CN210601445U - 一种车灯光学元件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种车灯光学元件，所述车灯光学元件一端设有多个聚光结构，另一端设有出射光面，所述出射光面为向外侧凸出的弧形面。本实用新型的有益之处在于：1、将现有技术的初级光学元件和次级光学元件作成一体件，安装时不再需要保证两者的相对位置精度，能够更好地确保车灯光形的稳定性，同时也减小了车灯模组的尺寸；2、通过开设隔槽，实现二次配光；3、通过开设尖槽替代现有的遮光板，简化了车灯模组的结构，减小了整体尺寸；4、通过设置近光部和远光部，并在远光部的底面上开设隔槽，或是在两者之间开设楔形间隙，从而在一体式的车灯光学元件中同时实现远光和近光功能，使得车灯光学元件的功能多样化。

Description

一种车灯光学元件
技术领域
本实用新型涉及车辆照明技术领域，尤其涉及一种车灯光学元件。
背景技术
在车灯技术领域，车灯模组一般是指具有塑料或玻璃材质透镜或相当结构的零件作为最终出光元件，且用于汽车前照灯照明的装置。车灯光学元件是车灯模组的重要组成部分，光源射出的光线经车灯光学元件射出后，可形成所需的车灯光形。
现有技术中的车灯模组具有初级光学元件和次级光学元件，需要通过初级光学元件和次级光学元件的两次配光调整得到所需光形，两次配光调整相比只设置一个光学元件的一次配光调整更加灵活，这是因为可以通过调整两个光学元件的配光参数来调整光形，可调的配光参数较多，例如，可以调整初级光学元件的入光面、出射光面以及次级光学元件的入光面或者出射光面。
现有技术中存在以下缺陷：
1、普遍采用具有多个聚光结构的聚光器作为初级光学元件，同时设置透镜作为次级光学元件，这样设置一是使得车灯模组中的部件增加，整体尺寸增大，二是需要保证两个光学元件之间的相对位置准确，对装配精度的要求高；
2、当将聚光器作为近光光学元件使用时，还需在聚光器前方设置遮光板以形成近光截止线，这会导致车灯模组的结构复杂，尺寸增大。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种将初级光学元件和次级光学元件集为一体的车灯光学元件，避免装配导致的精度问题。
本实用新型提供了一种车灯光学元件，所述车灯光学元件一端设有多个聚光结构，另一端设有出射光面，所述出射光面为向外侧凸出的弧形面。
优选地，在所述车灯光学元件上开有贯通的隔槽，所述隔槽包括相对设置的出光面和入光面。
优选地，所述出光面和入光面的延伸方向与所述出射光面的延伸方向相同。
优选地，所述车灯光学元件呈平板型。
优选地，所述车灯光学元件呈弯折型，包括相互连接的聚光通道和导光通道，两者的连接处设有反射面；所述聚光通道的底端设有多个聚光结构，所述导光通道的前端设有出射光面；所述隔槽贯穿所述导光通道。
优选地，所述车灯光学元件上开有纵截面呈V型的尖槽，所述尖槽包括远离所述出射光面的尖槽反射面和靠近所述出射光面的尖槽侧面。
优选地，所述尖槽反射面和尖槽侧面的延伸方向均与所述出射光面的延伸方向相同。
优选地，所述尖槽反射面和尖槽侧面的连接处的形状与光形截止线形状相适应。
优选地，所述车灯光学元件呈平板型。
优选地，所述车灯光学元件呈弯折型，包括相互连接的聚光通道和导光通道，两者的连接处设有反射面；所述聚光通道的底端设有多个聚光结构，所述导光通道的前端设有出射光面；所述尖槽开设在所述导光通道上。
优选地，所述出射光面为凸透镜面或者为沿左右方向延伸的弧形面。
优选地，所述车灯光学元件包括位于上方的近光部和位于下方的远光部，两者远离所述出射光面的一端均设有多个聚光结构，另一端上下连为一体并共同形成所述出射光面。
优选地，所述远光部的底面开有凹槽，所述凹槽包括相对设置的前侧面和后侧面，两者之间通过连接面相连接。
优选地，所述近光部和远光部之间设有呈楔形的间隙，所述间隙的宽度由后端向前端逐渐收缩。
优选地，所述聚光结构为具有凹腔的聚光杯结构，其外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构，所述凹腔开口朝向后端开设，所述凹腔底部设有向后端凸出的凸起；或者，所述聚光结构为外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构的实心体，其入光面为平面或者曲面；或者所述聚光结构为向后端凸出的凸起。
本实用新型的有益之处在于：
1、将现有技术的初级光学元件和次级光学元件作成一体件，可以有效减少零部件的数量，安装时不再需要保证两者的相对位置精度，能够更好地确保车灯光形的稳定性，同时也减小了车灯模组的尺寸；
2、通过开设隔槽，可以在一体的光学元件中实现二次配光，提高配光的灵活性；
3、通过开设尖槽替代现有的遮光板，既实现了近光或远光截止线，也简化了车灯模组的结构，减小了整体尺寸；
4、通过设置近光部和远光部，并在远光部的底面上开设隔槽，或是在两者之间开设楔形间隙，从而在一体式的车灯光学元件中同时实现远光和近光功能，使得车灯光学元件的功能多样化。
附图说明
图1是实施例一的立体图；
图2是实施例一的光路图；
图3是实施例二的立体图一；
图4是实施例二的立体图二；
图5是实施例二的光路图；
图6是实施例三的立体图一；
图7是实施例三的立体图二；
图8是实施例三的光路图；
图9是实施例四的立体图；
图10是实施例四的光路图；
图11是实施例五的立体图一；
图12是实施例五的立体图二；
图13是实施例五的剖面图和光路图；
图14是实施例六的光路图；
图15是实施例七的光路图；
图16是实施例八的光路图；
图17是实施例九的立体图；
图18是实施例九的光路图；
图19是实施例十的立体图；
图20是实施例十的光路图；
图21是实施例十一的立体图；
图22是实施例十一的光路图；
图23是实施例十二的立体图；
图24是实施例十二的光路图。
元件标号说明：
1 车灯光学元件
11 聚光结构
12 出射光面
13 聚光通道
14 导光通道
15 反射面
16 近光部
17 远光部
2 隔槽
21 出光面
22 入光面
3 尖槽
31 尖槽反射面
32 尖槽侧面
33 连接处
4 凹槽
41 后侧面
42 前侧面
43 连接面
44 前边缘
5 间隙
51 截止部
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细说明。这些实施例仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在以下的描述中，以图2中的附图作为方向的参考基础，沿视图纸面朝右、出射光面12 所在一侧为前方向，沿视图纸面朝左为后方向，沿视图纸面向上为上方向，沿视图纸面向下为下方向，垂直于视图纸面朝里为左方向，垂直于视图纸面朝外为右方向。附图中的所有单点划线代表的是光轴。
本实用新型提供了一种车灯光学元件，该车灯光学元件1采用透光材料制成，一端设有多个聚光结构11，另一端设有出射光面12，出射光面12为向外侧凸出的弧形面，该出射光面12可以为如图1-图16所示的沿车灯光光学元件1的左右方向延伸的弧形面，或者，为如图17-图22所示的凸透镜面，这里的凸透镜面指的是凸透镜的出光面截线经回转后得到的回转面。本实用新型将现有技术中的初级光学元件和次级光学元件作成一体，安装时不再需要保证两者的相对位置精度，能够更好地确保光形的稳定性，同时也减少了零部件的数量,有利于减小车灯模组的尺寸。具体地，可结合本实用新型的实施例一和二来理解：
实施例一
参见图1和图2，车灯光学元件1呈平板型，入射光线由聚光结构11进入车灯光学元件 1后经出射光面12后射出并投射在车辆的前方。
实施例二
参见图3-5，车灯光学元件1呈弯折型，包括相互连接的聚光通道13和导光通道14，两者的连接处设有反射面15。聚光通道13大致沿上下方向延伸，底端设有多个聚光结构11，导光通道14大致沿前后方向延伸，前端设有出射光面12。聚光结构11能够接收入射光线并聚光，聚光后的光线进入聚光通道13经反射面15反射后由导光通道14端部的出射光面12射出并投射在车辆的前方。射至反射面15的大部分光线均发生全反射。
在该实施例的车灯光学元件中，将出射光面12设置为向外侧凸出的弧形面，即将现有技术中的初级光学元件和次级光学元件作成一体，不需要保证两者的相对位置精度，能够更好地确保光形的稳定性，同时，设置为弯折型有利于缩短车灯光学元件1在前后方向上的尺寸，可以使得车灯模组的尺寸进一步减小。
为了在一体设置的车灯光学元件的基础上更好地调整出射光形，本实用新型在车灯光学元件1上开有贯通的隔槽2，隔槽2包括相对设置的出光面21和入光面22，优选地，出光面 21和入光面22的延伸方向与出射光面12的延伸方向相同，当然，也可以根据实际需要，延伸方向不同。通过隔槽2将一体的车灯光学元件1分成前后两个光学部，位于前侧的光学部对应现有的次级光学元件，位于后侧的光学部则对应现有的初级光学元件，使得车灯光学元件1在具有一体件的优势的同时还能实现二次配光。其中，隔槽2可以上下贯通和/或左右贯通，隔槽2的出光面21和入光面22可以有多种形式，如平面、凹面或凸面等。具体地，可结合本实用新型的实施例三和实施例四理解：
实施例三
如图6-8所示，车灯光学元件1呈平板型，隔槽2为长方体槽，和出射光面12均沿车灯光学元件1的左右方向延伸。入射光线由聚光结构11进入车灯光学元件1，依次经出光面21、入光面22和出射光面12后射出并投射在车辆的前方。
实施例四
该实施例的车灯光学元件是在实施例二的基础上作了进一步改进，参见图9和图10，隔槽2上下贯穿导光通道14，与出射光面12的延伸方向相同。入射光线由聚光结构11进入聚光通道13，经反射面15反射后进入导光通道14，然后依次经出光面21、入光面22和出射光面12射出并投射在车辆的前方。
实施例三和实施例四在具有实施例一/二的一体件的优势外，还能够通过隔槽2实现二次配光，进而获得理想的光形。
为了能够在移除遮光板的同时形成近光或远光截止线，优选地，本实用新型的车灯光学元件1上开有纵截面呈V型的尖槽3，尖槽3包括远离出射光面12的尖槽反射面31和靠近出射光面12的尖槽侧面32，尖槽反射面31和尖槽侧面32的延伸方向均与出射光面12的延伸方向相同，同样也可以不同。尖槽反射面31和尖槽侧面32的连接处33的形状与近光或远光截止线形状相适应，用于形成近光或远光截止线，其形状根据光形截止线的不同形状而不同，部分入射光线经连接处33截止再由出射光面12射出，形成近光或远光截止线，从而实现了移除遮光板、减小车灯模组尺寸的目的。本领域技术人员可以根据需要调整尖槽反射面 31和尖槽侧面32的倾斜角度。具体地，可结合本实用新型的实施例五至八理解：
实施例五
如图11-13所示，该实施例的车灯光学元件1呈平板型，是在实施例一的基础上作出的进一步改进，用于实现近光或者辅助近光功能。在其底面上开设有向上凹陷的尖槽3，尖槽3 包括倾斜设置的尖槽反射面31和竖直设置的尖槽侧面32，射至尖槽反射面31的大部分光线会发生全反射。其中，部分入射光线A射至尖槽反射面31，经反射后由车灯光学元件1的顶面射出，部分入射光线B射至尖槽反射面31，经反射至出射光面12射出。尖槽反射面31和尖槽侧面32的连接处33(即尖槽3的顶部)的形状与近光截止线形状相适应，用于形成近光截止线，其形状根据近光截止线的不同形状而不同，部分入射光线C经连接处33截止再由出射光面12射出，形成近光截止线。
实施例六
如图14所示，该实施例的车灯光学元件1是在实施例一的基础上作出的进一步改进，用于实现远光或者辅助远光功能。在车灯光学元件1的顶面上开设有向下凹陷的尖槽3，部分入射光线A射至尖槽反射面31，经反射后由车灯光学元件1的底面射出，部分入射光线B直接从出射光面12射出。尖槽反射面31和尖槽侧面32的连接处33(即尖槽3的底部)的形状与远光截止线形状相适应，用于形成远光截止线，其形状根据远光截止线的不同形状而不同，部分入射光线C经连接处33截止再由出射光面12射出，形成远光截止线。
实施例七
该实施例的车灯光学元件是在实施例二的基础上作了进一步改进，用于实现近光或者辅助近光功能。如图15所示，在导光通道14的底面上开有向上凹陷的尖槽3，尖槽3包括倾斜设置的尖槽反射面31和尖槽侧面32，射至尖槽反射面31的大部分光线会发生全反射。其中，部分入射光线A经反射面15反射后又经尖槽反射面31反射至车灯光学元件1的顶面并射出，部分入射光线B经反射面15反射后直接由出射光面12射出。尖槽反射面31和尖槽侧面32的连接处33(即尖槽3的顶部)的形状与近光截止线形状相适应，用于形成近光截止线，其形状根据近光截止线的不同形状而不同，部分入射光线C经反射面15反射后经连接处 33截止，再由出射光面12射出，形成近光截止线。
实施例八
该实施例的车灯光学元件是在实施例二的基础上作了进一步改进，用于实现远光或者辅助远光功能。如图16所示，在导光通道14的顶面上开有向下凹陷的尖槽3，射至尖槽反射面31的大部分光线会发生全反射。尖槽反射面31和尖槽侧面32的连接处33(即尖槽3的底部)可使光线在此处截止并形成远光截止线。
为了实现远近光一体模式，优选地，本实用新型车灯光学元件1包括位于上方的近光部 16和位于下方的远光部17，两者均呈平板型，远离出射光面12的一端均设有多个聚光结构 11，另一端上下连为一体并共同形成上述出射光面12，如图17-图22所示，该出射光面12 可以为凸透镜面，当然，也可以为沿车灯光光学元件1的左右方向延伸的弧形面。具体地，可结合本实用新型的实施例九至十二理解：
实施例九
如图17和图18所示，近光部16的底面和远光部17的顶面相连接，远光部17的底面开有凹槽4，凹槽4包括相对设置的前侧面42和后侧面41，两者之间通过连接面43相连接。前侧面42和后侧面41沿左右方向延伸，优选地，前侧面42相对后侧面41更靠近出射光面 12。连接面43与前侧面42的连接处为前边缘44，前边缘44的形状与近光截止线形状相适应，用于形成近光截止线，其形状根据近光截止线的不同形状而不同。其中，由近光部16的聚光结构11进入的入射光线中，一部分入射光线A会直接从出射光面12射出，另一部分入射光线B经前边缘44截止，由出射光面12射出。这两部分光线A和B用于产生近光光形。由远光部17的聚光结构11进入的入射光线C则会射至后侧面41，光线折射至前侧面42，再折射至出射光面12后射出，用于产生远光光形，并与上述近光光形衔接。
实施例十
实施例十与实施例九的区别在于：如图17和图18所示，实施例九的聚光结构为具有凹腔的聚光杯结构，其外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构，凹腔开口朝向后端开设，凹腔底部设有向后端凸出的凸起。结合图19和图20可知，实施例十的聚光结构11为向后端凸出的凸起。其具体工作原理和实施例九相同，在此不再赘述。
实施例十一
如图21和图22所示，实施例十一的近光部16和远光部17的后端分开，前端连为一体，，近光部16的底面和远光部17的顶面之间设有呈楔形的间隙5，间隙5的宽度由后端向前端逐渐收缩，间隙5的最前端即为截止部51，其形状与近光截止线形状相适应，用于形成近光截止线，其形状根据近光截止线的不同形状而不同。由近光部16的聚光结构11进入的入射光线中，一部分入射光线会直接从出射光面12射出，另一部分入射光线经截止部51截止，由出射光面12射出。这两部分光线用于产生近光光形。由远光部17的聚光结构11进入的入射光线则会直接由出射光面12射出，用于产生远光光形，并与近光光形衔接。
实施例十二
如图23和图24所示，实施例十二的近光部16的底面和远光部17的顶面相连接，两者的连接处开有呈楔形的间隙5，间隙5的宽度由后端向前端逐渐收缩，间隙5的最前端即为截止部51，其形状与近光截止线形状相适应，用于形成近光截止线，其形状根据近光截止线的不同形状而不同。其具体工作原理与实施例十一相同，在此不再赘述。
在上述实施例一至十二中，聚光结构11有多种表现形式，例如，可以是如实施例一中图 1所示的具有凹腔的聚光杯结构，其外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构，其凹腔开口朝向远离出射光面12的一侧开设，凹腔底部设有向远离出射光面12的一侧凸出的凸起；还可以是内部不开设凹腔，其仅为外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构的实心体，其入光面的形状可以为平面，也可以为曲面；还可以是如实施例十中图20所示的设置在车灯光学元件1端部的凸起。该聚光结构11可以设置一排，也可以设置多排，其可以将光源发出的光线很好地收集、准直，从而提高光线利用率。
综上所述，本实用新型的有益之处在于：
1、将现有技术的初级光学元件和次级光学元件作成一体件，可以有效减少零部件的数量，安装时不再需要保证两者的相对位置精度，能够更好地确保车灯光形的稳定性，同时也减小了车灯模组的尺寸；
2、通过开设隔槽，可以在一体的光学元件中实现二次配光，提高配光的灵活性；
3、通过开设尖槽替代现有的遮光板，既实现了近光或远光截止线，也简化了车灯模组的结构，减小了整体尺寸。
4、通过设置近光部和远光部，并在远光部的底面上开设隔槽，或是在两者之间开设楔形间隙，从而在一体式的车灯光学元件中同时实现远光和近光功能，使得车灯光学元件的功能多样化。
以上所述仅是本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)一端设有多个聚光结构(11)，另一端设有出射光面(12)，所述出射光面(12)为向外侧凸出的弧形面。
2.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，在所述车灯光学元件(1)上开有贯通的隔槽(2)，所述隔槽(2)包括相对设置的出光面(21)和入光面(22)。
3.根据权利要求2所述的车灯光学元件，其特征在于，所述出光面(21)和入光面(22)的延伸方向与所述出射光面(12)的延伸方向相同。
4.根据权利要求2所述的车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)呈平板型。
5.根据权利要求2所述的车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)呈弯折型，包括相互连接的聚光通道(13)和导光通道(14)，两者的连接处设有反射面(15)；所述聚光通道(13)的底端设有多个聚光结构(11)，所述导光通道(14)的前端设有出射光面(12)；所述隔槽(2)贯穿所述导光通道(14)。
6.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)上开有纵截面呈V型的尖槽(3)，所述尖槽(3)包括远离所述出射光面(12)的尖槽反射面(31)和靠近所述出射光面(12)的尖槽侧面(32)。
7.根据权利要求6所述的车灯光学元件，其特征在于，所述尖槽反射面(31)和尖槽侧面(32)的延伸方向均与所述出射光面(12)的延伸方向相同。
8.根据权利要求6所述的车灯光学元件，其特征在于，所述尖槽反射面(31)和尖槽侧面(32)的连接处(33)的形状与光形截止线形状相适应。
9.根据权利要求6所述的车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)呈平板型。
10.根据权利要求6所述的车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)呈弯折型，包括相互连接的聚光通道(13)和导光通道(14)，两者的连接处设有反射面(15)；所述聚光通道(13)的底端设有多个聚光结构(11)，所述导光通道(14)的前端设有出射光面(12)；所述尖槽(3)开设在所述导光通道(14)上。
11.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述出射光面(12)为凸透镜面或者为沿左右方向延伸的弧形面。
12.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述车灯光学元件(1)包括位于上方的近光部(16)和位于下方的远光部(17)，两者远离所述出射光面(12)的一端均设有多个聚光结构(11)，另一端上下连为一体并共同形成所述出射光面(12)。
13.根据权利要求12所述的车灯光学元件，其特征在于，所述远光部(17)的底面开有凹槽(4)，所述凹槽(4)包括相对设置的前侧面(42)和后侧面(41)，两者之间通过连接面(43)相连接。
14.根据权利要求12所述的车灯光学元件，其特征在于，所述近光部(16)和远光部(17)之间设有呈楔形的间隙(5)，所述间隙(5)的宽度由后端向前端逐渐收缩。
15.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述聚光结构(11)为具有凹腔的聚光杯结构，其外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构，所述凹腔开口朝向后端开设，所述凹腔底部设有向后端凸出的凸起；或者，所述聚光结构(11)为外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构的实心体，其入光面为平面或者曲面；或者所述聚光结构(11)为向后端凸出的凸起。
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