汽车灯具投影模组的制作方法

1.本实用新型涉及汽车灯具的技术领域，尤其是一种汽车灯具投影模组。


背景技术：

2.随着行业法规和主动安全需求的提升，地面符号投影模组和自适应远光模组成为汽车灯具发展的重要方向。地面符号投影模组和自适应远光模组两者适用于不同工况：自适应远光模组将照明图案以平行光的形式投射到汽车正前方，主要在汽车高速行驶的状态下工作，为驾驶员提供远距离照明，同时避免对行人和其它车辆的驾驶员造成炫光；地面符号投影模组将照明图案投射到汽车前部地面，主要在低速和停车状态下工作，为行人和其它车辆的驾驶员提供车辆转向、停止等预警信号，成为全新的人/车、车/车信息交互渠道。虽然两者应用场景不同，但地面符号投影模组和自适应远光模组均具备了投影光路和图案生成器件，图案生成器件可以是菲林片、液晶显示模组或数字微镜阵列配合照明光源，也可以是led阵列，用于产生图案；投影光路将图案投射到投影模组前方，形成adb或地面图案。可以看出，两者在方案、器件上具有相似之处，但投影角度、投影距离均存在差异，一般不会共用。
3.投影/成像模组广泛应用于家用投影仪、相机镜头等领域，市面上的投影模组经过多年发展，具有成熟的光学/机构设计，具备角度调节、对焦调节、焦距调节等多维度的调节功能。考虑到镜头多样化的应用场景，以上调节功能往往是独立、连续工作，增加了投影模组的复杂度和成本。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本实用新型提出一种汽车灯具投影模组，通过一个投影调节机构的位置变化，同时改变投影模组的投影距离和投影角度，使投影模组分别满足地面符号投影和自适应远光投影功能，从而降低模组复杂度和成本。
6.根据本实用新型实施例的汽车灯具投影模组，包括图案生成器件、投影光路以及投影调节器件，所述投影光路将所述图案生成器件生成的图案投射到所述投影模组前方的无穷远处或地面，所述投影调节器件具有至少两个调节位置，当所述投影调节器件在所述调节位置之间切换时，所述投影模组的投影角度和投影距离同步改变。
7.本实用新型的有益效果是，通过投影调节机构在不同调节位置的切换，改变投影光路，将图案生成器件生成的图案分别投射到配光屏幕和地面，实现了投影模组工作距离和工作角度的同步调节，使投影模组分别满足地面符号投影和自适应远光投影功能，减少车载投影模组数量，降低单一投影模组的复杂度和成本，占用空间小，结构简单，具有良好的应用前景。
8.根据本实用新型一个实施例，所述投影光路由一个或多个光学元件组成。
9.根据本实用新型一个实施例，在所述投影调节器件的调节位置中，其中一部分调
节位置对应于所述投影模组的第一投影模式，所述第一投影模式是将所述图案生成器件生成的图案投射到所述投影模组前方的无穷远处；另外一部分调节位置对应于所述投影模组的第二投影模式，所述第二投影模式是将所述图案生成器件生成的图案投射到所述投影模组前方的地面。
10.根据本实用新型一个实施例，所述图案生成器件固定在所述投影调节器件上，当所述投影调节器件在所述调节位置之间切换时，所述图案生成器件的位置也随之同步改变。
11.根据本实用新型一个实施例，所述投影光路中的部分光学元件固定于所述投影调节器件上，当所述投影调节器件在所述调节位置之间切换时，所述投影光路中部分光学元件的位置也随之同步改变。
12.根据本实用新型一个实施例，所述图案生成器件和所述投影光路中的部分光学元件均固定于所述投影调节器件上，当所述投影调节器件在所述调节位置之间切换时，所述图案生成器件的位置和所述投影光路中部分光学元件的位置也随之同步改变。
13.根据本实用新型一个实施例，所述投影光路由四个光学元件组成，包括三个透镜和一个反射镜，所述图案生成器件生成的图案依次投射至其中两个透镜后投射至所述反射镜并由反射镜将图案从另外一个透镜处射出。
14.根据本实用新型一个实施例，所述投影光路由两个光学元件组成，包括一个透镜和一个反射镜，所述图案生成器件生成的图案投射至反射镜后由反射镜将图案投射至透镜并从透镜处射出。
15.根据本实用新型一个实施例，所述投影光路由两个光学元件组成，包括两个透镜，所述图像生成器件生成的图案投射至其中一个透镜后由该透镜将图案投射至另外一个透镜并从另外一个透镜处射出。
16.根据本实用新型一个实施例，所述投影光路包括一个反射镜和至少四个透镜，所述透镜中至少一个为凹透镜。
17.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型的结构示意图。
21.图1中的附图标记为：1、图案生成器件；2、投影光路；3、投影调节器件。
22.图2是本实用新型实施例的示意图一。
23.图2中的附图标记为：101、图案生成器；102、投影光路；103、投影调节器件；104、第
一透镜；105、第二透镜；106、第三透镜；107、反射镜；108、图案生成器第一位置；109、图案生成器第二位置。
24.图3是本实用新型实施例的示意图二。
25.图3中的附图标记为：201、图案生成器；202、投影光路；203、投影调节器件；204、第一透镜；205、第二透镜；206、第三透镜；207、反射镜；208、图案生成器第一位置；209、图案生成器第二位置。
26.图4是本实用新型实施例的示意图三。
27.图4中的附图标记为：301、图案生成器；302、投影光路；303、投影调节器件；304、第一透镜；305、第二透镜；306、第三透镜；307、反射镜；308、反射镜第一位置；309、反射镜第二位置。
28.图5是本实用新型实施例的示意图四。
29.图5中的附图标记为：401、图案生成器件；402、投影光路；403、投影调节器件；404、透镜；405、反射镜；406、反射镜第一位置；407、反射镜第二位置。
30.图6是本实用新型实施例的示意图五。
31.图6中的附图标记为：501、图案生成器件；502、投影光路；503、投影调节器件；504、第一透镜；505、第二透镜；506、图案生成器第一位置；507、图案生成器第二位置。
32.图7是本实用新型实施例的示意图六。
33.图7中的附图标记为：601、图案生成器件；602、投影光路；603、投影调节器件；604、凹透镜；605、反射镜；606、第一凸透镜；607、第二凸透镜；608、第三凸透镜；609、反射镜第一位置；610、反射镜第二位置。
34.图8是本实用新型实施例的示意图七。
35.图8中的附图标记为：701、图案生成器件；702、投影光路；703、投影调节器件；704、反射镜；705、第一凸透镜；706、第二凸透镜；707、第三凸透镜；708、第一凹透镜；709、第二凹透镜；710、反射镜第一位置；711、反射镜第二位置。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
39.下面参考附图具体描述本实用新型实施例的汽车灯具投影模组。
40.见图1，本实用新型的汽车灯具投影模组，包括图案生成器件1、投影光路2以及投影调节器件3，图案生成器件1用于生产图像，投影光路2将图案生成器件1生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处或地面，投影调节器件3具有至少两个调节位置，当投影调节器件3在调节位置之间切换时，投影模组的投影角度和投影距离同步改变，即通过投影调节器件3的位置变化，同时改变投影模组的投影距离和投影角度，使投影模组分别满足地面符号投影和自适应远光投影功能。
41.投影光路由一个或多个光学元件组成。
42.在投影调节器件的调节位置中，其中一部分调节位置对应于投影模组的第一投影模式，第一投影模式是将图案生成器件生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处；另外一部分调节位置对应于投影模组的第二投影模式，第二投影模式是将图案生成器件生成的图案投射到投影模组前方的地面。
43.投影光路可以由四个光学元件组成，包括三个透镜和一个反射镜，图案生成器件生成的图案依次投射至其中两个透镜后投射至反射镜并由反射镜将图案从另外一个透镜处射出。
44.或者，投影光路可以由两个光学元件组成，包括一个透镜和一个反射镜，图案生成器件生成的图案投射至反射镜后由反射镜将图案投射至透镜并从透镜处射出。
45.或者，投影光路可以由两个光学元件组成，包括两个透镜，图像生成器件生成的图案投射至其中一个透镜后由该透镜将图案投射至另外一个透镜并从另外一个透镜处射出。
46.或者，投影光路包括一个反射镜和至少四个透镜，透镜中至少一个为凹透镜。
47.见图2，根据本实用新型一个实施例，投影光路102由四个光学元件组成，包括三个透镜和一个反射镜107，图案生成器件101生成的图案依次投射至其中两个透镜后投射至反射镜107并由反射镜107将图案从另外一个透镜处射出。三个透镜分别为第一透镜104、第二透镜105和第三透镜106；第一透镜104的下表面为平面，第一透镜104的上表面为凸面；第二透镜105的下表面为凸面，第二透镜105的上表面为凸面；第三透镜106的后表面为凸面，第三透镜106的前表面为凸面；第一透镜104位于第二透镜105的正下方，反射镜107位于第二透镜105的正上方，且第三透镜106位于反射镜107的正前方。第一透镜104为前后对称式结构，第二透镜105为前后对称式结构，第三透镜106为前后对称式结构。第二透镜105为上下对称式结构，第三透镜106为上下对称式结构。即，第二透镜105兼具为前后对称式结构和上下对称式结构，第三透镜106兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。投影光路102将图案生成器件101生成的图案投射到投影模组前方，通过改变图像生成器件101和投影光路102的相对位置实现调焦。
48.图案生成器件101和投影光路102中的光学元件均固定于投影调节器件103上，当投影调节器件103在调节位置之间切换时，图案生成器件101的位置和投影光路102中光学元件的位置也随之同步改变。具体地，图案生成器件101、第一透镜104、第二透镜105、第三透镜106和反射镜107均固定于投影调节器件103上。
49.当图案生成器件101位于图案生成器第一位置108时，投影光路102将图案生成器件101生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
50.当图案生成器件101位于图案生成器第二位置109时，投影光路102将图案生成器件101生成的图案投射到投影模组前方的有限远处。
51.当图案生成器件101位于图案生成器第二位置109时，投影调节器件103继续向下转动，投影光路102将图案生成器件101生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。需要说明的是，将图案生成器件101生成的图案投射到投影模组前方的地面是将图案生成器件101生成的图案投射到投影模组前方的有限远处的一个特殊情形。
52.见图3，根据本实用新型一个实施例，投影光路202由四个光学元件组成，包括三个透镜和一个反射镜207，图案生成器件201生成的图案依次投射至其中两个透镜后投射至反射镜207并由反射镜207将图案从另外一个透镜处射出。三个透镜分别为第一透镜204、第二透镜205和第三透镜206；第一透镜204的下表面为平面，第一透镜204的上表面为凸面；第二透镜205的下表面为凸面，第二透镜205的上表面为凸面；第三透镜206的后表面为凸面，第三透镜206的前表面为凸面；第一透镜204位于第二透镜205的正下方，反射镜207位于第二透镜205的正上方，且第三透镜206位于反射镜207的正前方。第一透镜204为前后对称式结构，第二透镜205为前后对称式结构，第三透镜206为前后对称式结构。第二透镜205为上下对称式结构，第三透镜206为上下对称式结构。即，第二透镜205兼具为前后对称式结构和上下对称式结构，第三透镜206兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。投影光路202将图案生成器件201生成的图案投射到投影模组前方，通过改变图像生成器件201和投影光路202的相对位置实现调焦。
53.图案生成器件201固定在投影调节器件203上，当投影调节器件203在调节位置之间切换时，图案生成器件201的位置也随之同步改变。图案生成器件201可调至两个固定位置，这两个固定位置分别为图案生成器第一位置208和图案生成器第二位置209。
54.当图案生成器件201位于图案生成器第一位置208时，投影光路202将图案生成器件201生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
55.当图案生成器件201位于图案生成器第二位置209时，投影光路202将图案生成器件201生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。
56.见图4，根据本实用新型一个实施例，投影光路302由四个光学元件组成，包括三个透镜和一个反射镜307，图案生成器件301生成的图案依次投射至其中两个透镜后投射至反射镜307并由反射镜307将图案从另外一个透镜处射出。三个透镜分别为第一透镜304、第二透镜305和第三透镜306；第一透镜304的下表面为平面，第一透镜304的上表面为凸面；第二透镜305的下表面为凸面，第二透镜305的上表面为凸面；第三透镜306的后表面为凸面，第三透镜306的前表面为凸面；第一透镜304位于第二透镜305的正下方，反射镜307位于第二透镜305的正上方，且第三透镜306位于反射镜307的正前方。第一透镜304为前后对称式结构，第二透镜305为前后对称式结构，第三透镜306为前后对称式结构。第二透镜305为上下对称式结构，第三透镜306为上下对称式结构。即，第二透镜305兼具为前后对称式结构和上下对称式结构，第三透镜306兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。投影光路302将图案生成器件301生成的图案投射到投影模组前方，通过改变图像生成器件301和投影光路302的相对位置实现调焦。
57.投影光路302中的部分光学元件固定于投影调节器件303上，具体地，反射镜307固定于投影调节器件303上，但第一透镜304、第二透镜305和第三透镜306没有固定于投影调节器件303上。当投影调节器件303在调节位置之间切换时，反射镜307的位置也随之同步改变，这两个固定位置分别为反射镜第一位置308和反射镜第二位置309。
58.当反射镜307位于反射镜第一位置308时，投影光路302将图案生成器件301生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
59.当反射镜307位于反射镜第二位置309时，投影光路302将图案生成器件301生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。
60.见图5，根据本实用新型一个实施例，投影光路402由两个光学元件组成，包括一个透镜404和一个反射镜405，投影光路402中的部分光学元件固定于投影调节器件403上，具体地，反射镜405固定于投影调节器件403上，但透镜404没有固定于投影调节器件403上。反射镜405位于图案生成器件401的正上方，透镜404位于反射镜405的正前方，透镜404的后表面为凸面，透镜404的前表面为凸面，透镜404兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。图案生成器件401生成的图案投射至反射镜405后由反射镜405将图案投射至透镜404并从透镜404处射出，当投影调节器件403在调节位置之间切换时，反射镜405的位置也随之同步改变。投影调节器件403可调至两个固定位置，即反射镜405也随之调至两个固定位置，这两个固定位置分别为反射镜第一位置406和反射镜第二位置407。
61.当反射镜405位于反射镜第一位置406时，投影光路402将图案生成器件401生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
62.当反射镜405位于反射镜第二位置407时，投影光路402将图案生成器件401生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。
63.见图6，根据本实用新型一个实施例，投影光路502由两个光学元件组成，包括两个透镜，分别为第一透镜504和第二透镜505，图案生成器件501固定在投影调节器件503上，第一透镜504位于图案生成器件501的正前方，第二透镜505位于第一透镜504的正前方，第一透镜504的后表面为平面，第一透镜504的前表面为凸面，第一透镜504为上下对称式结构。第二透镜505的后表面为凸面，第二透镜505的前表面为凸面，第二透镜505为上下对称式结构。图案生成器件501生成的图案投射至第一透镜504后由第一透镜504将图案从第二透镜505处射出，当投影调节器件503在调节位置之间切换时，图案生成器件501的位置也随之同步改变。图案生成器件501可调至两个固定位置，这两个固定位置分别为图案生成器第一位置506和图案生成器第二位置507。
64.当图案生成器件501位于图案生成器第一位置506时，投影光路502将图案生成器件501生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
65.当图案生成器件501位于图案生成器第二位置507时，投影光路502将图案生成器件501生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。
66.见图7，根据本实用新型一个实施例，投影光路602由五个光学元件组成，包括三个凸透镜、一个凹透镜604以及一个反射镜605，其中三个凸透镜分别为第一凸透镜606、第二凸透镜607和第三凸透镜608，投影光路602中只有反射镜605固定在投影调节器件603上，第一凸透镜606位于图案生成器件601的正上方，第二凸透镜607位于第一凸透镜606的正上方，反射镜605位于第二凸透镜607的正上方，凹透镜604位于反射镜605的正前方，第三凸透
镜608位于凹透镜604的正前方。第一凸透镜606的下表面为平面、上表面为凸面，且第一凸透镜606为前后对称式结构。第二凸透镜607的下表面为凸面、上表面为凸面，且第二凸透镜607为兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。凹透镜604的前表面为凹面、后表面为凹面，且凹透镜604兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。第三凸透镜608的前表面为凸面、后表面为凸面，且第三凸透镜608兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。图案生成器件601生成的图案依次投射至第一凸透镜606、第二凸透镜607和反射镜605后由反射镜605将图案依次投射至凹透镜604和第三凸透镜608并从第三凸透镜608处射出。当投影调节器件603在调节位置之间切换时，反射镜605的位置也随之同步改变。投影调节器件603可调至两个固定位置，即反射镜605也随之调至两个固定位置，这两个固定位置分别为反射镜第一位置609和反射镜第二位置610。
67.当反射镜605位于反射镜第一位置609时，投影光路602将图案生成器件601生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
68.当反射镜605位于反射镜第二位置610时，投影光路602将图案生成器件601生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。
69.见图8，根据本实用新型一个实施例，投影光路702由六个光学元件组成，包括三个凸透镜、两个凹透镜和一个反射镜704，其中三个凸透镜分别为第一凸透镜705、第二凸透镜706和第三凸透镜707，其中两个凹透镜分别为第一凹透镜708和第二凹透镜709，第一凹透镜708位于图案生成器件701的正上方，第一凸透镜705位于第一凹透镜708的正上方，第二凸透镜706位于第一凸透镜705第一凸透镜705，反射镜704位于第二凸透镜706的正上方，第二凹透镜709位于反射镜704的正前方，第三凸透镜707位于第二凹透镜709的正前方。第一凹透镜708的下表面为平面、上表面为凹面，且第一凹透镜708为前后对称式结构。第一凸透镜705的下表面为平面、上表面为凸面，且第一凸透镜705为前后对称式结构。第二凸透镜706的下表面为凸面、上表面为凸面，且第二凸透镜706为兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。第二凹透镜709的前表面为凹面、后表面为凹面，且第二凹透镜709为兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。第三凸透镜707的前表面为凸面、后表面为凸面，且第三凸透镜707为兼具为前后对称式结构和上下对称式结构。图案生成器件701生成的图案依次投射至第一凹透镜708、第一凸透镜705、第二凸透镜706和反射镜704后由反射镜704将图案依次投射至第二凹透镜709和第三凸透镜707并从第三凸透镜707处射出。当投影调节器件703在调节位置之间切换时，反射镜704的位置也随之同步改变。投影调节器件703可调至两个固定位置，即反射镜704也随之调至两个固定位置，这两个固定位置分别为反射镜第一位置710和反射镜第二位置711。
70.当反射镜704位于反射镜第一位置710时，投影光路702将图案生成器件701生成的图案投射到投影模组前方的无穷远处，从而实现自适应远光功能。
71.当反射镜704位于反射镜第二位置711时，投影光路702将图案生成器件701生成的图案投射到投影模组前方的地面，实现地面符号投影。
72.本实用新型的汽车灯具投影模组适用于各种车型，可精简整车投影模组数量，降低配光设计及产品开发成本，缩短整车的研发周期，具有良好的应用价值。
73.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
74.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。