CN113701079A - 一种导光元件、车灯和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车车灯，公开了一种导光元件，包括多个导光单元(1)，单个所述导光单元(1)沿光线传播方向依次包括聚光部(101)、导光部(102)和出光部(103)，所述导光部(102)上形成有全反射部，所述全反射部被布置为能够使由所述聚光部(101)出射的准直光线被所述全反射部多次全反射后射向所述出光部(103)。本发明还公开了包含该导光元件的车灯和车辆。本发明的导光元件结构简单，造型灵活，光线利用率高，空间利用率高。

Description

一种导光元件、车灯和车辆

技术领域

本发明涉及汽车车灯，具体地，涉及一种导光元件。此外，本发明还涉及一种包括所述导光元件的车灯和车辆。

背景技术

目前，现有的车灯设计中，设计人员已更倾向于选择LED作为光源，与LED光源相配合使用的导光元件的造型设计也越来越灵活，其空间利用率较高。

与LED光源相配合使用的导光元件在设计过程中一般是利用光的折射和全反射原理，目前，在车灯设计领域比较常见的设计方案有以下三种：第一，可采用如图1所示的光导管3，其工作原理如图2所示，光从光导管3的一端进入，在内部全反射传播直到光导管3的另一端，其中，为了获取较均匀的发光效果，需要在光导管3与出光面相对的背面添加微结构301。但是，由于光导管3是管状结构，有效发光面积较小，因此光的利用效率普遍较低，一般只有25％左右，而为了达到光的强度要求，则需要增大单颗LED光源的功率，这就给车灯空间结构设计带来新的考验。第二，如图3和图4所示，可以采用多颗LED光源密集排布的方案，光线直射地透过配光镜4，通过多颗LED光源发光，相互交叉实现均匀且大面积的发光，但是这种设计要求较多数量的LED光源，会大幅度增加***的成本。另外，从图4中可以看出，根据LED光源2发光的特性，假定半衰角θ为120度，半衰角θ的两侧变现为光线的边界。在LED光源2的中心距离配光镜4的入光面的距离L1为6mm时，被点亮的区域直径L2约21mm，若需要更多区域被点亮，则需要增大距离L1，即增大了整体在出射方向上的尺寸。但是，实际设计中，由于车灯结构的空间限制，较难实现整体尺寸的增加。通常地，通过布置较多的LED光源2来使更多区域点亮，以实现大面积发光。第三，如图5至图7所示，还可以采用传统的聚光杯结构5，这种聚光杯结构5一般是绕着某一根光轴的旋转对称体，对于一些发光面或者配光要求是方形的场合，必须裁剪旋转体(如图7所示)，这样就降低了光线的利用效率，同时这种传统的聚光杯结构5对LED光源的数量也同样要求的比较多。

基于上述原因，现有技术难以有效保证与LED光源配合使用的导光元件结构简单，占用空间较小，光学效率较高的同时还能实现较大面积的发光效果。

发明内容

本发明第一方面所要解决的问题是提供一种导光元件，该导光元件结构简单，占用空间较小，光学效率较高并能够实现较大面积的发光效果。

此外，本发明第二方面要解决的问题是提供一种车灯，该车灯的导光元件结构简单，占用空间较小，光学效率较高。

更进一步地，本发明第三方面要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯体积较小，光学效率较高。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种导光元件，包括多个导光单元，单个所述导光单元沿光线传播方向依次包括聚光部、导光部和出光部，所述导光部上形成有全反射部，所述全反射部被布置为能够使由所述聚光部出射的准直光线被所述全反射部多次全反射后射向所述出光部。

作为一种优选实施方式，所述全反射部包括第一全反射面部和第二全反射面部，所述聚光部出射的准直光线包括由所述聚光部的前半部分出射的第一光束和由所述聚光部的后半部分出射的第二光束，所述第一全反射面部能够将所述第一光束的主体部分反射至所述出光部，所述第二全反射面部能够将所述第二光束的主体部分反射至所述出光部。

优选地，所述第一全反射面部包括第一全反射面和第三全反射面，所述第二全反射面部包括第二全反射面和第四全反射面，所述第一全反射面和第二全反射面连接，所述第三全反射面和第四全反射面连接，所述第四全反射面和第二全反射面连接，其中，所述第一全反射面适于将所述第一光束的一部分光线反射至所述出光部并由所述出光部射出，将所述第一光束的第二部分光线反射至所述第三全反射面后再由所述出光部射出；所述第二全反射面适于将所述第二光束的光线反射至所述第四全反射面后再由所述出光部射出。

优选地，所述第一全反射面为沿着出光方向向前弯曲的半个圆锥曲面，所述第一全反射面的顶点为经过所述聚光部的光轴与所述导光部的上表面的交点。

更优选地，所述第一全反射面的两侧边线的夹角为75°-105°。

进一步地，所述第二全反射面为平面。

作为另一种优选实施方式，单个所述导光单元的所述第二全反射面的数量为两个，两个所述第二全反射面分别与所述第一全反射面的两侧侧边连接，且相切于所述第一全反射面。

作为又一种优选实施方式，所述第三全反射面的横向截线为抛物线线段，该抛物线线段的焦点为所述第一全反射面的顶点投影到所述导光部的下表面上的点。

更优选地，所述第四全反射面为平面，所述第四全反射面与所述第三全反射面的后端连接。

进一步优选地，所述第四全反射面与经过所述聚光部的光轴且向前后方向延伸的平面的夹角为30°-60°。

作为一种具体结构形式，所述第三全反射面和第四全反射面的纵向截线均为沿上下方向延伸的直线。

更具体地，所述聚光部设于所述导光部的上表面。

作为另一种具体结构形式，所述聚光部为聚光杯结构，所述聚光部的外部轮廓为沿光线传播方向由上向下的口径逐渐增大的曲面状结构。

更具体地，所述第一全反射面部还包括贯穿所述导光部的全反射孔，所述全反射孔的横向截线为三角形，所述全反射孔的其中一面的横向截线的延长线与所述聚光部的光轴相交，第二面沿着出光方向延伸，第三面形成为第五全反射面，所述全反射孔适于将所述第一光束的第三部分光线经所述第五全反射面反射后再由所述出光部射出。

更进一步地，所述导光部沿上下方向设有贯穿所述导光部的折射孔，所述折射孔的左右两侧面为平行于出光方向的平面，所述折射孔上靠近所述聚光部的面为向出光方向凸出的第一圆弧面，所述第一圆弧面的中心线与所述聚光部的光轴重合，所述折射孔上与所述第一圆弧面相对的位置设置为第二圆弧面，所述第二圆弧面朝向所述第一圆弧面凸出。

作为又一种具体结构形式，各所述导光单元的各所述出光部形成为一体，所述出光部上设有花纹结构。

本发明第二方面还提供一种车灯，包括多个LED光源和根据上述技术方案中任一项所述的导光元件，各所述LED光源与所述聚光部一一对应设置。

本发明第三方面还提供一种车辆，该车辆包括根据上述技术方案中所述的车灯。

通过上述技术方案，本发明的有益效果如下：

在本发明的基本技术方案中，导光元件包括多个导光单元，单个所述导光单元沿光线传播方向依次包括聚光部、导光部和出光部，所述导光部上设有全反射部，光线经聚光部后形成准直光线，准直光线能够被多次全反射，最后由出光部射出，形成较大面积的发光效果，光学效率高。同时，将聚光部设置在导光部的上部，能够有效缩短导光元件的前后方向的尺寸，也不需要对聚光部进行裁剪，同样能够提高光学效率，并且导光元件的结构设计的局限性更小。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是现有技术的光导管的一个具体实施例的结构示意图；

图2是现有技术的光导管的光路图；

图3是现有技术的配光镜的一个具体实施例的结构示意图；

图4是现有技术的配光镜的一个具体实施例的剖视图；

图5是现有技术的聚光杯结构的一个具体实施例的结构示意图；

图6是现有技术的聚光杯结构未被裁剪的光路图；

图7是现有技术的聚光杯结构被裁剪一部分后的光路图；

图8是本发明的导光元件的一个具体实施例的结构示意图；

图9是本发明的导光单元的一个具体实施例的结构示意图之一；

图10是本发明的导光单元的一个具体实施例的结构示意图之二；

图11本发明的导光单元的从侧面看第一光束的光路图；

图12本发明的导光单元的从上侧看第一光束的光路图；

图13本发明的导光单元的从后侧看第二光束的光路图；

图14本发明的导光单元的从上侧看第二光束的光路图；

图15本发明的折射孔和全反射孔的一个具体实施例的结构示意图；

图16是图15中经过折射孔和全反射孔的光路图；

图17是本发明的第一全反射面的生成过程的示意图；

图18是本发明的第二全反射面的生成过程的示意图；

图19是图18的俯视图；

图20是本发明的第三全反射面的生成过程的示意图；

图21是图20的俯视图；

图22是全反射面为抛物面的光线图；

图23是本发明的第四全反射面的生成过程的示意图；

图24是图23的俯视图；

图25是本发明的第一全反射面、第二全反射面、第三全反射面、第四全反射面的生成过程中的结构示意图；

图26是图25的俯视图；

图27是本发明的折射孔和全反射孔的生成过程的示意图。

附图标记说明

1导光单元 101聚光部

102导光部 1021折射孔

1022全反射孔 1023第一全反射面

1024第二全反射面 1025第三全反射面

1026第四全反射面 1027第五全反射面

103出光部 2LED光源

3光导管 301微结构

4配光镜 5聚光杯结构

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本发明的技术方案而涉及的一些方位词，例如“后”、“前”等均是按照导光单元1的出光方向所指的方位类推所具有的含义，例如，以单个导光单元1为例，导光单元1的出光部103所在的一端为前端，反之则为后端，从后向前看，导光单元1的左右即为左右方向，附图9所示的上下即为上下方向。另外，文中“出光方向”为导光单元1的出光部103的出光方向，大致沿与出光部103的出光面垂直的方向即前后方向延伸，“光线传播方向”为光线从LED光源2发出后的光路走向，即如图11和图13所示的，光线大致先由上向下传播，最后由后向前传播。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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发明中的具体含义。

如图8至图10所示，本发明提供一种导光元件，包括多个导光单元1，单个所述导光单元1沿光线传播方向依次包括聚光部101、导光部102和出光部103，所述导光部102上形成有全反射部，所述全反射部被布置为能够使由所述聚光部101出射的准直光线被所述全反射部多次全反射后射向所述出光部103。

优选地，所述全反射部包括第一全反射面部和第二全反射面部，所述聚光部101出射的准直光线包括由所述聚光部101的前半部分出射的第一光束和由所述聚光部101的后半部分出射的第二光束，所述第一全反射面部能够将所述第一光束的主体部分反射至所述出光部103，所述第二全反射面部能够将所述第二光束的主体部分反射至所述出光部103。

经聚光部101聚集准直后的光线，有针对性的根据不同部位的光线设计不同结构的全反射部，能够有效提高光学效率。根据光线在聚光部101内的分布，利用经过聚光部101的光轴且沿左右方向延伸的虚拟平面将聚光部101内的光线分为第一光束和第二光束，定义该虚拟平面的前部的光线为第一光束，后部的光线为第二光束，即可认为，聚光部101的前半部分出射的光线为第一光束，后半部分出射的光线为第二光束。在这里，本发明的第一全反射面部能够将第一光束的主体部分进行全反射，然后直接由出光部103射出，第二全反射面部则是将第二光束的主体部分反射至出光部103。因影响光传播的因素较多，因此，本发明的主体部分可以理解为理想条件下的绝大部分光线，不包括特殊情况下光线传播情况。由此可以看出，第一全反射面部和第二全反射面部配合，能够将绝大部分光线从出光部103射出，光学效率较高，出光效果更好。

更优选地，所述第一全反射面部包括第一全反射面1023和第三全反射面1025，所述第二全反射面部包括第二全反射面1024和第四全反射面1026，所述第一全反射面1023和第二全反射面1024连接，所述第三全反射面1025和第四全反射面1026连接，所述第四全反射面1026和第二全反射面1024连接，其中，所述第一全反射面1023适于将所述第一光束的一部分光线反射至所述出光部103并由所述出光部103射出，将所述第一光束的第二部分光线反射至所述第三全反射面1025后再由所述出光部103射出；所述第二全反射面1024适于将所述第二光束的光线反射至所述第四全反射面1026后再由所述出光部103射出。

从图8中可以看出，本发明的导光元件包括三个导光单元1，这三个导光单元1的出光部103形成为一体，可以理解为这三个导光单元1共用一个出光面，通过聚光部101将光线聚光准直后射至全反射部，使得绝大部分光线都能射至全反射部，且光线更加集中和整齐，从而能够使得经由全反射部反射出的光线更充分地布满整个出光部103，不仅可以实现利用较少的LED光源2却能够形成较大面积的发光效果，尤其是窄长条状的出光效果，光线利用率高，还可以实现如图8所示的导光元件的窄长形的出光效果的外观造型。

在这里需要说明的是，各所述导光单元1的各所述出光部103形成为一体，而导光元件的出光面上还可以设有花纹结构，该花纹结构可以是如图8中所示的网格花纹，也可以是其他形式的花纹结构，其目的是为了调配出射光线，无论采用何种花纹结构形式，均属于本发明的保护范围。

另外，从图9和图10中可以看出，所述聚光部101设于所述导光部102的上表面，所述聚光部101为聚光杯结构，所述聚光部101的外部轮廓为沿光线传播方向由上向下的口径逐渐增大的曲面状结构。

一般情况下，车灯内的前后方向的安装空间是比较紧张的，而本发明的聚光部101设置在导光部102的上部，能够有效缩小导光元件的前后的距离，并且不需要对聚光部101做出任何裁剪，光线利用率高，并且聚光部101的上下高度也有比较大的调整空间。

下面根据光线在单个导光单元1内的传播路径来体现本发明的导光元件在减小占用空间、提高光学效率的优势：

首先需要解释的是，沿着上下方向延伸，且经过聚光部101焦点的虚拟直线为聚光部101的光轴，经过该光轴且沿着左右方向延伸的虚拟平面将聚光部101虚拟分割为前后两部分，该虚拟平面将LED光源2射入该聚光部101内的光线虚拟分割为第一光束和第二光束，第一光束是位于该虚拟平面前方的光线，如图11和图12所示，第一光束的光线经聚光部101聚集后，全反射至第一全反射面1023，经第一全反射面1023反射后的光线中的一部分直接由出光部103射出，另一部分射至第三全反射面1025后，经第三全反射面1025全反射，最后由出光部103射出。第二光束则是位于该虚拟平面后方的光线，如图13和图14所示，第二光束的光线经聚光部101聚集后，光线会射至第二全反射面1024，再由第二全反射面1024全反射至第四全反射面1026，最后由出光部103射出。由此可以看出，本发明的单个导光单元1能够将LED光源2射出的绝大部分光线由出光部103射出，光线利用率高。

作为一种优选实施方式，所述第一全反射面1023为沿着导光元件的出光方向向前弯曲的半个圆锥曲面，所述第一全反射面1023的顶点为所述聚光部101的光轴与所述导光部102的上表面的交点。

更优选地，所述第一全反射面1023的两侧边线的夹角角度为75°-105°。

在这里需要说明的是，第一全反射面1023的两侧边线的夹角角度为75°-105°，优选夹角角度为90°，该角度的第一全反射面1023能够保证经第一全反射面1023反射后的光线能够水平出射。更简单的理解是，第一全反射面1023的两侧边线就是第一全反射面1023与第二全反射面1024相交后的交线，两条交线相交于第一全反射面1023的顶点，这两条交线所形成的夹角即为第一全反射面1023的两侧边线的夹角。并且，该第一全反射面1023的顶点是聚光部101的光轴与导光部102上表面的交点。

作为另一种优选实施方式，所述第二全反射面1024为平面。

更优选地，单个所述导光单元1的所述第二全反射面1024的数量为两个，两个所述第二全反射面1024分别与所述第一全反射面1023的两侧侧边连接，且相切于所述第一全反射面1023。

上面有提到，第一全反射面1023的两侧边线就是第一全反射面1023与第二全反射面1024相交后的交线，现第二全反射面1024与第一全反射面1023相切，第二全反射面1024与第一全反射面1023之间圆滑过渡，虽然看不到该交线，但是该交线却是存在的。

作为又一种优选实施方式，所述第三全反射面1025的横向截线为抛物线线段，该抛物线线段的焦点为所述第一全反射面1023的顶点投影到所述导光部102的下表面上的点。

作为一种具体结构形式，所述第四全反射面1026为平面，所述第四全反射面1026与所述第三全反射面1025的后端连接并向后延伸。

第三全反射面1025和第四全反射面1026的纵向截线均为直线，由此可以看出，第三全反射面1025为竖直曲面，而第四全反射面1026为竖直平面，第三全反射面1025和第四全反射面1026的任意一条横向截线的形状都是相同的。

更具体地，所述第四全反射面1026与经过所述聚光部101的光轴且向前后方向延伸的平面的夹角角度为30°-60°，优选地，该夹角角度为45°，以能够保证经第四全反射面1026反射后的光线能够水平出射。

以下根据图17至图26对第一全反射面1023、第二全反射面1024、第三全反射面1025和第四全反射面1026的设计过程进行说明。

在图17中，竖直线A为聚光部101的光轴，点P为竖直线A与导光部102上表面的交点，平面C为经过竖直线A且沿着左右方向延伸的平面。以P点为起点，作与竖直线A夹角45°的直线B，以竖直线A为旋转轴旋转直线B后形成一圆锥曲面，圆锥曲面两侧的截止位置是该圆锥曲面与平面C相交的两条交线L，而经过直线L和直线B的圆锥曲面即为第一全反射面1023，由此可知，第一全反射面1023是由直线L围绕竖直线A旋转180°得到。

在图18和图19中，以直线L为边界，朝着远离第一全反射面1023的方向拉伸，生成的平面即为第二全反射面1024，并且第二全反射面1024的数量为两个。

在图20和图21中，将点P向下投影到导光部102的下表面所在的平面上，得到点O，以O为焦点且以L下端点D作为起点作一条抛物线线段DE，终点E到过点O且沿前后方向延伸的虚拟直线的距离不超过30mm，即如图27所示的单个导光单元1的宽度不超过60mm，若导光单元1的宽度过大，分布在导光单元1左右两侧的光线相对较少，会导致多个导光单元1的交界处出现暗区，影响整个导光元件的出光效果。同时，点E到聚光部101最前端的水平切线MN投影到导光部102的下表面的投影线的距离L5为0～10mm，通过点O、点D和点E即可确定一条抛物线线段DE。沿着上下方向拉伸抛物线线段DE形成的曲面为第三全反射面1025。在这里，该抛物线线段DE的拉伸高度一般为0.01mm-100mm，优选拉伸高度为0.5mm-30mm。

从图22可以看出，假设光线从抛物线的焦点出发，照射到抛物线上任意一点处后再进行全反射，反射光线与抛物线的对称轴是平行的，因此，可以看出第三全反射面1025能够使光线向正前方出射。

如图23至图26所示，过端点D作直线DF，该直线DF与俯视图内出光方向(过点O前后方向延伸的虚拟直线)的夹角角度为45°，将该直线DF沿着上下方向拉伸出的平面即为第四全反射面1026。

如图15和图16所示，作为另一种具体结构形式，所述第一全反射面部还包括贯穿所述导光部102的全反射孔1022，所述全反射孔1022的横向截线为三角形，所述全反射孔1022的其中一面的横向截线的延长线与所述聚光部101的光轴相交，第二面沿着出光方向延伸，第三面形成为第五全反射面1027，所述全反射孔1022适于将所述第一光束的第三部分光线经所述第五全反射面1027反射后再由所述出光部103射出。

由于经第一全反射面1023全反射后的光线中会由少量光线由导光部102的左右两侧的沿前后方向延伸的两个侧面射出，影响本发明的导光元件的光线利用率，因此，为了使更多的准直光线由出光部103射出，导光部102上设置有全反射孔1022，全反射孔1022为沿着上下方向贯穿导光部102的通孔，从图16中可以看出，光线照射在全反射孔1022上，经全反射孔1022上的第五全反射面1027全反射后由出光部103射出，第五全反射面1027可以将原有会从导光部102两侧沿前后方向延伸的左右两个侧面射出的光线全反射后由出光部103射出，以提高该导光单元1的光线利用率。由此可以看出，第一全反射面1023、第二全反射面1024、第三全反射面1025、第四全反射面1026和第五全反射面1027配置为能够使得射至其上的光线尽可能多地发生全反射，并且这些全反射后的光线均能够从出光部103射出，光线的利用率更高，效果更好。

更具体地，所述导光部102沿上下方向设有贯穿所述导光部102的折射孔1021，所述折射孔1021的左右两侧面为平行于出光方向的平面，所述折射孔1021上靠近所述聚光部101的面为向出光方向凸出的第一圆弧面，所述第一圆弧面的中心线与经过所述聚光部101的光轴重合，所述折射孔1021上与所述第一圆弧面相对的位置设置为第二圆弧面，所述第二圆弧面朝向所述第一圆弧面凸出。光线经过折射孔1021上靠近聚光部101的第一圆弧面时，不发生折射，直接射至折射孔1021上远离聚光部101的第二圆弧面，经该第二圆弧面后准直出射，该折射孔1021能够使得射至第一圆弧面的光线由出光部103出射时更加汇聚，能够满足照度要求。在这里，这两个圆弧面之间的最小距离为0.01-20mm。而折射孔1021上的左右两侧为平行于出光方向的两个平面，因此，这两个平面对光线基本不会产生任何影响。

以下根据图27对折射孔1021和全反射孔1022的设计过程中进行说明。

首先，连接点Q1、Q2、Q3、Q4构成闭环图形，将该闭环图形沿着上下方向拉伸即可得到折射孔1021，其中点Q1和点Q2间是一条曲线F与聚光部101外侧边缘同心，两者之间距离1-20mm，由圆的特性可知，光线透过该曲线F时，不发生折射。点Q3、Q4间是一段光滑曲线G，光线到达该曲线G时，准直出射，以使光线更加汇聚，满足照度需求。曲线F与曲线G最小距离范围为0.01-20mm。点Q1Q4和点Q2Q3之间是直线段，平行于导光单元1的出光方向。

其次，过点D作平行于出光方向的直线H；连接点O与点E作直线I，H与I的交点就是Q5。以点O为焦点，过点Q5作一条抛物线J，点Q5到过点O且沿前后方向延伸的虚拟直线的距离为L3，点Q7为抛物线J的点，其到过点O且沿前后方向延伸的虚拟直线的距离为L4，L3取值范围0.1-20mm，L3<L4，一般1/4<＝L3：L4<＝1/2为宜。确定点Q7后，过点Q7作平行于导光单元1的出光方向的直线K，直线I与直线K的交点就是点Q6。连接Q5、Q6、Q7形成一个三角形，将该三角形沿着上下方向拉伸即为全反射孔1022。

此外，本发明还提供一种车灯，包括多个LED光源2和根据上述技术方案中任一项所述的导光元件，各所述LED光源2与所述聚光部101一一对应设置。

另外，本发明还提供一种车辆，该车辆具有根据上述技术方案所述的车灯。

由以上描述可以看出，本发明的导光元件包括多个导光单元1，单个所述导光单元1沿光线传播方向依次包括聚光部101、导光部102和出光部103，所述导光部102上设有全反射部，所述全反射部被布置为能够使由所述聚光部101出射的准直光线被所述全反射部多次全反射后射向所述出光部103。本发明的导光元件利用全反射部将由聚光部101出射的准直光线全反射后由出光部103射出，并且利用设置在导光部102上的折射孔1021和全反射孔1022，使得光线更加汇聚的同时，还能够尽量减少由导光单元1左右两侧侧面射出的光线，光线利用率高，出光效果好。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (18)

1.一种导光元件，其特征在于，包括多个导光单元(1)，单个所述导光单元(1)沿光线传播方向依次包括聚光部(101)、导光部(102)和出光部(103)，所述导光部(102)上形成有全反射部，所述全反射部被布置为能够使由所述聚光部(101)出射的准直光线被所述全反射部多次全反射后射向所述出光部(103)。

2.根据权利要求1所述的导光元件，其特征在于，所述全反射部包括第一全反射面部和第二全反射面部，所述聚光部(101)出射的准直光线包括由所述聚光部(101)的前半部分出射的第一光束和由所述聚光部(101)的后半部分出射的第二光束，所述第一全反射面部能够将所述第一光束的主体部分反射至所述出光部(103)，所述第二全反射面部能够将所述第二光束的主体部分反射至所述出光部(103)。

3.根据权利要求2所述的导光元件，其特征在于，所述第一全反射面部包括第一全反射面(1023)和第三全反射面(1025)，所述第二全反射面部包括第二全反射面(1024)和第四全反射面(1026)，所述第一全反射面(1023)和第二全反射面(1024)连接，所述第三全反射面(1025)和第四全反射面(1026)连接，所述第四全反射面(1026)和第二全反射面(1024)连接，其中，

所述第一全反射面(1023)适于将所述第一光束的一部分光线反射至所述出光部(103)并由所述出光部(103)射出，将所述第一光束的第二部分光线反射至所述第三全反射面(1025)后再由所述出光部(103)射出；

所述第二全反射面(1024)适于将所述第二光束的光线反射至所述第四全反射面(1026)后再由所述出光部(103)射出。

4.根据权利要求3所述的导光元件，其特征在于，所述第一全反射面(1023)为沿着出光方向向前弯曲的半个圆锥曲面，所述第一全反射面(1023)的顶点为所述聚光部(101)的光轴与所述导光部(102)的上表面的交点。

5.根据权利要求4所述的导光元件，其特征在于，所述第一全反射面(1023)的两侧边线的夹角为75°-105°。

6.根据权利要求4所述的导光元件，其特征在于，所述第二全反射面(1024)为平面。

7.根据权利要求6所述的导光元件，其特征在于，单个所述导光单元(1)的所述第二全反射面(1024)的数量为两个，两个所述第二全反射面(1024)分别与所述第一全反射面(1023)的两侧侧边连接，且相切于所述第一全反射面(1023)。

8.根据权利要求4所述的导光元件，其特征在于，所述第三全反射面(1025)的横向截线为抛物线线段，该抛物线线段的焦点为所述第一全反射面(1023)的顶点投影到所述导光部(102)的下表面上的点。

9.根据权利要求3所述的导光元件，其特征在于，所述第四全反射面(1026)为平面，所述第四全反射面(1026)与所述第三全反射面(1025)的后端连接。

10.根据权利要求9所述的导光元件，其特征在于，所述第四全反射面(1026)与经过所述聚光部(101)的光轴且向前后方向延伸的平面的夹角为30°-60°。

11.根据权利要求3至10中任一项所述的导光元件，其特征在于，所述第三全反射面(1025)和第四全反射面(1026)的纵向截线均为沿上下方向延伸的直线。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的导光元件，其特征在于，所述聚光部(101)设于所述导光部(102)的上表面。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的导光元件，其特征在于，所述聚光部(101)为聚光杯结构，所述聚光部(101)的外部轮廓为沿光线传播方向由上向下的口径逐渐增大的曲面状结构。

14.根据权利要求2至10中任一项所述的导光元件，其特征在于，所述第一全反射面部还包括贯穿所述导光部(102)的全反射孔(1022)，所述全反射孔(1022)的横向截线为三角形，所述全反射孔(1022)的其中一面的横向截线的延长线与所述聚光部(101)的光轴相交，第二面沿着出光方向延伸，第三面形成为第五全反射面(1027)，所述全反射孔(1022)适于将所述第一光束的第三部分光线经所述第五全反射面(1027)反射后再由所述出光部(103)射出。

15.根据权利要求1至10中任一项所述的导光元件，其特征在于，所述导光部(102)沿上下方向设有贯穿所述导光部(102)的折射孔(1021)，所述折射孔(1021)的左右两侧面为平行于出光方向的平面，所述折射孔(1021)上靠近所述聚光部(101)的面为向出光方向凸出的第一圆弧面，所述第一圆弧面的中心线与经过所述聚光部(101)的光轴重合，所述折射孔(1021)上与所述第一圆弧面相对的位置设置为第二圆弧面，所述第二圆弧面朝向所述第一圆弧面凸出。

16.根据权利要求1至10中任一项所述的导光元件，其特征在于，各所述导光单元(1)的各所述出光部(103)形成为一体，所述出光部(103)上设有花纹结构。

17.一种车灯，其特征在于，包括多个LED光源(2)和根据权利要求1至16中任一项所述的导光元件，各所述LED光源(2)与所述聚光部(101)一一对应设置。

18.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求17所述的车灯。

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