CN216868384U - 一种近光光学元件、车灯模组和车辆 - Google Patents

Abstract

一种近光光学元件，包括依次连接的入光部、传输部和出光部；所述传输部的后端连接所述入光部，所述传输部的前端连接所述出光部；所述传输部由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置；所述传输部至少包括一个传输反射面，用于反射进入所述传输部的光线；由于连接入光部和出光部的传输部由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置，经由出光部射出的光线，基本均由传输反射面反射后进入该出光部，因此，可有效地避免由聚光结构射出的光线直接穿透该近光学元件，在出光部的出光面形成多个光斑的情形，从而，改善了点灯效果。

Description

一种近光光学元件、车灯模组和车辆

技术领域

本实用新型涉及车灯领域，特别是涉及一种近光光学元件、车灯模组和车辆。

背景技术

市场对窄长透镜车灯模组的需求越来越多，对透镜出光面的尺寸要求上下尺寸小于等于30mm，尤其是小于等于20mm，左右尺寸一般30mm～300mm不等，甚至大于300mm，比如上下尺寸20mm、左右尺寸220mm的透镜。

现有技术中，透镜出光面尺寸较大的车灯模组，直接将其透镜缩小或者结合光学元件的缩小，不能满足光形、光学性能和光学效率等方面的要求。现有技术中针对窄长透镜出光面提出的技术方案，公开号为CN209431309U、专利名称为“远光灯具及车辆”的中国专利和公开号CN210291713U、专利名称为“汽车灯具”的中国专利，这些方案具有光学结构复杂、零部件较多、整体尺寸较大以及成本较高等不足。

当然，市场上，也存在着一些结构简单、尺寸小的近光光学元件。但是，现有的该部分近光光学元件在车灯外侧看，会看到由聚光结构导致的圆形光斑，直接影响点灯效果。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种结构简单、应用方便的一种近光光学元件。

本实用新型提出一种近光光学元件，包括依次连接的入光部、传输部和出光部；所述传输部的后端连接所述入光部，所述传输部的前端连接所述出光部；所述传输部由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置；所述传输部至少包括一个传输反射面，用于将进入所述传输部的光线反射至出光部；所述传输部与所述出光部之间包括若干在左右方向上延伸的分界面，所述分界面由分界设定曲线沿竖直方向拉伸形成，且所述分界面突出于所述传输部下表面；所述若干分界面包括至少一个主近光入光面和至少一个辅助近光入光面；部分贴近所述主近光入光面的传输部下表面由下向上凹入形成凹入部，所述凹入部外表面与所述主近光入光面的交界线以及所述传输部下表面与所述主近光入光面的交界线衔接，形成近光截止线结构。

优选地，所述入光部在左右方向上依次设置有若干入光本体，所述每个分界面对应至少一个入光本体。

优选地，所述出光面位于所述出光部远离所述传输部的端部。

优选地，所述分界面设置为由所述分界设定曲线沿竖直方向拉伸形成的顺滑后凸曲面，用于对入射至该分界面的光线进行水平单方向准直；所述出光面设置为由出光设定曲线沿水平方向拉伸形成顺滑外凸曲面，对入射至该分界面的光线进行竖直单方向准直。

优选地，所述传输部下部设置有近光III区结构，所述近光III区结构凸出于所述传输部的下表面，且所述近光III区结构的下表面由后上方朝前下方倾斜，所述近光III区结构的前端面为朝向所述分界面的III区出光面。

优选地，所述近光III区结构设置于所述辅助近光入光面的后方。

优选地，所述出光部与传输部为一体结构，所述传输部的材料的折射率小于出光部材料的折射率。

优选地，入光本体为聚光结构，该聚光结构的外部轮廓为由后端向前端口径逐渐增大的曲面状结构；该聚光结构为的实心体，或该聚光结构的入光端开设有凹腔，该凹腔内形成有向入光一侧凸出的凸起。

一种车灯模组，包括光源和上述车灯光学元件，所述光源与所述入光本体一一对应设置。

一种车辆，包括上述任一种的车灯模组。

如上所述，本实用新型涉及的一种近光光学元件，具有以下有益效果：

该近光光学元件结构简单、尺寸小；同时，由于连接入光部和出光部的传输部由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置，经由出光部射出的光线，基本均由传输反射面反射后进入该出光部，因此，可有效地避免由聚光结构射出的光线直接穿透该近光学元件，在出光部的出光面形成多个光斑的情形，从而，改善了点灯效果。

附图说明

图1为本实用新型一种近光光学元件的示意图。

图2为本实用新型一种近光光学元件的另一示意图。

图3为本实用新型一种近光光学元件的俯视图。

图4为本实用新型一种近光光学元件沿A-A的剖视图。

图5为本实用新型近光光线和近光III区光线在该近光光学元件的光线传播路径示意图。

图6为本实用新型一种近光光学元件的另一示意图。

图7为图6中B区域的放大图。

图8为本实用新型一种近光光学元件工作时的光形示意图。

图9为本实用新型一种近光光学元件工作时的光形图。

附图标记说明：

100、入光部；110、入光本体；111、入光面；112、入光反射面；200、传输部；210、倾斜段；211、传输反射面；220、平直段；221、凹入部；300、出光部；310、出光面；311、出光设定曲线；400、分界面；401、分界设定曲线；402、辅助近光入光面；403、主近光入光面；500、近光III区结构；510、III区出光面；600、近光截止结构；700、近光光线；701、主近光光形；702、辅助近光光形；703、近光截止线；710、近光III区光线；720、近光III区光形；730、近光光形。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-图5所示，一种近光光学元件的实施例，包括依次连接的入光部100、传输部200和出光部300；传输部200的后端连接入光部100，传输部200的前端连接出光部300；传输部200由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置；传输部200至少包括一个传输反射面211，用于反射进入传输部200的光线。其中，传输反射面211既可以设置为平面，也可以设置为弧形面。

传输部200与出光部300之间包括若干在左右方向上延伸的分界面400，分界面400由分界设定曲线401沿竖直方向拉伸形成，且分界面400突出于传输部200下表面；若干分界面400包括至少一个主近光入光面403和至少一个辅助近光入光面402；部分贴近主近光入光面403的传输部200下表面由下向上凹入形成凹入部221，凹入部211外表面与主近光入光面403的交界线以及传输部200下表面与主近光入光面403的交界线衔接，形成近光截止线结构600。

如图3、图4和图5所示，优选地，传输部200包括倾斜段210和以及与该倾斜段220连接的平直段220，倾斜段210的一端连接有入光部100，平直段220的一端连接有出光部300，传输反射面211位于倾斜段210内。其中，整个传输部200优选为一体化结构。本实施例中，传输部200最终设置为该传输部200的前端朝向后端向上弯曲。此时，入光部100的入光方向大致为由上朝下照射，如图1和图2所示，在上下方向，此时入光部100高于出光部300的位置。当然，本实施例，也可以采用传输部200的前端朝向后端向下弯曲，此时，入光部100低于出光部300的位置，在此就不在赘述。

如图3、图4和图5所示，下面结合车灯光学元件应用于对应的车灯模组进行说明。一般情况下，可以将光源与入光本体110一一对应得设置，光源光线由入光本体110进入入光部100后经过传输反射面211的反射后，进入传输部200的平直段220，并且经由出光部300射出形成近光光线700。具体的，光线进入主近光入光面403后从出光面310投射出，如图8所示，对应形成主近光光形701，在该过程中，光线还经过近光截止结构600形成了相应的近光截止线703，光线进入辅助近光入光面402后从出光面310投射出，对应形成辅助近光光形702。

由于连接入光部100和出光部300的传输部200由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置，经由入光部100射出的光线，基本均由传输反射面211反射后进入该出光部300，因此，可有效地避免由聚光结构射出的光线直接穿透该近光光学元件，在出光部的出光面形成多个光斑的情形，从而改善了点灯效果。

如图3、图4和图5所示，现有的情况，入光本体110一般包括至少一个入光面111和一个入光反射面112，入光反射面112设置为抛物面或类抛物面，用于将射入入光面111的光线反射至传输部200。具体的，入光本体110可以为呈聚光杯状的聚光结构，聚光杯结构的外部轮廓为由后端向前端口径逐渐增大的曲面状结构。聚光杯结构的入光端开设有凹腔，凹腔内形成有向入光一侧凸出的凸起；也可以为不开设凹腔，仅为外部轮廓为由后端向前端口径逐渐增大的曲面状结构的实心体，其入光面111可以为平面或曲面。该入光本体110也可以是向入光一侧凸出的凸起聚光结构。优选地，入光部100在左右方向上依次设置有若干入光本体110，用于分别对应各个光源，每个分界面400对应至少一个入光本体110。

如图1、图3和图4所示，其中，分界面400设置为由分界设定曲线401沿竖直方向拉伸形成的顺滑后凸曲面，用于对入射至该分界面400的光线进行水平单方向准直；出光面310设置为由出光设定曲线311沿水平方向拉伸形成顺滑外凸曲面，对入射至该出光面310的光线进行竖直单方向准直。

需要说明的是，水平单方向准直可以理解为：分界面400的水平截面为后凸曲线，能够起到对进入该分界面400的光线的汇聚效应，由于其对光线的偏折程度较大，故而该分界面400可以在水平方向进行准直。但是，该分界面400的竖直截面为直线或者几乎为直线，故而该分界面400在竖直截面无法进行准直。所以，该分界面400可以对入射至该分界面400的光线进行水平单方向准直。其中，水平方向为说明书附图1中所示的左右方向。

同理，对于出光面310可以进行竖直单方向的准直，可以理解为：出光面310的竖直截面为后凸曲线，能够起到对入射至该出光面310的光线的汇聚效应，由于其对光线的偏折程度较大，故而该出光面310能够在竖直方向对光线进行准直。但是该出光面310的水平截面为直线或者几乎为直线，故而该出光面310可以对入射至该出光面310的光线进行竖直单方向准直。其中，竖直方向为说明书附图1所示的上下方向。

如图5、图6和图8所示，通过对于分界面400的水平单方向准直和出光面310竖直单方向准直，以及两者的配合可以调整光源经由该近光光学元件射出的照明光形。分界面400与出光面310分别在单一方向上对光线汇聚准直，也使得配光过程简化。

优选地，如图1和图6所示，传输部200下部设置有近光III区结构500，近光III区结构500凸出于传输部200的下表面，且近光III区结构500的下表面由后上向前下方倾斜，近光III区结构500的前端面为朝向分界面400的III区出光面510。部分光源光线由入光部100射入后，通过传输反射面211的反射后，经过该近光III区结构500，经由III区出光面510射出，再通过相应的分界面400穿过出光面310，形成近光III区光线710在配光屏上的近光III区光形720。为了减少对主近光光形701的照度的影响，优选地，该近光III区结构500设于辅助近光入光面402的后方。如图9所示，本实施例的近光光学元件最终形成的在配光屏上的光形图，由近光光形730和近光III区光形720组成。

出光部300与传输部200可以为一体结构，传输部200的材料的折射率小于出光部300材料的折射率。传输部200和出光部300一体注塑成型(双色注塑或嵌件注塑)为一个实体零件。由不同的材料制成，都为透明材料(PC、PMMA、硅胶、树脂或玻璃等材料)，比如传输部200为PMMA材料，出光部300为PC材料，二者为不同的材料才能够形成分界面400且在分界面400处根据分界面400的面形对光线起到配光作用，优选的传输部200材料的折射率小于出光部300材料的折射率，这样配光效果更好。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种近光光学元件，其特征在于，包括依次连接的入光部(100)、传输部(200)和出光部(300)；所述传输部(200)的后端连接所述入光部(100)，所述传输部(200)的前端连接所述出光部(300)；所述传输部(200)由前端朝向后端向上或者向下弯曲设置；所述传输部(200)至少包括一个传输反射面(211)，用于将进入所述传输部(200)的光线反射至出光部(300)；所述出光部(300)包括至少一个出光面(310)，用于进入出光部(300)的光线射出；

所述传输部(200)与所述出光部(300)之间包括若干在左右方向上延伸的分界面(400)，所述分界面(400)由分界设定曲线(401)沿竖直方向拉伸形成，且所述分界面(400)突出于所述传输部(200)下表面；

若干所述分界面(400)包括至少一个主近光入光面(403)和至少一个辅助近光入光面(402)；部分贴近所述主近光入光面(403)的传输部(200)下表面区域由下向上凹入形成凹入部(221)，所述凹入部(221)外表面与所述主近光入光面(403)的交界线以及所述传输部(200)下表面与所述主近光入光面(403)的交界线衔接，形成近光截止线结构(600)。

2.根据权利要求1所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述入光部(100)在左右方向上依次设置有若干入光本体(110)，所述每个分界面(400)对应至少一个入光本体(110)。

3.根据权利要求1或2所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述出光面(310)位于所述出光部(300)远离所述传输部(200)的端部。

4.根据权利要求3所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述分界面(400)设置为由所述分界设定曲线(401)沿竖直方向拉伸形成的顺滑后凸曲面，用于对入射至该分界面(400)的光线进行水平单方向准直；所述出光面(310)设置为由出光设定曲线(311)沿水平方向拉伸形成顺滑外凸曲面，对入射至该分界面(400)的光线进行竖直单方向准直。

5.根据权利要求4所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述传输部(200)下部设置有近光III区结构(500)，所述近光III区结构(500)凸出于所述传输部(200)的下表面，且所述近光III区结构(500)的下表面由后上方朝前下方倾斜，所述近光III区结构(500)的前端面为朝向所述分界面(400)的III区出光面(510)。

6.根据权利要求5所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述近光III区结构(500)设置于所述辅助近光入光面(402)的后方。

7.根据权利要求1所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述出光部(300)与传输部(200)为一体结构，所述传输部(200)的材料的折射率小于出光部(300)材料的折射率。

8.根据权利要求2所述的一种近光光学元件，其特征在于，所述入光本体(110)为聚光结构，该聚光结构的外部轮廓为由后端向前端口径逐渐增大的曲面状结构；该聚光结构为的实心体，或该聚光结构的入光端开设有凹腔，该凹腔内形成有向入光一侧凸出的凸起。

9.一种车灯模组，其特征在于，包括光源和权利要求2所述的近光光学元件，所述光源与所述入光本体(110)一一对应设置。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的一种车灯模组。

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