CN110145720A - 远近光一体的车灯模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆照明技术领域，公开了一种远近光一体的车灯模组，所述车灯模组通过光源在旋转周期内连续发出的光形成远光，通过将所述光源在每个旋转周期的预设角度范围内关闭实现近光切换，该预设旋转角度范围内光源不发光，在旋转周期的其他角度范围内发出的光可形成具有特定明暗截止线形状的近光照明光形。本发明提供的车灯模组的结构以及远近光切换机制简单，光源利用率高。

Description

远近光一体的车灯模组
技术领域
本发明涉及车辆照明技术领域，具体涉及一种远近光一体的车灯模组。
背景技术
发明专利申请201510137921.7提供的投射式LED汽车远近光灯光学照明系统中，设置有用于对LED光源的光线反射的反光杯，在反光杯向凸透镜反射光线的区域内设置有遮挡部分反射光线的挡板，对应挡板还设置有用于挡板上下滑动的动力驱动机构，通过动力驱动机构控制挡板上下滑动遮挡投向迎面车辆驾驶员的灯光，挡板的边缘形状使光束照在路面上形成明暗截止线。
在现有的远近光一体车灯模组中，实现近光灯功能需要将远光区域的光线进行遮蔽，导致光源的光能损失，被遮挡的光线还会导致遮光板及其附近的区域温度急剧上升，对机械结构的耐热性能提出更高要求。作为改进，发明专利申请201510634463.8中设置有与光源对应的光学器件，如第一装置和第二装置，通过关断远光光源来关闭远光，避免了采用遮光板切换的方式来切换远、近光带来的不利影响，但是这种方式需要同时设置近光光源、远光光源以及对应的光学器件，使得车灯模组的结构更复杂、成本上升。并且，由于远、近光光源共用一个透镜，远光和近光照明区域之间存在明显的分界线，即远光无法覆盖到近光照明区域，导致远光照明效果不佳，光源利用率低。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种结构简单、光源利用率高的远近光一体的车灯模组。
为了实现上述目的，本发明提供一种远近光一体的车灯模组，所述车灯模组通过光源在旋转周期内连续发光形成远光，通过将所述光源在每个旋转周期的预设角度范围内关闭实现近光切换。
优选地，所述车灯模组包括发光单元、散热器、电机和透镜；
所述发光单元安装在所述散热器上，所述散热器与所述电机的转轴连接，其中，所述电机驱动所述散热器及所述发光单元绕所述转轴周期旋转。
优选地，所述转轴偏离所述散热器的轴心；
所述转轴所在直线与所述透镜的焦平面的交点视为所述发光单元的旋转中心，所述发光单元的旋转中心位于所述透镜的焦点处。
优选地，所述发光单元在每个旋转周期的预设角度范围内关闭时，所述发光单元发出的光经所述透镜折射后形成明暗截止线形状可控的近光光形。
优选地，所述转轴旋转的最小频率值为50-80赫兹。
优选地，所述发光单元静态发光经所述透镜折射后形成基础光形P。
优选地，所述发光单元与所述透镜之间设置有反光镜和/或透明光导体。
优选地，所述发光单元为LED光源或激光光源。
优选地，所述车灯模组还包括用于安装所述透镜的透镜支架和用于安装所述电机的电机支架，所述透镜支架与所述电机支架连接并围成一用于容纳所述散热器的空腔。
通过上述技术方案，光源在旋转周期内连续发光形成远光，当切换为近光时，将光源在旋转周期的预设角度范围内关闭，该预设旋转角度范围内光源不发光，在旋转周期的其他角度范围内发出的光可形成具有特定明暗截止线形状的近光照明光形。该车灯模组的结构及远近光切换机制简单，无需设置遮光板，远光光形和近光光形的稳定性好，光源利用率高。
附图说明
图1是车灯模组的结构示意图；
图2是车灯模组的前视图；
图3是图2所示车灯模组的A-A线剖面图；
图4是基础光形P的示意图；
图5是远光光形示意图；
图6是第一近光光形示意图；
图7是第二近光光形示意图；
图8是车灯模组中应用反光镜的出光图；
图9是车灯模组中应用透明光导体的出光图；
附图标记说明
发光单元1；散热器2；电机3；透镜4；转轴5；基础光形P；明暗截止线6；旋转中心的投影7；透镜支架8；电机支架9；反光镜10；透明光导体11。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种远近光一体的车灯模组，所述车灯模组通过光源在旋转周期内连续发光形成远光，通过将所述光源在每个旋转周期的预设角度范围内关闭实现近光切换。光源在其旋转周期内连续发光实现远光灯功能，当切换为近光时，将光源在旋转周期的预设角度范围内关闭，该预设旋转角度范围内光源不发光，在旋转周期的其他角度范围内发出的光可形成具有特定明暗截止线形状的近光照明光形。该车灯模组无需通过遮光板切换远光和近光，也无需设置多个光源及光学器件，本发明中车灯模组的结构及远近光切换机制简单，且远光和近光照明效果良好，光形稳定，光源利用率高。
如图1至3所示，该车灯模组包括发光单元1、散热器2、电机3和透镜4。所述发光单元1安装在所述散热器2上作为光源，所述散热器2与所述电机3的转轴5连接，其中，所述电机3驱动所述散热器2及所述发光单元1绕所述转轴5周向旋转。散热器2及安装在散热器2上的发光单元1绕转轴5每旋转一周，即旋转360°为一个旋转周期。
在本发明中，所述发光单元1在旋转周期内连续发出的光经所述透镜4折射后形成远光，通过将所述发光单元1在每个旋转周期的预设角度范围内关闭，使得光形发生改变，从而实现近光切换。在满足出光要求的条件下，本发明所述的预设角度范围可以为发光单元1绕转轴5在旋转周期内的任意角度范围。
所述散热器2的一端面用于安装光源电路板，该光源电路板上集成有至少一个发光单元1，并设置有对所述发光单元1进行时序亮灭控制的控制单元，散热器2上与所述端面相对的另一端面与电机3的转轴5连接。当电机3处于待机状态时，转轴5不工作，散热器2与发光单元1静止，发光单元1静态发光经透镜4折射后形成如图4所示的基础光形P，该基础光形P在其发光区域的边缘分布有清晰的明暗截止线6。
根据本发明一个优选的实施方式，所述转轴5偏离散热器2的轴心，所述转轴5所在直线与所述透镜4的焦平面的交点可视为所述发光单元1的旋转中心，并且，所述发光单元1的旋转中心位于所述透镜4的焦点处。发光单元1绕该旋转中心旋转，每个周期的旋转角度为360°。
根据本发明一个优选的实施方式，所述发光单元1在每个旋转周期的预设角度范围内关闭时，所述发光单元1发出的光经所述透镜4折射后形成具有明暗截止线形状可控的近光光形。在发光单元1的每个旋转周期中，通过将发光单元1在预设的旋转角度范围内关闭，而其他角度范围内开启，发光单元1在该预设的旋转角度范围内不发光，其他角度范围内发出的光经透镜4折射后形成具有特定明暗截止线形状的近光光形。需要说明的是，本发明所述的预设角度范围可以为发光单元1绕转轴5在旋转周期内的任意角度范围，示例性地，发光单元1在旋转周期内从水平线向上15度至180度的范围内关闭，就可以形成如图6所示的具有明暗截止线6的近光照明光形。
具体地，当发光单元1绕其旋转中心旋转时，基础光形P相应旋转，如图5所示，发光单元1的旋转中心投影于基础光形P的短边中点上(即图5中所示旋转中心的投影7)，在任意一个旋转周期内，发光单元1连续发出的光在照明区域内形成以旋转中心的投影7为圆心，以基础光形P的两对称短边的中点连线为半径的圆形光形，该圆形光形即为远光照明光形。
根据一个具体的实施方式，如图6所示，发光单元1的旋转中心投影于基础光形P的短边中点上，在每个旋转周期内，发光单元1发光并从水平线初始位置绕旋转中心沿逆时针方向旋转，当发光单元1旋转到水平线向上15度时关闭，整个旋转周期内从水平线向上15度至180度的范围内持续关闭，对应的，基础光形P从起始位置开始，以旋转中心的投影7为圆心，以基础光形P的两对称短边的中点连线为半径旋转，直至发光单元1关闭，随着发光单元1的高速旋转，发光单元1发出的光经透镜4折射后形成如图6所示的第一近光光形。
根据另一个具体的实施方式，如图7所示，旋转中心投影于基础光形P的一个顶点上，即图7中所示旋转中心的投影7，当发光单元1绕旋转中心旋转并发光时，通过在旋转周期的另一旋转角度范围内关闭发光单元1，形成如图7所示的第二近光光形。
需要说明的是，近光光形的明暗截止线的形状与发光单元1的关闭角度范围或以及旋转中心的位置有关，图5至图7示出的远光光形或近光光形仅为示例，实际应用中不限于上述形状。
根据本发明一个优选的实施方式，所述转轴5旋转的最小频率值为50-80赫兹。在电机3的驱动下，转轴5带动散热器2以及散热器2上的发光单元1绕所述转轴5高速旋转，使得发光单元1发出的光经透镜4折射后形成的照明光形也高速旋转，由于照明光形的旋转频率一般不低于50赫兹，大于人眼可识别帧数的频率，因此道路使用者在照明区域可观察到具有特定明暗截止线形状的光形。
根据本发明一个优选的实施方式，如图8和图9所示，所述发光单元1与所述透镜4之间设置有反光镜10和/或透明光导体11。以透明光导体11为例，透明光导体11具有入射面和出射面，以将由光源发出的光从入射面引导至出射面，再经透镜4折射后形成基础光形P。
根据本发明一个优选的实施方式，所述发光单元1为LED光源或激光光源。优选地，所述发光单元1为LED芯片，LED芯片封装在光源电路板上。
根据本发明一个优选的实施方式，车灯模组还包括用于安装所述透镜4的透镜支架8和用于安装所述电机3的电机支架9。所述透镜支架8与所述电机支架9通过机械方式连接并围成一用于容纳所述散热器2的空腔。散热器2及设置于散热器2上的发光单元1在所述空腔内绕转轴5旋转。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种远近光一体的车灯模组，其特征在于，所述车灯模组通过光源在旋转周期内连续发光形成远光，通过将所述光源在每个旋转周期的预设角度范围内关闭实现近光切换。
2.根据权利要求1所述的车灯模组，其特征在于，所述车灯模组包括发光单元、散热器、电机和透镜；
所述发光单元安装在所述散热器上，所述散热器与所述电机的转轴连接，其中，所述电机驱动所述散热器及所述发光单元绕所述转轴周期旋转。
3.根据权利要求2所述的车灯模组，其特征在于，所述转轴偏离所述散热器的轴心；
所述转轴所在直线与所述透镜的焦平面的交点视为所述发光单元的旋转中心，所述发光单元的旋转中心位于所述透镜的焦点处。
4.根据权利要求2或3所述的车灯模组，其特征在于，所述转轴旋转的最小频率值为50-80赫兹。
5.根据权利要求4所述的车灯模组，其特征在于，所述发光单元在每个旋转周期的预设角度范围内关闭时，所述发光单元发出的光经所述透镜折射后形成明暗截止线形状可控的近光光形。
6.根据权利要求2所述的车灯模组，其特征在于，所述发光单元静态发光经所述透镜折射后形成基础光形P。
7.根据权利要求6所述的车灯模组，其特征在于，所述发光单元与所述透镜之间设置有反光镜和/或透明光导体。
8.根据权利要求2所述的车灯模组，其特征在于，所述发光单元为LED光源或激光光源。
9.根据权利要求2所述的车灯模组，其特征在于，所述车灯模组还包括用于安装所述透镜的透镜支架和用于安装所述电机的电机支架，所述透镜支架与所述电机支架连接并围成一用于容纳所述散热器的空腔。
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