远光车灯光学元件、车灯组件以及车灯的制作方法

1.本技术涉及远光照明技术领域，具体而言，涉及一种远光车灯光学元件、车灯组件以及车灯。


背景技术：

2.市场上大多数透镜式的车灯模组的出光面的尺寸较大，出光面的轮廓形状为圆形、长度和宽度比较接近的矩形以及长轴和短轴比较接近的椭圆形等等。但是，目前限制出光面的轮廓形状为长宽比较大的窄条形的车灯模组也具有比较大的市场需求，如果基于现有的车灯模组直接缩小光学元件的尺寸，无法满足车灯模组出光光线的光形、光学性能和光学效率的要求。


技术实现要素：

3.为此，本技术提出一种远光车灯光学元件、车灯组件以及车灯，不仅构造简单，成型成本低，且能够灵活适应不同的出光面轮廓，具有较好的配光效果。
4.本技术实施例提出一种远光车灯光学元件，包括进光部、第一配光部和第二配光部，所述第一配光部沿第一预设方向的一端与所述进光部相连，另一端与所述第二配光部采用一体成型的方式相连，所述第一配光部和所述第二配光部分别采用不同的透光材质，所述第一配光部和所述第二配光部的相连处形成配光面，所述配光面被配置为在光线沿所述第一预设方向从所述进光部一侧穿过所述配光面时改变所述光线的方向，所述光线经所述第二配光部投射至前方形成照明光形。
5.第一配光部和第二配光部一体成型的过程中在相连处形成配光面，构造简单，制造成本低。光源发出的光线从进光部一侧进入第一配光部，经过配光面进行折射后光线方向发生改变，从第二配光部出光。通过在第一配光部和第二配光部的出光面之间形成配光面进行配光，能够适应不同的出光面轮廓，尤其是长宽比比较大的出光面轮廓，出光光线的出光角度以及出光均匀性均能够得到改善，在光形、光学性能、光学效率上均能够符合预设要求。
6.另外，根据本技术实施例的远光车灯光学元件还具有如下附加的技术特征：
7.根据本技术的一些实施例，所述第一配光部的耐热性能大于所述第二配光部的耐热性能。
8.由于第一配光部靠近光源，光源在发光过程中产生热量，需要第一配光部具有更好的耐热性能，避免第一配光部在工作过程中受到高温作用融化变形。
9.根据本技术的一些实施例，所述第一配光部的材质为硅胶，所述第二配光部的材质为pc或者pmma。
10.根据本技术的一些实施例，所述第一配光部和所述进光部的材质相同。
11.通过该种结构形式，进光部、第一配光部和第二配光部采用一体成型的方式相连，进光部和第一配光部之间同材质相连而没有形成接合面，不会对光线的传导产生影响。且
进光部靠近光源，选用与第一配光部相同的材质，也具有较好的耐热性能。
12.根据本技术的一些实施例，所述进光部包括多个光通道，所述多个光通道沿第二预设方向间隔布置，每个光通道沿所述第一预设方向延伸，所述光通道的一端用于接收光源发出的光线，另一端与所述第一配光部相连，所述第二预设方向与所述第一预设方向相互垂直。
13.通过每个光通道单独地接收发光元件发出的光线，能够向第一配光部射入光线，光线从出光面射出并形成多块子光线区域。当远光车灯光学元件应用于自适应远光灯照明时，可以选择关闭部分发光元件，对应的子光线区域形成暗区，避免前方对向来车或者道路使用者眩目。
14.根据本技术的一些实施例，所述光通道包括入光面，所述入光面为外凸曲面或者平面，所述入光面用于接收光源发出的光线。
15.入光面为外凸曲面或者平面，能够使发光元件的光线充分地进入光通道，具有较好的光学效率。
16.根据本技术的一些实施例，相邻的两个光通道的与所述第一配光部相连的一端之间相邻设置，相邻的两个光通道沿着远离所述第一配光部的方向上的间隙呈增大趋势。
17.通过该种形式，能够在两个光通道之间形成空气间隙，空气的导光性能明显低于光通道的导光性能，能够促使光线经过光通道进入第一配光部，减少光线在传导过程中的耗散。
18.根据本技术的一些实施例，所述配光面的形状为向所述进光部凸出的曲面、向所述第二配光部凸出的曲面或者法线沿所述进光部指向所述第二配光部的方向延伸的平面。
19.根据本技术的一些实施例，所述配光面的形状为向所述进光部凸出的曲面，所述第二配光部的远离所述第一配光部的一端包括出光面，所述出光面的形状为向远离所述第一配光部的方向凸出的曲面。
20.通过该种组合形式，使第二配光部形成一个双面凸出的透镜，光源经过配光面和出光面折射后即可形成符合要求的照明光形。
21.根据本技术的一些实施例，所述第二配光部的远离所述第一配光部的一端包括出光面，所述出光面的轮廓在第二预设方向上的尺寸与其在第三预设方向上的尺寸的比例大于等于1.5，所述第二预设方向和所述第三预设方向相互垂直。
22.该种形式的出光面为窄长形，能够占据较小的车身面积，满足市场对车灯造型的需求。
23.本技术的一些实施例还提出一种车灯组件，包括上述的远光车灯光学元件。
24.本技术的一些实施例还提出一种车灯，包括上述的车灯组件。
25.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的第一种视角的结构示意图；
28.图2为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的第二种视角的结构示意图；
29.图3为本技术实施例提供的车灯组件的结构示意图；
30.图4为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的第三种视角的结构示意图；
31.图5为图4中的a-a剖面图；
32.图6为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的体现第一配光部和第二配光部的相连关系的结构示意图；
33.图7为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的第四种视角的结构示意图；
34.图8为图7中的b-b剖面图；
35.图9为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的工作原理示意图一；
36.图10为本技术实施例提供的远光车灯光学元件的工作原理示意图二。
37.图标：100-远光车灯光学元件；10-进光部；11-光通道；111-入光端；1111-入光面；112-连接端；13-第一间隙；14-第二间隙；20-第一配光部；21-第一进光端；22-第一出光端；30-第二配光部；31-第二进光端；32-第二出光端；321-出光面；40-配光面；500-车灯组件；510-光源；511-发光元件；600-障碍物；710-近光光形；720-远光光形。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.相关技术中，大多数远光车灯光学元件的出光面的轮廓形状为圆形、长度和宽度
比较接近的矩形以及长轴和短轴比较接近的椭圆形等，通过合理设置出光面的曲面形状可以实现预设的出光光形。
44.但是，当远光车灯光学元件的出光面的轮廓形状为长宽比比较大的窄条形时，仅仅调整出光面的曲面形状不足以得到预设的出光光形。
45.基于上述技术问题，本技术实施例提出一种技术方案，能够灵活适应不同的出光面轮廓，具有较好的配光效果，详细方案将在下文进行进一步阐述。
46.如图1和图2所示，本技术实施例提出一种远光车灯光学元件100，包括进光部10、第一配光部20和第二配光部30，第一配光部20沿第一预设方向的一端与进光部10相连，另一端与第二配光部30采用一体成型的方式相连，第一配光部20和第二配光部30分别采用不同的透光材质，第一配光部20和第二配光部30的相连处形成配光面40。配光面40被配置为在光线沿第一预设方向从进光部10一侧穿过所述配光面40时改变光线的方向，光线经第二配光部30投射至前方即可直接形成照明光形。
47.第一配光部20和第二配光部30一体成型的过程中在相连处形成配光面40，构造简单，制造成本低。光源510(请参照图3)发出的光线从进光部10一侧进入第一配光部20，经过配光面40进行折射后光线方向发生改变，从第二配光部30出光。通过在第一配光部20和第二配光部30的出光面之间形成配光面40进行配光，能够适应不同的出光面轮廓，尤其是长宽比比较大的出光面轮廓，出光光线的出光角度以及出光均匀性均能够得到改善，在光形、光学性能、光学效率上均能够符合预设要求。
48.在本技术的一些实施例中，第二配光部30的远离第一配光部20的一端包括出光面321，出光面321的轮廓在第二预设方向上的尺寸与其在第三预设方向上的尺寸的比例大于等于1.5，第二预设方向和第三预设方向相互垂直。该种形式的出光面321为窄长形，能够占据较小的车身面积，满足市场与车灯造型的需求。
49.优选地，出光面321的轮廓在第二预设方向上的尺寸与其在第三预设方向上的尺寸的比例大于等于4。
50.在本技术的一些实施例中，第一预设方向为字母x示意的方向，第二预设方向为字母y示意的方向，第三预设方向为字母z示意的方向，第一预设方向x、第二预设方向y和第三预设方向z相互垂直。
51.在其他实施例中，依照远光车灯光学元件100具体的外形，第一预设方向x和第二预设方向y可以相互倾斜设置，第一预设方向x和第三预设方向z可以相互倾斜设置；第二预设方向y和第三预设方向z可以相互倾斜设置。
52.作为出光面321的轮廓的一种示例形式，出光面321的轮廓为矩形，出光面321的长度方向沿第二预设方向y延伸，宽度方向沿第三预设方向z延伸，出光面321的长度为80mm，宽度为20mm。例如，出光面321的轮廓为矩形，出光面321的长度方向沿第二预设方向y延伸，宽度方向沿第三预设方向z延伸，出光面321的长度为220mm，宽度为20mm。再例如，出光面321的轮廓为椭圆形，椭圆的长轴方向沿第二预设方向y延伸，短轴方向沿第三预设方向z延伸。
53.在本技术的一些实施例中，第一配光部20和第二配光部30在第二预设方向y、第三预设方向z上的尺寸均相同，进光部10在第二预设方向y、第三预设方向z上的尺寸均小于第一配光部20在同方向上的尺寸。通过该种形式，利于确定远光车灯光学元件100在第二预设
方向y和第三预设方向z上的最大尺寸，利于空间的设计，还能够使整个远光车灯光学元件100结构紧凑。
54.下述本技术实施例的远光车灯光学元件100的各部件的结构与相互连接关系。
55.如图3所示，进光部10的一端用于接收光源510发出的光线，另一端与第一配光部20相连，进光部10用于将光源510发出的光线引入第一配光部20。
56.在本技术的一些实施例中，进光部10包括多个光通道11，多个光通道11沿第二预设方向y间隔布置，每个光通道11沿第一预设方向x延伸，光通道11的一端用于接收光源510发出的光线，另一端与第一配光部20相连。
57.如图10所示，光源510包括多个发光元件511，发光元件511与光通道11一一对应。例如，发光元件511可以为led发光芯片。
58.光通道11与发光元件511一一对应，能够向第一配光部20射入光线并经第二配光部30投射形成多块子光线区域。当远光车灯光学元件100应用于自适应远光灯照明时，可以选择关闭部分发光元件511，对应的子光线区域形成暗区，避免前方对向来车或者道路使用者眩目。
59.可以理解的是，“子光线区域”指的是，光线进入一个光通道11并经过第一配光部20和第二配光部30后从出光面321射出的照明区域。
60.如图4和图5所示，每个光通道11沿第一预设方向x的两端分别为入光端111和连接端112，入光端111包括入光面1111，入光面1111与发光元件511对应设置以接收发光元件511发出的光线，连接端112用于与第一配光部20相连，以将入光面1111接收的光线传导进入第一配光部20。
61.其中，发光元件511(请参照图3)发出的光线透过空气介质直接射入入光面1111，也可以透过其他介质射入入光面1111。
62.在本技术的一些实施例中，入光面1111为外凸曲面或者平面，以使发光元件511的光线充分进入光通道11，具有较好的光学效率。
63.其中，入光面1111为外凸曲面时，入光面1111的中心法线沿第一预设方向x延伸。入光面1111为平面时，入光面1111的法线沿第一预设方向x延伸。
64.在本技术的一些实施例中，光通道11具有沿第一预设方向x延伸的中心线，光通道11的外形相对于该中心线对称布置，入光面1111的中心线与中心线重合，光通道11的入光方向和出光方向相同，以使光线均匀地进入第一配光部20。
65.具体而言，光通道11在yz平面上的截面面积从入光面1111向靠近第一配光部20的方向变大。通过该种布置形式，入光面1111与光源510的尺寸对应设置，以充分接收光源510发出的光线；光通道11的出光面积大于入光面积，能够使光线充分进入第一配光部20。
66.在其他实施例中，也可以根据空间需求适当改变光通道11的形状，使光线经过光通道11时方向发生弯折，光通道11的进光方向和出光方向不平行。
67.在本技术的一些实施例中，相邻的两个光通道11的与第一配光部20相连的一端之间相邻设置，相邻的两个光通道11沿着远离第一配光部20的方向上的间隙呈增大趋势。
68.具体而言，相邻的两个光通道11的连接端112的间距为第一间隙13，相邻的两个光通道11的入光端111的间距为第二间隙14，第二间隙14在第二预设方向y上的宽度大于第一间隙13在第二预设方向y上的宽度，且从连接端112到入光端111的方向，相邻的两个光通道
11的间隙呈逐渐增大趋势。
69.通过该种形式，能够在两个光通道11之间形成空气间隙，空气的导光性能明显低于光通道11的导光性能，能够促使光线经过光通道11进入第一配光部20，减少光线在传导过程中的耗散，避免光通道11之间的窜光现象。
70.在本技术的一些实施例中，第一间隙13在第二预设方向y上的宽度趋近于0，能够使光线从进光部10进入第一配光部20和第二配光部30后经过出光面321射出，形成连贯的多块子光线区域，多块子光线区域沿第二预设方向y无间隙地间隔布置，避免出光形成暗区。
71.第一配光部20用于对进光部10射入的光线进行融光，形成明暗过渡均匀、无暗区的出光。
72.如图6、图7和图8所示，第一配光部20沿第一预设方向x的两端分别为第一进光端21和第一出光端22，第一进光端21与每个光通道11的连接端112相连，第一出光端22用于与第二配光部30相连。
73.第二配光部30沿第一预设方向x的两端分别为第二进光端31和第二出光端32，第二进光端31与第一配光部20的第一出光端22一体成型形成配光面40，第二出光端32包括出光面321，出光面321用于出光。
74.其中，第一配光部20与第二配光部30为不同的透明材质且采用一体成型的方式相连，第二进光端31与第一出光端22的相连处形成配光面40，配光面40对经过第一配光部20融光后的出光光线进行进一步配光，使进入第二配光部30的光线更加均匀，经第二配光部30投射后形成符合要求的照明光形。
75.在本技术的一些实施例中，配光面40的形状为向进光部10凸出的曲面，第二配光部30的第二出光端32包括出光面321，出光面321的形状为向远离第一配光部20的方向凸出的曲面。通过该种组合形式，使第二配光部30形成一个双面凸出的透镜，光源510发出的光线经过配光面40和出光面321折射后即可直接形成符合要求的照明光形，无需设置其他光学元件。
76.在其他实施例中，配光面40的形状可以根据出光光形的要求进行合理调整。例如，配光面40的形状也可以为向第二配光部30凸出的曲面或者法线沿进光部10指向第二配光部30的方向延伸的平面。
77.在本技术的一些实施例中，第一配光部20与第二配光部30采用复合注塑的形式一体成型，第一配光部20、第二配光部30的材质可以为pc、pmma、硅胶、树脂或者玻璃等材料。
78.在本技术的一些实施例中，第一配光部20的耐热性能大于所述第二配光部30的耐热性能。由于第一配光部20靠近光源510，光源510在发光过程中产生热量，需要第一配光部20具有更好的耐热性能，避免第一配光部20在工作过程中受到高温作用融化变形。
79.例如，第一配光部20的材质为硅胶，第二配光部30的材质为pc或者pmma。
80.在本技术的一些实施例中，第一配光部20和进光部10的材质相同。例如，进光部10和第一配光部20的材质均为硅胶，第二配光部30的材质为pc或者pmma。
81.通过该种结构形式，进光部10、第一配光部20和第二配光部30采用一体成型的方式相连，进光部10和第一配光部20之间同材质相连而没有形成接合面，不会对光线的传导产生影响。且进光部10靠近光源510，选用与第一配光部20相同的材质，也具有较好的耐热
性能。
82.在其他实施例中，进光部10和第一配光部20也可以选用不同的透明材质，进光部10的耐热性能可以高于第一配光部20的耐热性能，以适应靠近光源510工作时的高温环境。
83.在本技术的一些实施例中，由光源510发出的光线通过进光部10进入第一配光部20，在经过第一配光部20的过程中进行融合，经过配光面40进行一次配光，在经过第二配光部30的过程中进行进一步匀光，最终从出光面321发出，出光光形和出光性能均符合要求。
84.在其他实施例中，也可以设置超过两个以上的配光部，每相邻的两个配光部之间形成一个配光面40，通过两个以上的配光面40对光路进行多次配光处理，最终调节出符合要求的出光光形和光学性能。
85.本技术实施例的远光车灯光学元件100的工作原理如下：
86.在电路板的控制下，发光元件511亮，发光元件511发出的光线经过光通道11进入第一配光部20；
87.经过不同光通道11射出的光线在第一配光部20的过程中进行融合，经过配光面40进行一次配光，在经过第二配光部30的过程中进行进一步匀光；
88.如图9所示，远光车灯光学元件100沿第一预设方向x出光，近光光形710和远光光形720在第二预设方向y上没有暗区；
89.当出光面321的前方出现障碍物600时，电路板控制障碍物600对应的发光元件511灭，出光面321对应的子光线区域形成暗区，避免对侧来车或者行人眩目；
90.如图10所示，远光车灯光学元件100沿第一预设方向x出光，远光光形720在第二预设方向y障碍物600对应的区域形成暗区。
91.如图3所示，本技术实施例还提出一种车灯组件500，包括光源510和远光车灯光学元件100。其中，车灯组件500还包括电路板和安装支架，光源510的多个发光元件511固定于电路板且与电路板电连接，远光车灯光学元件100固定于安装支架。
92.本技术实施例还提出一种车灯，包括车灯组件500以及散热装置，散热装置与光源510的远离远光车灯光学元件100的一侧连接，并为光源510提供支撑和散热。
93.本技术实施例中的远光车灯光学元件100中，通过在第一配光部20和第二配光部30的出光面321之间形成配光面40进行配光。一方面，光线经第二配光部30的出光面321投射后即可直接形成符合要求的照明光形，无需设置其他的光学元件，例如透镜，构造简单，结构紧凑，使远光车灯光学元件100占据较小的空间；另一方面，第一配光部20和第二配光部30的出光面321之间形成配光面40，能够适应不同的出光面321的轮廓，尤其是长宽比比较大的出光面321轮廓，出光光线在光形、光学性能、光学效率上均能够符合预设要求。
94.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例中的特征可以相互结合。
95.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。