CN209946431U - 光学元件、灯具以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光学元件、灯具以及车辆。具体而言，该光学元件具有至少一个光耦入部位(10、10’)和光传导部位(20、20’)，光耦入部位(10、10’)相应具有用于分配的光源的光耦入面，光传导部位(20、20’)为杆状并且具有纵向延伸，其中，光耦入部位(10、10’)布置在光传导部位(20、20’)的纵向延伸的部分区段的侧部，并且光耦入部位(10、10’)和光传导部位(20、20’)一体成型。

Description

光学元件、灯具以及车辆

技术领域

本实用新型涉及一种光学元件、灯具以及车辆。

背景技术

由现有技术已知各种类型的光学元件。例如由文献EP 1 890 077 A1已知一种用于车辆灯具的光导件，其为杆状并且具有用于光源的光耦入部位、在光导的纵向方向上延伸的光出射面以及沿光导的纵向方向分配给光出射面的至少一个光反射面，其中，以光耦入部位为起点，在光出射面和光反射面之间的距离沿着光导的纵向方向逐渐变小。然而，对于该杆状光导，由于光耦入部位的尺寸限制，为其分配的光源的数量受到限制。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种光学元件，其用于引导光并且可适用于具有多个光源的情况，而使得光源数量不受光学元件本身的尺寸限制。

根据本实用新型，对于提出的用于引导光的光学元件，该目的由此实现：光学元件具有至少一个光耦入部位和光传导部位，该光耦入部位相应具有用于分配的光源的光耦入面，该光传导部位为杆状并且具有纵向延伸，其中，光耦入部位布置在光传导部位的纵向延伸的部分区段的侧部，并且光耦入部位和光传导部位一体成型。在此，光耦入部位的数量可相应于光源的数量，例如可将一个、两个、三个或更多个光耦入部位设置在光传导部位的纵向延伸的部分区段的侧部，以实现期望的出光效果，例如期望的光强。此外，在为多个光耦入部位分别分配不同的颜色的光源的情况下，可实现不同的出光颜色。

光耦入部位可设置在光传导部位的端部处。这特别适用于需要长的连续的出光效果的应用。

光耦入部位可是扁平的，并且具有光偏转面，以用于使来自光源的光向光传导部位偏转。

在此，光耦入部位的光耦入面设置在扁平的光耦入部位的下侧。要理解的是，“下侧”仅用来说明光耦入面在空间上的定位，它应如此来理解：对于扁平的光耦入部位，光耦入面相对于光耦入部位本体的延伸面在光耦入部位的厚度方向上具有错位。在所有光耦入部位的光耦入面都如此布置并且它们至少近似在一个平面中时，可将所有的光源布置在一块PCB板上，由此简化装配。

在一实施方式中，光耦入部位具有与光耦入面相对的第一光偏转面，光耦入部位还具有第二光偏转面以及第三光偏转面，该第二光偏转面以及第三光偏转面包围光耦入面和第一光偏转面。

在此，光耦入部位的光耦入面还可设置在扁平的光耦入部位的周向侧。这可实现相对紧凑的安装结构。

在一实施方式中，光耦入部位的光偏转面设置在光耦入面的两侧。

光传导部位的另一端部为不透光部。在这种情况下，可实现防止光从该另一端不期望地露出。对此，可在该另一端部进行涂覆处理，例如施加吸光或反光涂层；还可为该另一端部设置附加的遮光罩。当然，其他适宜的防漏光措施也是可行的。

光学元件的光传导部位具有第四光偏转面和光出射面。它们相对而置。

光学元件由透光材料制成。在此，该透光材料可为透明或半透明的。示例性的透光材料为塑料，例如PC材料或者PMMA材料。

光学元件可具有弯曲的延伸。在此，弯曲的延伸可根据例如车辆车灯的造型来设定。当然，光学元件也可是笔直的，或至少部分区段是笔直的。

为了将光学元件固定在灯具的支架中，光学元件还具有定位部位，其可设置在光耦入部位和/或光传导部位处，例如呈凸耳或柱栓的形式。定位部位可与光耦入部位和/或光传导部位一体成型，由此简化装配并降低成本。

本实用新型还提出了一种灯具，其具有上文所述的光学元件。

本实用新型还提出了一种车辆，其具有上文所述的灯具。

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光学元件的一实施例的立体图示；

图2示出了在图1的光学元件中的光路图；

图3示出了图2的光学元件沿着线A-A的剖面图；并且

图4示出了示出了根据本实用新型的光学元件的另一实施例的立体图示。

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。

在图1中示出了根据本实用新型的光学元件1的一实施例的立体图示。在示出的该示例中，光学元件1具有三个光耦入部位10和光传导部位20，它们一体成型，其中，光耦入部位10大体上呈扁平的板状并且彼此相邻地布置在杆状的光传导部位20的纵向延伸的一端部的侧部处。

光耦入部位10相应具有用于分配的光源的光耦入面11，其布置在光耦入部位10的本体的延伸面的下侧。换句话说，光耦入面11从光耦入部位10的本体突出。光耦入部位10还具有与光耦入面11相对布置的光偏转面12以及布置在光耦入面11和光偏转面12外周的光偏转面13、14，光耦入面11与光偏转面12、13、14共同作用，以将光源发出的、经由光耦入部位10耦入的光导引到光传导部位20中，这还将在下文中进一步进行阐述。

如结合图1至图3可看出的那样，光偏转面12为凹面，这可特别清楚地从图1的最左边的光耦入部位10的部分剖视图中看出，其含有三个光偏转子面，即，第一光偏转子面12a、第二光偏转子面12b和第三光偏转子面12c，它们沿周向方向彼此邻接并且承担反射光的功能。光耦入部位10的背离光传导部位20的一周向部分侧面同样为光偏转面13。因此，光偏转面12布置在光传导部位20和光偏转面13之间。虽然在此示出了具有三个光偏转子面的光偏转面12，但光偏转面12的光偏转子面的数量仅用于阐述的目的，其可根据需要自由选择。

补充地，光耦入部位10还可具有在周向侧的另一光偏转面14，其可与光偏转面13邻接。在此，光偏转面12被光传导部位20、光偏转面13和14围住。

光传导部位20为长形杆状，其具有例如在2mm至8mm的范围中的直径。光传导部位20可具有弯曲的形状。如可从图1中看出的那样，光传导部位20具有光偏转面21与光出射面22，它们相对地布置。光偏转面21呈结构已知的光学齿的形式，其反射光并且使得光能够从光出射面22出射。

光传导部位20的另一端部23为不透光部。为此可对该另一端部23进行相应的处理，例如涂覆处理，诸如喷漆或涂镀金属层，以使得光在此被吸收或被反射回到光传导部位20中。替代地，还可在此为该另一端部23设有未示出的单独的遮光罩。

下面借助图1至3说明光在光学元件中的传播。在此，光由光源30发出，其例如为发光二极管LED。光源可具有相同或不同的颜色，并且可布置在未示出的同一PCB板上。在光源的颜色相同时，可通过控制点亮的光源的数量调节出射光的强度。在光源的颜色不同时，通过点亮相应的光源，能够实现不同的功能。例如，光源发出的光可为白色、黄色、红色、蓝色或其他颜色，由此，当相应颜色的光源连同光学元件用在车辆的前灯、转向灯、尾灯、制动灯或装饰灯等灯具中。

在上述示例中，为每个光耦入部位10配有一个光源30，其面向光耦入部位10的光耦入面11。来自光源30的光经光耦入面11耦入后相应到达第一光偏转子面12a、第二光偏转子面12b和第三光偏转子面12c。在此，第一光偏转子面12a将光直接朝光传导部位20反射，第二光偏转子面12b和第三光偏转子面12c由于其面向光偏转面13而将到达的光朝光偏转面13反射，光在此经光偏转面13反射后朝光传导部位20的方向传播。在图2中通过a说明了光在光耦入部位10中朝光传导部位20的主传播方向。光耦入部位10的各光偏转面应布置成使得传播到光传导部位20中的光满足全反射条件，并且能够沿着通过B示出的方向在光传导部位20中继续传播。

为了防止可能从光传导部位20返回到光耦入部位10的光从光耦入部位10漏出，与光偏转面13相邻的面可同样为光偏转面14，其将到达此处的光朝光传导部位20中反射，如通过b示出的那样。

在图4中示出了根据本实用新型的光学元件1’的另一实施例的立体图示。该实施例的光学元件1’的不同之处在于光耦入部位10’，其他部分可参考关于上一实施例的说明。在此示出了两个光耦入部位10’。

光耦入部位10’为平板状。在它背离光传导部位20’的一周向侧设置有凹部，其内侧表面形成用于光源30的光耦入面11’。光耦入面11’从右到左依次具有光耦入子面11’a、11’b和11’c，它们使得光通过折射进入光耦入部位10’中并且在厚度方向上对光进行准直，其中，进入的光一部分直接朝光传导部位20’传输，另一部分分别朝凹部两侧的光偏转面12’传输，并且经由光偏转面12’的反射朝光传导部位20’传输。在此通过a示出了在光耦入部位10’的光主传播方向。

光耦入部位10’同样应设计成使得光能够在光传导部位20’中全反射地朝另一端部23的方向引导。

当然，与光偏转面12’邻接的其他周向侧面14’同样可为全反射面，以防止光从该部位漏出。

在一些实施例中，通过适当地布置光耦入部位，可以控制在光传导部位的分配给光耦入部位的相关区段处是否有光出射。特别在光能够从这些区段出射的情况下，能够点亮几乎整根光导，这相比于已知的光导，提高了光导的有效利用长度。

根据本实用新型的光学元件还具有定位部位，其例如为设置在光耦入部位的定位销15，它们在光耦入面的周围。定位销15除了用于光学元件的定位之外，还可用于装配有光源的PCB相对于光学元件的定位，由此保证光源相对于光耦入面占据正确的位置。

在一些实施例中，定位部位还可设置在光传导部位处，其例如呈凸耳的形式。

定位部位可与光学元件一体成型，例如注塑成型。

光学元件1、1’可由透光材料形成，例如制成为透明件或半透明件。示例性的材料为塑料，诸如PC或者PMMA等等。

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 (13)

1.一种光学元件(1、1’)，其用于引导光并且具有至少一个光耦入部位(10、10’)和光传导部位(20、20’)，所述光耦入部位(10、10’)相应具有用于分配的光源的光耦入面，所述光传导部位(20、20’)为杆状并且具有纵向延伸，其特征在于，所述光耦入部位(10、10’)布置在所述光传导部位(20、20’)的纵向延伸的部分区段的侧部，并且所述光耦入部位(10、10’)和所述光传导部位(20、20’)一体成型。

2.根据权利要求1所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光耦入部位(10、10’)布置在所述光传导部位(20、20’)的端部处。

3.根据权利要求2所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光耦入部位(10、10’)是扁平的，并且具有光偏转面，以用于使来自光源的光向所述光传导部位(20、20’)偏转。

4.根据权利要求3所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光耦入部位(10)的光耦入面设置在所述光耦入部位(10)的下侧。

5.根据权利要求4所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光耦入部位(10)具有与所述光耦入面相对的第一光偏转面，所述光耦入部位(10)还具有第二光偏转面以及第三光偏转面，所述第二光偏转面以及第三光偏转面包围所述光耦入面和所述第一光偏转面。

6.根据权利要求3所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光耦入部位(10)的光耦入面设置在所述光耦入部位(10)的周向侧。

7.根据权利要求6所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光耦入部位(10)的光偏转面设置在所述光耦入面的两侧。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光传导部位(20、20’)的另一端部(23)为不透光部。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光传导部位(20、20’)具有第四光偏转面(21)和光出射面(22)。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光学元件(1、1’)由透光材料制成。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的光学元件(1、1’)，其特征在于，所述光学元件(1、1’)具有弯曲的延伸。

12.一种灯具，其特征在于，该灯具具有根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(1、1’)。

13.一种车辆，其特征在于，该车辆具有根据权利要求12所述的灯具。

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