CN114321831A - 极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，包括多个灯光模组单元和多个调节结构；灯光模组单元包括近光光源、远光光源以及远近光集成初级配光镜；远近光集成初级配光镜上设置有近光部分聚光器和远光部分聚光器；远近光集成初级配光镜位于近光部分聚光器和远光部分聚光器的出光端；近光光源发出的光线依次通过近光部分聚光器、远近光集成初级配光镜；远光光源发出的光线依次通过远光部分聚光器、远近光集成初级配光镜。本发明将近光和远光的初级配光透镜整合为一个零件单元，上述每个单元的开口尺寸为15mm*30mm，或者其他尺寸，多个上述单元可以灵活自由摆放，组合实现造型多变的车灯远近光。

Description

极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统

技术领域

本发明涉及汽车车灯技术领域，具体地，涉及一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统。

背景技术

传统的车灯远近光模组都是开口较大的双功能或者两个单功能分开的模组形式，外观造型上看就是一个发光单元或者两个发光单元，造型单一，可变性低。为此，现有技术中存在由多个小单元组合形成远近光功能的车灯照明形式，这些小模组单元组合的形式可以带来更多样性的造型布置，使得车灯外观不再一成不变。

但是，远近光模组单元是各自独立的，相互之间没有关联性，调节远近光光型也需要各自多次调节。单元个数势必要更多才能实现远近光在一个车灯内的功能，有时候车灯内部空间是有限的，这就使得在空间不足的情况下，这种远近光分开的模组单元无法实现。由于单元的独立，使得每个单元内的零件都是独立的，零件数量增加，整体结构复杂，适应性大大降低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统。

根据本发明提供的一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，包括多个灯光模组单元和多个调节结构，所述调节结构用于调节所述灯光模组单元；

所述灯光模组单元包括近光光源、远光光源以及远近光集成初级配光镜；

所述远近光集成初级配光镜的一端设置有近光部分聚光器和远光部分聚光器；所述近光部分聚光器用于接收所述近光光源的光束，所述远光部分聚光器用于接收所述远光光源的光束；

所述远近光集成初级配光镜位于所述近光部分聚光器和所述远光部分聚光器的出光端；

所述近光光源发出的光线依次通过所述近光部分聚光器、所述远近光集成初级配光镜；

所述远光光源发出的光线依次通过所述远光部分聚光器、所述远近光集成初级配光镜。

优选的，所述灯光模组单元还包括投影透镜；

所述近光光源发出的光线依次通过所述近光部分聚光器、所述远近光集成初级配光镜、所述投影透镜；

所述远光光源发出的光线依次通过所述远光部分聚光器、所述远近光集成初级配光镜、所述投影透镜；

所述投影透镜的入光面作为所述灯光模组单元的内表面，所述投影透镜的出光面作为所述灯光模组单元的外表面。

优选的，所述灯光模组单元的内表面设置有弧度。

优选的，所述灯光模组单元还包括PCBA板，所述近光光源和所述远光光源均设置在所述PCBA板上。

优选的，所述远近光集成初级配光镜包括远光初级配光镜和近光初级配光镜，所述远光初级配光镜和所述近光初级配光镜固定结合设置；

所述近光初级配光镜位于所述近光部分聚光器的出光端，所述远光初级配光镜位于所述远光部分聚光器的出光端。

优选的，所述近光初级配光镜包括一个或多个近光准直器，所述远光初级配光镜包括一个或多个远光准直器。

优选的，所述远光初级配光镜的上表面作为近光的挡光板，所述远光初级配光镜的上表面用于形成近光截止线。

优选的，所述远光初级配光镜和所述近光初级配光镜一体成型设置。

优选的，所述远光初级配光镜的上表面镀有金属反射膜。

优选的，单个所述灯光模组单元的开口尺寸为15x30mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过采用将近光初级配光透镜部分和远光初级配光透镜部分上下邻近摆放的方式，使得远近光的初级配光透镜可以融合为一个整体结构，两者之间的位置关系被固定，不需要再进行调节，公差链缩短，具有更稳定的结构关系；

2、本发明通过采用将远近光初级配光透镜融合成一个零件的设计方式，使得提供光源的LED可以摆放在同一个平面，进而PCBA可以采用一块平面板就可以实现远近光光源，使得安装更简洁，结构更稳定；

3、本发明通过采用将远近光初级配光透镜融合成一个零件的设计方式，使得可以将远光的上表面作为近光的挡光板，用于形成近光截止线，不需要再增加一个传统的金属遮光板，零件进一步缩减；在上表面进行镀金属膜处理，近光的光效进一步提升；

4、本发明通过采用远近光一体的初级配光透镜，使得只需要一个单模组投影透镜，就能同时用于远近光，因为挡光板的作用，远近光各自的光线不会相互干扰，进而使一个投影透镜的开口可以做得更小，符合当前车灯模组技术需求；

5、本发明通过采用小开口的投影透镜，使得每个模组单元的外观尺寸变小，从而有更大自由度，用于组合形成不同的车灯整体造型，并且投影透镜的外表面可以设计成完全一致的面型，从而保证各单元的一致性，这种单元一致，整体组合多样的设计符合主流的审美标准；

6、本发明通过多个模组单元组合，使原来单个模组实现远近光集成模组很大的缺点得到解决，每个单模组模块能做到很小，多个单模组组合解决可视角范围要求；

7、本发明通过采用多个模组单元组合，使得每个单模组透镜能做的更薄，能降低成本；

8、本发明通过采用多个模组单元组合，使光学初级透镜至模组透镜距离变小，提高空间灵活性；

9、本发明采用多个模组单元组合，每个单元透镜可以设置不一样，打近光基础光型模组和打近光截止线光型模组在初级配光镜设计略有不同，在透镜内外表面设计存在区别，打近光基础光型模组透镜能避免阳光聚焦问题，从整体来说阳光聚焦出现可能性降低，易管控；

10、本发明采用多个模组单元组合，低成本解决热集中的问题，多模组组合造型满足客户的需要。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为打近光截止线光型的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统的正视图；

图2为打近光截止线光型的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统的轴测图；

图3为打近光截止线光型的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统的俯视图；

图4为图3中A-A的剖面图；

图5为打近光截止线光型的远近光集成初级配光镜的右视图；

图6为打近光截止线光型的远近光集成初级配光镜的左视图；

图7为打近光基础光型的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统的俯视图；

图8为打近光截止线光型的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统的远近光集成初级配光镜的示意图；

图9为厚透镜满足可视角范围要求的示意图；

图10为本发明的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统为满足可视角范围要求的示意图；

图11为薄透镜不满足可视角范围要求的示意图。

图中示出：

灯光模组单元1 投影透镜7

近光光源2 入光面701

远光光源3 出光面702

远近光集成初级配光镜4 PCBA板8

远光初级配光镜401 近光截止线9

近光初级配光镜402 远光初级配光镜出光面10

近光部分聚光器5 近光初级配光镜出光面11

远光部分聚光器6

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

如图1～8所示，本实施例提供一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，包括多个灯光模组单元1和多个调节结构，调节结构用于调节灯光模组单元1。灯光模组单元1包括近光光源2、远光光源3以及远近光集成初级配光镜4，远近光集成初级配光镜4的一端设置有近光部分聚光器5和远光部分聚光器6，近光部分聚光器5用于接收近光光源2的光束，远光部分聚光器6用于接收远光光源3的光束，远近光集成初级配光镜4位于近光部分聚光器5和远光部分聚光器6的出光端，近光光源2发出的光线依次通过近光部分聚光器5、远近光集成初级配光镜4，远光光源3发出的光线依次通过远光部分聚光器6、远近光集成初级配光镜4。灯光模组单元1还包括PCBA板8，近光光源2和远光光源3均设置在PCBA板8上。单个灯光模组单元1的开口尺寸为15x30mm。

远近光集成初级配光镜4包括远光初级配光镜401和近光初级配光镜402，远光初级配光镜401和近光初级配光镜402固定结合设置，近光初级配光镜402位于近光部分聚光器5的出光端，远光初级配光镜401位于远光部分聚光器6的出光端。近光初级配光镜402包括一个或多个近光准直器，远光初级配光镜401包括一个或多个远光准直器。远光初级配光镜401的上表面作为近光的挡光板，远光初级配光镜401的上表面用于形成近光截止线9。远光初级配光镜401和近光初级配光镜402一体成型设置。远光初级配光镜401的上表面镀有金属反射膜。

灯光模组单元1还包括投影透镜7，近光光源2发出的光线依次通过近光部分聚光器5、远近光集成初级配光镜4、投影透镜7，远光光源3发出的光线依次通过远光部分聚光器6、远近光集成初级配光镜4、投影透镜7，投影透镜7的入光面701作为灯光模组单元1的内表面，投影透镜7的出光面702作为灯光模组单元1的外表面。灯光模组单元1的内表面设置有弧度。

实施例2：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

如图1～11所示，本实施例提供一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，包括光源组件、远近光集成初级配光镜4以及投影透镜7。远近光集成初级配光镜4包括近光初级配光镜402、远光初级配光镜401、近光部分聚光器5以及远光部分聚光器6。光源组件包括PCBA板8、近光光源2以及远光光源3，近光光源2和远光光源3光源设置在PCBA板8上。

近光初级配光镜4的入光端设置有一个或者多个准直聚光器，其中入光面用于预设初级光型，通过调整出光面的面型使初级光型进一步被分配到预定的角度和宽度，现有技术中通过单独的一个近光初级配光镜零件调配出射的光线使光线通过另一个单独的远光初级配光镜零件的边缘，形成近光光型的明暗截止线，在本实施例中远光初级配光镜与近光初级配光镜为一体成型结构，远光初级配光镜和近光初级配光镜的相对位置固定且精确，节省了安装时对两者相对位置进行调整的操作步骤。远光初级配光镜出光面10、近光初级配光镜出光面11以及近光截止线的位置关系如图5所示。

在一种实施方式中，远光初级配光镜的上表面可配置为镀一层金属反射膜，此处镀金属反射膜的方式可以为上表面整体镀金属反射膜，也可以为局部镀金属反射膜，通过镀金属反射膜增加近光的光能利用率，避免经过远光初级配光镜的上表面的光被截止，造成能量的浪费。近光初级配光镜和远光初级配光镜一上一下摆放并且为一体成型结构，构成初级配光镜零件，因此，作为远光光源和近光光源的LED可以摆放在同一平面内，配置在一块PCBA板上，节省了PCBA板的数量和在车灯中的摆放空间。光源出射的光线经远近光集成初级配光镜4调配后经投影透镜进一步投射在模组之外，以照亮路面或者路牌以及实现其他不同的行车照明。投影透镜也由入光面和出光面组成，投影透镜的厚度和曲率可以根据造型需求进行适应性的调整，使得整个单元的外观和尺寸符合一定要求，例如，造型要求出光面是一种平坦的面型，那么入光面就可以设置有一定的弧度来实现聚光或者发散光，相反的，如果造型需求是出光面有一定的弧度，那么相应的入光面就可以设计为平坦的面型，进而实现聚光或者发散光。

在上下文中，投影透镜的“入光面”和“出光面”出光面，可以理解为入光面为投影透镜的内表面，出光面为投影透镜的外表面。

所述模组单元还配置有调节结构，以实现多个模组单元的相互配合，产线安装时将按照车灯造型要求安装好每一个模组单元后，在产线调光校准工位进行调节各个模组单元的调节结构，直至得出精准光型，最后，在明确各模组单元的最终调节后位置后，由各个模组单元产生的光型组合形成一个完整的远近光光型。

本实施例将远光初级透镜和近光初级透镜集成为一个零件，较现有远近光两个件组合形成远近光功能系统，本实施例在零件注塑质量管控仅需控制一个零件，因而对模具、工艺参数、操作流程等各方面管控相较两个或多个零件更为容易，使系统光型的精确度更高。

本实施例采用多个模组单元组合，单个模组单元的开口尺寸可做到15x30(mm·mm)。多个模组单元组合的整体开口尺寸可做到15x150(mm·mm)，此处，所述多个单元组合的整体开口尺寸可根据造型需求进行调整。上述开口尺寸的值是优选值，在实际应用中是灵活的，需根据造型设计。

如图9～11所示，现有技术中通常采用一个大尺寸模组单元的设计方案，为满足可视角要求，须将投影透镜设计得较厚，以使大视角也能满足光学法规。区别于现有技术，本发明集成了多个单个模组单元，单个模组单元的开口尺寸远小于现有技术中的大尺寸模组单元，通过多个分区组合的叠加满足可视角，既可以使单个模组单元的投影透镜的厚度降低，重量变轻，从而降低生产成本和实现安装方式多样化，例如，投影透镜和投影透镜支架之间不再需要卡扣或者螺丝，又可以使车灯系统整体能满足光学法规，同时还能够适应小尺寸车灯系统的造型趋势，解决小尺寸车灯设计空间有限的问题。

如图3所示，透镜(Thick lens)出光面702曲率较小，其入光面701曲率较大，透镜焦距a变短，本实施例中本实施例截止线设计于光学初级透镜前端，由于焦距变短，截止线可向靠近投影透镜方向设置，因而可调整近光光源2、远光光源3、激光部分聚光器5及远光部分聚光器6组件与投影透镜的入光面701之间的距离变小，以减小模组纵深空间小、使车灯设计的空间限制更小、设计更灵活。

每个模组单元透镜可以设置为光学上是不同的。例如，用于实现近光基础光型功能的透镜出光面702设计为曲率较小，入光面701优选设计为内凹(以外侧太阳光方向视角来看定义为内凹)，此模组单元不存在阳光聚焦问题，原因是太阳光入射至透镜面被发散光线再打出，光线发散能避免阳光聚焦问题，因此太阳光打至透镜内表面不存在被聚焦问题。用于实现近光截止线光型功能的透镜外表面设计较为平缓，内表面优选设计为外凸(从外侧太阳光方向视角来看定义为外凸)，此单元有阳光聚焦问题。现有技术采用一个模组，即一个透镜，透镜设计是外表面内凹(从外侧太阳光方向视角来看定义为内凹)，内表面平缓，阳光照射至透镜易被聚焦整体存在阳光聚焦问题。

本实施例方案相较现有技术方案模组，本申请的打近光基础光型的透镜能有效避免阳光聚焦，即使打近光截止线的透镜仍然存在阳光聚焦的可能，但阳光聚焦问题出现的可能性降低，并且相较于现有技术一个透镜的设计方案由于本申请采用多个模组单元的组合形式，其设计调整及更改空间更大更灵活。

本实施例打近光截止线的透镜单元和打近光基础光型的透镜单元能够使用多个组合形式，可配置为光源亮度值是不同的，光源亮度可根据不同的设计需求进行调整。

如图6，初级透镜入光端具有近光准直器和远光准直器，于本实施例中，基于远光比近光亮度更高的设计需求，将近光准直器的数量设置为2个,远光准直器的数量设置为3个，在此远光准直器的数量相较于近光准直器多设置1个，可满足远光比近光亮度更高的设计要求。近光准直器设置于上部位置，远光准直器设置于下部位置。请参阅图4，多个近光准直器和多个远光准直器对应的光源设置于同一面上，使光源能够设置于同一面上，即同一单元的近光和远光光源设置同一PCBA板上，避免使用多块PCBA板，节约成本。

单个模组单元的透镜内表面设计弧度，由于光线通过透镜需要满足折射定律，内表面的弧度设置可以使模组单元具有扩散角。单个模组单元的透镜外表面弧度小，较平缓，是现在车灯发展大环境下客户优选和喜爱的造型。

随着车灯功能的个性化，动态效果和高能量光源的使用越来越频繁，加之车灯空间越来越窄，热问题越来越严重及难以解决，现有技术往往只能加风扇、散热器加快散热，但并不能彻底解决车灯的热问题，如采用多个风扇和散热器，又会增加车灯的生产成本。本实施例使用至少一个模组单元进行组合实现造型和车灯法规要求，单个模组单元截止线位置可向靠近投影透镜方向设置，每个模组单元尤其是打近光截止线的透镜单元的截止线可更靠近投影透镜，即打近光截止线的透镜和打近光截止线的透镜在长度上可以有不同的设置，使得打近光截止线的透镜单元光源位置较打近光基础光型的透镜单元的光源位置分开设置于不同的平面上，可避免热量的集中，更有助于散热。

参阅图3和图8，图3和图8中的入光面701和出光面702分别为打近光基础光型系统和打近光截止线光型系统的两种形式。本实施例采用多个模组单元组合，每个单元透镜可以设置为光学上是不同的，打近光基础光型模组和打近光截止线光型模组在初级配光镜在透镜内外表面设计存在区别，打近光基础光型模组透镜能避免阳光聚焦问题，从整体来说使得阳光聚焦出现的可能性降低，更易管控。

本发明将近光和远光的初级配光透镜为一体成型结构，上述每个单元的开口尺寸为15mm*30mm，或者其他尺寸，多个模组单元可以灵活自由摆放，组合实现造型多变的车灯远近光功能。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”“薄”、“厚”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，包括多个灯光模组单元(1)和多个调节结构，所述调节结构用于调节所述灯光模组单元(1)；

所述灯光模组单元(1)包括近光光源(2)、远光光源(3)以及远近光集成初级配光镜(4)；

所述远近光集成初级配光镜(4)的一端设置有近光部分聚光器(5)和远光部分聚光器(6)；所述近光部分聚光器(5)用于接收所述近光光源(2)的光束，所述远光部分聚光器(6)用于接收所述远光光源(3)的光束；

所述远近光集成初级配光镜(4)位于所述近光部分聚光器(5)和所述远光部分聚光器(6)的出光端；

所述近光光源(2)发出的光线依次通过所述近光部分聚光器(5)、所述远近光集成初级配光镜(4)；

所述远光光源(3)发出的光线依次通过所述远光部分聚光器(6)、所述远近光集成初级配光镜(4)。

2.根据权利要求1所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述灯光模组单元(1)还包括投影透镜(7)；

所述近光光源(2)发出的光线依次通过所述近光部分聚光器(5)、所述远近光集成初级配光镜(4)、所述投影透镜(7)；

所述远光光源(3)发出的光线依次通过所述远光部分聚光器(6)、所述远近光集成初级配光镜(4)、所述投影透镜(7)；

所述投影透镜(7)的入光面(701)作为所述灯光模组单元(1)的内表面，所述投影透镜(7)的出光面(702)作为所述灯光模组单元(1)的外表面。

3.根据权利要求2所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述灯光模组单元(1)的内表面设置有弧度。

4.根据权利要求1所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述灯光模组单元(1)还包括PCBA板(8)，所述近光光源(2)和所述远光光源(3)均设置在所述PCBA板(8)上。

5.根据权利要求1所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述远近光集成初级配光镜(4)包括远光初级配光镜(401)和近光初级配光镜(402)，所述远光初级配光镜(401)和所述近光初级配光镜(402)固定结合设置；

所述近光初级配光镜(402)位于所述近光部分聚光器(5)的出光端，所述远光初级配光镜(401)位于所述远光部分聚光器(6)的出光端。

6.根据权利要求5所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述近光初级配光镜(402)包括一个或多个近光准直器，所述远光初级配光镜(401)包括一个或多个远光准直器。

7.根据权利要求5所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述远光初级配光镜(401)的上表面作为近光的挡光板，所述远光初级配光镜(401)的上表面用于形成近光截止线(9)。

8.根据权利要求5所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述远光初级配光镜(401)和所述近光初级配光镜(402)一体成型设置。

9.根据权利要求5所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，所述远光初级配光镜(401)的上表面镀有金属反射膜。

10.根据权利要求1所述的极窄开口远近光一体汽车车灯模组系统，其特征在于，单个所述灯光模组单元(1)的开口尺寸为15x30mm。

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