CN206724036U - 光束调整装置与光学组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的实施例提供了一种光束调整装置及光学组件。该光束调整装置包括：第一光束入射部，用于接收第一光束；一个或更多个第一光束偏转面，布置成将经由第一光束入射部入射的第一光束进行偏转；第二光束入射部，用于接收第二光束；一个或更多个第二光束偏转面，布置成将经由第二光束入射部入射的第二光束进行偏转；和光出射面，具有一个或更多个第一光束出射区域和一个或更多个第二光束出射区域，其中，第一光束偏转面布置成将所述第一光束偏转至光出射面上的第一光束出射区域，第二光束偏转面布置成将第二光束偏转至所述光出射面上的第二光束出射区域。该光束调整装置能够使至少两种光束各自按照所需的出射位置出射来实现各自的光功能。

Description

光束调整装置与光学组件
技术领域
本实用新型涉及光照明与信号指示领域，尤其涉及一种光束调整装置与包括该光束调整装置的光学组件。
背景技术
光学照明或信号指示设备，例如车灯，是机动车辆的重要部件。交通规则和行业规范对于各种车灯(例如前照灯、刹车灯、转向灯等等)发出的光的光强分布均具有明确的要求。因此，车灯的出射光束在离开车灯之前需要经过光学***的调整。
然而，另一方面，车灯中的部件所占据的空间、所处的方向期望更为灵活，以能够适应各种不同的灯具造型设计。而现有的对于车灯的光束的调整的装置功能较为单一，从而挤占了较多的空间。例如，单一光束调整装置只能实现一种光学功能(例如其输出的光束只能用作一种功能的车灯)。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种光束调整装置，其能够提供至少两种光束，用于实现多于一种的光照明和/或信号指示功能。
本实用新型的目的还在于提供一种包括该光束调整装置的光学组件。
本实用新型的实施例提供了一种光束调整装置，包括：
第一光束入射部，所述第一光束入射部用于接收第一光束；
一个或更多个第一光束偏转面，所述第一光束偏转面布置成将经由第一光束入射部入射的第一光束进行偏转；
第二光束入射部，所述第二光束入射部用于接收第二光束；
一个或更多个第二光束偏转面，所述第二光束偏转面布置成将经由第二光束入射部入射的第二光束进行偏转；和
光出射面，所述光出射面具有一个或更多个第一光束出射区域和一个或更多个第二光束出射区域，
其中，所述第一光束偏转面布置成将所述第一光束偏转至所述光出射面上的第一光束出射区域，所述第二光束偏转面布置成将所述第二光束偏转至所述光出射面上的第二光束出射区域。
在一实施例中，所述光束调整装置还包括：
后向反射面，所述后向反射面在第一光束的光路中位于第一光束入射部和第一光束偏转面之间，布置成将经由第一光束入射部入射的第一光束向背对所述光出射面的方向反射；和
侧向反射面，所述侧向反射面在第一光束的光路中位于所述后向反射面和第一光束偏转面之间，布置成将被后向反射面反射的第一光束朝向第一光束偏转面反射。
在一实施例中，所述光束调整装置还包括：
彼此面对布置的中间出射面和中间入射面，所述中间出射面和中间入射面在第一光束的光路中位于第一光束偏转面和光出射面之间，在所述中间出射面和中间入射面之间具有间隙，所述间隙位于至少一个第二光束偏转面的背对第二光入射部的一侧，所述中间出射面和中间入射面布置成使得所述第一光束在经由第一光束偏转面后、到达光出射面之前依次穿过中间出射面和中间入射面。
在一实施例中，所述光束调整装置包括彼此分离的第一部件和第二部件，且所述第一光束入射部、第二光束入射部、第二光束偏转面、光出射面和后向反射面设置在所述第一部件上，而所述第一光束偏转面和侧向反射面设置在所述第二部件上。
在一实施例中，所述光束调整装置为一体件。
在一实施例中，所述第一光入射部设置有对第一光束进行准直的准直结构，且第二光入射部设置有对第二光束进行准直的准直结构。
在一实施例中，所述光出射面设置有多个配光凸起，所述配光凸起布置成将经过该配光凸起的光束部分沿着预定方向会聚或发散以调整从所述光出射面出射的光束的光强分布。
在一实施例中，所述第一光束出射区域上的配光凸起的形状与第二光束出射区域上的配光凸起的形状不同。
在一实施例中，所述第一光束出射区域位于光出射面的中间位置，而所述第二光束出射区域位于所述第一光束出射区域的两侧。
在一实施例中，所述第一光束出射区域和所述第二光束出射区域彼此相间分布。
在一实施例中，所述第一光束偏转面与所述第二光束偏转面在第二光束入射部的轴线方向上相互分离开。
本实用新型的实施例还提供了一种用于车灯的光学组件，包括：
第一光源，布置成发出第一光束；
第二光源，布置成发出第二光束；以及
根据上述任一实施例所述的光束调整装置。
在一实施例中，所述第一光束偏转面、第二光束偏转面、后向反射面和侧向反射面均为全反射面。
在一实施例中，所述第一光束和第二光束中的一个是日间行车灯的光束，另一个是转向灯的光束。
在一实施例中，所述第一光源和第二光源中的一个包括发第一颜色光的发光二极管，另一个包括发第二颜色光的发光二极管，所述第二颜色光与第一颜色光不同。
如本实用新型的上述至少一个实施例中所述的光束调整装置，能够使至少两种光束各自按照所需的出射位置出射来实现各自的光功能。
附图说明
图1示出根据本实用新型的一实施例的光束调整装置的侧向示意图；
图2示出根据本实用新型的一实施例的光束调整装置的光出射面的第一光束出射区域和第二光束出射区域的示例；
图3示出根据本实用新型的另一实施例的光束调整装置的局部示意图；
图4示出根据本实用新型的又一实施例的光束调整装置的局部示意图；
图5示出根据本实用新型的再一实施例的光束调整装置的局部示意图；
图6示出根据本实用新型的另一实施例的光束调整装置的侧向示意图；以及
图7示出了可应用于根据本实用新型的实施例的光束调整装置的光出射面上的配光凸起的示例。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。
根据本实用新型的总体构思，提供一种光束调整装置。该光束调整装置包括：第一光束入射部，所述第一光束入射部用于接收第一光束；一个或更多个第一光束偏转面，所述第一光束偏转面布置成将经由第一光束入射部入射的第一光束进行偏转；第二光束入射部，所述第二光束入射部用于接收第二光束；一个或更多个第二光束偏转面，所述第二光束偏转面布置成将经由第二光束入射部入射的第二光束进行偏转；和光出射面，所述光出射面具有一个或更多个第一光束出射区域和一个或更多个第二光束出射区域，其中，所述第一光束偏转面布置成将所述第一光束偏转至所述光出射面上的第一光束出射区域，所述第二光束偏转面布置成将所述第二光束偏转至所述光出射面上的第二光束出射区域。
另外，在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或更多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。
图1示意性地示出了根据本实用新型的一实施例的光束调整装置100。该光束调整装置100包括：第一光束入射部10，所述第一光束入射部10用于接收第一光束11；一个或更多个第一光束偏转面12，所述第一光束偏转面12布置成将经由第一光束入射部10入射的第一光束11进行偏转；第二光束入射部20，所述第二光束入射部20用于接收第二光束21；一个或更多个第二光束偏转面22，所述第二光束偏转面22布置成将经由第二光束入射部20入射的第二光束21进行偏转；和光出射面30，所述光出射面30具有一个或更多个第一光束出射区域31和一个或更多个第二光束出射区域32。第一光束偏转面12布置成将所述第一光束11偏转至所述光出射面30上的第一光束出射区域31，所述第二光束偏转面22布置成将所述第二光束21偏转至所述光出射面30上的第二光束出射区域32。
根据本实用新型的实施例的光束调整装置100可以至少对两种光束进行处理。经过该光束调整装置100，第一光束11最终从第一光束出射区域31出射，而第二光束21最终从第二光束出射区域32出射。而从第一光束出射区域31出射的第一光束和从第二光束出射区域32出射的第二光束可以用于实现不同的光功能，例如，其中一者可以是用于实现机动车辆的日间行车灯的光束，而另一者可以是用于实现机动车辆的转向灯的光束。
图2示出了光出射面30上的第一光束出射区域31和第二光束出射区域32分布的示例。在图2中，第一光束出射区域31位于光出射面30的中间位置，而第二光束出射区域32位于第一光束出射区域31的两侧(在图2中示出为上下两侧)。然而，本实用新型的实施例不限于此，例如，可以将第二光束出射区域32设置在光出射面30的中间位置而将第一光束出射区域31设置在第二光束出射区域32的两侧，或者，也可以根据需要将第一光束出射区域31和第二光束出射区域32布置在光出射面30上的任意区域，从而实现不同的车灯点亮效果。作为示例，第一光束出射区域31和第二光束出射区域32可以相互交叠。再例如，所述第一光束出射区域31和所述第二光束出射区域32可以彼此相间分布。
在根据本实用新型的实施例的光束调整装置100中，第一光束出射区域31和第二光束出射区域32的宽度(在图1中沿着竖直方向的尺寸)可以方便地分别通过控制第一光束偏转面12和第二光束偏转面22的尺寸来调整，以满足不同的光功能的需要。
在一示例中，光束调整装置100还可以包括后向反射面13和侧向反射面14。后向反射面13在第一光束11的光路中位于第一光束入射部10和第一光束偏转面12之间，布置成将经由第一光束入射部10入射的第一光束11向背对所述光出射面30的方向反射。而侧向反射面14在第一光束11的光路中位于所述后向反射面13和第一光束偏转面12之间，布置成将被后向反射面13反射的第一光束11朝向第一光束偏转面12反射。在该示例中，后向反射面13、侧向反射面14和第一光束偏转面12形成了第一光束11的一个迂回的光路，如图1所示。该迂回的光路可以使得第一光束11可以方便地避开第二光束偏转面22而被引导至光出射面30的任何位置上(例如光出射面30的中间位置)。这对于第一光束出射区域31的布置提供了更大的灵活性，从而为提供更为丰富的车灯点亮效果提供了可能。
在一示例中，光束调整装置100还可以包括彼此面对布置的中间出射面15和中间入射面16。所述中间出射面15和中间入射面16在第一光束11的光路中位于第一光束偏转面12和光出射面30之间，在所述中间出射面15和中间入射面16之间具有间隙17。所述间隙17位于至少一个第二光束偏转面22的背对第二光入射部20的一侧，例至少一个第二光束偏转面22的下方(如图1所示)，本领域技术人员应当理解，由于光束调整装置100在实际中可以被沿各种方向安装，因此，在本实用新型的实施例中，间隙17不限于位于至少一个第二光束偏转面22的下方，还可以例如相对于至少一个第二光束偏转面22位于任意方位，只要位于至少一个第二光束偏转面22的背对第二光入射部20的一侧即可。所述中间出射面15和中间入射面16布置成使得所述第一光束11在经由第一光束偏转面12后、到达光出射面30之前依次穿过中间出射面15和中间入射面16。在该示例中，中间出射面15和中间入射面16以及它们之间的间隙17的存在，有利于第二光束偏转面22的设置。而作为示例，该间隙17的尺寸也可以用于控制第二光束偏转面22的尺寸。作为示例，中间出射面15和中间入射面16可以相互平行。
作为示例，如图1所示，光束调整装置100可以为一体件，这能够尽可能简化制作和组装的工艺流程。而在另一示例中，如图5所示，光束调整装置100c可以包括彼此分离的第一部件40和第二部件50。第一光束入射部10、第二光束入射部20、第二光束偏转面22、光出射面30和后向反射面13设置在所述第一部件40上，而所述第一光束偏转面12和侧向反射面14设置在所述第二部件50上。采用这种双部件的结构，有助于避免因单个部件的形状过于复杂而导致制作难度增加。
在图1所示的示例中，设置有两个第二光束偏转面22，但本实用新型的实施例不限于此，例如光束调整装置100a、100b还可以设置三个第二光束偏转面22(如图3和图4所示)，也可以设置一个或者多于三个第二光束偏转面22。这取决于第一光束出射区域31和第二光束出射区域32布置位置的需要。类似地，第一光束偏转面12的个数也不限于一个，例如在图4的示例中，光束调整装置100b设置有两个第一光束偏转面12。在本实用新型的实施例中，还可以设置更多的第一光束偏转面12。第一光束偏转面12和第二光束偏转面22的数量和排布方式的变化，可以产生更为丰富的车灯点亮效果。例如在如图4所示的示例中，可以实现第一光束出射区域31和第二光束出射区域32彼此相间分布。图3和图4所示的实施例与图1所示的实施例的区别仅在于第一光束偏转面12和第二光束偏转面22的布置不同。
需要说明的是，本实用新型的实施例不限于包含后向反射面13和侧向反射面14(例如如图1所示)的实施例。例如在图6所示的实施例中，光束调整装置100d中第一光束11直接由第一光束偏转面12偏转至光出射面30，而没有设置后向反射面13和侧向反射面14。这也可以实现双功能出射光束的效果。
在一实施例中，第一光束偏转面12、第二光束偏转面22、后向反射面13和侧向反射面14中的任一个均可以为全反射面，即，这些面的布置方向使第一或第二光束在其上的入射角满足全反射条件(大于或等于全反射临界角)。全反射临界角由光束调整装置的介质折射率和周围环境介质(例如空气等)的折射率决定。这可以提高光学效率。作为示例，第一光束偏转面12、第二光束偏转面22、后向反射面13和侧向反射面14均可以布置成与入射的第一光束11的光轴方向成30度至60度之间的角度，例如成45度的角度。
作为示例，第一光入射部10可以设置有对第一光束11进行准直的准直结构18，而第二光入射部20可以设置有对第二光束21进行准直的准直结构28。该准直结构18和28可以提高射入光束调整装置100、100a、100b、100c、100d的第一光束11和第二光束22的平行度，例如可以将由点光源发出的光束准直成近似平行的光束。作为示例，该准直结构18和28可以由透射式的准直面(如图1所示，例如具有类似凸透镜的表面形状)来实现，也可以由本领域中其它任何已知的准直结构来实现。
在一示例中，光出射面30可以设置有多个配光凸起36(如图7所示)，所述配光凸起36布置成将经过该配光凸起36的光束部分沿着预定方向会聚或发散以调整从所述光出射面30出射的光束的光强分布。采用设置有多个配光凸起36的光出射面30，可以将出射光束的光强分布调整成期望的分布。例如，可以使光强分布更均匀，还可以调整在距离光出射面30不同的距离处的光强分布，以满足机动车辆的车灯规范(例如中国国家标准、欧盟标准等)的要求。作为示例，所述配光凸起36的表面形状可以设置成将从所述光出射面30出射的光束的光强分布调整成符合任一种机动车辆的车灯的规范。在第一光束11和第二光束21用于不同类型的车灯的情况下，为了满足各自车灯规范的要求，所述第一光束出射区域31上的配光凸起36的形状与第二光束出射区域32上的配光凸起36的形状不同。
图7示意性地给出了示例性的配光凸起36对光束的作用的示意图。其中光线的行进方向由实心箭头示意性表示。作为示例，每个所述配光凸起36的表面形状可以设置成将经过该配光凸起36的光束部分沿着预定方向会聚(例如上凸表面)或发散(例如下凹表面)。需要说明的是，即使配光凸起36的表面形状配置成对光束进行会聚，但是由于光学性质，当会聚光束经过会聚点之后也可能变成发散的光束，如图7所示。配光凸起36的不同的表面形状(例如曲率或倾斜形状)可以改变光束在离开光出射面30不同距离的位置处的光强分布，例如可以使在离开光出射面30一定距离范围内的光束截面上具有较集中的光强以满足所需的照度要求。具体的参数依赖于不同功能的车灯的设计要求，关于不同功能的车灯的设计要求可参照本领域相关的技术规范，在此不再赘述。所述配光凸起36对光束部分的会聚或发散作用可以通过配光凸起36的表面对光束部分的折射来实现。
作为示例，光束调整装置100、100a、100b、100c、100d中的第一光束偏转面12与所述第二光束偏转面22可以在第二光束入射部的轴线方向上相互分离开。第二光束入射部20的轴线如图1中x所示。当第二光束22进入第二光束入射部20之后，例如可以大致沿着轴线x的方向在第二光束入射部20中行进。这可以用于使第一光束11和第二光束22在竖直方向上上下错开，以实现特定的点亮效果。
本实用新型的实施例还提供了一种用于车灯的光学组件，包括：第一光源19，布置成发出第一光束11；第二光源29，布置成发出第二光束21；以及根据如上述任一实施例所述的光束调整装置100、100a、100b、100c、100d。
作为示例，所述第一光束11和第二光束21中的一个用于日间行车灯，另一个用于转向灯。但本实用新型的实施例不限于此，它们也可以用于任何类型的机动车辆照明灯和/或信号灯，例如前照灯、中央高位刹车灯、转向灯、位置灯、尾部刹车灯等等。
作为示例，所述第一光源19和第二光源29中的一个包括发第一颜色光的发光二极管(例如白色发光二极管)，另一个包括发第二颜色光的发光二极管(例如琥珀色发光二极管或发其它颜色光的发光二极管等)。该第二颜色光与第一颜色光不同。这种不同颜色的发光二极管的组合可以提高车灯的点亮效果。本实用新型的实施例中，第一光源19和第二光源29的发光颜色不限于上述所列出的示例，也可以采用其他颜色。作为示例，所述第一光源19和第二光源29中的每个光源可以包括一个发光二极管，也可以包括多个发光二极管(例如发光二极管阵列)。在本实用新型的实施例中，第一光源19和第二光源29不限于发光二极管，还可以为任何其它类型的已知光源。
如前所述，在一实施例中，光学组件中的第一光束偏转面12、第二光束偏转面22、后向反射面13和侧向反射面14中的任一个均可以为全反射面。
在本实用新型的实施例中，第一光源19和第二光源29可以同时工作，也可以分别单独工作。
虽然以上以两种光束为例对本实用新型的原理进行了阐述，但是应当理解，本实用新型的实施例不限于此，例如还可以扩展至更多种的光束和光源，具体细节不再赘述。
在本实用新型的实施例中，光束调整装置100、100a、100b、100c、100d可以由至少部分透明的玻璃、树脂或塑料材料制成，例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯等。
在本实用新型的实施例中，光束调整装置100、100a、100b、100c、100d可以由任何已知的用于保持光学元件的合适的装置来支撑或悬挂，例如支座，吊臂等。
虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本实用新型的限制。
虽然本实用新型总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (15)

1.一种光束调整装置，其特征在于，包括：
第一光束入射部，所述第一光束入射部用于接收第一光束；
一个或更多个第一光束偏转面，所述第一光束偏转面布置成将经由第一光束入射部入射的第一光束进行偏转；
第二光束入射部，所述第二光束入射部用于接收第二光束；
一个或更多个第二光束偏转面，所述第二光束偏转面布置成将经由第二光束入射部入射的第二光束进行偏转；和
光出射面，所述光出射面具有一个或更多个第一光束出射区域和一个或更多个第二光束出射区域，
其中，所述第一光束偏转面布置成将所述第一光束偏转至所述光出射面上的第一光束出射区域，所述第二光束偏转面布置成将所述第二光束偏转至所述光出射面上的第二光束出射区域。
2.根据权利要求1所述的光束调整装置，其特征在于，还包括：
后向反射面，所述后向反射面在第一光束的光路中位于第一光束入射部和第一光束偏转面之间，布置成将经由第一光束入射部入射的第一光束向背对所述光出射面的方向反射；和
侧向反射面，所述侧向反射面在第一光束的光路中位于所述后向反射面和第一光束偏转面之间，布置成将被后向反射面反射的第一光束朝向第一光束偏转面反射。
3.根据权利要求2所述的光束调整装置，其特征在于，还包括：
彼此面对布置的中间出射面和中间入射面，所述中间出射面和中间入射面在第一光束的光路中位于第一光束偏转面和光出射面之间，在所述中间出射面和中间入射面之间具有间隙，所述间隙位于至少一个第二光束偏转面的背对第二光入射部的一侧，所述中间出射面和中间入射面布置成使得所述第一光束在经由第一光束偏转面后、到达光出射面之前依次穿过中间出射面和中间入射面。
4.根据权利要求2所述的光束调整装置，其特征在于，所述光束调整装置包括彼此分离的第一部件和第二部件，且所述第一光束入射部、第二光束入射部、第二光束偏转面、光出射面和后向反射面设置在所述第一部件上，而所述第一光束偏转面和侧向反射面设置在所述第二部件上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光束调整装置，其特征在于，所述光束调整装置为一体件。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光束调整装置，其特征在于，所述第一光入射部设置有对第一光束进行准直的准直结构，且第二光入射部设置有对第二光束进行准直的准直结构。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的光束调整装置，其特征在于，所述光出射面设置有多个配光凸起，所述配光凸起布置成将经过该配光凸起的光束部分沿着预定方向会聚或发散以调整从所述光出射面出射的光束的光强分布。
8.根据权利要求7所述的光束调整装置，其特征在于，所述第一光束出射区域上的配光凸起的形状与第二光束出射区域上的配光凸起的形状不同。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的光束调整装置，其特征在于，所述第一光束出射区域位于光出射面的中间位置，而所述第二光束出射区域位于所述第一光束出射区域的两侧。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的光束调整装置，其特征在于，所述第一光束出射区域和所述第二光束出射区域彼此相间分布。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的光束调整装置，其特征在于，所述第一光束偏转面与所述第二光束偏转面在第二光束入射部的轴向上相互分离开。
12.一种用于车灯的光学组件，其特征在于，包括：
第一光源，布置成发出第一光束；
第二光源，布置成发出第二光束；以及
根据权利要求1至11中任一项所述的光束调整装置。
13.根据权利要求12所述的光学组件，其特征在于，
所述第一光束偏转面、第二光束偏转面、后向反射面和侧向反射面均为全反射面。
14.根据权利要求12所述的光学组件，其特征在于，所述第一光束和第二光束中的一个是日间行车灯的光束，另一个是转向灯的光束。
15.根据权利要求12所述的光学组件，其特征在于，所述第一光源和第二光源中的一个包括发第一颜色光的发光二极管，另一个包括发第二颜色光的发光二极管，所述第二颜色光与第一颜色光不同。
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