前照灯照明模组及车辆的制作方法

本发明涉及前照灯照明装置，具体地，涉及一种前照灯照明模组，此外，还涉及一种车辆。

背景技术：

在车灯技术领域，前照灯模组一般是指具有透镜或相当结构的零件作为最终出光元件，且用于汽车前照灯的近光或远光照明的装置。最近几年，随着汽车行业的发展逐渐成熟和稳定，车灯照明装置的种类越来越多样化，在车灯照明装置的综合性能方面，客户提出了更高的要求，比如汽车前照灯的近光或远光光形均匀性、照明范围、近光的可视性、散热性能、远光的亮度以及模组的结构、重量和体积等。

现有技术的车辆前照灯照明模组，一般包括光源、初级光学元件(反射镜或聚光结构)和次级光学元件(透镜)。光源射出的光线经初级光学元件反射或折射后再经透镜折射，形成远光或近光光形。

现有技术的照明模组的最终出光元件一般只采用一个透镜，其出射的光线照明范围较窄，车辆在很宽的道路上行驶时，不能给驾驶员提供更宽的照明视野，使驾驶员不能及时应对来自路面两侧较远处的突发情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种前照灯照明模组，该前照灯照明模组解决了现有照明模组不能为驾驶员提供较宽的照明视野的技术问题，增大了车灯光形的展宽角度。

本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种车辆，该车辆的车灯照明范围更广，为驾驶员提供较好的照明视野。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种前照灯照明模组，包括投射透镜组和多个用于汇聚光源所发出光线的初级光学元件，所述投射透镜组包括主透镜和并排布置于所述主透镜左右两侧中至少一侧的侧透镜，所述主透镜与侧透镜分别对应至少一个所述光源，以能够使各所述光源发出的光线经由对应的所述主透镜和侧透镜投射形成出射光形；其中，一部分所述初级光学元件位于所述主透镜与对应的所述光源之间的光路上，另一部分所述初级光学元件位于所述侧透镜与对应的所述光源之间的光路上。

进一步地，所述初级光学元件采用聚光杯、聚光器和反射镜中的至少一种。

具体地，还包括多个遮光板；其中一部分所述初级光学元件与所述主透镜及侧透镜二者中的一个之间的光路上布置所述遮光板，其中，该部分所述初级光学元件采用所述聚光杯或反射镜，另一部分所述初级光学元件采用所述聚光器，所述聚光器位于对应的所述光源与所述主透镜及侧透镜二者中的另一个之间的光路上；当所述主透镜对应的所述初级光学元件为所述聚光杯或反射镜时，该主透镜对应的所述遮光板的前边缘具有第二截止线结构；当所述主透镜对应的所述初级光学元件为所述聚光器时，所述聚光器出光端的下边界具有第一截止线结构。

具体地，还包括多个遮光板，所述主透镜左右两侧各布置一个所述侧透镜；其中一部分所述初级光学元件与所述主透镜及两个所述侧透镜三者中的两个之间的两条光路上分别对应地布置所述遮光板，其中，该部分所述初级光学元件包括所述聚光杯和/或反射镜，另一部分所述初级光学元件采用所述聚光器，所述聚光器位于对应的所述光源与所述主透镜及两个所述侧透镜三者中的剩余一个之间的光路上；当所述主透镜对应的所述初级光学元件为所述聚光杯或反射镜时，该主透镜对应的所述遮光板的前边缘具有第二截止线结构；当所述主透镜对应的所述初级光学元件为所述聚光器时，所述聚光器出光端的下边界具有第一截止线结构。

具体地，还包括多个遮光板，所述主透镜左右两侧各布置一个所述侧透镜；其中一部分所述初级光学元件与所述主透镜及两个所述侧透镜三者中的一个之间的光路上对应地布置所述遮光板，其中，该部分所述初级光学元件包括所述聚光杯或反射镜，另一部分所述初级光学元件采用所述聚光器，所述聚光器位于对应的所述光源与所述主透镜及两个所述侧透镜三者中的剩余两个之间的两条光路上；当所述主透镜对应的所述初级光学元件为所述聚光杯或反射镜时，该主透镜对应的所述遮光板的前边缘具有第二截止线结构；当所述主透镜对应的所述初级光学元件为所述聚光器时，所述聚光器出光端的下边界具有第一截止线结构。

具体地，还包括多个遮光板；其中一个所述遮光板位于所述主透镜与对应的所述初级光学元件之间的光路上，该遮光板的前边缘具有第二截止线结构，其它所述遮光板位于所述侧透镜与对应的所述初级光学元件之间的光路上；所述初级光学元件采用所述聚光杯和/或反射镜。

具体地，所述初级光学元件采用聚光器，所述主透镜对应的所述聚光器的出光端的下边界形成有第一截止线结构。

典型地，所述主透镜和侧透镜为平凸透镜或双凸透镜，或者，所述主透镜和侧透镜一者为平凸透镜，另一者为双凸透镜。

更优选地，所述侧透镜为环状透镜。

典型地，所述主透镜和侧透镜二者为一体成型或分体设置。

优选地，所述主透镜对应的多个所述聚光杯中位于中间的聚光杯的尺寸大于其它聚光杯的尺寸。

具体地，所述聚光器包括依次连接的入光端、通光部和出光端，所述入光端上设置有多个聚光结构，所述出光端的下边界形成有第一截止线结构。

更优选地，所述遮光板的前边缘为内凹的弧面，其中，对应于所述主透镜的所述遮光板的所述弧面的曲率与该主透镜的物方实际焦面曲率相同，和/或，对应于所述侧透镜的所述遮光板的所述弧面的曲率与该侧透镜的物方实际焦面曲率相同。

本发明第二方面提供一种车辆，包括上述第一方面技术方案中任一项所述的前照灯照明模组。

典型地，各所述光源适于单独启闭。

通过上述技术方案，本发明的有益效果如下：

在本发明的基本技术方案中，主透镜与侧透镜并排设置，侧透镜可以设置在主透镜的一侧，也可以在两侧均设置，这样，在前照灯照明过程中，能够得到较宽的光形展宽角度，而且，主透镜与侧透镜均对应有光源，能够保证光形的亮度；并排设置的主透镜与侧透镜提供了一种新颖的造型，结构简单，易于生产装配，节约成本。

此外，应用于近光照明模组时，能够适应多种初级光学元件，为照明模组的设计提供更多选择。

有关本发明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是本发明的第一个实施方式的结构示意图之一；

图2是本发明的第一个实施方式的结构示意图之二；

图3是本发明的第一个实施方式的俯视光路图；

图4是本发明的第一个实施方式的侧视光路图；

图5是现有实施方式的光形效果图，其中，主透镜两侧不设置侧透镜；

图6是本发明实施方式的光形效果图，其中，主透镜两侧设置侧透镜；

图7是本发明的第二个实施方式的结构示意图之一；

图8是本发明的第二个实施方式的结构示意图之二；

图9是本发明的第三个实施方式的结构示意图之一；

图10是本发明的第三个实施方式的结构示意图之二；

图11是本发明的第四个实施方式的结构示意图之一；

图12是本发明的第四个实施方式的结构示意图之二；

图13是图12的剖面示意图；

图14是本发明的第五个实施方式的结构示意图之一；

图15是本发明的第五个实施方式的结构示意图之二；

图16是本发明的第六个实施方式的结构示意图之一；

图17是本发明的第六个实施方式的结构示意图之二。

附图标记说明

11主透镜12侧透镜

2光源3聚光杯

4聚光器41第一截止线结构

42通光部43聚光结构

5反射镜

6遮光板61第二截止线结构

具体实施方式

下面结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“设有”、“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发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

需要理解的是，以前照灯照明模组本身为方位基准进行技术术语定义，术语“左、右”是指沿光线出射方向的左右两侧，术语“上、下”是指沿光线出射方向的上方与下方，术语“前”是指沿光线出射方向，投射透镜组所在一端，与之相对的一端为后；术语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发明的限制；本发明的前照灯照明模组应用到汽车车灯中的方位技术含义，应当根据实际安装状态并结合本处以前照灯照明模组本身为基准的技术含义进行解释。

参照图1至图17所示，本发明基本实施方式的前照灯照明模组，包括投射透镜组和多个用于汇聚光源2所发出光线的初级光学元件，投射透镜组包括主透镜11和并排布置于主透镜11左右两侧中至少一侧的侧透镜12，主透镜11与侧透镜12分别对应至少一个光源2，以能够使各光源2发出的光线经由对应的主透镜11和侧透镜12投射形成出射光形；其中，一部分所述初级光学元件位于所述主透镜11与对应的所述光源2之间的光路上，另一部分所述初级光学元件位于所述侧透镜12与对应的所述光源2之间的光路上。

在上述基本实施方式中，在主透镜11的一侧或两侧并排设置侧透镜12，通过上述针对性的设计，在车灯照明的过程中，各光源2发出的光线经由对应的主透镜11和侧透镜12出射，可以同时形成出射光形，能够获得较宽的光形展宽角度，图5示出了一种现有技术照明模组的最终出光元件只采用一个透镜所形成的光形效果图，图6示出了本发明的前照灯照明模组所形成的光形效果图，对比图5与图6可以看出，本发明的前照灯照明模组能够为驾驶员提供更宽的照明视野，特别适合在很宽的道路上使用，使驾驶员能够及时发现来自两侧的突发情况并做出应对；而且，并排设置的主透镜11与侧透镜12提供了一种新颖的造型，以供设计选择；总体上，结构简单，易于生产装配，节约成本。需要说明的是，侧透镜12可以只并排设置在主透镜11的一侧，以增大光形单侧的展宽角度，优选地，在主透镜11的两侧均并排设置侧透镜12，以增大光形两侧的展宽角度。其中，可以在光源2与主透镜11以及光源2与侧透镜12之间的光路上设置初级光学元件，使得光源2、初级光学元件与主透镜11形成光线出射的光路径，同样，光源2、初级光学元件与侧透镜12也形成光线出射的光路径，以实现增大光形展宽角度的技术效果。

以下对本发明的各实施方式进行描述，以能够具体地阐述本发明的技术构思，以便更好地理解本发明的技术构思。

其中，初级光学元件可以选择多种具体的光学元件，如聚光杯3、聚光器4以及反射镜5等，在本发明的实施方式中，聚光杯3、聚光器4以及反射镜5可以单独或者组合使用；将前照灯照明模组应用于前照灯中，可以获得远光光形，并且扩大远光光形的展宽角度。

进一步地，可以通过本发明的前照灯照明模组得到近光光形；具体地，可以在前照灯照明模组中设置遮光板6，而且，初级光学元件可以单独或以组合方式采用聚光杯3、聚光器4和反射镜5。

如图1至图4所示，示出了初级光学元件单独采用聚光杯3的一种实施方式。聚光杯3与光源2一一对应，光源2、聚光杯3、遮光板6与主透镜11依次沿光线的出射光路设置，与主透镜11对应的遮光板6的前边缘形成有第二截止线结构61，以能够对经由聚光杯3出射的光线进行遮挡并最终经由主透镜11出射形成具有明暗截止线的近光光形，同时，光源2、聚光杯3、遮光板6与侧透镜12也依次沿光线的出射光路设置，以能够扩大近光光形的展宽角度；从图1至图4可以看出，主透镜11对应三对聚光杯3和光源2，侧透镜12对应两对聚光杯3和光源2，可以理解的是，图1至图4仅是本发明的一个具体实施例，不能用于限制本发明的保护范围，聚光杯3与光源2的数量可以根据应用需要进行设置；采用聚光杯3，便于模块小型化。该聚光杯3的外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构，该聚光杯3内部开设有凹腔，凹腔开口朝向光源2开设，凹腔底部设有朝向光源2凸出的凸起。该聚光杯3的结构能够使得对应的光源2发出的光线被很好的收集、准直，提高光线利用率。当然，该聚光杯3的内部也可以不开设凹腔，其仅为外部轮廓为由后端向前端逐渐增大的曲面状结构的实心体，具有位于前后两端的入光面和出光面，其中入光面和出光面的形状可以为平面，也可以为曲面。需要说明的是，图中所示聚光杯3显示的仅是其光学面。

在上述实施方式的基础上，可以将聚光杯3替换为反光镜5，如图14与图15所示，主透镜11对应一对反光镜5和光源2，侧透镜12也对应一对反光镜5和光源2；同样地，反光镜5和光源2的数量可以根据应用需要进行设置，并不限于附图所示的数量；与聚光杯3比较而言，反光镜5可以提高光形的均匀性。上述反射镜5可以采用椭球面反射镜或者其他结构形式的反射镜。

进一步地，遮光板6的前边缘为内凹的弧面，具体地，与主透镜11对应的遮光板6的向后凹陷呈弧形的前边缘的曲率，与主透镜11的物方实际焦面曲率相同或大致相同；与侧透镜12对应的遮光板6的向后凹陷呈弧形的前边缘的曲率，与侧透镜12的物方实际焦面曲率相同或大致相同；这样设计的优点在于，所谓焦面是指与透镜光轴正交的平面，但是，由于场曲相差的原因，透镜焦面实际上是向后凹陷的曲面，这使得光源越靠近该焦面，其通过透镜形成的光像素就越清晰，而光源越远离该焦面，其通过透镜形成的光像素就越模糊，因此，为了能够形成清晰的光形，需要将与主透镜11对应的遮光板6的向后凹陷呈弧形的前边缘的曲率设计成与主透镜11的物方实际焦面曲率相同或大致相同；与侧透镜12对应的遮光板6的向后凹陷呈弧形的前边缘的曲率也需要设计成与侧透镜12的物方实际焦面曲率相同或大致相同；也使得近光光形的上边界更清晰。

可以理解的是，侧透镜12对应的遮光板6与主透镜11对应的遮光板6的相邻侧边衔接，或者，侧透镜12对应的遮光板6与主透镜11对应的遮光板6是一体成型结构；也就是说，在具体实施例中，遮光板6可以是分体式结构，也可以是一体成型结构；

此外，为了增加光形中心区域的照度，可以使主透镜11对应的多个聚光杯3中位于中间的一个聚光杯3或者多个聚光杯3的尺寸大于其它位置的聚光杯3的尺寸。

如图11至图13所示，示出了初级光学元件单独采用聚光器4的一种实施方式。该实施方式通过用聚光器4替代图1至图4所示的实施方式中的聚光杯3和遮光板6来实现，具体地，光源2发出的光线由聚光器4的入光端射入，再经由该聚光器4的出光端出射，主透镜11对应的聚光器4的出光端的下边界形成有第一截止线结构41，能够形成近光明暗截止线，侧透镜12对应的聚光器4同样可以扩大近光光形的展宽角度；而且，聚光器4相比聚光杯3与遮光板6的组合或反射镜5与遮光板6的组合具有更高的光效，在实现相同照度的光形时，所需光源的数量可以更少。

其中，聚光器4包括依次连接的入光端、通光部42和出光端，入光端上设置有多个聚光结构43，该聚光结构43可以与上述聚光杯3的结构相同，或者为朝向光源2凸设的凸起。各光源2位于对应的聚光结构43的焦点附近，出光端的下边界形成有第一截止线结构41，以用于形成近光明暗截止线。

由上可见，在具体实施方式中，聚光杯3、聚光器4和反射镜5能够分别带来不同的技术效果；接下来，再对初级光学元件以组合方式采用聚光杯3、聚光器4和反射镜5的技术方案进行阐述。

图7和图8示出了聚光器4位于中间、聚光杯3位于两侧的一种实施方式，具体地，光源2、聚光器4与主透镜11沿光路依次设置，同时，光源2、聚光杯3、遮光板6与侧透镜12沿光路依次设置，聚光器4相比聚光杯3与遮光板6的组合能够提供更高的光效，使近光光形的中心区域照度更大，且该聚光器4出光端的下边界可以设置第一截止线结构41，以用于形成近光明暗截止线；进一步地，聚光器4的两侧下边界可以与相邻的遮光板6的侧边衔接形成一体式结构，便于装配。

图9和图10示出了聚光杯3位于中间、聚光器4位于两侧的一种实施方式，具体地，光源2、聚光杯3、遮光板6与主透镜11沿光路依次设置，光源2、聚光器4与侧透镜12沿光路依次设置，遮光板6的前边缘可以设置用于形成近光明暗截止线的第二截止线结构61，优选地，位于多个聚光杯3中间的一个聚光杯3或多个聚光杯3的尺寸大于两侧的其它聚光杯3的尺寸，以增大近光光形中心区域的照度；进一步地，遮光板6两侧边可以与相邻的聚光器4侧面的下边界衔接形成一体式结构，便于装配，提升工效。

需要说明的是，上述关于初级光学元件以组合方式采用聚光杯3和聚光器4的具体实施例，针对在主透镜11的一侧或两侧设置侧透镜12的技术方案均是适用的，当采用在主透镜11两侧设置侧透镜12的优选技术方案时，还可以对聚光杯3和聚光器4的组合方式进行简单变形，具体地，聚光器4对应一个侧透镜12设置，另一个侧透镜12与主透镜11可以分别对应一组聚光杯3与遮光板6组合，主透镜11对应的遮光板6的前边缘设置第二截止线结构61；同样地，两个遮光板6的相邻侧边可以连接，中间的遮光板6侧边再与相邻聚光器4侧面下边界连接，整体采为一体成型结构。

结合图7至图10、图14和图15，可以想到的是，还可以对上述聚光杯3和聚光器4组合应用进行简单变形，用反射镜5替代其中的聚光杯3形成技术方案，或者，用反射镜5与遮光板6的组合替代其中的聚光器4，提高近光光形的均匀性。

进一步地，当采用在主透镜11两侧设置侧透镜12的优选技术方案时，还可以同时应用聚光杯3、聚光器4和反射镜5到本发明的前照灯照明模组中，聚光杯3与遮光板6的组合、聚光器4以及反射镜5与遮光板6的组合分别与主透镜11和两侧的侧透镜12中的一个对应；当与主透镜对应的初级光学元件是聚光器4时，聚光器4出光端的下边界可以设置第一截止线结构41，当与主透镜对应的初级光学元件是聚光杯3或反射镜5时，与主透镜11对应的遮光板6的前边缘可以设置第二截止线结构61。

在以上将本发明的前照灯照明模组应用于近光照明的技术方案中，为了形成近光明暗截止线，针对聚光杯3和反射镜5，采用与遮光板6组合使用的方式，针对聚光器4，在聚光器4出光端的下边界设置第一截止线结构41；作为优选实施方式，可以仅使经由主透镜11出射的光线形成具有明暗截止线的近光光形，经由侧透镜12出射的光线用于扩大近光光形的展宽角度。

此外，可选地，在本发明的前照灯照明模组中，也可以如图16和图17所示，不设置初级光学元件，直接采用光源2直射的方式，通过投射透镜组形成近光光形。具体地，一个遮光板6位于主透镜11与对应的光源2之间的光路上，且该遮光板6的前边缘具有第二截止线结构61，其它遮光板6位于侧透镜12与对应的光源2之间的光路上。

以上各实施方式主要对将本发明的前照灯照明模组应用于近光照明的技术方案进行了描述，需要说明的是，本发明的前照灯照明模组同样可以应用于远光照明，将上述近光照明技术方案中遮光板6取消，就可以实现远光照明，同样可以扩大远光光形的展宽角度。

在具体实施例中，主透镜11和侧透镜12为平凸透镜或双凸透镜，或者，主透镜11和侧透镜12一者为平凸透镜，另一者为双凸透镜，也可以一体设置或分体设置。

更优选地，如图11至图13所示，侧透镜12可以采用环状透镜，在本专业技术领域内，环形透镜是由其纵截面以其焦点所在的竖直轴线为旋转轴旋转而成的，也称为轮胎透镜；侧透镜12形状由靠近主透镜11的中间位置向外侧弯曲，以进一步增大两侧光形的展宽角度，照射范围更广。

此外，主透镜11对应的光源2与侧透镜12对应的光源2可以位于同一平面设置，也可以位于不同平面。

参照图1至图17所示，本发明优选实施方式的前照灯照明模组，包括多个光源2、多个初级光学元件和投射透镜组，投射透镜组包括主透镜11和两个侧透镜12，两个侧透镜12并排布置于主透镜11左右两侧，初级光学元件可以选择聚光杯3、聚光器4、反射镜5中至少一种；一部分光源2、一部分初级光学元件与主透镜11沿光路依次布置，另一部分光源2、另一部分初级光学元件分别对应一个侧透镜12沿光路依次布置；

将本发明的前照灯照明模组应用于近光照明时，当初级光学元件可以选择聚光杯3和/或反射镜5时，在初级光学元件与主透镜11或侧透镜12之间的光路上还可以设置遮光板6；进一步地，当主透镜11对应的初级光学元件为聚光器4时，该聚光器4的出光端的下边界可以设置第一截止线结构41，其入光端上可以设置聚光结构43，将光源2设置在对应聚光结构43的焦点或附近，以更好地聚光，当主透镜11对应的初级光学元件为聚光杯3或反射镜5时，相应的遮光板6的前边缘可以设置第二截止线结构61，进一步地，可以使主透镜11对应的多个聚光杯3中位于中间的一个聚光杯3或多个聚光杯3的尺寸大于其它位置的聚光杯3的尺寸，以增加近光光形中心区域的照度；这样，经主透镜11出射具有明暗截止线的近光光形，经两侧的侧透镜12出射的光形可以增大近光光形的展宽角度，优选地，侧透镜12形状由靠近主透镜11的中间位置向外侧弯曲，以进一步增大两侧光形的展宽角度，使照射范围更广；其中，遮光板6的前边缘可以设计为内凹的弧面，与主透镜11对应的遮光板6的向后凹陷呈弧形的前边缘的曲率，与主透镜11的物方实际焦面曲率相同或大致相同；与侧透镜12对应的遮光板6的向后凹陷呈弧形的前边缘的曲率，与侧透镜12的物方实际焦面曲率相同或大致相同；以形成更加清晰的光形。

本发明的车辆的实施例可以具有上述任一实施例所述的前照灯照明模组，即采用了上述所有前照灯照明模组实施例的全部技术方案，因此至少具有上述前照灯照明模组实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

其中，可以将各光源2设计成单独控制启闭的模式，其有多种运行模式，例如，在车辆行使过程中，当道路需要很宽的照明范围时，可打开所有的光源2，以增大光形展宽；当本车驾驶员发现对面有车辆过来时，可关闭侧透镜12对应的光源2，以避免对对面驾驶员的视觉造成影响。或者，车辆在正常行驶状态时，打开主透镜11对应的光源2，当车辆左转弯时，驾驶员可以打开左侧侧透镜12对应的光源2，以照亮左转弯所需要照明的道路；当车辆右转弯时，驾驶员可以打开右侧侧透镜12对应的光源2，以照亮右转弯所需要照明的道路。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。