CN217714794U - 车用灯具的光学结构及其汽车灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车灯具技术领域，尤其涉及一种车用灯具的光学结构及其汽车灯具。光学结构包括至少一个LED光源；至少一个反射结构，LED光源与反射结构一一对应设置；出光结构，反射结构的反射面朝向出光结构；其中，反射面由第一反射面和第二反射面组成，第一反射面位于第二反射面的左侧，第二反射面位于第一反射面的后侧，第一反射面和第二反射面连接。LED光源发出的光线经过反射结构后方向发生改变，一部分的光被第一反射面准直；另一部分的光经第二反射面均匀的从外侧多个角度反射出光，两部分的光线都经出光结构发出。本实用新型的车用灯具的光学结构，在占用空间小，轻便的基础上，使得车身外侧的光线均匀性好，扩大了光线照射区域，实用性强。

Description

车用灯具的光学结构及其汽车灯具

技术领域

本实用新型涉及汽车灯具技术领域，尤其涉及一种车用灯具的光学结构及其汽车灯具。

背景技术

随着整车造型的不断发展更新，信号灯车灯的造型也伴随着出现更多造型，其中，固定端车灯发光方向由车前车后两个主要的方向，不断延伸到了车身的外侧方向，空间占用小、窄小又狭长的车灯发光造型已然成为了如今车灯的主流，车身外侧方向的点亮均匀性也跟着成了评判的主要方向，反射式的发光方案可以适用于小空间、发光面窄小又狭长的灯体造型，但是点亮时在车身外侧角度观测基本只能看到反射镜的侧壁，整体点亮的均匀性效果差，使得车灯的发光效果无法完整的表现出。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有车灯光学结构针对发光窗口窄小狭长，点亮时在车身外侧角度观测基本只能看到反射镜的侧壁，整体点亮的均匀性效果差的问题。本实用新型提供的车用灯具的光学结构，在占用空间小，轻便的基础上，使得车身外侧的光线均匀性好，实用性强。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车用灯具的光学结构，包括：至少一个LED光源；至少一个反射结构，所述LED光源与所述反射结构一一对应设置；出光结构，所述反射结构的反射面朝向所述出光结构；其中，所述反射面由第一反射面和第二反射面组成，所述第一反射面位于所述第二反射面的左侧，所述第二反射面位于所述第一反射面的后侧，所述第一反射面和所述第二反射面之间连接，且连接后所述第一反射面和所述第二反射面形成弧形面。第一反射面接收LED光源发出的光的一部分并对接收的光进行反射，第二反射面接收LED光源发出的光的另一部分并对接收的光进行反射。LED光源发出的光线经过反射结构后方向发生改变，LED光源发出的一部分光经第一反射面后，反射的光线被准直满足法规要求的光线照射效果，光源发出的另一部分光经第二反射面后则均匀的从外侧多个角度反射出光，两部分的光线经出光结构发出，发出的光线使得车身外侧的光线均匀性好，扩大了光线照射区域，实用性强。

进一步，具体地，所述LED光源设置在所述第一反射面的焦点处。

进一步，具体地，为了提高车身外侧的光线均匀性，扩大了光线照射区域，所述第一反射面为朝向所述LED光源凸出的抛物面，所述第二反射面为朝向所述LED光源凸出的自由曲面，所述自由曲面由上、下两条自由曲线和左、右两条直线连接形成，所述上、下两条自由曲线的曲率半径为R，且曲率半径R的范围为：11cm＜R＜36cm。

进一步，具体的，为了将多个反射结构连接，还包括：连接结构，所述反射结构为多个，所述连接结构用于连接相邻的两个反射结构，所述连接结构包括X向平面和Y向平面，所述X向平面和所述Y向平面相互连接，所述X向平面与所述第一反射面连接，所述Y向平面与所述第二反射面连接。

进一步，具体地，所述第一反射面和所述第二反射面均镀铝处理；所述第一反射面上设置有第一光学花纹结构，所述第一光学花纹结构为光滑表面或者粗糙表面，所述第二反射面上设置有皮纹结构。

进一步，具体地，所述出光结构采用透光材料；所述出光结构包括入光面和出光面，所述入光面朝向所述反射面，所述出光面对应所述入光面设置。

进一步，具体地，所述入光面为向所述反射面内凹的圆弧面，所述出光面为向所述入光面内凹的圆弧面，所述入光面的圆弧面的弧度小于所述出光面的圆弧面的弧度；为了使光线发出的同时对光分布进行合理分配，所述入光面为光滑表面或者粗糙表面，所述出光面上设置有第二光学花纹结构。

作为优选，为了进一步提高车身外侧的光线均匀性，扩大了光线照射区域，所述入光面的圆弧面上设置有呈台阶状的多个微结构，所述微结构具有台阶平面与台阶垂面，所述台阶平面与所述台阶垂面连接连接后形成夹角α，夹角α的范围为85°＜α＜95°，设定水平基准面为Q，所述台阶平面与所述水平基准面Q的夹角β为0°＜β＜40°。LED光源的光从第一反射面的焦点上发出光，LED光源发出的光的一部分经过第一反射面后被准直达到入光面的台阶平面，然后经出光面发出，提高光线照明效果；LED光源发出的光的另一部分经过第二反射面后光带有一定扩散角发生反射到入光面的台阶垂面，然后经出光面发出，进而进一步提高车身外侧的光线均匀性，扩大了光线照射区域。

进一步，具体地，所述反射结构与所述入光面连接形成一体结构，或者所述反射结构是相对于所述入光面独立的部件。

一种汽车灯具，包括灯具本体和如上所述的车用灯具的光学结构。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的车用灯具的反射结构，在占用空间小，轻便的基础上，LED光源发出的一部分光经第一反射面后，反射的光线被准直满足法规要求的光线照射效果，光源发出的另一部分光经第二反射面后则均匀的从外侧多个角度反射出光，两部分的光线经出光结构3发出，使得车身外侧的光线均匀性好，扩大了光线照射区域，实用性强。另外，通过进一步改进，光线发出的同时对光分布进行合理分配。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型最优实施例的前视图。

图3是本实用新型最优实施例反射结构与出光结构连接示意图。

图4是本实用新型最优实施例A的放大示意图。

图5是本实用新型最优实施例B的放大示意图。

图6是本实用新型最优实施例的纵向截面示意图。

图7是本实用新型最优实施例横向截面示意图。

图中1、光源；2、反射结构；3、出光结构；21、第一反射面；22、第二反射面；31、入光面；32、出光面；311、微结构；311a、台阶平面；311b、台阶垂面；4、连接结构；41、X向平面；42、Y向平面。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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1-3所示，是本实用新型最优实施例，一种车用灯具的光学结构，包括：至少一个LED光源1；至少一个反射结构2，LED光源1与反射结构2一一对应设置，反射结构2接收并反射LED光源1发出的光；出光结构3，反射结构的反射面朝向出光结构3，反射结构2反射LED光源1发出的光经由该出光结构3向外射出；其中，反射面由第一反射面21和第二反射面22组成，第一反射面21位于第二反射面22的左侧，第二反射面22位于第一反射面21的后侧，第一反射面21和第二反射面22之间连接，且连接后第一反射面21和第二反射面22形成弧形面。第一反射面21接收LED光源1发出的光的一部分并对接收的光进行反射，第二反射面22接收LED光源1发出的光的另一部分并对接收的光进行反射。LED光源1发出的光线经过反射结构2后方向发生改变，LED光源1发出的一部分光经第一反射面21后，反射的光线被准直满足法规要求的光线照射效果，光源发出的另一部分光经第二反射面22后则均匀的从外侧多个角度反射出光，两部分的光线经出光结构3发出，使得车身外侧的光线均匀性好，扩大了光线照射区域，实用性强。

在实施例中，LED光源1设置在第一反射面21的焦点处，LED光源1的光从第一反射面21焦点上发出光线。

在一些实施例中，LED光源1设置为多个，反射结构也设置为多个，LED光源1的数量与反射结构的数量相同，每个第一反射面21的焦点处均对应设置LED光源1。

在实施例中，第一反射面21为朝向LED光源1凸出的抛物面，第二反射面22为朝向LED光源1凸出的自由曲面，自由曲面由上、下两条自由曲线和左、右两条直线连接形成，所述上、下两条自由曲线的曲率半径为R，且曲率半径R的范围为：11cm＜R＜36cm，进一步提高光线均匀性。第一反射面21和第二反射面22均镀铝处理，第一反射面21上设置有第一光学花纹结构，第一光学花纹结构为光滑表面或者粗糙表面，第一光学花纹结构为条形花纹或者均匀分布的玉米粒花纹，但不仅限如此；第二反射面22上可以设置有皮纹结构，也可以设置有扩散花纹，但不仅限如此。

在本实用新型一具体实施例中，抛物面焦距为3.5mm，抛物面由上、下两条抛物线和前、后两条直线形成，抛物面的的后直线与自由曲面的左直线连接。

需要说明的是，自由曲面为没有旋转对称轴的复杂非常规连续曲面，在照明系统应用时，用自由曲面来取代常规曲面的照明系统，自由曲面由于具有高自由度，对于控制光束的分布十分有效，能够实现实现复杂的照明需求，提高了照明效果，且光线均匀性好。

在实施例中，如图4-5所示，车用灯具的光学结构还包括：连接结构，所述反射结构2为多个，所述连接结构4用于连接相邻的两个反射结构2。连接结构4包括X向平面41和Y向平面42，X向平面41和Y向平面42相互连接，X向平面41与第一反射面21连接，Y向平面42与第二反射面22连接，具体的，X向平面41与抛物面的前直线连接，Y向平面42与前一个自由曲面的右直线连接。

进一步的，建立直角坐标系，X轴与X向平面平行，Y轴与Y向平面平行，垂直于O-XY方向为Z轴方向，XOY平面为基准面Z1，XOZ平面为基准面X1，YOZ平面为基准面Y，X向平面相对基准面X1沿着Z轴可进行-5°～5°的调整，Y向平面相对于基准面Y1沿着X轴可进行-5°～5°的调整。

在本实用新型一些实施例中，连接结构还可以是曲面，用于连接第一反射面21和第二反射面22，但不仅限如此。

在实施例中，出光结构3采用透光材料，透光材料包括但不限于PMMA(polymethylmethacrylate，高分子聚合物)或PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)。

出光结构3包括入光面31和出光面32，入光面31朝向反射面，出光面32对应入光面31设置；入光面31为向反射面内凹的圆弧面，出光面32为向入光面31内凹的圆弧面，入光面31的圆弧面的弧度小于出光面32的圆弧面的弧度；入光面31为光滑表面或者粗糙表面，出光面32上设置有第二光学花纹结构，第二光学花纹结构为条形花纹或者均匀分布的玉米粒花纹，使光线发出的同时对光分布进行合理分配，可以兼顾法规要求和提高光线的均匀性；入光面31的圆弧面上设置有呈台阶状的多个微结构311，微结构311具有台阶平面311a与台阶垂面311b，台阶平面311a与台阶垂面311b连接，连接后形成夹角α，夹角α的范围为85°＜α＜95°，设定水平基准面为Q，台阶平面311a与水平基准面Q的夹角β为0°＜β＜40°。如图6-7所示，LED光源1的光从第一反射面21的焦点上发出光，LED光源1发出的光的一部分经过第一反射面21后被准直达到入光面31的台阶平面311a，然后经出光面32发出，提高光线照明效果；LED光源1发出的光的另一部分经过第二反射面22后光带有一定扩散角发生反射到入光面31的台阶垂面311b，然后经出光面32发出，进一步提高车身外侧的光线均匀性，扩大了光线照射区域。

在实施例中，反射结构2与入光面31连接形成一体结构，或者反射结构2是相对于入光面31独立的部件，具体的，反射结构2与入光面31连接形成一体的零部件，也可以反射结构2与入光面31分开拆为两个部件。

一种汽车灯具，包括灯具本体和如上的车用灯具的光学结构，灯具本体为信号灯，但不仅限如此。

本实用新型的车用灯具的反射结构，LED光源发出的光在经过反射结构的反射后，不仅有正向满足法规的光线，还有均匀的打向外侧不同角度的光线，即光源发出的一部分光经第一反射面满足法规要求的光线照射效果，光源发出的另一部分光经第二反射面使得车身外侧的光线均匀性好，扩大了光线照射区域，实用性强，在保证原有反射结构空间占用小，重量轻的优势的同时，又具备比较优良的车身外侧点亮均匀性，实用性强，效果显著。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种车用灯具的光学结构，其特征在于，包括：

至少一个LED光源(1)；

至少一个反射结构(2)，所述LED光源(1)与所述反射结构(2)一一对应设置；

出光结构(3)，所述反射结构的反射面朝向所述出光结构(3)；

其中，所述反射面由第一反射面(21)和第二反射面(22)组成，所述第一反射面(21)位于所述第二反射面(22)的左侧，所述第二反射面(22)位于所述第一反射面(21)的后侧，所述第一反射面(21)和所述第二反射面(22)连接，且第一反射面(21)和所述第二反射面(22)连接后形成弧形面。

2.如权利要求1所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述LED光源(1)设置在所述第一反射面(21)的焦点处。

3.如权利要求2所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述第一反射面(21)为朝向所述LED光源(1)凸出的抛物面，所述第二反射面(22)为朝向所述LED光源(1)凸出的自由曲面，所述自由曲面由上、下两条自由曲线和左、右两条直线连接形成，所述上、下两条自由曲线的曲率半径为R，且曲率半径R的范围为：11cm＜R＜36cm。

4.如权利要求3所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，还包括：连接结构，所述反射结构(2)为多个，所述连接结构(4)用于连接相邻的两个反射结构(2)，所述连接结构(4)包括X向平面(41)和Y向平面(42)，所述X向平面(41)和所述Y向平面(42)相互连接，所述X向平面(41)与所述第一反射面(21)连接，所述Y向平面(42)与所述第二反射面(22)连接。

5.如权利要求3所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述第一反射面(21)和所述第二反射面(22)上均镀铝处理；

所述第一反射面(21)上设置有第一光学花纹结构，所述第一光学花纹结构为光滑表面或者粗糙表面，所述第二反射面(22)上设置有皮纹结构。

6.如权利要求1所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述出光结构(3)采用透光材料；

所述出光结构(3)包括入光面(31)和出光面(32)，所述入光面(31)朝向所述反射面，所述出光面(32)对应所述入光面(31)设置。

7.如权利要求6所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述入光面(31)为向所述反射面内凹的圆弧面，所述出光面(32)为向所述入光面(31)内凹的圆弧面，所述入光面(31)的圆弧面的弧度小于所述出光面(32)的圆弧面的弧度；

所述入光面(31)为光滑表面或者粗糙表面，所述出光面(32)上设置有第二光学花纹结构。

8.如权利要求6所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述入光面(31)的圆弧面上设置有呈台阶状的多个微结构(311)，所述微结构(311)具有台阶平面(311a)与台阶垂面(311b)，所述台阶平面(311a)与所述台阶垂面(311b)连接，连接后形成夹角α，所述夹角α的范围为85°＜α＜95°；

设定水平基准面为Q，所述台阶平面(311a)与所述水平基准面Q的夹角β为0°＜β＜40°。

9.如权利要求6所述的车用灯具的光学结构，其特征在于，所述反射结构(2)与所述入光面(31)连接形成一体结构，或者所述反射结构(2)是相对于所述入光面(31)独立的部件。

10.一种汽车灯具，其特征在于，包括灯具本体和如权利要求1-9任一项所述的车用灯具的光学结构。

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