一种初级光学元件、车灯照明模组、车灯和车辆的制作方法

专利检索2022-05-10  154



1.本实用新型涉及车灯,具体地,涉及一种初级光学元件。此外,本实用新型还涉及一种包括所述初级光学元件的车灯照明模组、车灯和车辆。


背景技术:

2.随着车灯造型逐渐向紧凑化、小型化方向发展,小型的车辆照明模组的需求越来越大,开发小型的车辆照明模组会产生很多新的光学和结构技术方案,但也会遇到很多新的技术问题,其中一个重要的问题就是热学问题。
3.在上述小型的车辆照明模组的技术方案中,支架既能够作为初级光学元件的支撑件,又能够作为次级光学元件的支撑件,且一般情况下均与次级光学元件设置为一体成型件,初级光学元件和次级光学元件采用透明材质成型,支架为不透明材质(比如pc黑色)。紧凑的光学和结构设计,避免不了初级光学元件和支架紧密设置或者直接接触,使得光源发出的光线经初级光学元件后照射向支架,支架吸收的光能转化为热能,从而导致支架的温度上升(如图1所示)。更有甚者,如果有较多光线照射向支架,支架的耐热性能将受到挑战,存在局部温度过高的风险。
4.而在车灯照明模组的设计过程中,初级光学元件安装结构呈块状,安装时,初级光学元件装入支架上的初级光学元件安装槽内。为了防止从初级光学元件的射出但不进入次级光学元件的光线射出形成杂散光,支架设置成全包围初级光学元件的结构形式,这就使得不能通过局部镂空支架的措施改善支架的局部温度过高问题。


技术实现要素:

5.本实用新型第一方面所要解决的问题是提供一种初级光学元件,该初级光学元件结构简单,使用效果好。
6.此外,本实用新型第二方面要解决的问题是提供一种车灯照明模组,该车灯照明模组结构简单,使用效果好。
7.进一步地,本实用新型第三方面要解决的问题是提供一种车灯,该车灯结构简单,使用效果好。
8.更进一步地,本实用新型第四方面要解决的问题是提供一种车辆,该车辆的车灯结构简单,使用效果好。
9.为了解决上述技术问题,本实用新型第一方面提供一种初级光学元件,包括沿出光方向由后向前依次设置的至少一个入光部、通光部和出光部,所述通光部的左右两侧均一体形成有安装部,所述通光部与所述安装部的连接处形成有至少一个空气间隙,所述空气间隙的靠近所述通光部的一面形成为反射面。
10.作为本实用新型的一个优选实施方式,多个所述空气间隙相对于所述通光部的沿前后方向延伸的竖直中心面对称。
11.作为本实用新型的另一个优选实施方式,所述空气间隙为贯通所述通光部和/或
所述安装部的厚度的腰形孔。
12.更优选地,单侧所述空气间隙的数量至少为一个,位于同一侧的各所述空气间隙的所述反射面位于同一平面。
13.作为本实用新型的又一个优选实施方式,所述反射面与所述通光部的沿前后方向延伸的竖直中心面平行。
14.更优选地,所述出光部的横向截线和/或纵向截线配置为向前凸出的曲线。
15.进一步优选地,所述出光部的纵向截线由所述出光部的出光面的下边界向上、向后逐渐弯曲。
16.另外,本实用新型第二方面提供一种车灯照明模组,包括沿出光方向自后向前依次设置的至少一个光源、根据第一方面技术方案中任一项所述的初级光学元件以及次级光学元件,所述次级光学元件上设有或一体形成有支架,所述安装部安装在所述支架上,各所述光源与各所述入光部一一对应设置。
17.具体地,所述次级光学元件为透镜。
18.进一步地,本实用新型第三方面还提供一种车灯,包括根据第二方面技术方案中所述的车灯照明模组。
19.更进一步地,本实用新型第四方面提供一种车辆,其特征在于,包括根据第三方面技术方案中所述的车灯。
20.通过上述技术方案,本实用新型的初级光学元件包括沿出光方向由后向前依次设置的至少一个入光部、通光部和出光部,所述通光部的左右两侧均一体形成有安装部,所述通光部与所述安装部的连接处形成有至少一个空气间隙,所述空气间隙的靠近所述通光部的一面形成为反射面。本实用新型的初级光学元件通过在通光部与安装部的连接部位设置至少一个空气间隙,各空气间隙的靠近通光部的一面形成为反射面,当光线依次经入光部和通光部向安装部射入时,光线能够经反射面反射,避免光线通过安装部射向支架并被支架吸收,可避免支架因过多吸收光线而造成的局部温度过高,影响支架与初级光学元件的安装效果,并且经反射面反射的一部分光线能够从出光部出射后成为进入次级光学元件的有效光线,提高了光学效率。
21.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
22.图1是现有技术的支架的热学模拟示意图;
23.图2是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的结构示意图;
24.图3是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的俯视图;
25.图4是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的横向截面的结构示意图;
26.图5是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的纵向截面的结构示意图;
27.图6是本实用新型的初级光学元件的一个具体实施例的光路图;
28.图7是本实用新型的光源、初级光学元件和次级光学元件的一个具体实施例的结构示意图;
29.图8是本实用新型的车灯照明模组的一个具体实施例的光路图。
30.附图标记说明
31.1初级光学元件
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11入光部
32.12通光部
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13出光部
33.14安装部
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15空气间隙
34.16反射面
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2次级光学元件
35.3支架
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4光源
具体实施方式
36.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。
37.在本实用新型的描述中,需要解释的是,在下文的描述中为清楚地说明本实用新型的技术方案而涉及的一些方位词,例如“前”、“后”、“左”、“右”等,基于初级光学元件,“前”是指光线出光方向所指的方向,“后”是指与“前”相反的方向,“左”是指沿光线出光方向的左侧,“右”是指沿光线出光方向的右侧。术语为基于附图所示的方向或位置关系,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。
38.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。
39.如图2和图3所示,本实用新型第一方面提供一种初级光学元件包括沿出光方向由后向前依次设置的至少一个入光部11、通光部12和出光部13,所述通光部12的左右两侧均一体形成有安装部14,所述通光部12与所述安装部14的连接处形成有至少一个空气间隙15,所述空气间隙15的靠近所述通光部12的一面形成为反射面16。
40.从图2至图5中可以看出,本实用新型的初级光学元件1的通光部12与安装部14一体连接,通光部12与安装部14的连接部位形成有空气间隙15,空气间隙15可以完全形成在安装部14上;或者空气间隙15也可以完全形成在通光部12上;或者空气间隙15还可以一部分设置在通光部12上,一部分设置在安装部14上,具体的设置位置可以根据实际光线反射要求而定。安装部14用于将初级光学元件1与其他零部件安装,具体地,安装部14用于将初级光学元件1安装到支架3上。
41.另外,所述入光部11可以为多种形式的聚光结构,例如可以是呈聚光杯状的结构或者朝向远离通光部12方向的凸出结构。聚光杯状的结构的外部轮廓面为由后向前口径逐渐扩大的曲面结构,其入光面可以是平面,也可以是后端开设有开口向后的凹腔,凹腔的底部设有朝向远离通光部12方向凸出的凸起,以汇聚更多的光线,提高光效。
42.进一步的,如图4所示,出光部13的横向截线为向前凸出的曲线,以使出光部13的出射光线向中间集中,实现光线基本都能进入小宽度的次级光学元件2。
43.并且,如图5所示,出光部13的纵向截线配置为向前凸出的曲线,从而能够使得该
方向上出射光线向中间集中,我们可以想到的是,可以使次级光学元件2的高度减小,以满足更小更紧凑的结构设计要求。
44.进一步地,所述出光部13的纵向截线由所述出光部13的下边界向上、向后逐渐弯曲。
45.如图7所示,所述初级光学元件1的下表面相对于次级光学元件2的光轴向后下方倾斜,倾斜角度≤15
°
,优选5
°
~10
°
,可以进一步使更多出射光线射入次级光学元件2,提高光效。
46.作为本实用新型的一个优选实施方式,多个所述空气间隙15相对于所述通光部12的沿前后方向延伸的竖直中心面对称。
47.从图3中看出,本实用新型的入光部11的数量为三个,且沿着左右方向设置为一排,因此,经过中心位置的入光部11的沿前后方向延伸的竖直平面可以理解为是通光部12的竖直中心面,空气间隙15设置在通光部12的两侧,且相对于该竖直中心面呈左右对称设置,并且可以看出的是,各入光部11、通光部12、出光部13、安装部14也相对于该竖直中心面呈左右对称设置。
48.作为本实用新型的另一个优选实施方式,所述空气间隙15为贯通所述通光部12和/或所述安装部14的厚度的腰形孔。
49.一般情况下,空气间隙15为腰形孔结构,该腰形孔的两侧面为平面,腰形孔的靠近通光部12的一侧形成为反射面16,用以反射一部分会进入到安装部14的光线。可以想到,空气间隙15也可以采用其他结构形式,例如,空气间隙15可以为矩形通孔,也可以是其他的通孔结构,靠近通光部12的一面形成为反射面16,由此可以想到,反射面16优选为平面。
50.作为本实用新型的又一个优选实施方式,单侧所述空气间隙15的数量至少为一个,位于同一侧的各所述空气间隙15的所述反射面16位于同一平面。
51.作为本实用新型的一个具体结构形式,所述反射面16与所述通光部12的沿前后方向延伸的竖直中心面平行。
52.另外,如图6至图8所示,本实用新型第二方面还提供一种车灯照明模组,包括沿出光方向自后向前依次设置的至少一个光源4、根据第一方面技术方案中任一项所述的初级光学元件1以及次级光学元件2,所述次级光学元件2上设有或一体形成有支架3,所述安装部14安装在所述支架3上,各所述光源4与各所述入光部11一一对应设置。
53.如图6和图8所示,以一侧光线为例,光源4射出的光线经入光部11进入到通光部12内,其中一部分光线射至反射面16上,至少一部分光线经反射面16反射后继续在通光部12内传播,不会再射入两侧的安装部14内,也不会从安装部14折射后射到支架3上,不会被支架3吸收,进而不会造成支架3温度升高。另外,经反射面16反射后的光线中,有一部分能够从出光部13射出后成为进入次级光学元件2的有效光线,在一定程度上提高了出光效率。
54.更具体地,所述支架3配置为遮光罩,所述支架3与所述次级光学元件2为双色注塑一体件。
55.支架3与次级光学元件2通过双色注塑一体成型,能够提高两者之间的安装精度,次级光学元件2选用透明材料(透明塑料、硅胶等),支架3选用深色遮光材料(黑色pc等),支架3对初级光学元件1与次级光学元件2不仅具有支撑作用,还具有遮光作用,能够将射至安装部14内的光线吸收,以免从安装部14射出形成杂散光。
56.作为本实用新型的一个具体结构形式,所述次级光学元件2为透镜。
57.进一步的,本实用新型第三方面还提供一种车灯,包括根据第二方面技术方案中所述的车灯照明模组。
58.更进一步的,本实用新型第四方面还提供一种车辆,包括根据第三方面技术方案中所述的车灯。
59.由以上描述可以看出,本实用新型的初级光学元件包括沿出光方向由后向前依次设置的至少一个入光部11、通光部12和出光部13,所述通光部12的左右两侧均一体形成有安装部14,所述通光部12与所安装部14的连接处形成有至少一个空气间隙15,所述空气间隙15的靠近所述通光部12的一面形成为反射面16。本实用新型的初级光学元件通过在安装部14与通光部12的连接处设置空气间隙15,空气间隙15的靠近通光部12的一面形成为反射面16,当光线通过入光部11进入到通光部12时,其中一部分光线通过反射面16反射后从出光部13射出,将原本进入到安装部14内的光线反射,避免该部分光线被支架3吸收,可以保证支架3不会因吸收过多的光线而造成的温度升高,保证安装精度和稳定性,同时,经反射面16反射的一部分光线从出光部13射出后成为进入次级光学元件2的有效光线,在一定程度上也提高了光学效率。
60.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。
61.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。
62.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。
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