CN107830493A - 一种光学调节随动大灯及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学调节随动大灯，各发光器位于安装座上不同的物理位置，发光器的发光状态独立控制；不同物理位置的发光器发射的光线经光学件折射或反射后形成不同的光路或配光曲线。本发明通过不同发光器之间相互配合的发光状态调节光线的出射角度；若正对光学件中心的发光器发光，而其他位置的发光器不发光，则出射光线朝向正前方，没有偏转；若偏离光学件中心的发光器发光，而其他位置的发光器不发光，则出射光线朝向中心线相反的方向偏转。调节过程仅涉及发光器自身工作状态的改变，没有机械调节过程，可避免磨损，始终保持较高的精度；整体结构中不包含电机，可大大地节省空间。本发明还提供包括上述光学调节随动大灯的一种汽车。

Description

一种光学调节随动大灯及汽车
技术领域
本发明涉及照明灯具技术领域，更进一步及一种光学调节随动大灯。此外，本发明还涉及一种包括上述光学调节随动车灯的汽车。
背景技术
普通车大灯具有固定的照射范围，当夜间汽车在弯道上转弯时，无法调节照明角度，灯光指向车头方向而非车轮行进方向，在弯道内侧出现盲区，极大地威胁了驾驶员夜间的行车安全。为了应对上述问题，随动转向大灯应运而生，随动转向大灯也被称为自适应大灯，能够不断对大灯进行动态调节，保持灯光与汽车的当前行驶方向一致，以确保驾驶员在任何时刻都拥有最佳的可见度。
目前可实现随动调节的大灯均采用机械式的调节方式，电机接收指令带动固定大灯的支架旋转，采用电机驱动的机械调节方式，电机的成本高，易出现故障，稳定性不高；电机的尺寸较大，对安装空间的要求较高；因电机只能单纯地调节大灯的朝向，光路只有一种，无法改变配光曲线。
综上所述，对于本领域的技术人员来说，设计一种不使用电机调节出光角度的车灯，是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种光学调节随动大灯，不使用电机的机械调节方式达到调节光路和配光曲线的目的，结构简单、节省空间，具体方案如下：
一种光学调节随动大灯，包括安装座，所述安装座上布置多个位于不同物理位置的发光器；
还包括用于与所述发光器配合的光学件；位于不同物理位置的所述发光器发射的光线经所述光学件折射或反射后形成不同的光路或配光曲线；同一个所述光学件对应的各所述发光器的发光状态独立控制。
可选地，所述发光器成组设置，每M个发光器划分为一组，每组所述发光器对应设置一个所述光学件。
可选地，所述光学件包括透镜，所述透镜为回转体，所述发光器按所述透镜的中心线对称分布；所述发光器发射的光线经过所述透镜折射后出射。
可选地，所述光学件还包括反光碗，所述反光碗设置于所述安装座上，且所述反光碗的口径向远离所述安装座的方向逐渐扩张；所述反光碗的底部安装于所述安装座上，所述反光碗的顶部开口密封安装所述透镜。
可选地，多组所述反光碗并排设置于所述安装座上，相邻两个所述反光碗的顶部开口相互接触。
可选地，所述透镜为凸透镜，向外凸出的上表面为弧面，下表面为平面。
可选地，所述光学件包括内壁能够反光的反光杯，所述反光杯为回转体，所述发光器按所述反光杯的中心线对称分布；所述反光杯的口径向远离所述安装座的方向逐渐扩张；所述反光杯的底部固定在所述安装座上，所述发光器发射的光线直接从所述反光杯顶部的开口出射、或经所述反光杯反射后从顶部的开口出射。
可选地，多个所述反光杯并排设置于所述安装座上，相邻两个所述反光碗的顶部开口相互接触。
可选地，所述发光器为LED灯，每个所述发光器通过电流控制装置控制；各所述发光器相互并联，或同一组中的所述发光器相互并联、且与相邻分组中的所述发光器一一对应串联。
本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的光学调节随动大灯。
本发明的核心在于提供一种光学调节随动大灯，包括安装座、发光器、光学件等结构，安装座起定位作用，用于安装发光器，安装座上设置多个发光器，各发光器位于安装座上不同的物理位置；光学件用于与发光器配合，发光器发出的光线经光学件折射或反射后出射，位于不同物理位置的发光器发射的光线经光学件折射或反射后形成不同的光路或配光曲线，同一个光学件对应的各发光器的发光状态独立控制，各发光器单独地实现开关状态，相互之间没有影响。
本发明通过不同发光器之间相互配合的发光状态调节光线的出射角度；若正对光学件中心的发光器发光，而其他位置的发光器不发光，则出射光线朝向正前方，没有偏转；若偏离光学件中心的发光器发光，而其他位置的发光器不发光，则出射光线朝向中心线相反的方向偏转；以此调节光线的出射角度，达到调节光路的作用，根据光线的物理特性，因发光器位于不同的物理位置，经过光学件后出射的光线的配光曲线不同，达到调节配光曲线的作用。调节过程仅涉及发光器自身工作状态的改变，没有机械调节过程，可避免磨损，始终保持较高的精度；整体结构中不包含电机，可大大地节省空间。
本发明还提供一种汽车，包括上述光学调节随动大灯，可实现相同的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1A为本发明提供的光学调节随动大灯一种具体实施例的结构示意图；
图1B为图1A实施例的俯视图；
图1C为图1A实施例的正视图；
图2A为中间发光器发光的透镜结构图；
图2B为图2A中出射光线的配光曲线；
图2C仅右侧发光器发光的透镜结构图；
图2D为图2C对应的配光曲线；
图2E仅左侧发光器发光透镜结构图；
图2F为图2E对应的配光曲线；
图2G为中间和左侧的发光器同时发光的透镜结构图；
图2H为图2G对应的配光曲线；
图3为多组透镜和发光器的整体结构图；
图4为一组反光杯的结构图；
图5A为仅中间发光器发光的反光杯结构图；
图5B为仅右侧的发光器发光的反光杯结构图；
图5C为仅左侧发光器发光的反光杯结构图；
图6为同时设置反光杯与透镜的结构图；
图7A为各个LED灯相互并联的结构示意图；
图7B为同一组中的发光器相互并联、相邻分组中的发光器一一对应串联的结构图。
图中包括：
安装座1、发光器2、透镜31、反光碗32、反光杯33。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种光学调节随动大灯，不使用电机的机械调节方式达到调节光路和配光曲线的目的，结构简单、节省空间。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的光学调节随动大灯和汽车进行详细的介绍说明。
本发明提供的光学调节随动大灯包括安装座1、发光器2、光学件等结构，安装座1用于定位支撑，在安装座1上布置多个位于不同物理位置的发光器2，各个发光器2与光学件之间的相对位置都不相同。
光学件与发光器2配合使用，发光器2发射的光线经过光学件折射或反射，位于不同物理位置的发光器2的光线与光学件之间的入射角不同，由光的物理学特性可知，光线经过光学件后的折射角和反射角就不同，因此位于不同物理位置的发光器2发射的光线经光学件折射或反射后形成不同的光路或配光曲线；光路为光线的照射角度，配光曲线是指空间各个方向的光强分布；并且同一个光学件对应的各发光器2的发光状态独立控制，每个发光器2是否发光以及亮度的大小均可单独调节，与其他发光件之间并不关联。
本发明通过不同发光器2之间相互配合的发光状态调节光线的出射角度；光学件一般为中心对称结构，若正对光学件中心的发光器2发光，而其他位置的发光器不发光，则出射光线朝向正前方，没有偏转；或者正对光学件中心的发光器2和其他位置呈对称分布的发光器2同时发光，则光线仍朝向正前方，但配光曲线有所不同。若仅偏离光学件中心的发光器发光，而其他位置的发光器不发光，则出射光线朝向中心线相反的方向偏转，例如仅有位于中心右侧的光学件发光，则经过光学件出射的光线朝向左侧偏转，偏转后光线的光路和配光曲线都不相同，达到调节光路和配光曲线的作用。光线的调节过程仅涉及多个发光器2自身工作状态的改变，没有机械调节过程，因此就不会出现磨损，始终保持较高的精度；整体结构中不包含电机，可大大地节省空间，有效地压缩大灯组的体积，为其他设备留出更多空间。
在上述方案的基础上，本发明中发光器2成组设置，每M个发光器划分为一组(M为大于2的整数)，每组发光器2对应设置一个光学件，通过多个不同的分组共同构成大灯组，每个分组均可单独地调节光路和配光曲线，由各个分组的调节构成整体大灯组的调节；在车轮上设置角度传感器，各个分组接收传感器的转向信号，根据信号进行调节，光线的照射角度与车轮的转向一致，实现随动调节。
如图1A所示，为本发明提供的光学调节随动大灯一种具体实施例的结构示意图，图1B和图1C分别为图1A实施例的俯视图和正视图；光学件包括透镜31，透镜31为回转体，发光器2按透镜31的中心线对称分布在安装座1上，发光器2发射的光线经过透镜3折射后出射。
图1A中设置八组透镜31，每组透镜对应设置五个发光器2，各组采用相同的设置形式，其中一个发光器2正对透镜31的回转中心，其他四个发光器2沿周向分布在中心发光器2的四周。
如图2A所示，为其中一组透镜和发光器的结构图，其中仅有中间的发光器2发光，两侧的发光器不发光，此时光线经过透镜31折射后向正上方出射，如图2B所示，为图2A中出射光线的配光曲线，横坐标代表光线的偏转角度，纵坐标代表光强，配光曲线关于纵坐标呈对称分布。如图2C所示，仅右侧的发光器2发光，其他不发光，经过透镜31折射后光线向左侧偏转一定角度，如图2D所示，为图2C对应的配光曲线，配光曲线偏向纵坐标的左侧。如图2E所示，仅左侧的发光器2发光，其他不发光，经过透镜31折射后光线向右侧偏转一定角度，如图2F所示，为图2E对应的配光曲线，配光曲线偏向纵坐标的右侧。如图2G所示，中间和左侧的发光器2同时发光，左侧不发光，经过透镜31折射后光线向左侧偏转一定角度，如图2H所示，为图2G对应的配光曲线，配光曲线偏向纵坐标的左侧，不同发光器的光线相互影响，与一颗发光器发光的配合不同。
具体地，光学件还包括反光碗32，反光碗32设置于安装座1上，且反光碗32的口径向远离安装座1的方向逐渐扩张，反光碗32的底部安装于安装座1上，反光碗32的顶部开口密封安装透镜31，部分光线直接照射到透镜31上，另一部分先经过反光碗32反射后再射向透镜31。如图3所示，为多组透镜和发光器的整体结构图，通过调节每组中发光器的发光状，使整个大灯呈现不同的状态，每组中都为中间及右侧的发光器发光，多组综合的光线朝向左侧偏转。若每组中成排设置更多的发光器2，例如五个或十个，不同分组中正常工作发光的发光器的数量可依次变化，呈渐变的效果。
多组反光碗32并排设置于安装座1上，相邻两个反光碗32的顶部开口相互接触，各个反光碗紧密排列，使光线的集中程度更高。
透镜31为凸透镜，向外凸出的上表面为弧面，下表面为平面，本发明上述实施例均以凸透镜为例进行说明，还可根据实际需要采用其他形式的透镜，这些具体的设置形式都应包含在本发明的保护范围之内。
本发明在此提供另一种光学件的设置形式，光学件包括内壁能够反光的反光杯33，如图4所示，为一组反光杯33的结构图；反光杯33为回转体，发光器2按反光杯33的中心线对称分布；反光杯33的口径向远离安装座1的方向逐渐扩张；反光杯33的底部固定在安装座1上，发光器2发射的光线直接从反光杯33顶部的开口出射、或经反光杯33反射后从顶部的开口出射，反光杯33的顶部开口可采用平面镜，仅用于折射光线，不具有聚光的功能。反光杯33的内表面光滑可反光，其与反光碗32的作用基本相同。
如图5A所示，仅反光杯中间的发光器发光，其他发光器不发光，中间的发光器位于反光杯正中，经过反射光线呈对称出射，向正上方照射。如图5B所示，仅反光杯中右侧的发光器发光，光线经过反射后向左侧倾斜。如图5C所示，仅反光杯中左侧的发光器发光，光线经过反射后向右侧倾斜。当不同的发光器2组合发光时呈现不同的配光曲线，本发明在此不再赘述。如图6所示，为同时设置反光杯与透镜的结构，可设置不同的分组，调节整个大灯组的配光曲线。
同样地，若安装座1上并排设置多个反光杯33，相邻两个反光碗32的顶部开口相互接触，以提高聚光度。
在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本发明中的发光器2为LED灯，每个发光器2通过电流控制装置控制。本发明在此提供两个具体的电路连接结构，各发光器2相互并联，或同一组中的发光器2相互并联、且与相邻分组中的发光器2一一对应串联。如图7A所示，为各个LED灯相互并联的结构示意图，图中以每个分组中设置三个LED灯为例进行说明，同一组中的各个LED灯相互并联，相邻两组的LED灯也并联连接，也即所有的LED灯均保持并联连接；如图7B所示，为同一组中的发光器2相互并联、相邻分组中的发光器2一一对应串联的结构图，每组中包含M个LED灯，同一分组中的各个LED灯保持并联，各组中LED灯的数量相等，相邻分组中的LED灯一一对应串联。除了上述两种具体的设置形式之外，还可采用其他的设置方式，例如若干分组中的各个LED一一对应串联，也都应受到本发明的保护。
电流控制装置控制可控制每个LED灯是否发光，还可调节每个LED灯的电流，可单独改变每个LED灯的光强。电流控制装置还可连接自定义编程装置，预设相应的程度，可主动控制发光状态。
本发明还提供一种汽车，包括上述的光学调节随动大灯，该汽车可实现相同的灯光调节效果。该大灯还可以用于随动舞台灯，随动景观照明等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光学调节随动大灯，其特征在于，包括安装座(1)，所述安装座(1)上布置多个位于不同物理位置的发光器(2)；
还包括用于与所述发光器(2)配合的光学件；位于不同物理位置的所述发光器(2)发射的光线经所述光学件折射或反射后形成不同的光路或配光曲线；同一个所述光学件对应的各所述发光器(2)的发光状态独立控制。
2.根据权利要求1所述的光学调节随动大灯，其特征在于，所述发光器(2)成组设置，每M个发光器划分为一组，每组所述发光器(2)对应设置一个所述光学件。
3.根据权利要求2所述的光学调节随动大灯，其特征在于，所述光学件包括透镜(31)，所述透镜(31)为回转体，所述发光器(2)按所述透镜(31)的中心线对称分布；所述发光器(2)发射的光线经过所述透镜(3)折射后出射。
4.根据权利要求3所述的光学调节随动大灯，其特征在于，所述光学件还包括反光碗(32)，所述反光碗(32)设置于所述安装座(1)上，且所述反光碗(32)的口径向远离所述安装座(1)的方向逐渐扩张；所述反光碗(32)的底部安装于所述安装座(1)上，所述反光碗(32)的顶部开口密封安装所述透镜(31)。
5.根据权利要求4所述的光学调节随动大灯，其特征在于，多组所述反光碗(32)并排设置于所述安装座(1)上，相邻两个所述反光碗(32)的顶部开口相互接触。
6.根据权利要求4所述的光学调节随动大灯，其特征在于，所述透镜(31)为凸透镜，向外凸出的上表面为弧面，下表面为平面。
7.根据权利要求2所述的光学调节随动大灯，其特征在于，所述光学件包括内壁能够反光的反光杯(33)，所述反光杯(33)为回转体，所述发光器(2)按所述反光杯(33)的中心线对称分布；所述反光杯(33)的口径向远离所述安装座(1)的方向逐渐扩张；所述反光杯(33)的底部固定在所述安装座(1)上，所述发光器(2)发射的光线直接从所述反光杯(33)顶部的开口出射、或经所述反光杯(33)反射后从顶部的开口出射。
8.根据权利要求7所述的光学调节随动大灯，其特征在于，多个所述反光杯(33)并排设置于所述安装座(1)上，相邻两个所述反光碗(32)的顶部开口相互接触。
9.根据权利要求1至8任一项所述的光学调节随动大灯，其特征在于，所述发光器(2)为LED灯，每个所述发光器(2)通过电流控制装置控制；各所述发光器(2)相互并联，或同一组中的所述发光器(2)相互并联、且与相邻分组中的所述发光器(2)一一对应串联。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的光学调节随动大灯。
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