CN213089740U - 像素化远近光一体车灯模组、车灯及车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及车灯，公开了一种像素化远近光一体车灯模组，包括展宽光源模块(1)、像素化光源模块(2)和透镜(3)，所述展宽光源模块(1)发出的光线通过透镜(3)投射出去，形成近光展宽照明区(6)；所述像素化光源模块(2)发出的光线通过所述透镜(3)投射出去，形成像素化照明区(7)，所述像素化照明区(7)单独或者与所述近光展宽照明区(6)相组合，形成照明光形。本实用新型的像素化远近光一体车灯模组照明区域大，可形成多种照明光形，光形稳定性高。此外，本实用新型还公开了一种车灯和一种车辆。

Description

像素化远近光一体车灯模组、车灯及车辆
技术领域
本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种像素化远近光一体车灯模组。本实用新型还涉及一种车灯和一种车辆。
背景技术
夜间行车时，汽车前照灯的照明效果对驾驶者的行车安全有巨大的影响，良好的前照灯照明效果能够有效降低夜间交通事故的发生几率。LED作为一种新型的汽车前照灯光源已经在汽车前照灯中得到越来越多的应用，GB25991-2010《汽车用LED前照灯》也对LED前照灯的照明效果做了详尽的规定，以保证各种照明环境下的行车安全。为了保证行车安全，现有的车灯常在国标的基础上对前照灯的照明光形作了进一步的展宽。
像素化车灯模组能够以高分辨率形成多种照明光形，且对照明光形的设置和调整较为方便。像素化车灯模组还能够通过动态的控制信号实现局部的照明暗区，形成自适应远光(ADB)照明功能，能够避免远光照射造成路面其他车辆的驾驶人炫目，进一步提高行车的安全性。
现有的像素化车灯中，由于光源性能(亮度)、制造成本及设备尺寸的制约，像素的数量和每个像素的亮度都受到了限制，难以实现大范围、高分辨率的高亮度照明。因此通常用于远光照明模组以实现ADB功能，而近光照明仍使用传统的近光模组来实现。而传统的近光模组需要使用遮光板来形成近光光形中的明暗截止线，不仅结构复杂，而且在近光模组和远光模组同时使用时会对照明光形产生影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种像素化远近光一体车灯模组，能够形成像素化照明区域与展宽照明区域的结合，实现远近光照明光形和ADB功能，结构简单，照明范围广。
本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种车灯，能够以相对简单的结构形成宽广的照明范围和多种照明光形。
此外，本实用新型还要解决的技术问题是提供一种车辆。
为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供了一种像素化远近光一体车灯模组，包括展宽光源模块、像素化光源模块和透镜，所述展宽光源模块发出的光线通过透镜投射出去，形成近光展宽照明区；所述像素化光源模块发出的光线通过所述透镜投射出去，形成像素化照明区，所述像素化照明区单独或者与所述近光展宽照明区相组合，形成照明光形。
优选地，所述像素化光源模块为LED矩阵或Micro LED。在该优选技术方案中，LED矩阵为由多颗LED芯片按矩阵形排列在一起形成的，散热性能较好但体积较大。Micro LED是在一块芯片基板上设置多个矩阵形排列的LED发光体形成的，体积小，发光效率高。由LED矩阵或Micro LED形成的像素化光源，照明亮度高，且能耗较小。
优选地，所述像素化光源模块为LCD光源或OLED光源。在该优选技术方案中，LCD光源和OLED光源的体积较小，分辨率较高，能够形成更为精细的像素化照明区。
作为一种优选技术方案，所述像素化光源模块包括照明光源和微镜阵列，所述照明光源发出的光线经所述微镜阵列反射后，形成像素化光源。在该优选技术方案中，像素化光源的亮度由照明光源决定，而像素化光源的分辨率由微镜阵列的微镜数量决定，因而可以根据设计要求单独设置像素化光源的亮度和分辨率。
优选地，所述展宽光源模块包括LED光源和展宽光学元件，所述展宽光学元件为聚光器。在该优选技术方案中，LED光源发出的光线通过聚光器的汇聚和传输，由透镜投射出去，形成近光展宽照明光形。通过对聚光器外形结构的调整，能够调整近光展宽照明区的照明宽度。
进一步优选地，所述LED光源有多个，所述聚光器包括多个入光口，每个入光口对应一个所述LED光源。通过该优选技术方案，多个LED光源所发出的光线经过聚光器的汇聚和传输，形成不同的照明光斑，不同的照明光斑相组合，形成近光展宽照明区。近光展宽照明区的范围更广，照明亮度更高。
优选地，所述像素化光源模块位于所述透镜的焦点区域。通过该优选技术方案，像素化光源所形成的像素化照明区的清晰度更高，能够形成分辨率更高的照明光形。
进一步优选地，所述透镜的光轴通过所述像素化光源模块的中心。在该优选技术方案中，像素化光源模块发出的光线通过透镜投射形成的像素化照明区与像素化光源模块的形状相一致，更易于控制像素化照明区的形状。
本实用新型第二方面提供了一种车灯，所述车灯包括本实用新型第一方面提供的像素化远近光一体车灯模组。
本实用新型第三方面提供了一种车辆，该车辆包括本实用新型第二方面提供的车灯。
通过上述技术方案，本实用新型的像素化远近光一体车灯模组，能够通过展宽光源模块形成近光展宽照明区，通过像素化光源模块形成像素化照明区，像素化照明区可以单独形成远光照明光形，也可以通过特定形状的像素化照明区与近光展宽照明区相组合，形成带有明暗截止线的近光照明光形，还可以与近光展宽照明区相组合，形成同时具有近光展宽照明效果和远光照明效果的照明光形。还可以通过对像素化照明区的控制，实现ADB功能。本实用新型的像素化远近光一体车灯模组，能够形成照明范围更为宽广的近光展宽照明区域，且省去了传统的遮光板，结构更为简单。本实用新型的车灯和车辆，由于使用了本实用新型的像素化远近光一体车灯模组和本实用新型的车灯，也具有上述优点。
有关本实用新型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是本实用新型像素化远近光一体车灯模组一个实施例的示意图；
图2是图1所示的像素化远近光一体车灯模组的俯视图；
图3是图2中A-A部位剖面图；
图4是Micro LED发光面局部示意图；
图5是本实用新型像素化远近光一体车灯模组另一个实施例的示意图；
图6是图5中B部分局部放大图；
图7是本实用新型的像素化远近光一体车灯模组所形成的一种具有近光展宽照明区和远光照明区的照明光形示意图；
图8是本实用新型的像素化远近光一体车灯模组所形成的一种近光照明光形示意图；
图9是本实用新型的像素化远近光一体车灯模组所形成的一种具有近光展宽照明区和自适应远光照明区的照明光形示意图。
附图标记说明
1 展宽光源模块 11 LED光源
12 展宽光学元件 2 像素化光源模块
21 Micro LED 211 发光面
212 光分离元件 22 微镜阵列
221 微镜 23 照明光源
3 透镜 31 光轴
4 散热器 6 近光展宽照明区
7 像素化照明区 71 明暗截止线
72 暗区
具体实施方式
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后、上、下、水平、竖直”所指示的方位或位置关系是基于本实用新型的车灯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的正常行驶方向；方位词“竖直”所指示的方向为垂直于水平面的方向。对本实用新型的像素化远近光一体车灯模组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。
在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型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实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
如图1-图9所示，本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一个实施例，包括展宽光源模块1、像素化光源模块2和透镜3。展宽光源模块1可以仅包含发光元件，也可以包括发光元件和用于汇聚、传输、反射发光元件所发出的光线的光学元件。展宽光源模块1发出的光线射向透镜3，并在透镜3的折射下投射出去，形成近光展宽照明区6。像素化光源模块2能够产生由多个可独立控制的光束组成的照明光，每个光束称为一个像素。像素越多，像素化光源模块2能够形成分辨率越高的照明区域。像素化光源模块2发出的光线照射向透镜3，并在透镜3的折射下投射出去，形成像素化照明区7。通常地，展宽光源模块1和像素化光源模块2均安装在散热器4上，展宽光源模块1和像素化光源模块2可以安装在散热器4的不同台阶面上。展宽光源模块1通常安装在像素化光源模块2的上后方。像素化照明区7可以单独形成照明光形，也可以与近光展宽照明区6相组合，形成照明光形。例如，通过对像素化光源模块2中不同像素亮灭的控制，像素化照明区7可以单独形成远光照明光形，也可以形成ADB照明光形；像素化照明区7可以与近光展宽照明区6相组合，形成如图7所示的同时具有近光展宽照明效果和远光照明效果的照明光形，如图8所示的带有明暗截止线71的近光照明光形，如图9所示的具有近光展宽照明区6和带有暗区72的ADB照明区的照明光形。
在本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一些实施例中，如图1-图4所示，像素化光源模块2为由多个LED芯片排列而成的LED矩阵，每个LED芯片发出的光线形成像素化光源模块2的一个像素。由于每个LED芯片形成一个像素，而单个LED芯片的发光强度通常可以做得很大，LED矩阵的发光强度通常较高，能够形成较高的照明亮度。由于单独的LED芯片的发光面积较大，相邻的LED芯片之间还会存在一定的间隙，因而造成LED矩阵的面积通常比较大，受此限制，LED矩阵的分辨率通常较低。而在另外一些实施例中，像素化光源模块2为一块或者数块Micro LED21。如图4所示，Micro LED 21为在一块芯片基板上集成多个阵列状排列的LED发光体211形成的发光芯片。在相邻的LED发光体211之间设置有光分离元件212，以隔离各LED发光体211所发出的光线，减少相邻LED发光体211所发出的光线之间的融合，提高像素化光源模块2所发出的光线的分辨率。Micro LED 21由于在一块芯片基板上集成了多个LED发光体211，因而单个LED发光体211的发光面积较小，不同LED发光体211之间的间隙也比较小，单个Micro LED 21能够集成更多的LED发光体211，因而所发出的光线形成的像素较多，发光分辨率也较高。
在本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一些实施例中，像素化光源模块2为LCD光源，而在另外一些实施例中，像素化光源模块2为OLED光源。LCD光源和OLED光源为新型的高分辨率光源，结构紧凑，分辨率高且易于控制，能够形成更为精细的像素化照明区7。
在本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一些实施例中，如图5、图6所示，像素化光源模块2包括照明光源23和微镜阵列22。照明光源23可以是LED光源，也可以是激光光源等其他高亮度光源。微镜阵列22可以是数字微镜器件(DMD)，也可以是MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)微镜。微镜阵列22中包括多个阵列状排列的微镜221，每个微镜221均能够独立可控地处于不同的反射状态，每个微镜221所反射的光线形成像素化光源模块2的一个像素。照明光源23发出的光线经微镜阵列22中的微镜阵列反射后，形成像素化光源。
在本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一些实施例中，如图1-图3所示，展宽光源模块1包括LED光源11和展宽光学元件12。展宽光学元件12可以是聚光器、反光杯或者反射镜等光学元件，在本实施例中使用聚光器作为展宽光学元件12。LED光源11设置在聚光器的入光口处，LED光源11所发出的光线通过入光口进入聚光器，经聚光器的折射、反射后，由聚光器的出光口射出，经过透镜3的投射，形成近光展宽照明区6。
作为本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一种具体实施方式，如图1-图3所示，LED光源11有多个，聚光器带有多个入光口，且入光口的数量与LED光源11的数量相同。在聚光器的每个入光口处均设置有一个LED光源11，各个LED光源11所发出的光线从不同的入光口进入聚光器，经聚光器的折射、反射后相互组合，由聚光器的出光口射出，经过透镜3的投射，形成近光展宽照明区6。
在本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一些实施例中，像素化光源模块2设置在透镜3的焦点的邻近区域，像素化光源模块2所发出的光线经透镜3的投射后，能够形成清晰度更高的像素化照明区7，并且能够在像素化照明区7形成更高的照明分辨率。
作为本实用新型的像素化远近光一体车灯模组的一种具体实施方式，如图2、图3所示，像素化光源模块2的出光面垂直于透镜3的光轴31设置，并且，透镜3的光轴31通过像素化光源模块2的中心。这样，像素化光源模块2发出的光线通过透镜3投射形成的像素化照明区7的变形较小，像素化照明区7的形状与像素化光源模块2所发出的光线的光分布形状相一致，通过对像素化光源模块2所发出的光线的光分布形状的控制，更易于控制像素化照明区7的形状，以形成所需要的照明光形。
通过上述技术方案，本实用新型的像素化远近光一体车灯模组，展宽光源模块1所发出的光线能够形成照明范围更为宽广的近光展宽照明区6，拓展了近光照明宽度，能够进一步提高夜间行车的安全性。通过对像素化光源模块2中各像素的控制，能够在像素化照明区7中指定区域形成指定形状的暗区。或者在像素化照明区7中指定区域形成指定形状的照明区，形成ADB功能。通过展宽光源模块1和像素化光源模块2相配合，还能够形成具有近光展宽照明效果和远光照明效果的照明光形；具有近光展宽照明效果和ADB照明效果的照明光形。并且能够在不设置遮光板的情况下形成带有明暗截止线的近光照明光形，从而省略传统近光模块中所使用的遮光板，简化了远近光一体车灯模组的结构。
本实用新型所提供的车灯，由于采用了本实用新型的像素化远近光一体车灯模组，也具有上述有益效果。
本实用新型的车辆，由于使用了本实用新型的车灯，同样具有上述有益效果。
在本实用新型的描述中，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实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，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实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型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，本实用新型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实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，包括展宽光源模块(1)、像素化光源模块(2)和透镜(3)，所述展宽光源模块(1)发出的光线通过透镜(3)投射出去，形成近光展宽照明区(6)；所述像素化光源模块(2)发出的光线通过所述透镜(3)投射出去，形成像素化照明区(7)，所述像素化照明区(7)单独或者与所述近光展宽照明区(6)相组合，形成照明光形。
2.根据权利要求1所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述像素化光源模块(2)为LED矩阵或Micro LED(21)。
3.根据权利要求1所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述像素化光源模块(2)为LCD光源或OLED光源。
4.根据权利要求1所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述像素化光源模块(2)包括照明光源(23)和微镜阵列(22)，所述照明光源(23)发出的光线经所述微镜阵列(22)反射后，形成像素化光源。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述展宽光源模块(1)包括LED光源(11)和展宽光学元件(12)，所述展宽光学元件(12)为聚光器。
6.根据权利要求5所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述LED光源(11)有多个，所述聚光器包括多个入光口，每个入光口对应一个所述LED光源(11)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述像素化光源模块(2)位于所述透镜(3)的焦点区域。
8.根据权利要求7所述的像素化远近光一体车灯模组，其特征在于，所述透镜(3)的光轴通过所述像素化光源模块(2)的中心。
9.一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的像素化远近光一体车灯模组。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的车灯。
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