CN211694711U - 车辆照明光学元件、车辆照明装置、车灯及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆照明光学元件、车辆照明装置、车灯及车辆，该车辆照明光学元件包括多个初级光学单元(1)和一个次级光学单元(2)，所述初级光学单元(1)和所述次级光学单元(2)能够接收光线、并使得光线依次经由所述初级光学单元(1)和所述次级光学单元(2)投射成照明光形；所述次级光学单元(2)包括次级入光部和次级出光面(21)，所述次级入光部包括与所述初级光学单元(1)一一对应的次级入光面(22)，所述次级出光面(21)为顺滑曲面，多个所述初级光学单元(1)沿所述次级出光面(21)的长度延伸方向排列。本实用新型的次级光学单元具有窄长顺滑出光曲面以及多个依次相接的入光面，结构简单，造型美观，满足客户越来越高的外观造型需求。

Description

车辆照明光学元件、车辆照明装置、车灯及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆照明技术领域，具体地，涉及一种车辆照明光学元件。此外，本实用新型还涉及包含该光学元件的车辆照明装置、车灯以及车辆。

背景技术

目前，车灯的造型越来越多样，车辆照明装置的种类越来越多样化，其中一种车辆照明装置包括多个分散设置的车辆照明模组，可以产生多个照明区域，这种车辆照明装置一方面可以方便配光，可以实现不同功能要求的照明光形，例如不同展宽范围的近光光形或者具有ADB(Adaptive Driving Beam，自适应远光系统)功能的远光光形；另一方面，由于车辆照明模组分散设置，使得车灯的造型更加灵动，可以根据不同车辆对车灯造型的要求，将各车辆照明模组的出光部按照一定的排布形式进行设置，比如沿某直线形式进行排布，或者沿弯折线形式进行排布，亦或者沿曲线形式进行排布等等。

目前，具有多个车辆照明模组的车辆照明装置，各车辆照明模组分散设置且相互独立，导致整个车辆照明装置所占用空间很大，增大了车灯的体积；各照明模组有各自对应的入光部和出光部，不能满足客户对车灯外观造型的要求；车辆照明模组包括多个车辆照明光学元件，因定位安装误差较大使其光学系统精度很低，而且结构复杂，不便于生产制造。

随着汽车行业的发展逐渐成熟和稳定，在车灯的外观造型、重量和体积等方面，客户的要求越来越高。

实用新型内容

本实用新型一方面所要解决的问题是提供一种车辆照明光学元件，该车辆照明光学元件通过对次级光学单元的结构改进，提升造型美观度。

本实用新型第二方面所要解决的问题是提供一种车辆照明装置，该车辆照明装置通过对次级光学单元的结构改进，提升造型美观度。

本实用新型第三方面所要解决的问题是提供一种车灯，该车灯能够提升造型美观度。

本实用新型第四方面所要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯能够提升造型美观度。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种车辆照明光学元件，该车辆照明光学元件包括多个初级光学单元和一个次级光学单元，所述初级光学单元和所述次级光学单元能够接收光线、并使得光线依次经由所述初级光学单元和所述次级光学单元投射成照明光形；所述次级光学单元包括次级入光部和次级出光面，所述次级入光部包括与所述初级光学单元一一对应的次级入光面，所述次级出光面为顺滑曲面，多个所述初级光学单元沿所述次级出光面的长度延伸方向排列。

具体地，所述初级光学单元包括至少一个初级入光部、导光通道和初级出光面，所述初级入光部和所述初级出光面通过导光通道连接。

优选地，所述初级入光部为呈聚光杯形状的全反射透镜，所述全反射透镜的外部轮廓面为由远离所述初级出光面的一端向靠近所述初级出光面的一端口径逐渐增大的曲面状结构；或者

所述初级入光部为向远离所述初级出光面的方向凸设的凸起结构。

优选地，所述全反射透镜的入光面为平面、凸曲面或凹曲面；或者

所述全反射透镜在远离所述初级出光面的一端开设凹腔。

优选地，所述次级入光面为平面或者朝向所述初级光学单元凸出的凸曲面，所述次级入光部包括多个依次相接的所述平面或所述凸曲面或任意组合相接的所述平面与所述凸曲面。

具体地，所述初级光学单元为近光初级光学单元，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述近光初级光学单元凸出的凸曲面；或者

所述初级光学单元为远光初级光学单元，所述次级入光部包括多个依次相接且相互之间具有段差的平面；或者

多个所述初级光学单元包括近光初级光学单元和远光初级光学单元，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述初级光学单元凸出的凸曲面，所述凸曲面与所述近光初级光学单元和远光初级光学单元一一对应；或者

多个所述初级光学单元包括近光初级光学单元和远光初级光学单元，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述近光初级光学单元凸出的凸曲面和多个依次相接且相互之间具有段差的平面，所述凸曲面与所述近光初级光学单元一一对应，所述平面与所述远光初级光学单元一一对应。

优选地，所述导光通道为空腔。

优选地，所述初级光学单元和所述次级光学单元通过连接板连接。

优选地，所述初级光学单元、所述次级光学单元和所述连接板为一体成型件。

本实用新型另一方面提供一种车辆照明装置，该车辆照明装置包括光源，还包括上述的车辆照明光学元件，所述光源的光线依次经由所述初级光学单元和所述次级光学单元投射成照明光形。

本实用新型第三方面提供一种车灯，该车灯包括上述的车辆照明装置。

本实用新型第四方面提供一种车辆，该车辆包括上述的车灯。

通过上述技术方案，本实用新型实现了以下有益效果：

1、本实用新型的次级光学单元具有窄长顺滑出光曲面以及多个依次相接的入光面，结构简单，造型美观，满足客户越来越高的外观造型需求。

2、本实用新型的初级光学单元和次级光学单元为一体件，直接确定了两者的位置关系，实现了初级光学单元和次级光学单元之间的直接定位，安装过程中两者之间的定位误差减少，因此能够保证初级光学单元和次级光学单元的定位精度和安装可靠性，从而保证车灯良好的照明效果。

3、本实用新型采用一个车辆照明光学元件即可实现远近光的多种照明模式，代替了现有技术的多个照明模组，降低安装难度的同时缩小占用空间，进而缩小车灯体积。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的车灯照明光学元件结构示意图；

图2是图1从侧后方看的立体示意图；

图3是图1从下往上看的立体示意图；

图4是图1从上往下看的立体示意图；

图5是图1从前方看的立体示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是图6的A-A向剖面图；

图8是图6的B-B向剖面图；

图9是图5的左视图；

图10是图9的C-C向剖面图；

图11是本实用新型一个实施方式的车灯照明光学元件中的近光初级光学单元与其对应的次级光学单元部分的连接结构示意图；

图12是图11的另一个方向示意图；

图13是图12的剖面示意图；

图14是本实用新型一个实施方式的车灯照明光学元件中的远光初级光学单元与其对应的次级光学单元部分的连接结构示意图；

图15是图14的另一个方向示意图；

图16是图15的剖面示意图；

图17是本实用新型中初级光学单元作为近光初级光学单元时车灯照明光学元件的结构示意图；

图18是图17从侧后方看的立体示意图；

图19是本实用新型中初级光学单元作为远光初级光学单元时车灯照明光学元件的结构示意图；

图20是图19从前侧看的立体示意图；

图21是图19从左侧看的左视图；

图22是图21的D-D向剖面图；

图23是本实用新型中初级光学单元作为近光初级光学单元和远光初级光学单元时车灯照明光学元件的一种结构示意图；

图24是图23从左侧看的左视图；

图25是本实用新型中初级光学单元作为近光初级光学单元和远光初级光学单元时车灯照明光学元件的另一种结构示意图；

图26是图25从侧后方看的立体示意图；

图27是本实用新型具体实施方式的车灯的结构示意图；

图28是从车辆外侧观察所看到的本实用新型的车灯照明光学元件的次级出光面的外观示意图；

图29是本实用新型具体实施方式的车灯形成的光形示意图。

附图标记说明

1初级光学单元 11初级出光面

12导光通道 121空腔

13全反射透镜 130凸起

131凹腔 14近光初级光学单元

141近光反射部 142近光截止部

143主近光光学单元 144辅助近光光学单元

15远光初级光学单元 151远光反射部

152远光截止部 2次级光学单元

21次级出光面 22次级入光面

3连接板 31连接腔

4光源

a近光光形 b远光光形

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，如术语“前”是指本实用新型的车辆照明模组中光线出射的方向，术语“后”是指与“前”相反的方向。“上”、“下”、“左”、“右”指的是按照车辆的正常行驶状态下的方位所指示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“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。

参见图1至图27所示，本实用新型的车辆照明光学元件包括多个初级光学单元1和一个次级光学单元2，所述初级光学单元1和所述次级光学单元2能够接收光线、并使得光线依次经由所述初级光学单元1和所述次级光学单元2投射成照明光形，所述次级光学单元2包括次级入光部和次级出光面21，所述次级入光部包括与所述初级光学单元1一一对应的次级入光面22，所述次级出光面21为顺滑曲面，多个所述初级光学单元1沿所述次级出光面21的长度延伸方向排列。顺滑曲面状的次级出光面21能够提升车灯的外观造型美观度，而且占用空间小、光学系统精度高。

所述初级光学单元1包括至少一个初级入光部、导光通道12和初级出光面11，所述初级入光部和所述初级出光面11通过导光通道12连接。光线经初级入光部汇聚后进入导光通道12，经导光通道12传输至初级出光面11折射至次级入光面22，再由次级出光面21折射而出。

作为本实用新型导光通道12的一些实施例，如图1至图10所示，导光通道12可以是实心的导光通道。为了实现车灯的轻量化，如图11、图13、图14和图16所示，导光通道12还可以设置为空腔121。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1至图4所示，所述初级光学单元1和所述次级光学单元2通过连接板3连接。每个初级光学单元1设在由两块连接板3形成的间隔中。各初级出光面11、次级入光面22以及连接板3构成初级光学单元1和次级光学单元2之间的连接腔31，为了增加所述初级光学单元1和所述次级光学单元2之间的连接强度，可在连接腔31的顶面或者底面增设连接条或者连接加强板(如图13和图16所示)。

空腔121的底面为反射部，该反射部可优选镀铝处理，增强反射效果。相比于实心的导光通道，设置空腔121不仅可以实现轻量化，而且还增加了两个光学面(空腔的前后壁)，从而增加了可调节的配光参数，使得配光更灵活。

以能够实现远近光一体的车辆照明光学元件为例，如图1至图6所示，多个所述初级光学单元1包括近光初级光学单元14和远光初级光学单元15。所述近光初级光学单元14的下表面设置为近光反射部141、下表面的前边缘设置为用于形成近光光形明暗截止线的近光截止部142。进入导光通道12的光线，一部分直接射至初级出光面11并折射出，一部分射至近光反射部141，经近光反射部141反射至初级出光面11并折射出，一部分射至近光截止部142，经次级光学单元2投射后形成近光光形明暗截止线，前面两部分的光线经次级光学单元2投射后形成位于近光光形明暗截止线下方的近光光形a(如图29所示)。所述远光初级光学单元15的上表面设置为远光反射部151，上表面的前边缘设置为用于形成远光光形明暗截止线的远光截止部152。进入导光通道12的光线，一部分直接射至初级出光面11并折射出，一部分射至远光反射部151，经远光反射部151反射至初级出光面11并折射出，一部分射至远光截止部152，经次级光学单元2投射后形成远光光形明暗截止线，前面两部分的光线经次级光学单元2投射后形成位于远光光形明暗截止线上方的远光光形b(如图29所示)。当然，也可以不设远光截止部152。

作为本实用新型的一些实施例，如图1至图4所示，所述初级入光部为呈聚光杯形状的全反射透镜13，所述全反射透镜13为由远离初级出光面11的一端向靠近初级出光面11的一端口径逐渐增大的曲面状结构。如图7至图8所示，所述全反射透镜13可以在远离初级出光面11的一端开设凹腔131，所述凹腔131底部设置向远离初级出光面11的一侧凸设的凸起130，以更好地汇聚光线，提高照明效果；当然该全光反射透镜13也可以不开设凹腔，其入光面可以为平面、凸曲面或凹曲面。

此外，所述初级入光部还可以是向远离初级出光面的方向凸设的凸起结构，也可以起到汇聚光线的作用。

作为本实用新型中次级入光部的一些实施例，所述次级入光面22为平面或者朝向初级光学单元1凸出的凸曲面，根据光形需求，所述次级入光部可以包括多个依次相接的所述平面或所述凸曲面或任意组合相接的所述平面与所述凸曲面。

比如，当所述初级光学单元1为近光初级光学单元14时，如图17、图18所示，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述近光初级光学单元14凸出的凸曲面，一个近光初级光学单元14对应一个凸曲面。近光初级光学单元14用于形成近光光形。近光光形包括主近光光形(近光光形的中心亮度高的区域光形)和辅助近光光形(近光光形的展宽区域光形)，分别由主近光初级光学单元143和辅助近光初级光学单元144实现，主近光初级光学单元143具有近光截止部142，辅助近光初级光学单元144可以不用设近光截止部，辅助近光光形的上边界平坦。主近光初级光学单元143和辅助近光初级光学单元144的次级入光面22的曲率根据配光过程中的调整可以相同，也可以不同。

当所述初级光学单元1为远光初级光学单元15时，如图19至图22所示，所述次级入光部包括多个依次相接且相互之间具有段差的平面，一个远光初级光学单元15对应一个平面。

当多个所述初级光学单元1包括近光初级光学单元14和远光初级光学单元15时，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述初级光学单元1凸出的凸曲面，如图1至图6以及图23至图24所示，所述凸曲面与所述近光初级光学单元14和远光初级光学单元15一一对应；凸曲面的曲率根据配光过程中的调整可以相同(如图1至图6所示)也可以不同(如图23至图24所示)。

近光初级光学单元14和远光初级光学单元15与次级光学单元所成的角度不同，可参照图7和图8，图7中，近光初级光学单元14相对其对应的次级入光面22的光轴向后上方倾斜，用于形成位于水平0度线下方的近光光形，近光截止部142可优选与光轴相交；图8中，远光初级光学单元15相对其对应的次级入光面22的光轴向后下方倾斜，用于形成位于水平0度线上方的远光光形，远光截止部152可优选与光轴相交。

另一种实施方式中，当多个所述初级光学单元1包括近光初级光学单元14和远光初级光学单元15时，如图25至图26所示，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述近光初级光学单元14凸出的凸曲面和多个依次相接且相互之间具有段差的平面，所述凸曲面与所述近光初级光学单元14一一对应，所述平面与所述远光初级光学单元15一一对应。此时，近光初级光学单元14可以包括主近光初级光学单元143和辅助近光初级光学单元144，只有主近光初级光学单元143具有近光截止部142，辅助近光初级光学单元144和远光初级光学单元15均不设截止部。

需要说明的是，图1至图6和图17、图18中的近光初级光学单元14和远光初级光学单元15均为具有多个全反射透镜13作为初级入光部和导光通道12的聚光器结构。图19至图22和图25、图26中的近光初级光学单元14也采用上述聚光器结构，而远光初级光学单元15，其每个远光初级光学单元15包括一个初级入光部，该初级入光部为全反射透镜13，具有该全反射透镜13的多个远光初级光学单元15的初级出光面11连为一体，其省去了长度较长的导光通道12，结构简单且重量轻。上述两种结构仅是不同的结构表现形式，通过配光，均可以得到所需要的车灯光形。

如图1所示，所述初级出光面11为朝向所述次级入光面22的方向凹陷的弧面，以使成像清晰。当然，所述初级出光面11也可以是平面或者向所述次级入光面22的方向凸出的弧面，最终的出光效果会比向所述次级入光面22的方向凹陷的形式有所下降。

上述具有窄长形出光面的车辆照明光学元件可根据客户要求沿车辆的左右、上下或者倾斜设置在灯体和外配光镜封闭形成的腔体内，其可用于实现近光、远光、ADB自适应远光、Matrix矩阵式大灯、角灯、Bending(转弯模式)和AWL(All-weather light)全天候灯等，优选用做车辆前照灯的近光和远光。

现有技术中初级光学单元1与所述次级光学单元2通过散热器间接定位会产生两次定位误差，本实用新型的所述初级光学单元1与所述次级光学单元2为一体件。一体件可以通过以下方式实现：1)初级光学单元1、次级光形单元2和连接板3一体注塑成型，两者之间不会产生定位误差；2)初级光学单元1为一体注塑成型件，次级光学单元2也为一体注塑成型件，然后初级光学单元1和次级光学单元2的通过紧固件连接为一体，该种情况下两者直接定位会产生一次定位误差。无论是哪种情况，均比现有技术中的定位方式定位精度高，因此能够保证初级光学单元和次级光学单元的定位精度和安装可靠性。

如图27所示，本实用新型第二方面提供一种车辆照明装置，该车辆照明装置包括光源4，还包括上述的车辆照明光学元件，所述光源4安装在所述全反射透镜13远离初级出光面11的一端，所述光源4的光线依次经由所述初级光学单元1和所述次级光学单元2投射成光形。

此外，所述车辆照明装置还包括电路板和散热器等车辆照明装置常规部件。电路板、散热器、光源4与车辆照明光学元件的安装方式直接采用现有技术中的方式即可。

本实用新型第三方面提供一种车灯，该车灯包括上述的车辆照明装置。

本实用新型第四方面提供一种车辆，该车辆包括上述的车灯。

由以上描述可以看出，本实用新型的初级光学单元和次级光学单元为一体件，直接确定了两者的位置关系，实现了初级光学单元和次级光学单元之间的直接定位，安装过程中两者之间的定位误差减少，因此能够保证初级光学单元和次级光学单元的定位精度和安装可靠性，从而保证车灯良好的照明效果；次级光学单元有且仅有一个光滑的出光面，从车辆外侧看其为一个窄长形的弧面(如图28所示)，满足客户越来越高的外观造型需求；本实用新型采用一个车辆照明光学元件即可实现远近光的多种照明模式，代替了现有技术的多个照明模组，降低安装难度的同时缩小占用空间，进而缩小车灯体积。

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 (12)

1.一种车辆照明光学元件，其特征在于，包括多个初级光学单元(1)和一个次级光学单元(2)，所述初级光学单元(1)和所述次级光学单元(2)能够接收光线、并使得光线依次经由所述初级光学单元(1)和所述次级光学单元(2)投射成照明光形；所述次级光学单元(2)包括次级入光部和次级出光面(21)，所述次级入光部包括与所述初级光学单元(1)一一对应的次级入光面(22)，所述次级出光面(21)为顺滑曲面，多个所述初级光学单元(1)沿所述次级出光面(21)的长度延伸方向排列。

2.根据权利要求1所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述初级光学单元(1)包括至少一个初级入光部、导光通道(12)和初级出光面(11)，所述初级入光部和所述初级出光面(11)通过导光通道(12)连接。

3.根据权利要求2所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述初级入光部为呈聚光杯形状的全反射透镜(13)，所述全反射透镜(13)的外部轮廓面为由远离所述初级出光面(11)的一端向靠近所述初级出光面(11)的一端口径逐渐增大的曲面状结构；或者

所述初级入光部为向远离所述初级出光面(11)的方向凸设的凸起结构。

4.根据权利要求3所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述全反射透镜(13)的入光面为平面、凸曲面或凹曲面；或者

所述全反射透镜(13)在远离所述初级出光面(11)的一端开设凹腔(131)。

5.根据权利要求1所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述次级入光面(22)为平面或者朝向所述初级光学单元(1)凸出的凸曲面，所述次级入光部包括多个依次相接的所述平面或所述凸曲面或任意组合相接的所述平面与所述凸曲面。

6.根据权利要求5所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述初级光学单元(1)为近光初级光学单元(14)，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述近光初级光学单元(14)凸出的凸曲面；或者

所述初级光学单元(1)为远光初级光学单元(15)，所述次级入光部包括多个依次相接且相互之间具有段差的平面；或者

多个所述初级光学单元(1)包括近光初级光学单元(14)和远光初级光学单元(15)，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述初级光学单元(1)凸出的凸曲面，所述凸曲面与所述近光初级光学单元(14)和远光初级光学单元(15)一一对应；或者

多个所述初级光学单元(1)包括近光初级光学单元(14)和远光初级光学单元(15)，所述次级入光部包括多个依次相接且朝向所述近光初级光学单元(14)凸出的凸曲面和多个依次相接且相互之间具有段差的平面，所述凸曲面与所述近光初级光学单元(14)一一对应，所述平面与所述远光初级光学单元(15)一一对应。

7.根据权利要求2所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述导光通道(12)为空腔(121)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述初级光学单元(1)和所述次级光学单元(2)通过连接板(3)连接。

9.根据权利要求8所述的车辆照明光学元件，其特征在于，所述初级光学单元(1)、所述次级光学单元(2)和所述连接板(3)为一体成型件。

10.一种车辆照明装置，包括光源，其特征在于，还包括根据权利要求1至9中任一项所述的车辆照明光学元件，所述光源的光线依次经由所述初级光学单元(1)和所述次级光学单元(2)投射成照明光形。

11.一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求10所述的车辆照明装置。

12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求11所述的车灯。

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