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车用灯具的制作方法

  • 国知局
  • 2024-06-21 09:52:33

本发明涉及照明领域,特别是涉及一种车用灯具。

背景技术:

1、在汽车照明领域中,汽车前照灯的要求最为严格,前照灯的照明范围和照度都有法规的严格要求。现有市场上的汽车前照灯的结构示意图如图1所示。其中,光源101发出的光121入射于反光面102并被其反射并汇聚,在汇聚处形成一条光带,光带的截面位置如图1中的121a所示,该光带在图1中垂直于图面。截止线光阑104位于汇聚焦点121a处,并挡住一部分光以形成截止线。通过汇聚焦点121a后的光入射于透镜103,该透镜103可以将截止线光阑104所在的平面(也就是汇聚焦点所在平面)的光分布成像到远场。这样,在汇聚焦点121a的光带就在远场形成一条光带,并且由于截止线光阑104的作用,该远场光带的边缘具有清晰的截止线,以满足法规的要求。

2、当前方案的问题在于,光源一般使用led光源,是全角发光的,这样就必然会有如图中所示的光线123这样的直接出射于反光面之外的光线,从而造成系统效率的降低。

技术实现思路

1、为解决当前车灯方案效率低的问题,本发明提出一种车用灯具,包括第一发光组和第二发光组,其中,第一发光组包括第一光源、第一反光杯和第一透镜。第一反光杯沿a方向全等的延伸,第一反光杯包括相对的入光口和出光口,入光口和出光口之间包括两个相对的a11反射面和a12反射面,b方向与a方向正交,第一反光杯出光口在b方向上的宽度为b1-out,第一反光杯入光口在b方向上的宽度为b1-in,入光口到出光口的距离为h1,其中,b1-out>b1-in,且b1-in+b1-out<2h1。第一光源发出的光从第一反光杯的入光口入射于第一反光杯,一部分光穿过第一反光杯直接从出光口出射,剩余部分光入射于第一反光杯的a11反射面或a12反射面并被其反射后从出光口出射。第一透镜为成像透镜,用于将其焦平面的光分布投射并成像到远场,从第一反光杯出光口出射的光入射于第一透镜并被其投射到远场。第一发光组还包括位于第一反光杯和第一透镜光路之间的沿a方向全等延伸的第一整形反射面,该整形反射面的第一端靠近第一反光杯的出光口,第二端向第一透镜方向延伸。

2、第二发光组包括第二光源、第二反光杯和第二透镜。第二反光杯沿a方向全等的延伸,第二反光杯包括相对的入光口和出光口,入光口和出光口之间包括两个相对的a21反射面和a22反射面,第二反光杯的出光口在b方向上的宽度为b2-out,第二反光杯入光口在b方向上的宽度为b2-in,入光口到出光口的距离为h2,其中,b2-out>b2-in,且b2-in+b2-out<2h2。第二光源发出的光从第二反光杯的入光口入射于第二反光杯,一部分光穿过第二反光杯直接从出光口出射,剩余部分光入射于第二反光杯的a21反射面或a22反射面并被其反射后从出光口出射。第二透镜为成像透镜,用于将其焦平面的光分布投射并成像到远场,从第二反光杯出光口出射的光入射于第二透镜并被其投射到远场。还包括位于第二反光杯出光口光路后端的沿b方向全等延伸的折射元件,沿第二反光杯发光的光轴方向出射的光线入射于该折射元件并被该折射元件折射后,出射方向相对于其入射方向在a方向上发生改变。

3、在上述的车用灯具中,优选的,第二发光组还包括沿着b方向全等延伸的b21反射面和b22反射面,a21反射面、b21反射面、a22反射面、b22反射面相连共同形成第二反射通道,第二光源发出的光从第二反射通道的入光口入射,并在第二反射通道中传播后从第二反射通道的出光口出射,从第二反射通道出光口出射的光入射于第二透镜并被其投射到远场。

4、在上述的车用灯具中,优选的,还包括位于第二反光杯和第二透镜光路之间的沿b方向全等延伸的第二整形反射面,该第二整形反射面的第一端靠近第二反光杯的出光口,第二端向第二透镜方向延伸。

5、在上述的车用灯具中,优选的,折射元件包括正折射区和负折射区,沿第二反光杯发光的光轴方向出射的光线入射于正折射区并被该正折射区折射后,出射方向相对于其入射方向来说向+a方向偏转;沿第二反光杯发光的光轴方向出射的光线入射于负折射区并被该负折射区折射后,出射方向相对于其入射方向来说向-a方向偏转。

6、在上述的车用灯具中,优选的,第一整形反射面的第一端靠近第一反光杯出光口的+b方向一侧;第一发光组在远场形成第一光斑,第一光斑存在明暗交界线,第一光斑的位于明暗交界线-b一侧的光的能量占第一光斑总能量的比例不低于80%。第二发光组在远场形成第二光斑,第二光斑的位于明暗交界线-b一侧的光的能量占第二光斑总能量的比例不低于80%。

7、在上述的车用灯具中,优选的,还包括第三发光组,第三发光组包括第三光源、第三反光杯和第三透镜;第三反光杯沿a方向全等的延伸,第三反光杯包括相对的入光口和出光口,入光口和出光口之间包括两个相对的a31反射面和a32反射面,第三反光杯的出光口在b方向上的宽度为b3-out,第三反光杯入光口在b方向上的宽度为b3-in,入光口到出光口的距离为h3,其中,b3-out>b3-in,且b3-in+b3-out<2h3。第三光源发出的光从第三反光杯的入光口入射于第三反光杯,一部分光穿过第三反光杯直接从出光口出射,剩余部分光入射于第三反光杯的a31反射面或a32反射面并被其反射后从出光口出射。第三透镜为成像透镜,用于将其焦平面的光分布投射并成像到远场,从第三反光杯出光口出射的光入射于第三透镜并被其投射到远场形成第三光斑,第三光斑的位于明暗交界线-b一侧的光的能量占第三光斑总能量的比例不低于80%。

8、在上述的车用灯具中,优选的,第三发光组还包括位于第三反光杯-b方向一侧的第四反光杯,还包括第四光源,第四反光杯沿a方向全等的延伸,第四反光杯包括相对的入光口和出光口,入光口和出光口之间包括两个相对的a41反射面和a42反射面,第四反光杯的出光口在b方向上的宽度为b4-out,第四反光杯入光口在b方向上的宽度为b4-in,入光口到出光口的距离为h4,其中,b4-out>b4-in,且b4-in+b4-out<2h4。第四光源发出的光从第四反光杯的入光口入射于第四反光杯,一部分光穿过第四反光杯直接从出光口出射,剩余部分光入射于第四反光杯的a41反射面或a42反射面并被其反射后从出光口出射,从第四反光杯出光口出射的光入射于第三透镜并被其投射到远场形成第四光斑,第四光斑的位于明暗交界线+b一侧的光的能量占第四光斑总能量的比例不低于50%。

9、在上述的车用灯具中,优选的,还包括第四发光组,该第四发光组包括激光二极管、波长转换片和第四透镜,激光二极管发出激光,该激光激发荧光转换片而产生受激光,该受激光入射于第四透镜并被第四透镜折射并形成准直光出射;该准直光在远场形成第五光斑,该第五光斑位于明暗交界线+b一侧的光的能量占第五光斑总能量的比例不低于50%。

10、在上述的车用灯具中,优选的,第一发光组还包括位于第一反光杯-b方向一侧的第五反光杯,还包括第五光源,第五反光杯沿a方向全等的延伸,第五反光杯包括相对的入光口和出光口,入光口和出光口之间包括两个相对的a51反射面和a52反射面,第五反光杯的出光口在b方向上的宽度为b5-out,第五反光杯入光口在b方向上的宽度为b5-in,入光口到出光口的距离为h5,其中,b5-out>b5-in,且b5-in+b5-out<2h5。第五光源发出的光从第五反光杯的入光口入射于第五反光杯,一部分光穿过第五反光杯直接从出光口出射,剩余部分光入射于第五反光杯的a51反射面或a52反射面并被其反射后从出光口出射,从第五反光杯出光口出射的光入射于第一透镜并被其投射到远场形成第六光斑,第六光斑的位于明暗交界线+b一侧的光的能量占第六光斑总能量的比例不低于80%。

11、在上述的车用灯具中,优选的,a11反射面和a12反射面在垂直a方向的截面上的截线分别为a11截线和a12截线,a11截线至少部分是抛物线,该抛物线的焦点与a12截线在入光口的端点相重合,该抛物线的过焦点的轴线在第一反光杯一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离a11截线方向倾斜;或者,a11截线至少部分是抛物线,a12截线是直线;a11截线在入光口的端点为m点,m点关于a12截线的对称点为n点,a11截线的抛物线的焦点与n点重合,该抛物线的过焦点的轴线在第一反光杯一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离a11截线方向倾斜;和/或,a21反射面和a22反射面在垂直a方向的截面上的截线分别为a21截线和a22截线,a21截线至少部分是抛物线,该抛物线的焦点与a22截线在入光口的端点相重合,该抛物线的过焦点的轴线在第一反光杯一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离a21截线方向倾斜;或者,a21截线至少部分是抛物线,a22截线是直线;a21截线在入光口的端点为m点,m点关于a22截线的对称点为n点,a21截线的抛物线的焦点与n点重合,该抛物线的过焦点的轴线在第一反光杯一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离a21截线方向倾斜。

12、在本发明中,利用第一发光组发出中心光斑,并利用第一整形反射面使得该中心光斑在b方向上形成更大的的照明范围和照度梯度,利用第二发光组的折射元件形成水平方向大角度光斑,两个光斑的组合可以高效率的形成满足实际的光分布需求或法规要求的远场光斑。

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