CN215675039U - 一种车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了车辆照明技术领域的一种车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆，该车灯光学元件包括沿光线路径串连设置的第一通光部和第二通光部，第一通光部远离第二通光部的一端设有近光入光部和远光入光部，第一通光部上设有与远光入光部相对应、并用于使远光光线发生折射的凹槽；第一通光部和第二通光部的折射率不同，以使第一通光部和第二通光部之间形成用于二次配光的分界面。本实用新型采用不同折射率的透光材料分别制造第一通光部和第二通光部，使得第一通光部和第二通光部之间形成一分界面，通过该分界面可对由第一通光部入射到第二通光部内的光线进行偏转，以改变光线的传播方向，实现调配光形角度和改善均匀性的目的。

Description

一种车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆照明技术领域，具体涉及一种车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆。

背景技术

车灯光学元件是车灯模组的重要组成部分，光源射出的光线经车灯光学元件射出后，可形成所需的车灯光形。

现有车灯模组具有初级光学元件和次级光学元件，一般通过初级光学元件和次级光学元件的两次配光调整得到所需光形，两次配光调整相比只设置一个光学元件的一次配光调整更加灵活，这是因为可以通过调整两个光学元件的配光参数来调整光形，可调的配光参数较多，例如，可以调整初级光学元件的入光面、出光面以及次级光学元件入光面或者出光面。

如图11所示，现有的车灯模组普遍以透光部2后端的入光部1(对光线具有汇聚作用)作为初级光学元件，并在透光部2的前端设置透镜3作为次级光学元件。经过研究发现，上述结构存在以下不足之处：

1、透镜3的设置会增大车灯模组的整体尺寸，进而限制光学元件的适用范围。

2、调配光形角度和改善均匀性难度很大，导致配光效果较差。

3、配光自由度低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种光学元件，以解决现有车灯光学元件配光效果差的技术问题。

本实用新型所采用的技术方案为：一种车灯光学元件，包括：沿光线路径串连设置的第一通光部和第二通光部，所述第一通光部远离第二通光部的一端设有近光入光部和远光入光部，所述第一通光部上设有与远光入光部相对应、并用于使远光光线发生折射的凹槽；所述第一通光部和第二通光部的折射率不同，以使所述第一通光部和第二通光部之间形成用于二次配光的分界面。

优选的，所述分界面包括用于对光线进行左右方向汇聚的配光曲面。

优选的，所述配光曲面具有朝向第一通光部凸出的聚光部。

优选的，所述聚光部包括沿上下方向设置的柱状曲面。

优选的，所述柱状曲面包括圆柱面和椭圆柱面。

优选的，所述聚光部为回转曲面。

优选的，所述回转曲面包括球面和椭球面。

优选的，所述第二通光部远离第一通光部的一端具有纵截面为向前凸出的曲线的出光面，所述出光面用于对光线进行上下方向的汇聚。

优选的，所述出光面为柱状曲面或波浪形曲面。

优选的，所述凹槽的横截面呈等腰梯形状；所述凹槽包括前壁面、顶壁面和后壁面，所述前壁面靠近第二通光部设置，所述后壁面靠近远光入光部设置，所述顶壁面所在平面位于近光入光部和远光入光部之间，所述顶壁面与前壁面连接处设有近光截止结构。

优选的，所述第一通光部和第二通光部为嵌件注塑或双色注塑一体成型件。

优选的，所述第二通光部的折射率大于第一通光部的折射率。

本实用新型的第二目的在于提供一种车灯模组，该车灯模组包括上述车灯光学元件。

本实用新型的第三目的在于提供一种车灯，该车灯包括上述车灯模组。

本实用新型的第四目的在于提供一种车辆，该车辆包括上述车灯。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型将不同折射率的第一通光部和第二通光部采用一体成型工艺制造而成，使得第一通光部和第二通光部之间形成用于二次配光的分界面，通过分界面对第一通光部入射到第二通光部内的光线进行偏转，来改变光线的传播方向，配合第一通光部上的凹槽对远光光线的折射，实现调配光形角度和改善均匀性的目的，提高了配光自由度，并取得了较佳的配光效果。

2、本实用新型中的第一通光部和第二通光部采用一体成型工艺制造而成，可有效保证车灯光形的稳定性，同时无需在该车灯光学元件的前方设置透镜即可实现远近光照明，减小了车灯模组的体积。

3、本实用新型中形成于第一通光部和第二通光部之间的分界面具有多个对光线进行汇聚的聚光部，该聚光部可进一步改变分界面上光线的传播方向，实现调配光形角度和改善均匀性的目的，以提高配光自由度。

4、本实用新型中分界面上的聚光部为上下方向设置的柱状曲面时，可以实现左右方向上的单独配光；本实用新型在第二通光部上设有左右方向延伸的柱状曲面的出光面，可以实现上下方向上的单独配光，使得配光方式简单方便。

5、本实用新型先通过远光入光部和近光入光部对光线的汇聚作用，实现初次配光，再通过第一通光部和第二通光部之间的分界面对光线进行二次偏转，实现二次配光，最后通过第二通光部的出光面对光线在上下方向上的汇聚作用，实现三次配光，进而取得了较佳的配光效果。

6、本实用新型通过第一通光部上的凹槽对远光光线的折射作用，实现了远光光形和近光光形的完美衔接，保证了较佳的照明效果。

附图说明

图1为本实用新型的车灯光学元件的立体图之一；

图2为本实用新型的车灯光学元件的俯视图之一；

图3为图2中的D-D视图；

图4为实用新型的车灯光学元件的立体图之二；

图5为本实用新型的车灯光学元件的俯视图之二；

图6为图5中的C-C视图；

图7为本实用新型的车灯光学元件的主视图；

图8为图7中的E-E视图；

图9为本实用新型的光路图；

图10为本实用新型的车灯的结构示意图；

图11为现有车灯光学元件的结构示意图。

图中附图标记说明：

1-入光部；

2-通光部；

3-透镜；

11-第一通光部；

12-第二通光部；

13-分界面；

14-出光面；

15-近光入光部；

16-远光入光部；

17-凹槽；

18-线路板；

19-导光通道；

20-聚光通道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非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，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是：以下描述中的上、下、左、右、前和后方向均以车辆驾驶位为基准。

实施例，如图1-图8所示，一种车灯光学元件，该车灯光学元件由两种透光材料制成；该车灯光学元件包括：沿光线路径串连设置的第一通光部11和第二通光部12，第一通光部11远离第二通光部12的一端设有近光入光部15和远光入光部16，第一通光部11上设有与远光入光部16相对应、并用于使远光光线发生折射的凹槽17；第一通光部11和第二通光部12的折射率不同，以使第一通光部11和第二通光部12之间形成用于二次配光的分界面13。

本申请采用不同折射率的透光材料分别制造第一通光部11和第二通光部12，使得第一通光部11和第二通光部12之间形成一分界面13，通过该分界面13可对第一通光部11入射到第二通光部12内的远光光线和近光光线进行偏转，进而改变远光光线和近光光线的传播方向，配合凹槽17对远光光线的折射作用，可实现调配光形角度和改善均匀性的目的，提高配光自由度并使得形成的远光光形和近光光形更好的衔接，取得较佳的配光效果。

在一具体实施例中，如图1-图3所示，该车灯光学元件整体呈平板型，第一通光部11和第二通光部12沿前后方向一体成型，也就是分界面13既是第一通光部11前端的出光端，也是第二通光部12后端的入光端，该分界面13可以为平面或曲面，优选为曲面。入射光线由第一通光部11后端射入，经分界面13偏转配光后，从第二通光部12前端射出并投射在车辆的前方。如此设置，将车灯光学元件设置成平板型，便于车灯光学元件的注塑成型。

在一具体实施例中，如图4-图6所示，该车灯光学元件整体呈弯折型。该车灯光学元件包括沿光线路径串连设置的聚光通道20和导光通道19，该导光通道19由沿光线路径串连设置的第一通光部11和第二通光部12组成，且第一通光部11前端的出光面与第二通光部12后端的入光面重合并形成分界面13，该分界面13可以为平面或曲面，优选为曲面。聚光通道20内射出的光线由第一通光部11后端射入，经分界面13偏转配光后，从第二通光部12前端射出并投射在车辆的前方。如此设置，将车灯光学元件设置成弯折型，可以缩短车灯光学元件在前后方向上的尺寸，以减小车灯模组的尺寸。

在一具体实施例中，如图1、图2、图4和图5所示，第一通光部11和第二通光部12之间的分界面13为用于对光线进行左右方向汇聚的配光曲面。如此设置，当光线由第一通光部11射入第二通光部12时，在配光曲面对光线的汇聚作用下，可使配光曲面左右两侧的光线偏转并向中间汇聚。

优选的，配光曲面具有朝向第一通光部11凸出的一个或多个聚光部131，也就是配光曲面具有向后凸出的一个或多个聚光部131，且在左右方向上，该聚光部131与设置在第一通光部11后端的近光入光部15和远光入光部16一一对应。如此设置，朝向第一通光部11凸出的聚光部131相当于一个凸透镜，利用凸透镜的聚光原理，可以对由第一通光部11射入第二通光部12的光线进行汇聚，增强光线偏转效果，实现光线的汇聚。

更优选的，聚光部131可以为柱状曲面，也可以为回转曲面。当聚光部131为柱状曲面时，该柱状曲面沿上下方向设置，且在左右方向上，该柱状曲面与设置在第一通光部11后端的近光入光部15和/或远光入光部16为一一对应关系；该柱状曲面可以是圆柱面，也可以是椭圆柱面。当聚光部131为回转曲面时，在左右方向和上下方向上，该回转曲面与设置在第一通光部11后端的近光入光部15或远光入光部16为一一对应关系，该回转曲面可以是球面，也可以是椭球面。

在一具体实施例中，如图1、图3、图4和图6所示，第二通光部12远离第一通光部11的一端具有一出光面14，该出光面14的纵截面为向前凸出的曲线，该出光面14用于对光线进行上下方向的汇聚。如此设置，通过将第二通光部12的出光面14设置成先前凸出的曲面，可以利用凸透镜对光线的汇聚作用，使第二通光部12的出光面14在上下方向上对由第二通光部12射出的光线进行汇聚，实现调配光形角度和改善均匀性的目的。

优选的，第二通光部12的出光面14为沿左右方向延伸的柱状曲面或波浪形曲面，该柱状曲面或波浪形曲面均向车灯光学元件的前方凸出。需要说明的是，曲面是由一条母线(直线或曲线)沿一条导线在空间连续运动所形成的轨迹；柱状曲面指的是：出光面14的母线为向前凸出的曲线，导线为直线；波浪形曲面指的是：出光面14的母线为向前凸出的曲线，导线为向前凸出的曲线。

在一具体实施例中，如图1、图4所示，第一通光部11和第二通光部12一体成型。如此设置，一体成型的第一通光部11和第二通光部12实现了现有技术中初级光学元件和次级光学元件的固定连接，减少了车灯模组零部件的数量，并解决了现有技术中初级光学元件和次级光学元件对装配精度要求高的问题，同时保证了车灯光形的稳定性。

优选的，第一通光部11和第二通光部12为嵌件注塑或双色注塑一体成型件。

在一具体实施例中，如图1所示，第二通光部12的折射率大于第一通光部11的折射率，或者第二通光部12的折射率小于第一通光部11的折射率。优选的是第二通光部12的折射率大于第一通光部11的折射率。如此设置，可以增大光线的偏转角度，进一步增强光线的汇聚效果。

在一具体实施例中，如图1、图4、图6和图7所示，当车灯光学元件呈平板型时，近光入光部15和远光入光部16设置于第一通光部11远离第二通光部12的一端，也就是近光入光部15和远光入光部设置于第一通光部11的入光面上，且远光入光部16设置于近光入光部15下方。当车灯光学元件呈弯折型时，近光入光部15设置于上方的聚光通道20远离导光通道19的一端，远光入光部16设置于下方的聚光通道20远离导光通道19的一端。如此设置，入射光线由近光入光部15或远光入光部16射入车灯光学元件的第一通光部11，经分界面13的二次偏转配光后由车灯光学元件的出射面14射出并投影在车辆的前方。

优选的，近光入光部15设置于远光入光部16的上方，该近光入光部15包括多个沿左右方向线性均布的近光聚光结构，该近光聚光结构与第一通光部11材质相同并一体成型于第一通光部11的入光端，近光聚光结构与车灯光学元件的分界面13上的聚光部131为一一对应关系；远光入光部16包括多个沿左右方向线性均布的远光聚光结构，该远光聚光结构与第一通光部11材质相同并一体成型于第一通光部11的入光端，远光聚光结构与车灯光学元件的分界面13上的聚光部131为一一对应关系。

在一具体实施例中，如图7、图9所示，在远光入光部16和分界面13之间的第一通光部11上设有使第一通光部11内的远光光线发生折射的凹槽17。具体的，凹槽17包括前壁面173、顶壁面172和后壁面171，且前壁面173和顶壁面172连接处设有近光截止结构(图中未示出)，该近光截止结构用于形成近光明暗截止线。凹槽17的前壁面173靠近第二通光部12设置，凹槽17的后壁面171靠近远光入光部16设置，且凹槽17的横截面形状为等腰梯形，以使前壁面173和后壁面171的顶部距离小于底部距离，从而使得第一通光部11内的远光光线在前壁面173和后壁面171上发生折射后，再经第二通光部12出射能够投射至远光照明区域。如此设置，通过在第一通光部11上设置的凹槽17对远光入光部16射入的远光光线照射方向满足照明要求，使得远光光线朝向近光光线折射，进而使得在车辆前方形成的远光光形和近光光形更好的衔接，以取得较佳的照明效果。

优选的，顶壁面172所在平面位于近光入光部15和远光入光部16之间。

实施例，一种车灯模组，该车灯模组包括上述的车灯光学元件。

实施例，一种车灯，如图10所示，该车灯包括上述车灯模组和线路板18，线路板18设置于车灯模组的一侧或两侧，该线路板18上设有与车灯模组的近光入光部15和/或远光入光部16相配合的光源(未画出)。

实施例，一种车辆，该车辆包括上述车灯。

与现有技术相比，本申请中的车灯光学元件、车灯模组、车灯或车辆至少具有以下有益技术效果：

1、车灯光学元件由两种透光材料一体成型，并在第一通光部11(由第一种透光材料制成)和第二通光部12(由第二种透光材料制成)之间形成有一分界面13，由于第一通光部11和第二通光部12的折射率不同，使得分界面13具有二次配光的作用，也即光线从第一通光部11偏转入射到第二通光部12，在分界面13上可以改变光线照射方向，实现调配光形角度和改善均匀性等目的，从而可以实现二次配光，提高配光自由度。

2、分界面13具有多个沿上下方向延伸并向后凸出的凸柱面，凸柱面与近光入光部15或/远光入光部16一一对应，使得分界面13可对光线进行左右方向上的汇聚；第二通光部12的出光面14为沿左右方向延伸并向前凸出的凸柱面，使得出光面14能够对光线进行上下方向的汇聚，第二通光部12的入光面(也即分界面13)和出光面14均对光线进行单向汇聚作用，便于配光。出光面14为单向延伸柱面，也符合客户对外观造型面的需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种车灯光学元件，其特征在于，包括沿光线路径串连设置的第一通光部(11)和第二通光部(12)，所述第一通光部(11)远离第二通光部(12)的一端设有近光入光部(15)和远光入光部(16)，所述第一通光部(11)上设有与远光入光部(16)相对应、并用于使远光光线发生折射的凹槽(17)；所述第一通光部(11)和第二通光部(12)的折射率不同，以使所述第一通光部(11)和第二通光部(12)之间形成用于二次配光的分界面(13)。

2.根据权利要求1所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述分界面(13)包括用于对光线进行左右方向汇聚的配光曲面。

3.根据权利要求2所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述配光曲面具有朝向第一通光部(11)凸出的聚光部(131)。

4.根据权利要求3所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述聚光部(131)包括沿上下方向设置的柱状曲面。

5.根据权利要求4所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述柱状曲面包括圆柱面和椭圆柱面。

6.根据权利要求3所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述聚光部(131)为回转曲面。

7.根据权利要求6所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述回转曲面包括球面和椭球面。

8.根据权利要求1所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述第二通光部(12)远离第一通光部(11)的一端具有纵截面为向前凸出的曲线的出光面(14)，所述出光面(14)用于对光线进行上下方向的汇聚。

9.根据权利要求8所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述出光面(14)为柱状曲面或波浪形曲面。

10.根据权利要求1所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述凹槽(17)的横截面呈等腰梯形状；

所述凹槽(17)包括前壁面(173)、顶壁面(172)和后壁面(171)，所述前壁面(173)靠近第二通光部(12)设置，所述后壁面(171)靠近远光入光部(16)设置，所述顶壁面(172)所在平面位于近光入光部(15)和远光入光部(16)之间，所述顶壁面(172)与前壁面(173)连接处设有近光截止结构。

11.根据权利要求1所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述第一通光部(11)和第二通光部(12)为嵌件注塑或双色注塑一体成型件。

12.根据权利要求1所述的一种车灯光学元件，其特征在于，所述第二通光部(12)的折射率大于第一通光部(11)的折射率。

13.一种车灯模组，其特征在于，包括权利要求1-12任意一项所述的车灯光学元件。

14.一种车灯，其特征在于，包括权利要求13所述的车灯模组。

15.一种车辆，其特征在于，包括权利要求14所述的车灯。

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