CN207831254U - 一种三色激光大灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车大灯结构技术领域，提供一种三色激光大灯，包括激光发射组件、设置于所述激光发射组件的激光出射方向上并用于将不同颜色的激光线合并的合光组件和设置在所述合光组件的出光方向上的聚光透镜，以及设置在所述激光透镜的出光方向上并用于将不同颜色的激光线混匀的匀光组件和设置在所述匀光组件出光方向上的配光镜；这样设计可以解决现有的汽车大灯的照射效果不好，同时汽车大灯位置和空间占据较大的问题。

Description

一种三色激光大灯

技术领域

本实用新型属于汽车大灯结构技术领域，尤其涉及一种三色激光大灯。

背景技术

目前，汽车大灯主要使用LED灯和卤素灯，在现有的LED汽车大灯中，LED光源位于车灯反光碗的焦点处，LED光源出射的光束经车灯反光碗收集以及后端光学系统(包括挡板、透镜等)的配光，最终投射出所需要的远近光场分布。该种可以得到满足需求的汽车大灯近光的配光分布，然而在形成远光分布时，由于受到当前LED光源亮度的限制，通常存在中心照度明显不够的问题。此外由于传统的LED灯或卤素灯其发光的能量较小，进而在实际过程中需要通过数量来弥补，这样就需要对汽车大灯的位置和空间有较大的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三色激光大灯，旨在解决现有的汽车大灯的照射效果不好，同时汽车大灯位置和空间占据较大的问题。

本实用新型是这样解决的：一种三色激光大灯，包括激光发射组件、设置于所述激光发射组件的激光出射方向上并用于将不同颜色的激光线合并的合光组件和设置在所述合光组件的出光方向上的聚光透镜，以及设置在所述激光透镜的出光方向上并用于将不同颜色的激光线混匀的匀光组件和设置在所述匀光组件出光方向上的配光镜。

进一步地，所述激光发射组件包括可发射红色激光的第一发射单元、可发射绿色激光的第二发射单元和可发射蓝色激光的第三发射单元。

进一步地，所述激光发射组件和所述合光组件之间还可设有准直透镜，所述准直透镜包括可供连接在所述第一发射单元前方并用于调节出射光斑大小的第一透镜组、连接在所述第二发射单元前方并用于调节出射光斑大小的第二透镜组和连接在所述第三发射单元前方并用于调节出射光斑大小的第三透镜组。

进一步地，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述第三透镜组均包括一个或多个并列布置的整形镜片。

进一步地，所述合光组件包括正对所述第二透镜组出光方向上的合光镜和分别正对所述第一透镜组的第一反光镜和正对所述第三透镜组的第二反光镜，所述红色激光经所述第一反光镜反射后射向所述合光镜，所述蓝色激光经所述第二反光镜反射后射向所述合光镜。

进一步地，所述聚光透镜为设置在所述合光镜出光方向上的凸透镜，所述凸透镜的凸面背离所述合光镜。

进一步地，所述合光组件包括分别设置于所述第一透镜组出光方向上的第一分色镜、设置于所述第二透镜组出光方向上的第二分色镜和设置于所述第三透镜组出光方向上的第三分色镜，所述第一分色镜、第二分色镜和所述第三分色镜均呈45°倾斜设置，且所述第一分色镜可透红光并反射蓝光和绿光，所述第二分色镜可透蓝光并反射绿光，所述第三分色镜可反射蓝光。

进一步地，所述聚光透镜为设置在所述第一分色镜的出光方向上的凸透镜，所述凸透镜的凸面背离所述第一分色镜。

进一步地，所述匀光组件包括沿所述聚光透镜出光方向上设置的光纤、匀光棒、匀光片、匀光轮和微透镜阵列中的一种或多种的组合。

进一步地，所述配光镜包括设置在所述匀光组件出光方向上的非球面准直透镜、半抛物面的纵向反光杯或横向全抛物面反光杯。

本实用新型提供的三色激光大灯相对于现有的技术具有的技术效果为：通过激光发射组件、合光组件、聚光透镜和匀光组件，以及配光镜的设置，由激光发射组件发出的激光光斑进行预先的整合，使得各色的激光光斑的大小一致，整合后的激光光线经过合光组件进行合拢，然后进入到匀光组件进行多色激光进行混匀，使得出光呈白色，最后通过配光镜将出射光线朝向需要的方向射出。在这个过程中，将光源选用激光光源，进而可以保证汽车大灯出光的照射强度，而合光组件，以及配光镜的设置，可以使得出射光与光轴近似平行出射，使得出射光照射距离更远，同时合光的设置使得激光光源对于车灯位置和空间的需求更小，从而使得汽车前外观的设计可能性更多。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一个实施例提供的三色激光大灯的结构示意图。

图2是本实用新型第二个实施例提供的三色激光大灯的结构示意图。

图3是本实用新型第三个实施例提供的三色激光大灯的结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的三色激光大灯中未设置准直透镜时，匀光组件采用匀光棒和匀光片组合的结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的三色激光大灯中未设置准直透镜时，匀光组件采用光纤和匀光片组合的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照附图1至图3所示，在本实用新型实施例中，提供一种三色激光大灯，包括激光发射组件10、准直透镜20、合光组件30和聚光透镜40，以及匀光组件50和配光镜60。该激光发射组件10用于发射不同颜色的激光，该准直透镜20设置于该激光发射组件10的激光出射方向上，并用于对有激光发射组件10中发出的激光光斑进行整形，使得出射的各种颜色的激光光斑的大小一致，这样便于后期混光。该合光组件30设置在该准直透镜20的出光方向上，并用于将不同颜色的激光线合并，也即激光发射组件10发出激光线经整形后在通过合光组件30将不同颜色的激光合并，使得所有的激光线的出光方向相同。该聚光透镜40设置在该合光组件30的出光方向上，并用于将合光组件30合并后的激光进行聚集，使得激光的出光范围更小，同时便于把光线全部汇聚进匀光组件50。该匀光组件50置在该聚光透镜40的出光方向上，并用于将不同颜色的激光线混匀呈白光进行出射。该配光镜60设置在该匀光组件50出光方向上，并用于最后调节白光的出光方向，使得出射光线的出光距离更远。

该配光镜60用于对出射的光线进行二次的光学设计，包括光型设计，压缩光束发散角，提升光束集中性和远场照度值，增加光束射程，提高光斑均匀性，并使光斑的边缘锐利等等。汽车前照灯的光源经过反光镜形成的光束是难以满足法规对前照灯提出的要求，还需要配光镜对该光束做配光变化或加宽或变窄，以便在车前形成所需要的照明。

以上设计的三色激光大灯，通过激光发射组件10、准直透镜20、合光组件30、聚光透镜40和匀光组件50，以及配光镜60的设置，由准直透镜20将激光发射组件10发出的激光光斑进行整合，使得各色的激光光斑的大小一致，整合后的激光光线经过合光组件30进行合拢，然后进入到匀光组件50进行多色激光进行混匀，使得出光呈白色，最后通过配光镜60将出射光线朝向需要的方向射出。在这个过程中，将光源选用激光光源，进而可以保证汽车大灯出光的照射强度，而准直透镜20和合光组件30，以及配光镜60的设置，可以使得出射光与光轴近似平行出射，使得出射光照射距离更远，同时合光的设置使得激光光源对于车灯位置和空间的需求更小，从而使得汽车前外观的设计可能性更多。

具体地，如图1至图3所示，在本实用新型实施例中，该激光发射组件10包括可发射红色激光的第一发射单元11、可发射绿色激光的第二发射单元12和可发射蓝色激光的第三发射单元13。该第一发射单元11、第二发射单元12和第三发射单元13可以是多个角度方向设置。这样设计可以使得第一发射单元11、第二发射单元12和第三发射单元13的激光出射方向平行。

具体地，如图1至图3所示，在本实用新型实施例中，该准直透镜20包括可供连接在该第一发射单元11前方并用于调节出射光斑大小的第一透镜组21、连接在该第二发射单元12前方并用于调节出射光斑大小的第二透镜组22和连接在该第三发射单元13前方并用于调节出射光斑大小的第三透镜组23。

在本实用新型实施例中，该第一透镜组21、该第二透镜组22和该第三透镜组23均包括一个或多个并列布置的准直镜片。也即该第一透镜组21、第二透镜组22和第三透镜组23可以是相同的，也可以是不同的。该准直镜片优选为凸透镜，且该凸透镜优选为朝向该激光发射组件10的面为平面，而背离该激光发射组件10的面为凸面，这样设计可以保证若干个准直镜片对该出射激光光斑的整形。进而保证穿过该准直透镜20的激光光斑的大小一致，并且出光方向近乎于平行光。

具体地，如图1所示，在本实用新型的第一个实施例中，该合光组件30包括正对该第二透镜组22出光方向上的合光镜32和分别正对该第一透镜组21的第一反光镜31和正对该第三透镜组23的第二反光镜33。该红色激光经该第一反光镜31反射后射向该合光镜32，该蓝色激光经该第二反光镜33反射后射向该合光镜32。进而该红色激光、绿色激光和蓝色激光经该合光镜32汇合后朝向该聚光透镜40射出。

在本实施例中，该合光镜32优选为X形镜，进而该绿色激光经该合光镜32后直线射出，该第一反光镜31和该第二反光镜33均呈45°倾斜设置，这样设计使得该红色激光射出后经该第一反光镜31垂直反射后再经该X形镜垂直反射，使得反射光与出射光相互平行，仅仅是出射光线的位置发生变化。同理该蓝色激光也是一样，最后该合光镜32将红色激光、绿色激光和蓝色激光平行射出，并且将红色激光、绿色激光和蓝色激光的出光范围缩小。

在本实用新型实施例中，该聚光透镜40为设置在该合光镜32出光方向上的凸透镜，该凸透镜的凸面背离该合光镜32。这样说合计便于将合拢后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行聚合成单一的出射光线，这样便于后续的混光过程。

具体地，如图2所示，在本实用新型的第二个实施例中，该合光组件30包括分别设置于该第一透镜组21出光方向上的第一分色镜34、设置于该第二透镜组22出光方向上的第二分色镜35和设置于该第三透镜组23出光方向上的第三分色镜36，该第一分色镜34、第二分色镜35和该第三分色镜36均呈45°倾斜设置，且该第一分色镜34可透红光并反射蓝光和绿光，该第二分色镜35可透蓝光并反射绿光，该第三分色镜36可反射蓝光。

在本实施例中，该第一分色镜34、第二分色镜35和第三分色镜36的透光和反射光的颜色还可以根据第一发射单元11、第二发射单元12和第三发射单元13的不同位置进行替换，这样可以实现更多角度的出光选择。

在本实用新型实施例中，该聚光透镜40为设置在该第一分色镜34的出光方向上的凸透镜，该凸透镜的凸面背离该第一分色镜34。

具体地，如图1至图3所示，在本实用新型实施例中，该匀光组件50包括沿该聚光透镜40出光方向上设置的光纤54、匀光棒52、匀光片53、匀光轮和微透镜阵列51中的一种或多种的组合。

在本实施例中，该匀光棒52、匀光片53或匀光轮均通过将经过聚光透镜40的激光线经过多次的反射后最终得到白光，从而减少光束的光差。

如图1和图2所示，该匀光组件优选为由匀光棒52组成。

如图3所示，该匀光组件优选为由微透镜阵列51组成，该微透镜阵列51可以是一个，也可以是两个，或者更多。

如图4所示，该匀光组件优选为由匀光棒52和匀光片53组成。

如图5所示，该匀光组件优选为由光纤54和匀光片53组成。

如图3所示，在本实施例的第三个实施例中，该匀光组件50采用微透镜阵列51时，该合光组件30发出的合拢的激光线通过微透镜阵列51进行聚光和匀光，然后射向该配光镜60。

具体地，如图1至图3所示，在本实用新型实施例中，该配光镜60包括设置在该匀光组件50出光方向上的非球面准直透镜、半抛物面的纵向反光杯或横向全抛物面反光杯。这样设计可以根据实际的出射角度需求而选择不同类型的配光镜60。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三色激光大灯，其特征在于：包括激光发射组件、设置于所述激光发射组件的激光出射方向上并用于将不同颜色的激光线合并的合光组件和设置在所述合光组件的出光方向上的聚光透镜，以及设置在所述激光透镜的出光方向上并用于将不同颜色的激光线混匀的匀光组件和设置在所述匀光组件出光方向上的配光镜。

2.如权利要求1所述的三色激光大灯，其特征在于：所述激光发射组件包括可发射红色激光的第一发射单元、可发射绿色激光的第二发射单元和可发射蓝色激光的第三发射单元。

3.如权利要求2所述的三色激光大灯，其特征在于：所述激光发射组件和所述合光组件之间还可设有准直透镜，所述准直透镜包括可供连接在所述第一发射单元前方并用于调节出射光斑大小的第一透镜组、连接在所述第二发射单元前方并用于调节出射光斑大小的第二透镜组和连接在所述第三发射单元前方并用于调节出射光斑大小的第三透镜组。

4.如权利要求3所述的三色激光大灯，其特征在于：所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述第三透镜组均包括一个或多个并列布置的准直镜片。

5.如权利要求3所述的三色激光大灯，其特征在于：所述合光组件包括正对所述第二透镜组出光方向上的合光镜和分别正对所述第一透镜组的第一反光镜和正对所述第三透镜组的第二反光镜，所述红色激光经所述第一反光镜反射后射向所述合光镜，所述蓝色激光经所述第二反光镜反射后射向所述合光镜。

6.如权利要求5所述的三色激光大灯，其特征在于：所述聚光透镜为设置在所述合光镜出光方向上的凸透镜，所述凸透镜的凸面背离所述合光镜。

7.如权利要求3所述的三色激光大灯，其特征在于：所述合光组件包括分别设置于所述第一透镜组出光方向上的第一分色镜、设置于所述第二透镜组出光方向上的第二分色镜和设置于所述第三透镜组出光方向上的第三分色镜，所述第一分色镜、第二分色镜和所述第三分色镜均呈45°倾斜设置，且所述第一分色镜可透红光并反射蓝光和绿光，所述第二分色镜可透蓝光并反射绿光，所述第三分色镜可反射蓝光。

8.如权利要求7所述的三色激光大灯，其特征在于：所述聚光透镜为设置在所述第一分色镜的出光方向上的凸透镜，所述凸透镜的凸面背离所述第一分色镜。

9.如权利要求6或8所述的三色激光大灯，其特征在于：所述匀光组件包括沿所述聚光透镜出光方向上设置的光纤、匀光棒、匀光片、匀光轮和微透镜阵列中的一种或多种的组合。

10.如权利要求1-8任一项所述的三色激光大灯，其特征在于：所述配光镜包括设置在所述匀光组件出光方向上的非球面准直透镜、半抛物面的纵向反光杯或横向全抛物面反光杯。