1.本技术涉及车辆照明技术领域，具体而言，涉及一种光学元件、照明模组、车灯和车辆。


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。汽车保有量逐年增加，汽车的普及给汽车零部件的制造和设计带来了发展，例如，人们对车灯要求越来越高，汽车车灯的作用已经不仅仅局限于功能照明，外观效果开始被消费者追求。
3.市场对窄长透镜车灯近光或远光照明模组的需求越来越多，对透镜出光面的尺寸要求上下尺寸小于等于30mm，尤其是小于等于20mm，左右尺寸一般30mm～300mm不等，甚至大于300mm，比如上下尺寸20mm、左右尺寸220mm的透镜。现有技术中，窄长透镜车灯通常通过透镜出光面尺寸较大的车灯模组，直接将其透镜缩小或者结合光学元件的缩小进行制作，其结构复杂，尺寸较大，并且不能满足光形、光学性能和光学效率方面的要求。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种光学元件、照明模组、车灯和车辆，其能够解决现有技术中，窄长透镜车灯结构复杂、尺寸大且无法满足光学性能要求的问题。
5.第一方面，本实用新型提供一种光学元件，光学元件包括次级光学单元；次级光学单元沿其厚度方向上的投影呈条状，将次级光学单元的长度方向限定为第一方向，将次级光学单元的高度方向限定为第二方向，将厚度方向限定为第三方向；次级光学单元在第三方向上形成有相对的次级入光侧和次级出光侧，出光侧形成有多个准直入光面，多个准直入光面沿第一方向依次设置；次级出光侧形成有准直出光面；准直入光面用于将由次级入光侧射入的光线在第一方向上准直并引导至准直出光面；准直出光面用于将光线在第二方向上准直。
6.上述实现的过程中，光线经次级光学单元作用后，能够获得矩形光斑，且通过准直入光面和准直出光面分别在第一方向和第二方向上的准直，能够根据所需的矩形光斑的长度和宽度，分别调节准直入光面和准直出光面，较普通透镜，配光灵活度更高。同时，次级光学单元在视觉效果上具有窄长的特点，符合现在市场的需求。同时，在实际应用中，设置与准直入光面数量对应的光源，能够使得该光学元件适用于自适应(adb，adaptive driving beam)远光灯照明，具有配光灵活的优点。
7.在可选的实施方式中，准直出光面以第一母线沿第一轨迹线运动形成的出光凸曲面，第一母线沿第一方向布置。
8.在可选的实施方式中，准直入光面以第二母线沿第二轨迹线运动形成的入光凸曲面，第二母线沿第二方向布置。
9.在可选的实施方式中，光学元件还包括初级光学单元，初级光学单元沿第三方向
上的投影呈条状，并且初级光学单元沿第一方向延伸；初级光学单元在第三方向上形成有相对的初级入光侧和初级出光侧；初级光学单元用于将光线由初级入光侧经初级出光侧引导至次级入光侧。
10.上述实现的过程中，光学元件具有窄长的外观造型效果，满足当前市场需求。同时光学元件能够有效地提高光源的光学效率，示例性地，带入实际应用场景时，光学元件应用于车辆，光学元件以第一方向为左右方向，第二方向为上下方向，光源工作，经过光学元件作用，最终车辆中的驾驶人员在照射方向上，能够得到矩形光斑，保证安全行驶。同时，采用多个光源时，通过与光源一一对应的准直入光面，能够实现自适应(adb，adaptive driving beam)远光灯照明。
11.在可选的实施方式中，初级入光侧和初级出光侧中的至少一者形成多个凸曲面，多个凸曲面与多个准直入光面一一对应；凸曲面用于集束光源产生的光线。
12.上述实现的过程中，光源产生的光线会经过初级光学单元的作用，在进入次级光学单元之前被凸曲面集束，将光线高效地引导至次级光学单元。
13.在可选的实施方式中，初级光学单元呈板状，初级入光侧形成有平直的初级入光面，初级出光侧形成有平整的初级出光面。
14.在可选的实施方式中，光学元件为一体结构，初级光学单元和次级光学单元通过连接部连接。
15.上述实现的过程中，光学元件为一体结构，其具有结构简单、集成度高以及尺寸小的优点。
16.在可选的实施方式中，连接部包括两个连接板，两个连接板分别设置在初级光学单元和次级光学单元的侧面。
17.上述实现的过程中，采用两个连接板将初级光学单元和次级光学单元连接，能够有效地降低光学元件的制造成本，同时保证了初级光学单元和次级光学单元的连接稳定性。需要说明的是，整个光学元件为一体成型的透明件，可以由透明材质的塑料(pc、pmma)、硅胶、玻璃或树脂等材料制成。
18.第二方面，本实用新型提供一种照明模组，包括光源以及前述实施方式任一项的光学元件；
19.光源的数量与准直入光面的数量一致，且二者一一对应。
20.第三方面，本实用新型提供一种车灯，包括前述实施方式的照明模组。
21.第四方面，本实用新型提供一种车辆，包括至少一个前述实施方式的车灯。
附图说明
22.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。
23.图1和图2为本公开提供的次级光学单元分别在两种视角下的立体示意图；
24.图3和图4为实施例1中提供的照明模组分别在两种视角下立体图；
25.图5为实施例1中照明模组的俯视图；
26.图6为图5中a-a向的剖视图；
27.图7为实施例1中照明模组的侧视图；
28.图8为图7中b-b向的剖视图；
29.图9为实施例中1中提供的第二种初级光学单元的剖视图；
30.图10为实施例中1中提供的第三种初级光学单元的剖视图；
31.图11为实施例1中提供的第四种初级光学单元的剖视图；
32.图12-图15为实施例2中提供的光学元件分别在四种视角下立体图；
33.图16为实施例2中提供的光学元件的侧视图；
34.图17为图16中c-c向的剖视图；
35.图18为实施例2中提供的光学元件的俯视图；
36.图19为图18中d-d向的剖视图；
37.图20为实施例2中提供的光学元件与光源的示意图；
38.图21为实施例2中提供的光学元件的光线走向示意图；
39.图22为实施例2中提供的光学元件产生的光形示意图；
40.图23为实施例2中提供的光学元件关闭部分光源后产生的光形示意图。
41.图标：10-次级光学单元；11-次级入光侧；110-准直入光面；12-次级出光侧；120-准直出光面；20-初级光学单元；21-初级入光侧；22-初级出光侧；23-微透镜结构；230-平整面；231-曲面；240-初级入光面；241-初级出光面；30-光源；40-连接部；41-连接板；50-光照区域。
具体实施方式
42.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。
43.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。
44.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。
45.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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技术的限制。
46.在本技术实施例的描述中，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。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
49.本公开中提供了一种光学元件，请参见图1和图2，首先需要说明的是，本实施例光学元件包括次级光学单元10，光线经次级光学单元10作用后，能够获得矩形光斑，且通过调整次级光学单元10的准直入光面110和准直出光面120，能够调整矩形光斑的长度和宽度，较普通透镜，具有更高的配光灵活度；同时，次级光学单元10在视觉效果上具有窄长的特点，符合现在市场的需求。
50.次级光学单元10沿其厚度方向上的投影呈条状，即，正视次级光学单元10时，能够获得窄长的视觉效果。为清楚地对光学元件进行描述，将次级光学单元10的长度方向(即，投影得到的条状的长度方向)限定为第一方向，将次级光学单元10的高度方向(即，投影得到的条状的宽度方向)限定为第二方向，将次级光学单元10的厚度方向限定为第三方向。
51.次级光学单元10在第三方向上形成有相对的次级入光侧11和次级出光侧12。次级入光侧11形成有多个准直入光面110，多个准直入光面110沿第一方向依次设置，次级出光侧12形成有准直出光面120。
52.光线会由次级入光侧11射入，并由次级出光侧12射出。准直入光面110用于将由次级入光侧11射入的光线在第一方向上准直并将光线引导至准直出光面120，准直出光面120用于将光线在第二方向上准直。准直，指将发散的光变成准直的光。
53.光线通过在第一方向和第二方向上的准直，能够形成矩形光形，从而获得矩形光斑；在实际应用中，设置与准直入光面110数量对应的光源30(可参见图3)，能够使得该光学元件适用于自适应(adb，adaptive driving beam)远光灯照明。
54.如图1，本实施例中，准直出光面120可以以第一母线沿第一轨迹线运动形成的出光凸曲面，第一母线沿第一方向布置。其中第一母线在图1中以两个标号“a”限定其始点和终点，第一母线可以为在第一方向上的一条线段；第一轨迹线在图1中以两个标号“b”限定其始点和终点，第一轨迹线可以为在第二方向上的一条平滑的弧线。需要说明的是，在其他实施方式中，准直出光面120的具体光学结构不进行限定，其光学结构满足能够使光线在第二方向上准直即可。
55.如图2，本实施例中，准直入光面110可以以第二母线沿第二轨迹线运动形成的入光凸曲面，第二母线沿第二方向布置。其中第二母线在图2中以两个标号“c”限定其始点和终点，第二母线可以为在第二方向上的一条线段；第二轨迹线在图2中以两个标号“d”限定其始点和终点，第二轨迹线可以为在第一方向上的一条平滑的弧线。需要说明的是，在其他实施方式中，准直入光面110的具体光学结构不进行限定，其光学结构满足能够使光线在第一方向上准直即可。
56.需要说明的是，在实际应用中，光学元件可适用于近光照明或远光照明。光学元件可应用的载体包括但不限于汽油车、电动车或电瓶车等交通工具或者室内、室外照明设备。
57.需要说明的是，在实际应用中，光学元件还可以包括初级光学单元20，光线经初级光学单元20射入次级光学单元10，并由次级光学单元10射出，以下具体实施例将对包含初
级光学单元20的光学元件进行说明。
58.实施例1
59.本实施例1提供一种光学元件，其能够解决现有技术中，窄长透镜车灯结构复杂、尺寸大且无法满足光学性能要求的问题。
60.请参见图3-图8，图3和图4为本实施例1中提供的照明模组分别在两种视角下立体图。图5为本实施例1中照明模组的俯视图，图6为图5中a-a向的剖视图，图7为本实施例1中照明模组的侧视图，图8为图7中b-b向的剖视图。照明模组包含下文描述的光学元件。
61.光学元件包括初级光学单元20和次级光学单元10。
62.初级光学单元20沿第三方向上的投影呈条状，且初级光学单元20沿第一方向延伸。即，初级光学单元20和次级光学单元10的外观造型，在视觉效果上均具有窄长的特点，符合现在市场的需求。
63.初级光学单元20和次级光学单元10在第三方向依次布置。初级光学单元20在第三方向上形成有相对的初级入光侧21和初级出光侧22。初级光学单元20用于将光线由初级入光侧21经初级出光侧22引导至次级入光侧11。
64.在实际应用中，初级光学单元20远离次级光学单元10的一侧设置光源30，且光源30的数量应与准直入光面110一一对应。光源30产生的光线经初级入光侧21、初级出光侧22射入对应的准直入光面110，经准直入光面110在第一方向准直后，射入准直出光面120，最终由准直出光面120在第二方向准直射出。
65.上述实现的过程中，由于初级光学单元20和次级光学单元10具有窄长的外观造型效果，满足当前市场需求。示例性地，带入实际应用场景时，光学元件应用于车辆，光学元件以第一方向为左右方向，第二方向为上下方向，光源30工作，经过光学元件作用，最终车辆中的驾驶人员在照射方向上，获得呈矩形的光照区域，保证安全行驶。同时，采用多个光源30时，通过与光源30一一对应的准直入光面110，能够实现自适应(adb，adaptive driving beam)远光灯照明。
66.初级入光侧21和初级出光侧22中的至少一者形成多个凸曲面，构成微透镜结构23，多个凸曲面，即多个微透镜结构23与多个准直入光面110一一对应。微透镜结构23用于集束光源30产生的光线。
67.上述实现的过程中，光源30产生的光线会经过初级光学单元20的作用，在进入次级光学单元10之前被微透镜结构23集束，将光线高效地引导至次级光学单元10，保证该光学元件的光学效率。需要说明的是，光学元件的光线走向示意图可结合图21进行了解。
68.请重新参见图3-图8，本实施例1中，多个微透镜结构23沿第一方向依次设置，且每一个微透镜结构23沿第一方向呈弧状弯曲并对应准直入光面110。
69.上述实现的过程中，光源30设置在初级出光侧22处，其产生的光线射入于与之对应的凸曲面，构成微透镜结构23，微透镜结构23用于集束光线。由于凸曲面与准直入光面110对应，故经过凸曲面集束的光线能够准确地射入准直入光面110，保证光学元件的出光效果。
70.需要说明的是，在另一种可能实现的方式中，例如图9，图9为本实施例中1中提供的第二种初级光学单元20的剖视图。由图9可以看出，多个凸曲面沿第一方向依次形成于初级光学单元20的初级入光侧21，该方案中的初级光学单元20较上述描述的初级光学单元20
同样具有集束的技术效果。同时，在另一种可能实现的方式中，例如图10，图10为本实施例中1中提供的第三种初级光学单元20的剖视图，由图10可以看出，初级光学单元20的初级入光侧21和初级出光侧22均形成有多个凸曲面，即两个相对的凸曲面构成微透镜结构23，该方案中的初级光学单元20较上述描述的初级光学单元20同样具有集束的技术效果。需要说明的是，当初级入光侧21具有凸曲面时，初级入光侧21的凸曲面可以作为光学元件的定位参照物，方便地对光源30进行定位装配操作。
71.需要说明的是，微透镜结构23可以为上下表面为平整面230，外侧的端部为曲面231的外凸结构(如图3)，或者微透镜结构23可以为球面状外凸结构等其他能够实现集束光线的光学结构。
72.需要说明的是，在另一种可能实现的方式中，如图11，图11为本实施例1中提供的第四种初级光学单元20的剖视图。初级光学单元20呈板状，初级入光侧21形成有平直的初级入光面240，初级出光侧22形成有平整的初级出光面241。较上述具有凸曲面的初级光学单元20不同，图11提出的初级光学单元20具有尺寸小、结构简单的特点，能够有效地缩减光学元件的尺寸和制造成本。
73.实施例2
74.本实施例提供一种光学元件，该光学元件与实施例1中提供的光学元件大致相同，请参见图12-图21。
75.与实施例1提供的光学元件的不同之处在于：光学元件为一体结构，初级光学单元20和次级光学单元10通过连接部40连接。在实施例2中，光学元件为一体结构，其具有结构简单、集成度高以及尺寸小的优点。
76.本实施例中，连接部40包括两个连接板41，两个连接板41分别设置在初级光学单元20和次级光学单元10的侧面。需要解释的是，此处所描述的侧面为初级光学单元20和次级光学单元10在第一方向上的两个面。
77.采用两个连接板41将初级光学单元20和次级光学单元10连接，能够有效地降低光学元件的制造成本，同时保证了初级光学单元20和次级光学单元10的连接稳定性。需要说明的是，整个光学元件为一体成型的透明件，可以由透明材质的塑料(pc、pmma)、硅胶、玻璃或树脂等材料制成。需要说明的是，在其他实施方式中，连接部40可以在其他位置连接初级光学单元20和次级光学单元10，例如连接部40可以连接初级光学单元20和次级光学单元10的表面，需要解释的是，此处所描述的表面为初级光学单元20和次级光学单元10在第二方向上的面，其可以采用同时连接第二方向上的相对的两个面或者只连接于相对的两个面中的其中一个面的连接方式。
78.需要说明的是，实施例2提供的光学元件较实施例1提供的光学元件的不同之处还在于：
79.微透镜结构23由两个相对设置的凸曲面构成，呈双外凸状，即双凸透镜。需要说明的是，微透镜结构23的入光面和出光面可以呈球面状(如图14)，亦可以为非球面状，以能够实现集束的效果为准。每一个光源30产生的光线能够经微透镜结构23集束后，射入准直入光面110，保证光学元件的出光效果；同时，微透镜结构23可以作为光学元件的定位参照物，方便地对光源30进行定位装配操作。
80.需要说明的是，可结合图8和图17进行比较，实施例2提供的光学元件较实施例1提
供的光学元件的不同之处还在于：
81.在实施例2中，次级光学单元10的每一个准直入光面110的尺寸均相同。
82.在实施例1中，次级光学单元10的部分准直入光面110的尺寸不相同。
83.现对其进行解释，参见图22，图22为本实施例2中经光学元件作用而形成的光形图：
84.光学元件中存在多个准直入光面110，光线经过准直入光面110会形成一个光照区域50，经过光学元件射出的光线构成的光形是由多个光照区域50构成。初级光学单元20的初级出光侧22与次级光学单元10的准直入光面110向适应。设计人员可根据不同的光形需求，对次级光学单元10的尺寸进行设计，以获取需求的光形。
85.需要说明的是，对自适应(adb，adaptive driving beam)远光灯照明进行解释，结合图22和图23，光学元件应用于车辆时，若道路前方出现其他道路使用者时，关闭部分光源30，对应的局部光形(光照区域50)形成暗区，避免道路前方出现的其他道路使用者炫目。
86.实施例3
87.实施例3提供一种照明模组，包括光源30以及实施例1或实施例2描述的任一种光学元件。光源30的数量、准直入光面110以及微透镜结构23的数量一致，且三者一一对应。光源30设置在初级光学单元20的侧方，用于提供光线。
88.需要说明的是，照明模组还可以包括散热器以及光源30控制板等结构，光源30控制板能够单独控制每一个光源30，从而能够实现自适应(adb，adaptive driving beam)远光灯照明控制。散热器能够有效地对光源30进行散热，保证光源30正常工作。
89.需要说明的是，具备光学元件的照明模组，能够解决现有技术中窄长透镜车灯结构复杂、尺寸大且无法满足光学性能要求的问题，满足现在市场的需求。
90.实施例4
91.实施例4提供一种车灯，车灯包括前述上文描述的照明模组。
92.由于车灯具备上文描述的照明模组，即具备上文描述的光学元件，故该车灯能够解决现有技术中窄长透镜车灯结构复杂、尺寸大且无法满足光学性能要求的问题，满足现在市场的需求。
93.实施例5
94.实施例5提供一种车辆，车辆包括至少一个上文描述的车灯。
95.需要说明的是，车辆可以为任何类型的机动车辆，包括不限于汽油车、电动车或电瓶车等。
96.以上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。