CN210219607U - 一种车灯光学元件及车辆前照灯 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及车辆前照灯技术领域，公开一种车灯光学元件及车辆前照灯。其中车灯光学元件包括依次连接且一体成型为车灯光学元件的入光部、通光部及出光部，入光部被配置为能够将光源的光线聚射至通光部上，沿光轴方向，通光部外周上的任一点到光轴的距离逐渐增大，出光部朝向远离入光部的方向凸设且被配置为能够折射经通光部射出的光线。本实用新型提供的车灯光学元件，通过将现有技术的初级光学元件和次级光学元件一体设置，省去一个光学元件，结构简单、体积减小，安装时，仅需要一次安装即可，避免了二次安装误差，提高了车灯光学元件的整体安装精度和光学***精度，能够得到理想的车灯光形。

Description

一种车灯光学元件及车辆前照灯
技术领域
本实用新型涉及车辆前照灯技术领域，尤其涉及一种车灯光学元件及车辆前照灯。
背景技术
车灯光学元件是车灯照明模块的重要组成部分，现有技术的车灯光学元件一般包括初级光学元件和次级光学元件，两者在车辆的前后方向间隔设置，并分别通过各自的支架固定安装在散热器上，这样的车灯光学元件在安装时就会产生两次安装误差，影响车灯光学元件的整体安装精度，从而影响车灯光形。
现有技术的车灯光学元件为了使提高光线的利用率，初级光学元件在前后方向上的长度较长，次级光学元件也因要与初级光学元件配合进行配光，其尺寸也很大，并且为了形成所需光形，两者在前后方向上的距离较大，使得车灯照明模块在前后方向上的尺寸很大，相应地其体积也很大。
现有技术的技术方案因为设置有至少两个光学元件，使得车灯照明模块的安装比较复杂，需要保证各个零件之间的位置精度，尤其是两个光学元件之间的相对位置精度，以得到理想的车灯光形。为了定位、安装初级光学元件和次级光学元件，还需要设置各自的安装支架等零件，使得车灯照明模块的结构较复杂。
现有技术的车灯光学元件的光学***精度低，一方面受初级光学元件和次级光学元件本身零件的制造精度影响，另一方面受二者和光源的相对位置精度的影响，使得车灯光学元件的光学***精度难以保证。
现有的车灯光学元件，为了提高其光学***精度，需要保证初级光学元件和次级光学元件的制造精度高、定位准确及安装精度高。
实用新型内容
基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种车灯光学元件及车辆前照灯，其中一种车灯光学元件具有结构简单、体积小、安装便捷以及光学***精度得到大幅提升的优点。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种车灯光学元件，包括依次连接且一体成型为车灯光学元件的入光部、通光部及出光部，所述入光部被配置为能够将光源的光线聚射至所述通光部上，沿光轴方向，所述通光部外周上的任一点到所述光轴的距离逐渐增大，所述出光部朝向远离所述入光部的方向凸设且被配置为能够折射经所述通光部射出的光线。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述入光部朝向远离所述通光部的方向凸设。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述入光部上具有入光面，所述入光面为朝向远离所述通光部的方向凸设的弧状面。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述入光面包括聚光杯，所述聚光杯的底部为平面，或者所述聚光杯的底部设有凹槽且所述凹槽内设有向远离所述出光部方向设置的凸起。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述入光部的个数为至少两个，至少两个所述入光部呈行列排布，每个所述入光部正对一个所述光源设置。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述出光部包括第一出光部和第二出光部，所述第一出光部的一端与所述通光部连接，另一端与所述第二出光部连接，所述第一出光部的的出光面为平面，所述第二出光部的出光面为曲面。
作为一种车灯光学元件的优选方案，在所述第一出光部的任一横截面上，所述第一出光部的宽度大于所述第一出光部的高度。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述通光部的上部或者下部设有第一倾斜槽，所述第一倾斜槽内壁面的个数为两个，两个所述壁面的相交线的形状与截止线形状相同，其中一个所述壁面为靠近所述入光部的第一倾斜面，沿所述光轴方向，所述第一倾斜面上的任一点到所述光轴的距离逐渐减小以使射至所述第一倾斜面的光线发生全反射。
作为一种车灯光学元件的优选方案，另一个所述壁面为竖直面，所述竖直面和所述第一倾斜面形成所述第一倾斜槽。
作为一种车灯光学元件的优选方案，所述通光部的高度小于所述出光部的高度，所述通光部的上表面或者下表面为第二倾斜面，所述第二倾斜面和所述出光部上突出所述通光部的壁面形成第二倾斜槽，且两者的相交线的形状与截止线的形状相同，所述第二倾斜面被配置为使射至所述第二倾斜面的光线发生全反射。
一种车辆前照灯，其特征在于，包括以上任一方案所述的车灯光学元件、电路板及散热器，所述车灯光学元件和所述电路板均安装于所述散热器上，所述电路板上设有光源，所述光源正对所述入光部设置。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的车灯光学元件，通过将现有技术的初级光学元件和次级光学元件一体设置，省去一个光学元件，结构简单、体积减小，安装时，仅需要一次安装即可，避免了二次安装误差，提高了车灯光学元件的整体安装精度和光学***精度，能够得到理想的车灯光形。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型具体实施例提供的车灯光学元件的示意图；
图2是本实用新型具体实施例提供的车灯光学元件在一个方向上的剖视图；
图3是本实用新型具体实施例提供的车灯光学元件在另一个方向上的剖视图；
图4是本实用新型其他实施例提供的车灯光学元件的示意图；
图5是本实用新型其他实施例提供的车灯光学元件带第一倾斜槽的示意图；
图6是本实用新型其他实施例提供的车灯光学元件带第二倾斜槽的示意图；
图7是本实用新型具体实施例提供的车辆前照灯的示意图；
图8是本实用新型具体实施例提供的车辆前照灯的剖视图。
图中：
1、车灯光学元件；
11、入光部；111、入光面；12、通光部；121、第一倾斜槽；1211、第一倾斜面；1212、竖直面；122、第二倾斜槽；1221、第二倾斜面；13、出光部；131、第一出光部；132、第二出光部；
2、电路板；21、光源；
3、散热器。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
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；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。
本实施例提供一种用于车灯的车灯光学元件，如图1至图8所示，车灯光学元件1包括依次连接且一体成型的入光部11、通光部12及出光部13，入光部11上设有入光面111，入光部11朝向远离通光部12的方向凸设且被配置为能够将光源21的光线聚射至通光部12上，沿光轴方向，通光部12外周上的任一点到光轴的距离逐渐增大，出光部13朝向远离入光部11的方向凸设且被配置为能够折射经通光部12射出的光线，其中光轴为经过出光部13的焦点沿车灯光学元件1的前后方向延伸的轴线，光轴方向定义为沿光轴由入光部11指向出光部13的方向。本实施例的车灯光学元件1为透明的塑料车灯光学元件，该塑料车灯光学元件的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，简称PMMA)或者聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)。当然，在本实用新型的其他实施例中，该车灯光学元件1还可以为硅胶车灯光学元件或玻璃车灯光学元件，车灯光学元件1的材料具体根据实际需要选择设置。
具体地，如图1至图3所示，本实施例的入光部11为曲面入光部，相应的，入光面111为弧状面，入光部11的个数为五个，五个入光部11依次连接成一排。当然，在本实用新型的其他实施例中，入光部11的个数并不限于本实施例的五个，还可以为除五个之外的其他个数，每个入光部11正对一个光源21设置，入光部11的分布也并不限于本实施例的一排，还可以为至少两排，具体根据实际需要设置。
本实施例提供的车灯光学元件1，通过将现有技术的初级光学元件和次级光学元件一体设置，省去一个光学元件，结构简单、体积减小，安装时，仅需要一次安装即可，避免了二次安装误差，提高了车灯光学元件1的整体安装精度和光学***精度，能够得到理想的车灯光形。
本实施例的通光部12的纵截面为矩型，该通光部12的上下左右四个侧面均为斜面，且倾斜方向使通光部12的纵截面面积沿光轴方向逐渐增大，以使更多的光线经通光部12射入出光部13，提高光线的利用率，进而符合车灯光形要求。
本实施例的出光部13包括第一出光部131和第二出光部132，如图2所示，第一出光部131的一端与通光部12连接，另一端与第二出光部132连接，第一出光部131的的出光面为平面，第二出光部132的出光面为曲面。第一出光部131的上下左右四个侧面均为斜面，第一出光部131的纵截面为矩形，且斜面的倾斜方向使第一出光部131的纵截面面积沿光轴方向逐渐减小，以将射至第一出光部侧面的光线向靠近光轴的方向汇聚，以符合车灯光形要求。第二出光部132的出光面为朝向远离入光面111的方向凸设的曲面部且被配置为将通光部12射出的光线折射。在第一出光部131的任一纵截面上，第一出光部131的纵截面为矩形，为了满足实际需求，第一出光部131的宽度大于其高度，其中第一出光部131的宽度即为矩形的长，第一出光部131的高度即为矩形的宽，使该第一出光部131构成窄长形的外观造型，满足小型车灯模组以及小开口透镜出光面的市场需求，矩形的长和宽的比值为2.5。当然，在本实用新型的其他实施例中，矩形的长和宽的比值还可以为除本实施例的2.5且大于1的任一数值，具体根据实际需要设置。
在本实用新型的其他实施例中，如图4所示，入光部11还可以为聚光杯，聚光杯的底部设有凹槽且凹槽内设有向远离出光部13方向设置的凸起，从而更好地汇聚光线。虽然这种聚光杯的聚光效果较好，但是由于这种聚光杯结构复杂、加工难度大，现有技术应用较少。在其他实施例中，该聚光杯的底部还可以为平面状，以平面的入光面111来接收光源21的光线并进行汇聚至通光部12上。
为了使该车灯光学元件1形成近光或辅助近光，如图5所示，通光部12的下部设有第一倾斜槽121，第一倾斜槽121沿光轴方向设置。具体地，该第一倾斜槽121为尖槽，第一倾斜槽121的壁面包括依次连接的第一倾斜面1211和竖直面1212，沿光轴方向，第一倾斜面1211上的任一点到光轴的距离逐渐减小，竖直面1212靠近出光部13设置，第一倾斜面1211为全反射面，第一倾斜面1211被配置为将反射至第一倾斜面1211上的光线进行全反射，这种由第一倾斜面1211和竖直面1212围成的第一倾斜槽121，加工工艺简单。第一倾斜面1211与竖直面1212的相交线的形状与近光截止线的形状相同，使得射入通光部12的光线经该相交线截止后再由出光部13射出，形成近光截止线。当然，在本实用新型的其他实施例中，还可以是将第一倾斜槽121靠近出光部13的壁面设计为倾斜面，具体根据实际需要设置。
为了使该车灯光学元件1形成远光或辅助远光，第一倾斜槽121还可以设于通光部12的上部，第一倾斜槽121沿光轴方向设置。具体地，该第一倾斜槽121为尖槽，第一倾斜槽121的壁面包括依次连接的第一倾斜面1211和竖直面1212，沿光轴方向，第一倾斜面1211上的任一点到光轴的距离逐渐减小，竖直面1212靠近出光部13设置，第一倾斜面1211为全反射面，第一倾斜面1211被配置为将反射至第一倾斜面1211上的光线进行全反射。同样地，第一倾斜面1211与竖直面1212的相交线的形状与远光截止线的形状相同，使得射入通光部12的光线经该相交线截止后再由出光部13射出，形成远光截止线。当然，由于车灯光学元件1本身能够形成远光或辅助远光，因此远光截止线也可不设，即通光部12上部的第一倾斜槽121也可以不用设置。
当然，在其他具体实施例中，还可以是通光部12的高度小于出光部13的高度，即在通光部12的上表面或者下表面设有第二倾斜面1221，如图6所示，第二倾斜面1221设于通光部12的上表面时，该车灯光学元件1形成远光或辅助远光，第二倾斜面1221设于通光部12的下表面时，该车灯光学元件1形成近光或辅助近光。第二倾斜面1221沿光轴方向且向靠近光轴的方向设置，第二倾斜面1221和出光部13上突出于通光部12的壁面形成第二倾斜槽122，且两者的的相交线的形状与截止线的形状相同，第二倾斜面1221被配置为使射至第二倾斜面1221的光线发生全反射。
上述截止线为车灯相关法规中定义的截止线，其为本领域技术人员所熟知的术语，截止线的形状可根据光形边界形状的不同进行不同的设置。在车灯光学元件1上增设的第一倾斜槽121或第二倾斜槽122能够替代现有技术中的独立于车灯光学元件1设置的遮光板，与现有技术相比，本实用新型的车灯光学元件1的结构更加简单。
本实施例还提供一种车辆前照灯，如图7和图8所示，该车灯包括本实施例所述的车灯光学元件1、电路板2及散热器3，车灯光学元件1通过安装架安装(图中未示出)在散热器3上，电路板2固定在散热器3上，散热器3用于将电路板2所产生的热量散发出去，电路板2上设有光源21，光源21正对入光面111设置。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种车灯光学元件，其特征在于，包括依次连接且一体成型的入光部(11)、通光部(12)及出光部(13)，所述入光部(11)被配置为能够将光源(21)的光线聚射至所述通光部(12)上，沿光轴方向，所述通光部(12)外周上的任一点到所述光轴的距离逐渐增大，所述出光部(13)朝向远离所述入光部(11)的方向凸设且被配置为能够折射经所述通光部(12)射出的光线。
2.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述入光部(11)朝向远离所述通光部(12)的方向凸设。
3.根据权利要求2所述的车灯光学元件，其特征在于，所述入光部(11)上具有入光面(111)，所述入光面(111)为朝向远离所述通光部(12)的方向凸设的弧状面。
4.根据权利要求2所述的车灯光学元件，其特征在于，所述入光部(11)包括聚光杯，所述聚光杯的底部为平面，或者所述聚光杯的底部设有凹槽且所述凹槽内设有向远离所述出光部(13)方向设置的凸起。
5.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述入光部(11)的个数为至少两个，至少两个所述入光部(11)呈行列排布，每个所述入光部(11)正对一个所述光源(21)设置。
6.根据权利要求1所述的车灯光学元件，其特征在于，所述出光部(13)包括第一出光部(131)和第二出光部(132)，所述第一出光部(131)的一端与所述通光部(12)连接，另一端与所述第二出光部(132)连接，所述第一出光部(131)的出光面为平面，所述第二出光部(132)的出光面为曲面。
7.根据权利要求6所述的车灯光学元件，其特征在于，在所述第一出光部(131)的任一纵截面上，所述第一出光部(131)的宽度大于所述第一出光部(131)的高度。
8.根据权利要求1至7任一项所述的车灯光学元件，其特征在于，所述通光部(12)的上部或者下部设有第一倾斜槽(121)，所述第一倾斜槽(121)内壁面的个数为两个，两个所述壁面的相交线的形状与截止线的形状相同，其中一个所述壁面为靠近所述入光部(11)的第一倾斜面(1211)，沿所述光轴方向，所述第一倾斜面(1211)上的任一点到所述光轴的距离逐渐减小以使射至所述第一倾斜面(1211)的光线发生全反射。
9.根据权利要求8所述的车灯光学元件，其特征在于，另一个所述壁面为靠近所述出光部(13)的竖直面(1212)，所述竖直面(1212)和所述第一倾斜面(1211)形成所述第一倾斜槽(121)。
10.根据权利要求1至7任一项所述的车灯光学元件，其特征在于，所述通光部(12)的高度小于所述出光部(13)的高度，所述通光部(12)的上表面或者下表面为第二倾斜面(1221)，所述第二倾斜面(1221)和所述出光部(13)上突出于所述通光部(12)的壁面形成第二倾斜槽(122)，且两者的相交线的形状与截止线的形状相同，所述第二倾斜面(1221)被配置为使射至所述第二倾斜面(1221)的光线发生全反射。
11.一种车辆前照灯，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的车灯光学元件(1)、电路板(2)及散热器(3)，所述车灯光学元件(1)和所述电路板(2)均安装于所述散热器(3)上，所述电路板(2)上设有光源(21)，所述光源(21)正对所述入光部(11)设置。
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