CN117730228A - 车灯照明装置的光学透反系统和车灯照明装置 - Google Patents
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Abstract
一种车灯照明装置的光学透反系统和车灯照明装置，光学透反系统包括具有光源(80)的初级光学系统，光学透反系统配置成对初级光学系统的光源(80)出射的光进行折射以及反射，光学透反系统包括透镜(3)和具有第一反射面(20)的第一反射器(2)，透镜(3)构成为在第一方向上对光进行准直，并且第一反射面(20)构成为在与第一方向正交的第二方向上对光进行准直，第一反射面(20)具有由轮廓线(21)表征的弯曲形状，第一反射面(20)是将其轮廓线(21)沿着轮廓线(21)所在平面的法向方向拉伸而形成的曲面，光学透反系统配置成使得：从具有光源(80)的初级光学系统出射的光束经透镜(3)的折射以及第一反射器(2)的反射后出射，从而形成车灯照明装置的照明光形。
Description
本公开涉及车灯照明装置，具体地，本公开涉及车灯照明装置的光学透反系统和车灯照明装置。
本部分提供了与本公开有关的背景信息，但是这些信息并不必然构成现有技术。
为了适应不同的车灯造型以及照明光形的要求，车辆上的照明装置的形式越来越多样化，出现了近光照明装置、远光照明装置、远近光一体照明装置、辅助近光照明装置和辅助远光照明装置等，近几年关于设置有光学准直元件的车灯照明装置的新技术也层出不穷。
通常在车灯照明装置中设置光学准直元件比如准直透镜以得到近似平行的出射光束。例如，专利申请CN107208859A公开了一种照明设备，该照明设备具有至少一个优选非球面的准直透镜。另外，专利申请CN212618084U公开了一种双向准直透镜及其车灯系统。
发明内容
本部分提供本公开的一般概要，而不是本公开的全部范围或全部特征的全面披露。
本公开的发明人发现，在现有的采用双曲面准直透镜作为光学准直元件的车灯照明装置中，准直透镜上的曲面为基于透镜光轴的回转曲面，准直透镜的成像特点是各向同性的。然而，车灯照明装置的照明光形具有各向异性的要求，例如对于近光照明光形，需要上下照明角度小，左右照明角度大。为此，基于准直透镜的车灯照明装置需要通过额外的光学系统形成具有一定宽度的基础光形，再通过准直透镜成像到路面，这将使得车灯照明装置的结构相对复杂。此外，对于现有的采用双向准直透镜作为光学准直元件的车灯系统，由于双向准直透镜的入光面及出光面之间存在一定距离，即透镜具有一定厚度，当需要形成的光形的长宽尺寸比设置成较大值时，入光面焦距与出光面焦距相差较大，因而入光面和出光面之间的间距较大，导致透镜体积加大，重量较重。另外，双向准直透镜一般为透明塑料注塑成型，厚度越厚，其注塑工艺时间也较长，导致生产效率低，不利于大批量生产。
因此，存在对车灯照明装置的光学准直元件进行改进的需要，以克服或缓解上述技术问题中的全部或至少一部分。
本公开的示例性实施方式提供一种车灯照明装置的光学透反系统，所述光学透反系统在车灯照明装置上使用，所述车灯照明装置包括具有光源的初级光学系统，所述光学透反系统配置成对所述初级光学系统的所述光源出射的光进行折射以及反射，所述光学透反系统包括透镜和具有第一反射面的第一反射器，所述透镜构成为在第一方向上对光进行准直，并且所述第一反射面构成为在与所述第一方向正交的第二方向上对光进行准直，所述第一反射面具有由轮廓线表征的弯曲形状，所述第一反射面是将其轮廓线沿着所述轮廓线所在 平面的法向方向拉伸而形成的曲面，所述光学透反系统配置成使得：从具有所述光源的所述初级光学系统出射的光束经所述透镜的折射以及所述第一反射器的反射后出射，从而形成所述车灯照明装置的照明光形。
在一些实施方式中，所述轮廓线包括抛物线或类抛物线。
在一些实施方式中，所述第一方向是水平方向或竖向方向。
在一些实施方式中，所述第一反射面的轮廓线形状设置成使得经由所述第一反射面的反射后获得的光束之间彼此平行。
在一些实施方式中，所述第一反射面的轮廓线形状设置成使得经由所述第一反射面的反射后获得的光以光扩散角度扩散，所述光扩散角度随着所述第一反射面的轮廓线形状的改变而改变。
在一些实施方式中，所述透镜和所述第一反射器相邻地设置在所述光源的同一侧，所述透镜位于所述第一反射器的光路方向的上游侧。
在所述透镜位于所述第一反射器的光路方向的上游侧的实施方式中，所述光学透反系统的焦点处于所述透镜的焦线上。
在一些实施方式中，所述透镜和所述第一反射器相邻地设置在所述光源的同一侧，所述透镜位于所述第一反射器的光路方向的下游侧。
在所述透镜位于所述第一反射器的光路方向的下游侧的实施方式中，所述光学透反系统的焦点和所述透镜的焦线关于所述轮廓线的拉伸的方向镜像。
在一些实施方式中，所述初级光学系统具有明暗截止线结构，所述光学透反系统的焦点设置在所述明暗截止线结构处。
在一些实施方式中，所述第一反射面是通过使用镀覆材料进行镀覆来形成的。
在一些实施方式中，所述第一反射面的所述镀覆材料为铝、铬、镍、银和金中的至少一种。
在一些实施方式中，所述透镜和所述第一反射器是单独制造的并且通过连接紧固件组装在所述车灯照明装置上。
在一些实施方式中，所述透镜和第一反射器是一体成型的。
在一些实施方式中，所述初级光学系统包括第二反射器，所述光源出射的光经所述第二反射器反射后，由所述光学透反系统接收并折射反射以形成所述车灯照明装置的照明光形。
在一些实施方式中，所述初级光学系统包括透明导光体，所述光源出射的光经所述透明导光体出射后，由所述光学透反系统接收并折射反射以形成所述车灯照明装置的照明光形。
在一些实施方式中，所述光学透反系统包括附加的第三反射器，所述透镜、所述第一反射器和所述第三反射器构造成共同形成所述光学透反系统的焦点或聚焦区域。
另一方面，本公开的示例性实施方式提供一种车灯照明装置，所述车灯照明装置包括上述的光学透反系统。
参照下面结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，可以更加容易地理解本公开的以上和其他目的、特点和优点。在所有附图中，相同的或对应的技术特征或组成部分将采用相同或对应的附图标记来表示。在附图中，各组成部分的尺寸和相对位置并不必然是按比例绘制出的。在附图中：
图1是根据本公开的示例性实施方式的车灯照明装置的示意图；
图2是单个旋转抛物面反射器的光路原理图；
图3是根据本公开的示例性实施方式的具有透镜和第一反射器的光学透反系统的光路示意图；
图4是根据本公开的示例性实施方式的图3的光学透反系统的竖向方向上的光束的光路示意图；
图5是根据本公开的示例性实施方式的图3的光学透反系统的水平方向上的光束的光路示意图；
图6是具有明暗截止线的近光照明光形的示意图；
图7是具有中心最大值的远光照明光形的示意图；
图8是1mmx1mm的LED发光芯片置于单个旋转抛物面反射器的焦点上时其光线经单个旋转抛物面反射器反射后所形成的光形示意图；
图9是1mmx1mm的LED发光芯片置于本公开的示例性实施方式的图3的光学透反系统的焦点上时其光线经该光学透反系统投射所形成的光形示意图；
图10是根据本公开的示例性实施方式的光学透反系统的光路示意图；
图11A是根据本公开的示例性实施方式的图10的光学透反系统的竖向方向的光束的光路示意图；
图11B是根据本公开的示例性实施方式的图10的光学透反系统的水平方向上的光束的光路示意图；
图12是包括本公开的示例性实施方式的图10的光学透反系统的的车灯照明装置所形成的光形示意图；
图13是根据本公开的示例性实施方式的光学透反系统的光路示意图；
图14是根据本公开的示例性实施方式的光学透反系统的光路示意图；
图15是根据本公开的示例性实施方式的车灯照明装置的光路示意图；。
图16是根据本公开的示例性实施方式的车灯照明装置的示意图；以及
图17根据本公开的示例性实施方式的图16的车灯照明装置的分解示意图。
附图标记说明：2：第一反射器；20：第一反射面；21：轮廓线；3：透镜；31：出射面；32：入射面；60：截止线结构；70：第二反射器；80：光源；300：光学透反系统的焦点；A：拉伸方向。
下面将参照附图借助于示例性实施方式对本公开进行详细描述。要注意的是，本公开的示例性实施方式旨在使得本领域的普通技术人员可以容易地实施本公开，本公开的各实施方式可以以许多不同的形式来实现，而不应当被解释为限于本公开中所阐述的实施方式。相应的，对本公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开的限制。此外，在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件。
还需要说明的是，为了清楚起见，在说明书和附图中并未描述和示出实际的特定实施方式的所有特征，并且，为了避免不必要的细节模糊了本公开关注的技术方案，在附图和说明书中仅描述和示出了与本公开的技术方案密切相关的装置结构，而省略了与本公开的技术内容关系不大的且本领域技术人员已知的其他细节。
车灯照明装置、特别是车辆的前照灯通常包括具有光源的初级光学系统以及光学准直元件以实现符合要求的照明光形。在一些现有的车灯照明装置中采用双向准直透镜作为光学准直元件，但是在车灯照明装置需要获得具有较大的长宽尺寸比的照明光形的情况下，双向准直透镜通常被制造成具有大体积和较重的重量，因此导致生产效率低并且成本较高。
针对上述问题，本公开提供了车灯照明装置的光学透反系统，以下结合图1对根据本公开的具有光学透反系统的车灯照明装置的示例性实施方式进行说明。
图1是根据本公开的示例性实施方式的车灯照明装置的示意图，该车灯照明装置包括初级光学系统和光学透反系统。初级光学系统具有光源80，光学透反系统配置成对来自初级光学系统的光源80的光进行折射以及反射。在示出的示例性实施方式中，光学透反系统包括具有入射面32和出射面31的透镜3和具有第一反射面20的第一反射器2。透镜3构成为在第一方向上对光进行准直，并且第一反射面20构成为在与第一方向正交的第二方向上对光进行准直。透镜3是柱状透镜，柱状透镜的形状没有特别限制，只要能够在一个方向上对光进行准直折射即可，例如可以是入射面为平面且出射面为凸面的平凸柱状透镜，也可以是入射面和出射面均为凸面的双凸柱状透镜，还可以是入射面为凹面且出射面为凸面的柱状透镜，透镜3具有无数个焦点，该无数个焦点均处于一条线上即焦线上，该焦线到透镜3的中心的距离即焦距根据入射面、出射面的轮廓形状以及透镜的材质确定。第一反射面20具有由轮廓线表征的弯曲形状，第一反射面20是将相应的轮廓线沿着轮廓线所在平面的法向方向拉伸而形成的曲面。在此，所说的轮廓线是指第一反射面的一条边的曲线，光学透反系统配置成：从具有光源的初级光学系统出射的光经由透镜的折射以及反射器的反射后以平行光束或扩散光束的方式出射，从而形成车灯照明装置的照明光形，在此所说的平行包括接近平行的情况。
在本公开的上下文中，初级光学系统配置成用于接收来自光源的光，并且对所接收的光进行引导和传输以形成初级光分布，初级光分布经光学反射系统投射后形成期望的照明光形。
光学透反系统被配置为接收光并对该光进行折射以及反射。在一些示例中，由光学透反系统接收的光束可以是直接由光源提供的光。在另一示例中，由光学透反系统接收的光 可以是部分准直的光，例如参照图1，初级光学系统可以包括第二反射器70，光源80出射的光束可以经第二反射器70反射后，由光学透反系统接收、折射以及反射，以形成车灯照明装置的照明光形。在本公开的上下文中，“光源”可以表示光的来源(例如，发光的装置或设备)。例如，光源可以是当被激活时发光的发光二极管(LED)。在本公开的上下文中，光源基本上可以是任何光源或光发射器，其包括但不限于发光二极管(LED)、激光器、荧光灯、白炽灯等。
在一些实施方式中，第一反射器可以是第一反射镜。在一些实施方式中，第一反射器可以是抛物面反射器。在本公开的上下文中，“抛物面反射器”表示具有截面形状呈抛物线的反射面的反射器，该反射面是将相应的抛物线沿着轮廓线所在平面的法向方向单向拉伸而形成的曲面，反射面的每个截面线对应一个焦点，整个反射面的各截面线的所有焦点处于一条焦线上。
图2示出了单个旋转抛物面反射器的光路原理图。该旋转抛物面反射器5是一个轴对称二次曲面反射镜，当光源位于焦点500处时，光源出射的光束，经抛物面反射器5反射得到平行光束。
接下来参照图3至图9来具体描述根据本公开的光学透反系统的基本构造。图3示出了根据本公开的示例性实施方式的具有透镜和第一反射器的光学透反系统的光路示意图。图4是根据本公开的示例性实施方式的图3的光学透反系统的竖向方向上的光束的光路示意图。图5是根据本公开的示例性实施方式的图3的光学透反系统的水平方向上的光束的光路示意图。图6是具有明暗截止线的近光照明光形的示意图。图7是具有中心最大值的远光照明光形的示意图。图8是1mmx1mm的LED发光芯片置于单个旋转抛物面反射器的焦点上时其光线经单个旋转抛物面反射器反射后所形成的光形示意图。图9是1mmx1mm的LED发光芯片置于本公开的示例性实施方式的图3的光学透反系统的焦点上时其光线经该光学透反系统投射所形成的光形示意图。
在本公开的实施方式中，光束在通常与光束的传播方向正交的两个方向上被准直。另外，两个准直方向彼此相互正交。例如，光束可以在水平方向上(例如，图4中所示的坐标系的x-y平面)以及在竖向方向上(例如，z方向)被准直。在本公开的上下文中，例如，可以相对于任意参考系确定水平方向和竖向方向，由光学透反系统提供的平行光束被称为是水平准直且竖向准直的。
作为示例，以下将以第一方向为水平方向并且第二方向为竖向方向(即透镜3构成为在水平方向上对光束进行准直，并且第一反射面20构成为在竖向方向上对光束进行准直)来进行说明。
在本公开的上下文中，“水平方向上的准直”可以表示：参照图5，透镜3在水平截面(即沿着水平方向截取的截面)中对光束起会聚效应，即能够对光束具有一定的准直作用，对比图4，透镜3在竖向截面(即沿着竖向方向截取的截面)中对光束没有准直效果，透镜3在水平截面范围内对光束具有单一方向的准直效果，也就是说，透镜3的准直方向限定在水平方向。“竖向方向上的准直”可以表示：参照图4，第一反射面20在竖向截面中 对光束起会聚效应，即能够对光束具有一定的准直作用，对比图5，第一反射面20在水平截面中对光束没有准直效果，第一反射面20在竖向截面范围内对光束具有单一方向的准直效果，也就是说，第一反射面20的准直方向限定在竖向方向。第一反射面20和透镜3具有对光源出射的光束进行单方向准直的光学特点。
如图3所示，在根据本公开的一些实施方式中，光学透反系统的透镜3可以构成为能够在水平方向上对光进行准直(参见图5)，并且第一反射面20可以构成为在竖向方向上对光进行准直(参见图4)。光学透反系统的焦点300位于透镜3的焦线上，透镜3的焦距小于第一反射面20的焦距，根据焦距越大，成像越小的原理，图3所示的光学透反系统使得光束在水平方向上的扩散程度大于在竖向方向上的扩散程度，可以得到水平方向较宽、竖向方向相对较窄的照明光形，即能够形成左右宽上下窄的照明光形。
在一些示例中，将1mmx1mm的LED发光芯片置于抛物面(如图2所示的单个旋转抛物面5)的焦点500处，形成如图8所示的正方形光斑。而如图3所示，将1mmx1mm的LED发光芯片置于本公开的光学透反系统的焦点300处，则形成如图9所示的长方形非对称光斑，由于在水平方向上进行准直的透镜的焦距小于在竖向方向上进行准直的第一反射面的焦距，所以图9所示的光斑在水平方向上的长度大于竖向方向。在一些实施方式中，图3所示的光学透反系统所形成的照明光形可以是近光照明光形。
如图4和图5所示，在根据本公开的一些示例性实施方式中，透镜3的出射面31为柱状面，入射面32为平面，反射器2的第一反射面20的轮廓线是轮廓线21，反射器2的第一反射面20的轮廓线21所在平面的法向方向设为拉伸方向A，换言之，第一反射面20的轮廓线21所在的平面与拉伸方向A垂直。光学透反系统的焦点300处于透镜3的焦线上。
根据本公开的上述示例性实施方式的构型，由于光学透反系统的焦点300处于透镜3的焦线上，能够通过改变透镜的形状(出射面、入射面的形状)来改变焦点300的位置，因此可以在保持出光方向不变的情况下实现对透镜和反射面的灵活的空间结构布置，从而进一步提高光学透反系统在车辆上的适用性。
在一些实施方式中，第一反射面的轮廓线可以包括抛物线或类抛物线。例如，如图4所示，在根据本公开的一些实施方式中，第一反射面20的轮廓线为抛物线。如果在光学透反系统的焦点300处设置光源，光源出射的光束被透镜3折射后能够实现水平方向上的准直，再经第一反射面20的反射后能够实现竖向方向上的准直。
图10至图11B是根据本公开的另一示例性实施方式的光学透反系统的光路示意图。图10是根据本公开的另外的示例性实施方式的光学透反系统的光路示意图，图11A是根据本公开的示例性实施方式的图10的光学透反系统的竖向方向的光束的光路示意图，图11B是根据本公开的示例性实施方式的图10的光学透反系统的水平方向上的光束的光路示意图。以下对图3所示的光学透反系统与图10所示的光学透反系统的区别进行说明。
与图3所示的示例性实施方式相比较而言，图10所示的光学透反系统的透镜3构成为能够在竖向方向上对光进行准直，并且第一反射面20构成为在水平方向上对光进行准直。
如图10以及11A、11B所示，与图3所示的透镜相比较而言，图10中的透镜3是图3中的透镜以焦点为中心向纸面外侧旋转90°而成的，入射面32为平面，出射面31为凸面，反射器2的第一反射面20的轮廓线是轮廓线21，反射器2的反射面20的轮廓线21所在平面的法向方向设为拉伸方向A，换言之，第一反射面20的轮廓线21所在的平面与拉伸方向A垂直。光学透反系统的焦点300处于透镜3的焦线上。
“竖向方向上的准直”可以表示：参照图11A，透镜3在竖向截面(即沿着竖向方向截取的截面)中对光束起会聚效应，即能够对光束具有一定的准直作用，对比图11B，透镜3在水平截面(即沿着水平方向截取的截面)中对光束没有准直效果，透镜3在竖向截面范围内对光束具有单一方向的准直效果，也就是说，透镜3的准直方向限定在竖向方向。“水平方向上的准直”可以表示：参照图11B，第一反射面20在水平截面中对光束起会聚效应，即能够对光束具有一定的准直作用，对比图11A，第一反射面20在竖向截面中对光束没有准直效果，第一反射面20在水平截面范围内对光束具有单一方向的准直效果，也就是说，第一反射面20的准直方向限定在水平方向。第一反射面20和透镜3具有对光源出射的光束进行单方向准直的光学特点。
如图10所示，光学透反系统的透镜3构成为能够在竖向方向上对光进行准直(参见图11A)，并且第一反射面20构成为能够在水平方向上对光进行准直(参见图11B)。透镜3的焦距小于第一反射面20的焦距，根据焦距越大，成像越小的原理，图10所示的光学透反系统使得光束在竖向方向上的扩散程度大于在水平方向上的扩散程度，可以得到竖向方向较宽、水平方向相对较窄的照明光形，即能够形成上下宽左右窄的照明光形。
如图10所示，将1mmx1mm的LED发光芯片置于本公开的光学透反系统的焦点300处，则形成如图12所示的长方形非对称光斑。图10所示的光学透反系统所形成的照明光形可以用于形成ADB(Adaptive Driving Beam，自适应远光系统)的照明光形的单个像素。
在根据本公开的一些实施方式中，第一反射面20的轮廓线可以为类抛物线。反射面的轮廓线的形状构成为使得经由反射面反射后的光束呈现一光扩散角度。如图13所示，光学透反系统构成为使得平行光束依次经由第一反射面20的反射以及透镜3的折射后会聚至一条线段或接近该线段的区域。换言之，如果在光学透反系统的焦点300附近设置光源，即光源出射的光束被透镜3折射后能够实现竖向方向的准直，再经第一反射面20反射后能够实现水平方向上的扩散，例如以一定扩散角(例如参见图13中的角度a)。优选地，该水平方向上的扩散角a在介于5°至60°之间的范围内。
第一反射面的轮廓线形状可以设置成使得被第一反射面反射后获得的光束的光扩散角度随着第一反射面的轮廓线形状的改变而改变。因此，可以通过改变第一反射面的轮廓线的形状，对经第一反射面反射的光束在竖向方向或水平方向上的扩散角度进行调节。
根据本公开的上述示例性实施方式的构型，通过改变第一反射面的轮廓线形状，可以对被第一反射面反射的光束的光扩散角度进行调节。因此，可以根据具体照明光形的水平方向和竖向方向上的光扩散范围的需要，分别选择设置透镜和第一反射面的轮廓线形状，从而提高了设计灵活度。
图14是根据本公开的另一示例性实施方式的光学透反系统的光路示意图。图14是根据本公开的示例性实施方式的具有第一反射器和透镜且透镜位于第一反射器的光路方向的下游侧的光学透反系统的光路示意图。以下对图14所示的光学透反系统与图3所示的光学透反系统的区别进行说明。
如图14所示，透镜3和第一反射器2相邻地设置在光源300的同一侧，透镜3位于第一反射器2的光路方向的下游侧，且焦点300和透镜3的焦线关于第一反射面20的轮廓线21的拉伸方向镜像，在此所说的镜像是指，将焦点300关于第一反射面20的轮廓线21的拉伸方向镜像而形成的镜像焦点位于透镜3的焦线上。
与图3所示的示例性实施方式相比较而言，图14所示的光学透反系统的第一反射面20构成为能够在水平方向上对光进行准直，并且透镜3构成为在竖向方向上对光进行准直。透镜的焦距可以大于第一反射面的焦距也可以小于第一反射面的焦距，在透镜的焦距大于第一反射面的焦距的情况下，根据焦距越大，成像越小的原理，图14所示的光学透反系统使得光束在竖向方向上的扩散程度小于在水平方向上的扩散程度，可以得到水平方向较宽、竖向方向相对较窄的照明光形，即能够形成左右宽上下窄的照明光形。另一方面，在透镜的焦距小于第一反射面的焦距的情况下，根据焦距越大，成像越小的原理，图14所示的光学透反系统使得光束在竖向方向上的扩散程度大于在水平方向上的扩散程度，可以得到水平方向较窄、竖向方向相对较宽的照明光形，即能够形成左右窄上下宽的照明光形。
因此，根据本公开的光学透反系统，通过将透镜设置于第一反射器的光路方向的下游侧且将第一反射器的第一反射面的焦距设置成与透镜的焦距不同，或者将透镜设置于第一反射器的光路方向的上游侧且改变透镜的设置角度，可以实现具有较大长宽尺寸比的照明光形。本公开的光学透反系统的透镜和第一反射器能够相对独立地构造和设置，设计灵活度高，可以有效控制光束在水平方向和竖向方向上的光路走向和扩散范围，从而可以根据需要获得理想的照明光形，同时又能达到国家标准GB25991-2010对车灯照明装置的配光要求。
图15是根据本公开的示例性实施方式的车灯照明装置的光路示意图。如图15所示，在根据本公开的一些实施方式中，初级光学系统包括光源80和具有截止线结构60的透明导光体90，透明导光体90上形成有第二反射器70，该截止线结构60设置在第二反射器70的反射面靠近光源80一侧的边缘上。该截止线结构60构成为形成具有明暗截止线的照明光形。光学透反系统的焦点可以设置在该截止线结构60上，该车灯照明装置对应形成如图6所示的具有明暗截止线的近光照明光形。优选地，该透明导光体可以和透镜3构成一体成型件。
在本公开的上下文中，明暗截止线指的是光束投射到配光屏幕上，目视感觉到的明暗显著变化的分界线。因此，通过使光学透反系统的焦点设置在截止线结构60上，可以获得具有清晰的明暗截止线的近光照明光形。从图6中可以看出，根据本公开的包括光学透反系统的车灯照明装置进行配光试验时投射到配光屏幕上所形成的近光光形图具有明显的明暗截止线，符合现行的国家标准《汽车用LED前照灯》(GB25991-2010)的相关规定，不 存在多条明暗截止线目视可见的情况。
在本公开的一些实施方式中，车灯照明装置的光学透反系统还可以包括多个另外的反射器，例如在一些实施方式中，光学透反系统还可以包括对光线的方向等参数进行调整的未图示的第三反射器，并且第三反射器包括第三反射面。在一些实施方式中，第三反射器可以是平面反射镜，能够改变光路方向，也可以是曲面反射镜，不仅能够改变光路方向，而且能够进行配光，使光形效果更好。
在本公开的上下文中，从光源发出的光可以沿着光路方向经由光学透反系统而出射。
在一些实施方式中，第三反射器可以沿着光路方向设置在光源的下游且透镜的上游并且构成为接收从初级光学系统的光源发出的光并且将所接收的光反射到透镜。
在一些实施方式中，第三反射器可以设置在透镜与第一反射器之间，并且构成为将经透镜准直的光接收并且反射至第一反射器，该第三反射器作为对光线的方向等参数进行进一步调整的附加配光元件，有利于对由透镜准直后的光线进行再次配光后反射至第一反射镜，以形成符合照明需要的理想照明光形。
在另外一些实施方式中，第三反射器可以沿着光路方向设置在第一反射器的下游，即第三反射器的第三反射面可以沿着光路方向设置在第一反射面的下游并且构成为将经第一反射面准直反射后的光接收并且出射而形成照明光形，因此第三反射器作为附加的配光元件，有利于对由透镜和第一反射器两者准直反射后的光线进行再次配光，以形成符合照明需要的理想照明光形。
根据上述实施方式的光学透反系统可以包括透镜、第一反射器和附加的第三反射器，其中，透镜、第一反射器和附加的第三反射器可以共同形成光学透反系统的焦点。通过上述实施方式的光学透反系统构型，使得光源发出的光线经过折射、多级反射能够更好地调节光线的出射方向，从而更好地形成期望光形。需要理解的是，可以根据期望形成的光形和配光需求来选择反射器的数目以及透镜和各反射器的相对位置。
根据本公开的示例性实施方式的上述构型，由于采用透镜和一个反射器对从光源发射的光束在两个彼此基本正交的方向上进行准直会聚。相比于现有的准直透镜元件而言，本公开的光学透反系统结构具有简单且紧凑的结构设计，易于制造，进一步提高了生产效率并且具有显著的成本效益。
在根据本公开的一些实施方式中，光学透反系统的第一反射器的第一反射面是通过使用镀覆材料进行镀覆来实现的。在一些示例中，第一反射面通过镀铝或镀银来实现。在一些实施方式中，光学透反系统的第一反射器的第一反射面的镀覆材料可以包括但不限于：铝、铬、镍、银和金。
如下参照图16至图17对本公开的示例性实施方式的具有图3所示的光路的车灯照明装置进行说明。
如图16至图17所示，在根据本公开的一些实施方式中，车灯照明装置包括初级光学系统和光学透反系统，该初级光学系统包括光源80和具有多个反射面的第二反射器70，光学透反系统包括多个透镜3(例如具有6个)和一个第一反射面20。参照图16，多个透 镜3在水平截面(即沿着水平方向截取的截面)中对光束起会聚效应，即能够对光束在水平方向上具有一定的准直作用，第一反射面20在竖向截面中对光束起会聚效应，即能够对光束进行竖向方向上的准直，第一反射面20在竖向截面范围内对光束具有单一方向的准直效果，也就是说，第一反射面20的准直方向限定在竖向方向，即能够对光束进行竖向方向上的准直。
第二反射器70靠近光源80的边界形成有明暗截止线结构，该光学透反系统的焦点可以设置在该明暗截止线结构上，该车灯照明装置可以形成具有明暗截止线的近光照明光形。
参照图16至图17，车灯照明装置还包括用于安装光源80的线路板81，该线路板81上设置有散热器82，散热器82能够提高线路板81的散热性能，避免光源80的温度过高，提升光源80的稳定性。设置在初级光学系统的光源下方的多个第二反射器70通过紧固连接件(例如螺钉)33以可拆卸的方式和散热器82与线路板81连接固定。并且，多个第二反射器70通过定位销71相对于由多个透镜3构成的透镜组以及第一反射器2定位，并且第一反射器2、由多个透镜3构成的透镜组以及多个第二反射器70通过紧固连接件(例如螺钉)34以可拆卸的方式连接固定。
在一些实施方式中，第一反射器通过卡扣连接、粘接、铆接、焊接等在车灯照明装置中组装到位。在另外一些实施方式中，透镜、第一反射器和初级光学系统的初级光学元件可以根据需要至少两个以上形成为一体成型件。
以上参照附图并通过实施方式的描述对本公开进行了说明，但是本公开并不局限于上述实施方式。本领域技术人员可以理解，在不脱离本公开技术思想的情况下可以进行修改和变型，这些修改和变型同样包含在本公开的保护范围内。
以上参照附图并通过实施方式的描述对本公开进行了说明，但是本公开并不局限于上述实施方式。本领域技术人员可以理解，在不脱离本公开技术思想的情况下可以进行修改和变型，这些修改和变型同样包含在本公开的保护范围内。
本公开提供了车灯照明装置的光学透反系统，该光学透反系统能够实现对来自光源的光束在两个彼此基本正交的方向上的准直会聚。相比于现有的准直透镜元件而言，本公开的光学透反系统结构具有简单且紧凑的结构设计，易于制造，进一步提高了生产效率并且具有显著的成本效益。根据本公开的包括光学透反系统的车灯照明装置，通过调整透镜与第一反射器在光路方向上的位置以及方向，可以获得具有不同的长宽尺寸比的照明光形。
此外，可以理解的是，本公开的光学透反系统、车灯照明装置是可以重现的，并且可以应用在多种工业应用中。例如，本申请的光学透反系统可以应用于需要形成不同的长宽尺寸比的照明光形的车灯照明装置中。
Claims (18)
- 一种车灯照明装置的光学透反系统，所述车灯照明装置包括具有光源的初级光学系统，所述光学透反系统配置成对所述初级光学系统的所述光源出射的光进行折射以及反射，所述光学透反系统包括透镜和具有第一反射面的第一反射器，所述透镜构成为在第一方向上对光进行准直，并且所述第一反射面构成为在与所述第一方向正交的第二方向上对光进行准直，所述第一反射面具有由轮廓线表征的弯曲形状，所述第一反射面是将其轮廓线沿着所述轮廓线所在平面的法向方向拉伸而形成的曲面，所述光学透反系统配置成使得：从具有所述光源的所述初级光学系统出射的光束经所述透镜的折射以及所述第一反射器的反射后出射，从而形成所述车灯照明装置的照明光形。
- 根据权利要求1所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述轮廓线包括抛物线或类抛物线。
- 根据权利要求2所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述第一方向是水平方向或竖向方向。
- 根据权利要求1所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述第一反射面的轮廓线形状设置成使得经由所述第一反射面的反射后获得的光束之间彼此平行。
- 根据权利要求1所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述第一反射面的轮廓线形状设置成使得经由所述第一反射面的反射后获得的光以光扩散角度扩散，所述光扩散角度随着所述第一反射面的轮廓线形状的改变而改变。
- 根据权利要求1至5中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述透镜和所述第一反射器相邻地设置在所述光源的同一侧，所述透镜位于所述第一反射器的光路方向的上游侧。
- 根据权利要求6所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述光学透反系统的焦点处于所述透镜的焦线上。
- 根据权利要求1至5中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述透镜和所述第一反射器相邻地设置在所述光源的同一侧，所述透镜位于所述第一反射器的光路方向的下游侧。
- 根据权利要求8所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述光学透反系统的焦点和所述透镜的焦线关于所述轮廓线的拉伸的方向镜像。
- 根据权利要求1至9中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述初级光学系统具有明暗截止线结构，所述光学透反系统的焦点设置在所述明暗截止线结构处。
- 根据权利要求1至10中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述第一反射面是通过使用镀覆材料进行镀覆来形成的。
- 根据权利要求11所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述第一反射面的所述镀覆材料为铝、铬、镍、银和金中的至少一种。
- 根据权利要求1至12中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述透镜和所述第一反射器是单独制造的并且通过连接紧固件组装在所述车灯照明装置上。
- 根据权利要求1至13中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述透镜和所述第一反射器是一体成型的。
- 根据权利要求1至14中的任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述初级光学系统包括第二反射器，所述光源出射的光经所述第二反射器反射后，由所述光学透反系统接收并折射反射以形成所述车灯照明装置的照明光形。
- 根据权利要求1至14中的任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述初级光学系统包括透明导光体，所述光源出射的光经所述透明导光体出射后，由所述光学透反系统接收并折射反射以形成所述车灯照明装置的照明光形。
- 根据权利要求1至14中的任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统，其中，所述光学透反系统包括附加的第三反射器，所述透镜、所述第一反射器和所述第三反射器构成为共同形成所述光学透反系统的焦点。
- 一种车灯照明装置，所述车灯照明装置包括根据权利要求1至17中任一项所述的车灯照明装置的光学透反系统。
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