侧端成形有出光部。

在本发明可选的实施例中，每个聚光器与相邻的聚光器相接的侧壁上成形有一个楔形过渡面；且每个所述聚光器的楔形过渡面与相邻的聚光器的弧形面相连；

所述楔形过渡面上设有多条由入光部向出光部方向延伸的竖条纹。

在本发明可选的实施例中，所述环状电路板的平面法向与该环状电路板和直射式厚壁光导件的配合安装方向形成的夹角为0～30°。

本发明的车辆是这样实现的：

一种车辆，包括所述基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯及车辆，通过呈环状结构的直射式厚壁光导件，由其内环壁和其中一个轴侧端来分别形成直射光和多角度的散射光，使得本发明的双功能氛围灯在满足配光要求的同时产生美观的大面积复杂造型灯光效果。在此过程中，巧妙地利用了直射式厚壁光导件的环状结构，通过在其不同的壁面上的出光面来实现不同的光线效果，如此即不需要增加整体的双功能氛围灯结构的复杂性，也就可以避免增大整体双功能氛围灯的尺寸大小，可以实现基于紧凑的结构来实现双功能氛围灯的灯光效果。

再者，由于直射式厚壁光导件呈环状结构，发光件发出的大角度光线（杂散光）会透过相邻的聚光器，从而影响灯光效果产生亮斑和暗区，降低灯光系统美观度。对此，通过每个聚光器与相邻的聚光器相接的侧壁上成形有一个楔形过渡面；且每个所述聚光器的楔形过渡面与相邻的聚光器的弧形面相连；楔形过渡面上设有多条由入光部向出光部方向延伸的竖条纹，在此结构下，可以将杂散光光线均匀化，从而消除亮斑缺陷。故而本发明的聚光器的设计结构弥补了单纯采用直射式厚壁光导件配合一般技术中的聚光器时存在的缺陷，因此聚光器的结构设计与直射式厚壁光导件相辅相成，共同配合来实现双功能氛围灯的均匀出光。

附图说明

图1是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的第一视角结构示意图；

图2是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的第二视角结构示意图；

图3是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的第三视角结构示意图；

图4是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的分解结构示意图；

图5是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的环状电路板的平面法向L与环状电路板和直射式厚壁光导件的配合安装方向的示意图；

图6为基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的环状电路板的示意图；

图7是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的聚光器的结构示意图；

图8是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的第二光学结构在一种实施情况下的示意图；

图9是本发明的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的第二光学结构在另一种实施情况下的示意图；

图10是图9中的第二光学结构的局部放大图。

图中：直射式厚壁光导件1、第一花纹结构11、四面锥体结构111、拱状花纹部112、面状花纹部113、第二花纹结构12、卡接臂15、安装腿16、环状电路板2、发光件21、卡接孔22、聚光器3、让位台阶面31、台阶面32、楔形过渡面33、入光部35。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图10所示，本实施例提供了一种基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，包括：配合使用的直射式厚壁光导件1和光源组件，整体的直射式厚壁光导件1和光源组件为适形结构。

接下来首先来说直射式厚壁光导件1：

从形状上来说，直射式厚壁光导件1呈环状结构；结合附图举例一种具体可选的实施情况来说，直射式厚壁光导件1大致包括一个呈U形的结构本体和与呈U形的结构本体的开口尺寸端相连的连接体，使得U形的结构本体和连接体共同围合形成为环状的结构。当然此处的直射式厚壁光导件1也可以是采用规则形状的例如圆形或者椭圆形，对此本实施例不做绝对限定。

再者，直射式厚壁光导件1的内环壁上成形有用于射出直射光的第一出光面，且直射式厚壁光导件的一个轴侧端成形有用于射出多角度的散射光的第二出光面。

在上述结构的基础上，需要说明的是，为了使得本实施例的第一出光面和第二出光面互不干扰，并且在满足第一出光面和第二出光面的使用需求的基础上还不增加整体的直射式厚壁光导件1结构的复杂性，本实施例中采用的直射式厚壁光导件1具有一定的厚度，并且直射式厚壁光导件1成形有第二出光面的轴侧端的开口尺寸大于该直射式厚壁光导件1设有聚光组件的轴侧端的开口尺寸，以使直射式厚壁光导件1呈塔状结构体，在此结构之下，第一出光面可以利用呈环状结构的直射式厚壁光导件1的中心孔的区域来射出光线，从而使得第一出光面和第二出光面处于不同的工作区域。故此，对于本实施例的直射式厚壁光导件1来说，其采用的环状结构可以巧妙地利用紧凑的空间来形成双功能的灯效。

此外，对于将第一出光面设于直射式厚壁光导件1的内环壁上，对于整体的直射式厚壁光导件1来说，内环壁的面积远大于其形成第二出光面的轴侧端的面积，基于此情况，使得本实施例的双功能氛围灯可以呈现出美观的大面积氛围灯的灯光效果。

更为详细地说，在第一出光面上均布有第一花纹结构11；举例一种可选的实施情况，此处的第一花纹结构11为阵列式排布的多个四面锥体结构111，四面锥体结构111可产生璀璨的钻石面效果，灯光点亮时更有立体感。再举例另一种可选的实施情况，第一花纹结构11为在直射式厚壁光导件1的内环壁上沿横向和纵向交叉分布的多个花纹单元；以及每个花纹单元包括依次交替设有的多个拱状花纹部112和多个面状花纹部113；其中每相邻的两个拱状花纹部112之间均设有一个面状花纹部113。可选的一种实施情况下，本实施例中的拱状花纹部112与面状花纹部113的花纹材料采用聚碳酸酯PC材质或者聚甲基丙烯酸甲酯PMMA材质。

需要说明的是，在一种可选的实施情况下，每个拱状花纹部112的出光方向均具有扩散角度。而面状花纹部113可选为平面结构，且不具有扩散角度，对光没有进一步的扩散或者折反射作用。此处采用具有扩散角度的拱状花纹部112和没有扩散角度的面状花纹部113交替排布，一方面使得整个双功能氛围灯在不点亮状态时实现传统光学花纹的视觉效果，而点亮状态时实现高效的点亮效果。另一方面，具有扩散角度的拱状花纹部112用于将光扩散，从而达到满足法规的效果。而没有扩散角度的面状花纹部113，对光没有进一步的扩散效果，可以提高整个双功能氛围灯的光效利用率。

对于第二出光面来说，其表面均布有第二花纹结构12，可选的情况下，此处第二花纹结构12采用皮纹结构，加工工艺简单，且满足用于形成直射光线的使用需求。

接下来说聚光组件：

本实施例采用的聚光组件设于直射式厚壁光导件上背向第二出光面的轴侧端；且所述聚光组件包括沿着直射式厚壁光导件的周向依次设有的与多个发光件一一对应的多个聚光器。在本实施例中多个聚光器3采用相同的结构，因此，以下描述就以任意一个聚光器3的情况为例。

首先，从大致结构来说，每个聚光器3均相对于直射式厚壁光导件1呈倒扣碗状结构；以及倒扣碗状结构朝向光源组件的侧端凹设有入光部35，且倒扣碗状结构背向光源组件的侧端成形有出光部。

在上述结构的基础上，由于直射式厚壁光导件1呈环状结构，发光件21发出的大角度光线（杂散光）会透过相邻的聚光器3，从而影响灯光效果产生亮斑和暗区，降低灯光系统美观度。对此，本实施例中每个聚光器3与相邻的聚光器3相接的侧壁上成形有一个楔形过渡面33；且每个聚光器3的楔形过渡面33与相邻的聚光器3的弧形面相连；楔形过渡面33上设有多条由入光部35向出光部方向延伸的竖条纹，在此结构下，可以将杂散光光线均匀化，从而消除亮斑缺陷。有必要说明的是，对于聚光器3上带有竖条纹的侧壁来说，竖条方向相对出模方向有7～10°的夹角，可使聚光器3满足生产过程中模具件出模要求。

故而本实施例的聚光器3的设计结构弥补了单纯采用直射式厚壁光导件1配合一般技术中的聚光器3时存在的缺陷，因此本实施例中的聚光器3的结构设计与直射式厚壁光导件1相辅相成，共同配合来实现双功能氛围灯的均匀出光。

此外，还有必要说明的是，在聚光器3的入光部35的周向边沿还成形有0.3～0.4mm厚度的台阶面32，该设计可保证生产注塑工艺要求末端的底面填充度。

再接下来说光源组件：

光源组件包括适于与直射式厚壁光导件1装配相连的环状电路板2和设于环状电路板2朝向直射式厚壁光导件1的侧端面上的且沿周向阵列式排布的多个发光件21。且在环状电路板2背向直射式厚壁光导件1的侧端面上排布电路驱动元器件。对此，本实施例中的环状电路板2既可以集成电路驱动及光源等元器件又可同时简化工艺、安装、减小系统空间尺寸，降低系统成本。

此处的发光件21可选采用LED光源颗粒，且为双芯片光源。需要说明的是，此处的环状电路板2的整体形状与直射式厚壁光导件1的环形结构适形相配，即环状电路板2大致包括一个呈U形的结构本体和与呈U形的结构本体的开口尺寸端相连的连接体。

基于上述结构，一种可选的实施情况下，环状电路板2的平面法向L与该环状电路板2和直射式厚壁光导件1的配合安装方向X形成的夹角A为0～30°。基于此结构，可保证设于环状电路板2上的LED光源颗粒发出的光线能够有效的被聚光器3接收。

一种可选的实施情况下，直射式厚壁光导件1适于与环状电路板2卡接相连；以及环状电路板2上间隔设有多个卡接孔22，且直射式厚壁光导件1上设有适于与多个卡接孔22一一卡接配合的卡接臂15。此处的卡接臂15与卡接孔22之间可选采用过盈配合的方式来实现直射式厚壁光导件1与环状电路板2的可靠装配；当然还可以是卡接臂15与卡接孔22之间为间隙配合的结构，并且在间隙配合的基础上再配合焊接的固定方式来最终实现直射式厚壁光导件1与环状电路板2的可靠装配。

另外，考虑到最终在直射式厚壁光导件1与光源组件安装到位形成一个完整的双功能氛围灯之后与车辆装配区域的装配固定的需要，本实施例还在直射式厚壁光导件1的外侧壁朝向光源组件的边缘设有多个安装腿16，对于安装到位的光源组件和直射式厚壁光导件1来说，该安装腿16位于环状电路板2的外侧，使得安装腿16的设计不会影响到环状电路板2与直射式厚壁光导件1的正常卡接装配。

再者来说，为满足本实施例的双功能氛围灯安装的间隙要求，本实施例中的聚光器3与LED光源颗粒的距离最小为0.5mm，因此本实施例的倒扣碗状结构朝向光源组件的侧端面且位于入光部35与楔形过渡面33的交界部位切削成形有对应发光件21的让位台阶面31；此处的让位台阶面31的切削厚度大于0.5mm且小于1mm。

综上，对于本实施例的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯来说，

通过呈环状结构的直射式厚壁光导件1，由其内环壁和其中一个轴侧端来分别形成直射光和多角度的散射光，使得本发明的双功能氛围灯在满足配光要求的同时产生美观的大面积复杂造型灯光效果。在此过程中，巧妙地利用了直射式厚壁光导件1的环状结构，通过在其不同的壁面上的出光面来实现不同的光线效果，如此即不需要增加整体的双功能氛围灯结构的复杂性，也就可以避免增大整体双功能氛围灯的尺寸大小，可以实现基于紧凑的结构来实现双功能氛围灯的灯光效果。

实施例2：

在实施例1的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯的基础上，本实施例提供了一种车辆，包括实施例1的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的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设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，包括：

直射式厚壁光导件，其呈环状结构；所述直射式厚壁光导件的内环壁上成形有用于射出直射光的第一出光面，且所述直射式厚壁光导件的一个轴侧端成形有用于射出多角度的散射光的第二出光面；

光源组件，其包括适于与直射式厚壁光导件装配相连的环状电路板和设于环状电路板朝向直射式厚壁光导件的侧端面上的且沿周向阵列式排布的多个发光件；

聚光组件，其设于直射式厚壁光导件上背向第二出光面的轴侧端；且所述聚光组件包括沿着直射式厚壁光导件的周向依次设有的与多个发光件一一对应的多个聚光器。

2.根据权利要求1所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，所述直射式厚壁光导件成形有第二出光面的轴侧端的开口尺寸大于该直射式厚壁光导件设有聚光组件的轴侧端的开口尺寸，以使直射式厚壁光导件呈塔状结构体。

3.根据权利要求1或2所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，所述第一出光面上均布有第一花纹结构；以及

所述第二出光面上均布有第二花纹结构。

4.根据权利要求3所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，所述第一花纹结构为阵列式排布的多个四面锥体结构；以及

所述第二花纹结构为皮纹结构。

5.根据权利要求3所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，所述第一花纹结构为在直射式厚壁光导件的内环壁上沿横向和纵向交叉分布的多个花纹单元；以及

每个所述花纹单元包括依次交替设有的多个拱状花纹部和多个面状花纹部；其中每相邻的两个拱状花纹部之间均设有一个面状花纹部；以及

所述第二花纹结构为皮纹结构。

6.根据权利要求1或2所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，所述直射式厚壁光导件适于与环状电路板卡接相连；以及

所述环状电路板上间隔设有多个卡接孔，且所述直射式厚壁光导件上设有适于与多个卡接孔一一卡接配合的卡接臂。

7.根据权利要求1或2所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，每个所述聚光器均相对于直射式厚壁光导件呈倒扣碗状结构；以及

所述倒扣碗状结构朝向光源组件的侧端凹设有入光部，且倒扣碗状结构背向光源组件的侧端成形有出光部。

8.根据权利要求7所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，每个聚光器与相邻的聚光器相接的侧壁上成形有一个楔形过渡面；且每个所述聚光器的楔形过渡面与相邻的聚光器的弧形面相连；

所述楔形过渡面上设有多条由入光部向出光部方向延伸的竖条纹。

9.根据权利要求1或2所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯，其特征在于，所述环状电路板的平面法向与该环状电路板和直射式厚壁光导件的配合安装方向形成的夹角为0～30°。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的基于直射式厚壁光导件的双功能氛围灯。