一种近光光学元件、车灯模组、车灯和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种近光光学元件。此外，本实用新型还涉及一种包括所述近光光学元件的车灯模组、车灯和车辆。


背景技术：

2.随着车灯技术的发展，人们对车灯的外观、亮度以及光形的要求也越来越高。良好的照明情况对于缓解眼睛疲劳，保持安全车距，有效避免高速意外有很重要的作用。
3.现有的近光照明要求近光光形的下边界的照明范围控制在15
°
以内，下边界角度不宜太大。其原因有以下两点：第一，大角度的照明范围没有必要，一般情况下，车辆近光的下角度15
°
处的光线，照射在车辆前方4m以内的范围，超过15
°
的光线，会照射在车辆前方4m范围内更近的地方，而车辆并不需要太近的照明，这会导致光能浪费。第二，超过15
°
的照明，会使得车辆近光照明光线的远处照明不足，并不能够使得车辆保持远处具有良好的可视性。


技术实现要素：

4.本实用新型第一方面所要解决的问题是提供一种近光光学元件，该近光光学元件结构简单，出光效果好。
5.此外，本实用新型第二方面要解决的问题是提供一种车灯模组，该车灯模组结构简单，出光效果好。
6.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，出光效果好。
7.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，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近光光学元件，包括依次相连的入光部、通光部和出光部，所述通光部的上表面设有或一体形成有光形下边界调整面，所述光形下边界调整面形成为从后到前向下倾斜，所述光形下边界调整面与所述出光部的出光面相交形成光形下边界调整线。
9.作为本实用新型的一个优选实施方式，所述光形下边界调整面设于所述通光部的上表面的前部，且所述光形下边界调整面上设有或一体形成有增反涂层或增反膜。
10.作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述通光部下侧设有ⅲ区形成结构，所述ⅲ区形成结构凸出于所述通光部的下表面，所述入光部汇聚的部分光线能够射入所述ⅲ区形成结构并由所述ⅲ区形成结构的前端面投射至次级光学元件以形成近光ⅲ区光形。
11.更优选地，所述ⅲ区形成结构的前端面形成为ⅲ区出光面，所述ⅲ区出光面为两侧向前弯曲的顺滑曲面。
12.进一步优选地，所述ⅲ区形成结构的两侧面从后到前逐渐向内倾斜。
13.作为本实用新型的一个具体结构形式，所述近光光学元件的后端两侧均设有初级
安装部，所述初级安装部上设有通孔和定位销。
14.更具体地，所述出光部的出光面下边沿设有用于形成近光截止线的近光截止线结构。
15.此外，本实用新型第二方面还提供一种车灯模组，包括光源、次级光学元件和根据第一方面技术方案中任一项所述的近光光学元件，所述近光光学元件和所述次级光学元件依次设置在所述光源发出的光线的出射方向上，且所述光源与所述入光部一一对应设置。
16.进一步地，本实用新型第三方面还提供一种车灯，包括根据上述第二方面技术方案中所述的车灯模组。
17.更进一步地，本实用新型第四方面还提供一种车辆，包括上述第三方面技术方案所述的车灯。
18.通过上述技术方案，本实用新型的近光光学元件包括依次相连的入光部、通光部和出光部，所述通光部的上表面设有或一体形成有光形下边界调整面，所述光形下边界调整面形成为从后到前向下倾斜，所述光形下边界调整面与所述出光部的出光面相交形成光形下边界调整线。本实用新型的近光光学元件通过在通光部的上表面的设置光形下边界调整面，使得经该近光光学元件后形成的近光光形下边界上移，能够控制在15
°
以内，照明效果好，且结构简单，安装方便。
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是本实用新型的近光光学元件的一个具体实施例的结构示意图之一；
21.图2是本实用新型的近光光学元件的一个具体实施例的结构示意图之二；
22.图3是本实用新型的近光光学元件的一个具体实施例的结构示意图之三；
23.图4是本实用新型的近光光学元件的一个具体实施例的俯视图；
24.图5是图4的a-a剖面图；
25.图6是本实用新型的车灯模组的一个具体实施例的结构示意图；
26.图7是本实用新型的车灯模组的一个具体实施例的俯视图；
27.图8是图7的b-b剖面图；
28.图9是本实用新型的车灯模组的一个具体实施例的光线传播示意图；
29.图10是本实用新型的车灯的一个具体实施例的近光照明光线的光形图。
30.附图标记说明
31.1近光光学元件
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11入光部
32.12通光部
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13出光部
33.131近光截止线结构
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14ⅲ区形成结构
34.141ⅲ区出光面
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15初级安装部
35.151通孔
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152定位销
36.17光形下边界调整面
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171光形下边界调整线
37.18中轴线
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2次级光学元件
38.3光源
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4近光光形
具体实施方式
39.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。
40.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”等，基于车辆照明模组“前”是指光线出光方向所指的方向，“后”是指与“前”相反的方向。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。
41.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。
42.如图1至图5所示，本实用新型第一方面提供一种近光光学元件，包括依次相连的入光部11、通光部12和出光部13，所述通光部12的上表面设有或一体形成有光形下边界调整面17，所述光形下边界调整面17形成为从后到前向下倾斜，所述光形下边界调整面17与所述出光部13的出光面相交形成光形下边界调整线171。
43.本实用新型的近光光学元件的入光部11设置为能够使得射入的光线汇聚并出射至通光部12，通光部12设置为能够引导射入的光线从出光部13射出。
44.本实用新型的近光光学元件通过在通光部12的上表面设置光形下边界调整面17，该光形下边界调整面17设置在通光部12的前部，且形成为从后到前向下倾斜。该近光光学元件的出射光线经次级光学元件2的投射后形成如图10所示的近光光形4，由于光形下边界调整面17的设置，使得射至光形下边界调整面17的光线在出光部13的出射位置相比不设置该结构时的光线在出光部13的出射位置靠下，经次级光学元件2投射后光线更靠上，使得射至光形下边界调整线171的光线经次级光学元件2投射后形成近光光形4的下边界，该近光光形4的下边界相比没有设置光形下边界调整面17时的光形下边界更靠上(满足近光光形的下边界在15
°
以内)，且近光照明光形的下边界也更加平整。而将近光照明光线的下边界向上方调整后，能够更加有效提高近光照明光线的位于远处位置的照明强度。
45.同时，将光形下边界调整面17设置在通光部12的上表面相比在近光光学元件外侧设置遮光板等零件能够有效减少零部件的数量，避免因零部件过多而造成的零部件装配复杂，进而使得各零部件之间装配精度不高，更高集成度的光学构建也能够有效降低车灯模组的制造成本。
46.需要说明的是，从图1中可以看出，通光部12的上表面并不是一个平面，而是形成为相交的两个平面，位于前端的平面形成为光形下边界调整面17，光形下边界调整面17与出光部13的出光面相交则形成为光形下边界调整线171。
47.作为本实用新型的一个优选实施方式，所述光形下边界调整面17设于所述通光部12的上表面的前部，且所述光形下边界调整面17上设有或一体形成有增反涂层或增反膜。将光形下边界调整面17上设置或一体形成增反涂层或增反膜，能够有效提高反射率，进而
提高光学效率。
48.作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述通光部12下侧设有ⅲ区形成结构14，所述ⅲ区形成结构14凸出于所述通光部12的下表面，所述入光部11汇聚的部分光线能够射入所述ⅲ区形成结构14并由所述ⅲ区形成结构14的前端面投射至次级光学元件2以形成近光ⅲ区光形。
49.更优选地，所述ⅲ区形成结构14的前端面形成为ⅲ区出光面141，所述ⅲ区出光面141为两侧向前弯曲的顺滑曲面，以使其出射光线更汇聚。通过iii区形成结构14的延伸长度以及其前端面形状的设置，既保证了位于近光明暗截止线下方的近光光形的照度和均匀性，也保证了近光iii区光形的照度。
50.进一步优选地，所述ⅲ区形成结构14的两侧面从后到前逐渐向内倾斜，一方面能够使得光线的汇聚效果更好以满足近光iii区光形照度的要求，另一方面，能够减少iii区形成结构14占据通光部12的下表面的面积，保证经通光部12下表面反射并最终射至位于近光明暗截止线下方区域的光线量，从而保证位于近光明暗截止线下方的近光光形的照度和均匀性。
51.本实用新型的通光部12的下部设置ⅲ区形成结构14，ⅲ区形成结构14的后端与入光部11之间具有一定的距离，光线经入光部11汇聚后会有部分光线经入光部11出射至ⅲ区形成结构14，并经ⅲ区形成结构14汇聚后由ⅲ区出光面141射出。
52.本实用新型的ⅲ区形成结构14还可以设置为如下结构：ⅲ区形成结构14的后端与入光部11相连，且从入光部11向出光部13的方向延伸，以使得入光部11汇聚的部分光线能够直接射入ⅲ区形成结构14，并从ⅲ区形成结构14前端的ⅲ区出光面141射出。当ⅲ区形成结构14的后端与入光部11相连时，会有更多的光线直接射至ⅲ区出光面141，因此，该结构能够直接利用入光部11汇聚的光线，减少光能损失。
53.上述两种结构形式的ⅲ区形成结构14均能够直接利用入光部11汇聚的光线，通过将ⅲ区形成结构14设置为从入光部11向出光部13的方向延伸，即ⅲ区形成结构14在前后方向具有一定的长度，光线经过一定长度的ⅲ区形成结构14后射出，使得该ⅲ区形成结构14可调整的参数增多，能够提高ⅲ区配光的灵活度。
54.在光线传输过程中，入光部11汇聚的光线中，会有部分光线射至通光部12的下表面，经通光部12的下表面反射至出光部13，而在通光部12下侧设置了ⅲ区形成结构14后，ⅲ区形成结构14会减小通光部12的下表面用于反射光线的面积，使得原本射至通光部12的下表面的光线中的一部分光线的传播方向发生改变，不再由出光部13射出，而是由ⅲ区出光面141射出，减少了由出光部13出射的光线，对近光光形的照度和均匀性均会产生一定的影响，所以，ⅲ区形成结构14的长度需要在保证近光ⅲ区光形的照度前提下尽可能不会影响到近光的光线在通光部12下表面的反射。因此，优选地，近光光学元件1的中轴线18与ⅲ区出光面141之间的交点与入光部11后端面之间的距离与中轴线18与出光部13前端面之间的交点与入光部11后端面之间的距离的比值小于或等于3/5。由此，能够在保证近光ⅲ区光形的照度的同时，尽可能减小ⅲ区形成结构14占据通光部12下表面的面积，以减少对近光的光线在通光部12下表面的反射的影响，提高光学效率，保证近光主光形的照度和均匀性。
55.作为本实用新型的一个具体结构形式，所述近光光学元件的后端两侧均设有初级安装部15，所述初级安装部15上设有通孔151和定位销152，便于近光光学元件与其他零部
件安装，结构简单，安装便捷且牢固。
56.作为本实用新型的另一个具体结构形式，所述出光部13的出光面下边沿设有用于形成近光截止线(近光光形4的上边界)的近光截止线结构131。
57.作为本实用新型的又一个具体结构形式，所述入光部11为聚光杯结构，其外部轮廓面为由后向前口径逐渐增大的曲面，其入光面可以为平面，也可以为曲面，该聚光杯结构也可以是实心体的聚光杯结构或者是具有凹腔的聚光杯结构，具有凹腔的聚光杯结构的入光端设有凹腔，凹腔开口朝后开设，凹腔内设有向后凸出的凸起。可选地，所述入光部11为向后凸出的曲面结构或锥体结构。
58.此外，如图6至图8所示，本实用新型第二方面还提供一种车灯模组，包括光源3、次级光学元件2和根据第一方面技术方案中任一项所述的近光光学元件1，所述近光光学元件1和所述次级光学元件2依次设置在所述光源3发出的光线的出射方向上，且所述光源3与所述入光部11一一对应设置。
59.如图9所示，本实用新型的车灯模组的光线示意图中，光源3射出的光线经入光部11汇聚后，其中一部分光线经入光部11出射并经通光部12传输至出光部13，由出光部13投射至次级光学元件2，经次级光学元件2投射后形成近光光形4，其中射至光形下边界调整面17的光线经光形下边界调整面17反射后由出光部13出射，并由次级光学元件2投射至近光光形4的下边界的上方，以及，射至光形下边界调整线171的光线经出光部13出射并由次级光学元件2投射形成近光光形4的下边界；还有一部分光线经入光部11出射后射至ⅲ区形成结构14，经ⅲ区出光面141出射后射至次级光学元件2，形成近光ⅲ区光形。
60.进一步地，本实用新型第三方面还提供一种车灯，包括根据上述第二方面技术方案中所述的车灯模组。
61.更进一步地，本实用新型第四方面还提供一种车辆，包括根据上述第三方面技术方案中所述的车灯。
62.由以上描述可以看出，本实用新型的近光光学元件包括依次相连的入光部11、通光部12和出光部13，所述通光部12的上表面设有或一体形成有光形下边界调整面17，所述光形下边界调整面17形成为从后到前向下倾斜，所述光形下边界调整面17与所述出光部13的出光面相交形成光形下边界调整线171。本实用新型的近光光学元件在通光部12的上表面的前端形成有光形下边界调整面17，该光形下边界调整面17的前端边沿与出光部13的出光面相交后形成光形下边界调整线171，通过设置光形下边界调整面17以及光形下边界调整线171，使得近光光形4的下边界上移，能够控制在15
°
内，且近光照明光线的下边界更加平整，照明效果好。
63.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。
64.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。
65.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。