一种光导组件及其成型方法、车辆灯具及车辆与流程

本技术属于车辆灯光，尤其涉及一种光导组件及其成型方法、车辆灯具及车辆。

背景技术：

1、目前，汽车光导照明装置广泛采用基于全反射原理的光导技术，其核心原理是光线在由单一透明塑料材料（通常为pmma或pc）制成的光导体内传输，通过设置在光导体的背光侧表面上的周期性光导齿（也称锯齿或网点）破坏全反射条件，迫使光线从光导体的出光侧表面射出，从而实现均匀发光。这种传统光导方案虽然技术成熟、应用广泛，但其结构特征决定了光导齿在光导不发光时仍然清晰可见，严重破坏了光导的静态通透质感。同时，由于作为散射单元的光导齿的存在，各齿面所散射出的光强度难以达到高度一致，导致出射光线在出光侧表面上呈非连续分布，出光侧表面的亮度均匀性较差，并且在相邻光导齿之间的间隔区域易产生暗区，形成明暗交替的光学缺陷，导致点亮时在视觉效果方面呈现明显的颗粒感。而且，现有单层光导出光路径单一，导致光效扁平，无法形成具有纵深感的立体光效。

2、此外，为实现多色发光或动态效果，现有技术采用多根独立单色光导按设计形状拼接组合的方式，每根光导均配备独立的光源系统，通过对不同光导的点亮状态进行分别控制来实现多色切换或流水动态等效果。然而，由于各光导在物理上相互独立，彼此之间不可避免地存在物理间隙和装配接缝，在光导不发光时这些结构缺陷暴露出来，不仅影响整体感，也限制了造型设计的自由度。

3、为解决传统光导存在的上述问题，现有技术中已提出了改进的照明装置方案。例如，专利申请cn201380014526.9，主题名称为“照明装置、尤其是用于机动车的轮廓照明装置”，公开了一种照明装置，其包括由对于输入光线透明的塑料材料制成的壳体，该壳体本身起到散光玻璃的作用，并在其外侧可见区域覆盖有对于输入光线不透明的涂层，该涂层通过局部去除以形成窄的出光缝。该方案通过壳体与涂层的配合，能够实现宽度小于1mm，尤其是0.3至0.5mm的细窄出光缝，从而形成细窄的光带。然而，该技术方案仍存在明显不足，其出光缝的形成依赖于对不透明涂层的局部去除，出光区域仅为单一窄缝，无法实现复杂造型的分区发光；并且，该方案中壳体虽可由两种塑料材料构成，但第二塑料材料主要作为电镀涂层的载体使用，并未参与发光，最终仍以单一的出光缝输出光线，其发光区域局限于壳体最外侧的单层表面，缺乏内外空间上的发光层次感与亮度纵深，导致光效视觉上趋于扁平、生硬，难以呈现具备立体感和悬浮感的组合式多维光效。

4、此外，现有的双色注塑光导方案中，第二射材料通常为不透明材质（例如，不透明pc或abs），仅起到遮光、装饰或结构支撑作用，不参与发光，其出光原理仍完全依赖于第一射透明材料部分的光导齿结构。因此，现有技术中尚未出现能够摒弃光导齿结构、同时实现静态下一体化通透无痕质感、点亮后呈现内外分层、具有纵深感的立体发光效果的光导技术方案。

5、鉴于现有技术存在的上述不足，需要提出一种全新的光导组件，能够在完全摒弃光导齿结构的前提下，实现静态时整体通透、无接缝的视觉效果，并在点亮时能够呈现内外分层、具有纵深感的立体发光效果，从而满足车辆灯具领域对更高美学品质和差异化设计的迫切需求。

技术实现思路

1、本技术提供一种光导组件及其成型方法、车辆灯具及车辆，以解决现有单一材料光导出光路径单一，导致光效扁平，无法形成具有纵深感的立体光效的问题。

2、为解决上述问题，本技术的技术方案为：

3、一种光导组件，包括：

4、一体化设置的至少两层沿径向排列的导光部，且相邻两层所述导光部的折射率不同，相邻两层所述导光部之间形成交界面；

5、至少一个入光面，设置于至少一层所述导光部的端面上，用于接收至少一个光源出射的光线；

6、至少一个出光面，所述出光面包括各层所述导光部中直接与外部介质接触的外周表面的至少一部分；

7、至少部分所述光线在所述光导组件内传播，能够经过至少一个所述交界面的反射和/或折射后，从所述出光面出射，所述光导组件的至少部分段的外周表面为曲率连续的光滑表面。

8、在一种或多种实施例中，所述交界面和/或所述光导组件的外周表面未设置用于反射光线的花纹。

9、在一种或多种实施例中，所述入光面用于接收至少两个所述光源出射的光线，其中，

10、至少两个所述光源出射的光线均从同一个所述入光面入射；或者

11、至少两个所述光源出射的光线从至少两个不同的所述入光面入射。

12、在一种或多种实施例中，至少两个所述光源出射的光线中的至少一部分光线从具有第一折射率的所述导光部的所述入光面入射；

13、至少两个所述光源出射的光线中的至少另一部分光线从具有第二折射率的所述导光部的所述入光面入射；

14、所述第一折射率与所述第二折射率不同。

15、在一种或多种实施例中，至少两个所述光源分别出射不同波长范围的光线。

16、在一种或多种实施例中，各层所述导光部沿直线路径/异形弯曲路径延伸，相邻两层所述导光部中，位于外层的所述导光部沿直线路径/异形弯曲路径连续地包覆于位于内层的所述导光部的至少一部分外周表面，所述光导组件整体呈直线型/呈异形弯曲状结构；

17、所述入光面设置于至少一层所述导光部的至少一个端面上。

18、在一种或多种实施例中，所述异形弯曲路径的至少一部分为设定的螺旋路径，所述光导组件具有螺旋状结构。

19、在一种或多种实施例中，所述螺旋路径包括至少一个第一旋向段和至少一个第二旋向段，所述第一旋向段与所述第二旋向段的旋向相反，相邻且旋向相反的两个螺旋段之间为平滑过渡段。

20、在一种或多种实施例中，各层所述导光部均沿螺旋路径延伸，且位于最内层的所述导光部的螺旋路径与其余各层所述导光部的螺旋路径之间满足：螺距不同和/或旋向相反。

21、在一种或多种实施例中，位于最内层的所述导光部沿设定的螺旋路径延伸；

22、除位于最内层的所述导光元件外的其余各层所述导光部，其外周表面均沿直线路径延伸，且除位于最内层的所述导光元件外的各层所述导光部的内孔均沿与其相邻内层所述导光部的外周表面相同的路径延伸并紧贴配合。

23、在一种或多种实施例中，在垂直于直线路径/异形弯曲路径延伸的路径切线方向的截面上：

24、位于最内层的所述导光部的截面形状为圆形、椭圆形或多边形中的任意一种；

25、与位于最内层的所述导光部径向相邻的外层所述导光部具有沿轴向贯通的内孔，所述内孔的截面形状与位于最内层的所述导光部的外周表面的截面形状相适配，以使位于外层的所述导光部的所述内孔紧贴配合于位于最内层的所述导光部的外周表面；

26、位于外层的所述导光部的外周表面的截面形状，与位于最内层的所述导光部的截面形状相同或不同。

27、在一种或多种实施例中，任意径向相邻的两层所述导光部中，两层所述导光部的材料不同，以具有不同的折射率。

28、在一种或多种实施例中，各层所述导光部的材料为光学透明塑料，所述光学透明塑料包括聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚碳酸酯。

29、在一种或多种实施例中，与位于最内层的所述导光部径向相邻的位于外层的所述导光部包覆位于最内层的所述导光部的整个外周表面。

30、在一种或多种实施例中，至少存在一对径向相邻的导光部，位于外层的所述导光部仅包覆位于内层的所述导光部外周表面的一部分，位于内层的所述导光部外周表面的至少一部分未被位于外层的任一所述导光部包覆而直接与所述外部介质接触。

31、基于相同发明构思，一种车辆灯具，包括：

32、至少一个光源组件；以及如上所述的光导组件；

33、所述光源组件的出光面与所述光导组件的至少一个所述入光面光学耦合，用于向所述光导组件输入光线。

34、在一种或多种实施例中，所述光源组件的出光面具有至少两个独立可控的发光区，其中至少一个发光区对准所述光导组件的其中一个所述入光面以输入第一光束，至少一个发光区对准所述光导组件的另一所述入光面以输入第二光束。

35、基于相同发明构思，一种车辆，包括如上所述的车辆灯具。

36、基于相同发明构思，一种光导组件的成型方法，包括以下步骤：

37、提供一套模具，所述模具具有与所述导光部总层数相对应的多个模腔；

38、在第一模腔中注射第一种透明塑料材料，成型位于最内层的导光部；

39、将已成型的半成品随模具或半成品转移至下一模腔；

40、在当前模腔中，向半成品的外周表面注射另一种透明塑料材料，成型相邻外层导光部，并使相邻两种材料在结合面形成分子间结合；

41、重复上述转移与注射步骤，逐层成型其余外层导光部，直至形成所述光导组件。

42、在一种或多种实施例中，所述成型相邻外层导光部的步骤，包括：

43、将所述半成品转移至第一外层成型模腔，在该模腔中向半成品外周表面的第一部分区域注射另一种所述透明塑料材料，成型该外层导光部的第一部分；

44、将半成品转移至第二外层成型模腔，在该模腔中向半成品外周表面的第二部分区域注射同一所述透明塑料材料，成型该外层导光部的第二部分，所述第二部分与所述第一部分合围形成封闭的该外层导光部。

45、基于相同发明构思，一种光导组件的成型方法，包括以下步骤：

46、提供一套模具；

47、在模具中注射第一种透明塑料材料，成型第一导光部，该第一导光部具有至少一个沿其延伸方向延伸的容纳槽，所述容纳槽的开口朝向第一导光部的内周侧；

48、在所述容纳槽内注射第二种透明塑料材料，成型第二导光部，该第二导光部填充所述容纳槽，并使两种材料在结合面形成分子间结合；

49、当所述导光部总层数大于两层时，已成型的所述导光部中具有至少一个未填充的所述容纳槽，或已成型的所述导光部本身构成新的容纳槽，在该容纳槽内继续注射下一种透明塑料材料，成型下一层所述导光部，重复此步骤直至形成所述光导组件。

50、本技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

51、本技术的光导组件通过将具有不同折射率、光学特性的第一导光部与第二导光部进行包覆式组合，利用层间交界面处因折射率、光学特性差异而产生的折射和/或反射效应，在不依赖任何导光齿、微棱镜或网点等微结构的前提下，实现光线在多层导光部之间的跨层传导与路径调控。基于该结构，光线可从导光层的入光面入射，并经由交界面从不同径向深度的外周表面出射。由此，不管是采用单色光输入，还是多色光输入，光导组件均能呈现出具有空间纵深感的立体发光效果。同时，各导光部之间为整体式结构，在未点亮状态下呈现一体化通透的视觉效果，兼具视觉美观性与光学实用性，可广泛应用于车辆灯具。