一种车灯模组和车灯的制作方法

1.本技术涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种车灯模组和车灯。


背景技术：

2.近年来，随着汽车智能化的发展潮流和不断完善的法规要求，车灯领域也做出了许多相应的调整与进步。智能感应器与摄像头在汽车上的应用，使得车灯能够实现更多的功能，例如自适应远光灯(adaptive driving beam，adb)、自适应前照灯(adaptive frontlighting system，afs)等。
3.现有车灯模组通常在光源最前方布置一块光学凸透镜，以此达到投影效果，但是在实际应用中，所形成的光形照射范围较窄，不利于行车安全。此外，现有车灯模组通常采用相同尺寸的光源，光源数量比较多，且光源出射的光线经透镜投射后形成的近光光形贴边性差，近光照明效果不佳。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种车灯模组和车灯，光源数量少，光源出射的光线投射后形成的近光光形贴边性好，近光照明效果好，符合法规要求。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.本技术实施例的一方面，提供一种车灯模组，包括光源以及于光源出光侧依次设置的初级光学元件和透镜组，光源包括上下排布的第一发光区域和第二发光区域，第一发光区域包括多个同排设置的第一发光单元，第二发光区域包括多个同排设置的第二发光单元，第一发光单元的发光面积小于第二发光单元的发光面积，光源出射的光线经初级光学元件和透镜组后出射形成照明光形。
7.可选的，初级光学元件包括第一光学部和第二光学部，第一光学部和第二光学部间隔设置以形成镂空窗口，第一光学部和第二光学部用于使光源出射的部分边缘光线相对于光源光轴发生偏折后经透镜组会聚出射。
8.可选的，初级光学元件还包括第三光学部，第一光学部和第二光学部的同侧端面均连接于第三光学部的同一侧，第三光学部用于使光源出射的部分边缘光线相对于光源光轴发生偏折后经透镜组会聚出射。
9.可选的，第一光学部、第二光学部和第三光学部的出光面具有微结构，微结构用于使光源出射的部分边缘光线相对于光源光轴发生偏折。
10.可选的，微结构包括多条并排设置的条形齿，条形齿相对于光源光轴方向倾斜。
11.可选的，位于第一光学部的多条条形齿和位于第二光学部的多条条形齿的排列方向平行；位于第一光学部的多条条形齿和位于第三光学部的多条条形齿的排列方向垂直。
12.可选的，第一发光单元为发光面积为0.5mm2的光源，第二发光单元为发光面积为1mm2的光源。
13.可选的，透镜组为像差矫正透镜组，透镜组至少包括沿光源出光方向依次设置的第一正透镜和第二正透镜。
14.可选的，第一正透镜的入光面和出光面的面型均为非球面，第二正透镜的入光面和出光面的面型均为非球面。
15.本技术实施例的另一方面，提供一种车灯，包括上述任一项的车灯模组。
16.本技术的有益效果包括：
17.本技术提供了一种车灯模组和车灯，车灯模组包括光源以及于光源出光侧依次设置的初级光学元件和透镜组，光源包括上下排布的第一发光区域和第二发光区域，第一发光区域包括多个同排设置的第一发光单元，第二发光区域包括多个同排设置的第二发光单元，第一发光单元的发光面积小于第二发光单元的发光面积，光源出射的光线经初级光学元件和透镜组后出射形成照明光形。采用不同尺寸发光面积的光源，减少了光源数量，降低了成本，且第一发光单元发光面积小，光源出射的光线投射形成的近光光形贴边性好，近光照明效果好，符合法规要求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本技术实施例提供的一种车灯模组的结构示意图；
20.图2为本技术实施例提供的一种车灯模组的剖视图；
21.图3为本技术实施例提供的一种光源和初级光学元件的结构示意图；
22.图4为本技术实施例提供的一种初级光学元件的结构示意图；
23.图5为本技术实施例提供的第一光学部和第二光学部的光路示意图；
24.图6为本技术实施例提供的第一发光区域的第一发光单元在未设置初级光学元件和设置初级光学元件时经透镜组投射后的光形对比示意图之一；
25.图7为本技术实施例提供的第二发光区域的第二发光单元在未设置初级光学元件和设置初级光学元件时经透镜组投射后的光形对比示意图之二；
26.图8为本技术实施例提供的第三光学部的光路示意图；
27.图9为本技术实施例提供的位于光源左侧的发光单元在未设置初级光学元件和设置初级光学元件时经透镜组投射后的光形对比示意图之三；
28.图10为本技术实施例提供的一种光源的结构示意图；
29.图11为本技术实施例提供的一种车灯模组的远光光形示意图；
30.图12为本技术实施例提供的一种车灯模组的远光adb开启时的光形示意图；
31.图13为本技术实施例提供的一种车灯模组的近光afs开启时的光形示意图。
32.图标：100-光源；110-第一发光区域；120-第二发光区域；200-初级光学元件；210-第一光学部；220-第二光学部；230-第三光学部；211-微结构；240-镂空窗口；300-透镜组；310-第一正透镜；320第二正透镜。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本技术的保护范围内。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，光形的“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，而车灯模组中描述各部件的位置关系所使用的“上”、“下”、“左”、“右”等术语则是根据车灯模组实际使用时的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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技术中的具体含义。
36.本技术实施例的一方面，提供一种车灯模组，如图1所示，包括光源100、初级光学元件200和透镜组300，光源100出射的光线依次通过初级光学元件200和透镜组300后出射至车辆前方形成光形。光源包括上下排布的第一发光区域110和第二发光区域120，第一发光区域110包括多个同排设置的第一发光单元，第二发光区域120包括多个同排设置的第二发光单元，第一发光单元的发光面积小于第二发光单元的发光面积。采用不同尺寸发光面积的光源，减少了光源数量，降低了成本，且第一发光单元发光面积小，光源出射的光线投射形成的近光光形贴边性好，近光照明效果好，符合法规要求。以下将对本技术的实施例做进一步的说明。
37.请参阅图10，光源100包括沿竖向依次设置的第一发光区域110和第二发光区域120，第一发光区域110和第二发光区域120错位设置，并且，第一发光区域110包括多个同排设置的第一发光单元，第二发光区域120包括多个同排设置的第二发光单元，第一发光单元的发光面积小于第二发光单元的发光面积。
38.示例地，每个第一发光单元可以选用发光面积为0.5mm2的光源(例如led光源)，第一发光区域110的多个第一发光单元可以作为实现近光afs功能的光源，如图13所示，示出了近光afs功能开启时投射至配光屏幕上的光形，采用发光面积较小的光源能够有效的提高afs光形能量的贴边性(即，近光光形由多个像素叠加形成，每个像素的最亮点在配光屏幕上更贴近0
°
线，从而提高近光的照明效果，使得afs具有更高的分辨率，符合法规要求。
39.每个第二发光单元可以选用发光面积为1mm2的光源(例如led光源)，第二发光区域120的多个第二发光单元可以作为实现远光adb功能的光源，如图11所示，示出了第二发光单元全亮时的远光光形。当adb功能启动时，如图12所示，光形中会出现暗区，避免对向人员的眩目。
40.同时，由于第二发光单元发光面积比较大，可以减少光源的数量，节约了成本。当然，在其它实施例中，第一发光单元和第二发光单元可以选用发光面积相同的光源。
41.在本技术的一种实施方式中，请参照图1和图2，在光源100的出光侧依次设置初级
光学元件200和透镜组300，其中，如图3和图4所示，初级光学元件200包括第一光学部210和第二光学部220，第一光学部210和第二光学部220间隔一定距离设置，由此，在两者之间能够形成镂空窗口240，光源100与镂空窗口240对应设置，第一光学部210和第二光学部220可以分别与光源100出射的上下边缘光线对应。
42.如图5所示，在光源100出射光线后，中心光线可以直接穿过镂空窗口240后入射透镜组300，避免初级光学元件200对中心光线造成损耗。而光源100出射的上边缘光线和下边缘光线可以分别入射第一光学部210和第二光学部220，上边缘光线和下边缘光线在经过第一光学部210和第二光学部220时，均会相对于光轴方向发生偏折，偏折后的边缘光线入射至透镜组300。中心光线和边缘光线一起经透镜组300出射后形成光形，依赖于偏折后的边缘光线能够有效的增大光线的照射范围，拉伸了光形的边界，同时改善了光形的能量分布。具体地，投射到配光屏幕上的远光光形，其上边界得到了拉伸，可以满足光形的高度要求；投射到配光屏幕上的近光光形，其下边界梯度得到虚化，该部分能量降低，改善和辅近光模组投射的近光光形的衔接均匀性。即，当第一光学部210和第二光学部220沿竖向排布时，对应的，能够拉伸对应光形的上下边界。
43.请参阅图3和图10，光源100包括沿竖向依次设置的第一发光区域110和第二发光区域120，其中，第一发光区域110作为主近光光源，第二发光区域120作为远光光源，第一发光区域110出射的光线，其中的上边缘光线与第一光学部210对应，第二发光区域120出射的光线，其中的下边缘光线与第二光学部220对应。
44.对于第一发光区域110来讲：当在第一发光区域110的出光侧不设置初级光学元件200时，对应地，其发光单元发出的光线经透镜组300出射后投射至配光屏幕上所形成的光形如图6中的(a)所示，光形下边界的照射角度为﹣3
°
左右；而当在第一发光区域110的出光侧设置初级光学元件200时，就可以通过第一光学部210对第一发光区域110的上边缘光线进行偏折，对应地，其发光单元发出的光线依次经初级光学元件200、透镜组300出射后投射至配光屏幕上所形成的光线如图6中的(b)所示，拉伸了光形的下边界，使得下边界的照射角度在﹣4
°
左右，由此，使得光形下边界梯度虚化，能量降低，改善和辅近光模组投射的近光光形的衔接均匀性。
45.对于第二发光区域120来讲：当在第二发光区域120的出光侧不设置初级光学元件200时，对应地，其发光单元发出的光线经透镜组300出射后投射至配光屏幕上所形成的光形如图7中的(a)所示，光形上边界的照射角度在3
°
左右；而当在第二发光区域120的出光侧设置初级光学元件200时，就可以通过第二光学部220对第二发光区域120的下边缘光线进行偏折，对应地，其发光单元发出的光线依次经初级光学元件200、透镜组300出射后投射至配光屏幕上所形成的光形如图7中的(b)所示，拉伸了光形的上边界，使得上边界的照射角度在6
°
左右，满足远光光形高度要求。
46.在本技术的一种实施方式中，请参阅图3和图4，初级光学元件200还包括第三光学部230，第三光学部230位于竖向排布的第一光学部210和第二光学部220的同一侧，并且第一光学部210和第二光学部220的同侧端面均连接于第三光学部230的同一侧，由此，第一光学部210、第二光学部220和第三光学部230顺次连接形成u型框，镂空窗口240位于u型框内。
47.如图4和图8所示，当第三光学部230设置在第一光学部210和第二光学部220的左侧时，由光源100出射的左边缘光线先经第三光学部230沿光轴方向发生偏折后，再经透镜
组300出射，由此，能够控制第三光学部230对应光形右部分照射角度，增加该部分光形的展宽，同时使得光形内能量密集区的能量减小，改善和近光的衔接性。
48.当在光源100的出光侧不设置第三光学部230时，对应地，其单个发光单元发出的光线经透镜组300出射后投射至配光屏幕上所形成的光形如图9中的(a)所示，光形右边界的照射角度为14
°
左右；而当设置第三光学部230时，就可以通过第三光学部230对左边缘光线进行偏折，对应地，其单个发光单元发出的光线依次经初级光学元件200、透镜组300出射后投射至配光屏幕上如图9中的(b)所示，拉伸光形的右边界，使得右边界的照射角度在15
°
以上。
49.在本技术的一种实施方式中，如图4所示，第一光学部210、第二光学部220和第三光学部230的出光面具有微结构211，通过微结构211能够使光源100出射的边缘光线相对于光源100光轴方向发生偏折。在一种实施方式中，微结构211均为多条并排设置的条形齿，条形齿相对于光源100光轴的方向倾斜，由此，能够通过条形齿对应使得入射的光线发生偏折。此外，可以通过改变条形齿的倾斜角度，调整入射光线的偏折程度，进而控制光形的照射角度(上下左右)。
50.在本技术的一种实施方式中，如图4所示，位于第一光学部210的多条条形齿和位于第二光学部220的多条条形齿的排列方向平行。位于第一光学部210的多条条形齿和位于第三光学部230的多条条形齿的排列方向垂直。换言之，位于第一光学部210的多条条形齿和位于第二光学部220的多条条形齿均沿横向排列，位于第三光学部230的多条条形齿则沿竖向排列。
51.本技术中的初级光学元件200可以采用硅胶材料制成。
52.请参阅图1和图2所示，透镜组300为像差矫正透镜组，透镜组300至少包括沿光源100出光方向依次设置的第一正透镜310和第二正透镜320，由此，利用第一正透镜310和第二正透镜320能够改善透镜组300整体的像差，对adb模组投射的光形的像素畸变和色散有明显改善，以此带来更好的adb光学性能。有效避免了现有单透镜所存在的像差明显、边缘光形模糊、无法校正色散等问题。第一正透镜310采用pmma材质，第二正透镜320采用pc材质，由此，保证透镜组300在较长时间点灯时，不会因高温产生明显的光学性能下降及结构稳定性下降。
53.在通过第一正透镜310和第二正透镜320实现上述效果时，可以使得第一正透镜310的入光面s4和出光面s3的面型均为非球面，第二正透镜320的入光面s2和出光面s1的面型均为非球面。具体的：
54.如图2所示，第一正透镜310和第二正透镜320具有表1的如下参数：
[0055][0056]
表1
[0057][0058]
其中，k为圆锥系数；r为透镜表面的曲率半径；c1到c
20
为高阶非球面系数；z为非球面沿主光轴方向在高度为r的位置时，距离非球面顶点的距离矢量高度。
[0059]
本技术实施例的另一方面，提供一种车灯，包括上述任一种的车灯模组。通过采用上述的车灯模组，采用不同尺寸发光面积的光源，减少了光源数量，降低了成本，且第一发光单元发光面积小，光源出射的光线投射形成的近光光形贴边性好，近光照明效果好，符合法规要求。此外，能够通过增加的初级光学元件200有效的拉伸光形照射范围，改变能量分布，且能够通过两个正透镜改善透镜组300整体的像差，对adb模组投影的光形像素畸变和色散有明显改善，保证了边缘像素的清晰度，以此带来更好的adb光学性能。
[0060]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。