CN209944211U - 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，所述光源为依次排布的至少两个，且所述车辆近光配光结构包括可于传输的光束中形成明暗截止轮廓第一内透镜，位于所述第一内透镜的光束传输路径下游的第二内透镜，以及位于所述第二内透镜的光束传输路径下游的外透镜。本实用新型所述的车辆近光配光结构通过利用透镜的光学输出端、也即透镜的光学面形成明暗截止轮廓，由此可取消挡板，进而能够克服现有采用挡板形式的不足，使配光结构造型尺寸变化更具可行性，以满足车灯造型差异化的要求。

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
随着汽车灯具光源的发展，汽车灯具配光结构也在随之快速发展，从早先的卤素灯到后来的疝气灯，再到现在的LED、激光光源，使得车灯变得更加智能化，且造型上也更加差异化。在各中灯具光源中，LED光源因其优异的性能和低成本优势，正逐渐得到广大汽车厂家的重视，而伴随着LED光源的发展，其配光结构也逐渐在发展，从开始的反射碗形式，到反射碗加透镜形式，再到现在的纯透镜形式，汽车灯具的配光方式也更加多样化。
现如今汽车灯具大多为纯反射式、反射加投射式以及纯投射式的光学方案，其中纯反射式和反射加投射式的方案较为普遍，纯投射式的方案还不是很多。而且对于汽车车灯近光配光模块而言，大多也为由挡板实现近光光型，因挡板的存在，在一定程度上限制了模块的整体尺寸，难以使近光模块做的更加精致以满足车灯造型差异化的要求。
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，以可克服现有采用挡板形式的不足，而满足车灯造型差异化的要求。
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，所述光源为依次排布的至少两个，且所述车辆近光配光结构包括：
第一内透镜，所述第一内透镜具有匹配于所述光源数量设置、以接收所述光源所发光束的第一光学输入端，以及用于光束输出所述第一内透镜的第一光学输出端，且各所述第一光学输入端被设置为构成接收的光束准直与汇聚传输的两组，并因所述第一光学输出端的设置而于传输的光束中形成明暗截止轮廓；
第二内透镜，所述第二内透镜位于所述第一内透镜的光束传输路径的下游，并构成对传输的光束的汇聚，且所述第二内透镜具有接收该传输光束的第二光学输入端，以及用于光束输出所述第二内透镜的第二光学输出端；
外透镜，所述外透镜位于所述第二内透镜的光束传输路径的下游，且所述外透镜具有接收该传输光束的第三光学输入端，以及用于光束输出所述外透镜的第三光学输出端。
进一步的，所述外透镜包括承装所述第一内透镜和所述第二内透镜的主体，以及构造于所述主体上的光学部，所述第三光学输入端和所述第三光学输出端构造于所述光学部的两相对侧。
进一步的，所述第一光学输入端包括内凹于所述第一内透镜上的凹口，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；且构成对接收的光束的准直与汇聚传输的两组所述第一光学输入端中，所述凸起的凸出高度不同，所述第一光学输入端的正交于光束传输方向的截面大小不同。
进一步的，所述第一光学输出端为形成于所述第一内透镜上的呈平面状的第一出光面。
进一步的，所述第二光学输入端为形成于所述第二内透镜上、且与所述第一出光面相对布置的呈平面状的第二入光面。
进一步的，所述第二光学输出端包括匹配于所述第一光学输入端数量设置的弧形外凸的第二出光面，且所述第二出光面与所述第一光学输入端之间一一对应布置。
进一步的，所述第三光学输入端包括对应于构成光束汇聚传输的所述第一光学输出端设置的第三入光面，以及对应于构成光束准直传输的所述第一光学输出端设置的第四入光面，所述第三光学输出端包括形成于所述外透镜上的弧形外凸的第三出光面；且所述第四入光面随形于所述第三出光面，所述第三入光面为向所述第二内透镜一侧凸出的弧形面。
进一步的，构成光束准直和汇聚传输的所述第一光学输入端分别为两个，所述第三入光面为对应于构成光束汇聚传输的所述第一光学输入端设置的两个，并与构成光束汇聚传输的所述第一光学输入端之间一一对应布置。
进一步的，所述第一内透镜上设有安装柱，所述第二内透镜上设有供所述安装柱穿过的过孔，所述外透镜上设有与所述安装柱插装配合、以装设所述第一内透镜和所述第二内透镜的安装孔。
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。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
本实用新型的车辆近光配光结构，通过利用透镜的光学输出端、也即透镜的光学面形成明暗截止轮廓，由此可取消挡板，进而能够克服现有采用挡板形式的不足，使配光结构造型尺寸变化更具可行性，以满足车灯造型差异化的要求。
此外，本实用新型的配光结构，使第一内透镜和第二内透镜装设于外透镜上，可提高配光结构整体的精致性，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，以减少光束损失。而外透镜的光学输入端和输出端的设置，可使最终得到的具有明暗截止轮廓的近光光型更佳，且安装柱与安装孔的配合安装形式，能够利于透镜的装设。
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第一内透镜的结构示意图；
图3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4为本实用新型实施例所述的两组第一光学输入端的区别示意；
图5为本实用新型实施例所述的第一光学输出端的结构示意图；
图6为本实用新型实施例所述的第一内透镜的光束传输示意图；
图7为本实用新型实施例所述的第二内透镜的结构示意图；
图8为本实用新型实施例所述的第二内透镜的光束传输示意图；
图9为本实用新型实施例所述的外透镜的结构示意图；
图10为本实用新型实施例所述的外透镜的正视图；
图11为图10中A-A方向的剖视图；
图12为本实用新型实施例所述的配光结构中对应于汇聚组第一光学输入端的光束的光路图；
图13为本实用新型实施例所述的配光结构的光型图；
附图标记说明：
1-第一内透镜，2-第二内透镜，3-外透镜；
101-第一光学输入端，102-第一光学输出端，103-轮廓线，104-安装柱；
201-第二光学输入端，202-第二光学输出端，203-过孔，204-通孔；
301-主体，302-光学部，303-安装孔，304-固定孔；
1010-凹口，1011-凸起，1012-第一光学面，1013-第二光学面，1014-第三光学面；
3021-第三光学输入端，3022-第三光学输出端，30211-第三入光面，30212-第四入光面。
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，其用于构成对光源所发出的光束的配置，以形成近光光型。其中，配合于本实施例的配光结构设计的光源为依次排布的至少两个，且本实施例中具体以其为四个进行说明，而该光源一般也为LED颗粒。同时，参见于图1中所示的，本实施例的车辆近光配光结构整体上包括第一内透镜1、第二内透镜2以及外透镜3，并通过所述的两个内透镜和外透镜的配合，而形成了纯投射式透镜的光学方案。
本实施例对于两个内透镜和外透镜3而言，具体来说，首先如图2中所示，第一内透镜1具有匹配于图中未示出的光源的数量设置，以用来接收光源所发出的光束的第一光学输入端101，以及用于光束输出第一内透镜1的第一光学输出端102。各第一光学输入端101也被设置为构成对接收的光束分别进行准直传输与汇聚传输的两组，且每组的第一光学输入端101均为两个。此外，匹配于该分别进行准直传输与汇聚传输的两组第一光学输入端101的设置，本实施例的第一内透镜1也因第一光学输出端101的设置而可于传输的光束中形成明暗截止轮廓。
其中，结合于图3中所示的，本实施例第一内透镜1上的第一光学输入端101具体包括内凹于第一内透镜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3中所示。同时，在凸起1011的外壁上形成有供光源的部分光束输入第一内透镜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，在第一内透镜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。
本实施例通过具有凹口1010与凸起1011以及三个光学面的设置，第一光学输入端101通过第一光学面1012可对光源所发出光束中的大部分进行聚收，第二光学面1013则可对光源所发出的其它光束进行折射，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发出光束的全利用，以此相较于现有透镜的光学输入端结构，可达到提高光源光束利用率的目的。
需要指出的是，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。
而基于以上第一光学输入端101的描述，参考于图4中所示的，本实施例构成对接收的光源光束进行准直与汇聚传输的两组第一光学输入端101中，其具体为凸起1012的凸出高度不同，两者之间具有高度差t，同时两组第一光学输入端101的正交于光束传输方向的截面大小、也即外径尺寸不同，由此经由上述结构上的区别，实现了对光束进行准直或汇聚的不同的光学作用。
本实施例两组第一光学输入端101中的凸起1012的高度差值t，以及两组第一光学输入端101的大小不同的截面的外径尺寸，其具体均可根据实际需要进行选取，以能够实现第一内透镜1的如下所述的光束处理效果即可。
本实施例中，第一光学输出端102具体为形成于第一内透镜1上的呈平面状的第一出光面，且仍由图2、图5并结合于下文中的图12所示的，由于第一出光面的设置在第一内透镜1的具有第一光学输出端102的一端，于第一出光面的下方形成有豁口，同时参见图6且再结合图12中所示的，汇聚组的第一光学输入端101、也即构成光束进行汇聚传输的第一光学输入端101的输入光束的焦点便位于第一光学面的底部边界、也即轮廓线103上。该轮廓线103即第一光学面和下方豁口的分界线，并因其的形成而使得第一内透镜1产生明暗截止的初步光型。
轮廓线103的形状决定了所输出的光束的形状，且本实施例中轮廓线103具体设置成了折线形式。本实施例再如图6示出的，两组第一光学输入端101形成了光束的准直、也即基本平行的传输和汇聚传输，而平面状的第一出光面则不改变平行光束的传输，但会将有角度的光束进行分散。同时，由于轮廓线103相对于近光光型的明暗截止轮廓倒置，故汇聚组的光束在轮廓线103上进行聚焦，聚焦后在第一出光面上进行倒置，以此使所对应光束形成相应的光学形状。
本实施例的第二内透镜2位于第一内透镜1的光束传输路径的下游，并具体为构成对所传输的光束的汇聚，如图7中所示，第二内透镜2具有接收第一内透镜1传输而来的光束的第二光学输入端201，以及用于光束输出该第二内透镜2的第二光学输出端202。
具体的，第二光学输入端201为形成于第二内透镜2上的第二入光面，且该第二入光面也为与第一出光面相对布置的平面状结构。第二光学输出端202则包括匹配于第一光学输入端101数量而设置的弧形外凸的第二出光面，且各第二出光面与第一光学输入端101之间一一对应布置。而第二内透镜2的光束传输情况如图8中所示，其中呈平面状的第二入光面同样不改变平行光束，但对有角度的光束进行汇聚，以此使得光束进入第二内透镜2中。然后，再通过第二出光面对各光束进行汇聚后，汇聚组的光束、也即对应于构成光束汇聚传输的第一光学输入端101的光束变得近似平行，而准直组的光束、也即对应于构成光束准直传输的第一光学输入端101的光束变得汇聚，以此可实现对第一内透镜1产生的初步光学进行整形。
本实施例的外透镜3位于第二内透镜2的光束传输路径的下游，且如图9中所示，外透镜3亦具有接收第二内透镜2输出的光束的第三光学输入端3021，以及用于光束输出外透镜3的第三光学输出端3022。详细来说，本实施例的外透镜3在结构上包括用于承装第一内透镜1和第二内透镜2的主体301，以及构造于主体301上的光学部302。外透镜3的光学处理功能即由光学部302实现，且上述的第三光学输入端3021和第三光学输出端3022即构造于光学部302的两相对侧。
其中，结合于图10和图11中所示的，第三光学输入端3021包括对应于构成光束汇聚传输的第一光学输出端101，也即汇聚组的两个第一光学输入端101设置的第三入光面30211，以及对应于构成光束准直传输的两个第一光学输出端101设置的第四入光面30212。同时，第三入光面30211也为对应于汇聚组的第一光学输入端101设置的两个，并与对应的第一光学输入端101之间一一对应布置，而本实施例的第三光学输出端3022则包括形成于外透镜3上的弧形外凸的第三出光面。
本实施例中，第四入光面30212具体为随形于第三出光面，第三入光面30211则为向第二内透镜2一侧凸出的弧形面。此时，上述随形设置，也即第四入光面30212与第三出光面的曲率相同，由此使得光学部302中对应于第四入光面30212的部分形成了等壁厚结构，该等壁厚结构的部分对光束没有光学作用，而外凸的第二入光面30211则可实现对光束的进一步的汇聚处理，以此通过外透镜3可对汇聚组的光束进行汇聚，能够提高近光光型中明暗截止轮廓处的亮度。外透镜3的光束传输仍如图11中所示。
本实施例将两个内透镜均装设于外透镜3上，可提高配光结构整体的精致性，其中在具体的安装形式上，作为一种优选的方式，在第一内透镜1上设置有安装柱104，在第二内透镜2上设置有可供安装柱104穿过的过孔203，在外透镜3上则设置有用于与安装柱104插装配合的安装孔303，以此通过安装柱穿过过孔203并插装固定在安装孔303内，进而实现两个内透镜的固定安装。
除了安装孔2011，本实施例为利于配光结构整体的安装，相邻于安装孔303，在外透镜3上也可设置有构成外透镜3于外部构件上固定的固定孔304，经由该固定孔304的固定方式参见现有常规技术便可。另外，为了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3的主体301中也构造有图9所示的容置槽，光学部302即构成容置槽的槽底，而第二内透镜2的具有第二光学输出端202的一端则为部分收容于该容置槽内。
本实施例的配光结构，其对应于汇聚组的第一光学输入端101的光束的光路图如图12所示出的，而该配光结构的整体光型则如图13中所示。该光型整体由光型1和光型2构成，每个光型均是由多路光束组合共同生成，光型1形成近光明暗截止轮廓处的光型，其比光型2小，但比光型2照度值高，可提高车辆正前方的照明效果。光型2则形成展宽部分的光型，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，用于构成对光源所发光束的配置，以形成近光光型，其特征在于：所述光源为依次排布的至少两个，且所述车辆近光配光结构包括：
第一内透镜（1），所述第一内透镜（1）具有匹配于所述光源数量设置、以接收所述光源所发光束的第一光学输入端（101），以及用于光束输出所述第一内透镜（1）的第一光学输出端（102），且各所述第一光学输入端（101）被设置为构成接收的光束准直与汇聚传输的两组，并因所述第一光学输出端（102）的设置而于传输的光束中形成明暗截止轮廓；
第二内透镜（2），所述第二内透镜（2）位于所述第一内透镜（1）的光束传输路径的下游，并构成对传输的光束的汇聚，且所述第二内透镜（2）具有接收该传输光束的第二光学输入端（201），以及用于光束输出所述第二内透镜（2）的第二光学输出端（202）；
外透镜（3），所述外透镜（3）位于所述第二内透镜（2）的光束传输路径的下游，且所述外透镜（3）具有接收该传输光束的第三光学输入端（3021），以及用于光束输出所述外透镜（3）的第三光学输出端（3022）。
2.根据权利要求1所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述外透镜（3）包括承装所述第一内透镜（1）和所述第二内透镜（2）的主体（301），以及构造于所述主体（301）上的光学部（302），所述第三光学输入端（3021）和所述第三光学输出端（3022）构造于所述光学部（302）的两相对侧。
3.根据权利要求2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）包括内凹于所述第一内透镜（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（1012）；且构成对接收的光束的准直与汇聚传输的两组所述第一光学输入端（101）中，所述凸起（1012）的凸出高度不同，所述第一光学输入端（101）的正交于光束传输方向的截面大小不同。
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）为形成于所述第一内透镜（1）上的呈平面状的第一出光面。
5.根据权利要求4所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第二光学输入端（201）为形成于所述第二内透镜（2）上、且与所述第一出光面相对布置的呈平面状的第二入光面。
6.根据权利要求5所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第二光学输出端（202）包括匹配于所述第一光学输入端（101）数量设置的弧形外凸的第二出光面，且所述第二出光面与所述第一光学输入端（101）之间一一对应布置。
7.根据权利要求6所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第三光学输入端（3021）包括对应于构成光束汇聚传输的所述第一光学输出端（102）设置的第三入光面（30211），以及对应于构成光束准直传输的所述第一光学输出端（102）设置的第四入光面（30212），所述第三光学输出端（3022）包括形成于所述外透镜（3）上的弧形外凸的第三出光面；且所述第四入光面（30212）随形于所述第三出光面，所述第三入光面（30211）为向所述第二内透镜（2）一侧凸出的弧形面。
8.根据权利要求7所述的车辆近光配光结构，其特征在于：构成光束准直和汇聚传输的所述第一光学输入端（101）分别为两个，所述第三入光面（30211）为对应于构成光束汇聚传输的所述第一光学输入端（101）设置的两个，并与构成光束汇聚传输的所述第一光学输入端（101）之间一一对应布置。
9.根据权利要求2至8任一项所述的车辆近光配光结构，其特征在于：所述第一内透镜（1）上设有安装柱（104），所述第二内透镜（2）上设有供所述安装柱（104）穿过的过孔（203），所述外透镜（3）上设有与所述安装柱（104）插装配合、以装设所述第一内透镜（1）和所述第二内透镜（2）的安装孔（303）。
10.根据权利要求9所述的车辆近光配光结构，其特征在于：相邻于所述安装孔（303），所述外透镜（3）上设有构成所述外透镜（3）于外部构件上固定的固定孔（304）。
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