CN211694715U - 一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆 - Google Patents

一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN211694715U
CN211694715U CN201921804752.8U CN201921804752U CN211694715U CN 211694715 U CN211694715 U CN 211694715U CN 201921804752 U CN201921804752 U CN 201921804752U CN 211694715 U CN211694715 U CN 211694715U
Authority
CN
China
Prior art keywords
grating
light
section
optical structure
shaped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201921804752.8U
Other languages
English (en)
Inventor
周海清
刘洋
杨平武
薛晓嫒
范磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Priority to CN201921804752.8U priority Critical patent/CN211694715U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211694715U publication Critical patent/CN211694715U/zh
Priority to EP20797699.4A priority patent/EP4049072A1/en
Priority to PCT/EP2020/079839 priority patent/WO2021078915A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0231—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having microprismatic or micropyramidal shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0257—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties creating an anisotropic diffusion characteristic, i.e. distributing output differently in two perpendicular axes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

本实用新型的一个实施例解决的问题之一是获得均匀、边界清晰的点亮区域。本实用新型提供了一种光栅结构，其特征在于，所述光栅结构包括入光部与多个光栅单元；其中，所述光栅单元为透光条带，其中，所述多个光栅单元相互平行且相邻接。本实用新型的优点在于：每层光栅结构能够将光束的点亮效果拉升一个维度，从而实现所需的多维度的点亮效果。呈现诸如条状、面状甚至三维的点亮效果。同时，根据本实用新型的光栅结构能够实现清晰明确的边界，从而使点亮效果所呈现的各个维度的图案更加清晰。

Description

一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆
技术领域
本实用新型涉及照明领域，具体地涉及一种光栅结构，光学结构，相应的车灯和车辆。
背景技术
在车灯领域中，为了实现特定的造型效果，往往需要有条状或者面状的点亮区域。有些车灯采用贴膜方式来实现面状的点亮效果，然而，这种方式无法真正应用于整车上，亦即，无法真正大规模被应用。同时，采用现有技术的方法，此类点亮区域往往边界较为模糊，或者，其整体点亮效果不够均匀。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的一个实施例解决的问题之一是获得均匀、边界清晰的点亮区域。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种光栅结构，其特征在于，所述光栅结构包括入光部与多个光栅单元；
其中，所述光栅单元为透光条带，其中，所述多个光栅单元相互平行且相邻接。
根据所述光栅的结构，能够将光源的光沿着所述光栅单元的径向方向发散，从而在视野中形成具有一定长度的光带。
根据本实用新型所述的光栅结构，其中，所述光栅单元的截面包括弧形，以使所述光栅单元能够在使得入射光束沿着截面发散出射，从而视野中形成条状光带。
根据本实用新型所述的光栅单元，通过采用弧形截面，能够将入射光均匀的进行发散，从而形成均匀的条状光带。
根据本实用新型所述的光栅结构，其中，所述光栅单元的弧形截面满足以下要求：
Figure BDA0002246267360000021
其中，L为所述条状光带的长度，D为光源至所述光栅的距离；n为所述光栅的折射率；P为两个光栅单元的节距，R1为所述光栅单元的弧形截面对应的半径，α为所述弧度对应的角度。
根据本实用新型的方案，能够获得更好的发散效果，从而更加均匀。
根据本实用新型所述的光栅结构，其中，所述光栅单元的截面的弧形两端分别衔接直线，以在视野中形成具有明确边界线的条状光带。
通过在弧形的端部衔接直线，亦即使得透光条带的曲面两边衔接平面，能够使得其发散后出射的条状光带在视野内具有明确边界。
根据本实用新型所述的光栅结构，其中，所述截面弧度对应的角度α为50°左右。
根据本实用新型的一个方面，还提供了一种光学结构，其特征在于，包括多个所述的光栅结构；其中，所述多个光栅结构分别设置在沿着光束出射的方向上。
根据本实施例的方案，当光源经过多个光栅后，能实现多维的点亮效果，例如，当点光源通过一个光栅结构后，能形成条状光带；当光源光束通过两个光栅结构后，能形成面状点亮效果，例如，菱形光斑，当光源光束通过三个光栅结构后，能形成三维点亮效果。
根据本实用新型所述的光学结构，其中，所述光学机构还包括运动部，所述光栅结构安装于所述运动部中，所述运动部能够带动所述光栅结构运动。
通过运动部，能够带动光栅结构运动，从而在使得与光栅结构相应的出光效果可随运动变化。
根据本实用新型所述的光学结构，其中，所述所述运动部包括用于支撑光栅结构的支架，以及至少一个可转动部。
根据本实用新型的方案，通过采用运动部，来带动光栅运动，可实现更多的出光效果。
根据本实用新型所述的光学结构，其中，所述多个光栅各自的运动方向不同。
当多个光栅分别运动时，其能够呈现相应变化的点亮效果。
根据本实用新型所述的光学结构，其中，所述光学结构包括两个光栅，其中，所述两个光栅分别设置在沿着光束出射的方向上，使得光源的光束通过该两个光栅后形成可形成二维图形。
根据本实用新型的一个方面，还提供了一种车灯，所述车灯包括所述光学结构。
根据本实用新型的一个方面，还提供了一种车辆，所述车辆包括所述车灯。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：每层光栅结构能够将光束的点亮效果拉升一个维度，从而实现所需的多维度的点亮效果。呈现诸如条状、面状甚至三维的点亮效果。同时，根据本实用新型的光栅结构能够实现清晰明确的边界，从而使点亮效果所呈现的各个维度的图案更加清晰。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示意出了根据本实用新型的一个实施例的一种光栅结构的结构示意图；
图2示意出了根据本实用新型的一个实施例的一种光学结构的结构示意图；
图3示意出了根据本实用新型的一个实施例的又一种光学结构的结构示意图；
图4示意出了根据本实用新型的一个实施例的一种光栅结构的光栅单元的参数示意图；
图5示意出了根据本实用新型的又一个实施例的一种光栅结构的光栅单元的参数示意图；
图6示意出了根据本实用新型的一种三维点亮效果示意图；
图7示意出了根据本实用新型的一种沿着光栅单元条带延伸方向的视野示意图；
图8示意出了根据本实用新型的一种沿着光栅单元水平方向的视野示意图；
图9示意出了根据本实用新型的一种位于光栅结构不同位置的视野内的点亮区域示意图；
部件标记列表：
P1 光栅结构 P2 光源
P3 运动部 100 入光部
200 光栅单元 210 截面弧形
220 截面直线 310 支架
320 转动部
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本实用新型的方案公开了一种光栅结构P1，包括该光栅结构P1的光学结构，包括该光学结构的车灯，以及包括该车灯的车辆。
其中，参考图1，图1示意出了根据本实用新型的一个实施例的一种光栅结构的结构示意图。
根据本实用新型的光栅结构P1，包括包括入光部100与多个光栅单元200。其中，所述光栅单元200为透光条带200‘，所述多个光栅单元200相互平行且相邻光栅单元邻接。
具体地，所述光栅结构P1为薄板结构，薄板结构一面为入光部100，另一面具有多个光栅单元200。
本领域技术人员应可理解，通常光栅单位200为极其细小的结构，根据本实用新型的光栅结构P1上包括大量光栅单元200。
根据本实用新型的方案，其中，所述光栅单元200的截面包括弧形截面210，以使所述光栅单元200能够在使得入射光束发散出射，从而视野中将入射光束拉升。例如，将点光源拉长形成条状光带。
其中，所述“视野”指是从观察者角度所看到的范围。参考图7至图9，图7和图8分别示意出了观察者所接受到的，沿着光栅单元200的条带延伸方向出射的光束的接受区域，以及从多个光栅单元200沿着出射方向的200方向发发出的光束的接受区域，本实用新型所述视野即包含该两个接受区域合成的观察范围。
并且，参考图9，当观察者相对于光栅结构P1的位置不同时，所获得的视野范围不同，如V1和V2，并且，两个视野范围V1和V2内所包含的，用于形成条状光带的多个光栅单元200也不完全相同，如图9所示，视野范围V1内看到的条状光带由光栅单元200_1至200_14散射出的光束形成；视野范围V2内看到的条状光带由光栅单元200_13至200_26散射出的光束形成。
具体地，光栅单元200为具有弧形截面的透光条带。亦即为部分圆柱体条带。
根据本实用新型的一个优选实施例，参考图4，其中，所述光栅单元200的所述弧形截面210满足以下要求：
Figure BDA0002246267360000051
其中，L为所述条状光带的长度，D为光源至所述光栅的距离；n为所述光栅的折射率；P为两个光栅单元的节距，R1为所述光栅单元的弧形截面对应的半径，α为所述弧度对应的角度。
优选地，各个参数的取值范围满足如下关系：
α≤60°；
R1≤0.5mm；
P≤0.3mm；
P＜2R1；
D≥10mm。
更优选地，根据本方案的一个优选实施例，参考图5，其中，弧形截面210的弧形两端分别衔接直线截面220。
更优选地，在本优选实施例的方案的所述弧形截面210的弧度对应的角度α可以为50°。
根据本实用新型的一种光学结构。根据本实用新型的光学结构包括光源P2，一个或多个光栅结构P1。其中，所述一个或多个光栅结构P1沿着光源P2的光束出射的方向设置，以使得光源P2的光束依次经由该一个或多个光栅结构P1的入光部100入射并从其光栅单元200处出射。
具体地，根据本实用新型的方案，通过合理的设置各个光栅结构的相互角度，能够利用每个光栅结构来提升点亮效果的维度。例如，当点光源通过一个光栅结构后，能形成条状光带；当光源光束通过两个光栅结构后，能形成面状点亮效果，例如，菱形光斑，当光源光束通过三个光栅结构后，能形成三维点亮效果。
具体地，如图3所示，当点光源P2的光束经过第一个光栅结构后，形成条状光带，该条状光带作为光源经过第二个光栅结构后，条状光带上的每个点被条状拉升，形成菱形光斑。
更优选地，本领域技术人员可以理解，该菱形光斑作为光源，经过第三个光栅结构后，可进一步形成如图6所示的三维点亮效果。
本领域技术人员应可理解，当点亮图案的边界清晰时，其所呈现的图案效果更加优良。
根据本实用新型的一个优选方案，根据本实施例的光学结构还包括运动部P3(图未示)。该运动部与至少一个光栅结构P1对应，并能带动该至少一个光栅结构P1。
具体地，该运动部包括用于支撑所述光栅结构P1的支架310(图未示)，以及至少一个可转动部320(图未示)。
根据本实用新型的又一个优选方案，所述多个光栅结构P1的运动方向各自不同。
根据本实用新型的一个优选方案，其中，光学结构包括两个光栅结构P1，所述两个光栅结构P1分别沿着光束出射的方向设置，使得光源的光束通过该两个光栅结构后形成二维图形。
根据本实用新型的一个优选实施例，结合图2与图3。根据本优选实施例的光学结构包括两个点光源P2，两个光栅结构P1_a和P1_b，光源P2的光束的出射方向为x，该出射方向依次穿过光栅结构P1_a和P1_b的入光部100和光栅单元200。
其中，当点光源P2穿过光栅结构P1_a后，形成条状光带lit_1；接着，该条状光带1it_1作为光栅结构P1_b的光源，穿过该光栅结构P1_b后形成四边形光斑lit_2。其中该光斑为菱形或正方形。
更优选地，根据该优选实施例的一个优选方案，该光学结构还包括与一个光栅结构P1_b对应的运动部P3。
该运动部P3可带动光栅结构P1_b围绕光束出射方向x旋转，进而带动所呈现的光斑lit_2的形状变化，如形成不同内角角度的菱形四边形等。
根据本实用新型的光栅结构为注塑件。优选地，该光栅结构采用一体注塑成型方式来实现，适合量产。
本实用新型的优点在于：每层光栅结构能够将光束的点亮效果拉升一个维度，从而实现所需的多维度的点亮效果。呈现诸如条状、面状甚至三维的点亮效果。同时，根据本实用新型的光栅结构能够实现清晰明确的边界，从而使点亮效果所呈现的各个维度的图案更加清晰。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (12)

1.一种光栅结构(P1)，其特征在于，包括入光部(100)与多个光栅单元(200)；
其中，所述光栅单元(200)为透光条带(200‘)，其中，所述多个光栅单元(200)相互平行且相邻接。
2.根据权利要求1所述的光栅结构(P1)，其中，所述光栅单元(200)的截面包括弧形截面(210)，以使所述光栅单元(200)能够在使得入射光束沿着截面发散出射，从而视野中形成条状光带。
3.根据权利要求2所述的光栅结构(P1)，其中，所述光栅单元(200)的所述弧形截面(210)满足以下要求：
Figure DEST_PATH_FDA0002550014800000011
其中，L为所述条状光带的长度，D为光源至所述光栅结构(P1)的距离；n为所述光栅单元(200)的折射率；P为两个所述光栅单元(200)的节距，R1为所述光栅单元(200)的所述弧形截面(210)对应的半径，α为所述弧形截面(210)的弧度对应的角度。
4.根据权利要求2或3所述的光栅结构(P1)，其中，所述弧形截面(210)的弧形两端分别衔接直线截面(220)。
5.根据权利要求4所述的光栅结构(P1)，其中，所述弧形截面(210)的弧度对应的角度α为50°左右。
6.一种光学结构，其特征在于，包括光源(P2)以及多个如权利要求1至5中任一项所述的光栅结构(P1)；其中，所述多个光栅结构(P1)沿着光束出射的方向设置。
7.根据权利要求6所述的光学结构，其中，所述光学结构具有与所述多个光栅结构(P1)对应的运动部(P3)，所述运动部(P3)能够带动所述光栅结构(P1)运动。
8.根据权利要求7所述的光学结构，其中，所述运动部(P3)包括用于支撑所述光栅结构(P1)的支架(310)，以及至少一个可转动部(320)。
9.根据权利要求7或8所述的光学结构，其中，所述多个光栅结构(P1)的运动方向各自不同。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的光学结构，其中，所述光学结构包括两个光栅结构(P1)，其中，所述两个光栅结构(P1)分别沿着光束出射的方向设置，使得光源的光束通过该两个光栅后形成二维图形。
11.一种车灯，其特征在于，所述车灯包括如权利要求6至10中任一项所述光学结构。
12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求11所述的车灯。
CN201921804752.8U 2019-10-24 2019-10-24 一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆 Active CN211694715U (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201921804752.8U CN211694715U (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆
EP20797699.4A EP4049072A1 (en) 2019-10-24 2020-10-22 Grating structure, optical structure and corresponding vehicle lamp and vehicle
PCT/EP2020/079839 WO2021078915A1 (en) 2019-10-24 2020-10-22 Grating structure, optical structure and corresponding vehicle lamp and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201921804752.8U CN211694715U (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211694715U true CN211694715U (zh) 2020-10-16

Family

ID=72785608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201921804752.8U Active CN211694715U (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4049072A1 (zh)
CN (1) CN211694715U (zh)
WO (1) WO2021078915A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024100125A1 (en) * 2022-11-10 2024-05-16 Valeo Vision Luminous device for a motor vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201638520A (zh) * 2015-04-30 2016-11-01 億城精密光電股份有限公司 可隨視角變化光型的燈具
EP3364098B1 (en) * 2015-10-16 2020-05-06 FUJIFILM Corporation Illumination device
KR102415516B1 (ko) * 2015-11-20 2022-07-01 에스엘 주식회사 차량용 램프
CN109469881A (zh) * 2017-09-08 2019-03-15 法雷奥照明公司 光图案化装置、包括该光图案化装置的车灯及机动车辆

Also Published As

Publication number Publication date
EP4049072A1 (en) 2022-08-31
WO2021078915A1 (en) 2021-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9417376B2 (en) Dual-sided film with compound prisms
US11262043B2 (en) Lit image projection lamp and assemblies and methods to use the same to generate three-dimensional images
US9010945B2 (en) Retroreflective lenticular arrays
US10890706B2 (en) Optical device
JP5344310B2 (ja) 光学シート、面光源装置、透過型表示装置、発光装置および型
JP2013093309A5 (zh)
JP2015537360A (ja) ２つ以上のマイクロ構造化されたフィルムを有する光学構造
US20160202409A1 (en) Double-sided optical film with lenslets and clusters of prisms
US11885485B2 (en) Light transmissive structures for redistribution of light and lighting systems including same
CN211694715U (zh) 一种光栅结构，光学结构及相应的车灯和车辆
JP5699375B2 (ja) 面光源装置、透過型表示装置
US9383083B2 (en) Lighting unit, especially for road illumination
CN211293468U (zh) 光学结构、相应的车灯和车辆
JP2013115032A (ja) 照明装置
EP4063935B1 (en) Diffractive optical element capable of being used for projecting oblique line, projection apparatus, and design method therefor
CN108036278A (zh) 光学透镜及车灯
JP2007316289A (ja) 透過型表示装置
US10473957B2 (en) Reflective display apparatus
JP2013131502A (ja) 光均一化構造体及び発光モジュール
Kundu et al. Multi-aperture pattern projection using arbitrary shaped microlenslets
JP6443515B2 (ja) 光学部材、光源装置及び照射システム
JP6078939B2 (ja) パネル部材および光学デバイス
JP2017027706A (ja) 面状照明装置、及び光学機器
CN219715920U (zh) 光源结构、镜头及成像设备
US20130223098A1 (en) Surface light emitting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant