透镜结构及用于车灯的光学组件的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种透镜结构。同时，本实用新型还涉及一种具有该透镜结构的用于车灯的光学组件。


背景技术：

2.车灯的出光效果是评价车灯精致感的重要指标之一。透镜结构通常布置在光源发出光线的射出路径上，能够将光线更加聚焦，且射程更远，从而达到更好的照明效果。但由于透镜结构的设计不合理，使得正对于光源位置的射出的光线较强，出光的亮度更高。而其他位置，尤其是远离光源的位置，由于射出的光线强度较弱，出光的亮度不高。如此导致在预设出光位置的出光效果差，整个出光的均匀性差，进而影响车灯的精致感。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种透镜结构，以提高光线在预设位置射出后的出光效果。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种透镜结构，设于光源发出光线的射出路径上，所述透镜结构包括本体，以及设于所述本体上的第一反射部和第二反射部，其中，所述本体能够将来自所述光源的一部分光线平行地射出，以形成第一出射光束；所述第一反射部能够将来自所述光源的另一部分光线反射至所述第二反射部，所述第二反射部能够将所述第一反射部反射的光线于预设位置射出，而形成第二出射光束。
6.进一步的，所述光源为间隔排布的多个，所述第一反射部为与所述光源一一对应布置的多个；各所述第一反射部反射的光线均射入所述第二反射部。
7.进一步的，所述本体的出光端面上设有与所述光源一一对应布置的多个凹槽，所述凹槽的槽底倾斜布置；所述第一反射部包括设于所述凹槽的槽底的第一反射面，于射入所述第一反射面的光线的射入方向上，多个所述第一反射面错落布置。
8.进一步的，各所述第一反射面平行设置，且与射入所述第一反射面的光线之间的夹角大于40
°
小于90
°
。
9.进一步的，所述第二反射部包括设于所述本体一侧的第二反射面；所述第一反射面和所述第二反射面平行设置。
10.进一步的，所述本体的入光端面上设有准直光学面，所述准直光学面用于引导所述光源的光线准直地射入所述第一反射部。
11.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
12.本实用新型所述的透镜结构，通过第一反射部和第二反射部的配合，能够将光源的部分光线进行反射，并在预设位置射出第二出射光束，利于提高预设位置的出光亮度，从而能够提高透镜结构的出光效果。
13.此外，多个光源的设置利于提高出光的亮度，而多个第一反射部与光源一一对应
布置，能够对光源发出的强度较高的部分光线进行反射，利于提升出光的均匀性。凹槽的结构简单，便于加工成型，而第一反射面设于凹槽的槽底，以及第一反射面的错落布置，利于提高光线反射至第二反射部的效果。
14.另外，第一反射面与射入第一反射面的光线之间夹角的设置，则利于将光线反射至第二反射部。第二反射面与第一反射面平行布置，利于提高对光线的反射和射出效果。而准直光学面的设置，则利于提高光线射入第一反射部的效果。
15.本实用新型的另一目的在于提出一种用于车灯的光学组件，包括如上所述的透镜结构，以及出光件，其中，所述第一出射光束和所述第二出射光束均穿经所述出光件，并形成第一光线和第二光线，且所述第一光线和所述第二光线的射出方向不同。
16.进一步的，所述出光件上设有第三反射部，所述第三反射部能够将所述第二出射光束由所述出光件的几何可见区域射出。
17.进一步的，所述第三反射部包括倾斜布置于所述出光件一侧的第三反射面。
18.进一步的，所述出光件的出光端面设有配光花纹，所述配光花纹用于折射所述第一光线和所述第二光线。
19.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
20.本实用新型所述的用于车灯的光学组件，通过采用如上所述的透镜结构，能够将射出的第一出射光束和第二出射光束射入出光件，并形成射出方向不同的第一光线和第二光线，利于改善出光件的出光效果。
21.此外，通过第三反射部将第二出射光束由出光件的几何可见区域射出，利于提高对第二出射光束的利用率，并提高出光件在几何可见区域的出光效果。第三反射面的结构简单，反射效果好。而配光花纹对于第一光线和第二光线的折射效果好，利于进一步提高出光的效果。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例一所述的透镜结构在其一视角下的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例一所述的透镜结构在另一视角下的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例所述的第一入光端面的正视图；
26.图4为图3中的a-a方向剖视图中光线的光路示意图；
27.图5为本实用新型实施例二所述的用于车灯的光学组件的结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例二所述的用于车灯的光学组件的拆解图；
29.图7为本实用新型实施例二所述的第二入光端面的结构示意图；
30.图8为图7中的b-b方向剖视图中第一出射光束和第二出射光束的光路示意图；
31.图9为图7中的b-b方向剖视图中第二出射光束的光路示意图；
32.图10为本实用新型实施例二所述的厚壁件的结构示意图；
33.图11为本实用新型实施例二所述的多个光学组件的结构示意图；
34.图12为本实用新型实施例二所述的透镜结构安装在支架的结构示意图；
35.图13为本实用新型实施例二所述的支架的结构示意图；
36.附图标记说明：
37.1、厚壁件；2、本体；3、支架；
38.101、凸缘；1011、插装凸起；102、缺口；1021、成型面；1022、第三反射面；103、配光花纹；104、第二入光端面；105、第二出光端面；106、几何可见区域
39.201、扩散花纹；202、插接孔；203、第一凸起；2031、准直光学面；204、第二反射面；205、第一反射面；206、通孔；207、第二安装孔；208、第一出光端面；209、凹槽；210、第一入光端面；
40.301、插装孔；302、第二凸起；303、第一安装孔；304、第三安装孔；
41.100、第一出射光束；200、第二出射光束。
具体实施方式
42.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，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。此外，若出现“第一”至“第四”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
45.实施例一
46.本实施例涉及一种透镜结构，设于光源发出光线的射出路径上。整体构成上，该透镜结构包括本体2，以及设于本体2上的第一反射部和第二反射部。其中，本体2能够将来自光源的一部分光线平行地射出，以形成第一出射光束100。
47.第一反射部能够将来自光源的另一部分光线反射至第二反射部，第二反射部能够将第一反射部反射的光线于预设位置射出，而形成第二出射光束200。
48.基于如上整体介绍，本实施例中所示的透镜结构的一种示例性结构如图1和图2中所示。本体2整体呈板状，为便于对下文进行描述，本实施例中，将本体2的面向光源设置的入光端面称为第一入光端面210，将本体2的射出第一出射光束100和第二出射光束200的出光端面称为第一出光端面208。其中，第一入光端面210与第一出光端面208平行设置。
49.上述的预设位置具体是指第一出光端面208上与光源错位设置的区域，或者，任何需要提高出光强度的区域。该预设区域的出光强度相较于正对于光源设置的区域的出光强度低些。通过第二反射部反射的第二出射光束200于预设位置射出，则利于提高预设位置的出光强度，以及整个第一出光端面208的出光效果。
50.作为优选的一种实施方式，本实施例中的光源为间隔排布的多个，第一反射部为与光源一一对应布置的多个，且各第一反射部反射的光线均射入第二反射部。具体实施时，本实施例中的光源可采用现有技术中应用于车灯上的光源，例如采用布置在板体上的led光源，以具有较好的节能性能，和更长的使用寿命。
51.本实施例中，多个光源的设置利于提高出光的亮度，而多个第一反射部与光源一
一对应布置，能够对光源中心强度较大的光线进行部分反射，并通过第二反射部由预设位置射出，从而利于提高预设位置的出光强度，并利于提高第一出光端面208上的出光均匀性。
52.结合图2至图4中所示，本实施例中的光源具体可采用四个，在本体2的第一出光端面208上设有与光源一一对应布置的四个凹槽209，各凹槽209的槽底倾斜布置。本实施例中的第一反射部包括设于凹槽209的槽底的第一反射面205，于射入第一反射面205的光线的射入方向上，四个第一反射面205错落布置。
53.其中，凹槽209的深度不同，各凹槽209的深度沿着靠近第二反射面204的方向渐小设置，即在射入第一反射面205的光线的射入方向上，四个第一反射面205错落布置。如此设置，各第一反射面205反射的光线均能够不被其他第一反射面205阻挡的射入第二反射部，从而利于提高对光线的反射效果。
54.具体实施时，第一反射面205可为凹槽209的整个槽底，当然，根据具体的使用需求，第一反射面205仅占用凹槽209槽底的部分的方案也是可行的。另外，可以理解的是，本实施例中光源、第一反射部的数量均可根据具体的使用需要进行适应性的增减。而两者除了采用图中所示的间隔排布的一排外，还可采用其他的排布方式，只要满足使用需求即可。
55.为进一步提高第一反射部对光线的反射效果，本实施例中，在本体2的第一入光端面210上设有准直光学面2031，准直光学面2031用于引导光源的光线准直地射入第一反射部。
56.详细结构上参照图1和图4中所示，在第一入光端面210上设有与光源一一对应设置的四个第一凸起203，第一凸起203的外表面呈弧形。在各第一凸起203上设有槽体，上述的准直光学面2031设于槽体的槽底和内周面上，以能够将对光线进行聚光，并能够将光线准直的射入第一反射部。此处，准直光学面2031的设置，还利于提高对光源发出光线的反射效果。
57.本实施例中的第二反射部包括设于本体2一侧的第二反射面204。上述的预设位置具体为经由第二反射面204发射后的光线穿经第一出光端面208的位置。参照图2和图4中所示，对应于第一反射面205的射出路径，在本体2的一侧开始有贯通设置的通孔206，第二反射面204设于通孔206的朝向第一反射面205设置的内壁上并倾斜设置。
58.本实施例中，第一出射光束100垂直于第一出光端面208设置，以能够以直投的方式射出本体2。本实施例中，第一反射面205与射入第一反射面205的光线之间的夹角α满足大于40
°
小于90
°
。例如，第一反射面205与射入第一反射面205的光线之间的夹角α为45
°
、60
°
、70
°
、80
°
以及85
°
等。作为优选的，参照图4中所示，夹角α为45
°
。此时，由第一反射面205的射出的光线与射入第一反射面205的光线相垂直，并与第一出光端面208相平行。
59.另外，本实施例中的，第一反射面205和第二反射面204平行设置。具体实施时，作为优选的，参照图9中所示，第二反射面204与射入第一反射面205的光线的射入方向之间的夹角也采用45
°
。此时，第二出射光束200也垂直于第一出光端面208设置。
60.本实施例中，第一出射光束100和第二出射光束200的出射效果如图4中所示，通过第一反射部和第二反射部的配合，能够将光源发出的部分光线进行反射，并由预设位置射出，使得第一出光端面208上有两种射出光线。
61.需要特别说明的是，本实施例中的第一反射面205和第二反射面204与射入第一反
射面205的光线之间的夹角α不为45
°
时，第二出射光束200则不与第一出光端面208相垂直，此时，也能够对预设位置的出光强度进行加强。
62.除此之外，为进一步提高第一出射光束100和第二出射光束200在第一出光端面208上的出光效果，本实施例中，还在第一出光端面208上设有扩散花纹201。如图2中所示，扩散花纹201呈条状，并沿本体2的长度方向间隔布置。此处，扩散花纹201的结构简单，使用效果好。
63.本实施例所述的透镜结构，通过第一反射部和第二反射部的配合，能够将光源的部分光线进行反射，并在预设位置射出第二出射光束200，利于提高预设位置的出光亮度，从而提高透镜结构的出光效果。
64.实施例二
65.本实施例涉及一种用于车灯的光学组件，包括实施例一中所述的透镜结构，以及出光件。其中，第一出射光束100和第二出射光束200均穿经出光件，并形成第一光线和第二光线，且第一光线和第二光线的射出方向不同。通过第一光线和第二光线的射出方向不同，利于提高光线在出光件上的出光效果。
66.本实施例中的出光件可采用应用在车灯上的出光件，例如，出光件为车辆信号灯的厚壁件1等。以下以出光件为厚壁件1为例，对光学组件的结构进行说明。
67.结合图5和图6中所示，厚壁件1沿着车辆的长度方向延伸设置，经由厚壁件1射出的第一光线和第二光线均向车辆的后方射出。厚壁件1的入光端面称为第二入光端面104，厚壁件1的出光端面称为第二出光端面105。其中，第二入光端面104与第一出光端面208平行设置，第二出光端面105在第二入光端面104上的投影轮廓位于第二入光端面104的轮廓内，且第二出光端面105倾斜设置。
68.以上结构中，第二出光端面105上的邻近车辆宽度外侧设置的部分区域称为几何可见区域106，经由该几何可见区域106射出的光线应当满足几何可见度的要求。以便于位于车辆后方两侧的车辆能够看到由几何可见区域106射出的光线，从而利于提高信号灯的使用效果和安全性。
69.本实施例中，第一出射光束100和第二出射光束200在厚壁件1内的光路示意图如图7至图9中所示。其中，为便于查看光路的路径，图8和图9中均未示出剖面线。作为优选的，本实施例中的第一出射光束100和第二出射光束200均垂直于第二入光端面104射入厚壁件1的第二入光端面104。
70.为实现第二光线的射出方向与第一光线的射出方向不同，本实施例中，在出光件上设有第三反射部，第三反射部能够将第二出射光束200由出光件的几何可见区域106射出。如此设置，利于改变第二光线的射出方向，同时利于提高对第二出射光束200的利用率，而且还可使几何可见区域106射出的符合要求的几何可见度的光线，从而能够提高厚壁件1上几何可见区域106的出光效果。
71.具体结构上，参照图6、图8至图10中所示，在第二反射面204的射出路径上，在厚壁件1的一侧设有缺口102，因缺口102的成型，使得厚壁件1的侧面上具有倾斜布置两个斜面。第三反射部包括设于靠近第二入光端面104的斜面上的第三反射面1022，而为便于对下文进行描述，本实施例中，将远离第二入光端面104的斜面称为成型面1021。连接状态下的成型面1021和第三反射面1022大致呈“l”形。射入第三反射面1022的第二出射光束200反射至
几何可见区域106。
72.需要特别注意的是，为防止因缺口102的成型而于第二出光端面105形成发光暗区。本实施例中成型面1021和第三反射面1022之间的相接处在第二入光端面104上的投影，位于第二出光端面105在第二入光端面104上投影的外侧。
73.此外，本实施例中，结合图5和图6，在厚壁件1的第二出光端面105上设有配光花纹103，该配光花纹103用于折射第一光线和第二光线，以进一步提高厚壁件1的出光效果。
74.另外，参照图9中所示，考虑到几何可见区域106中射出光线与车辆长度方向之间的夹角i可为80。具体实施时，基于折射角的计算公式，并根据厚壁件1和配光花纹103的折射率，即可得到第二光线未折射前与车辆长度方向之间的夹角β。而根据夹角β、第二出射光束200的射入方向和位置，即可得到第三反射面1022的位置，以及第三反射面1022与车辆长度方向之间夹角γ。
75.需要注意的是，本实施例中，经过第三反射面1022反射出的第二光线除了由几何可见区域106射出外，还可由其他需要提高光线强度的位置射出，此时，也能够实现对第二光线的再利用。具体实施时，可以根据具体的使用需求对第二光线的射出位置进行选取。
76.作为优选的，本实施例中的光学组件为沿车辆的高度方向间隔布置的多个。参照图11至图13中所示，本实施例中的光线组件具体安装在支架3安上。在支架3上分别设有沿车辆高度方向间隔布置的多个插装孔301，各厚壁件1的第二出光端面105穿经对应的插装孔301，并伸出支架3设置。为便于支架3的固定，在支架3上设有多个第一安装孔303，紧固结构穿经第一安装孔303而将支架3固定在车身上。
77.为提高厚壁件1的第二出光端面105的出光效果，本实施例中，继续参照图12中所示，在支架3的朝向车辆后方设置的一侧分别设有与插装孔301连通设置的第二凸起302，第二凸起302包绕在厚壁件1的外周，且第二出光端面105伸出第二凸起302设置。
78.本实施例中，如图6中所示，在厚壁件1的入光端设有环周向设置的凸缘101，插装到位的厚壁件1的凸缘101抵接在支架3上。在第二入光端面104上设有两个间隔布置的插装凸起1011，在本体2上设有允许各插装凸起1011穿过的插接孔202，透镜结构经由插接孔202和插装凸起1011之间的插装配合，而定位在厚壁件1上。
79.参照图1中所示，在本体2上设有多个第二安装孔207，对应于各第二安装孔207，在支架3上设有多个第三安装孔304。透镜结构通过穿经第二安装孔207和第三安装孔304的紧固结构固定在支架3上，同时也实现厚壁件1在支架3上的固定。此外，图中未示意出的光源经由具有光源的板体固定在本体2上。另外，本实施例中的紧固结构可采用现有技术中的螺钉等具有紧固功能的产品。
80.需要说明的是，如图12中所示，本实施例中相邻两个透镜结构可一体加工成型，以提高装配和生产效率。当然，每个透镜结构对应于一个厚壁件1，此时，各透镜结构彼此独立的连接在支架3上的方案也是可行的。具体实施时，均可根据具体的使用需求进行选择。
81.本实施例中，第一反射面205正对于光源设置时，通过第一反射面205、第二反射面204以及第三反射面1022的配合，实现对光源的强度较高的部分光线进行三次反射，并通过配光花纹103实现对反射后光线进行一次折射，即可将透镜结构射出的第二出射光线反射至厚壁件1的几何可见区域106，不仅利于减少第二出光端面105的亮斑，提高出光的均匀性，而且还利于提高对光源的利用率，以及几何可见区域106的出光效果。
82.此外，第一反射面205、第二反射面204以及第三反射面1022均不外露，故无需在三者上设置装饰的花纹，从而利于降低生产成本。
83.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。