CN213542362U - 车灯光学组件、车灯模组和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆照明装置，公开了一种车灯光学组件，包括初级光学元件和次级光学元件，所述初级光学元件包括依次连接的入光部(11)、通光部(12)和初级出光部(13)，所述次级光学元件包括次级出光部(22)和用于支撑所述次级出光部(22)的支撑部(21)，所述支撑部(21)与所述次级出光部(22)形成用于容置所述初级光学元件的腔体，所述次级出光部(22)的横截面的形状呈圆环形，所述入光部(11)汇聚的光线依次经所述通光部(12)和初级出光部(13)并由所述次级出光部(22)投射形成照明光形。此外，本实用新型还公开了一种车灯模组及车辆。本实用新型的车灯光学组件能够形成更宽的展宽区域光形。

Description

车灯光学组件、车灯模组和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆照明装置，具体地，涉及一种车灯光学组件。此外，本实用新型还涉及一种包括所述车灯光学组件的车灯模组和车辆。

背景技术

随着车灯技术的发展，人们对车灯的外观、亮度以及光形的要求也越来越高。良好的照明情况对于缓解眼睛疲劳，保持安全车距，有效避免高速意外有很重要的作用，而近光展宽照明区域和远光展宽照明区域能够让司机拥有更宽更远视野，对夜间行车的突发状况能及时发现，从而获得更长的反应时间。

现有技术中，为了形成展宽区域光形，常见的，照明模组包括依次设置的光源、导光元件和透镜，光源发出的光线经导光元件汇聚、传输后，由透镜投射形成展宽区域的照明光形。但是，上述结构的照明模组中，展宽区域的照明光形的宽度较窄，若需要形成宽度更宽的照明光形则需要增大照明模组的尺寸，这和未来汽车造型越发紧凑的趋势存在突显的矛盾。

有鉴于此，需要设计一种新型的车灯光学组件。

实用新型内容

本实用新型第一方面所要解决的技术问题是提供一种车灯光学组件，该车灯光学组件能够形成更宽的展宽区域光形。

本实用新型第二方面所要解决的技术问题是提供一种车灯模组，该车灯模组能够形成更宽的展宽区域光形。

本实用新型第三方面所要解决的技术问题是提供一种车辆，该车辆的车灯模组能够形成更宽的展宽区域光形。

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种车灯光学组件，包括初级光学元件和次级光学元件，所述初级光学元件包括依次连接的入光部、通光部和初级出光部，所述次级光学元件包括次级出光部和用于支撑所述次级出光部的支撑部，所述支撑部与所述次级出光部形成用于容置所述初级光学元件的腔体，所述次级出光部的横截面的形状呈圆环形，所述入光部汇聚的光线依次经所述通光部和初级出光部并由所述次级出光部投射形成照明光形。

优选地，所述初级光学元件相对于所述次级出光部的光轴倾斜设置。

作为一种具体地结构形式，所述初级光学元件的入光部为聚光杯结构；或者所述入光部为向后凸出的曲面结构或锥体结构。

优选地，所述初级出光部为两侧向前弯曲的顺滑曲面。

优选地，所述支撑部表面设有遮光涂层或所述支撑部为不透光制件。

作为一种具体地结构形式，所述通光部的下侧设有III区形成结构，所述III区形成结构从所述入光部向所述初级出光部延伸，所述入光部汇聚的部分光线能够射入所述III区形成结构并由所述III区形成结构的前端面射向所述次级出光部，经所述次级出光部投射以形成近光III区光形。

优选地，所述III区形成结构的前端面为两侧向前弯曲的顺滑曲面。

作为一种具体地结构形式，所述初级光学元件包括多个所述入光部，所述III区形成结构的后端与多个所述入光部相连以使多个所述入光部汇聚的部分光线能够射入所述III区形成结构，所述III区形成结构的两侧面由后向前逐渐向靠近所述次级出光部的光轴的方向倾斜。

作为一种具体地结构形式，所述初级光学元件的后端设有初级安装部，所述次级光学元件的后端设有次级安装部，所述初级安装部与次级安装部均设有通孔，以通过紧固件使得所述次级光学元件与初级光学元件相连接。

优选地，所述次级出光部的焦点设置在所述初级出光部的下边沿或上边沿上。

典型地，所述次级光学元件为一体成型件。

本实用新型第二方面还提供一种车灯模组，包括散热器、电路板、设置于所述电路板上的光源和第一方面技术方案中任一项所述的车灯光学组件，所述光源设置于所述入光部的后方。

优选地，所述散热器、电路板和车灯光学组件通过紧固件依次连接。

本实用新型第三方面还提供一种车辆，包括根据第二方面技术方案中所述的车灯模组。

上述基础技术方案中的车灯光学组件，包括初级光学元件和次级光学元件，该支撑部与所述次级出光部能够形成用于容置所述初级光学元件的腔体。初级光学元件的入光部能够汇聚光线，汇聚的光线依次经所述通光部和初级出光部并由所述次级出光部投射形成照明光形。该车灯光学组件具有初级出光部的出光面和次级出光部的入光面两个配光光学面，增加了配光参数，配光更加灵活，使得车灯造型更加新颖、多变，满足用户对于个性化、科技感的车灯造型的需要；而且，次级出光部的横截面的形状呈圆环形，使得出射光线的折射角度更大，形成更宽的展宽区域照明光形；此外，圆环形的次级出光部的加工工艺简单，还能够节省材料，降低成本和重量。

有关本实用新型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是本实用新型的车灯模组的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的车灯模组的一种实施例的俯视图；

图3是图2的A-A剖面图；

图4是本实用新型的车灯模组的一种实施例的侧视图；

图5是图4的B-B剖面图；

图6是本实用新型的车灯光学组件中的初级光学元件的一种实施例的结构示意图之一；

图7是本实用新型的车灯光学组件中的初级光学元件的一种实施例的结构示意图之二；

图8是本实用新型的车灯光学组件中的初级光学元件的一种实施例的结构示意图之三；

图9是本实用新型的车灯光学组件中的初级光学元件的一种实施例的俯视图；

图10是图9的E-E剖面图；

图11是本实用新型的车灯光学组件中的初级光学元件的一种实施例的侧视图；

图12是图11的F-F剖面图；

图13是本实用新型的车灯光学组件中的次级光学元件的一种实施例的结构示意图；

图14是本实用新型的车灯光学组件中的次级光学元件的一种实施例的俯视图；

图15是图14的C-C剖面图；

图16是本实用新型的车灯光学组件中的次级光学元件的一种实施例的侧视图；

图17是图16的D-D剖面图；

图18是本实用新型的车灯模组的一种实施例的光形示意图。

附图标记说明

11入光部 12通光部

13初级出光部 14III区形成结构

15初级安装部

21支撑部 22次级出光部

221入光面 222出光面

23次级安装部 24光轴

3光源 4电路板

5散热器

61近光III区光形 62近光展宽区域光形

63水平截止线

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

需要理解的是，如图3所示，基于该车灯光学组件，“前”是指次级出光部22所在端，“后”是指入光部11所在端，“左”是指沿光线出射方向的左侧，“右”是指沿光线出射方向的右侧，“上”是指沿光线出射方向的上方，“下”是指沿光线出射方向的下方，在实际安装情况中，应当根据实际安装状态并结合本光学元件本身为基准对方位术语进行解释，术语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。需要说明的是，上述光线出射方向为车灯光学组件内的光路走向。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，为了车灯造型等需求，可以在该车灯光学组件和外配光镜之间设置至少一个内配光镜，该内配光镜可以是普通等壁厚塑料件，只为呈现所需造型，还可以是背面具有配光功能的配光塑料件。

参考图1至图5，本实用新型第一方面提供一种车灯光学组件，包括初级光学元件和次级光学元件，其中，初级光学元件包括依次连接的入光部11、通光部12和初级出光部13；次级光学元件包括次级出光部22和用于支撑次级出光部22的支撑部21，具体地，支撑部21和次级出光部22可以装配连接或一体成型，支撑部21与次级出光部22形成用于容置初级光学元件的腔体，其中，为了拓宽展宽区域的照明光形，该车灯光学组件创造性地提出了横截面呈圆环形的次级出光部22。参考图14至图17，次级出光部22的入光面221和出光面222均为向前凸出的曲面，更加具体的，参考图17，次级出光部22的入光面221的横截线和次级出光部22的出光面222的横截线均为向前凸出的弧线，次级出光部22的横截面的形状使其出射光线的折射角度更大，形成的展宽区域光形角度更宽；参考图15，次级出光部22的入光面221的纵截线可以为直线或向前凸出的弧线，次级出光部22的出光面222的纵截线为向前凸出的弧线。可以在入光部11后方设置光源，该光源发出的光线经入光部11汇聚后，穿过通光部12并由初级出光部13出射至次级出光部22，该次级出光部22将光线投射出去形成照明光形。本实用新型基础实施方式的车灯光学组件，其能够形成近光灯、远光灯或角灯的展宽区域的照明光形，由于次级出光部22的横截面的形状呈圆环形，使得出射光线的折射角度更大，提高近光、远光和角灯的照明宽度，为驾驶员提供更宽的照明视野；而且，该车灯光学组件具有初级出光部13的出光面和次级出光部22的入光面两个配光光学面，配光更加灵活，使得车灯造型更加新颖、多变，能够满足用户对于个性化、科技感的车灯造型的需要；此外，圆环形的次级出光部22的加工工艺简单，还能够节省材料，降低成本和重量。

优选地，参考图3，所述初级光学元件相对于所述次级出光部22的光轴24倾斜设置，使初级出光部13的出射光线更多地射入次级出光部22，提高光线利用率，从而提高车灯的光效。初级光学元件相对于次级出光部22的光轴24的倾斜角度依据光形需要而设置，具体地，应用于近光车灯模组时，初级光学元件由后上方向前下方倾斜地设置于次级光学元件的腔体内并与光轴24形成一定的倾斜角度，应用于远光车灯模组时，由后下方向前上方倾斜地设置于次级光学元件的腔体内并与光轴24形成一定的倾斜角度。

优选地，参考图6至图12，初级光学元件的入光部11为聚光杯结构，进一步优选地，为了提高展宽区域照明光形的亮度和宽度，可以沿左右方向设置多个入光部11，每个入光部11的后方一一对应的设有光源。具体地，该聚光杯结构远离初级出光部13的一端开设有内凹腔体，内凹腔体包括前入光面和侧入光面，前入光面为向远离初级出光部13的一侧凸出的曲面，侧入光面为由远离初级出光部13的一端向靠近初级出光部13的一端口径逐渐减小的曲面，聚光杯结构的外部轮廓面为由远离初级出光部13的一端向靠近初级出光部13的一端口径逐渐增大的曲面。参考图5，内凹腔体的开口朝向光源3以接收光源3发出的光线，发散光经聚光杯结构折射或反射后，能够形成角度较小的光束，使得该光源3发出的光线能够完全或绝大部分的入射到通光部12，具体地，聚光杯结构通过内凹腔体的前入光面可将光源3所发出的部分光线折射至前方，该内凹腔体的侧入光面可对光源所3发出的其它光线进行折射，且将折射后的光线再通过外部轮廓面反射至前方，由此可基本实现对光源3发出的所有光束的汇聚准直，可达到提高光源3的光束利用率的目的，实现较高的光效的同时还能够减小该初级光学元件的尺寸，使得该车灯光学组件进一步趋于小型化。或者，该入光部11还可以为向后凸出的曲面结构或锥体结构。当然，本实用新型的入光部11并不局限于上述结构，还可以是其他结构，其作用均是将光线聚集准直，因此，其他一些聚光结构也均属于本实用新型的保护范围。

优选地，初级出光部13为两侧向前弯曲的顺滑曲面，以能够与次级出光部22的焦平面相适应，使得次级出光部22投射形成的照明光形清晰。

优选地，参考图13，次级光学元件的支撑部21表面设有遮光涂层，如在支撑部21表面涂覆黑漆，或支撑部21可以采用不透光材料制成，这样，可以避免光线从支撑部21射出形成杂散光。

优选地，参考图8和图10，为了形成近光III区光形61，通光部12的下侧设有III区形成结构14，III区形成结构14从所述入光部11向所述初级出光部13延伸，延伸至通光部12的中部区域，所述入光部11汇聚的部分光线能够射入所述III区形成结构14并由所述III区形成结构14的前端面射向所述次级出光部22，经所述次级出光部22投射以形成近光III区光形61。需要说明的是，近光III区光形61位于近光明暗截止线上方，主要对标志牌等位于路面上方的物体起到照明作用，使驾驶员获取标志牌等信息。

参考图3所示，在光线传输过程中，入光部11的出射光线会有部分射至通光部12的下表面，由通光部12下表面反射至初级出光部13，而设置了III区形成结构14后，III区形成结构14会减小通光部12下表面用于反射光线的面积，使得部分光线的方向发生改变，无法由初级出光部13射出，减少了由次级出光部22出射的光线，从而会影响位于近光明暗截止线下方的近光光形的照度和均匀性。因此，进一步优选地，所述初级光学元件包括多个所述入光部11，入光部11沿左右方向依次排列并连接于通光部12的后端，所述III区形成结构14的后端与多个所述入光部11相连以使多个所述入光部11汇聚的部分光线能够射入该III区形成结构14，所述III区形成结构14的两侧面由后向前逐渐向靠近所述次级出光部22的光轴的方向倾斜。III区形成结构14能够接收多个入光部11的出射光线，使得近光III区光形61的照度达到要求，而III区形成结构14的两侧面收拢，一方面能够使III区形成结构14的前端面的出射光线进一步汇聚以满足近光III区光形61照度的要求，另一方面，能够减少III区形成结构14占据通光部12的下表面的面积，保证经通光部12下表面反射并最终射至位于近光明暗截止线下方区域的光线量，从而保证位于近光明暗截止线下方的近光光形的照度和均匀性。

更优选地，参考图8，为了减少III区形成结构14占据通光部12的下表面的面积，可减少III区形成结构14的前后延伸长度，该III区形成结构14延伸至通光部12的中部区域甚至更靠近入光部11，同时，为了保证近光III区光形61的照度，将III区形成结构14的前端面设置为两侧向前弯曲的顺滑曲面，以使其出射光线更汇聚。通过III区形成结构14的延伸长度以及其前端面形状的设置，既保证了位于近光明暗截止线下方的近光光形的照度和均匀性，也保证了近光III区光形61的照度。

初级光学元件容置于次级光学元件中并与该次级光学元件固定连接，具体地，可以采用粘接、焊接或紧固件连接的连接方式将两者连接。作为一种优选的结构形式，参考图5，初级光学元件的后端设有初级安装部15，次级光学元件的后端设有次级安装部23，初级安装部15与次级安装部23均设有通孔，螺钉或螺栓等紧固件依次穿过初级安装部15和次级安装部23的通孔后将次级光学元件与初级光学元件相连接，如此，安装便捷，装配误差小，车灯光学组件的光学精度高。更加具体地，初级安装部15设置于入光部11的左右两侧，其为向外翻折的翻边结构，次级安装部23设置于支撑部21后端的左右两侧，其与初级安装部15的结构相似并且其上还设有定位销。或者，也可以依据车灯设计需要将初级安装部15和次级安装部23设置于其他位置或设计为其它形状。

进一步优选地，应用于近光车灯模组时，初级光学元件定位为使得次级出光部22的焦点位于初级出光部13的下边沿上或下边沿附近，车灯光学组件定位为使得次级出光部22的光轴24沿车辆的前后方向延伸，这样，光线经初级出光部13的下边沿截取后射向次级出光部22，以形成清晰的近光展宽区域光形62的上边界，即初级出光部13的下边沿为顺滑曲线时，该上边界为水平截止线63，或者初级出光部13的下边沿为具有段差的曲线时，该上边界为具有拐点的截止线；应用于远光车灯模组时，初级光学元件定位为使得次级出光部22的焦点位于初级出光部13的上边沿上或上边沿附近，车灯光学组件定位为使得次级出光部23的光轴24沿车辆的前后方向延伸，这样，光线经初级出光部13的上边沿截取后射向次级出光部22，以形成清晰的远光展宽区域光形的下边界，初级出光部13的上边沿可以为顺滑曲线或具有段差的曲线，以分别形成水平截止线或具有拐点的截止线；用于角灯时，初级光学元件定位为使得次级出光部22的焦点位于初级出光部13的下边沿上或下边沿附近，车灯光学组件定位为使得次级出光部22的光轴24相对于车辆前后方向倾斜向外侧延伸，光线经初级出光部13的下边沿截取后射向次级出光部22，以形成清晰的角灯照明光形的上边界。可以理解的是，光轴24为经过次级出光部22的焦点的沿出光方向延伸的直线。该车灯光学组件设计灵活，通过初级光学元件和次级光学元件的相对位置的不同设置、调节车灯模组在车灯中的安装位置即可适用于多种光形，如角灯的照明光形以及远近光灯的展宽区域光形，适用性较广。

本实用新型优选实施例中的车灯光学组件，包括初级光学元件和次级光学元件，初级光学元件为一体成型的实心光导体，其包括依次连接的入光部11、通光部12和初级出光部13，其中，入光部11为聚光杯结构且初级光学元件的左右两侧分别设有初级安装部15；通光部12的下侧设有III区形成结构14，其前端面为两侧向前弯曲的顺滑曲面，其后端与多个所述入光部11相连以使多个所述入光部11汇聚的部分光线能够射入该III区形成结构14，其两侧面由后向前逐渐向靠近次级出光部22的光轴的方向倾斜；初级出光部13为两侧向前弯曲的顺滑曲面；次级光学元件包括一体成型的支撑部21和次级出光部22，支撑部21表面涂覆黑漆且支撑部21的后端两侧设有次级安装部23，次级出光部22的出光面222和入光面221均为向前凸出的曲面以形成圆环形的次级出光部22。安装时，将初级光学元件容置于次级光学元件的空腔内，初级光学元件相对于次级出光部22的光轴24倾斜设置并使得次级出光部22的焦点设置在初级出光部13的下边沿或初级出光部13的上边沿上，最后将螺钉穿过初级安装部15与次级安装部23的通孔，即安装到位。下面以应用于近光车灯模组中的车灯光学组件为例，描述该车灯光学组件工作过程：参考图18，用于近光车灯模组时，次级出光部22的焦点设置在初级出光部13的下边沿上，在入光部11后方设置光源3，该光源3发出的光线经入光部11汇聚，一部分光线穿过通光部12并经通光部12的下边沿截取后，由初级出光部13射向次级出光部22，最终形成具有水平截止线63的近光展宽区域光形62，入光部11汇聚的另一部分光线穿过III区形成结构14，从III区形成结构14的前端面射向次级出光部22，次级出光部22投射形成位于近光展宽区域光形62上方的近光III区光形61。

本实用新型的车灯模组，包括散热器5、电路板4、设置于电路板4上的光源3和第一方面技术方案中的车灯光学组件，光源3设置于入光部11的后方，散热器5、电路板4和车灯光学组件可以通过紧固件依次连接。该车灯模组，包括第一方面技术方案中的车灯光学组件，因此至少具有上述车灯光学组件的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

本实用新型的车辆，可以包括上述实施例中的车灯模组，因此至少具有上述车灯模组的实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

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

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，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (14)

1.一种车灯光学组件，其特征在于，包括初级光学元件和次级光学元件，所述初级光学元件包括依次连接的入光部(11)、通光部(12)和初级出光部(13)，所述次级光学元件包括次级出光部(22)和用于支撑所述次级出光部(22)的支撑部(21)，所述支撑部(21)与所述次级出光部(22)形成用于容置所述初级光学元件的腔体，所述次级出光部(22)的横截面的形状呈圆环形，所述入光部(11)汇聚的光线依次经所述通光部(12)和初级出光部(13)并由所述次级出光部(22)投射形成照明光形。

2.根据权利要求1所述的车灯光学组件，其特征在于，所述初级光学元件相对于所述次级出光部(22)的光轴(24)倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的车灯光学组件，其特征在于，所述初级光学元件的入光部(11)为聚光杯结构；或者所述入光部(11)为向后凸出的曲面结构或锥体结构。

4.根据权利要求1所述的车灯光学组件，其特征在于，所述初级出光部(13)为两侧向前弯曲的顺滑曲面。

5.根据权利要求1所述的车灯光学组件，其特征在于，所述支撑部(21)表面设有遮光涂层或所述支撑部(21)为不透光制件。

6.根据权利要求1所述的车灯光学组件，其特征在于，所述通光部(12)的下侧设有III区形成结构(14)，所述III区形成结构(14)从所述入光部(11)向所述初级出光部(13)延伸，所述入光部(11)汇聚的部分光线能够射入所述III区形成结构(14)并由所述III区形成结构(14)的前端面射向所述次级出光部(22)，经所述次级出光部(22)投射以形成近光III区光形(61)。

7.根据权利要求6所述的车灯光学组件，其特征在于，所述III区形成结构(14)的前端面为两侧向前弯曲的顺滑曲面。

8.根据权利要求6或7所述的车灯光学组件，其特征在于，所述初级光学元件包括多个所述入光部(11)，所述III区形成结构(14)的后端与多个所述入光部(11)相连以使多个所述入光部(11)汇聚的部分光线能够射入所述III区形成结构(14)，所述III区形成结构(14)的两侧面由后向前逐渐向靠近所述次级出光部(22)的光轴的方向倾斜。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的车灯光学组件，其特征在于，所述初级光学元件的后端设有初级安装部(15)，所述次级光学元件的后端设有次级安装部(23)，所述初级安装部(15)与次级安装部(23)均设有通孔，以通过紧固件使得所述次级光学元件与初级光学元件相连接。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的车灯光学组件，其特征在于，所述次级出光部(22)的焦点设置在所述初级出光部(13)的下边沿或上边沿上。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的车灯光学组件，其特征在于，所述次级光学元件为一体成型件。

12.一种车灯模组，其特征在于，包括散热器(5)、电路板(4)、设置于所述电路板(4)上的光源(3)和权利要求1至11中任一项所述的车灯光学组件，所述光源(3)设置于所述入光部(11)的后方。

13.根据权利要求12所述的车灯模组，其特征在于，所述散热器(5)、电路板(4)和车灯光学组件通过紧固件依次连接。

14.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求12或13所述的车灯模组。

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