CN212390299U - 用于车辆近光灯的光学元件、近光照明装置、车灯和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车车灯，具体公开了一种用于车辆近光灯的光学元件，包括一体的第一光学单元和设于第一光学单元前方的第二光学单元，第一光学单元和第二光学单元由后向前各自包括至少一个入光部、通光部和出光部；还包括连接板，第一光学单元的出光部和第二光学单元的入光部之间通过连接板连接，第一光学单元的出光部的下边沿形成有截止线结构；或者第一光学单元的出光部和第二光学单元的入光部直接连接，第一光学单元的通光部的下表面与第二光学单元的入光部之间的相交处形成有截止线结构。此外，本实用新型还公开了包括近光照明装置、车灯和车辆。本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件结构紧凑，体积较小，装配精度高。

Description

用于车辆近光灯的光学元件、近光照明装置、车灯和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车车灯，具体地，涉及一种用于车辆近光灯的光学元件。此外，本实用新型还涉及一种近光照明装置、车灯和车辆。

背景技术

近年来，车灯及装配于车灯中的前照灯模组得到了快速发展，从早先的卤素灯到后来的疝气灯，再到现在的LED、激光光源，使得车灯变得更加智能化，且造型上也更加差异化。在各种车灯光源中，LED光源因其优异的性能和低成本优势，正逐渐得到汽车厂家的重视，而伴随着LED光源的发展，其配光结构也逐渐在发展。

现有技术中的汽车车灯中常用的LED光源的投射式照明系统，一般都包括光源、反射元件、遮光板以及光学元件。光源发出的光线经反射元件反射后射向遮光板，经遮光板截取后，由光学元件投射形成带有明暗截止线的类平行光照明光形。但由于LED光源的发光角度大，反射元件的尺寸需要相对光源出光角度有较大的覆盖范围，才能保证一定的系统光效，但这和未来汽车造型越发紧凑的趋势存在突显的矛盾。

鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种照明光学元件。

实用新型内容

本实用新型第一方面所要解决的问题是提供一种用于车辆近光灯的光学元件，该用于车辆近光灯的光学元件体积较小，结构紧凑。

本实用新型第二方面所要解决的问题是提供一种近光照明装置，该近光照明装置的光学元件体积较小，结构紧凑。

本实用新型第三方面所要解决的问题是提供一种车灯，该车灯的光学元件体积较小，结构紧凑。

本实用新型第四方面所要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯体积较小，结构紧凑。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种用于车辆近光灯的光学元件，包括一体的第一光学单元和设于所述第一光学单元前方的第二光学单元，所述第一光学单元和所述第二光学单元由后向前各自包括至少一个入光部、通光部和出光部，其中所述光学元件还包括连接板，所述第一光学单元的出光部和所述第二光学单元的入光部之间通过所述连接板连接，所述第一光学单元的出光部的下边沿形成有截止线结构；或者所述第一光学单元的出光部和所述第二光学单元的入光部直接连接，所述第一光学单的通光部的下表面与所述第二光学单元的入光部之间的相交处形成有截止线结构。

更优选地，所述截止线结构为为两侧向前弯曲的曲线。

作文本实用新型的另一个优选实施方式，所述第二光学单元的出光部为向外凸出的曲面或菲涅尔透镜结构。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述第一光学单元的出光部为平面或向后凹入的曲面。

更优选地，所述曲面为曲率连续的顺滑曲面或具有曲率不连续的曲面。

作为本实用新型的一个具体结构形式，所述第一光学单元的入光部为聚光杯结构；或者所述第一光学单元的入光部为向后凸出的曲面结构或弧面结构或锥体结构。

更具体地，所述聚光杯结构具有向后开口的内凹腔体，所述聚光杯结构的外部轮廓面为由后端向前端周长逐渐增大的曲面状结构；或者所述聚光杯结构为实心结构，所述聚光杯结构的入光面为平面、外凸曲面或内凹曲面，所述聚光杯结构的外部轮廓面为由后端向前端周长逐渐增大的曲面状结构。

本实用新型第二方面还提供一种近光照明装置，包括散热器、设于所述散热器上的电路板、设于所述电路板的前端面上的光源和根据上述技术方案中任一项所述的用于车辆近光灯的光学元件，所述光源与所述第一光学单元的入光部一一对应设置。

本实用新型第三方面还提供一种车灯，包括根据上述技术方案中所述的近光照明装置。

本实用新型第四方面还提供一种车辆，包括根据上述技术方案中所述的车灯。

通过上述技术方案，本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件包括一体的第一光学单元和设于所述第一光学单元前方的第二光学单元，所述第一光学单元和所述第二光学单元由后向前包括至少一个入光部、通光部和出光部；还包括连接板，所述第一光学单元的出光部和所述第二光学单元的入光部之间通过所述连接板连接；或者所述第一光学单元的出光部和所述第二光学单元的入光部直接连接。本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件将第一光学单元与第二光学单元一体设置，在出光效果不变的情况下，能够减少零件数量，并且能够使得光学元件的体积更小，保证各光学元件之间的装配误差减小，提高光学效率。

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是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之一；

图2是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之二；

图3是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之三；

图4是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之四；

图5是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之五；

图6是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第一个具体实施例的侧视图；

图7是图6的A-A的剖面示意图；

图8是本实用新型的具有第一个具体实施例的光学元件的近光照明装置的立体结构示意图；

图9是本实用新型的具有第一个具体实施例的光学元件的近光照明装置的侧视图；

图10是图9的B-B的剖面示意图；

图11是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第二个具体实施例的立体结构示意图之一；

图12是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第二个具体实施例的立体结构示意图之二；

图13是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第二个具体实施例的立体结构示意图之三；

图14是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第二个具体实施例的俯视图；

图15是图14的C-C的剖面示意图；

图16是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第三个具体实施例的立体结构示意图之一；

图17是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第三个具体实施例的立体结构示意图之二；

图18是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第三个具体实施例的侧视图；

图19是图18的D-D的剖面示意图；

图20是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第三个具体实施例的俯视图；

图21是图20的E-E的剖面示意图；

图22是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第四个具体实施例的立体结构示意图之一；

图23是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第四个具体实施例的立体结构示意图之二；

图24是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第四个具体实施例的立体结构示意图之三；

图25是图24的F-F的剖面示意图；

图26是本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件的第四个具体实施例的俯视图；

图27是图26的G-G的剖面示意图。

附图标记说明

1光学元件 101第一光学单元

1011入光部 1012通光部

1013出光部 1014截止线结构

102第二光学单元 1021入光部

1022通光部 1023出光部

103间隙 104连接板

105光轴 2散热器

3电路板 4光源

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“后”、“前”等均是按照出光路径所指的方位类推所具有的含义，例如，以用于车辆近光灯的光学元件1为例，第一光学单元101或第二光学单元102上靠近光源4的一端为后，远离光源4的一端则为前；也可以理解为用于车辆近光灯的光学元件1的第二光学单元102的入光部1021所在的一端为后，其出光部1023所在的一端为前。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

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1至图7、图11至图27所示，本实用新型第一方面提供一种用于车辆近光灯的光学元件，包括一体的第一光学单元101和设于所述第一光学单元101前方的第二光学单元102，所述第一光学单元101和所述第二光学单元102由后向前各自包括至少一个入光部1011，1021、通光部1012，1022和出光部1013，1023。

作为一种结构形式，该用于车辆近光灯的光学元件还包括连接板104，所述第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021之间通过连接板104连接，即所述第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021之间形成有间隙103，所述第一光学单元101的出光部1013的下边沿形成有截止线结构1014。

作为另一种结构形式，所述第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021直接连接为一体，所述第一光学单元101的通光部1012的下表面与所述第二光学单元102的入光部1021之间的相交处形成有截止线结构1014。

上述两种结构形式相比，前者比后者多两个配光面，分别为第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021，使得配光更加灵活；而后者相比前者，由于光线一直在同一介质内传输，第一光学单元101的通光部1012和第二光学单元102的通光部1022内的光线基本不会有衰减，使其光学效率较高。

在图1至图7、图16至图21中可以看出，本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件1包括一体的第一光学单元101和第二光学单元102，第二光学单元102设于第一光学单元101的前方，第一光学单元101和第二光学单元102之间形成有间隙103，两侧的连接板104将第一光学单元101和第二光学单元102连接为一体，一体成型的光学元件1不仅能够满足出光要求，还能够减少零件数量，使得装配后的车灯结构更加紧凑，同时，还能够避免在装配过程中各光学元件之间的装配误差，提高装配精度，从而能够提高光学精度。

可选地，在图11至图15、图22至图27中可以看出，所述第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021直接连接为一体，两者之间不存在间隙103。从图中可以看出，第一光学单元101和第二光学单元102连接为一体，光线能够经第一光学单元101的入光部1011进入，依次经第一光学单元101的通光部1012和第二光学单元102的通光部1022，最后直接由第二光学单元102的出光部1023射出，在经第一光学单元101的通光部1012和第二光学单元102的通光部1022传输过程中，由于光线一直在同一介质内传输，第一光学单元101的通光部1012和第二光学单元102的通光部1022内的光线基本不会有衰减，因此，光学元件1的光学效率较高。

所述第一光学单元101的出光部1013的下边沿形成有截止线结构1014，射至该截止线结构1014上的光线经第二光学单元102投射后能够形成近光明暗截止线。

在图1至图7、图16至图21中可以看出，第一光学单元101和第二光学单元102之间形成有间隙103，因此，截止线结构1014可设置于第一光学单元101的出光部1013的下边沿，且优选地，该截止线结构1014为两侧向前弯曲的曲线，以能够与第二光学单元102的焦平面相适应，使近光明暗截止线清晰锐利。该截止线结构1014可以是具有段差的曲线，其一般用于形成近光光形或主近光光形；还可以是不具有段差的弧线，其一般用于形成辅助近光。

所述第一光学单元101的通光部1012的下表面与所述第二光学单元102的入光部1021之间的相交线上形成有截止线结构1014，射至该截止线结构1014上的光线经第二光学单元102投射后形成近光明暗截止线。

在图11至图15、图22至图27中可以看出，第一光学单元101的出光部1013和第二光学单元102的入光部1021直接连接为一体，此时，第一光学单元101的通光部1012和第二光学单元102的通光部1022也形成为一体，而此时可在第一光学单元101和第二光学单元102的连接处的下边沿处形成截止线结构1014，也可以理解为，第二光学单元102的入光部1021与第一光学单元101的出光部1013连接为一体，第二光学单元102的入光部1021与第一光学单元101的通光部1012的下表面相交后形成了截止线结构1014，与上述优选实施方式相同，该截止线结构1014也为两侧向前弯曲的曲线。

不论采用上述两种优选实施方式中的哪一种，所述截止线结构1014均设于第二光学单元102的焦点的附近，以使形成的近光明暗截止线清晰锐利。

在这里需要说明的是，光轴105是指沿着用于车辆近光灯的光学元件1前后方向延伸，且经过第二光学单元102的焦点的虚拟直线。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述第二光学单元102的出光部1023为向外凸出的曲面或菲涅尔透镜结构。

图1至图15所示的第二光学单元102的出光部1023为向外凸出的曲面，图16至图27所示的第二光学单元102的出光部1023为菲涅尔透镜结构，菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路(即菲涅尔带)的玻璃，却能达到凸透镜的效果，如果投射光源是平行光，汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致，因此，与普通外凸曲面的透镜相比，具有不一样的聚光效果。在这里，可根据实际需求选择其中的一种作为出光部1023的结构形式，但是出光部1023并不局限于这两种结构形式，还可以根据实际出光需求选择其他的结构形式，这些结构形式均属于本实用新型的保护范围。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述第一光学单元101的出光部1013为平面或向后凹入的曲面。其中，向后凹入的曲面可与第二光学单元102的焦平面相适应，使其成像清晰。

更优选地，所述曲面为曲率连续的顺滑曲面或具有曲率不连续的曲面。其中，具有曲率不连续的曲面有利于提高光形的均匀性。

作为本实用新型的一个具体结构形式，所述第一光学单元101的入光部1011为聚光杯结构。

可选地，所述第一光学单元101的入光部1011为向后凸出的曲面结构或弧面结构或锥体结构。

更具体地，所述聚光杯结构具有向后开口的内凹腔体，所述聚光杯结构的外部轮廓面为由后端向前端周长逐渐增大的曲面状结构。

可选地，所述聚光杯结构为实心结构，所述聚光杯结构的入光面为平面、外凸曲面或内凹曲面，所述聚光杯结构的外部轮廓面为由后端向前端周长逐渐增大的曲面状结构。

本实用新型的第一光学单元101的入光部1011提供两种具体实施方式，一种是聚光杯结构，另一种是多个向后凸出的曲面结构或弧面结构或锥体结构，这两种结构的作用均是将光线聚集准直，以提高光线利用率。同时，本实用新型的第一光学单元101的入光部1011并不局限于这两种结构，还可以是其他结构，其作用均是将光线聚集准直并射入第一光学单元101的通光部1012，因此，其他一些入光结构也均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的第一光学单元101包括多个入光部1011，入光部1011为聚光杯结构，第二光学单元102包括一个入光部1021，该入光部1021可以为平面或曲面。当然，作为另一种结构形式，第二光学单元102也可以包括多个入光部1021，多个入光部1021依次连接并与多个入光部1011一一对应。

需要说明的是，本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件1在应用于车辆上时，仅需这一个一体成型的光学元件1就可以实现近光光形，不需要设置其他光学元件，结构简单。当然，为了车灯造型等需求，可以在该一体光学元件和外配光镜之间设置至少一个内配光镜，该内配光镜可以是普通等壁厚塑料件，只为呈现所需造型，还可以是背面具有配光功能的配光塑料件。

如图7至图9所示，本实用新型第二方面提供一种近光照明装置，包括散热器2、设于所述散热器2上的电路板3、设于所述电路板3的前端面上的光源4和根据上述技术方案中任一项所述的用于车辆近光灯的光学元件1，所述光源4与所述第一光学单元101的入光部1011一一对应设置。

本实用新型第三方面提供一种车灯，包括根据上述技术方案中所述的近光照明装置。

本实用新型第四方面提供一种车辆，包括根据上述技术方案中所述的车灯。

由以上描述可以看出，本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件包括一体的第一光学单元101和设于所述第一光学单元101前方的第二光学单元102，所述第一光学单元101和所述第二光学单元102由后向前各自包括入光部1011，1021、通光部1012，1022和出光部1013，1023；还包括连接板104，所述第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021之间通过连接板104连接；或者所述第一光学单元101的出光部1013和所述第二光学单元102的入光部1021直接连接为一体。本实用新型的用于车辆近光灯的光学元件1将第一光学单元101与第二光学单元102一体设置，在出光效果不变的情况下，能够减少零件数量，并且能够使得光学元件1的体积更小，保证各光学元件之间的装配误差减小，提高光学效率。

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)

1.一种用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，包括一体的第一光学单元(101)和设于所述第一光学单元(101)前方的第二光学单元(102)，所述第一光学单元(101)和所述第二光学单元(102)由后向前各自包括至少一个入光部(1011，1021)、通光部(1012，1022)和出光部(1013，1023)，其中

所述光学元件还包括连接板(104)，所述第一光学单元(101)的出光部(1013)和所述第二光学单元(102)的入光部(1021)之间通过所述连接板(104)连接，所述第一光学单元(101)的出光部(1013)的下边沿形成有截止线结构(1014)；或者

所述第一光学单元(101)的出光部(1013)和所述第二光学单元(102)的入光部(1021)直接连接，所述第一光学单元(101)的通光部(1012)的下表面与所述第二光学单元(102)的入光部(1021)之间的相交处形成有截止线结构(1014)。

2.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，所述截止线结构(1014)为两侧向前弯曲的曲线。

3.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，所述第二光学单元(102)的出光部(1023)为向外凸出的曲面或菲涅尔透镜结构。

4.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，所述第一光学单元(101)的出光部(1013)为平面或向后凹入的曲面。

5.根据权利要求4所述的用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，所述曲面为曲率连续的顺滑曲面或具有曲率不连续的曲面。

6.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，所述第一光学单元(101)的入光部(1011)为聚光杯结构；或者

所述第一光学单元(101)的入光部(1011)为向后凸出的曲面结构或弧面结构或锥体结构。

7.根据权利要求6所述的用于车辆近光灯的光学元件，其特征在于，所述聚光杯结构具有向后开口的内凹腔体，所述聚光杯结构的外部轮廓面为由后端向前端周长逐渐增大的曲面状结构；或者

所述聚光杯结构为实心结构，所述聚光杯结构的入光面为平面、外凸曲面或内凹曲面，所述聚光杯结构的外部轮廓面为由后端向前端周长逐渐增大的曲面状结构。

8.一种近光照明装置，其特征在于，包括散热器(2)、设于所述散热器(2)上的电路板(3)、设于所述电路板(3)的前端面上的光源(4)和根据权利要求1至7中任一项所述的用于车辆近光灯的光学元件(1)，所述光源(4)与所述第一光学单元(101)的入光部(1011)一一对应设置。

9.一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求8所述的近光照明装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9中所述的车灯。

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