远光光学元件及远光模组的制作方法

1.本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种远光光学元件。本实用新型还涉及一种远光模组。


背景技术：

2.随着乘用车的逐渐普及，人们对车辆的造型要求越来越高。其中，车灯的造型也越来越受到重视。而车灯的造型不仅包括车灯熄灭状态下的外观设计，还包括车灯的点亮效果。也就是要求在车灯打开时，车灯的出光面整体处于点亮状态，以更好地显示出车灯照明状态下的造型效果。
3.目前，越来越多的车辆大灯近光和远光的照明由多个模组来实现，近光模组可以用来投射出近光全部或部分光形，远光模组可以用来投射出远光全部或部分光形；远近光一体模组既可以投射出近光全部或部分光形，也可以投射出远光全部或部分光形。上述部分光形是指近光光形或远光光形中的部分照明区域，由多个照明区域相互组合能够形成完整的近光光形和/或远光光形。
4.现有的包含多个模组的车灯中，若多个模组由一个或多个近光照模组和一个或多个远近光一体模组组成，或者由多个远近光一体模组组成，那么在近光照明模式下，所有模组都被点亮；若多个模组由一个或多个近光模组和一个或多个远光模组组成，或者由一个或多个远近光一体模组和一个或多个远光模组组成，那么在近光照明模式下，远光模组是不亮的。此时，由于部分模组没有点亮，车灯出光面形成了明暗程度不同的光影，影响了车灯照明状态下的造型优势。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种远光光学元件，能够形成远光光形和点亮光线，实现远光照明和近光照明模式下远光模组的点亮。
6.本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种远光灯模组，能够实现远光照明功能和近光照明模式下远光模组点亮功能。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供了一种远光光学元件，包括远光入光部、远光光通道、远光出光面、辅助入光面、辅助光通道和辅助出光面；所述辅助光通道设置在所述远光光通道的一侧，所述辅助入光面包括至少一个外凸曲面，以能够从所述辅助入光面导入光线后，经所述辅助出光面射出，形成点亮光线。
8.优选地，所述辅助入光面包括多个外凸曲面。在该优选技术方案中，由于每个外凸曲面能够独立收集入射光线，形成一个光线照射范围，多个外凸曲面就能够将入射光线形成为由多个照射范围相互重叠的光线相互叠加而成的点亮光线，因而，点亮光线的分布更加均匀，光线的散布范围也更大。
9.进一步优选地，所述辅助入光面呈“凹”形。通过该优选技术方案，辅助入光面能够收集更多的边缘部分照度较弱的入射光线，提高点亮光线边缘部分的照度，使得所形成的
点亮光线的分布更加均匀。
10.优选地，所述辅助出光面为内凹曲面。在该优选技术方案中，内凹的出光面能够对光线形成散射作用，提高点亮光线的照射范围。
11.在一种优选方案中，所述远光光通道和所述辅助光通道一体成型。在该优选技术方案中，一体成型的远光光通道和辅助光通道加工更加方便，结构的强度和稳定性也更高。
12.优选地，所述远光出光面和所述辅助出光面形成为同一个面。通过该优选技术方案，本实用新型的远光光学元件的结构更加简单，加工更加方便，加工的成本也更低。
13.优选地，所述远光入光部包括至少一个聚光杯结构。在该优选技术方案中，聚光杯结构收集光线的效果更好，因而能够收集更多的远光光源发出的光线，提高远光光效。一个以上的聚光杯结构能够收集一个以上的远光光源发出的光线，提高远光光形的照度。
14.进一步优选地，所述远光入光部包括两个横向排列的聚光杯结构。通过该优选技术方案，两个横向排列的聚光杯结构能够形成由两个远光光源发出的光线形成的照射范围横向叠加而成的远光光形，优化远光光形的光形结构和照明效果。
15.优选地，所述远光出光面的上缘设有远光截止线结构。在该优选技术方案中，设置在远光出光面上缘的远光截止线结构能够形成远光光形下部的明暗截止线，便于远光模组与其他车灯照明模组相使用，形成符合设计要求的，照度均匀的组合照明光形。
16.本实用新型第二方面提供了一种远光模组，包括远光光源、辅助光源、远光透镜和本实用新型第一方面所提供的远光光学元件；所述远光光源设置在所述远光入光部的后方，所述辅助光源设置在所述辅助入光面的后方，且相对于所述辅助入光面的中部的位置，所述远光透镜设置在所述远光出光面的前方。
17.通过上述技术方案，本实用新型的远光光学元件，由远光入光部、远光光通道和远光出光面组成的远光通路，能够收集远光光源发出的光线，从远光出光面射出，以能够通过远光透镜的投射后形成远光光形。由辅助入光面、辅助光通道和辅助出光面组成的辅助通路，能够收集辅助光源发出的光线，经辅助出光面射出，以能够照射到远光透镜上，使得在近光照明模式下，远光透镜也是发光的，形成远光透镜的点亮效果。将辅助光通道设置在远光光通道一侧的设置，使得本实用新型的远光光学元件结构更紧凑。由多个外凸曲面形成的辅助入光面，使得从不同外凸曲面导入的辅助光线能够相互交叉重叠，形成照射范围更广，更均匀的散射光线，照射到远光透镜上所形成的点亮效果更好。本实用新型的远光模组，在具有传统远光模组功能的同时，还具有由辅助光源和辅助通路组成的辅助照明单元，能够在远光光源熄灭时打开辅助光源，形成更好的远光透镜点亮效果。
18.有关本实用新型的其它技术特征和技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
19.图1是本实用新型的远光光学元件一个实施例的入光结构示意图；
20.图2是本实用新型的远光光学元件一个实施例的立体图；
21.图3是本实用新型的远光光学元件一个实施例的后视图；
22.图4是图3中a
‑
a方位剖面图；
23.图5是本实用新型的远光光学元件一个实施例的后视图；
24.图6是图5中b
‑
b方位剖面图；
25.图7是图5中c
‑
c方位剖面图；
26.图8是本实用新型的远光模组一个实施例的示意图。
27.附图标记说明
28.11
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入光部
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12
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远光光通道
29.13
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远光出光面
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131
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远光截止线结构
30.21
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辅助入光面
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22
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辅助光通道
31.23
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辅助出光面
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31
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远光光源
32.32
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辅助光源
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远光透镜
[0033]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
安装结构
具体实施方式
[0034]
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后、上、下、左、右”所指示的方位或位置关系是基于本实用新型的远光模组安装在车灯中正常使用时的方位或位置关系。其中，远光模组的出光方向为“前”。对本实用新型的远光光学元件的方位或位置关系的描述与其在远光模组中实际使用的方位一致。
[0035]
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”、“设置”或“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”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。
[0036]
下面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。
[0037]
如图1至图7所示，本实用新型的远光光学元件的一个实施例，包括远光入光部11、远光光通道12、远光出光面13、辅助入光面21、辅助光通道22和辅助出光面23。远光入光部11设置于远光光通道12的后部，远光出光面13设置于远光光通道12的前部，使得远光入光部11、远光光通道12和远光出光面13构成了由远光入光部11导入远光光线，经过远光光通道12传输后，通过远光出光面13射出的远光通路。远光光线经过远光通路后由远光出光面13射出，能够经过远光透镜4的投射，形成为远光光形。辅助入光面21设置于辅助光通道22的后部，辅助出光面23设置于辅助光通道22的前部，辅助入光面21、辅助光通道22和辅助出光面23构成了辅助通路，光线由辅助入光面21导入，经过辅助光通道22传输后，通过辅助出光面23射出，形成用于点亮远光透镜4的点亮光线。点亮光线由辅助出光面23射出，能够照射到远光透镜4上，使得在近光照明模式下，远光透镜4也是发光的，形成远光透镜4的点亮效果。辅助光通道22设置在远光光通道12的一侧，使得远光通路和辅助通路并列设置。远光光通道12和辅助光通道22可以一体设置；可以由独立的结构紧密连接在一起；也可以相互分离的设置，通过连接结构连接在一起。在一个优选方案中，辅助光通道22一体设置在远光光通道12的下方，使得辅助光通道22和远光光通道12的一体结构形成为后大前小的四棱台形。辅助光通道22设置在远光光通道12下方的结构，使得点亮光线能够从远光透镜4的下方
射向远光透镜4，经远光透镜4折射后的光线更加偏向于远光透镜的上方，提高位于车灯前方的人员观察到的点亮效果。远光光通道12和辅助光通道22的后端还可以向两侧延伸，形成安装结构5。通过安装结构5能够形成本实用新型的远光光学元件与远光模组中其它结构之间的定位和安装。远光入光部11带有能够更好地收集远光光线的入光结构，入光结构可以是入光面、入光口或者其它形式的入光结构，如聚光杯结构。辅助入光面21由至少一个外凸曲面形成，具体的，形成辅助入光面21的外凸曲面可以是一个，可以是两个，也可以是三个以上。当有两个以上外凸曲面时，每个外凸曲面均能够导入同一个辅助光源32发出的光线，且所导入的光线能够在辅助光通道22内相互叠加，混杂在一起，经辅助光通道22的传输，和辅助光通道22侧壁的反射后，形成通过辅助出光面23射出的，照射方向不一的，均匀散布的点亮光线。使得该点亮光线能够照射到整个远光透镜4的入光面，将远光透镜点亮。由于点亮光线的照射方向不一，点亮光线照射到远光透镜4上时，点亮光线不易在远光透镜的投射下成像，因而不会对近光照明模式下的照明光形形成干扰。远光出光面13和辅助出光面23可以为平面，也可以为曲面，可以为外凸的曲面，也可以是内凹的曲面；远光出光面13和辅助出光面23的形状可以相同，也可以不同，可以设置在同一个面上，也可以各自形成为一个不同的面。
[0038]
在本实用新型的远光光学元件的一些实施例中，如图1至图7所示，辅助入光面21由多个外凸曲面形成。通常地，辅助入光面21由10个以上的外凸曲面形成，如本实施例中的辅助入光面21上设置有20个外凸曲面。光线照射在辅助入光面21上时，多个外凸曲面均能够将光线导入辅助光通道22，多个外凸曲面导入的光线在辅助光通道22内相互重叠、混杂，使得所形成的点亮光线的分布范围更广，光线的分布更加均匀，光线的照射方向也更为混杂。
[0039]
作为本实用新型的远光光学元件的一种具体实施方式，如图1至图5所示，辅助入光面21设置为左右两侧部位高度较大，中间部位高度较小的“凹”字形。由于点亮光线所需要的照度不高，通常辅助光源32选用单一的led芯片，而且，led芯片通常设置在辅助入光面21的中部。此时，led芯片发出的光线在辅助入光面21中部的照度较高，而在辅助入光面21的两侧照度较低，影响点亮光线分布的均匀性。辅助入光面21的“凹”字形设置能够减小中部导入的光线的量，增加两侧部导入的光线的量，提高点亮光线分布的均匀性。需要说明的是，led芯片只是本实用新型的远光光学元件所对应的辅助光源32的一种优选形式，本实用新型的远光光学元件也可以应用于使用其它形式光源的远光模组中。
[0040]
在本实用新型的远光光学元件的一些实施例中，如图2和图7所示，辅助出光面23设置为内凹曲面。该内凹曲面可以是内凹的球面，也可以是内凹的椭球面，或者是内凹的自由曲面，具体可以根据远光透镜的造型自由选择。内凹曲面能够对光线产生散射作用，提高点亮光线的散布范围，使得点亮光线能够更好地覆盖远光透镜，形成更好地点亮效果。
[0041]
作为本实用新型的远光光学元件的一种具体实施方式，如图2和图4所示，远光光通道12和辅助光通道22为一体成型的一个整体。远光光通道12和辅助光通道22可以使用同一种透明材料一体成型，也可以使用不同的透明材料一体成型。在使用不同的透明材料一体成型时，远光光通道12通常使用折射率更高的透明材料成型，这样会使得从远光光通道12中传输的远光光线能够在远光光通道12和辅助光通道22的分界面产生全反射，使得更多的远光光线能够由远光出光面13射出，形成远光光形。一体成型的远光光通道12和辅助光
通道22加工更加方便，结构也更加稳定。
[0042]
在本实用新型的远光光学元件的一些实施例中，如图2所示，远光出光面13和辅助出光面23形成为同一个面。远光出光面13和辅助出光面23可以连接在一起，形成同一个整体的出光面；也可以在同一个面上部分或者整体相分离，形成同一个面上相互部分或整体分离的两个部分。远光出光面13和辅助出光面23在同一个面上的设置能够降低本实用新型的远光光学元件的加工难度。
[0043]
在本实用新型的远光光学元件的一些实施例中，如图1至图6所示，远光入光部11上包括至少一个聚光杯结构。聚光杯结构能够收集更多的远光光源发出的光线，提高远光光线的利用率。
[0044]
作为本实用新型的远光光学元件的一种具体实施方式，如图1至图6所示，远光入光部11上设置有两个横向排列的聚光杯结构。两个聚光杯结构能够导入两个对应的远光光源31发出的光线，提高所形成的远光光形的照度。由两个横向排列的远光光源31发出的光线横向叠加形成的远光照明光形，光形的形状和照度的分布更加合理，有助于提高远光光形的照明效果。
[0045]
在本实用新型的远光光学元件的一些实施例中，如图2和图4所示，在远光出光面13的上缘设有远光截止线结构131。远光截止线结构131的设置，能够在远光光形的下缘形成明暗截止线，便于远光模组与车灯中的其他照明模组，如远光展宽模组或者近光模组相互组合，形成符合设计要求的，照明效果更好的远光光形。
[0046]
本实用新型的远光模组的一个实施例，如图7所示，包括远光光源31、辅助光源32、远光透镜4和本实用新型任一实施例的远光光学元件。其中，远光光源31设置在远光入光部11的后方，在远光入光部11带有两个以上入光结构时，每个入光结构的后方各设置一个远光光源31。远光光源31所发出的光线由远光入光部11导入远光光通道12，经远光光通道12传输向远光出光面13；部分照射到远光光通道12侧壁的光线，在远光光通道12的侧壁产生全反射而反射回远光光通道12中。照射到远光出光面13的远光光线经远光出光面23的折射后射向前方的远光透镜4，通过远光透镜4投射出去，形成远光光形。辅助光源32设置在辅助入光面21的后方，相对于辅助入光面21中部的位置，通常地，辅助光源32仅设置一个。辅助光源32发出的光线由辅助入光面21上的外凸曲面导入辅助光通道22，经由不同的外凸曲面导入的不同照射方向的光线在辅助光通道22中相互叠加，形成照射范围更广，照度分布更均匀，并且散射程度更大的点亮光线，经由辅助出光面23折射后，照射向远光透镜4，并透过远光透镜4，使得在近光照明模式下，远光透镜也是发光的，形成远光透镜4的点亮效果。由于本实用新型的远光光学元件产生的点亮光线的分布更加均匀，因而远光透镜4出光面的亮度更加均匀，点亮效果更好。同时，本实用新型的远光光学元件产生的点亮光线的散射程度更高，因而不会在远光透镜4的聚焦作用下形成照明光斑，因此不会对车灯的照明光形形成干扰。
[0047]
在本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0048]
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此。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，包括各个具体技术特征以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。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。