CN209801362U - 车辆近光配光结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种车辆近光配光结构，用于构成对光源所发光束的配置，以形成近光光型，且所述车辆近光配光结构包括准直透镜和外透镜，准直透镜具有接收光源所发光束的第一光学输入端，构造于准直透镜中的以于接收的光束中形成明暗截止轮廓的不透明的截止部，以及用于光束输出准直透镜的第一光学输出端，外透镜具有可承装准直透镜的主体，以及构造于主体上的光学部，且光学部具有接收该输出光束的第二光学输入端和用于光束输出光学部的第二光学输出端。本实用新型所述的近光配光结构利用透镜的全反射原理，可将出光口Z向进行很大程度的缩小，进而能够满足Z向缩小的趋势，且也可提高整体配光模块的精致程度。

Description

车辆近光配光结构
技术领域
本实用新型涉及车辆车灯技术领域，特别涉及一种车辆近光配光结构。
背景技术
照明光源的发展直接带动了汽车灯具行业的发展，从开始的卤素大灯，到后来的疝气灯，再到现在的LED及激光等，其使得现代汽车灯具的造型变得更加灵活，功能上也更加智能，且使得驾驶者能够得到更好的夜晚驾驶体验。因LED光源在性能及成本上诸多优势，各大车辆厂家纷纷开始对LED车灯进行研发，尤其是在中高端车型市场，基本上已全系标配LED光源，而相对低端的车型也在逐步进行LED光源的替换。
现有的近光配光模块实现形式基本上可以分为纯反射式和投射式两种，纯反射式为LED颗粒加反射碗实现近光光型，反射碗内部一般也进行镀铝处理。投射式为LED颗粒加反射碗和外透镜，透镜焦点与反射碗焦点重合，利用外透镜对光型进行聚焦。上述两种实现形式相比，相较于纯反射形式，投射式近光的可使得近光光型更加均匀，且外观也会显得更加精致，但由于这两种方式均局限于反射碗的形状，因而无法单独在Z向(也即高度方向)进行单方面的尺寸变动，难以满足车灯单独在Z向逐渐缩小的趋势。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车辆近光配光结构，以可满足Z向缩小的趋势。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种车辆近光配光结构，用于构成对光源所发光束的配置，以形成近光光型，且所述车辆近光配光结构包括：
准直透镜，所述准直透镜具有接收所述光源所发光束的第一光学输入端，构造于所述准直透镜中的以于接收的光束中形成明暗截止轮廓的不透明的截止部，以及用于光束输出所述准直透镜的第一光学输出端；
外透镜，所述外透镜具有可承装所述准直透镜的主体，以及构造于所述主体上的光学部，且所述光学部位于装设于所述主体中的所述准直透镜输出光束的传输路径上，并具有接收该输出光束的第二光学输入端和用于光束输出所述光学部的第二光学输出端。
进一步的，所述截止部一体注塑于所述准直透镜中。
进一步的，所述第一光学输入端包括内凹于所述准直透镜上的凹口，以及构造于所述凹口底部的向所述凹口敞口处凸出的凸起；且于所述凸起的外壁上形成有供所述光源的部分光束输入所述准直透镜中的第一光学面，于所述凹口的侧壁上形成有构成对所述光源的其它光束的折射的第二光学面，并对应于所述第二光学面，于所述准直透镜的外壁上形成有构成对所折射的光束的全反射的第三光学面。
进一步的，所述第一光学输出端包括形成于所述准直透镜上的弧形外凸的第一出光面。
进一步的，所述光源为依次排布的至少两个，所述第一光学输入端及所述第一光学输出端的数量匹配于所述光源，且所述光源、所述第一光学输入端与所述第一光学输出端之间构成一一对应设置。
进一步的，所述第二光学输入端包括对应于部分所述第一光学输出端设置的第二入光面，以及对应于其它所述第一光学输出端设置的第三入光面，所述第二光学输出端包括形成于所述外透镜上的弧形外凸的第二出光面；且所述第三入光面随形于所述第二出光面，所述第二入光面为向所述准直透镜一侧凸出的弧形面。
进一步的，所述第一光学输入端及所述第一光学输出端为四个，所述第二入光面为对应于其中两个所述第一光学输出端分别设置的两个，所述第三入光面对应于其它两个所述第一光学输出端设置。
进一步的，所述准直透镜上设置有安装柱，所述外透镜上设有与所述安装柱插装配合、以装设所述准直透镜的安装孔。
进一步的，相邻于所述安装孔，所述外透镜上设有构成所述外透镜于外部构件上固定的固定孔。
进一步的，所述主体中构造有容置槽，所述光学部构成所述容置槽的槽底，且所述准直透镜的具有所述第一光学输出端的一端部分收容于所述容置槽内。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
(1)本实用新型所述的近光配光结构通过准直透镜和外透镜的配合形成近光光型，实现只使用透镜实现近光的纯投射形式，而取消反射碗，由此可利用透镜的全反射原理，以将出光口Z向进行很大程度的缩小，进而能够满足Z向缩小的趋势，且也可提高整体配光模块的精致程度。
(2)截止部一体注塑成型于准直透镜中，可提高透镜结构的精致性。
(3)第一光学输入端的结构设计可实现对光源所发光束的收集，减少光束损失，从而利于满足Z向尺寸的变窄。
(4)光源及第一光学输入端及第一光学输出端为多个，能够实现更好的近光光型。
(5)第二光学输入端与第二光学输出端的设置，可使最终得到的具有明暗截止轮廓的近光光型更佳。
(6)准直透镜布置于外透镜上可提高整体结构的精致程度，而安装柱与安装孔的配合安装形式，能够便于准直透镜的装设。
(7)准直透镜的出光端部分收容设置，可进一步提高配光结构的精致性，并有利于避免光束的损失。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的配光结构的整体示意图；
图2为本实用新型实施例所述的准直透镜的结构示意图；
图3为本实用新型实施例所述的准直透镜的截面图；
图4为本实用新型实施例所述的第一光学输入端的结构示意图；
图5为本实用新型实施例所述的没有截止部时的准直透镜的结构示意图；
图6为图5中A-A方向的剖视图；
图7为本实用新型实施例所述的外透镜的结构示意图；
图8为本实用新型实施例所述的外透镜的截面图；
图9为本实用新型实施例所述的配光结构的光型示意图；
附图标记说明：
1-准直透镜，2-外透镜，3-光源，4-轮廓线，5-防眩目点；
101-第一光学输入端，102-第一光学输出端，103-截止部，104-安装柱；
201-主体，202-光学部；
1010-凹口，1011-凸起，1012-第一光学面，1013-第二光学面，1014-第三光学面；
2011-安装孔，2012-固定孔，2021-第二入光面，2022-第三入光面，2023-第二出光面。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
本实施例涉及一种车辆近光配光结构，其用于对光源所发出的光束进行配置，以形成近光光型，如图1中所示，该近光配光结构整体上包括准直透镜1与外透镜2，并为通过该准直透镜1和外透镜2的配合形成上述近光光型。本实施例的配光结构通过只使用透镜而实现近光的纯投射形式，可取消反射碗，由此能够利用透镜的全反射原理，将出光口Z向进行很大程度的缩小，以此可满足Z向缩小的趋势，同时亦能够提高整体配光模块的精致程度。
具体来说，如图2中所示的，准直透镜1具有接收光源3所发出光束的第一光学输入端101，构造于准直透镜1中的用以于接收的光束中形成明暗截止轮廓的不透明的截止部103，以及用于光束输出准直透镜1的第一光学输出端102。其中，结合于图3中所示的，本实施例位于准直透镜1中的截止部103优选为通过一体注塑的方式成型于准直透镜1中，且该截止部103的不透明通过控制注塑成型截止部103的颜色便可简单的实现，而截止部103的颜色例如优选的可是乳白色，当然除了乳白色，截止部103也可采用其它颜色。
进一步的，再结合于图4中所示的，本实施例准直透镜1上的第一光学输入端101具体包括内凹于准直透镜1端部上的凹口1010，以及构造于凹口1010底部的向凹口1010敞口处凸出的凸起1011，凹口1010及凸起1011的形状可如图4中所示。同时，在凸起1011的外壁上形成有供光源3的部分光束输入准直透镜1中的第一光学面1012，在凹口1010的侧壁上则形成有构成对光源3的其它光束进行折射的第二光学面1013，且对应于第二光学面1013，在准直透镜1的外壁上还形成有构成对第二光学面1013折射的光束进行全反射的第三光学面1014。
通过具有凹口1010与凸起1011以及三个光学面的设置，本实施例的第一光学输入端101通过第一光学面1012可对光源3所发光束中的大部分进行聚收，而第二光学面1013则可对光源3所发其它光束进行折射，且折射后再通过第三光学面1014的全反射，由此可基本实现对光源3发出光束的全利用，从而相较于现有透镜的光学输入端结构，能够达到提高光源3利用率的目的。
本实施例中，需要指出的是光源3一般为LED颗粒，同时第一光学输入端101中的三个光学面通过相互之间的曲率特征的配合，便可得到所需要的光型。当然根据实际的近光设计要求，上述三个光学面之间的具体曲率特征在设计时具体进行选取便可，在此将不再多做赘述。
由图5并结合图6中所示出的，本实施例因截止部103的设置，而于准直透镜1中形成了光束传输路径上的遮挡部分，且通过该遮挡部分对部分光束的遮挡，即可使得配光结构输出相应的近光所需的明暗截止线。其中，图6中轮廓线4即是由截止部103的设置而形成，且其亦是构成对光束进行遮挡的遮挡部分的边界，该轮廓线4的形状决定了所输出的光束的形状。
本实施例中轮廓线4具体设置成了折线形式。另外，需要说明的是，为了满足相关车辆灯具法规的防炫目的要求，在准直透镜1的轮廓线4上还设置有防炫目点5，该防炫目点5于准直透镜1本体上呈现为凹坑结构，且其具体设计参考相关法规要求便可，同时因防炫目要求与本实施例的近光光学功能的实现无关，故不再对其进行赘述。
与第一光学输入端101不同的，本实施例的准直透镜1上的第一光学输出端102具体为形成于准直透镜1上的弧形外凸的第一出光面。而作为一种优选的实施方式，本实施例的光源3为依次排布的多个，且例如是四个，第一光学输入端101及第一光学输出端102的数量匹配于光源3设置，且光源3、第一光学输入端101和第一光学输出端102三者之间也一一对应设置，其具体结构形式则仍可参考图2或图5中所示。
本实施例外透镜2的结构具体如图7和图8中所示，该外透镜2具有可承装准直透镜1的主体201，以及构造于主体201上的光学部202，且光学部202位于装设于主体201中的准直透镜1输出光束的传输路径上。外透镜2的光学处理功能即由光学部202实现，且具体而言与准直透镜1类似的，光学部202也具有接收准直透镜1输出的光束的第二光学输入端，以及用于光束输出光学部202、也即外透镜2的第二光学输出端。
详细来说，第二光学输入端包括对应于其中两个第一光学输出端101设置的第二入光面2021，以及对应于其它两个第一光学输出端101设置的第三入光面2022，第二光学输出端则包括形成于外透镜2上的弧形外凸的第二出光面2023。与此同时，本实施例的第三入光面2022随形于第二出光面2023设置，也即第三入光面2022与第二出光面2023的曲率相同，由此使得光学部202中对应于第三入光面2022的部分形成了等壁厚的结构，第二入光面2021则为向准直透镜一侧凸出的弧形面。
上述第三入光面2022部分因为等壁厚结构，而没有光学作用，外凸的第二入光面2021则可实现对光束的进一步的汇聚处理，以此通过外透镜2能够使得通过准直透镜1形成的具备明暗截止线的光型中，其明暗截止线处照度值更高，以得到更清晰的明暗截止线。
本实施例将准直透镜1安装于外透镜2上，可使得配光结构整体上更为精致，而为便于准直透镜1的装设，作为一种实现形式，例如可在准直透镜2上设置安装柱103，同时在外透镜2上亦设置与安装柱103插装配合的以装设准直透镜1的安装孔2011。安装时，将安装柱103插装固定于安装孔2011内便可。除了安装孔2011，为利于配光结构整体的安装，相邻于该安装孔2011，本实施例在外透镜2上也可设置有构成外透镜2于外部构件上固定的固定孔2012，经由该固定孔2012的固定方式参见现有常规技术便可。
此外，为进一步提升配光结构的精致程度，且为减少光束的损失，本实施例中在外透镜2的主体201中也构造有图7或图8所示的容置槽，光学部202即构成容置槽的槽底，而准直透镜1的具有第一光学输出端102的一端则为部分收容于容置槽内。
本实施例的配光结构通过准直透镜1和外透镜2实现了纯投射式的光学形式，而其经由准直透镜1与外透镜2处理后所得到的近光光型如图9中所示，该光型整体由光型1和光型2构成，且每个光型均是由多路光束组合共同生成。其中，光型1是由经过准直透镜1后的明暗截止轮廓再经过外透镜2将光束汇聚而成，因此光型1比光型2小，但比光型2照度值高，以提高车辆正前方的照明效果。光型2则是通过准直透镜1后由外透镜2的第三入光面2022部分直接将光束输出，以用来增加近光光型的展宽范围，而照亮车辆前方两侧范围内的物体。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆近光配光结构，用于构成对光源（3）所发光束的配置，以形成近光光型，其特征在于：所述车辆近光配光结构包括：
准直透镜（1），所述准直透镜（1）具有接收所述光源（3）所发光束的第一光学输入端（101），构造于所述准直透镜（1）中的以于接收的光束中形成明暗截止轮廓的不透明的截止部（103），以及用于光束输出所述准直透镜（1）的第一光学输出端（102）；
外透镜（2），所述外透镜（2）具有可承装所述准直透镜（1）的主体（201），以及构造于所述主体（201）上的光学部（202），且所述光学部（202）位于装设于所述主体（201）中的所述准直透镜（1）输出光束的传输路径上，并具有接收该输出光束的第二光学输入端和用于光束输出所述光学部的第二光学输出端。
2.根据权利要求1所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述截止部（103）一体注塑于所述准直透镜（1）中。
3.根据权利要求1所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第一光学输入端（101）包括内凹于所述准直透镜（1）上的凹口（1010），以及构造于所述凹口（1010）底部的向所述凹口（1010）敞口处凸出的凸起（1011）；且于所述凸起（1011）的外壁上形成有供所述光源（3）的部分光束输入所述准直透镜（1）中的第一光学面（1012），于所述凹口（1010）的侧壁上形成有构成对所述光源（3）的其它光束的折射的第二光学面（1013），并对应于所述第二光学面（1013），于所述准直透镜（1）的外壁上形成有构成对所折射的光束的全反射的第三光学面（1014）。
4.根据权利要求3所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第一光学输出端（102）包括形成于所述准直透镜（1）上的弧形外凸的第一出光面。
5.根据权利要求4所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述光源（3）为依次排布的至少两个，所述第一光学输入端（101）及所述第一光学输出端（102）的数量匹配于所述光源（3），且所述光源（3）、所述第一光学输入端（101）与所述第一光学输出端（102）之间构成一一对应设置。
6.根据权利要求5所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第二光学输入端包括对应于部分所述第一光学输出端（102）设置的第二入光面（2021），以及对应于其它所述第一光学输出端（102）设置的第三入光面（2022），所述第二光学输出端包括形成于所述外透镜（2）上的弧形外凸的第二出光面（2023）；且所述第三入光面（2022）随形于所述第二出光面（2023），所述第二入光面（2021）为向所述准直透镜（1）一侧凸出的弧形面。
7.根据权利要求6所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第一光学输入端（101）及所述第一光学输出端（102）为四个，所述第二入光面（2021）为对应于其中两个所述第一光学输出端（102）分别设置的两个，所述第三入光面（2022）对应于其它两个所述第一光学输出端（102）设置。
8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述准直透镜（1）上设置有安装柱（104），所述外透镜（2）上设有与所述安装柱（104）插装配合、以装设所述准直透镜（1）的安装孔（2011）。
9.根据权利要求8所述的车辆近光配光结构，其特征在于：相邻于所述安装孔（2011），所述外透镜（2）上设有构成所述外透镜（2）于外部构件上固定的固定孔（2012）。
10.根据权利要求8所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述主体（201）中构造有容置槽，所述光学部（202）构成所述容置槽的槽底，且所述准直透镜（1）的具有所述第一光学输出端（102）的一端部分收容于所述容置槽内。
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