车灯光学系统的制作方法

1.本实用新型涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种车灯光学系统。


背景技术：

2.现有技术中的远近光灯一体透镜大灯的远光光源和近光光源大都使用同一个散热基板散热，且通常位于同一散热基板的两侧，而由于远近光光源产生的热量都要通过同一个散热基板导出，两个光源的导热通道基本重合，严重影响了车灯的散热效果，从而导致光源的使用功率受到较大的限制。此外，为提高出光透镜的光收集效率，且确保出光效果，远光光源和近光光源往往间隔距离不能太大，因此散热基板的厚度受到限制，同样影响了散热效果，降低了车灯的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种车灯光学系统，用于解决传统的远近光灯无法兼顾散热和出光效果的问题。
4.本实用新型采取的技术方案如下：
5.一种车灯光学系统，包括：近光散热基板，设于近光散热基板上的近光组件，远光散热基板，设于远光散热基板上的远光组件，设于远光组件的出光光路上的远光光线引导件，设于近光组件和远光组件的共同出光光路上的切光装置以及同时位于近光组件、远光组件出光光路上的出光透镜；
6.所述远光光线引导件将远光组件发出的光束引导至出光透镜的焦点；
7.所述切光装置位于出光透镜的焦平面上；
8.所述远光组件位于近光组件和出光透镜之间和/或位于近光组件上方。
9.在其中一个实施例中，所述近光组件包括近光发光体和用于将近光发光体发出的光束反射至出光透镜的近光反光杯；或者，所述近光组件包括近光反光杯以及设于所述近光反光杯的焦点位置的近光发光体。
10.在其中一个实施例中，所述远光组件包括远光发光体和用于将远光发光体发出的光束反射至远光光线引导件的远光反光杯。
11.在其中一个实施例中，所述远光反光杯的内反射面为具有第一焦点和第二焦点的椭球面或自由曲面，所述远光发光体的发光中心与所述第一焦点重合，所述远光光线引导件设于所述远光反光杯和所述第二焦点之间。
12.在其中一个实施例中，所述远光光线引导件的设置位置满足所述远光反光杯的第二焦点与出光透镜的焦点沿所述远光光线引导件对称。
13.在其中一个实施例中，所述远光组件包括远光发光体和将远光发光体发出的光束反射至远光光线引导件的全反射透镜；所述远光发光体的光束经过全反射透镜的全反射作用，聚焦于所述全反射透镜的第一聚焦点；所述远光发光体的发光中心与全反射透镜的底部中心重合；和/或所述远光光线引导件设于全反射透镜与所述第一聚焦点之间。
14.在其中一个实施例中，所述远光光线引导件的设置位置满足所述第一聚焦点与出光透镜的焦点沿远光光线引导件对称。
15.在其中一个实施例中，所述远光组件包括远光发光体和将远光发光体发出的光束聚焦至远光光线引导件的聚焦透镜；所述远光发光体的光束经过聚焦透镜的聚焦作用，聚焦于所述聚焦透镜的第二聚焦点；所述远光发光体的发光中心位于所述聚焦透镜的光轴上；所述远光光线引导件设于聚焦透镜与第二聚焦点之间。
16.在其中一个实施例中，所述远光光线引导件的设置位置满足所述第二聚焦点与出光透镜的焦点沿远光光线引导件对称。
17.在其中一个实施例中，所述远光光线引导件为转折平面镜或镜面反射片。
18.在其中一个实施例中，所述车灯光学系统还包括辅助远光组件，所述出光透镜包括辅助远光透镜部，所述辅助远光组件的发光中心与所述辅助远光透镜部的焦点重合。
19.在其中一个实施例中，所述辅助远光组件为led模组或ld模组。
20.在其中一个实施例中，所述辅助远光组件包括led发光体和设于led发光体与辅助远光透镜部之间的辅助收光透镜，所述led发光体设于所述辅助收光透镜与所述辅助远光透镜部的组合焦点位置；或者，所述辅助远光组件包括led发光体，所述led发光体位于所述辅助远光透镜部的焦点位置；或者，所述辅助远光组件包括ld发光体，设于ld发光体的光路上的荧光粉片，以及设于荧光粉片和辅助远光透镜部之间的辅助收光透镜，所述荧光粉片设于所述辅助收光透镜与所述辅助远光透镜部的组合焦点位置；或者，所述辅助远光组件包括ld发光体，设于ld发光体的光路上的荧光粉片，所述荧光粉片位于所述辅助远光透镜部的焦点位置。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
22.本技术方案的远光组件和近光组件分别配置散热基板，降低导热通道的重合率，提高散热效率，延长车灯的使用寿命。且为了兼顾出光透镜的光收集效率，提高光通量，本技术方案出光透镜同时位于近光组件、远光组件出光光路上，并且，在远光组件的出光光路上设置远光光线引导件，将远光组件发出的光束引导至出光透镜的焦点，从而保证了近光和远光的光收集效率，保证出光效果。
附图说明
23.图1为本实用新型的车灯光学系统的实施例1的结构示意图一。
24.图2为本实用新型的车灯光学系统的实施例1的结构示意图二。
25.图3为实施例1中第二焦点的镜像光线示意图。
26.图4为本实用新型的车灯光学系统的实施例2的结构示意图一。
27.图5为本实用新型的车灯光学系统的实施例2的结构示意图二。
28.图6为本实用新型的车灯光学系统的实施例3的结构示意图一。
29.图7为本实用新型的车灯光学系统的实施例3的结构示意图二。
30.附图标记：10、近光散热基板；20、近光组件；21、近光发光体；22、近光反光杯；30、远光散热基板；40、远光组件；41、远光发光体；42、远光反光杯；421、第一焦点；422、第二焦点；43、全反射透镜；44、聚焦透镜；50、远光光线引导件；60、切光装置；70、出光透镜；71、辅助远光透镜部；72、出光透镜的焦点；80、辅助远光组件。
具体实施方式
31.本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.实施例1
33.如图1、图3所示的一种车灯光学系统，包括：近光散热基板10，设于近光散热基板10上的近光组件20，远光散热基板30，设于远光散热基板30上的远光组件40，设于远光组件40的出光光路上的远光光线引导件50，设于近光组件20和远光组件40的共同出光光路上的切光装置60以及同时位于近光组件20、远光组件40出光光路上的出光透镜70；
34.所述远光光线引导件50将远光组件40发出的光束引导至出光透镜的焦点72；
35.所述切光装置60位于出光透镜70的焦平面上；所述远光组件30位于近光组件20和出光透镜70之间。
36.本实施方式的远光组件40和近光组件20分别配置散热基板，降低导热通道的重合率，提高散热效率，延长车灯的使用寿命。且为了兼顾出光透镜70的光收集效率，提高光通量，本技术方案出光透镜70同时位于近光组件20、远光组件40出光光路上，并且，在远光组件40的出光光路上设置远光光线引导件50，将远光组件40发出的光束引导至出光透镜的焦点72，从而保证了近光和远光的光收集效率，保证出光效果。
37.根据透镜成像原理，由远光组件40射向出光透镜70焦点位置的光线经出光透镜70会出射平行或近平行的远光光线，而由近光组件20发出的光线经切光装置60、出光透镜70会得到截止线分明的近光光线。
38.当需要切换远近光效时，则切光装置60动作，对远光光束进行遮挡或不遮挡。
39.具体地，本实施方式中近光散热基板10和远光散热基板30间隔设置，在其他实施方式中，近光散热基板10和远光散热基板30可连接设置或一体成型。
40.另外，为了便于装配，减少安装基体的数量，本实施方式的远光光线引导件50设于近光散热基板10上，具体地设于近光散热基板10的一斜侧壁上，便于将远光光束的引导至预设位置。
41.本实施方式所述近光组件20包括近光发光体21和用于将近光发光体21发出的光束反射至出光透镜70的近光反光杯22。具体地，所述近光发光体21设于近光反光杯22的焦点位置。
42.本实施方式所述近光反光杯22的内反射面为自由曲面，在其他实施方式也可为椭球面。
43.本实施方式所述远光组件40包括远光发光体41和用于将远光发光体41发出的光束反射至远光光线引导件50的远光反光杯42。
44.本实施方式所述远光反光杯42的内反射面为具有第一焦点421和第二焦点422的椭球面，所述远光发光体41的发光中心与所述第一焦点421重合，所述远光光线引导件50设于所述远光反光杯42和所述第二焦点422之间。具体地，所述远光光线引导件50的设置位置满足所述远光反光杯42的第二焦点422与出光透镜的焦点72沿所述远光光线引导件50对称，即远光光线引导件50将第二焦点422镜像至出光透镜的焦点72。根据椭球面的反射特性，从第一焦点421出射的光线经椭球面的反射，所有反射光线将通过第二焦点422，在远光
反光杯42及其第二焦点422之间设置远光光线引导件，将第二焦点422镜像至出光透镜的焦点72，则远光光线经远光光线引导件50的作用反射至出光透镜的焦点72并射入出光透镜70，最终光线以平行光(远光)出射。
45.同理，在其他实施方式中，所述远光反光杯42的内反射面可为具有第一焦点421和第二焦点422的自由曲面。
46.在其中一个实施例中，所述远光光线引导件50为转折平面镜或镜面反射片，从而可将第二焦点422镜像至出光透镜的焦点72。
47.如图1所示，本实施方式中近光组件20出射的光线从出光透镜70的下半部区域出射，远光组件40出射的光线从出光透镜70的中部区域出射，出光透镜70的顶部区域无光线入射，因此可以在出光透镜70的顶部区域设置辅助远光透镜部71，且本实施方式在辅助远光透镜部71的前方设置辅助远光组件80，如图2所示，辅助远光组件80与远光组件40配合，改善远光光效，提升远光照度、光通量。
48.本实施方式辅助远光透镜部71为具有收拢和/或准直作用的平凸透镜或双凸透镜，用于对辅助远光组件80发出的光束进行收拢准直。
49.本实施方式所述辅助远光组件80的发光中心与所述辅助远光透镜部71的焦点重合。
50.值得注意的是，辅助远光组件80为led模组或ld模组(激光模组)，而辅助远光组件80的发光中心与辅助远光透镜部71的焦点重合并非指辅助远光组件80的发光体一定位于辅助远光透镜部71的焦点位置，下面通过辅助远光组件80为led模组或ld模组进行举例说明。
51.当辅助远光组件80为led模组时，所述辅助远光组件80包括led发光体和设于led发光体与辅助远光透镜部71之间的辅助收光透镜；所述led发光体设于所述辅助收光透镜与所述辅助远光透镜部71的组合焦点位置。或者，也可以是所述辅助远光组件包括led发光体，所述led发光体位于所述辅助远光透镜部的焦点位置。
52.当所述辅助远光组件80为ld模组时，所述辅助远光组件80包括ld发光体，设于ld发光体的光路上的荧光粉片，以及设于荧光粉片和辅助远光透镜部71之间的辅助收光透镜，所述荧光粉片设于所述辅助收光透镜与所述辅助远光透镜部71的组合焦点位置。或者，也可以是所述辅助远光组件包括ld发光体，设于ld发光体的光路上的荧光粉片，所述荧光粉片位于所述辅助远光透镜部的焦点位置。
53.进一步地，为减少安装基体的数量，所述远光组件40和辅助远光组件80还可以共享一个散热基体，即辅助远光组件可安装于远光散热基板上，或者辅助远光组件的散热基板与远光散热基板一体成型。
54.实施例2
55.如图4-图5所示，本实施例与实施例1的结构和原理相似，区别在于，本实施例所述远光组件40包括远光发光体41和将远光发光体41发出的光束反射至远光光线引导件50的全反射透镜43；所述远光发光体41的光束经过全反射透镜43的全反射作用，聚焦于所述全反射透镜43的第一聚焦点。
56.具体地，所述远光发光体41的发光中心与全反射透镜43的底部中心重合，远光发光体41发出的光束经全反射透镜43中部的折射及侧壁的全反射作用，聚焦于全反射透镜43
光轴上的第一聚焦点。
57.本实施方式所述远光光线引导件50设于全反射透镜43与所述第一聚焦点之间。具体地，所述远光光线引导件50的设置位置满足所述第一聚焦点与出光透镜的焦点72沿远光光线引导件50对称。即远光光线引导件50将第一聚焦点镜像至出光透镜的焦点72并射入出光透镜70，最终光线以平行光出射。
58.本实施方式所述远光光线引导件50为转折平面镜或镜面反射片，从而可将第一聚焦点镜像至出光透镜的焦点72。
59.同理，本实施例参照实施例1中辅助远光透镜部71及辅助远光组件80的设置，也可实现改善远光光效，提升远光光通量的技术效果。
60.实施例3
61.如图6-图7所示，本实施例与实施例1和实施例2的结构和原理相似，区别在于，本实施例所述远光组件40包括远光发光体41和将远光发光体41发出的光束聚焦至远光光线引导件50的聚焦透镜44；所述远光发光体41的光束经过聚焦透镜44的聚焦作用，聚焦于所述聚焦透镜44的第二聚焦点。
62.具体地，所述远光发光体41的发光中心位于所述聚焦透镜44的光轴上，远光发光体41发出的光束经聚焦透镜44的折射作用聚焦于光轴上的第二聚焦点。
63.本实施方式所述远光光线引导件50设于聚焦透镜44与第二聚焦点之间。具体地，所述远光光线引导件50的设置位置满足所述第二聚焦点与出光透镜的焦点72沿远光光线引导件50对称。即阳光光线引导件将第二聚焦点镜像至出光透镜的焦点72并射入出光透镜70，最终光线以平行光出射。
64.本实施方式所述远光光线引导件50为转折平面镜或镜面反射片，从而可将第二聚焦点镜像至出光透镜的焦点72。
65.同理，本实施例参照实施例1和实施例2中辅助远光透镜部71及辅助远光组件80的设置，也可实现改善远光光效，提升远光光通量的技术效果。
66.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。