CN108302436A - 车灯照明装置、车灯总成及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车车灯技术领域，尤其涉及一种车灯照明装置、包括该车灯照明装置的车灯总成及包括该车灯总成的汽车。所述车灯照明装置包括透镜、电路板、设于电路板上且呈阵列式分布的多个LED光源以及设于多个LED光源与透镜之间的反射结构，LED光源沿横向设有上下两排，反射结构包括多个与每两个上下相对的LED光源一一对应的反射镜组，反射镜组包括位于两个上下相对的LED光源之间的一级反射镜以及相对间隔地分别设于一级反射镜上、下方的二级上反射镜和二级下反射镜。能够对照明光型某一局部区域或多个局部区域的明暗进行调整，从而实现各种照明光型，满足头灯自适应的要求。

Description

车灯照明装置、车灯总成及汽车
技术领域
本发明涉及汽车车灯技术领域，尤其涉及一种车灯照明装置、包括该车灯照明装置的车灯总成及包括该车灯总成的汽车。
背景技术
随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术的发展，LED已经广泛应用于各个领域。LED由于发热量小、使用寿命长、环保、响应速度快、体积小便于设计等优点，在汽车外部照明方面也得到越来越普遍的应用。
矩阵式LED自适应头灯，可根据其他交通参与者的情况对路面照明情况进行调整，例如应用在远光照明，可通过智能调整光型，避免对前方来驾驶员造成眩目而导致的危险，同时保证除来车以外其它区域的良好照明。本发明旨在提供一种能够通过对光源的控制实现照明光型某一局部区域明暗调整的车灯照明装置，以满足头灯的自适应要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够对照明光型某一局部区域的明暗进行调整，实现各种照明光型的车灯照明装置、包括该车灯照明装置的车灯总成及包括该车灯总成的汽车，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种车灯照明装置，包括透镜、电路板、设于电路板上且呈阵列式分布的多个LED光源以及设于多个LED光源与透镜之间的反射结构，阵列式分布的多个LED光源沿横向设有上、下两排，反射结构包括多个与每两个上、下相对的LED光源一一对应地设置的反射镜组，反射镜组包括位于两个上、下相对的LED光源之间的一级反射镜以及相对间隔地分别设于一级反射镜上方和下方的二级上反射镜和二级下反射镜；上排LED光源发出的光线先后经一级反射镜和二级上反射镜反射后射入透镜，下排LED光源发出的光线先后经一级反射镜和二级下反射镜反射后射入透镜。
优选地，二级上反射镜和二级下反射镜呈环抱式，且开口方向朝向透镜。
优选地，一级反射镜具有与上排LED光源相对应的一级上反射面和与下排LED光源相对应的一级下反射面，一级上反射面与一级下反射面构成缩口朝向两个上、下相对的LED光源之间位置的锥形。
优选地，一级反射镜具有与上排LED光源相对应的一级上反射面和与下排LED光源相对应的一级下反射面，一级上反射面和一级下反射面均为椭球面或自由曲面或平面。
优选地，在上排LED光源与二级上反射镜之间设有用于阻挡上排LED光源发出的光线直接射至二级上反射镜的第一遮挡件；在下排LED光源与二级下反射镜之间设有用于阻挡下排LED光源发出的光线直接射至二级下反射镜的第二遮挡件。
优选地，LED光源可绕横向旋转地设于电路板上，且LED光源绕横向旋转的最大角度不超过45°。
优选地，透镜为胶合透镜。
一种车灯总成，包括如上所述的车灯照明装置。
一种汽车，包括如上所述的车灯总成。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
在LED光源阵列与透镜之间设置反射结构，使得LED光源发出的光线经过反射结构的两级反射后都能全部射入透镜中。且位于上排的每个LED光源和与其对应的一级反射镜及二级上反射镜构成一个反射单元，位于下排的每个LED光源和与其对应的一级反射镜及二级下反射镜也构成一个反射单元，阵列式分布的LED光源和反射镜组则构成一反射单元阵列，单个反射单元射出的光线经透镜透射后形成一个光斑，该光斑可作为反射单元阵列射出的光线经透镜透射后形成的整体照明光型的一个像素点，由此实现了照明光型的像素化。通过对各个LED光源开启、关闭以及亮度的单独控制，能够对各个反射单元射出的光线经透镜透射后形成的光斑进行单独控制，因此能够实现对照明光型某一局部区域或多个局部区域的明暗进行调整，从而实现各种照明光型，满足头灯自适应的要求，特别是在前方有来车时，通过判断照明光型中与来车相对应的区域，对形成该区域光斑的反射单元的LED光源进行关闭，必要时还可以使相邻反射单元的LED光源的亮度变暗，则可避免照明光型造成来车驾驶员眩目，同时保证除来车所在区域外其它区域的良好照明，从而保障行车安全。
附图说明
图1是本发明实施例的车灯照明装置的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的车灯照明装置除去透镜后的主视示意图。
图3是图2中沿A-A的剖视示意图及光路示意图。
图4是本发明实施例的车灯照明装置形成完整的远光光型的示意图。
图5是本发明实施例的车灯照明装置形成局部缺失的远光光型的示意图。
图中：
1、透镜 2、反射结构
20、一级反射镜 201、一级上反射面
202、一级下反射面 21、二级上反射镜
211、二级上反射面 22、二级下反射镜
221、二级下反射面 23、框体
3、LED光源 4、电路板
51、第一遮挡件 52、第二遮挡件
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以采用激光焊接或其他技术；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1至图5所示，本发明的车灯照明装置的一种实施例。如图1至图3所示，本实施例的车灯照明装置包括透镜1、反射结构2、LED光源3和电路板4。
其中，LED光源3设有多个，且所有的LED光源3呈阵列式分布，形成一LED光源阵列，本实施例中的LED光源阵列沿横向设有上、下两排，沿纵向设有若干列。所有的LED光源3均设置在电路板4上，电路板4用于搭载LED光源3，对各个LED光源3的开启和关闭进行单独控制，并能够实现对各个LED光源3发出光线的亮度在0-100％范围内单独进行自由调节。优选地，本实施例中，每个LED光源3均可单独绕LED光源阵列的横向旋转地设于电路板4上，且每个LED光源3绕横向旋转的最大角度均不超过45°，由此可增加照明光型调节的灵活性。
反射结构2设置在多个LED光源3构成的LED光源阵列与透镜1之间。反射结构2包括多个反射镜组，所有的反射镜组呈线性阵列排布，且每个反射镜组与每两个上、下相对的LED光源3一一对应地设置。单个反射镜组包括一级反射镜20、二级上反射镜21和二级下反射镜22。一级反射镜20位于两个上、下相对的LED光源3之间，并位于LED光源3的一侧，二级上反射镜21和二级下反射镜22相对间隔地分别设于一级反射镜20的上方和下方。上排LED光源3(即LED光源阵列中位于上排的LED光源3)发出的光线先后经一级反射镜20和二级上反射镜21反射后射入透镜1，下排LED光源3(即LED光源阵列中位于下排的LED光源3)发出的光线先后经一级反射镜20和二级下反射镜22反射后射入透镜1。
具体的，参见图3，一级反射镜20具有与上排LED光源3相对应的一级上反射面201和与下排LED光源3相对应的一级下反射面202，二级上反射镜21具有与一级反射镜20的一级上反射面201相对应的二级上反射面211，二级下反射镜22具有与一级反射镜20的一级下反射面202相对应的二级下反射面221。一级上反射面201、一级下反射面202、二级上反射面211和二级下反射面221均具有高反射率。位于上排的单个LED光源3发出的光线先射入对应的一级反射镜20的一级上反射面201上，经一级上反射面201反射后射入对应的二级上反射镜21的二级上反射面211上，经二级上反射面211反射后射入透镜1；位于下排的单个LED光源3发出的光线先射入对应的一级反射镜20的一级下反射面202上，经一级下反射面202反射后射入对应的二级下反射镜22的二级下反射面221上，经二级下反射面221反射后射入透镜1。射入透镜1的光线经透镜1透射后形成照明光型。
本实施例中，反射结构2包括框体23，框体23内设有空腔，且该空腔朝向LED光源阵列和透镜1的两端均设有开口，所有的一级反射镜20、二级上反射镜21和二级下反射镜22均设置在该空腔内。优选地，本实施例中，所有反射镜组中的一级反射镜20构成一沿LED光源阵列的横向延伸的整体件，该整体件的长度不小于LED光源阵列横向的长度。所有的二级上反射镜21呈线性阵列地依次排布在该整体件的上方，且与上排LED光源3一一对应；所有的二级下反射镜22呈线性阵列地依次排布在该整体件的下方，且与下排LED光源3一一对应。
本实施例的车灯照明装置中，位于上排的每个LED光源3和与其对应的一级反射镜20的一级上反射面201及二级上反射镜21的二级上反射面211构成一个反射单元，位于下排的每个LED光源3和与其对应的一级反射镜20的一级下反射面202及二级下反射镜22的二级下反射面221也构成一个反射单元。阵列式分布的LED光源3和反射镜组则构成一反射单元阵列。每个LED光源3发出的光线经反射镜组反射后射入透镜1，并经透镜1透射后形成一光斑，即单个反射单元射出的光线经透镜1透射后形成一个光斑，该光斑可作为反射单元阵列射出的光线经透镜1透射后形成的整体照明光型的一个像素点，由此实现了照明光型的像素化。通过对各个LED光源3开启、关闭以及亮度的单独控制，能够对各个反射单元射出的光线经透镜1透射后形成的光斑进行单独控制。当所有的LED光源3均开启时，反射单元阵列射出的光线经透镜1透射后形成完整的照明光型(参见图4)；当某一个或多个LED光源3关闭或亮度变暗时，其对应的反射单元形成的光斑的则会消失或变暗，从而形成局部缺失的照明光型(参见图5)。由此，本实施例的车灯照明装置能够实现对照明光型某一局部区域或多个局部区域的明暗进行调整，从而实现各种照明光型，满足头灯自适应的要求，特别是在前方有来车时，通过判断照明光型中与来车相对应的区域，对形成该区域光斑的反射单元的LED光源3进行关闭，必要时还可以使相邻反射单元的LED光源3的亮度变暗，则可避免照明光型造成来车驾驶员眩目，同时保证除来车所在区域外其它区域的良好照明，从而保障行车安全。
优选地，在本实施例中，二级上反射镜21和二级下反射镜22呈环抱式，且开口方向朝向透镜1。
优选地，在本实施例中，一级反射镜20的一级上反射面201与一级下反射面202构成缩口朝向两个上、下相对的LED光源3之间位置的锥形。
优选地，在本实施例中，一级反射镜20的一级上反射面201和一级下反射面202均为椭球面，该椭球面具有第一焦点和第二焦点。二级上反射镜21的二级上反射面211和二级下反射镜22的二级下反射面221均为曲面，优选地，二级上反射镜21的二级上反射面211和二级下反射镜22的二级下反射面221均为类抛物面。上排LED光源3位于对应一级反射镜20的一级上反射面201的第一焦点处，且该一级上反射面201的第二焦点与对应二级上反射镜21的二级上反射面211的焦点相重合。同样的，下排LED光源3位于对应一级反射镜20的一级下反射面202的第一焦点处，且该一级下反射面202的第二焦点与对应二级下反射镜22的二级下反射面221的焦点相重合。当然，一级反射镜20的一级上反射面201和一级下反射面202并不局限于椭球面，也可以采用自由曲面或者平面。
优选地，本实施例中，在上排LED光源3与二级上反射镜21之间设有第一遮挡件51，第一遮挡件51用于阻挡上排LED光源3发出的光线直接射至二级上反射镜21的二级上反射面211上，使得上排LED光源3发出的所有光线都先经一级反射镜20的一级上反射面201反射后再射入二级上反射镜21的二级上反射面211上。在下排LED光源3与二级下反射镜22之间设有第二遮挡件52，第二遮挡件52用于阻挡下排LED光源3发出的光线直接射至二级下反射镜22的二级下反射面221上，使得下排LED光源3发出的所有光线都先经一级反射镜20的一级下反射面202反射后再射入二级下反射镜22的二级下反射面221上。进一步，在每两个相邻的反射单元之间也可以设置遮挡件(图中未示出)，用以防止反射单元的入射光对相邻或相近的反射单元造成影响。
优选地，本实施例中，透镜1可以采用胶合透镜，胶合透镜由两种不同折射率的材质采用多色注塑生产工艺制成，主要起到消色散的作用。
基于上述车灯照明装置，本实施例还提供了一种车灯总成，本实施例的车灯总成包括本实施例的上述车灯照明装置。
基于上述车灯总成，本实施例还提供了一种汽车，本实施例的汽车包括本实施例的上述车灯总成。
综上所述，本实施例的车灯照明装置、包括该车灯照明装置的车灯总成及包括该车灯总成的汽车，通过在LED光源阵列与透镜1之间设置反射结构2，使得LED光源3发出的光线经过反射结构2的两级反射后都能全部射入透镜1中。通过对各个LED光源3开启、关闭以及亮度的单独控制，能够对各个反射单元射出的光线经透镜1透射后形成的光斑进行单独控制，因此能够实现对照明光型某一局部区域或多个局部区域的明暗进行调整，从而实现各种照明光型，满足头灯自适应的要求，特别是在前方有来车时，通过判断照明光型中与来车相对应的区域，对形成该区域光斑的反射单元的LED光源3进行关闭，必要时还可以使相邻反射单元的LED光源3的亮度变暗，则可避免照明光型造成来车驾驶员眩目，同时保证除来车所在区域外其它区域的良好照明，从而保障行车安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车灯照明装置，其特征在于，包括透镜(1)、电路板(4)、设于所述电路板(4)上且呈阵列式分布的多个LED光源(3)以及设于所述多个LED光源(3)与所述透镜(1)之间的反射结构(2)，所述阵列式分布的多个LED光源(3)沿横向设有上、下两排，所述反射结构(2)包括多个与每两个上、下相对的LED光源(3)一一对应地设置的反射镜组，所述反射镜组包括位于所述两个上、下相对的LED光源(3)之间的一级反射镜(20)以及相对间隔地分别设于所述一级反射镜(20)上方和下方的二级上反射镜(21)和二级下反射镜(22)；所述上排LED光源(3)发出的光线先后经所述一级反射镜(20)和所述二级上反射镜(21)反射后射入所述透镜(1)，所述下排LED光源(3)发出的光线先后经所述一级反射镜(20)和所述二级下反射镜(22)反射后射入所述透镜(1)。
2.根据权利要求1所述的车灯照明装置，其特征在于，所述二级上反射镜(21)和二级下反射镜(22)呈环抱式，且开口方向朝向所述透镜(1)。
3.根据权利要求1所述的车灯照明装置，其特征在于，所述一级反射镜(20)具有与所述上排LED光源(3)相对应的一级上反射面(201)和与所述下排LED光源(3)相对应的一级下反射面(202)，所述一级上反射面(201)与所述一级下反射面(202)构成缩口朝向所述两个上、下相对的LED光源(3)之间位置的锥形。
4.根据权利要求1所述的车灯照明装置，其特征在于，所述一级反射镜(20)具有与所述上排LED光源(3)相对应的一级上反射面(201)和与所述下排LED光源(3)相对应的一级下反射面(202)，所述一级上反射面(201)和所述一级下反射面(202)均为椭球面或自由曲面或平面。
5.根据权利要求1所述的车灯照明装置，其特征在于，在所述上排LED光源(3)与所述二级上反射镜(21)之间设有用于阻挡所述上排LED光源(3)发出的光线直接射至所述二级上反射镜(21)的第一遮挡件(51)；在所述下排LED光源(3)与所述二级下反射镜(22)之间设有用于阻挡所述下排LED光源(3)发出的光线直接射至所述二级下反射镜(22)的第二遮挡件(52)。
6.根据权利要求1所述的车灯照明装置，其特征在于，所述LED光源(3)可绕横向旋转地设于所述电路板(4)上，且所述LED光源(3)绕横向旋转的最大角度不超过45°。
7.根据权利要求1所述的车灯照明装置，其特征在于，所述透镜(1)为胶合透镜。
8.一种车灯总成，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的车灯照明装置。
9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的车灯总成。
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