CN209165284U - 用于车辆的光学模块和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于车辆的光学模块和车辆。该用于车辆的光学模块用来产生光分布并包括：发光装置（1）；光处理装置（2），其具有光入射面（21）、光反射面（22）和光出射面（24）并且沿着横向于光出射方向的延伸方向伸延，其中，所述发光装置（1）由至少两种不同的光源构成，至少所述光处理装置（2）的光反射面（22）分成不同的子区域，相应的子区域分配给相应的光源，使得相应的光源发出的光在从所述光出射面（24）出射后的光分布满足法规要求。

Description

用于车辆的光学模块和车辆

技术领域

本实用新型涉及一种用于车辆的光学模块和车辆。

背景技术

目前，车灯领域希望实现空间小型化和多功能集成化，即，尽可能将多个功能集成到一起，以节约灯具空间。为此，例如可使用双色LED，其能够发出不同颜色的光，发出的光共用光处理装置的同一光学面并产生相应的光分布。

发明内容

因此，本实用新型的目的在于提出一种用于车辆的光学模块，其能够在集成有多种功能的情况下成本有利地制成，并且能够节省结构空间。

根据本实用新型的用于车辆的光学模块用来产生光分布，包括：发光装置；光处理装置，其具有光入射面、光反射面和光出射面并且沿着横向于光出射方向的延伸方向伸延，其中，发光装置由至少两种不同的光源构成，至少光处理装置的光反射面分成不同的子区域，相应的子区域主要分配给相应的光源，使得相应的光源发出的光在从光出射面出射后的光分布满足法规要求。优选地，光处理装置在横向于上述延伸方向的截面中可具有基本上扇形或三角形的形状。

发光装置的光源例如可由多个能发出不同颜色的单色发光二级光构成。相比于双色或多色发光二级光，单色发光二极管成本更低，并且在合适地布置相应的单色发光二极管的情况下，利用同一光处理装置，同样能够实现两种或多种信号灯的功能，例如转向灯、示廓灯、雾灯、倒车灯、刹车灯、驻车灯等等。

光处理装置的光入射面、光反射面和光出射面中的至少一个可以为平面或曲面，优选地二次曲面。替代地或附加地，光入射面、光反射面和光出射面中的至少一个可设有皮纹处理结构，例如呈枕状结构的形式等等。当然，其他的微型结构也是可行的。如此设计光处理装置的相关的功能面，使得相应的面能够实现透射和/或全反射功能，由此使得经光出射面出射的光的光分布满足法规要求。

发光装置的至少两种光源的布置匹配于光处理装置的走向。优选地，发光装置的至少两种光源可布置在一个平面中。在这种情况下，可将光源布置在同一个PCB板上，从而简化制造工艺。然而，将光源布置在不同的PCB板上也是可行的。

光反射面为全反射面，以将射到它上面的光朝光出射面反射。光反射面可设有全反射性的镀膜。在此，光反射面可与光入射面可成约45度夹角，或者光反射面为抛物面或其他二次光学面。在相关的面为曲面时，两个面成角度可理解为相关的面的切面成角度。

优选地，光入射面与光出射面成90度角。

在根据本实用新型的一实施方式中，光处理装置由多个子区段构成，每个子区段分别配有至少两种光源，至少两种光源彼此紧挨地布置。在此，至少两种光源的边缘之间的间距在0至1.5mm之间，优选地在0.5mm至1.5mm之间。光源至光入射面的高度例如可为5mm。由此使得多个单色光源发出的光射向光入射面的分布近似相当于一个多色光源发出的光的分布。光源相对于光处理装置的光入射面的距离可根据实际情况来设定，只要相应的光源发出的光束不超过光入射面的受光面的区域即可。由于为光处理装置的子区段相应配备有相应的光源，光处理装置的长度可任意设置，这特别能够实现更宽的点亮效果。

不同的光源可以预定的方式来布置，例如按纵向排列、横向排列、矩阵排列或其他的排列方式。

应提到的是，发光装置和光处理装置之间还可设有其他的配光装置，例如准直器，以便使发光装置的光源的光束以期望的方式到达光入射面。优选地，光处理装置中可设有空腔，以在满足光分布的情况下减轻其重量。

光处理装置由PC或PMMA等材料一体注塑而成，其横截面具有基本上三角形或扇形的形状，特别是与彼此邻接并成角度布置的光入射面和光出射面相邻的光反射面能够将透过光入射面的光朝光出射面的方向反射，由此取消反光镜并且能够节约空间。

本实用新型的目的还在于提出一种车辆，其具有上文所述的用于车辆的光学模块。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本实用新型。其中：

图1示出了根据本实用新型的用于车辆的光学模块的一示意性的图示；

图2示出了图1的光学模块的一子区段的示意性的图示；

图3示出了光学模块的发光装置的一光源发出的光的光路走向；

图4a示意性地示出了光学模块的光反射面的一布置方式；

图4b示意性地示出了光学模块的光反射面的另一布置方式；

图5示意性地示出了光学模块的光反射面的另一布置方式；

图6示出了图1的光学模块的一子区段的另一示意性的图示；

图7示出了根据本实用新型的用于车辆的光学模块的另一示意性的图示。

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构思的情况下，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功能相同或相似的元件。

图1中示出了根据本实用新型的用于车辆的光学模块的一示意性的图示。该光学模块主要由发光装置1和光处理装置2构成，其中，发光装置1由至少两种不同的光源构成，光处理装置2为由PC或PMMA等材料注塑而成的一体式结构。光处理装置2具有光入射面21、光反射面22和光出射面24。光处理装置2还可具有布置在侧部的光边界面23。光处理装置2沿着横向于光出射方向的延伸方向伸延。如由图1可看出的那样，光处理装置2在横向于其延伸方向的截面中具有近似扇形的形状。当然，光处理装置2在上述截面中也可具有近似三角形的形状。具体而言，上述扇形或三角形形状由光入射面、光反射面和光出射面围成，从而光入射面和光出射面布置成呈一定角度，例如90度或其他适宜的角度。该方案特别适用于在受到结构空间的限制的情况下，光源不能和光入射面、光出射面相继布置在一条直线上。由于光处理装置一体成型地带有光反射面，可取消单独配置的反光镜。

图1中示出的光学模块的光处理装置2由多个子区段2’（参见图2）构成。在这种情况下，为发光装置1的光源分组，每组包括至少两种光源，并将相应的组分配给相应的子区段2’。在图1中示例性地示出了为每个子区段配有两个光源，例如第一光源11和第二光源12，其中的一个为能发出白光的LED，另一个为能发出红光的LED，从而该光学模块可用于倒车灯和尾灯。在此，光源的种类和数量可根据需要来选择，例如，发出白光的LED的亮度可调节，即可通过调节电流大小使之发出高流明值和低流明值的两种光，从而在利用该LED的情况下，具有该光源的光学模块具有日间行车灯和位置灯的功能；还可选用能发出琥珀色的光的LED，从而该光学模块可用于转向灯；或者可同时将能发出白光的LED、能发出红光的LED和能发出琥珀色的光的LED用作光源，从而该光学模块可用于刹车灯、制动灯、示廓灯、倒车灯、雾灯、转向灯等等。

在此应提及的是，在图2中示出的子模块2’可用作光学模块的光处理装置2，其相应配有上述的至少两种不同的光源。

图3示出了光学模块的发光装置的一光源发出的光的光路走向。光源发出的光在光入射面21处折射进入光处理装置2中之后到达光反射面22，在光反射面22处发生全反射，从而光朝光出射面24的方向偏转，并最终在光出射面24处再次折射并射出光处理装置2。

由于光学模块利用同一光处理装置，为了使发光装置的不同的光源发出的光借助于该光处理装置产生的光分布满足法规要求，光处理装置的相关的功能面具有特定的结构，这将在下文中进行详细说明。

图4a示意性地示出了光学模块的光反射面的一布置方式。在此，仅示例性地以为该光学模块配有两种不同的光源的情况来说明光出射面的布置方式。在此，光反射面22分成不同的两个子区域，即，第一子区域31和第二子区域31’，由此形成波浪状结构，其中，第一子区域31主要分配给第一光源11，以用于调整第一光源11的光并产生第一光分布，第二子区域31’主要分配给第二光源12，以用于调整第二光源12的光并产生第二光分布。

图4b示意性地示出了光学模块的光反射面的另一布置方式。在此，同样示例性地以为该光学模块配有两种不同的光源的情况来进行说明。同图4a中示出的光反射面的布置方式一样，将光反射面分成不同的两个子区域31、31’，它们相应分配给相应的光源，以产生不同的光分布，然而，在此，两个子区域以棋盘的方式来布置。

图5示意性地示出了光学模块的光反射面的另一布置方式。在此，以两种不同的光源为例，它们分别利用相应分配的光反射面的子区域31、31’，以产生符合法规要求的不同的光分布，其中，子区域31、31’有交叠部分。

在图4a、图4b和图5中示出的用于光反射面的布置方式同样适用于光入射面和光出射面，其中，子区域的数量应相应于光源的数量。

如在图6中示出的那样，光入射面21同样分成多个子区域并且设有功能结构32，相应的子区域主要分配给相应的光源，以产生期望的光分布。在此，功能结构例如可为凹状或凸状多面结构、波形结构、枕状结构等等。特别是对于光出射面，为了产生漫射光，功能结构例如可为毛化结构、磨砂结构等等适宜的微型结构。优选地，光反射面和光边界面设有反射层，以进一步提升光学效率。

在光处理装置的横截面为三角形的情况下，光反射面相对于光入射面约成45度角。在此，优选地，光入射面与光出射面垂直。在光处理装置的横截面基本为扇形的情况下，光反射面可为抛物面或其他二次曲面。在此，结合光入射面和光出射面的相应的造型，可满足不同功能的配光要求。

光处理装置的相应的功能面的具体几何造型可通过物理模型和/或计算模型并且借助于计算机仿真来确定。

用于光处理装置的发光装置的不同的光源的布置方式匹配于光处理装置的走向，特别是在光处理装置由多个子区段构成时。优选地，发光装置的不同的光源布置在同一平面上，由此可将光源布置在同一PCB上，从而降低制造成本。图7示出了根据本实用新型的用于车辆的光学模块的一示意性的图示，其中，发光装置1的光源布置在PCB的相对而置的两侧上，为布置在PCB各侧的光源配有相应的光处理装置2、4，光处理装置2、4可根据需求相同或不同地实施，以产生期望的光分布。

配给光处理装置2或其子区段2’的不同的光源优选彼此紧挨地布置，其中，光源的尺寸优选长宽都小于1.5mm，本身不带透镜，为正方形。不同的光源可沿光出射方向或横向于光出射方向布置。当然，光源也可以其他方式来布置，只要各光源发出的光束不超过为其分配的光入射面的受光面。相邻的光源的边缘之间的距离在0至1.5mm之间，优选地在0.5mm至1.5mm之间。由此使得由多个不同的单色光源构成的整体产生的光分布基本上相应于一个多色光源产生的光分布，但相应降低了成本。单色光源的种类不限于两种，可根据需要来选择。

通过上述光学模块，采用多种单色光源组合成发光装置，相对于单个的多色光源，成本更低，能够同时实现多种信号功能并且保持高的光学效率。此外，这种光学模块的光学结构简单，只需要一个注塑件作为光处理装置，不需要反光镜便能偏转光线，节约空间。可能时，所有的光源可布置在一个PCB上并实现比光导更宽的点亮效果。

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 (11)

1.一种用于车辆的光学模块，其用于产生光分布，包括：

发光装置(1)；

光处理装置(2)，其具有光入射面(21)、光反射面(22)和光出射面(24)并且沿着横向于光出射方向的延伸方向伸延，

其特征在于，所述发光装置(1)由至少两种不同的光源构成，至少所述光处理装置(2)的光反射面(22)分成不同的子区域，相应的子区域分配给相应的光源，使得相应的光源发出的光在从所述光出射面(24)出射后的光分布满足法规要求。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光处理装置(2)在横向于所述延伸方向的截面中具有扇形的形状。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光反射面(22)为抛物面。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光处理装置(2)在横向于所述延伸方向的截面中具有三角形的形状。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光反射面(22)与所述光入射面(21)成45度的夹角。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光入射面(21)、所述光反射面(22)和所述光出射面(24)中的至少一个设有皮纹处理结构。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述至少两种光源布置在一个平面中。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光处理装置(2)由多个子区段(2’)构成，每个子区段(2’)分别配有所述至少两种光源，所述至少两种光源彼此紧挨地布置。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述至少两种光源的边缘之间的间距在0至1.5mm之间，使得光源发出的光束不超过所述光入射面(21)的受光面。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的光学模块，其特征在于，所述光入射面(21)与所述光出射面(24)成90度。

11.一种车辆，其具有根据上述权利要求中任一项所述的用于车辆的光学模块。