CN213513709U - 一种车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车灯，具体公开了一种车灯光学元件，包括一体成型的光学单元组(1)，所述光学单元组(1)包括至少两个沿横向并列设置的光学单元，至少两个所述光学单元的前端相连，后端分开以形成用于防止各光学单元之间相互窜光的间隙(11)，各所述光学单元均包括沿光线传输方向依次设置的入光部(12)、通光部(13)和出光部，所述入光部(12)包括多个入光结构(121)，所述出光部的出光面(14)为向前凸出的凸面。此外，本实用新型还公开了一种车灯模组、车灯和车辆。本实用新型的车灯光学元件结构简单，体积小，可适用的车型更多。

Description

一种车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆

技术领域

本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种车灯光学元件。此外，本实用新型还涉及一种车灯模组、车灯及车辆。

背景技术

用于形成近光或远光光形的车灯光学元件一般由一级光学元件和二级光学元件构成，一级光学元件用于入光，二级光学元件用于出光。

为了实现车灯整体的小型化，车灯光学元件也需要进行小型化处理，而车灯光学元件中的二级光学元件作为体积占比最大的部分，便成为了实现车灯光学元件小型化的一项技术难点。

现有技术将二级光学元件体积减小的方案中，很难实现二级光学元件上的出光面到一级光学元件上入光面之间距离的缩小，因此难以实现车灯整体的小型化。

有鉴于此，需要设计一种车灯光学元件。

实用新型内容

本实用新型第一方面所要解决的技术问题是提供一种车灯光学元件，其结构简单，且能够大幅减小车灯光学元件的体积，尤其是减小车灯光学元件上入光面到出光面之间的距离，进而可以使得车灯光学元件整体的体积更小，从而使得该车灯光学元件的普适性更强，且大幅节约了制造成本。

此外，本实用新型还要解决的问题是提供一种车灯模组，由于该车灯模组内车灯光学元件整体的体积更小，所以该车灯模组的体积更小。

进一步地，本实用新型要解决的问题是提供一种车灯，该车灯结构简单，体积小。

更进一步地，本实用新型要解决的问题是提供一种车辆，由于该车辆中的车灯整体的体积小，所以能够为车辆上其它组件的安装节约空间，且制造成本低。

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种车灯光学元件，包括一体成型的光学单元组，所述光学单元组包括至少两个沿横向并列设置的光学单元，至少两个所述光学单元的前端相连，后端分开以形成用于防止各光学单元之间相互窜光的间隙，各所述光学单元均包括沿光线传输方向依次设置的入光部、通光部和出光部，所述入光部包括多个入光结构，所述出光部的出光面为向前凸出的凸面。

优选地，所述光学单元组的上部、下部、左部和右部均设有外部不透明层。外部不透明层可以防止光线向无效的方向传递，从而可以形成一个规则有效的光形，而不会形成在有效的光形以外的杂散光，且不会对其它车灯模组所发出的光造成干涉。

进一步优选地，所述光学单元组中各光学单元间的所述间隙内设有中间不透明层。该中间不透明层能够防止相邻两个光学单元之间窜光。

进一步优选地，所述光学单元组、所述外部不透明层和所述中间不透明层形成为双色一体注塑结构。一体注塑成型的方式可以使得光学单元组整体结构更加牢固。

进一步优选地，所述入光结构为向后凸出的块状凸起结构。入光结构设置为向后凸出的块状凸起结构，其起到了汇聚光线的作用。

进一步优选地，所述出光部的出光面包括多个呈网格状分布的凸曲面。各个凸曲面都可以抽象为一个凸透镜，能起到将光线向四周发散的效果，使得形成的各照明区域之间衔接均匀。

进一步地，本实用新型还提供一种车灯模组，该车灯模组包括上述技术方案中所述车灯光学元件、线路板和散热器，所述线路板和车灯光学元件均安装在所述散热器上，所述线路板上设有多个LED光源，所述多个LED光源与所述多个入光结构一一对应。

优选地，所述LED光源适于单独亮灭。各LED光源适于单独亮灭能够实现ADB(Adaptive Driving Beam自适应远光系统)功能。

进一步地，本实用新型还提供一种车灯，该车灯包括上述技术方案中所述的车灯模组。

进一步地，本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括上述技术方案中所述的车灯。

通过上述技术方案，本实用新型第一方面所提供的一种车灯光学元件，其通过设置至少两个小的光学单元，来大幅减小车灯光学元件的体积，且由于小光学单元的出光面的曲率半径与现有技术中的光学单元的曲率半径相比更小，从而本实用新型中的光学单元的焦距更小，从而使得本实用新型中光学单元上的入光部到出光面之间的距离变小，进而可以使得光学单元的体积更小，从而使得该车灯光学元件的体积更小，普适性更强，且结构简单，大幅节约了制造成本。本实用新型第二方面所提供的车灯模组由于其具有整体体积更小的车灯光学元件，所以该车灯模组的体积更小。本实用新型第三方面所提供的车灯由于其车灯模组的体积更小，所以其能够普遍的适用于预留给车灯的空间较小的车辆上，且制造成本低。本实用新型第四方面所提供的车辆，其车灯具有更小的体积，能够为车辆上其它组件的安装节约空间，且制造成本低。

有关本实用新型的其它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是本实用新型车灯光学元件中光学单元组的结构示意图；

图2是本实用新型车灯光学元件的结构示意图；

图3是本实用新型车灯光学元件的俯视图；

图4是图3的A-A截面示意图；

图5是本实用新型车灯光学元件的侧视图；

图6是图5的B-B截面示意图；

图7是本实用新型车灯模组结构示意图；

图8是本实用新型车灯模组侧视图；

图9是图8的C-C截面示意图；

图10是本实用新型车灯光学元件形成光形的示意图；

图11是本实用新型车灯光学元件实现ADB功能的原理示意图。

附图标记说明

1-光学单元组 11-间隙

12-入光部 121-入光结构

13-通光部 14-出光面

15-外部不透明层 16-中间不透明层

2-线路板 21-LED光源

3-散热器

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，按照将此车灯光学元件安装在车辆上的安装位置定义纵向(上下)、横向(左右)以及前后方向，以方便描述：将此车灯光学元件各光学单元的入光部12到出光面14的方向定义为前后方向，其中出光面14所在的方向为前，入光部12所在的方向为后；光学单元并列设置的方向为横向(左右方向)。

如图1和图2所示，本实用新型第一方面所提供的车灯光学元件的一个实施例，其包括一体成型的光学单元组1，该光学单元组1包括至少两个沿横向并列设置的光学单元，至少两个光学单元的前端相连，后端分开以形成用于防止各光学单元之间相互窜光的间隙11，各光学单元均包括沿光线传输方向依次设置的入光部12、通光部13和出光部，入光部12包括多个入光结构121，出光部的出光面14为向前凸出的凸面。

本实用新型，是用至少两个小的光学单元代替单个大的光学单元，则可近似的将各个小光学单元上的出光面14看成是所替代的大光学单元的出光面等比缩小而成，则各个小光学单元出光面14的曲率半径比大光学单元的更小，所以各个小光学单元出光面14的焦距更小，而为了所形成的光形不变，光源与焦点之间的相对位置也不变，则可以减小光学单元上入光部12与出光面14之间的距离，从而起到有效的减小车灯光学元件整体体积的效果，且该车灯光学元件结构简单，光学单元组的体积小，节约了制造材料，降低了制造成本。

优选地，如图1、图4和图6所示，本实用新型的车灯光学元件的一个实施例中的光学单元组1的上部、下部、左部和右部均设有外部不透明层15。外部不透明层15能够防止光线向光学单元组1的外侧折射，所以不会形成杂散光，从而不会影响本车灯模组形成的光形，也不会对其它车灯模组形成光形造成干涉，进而保证行车安全。

如图6所示，作为本实用新型的车灯光学元件的一个优选地结构实施例，光学单元组1中各光学单元间的间隙11内设有中间不透明层16。该中间不透明层16，能够防止相邻的两各光学单元之间窜光，防止光线射至相邻光学单元，并从相邻光学单元折射出去形成杂散光。

优选地，光学单元组1、外部不透明层15和中间不透明层16形成为双色一体注塑结构。采用双色注塑一体成型的方法，可以使得光学单元和外部不透明层15以及中间不透明层16之间的结合度更高，使得外部不透明层15以及中间不透明层16不易从凸透镜上脱落，造成窜光或是漏光的现象。

优选地，如图1所示，入光结构121为向后凸出的块状凸起结构。入光结构121为块状凸起结构，其中部区域厚度大于边缘区域厚度，起到了聚拢光线的作用，提高了光线的利用率。

具体地，出光部的出光面14包括多个呈网格状分布的凸曲面。由于各凸曲面的中部区域的厚度大于边缘区域的厚度，光线在经过各凸曲面的折射后，向四周发散，以使得所形成光形的亮度和均匀性符合标准，所形成的光形的照明范围更大，能够有利于驾驶员看清路面障碍或路边标志。

在上述车灯光学元件实施例的基础上，如图7、图8和图9所示，本实用新型第二方面的车灯模组的实施例中，包括上述技术方案中的车灯光学元件以及线路板2和散热器3，线路板2和车灯光学元件均安装在散热器3上，线路板2上设有多个LED光源21，多个LED光源21与多个入光结构121一一对应。采用LED光源是因为LED光源发光效率高、光源亮度高，且LED光源的自身体积就小，从而可以进一步减小车灯模组的体积，由此可见该车灯模组至少具有上述车灯光学元件实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

优选地，各LED光源21适于单独亮灭，以能够实现自适应远光调节的功能。

同理，本实用新型第三方面的车灯的实施例中，包括上述车灯模组，因此也至少具有上述车灯模组实施例的技术方案所带来的所有有益效果。进一步同理，本实用新型第四方面的车辆的实施例中，包括上述车灯，因此也至少具有上述车灯实施例的技术方案所带来的所有有益效果

以上按照层层递进的方式，介绍了本实用新型车灯模组的优化地结构形式，下面将具体描述本实用新型车灯光学元件应用于ADB(Adaptive Driving Beam自适应远光系统)车灯模组时的一个相对全面的优化具体实施例。

结合图1至图6以及图10，本实用新型一种ADB车灯模组，其包括一体成型的光学单元组1，该光学单元组1由两个横向并列设置的光学单元构成，两个光学单元的前端相连，后端分开以形成用于防止各光学单元之间相互窜光的间隙11，且各光学单元均包括沿光线传输方向依次设置的入光部12、通光部13和出光部，入光部12包括多个入光结构121，出光部的出光面14为向前凸出的凸面，在光学单元组1的上部、下部、左部和右部均设有外部不透明层15，在间隙11内设有中间不透明层16，且光学单元组1、外部不透明层15和中间不透明层16为双色一体注塑成形；具体地，入光结构121为向后凸出的块状凸起结构，且每个光学单元的入光部12上都有7个入光结构121；出光部的出光面14包括多个呈网格状分布的凸曲面。

上述中车灯光学元件中光学单元组1上的共14个入光结构121与线路板2上的共14个LED光源21一一对应，并且每个LED光源都可以单独亮灭，以实现自适应远光调节的功能。

本实用新型减小车灯光学元件体积的原理：本实用新型车灯光学元件中的光学单元组采用至少两个沿横向并列设置的小光学单元来替代现有技术中的单个的大光学单元，首先，本实用新型车灯模组在上下方向上的高度远小于现有技术中的单个的大光学单元在上下方向上的高度，极大地减小了车灯模组的体积；其次，本实用新型中的每一个小光学单元的出光面可看做是现有技术中的单个的大光学单元的出光面等比缩小而成的，所以小光学单元的出光面拥有更小的曲率半径，进而该光学单元的出光面的焦距小于现有技术中的单个的大光学单元的出光面的焦距，而为了形成的光形不变，光源与凸透镜焦点间的相对距离也不变，则可以减小各光学单元上的入光部与出光面之间的距离，从而起到有效的减小车灯光学元件整体体积的效果，更为重要的是还可以有效减小车灯模组在前后方向上的长度，从而有效减小车灯的体积。

本实用新型减小车灯光学元件实现ADB功能的原理如下：如图10所示，两个光学单元通过其上的各七个入光结构121所形成的照明区域(L)的交错叠加，形成了十四个像素的ADB远光光形，以图11中实现ADB远光光形中的H区为暗区为例，需灭掉D和G所对应的光源，即可使H区成为暗区，能够有效地防止位于H区内的行人或车辆驾驶员的炫目，而H区左右两侧的像素照明正常，不会影响本车驾驶员的行车视线。

本实用新型的优点在于：其通过两个并列设置的小光学单元来替代现有技术中的单个的大光学单元，且小光学单元上的入光部与出光面之间的距离小于现有技术中的单个的大光学单元的入光部与出光面之间的距离，从而起到有效地减小车灯光学元件整体体积的效果，进而有效减小了车灯模组在前后方向上的长度，最终有效减小了车灯的体积，且该车灯光学元件结构简单，光学单元组1的体积小，节约了制造材料，降低了制造成本。

在光学单元组1上设有外部不透明层15，外部不透明层15能够防止光线进行无效的折射，所以不会形成杂散光，从而不会影响本车灯模组形成的光形，也不会对其它车灯模组形成光形造成干涉，进而保证行车安全；中间不透明层16，能够防止相邻的两各光学单元之间窜光，防止光线射至相邻光学单元，并从相邻光学单元折射出去形成杂散光；光学单元组1、外部不透明层15和中间不透明层16采用双色注塑一体成型的方法形成车灯光学元件，该方法可以使得光学单元和外部不透明层15以及中间不透明层16之间的结合度更高，使得外部不透明层15以及中间不透明层16不易从凸透镜上脱落，造成窜光或是漏光的现象；入光结构121为向后凸出的块状凸起结构其中部区域厚度大于边缘区域厚度，起到了聚拢光线的作用；出光部的出光面14包括多个呈网格状分布的凸曲面，各凸曲面可以近似看做凸透镜，光线在经过各凸曲面的折射后，向四周发散，以使得所形成光形的亮度和均匀性符合标准，且所形成的光形的照明范围更大，能够有利于驾驶员看清路面障碍或路边标志。

本实用新型第二方面的车灯模组的实施例中，线路板2上的多个LED光源21与多个入光结构121一一对应。采用LED光源是因为LED光源发光效率高、光源亮度高，且LED光源的自身体积就小，从而可以进一步减小车灯模组的体积。

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此。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，包括各个具体技术特征以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。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种车灯光学元件，其特征在于，包括一体成型的光学单元组(1)，所述光学单元组(1)包括至少两个沿横向并列设置的光学单元，至少两个所述光学单元的前端相连，后端分开以形成用于防止各光学单元之间相互窜光的间隙(11)，各所述光学单元均包括沿光线传输方向依次设置的入光部(12)、通光部(13)和出光部，所述入光部(12)包括多个入光结构(121)，所述出光部的出光面(14)为向前凸出的凸面。

2.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述光学单元组(1)的上部、下部、左部和右部均设有外部不透明层(15)。

3.根据权利要求2所述的车灯光学元件，其特征在于，所述光学单元组(1)中各光学单元间的所述间隙(11)内设有中间不透明层(16)。

4.根据权利要求3所述的车灯光学元件，其特征在于，所述光学单元组(1)、所述外部不透明层(15)和所述中间不透明层(16)形成为双色一体注塑结构。

5.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述入光结构(121)为向后凸出的块状凸起结构。

6.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述出光部的出光面(14)包括多个呈网格状分布的凸曲面。

7.一种车灯模组，其特征在于，包括根据权利要求1至6任一项所述车灯光学元件、线路板(2)和散热器(3)，所述线路板(2)和车灯光学元件均安装在所述散热器(3)上，所述线路板(2)上设有多个LED光源(21)，所述多个LED光源(21)与所述多个入光结构(121)一一对应。

8.根据权利要求7所述的车灯模组，其特征在于，各所述LED光源(21)适于单独亮灭。

9.一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求7或8所述的车灯模组。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的车灯。

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