光学元件、照明模组及车灯的制作方法

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1.本发明涉及光学部件技术领域，特别涉及一种光学元件。此外，还涉及一种照明模组及车灯。

背景技术：

2.随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善，汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。而伴随着汽车的发展，作为汽车之中极其重要和关键的零部件的车灯，其发展趋势与汽车的大发展趋势基本已一脉相承，作为占据造型和功能两大方面极大比重的车灯，为了符合造型的趋势以及法规和功能性的保证，车灯设计面临的挑战日渐严峻。其中消费者和整车厂客户对于车灯的空间要求、点亮方式、点亮均匀效果、成本要求日趋提高。
3.目前，市场对窄长造型的车灯的需求越来越多；同时，车灯设计时采用功能复用，例如，将昼行灯与远光和/或近光集成在一起；然而，远/近光模组的出光端的高度在40mm左右，昼行灯的出光端的高度在6～20mm，而且，远/近光模组的出光端和昼行灯的出光端是分开且独立的光学面，使得两者相加的高度超过40mm；不能满足消费者和整车厂客户希望减小灯具的高度尺寸的需求。
4.因此，需要设计一种新的光学元件。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种光学元件，以能够使各种功能的灯具共用同一出光面，减小出光面的高度，使灯具设计更加紧凑。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种光学元件，包括第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元包括依次相连的第一入光面、第一导光部和第一出光面，所述第一入光面上设置有至少一个第一聚光元件，所述第二光学单元包括依次相连的第二入光面、第二导光部和第二出光面，所述第二入光面上设置有至少一个第二聚光元件，所述第一出光面与所述第二导光部上的光学面对应，以能够使所述第一出光面投射的光线通过所述光学面进入所述第二导光部并射向所述第二出光面，所述第一出光面与所述光学面之间形成有空气间隙，以能够将所述第二聚光元件投射的光线反射向所述第二出光面。
8.进一步地，所述第二导光部上设有与所述光学面相对的全反射面，以能够使所述第二聚光元件投射的光线被所述全反射面和所述光学面依次反射后射向所述第二出光面。
9.进一步地，所述第二导光部包括第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段，所述第二入光面位于所述第一弯折段的一端面，所述第一弯折段的另一端面与所述第二弯折段的一端面相连，所述第二弯折段的另一端面与所述第三弯折段的一端面相连，所述第二出光面位于所述第三弯折段的另一端面，所述第二弯折段相对的两侧面分别为所述光学面与所述全反射面。
10.进一步地，所述第二聚光元件与所述第二出光面位于所述光学面的同侧。
11.进一步地，所述第一导光部的底部设有截止线形成结构。
12.进一步地，所述第一出光面与所述光学面相契合。
13.进一步地，所述第一聚光元件与所述第二聚光元件均为聚光器或聚光杯。
14.相对于现有技术，本发明所述的光学元件具有以下优势：
15.本发明所述的光学元件分为第一光学单元与第二光学单元，第一光学单元的第一出光面与第二光学单元的第二导光部上的光学面对应设置，使得由第一聚光元件入射的光线依次经过第一入光面、第一导光部、第一出光面以及光学面进入第二导光部并由第二出光面投射形成光形；同时，第一出光面与光学面之间形成有空气间隙，使光学面能够将第二聚光元件投射的光线反射向第二出光面并经由第二出光面投射形成光形。其中，第一聚光元件与第二聚光元件分别用于汇聚不同功能的光源发出的光线，例如，第一聚光元件用于汇聚近光光源发出的光线，从而实现近光照明功能，第二聚光元件用于汇聚昼行灯的光源发出的光线，从而实现昼行灯的照明功能；各种照明功能共用同一出光面，使得出光面的高度尺寸能够缩减到较小的尺寸，如15mm；空间设计更加紧凑。
16.本发明的另一目的在于提出一种照明模组，在集成各种功能的灯具的情况下，使照明模组的出光面的高度尺寸能够缩减到较小的尺寸。
17.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
18.一种照明模组，设置有上述技术方案中任意一项所述的光学元件。
19.进一步地，包括至少一个第一光源和至少一个第二光源，各所述第一光源与各所述第一聚光元件一一对应布置，各所述第二光源与各所述第二聚光元件一一对应布置。
20.所述照明模组与上述光学元件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
21.本发明的另一目的在于提出一种车灯，具有窄长的造外观型。
22.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
23.一种车灯，设置有上述技术方案中任意一项所述的照明模组。
24.所述车灯与上述照明模组相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述
25.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
27.图1为本发明第一种实施方式所述的光学元件的等轴测视图之一；
28.图2为本发明第一种实施方式所述的第一光学单元的结构示意图；
29.图3为本发明第一种实施方式所述的第二光学单元的结构示意图；
30.图4为本发明第一种实施方式所述的光学元件的主视图；
31.图5为本发明第一种实施方式所述的光学元件的后视图；
32.图6为本发明第一种实施方式所述的光学元件的左视图；
33.图7为本发明第一种实施方式所述的光学元件的右视图；
34.图8为本发明第一种实施方式所述的光学元件的俯视图；
35.图9为本发明第一种实施方式所述的光学元件的仰视图；
36.图10为本发明第一种实施方式所述的光学元件的等轴测视图之二；
37.图11为本发明第一种实施方式所述的昼行灯的光形示意图；
38.图12为本发明第一种实施方式所述的近光的光形示意图；
39.图13为本发明第二种实施方式所述的光学元件的等轴测视图之一；
40.图14为本发明第二种实施方式所述的第一光学单元的结构示意图；
41.图15为本发明第二种实施方式所述的第二光学单元的结构示意图；
42.图16为本发明第二种实施方式所述的光学元件的主视图；
43.图17为本发明第二种实施方式所述的光学元件的后视图；
44.图18为本发明第二种实施方式所述的光学元件的左视图；
45.图19为本发明第二种实施方式所述的光学元件的右视图；
46.图20为本发明第二种实施方式所述的光学元件的俯视图；
47.图21为本发明第二种实施方式所述的光学元件的仰视图；
48.图22为本发明第二种实施方式所述的光学元件的等轴测视图之二；
49.图23为本发明第一种实施方式所述的光学元件的光路示意图；
50.图24为本发明第二种实施方式所述的昼行灯的光形示意图；
51.图25为本发明第二种实施方式所述的近光的光形示意图。
52.附图标记说明：
53.1第一导光部
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11截止线形成结构
54.2第一出光面
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3第一聚光元件
55.4第二导光部
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5第二出光面
56.6第二聚光元件
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7光学面
57.8全反射面
具体实施方式
58.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
59.另外，为了便于描述本发明和简化描述，术语“前、后”是指光学元件沿出光方向的前后方向，通常与车辆的前后方向大致相同，例如，第二出光面5位于前方，相对地，第二聚光元件6位于后方，术语“上、下”是指光学元件自身的上下方向，通常与车辆在使用过程中的上下方向大致相同，例如，截止线形成结构位于下方，术语“内、外”是指光学元件自身的内外方向，例如，参照图15和图20，全反射面8位于外侧，相对地，光学面7位于内侧；术语为基于附图所示的方位或位置关系，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发明的限制；而且，对于本发明的照明模组的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。
60.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
61.如图1至图25所示，本发明基本技术方案的光学元件，包括第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元包括依次相连的第一入光面、第一导光部1和第一出光面2，所述第一入光面上设置有至少一个第一聚光元件3，所述第二光学单元包括依次相连的第二入
光面、第二导光部4和第二出光面5，所述第二入光面上设置有至少一个第二聚光元件6，所述第一出光面2与所述第二导光部4上的光学面7对应，以能够使所述第一出光面2投射的光线通过所述光学面7进入所述第二导光部并射向所述第二出光面5，所述第一出光面2与所述光学面7之间形成有空气间隙，以能够将所述第二聚光元件6投射的光线反射向所述第二出光面5。
62.本发明的光学元件由第一光学单元和第二光学单元两部分组成，第一光学单元和第二光学单元前后布置，其中，第一光学单元的第一出光面2与第二光学单元的光学面7相配合，参照图1至图3或图13至图15，第一出光面2与光学面7之间形成空气间隙，参照图23，这种结构设计弯折了第二聚光元件6与第二出光面5之间的光线传播路径，在该光线传播路径中，空气间隙使得光学面7形成为反射面，将第二聚光元件6射入第二导光部4的光线反射向第二出光面5，从而能够形成各种功能灯的光形，例如昼行灯、位置灯、转向灯等；同时，第一出光面2与第二出光面5之间的光线传播路径未发生弯折，光学面7不会阻止第一出光面2投射的光线射入光学面7，使第一出光面2投射的光线能够直接依次穿过光学面7和第二出光面5，然后出射形成光形。因此，本发明的光学元件将各种功能灯集成在一起，例如，第二聚光元件6用于实现昼行灯的功能，第一聚光元件3用于实现近光灯的功能；各种功能灯共用一个出光面，减少了发光面积，可以使第二出光面5的高度尺寸能够缩减到较小的尺寸，如15mm，灯具设计更加的紧凑，有效减小了灯具尺寸，使车灯具有狭长的外观造型。
63.以下为了便于描述，以第二聚光元件6用于实现昼行灯的功能且第一聚光元件3用于实现近光灯的功能为例进行说明。
64.本发明的光学元件具有多种具体结构形式，作为光学元件的一种具体结构形式，参照图1至图3，第一光学单元包括第一入光面、第一导光部1和第一出光面2，第一入光面、第一导光部1和第一出光面2依次连接，第一入光面上设置第一聚光元件3，根据设计的需要选择第一聚光元件3的数量，第一聚光元件3按照线性或阵列的方式排布在第一入光面上，射入第一入光面的光线能够直接射向第一出光面2。还可以在第一导光部1上设置截止线形成结构11，使光线经过截止线形成结构11作用后能够用于形成近光光形。第二光学单元包括第二入光面、第二导光部4和第二出光面5，第二入光面上设置第二聚光元件6，根据设计的需要选择第二聚光元件6的数量，第二聚光元件6按照线性或阵列的方式排布在第二入光面上，第二导光部4的侧面为光学面7，第二出光面5与第二聚光元件6均位于光学面7的同一侧，使第二出光面5与第二聚光元件6之间的光线传播路径发生弯折。第二光学单元位于第一光学单元的前方，光学面7与第一出光面2相契合，“相契合”是指光学面7与第一出光面2紧靠在一起，且两者之间有空气间隙，而且，光学面7与第一出光面2的形状及大小均相同；在第二出光面5与第二聚光元件6之间的光线传播路径中，空气间隙使光学面7形成为反射面，从而能够将第二聚光元件6投射的光线反射向第二出光面5；同时，在第一聚光元件3与第二出光面5之间的光线传播路径中，第一聚光元件3投射的光线能够直接穿过光学面7射向第二出光面5；因此，昼行灯与近光灯共用一个第二出光面5，能够使第二出光面5的高度设计为较小的尺寸，使得灯具设计更加紧凑。
65.需要说明的是，在图1的实施例中，第二聚光元件6位于第二导光部4下方，可以对其进行简单的结构变化，例如，将第二聚光元件6设置在第二导光部4上方，也能够实现相同的功能。
66.作为光学元件的另一种具体结构形式，参照图13至图15，第一光学单元包括第一入光面、第一导光部1和第一出光面2，第一入光面、第一导光部1和第一出光面2依次连接，第一入光面上设置第一聚光元件3，根据设计的需要选择第一聚光元件3的数量，第一聚光元件3按照线性或阵列的方式排布在第一入光面上，射入第一入光面的光线能够直接射向第一出光面2。还可以在第一导光部1上设置截止线形成结构11，使光线经过截止线形成结构11作用后能够用于形成近光光形。第二光学单元包括第二入光面、第二导光部4和第二出光面5，第二入光面上设置第二聚光元件6，根据设计的需要选择第二聚光元件6的数量，第二聚光元件6按照线性或阵列的方式排布在第二入光面上，第二导光部4的相对的两侧面为光学面7与全反射面8，使第二出光面5与第二聚光元件6之间的光线传播路径发生弯折。第二光学单元位于第一光学单元的前方，光学面7与第一出光面2相契合，“相契合”是指光学面7与第一出光面2紧靠在一起，且两者之间有空气间隙，而且，光学面7与第一出光面2的形状及大小均相同；在第二出光面5与第二聚光元件6之间的光线传播路径中，空气间隙使光学面7形成为反射面，从而能够将第二聚光元件6投射的光线依次被全反射面8与光学面7两次反射后射向第二出光面5；同时，在第一聚光元件3与第二出光面5之间的光线传播路径中，第一聚光元件3投射的光线能够直接穿过光学面7射向第二出光面5；因此，昼行灯与近光灯共用一个第二出光面5，能够使第二出光面5的高度设计为较小的尺寸，使得灯具设计更加紧凑。
67.可以理解的是，也可以采用遮光板替代截止线形成结构11，设置在第二出光面5的前方，有选择性对光线进行遮挡，从而实现近光功能。
68.在具体实施例中，第二导光部4由第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段三部分构成，第二入光面位于第一弯折段的一端面，第一弯折段的另一端面与第二弯折段的一端面相连，第二弯折段的另一端面与第三弯折段的一端面相连，第二出光面5位于第三弯折段的另一端面，第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段依次连接形成弯折结构，第二弯折段相对的两侧面分别为光学面7与全反射面8，且全反射面8相对于光学面7，位于外侧，第二聚光元件6投射的光线射向全反射面8，然后被全反射面8反射向光学面7，再经光学面7两次反射后射向第二出光面5。
69.一般地，第一聚光元件3与第二聚光元件6可以为现有的聚光结构，例如聚光器、聚光杯等，能够对光线进行汇聚准直。
70.在本发明优选实施方式中，光学元件包括第一光学单元和第二光学单元，如图1至图12所示，第一光学单元包括第一入光面、第一导光部1和第一出光面2，第一入光面、第一导光部1和第一出光面2依次相连，第一入光面上设有第一聚光元件3；第二光学单元包括第二入光面、第二导光部4和第二出光面5，第二入光面、第二导光部4和第二出光面5依次相连，第二入光面上设有第二聚光元件6，第二导光部4的侧面形成为光学面7，第二出光面5与第二聚光元件6位于光学面7的同一侧，从而将第二出光面5与第二聚光元件6之间的光线传播路径发生弯折；第二光学单元位于第一光学单元的前方，光学面7与第一出光面2之间形成空气间隙；或者，参照图13至图25，第二光学单元包括第二入光面、第二导光部4和第二出光面5，第二入光面、第二导光部4和第二出光面5依次相连，第二入光面上设有第二聚光元件6，第二导光部4分为第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段，第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段依次相连形成弯折结构，第二入光面位于位于第一弯折段的端面，第二出光面5
位于第三弯折段的端面，第二弯折段相对的两侧面分别为光学面7和全反射面8，全反射面8位于第二导光部4的外侧面，光学面7位于第二导光部4的内侧面，从而将第二出光面5与第二聚光元件6之间的光线传播路径发生弯折；第二光学单元位于第一光学单元的前方，光学面7与第一出光面2之间形成空气间隙。
71.将本发明的光学元件与光源结合形成照明模组，具体地，包括第一光源和第二光源，各第一光源与各第一聚光元件3一一对应，第一聚光元件3能够汇聚对应的第一光源发出的光线，同样地，各第二光源与各第二聚光元件6一一对应，第二聚光元件6能够汇聚对应的第二光源发出的光线。其中，第一光源可以为近光灯的光源，能够形成如图12或图25所示的近光光形，第二光源可以为昼行灯的光源，能够形成如图11或图24所示的类似同心圆的光形，将近光灯与昼行灯集成在一起，共用一个出光面。
72.需要说明的是，本发明不局限于近光灯与昼行灯的集成，也可以将远光灯与昼行灯集成，即第一光源可以作为远光灯的光源；或者，也可以将近光灯、远光灯与昼行灯集成，设置多个第一光源，一部分第一光源作为近光灯的光源，另一部分第一光源作为远光灯的光源；或者，类推地，也可以将近光灯、远光灯、昼行灯、位置灯、转向灯等功能灯中多种集成，将第一光源与第二光源作为各种功能灯的光源。
73.本发明的车灯的实施例可以具有上述实施例所述的光学元件，即采用了上述所有的光学元件的实施例的全部技术方案，因此至少具有上述所有的光学元件的实施例的全部技术方案所带来的有益效果。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种光学元件，其特征在于，包括第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元包括依次相连的第一入光面、第一导光部(1)和第一出光面(2)，所述第一入光面上设置有至少一个第一聚光元件(3)，所述第二光学单元包括依次相连的第二入光面、第二导光部(4)和第二出光面(5)，所述第二入光面上设置有至少一个第二聚光元件(6)，所述第一出光面(2)与所述第二导光部(4)上的光学面(7)对应，以能够使所述第一出光面(2)投射的光线通过所述光学面(7)进入所述第二导光部并射向所述第二出光面(5)，所述第一出光面(2)与所述光学面(7)之间形成有空气间隙，以能够将所述第二聚光元件(6)投射的光线反射向所述第二出光面(5)。2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第二导光部上设有与所述光学面(7)相对的全反射面(8)，以能够使所述第二聚光元件投射的光线被所述全反射面(8)和所述光学面(7)依次反射后射向所述第二出光面(5)。3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述第二导光部(4)包括第一弯折段、第二弯折段和第三弯折段，所述第二入光面位于所述第一弯折段的一端面，所述第一弯折段的另一端面与所述第二弯折段的一端面相连，所述第二弯折段的另一端面与所述第三弯折段的一端面相连，所述第二出光面(5)位于所述第三弯折段的另一端面，所述第二弯折段相对的两侧面分别为所述光学面(7)与所述全反射面(8)。4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述第二聚光元件(6)与所述第二出光面(5)位于所述光学面(7)的同侧。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学元件，其特征在于，所述第一导光部(1)的底部设有截止线形成结构(11)。6.根据权利要求1至4中任一项所述的光学元件，其特征在于，所述第一出光面(2)与所述光学面(7)相契合。7.根据权利要求1至4中任一项所述的光学元件，其特征在于，所述第一聚光元件(3)与所述第二聚光元件(6)均为聚光器或聚光杯。8.一种照明模组，其特征在于，设置有权利要求1-7中任意一项所述的光学元件。9.根据权利要求8所述的照明模组，其特征在于，包括至少一个第一光源和至少一个第二光源，各所述第一光源与各所述第一聚光元件(3)一一对应布置，各所述第二光源与各所述第二聚光元件(6)一一对应布置。10.一种车灯，其特征在于，设置有权利要求8或9所述的照明模组。

技术总结

本发明涉及光学部件领域，提供一种光学元件、照明模组及车灯，该光学元件包括第一光学单元和第二光学单元，第一光学单元包括依次相连的第一入光面、第一导光部和第一出光面，第一入光面上设置有至少一个第一聚光元件，第二光学单元包括依次相连的第二入光面、第二导光部和第二出光面，第二入光面上设置有至少一个第二聚光元件，第一出光面与第二导光部上的光学面对应，以能够使第一出光面投射的光线通过光学面进入第二导光部并射向第二出光面，第一出光面与光学面之间形成有空气间隙，以能够将第二聚光元件投射的光线反射向第二出光面。本发明的光学元件能够使各种功能的灯具共用同一出光面，减小出光面的高度，使灯具设计更加紧凑。紧凑。紧凑。