CN217402447U - 光学系统和具有其的车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学系统和具有其的车灯，光学系统包括光源、第一光学结构和第二光学结构，第一光学结构位于第一发光件的出光侧，第二光学结构包括第一入光面、第一全反射面、导光面和出光面，第一入光面位于第二发光件的出光侧，导光面位于第一光学结构的出光侧，第一全反射面用于将第一入光面入射的光束朝向导光面反射，导光面具有第一导光区和第二导光区，第一导光区用于将第一全反射面反射的光束朝向出光面分光，以降低第一导光区出射的光束的光强，第二导光区用于将第一光学结构出射的光束朝向出光面出射。根据本实用新型的光学系统，可以调节光束的亮度和光强，使得光学系统能够出射不同亮度和光强的光束，以满足不同的光照需求。

Description

光学系统和具有其的车灯

技术领域

本实用新型涉及光学领域，尤其是涉及一种光学系统和具有其的车灯。

背景技术

随着汽车的不断更新换代，汽车的造型以及汽车车灯的不同的点亮效果，对车灯的光学系统提出了更多的要求，而为了满足新颖的车灯的点亮效果，使得光学结构越来越复杂，LED的数量也越来越多，从而使得车灯的结构也越来越复杂，因此，如何在降低光学结构的复杂度的同时，满足车灯差异化的点亮效果和发光强度，是当前车灯的重要研究方向。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种光学系统，所述光学系统结构简单，可以满足车灯差异化的点亮效果和发光强度。

根据本实用新型实施例的用于车灯的光学系统包括：光源，所述光源包括第一发光件和第二发光件，所述第一发光件和所述第二发光件均用于发射光束；第一光学结构，所述第一光学结构位于所述第一发光件的出光侧，所述第一发光件发射的光束经所述第一光学结构射出；第二光学结构，所述第二光学结构包括第一入光面、第一全反射面、导光面和出光面，所述第一入光面位于所述第二发光件的出光侧，所述导光面位于所述第一光学结构的出光侧，其中，所述第一全反射面用于将所述第一入光面入射的光束朝向所述导光面反射，所述导光面具有第一导光区和第二导光区，所述第一导光区用于将所述第一全反射面反射的所述光束朝向所述出光面分光，以降低所述第一导光区出射的光束的光强，所述第二导光区用于将所述所述第一光学结构出射的光束朝向所述出光面出射。

根据本实用新型实施例的用于车灯的光学系统，通过在光源的出光侧设置第一光学结构和第二光学结构，可以较好的调节光束的亮度和光强，从而使得光学系统能够出射不同亮度和光强的光束，以满足不同的光照需求。

另外，根据本实用新型的光学系统，还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述第二导光区包括：第一圆弧面，所述第一圆弧面构造成开口背离所述第二光学结构的弧形，所述第一圆弧面用于将所述第一光学结构出射的光束朝向所述出光面出射。

可选地，所述导光面具有第一端和第二端，所述第一端至所述第二端的方向上，所述导光面朝向远离所述第二光学结构的方向倾斜，所述第一导光区包括：出光斜面，所述出光斜面位于所述第一圆弧面邻近所述第二端的一侧，所述第一全反射面反射的光束经所述出光斜面射出。

可选地，所述第二导光区还包括第二圆弧面，所述第二圆弧面构造成开口背离所述第二光学结构的弧形，所述第二圆弧面用于将所述第一光学结构出射的光束朝向所述出光面出射，其中，所述第一圆弧面的弧度角大于所述第二圆弧面的弧度角。

可选地，所述导光面具有第一端和第二端，所述第一端至所述第二端的方向上，所述导光面朝向远离所述第二光学结构的方向倾斜，所述第一导光区还包括：第二全反射面，所述第二全反射面位于所述第二圆弧面邻近所述第二端的一侧，所述第二全反射面用于将所述第一全反射面反射的光束朝向所述出光面射出。

可选地，所述第一圆弧面和所述第二圆弧面均具有多个，多个所述第一圆弧面构造出第一子导光区，多个所述第二圆弧面构造出第二子导光区，所述第二子导光区至少具有两个，所述第一子导光区位于相邻的两个所述第二子导光区之间。

可选地，用于车灯的光学系统还包括：第三光学结构，所述第三光学结构位于所述第二光学结构的出光侧，所述第三光学结构具有与所述第一子导光区相对的第一出光区、与所述第二子导光区相对的第二出光区，所述第一出光区具有用于调节光亮度的第一光纹，所述第二出光区具有用于调节光亮度的第二光纹，所述第二出光区环绕所述第一出光区。

可选地，用于车灯的光学系统还包括：第四光学结构，所述第四光学结构位于所述第二光学结构和所述第三光学结构之间，所述第四光学结构上具有用于调节光亮度的第三光纹。

可选地，所述第一光学结构的第二入光面和/或所述第二光学结构的第一入光面为聚光器结构或菲涅尔结构，以用于将入射的光束准直。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的光学系统的车灯。

根据本实用新型实施例的车灯包括光罩和光学系统，所述光罩内具有装配腔；所述光学系统装配在所述装配腔内。

根据本实用新型实施例的车灯，通过设有上述实施例的光学系统，可以满足车灯差异化的点亮效果和发光强度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的光学系统的结构示意图。

图2是图1中A区域的放大图。

图3是根据本实用新型实施例的第二光学结构的结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例的第三光学结构的结构示意图。

附图标记：

光学系统10、

第一光学结构1、第二入光面11、第二出光面12、

第二光学结构2、第一入光面21、第一全反射面22、导光面23、第一圆弧面231、第二圆弧面232、出光斜面233、第二全反射面234、第一出光面24、

第一子导光区25、第二子导光区26、

第三光学结构3、第三入光面31、第三出光面32、第一出光区321、第二出光区322、

第四光学结构4、

光罩5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的用于车灯的光学系统10。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的用于车灯的光学系统10包括光源、第一光学结构1和第二光学结构2，光源包括第一发光件和第二发光件，第一发光件和第二发光件均用于发射光束，这里，在一个示例中，第一发光件和第二发光件可以为一个发光结构的两个发光部分，例如，发光结构为发光阵列，发光阵列的一部分构造成第一发光件，发光阵列的另一部分构造成第二发光件；在另一个示例中，第一发光件和第二发光件为两个相互独立的发光结构，以上示例不作限制，也即还可以有其它的实施例。

在本申请的第一发光件和第二发光件中，第一发光件和第二发光件的发射的光的亮度和光的强度均可以根据实际需求设置，也即，第一发光件发射的光的亮度和光的强度均相同，也可以不同。

第一光学结构1位于第一发光件的出光侧，第一发光件发射的光束经第一光学结构1射出，也就是说，第一发光件发出的光束可以投射到第一光学结构1上，然后第一光学结构1再将光束射出。

如图1所示，第二光学结构2包括第一入光面21、第一全反射面22、导光面23和第一出光面24，第一入光面21位于第二发光件的出光侧，导光面23位于第一光学结构1的出光侧，其中，第一全反射面22用于将第一入光面21入射的光束朝向导光面23反射，导光面23具有第一导光区和第二导光区，第一导光区用于将第一全反射面22反射的光束朝向第一出光面24分光，以降低第一导光区出射的光束的光强，第二导光区用于将第一光学结构1出射的光束朝向第一出光面24出射。

在如图1所示的一个具体示例中，第一光学结构1和第二光学结构2为两个相互独立的透镜结构，第一光学结构1具有第二入光面11和第二出光面12，第一发光件发射的光束可以经第二入光面11进入到第一光学结构1内，然后从第二出光面12射出，第二光学结构2具有第一入光面21，第二发光件发射的光束可以将第二光学结构2的第一入光面21进入到第二光学结构2内，而由于第一光学结构1和第二光学结构2相互独立，因此，分别进入到第一光学结构1和第二光学结构2内的光束不易发生干涉，由此，可以较好地提高光束的传递效果。

进一步地，第二光学结构2包括本体和延伸部，如图1所示，延伸部位于本体的上方，延伸部的至少部分朝向右侧延伸，以使得延伸部位于第一光学结构1的第二出光面12的上方，此时，本体上具有第二光学结构2的第一入光面21、第一全发射面22，延伸部朝向第一光学结构1的一侧具有导光面23，延伸部背离第一光学结构1的一侧具有第一出光面24。

更进一步地，第一发光件和第二发光件并排设置，第一光学结构1和第二光学结构2的本体并排设置，由此，即使第一光学结构1和第二光学结构2在同侧接收光束，第一光学结构1和第二光学结构2也能将同侧接收的光束以不同的光强投射出去，从而满足车辆对不同需求的车灯的亮度、强度的需求。

由此，根据本实用新型实施例的用于车灯的光学系统10，通过在光源的出光侧设置第一光学结构1和第二光学结构2，可以较好的调节光束的亮度和光强，从而使得光学系统10能够出射不同亮度和光强的光束，以满足不同的光照需求，而且，本申请的光学系统结构简单，可以满足不同的照明装置的装配需求，照明装置例如车灯。

在本实用新型的一些实施例中，第二导光区包括第一圆弧面231，第一圆弧面231构造成开口背离第二光学结构2的弧形，第一圆弧面231用于将第一光学结构1出射的光束朝向第一出光面24出射，由此，当光束经第一光学结构1投射到第一圆弧面231上后，第一圆弧面231可以具有较好地聚光效果，被聚光后的光束可以较好的从第一出光面24射出，以满足车灯的光照需求。

在本实用新型的一些实施例中，导光面23具有第一端和第二端，第一端至第二端的方向上，导光面23朝向远离第二光学结构2的方向倾斜，第一导光区包括出光斜面233，出光斜面233位于第一圆弧面231邻近第二端的一侧，第一全反射面22反射的光束经出光斜面233射出第一光学结构1。例如图1和图2所示，在由左向右的方向上，导光面23向上倾斜，由此，通过导光面23的倾斜设置以及将出光斜面233设置在第一圆弧面231的右端，可以使得出光斜面233较好地接收第一全反射面22反射的光束，而且，在上下方向上，第一圆弧面231可以较好地隐藏在相邻的两个出光斜面233之间，由此，第一全反射面22反射的光束可以不经过第一圆弧面231的干扰，直接经过出光斜面233射出，由此，以减少第二发光件从第一出光面24出射的光束的强度和亮度。

在本实用新型的一些实施例中，第二导光区还包括第二圆弧面232，第二圆弧面232构造成开口背离第二光学结构2的弧形，第二圆弧面232用于将第一光学结构1出射的光束朝向第一出光面24出射，其中，第一圆弧面231的弧度角大于第二圆弧面232的弧度角。也就是说，在第二导光区可以同时具有不同弧度角的第一圆弧面231和第二圆弧面232，由此，第一圆弧面231和第二圆弧面232可以接收不同面积的光束，进而实现不同的光束的聚光效果。

这里，在一个示例中，第一圆弧面231和第二圆弧面232可以具有相同的聚光角度。在另一个示例中，第一圆弧面231和第二圆弧面232可以具有不同的聚光角度，另外，对于第一圆弧面231和第二圆弧面232，还可以根据需求具有不同的弧形半径，以上不作限制。

可选地，导光面23具有第一端和第二端，第一端至第二端的方向上，导光面23朝向远离第二光学结构2的方向倾斜，第一导光区还包括第二全反射面234，第二全反射面234位于第二圆弧面232邻近第二端的一侧，第二全反射面234用于将第一全反射面22反射的光束朝向第一出光面24射出。例如图1和图2所示，在由左向右的方向上，导光面23向上倾斜，第二全反射面234位于第二圆弧面232的右端，这样，第一全反射面22反射的光束可以不经过第二圆弧面232而直接打在第二全反射面234上，第二全反射面234将光束朝向第一出光面24反射，结合上述内容，由于第一导光区域具有将光束直接导出第二光学结构2的出光斜面233，因此，第二全反射面234仅能够将部分的第一全反射面22反射的光束反射至第一出光面24，因此，本申请中，可以根据实际需求调节出光斜面233和第二全反射面234的占比，从而调整光束的出光强度和亮度。

在如图3所示的一个示例中，第一圆弧面231和第二圆弧面232均具有多个，多个第一圆弧面231构造出第一子导光区25，多个第二圆弧面232构造出第二子导光区26，其中，图3中为了便于对第一子导光区25和第二子导光区26的范围进行理解，在第一子导光区25和第二子导光区26之间分别用B1线和B2线进行隔开，但实际产品中并没有B1线和B2线。第二子导光区26至少具有两个，第一子导光区25位于相邻的两个第二子导光区26之间。例如图3所示，第二子导光区26具有两个，第一子导光区25位于两个子导光区之间，第一子导光区25内，出光斜面233设置在相邻的两个第一圆弧面231之间，由此，经第一全反射面22反射的光束反射在第一子导光区25后直接被射出，从而降低了此部分光束的光束亮度和强度；进一步地，在第二子导光区26，第二全反射面234位于相连的两个第二圆弧面232之间，由此，经第一全反射面22反射的光束反射在第二子导光区26后可以被第二全反射面234朝向第一出光面24反射。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，光学系统10还包括第三光学结构3，第三光学结构3位于第二光学结构2的出光侧，第三光学结构3具有与第一子导光区25相对的第一出光区321、与第二子导光区26相对的第二出光区322，第一出光区321具有用于调节光亮度的第一光纹，第二出光区322具有用于调节光亮度的第二光纹，第二出光区322环绕第一出光区321。也就是说，从第二光学结构2的第一出光面24射出的光束可以朝向第三光学结构3出射，具体地，光束可以分别经第一出光区321和第二出光区322出射，在一个示例中，第一子导光区25出射的光束可以经第一出光面24后朝向第一出光区321射出，而第一出光区321上可以设置第一光纹，第一光纹可以进一步的对光束遮光，另外，第一光纹可以为透光的光学涂层，例如，光学涂层为黄色、红色等，这样，使得朝向第一出光区321出射的光可以射出具有较强穿透能力的黄色光或者红色光。同理，第二出光区322的第一光纹也可以如第一出光区321的第二光纹的设置，这里不作赘述。

另外，还有的示例中，第一光纹和第二光纹还可以是不同的立体结构，例如在图1的剖面图和图4所示的视图中，第一光纹为菱形的结构，第二光纹为台阶状结构。进一步地，第三光学结构3的第三入光面31也可以如第三出光面32进行第一光纹和第二光纹的设计，也即，在第三入光面31上具有第一入光区和第二入光区，第一入光区具有菱形的第一光纹，第二入光区具有台阶状的第二光纹。

在本实用新型的一些实施例中，光学系统10还包括第四光学结构4，第四光学结构4位于第二光学结构2和第三光学结构3之间，第四光学结构4上具有用于调节光亮度的第三光纹。也即，可以通过第四光学结构4来平衡调节从第二光学结构2出射的光，以使得第三光学结构3可以更好地接收光束。

在本实用新型的一些实施例中，第一光学结构1的第二入光面和/或第二光学结构2的第一入光面21为聚光器结构或菲涅尔结构，以用于将入射的光束准直，由此，光源发射的第一光束和第二光束可以较好的被准直。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的光学系统10的车灯。

根据本实用新型实施例的车灯包括光罩5和光学系统10，光罩5内具有装配腔，光学系统10装配在装配腔内，光罩5可以较好地遮挡光学系统10内的光束，可以防止漏光。

根据本实用新型实施例的车灯，通过设有上述实施例的光学系统10，可以满足车灯差异化的点亮效果和发光强度。

在本实用新型的另一些示例中，光学系统10还可以根据实际需求应用在其他的用于光照的结构上，例如路灯、手电筒等，这里不作限制。

根据本实用新型实施例的车灯的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车灯的光学系统，其特征在于，包括：

光源，所述光源包括第一发光件和第二发光件，所述第一发光件和所述第二发光件均用于发射光束；

第一光学结构(1)，所述第一光学结构(1)位于所述第一发光件的出光侧，所述第一发光件发射的光束经所述第一光学结构(1)射出；

第二光学结构(2)，所述第二光学结构(2)包括第一入光面(21)、第一全反射面(22)、导光面(23)和第一出光面(24)，所述第一入光面(21)位于所述第二发光件的出光侧，所述导光面(23)位于所述第一光学结构(1)的出光侧，其中，所述第一全反射面(22)用于将所述第一入光面(21)入射的光束朝向所述导光面(23)反射，所述导光面(23)具有第一导光区和第二导光区，所述第一导光区用于将所述第一全反射面(22)反射的所述光束朝向所述第一出光面(24)分光，以降低所述第一导光区出射的光束的光强，所述第二导光区用于将所述第一光学结构(1)出射的光束朝向所述第一出光面(24)出射。

2.根据权利要求1所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，所述第二导光区包括：第一圆弧面(231)，所述第一圆弧面(231)构造成开口背离所述第二光学结构(2)的弧形，所述第一圆弧面(231)用于将所述第一光学结构(1)出射的光束朝向所述第一出光面(24)出射。

3.根据权利要求2所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，所述导光面(23)具有第一端和第二端，所述第一端至所述第二端的方向上，所述导光面(23)朝向远离所述第二光学结构(2)的方向倾斜，所述第一导光区包括：

出光斜面(233)，所述出光斜面(233)位于所述第一圆弧面(231)邻近所述第二端的一侧，所述第一全反射面(22)反射的光束经所述出光斜面(233)射出。

4.根据权利要求2所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，所述第二导光区还包括第二圆弧面(232)，所述第二圆弧面(232)构造成开口背离所述第二光学结构(2)的弧形，所述第二圆弧面(232)用于将所述第一光学结构(1)出射的光束朝向所述第一出光面(24)出射，其中，所述第一圆弧面(231)的弧度角大于所述第二圆弧面(232)的弧度角。

5.根据权利要求4所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，所述导光面(23)具有第一端和第二端，所述第一端至所述第二端的方向上，所述导光面(23)朝向远离所述第二光学结构(2)的方向倾斜，所述第一导光区还包括：

第二全反射面(234)，所述第二全反射面(234)位于所述第二圆弧面(232)邻近所述第二端的一侧，所述第二全反射面(234)用于将所述第一全反射面(22)反射的光束朝向所述第一出光面(24)射出。

6.根据权利要求4所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，所述第一圆弧面(231)和所述第二圆弧面(232)均具有多个，多个所述第一圆弧面(231)构造出第一子导光区(25)，多个所述第二圆弧面(232)构造出第二子导光区(26)，所述第二子导光区(26)至少具有两个，所述第一子导光区(25)位于相邻的两个所述第二子导光区(26)之间。

7.根据权利要求6所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，还包括：

第三光学结构(3)，所述第三光学结构(3)位于所述第二光学结构(2)的出光侧，所述第三光学结构(3)具有与所述第一子导光区(25)相对的第一出光区(321)、与所述第二子导光区(26)相对的第二出光区(322)，所述第一出光区(321)具有用于调节光亮度的第一光纹，所述第二出光区(322)具有用于调节光亮度的第二光纹，所述第二出光区(322)环绕所述第一出光区(321)。

8.根据权利要求7所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，还包括：

第四光学结构(4)，所述第四光学结构(4)位于所述第二光学结构(2)和所述第三光学结构(3)之间，所述第四光学结构(4)上具有用于调节光亮度的第三光纹。

9.根据权利要求1所述的用于车灯的光学系统，其特征在于，所述第一光学结构(1)的第二入光面(11)和/或所述第二光学结构(2)的第一入光面(21)为聚光器结构或菲涅尔结构，以用于将入射的光束准直。

10.一种车灯，其特征在于，包括：

光罩(5)，所述光罩(5)内具有装配腔；

权利要求1-9中任一项所述的用于车灯的光学系统(10)，所述光学系统(10)位于所述装配腔内。

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