一种导光元件、车辆照明装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种导光元件。此外，本实用新型还涉及一种包括所述导光元件的车辆照明装置和车辆。


背景技术：

2.在现有车灯技术中，很多光源都采用卤素灯泡、高压放电灯等传统光源，这些卤素灯泡或高压放电灯在车灯的使用过程中，大多需要配合反射镜共同作用，利用反射镜对卤素灯泡或高压放电灯射出的光线进行反射，才能得到需要的光形以及照射效果，而采用反射镜的车灯不仅体积较大，而且光线在反射过程中损耗较多，光学效率低，照明效果不理想。
3.随着车灯光源技术和led光源技术的发展，led光源已逐步取代卤素灯泡、高压放电灯等传统光源。但是，相较于led光源的发展，与led光源配套使用的导光元件的结构的发展相对落后，传统光源所适用的反射镜等光学元件技术不能完全适应led光源以及未来的激光光源的车灯技术，同时，现有与led光源配合使用的导光元件所形成的主近光光形上下角度较宽，导致下方角度较大，造成车辆近处照度过高，照明效果不好。并且，作为主近光的光形，往往需要如图13中所示的上下角度较窄的光形，以防止下方角度太大，尤其是对于需要满足afs法规的近光，
‑4°
以下位置照度不能太高，需要主近光的能量主要集中在
‑4°
以上，以免造成车辆近处照度过高。
4.基于上述原因，现有技术难以有效保证出光效果，以及满足相关法规要求。


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导光元件，该导光元件结构简单，照明效果好。
6.此外，本实用新型第二方面要解决的问题是提供一种车辆照明装置，该车辆照明装置结构简单，出光效果好。
7.更进一步地，本实用新型第三方面要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯结构简单，出光效果好。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种导光元件，包括由后向前依次设置的至少一个入光部、通光部和出光部，所述入光部、通光部和出光部一体成型，所述通光部的上部形成有沿左右方向延伸且朝上开口的v型槽，所述v型槽的靠近所述入光部的一面形成为上反射面，所述上反射面的前端边沿形成为边界线，所述通光部的下表面设有或一体形成有反射结构，所述反射结构形成为由所述通光部的后端向前延伸，所述反射结构的前端边沿形成为截止线结构，所述上反射面与所述反射结构间的距离由后向前逐渐减小。
9.作为本实用新型的一个优选实施方式，所述导光元件的除所述入光部、所述出光部的出光面、所述反射结构以及所述v型槽以外的表面上设有一体成形的不透明壳体。
10.更优选地，所述边界线为两端高于中心区域的曲线。
11.作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述截止线结构设于所述出光部的焦点区域，所述边界线位于所述截止线结构的前方。
12.作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述导光元件为硅胶、或pmma、或pc或玻璃成型件。
13.作为本实用新型的一个具体结构形式，所述出光部的出光面为向前凸出的曲面。
14.作为本实用新型的又一个具体结构形式，所述入光部设置为聚光杯结构。
15.此外，本实用新型第二方面还提供一种车辆照明装置，包括由后向前依次设置的散热器、设于所述散热器前端的线路板、设于所述线路板上的led光源以及根据第一方面技术方案中任一项所述的导光元件，各所述led光源与所述导光元件的所述入光部一一对应设置。
16.具体地，所述导光元件的除所述入光部、所述出光部的出光面、所述反射结构以及所述v型槽以外的表面上设有一体成形的不透明壳体，所述散热器、所述线路板和所述不透明壳体通过紧固件连接。
17.进一步地，本实用新型第三方面还提供一种车辆，包括上述第二方面技术方案中所述的车辆照明装置。
18.通过上述技术方案，本实用新型的导光元件包括由后向前依次设置的至少一个入光部、通光部和出光部，所述入光部、通光部和出光部一体成型，所述通光部的上部形成有沿左右方向延伸且朝上开口的v型槽，所述v型槽的靠近所述入光部的一面形成为上反射面，所述上反射面的前端边沿形成为边界线，所述通光部的下表面设有或一体形成有反射结构，所述反射结构形成为由所述通光部的后端向前延伸，所述反射结构的前端边沿形成为截止线结构，所述上反射面与所述反射结构间的距离由后向前逐渐减小。本实用新型的导光元件通过在通光部的上部设置v型槽，能够形成上下角度较窄的主近光光形，避免车辆近处照度较高，满足相关法规要求，且车前可视性好；同时，在除入光部、出光部的出光面、反射结构以及v型槽以外的表面上设有一体成形的不透明壳体，不仅能够保证上下角度较窄的主近光光形的出光效果，还能够保证导光元件在使用过程中不会因吸收过多的光线导致导光元件温升过高，引起导光元件失效，保证导光元件的出光效果。
19.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
20.图1是本实用新型的导光元件和不透明壳体的一个具体实施例的结构示意图；
21.图2是图1的俯视图；
22.图3是图2的a
‑
a剖面图；
23.图4是本实用新型的导光元件的一个具体实施例的结构示意图之一；
24.图5是本实用新型的导光元件的一个具体实施例的结构示意图之二；
25.图6是图4的俯视图；
26.图7是图6的b
‑
b剖面图；
27.图8是图6的c
‑
c剖面图；
28.图9是本实用新型的车辆照明装置的一个具体实施例的结构示意图；
29.图10是图9的俯视图；
30.图11是图10的d
‑
d剖面图；
31.图12是本实用新型的车辆照明装置的光路图；
32.图13是本实用新型的车辆照明装置的光形图。
33.附图标记说明
34.1导光元件
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11入光部
35.12通光部
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13出光部
36.14上反射面
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15反射结构
37.16边界线
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17截止线结构
38.18v型槽
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2不透明壳体
39.3散热器
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4线路板
40.5led光源
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6紧固件
41.7光形上边界
具体实施方式
42.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。
43.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“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，基于车辆照明装置，“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，“上”是指沿光线出光方向的上侧，“下”是指沿光线出光方向的下侧，即与车辆正常行驶的左右上下侧方向相同。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。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，“截止线”是本领域的通用术语，其为光束投射到配光屏幕上，目视感觉到的明暗显著变化的分界线，比如近光照明，其截止线为左、右具有上下落差且具有拐点的光形上边界，“截止线结构”则配置为使射至其上的光线能够对应形成上述截止线。
45.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。
46.如图1和图2所示，本实用新型提供一种导光元件，包括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，所述入光部11、通光部12和出光部13一体成型，所述通光部12的上部形成有沿左右方向延伸且朝上开口的v型槽18，所述v型槽18的靠近所述入
光部11的一面形成为上反射面14，所述上反射面14的前端边沿形成为边界线16，所述通光部12的下表面设有或一体形成有反射结构15，所述反射结构15形成为由所述通光部12的后端向前延伸，所述反射结构15的前端边沿形成为截止线结构17，所述上反射面14与所述反射结构15间的距离由后向前逐渐减小。
47.本实用新型的导光元件1的下部的反射结构15优选为一体形成在通光部12的下表面，通光部12的下表面形成为两部分，反射结构15设置在通光部12的后半部分，由通光部12的后端向前端延伸，也可以理解为，反射结构15优选为一体形成在通光部12的后半部分的反射面，反射结构15的前端边沿形成为截止线结构17。光线经入光部11入射后进入通光部12，进入通光部12的光线可以理解为包括以下三部分：第一部分光线能够直接由入光部11传输至出光部13，该部分光线中包括经过边界线16的光线以及经过截止线结构17的光线，经过边界线16的光线经出光部13出射后形成光形下边界，经过截止线结构17的光线经出光部13出射后形成光形上边界；第二部分光线经上反射面14反射后再传输至出光部13；第三部分光线经反射结构15反射后再传输至出光部13。同时，上反射面14与反射结构15之间的上下方向的距离由后向前逐渐减小，使得通光部12的后半部分由后向前逐渐变窄，从而能够形成如图13中所示的上下角度较窄的主近光光形，避免车辆近处照度过高，不符合法规要求。并且，从图13中可以看出，本实用新型的导光元件所形成的主近光光形的能量更加集中靠近截止线，其主要能量集中在
‑4°
以上的光形中，而
‑4°
以下光形的照度不高，这种上下角度较窄、能量集中在
‑4°
以上的光形能够满足afs法规的近光要求，满足车辆近处照度要求。
48.另外，v型槽18为沿着左右方向延伸，指的是图3中所示的上反射面14的截线以及与之相对的另一面的截线沿着左右方向延伸，由此可以看出，v型槽18的底部，即边界线16沿着左右方向延伸，图4中可以看出，v型槽18的左右两端封闭，既能够满足出光需求，也能够增强导光元件1的结构强度。当然，v型槽18也可以设置为沿着左右方向延伸的贯通结构，v型槽18的左右两端均开口设置，满足出光需求，利用设置在导光元件1外部的不透明壳体2，也能够增强导光元件1的结构强度。因此，v型槽18的两种结构形式均能够满足出光需求，均属于本实用新型的保护范围。
49.作为本实用新型的一个优选实施方式，所述导光元件1的除所述入光部11、所述出光部13的出光面、所述反射结构15以及所述v型槽18以外的表面上设有一体成形的不透明壳体2。
50.为了能够防止光线由导光元件1的侧面出射而形成杂散光，确保最优出光效果，导光元件1上还一体形成有不透明壳体2，导光元件1的入光部11、出光部13的出光面、反射结构15以及v型槽18的部分表面或全部表面上不设有不透明壳体2，尤其是v型槽18的部分表面可设置不透明壳体2，也可以是v型槽18的全部表面均不设置不透明壳体2。优选地，v型槽18的表面不设置不透明壳体2，目的是使v型槽18的靠近截止线结构17的部位厚度较小的位置不吸收光能，避免在长时间使用过程中因吸收较多光能后发热而导致该部位温度上升，从而引起局部变形甚至是损坏而导致导光元件1失效，影响光学效果。
51.不透明壳体2与导光元件1可以采用双色注塑一体成型，也可以采用嵌件注塑一体成型，还可以采用其他成型方式，导光元件1与不透明壳体2可以是两个独立的零件，也可以是采用注塑一体成型。为了光线进入和射出的需要，不透明壳体2不会包覆导光元件1的入
光部11、出光部13和反射结构15，以免影响光线的传输。而导光元件1的其他部位根据实际光线传播需要设置或一体形成不透明壳体2，防止光线从出光部13以外的部位射出而形成杂散光，影响出光效果。优选地，不透明壳体2为黑色不透明壳体。
52.作为本实用新型的另一个优选实施方式，如图4至图8所示，所述边界线16为两端高于中心区域的曲线。
53.从图8中可以看出，本实用新型的边界线16为两端高于中心区域的曲线，即本实用新型的边界线16为向下凹入的曲线，其能够提高结构强度。当然，根据结构和出光要求，本实用新型的边界线16也可以是直线，均属于本实用新型的保护范围。
54.作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述截止线结构17设于所述出光部13的焦点区域，所述边界线16位于所述截止线结构17的前方
55.从图6和图7中可以看出，本实用新型的边界线16位于截止线结构17的前方，截止线结构17是反射结构15的前边沿，其设置于出光部13的焦点区域，焦点区域为包括焦点以及焦点附近的区域，区域半径小于等于2mm，该截止线结构17对应形成了光形上边界，成像清晰锐利，边界线16是上反射面14的前边沿，且边界线16位于截止线结构17的前方，因此，边界线16处于离焦状态，因此，经过边界线16的光线投射形成的光形下边界就不会比较锐利，成像效果更好，车前可视性好。
56.作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述导光元件1为透明材质成型件，例如由硅胶、或pmma、或pc或玻璃成型。
57.作为本实用新型的一个具体结构形式，所述出光部13的出光面为向前凸出的曲面。
58.更具体地，所述出光部13的宽度为10
‑
20mm，从而能够形成窄长透镜的结构特征。
59.作为本实用新型的另一个具体结构形式，所述入光部11设置为聚光杯结构，并且，如图4至图6中所示，各所述入光部11沿左右方向排列成至少一排，其可以沿导光元件1的前后方向中心线对称设置。
60.作为一个具体实施例，导光元件1的后端设置有三个聚光杯结构，中间一个聚光杯结构的中心轴线位于导光元件1沿前后方向的中心线上，另外两个聚光杯结构对称设于中间一个聚光杯结构的两侧，这三个聚光杯结构可以是相同大小的聚光杯结构，也可以是中间的聚光杯结构较大，两侧聚光杯结构较小的结构形式，而两侧的聚光杯结构则设置为同样大小，满足光形需要，均属于本实用新型的保护范围。
61.此外，如图9至图12所示，本实用新型第二方面还提供一种车辆照明装置，包括由后向前依次设置的散热器3、设于所述散热器3前端的线路板4、设于所述线路板4上的led光源5以及根据上述第一方面技术方案中所述的导光元件1，各所述led光源5与所述导光元件1的所述入光部11一一对应设置。
62.具体地，所述导光元件1的除所述入光部11、所述出光部13的出光面、所述反射结构15以及所述v型槽18以外的表面上设有一体成形的不透明壳体2，所述散热器3、所述线路板4和所述不透明壳体2通过紧固件6连接。
63.本实用新型的车辆照明装置中，导光元件1的出光部13的出光面即为本实用新型的车辆照明装置的出光面，因此，不需要再配合其他投射透镜即形成照明用的车灯光形，零件构成简洁，小型化程度较高，零部件光学结构集成度高。当然，为了车灯造型等要求，还可
以在该一体成型的导光元件1外设置外配光镜，在导光元件1和外配光镜之间设置至少一个内配光镜，该内配光镜可以是普通壁厚塑料件，只为呈现所需造型要求，也可以是背面具有配光功能的配光塑料件。
64.进一步地，本实用新型第三方面还提供一种车辆，包括根据上述第二方面技术方案中所述的车辆照明装置。
65.由以上描述可以看出，本实用新型的导光元件包括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，所述入光部11、通光部12和出光部13一体成型，所述通光部12的上部形成有沿左右方向延伸且朝上开口的v型槽18，所述v型槽18的靠近所述入光部11的一面形成为上反射面14，所述上反射面14的前端边沿形成为边界线16，所述通光部12的下表面设有或一体形成有反射结构15，所述反射结构15形成为由所述通光部12的后端向前延伸，所述反射结构15的前端边沿形成为截止线结构17，所述上反射面14与所述反射结构15间的距离由后向前逐渐减小。本实用新型的导光元件1的通光部12的上部形成为沿左右方向延伸的开口的v型槽18，v型槽18的靠近入光部11的一面形成为上反射面14，通光部12的下表面设有或一体形成有反射结构15，上反射面14与反射结构15上下方向的距离由后至前逐渐减小，使得经过边界线16的光线对应形成的光形下边界上移，形成上下角度较窄的光形，并且形成的光形更集中靠近截止线，避免车辆近处照度过高，并且上反射面14的前端边沿的边界线16位于反射结构15前端边沿的截止线结构17的前方，从而能够使得经过边界线16的光线对应形成的光形下边界不会过于锐利，使得车前光线更柔和，可视性好。
66.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。
67.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。
68.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。