一种初级光学元件、车灯模组、车灯和车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车车灯，具体地，涉及一种初级光学元件。此外，本实用新型还涉及一种车灯模组、车灯和车辆。

背景技术：

随着汽车行业的发展逐渐成熟和稳定，车辆前照灯的种类越来越多样化，在车辆前照灯的综合性能方面，客户提出了越来越高的要求，比如车辆前照灯的近光或远光光形均匀性、色散现象、近光的可视性、散热性能、远光的亮度以及车辆前照灯的外观、结构、重量和体积等，这就需要对汽车前照灯的各部件进行各方面的改进。

初级光学元件是车辆前照灯的重要组成部分，在车辆照明技术领域中，一般采用反射镜或聚光器作为车辆前照灯的初级光学元件，采用透镜或具有与透镜功能相当的零件作为最终出光元件。在具有截止线功能的近光灯中，通常因为梯度过高，截止线边界很锐利，并且通常带有明显的色散。在矩阵式大灯中，多个像素光斑之间会有明显的亮暗不均现象，在水平方向和竖直方向均会呈现不同程度的暗条纹，车灯的色散及明暗不均现象均会影响驾驶员的感受。

基于上述原因，现有技术难以有效保证初级光学元件射出的光形均匀性。

技术实现要素：

本实用新型首先所要解决的问题是提供一种初级光学元件，该初级光学元件结构简单，光形均匀性好。

此外，本实用新型还要解决的问题是提供一种车灯模组，该车灯模组内的初级光学元件结构简单，光形均匀性好。

进一步地，本实用新型要解决的问题是提供一种车灯，该车灯的光形均匀性好。

更进一步地，本实用新型要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯光形均匀性好。

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供一种初级光学元件，包括初级光学元件本体，所述初级光学元件本体由后向前依次设有入光部、通光部和出光部，所述出光部包括出光面和设于所述出光面上的光线扩散结构，所述光线扩散结构为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的平面或曲面。

作为本实用新型的一个优选实施方式，所述光线扩散结构为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的条状平面；或者所述光线扩散结构为沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的若干块状平面。

更优选地，所述块状平面为矩形、三角形或多边形平面。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述光线扩散结构为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向的方向排列的若干条状凹凸曲面、条状外凸曲面、或条状内凹曲面；或者所述光线扩散结构为沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向的方向排列的若干凹凸块曲面、凸块曲面或凹块曲面。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述光线扩散结构的出光面倾斜于所述出光部的所述出光面。

作为本实用新型的一个具体结构形式，所述入光部为聚光杯结构。

更具体地，所述聚光杯结构的内部中心区域为一端开口的内凹腔体，所述聚光杯结构的外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构；或者所述聚光杯结构为实心结构，所述聚光杯结构的入光面为平面、外凸曲面或内凹曲面，所述聚光杯结构的外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构。

作为本实用新型的另一个具体结构形式，所述出光部的下端边沿形成有近光截止线结构。

本实用新型第二方面还提供一种车灯模组，所述车灯模组内形成有光线传播路径，沿着所述光线传播路径由后向前依次包括光源和根据上述技术方案中任一项所述的初级光学元件，所述光源与所述入光部一一对应设置。

本实用新型第三方面还提供一种车灯，包括根据上述技术方案中所述的车灯模组。

本实用新型第四方面还提供一种车辆，包括根据上述技术方案中所述的车灯。

通过上述技术方案，本实用新型的初级光学元件包括初级光学元件本体，所述初级光学元件本体由后向前依次设有入光部、通光部和出光部，所述出光部包括出光面和设于所述出光面上的光线扩散结构，所述光线扩散结构为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的平面或曲面。本实用新型的初级光学元件在出光部上设置出光面和光线扩散结构，通过改变光线扩散结构的形状、排布方式和倾斜角度来改善具有截止线的近光灯的光的色散现象以及截止线的梯度，保证矩阵式大灯的像素光斑之间的衔接均匀性，同时能够形成更加多样性的车灯光形。

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

图1是本实用新型的初级光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之一；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的a-a剖面结构示意图；

图4是图3中b的局部放大示意图；

图5是本实用新型的初级光学元件的第一个具体实施例的立体结构示意图之二；

图6是本实用新型的初级光学元件的第二个具体实施例的立体结构示意图；

图7是图6的侧面结构示意图；

图8是图6的c-c剖面结构示意图；

图9是图8中d的局部放大示意图；

图10是本实用新型的初级光学元件的第三个具体实施例的立体结构示意图；

图11是本实用新型的初级光学元件的第四个具体实施例的立体结构示意图之一；

图12是本实用新型的初级光学元件的第四个具体实施例的出光面结构示意图之二；

图13是本实用新型的初级光学元件的第五个具体实施例的出光面结构示意图；

图14是本实用新型的初级光学元件的入光部的一个具体实施例的结构示意图；

图15是本实用新型的初级光学元件的入光部的另一个具体实施例的结构示意图。

附图标记说明

1初级光学元件本体101入光部

102通光部103出光部

1031出光面1032光线扩散结构

具体实施方式

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，并不用于限制本实用新型。

首先需要说明的是，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”、“左右”、“上下”等均是按照出光路径所指的方位类推所具有的含义，例如，以初级光学元件为例，初级光学元件上靠近光源的一端为后，远离光源的一端则为前；也可以理解为初级光学元件的入光部所在的一端为后，出光部所在的一端为前。而相对于初级光学元件的前后方向，从初级光学元件的后端看去，沿着初级光学元件的左右的方向即为左右方向，沿着初级光学元件的上下的方向即为上下方向。

在本实用新型的描述中，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。

如图1、图5、图6、图10和图11所示，本实用新型提供一种初级光学元件，包括初级光学元件本体1，所述初级光学元件本体1由后向前依次设有入光部101、通光部102和出光部103，所述出光部103包括出光面1031和设于所述出光面1031上的光线扩散结构1032，所述光线扩散结构1032为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的平面或曲面。

本实用新型的初级光学元件的前端端面设有出光部103，为了能够保证出射光线的光形均匀性，弱化出射光线的色散现象，出光部103包括出光面1031和光线扩散结构1032，通过光线扩散结构1032可以使射至该出光部103的光线折射时，相比于不设置光线扩散结构1032的光滑的出光面，能够以较小的角度扩散，从而能够使得具有截止线的近光灯的截止线的梯度降低，截止线边界变得模糊柔和，并且弱化色散现象，使得矩阵式大灯的像素光斑的边界线变得模糊柔和，使得各像素光斑之间衔接更加均匀。

作为本实用新型的一个优选实施方式，所述光线扩散结构1032为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的条状平面。

作为本优选实施方式的一个可选实施方式，所述光线扩散结构1032为沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的若干块状平面。

更优选地，所述块状平面为矩形、三角形或多边形平面。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述光线扩散结构1032为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向的方向排列的若干条状凹凸曲面、条状外凸曲面、或条状内凹曲面。其中，条状凹凸曲面为条状外凸曲面与条状内凹曲面衔接的自由曲面，那么光线扩散结构1032为条状外凸曲面与条状内凹曲面交替衔接的结构。

可选地，所述光线扩散结构1032为沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向的方向排列的若干凹凸块曲面、凸块曲面或凹块曲面。其中，凹凸块曲面为凸块曲面与凹块曲面衔接的自由块曲面，那么光线扩散结构1032为凸块曲面与凹块曲面交替衔接的结构。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述光线扩散结构1032的出光面倾斜于所述出光部103的所述出光面1031。可以理解为，如果光线扩散结构1032为条状曲面或块状曲面，该条状曲面或块状曲面的出光面(即该条状曲面或块状曲面的表面)的切面与出光面1031或相切于出光面1031的平面形成夹角；如果光线扩散结构1032为条状平面或块状平面，该条状平面或块状平面面的出光面(即该条状平面或块状平面的表面)与出光面1031或相切于出光面1031的平面形成夹角。

为了满足不同光形需求，上述光线扩散结构1032中的平面或曲面形成有多种结构形式，可以为条状平面或条状曲面，还可以是多个块状平面或块状曲面横向、纵向或倾斜方向排布，在这里，块状平面可以包括正方形、长方形、三角形或多边形等，曲面则可以包括凹曲面或凸曲面等，下面将结合六个具体实施例对本实用新型的初级光学元件进行详细描述。

实施例一

如图1至图5中所示，在本实用新型的第一个具体实施例中，光线扩散结构1032为若干沿着上下方向排列且依次衔接的条状外凸曲面，条状外凸曲面沿左右方向延伸，该条状外凸曲面可以对光线在上下方向上进行扩散。本实施例中的初级光学元件可应用于矩阵式车灯，在应用到矩阵式车灯中时，该初级光学元件可以使得各像素光斑在上下方向上相互衔接，从而能够使得该矩阵式车灯射出的光形更加均匀。

同时，本领域的技术人员还可以想到将该沿着上下方向排列的条状外凸曲面设置为沿着上下方向排列的条状平面；该条状外凸曲面的形状还可以根据实际光形需求有所改变，从而可以改变光线的出射方向以及各条状外凸曲面射出的光线之间的重合程度，从而能够形成更多效果的均匀光形。

本实用新型的光线扩散结构1032可以是如图1所示的完全布满出光面1031，也可以是如图5所示的设于出光面1031的局部部分。

实施例二

如图6至图9中所示，在本实用新型的第二个具体实施例中，光线扩散结构1032为若干沿着左右方向排列且依次衔接的条状外凸曲面，条状外凸曲面沿上下方向延伸，该条状外凸曲面可以对光线在左右方向上进行扩散。同样的，本实施例中的初级光学元件也可应用于矩阵式车灯，在应用到矩阵式车灯中时，该初级光学元件可以使得各像素光斑在左右方向上相互衔接，从而能够使得该矩阵式车灯射出的光形更加均匀。

同时，本领域的技术人员还可以想到将该沿着左右方向排列的条状外凸曲面可设置为沿着左右方向排列的条状平面；该条状外凸曲面的形状同样可以根据实际光形需求有所改变，从而可以改变光线的出射方向以及各条状外凸曲面射出的光线之间的重合程度，从而能够形成更多效果的均匀光形。该条状外凸曲面可以是布满整个出光面1031，也可以是局部设置。

实施例三

如图10所示，在本实用新型的第三个具体实施例中，光线扩散结构1032为若干沿着倾斜于左右方向排列的条状外凸曲面或条状平面，从出光面的正面看，也就是倾斜设置的条状外凸曲面或条状平面，可以对光线在沿着与该倾斜方向垂直的方向上进行扩散。与上述两种实施方式不同，可以形成另一种特别的扩散效果，且不影响光线的均匀性。

实施例四

如图11和图12所示，在本实用新型的第四个具体实施例中，光线扩散结构1032为沿着第一方向倾斜延伸的凸块曲面，该凸块曲面沿着第二方向排列成多排，所有凸块曲面均沿着一个方向倾斜，该凸块曲面能够将光线向该凸块曲面的四周进行扩散，扩散的形状可根据凸块曲面的形状的改变而改变。

实施例五

如图13所示，在本实用新型的第五个具体实施例中，光线扩散结构1032包括多个沿着左右方向成多排排列的凹凸块曲面，且该凹凸块曲面是由凸块曲面与凹块曲面衔接而成的，可以实现更特殊的光线扩散效果。

上述实施例中，构成光线扩散结构1032的条状平面、条状曲面、块状平面或块状曲面的尺寸越小，光线扩散的角度就越小，尺寸越大，光线扩散的角度就越大，因此，可以通过调整光线扩散结构1032的尺寸来控制光线的扩散角度，得到不同的光形效果，也能够调整光形的均匀性。

如图14和图15所示，作为本实用新型的一个具体结构形式，所述入光部101为聚光杯结构。

更具体地，所述聚光杯结构的内部中心区域为一端开口的内凹腔体，所述聚光杯结构的外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构。

作为该具体结构形式的另一个可选结构形式，所述聚光杯结构为实心结构，所述聚光杯结构的入光面为平面、外凸曲面或内凹曲面，所述聚光杯结构的外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构。

从图14中可以看出，入光部101为聚光杯结构，该聚光杯结构的内部中心区域为一端开口的内凹腔体，而外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构。而图15中所示的聚光杯结构为实心结构，其入光面为平面，该实心聚光杯结构的外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构。这两种结构的聚光杯结构均可以将进入的光线进行汇聚准直后经由通光部102后由出光部103射出。图15中所示的聚光杯结构的入光面除了可以为平面，还可以为外凸曲面或内凹曲面，具体结构形式需根据实际光线要求而定。

作为本实用新型的另一个具体结构形式，所述出光部103的下端边沿形成有近光截止线结构，该近光截止线结构形状与近光截止线形状相适应，以用于形成近光截止线。出光部103一般为向后凹陷的曲面状结构，这种曲面状结构可以与其他光学元件配合使用，使得最终成像更加清晰。

另外，本实用新型还提供一种车灯模组，该车灯模组内形成有光线传播路径，沿着所述光线传播路径由后向前依次包括光源和根据上述技术方案中任一项所述的初级光学元件，所述光源与所述入光部101一一对应设置。聚光杯结构的内凹腔体的开口端或者是聚光杯结构的入光面朝向光源设置，光源射出的光线能够更好地进入入光部101内，光线利用率提高。

进一步地，本实用新型还提供一种车灯，包括根据上述技术方案中所述的车灯模组。

更进一步地，本实用新型还提供一种车辆，包括根据上述技术方案中所述的车灯。

由以上描述可以看出，本实用新型的初级光学元件，包括初级光学元件本体1，所述初级光学元件本体1由后向前依次设有入光部101、通光部102和出光部103，所述出光部103包括出光面1031和设于所述出光面1031上的光线扩散结构1032，所述光线扩散结构1032为若干沿着左右方向、上下方向或倾斜于左右方向排列的平面或曲面。本实用新型的初级光学元件在出光部103上设置出光面1031和光线扩散结构1032，通过改变光线扩散结构1032的形状、排布方式和倾斜角度来改善具有截止线的近光灯的光的色散现象以及截止线的梯度，保证矩阵式大灯的像素光斑之间的衔接均匀性，使得车灯光形更加均匀，同时能够形成更加多样性的车灯光形。

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。

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。

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。