CN211780839U - 一种用于车灯的光学***及一种车灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于车灯的光学***及一种车灯，所述光学***包括：光源；菲涅尔透镜阵列，包含多个菲涅尔透镜单元，用于将光源发出的光线转化为平行折射光线；厚壁光导滤光面罩，所述厚壁光导滤光面罩朝向所述菲涅尔透镜阵列的一面为入光面，所述厚壁光导滤光面罩远离所述菲涅尔透镜阵列的一面上设置有出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述出光部的出光面上均设置光学花纹，所述厚壁光导滤光面罩对通过菲涅尔透镜的光线进行折/散射，使其进一步均匀化。采用上述技术方案后，提高了出光效率和出光的均匀性。

Description

一种用于车灯的光学***及一种车灯

技术领域

本实用新型涉及车灯技术领域，尤其涉及一种用于车灯的光学***及一种车灯。

背景技术

在汽车照明领域，常常使用包括LED光源在内的光源，放置在包括尾灯在内的各种汽车灯具中。现有技术中，对于车灯的中的光学***，LED光源发出的光线通常直接通过单一的后壁光导向外出射，其通常存在出光不均匀的技术问题；且车灯的光学轴线方向观察时，光源直射容易直接看到LED光源，即存在LED亮点的技术缺陷，用户体验不佳。

因此，需要开发一种出光均匀、不存在LED亮点的光学***及具有该光学***的车灯。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供种出光均匀、不存在LED亮点的光学***及具有该光学***的车灯。

本实用新型公开了一种用于车灯的光学***，包括：

光源；

菲涅尔透镜阵列，包含多个菲涅尔透镜单元，用于将光源发出的光线转化为平行折射光线；

厚壁光导滤光面罩，所述厚壁光导滤光面罩朝向所述菲涅尔透镜阵列的一面为入光面，所述厚壁光导滤光面罩远离所述菲涅尔透镜阵列的一面上设置有出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述出光部的出光面上均设置光学花纹，所述厚壁光导滤光面罩对通过菲涅尔透镜的光线进行折/散射，使其进一步均匀化。

优选地，所述出光部包括第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部和第二凸出部之间具有一凹槽部，所述凹槽部用于装配不透光的第一衬框部。

优选地，所述第一衬框部上设置有卡接部，所述凹槽部内设置有扣合孔，所述卡接部与所述扣合孔形成卡扣连接，使所述第一衬框部固定装配到所述厚壁光导滤光面罩上。

优选地，所述出光部设置有多个，在所述厚壁光导滤光面罩远离所述菲涅尔透镜阵列的一面上阵列排布。

本实用新型还公开了一种车灯，包括壳体和外面罩，所述壳体和所述外面罩固定连接形成一容纳空间，其特征在于，所述容纳空间内设置有固定连接的第一PCB、透镜部、支架、厚壁光导滤光面罩；

所述第一PCB包括第一光源；

所述透镜部包括对应所述第一光源的第一菲涅尔透镜阵列；

所述支架上对应所述第一菲涅尔透镜阵列的位置设置有第一镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩远离所述第一菲涅尔透镜阵列的一面上对应所述第一镂空区域的第一出光区域内设置有上述的光学***中的出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述第一出光区域内的出光部的出光面上均设置有用于折/散射光线的光学花纹；

所述第一光源发出光线通过所述第一菲涅尔透镜阵列和所述第一出光区域内的出光部向外出射，实现第一信号功能。

优选地，所述第一PCB还包括第二光源；

所述透镜部还包括对应所述第二光源的第二菲涅尔透镜阵列，所述第二菲涅尔透镜阵列的入光面设置有菲涅尔花纹，所述第二菲涅尔透镜阵列的出光面设置有收集器式花纹；

所述支架上对应所述第二菲涅尔透镜阵列的位置设置有第二镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩对应所述第二镂空区域的位置设置有透光区域；

所述第二光源发出光线通过所述第二菲涅尔透镜阵列和所述透光区域向外出射，实现第二信号功能。

优选地，所述第一PCB还包括第三光源；

所述透镜部还包括对应所述第三光源的第三菲涅尔透镜阵列；

所述支架上对应所述第三菲涅尔透镜阵列的位置设置有第三镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩远离所述第三菲涅尔透镜阵列的一面上对应所述第三镂空区域的第二出光区域内设置有上述的光学***中的出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述第二出光区域内的出光部的出光面上均设置有用于折/散射光线的光学花纹；

所述第三光源发出光线通过所述第三菲涅尔透镜阵列和所述第二出光区域内的出光部向外出射，实现第三信号功能。

优选地，所述第一信号功能为刹车灯功能，所述第二信号功能为倒车灯功能，所述第三信号功能为转向灯功能。

优选地，所述支架上所述第一镂空区域和所述第三镂空区域的外侧均设置有光导安装槽，所述光导安装槽呈C形分别环绕所述第一镂空区域和所述第三镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩上对应所述光导安装槽的位置设置有位置灯透光区域；

所述车灯还包括位置灯光导和固定设置于所述位置灯光导端部的第二PCB，所述位置灯光导安装于所述光导安装槽中，所述第二PCB上位置灯LED发出的光线通过位置灯光导、位置灯透光区域向外出射，实现位置灯功能。

优选地，所述车灯包括不透光的第二衬框部，所述第二衬框部与所述厚壁光导滤光面罩卡接，所述第二衬框部上设置有透光孔；

所述第二PCB上设置有侧标志灯LED，所述侧标志灯LED发出的光线通过所述透光孔向外出射，实现侧标志灯功能。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.通过菲涅尔透镜阵列的一次折射和厚壁光导滤光面罩的二次折/散射，使通过光源发散出来的多方向光线发生光路改变，形成均匀的透射光，防止LED造成的亮点。

2.车灯结构紧凑，能够在满足法规出光要求的情况下，在较为有限的车灯空间内实现多种车灯功能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中车灯的结构示意图；

图2为图1中车灯的***视图，部分零件未在***图中示出；

图3为图1车灯中一光学***的结构示意图；

图4为第一衬框部安装至出光部后的正面结构示意图；

图5为第一衬框部安装至出光部后的背面结构示意图；

图6为第二衬框部安装至透光区域后的结构示意图；

图7为图1车灯中另一光学***的结构示意图；

图8为图7中第二菲涅尔透镜入光面一侧的结构示意图；

图9为图7中第二菲涅尔透镜出光面一侧的结构示意图；

图10为第一光导的正面结构示意图；

图11为第一光导的背面结构示意图。

附图标记：

100-壳体，200-外面罩，300-第一PCB，310-第一光源，320-第二光源，330-第三光源，400-透镜部，410-第一菲涅尔透镜阵列，420-第二菲涅尔透镜阵列，421-菲涅尔花纹，422-收集器式花纹，430-第三菲涅尔透镜阵列，500-支架，510-第一镂空区域，520-第二镂空区域，530-第三镂空区域，540-第一光导安装槽，550-第二光导安装槽，600-厚壁光导滤光面罩，610-出光部，611-第一凸起部，612-第二凸起部，613-凹槽部，6131-扣合孔， 620-透光区域，710、720-第一衬框部，711-卡接部，730-第二衬框部，731-透光孔，810- 第一位置灯光导，811、812-条状光导，813、814-安装部，815-齿状花纹，820-第二PCB， 830-第二位置灯光导，840-第三PCB。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1-9，本实施例提供了一种车灯，所述包括壳体100和外面罩200，所述壳体100和所述外面罩200固定连接形成一容纳空间，优选地，通过超声波焊连接。所述容纳空间内设置有固定连接的第一PCB300、透镜部400、支架500、厚壁光导滤光面罩 600。

参见附图1-5，所述第一PCB300包括第一光源310，所述第一光源310包含多个LED灯珠。所述透镜部400包括对应所述第一光源310的第一菲涅尔透镜阵列410，所述第一菲涅尔透镜阵列410包含多个菲涅尔透镜单元，与LED灯珠位置对应，用于将光源发出的光线转化为平行折射光线。所述支架500上对应所述第一菲涅尔透镜阵列410的位置设置有第一镂空区域510；所述厚壁光导滤光面罩600远离所述第一菲涅尔透镜阵列410 的一面上对应所述第一镂空区域510的第一出光区域内设置有出光部610，所述厚壁光导滤光面罩600的入光面和所述第一出光区域内的出光部610的出光面上均设置有用于折/ 散射光线的光学花纹，所述厚壁光导滤光面罩600对通过菲涅尔透镜的光线进行折/散射，使其进一步均匀化。所述第一光源310、第一菲涅尔透镜阵列410和厚壁光导滤光面罩 600(包括其上的出光部610)形成一光学***，所述第一光源310发出光线经过菲涅尔透镜的一次折射滤光，形成平行折射光线，再经过厚壁光导的二次折射，形成更为均匀的光线，通过透明的外面罩200向外出射，实现第一信号功能。在本实施例中，所述第一信号功能为刹车灯功能。在本实施例中所述出光部610设置有多个，在所述第一出光区域内阵列排布，形成栅栏式造型，第一出光区域内除所述出光部610之外的其它区域仅透光，实现点亮，其亮度远低于出光部610的出光亮度，通过两者的明暗对比，可以更好地实现车灯的造型效果，提高车灯的辨识度。所述车灯还包括第一衬框部710，所述出光部610包括第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部和第二凸出部之间具有一凹槽部613，所述凹槽部613用于装配不透光的第一衬框部710。具体地，所述第一衬框部 710上设置有卡接部711，所述凹槽部613内设置有扣合孔6131，所述卡接部711与所述扣合孔6131形成卡扣连接，使所述第一衬框部固定装配到所述厚壁光导滤光面罩600上。通过这样的结构，合理地利用了有限的不可视空间安装第一衬框部，又将出光部610分割成两段，分割后的出光部610可以实现深邃的视觉效果。在本实施例中，

参见附图1-2、6-9，所述第一PCB300还包括第二光源320，第二光源320设置于第一PCB300上第一光源310的下方，第二光源320包含多个LED灯珠。所述透镜部400 还包括对应所述第二光源320的第二菲涅尔透镜阵列420，所述第二菲涅尔透镜阵列420 的入光面设置有菲涅尔花纹421，所述第二菲涅尔透镜阵列420的出光面设置有收集器式花纹422，即齿状、存在台阶状断差的光学花纹。所述支架500上对应所述第二菲涅尔透镜阵列420的位置设置有第二镂空区域520；所述厚壁光导滤光面罩600对应所述第二镂空区域520的位置设置有透光区域620。所述第二光源320、第二菲涅尔透镜阵列420和厚壁光导滤光面罩600形成另一光学***，所述第二光源320发出光线通过所述第二菲涅尔透镜阵列420、所述透光区域620和透明的外面罩200向外出射，实现第二信号功能。在本实施例中，所述第二信号功能为倒车灯功能。所述车灯还包括第二衬框部730，所述第二衬框部730固定连接于厚壁光滤光面罩上的透光区域620，优选地，通过卡扣结构连接，所述第二衬框部730将上述透光区域620的出光分成上下两块，实现“＝”造型，提升了车灯的造型效果和辨识度。

所述第一PCB300还包括第三光源330，所述第三光源330设置于第一PCB300上第二光源320的下方，第三光源330包含多个LED灯珠。所述透镜部400还包括对应所述第三光源330的第三菲涅尔透镜阵列430；所述支架500上对应所述第三菲涅尔透镜阵列 430的位置设置有第三镂空区域530；所述厚壁光导滤光面罩600远离所述第三菲涅尔透镜阵列430的一面上对应所述第三镂空区域530的第二出光区域内设置出光部610，所述厚壁光导滤光面罩600的入光面和所述第二出光区域内的出光部610的出光面上均设置有用于折/散射光线的光学花纹。所述第三光源330、第三菲涅尔透镜阵列430和厚壁光导滤光面罩600(包括其上的出光部610)形成光学***，所述第三光源330发出光线通过所述第三菲涅尔透镜阵列430和所述第二出光区域内的出光部610和透明的外面罩200 向外出射，实现第三信号功能。在本实施例中，所述第三信号功能为转向灯功能。所述第三光源330、第三菲涅尔透镜阵列430、厚壁光导滤光面罩600上第二出光区域和出光部的设置，与第一光源310、第一菲涅尔透镜阵列410、厚壁光导滤光面罩600上第一出光区域和出光部610的设置基本相同，这里不再详细描述。本申请光学***，根据需要实现的信号功能的不同法规出光要求，本领域技术人员可以灵活地对光学花纹的设置进行相应调整。在一些实施例中，也可以为外面罩200上对应出光区域配置相应的颜色或光学花纹，以便更好的实现相应的信号功能。

参见附图1、2、10、11，在本实施例中，所述支架500上所述第一镂空区域510的外侧设置有第一光导安装槽510，第三镂空区域530的外侧设置有第二光导安装槽550，所述第一光导安装槽510和第二光导安装槽550分别呈C形环绕所述第一镂空区域510 和所述第三镂空区域530。所述厚壁光导滤光面罩600上对应所述光导安装槽的位置设置有位置灯透光区域。所述车灯还包括第一位置灯光导810、固定设置于所述第一位置灯光导810端部的第二PCB820、第二位置灯光导830、固定设置于所述第二位置灯光导830 端部的第三PCB840，所述位置灯光导安装于对应的光导安装槽中，第二PCB820和第三 PCB840上LED灯珠发出的光线通过位置灯光导、位置灯透光区域和透明的外面罩200 向外出射，呈双“C”造型，实现位置灯功能。所述第一位置灯光导810包括两根条状光导811、812，条状光导811、812的后部设置有沿光导颜色方向连续的齿状花纹815，所述齿状花纹815用于实现光线在光导条长度范围内的全反射，使光在整个光导条的长度范围内实现均匀传导和点亮。条状光导811、812的端部分别设置有安装部813、814，安装部813、814通过定位柱定位，通过螺钉与第二PCB820固定连接，条状光导811、812 共用第二PCB820。所述安装部813、814处通过不透明件遮挡，避免从车灯外部看到条状光导811、812连接处的结构。该结构十分紧凑，实现光源与导光***的一次定位，减少装配过程中出现的间接误差。第二位置灯光导830和第三PCB840的设置与第一位置灯光导810和第一PCB300类似，这里不再详细描述。

进一步地，所述第二PCB820上还设置有侧标志灯LED，参见附图6，所述第二衬框部730上设置有透光孔731，侧标志灯LED发出的光线通过所述透光孔731和外面罩 200上的对应透光区域620向外出射，实现侧标志灯功能。

对于本实施例的车灯的装配，第一PCB300通过螺钉安装于透镜部400的后侧，第一PCB300和透镜部400形成的组件通过螺钉安装固定于支架500上，位置灯光导通过卡接和螺钉固定安装与支架500上的光导安装槽中，第一衬框部和第二衬框部730卡接于厚壁光导滤光面罩600上。通过上述装配形成的子装配体通过螺钉与壳体100固定连接，壳体100与外面罩200通过超声波焊固定连接，将上述子装配体容纳于其中。

本实施例的车灯结构紧凑，能够在满足法规出光要求的情况下，在较为有限的车灯空间内实现多种车灯功能，且各功能灯出光均匀，光学效果好，造型辨识度高。

应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于车灯的光学***，其特征在于，包括：

光源；

菲涅尔透镜阵列，包含多个菲涅尔透镜单元，用于将光源发出的光线转化为平行折射光线；

厚壁光导滤光面罩，所述厚壁光导滤光面罩朝向所述菲涅尔透镜阵列的一面为入光面，所述厚壁光导滤光面罩远离所述菲涅尔透镜阵列的一面上设置有出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述出光部的出光面上均设置光学花纹，所述厚壁光导滤光面罩对通过菲涅尔透镜的光线进行折/散射，使其进一步均匀化。

2.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，

所述出光部包括第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部和第二凸出部之间具有一凹槽部，所述凹槽部用于装配不透光的第一衬框部。

3.如权利要求2所述的光学***，其特征在于，

所述第一衬框部上设置有卡接部，所述凹槽部内设置有扣合孔，所述卡接部与所述扣合孔形成卡扣连接，使所述第一衬框部固定装配到所述厚壁光导滤光面罩上。

4.如权利要求1-3中任一项所述的光学***，其特征在于，

所述出光部设置有多个，在所述厚壁光导滤光面罩远离所述菲涅尔透镜阵列的一面上阵列排布。

5.一种车灯，包括壳体和外面罩，所述壳体和所述外面罩固定连接形成一容纳空间，其特征在于，所述容纳空间内设置有固定连接的第一PCB、透镜部、支架、厚壁光导滤光面罩；

所述第一PCB包括第一光源；

所述透镜部包括对应所述第一光源的第一菲涅尔透镜阵列；

所述支架上对应所述第一菲涅尔透镜阵列的位置设置有第一镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩远离所述第一菲涅尔透镜阵列的一面上对应所述第一镂空区域的第一出光区域内设置有如权利要求1-4中任一项所述的光学***中的出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述第一出光区域内的出光部的出光面上均设置有用于折/散射光线的光学花纹；

所述第一光源发出光线通过所述第一菲涅尔透镜阵列和所述第一出光区域内的出光部向外出射，实现第一信号功能。

6.如权利要求5所述的车灯，其特征在于，

所述第一PCB还包括第二光源；

所述透镜部还包括对应所述第二光源的第二菲涅尔透镜阵列，所述第二菲涅尔透镜阵列的入光面设置有菲涅尔花纹，所述第二菲涅尔透镜阵列的出光面设置有收集器式花纹；

所述支架上对应所述第二菲涅尔透镜阵列的位置设置有第二镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩对应所述第二镂空区域的位置设置有透光区域；

所述第二光源发出光线通过所述第二菲涅尔透镜阵列和所述透光区域向外出射，实现第二信号功能。

7.如权利要求6所述的车灯，其特征在于，

所述第一PCB还包括第三光源；

所述透镜部还包括对应所述第三光源的第三菲涅尔透镜阵列；

所述支架上对应所述第三菲涅尔透镜阵列的位置设置有第三镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩远离所述第三菲涅尔透镜阵列的一面上对应所述第三镂空区域的第二出光区域内设置有如权利要求1-4中任一项所述的光学***中的出光部，所述厚壁光导滤光面罩的入光面和所述第二出光区域内的出光部的出光面上均设置有用于折/散射光线的光学花纹；

所述第三光源发出光线通过所述第三菲涅尔透镜阵列和所述第二出光区域内的出光部向外出射，实现第三信号功能。

8.如权利要求7所述的车灯，其特征在于，

所述第一信号功能为刹车灯功能，所述第二信号功能为倒车灯功能，所述第三信号功能为转向灯功能。

9.如权利要求7所述的车灯，其特征在于，

所述支架上所述第一镂空区域和所述第三镂空区域的外侧均设置有光导安装槽，所述光导安装槽呈C形分别环绕所述第一镂空区域和所述第三镂空区域；

所述厚壁光导滤光面罩上对应所述光导安装槽的位置设置有位置灯透光区域；

所述车灯还包括位置灯光导和固定设置于所述位置灯光导端部的第二PCB，所述位置灯光导安装于所述光导安装槽中，所述第二PCB上位置灯LED发出的光线通过位置灯光导、位置灯透光区域向外出射，实现位置灯功能。

10.如权利要求9所述的车灯，其特征在于，

所述车灯包括不透光的第二衬框部，所述第二衬框部与所述厚壁光导滤光面罩卡接，所述第二衬框部上设置有透光孔；

所述第二PCB上设置有侧标志灯LED，所述侧标志灯LED发出的光线通过所述透光孔向外出射，实现侧标志灯功能。

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