CN207555478U - 光导元件和具有该光导元件的车灯及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光导元件和具有该光导元件的车灯及车辆。光导元件，包括：在光导元件的端侧的至少一个光进入面，用于使来自光源的光能通过光进入面耦合到光导元件中并沿着光导元件的纵向轴线分布；在光导元件的侧面处的至少一个光出射面，光出射面沿着光导元件的纵向轴线的至少一部分延伸；在光导元件的侧面处的至少一个光反射面，光反射面沿着光导元件的纵向轴线的至少一部分延伸并将耦合到光导元件中的光朝光出射面的方向反射，其中，在光出射面处设置有扩光结构，扩光结构与光导元件的本体一体地实施。

Description

光导元件和具有该光导元件的车灯及车辆

技术领域

本实用新型涉及一种光导元件和具有该光导元件的车灯。

背景技术

光导是一种把例如LED发出的光导向需要发光的位置的结构件。光导在车灯中的应用也越来越多，并带来很多优点，比如点亮效果均匀性很好、造型多变等等。

例如，文献US2014036522公开了一种具有光导的车灯。在该车灯中，光源布置在光导的端面处，光导具有用于使光源的光射入的端面、用于使光射出的前表面和用于使光朝前表面反射的反射部。

在文献US2014036522公开的这种长形光导中，光导的端部通常固定在支架中。由于该端部，光导的反射部不会沿着光导的整个纵向轴线延伸。在光导的靠近光源的没有设置反射部的该端部的长度小于一定值时，光导点亮得并不均匀，从而呈现出截锥形的视觉效果。同时，在光导与透镜之间的距离过小时，离开光导的光出射面的光不能完全覆盖整个出光窗口，为此需要增大光导与透镜的距离，从而导致结构空间变大。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种光导元件，其能够避免或克服上述提到的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供一种具有这种光导元件的车灯以车辆。

根据本实用新型的光导元件包括：在光导元件的端侧的至少一个光进入面，来自光源的光能通过光进入面耦合到光导元件中并沿着光导元件的纵向轴线分布；在光导元件的侧面处的至少一个光出射面，光出射面沿着光导元件的纵向轴线的至少一部分延伸；在光导元件的侧面处的至少一个光反射面，光反射面沿着光导元件的纵向轴线的至少一部分延伸并将耦合到光导元件中的光朝光出射面的方向反射，其中，在光出射面处设置有扩光结构，扩光结构与光导元件的本体一体地实施。通过该扩光结构能拓宽光导元件、特别是光导元件的靠近或远离光源的区段的点亮区域。此外，通过一体地实施扩光结构与光导元件的本体，光导元件的安装没有受到不利影响。

根据本实用新型的一实施方式，扩光结构以多个彼此相邻的长形突起、长形凹陷或长形突起和凹陷的组合的形式平行于光导元件的纵向轴线设置在光出射面处。

根据本实用新型的一实施方式，扩光结构以多个彼此相邻的长形突起、长形凹陷或长形突起和凹陷的组合的形式垂直于光导元件的纵向轴线设置在光出射面处。

根据本实用新型的一实施方式，扩光结构以多个彼此相邻的长形突起、长形凹陷或长形突起和凹陷的组合的形式倾斜于光导元件的纵向轴线设置在光出射面处。

根据本实用新型的一实施方式，扩光结构以突起阵列、凹陷阵列或突起和凹陷的组合阵列的形式设置在光出射面处。

在此，“扩光结构‘以突起形式’”意指扩光结构沿径向朝指离光导元件的纵向轴线的方向突出，具体而言，在光导元件的横截面为圆形时，扩光结构的外轮廓上的任意一点到光导元件的纵向轴线的径向距离大于光导元件的半径。“扩光结构‘以凹陷形式’”意指扩光结构朝光导元件的纵向轴线的方向凹进，具体而言，在光导元件的横截面为圆形时，扩光结构的外轮廓上的任意一点到光导元件的纵向轴线的径向距离小于光导元件的半径。

对于长形突起、长形凹陷突起或它们的组合，其在垂直于它的纵向延伸的平面中的横截面例如具有弧形(例如，圆弧形)或多边形(例如，三角形)的形状。在长形突起的横截面为圆弧形时，优选地，突起的半径为1.5mm，在光出射面处的宽度为2mm。当然，长形突起的横截面不限于上述提到的形状，任何能实现扩光效果的其他形状都是可行的。在长形突起和凹陷的组合具有三个长形子单元的情况下，组合例如为长形子突起、长形子突起、长形子凹陷，或者为长形子突起、长形子凹陷、长形子突起，或者为长形子突起、长形子凹陷、长形子凹陷等等。也就是说，长形子突起与长形子凹陷的组合是任意的，只要能够实现扩光功能。在此，长形突起和凹陷的组合的长形子单元的数量不限于上述提到的三个，可根据需要任意选择。要理解的是，对于上述长形子单元，其横截面在纵向上可相同或不同，只要能实现扩光功能。

对于突起阵列、凹陷阵列或突起与凹陷的组合阵列，块状子单元(即，单个突起或凹陷)的横截面例如同样可具有弧形(例如，圆弧形)或多边形(例如，三角形)的形状。横截面为圆弧形时，优选地，突起的半径为1.5mm，在光出射面处的宽度为2mm。突起阵列的子突起的横截面不限于上述提到的形状，任何能实现扩光效果的其他形状都是可行的。在此，子单元可随意组合，只要能够实现扩光功能。

此外，应提及的是，在扩光结构的子单元(突起或凹陷)中也可有空缺，即没有设置突起或凹陷，只要能够实现扩光功能。换句话说，在有空缺的部位处的光导元件的结构情况相当于未设置扩光结构的原始光导元件的结构情况。

各子单元(长形子单元或块状子单元)的大小可相同或不同，只要能实现扩光功能。

优选地，光导元件由透明材料制成，例如PC或者PMMA。其他材料也是可行的。光导元件的直径例如为8mm。光导元件的直径可根据实际需要来选择。

优选地，光源为LED，例如白光、红光、蓝光、黄光LED，从而可根据具体的灯具选用相应的LED来配合根据本实用新型的光导元件。

在此，光出射面、更确切地说具有根据本实用新型的扩光结构的光出射面沿周向方向在光导元件的外周面的一部分上延伸，例如，延伸范围为180°。当然，延伸范围可根据需要来选择，以满足需要的点亮范围。

通过本实用新型的上述光导元件，能在保持原有光源并且不牺牲光学效率的情况下，扩宽光导元件、特别是光导元件的靠近光源的区段的点亮区域，从而使得点亮效果更均匀，而没有增大光导元件的尺寸，特别是直径，由此降低成本。在具有这种光导元件的车灯及车辆中，能在保持车灯其他构件不变的情况下，获得更好的点亮效果，而不需要更换光源、增加光源数量或变动灯具结构。此外，这种光导元件的固定机构也无需重新设计。这同样在成本上更有利。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本实用新型。其中：

图1中的1a-1c分别示出了根据现有技术的光导元件、光导元件的点亮效果和透镜的点亮效果；

图2示出了根据现有技术的光导元件的光出射情况；

图3示出了根据本实用新型的光导元件的光出射情况；

图4示出了根据本实用新型的光导元件的一实施方式的横截面的示意性的图示；

图5示出了根据本实用新型的光导元件的另一实施方式的横截面的示意性的图示；

图6示出了根据本实用新型的光导元件的一实施方式的示意性的图示；

图7示出了根据本实用新型的光导元件的一实施方式的示意性的图示；并且

图8示出了根据本实用新型的光导元件的一实施方式的示意性的图示。

具体实施方式

在下文中示例性地说明了本实用新型的实施方式。如本领域的技术人员应该意识到的那样，在不背离本实用新型的精神的情况下，所说明的实施方式可以各种不同的方式进行修改。因此，附图和说明书本质上为示例性而非限制性的。在下文中，相同的附图标记通常表示相同的元件。

在图1的1a中示意性地示出了传统的光导元件1。该光导元件1具有光进入面11、光反射面12和未示出的光出射面13。光导元件1沿着纵向轴线10延伸，其中，光反射面12设置在光导元件1的纵向轴线10一部分上。在此，特别在光导元件的左端的区段A上没有设置光反射面12。在区段A的长度小于一定值时，例如小于20mm时，光导的点亮效果不太理想，靠近光源L处的点亮宽度会很窄，从而呈现出截锥形的视觉效果，图1b示出了这种光导元件的点亮效果图。同时，在光导元件1与透镜2之间的距离D(参见图2)过小时，例如D小于25mm时，离开光导元件的光出射面的光不能完全覆盖整个出光窗口，此时仅通过透镜也没有办法扩宽点亮区域，图1c示出了这种情况下的透镜的点亮效果图。为此需要增大距离D，以使点亮效果更好，但现在越来越多的情形要求距离D不能太大。

图3示出了根据本实用新型的光导元件1的光出射情况。相比于图2中示出的出射的光分布，在图3中，沿光出射方向3的出射的光分布具有明显更宽的宽度，其中，距离D和除光导之外的所有其他元件以及它们的布置方式都保持不变。

图4示出了根据本实用新型的光导元件1的一实施方式的横截面的示意性的图示。相比于图1a中的光导元件1，图4中的光导元件1在光出射面13处设置有扩光结构14，其用于拓宽光导元件的点亮区域。在此，扩光结构14在光导元件1的横截面中呈3个彼此相邻的突起的形式。

图5示出了根据本实用新型的光导元件1的另一实施方式的横截面的示意性的图示。相比于图1a中的光导元件1，图5中的光导元件1在光出射面13处同样设置有扩光结构14。在此，扩光结构14在光导元件1的横截面中呈突起-凹陷-突起的组合的形式。

在此，应提及的是，图4和图5中示出的光导元件1的横截面仅仅是示意性的。光导元件1的扩光结构14的子单元(即，突起或凹陷)的总和不限于示出的3个，它们的数量可根据需要来设置。同样，子单元(突起或凹陷)可任意组合，只要能实现光导元件1的扩光功能，特别是在光导元件1的靠近光源L的部分的扩光功能。虽然示出的突起或凹陷为圆弧形，它们还可为弧形或多边形或其他合适的形状。

图6示出了根据本实用新型的光导元件1的一实施方式的示意性的图示。在此，光导元件1的扩光结构14以3个彼此相邻的长形突起的形式平行于光导元件的纵向轴线10布置在光出射面13处。

图7示出了根据本实用新型的光导元件1的一实施方式的示意性的图示。在此，光导元件1的扩光结构14以多个彼此相邻的长形突起的形式垂直于光导元件的纵向轴线10布置在光出射面13处。

图8示出了根据本实用新型的光导元件1的一实施方式的示意性的图示。在此，光导元件1的扩光结构14以突起阵列的形式布置在光出射面13处。

虽然在图6、图7中示出的扩光结构14的长形的子单元具有相同的结构，然而，长形子单元也可具有彼此不同的结构。具体而言，子单元可具有彼此不同的横截面大小；或者，一子单元为长形突起，一子单元为长形凹陷。同样，在图8中示出的扩光结构14的块状子单元虽然具有相同的结构，然而，子单元也可具有彼此不同的结构。具体而言，子单元可具有彼此不同的横截面大小；或者，一子单元为块形突起，一子单元为块形凹陷。子单元可以任意方式彼此组合，只要能够实现光导元件1的扩光功能。

布置在光导元件1的端侧的光源L优选地为LED，例如白光、红光、蓝光、黄光LED或发出其他颜色的光的LED，从而例如可根据具体的车灯选用相应的LED来配合根据本实用新型的光导元件。

在此，扩光结构14与光导元件1的本体一体地实施，优选地由透明材料制成，例如PC或PMMA。

应当理解，上述实施方式中作为数据显示的数值仅作为示例，并且可以适当地设置为不同的值。

本实用新型不限于上述结构，也可以采用其他的各种变体。虽然已经通过有限数量的实施方式描述了本实用新型，但是受益于本公开，本领域技术人员可以设计出不脱离在此公开的本实用新型的保护范围的其他实施方式。因此，本实用新型的保护范围应仅由所附权利要求限定。

Claims (12)

1.一种光导元件(1)，其特征在于，包括：

在所述光导元件(1)的端侧的至少一个光进入面(11)，用于使来自光源(L)的光能通过所述光进入面(11)耦合到所述光导元件(1)中并沿着所述光导元件(1)的纵向轴线(10)分布；

在所述光导元件(1)的侧面处的至少一个光出射面(13)，所述光出射面(13)沿着所述光导元件(1)的纵向轴线(10)的至少一部分延伸；

在所述光导元件(1)的侧面处的至少一个光反射面(12)，所述光反射面(12)沿着所述光导元件(1)的纵向轴线(10)的至少一部分延伸并将耦合到所述光导元件(1)中的光朝所述光出射面(13)的方向反射，其中，

在所述光出射面(13)处设置有扩光结构(14)，所述扩光结构(14)与所述光导元件(1)的本体一体地实施。

2.根据权利要求1所述的光导元件(1)，其特征在于，所述扩光结构(14)以多个彼此相邻的长形突起、长形凹陷或长形突起和凹陷的组合的形式平行于所述光导元件(1)的纵向轴线(10)设置在所述光出射面(13)处。

3.根据权利要求1所述的光导元件(1)，其特征在于，所述扩光结构(14)以多个彼此相邻的长形突起、长形凹陷或长形突起和凹陷的组合的形式垂直于所述光导元件(1)的纵向轴线(10)设置在所述光出射面(13)处。

4.根据权利要求1所述的光导元件(1)，其特征在于，所述扩光结构(14)以多个彼此相邻的长形突起、长形凹陷或长形突起和凹陷的组合的形式倾斜于所述光导元件(1)的纵向轴线(10)设置在所述光出射面(13)处。

5.根据权利要求1所述的光导元件(1)，其特征在于，所述扩光结构(14)以突起阵列、凹陷阵列或突起和凹陷的组合阵列的形式设置在所述光出射面(13)处。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的光导元件(1)，其特征在于，所述突起或凹陷的横截面为弧形。

7.根据权利要求6所述的光导元件(1)，其特征在于，所述突起或凹陷的横截面为圆弧形。

8.根据权利要求7所述的光导元件(1)，其特征在于，所述横截面的半径为1.5mm，宽度为2mm。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的光导元件(1)，其特征在于，所述突起或凹陷的横截面为多边形。

10.根据权利要求2至5中任一项所述的光导元件(1)，其特征在于，所述光导元件(1)由PC或者PMMA制成。

11.一种车灯，其具有根据上述权利要求中任一项所述的光导元件(1)。

12.一种车辆，其具有根据权利要求11所述的车灯。