光学组件及汽车车灯的制作方法

本实用新型涉及一种光学组件及汽车车灯，特别是一种汽车车灯用的光学组件及特别是一种作为前照灯使用的汽车车灯。

背景技术：

现今常见的汽车车灯，特别是前照灯，多具有发出的光束不均匀的问题，进而可能间接影响驾驶人行车的安全。为此，汽车车灯的相关生产厂商，利用的各种方式使车灯所发出的光束均匀；然，目前市面上常见的使车灯更均匀的方式，仍无法有效改善上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种光学组件及汽车车灯，用以改善现有技术中，汽车车灯所发出的光束不均匀的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种光学组件，其包含一本体及多个反射结构，本体彼此相反的两端分别定义为一入光端及一出光端，入光端向出光端方向内凹形成有一凹槽，形成凹槽的壁面定义有一第一入射壁及一第二入射壁，第二入射壁环绕第一入射壁的周缘设置；其中，当一发光单元位于凹槽中时，发光单元所发出的光束，能通过第一入射壁及第二入射壁进入本体中，并由本体的出光端向外射出。本体于入光端及出光端之间定义有一全反射面，由第二入射壁进入本体的光束能被全反射面全反射，而由出光端向外射出；多个反射结构设置于本体，且多个反射结构对应位于所述全反射面；由第二入射壁进入的光束，能被彼此相邻设置的两个反射结构全反射而彼此相互交错。本体于出光端内凹形成有一出光槽，出光槽的底部定义为一第一出光部，环绕第一出光部的部份定义为一第二出光部，第二出光部形成有多个出光结构，各个出光结构呈现为类截角锥状。通过第一入射壁而进入本体中的光束，能由第一出光部射出；通过第二入射壁而进入本体中的光束能通过多个反射结构全反射，而由多个出光结构向外射出，且通过彼此相邻设置的两个出光结构向外射出的光束彼此相互交错。

优选地，所述本体的直径由所述出光端向所述入光端逐渐缩小；所述第一入射壁的入光面呈现为向远离所述出光端凸出的圆弧状；所述第一出光部的出光面呈现为向远离所述入光端凸出的圆弧状；所述第一出光部的出光面的径向宽度不小于所述第一入射壁的入光面的径向宽度。

优选地，所述第二出光部为一阶梯状结构，所述阶梯状结构的每一层阶梯的梯面形成有多个所述出光结构，且每一层阶梯所设置的多个所述出光结构彼此具有相同的外型。

优选地，至少一部份的阶梯的阶面深度彼此相同，形成于不同层阶梯的多个所述出光结构于一光轴方向的高度彼此不相同，所述光轴方向是平行于所述光学组件的一光轴。

优选地，形成于不同阶梯的各个所述出光结构于所述光轴方向的高度彼此不相同，越邻近于所述光轴的多个所述出光结构，于所述光轴方向的高度越小。

优选地，多个所述反射结构布满于所述全反射面设置。

优选地，各个所述出光结构定义有一顶部出光面、两个侧出光面、一内侧出光面及一外侧出光面；所述顶部出光面向所述光学组件的光轴的方向倾斜；两个所述侧出光面设置于所述出光结构彼此相反的两侧，彼此相邻设置的两个所述出光结构彼此相面对的出光面定义为所述侧出光面；所述内侧出光面及所述外侧出光面设置于所述出光结构彼此相反的两侧，所述出光结构邻近于所述光轴的出光面定义为所述内侧出光面；通过各个所述出光结构的两个所述侧出光面、所述内侧出光面及所述外侧出光面的光束，将被导引向所述顶部出光面方向射出。

优选地，各个所述出光结构的各个所述侧出光面与水平线的夹角彼此相同；各个所述出光结构的所述内侧出光面及所述外侧出光面分别与水平线的夹角彼此相同。

优选地，所述顶部出光面与水平线的夹角介于5～10度之间；所述内侧出光面与所述外侧出光面分别与水平线的夹角介于60～80度之间。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种汽车车灯，其包含一发光单元及一光学组件。发光单元能受控制而发出光束。光学组件包含一本体及多个反射结构，本体彼此相反的两端分别定义为一入光端及一出光端，入光端向出光端方向内凹形成有一凹槽，形成凹槽的壁面定义有一第一入射壁及一第二入射壁，第二入射壁环绕第一入射壁的周缘设置；其中，发光单元位于凹槽中时，发光单元所发出的光束，能通过第一入射壁及第二入射壁进入本体中，并由本体的出光端向外射出。本体于入光端及出光端之间定义有一全反射面，由第二入射壁进入本体的光束，能被全反射面全反射而由出光端向外射出；多个反射结构设置于本体，且多个反射结构对应位于全反射面；由第二入射壁进入的光束，能被彼此相邻设置的两个反射结构全反射而彼此相互交错。本体于出光端内凹形成有一出光槽，出光槽的底部定义为一第一出光部，环绕第一出光部的部份定义为一第二出光部，第二出光部形成有多个出光结构，各个出光结构呈现为类截角锥状。通过第一入射壁而进入本体中的光束，能由第一出光部射出；通过第二入射壁而进入本体中的光束能通过多个反射结构全反射，而由多个出光结构向外射出，且通过彼此相邻设置的两个出光结构向外射出的光束彼此相互交错。

本实用新型的有益效果可以在于：透过出光结构及反射结构的相互配合，能使通过光学组件的光束均匀地射出。本实用新型的汽车车灯透过光学组件的出光结构及反射结构的相互配合，可以使通过光学组件的光束均匀地射出，而使汽车车灯发出均匀的光束。

附图说明

图1为本实用新型的光学组件的第一实施例的立体示意图。

图2为本实用新型的光学组件的第一实施例的另一视角的立体示意图。

图3为本实用新型的光学组件的第一实施例沿图1剖面线Ⅲ剖开的剖面示意图。

图4为发光单元所发出的光束通过本实用新型的光学组件的第一实施例的光束路径示意图。

图5为发光单元所发出的光束通过本实用新型的光学组件的第一实施例的出光结构的光束路径示意图。

图6为本实用新型的光学组件的第一实施例的多个出光结构的局部放大示意图。

图7为本实用新型的光学组件的第一实施例沿图1剖面线Ⅶ剖开的剖面示意图。

图8为本实用新型的光学组件的第一实施例沿图1剖面线Ⅲ剖开的剖面示意图。

图8A为图8中A处的局部放大示意图。

图9为本实用新型的光学组件的第一实施例的俯视图。

图10为本实用新型的光学组件的第二实施例的立体示意图。

图11为本实用新型的光学组件的第二实施例的另一视角的示意图。

图12为本实用新型的光学组件的第二实施例沿图10的剖面线XII剖开的示意图。

具体实施方式

请一并参阅图1至图4，其显示为本实用新型的光学组件的第一实施例的示意图。如图所示，光学组件1包含有一本体10及多个反射结构104，本体10彼此相反的两端分别定义为一入光端E1及一出光端E2，入光端E1向出光端E2方向内凹形成有一凹槽S1。形成凹槽S1的侧壁定义有一第一入射壁101及一第二入射壁102，第二入射壁102环绕第一入射壁101的周缘设置。如图4所示，当发光单元L位于凹槽S1中时，发光单元L所发出的光束L1、L2将可通过第一入射壁101及第二入射壁102进入本体10。在实际应用中，本体10的外径可以是由出光端E2向入光端E1逐渐缩小，而呈现为类似截圆锥状的结构；凹槽S1也可以是大致具有截圆锥状的外型；如图3所示，第一入射壁101的剖视图可以是呈现为由出光端E2向入光端E1的方向凸出的圆弧状，但不以此为限。

本体10于出光端E2及入光端E1之间定义有一全反射面103，由第二入射壁102进入本体10中的光束，能被全反射面103全反射而由出光端E2向外射出。多个反射结构104设置于本体10，且多个反射结构104对应位于全反射面103。在实际应用中，多个反射结构104与本体10可以是一体成型地设置。特别说明的是，于本实施例中，是以多个反射结构104与本体10一体成型的设置，且反射结构104是布满全反射面103设置为例，因此，于本实施例图中，标号104所标示的位置即涵盖全反射面103。

如图4所示，通过第二入射壁102进入的光束L2，将可被彼此相邻设置的两个反射结构104全反射，而彼此相互交错后由出光端E2射出，如此，将可提升由出光端E2射出的光束的均匀度。关于反射结构104的外型可以是任何形式，不局限于图中所示，任何可以全反射位于本体10中的光束(特别是由第二入射壁102进入的光束)，而使光束经全反射后于本体10中相互交错的结构，皆属于所述反射结构104所涵盖的范围。

本体10于出光端E2内凹形成有一出光槽S2，出光槽S2的底部定义为一第一出光部105，环绕第一出光部105的部份则定义为一第二出光部106。第一出光部105的位置大致对应于第一入射壁101的位置，而通过第一入射壁101进入的大部份光束L1，将可直接穿过本体10，而由第一出光部105射出。在实际应用中，第一出光部105的径向宽度(如图8所标示的D1)是不小于第一入射壁101的径向宽度(如直径)，且第一出光部105的剖面可以是呈现为平坦状，但不以此为限。在具体实施中，第一出光部105的径向宽度、第一入射壁101的径向宽度、第一入射壁101的外型、及发光单元L所发出的光型可相互配合设计，而使设置于凹槽S1中的发光单元L，其发出的大致平行于光轴AX的光束，能由第一入射壁101进入本体10，并以大致平行于光轴AX的方式，由第一出光部105射出。

第二出光部106可以是呈现为阶梯状(如图8网点标示的区域)，且各个阶梯的梯面形成有具有多个出光结构107，各个出光结构107呈现为类截角锥状(于后详述)。如图5所示，通过各个出光结构107而射出的光束L2能彼此相互交错，借此，可提升通过本体10射出的光束的均匀度。值得一提的是，光束通过彼此相邻设置的两个出光结构107而射出时，还将会彼此相互交错，从而可辅助提升通过本体10射出的光束的均匀度。于不同的实施例中，呈现为阶梯状的第二出光部106的阶梯数量，可以是依据光学组件1的体积、发光单元的体积等进行增减。

是以，本实用新型的光学组件1，透过前述多个反射结构104及多个出光结构107的设计，可以大幅提升通过本体10而射出的光束的均匀度，而本实用新型的光学组件1可以应用于汽车车灯中，特别是前照灯，进而可大幅改善现有汽车车灯所发出的光束不均匀的问题。

请一并参阅图6至图8A，以下针对前述第二出光部106及出光结构107提出一具体实施例进行说明，但实际应用中不以此为限。如图6所示，各个呈现为类截角锥状的出光结构107可以是定义有一顶部出光面1071、两个侧出光面1072、一内侧出光面1073及一外侧出光面1074。顶部出光面1071即是出光结构107最远离本体10的出光面，且顶部出光面1071是与第二出光部106的阶梯彼此相面对地设置。两个侧出光面1072是彼此相对地设置，而彼此相邻的两个出光结构107侧出光面1072是彼此相邻地设置。各出光结构107的内侧出光面1073则是指出光结构107最邻近于本体10的光轴AX的出光面，各出光结构107的外侧出光面1074则是指与内侧出光面1073彼此相对设置的出光面。

值得一提的是，在实际应用中，通过各个出光结构107的两个侧出光面1072、内侧出光面1073及外侧出光面1074的光束，可以是被导引向顶部出光面1071方向射出。另外，各个出光结构107的顶部出光面1071分别与两个侧出光面1072、内侧出光面1073及外侧出光面1074相连接的位置，可以是具有圆弧导角结构，如此可便于出光结构107的生产制造。

如图7所示，其显示为图1沿剖面线Ⅶ剖开后的剖面示意图。在实际应用中，各个出光结构107的各个侧出光面1072与水平线的夹角θ1、θ2可以是彼此相同，举例来说可以是介于25～35度。各个出光结构107的顶部出光面1071的宽度W1与其底部的宽度W2的比例，可以大致是1：7～1：7.5。位于同一阶梯的梯面上的每一个出光结构107的高度H1、H2则可以是彼此相同。

如图8所示，在较佳的实施例中，呈现为阶梯状结构的第二出光部106，其大部份的阶梯于光轴方向AXD的高度(阶面深度)H3、H4、H5可以是彼此相等，于本实施例图中，是以最邻近于第一出光部105的阶梯高度H6小于其他阶梯的高度为例，但不以此为限，在不同实施例中，可以是所有阶梯的高度(阶面深度)皆相同，或者是所有的阶梯的高度皆不相同。

各层阶梯的梯面宽度D2、D3、D4、D5可以是彼此相同，相对地，设置于各阶梯的各个出光结构107的宽度可以是大致与各层阶梯的梯面宽度D2、D3、D4、D5相同。各个出光结构107于光轴方向AXD的高度H7、H8、H9、H10可以是彼此不相同，且越接近光轴AX的出光结构107的高度越小。在实际实施中，各个出光结构107的高度H7、H8、H9、H10彼此间可以是具有等差的倍数关系，举例来说，次远离光轴的出光结构107的高度H8，可以是最远离光轴AX的出光结构107的高度H7的0.8倍，而次次远离光轴AX的出光结构107的高度H9，可以是次远离光轴AX的出光结构107的高度H8的0.7倍，以此类推。

如图8及图8A所示，各个出光结构107的顶部出光面1071可以是向光轴AX的方向倾斜，举例来说，顶部出光面1071与水平线的夹角θ3可以介于5～10度之间。另外，内侧出光面1073与外侧出光面1074分别与水平线的夹角θ4、θ5可以是彼此相同，举例来说，可以是介于60～80度之间。

请一并参阅图1、图8及图9，图9显示为光学组件的俯视图。如图所示，位于同一阶梯的出光结构107可以是呈现为大致相同的外型，而位于彼此相邻阶梯的多个出光结构107则可以是大致依据一预定比例缩放。如图9所示，多个出光结构107于光学组件1的俯视图中，可以是呈现为放射状的排列。

请一并参阅图10至图12，其显示为本实用新型的光学组件的第二实施例的示意图。如图所示，本实施例与前述实施例最大不同之处在于，前述实施例的多个反射结构104是布满于全反射面103设置，而本实施例的多个反射结构104’是未布满全反射面103设置，且多个反射结构104’的外型可以是呈现为圆弧凸起状。换言之，本实施例所提出的多个反射结构104’可达到与前述反射结构104相同的功效：全反射由第二入射壁进入的光束，以此其彼此相互交错。关于光学组件1的其他结构的详细说明，与前述实施例相同，于此不再赘述。

本实用新型还提供一种汽车车灯，其至少包含前述光学组件1及前述发光单元L。关于光学组件1及发光单元L彼此间的相互配合关系，已于前述详细说明，于此不再赘述。汽车车灯的其他构件，例如是用以固定光学组件1及发光单元L的相关承载结构等，可依据实际需求加以设计，于此不加以限制。本实用新型的汽车车灯透过光学组件1的设置，可以使车灯发出均匀的光束。