CN210771925U - 光学组件和用于车辆的车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光学组件和用于车辆的车灯。具体而言，该光学组件(1)具有至少一个光源(10)和光反射件(12)，光反射件具有第一光反射面(13)，光源发出的光能到达第一光反射面并且经由该第一光反射面反射，其中，在光源(10)和第一光反射面(13)之间布置有分配给相应的光源(10)的配光元件(11)，经由配光元件(11)使光源发出的光在会聚点(F)会聚之后到达第一光反射面(13)。

Description

光学组件和用于车辆的车灯

技术领域

本实用新型涉及一种光学组件和用于车辆的车灯。

背景技术

随着技术的发展，用于车辆的车灯变得越来越复杂，并且集成度越来越高。例如，大灯模块中可集成有近光灯、远光灯、日间行车灯、转向灯、雾灯、位置灯等等功能。由于车灯内部受限的结构空间，配有光反射器的光源相对于光反射器并非总是处于最佳的位置中。这可导致光源发出的光的利用率较低。此外，在车灯中也越来越多地使用发光二极管。为了进一步降低成本，通常会将实现不同功能的发光二极管布置在处在同一平面中的载体、例如印刷电路板上。然而，由此带来的问题是，部分发光二极管相对反射器也并非处在最优的位置上。这不利于控制和优化出光效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种光学组件和车灯，其能够至少部分地解决上文提到的技术问题。

根据本实用新型，提出了一种光学组件，其具有至少一个光源和光反射件，光反射件具有第一光反射面，光源发出的光能到达第一光反射面并且经由该第一光反射面反射，其中，在光源和第一光反射面之间布置有分配给相应的光源的配光元件，经由配光元件使光源发出的光在会聚点会聚之后到达第一光反射面。在此，该会聚点可理解成期望的光源所在的位置，即，光源相对于第一光反射面所处的期望的位置。以这种方式来改善并实现期望的出光效果。

根据一实施方式，第一光反射面为抛物面，会聚点处在抛物面的焦点处。由此，光源发出的光在会聚之后再射向第一光反射面，经反射后的光形成基本上平行的光束，这有利于简化为了满足法规要求而在后续对光的进一步调整。

优选地，第一光反射面为阵列排布的抛物面。在这种情况下，为每个抛物面分配有由光源和配光元件构成的组合。光源发出的光经配光元件调整后在相应的抛物面的焦点处汇聚，然后继续传播。这特别适用于出光面较大的情况，例如长条形的出光面。

根据一实施方式，第一光反射面由多个面片组合而成。在这种情况下，光源发出的光相应到达各面片，并且经由各面片反射的光组合地呈现出符合法规要求的光分布，例如近光分布或远光分布。

根据一实施方式，配光元件具有面向光源的第一区段和面向第一光反射面的第二区段，第一区段用于将光源发出的光调整成平行光束，第二区段用于使平行光束会聚。

根据一实施方式，配光元件为旋转对称元件。在安装状态中，配光元件的旋转轴线相应于光源发出的光束的光轴。

根据一实施方式，第一区段呈准直器的形式，第二区段呈菲涅尔透镜的形式。

根据一实施方式，第一区段具有中心的凸形的第一光耦入面、与第一光耦入面邻接的环形的第二光耦入面以及与第二光耦入面邻接的环形的第二光反射面，其中，第一光耦入面将光源的光的一部分准直成平行光，光源的光的另一部分经第二光耦入面耦入到第一区段中，并且在到达第二光反射面后被反射成平行光。

根据一实施方式，第二区段具有凸形的中心部和环绕该中心部的至少一圈齿部，它们的表面相应形成光出射面。

根据一实施方式，设置有多个光源，每个光源各配有配光元件。优选地，分配给各光源的配光元件一体成型。在此，配光元件可通过桥接部彼此连接在一起。由此，配光元件可通过注塑一体制成，这有利于降低成本。

根据一实施方式，光源布置在同一载体上。

根据一实施方式，光源为发光二极管。在此，可根据需要选择发光二极管的发光颜色和发光强度。例如，针对制动灯，可选用发出红色的光的发光二极管；针对转向灯，可选用发出黄色的光的发光二极管；针对近光灯或远光灯，可选用发出白色的光的发光二极管。

本实用新型还提出了一种用于车辆的车灯，该车灯具有壳体和外透镜。车灯还具有上文所述的光学组件，光学组件布置在壳体中。

上述车灯可为照明和/或信号指示灯。

通过本实用新型提出的技术方案，能够使光在期望的光源位置处会聚后继续传播，这有利于在不改变车灯其他部件的设计的情况下得到期望的出光效果。在此，配光元件可针对期望的光源位置来单独设计，由此匹配不同的光反射面，从而实现更大的柔性。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本实用新型。其中：

图1示意性地示出了根据本实用新型的光学组件；

图2示意性地示出了图1的光学组件的光路图；

图3示意性地示出了图1的光学组件的配光元件的一立体图示；

图4示意性地示出了图1的光学组件的配光元件的另一立体图示。

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中示意性地示出了根据本实用新型的光学组件1。该光学组件1具有光源10、光反射件12和布置在光源10与光反射件12之间的配光元件。经由配光元件11使光源发出的光在会聚点F会聚之后到达第一光反射面13。关于配光元件，下文中还将进行进一步说明。

在图1中仅仅示例性地示出了成排布置的两个光源10，为其中的每个光源配有一个配光元件11和光反射件的第一光反射面13的至少部分反射区域，并且配光元件相对彼此的位置根据光源相对彼此的位置来设定。虽然在此示出了分开的两个配光元件，但它们的数量不限于两个，它们还可通过未示出的桥接件彼此连接在一起。换句话说，在设置多个配光元件的情况下，配光元件和桥接件可彼此一体成型，以降低成本和简化装配。例如，配光元件和桥接件可由聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或玻璃等一体浇注成型。此外，各配光元件还可彼此不同地设计，以匹配不同的光源和光反射面的情况。

光反射件12具有第一光反射面13，其例如通过反射层形成。反射层可为金属层，例如铝层。替代地，第一光反射面13可为光反射件12的未经任何附加措施处理的、对光源的到达此处的光具有反射能力的面。

第一光反射面13可具有多个反射区域，每个反射区域分配给相应的光源。相应地配有光源和配光元件的多个反射区域可组合地完成一种光功能，或者分组地完成多种光功能。为此选用不同的光源。例如，在光源都发出白色光的情况下，多个反射区域可组合地实现日间行车灯的功能；在部分光源发出白色光，而部分光源发出黄色光的情况下，相应的光源可与多个反射区域中的相应的分组实现位置灯和转向灯的功能。在此，各反射区域可根据实际情况来相应地设计。

第一光反射面13可呈抛物面的形式。光源10发出的光经配光元件11在会聚点F会聚之后到达第一光反射面13。会聚点F处于抛物面的焦点处。因此，到达抛物面状的第一光反射面13的光可被转化成平行光束。这有利于后续进一步的配光。在第一光反射面13由多个反射区域形成的情况下，每个反射区域都可为抛物面，会聚点F 都处在各抛物面的焦点处。各抛物面可并排布置。当然，反射区域也可根据需要来不同地来设计。

下面结合图2至图4详细说明配光元件11。

在图2中示出了通过光学组件1的光路图。为便于阐述原理，在此仅仅呈现出了通过由一个光源、配光元件、反射区域构成的单元的光路图，其中，反射区域为抛物面。要理解的是，反射区域还可具有其他的形式，从而经反射区域反射后的光的走向不同于图2中示出的情况。

配光元件11具有面向光源10的第一区段14和面向第一光反射面13的第二区段18，第一区段14用于将光源发出的光调整成平行光束，第二区段18用于使平行光束会聚。在此，第一区段14和第二区段18相应具有自己的光学功能面，它们彼此相对而置。

配光元件11为旋转对称元件。在安装好的状态中，光源10的光轴、即光源发出的光束的光轴与配光元件11的旋转轴线重合。

第一区段14呈准直器的形式，第二区段18呈菲涅尔透镜的形式。

第一区段14具有中心的凸形的第一光耦入面15、与第一光耦入面15邻接的环形的第二光耦入面16以及与第二光耦入面16邻接的环形的第二光反射面17，参见图3。如在图2中看出的那样，中心的第一光耦入面15将光源的光的一部分准直成平行光，光源的光的另一部分经第二光耦入面16耦入到第一区段中，并且在到达第二光反射面17后被反射成平行光。

第二区段18具有凸形的中心部19和环绕该中心部的至少一圈齿部20，它们的表面相应形成光出射面。在设置有多圈齿部的情况下，例如，在图4中示出了2圈齿部，齿部可彼此同心地布置。经由中心部19和齿部20，使经第一区段14准直后的平行光在会聚点F会聚在一起。

光线在会聚之后继续传播到第一光反射面13的反射区域。在反射区域为抛物面时，由于会聚点F与抛物面的焦点重合，经反射后的光束形成具有主出光方向H的平行光束。

如上文已经阐述的那样，反射区域不限于上文所述的抛物面，其还可呈现其他的形式。然而，经配光元件汇聚后的光的焦点相对于反射区域占据期望的正确的位置。换句话说，可将会聚点F理解成期望的光源相对于反射区域所在的位置。通过这种方式，有助于提升出光效果，降低成本。

为了使配光元件相对于光源占据正确的位置，配光元件附加地还具有未示出的定位部，其接合到光源的载体上。定位部可呈定位销的形式，并且可一体式地成型在配光元件上。

光源可为发光二极管，例如发出白色光、黄色光、红色光或其他颜色的光的发光二极管，以实现预定的照明和/或信号指示功能。

光源可布置在同一载体、例如印刷电路板上。可选地，载体可具有用于上述定位部的定位孔。

上述光学组件可用于车辆的车灯。车灯具有壳体和外透镜，它们限定一内部空间，上述光学组件布置在该内部空间中。

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 (15)

1.一种光学组件(1)，该光学组件具有至少一个光源(10)和光反射件(12)，所述光反射件具有第一光反射面(13)，所述光源发出的光能到达所述第一光反射面并且经由该第一光反射面反射，其特征在于，在所述光源(10)和所述第一光反射面(13)之间布置有分配给相应的光源(10)的配光元件(11)，经由所述配光元件(11)使所述光源发出的光在会聚点(F)会聚之后到达所述第一光反射面(13)。

2.根据权利要求1所述的光学组件(1)，其特征在于，所述第一光反射面(13)为抛物面，所述会聚点(F)相应处在所述抛物面的焦点处。

3.根据权利要求2所述的光学组件(1)，其特征在于，所述第一光反射面(13)为阵列排布的抛物面。

4.根据权利要求1所述的光学组件(1)，其特征在于，所述第一光反射面(13)由多个面片组合而成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学组件(1)，其特征在于，所述配光元件(11)具有面向所述光源(10)的第一区段(14)和面向所述第一光反射面(13)的第二区段(18)，所述第一区段(14)用于将所述光源发出的光调整成平行光束，所述第二区段(18)用于使平行光束会聚。

6.根据权利要求5所述的光学组件(1)，其特征在于，所述配光元件(11)为旋转对称元件。

7.根据权利要求6所述的光学组件(1)，其特征在于，所述第一区段(14)呈准直器的形式，所述第二区段(18)呈菲涅尔透镜的形式。

8.根据权利要求7所述的光学组件(1)，其特征在于，所述第一区段(14)具有中心的凸形的第一光耦入面(15)、与所述第一光耦入面(15)邻接的环形的第二光耦入面(16)以及与所述第二光耦入面(16)邻接的环形的第二光反射面(17)，其中，所述第一光耦入面(15)将光源的光的一部分准直成平行光，光源的光的另一部分经所述第二光耦入面(16)耦入到所述第一区段中，并且在到达所述第二光反射面(17)后被反射成平行光。

9.根据权利要求7所述的光学组件(1)，其特征在于，所述第二区段(18)具有凸形的中心部(19)和环绕该中心部的至少一圈齿部(20)，它们的表面相应形成光出射面。

10.根据权利要求7所述的光学组件(1)，其特征在于，设置有多个光源(10)，每个光源各配有所述配光元件(11)。

11.根据权利要求10所述的光学组件(1)，其特征在于，所述光源(10)布置在同一载体上。

12.根据权利要求11所述的光学组件(1)，其特征在于，所述光源(10)为发光二极管。

13.根据权利要求10所述的光学组件(1)，其特征在于，分配给各光源的所述配光元件(11)一体成型。

14.一种用于车辆的车灯，该车灯具有壳体和外透镜，其特征在于，所述车灯还具有根据权利要求1至13中任一项所述的光学组件(1)，所述光学组件布置在所述壳体中。

15.根据权利要求14所述的车灯，其特征在于，所述车灯为照明和/或信号指示灯。

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