CN219995138U - 厚壁件系统、光学系统及车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种厚壁件系统、光学系统及车灯，包括：第一光学件和若干个第二光学件；第一光学件上设置有若干个第一出光面和若干个第二出光面，第二光学件的入光面对准第二出光面设置，第二光学件的入光面与第二出光面之间存在空气间隙；第二光学件包括一体成型的导光部和发光部，第二光学件的入光面设置在导光部上；第一出光面和发光部所在区域构成点亮区域；进入第一光学件的光线：一部分光线从第一出光面出射；另一部分光线从第二出光面出射，经空气间隙进入第二光学件的入光面，经导光部到达发光部。本实用新型在厚壁件的底部增设厚壁块结构，并增设一个厚壁件结构，实现大面积均匀多样的点亮效果。

Description

厚壁件系统、光学系统及车灯

技术领域

本实用新型涉及汽车车灯技术领域，具体地，涉及一种厚壁件系统、光学系统及车灯，尤其是一种用于实现大面积均匀多样点亮的厚壁件系统及光学系统。

背景技术

侧入光的光学系统，当竖直方向厚度太宽时，竖直方向上出光面呈现中间亮上下暗的趋势，无法实现均匀的大面积点亮效果。侧入光的光学系统，当出光面在竖直方向厚度太宽时，一般会考虑增加入光处准直系统的大小，尽可能多地收集LED光源发出的光线，来实现出光面的完整均匀点亮。但是这样做会增加整个系统在竖直方向上的空间占用，与目前车灯狭长的造型趋势背道而驰。同时LED光源的能量呈高斯分布，可有效利用的发光角度(能量减少到一半时的角度)一般为120°，基于LED光源的这种特性，一般不建议厚壁件出光面在竖直方向上做得太宽，因为即使增加准直系统的大小，也无法弥补LED光源本身带来的能量损失，来实现出光面的完整均匀点亮。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种厚壁件系统、光学系统及车灯。

根据本实用新型提供的一种厚壁件系统，包括：第一光学件和若干个第二光学件；

所述第一光学件上设置有若干个第一出光面和若干个第二出光面，所述第二光学件的入光面对准所述第二出光面设置，所述第二光学件的入光面与所述第二出光面之间存在空气间隙；

所述第二光学件包括一体成型的导光部和发光部，所述第二光学件的入光面设置在所述导光部上；

所述第一出光面和所述发光部所在区域构成点亮区域；进入所述第一光学件的光线：一部分光线从所述第一出光面出射；另一部分光线从所述第二出光面出射，经空气间隙进入所述第二光学件的入光面，经所述导光部到达所述发光部。

优选的，所述第一光学件包括厚壁件和厚壁块；

所述厚壁块设置在所述厚壁件上，所述厚壁块与所述厚壁件之间形成台阶结构；

所述第二出光位于所述厚壁块与所述厚壁件的连接处，所述导光部位于所述台阶结构的台阶区域。

优选的，还包括准直结构；

所述准直结构设置在所述第一光学件的入光端，光线经所述准直结构进入所述第一光学件；

还包括全反射切面；

所述全反射切面设置在所述第一光学件的入光端，进入所述第一光学件的光线经过所述全反射切面的反射，到达所述第一出光面和所述第二出光面。

优选的，所述发光部上设置有第一光学面和第三出光面，所述导光部上设置有第二光学面和第三光学面；

所述第二光学面、所述第三光学面与所述第二光学件的入光面连接设置，所述第三出光面与所述第二光学面连接设置，所述第一光学面与所述第三出光面连接设置；

所述第一光学面上设置有皮纹或微结构花纹。

优选的，所述第三出光面和所述第二光学面之间形成一夹角α，α角的范围为129°≤α≤180°；

所述第一光学面和所述第三光学面之间形成一夹角β，β角的大小满足β≥α。

优选的，所述第二出光面与所述第二光学件的入光面之间的间隙距离小于等于0.5mm。

优选的，所述第一光学件上设置有第四光学面；

所述第四光学面连接所述第一出光面和所述第二出光面，所述第四光学面位于所述第一出光面与所述第二出光面之间；

所述第二光学面和所述第三光学面对准所述第四光学面设置，所述第四光学面与所述第二光学面之间存在空气间隙。

优选的，所述第四光学面和所述第二光学面之间的间隙距离小于等于0.5mm。

本实用新型还提供一种光学系统，包括上述的厚壁件系统。

优选的，还包括安装板和光源件，所述光源件设置在所述安装板上，所述光源件设置在所述第一光学件的入光端。

本实用新型还提供一种车灯，包括上述的光学系统。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过在第一厚壁件(即第一光学件)底部增加一定厚度的厚壁块结构，将光线导出至第二厚壁件(即第二光学件)中，同时利用光线的全反射配合皮纹和微结构花纹等多种形式的光学花纹，解决了侧入光后壁件系统难以实现大面积点亮的问题，达到了不额外增加光源的同时实现大面积均匀且多种多样的点亮效果；

2、本实用新型的在第一厚壁件(即第一光学件)的底部增加一定厚度的厚壁块结构，并且增加一个第二厚壁件(即第二光学件)，在不额外增加光源的情况下，利用这个厚壁块结构将光线导入到增加的第二厚壁件中，利用光线的全反射调整光线方向，配合厚壁件上的多种皮纹和微结构光学花纹实现大面积均匀多样的点亮效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为实施例一中的厚壁件系统的剖面结构示意图；

图2为实施例二中的厚壁件系统的剖面结构示意图；

图3为实施例二中的厚壁件系统的立体结构示意图；

图4为突出显示准直结构的结构示意图；

图5为突出显示第三出光面和第二光学面之间夹角的结构示意图；

图6为突出显示第二出光面的宽度的结构示意图；

图7为突出显示发光部的厚度的结构示意图；

图8为实施例二中的厚壁件系统的正视图。

图中示出：

安装板1 全反射切面6

光源件2 第一出光面7

第一光学件3 第二出光面8

厚壁件301 入光面9

厚壁块302 第三出光面10

第二光学件4 第一光学面11

导光部401 第二光学面12

发光部402 第三光学面13

准直结构5 第四光学面14

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1～8所示，本实施例提供一种厚壁件系统，包括：第一光学件3和若干个第二光学件4，第一光学件3上设置有若干个第一出光面7和若干个第二出光面8，第二光学件4的入光面9对准第二出光面8设置，第二光学件4的入光面9与第二出光面8之间存在空气间隙，第二光学件4包括一体成型的导光部401和发光部402，第二光学件4的入光面9设置在导光部401上。发光部402在其长度方向的厚度逐渐减小。

第一光学件3包括厚壁件301和厚壁块302，厚壁块302设置在厚壁件301上，厚壁块302与厚壁件301之间形成台阶结构，第二出光面8位于厚壁块302与厚壁件301的连接处，导光部401位于台阶结构的台阶区域。第二出光面8即为台阶结构的竖直台阶面，导光部401即位于厚壁块302对应的矩形台阶区域。

厚壁件301、厚壁块302以及第二光学件4均为透明厚壁件。第二出光面8与第二光学件4的入光面9之间的间隙距离小于等于0.5mm。

第一出光面7和发光部402所在区域构成点亮区域，进入第一光学件3的光线：一部分光线从第一出光面7出射，另一部分光线从第二出光面8出射，经空气间隙进入第二光学件4的入光面9，经导光部401到达发光部402。

发光部402上设置有第一光学面11和第三出光面10，导光部401上设置有第二光学面12和第三光学面13，第二光学面12、第三光学面13与第二光学件4的入光面9连接设置，第三出光面10与第二光学面12连接设置，第一光学面11与第三出光面10连接设置。第一光学面11上设置有皮纹或微结构花纹。第三出光面10和第二光学面12之间形成一夹角α，α角的范围为129°≤α≤180°。第一光学面11和第三光学面13之间形成一夹角β，β角的大小满足β≥α。在本实施例中，α角的范围为155°～165°。

第一光学件3上设置有第四光学面14，第四光学面14连接第一出光面7和第二出光面8，第四光学面14位于第一出光面7与第二出光面8之间，第二光学面12和第三光学面13对准第四光学面14设置，第四光学面14与第二光学面12之间存在空气间隙。第四光学面14和第二光学面12之间的间隙距离小于等于0.5mm。

本实施例还提供一种光学系统，包括上述的厚壁件系统。本实施例的光学系统还包括安装板1和光源件2，光源件2设置在安装板1上，光源件2设置在第一光学件3的入光端。

本实施例还提供一种车灯，包括上述的光学系统。

如图2～8所示，在另一实施例中，厚壁件系统还包括准直结构5和全反射切面6。

准直结构5设置在第一光学件3的入光端，光线经准直结构5进入第一光学件3。

全反射切面6设置在第一光学件3的入光端，进入第一光学件3的光线经过全反射切面6的反射，到达第一出光面7和第二出光面8。

实施例2：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

本实施例提供了一种可实现大面积均匀多样点亮的光学系统，包括第一光学件3、至少一个第二光学件4、安装板1以及光源件2。

所述第一光学件3包括准直结构5，所述第二光学件4又包括导光部401和发光部402，所述导光部401包括第二光学面12，所述发光部402包括第三出光面10。安装板1为PCB板，光源件2为LED光源。

所述第一光学件3包括至少两个出光面，本实施例中为两个，分别为第一出光面7和第二出光面8。

所述第二光学件4的入光面9对准第一光学件3的第二出光面8，第一光学件3的第二出光面8和第二光学件4的入光面9之间存在一空气隙。

所述LED光源发出的光线经准直结构5的聚光到后一部分从第一出光面7射出，将第一出光面7点亮；一部分从第二出光面8射出，先经空气隙到达入光面9，经过导光部401到达发光部402，在发光部402内经过多次全反射将第三出光面10全部点亮。

进一步的，所述第一光学件3和所述第二光学件4为透明厚壁件。

进一步的，所述第二光学件4的第三出光面10和所述第二光学面12形成一夹角α，α角的大小必须满足129°≤α≤180°。

进一步的，α角的范围为155°至165°中的任意值，例如155°，156°，157°158°，159°，160°，161°，162°，163°，164°，165°。

进一步的，所述第二光学件4的第一光学面11和所述第三光学面13形成一夹角β，β角的大小满足β≥α。

进一步的，所述第一光学面11上设置有微结构花纹。

进一步的，所述第二出光面8和所述入光面9之间最大保持0.5mm的间距，所述第二光学面12和所述第三光学面14最大保持0.5mm的间距。

进一步的，所述第一光学件3还可包括至少一个全反射切面6，通多所述全反射切面6的不断反射使光源发出的光线一部分将第一出光面7点亮，一部分将进入入光面9，通过第一光学面11的不断全反射将第三出光面10点亮。

本实施例还提供了一种车灯，包括上述的光学系统。

实施例3：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

本实施例以第二光学件4包含两个出光面为例进行说明。

如图1所示，本实施例的光学系统包括安装板1、光源件2、第一光学件3、第二光学件4、准直结构5、第一出光面7、第二出光面8、入光面9、第三出光面10，第一光学面11、第二光学面12。安装板1为PCB板，光源件2为LED光源。

其中，LED光源发出的光线进入厚壁件的准直结构5，形成均匀的平行光，这些平行光进入第一光学件3后，一部分从第一光学件3的第一出光面7射出，另一部分从第一光学件3的第二出光面8出射到空气中。该部分光线通过第二光学件4的入光面9进入第二光学件4，在第二光学件4中由第三出光面10全反射至第二光学件4的第一光学面11上，这些全反射的光线被第一光学面11上的皮纹或微结构花纹破坏进而从第三出光面10出射到空气中，形成均匀的点亮效果。第一出光面7和第三出光面10共同构成大面积的点亮区域。

第二光学件4的第二光学面12和第三出光面10之间的角度α是有要求的，α角的大小直接影响光线在第二光学件4中的传播效率，进而影响整个光学系统的点亮效果。α角的大小必须满足129°≤α≤180°，若α<129°，则不满足全反射的基本条件，进入第二光学件4中的光线无法在第三出光面10处发生全反射，进而无法点亮整个第三出光面10。图5中，下图是上图的局部放大图。

当α的大小在155°至165°的范围时，光线在第二光学件4中的传播效率最高，例如当可在α为155°，156°，157°，158°，159°，160°，161°，162°，163°，164°，165°或155°至165°的范围内的任意值时，第三出光面10上可以形成均匀的点亮效果。

第二光学件4的第一光学面11和所述第三光学面13形成一夹角β，β角的大小需满足β≥α，以使得第二光学件4的第三出光面10和第一光学面11之间的厚度变为不等壁厚，如图7所示，在箭头所示方向上厚度逐渐减小，以提高第三出光面10底部的点亮效率。同时，调整第一光学件3的第二出光面8的宽度c可以有效地增加光线进入第二光学件4的效率，从而整体提高第三出光面10的点亮效率。图6中，下图是上图的局部放大图。

通过调整第三出光面10的长度a和宽度b，可以适应不同的造型需求，实现不同的点亮面积需求。

通过第一光学面11上多种多样的处理方式，比如皮纹，微结构花纹等，同时可根据客户的需求做客制化处理，只要将第一光学面11上的处理方式做不同的排列组合，破坏有处理区域的全反射状态，使光线从第三出光面10射出，实现造型各异的点亮图案，满足客户独特的造型需求。这样第一出光面7和第三出光面10就可以同时呈现多种不同的点亮效果。

实施例4：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

如图1～3所示，本实施例提供一种使用LED光源的光学件光学系统，包括安装板1、光源件2、第一光学件3、第二光学件4、准直结构5、全反射切面6、第一出光面7、第二出光面8、入光面9、第三出光面10、第一光学面11、第二光学面12。安装板1为PCB板，光源件2为LED光源。

LED光源发出的光线进入厚壁件的准直结构5，形成均匀的平行光，这些平行光经全反射切面6反射进入第一光学件3，一部分从第一光学件3的第一出光面7射出，另一部分从第一光学件3的第二出光面8出射到空气中。该部分光线通过第二光学件4的入光面9进入第二光学件4，在第二光学件4中由第三出光面10全反射至第二光学件4的第一光学面11上，这些全反射的光线被第一光学面11上的皮纹或微结构花纹破坏进而从第三出光面10出射到空气中，形成均匀的点亮效果。第一出光面7和第三出光面10共同构成大面积的点亮区域。

第二光学件4的第二光学面12和第三出光面10之间的角度α是有要求的，α角的大小直接影响光线在第二光学件4中的传播效率，进而影响整个光学系统的点亮效果。α角的大小必须满足129°≤α≤180°，若α<129°，则不满足全反射的基本条件，进入第二光学件4中的光线无法在第三出光面10处发生全反射，进而无法点亮整个第三出光面10。当α的大小在155°至165°的范围时，光线在第二光学件4中的传播效率最高，例如当可在α为155°，156°，157°，158°，159°，160°，161°，162°，163°，164°，165°或155°至165°的范围内的任意值时，第三出光面10上可以形成均匀的点亮效果。

第二光学件4的第一光学面11和所述第三光学面13形成一夹角β，β角的大小需满足β≥α，以使得第二光学件4的第三出光面10和第一光学面11之间的厚度变为不等壁厚，如图7所示，在箭头所示方向上厚度逐渐减小，以提高第三出光面10底部的点亮效率。

同时，调整第一光学件3的第二出光面8的宽度c可以有效地增加光线进入第二光学件4的效率，从而整体提高第三出光面10的点亮效率。

通过调整第三出光面10的长度a和宽度b，可以适应不同的造型需求，实现不同的点亮面积需求。

通过第一光学面11上多种多样的处理方式，比如皮纹，微结构花纹等，同时可根据客户的需求做客制化处理，只要将第一光学面11上的处理方式做不同的排列组合，破坏有处理区域的全反射状态，使光线从第三出光面10射出，实现造型各异的点亮图案，满足客户独特的造型需求。这样第一出光面7和第三出光面10就可以同时呈现多种不同的点亮效果。

本实用新型在厚壁件的底部增设厚壁块结构，并增设一个厚壁件结构，实现大面积均匀多样的点亮效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种厚壁件系统，其特征在于，包括：第一光学件(3)和若干个第二光学件(4)；

所述第一光学件(3)上设置有若干个第一出光面(7)和若干个第二出光面(8)，所述第二光学件(4)的入光面(9)对准所述第二出光面(8)设置，所述第二光学件(4)的入光面(9)与所述第二出光面(8)之间存在空气间隙；

所述第二光学件(4)包括一体成型的导光部(401)和发光部(402)，所述第二光学件(4)的入光面(9)设置在所述导光部(401)上；

所述第一出光面(7)和所述发光部(402)所在区域构成点亮区域；进入所述第一光学件(3)的光线：一部分光线从所述第一出光面(7)出射；另一部分光线从所述第二出光面(8)出射，经空气间隙进入所述第二光学件(4)的入光面(9)，经所述导光部(401)到达所述发光部(402)。

2.根据权利要求1所述的厚壁件系统，其特征在于，所述第一光学件(3)包括厚壁件(301)和厚壁块(302)；

所述厚壁块(302)设置在所述厚壁件(301)上，所述厚壁块(302)与所述厚壁件(301)之间形成台阶结构；

所述第二出光面(8)位于所述厚壁块(302)与所述厚壁件(301)的连接处，所述导光部(401)位于所述台阶结构的台阶区域。

3.根据权利要求1所述的厚壁件系统，其特征在于，还包括准直结构(5)；

所述准直结构(5)设置在所述第一光学件(3)的入光端，光线经所述准直结构(5)进入所述第一光学件(3)；

还包括全反射切面(6)；

所述全反射切面(6)设置在所述第一光学件(3)的入光端，进入所述第一光学件(3)的光线经过所述全反射切面(6)的反射，到达所述第一出光面(7)和所述第二出光面(8)。

4.根据权利要求1所述的厚壁件系统，其特征在于，所述发光部(402)上设置有第一光学面(11)和第三出光面(10)，所述导光部(401)上设置有第二光学面(12)和第三光学面(13)；

所述第二光学面(12)、所述第三光学面(13)与所述第二光学件(4)的入光面(9)连接设置，所述第三出光面(10)与所述第二光学面(12)连接设置，所述第一光学面(11)与所述第三出光面(10)连接设置；

所述第一光学面(11)上设置有皮纹或微结构花纹。

5.根据权利要求4所述的厚壁件系统，其特征在于，所述第三出光面(10)和所述第二光学面(12)之间形成一夹角α，α角的范围为129°≤α≤180°；

所述第一光学面(11)和所述第三光学面(13)之间形成一夹角β，β角的大小满足β≥α。

6.根据权利要求1所述的厚壁件系统，其特征在于，所述第二出光面(8)与所述第二光学件(4)的入光面(9)之间的间隙距离小于等于0.5mm。

7.根据权利要求4所述的厚壁件系统，其特征在于，所述第一光学件(3)上设置有第四光学面(14)；

所述第四光学面(14)连接所述第一出光面(7)和所述第二出光面(8)，所述第四光学面(14)位于所述第一出光面(7)与所述第二出光面(8)之间；

所述第二光学面(12)和所述第三光学面(13)对准所述第四光学面(14)设置，所述第四光学面(14)与所述第二光学面(12)之间存在空气间隙。

8.根据权利要求7所述的厚壁件系统，其特征在于，所述第四光学面(14)和所述第二光学面(12)之间的间隙距离小于等于0.5mm。

9.一种光学系统，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的厚壁件系统。

10.一种车灯，其特征在于，包括权利要求9所述的光学系统。