CN210637967U - 车辆照明模组、车灯及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆照明模组，包括模组单元，所述模组单元包括沿出光方向自后向前依次设置的光源、初级光学元件、次级光学元件；模组单元内的光源设置为1‑5个。本实用新型采用特定的初级光学元件和次级光学元件的配合设计，使得车辆照明模组体积小巧、出光面开口尺寸小，能够适应窄小、紧凑的车灯造型，更具个性化和科技感。

Description

车辆照明模组、车灯及汽车

技术领域

本实用新型涉及一种车辆照明模组，属于车灯技术领域。

背景技术

车辆设置有前照灯，前照灯中设置有模组，在本技术领域，车灯模组是指单独或经过组合使用后能够实现某一个或几个车辆照明功能的装置或单元，因为透镜具有很好的光学性能以及美感，一般作为车辆照明模组的出光的光学元件。

目前车灯的发展趋势是越来越窄小，这样会使得汽车整体的造型更具个性化和科技感。以2019年在上海国际博览中心举办的国际车展为例，很多主流的整车企业展示的概念车、甚至是量产车上的车灯的造型更加窄小、紧凑，而且还具有多个模组实现车辆照明的趋势，而不是之前常见的一两个出光面开口较大的模组实现车辆照明，现有技术中，一般采用光源+光导+透镜形式的车辆照明模组的体积以及出光面开口较大，

透镜开口尺寸的高(上下方向)和宽(左右方向)尺寸一般要40-70mm，光导的长度一般也要40-70mm，因此不能适用于空间日益紧凑的车灯之中。本领域亟待相应的技术方案，以满足这种需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够适用于窄小、紧凑车灯造型的车辆照明模组，本实用新型采取以下技术方案：

一种车辆照明模组，包括模组单元，所述模组单元包括沿出光方向自后向前依次设置的光源1、初级光学元件2、次级光学元件3；单个模组单元内的光源设置为1-5个。

进一步的，车辆照明模组具有至少两个模组单元：一主光型模组单元和一辅助光型模组单元；所述主光型模组单元的光型覆盖光型的核心区域，所述辅助光型模组单元的光型覆盖所述核心区域；主光型模组单元和辅助光型模组单元相互配合形成完整光型的照明系统。

更进一步的，所述主光型模组单元具有若干个，所述辅助光型模组单元具有三个；各个模组单元之间相互作用，作为一个整体能够实现照明功能；作为模组单元个体也能够单独实现部分照明的功能，和其他车辆照明模组配合使用。

更进一步的，各模组单元中：次级光学元件3为平凸透镜，平凸透镜开口尺寸的高和宽尺寸均约5-20mm；初级光学元件2的前后距离为10-20mm。

更进一步的，初级光学元件2沿出光方向依次设置有入光部201、通光部203和出光部204，通光部203的上表面或下表面设置为反射部202，出光部204的上边界或下边界设置为截止部205，光源发出的光线首先由入光部进入初级光学元件2；入光部201的作用是对光源进行收集、准直后向出光部204照射。

再进一步的，入光部201具有焦点，该焦点设置于出光部204处。

再进一步的，该焦点设置于出光部204上边缘或下边缘的截止部205处；这样由入光部入射的光线能够更加集中地射向截止部，形成清晰光形，有效的光线一部分经通光部203直接射出出光部204，另一部分被反射部202全反射后再由出光部204射出。

再进一步的，所述通光部203的长度为10-20mm。

进一步的，所述模组单元是近光模组单元或远光模组单元，相应的，针对近光模组单元：初级光学元件2的截止部设置于出光部的下边界；针对远光模组单元：初级光学元件2的截止部设置于出光部的上边界；经过透镜的反向投影作用，形成的近光光形的截止线位于光型上边界，远光光形的截止线位于光型下边界。

进一步的，所述次级光学元件为透镜，沿出光方向依次设置有入光面301和出光面302。

更进一步的，所述如入光部201呈聚光杯状结构，即中间具有内凹腔体、外围轮廓沿出光方向逐渐扩大的喇叭状的形状，内凹腔体罩在光源上进行设置。

更进一步的，出光部204设置为无段差、顺滑的内凹圆弧面。

再进一步的，圆弧的弧度Fs的半径R≤20mm，内凹指的是向后端凹，用于与次级光学元件3的透镜相配合，截止部205设置于出光部204的边界，透镜的焦点设置于该边界处，或者距离该边界的距离不超过2mm。

再进一步的，通光部203和截止部205相接的一面设置为反射部202，截止部205具有高低落差。

再进一步的，反射部202设置为与截止部的高低落差对应的具有同样高低落差的分段面，以在截止部形成截止线边界形状的顺滑曲面。

再进一步的，反射部202为连续无高低落差的曲面，仅在与出光部204交接的部位具有高低落差。

更进一步的，至少其中一个辅助光型模组单元的次级光学元件2设置为平凸透镜、双凸透镜或环面透镜，透镜的焦距≤20mm，其中，环面透镜是入光面和出光面均为圆环面、且整体向出光方向隆起形状的透镜，这种透镜能够形成较宽的光形展宽，适用于大角度展宽的光形。

更进一步的，用于形成近光三区和50L光形区域的结构设置于近光的初级光学元件的反射部，其中，50L结构为凹状空腔，靠近截止部进行设置；三区结构设置于反射部中段，就有楔形结构、厚度由后向前逐渐增大，其出光面为内凹曲面，内凹指的是向后端凹。

更进一步的，光源设置为LED光源或激光光源。

更进一步的，车辆照明模组用于近光和远光照明，当适用于车辆照明中的近光功能时，近光模组分为多个主近光模组单元和辅助近光模组单元，所述主近光是指对近光中间高照明强度区域进行照明的光形，辅助近光是指对近光两侧展宽大范围照明区域进行照明的光形，各个模组单元独立实现近光的部分局部光形，通过各个模组单元光形的叠加、共同实现近光功能。

一种车灯，使用上述任意一项所述的车辆照明模组。

一种汽车，使用上述的车灯。

本实用新型的有益效果在于：

1)采用特定的初级光学元件和次级光学元件的配合设计，使得车辆照明模组体积小巧、出光面开口尺寸小，能够适应窄小、紧凑的车灯造型，更具个性化和科技感。

2)针对现有的透镜开口尺寸的高和宽，以及通光部长度均需要40-70mm的问题，使得将车辆照明模组的通光部长度缩短到仅为10-20mm，透镜开口尺寸仅为5-20mm的状态成为了可能，并且成功实现；从而提供了一种能够适用于窄小、紧凑车灯造型的车辆照明模组。

3)可以用于近光和远光等照明，当适用于车辆照明中的近光功能时，近光模组分为多个主近光模组和辅助近光模组，各个模组实现的近光的部分局部光形，通过各个模组光形的叠加，共同实现近光功能；同理，通过各个模组光型的叠加，也可共同实现远光的功能；方案设计巧妙。

4)进一步而言，将车辆照明模组设计为包括至少一主光型模组单元和至少一辅助光型模组单元的结构形式，主光型模组单元的光型覆盖光型的核心区域，该辅助光型模组单元的光型覆盖核心区域；主光型模组单元和辅助光型模组单元相互配合形成完整光型的照明系统，光型效果更佳，设计自由度高，可调节性好。

附图说明

图1是主近光模组一的立体结构图；

图2是主近光模组一的初级光学元件的立体结构图；

图3是主近光模组一的光形图；

图4是主近光模组二的立体结构图；

图5是主近光模组二的侧视图；

图6是主近光模组二的横向断面图；

图7是主近光模组二的初级光学元件的立体结构图；

图8是主近光模组二的初级光学元件的前视图；

图9是主近光模组二的初级光学元件设置有III区和50L结构的立体结构图；

图10是主近光模组一的初级光学元件设置有50L的立体结构图；

图11是主近光模组二的光形图；

图12是主近光模组一、二光形叠加后的光形图；

图13是辅助近光模组一的立体结构图；

图14是辅助近光模组一的侧视图；

图15是辅助近光模组一的横向断面图；

图16是辅助近光模组一的初级光学元件的立体结构图；

图17是辅助近光模组一的初级光学元件的前视图；

图18是辅助近光模组一的光形图；

图19是辅助近光模组二的立体结构图；

图20是辅助近光模组二的初级光学元件的立体结构图；

图21是辅助近光模组二的横向断面图；

图22是辅助近光模组二的光形图；

图23是辅助近光模组三的立体结构图；

图24是辅助近光模组三的初级光学元件的立体结构图；

图25是辅助近光模组三的横向断面图；

图26是辅助近光模组三的光形图；

图27是辅助近光模组一、二、三光形叠加后的光形图；

图28是主近光模组和辅助近光模组的光形叠加后的完整近光的光形图。

其中，1.光源，2.初级光学元件，3.次级光学元件，201.初级光学元件入光部，202.初级光学元件反射部，203.初级光学元件通光部，204.初级光学元件出光部，205.初级光学元件截止部，206.50L结构，207.三区结构，301.次级光学元件入光面，302.次级光学元件出光面，Fp.次级光学元件的焦点，Fs.初级光学元件出光面的弧度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

本车辆照明模组可以用于近光和远光等照明，近光是车辆照明的主要功能之一，当适用于车辆照明中的近光功能时，近光模组分为多个主近光模组和辅助近光模组，主近光一般是指对近光中间高照明强度区域进行照明的光形，辅助近光一般是指对近光两侧展宽大范围照明区域进行照明的光形，各个模组实现的近光的部分局部光形，通过各个模组光形的叠加、共同实现近光功能，以左侧车灯为例，具体实施例如下：

参见图1-2，一种车辆照明模组，包括模组单元，所述模组单元包括沿出光方向自后向前依次设置的光源1、初级光学元件2、次级光学元件3；模组单元内的光源设置为1-5个。

车辆照明模组具有至少两个模组单元：一主光型模组单元和一辅助光型模组单元；所述主光型模组单元的光型覆盖光型的核心区域，所述辅助光型模组单元的光型覆盖所述核心区域；主光型模组单元和辅助光型模组单元相互配合形成完整光型的照明系统。

本实施例中，所述主光型模组单元具有若干个，所述辅助光型模组单元具有三个；各个模组单元之间相互作用，作为一个整体能够实现照明功能；作为模组单元个体也能够单独实现部分照明的功能，和其他车辆照明模组配合使用。

下面对本实施例中各个光型模组单元分别说明：

主近光模组一：

主近光模组一设置为2个，如图1和2所示，光源和次级光学元件3的入光部均设置为1个，透镜为平凸透镜，透镜开口尺寸的高(上下方向)和宽(左右方向)尺寸均约5-20mm(优选为10mm)，光源1是单芯片的LED光源，入光部201为聚光杯状结构，通光部203的下表面设置为反射部202，反射部202设置为具有左右段差的分段面，出光部设置为半径R＝10mm的圆弧面，反射部202和出光部相交处设置为截止部205，截止部205的形状为近光截止线的具有左、右高度差的形状，用于形成具有截止线形状的主近光光形，如图3所示。

主近光模组二：

主近光模组二设置为2个，如图4-9所示，和主近光模组一的不同之处在于：光源和次级光学元件的入光部均设置为2个，透镜开口尺寸的高(上下方向)约10mm，宽(左右方向)约15mm，光源和次级光学元件的入光部相对中轴线具有一定倾斜角度，两侧的光源和入光部倾斜指向中间，形成的光形如图11所示。

上述主近光模组一和二叠加形成的光形如图12所示。

辅助近光模组一：

辅助近光模组一设置为1个，如图13-17所示，和主近光模组一的不同之处在于：设置于通光部203下表面的反射部为不具有段差的顺滑曲面，出光部下边界的截止部205为不具有段差的连续曲线，且前视图中截止部205中间低、两侧高，高低是相对上下方向而言，用于对辅助近光进行光形调整，具有较平整的光形边界，反射部具有和截止部205相应的曲面形状，透镜为环面透镜，透镜开口尺寸的高(上下方向)约10mm，宽(左右方向)约15mm，环面透镜能够形成较大角度的展宽，由图15所示，光源和入光部设置于中轴线的左侧，根据透镜的反向原理，形成的光形位于光形中轴线的右侧，形成近光的右侧展宽光形，由图18所示，该辅助近光的光形左侧角度-20°左右，右侧+40°左右。

辅助近光模组二：

辅助近光模组二设置为1个，如图19-21所示，和辅助近光模组一的不同之处在于：光源和入光部设置于中轴线上，形成近光中间基本对称的展宽光形，由图22所示，该辅助近光的光形左右侧角度范围基本对称，约30°左右。

辅助近光模组三：

辅助近光模组三设置为1个，如图23-25所示，和辅助近光模组一的不同之处在于：光源和入光部设置于中轴线的右侧，根据透镜的反向原理，形成的光形位于光形中轴的左侧，形成近光的左侧展宽光形，由图26所示，该辅助近光的光形左侧角度-50°左右，右侧+10°左右。

图27为上述辅助近光模组一、二和三的光形叠加后的整个展宽光形，由于是左灯，则右侧(即车辆内侧)角度小于左侧(即车辆外侧)角度。

上述主近光模组和辅助近光模组共7个，可以在车灯内按照一定的排布方式进行布置，由于模组整体和透镜开口尺寸均较小，能够适应更多的车灯造型，尤其是狭窄的车灯造型，上述7个车灯模组共同用于近光的照明，图28是上述所有主近光和辅助近光模组形成的光形叠加后形成的完整近光的光形，由于等照度线的照度值设置不同，光形角度范围显示不完全一致。

上述中轴线是指过透镜焦点前后方向的轴线。

本实施例中所描述的方位关系如图4所示。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (23)

1.一种车辆照明模组，其特征在于：

包括模组单元，所述模组单元包括沿出光方向自后向前依次设置的光源(1)、初级光学元件(2)、次级光学元件(3)；单个模组单元内的光源设置为1-5个。

2.如权利要求1所述的车辆照明模组，其特征在于：车辆照明模组具有至少两个模组单元：一主光型模组单元和一辅助光型模组单元；所述主光型模组单元的光型覆盖光型的核心区域，所述辅助光型模组单元的光型覆盖所述核心区域；主光型模组单元和辅助光型模组单元相互配合形成完整光型的照明系统。

3.如权利要求2所述的车辆照明模组，其特征在于：所述主光型模组单元具有若干个，所述辅助光型模组单元具有若干个；各个模组单元之间相互作用，作为一个整体能够实现照明功能；作为模组单元个体也能够单独实现部分照明的功能，和车辆上别的车辆照明模组配合使用。

4.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：各模组单元中：次级光学元件(3)为平凸透镜，平凸透镜开口尺寸的高和宽尺寸均约5-20mm；初级光学元件(2)的前后距离为10-20mm。

5.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：初级光学元件(2)沿出光方向依次设置有入光部(201)、通光部(203)和出光部(204)，通光部(203)的上表面或下表面设置为反射部(202)，出光部(204)的上边界或下边界设置为截止部(205)，光源发出的光线首先由入光部进入初级光学元件(2)；入光部(201)的作用是对光源进行收集、准直后向出光部(204)照射。

6.如权利要求5所述的车辆照明模组，其特征在于：入光部(201)具有焦点，该焦点设置于出光部(204)处。

7.如权利要求6所述的车辆照明模组，其特征在于：该焦点设置于出光部(204)上边缘或下边缘的截止部(205)处；这样由入光部入射的光线能够更加集中地射向截止部，形成清晰光形，有效的光线一部分经通光部(203)直接射出出光部(204)，另一部分被反射部(202)全反射后再由出光部(204)射出。

8.如权利要求7所述的车辆照明模组，其特征在于：所述通光部(203)的长度为10-20mm。

9.如权利要求4所述的车辆照明模组，其特征在于：所述模组单元是近光模组单元或远光模组单元，相应的，针对近光模组单元：初级光学元件(2)的截止部设置于出光部的下边界；针对远光模组单元：初级光学元件(2)的截止部设置于出光部的上边界；经过透镜的反向投影作用，形成的近光光形的截止线位于光型上边界，远光光形的截止线位于光型下边界。

10.如权利要求1所述的车辆照明模组，其特征在于：所述次级光学元件为透镜，沿出光方向依次设置有入光面(301)和出光面(302)。

11.如权利要求5所述的车辆照明模组，其特征在于：所述入光部(201)呈聚光杯状结构，即中间具有内凹腔体、外围轮廓沿出光方向逐渐扩大的喇叭状的形状，内凹腔体罩在光源上进行设置。

12.如权利要求5所述的车辆照明模组，其特征在于：出光部(204)设置为无段差、顺滑的内凹圆弧面。

13.如权利要求12所述的车辆照明模组，其特征在于：圆弧的弧度Fs的半径R≤20mm，内凹指的是向后端凹，用于与次级光学元件(3)的透镜相配合，截止部(205)设置于出光部(204)的边界，透镜的焦点设置于该边界处，或者距离该边界的距离不超过2mm。

14.如权利要求12所述的车辆照明模组，其特征在于：通光部(203)和截止部(205)相接的一面设置为反射部(202)，截止部(205)具有高低落差。

15.如权利要求14所述的车辆照明模组，其特征在于：反射部(202)设置为与截止部的高低落差对应的具有同样高低落差的分段面，以在截止部形成截止线边界形状的顺滑曲面。

16.如权利要求14所述的车辆照明模组，其特征在于：反射部(202)为连续无高低落差的曲面，仅在与出光部(204)交接的部位具有高低落差。

17.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：至少其中一个辅助光型模组单元的次级光学元件(3)设置为平凸透镜、双凸透镜或环面透镜，透镜的焦距≤20mm，其中，环面透镜是入光面和出光面均为圆环面、且整体向出光方向隆起形状的透镜，这种透镜能够形成较宽的光形展宽，适用于大角度展宽的光形。

18.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：用于形成近光三区和50L光形区域的结构设置于近光的初级光学元件的反射部，其中，50L结构为凹状空腔，靠近截止部进行设置；三区结构设置于反射部中段，就有楔形结构、厚度由后向前逐渐增大，其出光面为内凹曲面，内凹指的是向后端凹。

19.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：光源设置为LED光源或激光光源。

20.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：车辆照明模组用于近光和远光照明，当适用于车辆照明中的近光功能时，近光模组分为多个主近光模组单元和辅助近光模组单元，所述主近光是指对近光中间高照明强度区域进行照明的光形，辅助近光是指对近光两侧展宽大范围照明区域进行照明的光形，各个模组单元独立实现近光的部分局部光形，通过各个模组单元光形的叠加、共同实现近光功能。

21.如权利要求2或3所述的车辆照明模组，其特征在于：

主光型模组单元包括两种：主近光模组一、主近光模组二；

主近光模组一设置为2个，一次级光学元件的具有一入光部，入光部为聚光杯状结构，通光部的下表面设置为反射部，反射部设置为具有左右段差的分段面，出光部设置为圆弧面；

主近光模组二设置为2个，光源和次级光学元件的入光部均设置为2个，透镜开口尺寸的高8-12mm，宽13-17mm，光源和次级光学元件的入光部相对中轴线具有倾斜角度，两侧的光源和入光部倾斜指向中间；

辅助光型模组单元包括两种：辅助近光模组一、辅助近光模组二；

辅助近光模组一设置为1个，设置于通光部下表面的反射部为不具有段差的顺滑曲面，出光部下边界的截止部为不具有段差的连续曲线，且前视图中截止部中间低、两侧高；反射部具有和截止部相应的曲面形状，透镜为环面透镜，透镜开口尺寸的高为8-12mm，宽约13-17mmmm；光源和入光部设置于中轴线的左侧，形成的光形位于光形中轴线的右侧，形成近光的右侧展宽光形，该辅助近光的光形左侧角度接近20°，右侧接近+40°；

辅助近光模组二设置为1个，光源和入光部设置于中轴线上，形成近光中间对称或接近对称的展宽光形，该辅助近光的光形左右侧角度范围对称或接近对称，角度为25°-35°；

辅助近光模组三设置为1个，光源和入光部设置于中轴线的右侧，形成的光形位于光形中轴的左侧，形成近光的左侧展宽光形，该辅助近光的光形左侧角度接近-50°，右侧接近+10°。

22.一种车灯，其特征在于：使用权利要求1-21中任意一项所述的车辆照明模组。

23.一种汽车，其特征在于：使用权利要求22所述的车灯。

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