本實用新型涉及光照明與信號指示領(lǐng)域，尤其涉及一種光束調(diào)整裝置以及包括該光學(xué)組件的用于車燈的光學(xué)裝置。

背景技術(shù)：

光學(xué)照明或信號指示設(shè)備，例如車燈，是機動車輛的重要部件。交通規(guī)則和行業(yè)規(guī)范對于各種車燈(例如前照燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等等)發(fā)出的光的光強分布均具有明確的要求。因此，車燈的出射光束在離開車燈之前需要經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整。

然而，另一方面，車燈中的部件所占據(jù)的空間、所處的方向期望更為靈活，以能夠適應(yīng)各種不同的燈具造型設(shè)計。為此，已經(jīng)提出采用光導(dǎo)來將激光二極管的光進(jìn)行分配的方案。在這種方案中，通常激光二極管位于一根細(xì)長的導(dǎo)光棒的一端，而通過導(dǎo)光棒的壁與外界環(huán)境的界面對于光的不斷反射實現(xiàn)光在導(dǎo)光棒中的傳遞，并在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置破壞反射條件的去耦結(jié)構(gòu)(例如棱鏡等)來使光在合適的位置從導(dǎo)光棒出射。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種光束調(diào)整裝置，其能夠提高光束的出射亮度和增大出射光束的寬度。

本實用新型的目的還在于提供一種包括該光束調(diào)整裝置的光學(xué)裝置。

本實用新型的實施例提供了一種光束調(diào)整裝置，包括：

一個或更多個第一光入射面，所述第一光入射面用于接收入射光束；

一個或更多個全反射準(zhǔn)直面，所述全反射準(zhǔn)直面用于對從第一光入射面入射的入射光束全反射以對所述入射光束進(jìn)行準(zhǔn)直；和

第一光出射面，經(jīng)過準(zhǔn)直的光束從所述第一光出射面射出。

在一實施例中，所述第一光出射面設(shè)置有多個配光凸起，所述配光凸起布置成調(diào)整從所述第一光出射面出射的光束的光強分布。

在一實施例中，每個所述配光凸起的表面形狀設(shè)置成將經(jīng)過該配光凸起的光束部分沿著預(yù)定方向會聚或發(fā)散。

在一實施例中，所述第一光入射面設(shè)置有光均勻化結(jié)構(gòu)。

在一實施例中，所述光束調(diào)整裝置包括：

一個或更多個準(zhǔn)直部件，每個準(zhǔn)直部件都設(shè)置有所述全反射準(zhǔn)直面、所述第一光入射面和第二光出射面，其中經(jīng)過全反射準(zhǔn)直面準(zhǔn)直的光束從第二光出射面出射；和

光出射引導(dǎo)部件，所述光出射引導(dǎo)部件設(shè)置有所述第一光出射面和位于與所述第一光出射面相反一側(cè)的第二光入射面，所述第二光入射面用于接收從所述第二光出射面出射的光束，

其中所述每個準(zhǔn)直部件的第二光出射面布置成面向所述第二光入射面。

在一實施例中，所述第二光入射面和所述第二光出射面中的至少一者上設(shè)置有光均勻化結(jié)構(gòu)。

在一實施例中，所述第二光出射面為臺階狀表面。

在一實施例中，所述第二光入射面與所述第二光出射面平行。

在一實施例中，所述第二光入射面與所述第二光出射面布置成使得從所述第二光出射面出射的光束在所述第二光入射面上的入射角在20度以內(nèi)。

在一實施例中，所述第二光入射面與所述第二光出射面布置成使得從所述第二光出射面出射的光束在所述第二光入射面上的入射角為0度。

在一實施例中，所述光束調(diào)整裝置包括至少兩個所述準(zhǔn)直部件，所述至少兩個所述準(zhǔn)直部件以線陣列的方式并排設(shè)置。

在一實施例中，所述光束調(diào)整裝置一體形成。

在一實施例中，從所述第一光出射面的至少一部分射出的光束的寬度超過10毫米。

本實用新型還提供了一種用于車燈的光學(xué)裝置，包括：

根據(jù)上述任一實施例的光束調(diào)整裝置；以及

向所述第一光入射面發(fā)射入射光束的一個或更多個光源。

如本實用新型的上述至少一個實施例中所述的光束調(diào)整裝置和光學(xué)裝置，通過將入射光束先準(zhǔn)直成大致平行的光束再將其從光出射面射出的方式，可以提高出射光的亮度和增大出射光束的寬度。

附圖說明

圖1示意性地示出根據(jù)本實用新型的一實施例的光束調(diào)整裝置的橫截面視圖；

圖2示意性地示出根據(jù)本實用新型的另一實施例的光束調(diào)整裝置的橫截面視圖；

圖3示意性地示出根據(jù)本實用新型的又一實施例的光束調(diào)整裝置的橫截面視圖；

圖4示意性地示出根據(jù)本實用新型的另一實施例的光束調(diào)整裝置的橫截面視圖；

圖5示意性地示出如圖2所示的光束調(diào)整裝置的立體圖；以及

圖6示意性地示出第一光出射面上的配光凸起的示例。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號表示相同或相似的部件。下述參照附圖對本實用新型實施方式的說明旨在對本實用新型的總體實用新型構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本實用新型的一種限制。

根據(jù)本實用新型的總體構(gòu)思，提供一種光束調(diào)整裝置，包括：一個或更多個第一光入射面，所述第一光入射面用于接收入射光束；一個或更多個全反射準(zhǔn)直面，所述全反射準(zhǔn)直面用于對從第一光入射面入射的入射光束全反射以對所述入射光束進(jìn)行準(zhǔn)直；和第一光出射面，經(jīng)過準(zhǔn)直的光束從所述第一光出射面射出。

另外，在下面的詳細(xì)描述中,為便于解釋,闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對本披露實施例的全面理解。然而明顯地，一個或更多個實施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實施。

圖1示意性地示出了根據(jù)本實用新型的一實施例的一種光束調(diào)整裝置100。該光束調(diào)整裝置100包括：第一光入射面10，所述第一光入射面10用于接收入射光束20；全反射準(zhǔn)直面30，所述全反射準(zhǔn)直面30用于對從第一光入射面10入射的入射光束20全反射以對所述入射光束20進(jìn)行準(zhǔn)直；和第一光出射面40，經(jīng)過準(zhǔn)直的光束從所述第一光出射面40射出。從第一光出射面40射出的光束例如可以用于照明和/或信號指示功能。從圖1中可以看出，根據(jù)本實用新型的實施例的光束調(diào)整裝置100采用的是將入射光束20先準(zhǔn)直成大致平行的光束再將其從光出射面射出的方式，而不是利用光導(dǎo)側(cè)壁去耦出光的方式。這可以提高出射光的亮度和可控性，例如可以實現(xiàn)寬度H較大的出射光束。而且，出射光的亮度提高可以提高出射光束的適用性，例如可以用于機動車輛的日間行車燈等。

作為示例，光束調(diào)整裝置100可以一體形成，如圖1所示。然而，這不是必須的，光束調(diào)整裝置100也可以由多個部件來形成，例如如圖2至圖4所示。作為示例，光束調(diào)整裝置100’可以包括：一個或更多個準(zhǔn)直部件50和光出射引導(dǎo)部件60。每個準(zhǔn)直部件50都設(shè)置有所述全反射準(zhǔn)直面30、所述第一光入射面10和第二光出射面51，其中經(jīng)過全反射準(zhǔn)直面30準(zhǔn)直的光束從第二光出射面51出射。所述光出射引導(dǎo)部件60設(shè)置有所述第一光出射面40和位于與所述第一光出射面40相反一側(cè)的第二光入射面61，所述第二光入射面61用于接收從所述第二光出射面51出射的光束。每個準(zhǔn)直部件50的第二光出射面51布置成面向所述第二光入射面61。這種布置可以使得光束調(diào)整裝置100’的結(jié)構(gòu)更為靈活。

在一示例中，第二光入射面61與所述第二光出射面51布置成使得從所述第二光出射面51出射的光束正入射在所述第二光入射面61上，即從所述第二光出射面51出射的光束在所述第二光入射面61上的入射角為0度，如圖2所示。這可以使得光束在經(jīng)過第二光入射面61時基本上不改變方向。然而這不是必須的，例如如圖3所示，第二光入射面61與所述第二光出射面51也可以布置成使得從所述第二光出射面51出射的光束傾斜入射在所述第二光入射面61上，即從所述第二光出射面51出射的光束在所述第二光入射面61上的入射角大于0度。這使得第二光入射面61具有一定的方向調(diào)整功能。作為示例，從所述第二光出射面51出射的光束在所述第二光入射面61上的入射角可以在20度以內(nèi)，這可以使得光束的方向易于控制。

作為示例，第二光入射面61可以與第二光出射面51平行，如圖2所示。這可以使光束經(jīng)過第二光入射面61之后仍然保持與到達(dá)第二光出射面51之前基本一致的方向。但這不是必須的，例如，第二光入射面61也可以相對于第二光出射面51傾斜，如圖3所示。這有助于實現(xiàn)光束方向的適度調(diào)整。作為示例，第二光出射面51也可以設(shè)置為臺階狀表面。這有利于節(jié)省部件所占據(jù)的空間和材料。

在本實用新型的實施例中，第一光入射面10和全反射準(zhǔn)直面30的數(shù)量均可以為一個或更多個，而且第一光入射面10和全反射準(zhǔn)直面30的數(shù)量可以相同，也可以不相同，例如，可以一個第一光入射面10對應(yīng)一個全反射準(zhǔn)直面30，也可以多個第一光入射面10對應(yīng)于一個全反射準(zhǔn)直面30，反之亦然。

同樣，在本實用新型的實施例中，也可以設(shè)置多于一個的準(zhǔn)直部件50。例如，圖5示出了并排布置的多個準(zhǔn)直部件50。所述多個準(zhǔn)直部件50沿著光出射引導(dǎo)部件60的延伸方向依次布置。作為示例，光出射引導(dǎo)部件60的外形可以根據(jù)設(shè)計空間和車燈點亮效果的要求來任意設(shè)計，例如可以是直線型、彎曲型，甚至是扭曲形狀，而準(zhǔn)直部件50也可以相應(yīng)地與之匹配地布置，以獲得良好的點亮效果。從第一光出射面40射出的光束的可實現(xiàn)的寬度(寬度方向為與光出射引導(dǎo)部件60的總體延伸方向大致垂直的方向，參見圖1)的范圍很大，例如可以從2毫米至25毫米，例如大于8毫米，或大于10毫米等等。作為示例，從所述第一光出射面40的至少一部分射出的光束的寬度可以超過10毫米，甚至20毫米。

作為示例，所述光束調(diào)整裝置包括至少兩個所述準(zhǔn)直部件，所述至少兩個所述準(zhǔn)直部件以線陣列的方式并排設(shè)置，如圖5所示。在本實用新型的示例中，光出射引導(dǎo)部件60的不同的局部可以具有不同的尺寸，相應(yīng)地，不同的準(zhǔn)直部件的尺寸也可以不完全相同，以對應(yīng)于光出射引導(dǎo)部件60的不同局部的造型需要。

在本申請中，全反射準(zhǔn)直面30是利用光束在該表面處的全反射來對光束進(jìn)行準(zhǔn)直的表面。作為示例，全反射準(zhǔn)直面30可以具有拋物面、橢圓面等曲面形狀，也可以具有其他任意一種可用于對光束進(jìn)行準(zhǔn)直的已知的反射面形狀。全反射準(zhǔn)直面30可以將來自點光源的光束轉(zhuǎn)化成大致平行的光束。作為示例，所述光束調(diào)整裝置100可以由透明的玻璃、樹脂或塑料材料制成，例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或聚碳酸酯。

作為示例，所述第一光出射表面40可以設(shè)置有多個配光凸起41(如圖1和圖6所示)，所述配光凸起21布置成調(diào)整從所述第一光出射面40出射的光束的光強分布。采用設(shè)置有多個配光凸起41的第一光出射表面40，可以將出射光束的光強分布調(diào)整成期望的分布。例如，可以使光強分布更均勻，還可以調(diào)整在距離第一光出射表面40不同的距離處的光強分布，以滿足機動車輛的車燈規(guī)范(例如中國國家標(biāo)準(zhǔn)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)等)的要求。作為示例，所述配光凸起41的表面形狀可以設(shè)置成將經(jīng)過所述全反射準(zhǔn)直面準(zhǔn)直、從所述第一光出射表面40出射的光束的光強分布調(diào)整成符合任一種機動車輛的車燈的規(guī)范。

圖6示意性地給出了示例性的配光凸起41對光束的作用的示意圖。其中光線的行進(jìn)方向由實心箭頭示意性表示。作為示例，每個所述配光凸起41的表面形狀可以設(shè)置成將經(jīng)過該配光凸起41的光束部分沿著預(yù)定方向會聚(例如上凸表面)或發(fā)散(例如下凹表面)。需要說明的是，即使配光凸起41的表面形狀配置成對光束進(jìn)行會聚，但是由于光學(xué)性質(zhì)，當(dāng)會聚光束經(jīng)過會聚點之后也可能變成發(fā)散的光束，如圖6所示。配光凸起41的不同的表面形狀(例如曲率或傾斜形狀)可以改變光束在離開第一光出射表面40不同距離的位置處的光強分布，例如可以使在離開第一光出射表面40一定距離范圍內(nèi)的光束截面上具有較集中的光強以滿足所需的照度要求。具體的參數(shù)依賴于不同功能的車燈的設(shè)計要求，關(guān)于不同功能的車燈的設(shè)計要求可參照本領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，在此不再贅述。所述配光凸起41對光束的會聚或發(fā)散作用可以通過配光凸起41的表面對光束的折射來實現(xiàn)。

作為示例，第一光入射面10可以設(shè)置有光均勻化結(jié)構(gòu)。作為示例，光均勻化結(jié)構(gòu)可以包括設(shè)置在所述第一光入射面10上的凸起或紋理，該凸起或紋理例如可以具有0.01mm至0.05mm的高度或深度。光均勻化結(jié)構(gòu)可以使經(jīng)過第一光入射面10的光束的橫截面的光強分布更為均勻。作為示例，類似地，在第二光入射面61和所述第二光出射面51中的至少一者上也可以設(shè)置有這樣的光均勻化結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實用新型的實施例的光束調(diào)整裝置100、100’可以實現(xiàn)較高的光學(xué)效率，與傳統(tǒng)的光導(dǎo)去耦出光方式相比，光學(xué)效率可以提高例如15％、20％或25％。而且，作為示例，根據(jù)本實用新型的實施例的光束調(diào)整裝置100、100’還可以簡化結(jié)構(gòu)、節(jié)約材料、減輕重量。

本實用新型的實施例還提供了一種用于車燈的光學(xué)裝置。該光學(xué)裝置包括如上述任一實施例所述的光束調(diào)整裝置100、100’以及向所述第一光入射面10發(fā)射入射光束20的一個或更多個光源70。

作為示例，所述光源70可以包括白光或單色光發(fā)光二極管，也可以是本領(lǐng)域已知的其它光源，如白熾燈等。作為示例，當(dāng)光源70為發(fā)光二極管時，其可以使用多個小的印刷電路板來承載，從而適應(yīng)光出射引導(dǎo)部件60的造型的變化，而不一定需要采用柔性的印刷電路板。這可以節(jié)約制造成本。

在本實用新型的實施例中，光學(xué)裝置可以由任何已知的用于保持光學(xué)元件的合適的裝置來支撐或懸掛，例如支座，吊臂等。

根據(jù)本實用新型的實施例的車燈可以包括任何類型的機動車輛照明燈和/或信號燈，例如日間行車燈、中央高位剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、位置燈、尾部剎車燈等等。根據(jù)本實用新型的實施例的光學(xué)裝置還可以用于車燈之外的領(lǐng)域，例如路燈、廣告燈等等。

雖然結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本實用新型優(yōu)選實施方式進(jìn)行示例性說明，而不能理解為對本實用新型的一種限制。附圖中的尺寸比例僅僅是示意性的，并不能理解為對本實用新型的限制。

雖然本實用新型總體構(gòu)思的一些實施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體實用新型構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本實用新型的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。