CN221035373U - 汽车的分区照明灯具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车辆照明领域，尤其涉及一种汽车的分区照明灯具，包括，灯壳，以及PCB板，所述PCB板连接在灯壳上；发光单元，所述发光单元设置有多个，所述发光单元设置在PCB板上，所述发光单元分别朝向对应的需要照亮的区域。本申请通过改变聚光器的朝向以及对分区照明区域的合理分配，即可实现各个功能，通过对这五个区域光线走向合理的分配，实现汽车后排无明显暗区的照明效果，简化了灯具的结构，并且实现高效的分区照明，和灯具的灵活安装。

Description

汽车的分区照明灯具

技术领域

本申请涉及车辆照明领域，尤其涉及一种汽车的分区照明灯具。

背景技术

随着照明技术越来越向智能化，舒适化，分区照明技术也被用得越来越广泛。现有的分区照明的车灯，所需的透镜数量较多，大部分分区照明灯具体积较大，需要的出光口较大且规整，led排布需要规整分布，照明范围不够宽阔，指向性照明区域分配较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的车辆分区照明灯具结构复杂，指向性照明效果较差。

为此，本发明提供一种汽车的分区照明灯具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种汽车的分区照明灯具，包括，

灯壳，以及

PCB板，所述PCB板连接在灯壳上；

发光单元，所述发光单元设置有多个，所述发光单元设置在PCB板上，所述发光单元分别朝向对应的需要照亮的区域。

通过采用上述技术方案，设置对应数量的发光单元，通过灯壳安装在车内，使得灯具安装位置更加灵活，通过对发光单元朝向的调整以及对分区照明区域的合理分配，即可实现各个功能，以简单的灯具结构，实现分区照明，且灯具可安装在汽车的位置变得灵活。

进一步地，所述发光单元包括LED光源和聚光器，所述LED光源连接在PCB板上，所述内灯罩由五个聚光器组成，所述内灯罩设在LED光源上。

进一步地，所述聚光器的朝向与LED光源的出光光轴方向之间存在夹角。

通过采用上述技术方案，通过改变每个聚光器的朝向以及对分区照明区域的合理分配，即可实现各个功能，通过对这五个区域光线走向合理的分配，共同点亮可实现汽车后排无明显暗区的照明效果。

进一步地，所述聚光器底面中心与LED光源的光学中心重合。

进一步地，所述聚光器的内径为R，所述聚光器底部与LED之间的距离为h，所述LED光源发光面的半径为r，所述LED光源的半值角为θ₂，所述LED光源发光面中心与聚光器底部边缘之间的距离为W，所述聚光器沿LED光源的光轴的旋转角度为θ₁，符合公式关系Rcosθ₁×tanθ₂-rtanθ₂＝h+Rsinθ₁。

进一步地，所述内灯罩的入光端设置有皮纹。

进一步地，所述灯壳上连接有外灯罩，所述外灯罩位于聚光器远离灯壳的一侧。

进一步地，所述外灯罩与内灯罩之间设置有饰圈。

本发明的有益效果是，通过改变每个聚光器的朝向以及对分区照明区域的合理分配，即可实现各个功能，通过对这五个区域光线走向合理的分配，共同点亮可实现汽车后排无明显暗区的照明效果。通过提高对灯珠中心光线利用的最大化，可以缩减所需出光口大小。通过对这五个区域光线走向合理的分配，共同点亮可实现汽车后排无明显暗区的照明效果。通过对五个区域的光线的合理分配可以实现对每个区域的精准控光，保证灯具点亮时光线无干扰、交叉。五个区域分别为单独照亮后座中间扶手、单独照亮座位中心、单独照亮座位前方储物区、照亮后排空调出风口区域和单独照亮门扶手区域。照明区域不受限于透镜的出光面形状，外形更加小巧美观，增加了更多设计的可能性；此发明所用出光面为四边形，也可更改为其他图案，例如五边形、六边形等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请中一种汽车的分区照明灯具的结构示意图。

图2是本申请中灯具的后视图。

图3是本申请中发光单元的光学原理图。

图4是本申请中内灯罩朝向的位置关系图。

图5是本申请发光单元的结构示意图。

图中：1、灯壳；2、PCB板；3、发光单元；30、LED光源；31、内灯罩；32、聚光器；4、外灯罩；5、饰圈。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，一种汽车的分区照明灯具，包括灯壳1、PCB板2、发光单元3、外灯罩4以及饰圈5，其中发光单元3设置有五个，每个发光单元3均包括LED光源30和聚光器32，五个聚光器32共同形成内灯罩31。

参照图1和图2，PCB板2连接在后灯壳1上，LED光源30设置有多个，LED光源30连接在PCB板2上，内灯罩31与LED光源30的数量适配，内灯罩31罩设在LED光源30上，聚光器32为一透镜，每个聚光器32的角度不一致，聚光器32的朝向与LED光源30的出光光轴方向之间存在夹角，本实施例中，LED光源30和聚光器32均设置有五个，五个聚光器32分别朝向后座中间扶手、座位中心、座位前方储物区、后排空调出风口区域、门扶手区域，从而五个LED光源30可以分别对以上五个区域进行分区照明。

外灯罩4位于内灯罩31远离灯壳1的一侧，外灯罩4与灯壳1连接，饰圈5设置在外灯罩4与内灯罩31之间并与灯壳1连接。

参照图3和图4，为了实现超薄透镜的技术，以其中一颗聚光器32为例，由于聚光器32需要朝向不同的区域，在转动聚光器32朝向时，聚光器32的罩筒会对LED光源30发出的光造成遮挡，由于LED光源30为朗伯型发光，属于中心光强而边缘弱，因此需要沿聚光器32的朝向挪动LED光源30的前后位置，使得光线从LED光源30出射的光经过材料折射以后的偏离位置，尽可能多的在出光口中心区域，在旋转聚光器32的时候应其出光轴旋转，即旋转聚光器32旋转时也始终保持其聚光器32底面中心与LED光源30的光学中心重合。由于LED光源30为朗伯型发光，属于中心光强而边缘弱，通过拟合其发光半角和材料的折射率，就能让LED光源30中心的光利用率最高。

由于聚光器32要照射到指定区域，就需要将其沿着出光轴进行旋转，Z轴为出光轴方向，聚光器32需要向以光学中心为坐标原点、Z轴所在的三维坐标系中的X轴和Y轴旋转，其X轴和Y轴的方向根据每个发光单元的安装位置设置，其旋转角度与聚光器32所要照射的平面空间位置有关。

参照图4，以其中一颗聚光器32为例，聚光器32的光学中心点P，取聚光器32需要照射区域所在的平面(平面A)的中心为O，过点P做该平面A的法线，即为PN，N为平面A中的一点，将直线OP投影到平面A上，即为直线ON，PN⊥平面A，在平面A上以ON为斜边做△PON的相似三角形△MON，△MON的直角点为M，△MON中直线MN与X轴平行，直线OM与Y轴平行，则∠ONM即为聚光器32绕着X轴需要旋转的角度，∠NOM为聚光器32绕着Y轴所需要旋转的角度。

参照图5，图中聚光器32的内径为R，聚光器32底部与LED之间的距离为h，LED光源30发光面的半径为r，聚光器32沿LED光源30的光轴的旋转角度为θ₁，LED光源30的半值角为θ₂，LED光源30发光面中心与聚光器32底部边缘之间的距离为W，则，

cosθ₁＝W/R

tanθ₂＝(h+R sinθ₁)/（W-r)

联立上述两个公式，则得到θ₁与θ₂之间的关系：

R cosθ₁×tanθ₂-r tanθ₂＝h+R sinθ₁

θ₁就是理论上在此处所能利用的最大led角度，用θ₁来约束设计的聚光器32的深度和开口大小。

为了让偏离led中心的区域也有光，需要在透镜入光端增加皮纹，透镜的出光面上也可以设置有皮纹，这样就能解决由于出光口较小导致的光斑偏离目标区域以及照明区域不完整的问题。

由于灯壳1上的安装面积有限，旋转聚光器32时，聚光器32上可能有部分超出灯壳1的安装面范围，超出灯壳1的安装面范围的部分需要被裁剪，可在被裁剪的面上加上皮纹以削弱从侧面直射出来的杂散光。

对中心的光线利用率达到最大后，要考虑对透镜边缘的光线也要利用的最多，尽可能把透镜设计得较大，最好能完全包住出光口，这样在裁剪的时候，只需保证按照透镜的深度裁剪即可。裁剪透镜时只要满足边界在透镜深度以下，就可以以此作为边界，大大缩减了安装空间。此发明已实现了旋转大角度、例如45度角度的透镜做到4-6mm的厚度即可实现预期照明效果。

综上所述，通过改变聚光器32的朝向以及对分区照明区域的合理分配，即可实现各个功能，通过对这五个区域光线走向合理的分配，共同点亮可实现汽车后排无明显暗区的照明效果。通过对透镜角度的调整以及对分区照明区域的合理分配，即可实现各个功能，因此灯具可安装在汽车的位置变得灵活。

通过提高对灯珠中心光线利用的最大化，可以缩减所需出光口大小。本申请仅需要少量的光源和透镜，通过对这五个区域光线走向合理的分配，共同点亮可实现汽车后排无明显暗区的照明效果，其制造成本大大降低。通过对五个区域的光线的合理分配可以实现对每个区域的精准控光，保证灯具点亮时光线无干扰、交叉。五个区域分别为单独照亮后座中间扶手、单独照亮座位中心、单独照亮座位前方储物区、照亮后排空调出风口区域和单独照亮门扶手区域，图。

照明区域不受限于透镜的出光面形状，外形更加小巧美观，增加了更多设计的可能性；此发明所用出光面为四边形，也可更改为其他图案，例如五边形、六边形等。

本申请采用超薄透镜技术。裁剪透镜时只要满足边界在透镜深度以下，就45度角度的透镜做到4-6mm的厚度即可实现预期照明效果，灯体占用空间小，安装灵活。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种汽车的分区照明灯具，其特征在于，包括，

灯壳(1)，以及

PCB板(2)，所述PCB板(2)连接在灯壳(1)上；

发光单元(3)，所述发光单元(3)设置有多个，所述发光单元(3)设置在PCB板(2)上，所述发光单元(3)分别朝向对应的需要照亮的区域。

2.根据权利要求1所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述发光单元(3)包括LED光源(30)和聚光器(32)，所述LED光源(30)连接在PCB板(2)上，五个所述聚光器(32)组成内灯罩(31)，所述内灯罩(31)罩设在LED光源(30)上。

3.根据权利要求2所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述聚光器(32)的朝向与LED光源(30)的出光光轴方向之间存在夹角。

4.根据权利要求3所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述聚光器(32)底面中心与LED光源(30)的光学中心重合。

5.根据权利要求4所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述聚光器(32)的内径为R，所述聚光器(32)底部与LED之间的距离为h，所述LED光源(30)发光面的半径为r，所述LED光源(30)的半值角为θ₂，所述LED光源(30)发光面中心与聚光器(32)底部边缘之间的距离为W，所述聚光器(32)沿LED光源(30)的光轴的旋转角度为为θ₁，符合公式关系Rcosθ₁×tanθ₂-rtanθ₂＝h+Rsinθ₁。

6.根据权利要求2所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述内灯罩(31)的入光端设置有皮纹。

7.根据权利要求2所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述灯壳(1)上连接有外灯罩(4)，所述外灯罩(4)位于内灯罩(31)远离灯壳(1)的一侧。

8.根据权利要求7所述的汽车的分区照明灯具，其特征在于，所述外灯罩(4)与内灯罩(31)之间设置有饰圈(5)。