CN219140593U - 图案投射装置以及机动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种图案投射装置以及机动车辆。该图案投射装置包括：光源(10)；透镜(20)，所述透镜(20)设置在所述光源(10)的光束出射方向上，并且包括入射面(210)和出射面(220)，所述出射面(220)具有沿所述光源(10)的光束出射方向凸出的曲面；截止构件(30)，所述截止构件(30)在所述透镜(20)的第一方向(F)上位于所述透镜(20)附近。

Description

图案投射装置以及机动车辆

技术领域

本实用新型涉及一种图案投射装置以及机动车辆。

背景技术

在机动车辆上设置投影灯，以在车辆附近投射特定图案的光束，从而进行与车辆或者行人的信息交互，是目前的一种汽车照明的一种发展趋势。因此，期望提供一种能够提供条形图案并且具有良好的光学性和经济性的图案投射装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种图案投射装置以及机动车辆，该图案投射装置结构简单、便于制造，并且能够提供具有良好光学分布均匀性和光学效率的条形图案。

一方面，本实用新型的实施例提供了一种图案投射装置，该图案投射装置包括：光源；透镜，所述透镜设置在所述光源的光束出射方向上，并且包括入射面和出射面，所述出射面具有沿所述光源的光束出射方向凸出的曲面；截止构件，所述截止构件在所述透镜的第一方向上位于所述透镜附近。

在一实施例中，所述透镜在第一方向上具有第一曲率并且在所述透镜的第二方向上具有第二曲率，其中所述第一曲率大于所述第二曲率，并且所述第一方向和所述第二方向彼此垂直并且均与所述透镜的光轴方向垂直。

在一实施例中，所述出射面的第一曲率被设置成使所述透镜的出射光束在所述第一方向上扩展，以形成条形图案。

在一实施例中，所述截止构件在所述第一方向上布置在所述透镜的两侧，以在所述条形图案的长度方向上形成两个截止边缘。

在一实施例中，所述截止构件被布置成紧邻所述透镜的侧边缘，并且从所述侧边缘沿所述光源的光束出射方向突出。

在一实施例中，所述截止构件相对于所述透镜的侧边缘的突出距离为至少0.5cm。

在一实施例中，所述光源被布置于所述透镜的光轴上。

在一实施例中，所述透镜的光轴相对于水平面向下倾斜以将所述条形图案投射至地面。

另一方面，本实用新型的实施例提供了一种机动车辆，该机动车辆包括根据本实用新型的实施例的图案投射装置。

在一实施例中，至少一个所述图案投射装置被布置成相对于所述机动车辆的中心线以不同角度定向，以使每个图案投射装置的投射光束间隔特定距离。

附图说明

图1示出根据本实用新型的实施例的图案投射装置的俯视图。

图2示出根据本实用新型的实施例的图案投射装置的正视图

图3示出根据本实用新型的实施例的两个图案投射装置。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而，明显地，一个或更多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

图1示出了根据本实用新型的实施例的图案投射装置100的俯视图。图2示出了根据本实用新型的实施例的图案投射装置100的正视图。

如图1所示，根据本实用新型的实施例，图案投射装置100包括光源10和透镜20。透镜20布置在光源10的光束出射方向上，以使光源10的光束经由透镜20向外出射，并且投射成图案(例如，投射到地面D)。

透镜20包括入射面210和出射面220。入射面210接收来自光源10的光束，并且光束从出射面220向外出射。如图1和图2所示，出射面220具有沿光源10的光束出射方向凸出的曲面。根据本实用新型的实施例，所述曲面可以在透镜20的第一方向F上具有第一曲率，并且可以在透镜20的第二方向S上具有第二曲率。其中，第一方向F与第二方向S是彼此垂直的，并且第一方向F和第二方向S均与透镜20的光轴O垂直。

以这种方式，通过将透镜20的出射面200设置成曲面的形式，可以改变光源10的光束所投射的图案的形状。通常，当仅使用光源10来投射图案时，会形成大致呈正方形的图案。而当在光源10的前方设置透镜20时，透镜20的出射面220的曲率会改变光束的行进方向，从而投射出不同于正方形的其他形状的图案。

作为示例，图1中示出了透镜20的入射面210为平坦表面。然而，本实用新型的实施例不限于此，例如可以将入射面210也设置成沿光源10的光束出射方向凸出的曲面。

根据本实用新型的实施例，透镜20被设置成使得第一方向F上的第一曲率大于第二方向S上的第二曲率。并且，所述第一曲率和所述第二曲率都被设置成使得从透镜20的出射光束在各自方向上扩展。由此，经由透镜20所投射的图案会由于第一曲率与第二曲率之间的不同，而形成呈矩形的条形图案P。如图1所示，条形图案P具有长度方向M和宽度方向N，其中，透镜20的第一方向F对应于条形图案P的长度方向M，并且透镜20的第二方向S对应于条形图案P的宽度方向N。

在一实施例中，出射面220的第一曲率可以被设置成使透镜20的出射光束在第一方向F上扩展，以形成条形图案P。如图1和图2所示，透镜20可以被设置成仅在第一方向F上弯曲，而在第二方向S上没有弯曲。作为示例，透镜20可以是柱面镜，然而实施例不限于此。

以这种方式，光源10的光束仅在透镜20的第一方向F上进行扩展，而在第二方向S上保持原始的出射方向。因此，经由透镜20所投射的图案可以使得条形图案P仅在其长度方向M上变长，而在宽度方向N上保持不变。由此，可以确保条形图案P在宽度方向N上的边缘SE清晰，并且可以进一步加大条形图案P的长宽比。

进一步地，图案投射装置100还包括截止构件30。截止构件30在透镜20的第一方向F上位于透镜20附近。在一实施例中，如图1和图2所示，截止构件30在第一方向F上布置在透镜20的两侧，以在条形图案P的长度方向M上形成两个截止边缘FE。

通常，光束经由透镜而发生扩展后，会使投射图案的范围变大，但也因此会使投射图案的边缘变得模糊。如上所述，透镜20的第二曲率为零，因此可以确保所投射的条形图案P在宽度方向N上具有清晰边缘。为了使条形图案P在长度方向M也具有清晰边缘，本实用新型在透镜20的两侧设置有截止构件30。在第一方向F上扩展的出射光束的一部分会被截止构件30截断，因此可以在条形图案P的长度方向M上形成两个清晰的截止边缘FE。以这种方式，可以形成具有清晰边缘的条形图案，由此增加投射图案的美观性。

在一实施例中，如图1和图2所示，截止构件30被布置成紧邻透镜20的侧边缘230。以这种方式，通过使截止构件30紧邻透镜20的侧边缘230，使得截止构件30能够连接到透镜20以整合成单个部件，从而便于图案投射装置100的制造并且有利于提高截止构件30的定位稳定性，以稳定地保持所投射的条形图案P的形状。

在一实施例中，如图1和图2所示，截止构件30从侧边缘230沿光源10的光束出射方向突出。以这种方式，通过使截止构件30从侧边缘230向前突出，使得截止构件30被布置在光束在第一方向F上的行进路径上，从而有效地截止光束以形成截止边缘FE。作为示例，截止构件30相对于透镜20的侧边缘230的突出距离L1为至少0.5cm。

在一实施例中，如图1所示，光源30被布置于透镜20的光轴O上。由此，可以使得光源20的光束被均匀分布，从而使得所投射的条形图案P具有良好的光学分布均匀性。

在一实施例中，透镜20的光轴O相对于水平面向下倾斜以将条形图案P投射至地面D。如图1所示，通过以此方式布置透镜20，使得透镜20的出射面220可以朝向地面D，由此透镜20的出射光束可以在地面D上形成投射图案，从而获得期望的条形图案P。

作为示例，条形图案P在宽度方向N上可以具有范围在15cm至25cm的宽度，并且两个截止边缘FE之间的距离可以在95cm至105cm的范围内。

图3示出根据本实用新型的实施例的两个图案投射装置100。根据本实用新型的实施例，可以在机动车辆中设置至少一个图案投射装置100，以形成至少一个条形图案P。本发明的实施例也涉及一种包括这样的图案投射装置100的机动车辆。作为示例，该机动车辆可以包括一个、两个、三个或者更多个根据本发明的实施例的图案投射装置100。

作为示例，图3示出了两个图案投射装置100，即第一图案投射装置110和第二图案投射装置120，并且第一图案投射装置110投射第一条形图案P1，第二图案投射装置120投射第二条形图案P2。然而，图案投射装置的数量不限于两个，可以根据需要设置更多数量的图案投射装置。

在一实施例中，第一图案投射装置110和第二图案投射装置120可以被布置成相对于机动车辆的中心线以不同角度定向。作为示例，第一图案投射装置110和第二图案投射装置120可以被布置在相同的平面(例如，水平面)上，并且使得第一图案投射装置110的第一光轴O1和第二图案投射装置120的第二光轴O2处于相同的平面中，但是在第一光轴O1与第二光轴O2之间存在夹角θ，由此使第一图案投射装置110和第二图案投射装置120具有相对于机动车辆的中心线的不同定向。然而，本实用新型的实施例不限于此。

以这种方式，能够使每个图案投射装置100(例如，第一图案投射装置110和第二图案投射装置120)的各自投射光束(例如，第一条形图案P1和第二条形图案P2)间隔特定距离L2。其中，距离L2随着第一光轴O1与第二光轴O2之间的夹角θ的变化而改变。由此，可以容易地设置和调整第一条形图案P1与第二条形图案P2之间的期望间隔。

作为示例，至少一个图案投射装置100可以包括多个图案投射装置100，从而可以在地面D上形成有多个条形图案P。在将这些条形图案P彼此以相等的距离(例如，L2)布置的情况下，可以将这些条形图案P组合成斑马线图案。作为另一示例，如上所述，可以根据需要调整多个图案投射装置100的布置方式，以调整各个条形图案P之间的位置关系(例如间隔距离等)，从而获得其他所需的投射图案，以实现期望的灯光投射效果。

作为示例，光源10可以是发光二极管(LED)。然而，本实用新型的实施例不限于此。

虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。

虽然本实用新型总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种图案投射装置(100)，其特征在于，所述图案投射装置(100)包括：

光源(10)；

透镜(20)，所述透镜(20)设置在所述光源(10)的光束出射方向上，并且包括入射面(210)和出射面(220)，所述出射面(220)具有沿所述光源(10)的光束出射方向凸出的曲面，

截止构件(30)，所述截止构件(30)在透镜(20)的第一方向(F)上位于所述透镜(20)附近。

2.根据权利要求1所述的图案投射装置，其中，所述透镜(20)在第一方向(F)上具有第一曲率并且在所述透镜(20)的第二方向(S)上具有第二曲率，其中所述第一曲率大于所述第二曲率，并且所述第一方向(F)和所述第二方向(S)彼此垂直并且均与所述透镜(20)的光轴(O)方向垂直。

3.根据权利要求2所述的图案投射装置，其中，所述出射面(220)的第一曲率被设置成使所述透镜(20)的出射光束在所述第一方向(F)上扩展，以形成条形图案(P)。

4.根据权利要求3所述的图案投射装置，其中，所述截止构件(30)在所述第一方向(F)上布置在所述透镜(20)的两侧，以在所述条形图案(P)的长度方向(M)上形成两个截止边缘(FE)。

5.根据权利要求4所述的图案投射装置，其中，所述截止构件(30)被布置成紧邻所述透镜(20)的侧边缘(230)，并且从所述侧边缘(230)沿所述光源(10)的光束出射方向突出。

6.根据权利要求5所述的图案投射装置，其中，所述截止构件(30)相对于所述透镜(20)的侧边缘(230)的突出距离(L1)为至少0.5cm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的图案投射装置，其中，所述光源(10)被布置于所述透镜(20)的光轴(O)上。

8.根据权利要求3-6中任一项所述的图案投射装置，其中，所述透镜(20)的光轴(O)相对于水平面向下倾斜以将所述条形图案(P)投射至地面(D)。

9.一种机动车辆，其特征在于，包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的图案投射装置(100)。

10.根据权利要求9所述的机动车辆，其中，至少一个所述图案投射装置(100)被布置成相对于所述机动车辆的中心线以不同角度定向，以使每个图案投射装置的投射光束间隔特定距离。

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