本文作者:kaifamei

一种光学组件及车灯的制作方法

更新时间:2025-12-25 12:44:43 0条评论

一种光学组件及车灯的制作方法



1.本技术涉及汽车元件技术领域,具体而言,涉及一种光学组件及车灯。


背景技术:



2.随着现代汽车工业的发展,市场对汽车外观造型以及汽车的安全性能的要求越来约严苛;汽车车灯作为汽车造型的眼睛以及照明系统,显得尤为重要。在现有的汽车车灯中,有一类被称为反射式厚壁的初级光学元件,包括呈l型的两个通光部,两个通光部的连接处形成有全反射面,光学元件的入光面设置有聚光器,led出射的光束经过聚光器形成准直光束后进入其中一个通光部并传播至全反射面,经全反射面反射后沿另一个通光部出射。此类初级光学元件具有以下优点,因为led直射的光束一般会比较亮,led光束的出射方向与初级光学元件的出射方向垂直,这样可以避免led出射的光束直射出射,从而避免直射亮斑的产生。
3.现有技术中,为了提高汽车车灯的照明效果,通常会设置多个led,对应多个led在初级光学元件的入光面设置多个聚光器,为了配合汽车的造型,车灯通常设置为曲面造型,多个聚光器沿曲面设置,当车灯曲面造型的倾斜角度过大时,多个聚光器之间断差较大,led出射的光束经过聚光器进入光学元件,从而使得断差处没有光线入射,从而造成光学元件形成的光型暗区比较明显,照明效果较差。


技术实现要素:



4.本技术的目的在于提供一种光学组件及车灯,能够提高出射光束的均匀性,进而提高点亮效果。
5.本技术的实施例一方面提供了一种光学组件,包括混光元件以及设置在混光元件出光侧的折光元件,折光元件包括端部连接的第一通光部和第二通光部,第一通光部和第二通光部之间具有第一夹角,第一通光部和第二通光部的衔接处形成与第一通光部的延伸方向具有第二夹角的倾斜面,倾斜面上形成反射结构,第一通光部的入光面形成有扩散纹,光源出射的光束经过混光元件扩散后由第一通光部的入光面入射第一通光部,在第一通光部中传播至反射结构,经过反射结构反射后由第二通光部出射。
6.作为一种可实施的方式,反射结构由多个扩散齿组成,多个扩散齿的排列方向与第一通光部的延伸方向和第二通光部延伸方向确定的平面垂直。
7.作为一种可实施的方式,扩散齿的表面形成有扩散纹。
8.作为一种可实施的方式,混光元件包括透镜本体,透镜本体靠近折光元件的侧面设置有扩散纹,透镜本体靠近光源的一侧设置有聚光部,光源出射的光束经过聚光部聚光。
9.作为一种可实施的方式,混光元件包括全反射部以及与所述全反射部连接的传光部,全反射部具有全反射曲面,光源出射的光束经过全反射部的全反射曲面的反射后透过传光部出射。
10.作为一种可实施的方式,传光部靠近第一通光部的侧面具有扩散纹。
11.作为一种可实施的方式,混光元件包括曲面反射镜,光源出射的光束经过曲面反射镜反射并扩散后入射第一通光部。
12.作为一种可实施的方式,混光元件包括散射体,所述散射体采用光扩散材料制成。
13.作为一种可实施的方式,扩散纹包括皮纹或者花纹。
14.本技术的实施例另一方面提供了一种车灯,包括光源,设置于光源出光侧的上述光学组件,光源出射的光束经过光学组件投射并扩散后出射。
15.本技术实施例的有益效果包括:
16.本技术提供的光学组件,包括混光元件以及设置在混光元件出光侧的折光元件,光源出射的光束先入射混光元件,混光元件对光源中各个发光点发出的光束进行散射,使光束混光后均匀,折光元件包括端部连接的第一通光部和第二通光部,第一通光部和第二通光部之间具有第一夹角,第一通光部和第二通光部的衔接处形成与第一通光部的延伸方向具有第二夹角的倾斜面,倾斜面上形成反射结构,第一通光部的入光面形成有扩散纹,经过混光元件散射的光束由第一通光部的入光面入射折光元件,第一通光部入光面的扩散纹进一步对光束进行散射,使其进一步混合后在第一通光部内传导至反射结构,经反射结构反射后进入第二通光部,最后由第二通光部出射,由于光束经过反射结构的反射,能够避免光束直射出射,从而避免直射亮斑,本技术通过混光元件和扩散纹的设置,能够对光束进行两次的混合,从而提高出射光束的均匀性,进而提高点亮效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本技术实施例提供的一种光学组件的结构示意图之一;
19.图2为图1的局部放大图;
20.图3为本技术实施例提供的一种光学组件的结构示意图之二;
21.图4为图3的局部放大图之二;
22.图5为本技术实施例提供的一种扩散齿的结构示意图;
23.图6为本技术实施例提供的一种光学组件的光路图之一;
24.图7为本技术实施例提供的一种光学组件的光路图之二;
25.图8为本技术实施例提供的一种光学组件的光路图之三;
26.图9为本技术实施例提供的一种光学组件的光路图之四。
27.图标:100-光学组件;110-折光元件;111-第一通光部;112-第二通光部;113-倾斜面;114-反射结构;120-混光元件;121-透镜本体;122-聚光部;123-全反射部;124-传光部;125-全反射曲面;126-曲面反射镜;127-散射体。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是
本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
30.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.车灯是汽车的必备元件,用于在行车过程中照明或者指示,为了配合汽车的整体造型,车灯通常设置为曲面造型,光源中的发光点通常沿曲面设置,多个发光点对应设置多个聚光器,当车灯曲面造型的倾斜角度过大时,多个聚光器之间断差较大,发光点出射的光束经过聚光器进入光学元件,从而使得断差处没有光线入射,从而造成光学元件形成的光型暗区比较明显,照明效果较差。
33.本技术提供了一种光学组件100,如图1、图2、图3和图4所示,包括混光元件120以及设置在混光元件120出光侧的折光元件110,折光元件110包括端部连接的第一通光部111和第二通光部112,第一通光部111和第二通光部112之间具有第一夹角,第一通光部111和第二通光部112的衔接处形成与第一通光部111的延伸方向具有第二夹角的倾斜面113,倾斜面113上形成反射结构114,第一通光部111的入光面形成有扩散纹,光源出射的光束经过混光元件120扩散后由第一通光部111的入光面入射第一通光部111,在第一通光部111中传播至反射结构114,经过反射结构114反射后由第二通光部112出射。
34.如图6所示,光源出射的光束首先入射混光元件120,混光元件120对光束进行散射,使得光束混合后出射至折光元件110,折光元件110中的第一通光部111靠近混光元件120,使得经过混光元件120散射后的光束由第一通光部111的入光面入射第一通光部111,由于第一通光部111的入光面上形成有扩散纹,经过混光元件120散射的光束在经过第一通光部111的入光面使进一步散射后进入第一通光部111,并在第一通光部111内传播至倾斜面113,在倾斜面113上的反射结构114的作用下反射,使得光束的传播方向发生转折进入第二通光部112,在第二通光部112的内传播直至出射,从而避免了光束直射出射,进而避免直射亮斑。在混光元件120和扩散纹的散射作用,以及反射结构114的反射下,使得光束由第二通光部112出射时比较均匀,进而提高点亮效果。
35.另外,为了进一步提高光学组件100的照明效果,本技术实施例可以在第二通光部112的出光面处也可以形成扩散纹,以在光束出射时对光束进一步匀化。
36.需要说明的是,本技术的光学组件100是为了解决由于曲面倾斜角度过大时多个聚光器之间断差较大引起的暗区较为明显的问题,对应于多个聚光器,本技术光学组件100针对的光源包括多个发光点,且多个发光点的光束的出射方向均朝向混光元件120。
37.另外,对于第一通光部111和第二通光部112之间的第一夹角以及倾斜面113与第一通光部111之间的第二夹角本技术实施例不做限制,根据光的反射定律,光束反射角为第一夹角的一半,第二夹角为光束与倾斜面113之间的夹角,所以,第一夹角的半角与第二夹
角之和为90
°
。通常情况下,车灯中光束的折弯的角度通常为90
°
,使得光束的反射角为45
°
,进而使得倾斜面113与第一通光部111之间的夹角也为45
°
,当然,这只是本技术实施例的一种实施方式,并不是对本技术保护范围的限制,本领域技术人员可以根据实际情况进行设定。
38.本技术提供的光学组件100,包括混光元件120以及设置在混光元件120出光侧的折光元件110,光源出射的光束先入射混光元件120,混光元件120对光源中各个发光点发出的光束进行散射,使光束混光后均匀,折光元件110包括端部连接的第一通光部111和第二通光部112,第一通光部111和第二通光部112之间具有第一夹角,第一通光部111和第二通光部112的衔接处形成与第一通光部111的延伸方向具有第二夹角的倾斜面113,倾斜面113上形成反射结构114,第一通光部111的入光面形成有扩散纹,经过混光元件120散射的光束由第一通光部111的入光面入射折光元件110,第一通光部111入光面的扩散纹进一步对光束进行散射,使其进一步混合后在第一通光部111内传导至反射结构114,经反射结构114反射后进入第二通光部112,最后由第二通光部112出射,由于光束经过反射结构114的反射,能够避免光束直射出射,从而避免直射亮斑,本技术通过混光元件120和扩散纹的设置,能够对光束进行两次的混合,从而提高出射光束的均匀性,进而提高点亮效果。
39.可选的,如图1、图2和图5所示,反射结构114由多个扩散齿组成,多个扩散齿的排列方向与第一通光部111的延伸方向和第二通光部112延伸方向确定的平面垂直。
40.多个扩散齿的排列方向与第一通光部111的延伸方向和第二通光部112延伸方向确定的平面垂直。由于倾斜面113沿形成于第一通光部111和第二通光部112的衔接处,使得扩散齿的排列方向与折光元件110的延伸方向相同,对应于光源的发光点的排列方向,当车灯曲面造型的倾斜角度过大使得多个发光点的断差较大时,多个扩散齿的排列使得倾斜面113上无较大的落差,提高出射光束覆盖的面积,进而减小出射光束的暗区,进而提高点亮效果。
41.其中,扩散齿的具体结构本技术实施例不做限制,具体的,扩散齿的表面可以是两个具有夹角的平面,也可以是曲面,当扩散齿的为两个平面形成的台阶状的结构时,台阶的衔接角度、台阶面之间的角度均不做限制,本领域技术人员可以根据实际情况进行设置,只要能够在反射光线的同时,对光束进行进一步混光即可。
42.需要说明的是,本技术实施例以一列发光点进行说明,但本技术并不限于一列发光点,当光源设置有多列发光点时,对应的扩散齿可以对应是多列,也可以采用一列扩散齿对应多列发光点。
43.还需要说明的是,多个扩散齿的排列方向与第一通光部111的延伸方向和第二通光部112延伸方向确定的平面垂直,使得每个扩散齿的延伸方向与第一通光部111的延伸方向和第二通光部112延伸方向确定的平面平行,当然,本技术实施例中的扩散齿的延伸方向还可以与第一通光部111的延伸方向和第二通光部112延伸方向确定的平面具有较小的夹角。
44.本技术实施例的一种可实现的方式中,扩散齿的表面处形成有扩散纹。
45.在扩散齿的表面处形成扩散纹,扩散纹能够进一步对反射光线进行混合、匀光,从而提高出射光束的均匀性,进而提高点亮效果。
46.可选的,如图2、图4和图6所示,混光元件120包括透镜本体121,透镜本体121靠近
折光元件110的侧面设置有扩散纹,透镜本体121靠近光源的一侧设置有聚光部122,光源出射的光束经过聚光部122聚光。
47.光源的发光点设置于聚光部122的聚光中心,发光点出射的光束在聚光部122处会聚准直后进入透镜本体121,在透镜本体121内传导至混光元件120的出光面,也就是透镜本体121靠近折光元件110的一侧,并由混光元件120的出光面出射,透镜本体121靠近折光元件110的侧面设置有扩散纹,当光束由扩散纹处出射时,扩散纹对光束进行散射,使得匀化后入射折光元件110的第一通光部111,经过第一通光部111的入光面上的扩散纹进行第二次散射匀化,从而提高光束的均匀性,进而提高点亮效果。
48.本技术实施例的一种可实现的方式中,如图7所示,混光元件120包括全反射部123以及与所述全反射部123连接的传光部124,全反射部123具有全反射曲面125,光源出射的光束经过全反射部123的全反射曲面125的反射后透过传光部124出射。
49.光源的发光点出射的光束由全反射部123入射并传导至全反射曲面125,全反射曲面125对光束进行反射的同时,由于反射面为曲面,使得光束在全反射曲面125反射的同时发生散射,从而对光束进行匀化,匀化后的光束入射传光部124,并由传光部124靠近折光元件110的一侧出射。混光元件120包括全反射部123以及传光部124,全反射曲面125具有较为平滑的表面,比较容易制备,在光学组件100的制备过程中,能够减小光学组件100制备的操作难度及成品率。
50.可选的,传光部124靠近第一通光部111的侧面具有扩散纹。
51.当光束经过全反射曲面125反射并散射后入射传光部124,并由传光部124靠近第一通光部111的一侧出射,本技术实施例在传光部124靠近第一通光部111的侧面形成扩散纹,当扩散纹由传光部124靠近第一通光部111的侧面出射时,光束经过扩散纹时,扩散纹进一步对出射光束进行混合、匀光,从而提高出射光束的均匀性,进而提高点亮效果。
52.本技术实施例的一种可实现的方式中,如图9所示,混光元件120包括曲面反射镜126,光源出射的光束经过曲面反射镜126反射并扩散后入射第一通光部111。
53.光源的发光点出射的光束入射曲面反射镜126,曲面反射镜126对光束进行反射的同时,由于曲面反射镜126的入射面为曲面,使得光束在曲面反射镜126处发生反射的同时发生散射,从而对光束进行匀化,使得匀化后的光束入射导光部。
54.可选的,如图8所示,混光元件120包括散射体127,所述散射体127采用光扩散材料制成。
55.光扩散材料是指能将点、线光源转化为线、面光源的材料,这类材料的作用就是使发光点出射的光束在散射体127内折射、反射与散射后,使得光束均匀。混光元件120包括散射体127时,能够在较小的体积内完成质量较高的散射,从而减小光学组件100的体积。
56.本技术实施例的一种可实现的方式中,扩散纹包括皮纹或者花纹。皮纹或者花纹对光束的散射效果较好,从而提高光束混合时的混合效果,提过光束的均匀性。
57.具体的,花纹的具体形式本技术实施例不做限制,示例的,可以鱼眼纹、三角纹或者其他花纹等等。
58.需要说明的是,这里的扩散纹是指本技术实施例中所有扩散纹,具体的,第一通光部111的入光面上的扩散纹可以是皮纹或者花纹;扩散齿表面的扩散纹也可以是皮纹或者花纹;透镜本体121靠近折光元件110的侧面的扩散纹也可是皮纹或者花纹;传光部124靠近
第一通光部111的侧面的扩散纹也可是皮纹或者花纹。
59.本技术实施例还公开了一种车灯,包括光源,设置于光源出光侧的上述光学组件100,光源出射的光束经过光学组件100投射并扩散后出射。该车灯包含与前述实施例中的光学组件100相同的结构和有益效果。光学组件100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述,在此不再赘述。
60.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:


1.一种光学组件,其特征在于,包括混光元件以及设置在混光元件出光侧的折光元件,所述折光元件包括端部连接的第一通光部和第二通光部,所述第一通光部和所述第二通光部之间具有第一夹角,所述第一通光部与所述第二通光部的衔接处形成与所述第一通光部的延伸方向具有第二夹角的倾斜面,所述倾斜面上形成反射结构,所述第一通光部的入光面形成有扩散纹,光源出射的光束经过所述混光元件扩散后由所述第一通光部的入光面入射所述第一通光部,在所述第一通光部中传播至所述反射结构,经所述反射结构反射后由所述第二通光部出射。2.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述反射结构由多个扩散齿组成,多个所述扩散齿的排列方向与所述第一通光部的延伸方向和所述第二通光部延伸方向确定的平面垂直。3.根据权利要求2所述的光学组件,其特征在于,所述扩散齿的表面形成有扩散纹。4.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述混光元件包括透镜本体,所述透镜本体靠近所述折光元件的侧面设置有扩散纹,所述透镜本体靠近所述光源一侧设置有的聚光部,光源出射的光束经所述聚光部聚光。5.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述混光元件包括全反射部以及与所述全反射部连接的传光部,所述全反射部具有全反射曲面,光源出射的光束经过所述全反射部的全反射曲面的反射后透过所述传光部出射。6.根据权利要求5所述的光学组件,其特征在于,所述传光部靠近所述第一通光部的侧面具有扩散纹。7.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述混光元件包括曲面反射镜,光源出射的光束经过所述曲面反射镜反射并扩散后入射所述第一通光部。8.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述混光元件包括散射体,所述散射体采用光扩散材料制成。9.根据权利要求3或4或6中任一项所述的光学组件,其特征在于,所述扩散纹包括皮纹或者花纹。10.一种车灯,其特征在于,包括光源、设置于所述光源出光侧的如权利要求1-9任一项所述的光学组件,所述光源出射的光束经过所述光学组件透射并扩散后出射。

技术总结


本申请公开了一种光学组件及车灯,涉及汽车元件技术领域,本申请的光学组件,包括混光元件以及设置在混光元件出光侧的折光元件,折光元件包括端部连接的第一通光部和第二通光部,第一通光部和第二通光部之间具有第一夹角,第一通光部和第二通光部的衔接处形成与第一通光部的延伸方向具有第二夹角的倾斜面,倾斜面上形成反射结构,第一通光部的入光面形成有扩散纹,光源出射的光束经过混光元件扩散后由第一通光部的入光面入射第一通光部,在第一通光部中传播至反射结构,经过反射结构反射后由第二通光部出射。本申请提供的光学组件及车灯,能够提高出射光束的均匀性,进而提高点亮效果。效果。效果。


技术研发人员:

魏茂炜 张腾 湛胜高 单守堂 陈兆禹 仇智平

受保护的技术使用者:

华域视觉科技(上海)有限公司

技术研发日:

2022.11.08

技术公布日:

2023/1/19


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-69796-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-22 11:42:07

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