CN218510787U - 光学组件、照明装置及机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种光学组件，包括：光源(101)，其被配置为发射光线；导光单元(102)，其被配置为接收并引导所述光源(101)发射的光线，并将所述光线从所述导光单元(102)的出光面出射；以及背板(103)，其被配置为对所述导光单元(102)提供支撑，其中，所述导光单元(102)包括至少第一部分(1021)和第二部分(1022)，所述至少第一部分(1021)和第二部分(1022)彼此呈一定角度设置。本实用新型还提供一种照明装置和机动车辆。

Description

光学组件、照明装置及机动车辆
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、照明装置及机动车辆。
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。
简单的平面或静态发光已经难以满足客户的要求。
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、照明装置及机动车辆，其能够至少部分地解决上述提到的问题。
本实用新型公开一种光学组件，包括：光源，其被配置为发射光线；导光单元，其被配置为接收并引导所述光源发射的光线，并将所述光线从所述导光单元的出光面出射；以及背板，其被配置为对所述导光单元提供支撑，其中，所述导光单元包括至少第一部分和第二部分，所述至少第一部分和第二部分彼此呈一定角度设置。
在一些实施例中，所述光源配置在所述导光单元的一端部。
在一些实施例中，所述导光单元大致垂直于主出射方向延伸。
在一些实施例中，所述导光单元中相邻部分之间呈的角度为钝角。
在一些实施例中，所述至少第一部分和第二部分一体地形成。
在一些实施例中，所述导光单元的至少第一部分和第二部分在布置同一个平面上。
在一些实施例中，所述至少第一部分和第二部分之间设置有肋，以将所述至少第一部分和第二部分间隔开。
在一些实施例中，所述肋与所述背板一体地形成。
在一些实施例中，所述肋沿所述导光单元的整个长度方向延伸。
在一些实施例中，所述肋的长度超出所述导光单元102的入光端。
在一些实施例中，所述光学组件还包括透明前板，所述透明前板设置在所述导光单元的出光侧，并且被配置为透射来自所述出光面的光线。
在一些实施例中，所述透明前板的出光面设置有图案。
在一些实施例中，所述光学组件还包括散射层，所述散射层布置在所述导光单元和所述透明前板之间。
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，还提供一种机动车辆，包括上述照明装置。
根据本实用性的光学组件，通过成角度设置的导光单元的不同部分，可以在实现面发光的同时得到立体的发光效果。而且通过将导光单元的不同部分使用肋间隔开设置，可以实现不同部分之间的单独控制并避免相邻部分之间的光泄漏，能够实现满意的动态发光效果。
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实施例的光学组件的一种前视图；
图2示出了图1中光学组件的根据一种实施例的横截面图；
图3示出了图1中光学组件的根据另一种实施例的横截面图；
图4示出了图3中光学组件的示意图。
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。
图1示出了根据本实用新型的实施例的光学组件100的一种前视图；图2示出了图1中光学组件的根据一种实施例横截面图；图3示出了图1中光学组件的根据另一种实施例的横截面图；图4示出了图3中光学组件的示意图。
根据本实用新型的实施例的光学组件100可以用于转向灯、刹车灯、侧标志灯、驻车灯、倒车灯、日间行车灯、位置灯、格栅灯等功能中一个或多个功能，在此，不对该光功能进行特别限定。
照明装置可以包括至少一个根据本实用新型的光学组件100，每个光学组件100用于实现特定的光功能，并且它们可以错开布置以实现特定的造型，当然可以理解的是，照明装置可以包括任意数量的光学组件100，并且这些光学组件100可以根据造型需求任意排列。
如图1-3所示，光学组件100包括光源101、导光单元102、以及背板103。其中，光源101安装在印刷电路板200上，以朝向导光单元102发射光线，所述光源101例如但不限于LED光源，如图1所示，导光单元102包括端面和由端面连接的前表面和后表面，其中，来自光源101的光线从端面入射至导光单元102内部，并且在导光单元102的前表面和后表面之间、朝向端面的相对端传播，在这期间，光线沿着主出光方向从导光单元102的前表面出射，也就是说，前表面作为导光单元102的出光面，由此实现面发光效果。
根据本实用新型的实施例，通过使得光源101和导光单元102相配合以实现面发光效果，相对于OLED方案，可以极大地降低成本。
另外，对于导光单元102，也会有部分光线从导光单元102的后表面漏出而降低了光学效率。因此，如图1-3所示，光学组件100还包括背板103，其设置在靠近导光单元102的后表面的一侧，即与前表面相反的一侧，并被配置为朝向前表面反射从后表面漏出的光线。在本实用新型的实施例中，通过在导光单元102的背侧设置背板103以反射导光单元102漏出的光线，有利于提高光学效率以及发光效果的均匀性。在一些替代性的示例中，背板103设置在导光单元102的与后表面相同的一侧，并且被配置为支撑导光单元102，而不提供反射功能(例如，但不限于，导光单元102的光线不从后表面漏出的情况下)。
在一些示例中，例如但不限于，背板可以选择能够反光的颜色和/或材料，诸如白色的背板。
在替代性的示例中，所述背板103可以包括反射层，在这种情况下，背板103可以选择采用不反光的颜色和/或材料。反射层设置在背板103和导光单元102之间，并被配置为朝向出光面反射来自导光单元102的光线。背板103和反射层可以一体地形成，例如但不限于通过注塑工艺(二次注塑、模内注塑等)或者喷涂工艺等，两者也可以分体地形成。
在一些示例中，来自光源101的光线进入导光单元102内部后会通过全反射进行传播，为了使得光线从导光单元102的前表面出射，导光单元102内部可以包括散射粒子，来自光源101的光线可被散射粒子朝向不同的方向散射，由此破坏光线的全反射条件，使得光线从导光单元102的前表面出射。这种具有散射粒子的导光单元具有很好的光扩散特性，可以实现非常均匀的光点亮效果。作为一种非限制性示例，此类型的导光单元可以例如选用材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，诸如牌号为LED 8N LD12、LD24、LD48、LD96的光导，或者可以选用材料为聚碳酸酯(PC)，诸如牌号为EL2245的光导，其颜色可以根据需要进行选择，例如，但不限于，无色、淡红色、红色等等。
在替代性的示例中，导光单元102的后表面上可以设置光学解耦元素，以破坏光线的全反射条件，光学解耦元素的示例包括但不限于，凸起、凹陷、锯齿、皮纹、条纹、方块等等。
在一些示例中，所述导光单元102包括至少第一部分1021和第二部分1022，所述至少第一部分1021和第二部分1022彼此呈一定角度设置。通过彼此成角度设置的第一部分1021和第二部分1022可以得到具有立体视觉的点亮效果。所述至少第一部分1021和第二部分1022之间的角度可以根据实际需要进行调整，本实用新型不进行限定。但需要注意的是，在导光单元102包括成角度设置的不同部分时，背板103的形状也应做出相应调整以与导光单元102相贴合。
在一个优选的示例中，所述导光单元102中相邻部分之间呈的角度为钝角，即导光单光102的至少两个部分呈凹进的出光面形状，这样的设置可以得到更高的亮度，提高光源101的效率。
在图1-图4示出的示例中，导光单元102共分为三个部分，并在附图中将导光单元102的不同部分分别以1021、1022和1023表示，但是本领域技术人员知晓，导光单元102的部分的数量可以根据实际需要进行选择，比如分为两部分、三部分、四部分、或更多部分，以得到不同的造型和效果。
图2是图1中光学组件根据一种实施例在A-A处的横截面图。如图2所示，所述至少第一部分和第二部分一体地形成，以简化导光单元102的加工工艺。在该实施例中，导光单元102的不同部分作为一个整体同时点亮或熄灭。
图3是图1中光学组件根据另一种实施例在A-A处的横截面图。如图3，导光单元102的至少第一部分1021和第二部分1022为单独的部分，且各部分分别对应可独立控制的光源101。通过将导光单元102的不同部分单独设置可以实现不同部分之间点亮和熄灭的单独控制，从而可以实现不同的造型以及动态的点亮效果。导光单元102的不同部分的点亮和熄灭通过分别控制与其对应的位于印刷电路板200上光源101来实现。
在一个示例中，导光单元102中相邻部分之间呈的角度为钝角，如图3所示，即导光单光102的至少两个部分呈凹进的出光面形状。在另外的示例中，导光单元的不同部分也可以布置在同一个平面上，实现平面的点亮效果。由于导光单元102的不同部分单独设置，可以实现不同部分之间点亮和熄灭的单独控制，从而可以实现不同的造型以及动态的点亮效果。
图4是图3示出的实施例的立体图。为了便于示意，图4中将光源101进行了省略，仅示出了导光单元102、背板103和肋104。以图3-4示出的导光单元102包括三个部分为例，可以选择仅点亮导光单元102的某一个部分、或其中的两个部分、或同时点亮所有部分、或者以一定的顺序点亮上述不同部分等，具体可以根据需要进行设置，本实用新型不进行限制。
优选地，如图3-4所示，所述至少第一部分1021和第二部分1022之间设置有肋104，以将所述至少第一部分1021和第二部分1022间隔开。肋104优选由不透光材料形成，以避免导光单元100的不同部分之前发生串光。
在一个示例中，如图4所示，导光单元102的不同部分之间的肋104沿所述导光单元102的整个长度方向延伸。这样的设置可以避免导光单元102的相邻部分产生串光，影响最终的效果。
在一个示例中，肋104的长度超出所述导光单元102的入光端，以避免来自光源101的光线对与其相邻的导光单元102的部分产生干扰。
在一个示例中，肋104与背板103一体的形成，以简化加工工艺。
在一个示例中，肋104的高度优选地与导光单元102的厚度相适应，以在实现避免串光的同时可以避免增加光学组件100的厚度。如图3所示，肋104优选具有随着距离背板103的距离增加而减少的宽度，以适应导光单元100不同部分之间构成的凹进形状，而且也便于加工。
需要说明的是，虽然在图1中示出了光源101仅从导光单元102的一个端面入光，但可以理解的是，其还可以同时从导光单元102的两个相对的端面入光，而且，印刷电路板200可以包括沿导光单元102的端面设置的多个光源101。
在一个实施例中，如图1所示，所述光学组件100还包括透明前板105，该透明前板105设置在导光单元102的前侧，即与前表面相同的一侧，并且被配置为透射来自前表面的光线。透明前板105可以起到保护导光单元102的作用，其能够避免导光单元102被损伤、划伤。透明前板的颜色可以根据需要进行选择，如红色、粉红色、无色等，本实用新型不做具体限定。
优选地，透明前板105的出光面上可以设置有图案，以增强光学组件100的点亮效果。所述图案可以根据实际需要进行设置，如三角形、六边形、汽车logo、或其他合适的形状和图案，本实用新型不做具体限制。透明前板105上的图案可以在通过注塑等方式形成透明前板105时形成，也可以在透明前板105形成之后再施加在透明前板105上。
在一些示例中，为了实现特定的造型效果，透明前板105未覆盖整个导光单元102，在这种情况下，在透明前板105的周边设置覆盖导光单元102其他区域的不透光前板(未示出)。不透光前板优选延伸超出所述导光单元102和光源101，以避免产生光线泄漏。不透光前板可以向导光单元102的侧边和与入光端相对的另一端延伸，以避免导光单元102的侧边和与入光端相对的另一端发生漏光。所述不透光前板可以由黑色或其他颜色材料制成，也可以通过在透明材料上施加不透光涂层得到。所述不透光前板优选地与所述透明前板105一体形成，如通过双色注塑等工艺形成。
在一些示例中，如图1所示，光学组件100还包括散射层106，其布置在导光单元102和透明前板105之间，来自导光单元102的光线入射至散射层，并被散射层106均匀地扩散，由此，可以进一步提高点亮效果的均匀性。散射层106可以由任意合适的透光散射材料制成，例如，但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等等。散射层106可以与导光单元102和/或透明前板105一体地形成或者分体地形成。优选地，散射层106的散射角度大于50度，透过率大于85％，以保证点亮效果的均匀性。
在另外的示例中，在透明前板105的靠近所述导光单元102的一侧设置光学微结构来实现散射层106所实现的散射效果，从而在不设置散射层106的情况下实现对来自所述导光单元102的光线的散射。与散射层106的情形类似，透明前板105的靠近所述导光单元102的一侧设置的光学微结构的散射角度优选大于50度，透过率优选大于85％，以保证点亮效果的均匀性。透明前板105上的散射微结构可以在通过注塑等工艺形成透明前板105时一并形成。这样的设置可以节约成本，并简化装配工艺。
根据本实用性的光学组件，通过成角度设置的导光单元的不同部分，可以在实现面发光的同时得到立体的发光效果。而且通过将导光单元的不同部分使用肋间隔开设置，可以实现不同部分之间的单独控制并避免相邻部分之间的光泄漏，能够实现满意的动态发光效果。
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，还包括一种机动车辆，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 (15)

1.一种光学组件(100)，其特征在于，包括：
光源(101)，其被配置为发射光线；
导光单元(102)，其被配置为接收并引导所述光源(101)发射的光线，并将所述光线从所述导光单元(102)的出光面出射；以及
背板(103)，其被配置为对所述导光单元(102)提供支撑；
其中，所述导光单元(102)包括至少第一部分(1021)和第二部分(1022)，所述至少第一部分(1021)和第二部分(1022)彼此呈一定角度设置。
2.根据权利要求1所述的光学组件(100)，其特征在于，所述光源(101)配置在所述导光单元(102)的一端部。
3.根据权利要求2所述的光学组件(100)，其特征在于，所述导光单元(102)大致垂直于主出射方向延伸。
4.根据权利要求1所述的光学组件(100)，其特征在于，所述导光单元(102)中相邻部分之间呈的角度为钝角。
5.根据权利要求4所述的光学组件(100)，其特征在于，所述至少第一部分(1021)和第二部分(1022)一体地形成。
6.根据权利要求1所述的光学组件(100)，其特征在于，所述导光单元(102)的至少第一部分(1021)和第二部分(1022)布置在同一个平面上。
7.根据权利要求4或6所述的光学组件(100)，其特征在于，所述至少第一部分(1021)和第二部分(1022)之间设置有肋(104)，以将所述至少第一部分(1021)和第二部分(1022)间隔开。
8.根据权利要求7所述的光学组件(100)，其特征在于，所述肋(104)与所述背板(103)一体地形成。
9.根据权利要求7所述的光学组件(100)，其特征在于，所述肋(104)沿所述导光单元(102)的整个长度方向延伸。
10.根据权利要求7所述的光学组件(100)，其特征在于，所述肋(104)的长度超出所述导光单元(102)的入光端。
11.根据权利要求1所述的光学组件(100)，其特征在于，所述光学组件(100)还包括透明前板(105)，所述透明前板(105)设置在所述导光单元(102)的出光侧，并且被配置为透射来自所述出光面的光线。
12.根据权利要求11所述的光学组件(100)，其特征在于，所述透明前板(105)的出光面设置有图案。
13.根据权利要求11所述的光学组件(100)，其特征在于，所述光学组件(100)还包括散射层(106)，所述散射层(106)布置在所述导光单元(102)和所述透明前板(105)之间。
14.一种照明装置，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的光学组件(100)。
15.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的光学组件或如权利要求14所述的照明装置。
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