CN211345155U - 一种初级光学元件、前照灯模组和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车车灯，具体公开了一种初级光学元件，包括聚光元件(1)和设于或一体形成于所述聚光元件(1)的边缘的反射结构(2),所述聚光元件(1)适于将经过所述聚光元件(1)的光线反射至所述反射结构(2)，并由所述反射结构(2)射出。此外，本实用新型还公开了包括所述初级光学元件的前照灯模组和车辆。本实用新型的初级光学元件将聚光元件(1)与反射结构(2)结合，利用反射结构(2)取代其他遮光元件，结构更加简单、紧凑，光学效率更高。

Description

一种初级光学元件、前照灯模组和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车车灯，具体地，涉及一种初级光学元件。此外，本实用新型还涉及一种前照灯模组和车辆。

背景技术

随着汽车产业的飞速发展，汽车车灯的发展也在加快。在汽车车灯中，汽车前照灯在汽车外观方面起着举足轻重的作用，并且随车汽车外形线条越来越流畅，汽车前照灯的外形也向着更高要求发展，其整体结构会越来越紧凑。

在现有技术中，汽车前照大灯内的前照灯模组一般由光源、初级光学元件、遮光板及光学透镜组成，光源向上照射，发光中心设置在初级光学元件的第一焦点处，经初级光学元件反射后将光源的接近朗伯发散的光线汇聚至初级光学元件的第二焦点附近，通过遮光板上设置的与近光光形相对应的遮光板的遮挡，形成明暗分界，再通过光学透镜成像到路面，满足驾驶员的照明需求。在这种结构的前照灯模组中，因初级光学元件将大部分光线斜向下照射到光学透镜的下部，所以光学透镜的上部贡献较小，光学效率不高，但因初级光学元件一般会设置在光源的上部，所以整个前照灯模组的整体尺寸受到初级光学元件及透镜的结构和位置所限，整个前照灯模组的上下尺寸能够缩小的空间很小，在一定程度上无法满足现有汽车中车灯越来越小型化和扁平化的发展趋势。

基于上述原因，现有技术难以有效保证前照灯模组的各组件之间的结构紧凑，体积较小。

实用新型内容

本实用新型首先所要解决的问题是提供一种初级光学元件，该初级光学元件能够取代现有的遮光结构，结构更加简单、紧凑。

此外，本实用新型还要解决的问题是提供一种前照灯模组，该前照灯模组取消现有的遮光结构，结构更加简单、紧凑，体积更小。

进一步地，本实用新型要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的前照灯模组结构更加简单、紧凑，体积更小。

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种初级光学元件，包括聚光元件和设于或一体形成于所述聚光元件的边缘的反射结构，所述聚光元件适于将经过所述聚光元件的光线反射至所述反射结构，并由所述反射结构射出。

作为本实用新型的一个优选实施方式，所述反射结构的反射结构反射面远离所述聚光元件的一端的边缘设有截止线结构。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述聚光元件为反光杯结构，其聚光元件反射面为椭球面或抛物面。

更优选地，所述反射结构为平面反射镜或曲面反射镜。

进一步优选地，所述聚光元件的边沿部位设有加强筋结构。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述反射结构的上表面设置为所述反射结构反射面。

优选地，所述聚光元件反射面为所述聚光元件的内表面。

本实用新型另一方面还提供一种前照灯模组，所述前照灯模组内形成有光线传播路径，所述前照灯模组沿着所述光线传播路径依次包括光源、根据上述技术方案中任一项所述的初级光学元件和透镜，所述初级光学元件适于将所述光源射出的光线经所述聚光元件和所述反射结构反射至所述透镜。

作为本实用新型的一个具体实施方式，所述光源为LED光源或基于激光光源的发光芯片。

进一步地，本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括根据上述技术方案中任一项所述的前照灯模组。

通过上述技术方案，本实用新型的初级光学元件包括聚光元件和设于或一体形成于所述聚光元件的边缘的反射结构，所述聚光元件适于将经过所述聚光元件的光形反射至所述反射结构，并由所述反射结构射出。本实用新型的初级光学元件将聚光元件与反射结构结合，从而取代现有技术中的遮光结构，使得零件结构更加紧凑。同时，利用设置在反射结构上的截止线结构形成近光截止线，取代利用其他遮光结构来形成近光截止线，结构更加简单、紧凑。

有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是现有技术中带有遮光结构的车灯模组的光线示意图；

图2是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的剖面结构示意图；

图3是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的外部结构示意图；

图4是本实用新型的车灯模组的侧面结构示意图；

图5是本实用新型的车灯模组的正面结构示意图；

图6是本实用新型的车灯模组的剖面结构示意图；

图7是本实用新型的车灯模组的近光光线示意图；

图8是本实用新型的车灯模组的近光屏幕照度示意图；

图9是本实用新型的车灯模组的远光光线示意图；

图10是本实用新型的车灯模组的远光屏幕照度示意图。

附图标记说明

1聚光元件 11加强筋结构

12聚光元件反射面 2反射结构

21反射结构反射面 3光源

4透镜 5遮光装置

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词，例如“前”、“后”等均是按照出光路径所指的方位类推所具有的含义，例如，以初级光学元件为例，初级光学元件的出光方向为前端，反之则为后端；也可以理解为初级光学元件上反射结构2上靠近透镜4的一端为前端，反之则为后端。

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”、“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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

如图2和图3所示，本实用新型提供一种初级光学元件，包括聚光元件 1和设于或一体形成于所述聚光元件1的边缘的反射结构2，所述聚光元件1 适于将经过所述聚光元件1的光线反射至所述反射结构2，并由所述反射结构2射出。在这里，本实用新型的初级光学元件不仅可以用于近光光形的形成，也可以用于远光光形的形成，具体结构形式是根据光形形成需求而定，对于两种光形的形成过程及本实用新型的初级光学元件的布置方式将在下面作出具体阐释。

在图2和图3所示的具体实施例中，反射结构2的反射结构反射面21 远离所述聚光元件1的一端边缘处设有截止线结构，所述截止线结构设于所述聚光元件1第二焦点14处，也就是反射结构2的最前端设置有截止线结构，用于形成近光截止线，这里会出现两种情况：第一，如果反射结构2的上表面为反射结构反射面21，则截止线结构设于上表面的最前端边沿；第二，如果反射结构2为透明结构，反射结构反射面21设于反射结构2的下表面，则截止线结构设于下表面的最前端边沿，但是无论截止线结构设于上表面边沿还是设于下表面边沿，其目的均是取代车灯模组中的单独设置的遮光板结构，以形成近光截止线，这样能够有效减小车灯模组的体积，且不影响光形的形成。当反射结构2用于形成远光光形时，明暗截止线结构并不参与到光形的形成中，但是明暗截止线结构也不会对远光光形的形成产生影响。

从图2和图3中可以看出，聚光元件1为反光杯结构，其聚光元件反射面12为椭球面或抛物面。该反光杯结构为开口式曲面状杯体结构，一般采用椭球面状或抛物面状，有利于在光线反射后形成特定的光形，满足多种光形的设计需求。

作为本实用新型的一个优选实施方式，所述反射结构2为平面反射镜或曲面反射镜。平面反射镜的结构较为简单，运用较为广泛；而曲面反射镜则可以对经过聚光元件1所形成的光形进行二次改变，可以更加灵活地进行光路设计，形成更多光形。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述聚光元件1的边沿部位设有加强筋结构11。加强筋结构11对于本实用新型的初级光学元件能够起到加强作用，也可以作为固定边起到固定作用，在实际设计过程中，也可以采用其他结构，其作用都是能够满足对初级光学元件的加强的要求，同时能够满足初级光学元件在使用过程中的固定，从而使得初级光学元件在使用过程中不易松动，不易发生位移。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述聚光元件反射面12为所述聚光元件1的内表面，且所述反射结构2的上表面设置为所述反射结构反射面21。

光线经过聚光元件1的聚光元件反射面12后，汇聚并反射至反射结构2 的反射结构反射面21上，形成近光光形；设置在反射结构2的最前端的截止线结构能够将反射在反射结构2上的一部分光线形成近光截止线，无需再另外设置遮光结构，这样能够减小零件的体积，其结构也更加紧凑。

如图3至图6所示，本实用新型还提供一种前照灯模组，该前照灯模组内形成有光线传播路径，所述前照灯模组沿着所述光线传播路径依次包括光源3、根据上述技术方案中任一项所述的初级光学元件和透镜4，所述初级光学元件适于将所述光源3射出的光线经所述聚光元件1和所述反射结构2 反射至所述透镜4。

在图1中可以看出，现有技术的初级光学元件的车灯模组中，一般光源 3、聚光元件1、遮光结构5及透镜4组成，光源3向上照射。光源3设置在聚光元件1的第一焦点处，经聚光元件1的聚光元件反射面12反射后，将光源3发出的接近朗伯发散的光线汇聚至聚光元件1的第二焦点附近，通过遮光结构5上设置的与近光光形相对应的遮光部的遮挡，形成明暗分界，再通过透镜4成像到路面。在图1中可以看出，因聚光元件1设置在光源3的上部，且遮光结构5设置在聚光元件1的下部，所以车灯模组的整体上下尺寸受到上面的聚光元件1及下面的遮光结构5的结构所限，在遇到特殊车灯设计需求时，其车灯模组的体积能够缩小或改变的范围很小，更改灵活性较差。

在本实用新型的车灯模组中，包括光源3、根据上述技术方案中任一项所述的初级光学元件和透镜4，所述初级光学元件适于将所述射出的光线经所述聚光元件1和所述反射结构2反射至所述透镜。

根据图7所示的车灯模组的具体实施例中，光源3射出的一部分光线经聚光元件1反射后射至反射结构2，经由反射结构2反射后由透镜4射出，形成近光照明所需要的光形，参与道路照明；还有一部分光线射至反射结构 2的反射结构反射面21上，经反射结构反射面21反射后由透镜4射出，形成照明所需要的光形，参与道路照明，其中，射至反射结构反射面21上的光线中有一部分会通过反射结构反射面21的前端边缘处的截止线结构，经过截止线结构的光线经由透镜4射出后形成近光截止线，形成的近光光形如图8所示，该近光光形满足法规要求和近光照度要求。

在图9中所示的车灯模组的具体实施例中，光源3射出的光线经聚光元件1反射后射至反射结构2，经由反射结构2反射后由透镜4射出，形成远光照明所需要的光形，参与道路照明，此时，经聚光元件1反射后的光线不会照射到反射结构2前端边缘处的截止线结构，因此，该截止线结构不会影响到远光光形的形成。如图10所示的远光光形的照度示意图中，该远光光形能够满足法规要求和远光照度要求。

作为本实用新型的一个具体实施方式，所述光源3为LED光源或基于激光光源的发光芯片。LED光源为发光二极管光源，此种光源具有体积小、寿命长、效率高等优点，可连续使用长达10万个小时，未来LED光源应用在照明领域亦成为主流。LED光源的优点为：节能环保、寿命长、光色纯正、防潮、抗震动、低热量、小型化、响应时间短等，这些都使LED光源具有很大的优势，为应用于实际生产生活中创造了有利条件。因此，采用LED 光源作为本车灯模组的发光光源，能够保证其照明效果及车灯模组的使用效果。

从图7的本实用新型的车灯模组的光形图可以看出，光源3设于第一焦点13处初级光学元件，可以保证光源3射出的光线大部分都能够射至聚光元件1上，经由聚光元件1反射后的一部分光线射至反射结构2最前端的截止线结构形成近光截止线，还有一部分光线经由反射结构2反射至透镜4后形成照明光线，满足道路照明需要。

进一步地，本实用新型还提供一种车辆，该车辆具有根据上述技术方案中任一项所述的前照灯模组。

由以上描述可以看出，本实用新型的初级光学元件包括聚光元件1和设于或一体形成于所述聚光元件1的边缘的反射结构2，所述聚光元件1适于将经过所述聚光元件1的光线反射至所述反射结构2，并由所述反射结构2 射出。本实用新型的初级光学元件将聚光元件1与反射结构2结合，从而取代现有技术中的遮光结构，使得零件结构更加紧凑。同时，利用设置在反射结构2上的截止线结构形成近光截止线，取代利用其他单独设置的遮光结构来形成近光截止线，结构更加简单、紧凑。另外，本实用新型还提供一种车灯模组，该车灯模组内的初级光学元件通过反射结构2对光路的改变，可以缩小车灯模组的前后尺寸，减小车灯模组的占用空间。进一步地，本实用新型还提供一种车辆，该车辆的车灯模组体积较小，结构紧凑。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种初级光学元件，其特征在于，包括聚光元件(1)和设于或一体形成于所述聚光元件(1)的边缘的反射结构(2)，所述聚光元件(1)适于将经过所述聚光元件(1)的光线反射至所述反射结构(2)，并由所述反射结构(2)射出。

2.根据权利要求1所述的初级光学元件，其特征在于，所述反射结构(2)的反射结构反射面(21)远离所述聚光元件(1)的一端的边缘设有截止线结构。

3.根据权利要求1所述的初级光学元件，其特征在于，所述聚光元件(1)为反光杯结构，其聚光元件反射面(12)为椭球面或抛物面。

4.根据权利要求1所述的初级光学元件，其特征在于，所述反射结构(2)为平面反射镜或曲面反射镜。

5.根据权利要求1所述的初级光学元件，其特征在于，所述聚光元件(1)的边沿部位设有加强筋结构(11)。

6.根据权利要求2所述的初级光学元件，其特征在于，所述反射结构(2)的上表面设置为所述反射结构反射面(21)。

7.根据权利要求3所述的初级光学元件，其特征在于，所述聚光元件反射面(12)为所述聚光元件(1)的内表面。

8.一种前照灯模组，所述前照灯模组内形成有光线传播路径，其特征在于，所述前照灯模组沿着所述光线传播路径依次包括光源(3)、根据权利要求1至7中任一项所述的初级光学元件和透镜(4)，所述初级光学元件适于将所述光源(3)射出的光线经所述聚光元件(1)和所述反射结构(2)反射至所述透镜(4)。

9.根据权利要求8所述的前照灯模组，其特征在于，所述光源(3)为LED光源或基于激光光源的发光芯片。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求8或9所述的前照灯模组。

Images