CN217584285U - 一种光学组件、照明装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种光学组件，包括：至少一个光源；导光单元，所述导光单元被配置为接收来自所述至少一个光源的光线，并引导所述光线从所述光学组件的第一出光区域和第二出光区域出射；其中，所述第二出光区域靠近所述第一出光区域布置，并与所述第一出光区域一起形成所述光学组件的出光区域。根据本实用新型，通过在第一出光区域附近设置第二出光区域，并且利用导光单元引导来自光源的光线分别从第一出光区域和第二出光区域出射，光学组件的出光区域增加，由此可以增强光学指示功能和/或实现造型需求。本实用新型还涉及一种照明装置和车辆。

Description

一种光学组件、照明装置及车辆
技术领域
本实用新型涉及车灯技术领域，具体涉及一种光学组件、照明装置及车辆。
背景技术
照明装置用于提供用于照明和/或光学指示功能的光线，广泛应用于各个领域，例如在机动车辆中利用诸如车灯之类的照明装置来保证安全行驶。而在机动车辆上往往需要各种类型的车灯来实现不同的功能，包括汽车前照灯、雾灯、尾灯、转向灯、刹车灯、侧标志灯、驻车灯等等。
随着车灯技术的发展，一些主机厂希望车灯具有扩大的出光区域以增强光学指示功能和/或实现造型需求，在这种情况下，光路的设计成为一大挑战。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提出一种光学组件、照明装置及车辆，其能够至少部分地解决上述提到的问题。
根据本实用新型的一个方面，提供一种光学组件，包括：
至少一个光源；
导光单元，所述导光单元被配置为接收来自所述至少一个光源的光线，并引导所述光线从所述光学组件的第一出光区域和第二出光区域出射；
其中，所述第二出光区域靠近所述第一出光区域布置，并与所述第一出光区域一起形成所述光学组件的出光区域。
根据本实用新型的实施例，通过在第一出光区域附近设置第二出光区域，并且利用导光单元引导来自光源的光线分别从第一出光区域和第二出光区域出射，光学组件的出光区域增加，由此可以增强光学指示功能和/或实现造型需求。
在一些实施例中，所述第一出光区域包括所述导光单元的出光表面。
在一些实施例中，所述光学组件还包括第一反射面，其中，
所述导光单元被配置为引导来自所述至少一个光源的第一部分光线大致沿所述光学组件的主出射方向从所述导光单元的出光表面出射，并将来自所述至少一个光源的第二部分光线引导至所述第一反射面；
所述第一反射面被配置为大致沿所述主出射方向反射所述第二部分光线。
根据本实用新型的实施例，第一反射面可以改变来自光源的第二部分光线的光路，使得第二部分光线也沿光学组件的主出射方向从第二出光区域出射，从而达到以第二出光区域扩展第一出光区域的目的。
在一些实施例中，所述导光单元被配置为透明光导块，所述第一出光区域包括所述导光单元的第一出光面。
在一些实施例中，所述第一部分光线和所述第二部分光线从所述导光单元的同一入射面入射。
在一些实施例中，所述导光单元还包括第二反射面，所述第二反射面被配置为将所述第二部分光线朝向所述第一反射面反射。
在一些实施例中，所述导光单元还包括第三反射面，所述第三反射面被配置为接收入射至所述导光单元的所述第一部分光线和所述第二部分光线，并朝向所述第一出光面反射所述第一部分光线，朝向所述第二反射面反射所述第二部分光线。
在一些实施例中，所述导光单元的入射面包括准直部，所述准直部被配置为朝向所述第三反射面准直所述第一部分光线和所述第二部分光线。准直部可以提高光学效率。
在一些实施例中，所述第二反射面和所述第三反射面中的至少一个被配置为全反射面。全反射可以提高光学效率。
在一些实施例中，所述导光单元的入射面包括准直部，所述准直部被配置为将所述第一部分光线朝向所述第一出光面准直，将所述第二部分光线朝向所述第二反射面准直。
在一些实施例中，所述第一部分光线和所述第二部分光线从所述导光单元的不同入射面入射。
在一些实施例中，所述第一反射面为反射器的反射表面，所述第二出光区域包括所述第二部分光线在所述第一反射面上的反射区域。
在一些实施例中，所述导光单元朝向所述第一反射面出射所述第二部分光线的第二出光面布置有散射元素。散射元素可以提高出射光线的均匀性。
在一些实施例中，所述第二出光面朝向所述第一反射面倾斜。由此可以增加第二部分光线从第二出光面的出光角度，进而增加第二出光区域的面积。
在一些实施例中，所述第一反射面为所述导光单元的内反射面，所述第二出光区域包括所述导光单元的第三出光表面，其中，所述第一反射面被配置为朝向所述第三出光表面反射所述第二部分光线。
在一些实施例中，所述导光单元包括至少一个反射器，所述第一出光区域包括所述第一部分光线在所述至少一个反射器上的反射区域。
在一些实施例中，所述第一反射面为第一反射器的反射表面，所述第二出光区域包括所述第二部分光线在所述第一反射面上的反射区域。
在一些实施例中，所述导光单元包括第二反射器和第三反射器，所述第二反射器被配置为沿所述主出射方向反射所述第一部分光线，所述第三反射器被配置为将所述第二部分光线反射至所述第一反射面。
在一些实施例中，所述第一出光区域和所述第二出光区域具有不同的平均出光强度。由此使得从一个出光区域出射的光作为另一个出光区域的背景光，和/或实现特定的造型需求。
根据本实用新型的另一个方面，还提供一种照明装置，包括如上所述任意一种光学组件。
根据本实用新型的又一个方面，还提供一种车辆，包括上述照明装置。
附图说明
下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本实用新型上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中，
图1示出了根据本实用新型的第一实施例的光学组件10的一种前透视图；
图2示出了图1中根据本实用新型的第一实施例的光学组件10的一种前视图；
图3示出了图1中根据本实用新型的第一实施例的光学元件10的一种后透视图；
图4示出了图2中的光学组件10沿线A-A的一种剖视图以及光路示意图。
具体实施方式
在下文中示例性地说明了本实用新型的实施方式。如本领域的技术人员应该意识到的那样，在不背离本实用新型的构思的情况下，所说明的实施方式可以各种不同的方式进行修改。因此，附图和说明书本质上为示例性而非限制性的。在下文中，相同的附图标记通常表示功能相同或相似的元件。
根据本实用新型的总体构思，提供一种光学组件，包括：
至少一个光源；和
导光单元，该导光单元被配置为接收来自该至少一个光源的光线，并引导光线从光学组件的第一出光区域和第二出光区域出射；
其中，第二出光区域靠近第一出光区域布置以作为第一出光区域的延伸。
根据本实用新型，通过在第一出光区域附近设置第二出光区域，并且利用导光单元引导来自光源的光线分别从第一出光区域和第二出光区域出射，光学组件的出光区域增加，由此可以增强光学指示功能和/或实现造型需求。
在此，第二出光区域靠近第一出光区域布置可以理解为，第二出光区域可以邻接第一出光区域布置，也可以与第一出光区域隔开一定距离布置。
在一种实施例中，光学组件的第一出光区域包括导光单元的出光表面，也就是说，导光单元的一个或多个出光表面可以用作光学组件的第一出光区域。
在一种实施例中，光学组件还包括第一反射面，其中，
导光单元被配置为引导来自该至少一个光源的第一部分光线大致沿光学组件的主出射方向从导光单元的出光表面出射，并将来自该至少一个光源的第二部分光线引导至第一反射面；
该第一反射面被配置为大致沿主出射方向反射第二部分光线。
根据本实用新型，第一反射面可以改变来自光源的第二部分光线的光路，使得第二部分光线也沿光学组件的主出射方向从第二出光区域出射，从而达到以第二出光区域扩展第一出光区域的目的。
以下将结合附图描述根据以上总体构思的具体实施例。
1.第一实施例
图1示出了根据本实用新型的第一实施例的光学组件10的一种前透视图，图2示出了图1中根据本实用新型的第一实施例的光学组件10的一种前视图，图3示出了图1中根据本实用新型的第一实施例的光学元件10的一种后透视图，图4示出了图2中的光学组件10沿线A-A的一种剖视图以及光路示意图。
如图所示，根据本实用新型的第一实施例的光学组件10包括印刷电路板100、导光单元200和第一反射面300。其中，印刷电路板100上布置有至少一个光源(未图示)，例如但不限于，LED光源，所述至少一个光源朝向导光单元200发射光线。印刷电路板100可以通过未图示的定位手段固定至导光单元200，例如但不限于定位柱定位孔、螺钉连接等。
导光单元200在此为光导块，其可以由透明材料制成，例如，但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，或者聚碳酸酯(PC)。导光单元200可以接收该至少一个光源入射的光线，并且一方面，引导第一部分光线r1从其第一出光面210沿光学组件10的主出射方向H出射，另一方面，引导第二部分光线r2从其第二出光面220出射并到达第一反射面300。在此，第一出光面210用作光学组件10的第一出光区域。
第一反射面300在此为第一反射器的反射表面，用于沿着光学组件10的主出射方向H反射来自导光单元200的第二部分光线r2，因此，第二部分光线r2在第一反射面300上被反射的区域作为光学组件10的第二出光区域。作为非限制性的示例，第一反射器可以由白色材料制成以获得第一反射面300，或者也可以通过在第一反射器的表面镀铝等获得第一反射面300。另外，第一反射器可以通过未图示的定位手段固定至导光单元200，例如但不限于定位柱定位孔、螺钉连接等。
由图2可以看出，第二出光区域位于第一出光区域上方，若垂直于纸面方向观察，第二出光区域可以看作第一出光区域的延伸，即相当于拓宽了第一出光区域。需要说明的是，虽然第一部分光线r1和第二部分光线r2均大致沿着光学组件10的主出射方向H分别从第一出光区域和第二出光区域出射，但是这不意味着第一部分光线r1和第二部分光线r2的出射角度范围完全一致，其出射角度范围也可以部分重叠，或者不同，只要最终从第一出光区域和第二出光区域出射的光线满足特定光功能的法规即可。
在一种非限制性的示例中，第一出光区域和第二出光区域具有不同的平均出光强度，例如，第二出光区域的平均出光强度小于第一出光区域的平均出光强度，由此使得从第二出光区域出射的光作为第一出光区域的背景光，和/或实现特定的造型需求。这可以通过调整第一部分光线r1和第二部分光线r2的光量来实现。
优选地，如图3和4所示，第二出光面220朝向第一反射面300倾斜，并与水平面形成夹角α，由此可以增加第二部分光线r2从第二出光面220的出光角度，进而增加第二出光区域的面积。在一种非限制性的示例中，夹角α可以在45°至60°之间。
优选地，如图所示，第二出光面220上可以布置有散射元素，例如，但不限于，凸起、凹陷、皮纹等等，由此可以提高第二部分光线r2的出射均匀性。
进一步地，在本实施例中，第一部分光线r1和第二部分光线r2从导光单元200的同一入射面入射，也就是说发射第一部分光线r1的光源和发射第二部分光线r2的光源均位于印刷电路板100上。具体地，导光单元200的入射面包括多个准直部230，导光单元200还包括第二反射面240和第三反射面250。其中，准直部230用于接收来自印刷电路板100上的至少一个光源的光线(包括第一部分光线r1和第二部分光线r2)，并且将接收的光线准直至第三反射面250，其中，准直部230可以采用如图所示的现有技术中常用的、具有中间屈光界面以及两侧反射界面的准直部，也可以采用其他类型的准直部。在此，准直部230是优选的以提高光学效率，当然也可以选择不使用准直部。
第三反射面250一方面将来自准直部230的第一部分光线r1大致沿着主出射方向H反射至第一出光面220(即第一出光区域)，另一方面，将来自准直部230的第二部分光线r2反射至第二反射面240。优选地，第三反射面250被构造为全反射面，以提高光学效率。在一种非限制性的示例中，如图3所示，第三反射面250与水平面之间形成夹角β，其中，夹角β可以在45°至60°之间，以满足全反射条件。
第二反射面240用于将来自第三反射面250的第二部分光线r2朝向第二出光面220和第一反射面300反射。优选地，第二反射面240被构造为全反射面，以提高光学效率。在一种非限制性的示例中，如图3所示，第二反射面240与水平面之间形成夹角γ，其中，夹角γ可以在45°至60°之间，以满足全反射条件。
2.第二实施例
第二实施例是第一实施例的变形，在此仅描述与第一实施例不同之处。在第一实施例中，第一反射面300作为第一反射器的反射表面位于导光单元200外部，然而，在第二实施例中，第一反射面300可以作为导光单元200的内部反射面，在这种情况下，由第二反射面240反射的第二部分光线r2直接到达第一反射面300而无需穿过第二出光面220，并且，第二出光区域可以被构造为导光单元200的位于第一出光面210上方的第三出光表面，其中，第一反射面300朝向该第三出光表面反射第二部分光线r2以使其大致沿主出射方向H从第三出光表面出射。
4.第三实施例
第三实施例是第一实施例和第二实施例的变形，在此仅描述与第一实施例和第二实施例的不同之处。在第一实施例和第二实施例中，第一部分光线r1和第二部分光线r2均从导光单元200的准直部230入射，并且印刷电路板100和准直部230设置在第三反射面250的上方，然而，在第三实施例中，具有准直部230的入射面以及印刷电路板100可以移至第三反射面250处，即用具有准直部230的入射面替换第三反射面250，在这种情况下，准直部230用于将第一部分光线r1朝向第一出光面210准直，并且将第二部分光线r2朝向第二反射面240准直。当然可以理解的是，位于第三反射面250位置处的入射面也可以不包括准直部。
4.第四实施例
第四实施例是第一实施例、第二实施例和第三实施例的变形，在此仅描述与第一实施例、第二实施例、第三实施例的不同之处。在第一实施例、第二实施例和第三实施例中，第一部分光线r1和第二部分光线r2从导光单元200的同一入射面入射，然而，在第四实施例中，第一部分光线r1和第二部分光线r2从导光单元200的不同入射面入射。作为一种非限制性的示例，第一部分光线r1依然遵循如图4所示的光路，即第一部分光线r1由位于印刷电路板100上的光源发射至准直部230，再经由准直部230和第三反射面250到达第一出光面210，或者如第三实施例中所述，第一部分光线r1由位于第三反射面250位置处的入射面引导至第一出光面210；而第二部分光线r2可以由位于第二反射面240下方的光源发射，在这种情况下，第二反射面240可以被替换为导光单元200的另一入射面，其可以包括准直部将第二部分光线r2朝向第一反射面300准直。当然可以理解的是，位于第二反射面240位置处的入射面也可以不包括准直部。
5.第五实施例
在此仅描述第五实施例与上述实施例的不同之处。在上述实施例中，导光单元200均被构造为透明的光导块，然而，在第五实施例中，导光单元200被构造为包括至少一个反射器，第一出光区域包括第一部分光线在该至少一个反射器上的反射区域。
在一种非限制性的示例中，导光单元200包括第二反射器和第三反射器，其中，第二反射器包括上述第三反射面250，即用于接收来自印刷电路板100上的至少一个光源的光线，包括第一部分光线r1和第二部分光线r2，并沿着光学组件的主出射方向H反射第一部分光线r1以及朝向第三反射器反射第二部分光线r2，在这种情况下，第一出光区域包括第一部分光线r1在第三反射面250上的反射区域，也就是说，该部分反射区域作为导光单元200的出光表面；第三反射器包括上述第二反射面240，即将被第三反射面250反射的第二部分光线r2朝向第一反射面300再次反射，在这种情况下，第一反射面300为第一反射器的反射表面。
在另一种非限制性的示例中，导光单元200仅包括第二反射器和第三反射器，其中，第二反射器包括上述第三反射面250，即用于接收来自印刷电路板100上的光源的第一部分光线r1，并沿着光学组件的主出射方向H反射第一部分光线r1，在这种情况下，第一出光区域包括第一部分光线r1在第三反射面250上的反射区域，也就是说，该部分反射区域作为导光单元200的出光表面；第三反射器包括上述第二反射面240，其接收来自另一印刷电路板上(例如，位于第三反射面250下方的另一印刷电路板)的光源的第二部分光线r2，并朝向第一反射面300反射，在这种情况下，第一反射面300为第一反射器的反射表面。
根据本实用新型的实施例，还包括一种照明装置，包括如上所述的任意一种光学组件。
根据本实用新型的实施例，还包括一种车辆，包括如上所述的照明装置。
本实用新型不限于上述结构，也可以采用其他的各种变体。虽然已经通过有限数量的实施方式描述了本实用新型，但是受益于本公开，本领域技术人员可以设计出不脱离在此公开的本实用新型的保护范围的其他实施方式。因此，本实用新型的保护范围应仅由所附权利要求限定。

Claims (21)

1.一种光学组件(10)，其特征在于，包括：
至少一个光源；
导光单元(200)，所述导光单元(200)被配置为接收来自所述至少一个光源的光线，并引导所述光线从所述光学组件(10)的第一出光区域和第二出光区域出射；
其中，所述第二出光区域靠近所述第一出光区域布置，并与所述第一出光区域一起形成所述光学组件(10)的出光区域。
2.如权利要求1所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一出光区域包括所述导光单元(200)的出光表面。
3.如权利要求2所述的光学组件(10)，其特征在于，所述光学组件(10)还包括第一反射面(300)，其中，
所述导光单元(200)被配置为引导来自所述至少一个光源的第一部分光线(r1)大致沿所述光学组件(10)的主出射方向(H)从所述导光单元(200)的出光表面出射，并将来自所述至少一个光源的第二部分光线(r2)引导至所述第一反射面(300)；
所述第一反射面(300)被配置为大致沿所述主出射方向(H)反射所述第二部分光线(r2)。
4.如权利要求3所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)被配置为透明光导块，所述第一出光区域包括所述导光单元(200)的第一出光面(210)。
5.如权利要求4所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一部分光线(r1)和所述第二部分光线(r2)从所述导光单元(200)的同一入射面入射。
6.如权利要求5所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)还包括第二反射面(240)，所述第二反射面(240)被配置为将所述第二部分光线(r2)朝向所述第一反射面(300)反射。
7.如权利要求6所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)还包括第三反射面(250)，所述第三反射面(250)被配置为接收入射至所述导光单元(200)的所述第一部分光线(r1)和所述第二部分光线(r2)，并朝向所述第一出光面(210)反射所述第一部分光线(r1)，朝向所述第二反射面(240)反射所述第二部分光线(r2)。
8.如权利要求7所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)的入射面包括准直部(230)，所述准直部(230)被配置为朝向所述第三反射面(250)准直所述第一部分光线(r1)和所述第二部分光线(r2)。
9.如权利要求7所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第二反射面(240)和所述第三反射面(250)中的至少一个被配置为全反射面。
10.如权利要求6所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)的入射面包括准直部(230)，所述准直部(230)被配置为将所述第一部分光线(r1)朝向所述第一出光面(210)准直，将所述第二部分光线(r2)朝向所述第二反射面(240)准直。
11.如权利要求4所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一部分光线(r1)和所述第二部分光线(r2)从所述导光单元(200)的不同入射面入射。
12.如权利要求4至11中任一项所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一反射面(300)为第一反射器的反射表面，所述第二出光区域包括所述第二部分光线(r2)在所述第一反射面(300)上的反射区域。
13.如权利要求12所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)朝向所述第一反射面(300)出射所述第二部分光线(r2)的第二出光面(220)布置有散射元素。
14.如权利要求12所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第二出光面(220)朝向所述第一反射面(300)倾斜。
15.如权利要求4至11中任一项所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一反射面(300)为所述导光单元(200)的内反射面，所述第二出光区域包括所述导光单元(200)的第三出光表面，其中，所述第一反射面(300)被配置为朝向所述第三出光表面反射所述第二部分光线(r2)。
16.如权利要求3所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)包括至少一个反射器，所述第一出光区域包括所述第一部分光线(r1)在所述至少一个反射器上的反射区域。
17.如权利要求16所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一反射面(300)为第一反射器的反射表面，所述第二出光区域包括所述第二部分光线(r2)在所述第一反射面(300)上的反射区域。
18.如权利要求17所述的光学组件(10)，其特征在于，所述导光单元(200)包括第二反射器和第三反射器，所述第二反射器被配置为沿所述主出射方向(H)反射所述第一部分光线(r1)，所述第三反射器被配置为将所述第二部分光线(r2)反射至所述第一反射面(300)。
19.如权利要求1至11、16至18中任一项所述的光学组件(10)，其特征在于，所述第一出光区域和所述第二出光区域具有不同的平均出光强度。
20.一种照明装置，其特征在于，包括如权利要求1至19中任一项所述的光学组件(10)。
21.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求20所述的照明装置。
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