一种准直单元、聚光器及远光模组的制作方法

1.本技术涉及车辆照明技术领域，具体而言，涉及一种准直单元、聚光器及远光模组。


背景技术：

2.现在，led光源在近光车灯模组内的应用已经比较成熟，而且，使用led光源的近光车灯模组能够实现多样化。目前，小型化、结构简单、低成本以及高性能依旧是车灯模组的发展趋势。具备以上特征的车灯模组具有很好地市场潜力。
3.现有的聚光器的导光部为均匀介质的透明材料，远光光线经入光面进入导光部，传导至出光面出射再经透镜出射，远光光线在经过出光面时会发生偏转，而这种偏转往往是多方向的，这就使得从出光面出射的远光光线比较发散，经透镜出射后，投射至配光屏幕h轴0
°
线附近的光线较少，此处光能量低，导致远光照射距离不够。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种准直单元、聚光器及远光模组，准直单元能够使部分远光光线发生偏折后由准直单元的第一出光面的上部分出射，最终由该部分出射的光线可以投射到配光屏幕上h轴0
°
线区域，提高h轴0
°
线附近的光能量，继而提高远光模组照明时的照射距离。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例的一方面，提供一种准直单元，包括相对设置的第一入光面和第一出光面、所述第一入光面和所述第一出光面之间的导光段，在所述导光段的下侧面具有楔形开口，经所述第一入光面入射的部分光线经所述楔形开口时发生偏折，偏折后由所述第一出光面的上部分出射。
7.可选地，作为一种可实施的方式，所述导光段具有与所述第一入光面相对应的第二出光面以及与所述第一出光面相对应的第二入光面，所述第二出光面和所述第二入光面呈预设夹角以形成所述楔形开口，部分远光光线通过所述第一入光面入射后从所述第二出光面折射出射后进入所述楔形开口，再由所述第二入光面折射后再次进入所述导光段后由所述第一出光面偏折出射。
8.可选地，作为一种可实施的方式，所述第一入光面上设置有聚光透镜，远光光线通过所述聚光透镜会聚后经所述第一入光面入射并进入所述导光段。
9.可选地，作为一种可实施的方式，所述第二出光面和所述第二入光面均为平面。
10.可选地，作为一种可实施的方式，所述第二入光面为弧面并朝向背离所述第一入光面的一侧外凸。
11.可选地，作为一种可实施的方式，所述第一出光面为弧面并朝向背离所述第一入光面的一侧外凸。
12.本技术实施例的另一方面，提供一种聚光器，包括多个如上任意一项所述的准直
单元，多个所述准直单元依次排布。
13.可选地，作为一种可实施的方式，多个所述准直单元的楔形开口相连通。
14.可选地，作为一种可实施的方式，多个所述准直单元的第一出光面相连形成所述聚光器的出光面。
15.本技术实施例还提供一种远光模组，包括多个光源和光学透镜，以及如上任意一项所述的聚光器，所述聚光器包括多个准直单元，每个光源对应一个准直单元，所述光学透镜位于所述聚光器的出光侧，所述光学透镜的焦线位于所述聚光器的焦点处。
16.本技术实施例的有益效果包括：
17.本技术提供的准直单元、聚光器及远光模组，包括相对设置的第一入光面和第一出光面、第一入光面和第一出光面之间的导光段，在导光段的下侧面具有楔形开口，经第一入光面入射的部分光线经楔形开口偏折后，偏折后由第一出光面的上部分出射，最终投射至配光屏幕上h轴0
°
线区域，提高h轴0
°
线附近的光能量，继而提高远光模组照明时的照射距离。
附图说明
18.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。
19.图1为本技术实施例提供的聚光器结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的聚光器中准直单元的结构示意图；
21.图3为本技术实施例提供的聚光器中准直单元的光路图；
22.图4为本技术实施例提供的聚光器中准直单元的光形示意图。
23.图标：100-聚光器；110-准直单元；111-第一入光面；112-第一出光面；113-导光段；1131-第二出光面；1132-第二入光面；114-楔形开口。
具体实施方式
24.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。
25.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。
26.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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.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”、“安装”、“相连”、“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。
28.请参照图2、图3和图4，本实施例提供一种准直单元110，包括相对设置的第一入光面111和第一出光面112、第一入光面111和第一出光面112之间的导光段113，在导光段113的下侧面设置有楔形开口114，经第一入光面111入射的部分光线经楔形开口114时发生偏折，偏折后由第一出光面112上部分出射，最终投射至配光屏幕上h轴0
°
线区域。
29.具体的，光源发出的光线先通过第一入光面111进入导光段113，通过导光段113后从第一出光面112出射，其中，部分光线经设置在导光段113下侧面的楔形开口114时发生偏折，偏折后由第一出光面112的上部分出射，其余未经过楔形开口114的光线会经过导光段113后直接由第一出光面112出射，此时，第一出光面112出射的光线中，经楔形开口114后出射的光线会向上偏折，以使最终投射至配光屏幕上h轴0
°
线附近的光线增加。
30.准直单元110可以采用透明pc材料，或者透明pmma材料制成。
31.此时，当准直单元110应用于车灯上时，在准直单元110的出光侧设置光学透镜，此时从准直单元110的第一出光面112出射的光线经过光学透镜发生翻转，因此从第一出光面112上部分出射的光线，经光学透镜翻转后可以投射至配光屏幕上h轴0
°
线附近，该处光线增加，远光光型贴边性好，远光模组照明时的远光照射得更远。
32.需要说明的是，楔形开口114设置在靠近第一出光面112的一侧，即楔形开口114与第一出光面112之间的距离大于楔形开口114与第一入光面111之间的距离，从而能够避免经楔形开口114偏折后的光线从导光段113的侧面出射，以使从第一入光面111入射的光线更多地经第一出光面112出射并且部分光线能投射至所需的h轴0
°
线附近，以提高远光模组照明时的远光光型中心亮度。楔形开口114为v型开口，从导光段113开设有楔形开口114的侧面向与该侧面相对的导光段113的另一侧面，开口逐渐变小。
33.本技术提供的准直单元110，包括相对设置的第一入光面111和第一出光面112、第一入光面111和第一出光面112之间的导光段113，在导光段113的一侧面具有楔形开口114，经第一入光面111入射的部分光线经楔形开口114时发生偏折，偏折后由第一出光面112出射，最终投射至配光屏幕上h轴0
°
线区域，以提高远光模组照明时的远光的照射距离。所谓贴边性好，即指光学透镜出射的光线要更多的靠近h轴0
°
线，使此处能量更高。
34.在本技术的一种可行实施例中，如图2、图3和图4所示，导光段113具有与第一入光面111相对应的第二出光面1131以及与第一出光面112相对应的第二入光面1132，第二出光面1131和第二入光面1132呈预设夹角以形成楔形开口114，部分远光光线通过第一入光面111入射后从第二出光面1131折射出射后进入楔形开口114，再由第二入光面1132折射后再次进入导光段113后由第一出光面112偏折出射。
35.具体的，将第二出光面1131与第一入光面111相对设置，将第二入光面1132与第一出光面112相对设置，第二出光面1131设置于准直单元110靠近第一入光面111的一侧，第二入光面1132设置于准直单元110靠近第一出光面112的一侧，以使部分远光光线通过第一入光面111入射后先从第二出光面1131折射出射后进入楔形开口114，再由第二入光面1132折射再次进入导光段113后由第一出光面112偏折出射，将第二出光面1131和第二入光面1132
呈预设夹角设置以形成楔形开口114，以使部分远光光线在导光段113先从第二出光面1131折射出射进入楔形开口114，从导光段113介质进入楔形开口114的空气介质后，再由第二入光面1132折射进入导光段113，会从楔形开口114的空气介质进入导光段113介质中，在介质转换过程中，经过楔形开口114的远光光线会向第一出光面112的上部分偏折，此时，第一出光面112出射的光线中，从第一出光面112上部分出射的光线增多。
36.楔形开口114为v型开口，即第二出光面1131和第二入光面1132呈锐角设置，从导光段113的下侧面向导光段113的上侧面，第二出光面1131和第二入光面1132之间的距离逐渐变小。
37.其中，第二出光面1131和第二入光面1132之间的夹角越大，光线向上偏折的角度就越大，以进一步增多第一出光面112上部分出射的光线，以提高远光模组照明时的照射距离。
38.在本技术的一种可行实施例中，如图2所示，第一入光面111上设置有聚光透镜，远光光线通过聚光透镜会聚后经第一入光面111入射并进入导光段113。
39.具体的，在第一入光面111上设置聚光透镜，光源发出的发散光通过聚光透镜后会聚进入导光段113，示例的，聚光透镜可以为tir(total internal reflection)透镜，tir透镜即全内反射透镜，tir透镜对光源发出的光线经过控制，以使进入导光段113的光线能够均匀传输至第一出光面112。
40.在本技术的一种可行实施例中，如图2和图3所示，第二出光面1131和第二入光面1132均为平面。
41.将第二出光面1131和第二入光面1132均设置为平面，通过调整第二出光面1131和第二入光面1132之间的夹角，以保证经楔形开口114后折射的部分光线能够按需折射，使得经楔形开口114的光线与未经楔形开口114的光线均能够在从第一出光面112出射后相交汇，在该交汇处设置光学透镜，将光学透镜的焦线设置于交汇处，以能够保证经过透镜焦线附近的光线最多，提高光线投射至配光屏幕上形成的远光光型的亮度。
42.在本技术的一种可行实施例中，如图2和图3所示，第二入光面1132为弧面并朝向背离第一入光面111的一侧外凸。
43.具体的，将第二入光面1132设置为弧面，以能够保证第二入光面1132与第二出光面1131之间的夹角，也能够保证经过楔形开口114的光线折射后不会从导光段113侧面出射，而是从第一出光面112出射，减少杂散光产生的同时提高远光光型的光效。
44.在本技术的一种可行实施例中，如图2和图3所示，第一出光面112为弧面并朝向背离第一入光面111的一侧外凸。
45.具体的，将第一出光面112设置为弧面，以通过第一出光面112调整光线偏折程度，使光线会聚。
46.示例的，还可以将第一出光面112设置为椭球面或类椭球面，也可以实现对光线偏折程度的控制。
47.在本技术的一种可行实施例中，如图1所示，提供一种聚光器100，包括多个准直单元110，多个准直单元110依次排布。
48.具体的，将多个准直单元110呈依次排布，多个准直单元110的出光侧设置在同侧，多个准直单元110的入光侧设置在同侧，此时从聚光器100出光侧出射的光线为会聚的光
线。
49.进一步的，将多个准直单元110一体成型设置，以保证从多个准直单元110的第一出光面112出射的光线投射形成的光型衔接更好。
50.在本技术的一种可行实施例中，如图1所示，多个准直单元110的楔形开口114相连通。
51.具体的，多个准直单元110的楔形开口114相连通，即多个准直单元110的第二出光面1131同面，多个准直单元110的第二入光面1132同面，能够提高聚光器100整体的稳定性，以便于聚光器100的加工，同时对光线的偏折角度的控制更加方便。
52.当该聚光器应用于车灯的远光模组时，将每个光源对应一个准直单元110，光学透镜设置于聚光器的出光侧，光线经楔形开口114折射后，经聚光器的出光面上部分出射，再经光学透镜翻转后，更多光线可以投射至配光屏幕上h轴0
°
线附近，远光光型贴边性好，提高远光的照射距离。此外，聚光器的焦点设置于光学透镜的焦线处，光源发出的光线通过聚光器的出光面出射后交汇于聚光器焦点处，由于光学透镜的焦线也设置于此处，可以保证大量光线投射至透镜的焦线及透镜焦线附近，以能够保证投射至配光屏幕上形成的远光光型的亮度。
53.示例的，将多个准直单元110的第二出光面1131和第二入光面1132均设置为平面，其中，多个准直单元110的第二出光面1131同面，多个准直单元110的第二入光面1132同面，通过调整第二出光面1131和第二入光面1132之间的夹角，以保证经楔形开口114后折射的部分光线能够按需折射，光线更多地经聚光器的出光面的上部分出射，再经光学透镜翻转后，更多光线可以投射至配光屏幕上h轴0
°
线附近，远光光型贴边性好，照射得更远。另外，经楔形开口114的光线与未经楔形开口114的光线均能够在从聚光器的出光面出射后会聚于聚光器的焦点，光学透镜的焦线也设置于此处，以保证远光光型的亮度。
54.示例的，将多个准直单元110的第二出光面1131均设置为平面，将多个准直单元110的第二入光面1132均设置为弧面，其中，多个准直单元110的第二出光面1131同面，多个准直单元110的第二入光面1132同面，以能够保证第二入光面1132与第二出光面1131之间的夹角，也能够保证经过楔形开口114的开口侧的光线折射后不会从导光段113侧面出射，而是从聚光器的出光面出射，减少杂散光产生的同时提高远光光型的光效。
55.进一步的，将多个准直单元110一体成型设置，以保证多个准直单元110的第二入光面1132同面，多个准直单元110的第二出光面1131同面，多个准直单元110的第一出光面112同面，能够提高聚光器100整体的稳定性，以便于聚光器100的加工，同时对光线的偏折角度的控制更加方便。
56.需要说明的是，相邻两准直单元110的第一入光面111之间具有间隙，相邻两准直单元110的第一出光面112相连，沿光线传输方向，相邻两准直单元110之间的间隙逐渐减小，这样设置以便于在准直单元110的入光侧设置光源。同时也能够避免相邻两准直单元110的光路出现干涉。
57.在本技术的一种可行实施例中，如图1所示，多个准直单元110的第一出光面112相连形成聚光器100的出光面。
58.具体的，聚光器100的多个准直单元110一体成型设置，将多个准直单元110的第一出光面112相连形成聚光器100的出光面，以能够保证从聚光器100的出光面出射的光型衔
接性好。
59.进一步的，在每个准直单元110的第一入光面111上设置聚光透镜，以使光源发出的发散光通过聚光透镜会聚后进入相应的导光段113，以保证光效。
60.示例的，将第一出光面112设置为弧面，以通过第一出光面112调整光线偏折程度，使光线会聚。多个准直单元110的第一出光面112相连形成聚光器100的出光面，且聚光器100的出光面沿多个准直单元110的排列方向朝向准直单元110的第一入光面111内凹，以使从聚光器100的出光面出射的光线会聚，以保证投射形成的光型的亮度。
61.本技术实施例还公开了一种远光模组，包括多个光源和光学透镜，以及前述实施例中的聚光器100。聚光器100包括多个准直单元，每个光源对应一个准直单元，光学透镜设置于聚光器100的出光侧，光学透镜的焦线位于聚光器100的焦点处。该远光模组包含与前述实施例中的聚光器100相同的结构和有益效果。聚光器100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。
62.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。

技术特征：
1.一种准直单元，其特征在于，包括相对设置的第一入光面和第一出光面、所述第一入光面和所述第一出光面之间的导光段，在所述导光段的下侧面具有楔形开口，经所述第一入光面入射的部分光线经所述楔形开口时发生偏折，偏折后由所述第一出光面的上部分出射。2.根据权利要求1所述的准直单元，其特征在于，所述导光段具有与所述第一入光面相对应的第二出光面以及与所述第一出光面相对应的第二入光面，所述第二出光面和所述第二入光面呈预设夹角以形成所述楔形开口，部分远光光线通过所述第一入光面入射后从所述第二出光面折射出射后进入所述楔形开口，再由所述第二入光面折射后再次进入所述导光段后由所述第一出光面偏折出射。3.根据权利要求2所述的准直单元，其特征在于，所述第一入光面上设置有聚光透镜，远光光线通过所述聚光透镜会聚后经所述第一入光面入射并进入所述导光段。4.根据权利要求2所述的准直单元，其特征在于，所述第二出光面和所述第二入光面均为平面。5.根据权利要求2所述的准直单元，其特征在于，所述第二入光面为弧面并朝向背离所述第一入光面的一侧外凸。6.根据权利要求2所述的准直单元，其特征在于，所述第一出光面为弧面并朝向背离所述第一入光面的一侧外凸。7.一种聚光器，其特征在于，包括多个权利要求1-6任意一项所述的准直单元，多个所述准直单元依次排布。8.根据权利要求7所述的聚光器，其特征在于，多个所述准直单元的楔形开口相连通。9.根据权利要求7所述的聚光器，其特征在于，多个所述准直单元的第一出光面相连形成所述聚光器的出光面。10.一种远光模组，其特征在于，包括多个光源和光学透镜，以及权利要求7-9任意一项所述的聚光器，所述聚光器包括多个准直单元，每个光源对应一个准直单元，所述光学透镜位于所述聚光器的出光侧，所述光学透镜的焦线位于所述聚光器的焦点处。

技术总结
本申请公开了一种准直单元、聚光器及远光模组，涉及车辆照明技术领域。准直单元包括相对设置的第一入光面和第一出光面、第一入光面和第一出光面之间的导光段，在导光段的下侧面具有楔形开口，经第一入光面入射的部分光线经楔形开口时发生偏折，偏折后由第一出光面的上部分出射。准直单元能够使部分远光光线发生偏折后由准直单元的第一出光面的上部分出射，最终由该部分出射的光线可以投射到配光屏幕上H轴0


技术研发人员：刘方 仇智平 李聪
受保护的技术使用者：华域视觉科技（上海）有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/9/3