广角度多功能光学系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及照明领域，具体而言，本实用新型涉及一种广角度多功能光学系统及其车辆。


背景技术：

2.前雾灯安装于汽车前部，用于在雨、雾、尘埃以及雾霾等恶劣天气行车照明道路与安全警示，提高了驾驶员与周围交通参与者的能见度。因为雨、雾、尘埃以及雾霾等天气能见度低，驾驶员视线受到限制，灯光可增大运行距离，特别是黄色防雾灯的光穿透力强，它可提高驾驶员与周围交通参与者的能见度，使来车和行人在较远处发现对方。
3.角灯为车辆近前方道路转角处提供辅助照明的灯具。角灯对道路环境照明条件不充分时，起到一定的辅助照明作用，为行车安全提供了保障。
4.随着led在汽车领域的普及和运用，市场上有很多品牌汽车采用led雾灯。图1a至图1c为ece r19雾灯f3测光光强测试光分布图，led雾灯需要满足测试光光强标准要求和测试光分布，既不能有过高的光强影响前方车辆行驶，还要确保前雾灯具有足够宽的视野以及光的均匀性。水平截止线锐度g＝(log ev-log e(v+0.1
°
))要求不小于0.08,明暗截止线不能太模糊，需要清晰的明暗截止线，方便车厂出厂前水平截止线调至法规规定范围内。图2a和图2b为ece r119角灯的测光光强光分布图和几何可见度，以左灯为例，左30度和下2.5度测试点至少240cd,左45度和下2.5度测试点至少400cd,左60度和下2.5度测试点至少240cd，在通过水平1.0u基准轴线上方不超过300cd，水平基准轴h-h和水平1.0u之间不超过600cd，水平0.57d下方不超过14000cd。
5.如图3所示，实用新型专利申请号202023124163.0的一种集成有角灯的led前雾灯结构示意图，其中依次排列的四个反射腔是前雾灯反射腔，最后一个反射腔是角灯反射腔，前雾灯和角灯需要单独的反射腔反射，反射腔数量多，体积大，成本高。该光学原理是侧发光led通过片状反射腔反射形成前雾灯和角灯功能，部分led光通过反射腔口直接出射出去，侧发光led与反射腔之间的距离越远，反射形成的前雾水平明暗灯截止线越清晰，但是反射腔的体积也就越大；反之，侧发光led与反射腔之间的距离越近，反射形成的前雾灯水平明暗截止线越模糊，反射腔的体积也就越小，因此较小体积反射腔的水平明暗截止线清晰度差，甚至无法达到前雾灯明暗截止线锐度要求大于0.08。
6.如图4所示，实用新型专利申请号201920200240.4的一种矩阵式多透镜集成角灯功能的前雾灯，一个角灯和三个前雾灯呈菱形矩阵式排列，由于车辆边缘有一定的弧度，四个模块之间有高度差，四个模块需要单独的光源板，光源板之间需要软性板或电线连接电气，以及四个模块占用较大的体积，成本较高。
7.如图5所示，实用新型专利申请号202021252456.4的一种高光效led汽车前雾灯剖面示意图，该光学结构件垂直截面类似菲涅尔透镜结构，可以有效的降低凸透镜厚度，方便注塑成型，以及零件重量低，成本低等特点，但是该光学件凸起的非球面601和两侧的锯齿状突起602出射的光形成5条光带，5条光带重新混合拼接，光带垂直方向很难均匀过渡。
8.如图6所示，实用新型专利申请号201922413243.9的一种用于前照灯的角灯投射装置和车辆的三维视图，以及光班示意图。该角灯示例为右灯，向右倾斜安装，向右水平出光大于80度，水平向下至10度，该光学只适用于角灯，如果要适用于前雾灯和角灯双功能，需要解决水平截止的杂散光，以及水平向下2.5度line 6至少2000cd,水平向下6度line 7小于50％*line 6，提高光强，同时避免line7光强过高超标。
9.现有的led前雾灯和角灯组合的双功能灯以多光源，多模块拼接的为主，前雾灯和角灯分别是单独的光学系统，造成灯具体积大，多模块制造成本高等特点。现有设计开发没有从法律标准整合方向考虑，前雾灯f3光斑宽度是至少左右35度，角灯光斑宽度30度至60度。因此现设计开发需要考虑：1前雾灯和角灯配光光强整合：光斑宽度设计至少左右60度；2前雾灯和角灯共用光学系统；3满足前雾灯标准要求和不增加成本的情况下，同时满足角灯的配光光强要求；4减小灯具体积，降低成本。


技术实现要素：

10.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统集合了雾灯和角灯的功能于一体，能够达到足够的照明亮度和宽度以同时照亮前方及侧方的道路，因此保证车辆在雾天时的照明效果以及在转弯时侧方照明效果，从而提高车辆的使用安全性。
11.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统不仅能够满足角灯的法规要求，也能同时满足雾灯的法规要求。
12.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统通过设置不同的光照角度及光照强度从而形成清晰的明暗截止线，不仅能够满足法规规定的明暗截止线锐度要求，而且还能提高车辆的使用安全性。
13.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统被安装于所述车辆的前部左右两侧，所述广角度多功能光学系统能够同时满足雾灯和角灯的效果，因此无需单独或组合雾灯和/或角灯，从而减少所述车辆的零件数量、制造成本及管理成本。
14.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统发出的光左右对称且均匀出光，以提高所述车辆的行驶安全性。
15.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统中的一光源产生的光束被一光学透镜以折射的方式向外投射，有利于减小所述光学透镜与所述光源之间的距离，从而有利于所述灯具的小型化。
16.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统的光源为白光、暖白光或者黄光。
17.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统的所述光源为led模组，由于陶瓷荧光片led模组有利于所述广角度多功能光学系统的组装，因此能够提高组装效率并降低组装产生的损耗。
18.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统中的光学透镜能够提高光源产生的光束的利用率，减少光资源浪费，从而有利于提高所述光学系统的照明亮度。
19.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统中的光学透镜能够沿水平方向的光自由扩散，因此有利于提高水平方向的光照均匀性，并且形成的水平光斑左右宽度夹角至少达到60
°
。
20.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统中的光学透镜的上下两端经过颗粒化处理，从而使光源通过所述光学透镜后发出的色散黄光和蓝光重新混合形成白光，以进一步提高所述广角度多功能光学系统的光学效果。
21.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统包括安装于外部的一散热部件，所述光源产生的热量通过线路板传导至所述散热部件进行散热，从而提高所述广角度多功能光学系统的使用寿命。
22.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述广角度多功能光学系统中的所述光源被设置于所述广角度多功能光学系统中的光学透镜的焦点位置，从而使所述光源产生的光线垂直射入所述光学透镜，有利于所述光学透镜收集所述光源产生的光线，进而提高所述广角度多功能光学系统的发光强度。
23.本实用新型的其中一个优势在于提供一种广角度多功能光学系统及车辆，其中所述车辆上安装有所述广角度多功能光学系统并通过所述广角度多功能光学系统达到了将雾灯和角灯合二为一的效果，从而降低所述车辆的零件数量。
24.为达上述至少一实用新型优势，本实用新型提供一广角度多功能光学系统，包括：
25.一光源，和一光学透镜，所述光学透镜被设置于所述光源的投射方向以使所述光源射出的光能够通过所述光学透镜，其中所述光学透镜包括一透镜主体和形成与所述透镜主体的一光入射部和一光出射部，所述光学透镜具有一虚拟中心轴，其中所述光学透镜的所述光入射部面向所述光源并基于所述虚拟中心轴呈内凹柱状，所述光源发出的光被所述光学透镜的所述光入射部收集并折射进入所述透镜主体，再到达所述光学透镜的所述光出射部并被所述光出射部折射和扩散，其中所述光学透镜的所述光入射部对应于所述虚拟中心轴的中心角为α，其中120
°
≤α≤180
°
，从而使所述广角度多功能光学系统能同时提供雾灯和角灯的照明区域，其中，将所述光入射部和所述光出射部的剖面以所述虚拟中心轴为旋转轴进行旋转，能够旋转至
±
α/2度。
26.在其中一些实施例中，所述光源的位置与所述虚拟中心轴的中心点的位置重合。
27.在其中一些实施例中，所述光学透镜的所述光出射部包括至少一第一折射段、一第二折射段以及一第三折射段，其中所述第一折射段、所述第二折射段以及所述第三折射段分别位于所述光学透镜垂直方向的上部、中部和下部。即在所述透镜主体的竖直方向，所述第一折射段一体地向上延伸于所述第二折射段的上端，所述第三折射段一体地向下延伸于所述第二折射段的下端，其中部分光线被所述第一折射段折射后形成一第一折射光路，部分光线被所述第二折射段折射后形成一第二折射光路；部分光线被所述第三折射段折射后形成一第三折射光路，所述第一折射光路、第二折射光路和所述第三折射光路共同形成所述照明区域。
28.在其中一些实施例中，所述第一折射光路呈水平向下倾斜1
°
至7
°
均匀分布；所述第二折射光路呈水平向下倾斜1
°
并均匀分布；所述第三折射光路呈水平向下倾斜1
°
至6
°
并均匀分布。
29.在其中一些实施例中，述光学透镜呈左右对称结构。
30.在其中一些实施例中，所述光源在水平方向发出的光与所述光学透镜的所述光入射部垂直，即所述光源沿水平方向发出的光垂直入射到所述光学透镜的所述光入射部。
31.在其中一些实施例中，所述光学透镜进一步包括至少一上端面和一下端面，其中所述上端面和所述下端面分别位于所述透镜主体的两侧端面，所述上端面和所述下端面经皮纹颗粒化处理，从而使从所述光源发出的光在经过所述上端面和/或所述下端面时被折射和扩散0
°‑5°
，以使向下溢蓝溢黄的光被重新混合而形成白光，以避免溢蓝溢黄现象。
32.在其中一些实施例中，所述广角度多功能光学系统进一步包括至少一电路板组件，所述电路板组件包括一金属线路板，所述金属线路板的背面电性连接有一电源线，所述光源被电性设置于所述金属线路板，通过将所述电源线连接外部电源从而使所述光源通电。
33.在其中一些实施例中，所述金属线路板上设置有一环氧线路板，所述环氧线路板与所述电源线通过焊接实现电气连接，所述环氧线路板通过回流焊被焊接与所述金属线路板，从而形成电气连接。
34.在其中一些实施例中，进一步包括至少一固定支架，所述固定支架位于所述金属线路板和所述光学透镜之间，用于将所述电路板组件上的元件进行遮挡，避免从透过所述光学透镜看到内部电路器件。
35.在其中一些实施例中，所述光学透镜的所述光入射部为平面。
36.在其中一些实施例中，所述光学透镜的所述光入射部为凸面。
37.本实用新型进一步包括至少一车辆，包括：
38.一车辆主体；以及一广角度多功能光学系统，所述广角度多功能光学系统被设置于所述车辆主体从而为所述车辆主体提供包括雾灯和角灯照射效果的光源，其中所述广角度多功能光学系统包括：一光源，和一光学透镜，所述光学透镜被设置于所述光源的投射方向以使所述光源射出的光能够通过所述光学透镜，其中所述光学透镜包括一透镜主体和形成与所述透镜主体的一光入射部和一光出射部，所述光学透镜具有一虚拟中心轴，其中所述光学透镜的所述光入射部面向所述光源并基于所述虚拟中心轴呈内凹柱状，所述光源发出的光被所述光学透镜的所述光入射部收集并折射进入所述透镜主体，再到达所述光学透镜的所述光出射部并被所述光出射部折射和扩散，其中所述光学透镜的所述光入射部对应于所述虚拟中心轴的中心角为α，其中120
°
≤α≤180
°
，从而使所述广角度多功能光学系统能同时提供雾灯和角灯的照明区域，其中，将所述光入射部和所述光出射部的剖面以所述虚拟中心轴为旋转轴进行旋转，能够旋转至
±
α/2度。
39.在其中一些实施例中，所述光学透镜的所述光入射部为平面。
40.在其中一些实施例中，所述光学透镜的所述光入射部为凸面。
41.通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
42.本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
43.图1a为ece r19前雾灯测试光分布图。
44.图1b为ece r19前雾灯f3配光光强。
45.图1c为ece r19前雾灯的明暗截止线的位置和形状和明暗截止线的锐度。
46.图2a为ece r119角灯的测试光分布图和配光光强。
47.图2b为ece r119角灯的几何可见度。
48.图3为实用新型专利申请号202023124163.0的一种集成有角灯的led前雾灯结构示意图。
49.图4为实用新型专利申请号201920200240.4的一种矩阵式多透镜集成角灯功能的前雾灯示意图。
50.图5为实用新型专利申请号202021252456.4的一种高光效led汽车前雾灯剖面示意图。
51.图6a为实用新型专利申请号201922413243.9的一种用于前照灯的角灯投射装置和车辆的三维视图。
52.图6b为实用新型专利申请号201922413243.9的一种用于前照灯的角灯投射装置和车辆光斑示意图。
53.图7a-7c为本实用新型的第一较佳实施的所述广角度多功能光学系统的三视图。
54.图8为本实用新型的上述第一较佳实施的所述广角度多功能光学系统的立体结构示意图。
55.图9为本实用新型的上述第一较佳实施的所述广角度多功能光学系统的爆炸结构示意图。
56.图10为本实用新型的上述第一较佳实施的所述广角度多功能光学系统的一垂直剖面结构示意图。
57.图11为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学透镜的立体示意图。
58.图12为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学透镜的示意图。
59.图13a-13c为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学透镜的三视图。
60.图14为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学透镜的剖视图。
61.图15为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学系统的第二折射段光学线路示意图。
62.图16为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学系统的第一折射段和第三折射段光学线路示意图。
63.图17为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光学系统的水平剖面方向的光学线路示意图。
64.图18为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述广角度多功能光学系统的光学仿真图。
65.图19为本实用新型的上述第一较佳实施例的所述广角度多功能光学系统的水平明暗截止线锐度曲线图。
66.图20a-20c为本实用新型的上述第二较佳实施例的所述双曲面变形光学透镜的三视图。
67.图21为本实用新型所述的车辆的第一实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
68.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
69.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
70.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
71.本实用新型提供一种广角度多功能光学系统及车辆，如图7a至19所示，为本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第一实施例的三视图、立体结构示意图以及爆炸结构示意图。在本实用新型的第一实施例中，所述广角度多功能光学系统100包括至少一光源31以及至少一光学透镜32，所述光源31被设置于所述光学透镜32的内侧，以使从所述光源31散发的光线能够通过所述光学透镜32发生光学作用，且通过所述光学透镜32散发的光线能够达到雾灯和角灯的光学效果并满足现有法规对雾灯和角灯的光线强度及宽度要求。
72.所述光学透镜32被设置于所述光源31的光线射出方向，从而将所述光源31发出的光线进行收集和折射而形成一探照光路300，经过所述探照光路300的光照射形成一照明区域。本领域技术人员可以理解的是，所述广角度多功能光学系统100的应用场景在此仅仅作为示例而非限制。因此，所述广角度多功能光学系统100还可以被应用于其他设备或装置，以作为具有照明功能的部件。
73.优选地，在本实用新型的第一实施例中，所述光源31被应用为一led模组，有利于所述广角度多功能光学系统100的安装并且能提高所述广角度多功能光学系统100的使用寿命。
74.进一步地，所述光源31被实施为陶瓷荧光片led模组，由于陶瓷荧光片led模组具有颜色均匀、颜色分布集中、色点分布集中、耐高温、高热稳定性好、低色偏移、高安定性、耐黄化等优点，因此采用陶瓷荧光片led模组作为光源31能够进一步提供本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的光学效果以及使用寿命。
75.作为本实用新型的第一实施例的一种变形实施方式，本领域技术人员可以根据所述广角度多功能光学系统100的不同应用场合和/或客户的不同需求而改变所述光源31的类型，比如采用普通的led模组等。换言之，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
76.值得一提的是，在本实用新型的该第一实施例中，所述光源31采用的陶瓷荧光片led模组为白光，或者暖白光，或者黄光。
77.如图10至图14所示，所述光学透镜32被实施为一椭圆形结构，其具有一内凹侧和一外凸侧，其中所述光源31靠近所述内凹侧，且所述光源31发出的光经过所述内凹侧的收集折射后再从所述外凸侧折射出去，而形成所述照明区域。
78.如图14所示，在本实用新型的第一实施例中，所述光学透镜32具有一虚拟的中心轴l，所述虚拟的中心轴l位于所述光学透镜32朝向所述光源31的一侧，其中所述光学透镜32的所述光入射部322基于所述虚拟中心轴l呈向内凹的柱状表面特性，且所述光入射部322沿垂直于所述虚拟中心轴l的水平方向弯曲，其弯曲方向朝向与所述光源31。
79.所述光学透镜32包括至少一透镜主体，所述透镜主体具有一光入射部322和一光出射部323，其中所述光入射部322朝向所述光源31，所述光出射部323位于所述透镜主体上与所述光入射部322相对的面，所述光源31射出的光被所述透镜主体的所述光入射部322折射后进入到所述透镜主体随之被所述光出射部323向外折射，从而形成所述探照光路300。
80.换言之，所述光学透镜32中的所述光入射部322形成于所述内凹侧，所述光出射部323形成于所述外凸侧，且所述光入射部322与所述光出射部323相对于所述虚拟中心轴l所对应的中心角相同。
81.所述光源31发出的光首先被内凹侧的所述光入射部322收集和折射后进入所述透镜主体，再通过外凸侧的所述光出射部323进行折射，从而将所述光源31发出的光通过所述广角度多功能光学系统100转换达到雾灯和角灯的照明效果。
82.优选地，所述光学透镜32呈左右对称的结构。
83.优选地，在本实用新型的第一实施例中，所述光源31在水平方向发出的光与所述光学透镜32的所述光入射部322垂直，即所述光源31沿水平方向发出的光垂直入射到所述光学透镜32的所述光入射部322。因此，所述光学透镜32的所述光入射部322的光入射角小，因此能够降低光的反射率。并且由于所述光学透镜32在所述光入射部322的光入射角小，因此能够提高所述光学透镜32对光的透过率。
84.进一步地，在本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第一实施例中，所述光源31被设置于所述光学透镜32的所述虚拟中心轴l的中心点处，及所述光源31的位置与所述光学透镜32的所述虚拟中心轴l的中心点位置重合。所述光源31沿水平位置发出的光线经过所述光学透镜32后继续沿水平位置自由扩散，从而提高所述广角度多功能光学系统100的探照光路300的宽度。
85.优选地，如图11所示，在本实用新型的第一实施例中，所述光学透镜32的所述光入射部322对应于所述虚拟中心轴l的中心角为α，其中120
°
≤α≤180
°
。其中，将所述光入射部322和所述光出射部323的剖面以所述虚拟中心轴l为旋转轴进行旋转，能够旋转至
±
α/2度。
86.所述光学透镜32大致呈张幅宽大的扇环形结构，从而使通过所述光学透镜32折射后的光线在水平方向能够具有较宽的照射幅度，以同时实现雾灯和角灯的功能。
87.表1为现有法规对前雾灯的光强标准要求。
[0088][0089]
表1
[0090]
如图2a所示，为现有法规对角灯的光强标准要求。
[0091]
如表2所示，为本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第一实施例仿真测试前雾灯的数据。
[0092][0093]
表2
[0094]
如表3所示，为本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第一实施例仿真测试角灯的数据。
[0095][0096]
表3
[0097]
如图18所示，为本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第一实施例的光学仿真图，由于所述光学透镜32呈张幅宽大的扇环形结构，因此所述光学透镜32能够将所述光源31在水平方向发出的光线进行收集和折射，经过所述光学透镜32的折射后该光线在水平方向也以较大的幅度自由扩散并最终呈现较大的照射幅度，从而对所述车辆前方和侧方的区域同时提供照明，并且所述光学透镜32也能提供光线在水平方向照射的均匀性，从
而达到所述车辆的雾灯和角灯的照明要求。
[0098]
如图14所示，所述光学透镜32的所述光出射部323包括至少一第一折射段3231、一第二折射段3232以及一第三折射段3233，其中所述第一折射段3231、所述第二折射段3232以及所述第三折射段3233分别位于所述光学透镜32垂直方向的上部、中部和下部。即在所述透镜主体的竖直方向，所述第一折射段3231一体地向上延伸于所述第二折射段3232的上端，所述第三折射段3233一体地向下延伸于所述第二折射段3232的下端。
[0099]
如图15和16所示，所述广角度多功能光学系统100在工作时，由所述光源31发出光线，其中所述光源31发出的光线被所述透镜主体的所述光入射部322收集和折射，其中部分光线到达所述光出射部323的所述第一折射段3231，再由所述第一折射段3231进行折射，从而形成一第一折射光路301。到达所述透镜主体的另外部分光线到达所述光出射部323的所述第二折射段3232，再由所述第二折射段3232进行折射，从而形成一第二折射光路302。同样地，到达所述透镜主体的其余部分光线到达所述出射面的所述第三折射段3233，再由所述第三折射段3233进行折射，从而形成一第三折射光路303。借此，所述第一折射光路301、所述第二折射光路302和所述第三折射光路303共同形成所述照明区域。
[0100]
如图所示，在本实用新型的第一实施例中，所述第一折射光路301呈水平向下倾斜1
°
至7
°
均匀分布；所述第二折射光路302呈水平向下倾斜1
°
并均匀分布；所述第三折射光路303呈水平向下倾斜1
°
至6
°
并均匀分布。
[0101]
如图19所示，为本实用新型所述广角度多功能光学系统100的第一实施例的水平明暗截止线锐度曲线图。由于所述第一折射光路301、所述第二折射光路302和所述第三折射光路303的照射边界重叠于水平向下倾斜1
°
的位置，并且由于在该位置有所述第一折射光路301、所述第二折射光路302和所述第三折射光路303的光线同时照明，因此在水平向下倾斜1
°
的位置有充足的光照强度，足以和水平向下倾斜1
°
以上的位置形成清晰的明暗截止线。
[0102]
除此以外，本领域技术人员可以根据实际情况改变或调整所述第一折射光路301、所述第二折射光路302以及所述第三折射光路303的照射角度。只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
[0103]
如图17所示，为本实用新型第一实施例所述的广角度多功能光学系统100沿水平方向的剖面图以及其形成的光路。由于所述光学透镜32被设置为扇形结构，且所述光源31被设置于所述虚拟中心轴l的中心点上，因此所述光学透镜32的所述出射面上任一光线出射点至所述虚拟中心轴l的距离均相同，从而在水平方向上，由所述光源31发出的光被所述光学透镜32折射和扩散的角度相同，且光线在该水平方向的光自由扩散，从而使光线在所述光学透镜32的折射范围内水平方向上的光强度分布和均匀性分布一致，以提高本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的照明效果。
[0104]
如图14所示，所述光学透镜32进一步包括至少一上端面324和一下端面325，其中所述上端面324和所述下端面325分别位于所述透镜主体的两侧端面。值得强调的是，在本实用新型的第一实施例中，所述上端面324和所述下端面325经微皮纹颗粒化处理，从而使从所述光源31发出的光在经过所述光学透镜32的所述上端面324和/或所述下端面325时被
折射和扩散0
°‑5°
，以使向下溢蓝溢黄的光被重新混合而形成白光，因此一方面能够避免溢蓝溢黄现象，另一方面也能提高本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的照明效率。
[0105]
优选地，所述光学透镜32由pmma透明材料、pc透明材料或其他透明材料制成，但本实用新型的保护范围并不以此为限，本领域技术人员可以在本实用新型上述揭露的基础上对所述光学透镜32的材料进行调整。只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，能够解决与本实用新型相同或近似的技术问题，并且能够达到与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
[0106]
如图9所示，本实用新型所述的广角度多功能光学系统100进一步包括至少一电路板组件50，所述电路板组件50包括一金属线路板52，所述金属线路板52的背面电性连接有一电源线54，所述光源31被电性设置于所述金属线路板52，通过将所述电源线54连接外部电源从而使所述光源31通电。由于所述光源31被直接电性连接于所述金属线路板52，因此所述电源在工作过程中产生的热量能够被迅速传递至所述金属线路板52。
[0107]
进一步地，所述金属线路板52上设置有一环氧线路板53，所述环氧线路板53与所述电源线54通过焊接实现电气连接，所述环氧线路板53通过回流焊被焊接与所述金属线路板52，从而形成电气连接。
[0108]
所述金属线路板52上进一步设置有至少一第一定位孔521和一定位槽522，通过所述第一定位孔521和所述定位槽522固定所述金属线路板52的位置。
[0109]
所述广角度多功能光学系统100进一步包括至少一固定支架40，所述固定支架40位于所述金属线路板52和所述光学透镜32之间，用于将所述电路板组件50上的元件进行遮挡，避免从透过所述光学透镜32看到内部电路器件。
[0110]
详细而言，所述固定支架40上具有至少一固定柱41，所述固定柱41的位置与所述金属线路板52上的所述定位槽的位置相对应并重合，从而将所述固定支架40和所述金属线路板52进行固定。
[0111]
所述固定支架40进一步具有一开口腔43，所述开口腔43的位置和所述光源31的位置重合，以使所述光源31发出的光通过所述开口腔43发射至所述光学透镜32。所述开口腔43包括一第一腔口431和一第二腔口432，其中所述第一腔口431位于所述固定支架40的背面并贴近所述光源31，所述第二腔口432发射状自所述第一腔口431延伸至所述固定支架40的正面，从而在所述固定支架40的主体上形成一贯通发射状的所述开口腔43，以便于所述光源31发出的光能够通过所述开口腔43发射至所述光学透镜32。
[0112]
值得注意的是，所述第一腔口431和所述第二腔口432的开口角度为120
°‑
180
°
。换言之，所述第一腔口431和所述第二腔口432的开口延伸角度与所述光学透镜32的角度一致，因此当光源31进入所述第一腔口431后会沿着所述第一腔口431和所述第二腔口432形成的发射状腔壁进行聚拢性发射并一体延伸至所述光学透镜32的所述上端面324和所述下端面325，从而提高本实用新型所述广角度多功能光学系统100的照明效果。
[0113]
优选地，本实用新型所述的广角度多功能光学系统100进一步包括至少一金属散热壳60，所述金属散热壳60具有一开口610而形成一散热腔61，所述金属线路板52能够被容纳于所述散热腔61并与所述散热腔61贴合，从而使所述金属线路板52上的所述光源31和其他电路元器件在工作过程中产生的热量都能被及时传递至所述金属散热壳60进行散热。
[0114]
进一步地，所述散热腔61的表面被设置为平面，从而使所述金属线路板52能够被
更好地贴合于所述金属散热壳60，并且大面积的平面贴合有利于所述金属线路板52上的热量被迅速传递至所述金属散热壳60。
[0115]
进一步地，所述光学透镜32上具有多个第一定位柱326，所述固定支架40上进一步具有相应数量的第二定位孔42，并且所述第一定位柱326的尺寸与所述第二定位孔42的尺寸适配，从而通过所述第一定位柱326和所述第二定位孔42的配合而将所述光学透镜32固定于所述固定支架40。
[0116]
所述散热腔61的表面具有一第二定位柱62，所述第二定位柱62的位置与所述金属电路板上的所述第一定位孔521的位置相应，从而使所述金属线路板52通过所述第一定位孔521被定位于所述金属散热壳60的所述散热腔61。
[0117]
所述金属散热壳60进一步具有一出线槽64，所述出线槽64的位置与所述金属线路板52上的所述电源线54的位置对应，以使所述金属线路板52上的所述电源线54能够通过所述出线槽64穿设于所述金属散热壳60的外部而被连接于外部电源端。
[0118]
所述金属散热壳60进一步包括多个固定结构65，多个所述固定结构65能够将所述金属散热壳60进行固定，从而将本实用新型所述的广角度多功能光学系统100进行整体固定于所述车辆。
[0119]
进一步地，如图所示，在本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第一实施例中，进一步包括至少一外透镜10，所述外透镜10为透明材料制成且被设置于所述广角度多功能光学系统100的最外侧，防止外部的空气、灰尘和雨水等进入所述广角度多功能光学系统100的内部而损坏所述广角度多功能光学系统100或降低其使用寿命。
[0120]
优选地，本实用新型所述的广角度多功能光学系统100进一步包括至少一修饰罩20，所述修饰罩20被设置于所述光学透镜32和所述外透镜10之间，以将本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的内部电路结构遮挡，避免透过所述外透镜10看到内部电路结构。并且所述修饰罩20具有与所述光学透镜32形状及尺寸一致的内腔，以使所述光学透镜32能够被设置于所述内腔。
[0121]
优选地，本实用新型所述的广角度多功能光学系统100在所述外透镜10和所述金属散热壳60之间设置有密封胶70，通过所述密封胶70将所述外透镜10和所述金属散热壳60之间的缝隙填满，从而防止外部的雨水、灰尘、水汽等进入所述广角度多功能光学系统100的内部。
[0122]
相应地，所述出线槽64与所述金属散热壳60之间也设置有密封胶70进行填充，以实现隔绝外部雨水、灰尘、水汽等效果，从而提高本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的照明稳定性以及使用寿命。
[0123]
在本实用新型的第一实施例中，所述修饰罩20被卡接于所述固定支架40，以使所述修饰罩20、所述光学透镜32以及所述固定支架40被固定在一起。除此以外，所述修饰罩20与所述固定支架40也可以设置为其他连接方式，比如螺钉连接等，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
[0124]
如图20a-20c所示，为本实用新型所述的广角度多功能光学系统100的第二实施例的三视图，与上述第一实施例不同的是，在上述第一实施例中，所述光学透镜32’的所述光入射部322’被设置为平面状，而在该第二实施例中，所述光学透镜32’被实施为双曲面光学透镜32’，其中所述光学透镜32’的所述光入射部322’为凸面设置，从而将光源31’垂直方向
包角b’+c’内发出的光收集折射。
[0125]
除此以外，本领域技术人员可以根据实际情况对所述光学透镜32的所述光入射部322结构进行变更，比如改变为其他结构等，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
[0126]
如图21所示，本实用新型进一步提供一车辆200，所述车辆200包括一车辆主体201和至少一所述广角度多功能光学系统100，所述广角度多功能光学系统100被安装于所述车辆主体201的前侧以作为雾灯和角灯提供相应的照明并能够达到雾灯和角灯的照明效果。
[0127]
需要强调的是，本实用新型所述的车辆包括但不限于汽油车、电动车、摩托车等等车辆，本领域技术人员可以根据客户需求或实际情况将本实用新型所述的广角度多功能光学系统100安装于任何需要提供照明的车辆上。换言之，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
[0128]
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

技术特征：
1.一种广角度多功能光学系统，其特征在于，包括：一光源，和一光学透镜，所述光学透镜被设置于所述光源的投射方向以使所述光源射出的光能够通过所述光学透镜，其中所述光学透镜包括一透镜主体和形成与所述透镜主体的一光入射部和一光出射部，所述光学透镜具有一虚拟中心轴，其中所述光学透镜的所述光入射部面向所述光源并基于所述虚拟中心轴呈内凹柱状，所述光源发出的光被所述光学透镜的所述光入射部收集并折射进入所述透镜主体，再到达所述光学透镜的所述光出射部并被所述光出射部折射和扩散，其中所述光学透镜的所述光入射部对应于所述虚拟中心轴的中心角为α，其中120
°
≤α≤180
°
，从而使所述广角度多功能光学系统能同时提供雾灯和角灯的照明区域，其中将所述光入射部和所述光出射部的剖面以所述虚拟中心轴为旋转轴进行旋转，能够旋转至
±
α/2度。2.根据权利要求1所述的广角度多功能光学系统，其中所述光源的位置与所述虚拟中心轴的中心点的位置重合。3.根据权利要求2所述的广角度多功能光学系统，其中所述光学透镜的所述光出射部包括至少一第一折射段、一第二折射段以及一第三折射段，其中所述第一折射段、所述第二折射段以及所述第三折射段分别位于所述光学透镜垂直方向的上部、中部和下部，其中在所述透镜主体的竖直方向，所述第一折射段一体地向上延伸于所述第二折射段的上端，所述第三折射段一体地向下延伸于所述第二折射段的下端，其中部分光线被所述第一折射段折射后形成一第一折射光路，部分光线被所述第二折射段折射后形成一第二折射光路；部分光线被所述第三折射段折射后形成一第三折射光路，所述第一折射光路、第二折射光路和所述第三折射光路共同形成所述照明区域。4.根据权利要求3所述的广角度多功能光学系统，其中所述第一折射光路呈水平向下倾斜1
°
至7
°
均匀分布；所述第二折射光路呈水平向下倾斜1
°
并均匀分布；所述第三折射光路呈水平向下倾斜1
°
至6
°
并均匀分布。5.根据权利要求4所述的广角度多功能光学系统，其中述光学透镜呈左右对称结构。6.根据权利要求5所述的广角度多功能光学系统，其中所述光源在水平方向发出的光与所述光学透镜的所述光入射部垂直，即所述光源沿水平方向发出的光垂直入射到所述光学透镜的所述光入射部。7.根据权利要求6所述的广角度多功能光学系统，其中所述光学透镜进一步包括至少一上端面和一下端面，其中所述上端面和所述下端面分别位于所述透镜主体的两侧端面，所述上端面和所述下端面经皮纹颗粒化处理，从而使从所述光源发出的光在经过所述上端面和/或所述下端面时被折射和扩散0
°‑5°
，以使向下溢蓝溢黄的光被重新混合而形成白光，以避免溢蓝溢黄现象。8.根据权利要求1或7所述的广角度多功能光学系统，其中所述广角度多功能光学系统进一步包括至少一电路板组件，所述电路板组件包括一金属线路板，所述金属线路板的背面电性连接有一电源线，所述光源被电性设置于所述金属线路板，通过将所述电源线连接外部电源从而使所述光源通电。9.根据权利要求8所述的广角度多功能光学系统，其中所述金属线路板上设置有一环氧线路板，所述环氧线路板与所述电源线通过焊接实现电气连接，所述环氧线路板通过回
流焊被焊接与所述金属线路板，从而形成电气连接。10.根据权利要求9所述的广角度多功能光学系统，其中进一步包括至少一固定支架，所述固定支架位于所述金属线路板和所述光学透镜之间，用于将所述电路板组件上的元件进行遮挡，避免从透过所述光学透镜看到内部电路器件。11.根据权利要求1或10所述的广角度多功能光学系统，其中所述光学透镜的所述光入射部为平面。12.根据权利要求1或10所述的广角度多功能光学系统，其中所述光学透镜的所述光入射部为凸面。13.一种车辆，其特征在于，至少包括：一车辆主体；以及一广角度多功能光学系统，所述广角度多功能光学系统被设置于所述车辆主体从而为所述车辆主体提供包括雾灯和角灯照射效果的光源，其中所述广角度多功能光学系统包括：一光源，和一光学透镜，所述光学透镜被设置于所述光源的投射方向以使所述光源射出的光能够通过所述光学透镜，其中所述光学透镜包括一透镜主体和形成与所述透镜主体的一光入射部和一光出射部，所述光学透镜具有一虚拟中心轴，其中所述光学透镜的所述光入射部面向所述光源并基于所述虚拟中心轴呈内凹柱状，所述光源发出的光被所述光学透镜的所述光入射部收集并折射进入所述透镜主体，再到达所述光学透镜的所述光出射部并被所述光出射部折射和扩散，其中所述光学透镜的所述光入射部对应于所述虚拟中心轴的中心角为α，其中120
°
≤α≤180
°
，从而使所述广角度多功能光学系统能同时提供雾灯和角灯的照明区域，其中将所述光入射部和所述光出射部的剖面以所述虚拟中心轴为旋转轴进行旋转，能够旋转至
±
α/2度。14.根据权利要求13所述的车辆，其中所述光学透镜的所述光入射部为平面。15.根据权利要求13所述的车辆，其中所述光学透镜的所述光入射部为凸面。

技术总结
本实用新型提供一广角度多功能光学系统及车辆，其中广角度多功能光学系统包括一光源和一光学透镜，所述光学透镜被设置于所述光源的投射方向以使所述光源射出的光能够通过所述光学透镜，其中光学透镜包括一透镜主体和形成与所述透镜主体的一光入射部和一光出射部，所述光学透镜具有一虚拟中心轴，其中所述光源发出的光被所述光入射部收集并折射进入所述透镜主体，再被所述光出射部折射和扩散，其中所述光学透镜的所述光入射部对应于所述虚拟中心轴的中心角为α，其中120


技术研发人员：郑秋华 张文虎
受保护的技术使用者：上海开腾信号设备股份有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/20