CN111750327B - 用于车辆近光灯的投影组件、车辆近光灯和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆近光灯的投影组件、车辆近光灯和车辆，投影组件包括平行发光部、入射光部和出射光部，入射光部包括：柱透镜，出射光部包括非球面透镜，柱透镜的焦点与非球面透镜的焦点重合，平行发光部发射的平行光线适于依次通过入射光部和出射光部后射出。根据本发明的投影组件，的结构简单，便于安装和制造，制造成本低。

Description

用于车辆近光灯的投影组件、车辆近光灯和车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种用于车辆近光灯的投影组件、车辆近光灯和车辆。

背景技术

相关技术中，为保证车辆近光灯的光照范围满足需求，在车辆近光灯内具有透镜组以将车辆近光灯的光源发出的光线进行折射。现有的透镜组中多个透镜的表面为不规则的自由曲面，制造工艺复杂且难度较高。同时，为保证光照效果，需要令透镜组的每个入射透镜的焦点与出射透镜的焦点一一对应，由于透镜的表面不规则，每个透镜的焦点位置不同，导致焦点对应困难，提高了透镜组的安装难度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一方面提出了一种至少在一定程度上更便于制造的投影组件。

本发明的第二方面提出了一种具有上述投影组件的车辆近光灯。

本发明的第三方面提出了一种具有上述车辆近光灯的车辆。

根据本发明第一方面所述的投影组件，包括平行发光部、入射光部和出射光部，所述入射光部包括：柱透镜，所述出射光部包括：非球面透镜，所述柱透镜的焦点与所述非球面透镜的焦点重合，所述平行发光部发射的平行光线适于依次通过所述入射光部和所述出射光部后射出。

根据本发明第一方面所述的投影组件，投影组件的结构简单，便于安装和制造。

根据本发明所述的投影组件，所述入射光部包括排成一列的多个所述柱透镜，所述出射光部包括排成阵列状的多个所述非球面透镜，每行的多个所述非球面透镜的焦点分别与一个所述柱透镜的焦点对应。

进一步地，所述投影组件还包括第一光阑，所述第一光阑位于所述入射光部和所述出射光部之间。

更进一步地，所述第一光阑位于多个所述非球面透镜的焦点所在的平面上。

更进一步地，所述投影组件还包括第二光阑，所述第二光阑位于所述第一光阑和所述出射光部之间。

可选地，所述平行发光部包括点光源和准直器，所述准直器位于所述电光源与所述入射光部之间，所述准直器适于将所述电光源发出的光线转换成平行光线后射向所述入射光部。

根据本发明第二方面所述的车辆近光灯，设有如本发明第一方面所述的投影组件。

根据本发明第二方面所述的车辆近光灯，车辆近光灯的制造方便，制造成本低。

根据本发明第三方面所述的车辆，设有如本发明第二方面所述的车辆近光灯。

根据本发明第三方面所述的车辆，车辆的车辆近光灯的制造方便，制造成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的投影组件的结构示意图；

图2是本发明实施例的入射光部的结构示意图；

图3是本发明实施例的出射光部的结构示意图；

图4是本发明实施例的水平方向上的光线穿过所述投影组件的结构示意图；

图5是本发明实施例的竖直方向上的光线穿过所述投影组件的结构示意图。

附图标记：

投影组件100，平行发光部1，点光源11，准直器12，入射光部2，柱透镜21，出射光部3，非球面透镜31，第一光阑4，第二光阑5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。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。

下面结合附图并参考具体实施例描述本发明。

首先结合图1-图3描述本发明实施例的投影组件100。

如图1-图3所示，本发明实施例的投影组件100可以包括平行发光部1、入射光部2和出射光部3，入射光部2包括：柱透镜21，出射光部3包括：非球面透镜31，柱透镜21的焦点与非球面透镜31的焦点重合，平行发光部1发射的平行光线适于依次通过入射光部2和出射光部3后射出。

沿柱透镜21的宽度方向的光线的传播方向如图4箭头所示，沿柱透镜21的宽度方向的光线在经过入射光部2的柱透镜21汇聚至焦点后射向出射光部3，并经过非球面透镜31射出平行光线。当柱透镜21的宽度沿水平方向布置时，通过调整柱透镜21或非球面透镜31的水平方向的曲面轮廓，可以改变光线射出出射光部3后的投影区域的水平方向长度。

沿柱透镜21的长度方向的光线的传播方向如图5箭头所示，柱透镜21的长度方向无光焦度，沿柱透镜21的长度方向的光线在经过入射光部2的柱透镜21传播方向不改变并射向出射光部3，并经过非球面透镜31射出点光源11光线。当柱透镜21的长度沿竖直方向布置时，通过非球面透镜31的竖直方向的曲面轮廓，可以改变光线射出出射光部3后的投影区域的竖直方向长度。柱透镜由非球面曲面拉伸构成，非球面镜由非球面曲面旋转构成。

需要说明的是，当入射光部2包括多个柱透镜21时，每个柱透镜21都可以相同。由此柱透镜21便于制造，入射光部2结构简单。当出射光部3包括多个非球面透镜31时，每个非球面透镜31都可以相同。由此非球面透镜31便于制造，出射光部3结构简单。

根据本发明实施例的投影组件100，通过设置柱透镜21和非球面透镜31，投影组件100的结构简单，便于安装和制造，制造成本低。

在一些实施例中，柱透镜21和非球面透镜31的表面弧度可以通过实地测验以进行修改，以满足车辆近光灯的光照区域需求。

在另一些实施例中，也可以利用公式和软件模拟计算柱透镜21和非球面透镜31的表面弧度。例如，柱透镜21和非球面透镜31的表面弧度的剖切曲线方程Z为：

其中c为曲率，k为二次曲线常数，r为曲线一点到曲线中心轴的距离a1，a2,a3,a4…为高阶项系数。

剖切曲线方程各参数方程确定方法如下：

根据近光灯光分布水平方向的宽度和投影距离(一般取25m)计算出最佳光出射角度θ，根据非球面镜口径D与θ计算非球面透镜31焦距，追迹光线计算非球面透镜31曲面的曲率c和二次曲线常数k和高阶项系数初始值，通过Zemax等光模拟软件计算、优化，得到合适结果。

非球面透镜31的面型参数确定好后，进一步设计柱透镜21的面型参数了。追迹光线计非球面透镜31的曲率c和二次曲线常数k和高阶项系数初始值，通过Zemax等光模拟软件计算、优化，得到合适结果。

通过Zemax等光模拟软件设计的结果模拟光分布，根据模拟出来的结果来判断设计是否达标，如果不达标，修改参数，反复迭代优化，直至达到预期光分布。

在本发明的一些可选的实施例中，如图1-图3所示，入射光部2包括排成一列的多个柱透镜21，出射光部3包括排成阵列状的多个非球面透镜31，即出射光部3的多个非球面透镜31分布呈多行×多列的阵列状，每行的多个非球面透镜31的焦点分别与一个柱透镜21的焦点对应，即每行的多个非球面透镜31分别与一个柱透镜21对应，以实现从柱透镜21射出的光线对应射向非球面透镜31，以使从出射光部3射出的光线满足使用需求。

具体地，如图2-图3所示，多个柱透镜21连接成一列，多个非球面透镜31连接呈多行×多列的阵列状，且柱透镜21的横向宽度与非球面透镜31的横向宽度相同，从而每行的多个非球面透镜31的焦点分别与一个柱透镜21的焦点对应。

具体地，如图1、图4和图5所示，投影组件100还包括第一光阑4，第一光阑4位于入射光部2和出射光部3之间。从入射光部2射出的光线可以经过第一光阑4筛选后，即第一光阑4阻挡部分光透过，形成满足车辆近光灯要求的明暗截止线，并可以通过改变第一光阑4的透光部分形状来调节最终光分布中各区域照度，使其照度值满足法规。

更加具体地，如图4和图5所示，多个非球面透镜31的焦点位于同一平面，第一光阑4位于多个非球面透镜31的焦点所在的平面上，以保证通过非球面透镜31的焦点的光线进入出射光部3，由于非球面透镜31的焦点可计算得出，从而便于利用第一光阑4控制最终光分布中各区域照度。

更加具体地，如图1、图4和图5所示，投影组件100还包括第二光阑5，第二光阑5位于第一光阑4和出射光部3之间。第二光阑5可以进一步改善各柱透镜和对应的非球面透镜31之间的串扰像差，提高车辆近光灯的最终光照效果。

可选地，如图1所示，平行发光部1包括点光源11和准直器12，准直器12位于电光源与入射光部2之间，点光源11发出的光通过准直器12后可以转换成平行光线，平行光线通过准直器12后射向入射光部2。由此可以实现平行光射向入射光部2，满足车辆近光灯的最终光分布区域需求。

下面描述本发明实施例的车辆近光灯。

本发明实施例的车辆近光灯设有如本发明上述任一种实施例的投影组件100。

根据本发明实施例的车辆近光灯，通过设置投影组件100，车辆近光灯的制造方便，制造成本低。

下面描述本发明实施例的车辆。

本发明实施例的车辆设有如本发明上述实施例的车辆近光灯。

根据本发明实施例的车辆，车辆的车辆近光灯的制造方便，制造成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于车辆近光灯的投影组件，其特征在于，包括：平行发光部、入射光部和出射光部，所述入射光部包括：柱透镜，所述出射光部包括：非球面透镜，所述柱透镜的焦点与所述非球面透镜的焦点重合，所述平行发光部发射的平行光线适于依次通过所述入射光部和所述出射光部后射出，多个所述非球面透镜的焦点分别与一个所述柱透镜的焦点对应。

2.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的投影组件，其特征在于，所述入射光部包括排成一列的多个所述柱透镜，所述出射光部包括排成阵列状的多个所述非球面透镜，每行的多个所述非球面透镜的焦点分别与一个所述柱透镜的焦点对应。

3.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的投影组件，其特征在于，还包括：第一光阑，所述第一光阑位于所述入射光部和所述出射光部之间。

4.根据权利要求3所述的用于车辆近光灯的投影组件，其特征在于，所述第一光阑位于多个所述非球面透镜的焦点所在的平面上。

5.根据权利要求3所述的用于车辆近光灯的投影组件，其特征在于，还包括：第二光阑，所述第二光阑位于所述第一光阑和所述出射光部之间。

6.根据权利要求1所述的用于车辆近光灯的投影组件，其特征在于，所述平行发光部包括：点光源和准直器，所述准直器位于所述点 光源与所述入射光部之间，所述准直器适于将所述点 光源发出的光线转换成平行光线后射向所述入射光部。

7.一种车辆近光灯，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的用于车辆近光灯的投影组件。

8.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求7所述的车辆近光灯。

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