CN213840799U - 一种车灯光学投射单元、车灯光学系统、车灯和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车车灯，公开了一种车灯光学投射单元，沿光线传播路径依次包括第一光学系统、偏转反射装置和第二光学系统，第一光学系统投射的光线能够经偏转反射装置反射后由第二光学系统射出，光线经第一光学系统投射形成的像在偏转反射装置偏转过程中能够相对第二光学系统的物方焦点左右移动或者相对第二光学系统和偏转反射装置组成的光学系统的物方焦点左右移动，且偏转反射装置的偏转周期小于视觉暂留时间。本实用新型还公开了包含该车灯光学投射单元的车灯光学系统、车灯和车辆。本实用新型的车灯光学投射单元能够利用偏转反射装置的偏转，将经由第一光学系统投射形成的像左右相对移动，照明效果好。

Description

一种车灯光学投射单元、车灯光学系统、车灯和车辆

技术领域

本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种车灯光学投射单元。此外，本实用新型还涉及一种包括所述车灯光学投射单元的车灯光学系统、车灯和车辆。

背景技术

目前，越来越多的车辆在其车灯的远光照明装置中采用远光自适应远光灯系统，

现有的远光自适应远光灯系统中具有多个光源，每个光源照亮一部分角度，通过控制单个光源的亮暗来实现某一方向上的亮暗。但是，这种远光自适应远光灯系统中往往需要数量较多的光源，这样就导致了光源数量较多，车灯体积较大，车灯照明效果不好。

基于上述原因，现有技术难以有效保证车灯具有较小的体积，以及较好的照明效果。

实用新型内容

本实用新型第一方面所要解决的问题是提供一种车灯光学投射单元，该车灯光学投射单元结构简单，体积小，照明效果好。

此外，本实用新型第二方面要解决的问题是提供一种车灯光学系统，该车灯光学系统结构简单，体积小，出光效果好。

进一步的，本实用新型第三方面要解决的问题时提供一种车灯，该车灯体积小，出光效果好。

更进一步地，本实用新型第四方面要解决的问题是提供一种车辆，该车辆的车灯体积小，出光效果好。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种车灯光学投射单元，所述车灯光学投射单元沿光线传播路径依次包括第一光学系统、偏转反射装置和第二光学系统，所述第一光学系统投射的光线能够经所述偏转反射装置反射后由所述第二光学系统射出，光线经所述第一光学系统投射形成的像在所述偏转反射装置偏转过程中能够相对所述第二光学系统的物方焦点左右移动或者相对所述第二光学系统和所述偏转反射装置组成的光学系统的物方焦点左右移动，且所述偏转反射装置的偏转周期小于视觉暂留时间。

作为本实用新型的一个优选实施方式，所述第一光学系统投射形成的像处于所述第二光学系统的物方焦平面上或者所述第二光学系统和所述偏转反射装置组成的光学系统的物方焦平面上。

进一步地，所述偏转反射装置上具有偏转反射面，该偏转反射面为平面或曲面。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述偏转反射装置上设有旋转轴，所述偏转反射装置围绕所述旋转轴偏转。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述第一光学系统为透镜，或透镜组，或反射镜。

另外，本实用新型第二方面提供一种车灯光学系统，包括根据第一方面技术方案中任一项所述的车灯光学投射单元以及至少一个光源，所述车灯光学投射单元包括至少一个所述第一光学系统，所述光源与所述第一光学系统一一对应设置。

作为本实用新型的一个具体结构形式，所述光源设于所述第一光学系统的物方焦点内。

更具体地，所述光源为激光光源或LED光源。

进一步地，本实用新型第三方面提供一种车灯，包括根据第二方面技术方案所述的车灯光学系统。

此外，本实用新型第四方面提供一种车辆，包括根据第三方面技术方案所述的车灯。

通过上述技术方案，本实用新型的所述车灯光学投射单元沿光线传播路径依次包括第一光学系统、偏转反射装置和第二光学系统，所述第一光学系统投射的光线能够经所述偏转反射装置反射后由所述第二光学系统射出，光线经所述第一光学系统投射形成的像在所述偏转反射装置偏转过程中能够相对所述第二光学系统的物方焦点左右移动或者相对所述第二光学系统和所述偏转反射装置组成的光学系统的物方焦点左右移动，且所述偏转反射装置的偏转周期小于视觉暂留时间。本实用新型的车灯光学投射单元的偏转反射装置能够将第一光学系统投射形成的光线投射到第二光学系统上，并且偏转反射装置能够在偏转过程中将第一光学系统的光线成像左右相对移动，效果较好。

有关本实用新型的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的车灯光学投射单元的第一个具体实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的车灯光学投射单元的第二个具体实施例的结构示意图；

图3是是本实用新型的车灯光学投射单元的第三个具体实施例的结构示意图；

图4是本实用新型的车灯光学投射单元的第四个具体实施例的结构示意图；

图5是本实用新型的车灯光学投射单元的一个具体实施例的光形图之一；

图6是本实用新型的车灯光学投射单元的一个具体实施例的光形图之二。

附图标记说明

1第一光学系统 2偏转反射装置

3第二光学系统 4光源

f1第一光学系统投射形成的像

f2偏转反射装置旋转后第一光学系统投射形成的像

具体实施方式

以下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。

在本实用新型的描述中，需要解释的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”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的简化描述，本实用新型中前后方向指的是第一光学系统1或第二光学系统3的光线传播方向，光线入射的一端为后端，光线出射的一端则为前端。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。

如图1至图4所示，本实用新型第一方面提供一种车灯光学投射单元，所述车灯光学投射单元沿光线传播路径依次包括第一光学系统1、偏转反射装置2和第二光学系统3，所述第一光学系统1投射的光线能够经所述偏转反射装置2反射后由所述第二光学系统3射出，光线经所述第一光学系统1 投射形成的像f1在所述偏转反射装置2偏转过程中能够相对所述第二光学系统3的物方焦点左右移动或者相对所述第二光学系统3和所述偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动，且所述偏转反射装置2的偏转周期小于视觉暂留时间。

本实用新型的偏转反射装置2能够改变第一光学系统1出射光线的出光方向，使得本实用新型的车灯光学投射单元具有较小的体积，安装更加灵活。并且，偏转反射装置2在左右偏转过程中，能够使得第一光学系统1投射形成的像f1相对第二光学系统3的物方焦点左右移动或者相对第二光学系统3 和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动，从而能够在车辆前方投射形成移动的照明光斑，由于偏转反射装置2的偏转周期小于视觉暂留时间，使得人眼能够同时看到多个依次衔接的照明光斑，从而实现多像素远光照明，能够利用光线在偏转反射装置2上的不同的偏转角度时的有无来实现远光ADB功能。

在这里需要说明的是，第一光学系统1的作用是将第一光学系统1投射形成的光线成像在偏转反射装置2的入射光线一侧或出射光线一侧上。如图 1所示，第一光学系统1投射形成的像f1的位置位于偏转反射装置2的出射光线的光路上时，左右转动偏转反射装置2，使得第一光学系统投射形成的像f1移动到偏转反射装置旋转后第一光学系统投射形成的像f2处，由此可以看出，第一光学系统1投射形成的像f1能够相对第二光学系统2的物方焦点移动。如图2所示，第一光学系统1投射形成的光线成像位置位于偏转反射装置2的入射光线的光路上时，左右转动偏转反射装置2，使得第二光学系统3和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动，从而使像相对该物方焦点移动。偏转反射装置2的作用是改变光线传播方向，且能够使第一光学系统1形成的像f1相对左右移动。第二光学系统3的作用是将第一光学系统1形成的像f1成像于25m远处，满足车灯照明考核法规的要求。

另外，还需要说明的是，偏转反射装置2沿左右方向偏转以实现上述照明光斑的左右移动。

优选地，第一光学系统1为透镜，或透镜组，或反射镜。

作为本实用新型的第一光学系统1的第一个具体实施例，第一光学系统 1为透镜组，例如可以包括一个平凸透镜和一个双凸透镜，平凸透镜的平面部分正对光源4，可以有效汇聚光源4射出的光线。如图1所示，图中的实线与虚线表示了偏转反射装置2的两种旋转位置。第二光学系统3是平凸透镜，其作用是将第一光学系统1形成的像f1成像于25m远处，进而形成远光照明光形。当然，第二光学系统3还可以双凸透镜、或平凸透镜与双凸透镜的组合等形式。

作为本实用新型的第一光学系统1的第二个具体实施例，第一光学系统 1也可以只具有一个透镜。

作为本实用新型的第一光学系统1的第三个具体实施例，如图3和图4 所示，第一光学系统1可以是反射镜，反射镜的靠近光源4的一面形成为反射面，光源4射出的光线经反射镜反射后汇聚，经偏转反射装置2偏转反射后由第二光学系统3射出，第一光学系统1形成的f1可以形成在偏转反射装置2的入射光线的一侧，也可以形成在偏转反射装置2的出射光线的一侧。

作为本实用新型的一个优选实施方式，所述第一光学系统1投射形成的像f1处于所述第二光学系统3的物方焦平面上或者所述第二光学系统3和所述偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦平面上。

更优选地，所述偏转反射装置2上具有偏转反射面，该偏转反射面为平面或曲面，其作用是将第一光学系统1投射形成的像f1通过该偏转反射面的偏转使其能够相对第二光学系统3的物方焦点左右移动或者相对第二光学系统3和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述偏转反射装置2上设有旋转轴，所述偏转反射装置2围绕所述旋转轴偏转。

也可以理解为，偏转反射装置2围绕旋转轴旋转，一般情况下，旋转轴设于偏转反射装置2的中心位置。旋转轴也可以是其他结构形式，如旋转齿轮结构，通过齿轮啮合使得偏转反射装置2偏转。当然，还可以是其他结构形式，其目的是为了使得偏转反射装置2偏转，均属于本实用新型的保护范围。

另外，本实用新型第二方面提供一种车灯光学系统，包括上述第一方面技术方案中任一项所述的车灯光学投射单元以及至少一个光源4，所述车灯光学投射单元包括至少一个第一光学系统1，所述光源4与所述第一光学系统1一一对应设置。例如，所述车灯光学投射单元包括多个第一光学系统1、一个偏转反射装置2和一个第二光学系统3，多个第一光学系统1与多个光源4一一对应，具体地，各所述光源4可设置为至少一排。

更具体地，所述光源4设于所述第一光学系统1的物方焦点内。

独特地，所述光源4为激光光源或LED光源。

本实用新型的光源4、第一光学系统1、偏转反射装置2和第二光学系统3之间的关系为：第一光学系统1将光源4射出的光线成像在偏转反射装置2的入射光线一侧或出射光线一侧，偏转反射装置2能够改变第一光学系统1的光线出射方向，改变方向后的光线能够通过第二光学系统3出射。此时，偏转反射装置2沿着设置在偏转反射装置2上的旋转轴左右转动，实现第二光学系统3的出射光线平移。

需要注意的是，首先，光源4位于第一光学系统1的物方焦点以内，第一光学系统1的像f1在第二光学系统3的物方焦平面上或者所述第二光学系统3和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦平面上。其次，偏转反射装置2位于第一光学系统1投射形成的像f1的前方或后方，不在第一光学系统1的成像位置上。

如图5所示的光形图，当光源4一直点亮时，偏转反射装置2围绕旋转轴左右偏转，在偏转过程中，第一光学系统1投射形成的像f1在偏转反射装置2偏转过程中相对第二光学系统3的物方焦点左右移动或者相对第二光学系统3和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动。偏转反射装置2左右来回偏转一次即为一个偏转周期，当偏转反射装置2的偏转周期小于视觉暂留时间，即偏转反射装置2的偏转频率大于人眼能够分辨的频率时，人看到的光形则是一个大范围的光，此时人眼能够看到的光所到的每个角度都是点亮状态的。

另外，如图6所示的光形图中，光源4在偏转反射装置2偏转过程中可以控制亮暗，当偏转反射装置2偏转至一定角度的时候，控制光源4熄灭，偏转过这一角度时，控制光源4再次点亮，这样就会在这一角度上对应的光线投射区就会形成暗区，从而形成另外一种点亮效果。该种点亮模式可以实现远光ADB功能，可以在某一角度或多个角度下形成暗区，从而实现多样性的点亮效果。

进一步地，本实用新型第三方面提供一种车灯，包括根据第二方面技术方案中任一项所述的车灯光学系统。

更进一步地，本实用新型第四方面提供一种车辆，包括根据第三方面技术方案所述的车灯。

由以上描述可以看出，本实用新型的车灯光学投射单元沿光线传播路径依次包括第一光学系统1、偏转反射装置2和第二光学系统3，所述第一光学系统1投射的光线能够经所述偏转反射装置2反射后由所述第二光学系统 3射出，光线经所述第一光学系统1投射形成的像f1在所述偏转反射装置2 偏转过程中能够相对所述第二光学系统3的物方焦点左右移动或者相对所述第二光学系统3和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动，且所述偏转反射装置2的偏转周期小于视觉暂留时间。本实用新型的车灯光学投射单元通过在第一光学系统1和第二光学系统3之间设置偏转反射装置2，利用该偏转反射装置2在改变光线传播方向的同时，利用偏转反射装置2的偏转，使得第一光学系统1投射形成的像f1相对所述第二光学系统3的物方焦点左右移动或者相对所述第二光学系统3和偏转反射装置2组成的光学系统的物方焦点左右移动，且所述偏转反射装置2的偏转周期小于视觉暂留时间，从而形成较大范围的照明光线，同时，还能够控制光源4的亮暗，得到更多变化的点亮效果。

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上述实施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过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。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车灯光学投射单元，其特征在于，所述车灯光学投射单元沿光线传播路径依次包括第一光学系统(1)、偏转反射装置(2)和第二光学系统(3)，所述第一光学系统(1)投射的光线能够经所述偏转反射装置(2)反射后由所述第二光学系统(3)射出，光线经所述第一光学系统(1)投射形成的像(f1)在所述偏转反射装置(2)偏转过程中能够相对所述第二光学系统(3)的物方焦点左右移动或者相对所述第二光学系统(3)和所述偏转反射装置(2)组成的光学系统的物方焦点左右移动，且所述偏转反射装置(2)的偏转周期小于视觉暂留时间。

2.根据权利要求1所述的车灯光学投射单元，其特征在于，所述第一光学系统(1)投射形成的像(f1)处于所述第二光学系统(3)的物方焦平面上或者所述第二光学系统(3)和所述偏转反射装置(2)组成的光学系统的物方焦平面上。

3.根据权利要求1所述的车灯光学投射单元，其特征在于，所述偏转反射装置(2)上具有偏转反射面，该偏转反射面为平面或曲面。

4.根据权利要求1所述的车灯光学投射单元，其特征在于，所述偏转反射装置(2)上设有旋转轴，所述偏转反射装置(2)围绕所述旋转轴偏转。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车灯光学投射单元，其特征在于，所述第一光学系统(1)为透镜，或透镜组，或反射镜。

6.一种车灯光学系统，其特征在于，包括根据权利要求1至5中任一项所述的车灯光学投射单元以及至少一个光源(4)，所述车灯光学投射单元包括至少一个所述第一光学系统(1)，所述光源(4)与所述第一光学系统(1)一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的车灯光学系统，其特征在于，所述光源(4)设于所述第一光学系统(1)的物方焦点内。

8.根据权利要求6所述的车灯光学系统，其特征在于，所述光源(4)为激光光源或LED光源。

9.一种车灯，其特征在于，包括根据权利要求6至8中任一项所述的车灯光学系统。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的车灯。

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