CN208457847U - 导光部件、车灯和机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种导光部件、车灯和机动车辆。该导光部件包括：光入射部，位于导光部件的面向光源的第一侧、并具有布置成接收入射光束的第一部分的第一光引导部和布置成接收入射光束的第二部分的第二光引导部；分光表面，位于导光部件的与第一侧相反的第二侧并布置成与所述光入射部彼此相对；以及光传导部，位于所述光入射部和分光表面的外周侧，光传导部在导光部件的第二侧上设置有光出射面，其中，所述分光表面布置成将入射光束的经由第一光引导部引导的第一部分反射至光传导部中，而使入射光束的经由第二光引导部引导的第二部分从分光表面透射出导光部件，所述光传导部布置成引导入射光束的第一部分至少部分地从光出射面射出。

Description

导光部件、车灯和机动车辆
技术领域
本实用新型涉及一种导光部件、车灯和机动车辆。
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、标识灯等等。交通规则和行业规范对于各种车灯发出的光束的光强分布均具有明确的要求。因此，车灯的出射光束在离开车灯之前需要经过光学系统的调整。
为了使得车灯的出光强度均匀以获得良好的点亮效果，在目前的车灯中，点光源发出的光在出射前往往需要利用导光部件来进行配光以达到类似面光源的发光效果。在目前的车灯中，往往采用光束从光导的一端射入而从光导的一个侧面射出的方式。这种方式可能占据相对较大的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种导光部件，其可以用于提高光学效率和减小占用空间。
本实用新型的目的还在于提供包括上述导光部件的车灯及机动车辆。
本实用新型提供了一种导光部件，包括：光入射部，所述光入射部位于导光部件的面向光源的第一侧，并具有布置成接收入射光束的第一部分的第一光引导部和布置成接收入射光束的第二部分的第二光引导部；分光表面，所述分光表面位于导光部件的与第一侧相反的第二侧，并布置成与所述光入射部彼此相对；以及光传导部，所述光传导部位于所述光入射部和分光表面的外周侧，光传导部在导光部件的第二侧上设置有光出射面，其中，所述分光表面布置成将入射光束的经由第一光引导部引导的第一部分反射至光传导部中，使入射光束的经由第二光引导部引导的第二部分从分光表面透射出导光部件，所述光传导部布置成引导入射光束的第一部分至少部分地从光出射面射出。
所述分光表面布置成使经由第一光引导部的入射光束的第一部分在分光表面上的入射角大于或等于全反射临界角，而使经由第二光引导部的入射光束的第二部分在分光表面上的入射角小于全反射临界角。
在一实施例中，所述分光表面为朝向光入射部下凹的表面。
优选地，所述光入射部位于所述导光部件的第一侧的中央区域。
在一实施例中，所述第二光引导部位于所述第一光引导部的外周侧。
在一实施例中，所述第一光引导部具有成平面或曲面形式的第一透射表面。
在一实施例中，所述第二光引导部具有第二透射表面以及反射表面，所述反射表面布置成将入射光束的透过第二透射表面的第二部分朝向分光表面反射。
在一实施例中，所述反射表面的截面轮廓成直线或曲线形式或包含多个曲线段。
在一实施例中，所述第一透射表面的面积大于第二透射表面的面积。在此，应提及的是，第一透射表面和第二透射表面的面积设置不限于上述情况。第一透射表面和第二透射表面的面积应如此设置，即，入射光束的透射通过第一透射表面到达分光表面的能量份额应大于入射光束的透射通过第二透射表面到达分光表面的能量份额，由此实现均匀地点亮导光部件。
在一实施例中，所述分光表面的截面轮廓成直线或曲线形式。
在一实施例中，所述光传导部还包括设置在所述导光部件的第一侧上的光反射部，所述光反射部布置成将入射光束的经过分光表面反射的第一部分朝光出射面反射，以使所述入射光束的第一部分至少部分地从光出射面射出。
在一实施例中，所述光出射面围绕所述分光表面布置，所述光反射部围绕所述光入射部布置。
在一实施例中，所述光反射部设置有棱镜阵列。
在一实施例中，所述光反射部设置有以网点形式分布的多个光反射部。
在一实施例中，所述光反射部包括凸起或凹陷。
所述光反射部布置成使入射光束的被光反射部反射的第一部分至少部分地以小于全反射临界角的入射角射向光出射面。
在一实施例中，所述分光表面和/或光出射面上设置有皮纹。
在一实施例中，所述导光部件具有一个或更多个所述光入射部和一个或更多个所述分光表面，所述光入射部与所述分光表面一一对应。
本实用新型还提供了一种车灯，包括：光源，用于发出入射光束；以及如上述任一实施例所述的导光部件。为导光部件的光入射部相应地配有光源。
本实用新型还提供了一种机动车辆，包括如上述任一实施例所述的导光部件或上述车灯。
根据本实用新型的导光部件，通过第一光引导部、第二光引导部和分光表面的设置，可以将入射光束分成两部分，一部分从分光表面射出，另一部分被引导至导光部件内部的其它部分，从而为更大的区域提供照射。这提供了一种从导光部件背面入射的光束的照射面积扩展方案，可以提高光学效率和节省空间。
附图说明
图1示意性地示出根据本实用新型的一实施例的导光部件的正面立体图；
图2示意性地示出根据本实用新型的一实施例的导光部件的背面的视图；
图3示意性地示出根据本实用新型的一实施例的导光部件的剖面图；
图4示意性地示出根据本实用新型的一实施例的导光部件的俯视图；
图5示意性地示出在根据本实用新型的一实施例的导光部件中入射光束的第一部分的光路图的一种示例；
图6示意性地示出在根据本实用新型的一实施例的导光部件中入射光束的第二部分的光路图的一种示例；
图7示意性地示出在根据本实用新型的一实施例的导光部件中入射光束的第一部分的光路图的另一种示例；
图8示意性地示出在根据本实用新型的一实施例的导光部件中入射光束的第二部分的光路图的另一种示例；
图9示意性地示出在根据本实用新型的一实施例的导光部件中入射光束的第一部分的光路图的再一种示例；
图10示意性地示出在根据本实用新型的一实施例的导光部件中入射光束的第二部分的光路图的再一种示例；
图11示意性地示出根据本实用新型的另一实施例的导光部件的背面的局部的立体图；
图12示意性地示出根据本实用新型的另一实施例的导光部件的局部的剖面图；
图13示意性地示出根据本实用新型的再一实施例的导光部件的正面立体图；
图14示意性地示出根据本实用新型的又一实施例的导光部件的俯视图；
图15示意性地示出根据本实用新型的又一实施例的导光部件的正面立体图；
图16示意性地示出根据本实用新型的又一实施例的导光部件的背面立体图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同的附图标号表示功能相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型的实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。
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至图4示意性地示出根据本实用新型的一实施例的导光部件100。在附图中，光由细实线表示。该导光部件100可以包括光入射部10、分光表面20和光传导部30。光入射部10和分光表面20分别位于导光部件100的两个相反的侧面上。为了描述方便起见，在下文中，称光入射部10所在的侧面为导光部件100的第一侧，而称分光表面20所在的侧面为导光部件100的第二侧。如图3所示，分光表面20可布置成与所述光入射部10彼此相对。光传导部30位于光入射部10和分光表面20的外周侧，光传导部30在导光部件100的第二侧上设置有光出射面31。光入射部10具有第一光引导部11和第二光引导部12。该第一光引导部11布置成接收入射光束的第一部分41(例如入射光束的中心部分)，该第二光引导部12布置成接收入射光束的第二部分42(例如入射光束的外周部分)。分光表面20可以布置成将入射光束的经由第一光引导部11引导的第一部分41反射至光传导部30中，而使入射光束的经由第二光引导部12引导的第二部分42从分光表面20透射出导光部件100。所述光传导部30布置成引导入射光束的第一部分41至少部分地从光出射面31射出(入射光束的第一部分41可以全部从光出射面31射出，也可以部分地从光出射面31射出)。分光表面20设置成与所述光入射部10相对，有利于接收来自第一光引导部11的入射光束的第一部分41和来自第二光引导部12的入射光束的第二部分42。
在根据本实用新型的实施例的导光部件100中，入射光束被分成两部分，其中，入射光束的第二部分42直接从分光表面20出射，用于照射导光部件100前方对应于光出射部10的位置，而入射光束的第一部分41被分光表面20反射至导光部件100内部的其它部位，可以用于照射导光部件100前方更大面积的其它位置。如果入射光束的所有部分均直接从分光表面20出射，则导光部件100的出射光的照射面积将十分有限(尤其是对于点光源而言)；而如果入射光束的所有部分均被分光表面20反射，则在导光部件100的前方将出现暗区。在本实用新型的实施例中，通过第一光引导部11、第二光引导部12和分光表面20的设置，解决了将由点光源发出的、从导光部件背面入射的光束的照射面积扩展的问题。这与现有的侧入射方案相比，本实用新型的实施例可以显著地提高点光源发出的入射光的利用率，在点光源数量相同的情况下，可以获得更高的出光强度，或者可以采用数量更少的点光源来达到同样的出光强度，从而减小成本和节省空间。
导光部件100对入射光束的第一部分41的作用的一种示例在图5中示出。在该示例中，第一光引导部11具有第一透射表面111。入射光束的第一部分41经过第一透射表面111之后被引导至分光表面20，并被分光表面20沿着导光部件100向背离光入射部10的方向反射至光传导部30中。作为示例，为了实现分光表面20对于入射光束的第一部分41的反射，可以将分光表面20布置成使经由第一光引导部11的入射光束的第一部分41在分光表面20上的入射角大于或等于全反射临界角，从而使分光表面20对入射光束的第一部分41进行全反射。
导光部件100对入射光束的第二部分42的作用的一种示例在图6中示出。在该示例中，第二光引导部12具有第二透射表面121以及反射表面122。反射表面122布置成将透过第二透射表面121的入射光束的第二部分42朝向分光表面20反射。被反射到分光表面20上的入射光束的第二部分42能够透射通过分光表面20向导光部件100的前方射出。作为示例，为了实现分光表面20对于入射光束的第二部分42的透射，可以将分光表面20布置成使经由第二光引导部12的入射光束的第二部分42在分光表面20上的入射角小于全反射临界角，从而避免分光表面20对入射光束的第二部分42的全反射。
采用上述全反射的方式，一方面可以提高光学效率，另一方面可以通过调整入射光束的各个部分在分光表面20上的入射角度来实现入射光束的一部分光从分光表面20出射，而另一部分光从光出射面31出射，以分配光强。
在一示例中，第一透射表面111的面积可以大于第二透射表面121的面积，这有利于使更多的入射光束被分光表面20反射而从光出射面31射出以将光能分布在更大的照射面积上。
作为示例，第一透射表面111可以成平面形式(如图5至图8所示)或曲面形式(如图9或图10所示)。采用曲面形式的第一透射表面111可以增大第一透射表面111的光接收面积。类似地，第二光引导部12的反射表面122的截面轮廓也可以成直线形式(如图5或图6所示)或曲线形式(如图7-10所示)。在一示例中，所述反射表面122的截面轮廓包含多个曲线段，如图7和图8所示。这有助于调整从分光表面20出射的光束的形状，例如使其从分光表面20出射的光束的光强分布更为均匀。作为示例，第二光引导部12可以位于所述第一光引导部11的外周侧，如图3、5至10所示。然而，本实用新型的实施例不限于此。
在一示例中，分光表面20可以为朝向光入射部10下凹的表面。这有利于节约空间和更好地实现分光表面20的全反射功能。在一示例中，分光表面20的截面轮廓可以成直线形式(如图5或图6所示)或曲线形式(如图7至图10所示)。这可以实现从光出射面31出射的光束的强度的不同分布。
在导光部件中，尤其是光传导部30中，通常主要以全反射方式使光在其内部进行传输。为了使入射光束的第一部分41能够从光出射面31射出，作为示例，光传导部30可以包括设置在所述导光部件100的该第一侧上的光反射部32。该光反射部32能够布置成将经过分光表面20反射的入射光束的第一部分41反射向光出射面31以使所述入射光束的第一部分41至少部分地从光出射面31射出。光反射部32的作用就在于利用结构的改变(例如形成凸起或凹陷等光反射部)来破坏光束在导光部件100的光出射面31上的全反射条件，从而使得入射光束的第一部分41能够从光出射面31出射。光反射部32的上述作用可以称之为光解耦效应。作为示例，光反射部32可以布置成使被光反射部32反射的入射光束的第一部分41至少部分地以小于全反射临界角的入射角射向光出射面31。光反射部32的光解耦效应可以通过设置在该光反射部32上的多个光反射部来实现。例如，光反射部32上可以设置有棱镜阵列34，如图5和图2所示。或者，替代地，光反射部32也可以设置有以网点形式分布的多个光反射部33，如图11和12所示。每个光反射部33可以看成光反射部32中的一个点。这种网点形式的分布有利于使导光部件100获得更为均匀的出射光强。作为示例，该光反射部33可以包括凸起或凹陷。如图2及图3所示，光入射部10和光反射部32可分别位于导光部件100的第一侧上的不同区域中。
作为示例，分光表面20可以将经由第一光引导部11的入射光束的第一部分41向光反射部32和光出射面31中的至少一者反射。光反射部32可以布置成将经过分光表面20反射的入射光束的第一部分41反射向光出射面31以使所述入射光束的第一部分41至少部分地从光出射面31出射。
作为示例，如图2和图5所示，光出射面31可以围绕分光表面20布置。这可以更好地实现对于点光源照射范围的均匀扩展。作为示例，所述光反射部32也可以围绕所述光入射部10布置。例如，光入射部10可位于导光部件100的第一侧的中央区域，如图2所示。光入射部10和光反射部32的这样的布置有利于更充分地利用入射光束的光能。
在一示例中，分光表面20上可以设置有皮纹21，如图13所示。皮纹是设置在表面上的纹理(例如为环状或其它形状，甚至是随机分布的形状)，是一种光均匀化结构，能够对于经过其所在的表面的光进行散射以使从该表面射出的光能够比较均匀地射向各个方向。作为示例，该纹理例如可以具有0.01mm至0.05mm的高度或深度，可具有任意截面形状。作为示例，可以在分光表面20上设置MT9050或K5000等型号的皮纹。这可以增强出射光的均匀性。类似地，还可以在光出射面31等其它表面上设置该皮纹。
在本实用新型的实施例中，导光部件100可以设置有一个光入射部10，也可以设置有更多个光入射部10。例如，在图14至图16所示的实施例中，导光部件100’设置有四个光入射部10。增加光入射部10有助于提高出射光强。根据本实用新型的导光部件100、100’中可以设置任意数量的光入射部10，如一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个等等。相应地，导光部件100也可以设置有一个或更多个分光表面20。该分光表面20与光入射部10可以一一对应。需要说明的是，由于在实用新型的实施例中入射光束的利用率较之现有技术得以提高，因此仅采用较少的光源就可以获得较大的出射光强，相应地，光入射部和分光表面的数量可以与同导光部件100、100’一起使用的光源的数量相匹配。为显示清楚起见，在图16中未示出光反射部。
尽管在图1、图2、图11至图16中示出的导光部件100、100’均为圆形板，但是本实用新型的实施例不限于此，导光部件例如也可以为椭圆、四边形等其它任意形状。本领域技术人员可以根据需要来进行选择。在本实用新型的一些实施例中，导光部件100、100’可以为中心对称的形状。但本实用新型的实施例不限于此，例如，其也可以为非中心对称的形状。
在本实用新型的实施例中，所述导光部件100、100’例如可以为实心结构，例如可以由树脂、塑料等透光材料制成，例如由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成，但本实用新型的实施例不限于此。
在此，应提及的是，虽然在附图中示出了圆盘状的导光部件，其还可呈任何其他合适的形状，例如方形。
本实用新型还提供了一种车灯。该车灯可以包括：光源60，用于发出入射光束；以及如上述任一个实施例所述的导光部件100、100’。作为示例，该导光部件100、100’可以包括至少一个光入射部10，而光学组件可以包括至少一个光源60。该至少一个光入射部10布置用于分别接收从所述至少一个光源60发出的入射光束。由于导光部件100、100’可以用于实现对点光源的照射区域进行强度均匀的扩展，该光学组件可以用于提供面光源。这可以节约成本和减小系统所占的空间。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。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。作为示例，每个光源60可以与一个光入射部10面对地布置，以尽可能地提高光学效率。
根据本实用新型的实施例的车灯例如可以包括任何类型的机动车辆的灯具，例如标识(logo)灯、雾灯、中央高位刹车灯、转向灯、位置灯、尾部刹车灯等等，还可以包括车仓内的灯具、等等。
虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本实用新型的限制。
虽然本实用新型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，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (14)

1.一种导光部件(100)，其特征在于，包括：
光入射部(10)，所述光入射部(10)位于所述导光部件(100)的面向光源的第一侧，并具有：布置成接收入射光束的第一部分的第一光引导部(11)；和布置成接收入射光束的第二部分的第二光引导部(12)；
分光表面(20)，所述分光表面(20)位于所述导光部件(100)的与所述第一侧相反的第二侧，并布置成与所述光入射部(10)彼此相对；以及
光传导部(30)，所述光传导部(30)位于所述光入射部(10)和分光表面(20)的外周侧，所述光传导部(30)在所述导光部件(100)的第二侧上设置有光出射面(31)，
其中，所述分光表面(20)被设置成将入射光束的经由所述第一光引导部(11)引导的第一部分反射至所述光传导部(30)中，并且使入射光束的经由所述第二光引导部(12)引导的第二部分从所述分光表面(20)透射出所述导光部件(100)。
2.根据权利要求1所述的导光部件(100)，其特征在于，所述分光表面(20)为朝向所述光入射部(10)下凹的表面。
3.根据权利要求1所述的导光部件(100)，其特征在于，所述第二光引导部(12)位于所述第一光引导部(11)的外周侧。
4.根据权利要求1所述的导光部件(100)，其特征在于，所述第一光引导部(11)具有成平面或曲面形式的第一透射表面(111)。
5.根据权利要求4所述的导光部件(100)，其特征在于，所述第二光引导部(12)具有第二透射表面(121)以及反射表面(122)，所述反射表面(122)布置成将入射光束的透过所述第二透射表面(121)的第二部分朝向所述分光表面(20)反射。
6.根据权利要求5所述的导光部件(100)，其特征在于，所述反射表面(122)的截面轮廓成直线或曲线或曲线段的形式。
7.根据权利要求5所述的导光部件(100)，其特征在于，所述第一透射表面(111)的面积大于所述第二透射表面(121)的面积。
8.根据权利要求1所述的导光部件(100)，其特征在于，所述分光表面(20)的截面轮廓成直线或曲线的形式。
9.根据权利要求1所述的导光部件(100)，其特征在于，所述光传导部(30)还包括设置在所述导光部件(100)的第一侧上的光反射部(32)，所述光反射部(32)布置成将入射光束的经过所述分光表面(20)反射的第一部分朝所述光出射面(31)反射，以使所述入射光束的第一部分至少部分地从所述光出射面(31)射出。
10.根据权利要求9所述的导光部件(100)，其特征在于，所述光反射部(32)设置有棱镜阵列、网点阵列、凸起或凹陷。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的导光部件(100)，其特征在于，所述分光表面(20)和/或所述光出射面(31)上设置有皮纹。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的导光部件(100)，其特征在于，所述导光部件(100)具有一个或更多个所述光入射部(10)和一个或更多个所述分光表面(20)，所述光入射部(10)与所述分光表面(20)一一对应。
13.一种车灯，其特征在于，包括：光源(60)，用于发出入射光束；以及根据权利要求1至12中任一项所述的导光部件(100)。
14.一种机动车辆，其特征在于，包括根据权利要求1至12中任一项所述的导光部件(100)或根据权利要求13所述的车灯。
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