CN116897260A - 车灯照明模组及车灯 - Google Patents

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Abstract

一种车灯照明模组，包括初级光学单元(1)、双焦点光学元件(2)和准直光学元件(3)，初级光学单元(1)包括光源(11)和聚光元件(12)，双焦点光学元件(2)具有第一焦点(F1)和第二焦点(F2)，光源(11)发出的光线能够经聚光元件(12)的汇聚后，在双焦点光学元件(2)的第一焦点(F1)区域形成初级光分布，或者经聚光元件(12)准直后，形成投射向双焦点光学元件(2)的初级光分布，双焦点光学元件(2)能够将初级光分布转换到双焦点光学元件(2)的第二焦点(F2)区域形成次级光分布，双焦点光学元件(2)的第二焦点(F2)设置在准直光学元件(3)的焦点(F)区域，准直光学元件(3)能够将次级光分布投射出去以形成照明光形。车灯照明模组对初级光学单元(1)的位置限制小，模组结构能够根据车灯的设计要求灵活布置。

Description

车灯照明模组及车灯 技术领域
本发明涉及车灯，具体地，涉及一种车灯照明模组。本发明还涉及一种车灯。
背景技术
车灯照明模组按照其作用分为远光照明模组、近光照明模组和远近光一体照明模组，按照其光形形成原理又可以分为反射式照明模组和投射式照明模组。投射式照明模组通常由光源、类椭球面反射镜及准直透镜组成，具有近光照明功能的照明模组中，还需要在准直透镜的焦点附近设置遮光板，以形成具有明暗截止线(照明光形上边界)的近光照明光形。在远近光一体投射式照明模组中，通常需要通过执行机构对遮光板进行位置切换，以分别形成远、近光照明光形。
自适应远光模组通常使用多个矩阵式排列的光源和与每个光源相对应的初级光学元件来形成多个照明光斑，多个照明光斑并列叠加形成远光照明光形。其中，每个光源的亮灭能够独立控制，这样，就可以通过各个光源的亮灭来控制对应的光斑区域的明暗，从而形成自适应远光照明。现有的自适应远光模组由于光路结构较为复杂，通常仅能实现远光照明功能，受光路排布的影响，难以与近光照明模组相结合，实现近光照明功能。在需要实现近光功能时，同样需要在光路中增加遮光板，通过执行机构对遮光板进行位置切换，来实现远、近光照明光形的切换。
现有的车灯照明模组中，反射式照明模组的类椭球面反射镜的第二焦点设置在准直透镜的焦点区域；透射式照明模组的初级光学元件出光面设置在透镜焦点区域，在能够实现近光照明功能的模组中，遮光板也必须设置在准直透镜的焦点附近，这就导致设置在准直透镜的焦点区域的光学器件较多，不同初级光学单元及其形成的光路之间相互影响，限制了车灯照明模组中初级光学单元的位置和数量。而设置在准直透镜焦点附近的遮光板也容易对远光光路形成遮挡，影响远光照明区域的照明效果。在远近光一体照明模组中，需要通过机械结构进行遮光板位置的切换，不仅切换速度低，切换稳定性较差，而且切换噪音较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种车灯照明模组，该车灯照明模组对初级光学单元的位置限制小，模组结构灵活性高。
本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种车灯，该车灯结构灵活，能够设置多种功能模块。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种车灯照明模组，包括初级光学单元、双焦点光学元件和准直光学元件，所述初级光学单元包括光源和聚光元件，所述双焦点光学元件具有第一焦点和第二焦点，所述光源发出的光线能够经所述聚光元件的汇聚后，在所述双焦点光学元件的第一焦点区域形成初级光分布，或者经所述聚光元件准直后，形成投射向所述双焦点光学元件的初级光分布，所述双焦点光学元件能够将所述初级光分布转换到所述双焦点光学元件的第二焦点区域而形成次级光分布，所述双焦点光学元件的第二焦点设置在所述准直光学元件的焦点区域，所述准直光学元件能够将所述次级光分布投射出去以形成照明光形。
优选地，所述聚光元件为抛物面反射镜，所述光源设置在所述抛物面反射镜的焦点区域，所述抛物面反射镜能够将所述光源发出的光线准直后形成初级光分布，投射向所述双焦点光学元件。在该优选技术方案中，从抛物面反射镜焦点区域发出的光线经过抛物面反射镜的反射后，能够形成相互平行的反射光线，减小了对聚光元件与双焦点光学元件之间设置距离的限制，提高了模组设置的灵活性。
进一步优选地，所述抛物面反射镜的边缘设置有抛物面截止线结构，所述抛物面截止线结构设置在所述双焦点光学元件的第一焦点区域。通过该优选技术方案，设置在抛物面反射镜边缘的抛物面截止线结构能够形成抛物面反射镜的反射边界，使得经过抛物面反射镜反射后形成的初级光分布能够带有相应的边界，经过双焦点光学元件的转换和准直光学元件的投射后，形成近光光形的明暗截止线。
优选地，所述聚光元件为椭球面反射镜，所述光源设置在所述椭球面反射镜的一个焦点区域，所述椭球面反射镜的另一个焦点设置在所述双焦点光学元件的第一焦点区域，所述光源发出的光线能够经所述椭球面反射镜的汇聚后，在所述双焦点光学元件的第一焦点区域形成初级光分布。在该优选技术方案中，椭球面反射镜具有两个焦点，椭球面反射镜能够将从一个焦点区域发出的光线汇聚到另一个焦点区域，对光线的汇聚效果更好，也能够形成清晰度更高的照明光形。
进一步优选地，车灯照明模组还包括遮光板，所述遮光板的一侧边缘设置有遮光板截 止线结构，所述遮光板截止线结构设置在所述椭球面反射镜的另一个焦点区域。通过该优选技术方案，遮光板能够在椭球面反射镜的焦点区域对光源发出的光线进行遮挡，形成清晰的带有明暗截止线的近光照明光形。
优选地，所述聚光元件为透明光导聚光件，所述光源设置在所述透明光导聚光件的入光面区域，所述光源发出的光线能够经所述透明光导聚光件汇聚后，在所述双焦点光学元件的第一焦点区域形成初级光分布。在该优选技术方案中，透明光导聚光件能够收集入光面区域的光源发出的光线，经透明光导体的传输后，由出光面射出。透明光导聚光件能够更好地将导入的光线限制在透明光导聚光件的导光体内部，能够减小不同光源所发出的光线之间的相互影响。
进一步优选地，所述透明光导聚光件出光面的一侧边界形成有聚光件截止线结构，所述聚光件截止线结构设置在双焦点光学元件的第一焦点区域。通过该优选技术方案，光线从透明光导聚光件的出光面射出时，聚光件截止线结构能够对从出光面射出的光线进行遮挡，形成近光光形的明暗截止线。
优选地，所述光源和聚光元件均有多个，各个所述聚光元件均能够收集各自对应的所述光源发出的光线，在所述双焦点光学元件的第一焦点区域形成初级光分布。通过该优选技术方案，多个光源发出的光线能够经各自对应的聚光元件收集后，在所述双焦点光学元件的第一焦点区域形成一个光分布，由多个光源发出的光线所形成的光分布相互组合，形成完整的初级光分布。该完整的初级光分布经过双焦点光学元件的转换和准直光学元件的投射，形成照明光形，每个光源发出的光线形成的光分布可以形成为照明光形中的一个照明光斑(或称像素)，多个照明光斑组合形成照明光形，以能够提高照明光形的亮度，拓展照明光形的照明区域。每个光源发出的光线形成的光分布也可以各自形成为覆盖整个照明区域的照明光斑，多个照明光斑相互叠加，形成具有较高亮度的照明光形。多个光源发出的光线还可以形成为不同类型的照明光形，通过控制光源的发光状态来进行不同类型照明光形的切换。
进一步优选地，所述双焦点光学元件包括近光双焦点光学元件和远光双焦点光线元件，所述光源包括近光光源和远光光源，，所述聚光元件包括近光聚光元件和远光聚光元件，所述近光聚光元件能够收集所述近光光源发出的光线，在所述近光双焦点光学元件的第一焦点区域形成近光初级光分布，并经过所述近光双焦点光学元件的转换、所述准直光学元件的投射后形成近光光形；所述远光聚光元件能够收集所述远光光源发出的光线，在 所述远光双焦点光学元件的第一焦点区域形成远光初级光分布，并经过所述远光双焦点光学元件的转换、所述准直光学元件的投射后形成远光光形。在该优选技术方案中，车灯照明模组中分别设置了近光初级光学单元、近光双焦点光学元件、远光初级光学单元和远光双焦点光学元件，因而同时具有近光照明和远光照明功能。由于双焦点光学元件能够将第一焦点区域的初级光分布转换到第二焦点区域，形成次级光分布，因而能够将第二焦点设置在准直光学元件的光轴上(准直光学元件的焦点区域)，而将第一焦点设置在准直光学元件的光轴之外，因此双焦点光学元件可以整体设置在准直光学元件的光轴之外，使得在本发明的车灯照明模组中可以同时设置近光初级光学单元、近光双焦点光学元件、远光初级光学单元和远光双焦点光学元件，分别形成近光照明模块和远光照明模块，使得本发明的车灯照明模组形成为远近光一体照明模组，并能够防止模组中近光照明模块、远光照明模块，及远近光光路之间的相互干扰。本发明的车灯照明模组中还可以设置多个双焦点光学元件和对应的聚光元件，同样也能够防止多个双焦点光学元件、光源、聚光元件，及其形成的光路之间的相互干扰。多个双焦点光学元件和初级光学单元能够组成多个不同的照明模块，不仅能够形成照明光形中的多个照明区域，而且能够形成多个不同类型的照明光形，如近光照明光形、远光照明光形、近光展宽照明光形、ADB远光照明光形等，丰富了本发明的车灯照明模组的功能。每个聚光元件所形成的光分布均能够集中在双焦点光学元件的第一焦点区域，经双焦点光学元件转换和准直光学元件投射后所形成的照明光形更加清晰，多个双焦点光学元件对不同的聚光元件所形成的光分布进行转换，对次级光分布以及最终形成的照明光形的控制更加灵活。
优选地，所述双焦点光学元件为设有椭球面形或类椭球面形反射面的椭球面反射镜。在该优选技术方案中，椭球面反射镜的椭球面形反射面或类椭球面形反射面的两个焦点之间的距离和两个焦点的位置设置灵活，能够方便地设置初级光学单元、双焦点光学元件和准直光学元件之间的相对位置。
作为优选方案，所述双焦点光学元件为凸透镜或者透镜组。在该优选技术方案中，使用凸透镜或者透镜组作为双焦点光学元件结构较为简单，成本也更加低廉。
本发明第二方面提供了一种车灯，该车灯使用了本发明第一方面所提供的车灯照明模组。
通过上述技术方案，本发明的车灯照明模组，光源发出的发散的光线经过聚光元件的汇聚或者准直后，在双焦点光学元件的第一焦点区域形成初级光分布，双焦点光学元件将 该初级光分布转换到第二焦点区域，也就是准直光学元件的焦点区域，形成次级光分布，准直光学元件将次级光分布投射出去，形成照明光形。双焦点光学元件的第二焦点设置在准直光学元件的焦点区域，第一焦点可以设置在准直光学元件的光轴之外，使得本发明的车灯照明模组的初级光学单元和双焦点光学元件均可以设置在准直光学元件的光轴之外，克服了传统车灯模组中需要将光源和初级光学元件设置在准直光学元件光轴附近的限制，提高了初级光学单元设置的灵活性。由于能够将初级光学单元和双焦点光学元件设置在准直光学元件的光轴之外，因而能够将初级光学单元和双焦点光学元件设置在车灯模组中的不同位置，使得在本发明的车灯照明模组中，相对于一个准直光学元件能够设置多个初级光学单元和双焦点光学元件，且每个初级光学单元发出的光线均能够汇聚于准直光学元件的焦点区域，在避免不同的初级光学单元、双焦点光学元件及其照明光路之间相互影响的同时，保证了所形成的照明光形的清晰度。本发明的车灯照明模组，对光学单元设置的限制更小，结构设置更加灵活，能够实现的功能也更多。本发明的车灯由于使用了本发明的车灯照明模组，也具有上述优点。
有关本发明的其它技术特征和技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是本发明的车灯照明模组一个实施例的光路原理示意图；
图2是本发明的车灯照明模组一个实施例的示意图；
图3是本发明的车灯照明模组另一个实施例的结构示意图；
图4是图3的光路示意图；
图5是图3的零件爆炸图；
图6是本发明的车灯照明模组一个实施例所形成的近光光形屏幕照度图；
图7是本发明的车灯照明模组一个实施例所形成的远光光形屏幕照度图；
图8是本发明的车灯照明模组一个实施例所形成的远近光组合光形屏幕照度图；
图9是本发明的车灯照明模组另一个实施例的结构示意图；
图10是本发明的车灯照明模组另一个实施例的剖面结构示意图；
图11是本发明的车灯照明模组另一个实施例的近光光路示意图；
图12是本发明的车灯照明模组另一个实施例的结构示意图；
图13是本发明的车灯照明模组另一个实施例的剖面结构示意图；
图14是本发明的车灯照明模组另一个实施例的近光光路示意图；
图15是本发明的车灯照明模组另一个实施例的近光光路示意图；
图16是本发明的车灯照明模组另一个实施例的光路原理示意图；
图17是本发明的车灯照明模组另一个实施例的结构示意图；
图18是图17的光路示意图；
图19是图17的局部结构示意图；
图20是本发明的车灯照明模组又一个实施例的示意图；
图21是本发明的车灯照明模组再一个实施例的示意图。
附图标记说明
1 初级光学单元 11 光源
12 聚光元件 121 抛物面截止线结构
122 聚光件截止线结构 2 双焦点光学元件
3 准直光学元件 4 遮光板
41 遮光板截止线结构 5 透镜支架
6 散热器
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后、上、下、左、右”所指示的方位或位置关系是基于本发明的车灯照明模组正常安装在车辆上后的方位或位置关系。其中，方位词“前”所指示的方向为车辆正常行驶时的方向。对本发明的车灯照明模组和车灯及其零部件的方位或位置关系的描述与其实际使用中的安装方位一致。
术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
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”、“设置”或“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方 式。
如图1至图21所示，本发明的车灯照明模组的一个实施例，包括初级光学单元1、双焦点光学元件2和准直光学元件3。初级光学单元1包括光源11和聚光元件12，聚光元件12是一种能够收集光源11发出的光线，并形成一定的光分布的光学元件。具体地，聚光元件12可以是具有抛物面反射面或者类抛物面反射面的抛物面反射镜，可以是具有椭球面反射面或者类椭球面反射面的椭球面反射镜，也可以是透明光导聚光件、凸透镜或透镜组，还可以是上述几种光学元件的可能的组合。类抛物面反射面是在抛物面反射面的基础上进行适应性调整所形成的与抛物面反射面功能类似的反射面，对抛物面反射面进行的调整能够调整局部反射面的反射方向，以调整反射后的光线所形成的光分布。双焦点光学元件2是一种具有第一焦点F1和第二焦点F2的光学元件，具体地，双焦点光学元件2可以是具有椭球面反射面或者类椭球面反射面的椭球面反射镜，也可以是凸透镜或者具有两个焦点的透镜组，也可以是其他可能的具有两个焦点的光学元件或者光学元件组。类椭球面反射面是指在椭球面反射面的基础上进行适应性调整，以调整其局部反射面的反射方向和所形成的光分布，所形成的与椭球面反射面功能类似的反射面。随着所使用的聚光元件12的种类的不同，光源11设置在聚光元件12的不同相对位置，使得聚光元件12能够收集光源11发出的光线。光源11优选使用LED发光芯片或者其它面光源，还可以为光源11配套设置散热器6，以降低光源11工作时的温度。光源11发出的光线经过不同种类的聚光元件12的折射和/或反射后，所形成的光分布的形式也不同。其中，椭球面反射镜、透明光导聚光件、凸透镜或透镜组能够将光源11发出的光线汇聚到双焦点光学元件2的第一焦点F1区域，在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域形成初级光分布；抛物面反射镜能够对光源11发出的光线起到准直作用，形成平行射出初级光分布，投射向双焦点光学元件2。双焦点光学元件2能够将由聚光元件12汇聚到第一焦点F1区域的初级光分布，或者由聚光元件12投射来的初级光分布经过反射或者折射后，汇聚到双焦点光学元件2的第二焦点F2区域，形成为经过双焦点光学元件2转换的，位于双焦点光学元件2的第二焦点F2区域的次级光分布。双焦点光学元件2的第二焦点F2设置在准直光学元件3的焦点F区域，这样，次级光分布也就位于准直光学元件3的焦点F区域，准直光学元件3能够将焦点F区域的次级光分布放大后投射出去，形成清晰的照明光形。准直光学元件3可以是带有抛物面反射面或者类抛物面反射面的抛物面反射镜，也可以是凸透镜或透镜组。在准直光学元件3选用凸透镜或者透镜组时，凸透镜或者透镜组可以安装在透镜支架5上。 准直光学元件3的光轴是指准直光学元件3的对称轴，光线沿准直光学元件3的光轴射向准直光学元件3时，经过准直光学元件3的透射或者反射后，光线仍在原有的直线上传播。如准直光学元件3为抛物面反射镜，准直光学元件3的光轴是一条通过反射镜的焦点F，并垂直于抛物面反射镜的反射面曲率最大处切平面的直线；如准直光学元件3为凸透镜或透镜组，准直光学元件3的光轴是一条通过凸透镜或者透镜组两个焦点的直线。双焦点光学元件2的第二焦点F2设置在准直光学元件3的焦点F区域，也就是设置在准直光学元件3的光轴上，双焦点光学元件2的第一焦点F1可以设置在准直光学元件3的光轴上，也可以设置在准直光学元件3的光轴之外。由于双焦点光学元件能够将位于第一焦点F1区域的初级光分布转换到第二焦点区域形成次级光分布，这样，就可以将双焦点光学元件2和初级光学单元1设置在准直光学元件3的光轴之外，而使得初级光学单元1形成的光分布能够转换到第二焦点F2，也就是准直光学元件3的焦点F区域，从而不影响所形成的照明光形的清晰度。由于不再有传统车灯照明模组中的光源和初级光学元件必须设置在准直透镜光轴附近的限制，本发明的车灯照明模组中光学元件的设置更加灵活，在准直光学元件3的光轴之外的不同方位可以设置多个初级光学单元1和双焦点光学元件2，而不用担心不同的初级光学单元1、双焦点光学元件2及其附属结构之间的相互影响，或者对其他光学元件形成的光路造成干扰，提高了模组功能设置的灵活性。
在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图2至图5和图17至图21所示，聚光元件12可以选用抛物面反射镜，光源11设置在抛物面反射镜的焦点区域，光源11所发出的光线经过抛物面反射镜的反射后形成平行的准直光线，该准直光线形成了由光源11发出的光线所形成的初级光分布，投射向双焦点光学元件2，并能够经过双焦点光学元件2的反射/折射后，在双焦点光学元件2的第二焦点F2区域形成次级光分布。抛物面反射镜的反射面可以设置在双焦点光学元件2的第一焦点区域。
作为本发明的车灯照明模组的一种具体实施方式，如图2至图5和图21所示，在抛物面反射镜的反射面一侧边缘设置有抛物面截止线结构121，抛物面截止线结构121设置在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域。光源11发出的光线照射到抛物面反射镜上时，抛物面截止线结构121形成了光线的反射边界，这样，光源11发出的光线经过抛物面反射镜的反射后，在所形成的光分布的一侧形成与抛物面截止线结构121形状相对应的明暗截止线，经过双焦点光学元件2的转换和准直光学单元3的投射，形成如图6所示的带有清晰的明暗截止线的近光照明光形。
在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图9至图11所示，聚光元件12选用椭球面反射镜。光源11设置在椭球面反射镜的一个焦点区域，椭球面反射镜的另一个焦点设置在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域。光源11发出的光线经过椭球面反射镜的反射后，汇聚到椭球面反射镜的另一个焦点区域，也就是双焦点光学元件2的第一焦点F1区域，形成初级光分布。
作为本发明的车灯照明模组的一种具体实施方式，如图9至图11所示，本发明的车灯照明模组还包括遮光板4。在遮光板4的一侧边缘设置有遮光板截止线结构41，遮光板4的位置设置为使得遮光板截止线结构41位于椭球面反射镜的另一个焦点区域，也就是双焦点光学元件2的第一焦点F1区域。光源11发出的光线经过聚光元件12的反射后射向椭球面反射镜的另一个焦点区域时，遮光板4对经过的光线进行遮挡，经双焦点光学元件2的转换和准直光学元件3的投射后，最终形成如图6所示的带有与遮光板截止线结构41的形状相对应的明暗截止线的近光照明光形。与传统的车灯照明模组相比，由于遮光板4设置在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域，所形成的带有明暗截止线的初级光分布经过双焦点光学元件2转移到准直光学元件3的焦点区域，而双焦点光学元件2的第一焦点F1通常偏离准直光学元件3的光轴设置，因而，遮光板4可以设置在远离准直光学元件3光轴的位置，增加了光学元件设置的灵活性，不会对模组中设置的其他光学元件及其形成的光路产生干扰。
在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图12至图14所示，聚光元件12选用透明光导聚光件。透明光导聚光件可以是由透明光导体形成的传统聚光器结构，也可以是由透明光导体形成的其他任何可以收集、传导和输出光线的结构形式。透明光导聚光件带有用于收集光源发出的光线的入光面，该入光面可以是设置在透明光导聚光件一端的平面或者曲面，也可以是设置在透明光导聚光件上的入光结构中的一部分。光源11设置在透明光导聚光件的入光面区域，以使得光源11发出的光线能够更多地进入透明光导聚光件中，经过透明光导聚光件的传输，从透明光导聚光件的出光面处射出。透明光导聚光件的出光面可以设置在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域，使得由透明光导聚光件的出光面处射出的光线能够在双焦点光学元件2第一焦点F1的区域形成初级光分布。
作为本发明的车灯照明模组的一种具体实施方式，如图12至图14所示，在透明光导聚光件出光面的一侧边界形成有聚光件截止线结构122，聚光件截止线结构122设置在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域。本说明书中所述的焦点区域，是指焦点以及邻近焦 点的位置。光源11发出的光线经过透明光导聚光件的收集和传输后，从透明光导聚光件的出光面射出时，聚光件截止线结构122对一侧的光线进行遮挡后，经双焦点光学元件2的转换和准直光学元件3的投射，最终形成如图6所示的带有与聚光件截止线结构122形状相对应的明暗截止线的近光照明光形。
在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图2至图5、图9至15、图20和图21所示，本发明的车灯照明模组中设置有多个初级光学单元1，也就是设置有多个光源11和多个聚光元件12。具体地，可以设置至少两个初级光学单元1，每个初级光学单元1中，可以包括一个光源11和一个对应的聚光元件12，在选用透明光导聚光件作为聚光元件12时，一个初级光学单元1包含一个透明光导聚光件，透明光导聚光件上可以设置有一个或多个入光面，每个入光面区域设置有一个或多个光源11，使得一个初级光学单元1可以包括多个光源11。各个聚光元件12均能够收集各自对应的光源11发出的光线，可以在双焦点光学元件2的第一焦点F1区域形成初级光分布，初级光分布经过双焦点光学元件2的转换，和准直光学元件3的投射后，形成照明光形。多个初级光学单元1可以都是近光初级光学单元，也可以都是远光初级光学单元，还可以一部分是近光初级光学单元，一部分是远光初级光学单元。当本发明的车灯照明模组中具有多个近光初级光学单元时，各初级光学单元形成的初级光分布经过双焦点光学元件2的转换后，所形成的次级光分布在准直光学元件3的焦点区域相叠加和/或相组合后，由准直光学元件3投射出去，形成近光光形。由于传统的近光模组中的遮光板需要设置在准直光学元件的焦点区域，因此所有的近光光源及近光光学元件都只能设置在遮光板的上侧，即准直光学元件的焦点上侧。而在本发明的车灯照明模组中，由于双焦点光学元件2能够将不同位置的初级光分布转换到准直光学元件3的焦点区域，因此，多个近光初级光学单元可以设置在准直光学元件3光轴外的不同位置，既可以设置在准直光学元件3的光轴上侧，也可以设置在光轴下侧，从而在有限的空间内布置更多的近光初级光学系统。当本发明的车灯照明模组中具有多个远光初级光学单元时，各多个远光初级光学形成的初级光分布经过双焦点光学元件2的转换和准直光学元件3的投射后，可以相互叠加和/或组合，形成普通的远光照明光形，也可以相互组合形成矩阵排列的照明区域集合，用来实现ADB远光功能。在本发明的车灯照明模组中，由于光源11和聚光元件12均可以设置在准直光学元件3的光轴之外，因而在准直光学元件3的光轴的周边不同位置处可以互不干扰地设置有多个光源11和多个聚光元件12。在设置有遮光板4等用于形成明暗截止线的结构时，该结构设置在各自的聚光元件12的光 路上，从而可以远离准直光学元件3的光轴区域，避免用于形成明暗截止线的结构对其他的光源11形成的光路的影响。当然，在设置有多个初级光学单元1的车灯照明模组中，也可以将一个初级光学单元1设置在准直光学元件3的光轴上，其他初级光学单元1设置在准直光学元件3的光轴之外，也可以避免不同的初级光学单元1及其光路之间的相互干扰。在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图2至图5、图9至15、图20和图21所示，双焦点光学元件2包括近光双焦点光学元件和远光双焦点光线元件，近光双焦点光学元件和远光双焦点光线元件可以设置为各自独立的光学元件，也可以相互连接在一起形成一个一体的光学元件。光源11包括近光光源和远光光源，近光光源和远光光源均可以有多个。述聚光元件12包括近光聚光元件和远光聚光元件，近光聚光元件和远光聚光元件也均可以有多个，每个近光聚光元件可以对应一个或多个近光光源，每个远光聚光元件也可以对应一个或多个远光光源。其中，远光光源和远光聚光元件构成了远光初级光学单元，近光光源和近光聚光元件构成了近光初级光学单元，近光初级光学单元中还包括遮光板4，或者近光聚光元件上设置有截止线结构。近光光源发出的光线经过近光聚光元件的汇聚或者准直，并经过遮光板4或者近光聚光元件上的截止线结构遮挡后，形成带有明暗截止线的近光初级光分布，近光双焦点光学元件能够把近光初级光分布转换到第二焦点区域，也就是准直光学元件3的焦点F区域，形成近光次级光分布，并由准直光学元件3将近光次级光分布放大后投射出去，形成如图6所示的带有明暗截止线的近光光形。远光光源发出的光线经过远光聚光元件的汇聚或者准直，形成远光初级光分布，远光双焦点光学元件能够把远光初级光分布转换到第二焦点区域，也就是准直光学元件3的焦点F区域，形成远光次级光分布，并由准直光学元件3将远光次级光分布放大后投射出去，形成如图7所示的远光光形。此时，本发明的车灯照明模组就形成了远近光一体车灯照明模组。在该模组中，当近光光源和远光光源同时发光时，近光光形和远光光形相组合，形成如图8所示的远近光组合光形。通过控制不同光源11的亮灭，还可以使得本发明的车灯照明模组所形成的照明光形在近光光形、远光光形和远近光组合光形之间方便地切换。在本发明的车灯照明模组中，由于双焦点光学元件2的设置，近光初级光学单元和远光初级光学单元均可以设置在远离准直光学元件3的光轴区域，避免了近光初级光学单元与远光初级光学单元之间的相互干扰。在带有遮光板4时，由于遮光板4也设置在远离准直光学元件3焦点F的区域，能够避免遮光板4遮挡远光光路而导致的在远近光组合光形中远光光形与近光光形的结合处形成照明暗区，提升了驾驶员的视觉感受。双焦点光学元件2也可以设置多个，当双焦 点光学元件2的数目多于两个时，多个双焦点光学元件2通常呈矩阵状排列，具体地，多个双焦点光学元件2可以沿某一旋转轴的旋转矩阵排列，也可以沿某一方向的直线矩阵排列，还可以部分沿某一旋转轴的旋转矩阵排列、部分沿某一方向的直线矩阵排列。初级光学单元1也可以设置多个，其中，每个聚光元件12与一个或者多个光源11相对应，每个双焦点光学元件2与一个或者多个聚光元件12相对应，每个聚光元件12能够收集各自对应的光源11发出的光线，在其所对应的双焦点光学元件2的第一焦点F1区域形成初级光分布。多个初级光学单元1可以朝向双焦点光学单元2沿某一旋转轴的旋转矩阵排列，也可以沿某一方向的直线矩阵排列，还可以部分沿某一旋转轴的旋转矩阵排列、部分沿某一方向的直线矩阵排列。由于双焦点光学元件2也可以设置在准直光学元件3的光轴之外，在准直光学元件3的光轴周边也可以互不干扰地设置多个双焦点光学元件2，进一步提高光源11和聚光元件12的设置灵活度，并使得各个光源11所形成的初级光分布均能够位于双焦点光学元件2的第一焦点F1区域，提高经过双焦点光学元件2转换后的次级光分布的清晰度。同样地，多个双焦点光学元件2中也可以有一个设置在准直光学元件3的光轴上，其他双焦点光学元件2设置在准直光学元件3的光轴之外，这样也可以避免不同的双焦点光学元件2、对应的初级光学单元1及其光路之间的相互干扰。多个初级光学单元1形成的初级光分布经多个双焦点光学元件2的转换后，由准直光学元件3投射出去，不仅能够形成照明光形中的多个照明区域，而且能够形成多个不同类型的照明光形，如近光照明光形、远光照明关系光形、近光展宽照明光形、ADB远光照明光形等。不同类型的照明光形还可以相互组合，满足车辆不同状态下的照明需要。
在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图1至图5、图9至15和图21所示，双焦点光学元件2选用带有椭球面形反射面或类椭球面形反射面的双焦点反射镜。椭球面形反射面或类椭球面形反射面均具有两个焦点，从一个焦点区域发出的光线经过椭球面形反射面或类椭球面形反射面反射后，均能够汇聚到另一个焦点区域，因而可以将一个焦点区域的光线汇聚到另一个焦点区域，在另一个焦点区域形成光分布。可以将其中的任一个焦点作为第一焦点F1，另一个焦点作为第二焦点F2，完成光源11发出的光线从第一焦点F1至第二焦点F2的转换。
在本发明的车灯照明模组的一些实施例中，如图16至图20所示，双焦点光学元件2选用凸透镜或者透镜组。在凸透镜或者透镜组的两侧均具有一个焦点，使得凸透镜或者透镜组均具有两个焦点，从一个焦点区域发出的光线经过凸透镜或者透镜组的折射后，均能 够汇聚到另一个焦点区域。从而可以将一个焦点区域的光线汇聚到另一个焦点区域，在另一个焦点区域形成光分布。可以将其中的任一个焦点作为第一焦点F1，另一个焦点作为第二焦点F2，完成光源11发出的光线从第一焦点F1至第二焦点F2的转换。但在使用单个凸透镜作为双焦点光学元件2时，由于经过凸透镜折射的光线总体沿凸透镜的光轴方向传播，限制了双焦点光学元件2的第一焦点F1偏离准直光学元件3的光轴的距离，对模组设置的灵活性的提高形成了一定的影响。
本发明所提供的车灯照明模组，能够通过初级光学单元1形成初级光分布，并通过双焦点光学元件2将初级光分布转换到第二焦点F2区域，也就是准直光学元件3的焦点F区域，形成次级光分布，再经由准直光学元件3将次级光分布投射出去，形成照明光形。由于双焦点光学元件2的第二焦点F2设置在准直光学元件3的焦点区域，也就是在准直光学元件3的光轴上，而双焦点光学元件2的第一焦点F1设置在准直光学元件3的光轴之外，这就使得初级光学单元1和双焦点光学元件2可以设置在准直光学元件3的光轴之外的情况下，能够在准直光学元件3的焦点F区域形成光分布，保证经过准直光学元件3投射后形成的照明光形的位置和清晰度。与传统车灯照明模组中初级光学单元需要设置在准直光学元件的光轴附近不同，本发明的车灯照明模组中的初级光学单元1和双焦点光学元件2均可以设置在准直光学元件3的光轴周边远离光轴的位置，因而可以根据车灯的不同设计要求自由设置初级光学单元1和双焦点光学元件2的位置，提高了初级光学单元1和双焦点光学元件2的设置灵活性。在本发明的车灯照明模组中，初级光学单元1及其形成的初级光分布均可以设置在远离准直光学元件3光轴的位置，避免了不同初级光学单元1之间的影响，在初级光学单元1中设置有遮光板4时，遮光板4设置在对应的聚光元件12与双焦点光学元件2之间，不会对其他初级光学单元1或者双焦点光学元件2形成干扰，提高了截止线结构设置的自由度。在本发明的车灯照明模组的优选实施例中，在准直光学元件3的光轴周边的不同位置设置有多个不同的光源11、聚光元件12和双焦点光学元件2，每个光源11、聚光元件12和双焦点光学元件2能够形成一种照明光形，或者形成照明光形的一部分，丰富了本发明的车灯照明模组的功能，避免了不同的光源11、聚光元件12和双焦点光学元件2之间的相互影响。本发明的车灯照明模组，对模组中光学单元位置的限制更小，结构设置更加灵活，使得车灯照明模组能够根据设计要求布置空间占用，能够实现更多的照明光形，且能够更方便有效地进行不同光形的切换。
本发明的车灯，使用了本发明任一实施例的车灯照明模组，也具有上述优点。
在本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”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。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指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。
以上结合附图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，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但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 (12)

  1. 一种车灯照明模组，其特征在于，包括初级光学单元(1)、双焦点光学元件(2)和准直光学元件(3)，所述初级光学单元(1)包括光源(11)和聚光元件(12)，所述双焦点光学元件(2)具有第一焦点(F1)和第二焦点(F2)，所述光源(11)发出的光线能够经所述聚光元件(12)的汇聚后，在所述双焦点光学元件(2)的第一焦点(F1)区域形成初级光分布，或者经所述聚光元件(12)准直后，形成投射向所述双焦点光学元件(2)的初级光分布，所述双焦点光学元件(2)能够将所述初级光分布转换到所述双焦点光学元件(2)的第二焦点(F2)区域而形成次级光分布，所述双焦点光学元件(2)的第二焦点(F2)设置在所述准直光学元件(3)的焦点区域，所述准直光学元件(3)能够将所述次级光分布投射出去以形成照明光形。
  2. 根据权利要求1所述的车灯照明模组，其特征在于，所述聚光元件(12)为抛物面反射镜，所述光源(11)设置在所述抛物面反射镜的焦点区域，所述抛物面反射镜能够将所述光源(11)发出的光线准直后形成初级光分布，投射向所述双焦点光学元件(2)。
  3. 根据权利要求2所述的车灯照明模组，其特征在于，所述抛物面反射镜的边缘设置有抛物面截止线结构(121)，所述抛物面截止线结构(121)设置在所述双焦点光学元件(2)的第一焦点(F1)区域。
  4. 根据权利要求1所述的车灯照明模组，其特征在于，所述聚光元件(12)为椭球面反射镜，所述光源(11)设置在所述椭球面反射镜的一个焦点区域，所述椭球面反射镜的另一个焦点设置在所述双焦点光学元件(2)的第一焦点(F1)区域，所述光源(11)发出的光线能够经所述椭球面反射镜的汇聚后，在所述双焦点光学元件(2)的第一焦点区域形成初级光分布。
  5. 根据权利要求4所述的车灯照明模组，其特征在于，还包括遮光板(4)，所述遮光板(4)的一侧边缘设置有遮光板截止线结构(41)，所述遮光板截止线结构(41)设置在所述椭球面反射镜的另一个焦点区域。
  6. 根据权利要求1所述的车灯照明模组，其特征在于，所述聚光元件(12)为透明光导聚光件，所述光源(11)设置在所述透明光导聚光件的入光面区域，所述光源(11)发出的光线能够经所述透明光导聚光件汇聚后，在所述双焦点光学元件(2)的第一焦点区域形成初级光分布。
  7. 根据权利要求6所述的车灯照明模组，其特征在于，所述透明光导聚光件出光面的一侧边界形成有聚光件截止线结构(122)，所述聚光件截止线结构(122)设置在双焦点光学元件(2)的第一焦点(F1)区域。
  8. 根据权利要求1至7中任一项所述的车灯照明模组，其特征在于，所述光源(11)和聚光元件(12)均有多个，各个所述聚光元件(12)均能够收集各自对应的所述光源(11)发出的光线，在所述双焦点光学元件(2)的第一焦点(F1)区域形成初级光分布。
  9. 根据权利要求8所述的车灯照明模组，其特征在于，所述双焦点光学元件(2)包括近光双焦点光学元件和远光双焦点光线元件，所述光源(11)包括近光光源和远光光源，所述聚光元件(12)包括近光聚光元件和远光聚光元件，所述近光聚光元件能够收集所述近光光源发出的光线，形成近光初级光分布，并经过所述近光双焦点光学元件的转换、所述准直光学元件(3)的投射后形成近光光形；所述远光聚光元件能够收集所述远光光源发出的光线，形成远光初级光分布，并经过所述远光双焦点光学元件的转换、所述准直光学元件(3)的投射后形成远光光形。
  10. 根据权利要求1至7中任一项所述的车灯照明模组，其特征在于，所述双焦点光学元件(2)为设有椭球面形或类椭球面形反射面的椭球面反射镜。
  11. 根据权利要求1至7中任一项所述的车灯照明模组，其特征在于，所述双焦点光学元件(2)为凸透镜或者透镜组。
  12. 一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求1至11中任一项所述的车灯照明模组。
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