发光装置和车灯

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是涉及一种发光装置及使用该发光装置的车灯。

背景技术

在汽车照明领域中，汽车前照灯的要求最为严格，前照灯的照明范围和照度都有法规的严格要求。现有市场上的汽车前照灯的结构示意图如图1所示。其中，光源101发出的光121入射于反光面102并被其反射并汇聚，在汇聚处形成一条光带，光带的截面位置如图1中的121a所示，该光带在图1中垂直于图面。截止线光阑104位于汇聚焦点121a处，并挡住一部分光以形成截止线。通过汇聚焦点121a后的光入射于透镜103，该透镜103可以将截止线光阑104所在的平面(也就是汇聚焦点所在平面)的光分布成像到远场。这样，在汇聚焦点121a的光带就在远场形成一条光带，并且由于截止线光阑104的作用，该远场光带的边缘具有清晰的截止线，以满足法规的要求。

当前方案的问题在于，光源一般使用LED光源，是全角发光的，这样就必然会有如图中所示的光线123这样的直接出射于反光面之外的光线，从而造成系统效率的降低。

发明内容

为解决当前车灯方案效率低的问题，本发明提出一种发光装置，包括光源，光源的表面具有光反射性；还包括反射通道，反射通道包括相对的入光口和出光口，入光口到出光口的距离为h，入光口和出光口之间包括相对的沿A方向全等延伸的A1反射面和A2反射面；B方向与A方向正交，出光口在B方向上的宽度为b

上述的发光装置中，优选的，反射装置伸入反射通道出光口内部的边缘包括第一直边，第一直边比该边缘的其它部分更深入反射通道出光口内部。

上述的发光装置中，优选的，光源为LED光源，其发光面紧贴反射通道的入光口。

上述的发光装置中，优选的，LED光源的发光面完全覆盖反射通道的入光口。

上述的发光装置中，优选的，被反射装置盖住的出光口的面积，占反射通道出光口总面积的比例，大于10％且小于80％。

上述的发光装置中，优选的，还包括透镜，该透镜为成像透镜，用于将其焦平面的光分布投射并成像到远场，从反射通道出光口出射的光入射于透镜并被其投射到远场。

上述的发光装置中，优选的，A1反射面和A2反射面在垂直于A方向的截面上的截线分别为A1截线和A2截线，A1截线至少部分是抛物线，该抛物线的焦点与A2截线在入光口的端点相重合，该抛物线的过焦点的轴线在反射通道一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离A1截线方向倾斜；或者，

A1截线至少部分是抛物线，A2截线是直线；A1截线在入光口的端点为M点，M点关于A2截线的对称点为N点，A1截线的抛物线的焦点与N点重合，该抛物线的过焦点的轴线在反射通道一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离A1截线方向倾斜。

上述的发光装置中，优选的，还包括位于反射通道和透镜光路之间的沿A方向全等延伸的整形反射面，该整形反射面的第一端靠近反射通道的出光口，第二端向透镜方向延伸。

上述的发光装置中，优选的，反射装置从A1反射面一侧伸入反射通道出光口；还包括位于反射通道和透镜光路之间的沿A方向全等延伸的第二整形反射面，该第二整形反射面的第一端靠近反射装置伸入反射通道出光口内部的边缘，第二端向透镜方向延伸。

本发明还提出一种车灯，包括上述的发光装置，还包括壳体和面罩，发光装置固定于壳体内，面罩对壳体形成密封，发光装置发出的光透过面罩出射。

在本发明中，利用反射装置将从反射通道出光口出射的部分光反射回到反射通道内，并从反射通道的入光口出射，并被光源反射后经过反射通道的出光口出射，在光线的再利用过程中提高出光亮度。

附图说明

图1表示了现有技术中车灯的结构示意图；

图2a、2b分别表示本发明第一实施例在两个方向上的示意图；

图2c表示了本发明中反光杯的工作原理示意图；

图2d表示了本发明第一实施例中去掉整形反射面后的远场光分布；

图2e表示了本发明第一实施例中考虑整形反射面影响后的远场光分布；

图2f表示本发明第一实施例中整形反射面的工作原理示意图；

图3表示了本发明另一个实施例的示意图；

图4a和4b分别表示了本发明另一个实施例的示意图和另一种反光杯的工作原理示意图；

图5表示了本发明另一个实施例的反光杯的工作原理示意图；

图6a表示了本发明中另一个优选实施例的整形反射面的工作原理示意图；

图6b表示图6a实施例的远场光分布示意图；

图7a和7b分别表示了本发明另一个实施例的示意图及其远场光分布示意图；

图8表示了本发明另一个实施例的示意图；

图9a、9b分别表示本发明另一个实施例在两个方向上的示意图；

图9c表示了图9a实施例中的反射通道的立体视图；

图10a、10b分别表示本发明另一个实施例在两个方向上的示意图；

图10c表示图10a所示的实施例的远场光分布示意图；

图11a表示了本发明另一个实施例的结构示意图；

图11b表示了图11a所示的实施例中截止线光阑的示意图；

图11c表示了应用图11b所示截止线光阑的远场光分布示意图；

图11d表示了图11a所示的实施例中另一种截止线光阑的示意图；

图11e表示了应用图11d所示截止线光阑的远场光分布示意图；

图12a表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图12b表示了图12a实施例的远场光分布示意图；

图13a、13b分别表示本发明另一个实施例在两个方向上的示意图；

图13c表示图13a所示实施例中的反光杯、第一整形反射面和第一透射散射片的放大示意图；

图14表示了本发明另一个实施例的反光杯和整形反射面的结构示意图；

图15a和15b分别表示了本发明另一个实施例的截止线光阑的示意图和远场光分布示意图；

图15c表示了15a所示实施例中截止线光阑与反光杯的位置关系示意图；

图16a和16b分别表示了本发明另一个实施例的截止线光阑的示意图和远场光分布示意图；

图17a表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图17b表示了17a实施例的远场光分布示意图；

图18表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图19表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图20表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图21表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图22表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图23表示本发明另一个实施例的结构示意图；

图24a表示了本发明另一个实施例的结构示意图；

图24b表示了图24a所示实施例中反射装置的工作原理；

图24c表示了发明人根据图24b所示的原理得到的实验数据；

图25表示本发明另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种发光装置，其第一实施例的正视图和俯视图分别如图2a和2b所示。该发光装置包括光源201，还包括反光杯202，反光杯202沿A方向全等的延伸，反光杯202包括相对的入光口202c和出光口202d，入光口202c和出光口202d之间包括两个相对的A1反射面202a1和A2反射面202a2。B方向与A方向正交，如图所示，在图2a中A方向垂直于纸面向内，B方向向上，在图2b中A方向向上，B方向垂直纸面向外。出光口202d在B方向上的宽度为b

在本实施例中，如图2a所示，反光杯202沿A方向全等的延伸，反光杯202在B方向上对光线的传播方向进行限制，通过A1反射面202a1和A2反射面202a2的作用，将入射到这两个反射面上的光以反射的方式改变方向后从出光口202d出射。反光杯202在图2a截面的光路示意图如图2c所示，参考图2c详细解释反光杯202的作用。

在本实施例中，光源201是LED，LED为全角发光，因此在图2c中光源201向上方全角发光，发光半角为90度。这些光分为两部分，小角度的光可以直接从出光口202d出射，而大角度的光就会入射于A1反射面202a1或A2反射面202a2，并被其反射后再从出光口202d出射。为了实现将大角度光面向出光口202d反射的目的，出光口的宽度必然要大于入光口的宽度，即b

综上，经过对A1反射面和A2反射面的合理设计，从光源201发出的光中，无论是直接从出光口202d出射的，还是经过A1反射面或A2反射面反射后再从出光口202d出射的，都可以将发光半角

该发光装置还包括透镜203，该透镜203为成像透镜，用于将其焦平面的光分布投射并成像到远场，从反光杯出光口202d出射的光入射于透镜并被其投射到远场。透镜203在B方向上的有效宽度为L

需要说明的是，如图2b所示的，在A方向上，反光杯202对光源201发出的光并没有压缩作用，因此在A方向上，反光杯出光口202d的光分布就比较宽。也就是说，在反光杯出光口202d处，光呈现在A方向宽、在B方向窄(因为在B方向被A1反射面和A2反射面限制了)的光分布，这个光分布经过透镜203的成像作用后投射到远场也会形成A方向宽、B方向窄的远场光分布262，如图2d所示。

该发光装置还包括位于反光杯202和透镜203光路之间的沿A方向全等延伸的整形反射面204，该整形反射面204的第一端靠近反光杯的出光口202d，第二端向透镜203方向延伸。从反光杯出光口202d出射的光中有一部分会入射于该整形反射面204，这些光会被整形反射面204反射而改变方向，并最终入射于透镜203并被其投射到远场。例如图2a中光线223，从出光口202d出射后入射于整形反射面204，并被其反射而入射于透镜203，并被其投射到远场形成光线224。为了推导出这部分光线在远场所形成的光斑，把经过整形反射面204反射后的光线223沿直线反推，可以得到虚光线223’，光线223可以等效的看成是从虚反光杯202’的出光口出射的虚光线223’而形成的，也就是说，经过透镜203投射到远场的光线224可以看成是虚反光杯202’出射形成的，而虚反光杯202’就是反光杯202在整形反射面204的镜像。由于整形反射面204的第一端靠近反光杯的出光口202d，因此作为镜像的虚反光杯202’与实体反光杯202就是相互靠近的；如果整形反射面204的第一端与反光杯的出光口202d紧贴，那么虚反光杯202’的出光口就会和实体反光杯202的出光口相连，从而等效的形成一个更大的发光面，也就是相当于在B方向上反光杯202的出光口向+B方向延伸了一倍的长度，而延伸出去的这部分光能量，就是从实体反光杯202出射的入射于整形反射面204的光能量。

因此，此时的远场光分布应该是在图2d光分布的基础上向-B方向延伸了，如图2e所示。为了避免误解，值得专门说明的是，图2d所示的光分布是本实施例中不包括整形反射面204时的光分布，此时的远场光斑262是由反光杯出光口202d发出的光经过透镜203的成像投射形成的，该光斑262基本是均匀的。图2e所示的光分布则是本实施例包括了整形反射面204的作用时的光分布，可以看到反光杯出光口202d发出的光中没有入射到整形反射面204而直接入射到透镜203的光(例如光线221和225)被透镜203成像投射到远场形成光斑262’，而反光杯出光口202d发出的光中入射到整形反射面204并被其反射后入射到透镜203的光(例如光线223)被透镜203成像投射到远场形成光斑264。如前所述的，光斑264可以等效的看成是虚反光杯202’发出的光直接被透镜203成像投射到远场的，由于虚反光杯与实体反光杯是靠近甚至相连的，因此虚反光杯202’形成的光斑264也会和实体反光杯202形成的光斑靠近甚至相连，光斑264相当于是实体反光杯202的出光口形成的光斑262’在-B方向的延伸。

图2e中以点阵的密集程度表示光照度的强度，越密集代表照度越高。下面结合图2f解释该光分布的形成原因。为了分析方便，我们把反光杯的出光口202d在B方向上分成相等的两个部分，靠近整形反射面204的一半以发光点271为代表的，远离整形反射面的一半以发光点272为代表，从发光点271和发光点272分别发出一束有一定角度范围的光线(代表从出光口202d出射的光的角度范围)。从发光点271发出的三条光线271a、271b和271c中，两条光线271b和271c入射于整形反射面204，相当于从镜像发光点271’发出了两条光线271b’和271c’；同时，从发光点272发出的三条光线272a、272b和272c中，只有一条光线272c入射于整形反射面204，相当于从镜像发光点272’发出了一条光线272c’。这样就可以理解，在图2e中，虚反光杯202’所形成的光斑264中的264a是从实体反光杯202所形成的光斑262中的262a中分出的一部分能量，虚反光杯202’所形成的光斑264中的264b是从实体反光杯202所形成的光斑262中的262b中分出的一部分能量，而且光斑264b分得的光能量相对光斑264a要多。从图2f的分析可以看出，整形反射面204的尺寸越大，其第二端向反射镜延伸的越多，则镜像发光点271’和272’从实体发光点271和272分得的能量就越多，反之则越少，因此可以通过控制整形反射面的尺寸来控制光斑264的照度。然而根据图2f可以理解的是，即使整形反射面无限大，光斑264的能量也小于光斑262的一半。因此，如图2e所示的，在整形反射面204的作用下，在远场就形成了沿-B方向扩展并逐渐减弱的光分布。值得注意的是，在图2e和2f中，以分区的方式来表示和分析光分布的亮度相对值，这只是为了在表示和分析中方便而已，而在实际中该远场光分布可以是沿-B方向连续减弱的。

虽然相对于光斑262的亮度来说，在整形反射面的作用下光斑262a的亮度被光斑264a分走了一小部分从而照度有所下降，但是考虑到照明范围成倍的增长，且最高亮度处照度下降不大甚至没有下降，图2e所示的光分布显然更适合于车灯等既需要近处泛光照明又需要远处高亮度照明的应用场合，即光斑264a、264b、262b和262a依次由近到远形成照明，既可以产生大的照明范围，且由于比较暗的光斑其照明位置也比较近，比较亮的光斑其照明位置也比较远，因此形成的路面照度是接近均匀的，有非常好的照明效果。反之，如果使用均匀光斑照明，在近处就会过亮，不仅照明效果不好，而且近处的光处于浪费状态，形成不必要的能量消耗。

综上所述，在本实施例中，利用反光杯202将光源发出的光集中于一个半角

下面结合图2c，介绍反光杯202的A1反射面和A2反射面的优选的设计方法。如前所述，反光杯的入光口的宽度b

设抛物线(也就是A1反射面202a1的A1截线)的过焦点的轴线252与入光口和出光口中心的连线的夹角为K，K角就是从光源201发出的所有入射于A1反射面202a1的光在反射后的最大出射角。优选的，

在本实施例中，反光杯沿A方向全等的延伸，从而A1反射面和A2反射面也是沿A方向全等的延伸的，这样使得入光口和出光口也是沿A方向全等的延伸的，也就是说入光口和出光口包括沿A方向延伸的直线状的边缘，这样的好处如下：

1.如果光源使用LED，LED的发光面一般是长方形或正方形的，具有平直的边缘，这样入光口的直线状边缘可以和LED发光区的边缘对准，达到最高效率的同时，也因为没有缝隙(或缝隙较小)而得到较好的发光均匀性。

2.法规规定，车灯的光分布是水平方向上比较宽、竖直方向上比较窄的光型，而且要求有在水平方向上延伸的明暗分界线来避免对其它行车人的眩光，用出光口的沿A方向延伸的直线状边缘来实现这条明暗分界线很合适且效率很高。

在本实施例中，整形反射面204的第二端是沿着反光杯的光轴向透镜方向延伸的，即整形反射面第二端到反光杯光轴的距离等于第一端到反光杯光轴的距离。这样形成的镜像虚反光杯202’与实体反光杯202平行的并排，可以得到比较大的等效光斑范围。在本发明的另一个实施例中，如图3所示，与图2a所示的实施例不同之处在于，在本实施例中整形反射面304第二端到反光杯302光轴的距离大于第一端到反光杯302光轴的距离，这样形成的镜像虚反光杯302’更远离透镜303。这样的好处在于，整形反射面304的存在对反光杯302的出射光的角度影响很小，从反光杯302出射的光入射于整形反射面304的能量也比较小，也就是虚反光杯302’分得的光能量比较小，这样有利于在远场形成更明显的照度梯度。

综合以上两个实施例可知，优选的，整形反射面第二端到反光杯光轴的距离不小于第一端到反光杯光轴的距离。当然，在实际应用中，整形反射面第二端到反光杯光轴的距离小于第一端到反光杯光轴的距离的情况也是存在的，这在下一个实施例中将会说明。

本发明的另一个实施例的结构示意图如图4a所示。在本实施例中，整形反射面404第二端到反光杯402光轴的距离小于第一端到反光杯402光轴的距离，此时整形反射面404会比较短，以免过多的影响反光杯402发出的光，这用于形成照明面积不需要很大、且照明需要比较均匀的应用场景。

本实施例与图2a所示的实施例还有一个不同点，就是使用了不同的结构来构成反光杯402，该反光杯402的光路原理示意图如图4b所示。在本实施例中，A1反射面402a1和A2反射面402a2在垂直于A方向的截面上的截线分别为A1截线和A2截线，A1截线是抛物线(在图中也用402a1表示)，A2截线是直线(在图中也用402a2表示)。A1截线402a1在入光口的端点为M点，M点关于A2截线402a2的对称点为N点，A1截线402a1的抛物线焦点与N点重合，该抛物线的过焦点N点的轴线452在反光杯一侧的部分相对于入光口和出光口中心的连线向远离A1截线402a1方向倾斜，在图4b中即为向右侧倾斜。为了分析方便，在图4b中，实线箭头表示实际光线，虚线箭头表示实际光线的镜向光线，标号为对应的实线光线后加’符号。

观察从光源401的左端点M(即A1截线402a1在入光口的端点)发出的三条光线440、444和447，这三条光线入射于A2截线402a2上并被反射，反射后的光线441、445、448等效于从M点的镜像点N点出射的光线440’、444’、447’的直线传播，其中光线441和445入射于A1反射面402a1。由于N点是抛物线(A1反射面)402a1的焦点，因此光线441和445经过A1反射面402a的反射后沿着与抛物线的轴线452平行的方向出射形成平行光线442和446，其中光线446直接出射，光线442入射于A2截线的平面后形成光线443出射，光线443的出射角度与光线442相同。因此，从M点经过A1反射面402a反射的光线都以一定角度K从出光口出射。容易推导，从光源的任意一点出射的光经过A1反射面402a1反射后的出射角度都不大于K角。因此就实现了对反射光线的角度控制。另一方面，更优选的，A1截线402a1的焦点N到A1截线在出光口的端点的连线与入光口和出光口中心的连线的夹角也等于K角，例如光线448，它没有入射于A1反射面而是从A1反射面的上边缘直接出射，这条光线等效为从N点发出的光线447’直接从出光口出射，其出射角度也等于K，因此从光源401发出的任意直接出射的光线的发射角都小于等于K角。这样，与图2c所示的实施例相近的，通过控制b

本发明通过以图2c和图4b所示的两个实施例来说明反光杯的A1反射面和A2反射面的优选的设计方法，但在实际操作中还有其它设计方法，这里并不一一列举，只要反光杯的外形尺寸a、b、h满足本发明的要求就属于本发明的保护范围。例如，如图2c和图4b所示的连续曲面的反射面可能存在不容易加工的问题，在实际操作中，如图5所示，反光杯502的A1反射面502a1和A2反射面502a2中的至少一个在第一截面的截线也可以为多段折线拼接而成。这里以A1反射面502a1为例，其在垂直于A方向的截面上的截线(在图中也用502a1表示)为多段折线502a1a、502a1b、502a1c拼接而成，这样比较容易加工，其原理就是用多段折线模拟图2c中所示的抛物线的A1截线，多段折线502a1a、502a1b、502a1c的端点都位于抛物线上。这样虽然会对出射光线角度的控制带来一些偏差，但在实际中也是可以接受的。

在上述实施例的描述中可以看出，整形反射面在本发明的实施原理中起着重要的作用。在上述实施例中并没有对整形反射面向透镜方向的延伸长度给予限制和说明。在本发明另一个优选的实施例中，结合图6a的示意图对整形反射面向透镜方向的延伸长度给予说明。在本实施例中，反光杯602的A1反射面602a1、A2反射面602a2和整形反射面604在垂直A方向的截面上的截线分别为A1截线(也用602a1表示)、A2截线(也用602a2表示)和整形截线(也用604表示)，整形截线604第一端靠近A1截线602a1在出光口的端点，该整形截线604的第二端604a与A2截线602a2在出光口的端点602a22的连线，与反光杯602出光口与入光口中心连线的夹角为α(在图中标识出)，

在本实施例中，由于限制了整形反射面604的第二端向透镜方向延伸的长度，使得远场光斑中照射远端的部分662a的照度保持了最大，可以实现最佳的远射效果。结合图6a可以理解，随着整形反射面604的第二端604a向透镜方向(图中为向上)继续延伸，该整形截线604的第二端604a与A2截线602a2在出光口的端点602a22的连线，与反光杯602出光口与入光口中心连线的夹角α会变小，从反光杯的出光口602d出射的光中入射于整形反射面的光的比例会增大，对应的远场光斑在-B方向上也会逐渐延长，而当α变小到与

当然，在实际应用中

在本发明的另一个实施例中，如图7a所示，与图2a所示的实施例不同的是，在B方向上，反光杯702出光口的中心702dc不在透镜703的中心线Bc上，且在B方向上，整形反射面704位于反光杯702的远离透镜中心线Bc的一侧。这样的好处在于，如图7b所示，远场光斑(包括反光杯702出光口形成的光斑和虚反光杯702’出光口形成的光斑)相对于B方向中心线Bc都集中于其一侧，这样在车灯应用中意味着高于水平线的光很弱或没有，可以起到防眩目的作用。

在图7a所示的实施例中，反光杯和整形反射面整体向+B方向偏移，这样的好处在于远场光斑向-B方向偏移从而达到减少/防止眩光的目的；同时这也可能造成在+B方向上，反光杯发出的光线从透镜外射出(即不能入射于透镜的有效口径之内)而造成效率下降。因此为了解决这个问题，在图8所示的另一个实施例中，反射通道和整形反射面作为一个整体偏转使得这个整体的出射光的光轴穿过透镜中心，这样可以使光线尽量多的入射于透镜的有效口径以内，从而提高收集效率。

在前述实施例中，反光杯包括的A1反射面和A2反射面都是沿A方向全等的延伸的，并在B方向上控制光线的发光角度，而在A方向并不限制光线的角度。而在实际应用中，限制A方向上的出射光角度或出射口径使其能够充分的被利用也是有意义的。因此，本发明的另一个实施例中，如图9a和图9b所示的，与图2a和图2b所示的实施例不同的是，除了反光杯902包括沿A方向全等延伸的A1反射面902a1和A2反射面902a2之外，该发光装置还包括沿着B方向全等延伸的B1反射面902b1和B2反射面902b2，A1反射面902a1、B1反射面902b1、A2反射面902a2、B2反射面902b2相连共同形成反射通道902，光源901发出的光从反射通道的入光口入射，并在反射通道中传播后从反射通道902的出光口出射。其中，B1反射面和B2反射面的优选的设计方法与A1反射面和A2反射面的设计方法相同，此处不再赘述。这样，从光源901发出的光，在B方向上的发光角度被A1反射面和A2反射面限制(如图9a所示的)，在A方向的发光角度被B1反射面和B2反射面限制(如图9b所示的)，这样就通过反射通道902实现了对光在两个正交方向上的角度限制，使得从反射通道出射的光可以被透镜尽量多的收集，从而提高效率。

前述实施例并没有描述A1反射面和A2反射面的具体实施方式，当然可以使用类似镀铝或镀银反射镜的方式来实现。而本实施例的另一个不同之处在于，反射通道902为透明材质实体，如图9c所示，A1反射面902a1、B1反射面902b1、A2反射面902a2、B2反射面902b2都是该透明材质实体的侧面的光滑表面，光源发出的光从反射通道的入光口入射进入反射通道后，部分光入射于该透明材质实体的侧面的光滑表面并发生全反射。这样的好处在于方便加工，所有反射面一体成型，而且由于是全反射，反射率接近100％。实体反射通道902的劣势在于实体透镜材料对光有一定的吸收，一般来说在实际应用中这是可以接受的。使用透明材质实体的反射通道902还有一个好处在于，优选的，整形反射面904的第一端可以紧贴反射通道的出光口，这样形成的镜像的虚反射通道(反光杯)也是紧贴实体反射通道的，这样形成的远场光分布是连续的而没有间隙。而如果是镀银或镀铝反射镜形成的反射通道，由于任意一个反射面必然存在厚度，因此整形反射面904最近只能紧贴反射面的后方，距离反射面必然存在一个厚度的距离。

在本实施例中，反射通道902为透明材质实体，这也带来一个问题，就是要求A1反射面、A2反射面的入光口到出光口的距离h

为了使反射通道在A、B两个方向上有相同的高度，在本实施例中，反射通道还包括沿A方向全等延伸的A1延伸面902a1L和A2延伸面902a2L，A1延伸面902a1L和A2延伸面902a2L都是平面，A1延伸面902a1L位于A1反射面902a1的远离光源的一侧并与A1反射面902a1相连，两者连接后在垂直于A和B方向上的总高度等于h

在本实施例中，优选的，B1反射面和B2反射面的优选的设计方法与A1反射面和A2反射面的设计方法相同。当然，B1反射面和B2反射面也可以采用不同的设计方法，例如B1反射面和B2反射面是相对的平行平面，这样虽然不能达到在A方向上限制发光角度的目的(因为在两个平行平面之间的反射并不能改变角度)，但是同样依靠在B1反射面和B2反射面上的反射抑制了在A方向上发光口径的扩散。再例如，B1反射面和B2反射面是相对的有一定倾斜角的平面，这样也可以达到压缩发光角度的目的。

在图9a和图9b所示的实施例中，经过对反射通道902的B1反射面902b1和B2反射面902b2的合理设计可以在A方向上的压缩发射角，使得A方向上的发光半角

在实际应用中，反射通道在B方向上的发光角度也可以不等于其在A方向上的发光角度，即

综上所述，是否使用延伸面，要根据实际设计的需求。如果在设计中h

本发明的另一个实施例的结构示意图如图10a和10b所示。与图9a和图9b所示的实施例不同的是，在本实施例中，如图10b所示，还包括位于反射通道1002和透镜1003光路之间的沿B方向全等延伸的第二整形反射面1005，该第二整形反射面1005的第一端靠近反射通道1002的出光口，第二端向透镜1003方向延伸。如图10b与图9b的比较可知，在本实施例中，透镜1003在A方向上的宽度显著变小，这使得从反射通道1002出射的光在A方向上会入射到透镜之外，例如光线1021，如果没有第二整形反射面1005的反射，光线1021就会如光线1021’一样不被透镜收集到，此时并不满足

第二整形反射面1005可以解决这个问题。例如光线1021，会被第二整形反射面1005反射形成光线1022，光线会入射于透镜1003的口径以内并出射形成光线1023。用前述的分析方法可知，反推光线1022所得到的虚光线1022’，可以等效的看成是从虚反射通道1002’发出的，即虚反射通道1002’的出光口可以等效看作实体反射通道1002在+A方向的扩展，那么在远场形成的光斑就相应的向-A方向扩展，本实施例的远场光分布的示意图如图10c所示。如图10c所示，位于A方向中间的光斑1062，是在A方向上从反射通道发出的光不经过第二整形反射面的作用而直接入射于透镜并被透镜成像投射到远场所形成在，光斑1062在B方向上形成的照度梯度是由于在B方向上的整形反射面1004的作用的结果，这里不再赘述；而又由于在A方向上的第二整形反射面1005的作用，虚反射通道1002’形成了在-A方向上的扩展光斑1063，该扩展光斑1063的照度低于光斑1062，且在-A方向上距离越远则照度越低。因此，在整形反射面1004和第二整形反射面1005的同时作用下形成的扩展光斑1063在-A方向和-B方向上同时存在衰减的照度梯度，这样将照明范围再次显著扩大了，且同时保持了整个光分布中的最亮照度基本不衰减。进一步的，在本实施例中还包括第三整形反射面1006，第三整形反射面1006在-A方向上靠近反射通道的出光口，相应的在-A方向形成了与实体反射通道1002相连的虚反射通道1002”，并相应的在远场的+A方向形成了扩展光斑1064。在整形反射面1004和第三整形反射面1006的同时作用下形成的扩展光斑1064在+A方向和-B方向上同时存在衰减的照度梯度，这样将照明范围再次显著扩大了。

在本实施例中，在B方向上，透镜1003的宽度L

值得说明的是，在本发明的说明中，A方向和B方向是相互正交的两个方向，A方向一般指水平方向，B方向则为竖直方向。然而A和B只是一个代号，可以互换，也可以指代别的方向，只要A和B是相互正交的两个方向就应该属于本发明的保护范围。

在上述实施例中，整形反射面、第二整形反射面、第三整形反射面都是平面，这是因为平面反射镜便于说明等效的虚反光杯以及虚反射通道。实际上，整形反射面也可以是曲面，同样可以在远场形成扩展光斑。平面的整形反射面所形成的虚反光杯的扩展光斑与实体反光杯的扩展光斑是等宽的(因为虚反光杯与实体反光杯是镜像关系)，而曲面的整形反射面可以形成更宽的扩展光斑，这样可以形成更大的照明范围，这在下一个实施例中给予说明。

在说明另一个实施例之前，需要特别说明的是，本发明的说明中的“整形反射面”、“第二整形反射面”或“第X整形反射面”等，实际上都是属于整形反射面这一类，只是为了在说明中方便区分而进行的不同的命名。还有，本发明各实施例多处提到“反射通道”和“反光杯”，从上面的描述可知，反射通道是在反光杯的基础上形成的，其区别在于在一个方向上对光角度限制的就是反光杯，在两个正交方向上对光角度限制的就是反射通道，所以说反射通道也是一种反光杯，是更复杂形式的反光杯，因此在本发明的说明中提到反射通道或反光杯，都是指“反光杯”这种对光源发光角度进行压缩的光学器件。

本发明的另一个实施例的结构示意图如图11a所示，与图10a所示的实施例不同之处包括：

1.

2.整形反射面1104不是平面，而是向远离反光杯方向凸出的曲面，其好处在于可以在B方向上形成更大范围的扩展光斑。反推光线1123得到虚光线1123’，可以看出它可以等效的看作从虚发光点1123s点发出的；反推光线1125得到虚光线1125’，可以看出它可以等效的看作从虚发光点1125s点发出的。由于整形反射面1104是向远离反光杯方向凸出的曲面，因此并不会形成与反光杯1102出光口成镜像关系的虚反光杯，而是可以看成是形成了一系列例如1123s和1125s这样的虚发光点的集合，这些虚发光点在B方向上覆盖范围的宽度，显然大于实体反光杯1102的出光口在B方向上宽度，这是由于整形反射面1104是向远离反光杯方向凸出的曲面，对于入射光线来说有凹面反射镜对虚像的放大效果。

3.整形反射面1104的第一端在+B方向上靠近反光杯1102，同时第二端向透镜1103方向延伸，其第二端延伸到透镜1103有效口径边缘，延伸长度超过图10a所示的实施例。在图6a所示的实施例中已经描述过整形反射面延伸长度的影响，即整形截线第一端靠近A1截线在出光口的端点，该整形截线的第二端与A2截线在出光口的端点的连线，与反光杯出光口与入光口中心连线的夹角为α，

4.反光杯1102和整形反射面1104看作一个整体，这个整体的发光角度与透镜1103的收光角度匹配。由于整形反射面1104对光的角度分布有影响，因此反光杯-整形反射面这个整体的发光角度就不是对称的，因此在本实施例中反光杯-整形反射面这个整体面向透镜向整形反射面方向旋转，使得这个整体的出射光的中心光线与透镜中心重合，这样可以保证这个整体的出射光尽量多的入射于透镜1103的口径之内。

5.反光杯1102出光口的中心不在透镜的中心线Bc上，整形反射面1104位于反光杯1102的远离透镜中心线Bc的一侧，这样的好处是光斑都位于水平线以下，可以防止对对面的车辆和行人的眩目光。在本实施例中，还包括位于反光杯出光口边缘A2反射面1102a2一侧的沿着A方向延伸的截止线光阑1107，该截止线光阑的示意图如图11b所示。该截止线光阑1107的边缘包括第一直边1107a，还包括与第一直边相互平行且相互错开的第二直边1107b，第一直边1107a相对于第二直边1107b更深入出光口的内部，第一直边和第二直边在交界处以一条短边1107c相连接，这条短边与第一直边和第二直边的夹角小于55度且大于35度。这样产生的远场光分布如图11c所示。可以看出该光分布在B方向有相对于图10c更宽的范围(因为虚发光点的范围更宽了)，且在B方向有照度梯度(在图中表示为四格的照度梯度是为了表示方便，实际应为基本连续分布)。该光分布主要集中于水平线Bc以下，且在水平线附近的边缘形成了截止线光阑边缘的形状，这是汽车对近光照明的要求。根据汽车近光照明要求，还有另一种截止线光阑的形式，如图11d所示，该截止线光阑1107的边缘包括第一直边1107a，还包括与第一直边1107a相交的斜边1107b，该斜边1107b与第一直边1107a的夹角大于65度且小于85度，第一直边1107a相对于斜边1107b更深入出光口的内部。这样产生的远场光分布如图11e所示。

在本发明的说明中多次提到透镜的口径，这里的口径指的是有效口径，有效口径指的是结合本发明其它元件一起发挥作用的透镜口径。在实际应用中，有的透镜会为了固定预留边框，这个边框由于不发挥光学作用，因此不属于有效口径的计算范围之内；有的透镜和其它透镜一起成型，虽然是一体的构成一个大光学元件，但是在这个局部发挥作用的还是原来的透镜范围，其它的透镜或光学元件也不能算作有效口径之内。

在本发明的说明中，由于要说明A方向和B方向两个方向的光学原理，使用

本发明的另一个实施例的结构示意图如图12a所示，其远场光分布示意图如图12b所示。

与图10a所示的实施例的不同之处在于：

1.整形反射面1204靠近反光杯1202出光口靠近A1反射面1202a1的一侧，反光杯出光口的A2反射面1202a2的一侧位于透镜的中心线Bc附近，这样可以保证从反光杯出射的往-B方向的出射光尽量多的入射于透镜的有效口径以内。整形反射面1204在+B方向形成虚反光杯1202’，并使得远场光分布向-B方向延伸并在-B方向形成照度梯度，如图12b所示，其原理不再赘述，在远场光分布中形成的扩展光斑在图12b中表示为1261，反光杯1202的出光口在远场光分布直接形成的光斑为1260。

2.该发光装置还包括沿A方向全等延伸的第三整形反射面1205，第三整形反射面1205的第一端靠近反光杯1202出光口的A2反射面1202a2的一侧，第三整形反射面的第二端向透镜1203方向延伸。第三整形反射面1205在-B方向形成虚反光杯1202”，并使得远场光分布向+B方向延伸并在+B方向形成照度梯度，其原理不再赘述，在远场光分布中形成的扩展光斑在图12b中表示为1262。在本实施例中，第三整形反射面1205向透镜方向延伸的长度小于整形反射面1204向透镜方向延伸的长度，根据前述的整形反射面的工作原理可知，整形反射面向透镜方向延伸的长度越小，则在远场光分布中形成的扩展光斑的扩展长度越小，因此整形反射面形成的远场扩展光斑1261在B方向上的扩展长度大于第三整形反射面形成的远场扩展光斑1262在B方向上的扩展长度。通过设置反光杯出光口的A2反射面1202a2的一侧和透镜的中心线Bc的相对位置，可以使得包括扩展光斑1262在内的远场光集中在水平线以下，这样不仅能够避免眩光，而且所产生的远场光分布中的照度最亮点在主光斑1260中，并不是紧贴水平线的，这在一些慢速车辆(例如电动车和自行车)的照明中是用特别需求的。

本发明的另一个实施例的结构示意图如图13a和13b所示。与图10a所示的实施例的不同之处在于：

1.如图13a所示，在本实施例中，透镜1303在B方向上的宽度L

2.本实施例中，发光装置还包括位于反光杯1302出光口的A1反射面1302a1的一侧边缘与透镜13003的光路之间的第一透射散射片1308，入射于第一透射散射片1308的光线(例如图13a中的光线1323)穿过该第一透射散射片1308的同时会发生散射，形成透射散射光1324。反光杯1302的出光口会通过透镜的成像投射作用在远场形成主光斑，同时虚反光杯1302’的出光口也会通过透镜的成像投射作用在远场形成扩展光斑，如果第一整形反射面1304与反光杯出光口之间有缝隙，那么反光杯1302和虚反光杯1302’之间也会有缝隙，这样在远场的主光斑和扩展光斑之间就会有缝隙，这个缝隙表现为光线较暗的条形暗区，对照明效果有较大影响。引入位于反光杯1302出光口的A1反射面1302a1的一侧边缘与透镜1303的光路之间的第一透射散射片1308后，反光杯1302和虚反光杯1302’之间的缝隙就会被第一透射散射片的散射作用模糊掉，从而提升照明效果，同时也不影响效率。参考图13c的第一透射散射片和反光杯的放大示意图，优选的，反光杯发光的中心方向为C方向，在C方向上第一透射散射片1308覆盖反光杯出光口的A1反射面的一侧边缘，这样可以最有效的遮住反光杯1302和虚反光杯1302’之间的缝隙，从而达到虚化这个缝隙的效果。

3.第一整形反射面1304靠近反光杯出光口靠近A1反射面1302a1的一侧，反光杯出光口的A2反射面1202a2的一侧位于透镜的中心线Bc附近，这样可以保证从反光杯出射的往-B方向的出射光尽量多的入射于透镜的有效口径以内。同时，此时远场光分布主要位于水平线Bc以下，这样可以避免眩光。可以看出，反光杯出光口的A2反射面1302a2的一侧边缘本身就可以作为本实施例的远场光分布的在+B方向上的截止线，该截止线越清晰越好，因此优选的，在C方向上，第一透射散射片1308不覆盖反光杯出光口的A2反射面1302a2的一侧边缘，即不破坏截止线的清晰性。优选的，还包括位于出光口边缘A2反射面一侧的沿着A方向延伸的截止线光阑，该截止线光阑的边缘至少部分伸入出光口内，使得该截止线光阑边缘可以通过透镜成像于远场。此时，在C方向上，第一透射散射片1308不覆盖反光杯出光口的A2反射面1302a2的一侧边缘(即不覆盖截止线光阑的边缘)，也就不破坏截止线的清晰性。

4.参考图13c，在C方向上，第一透射散射片1308到反光杯出光口的A1反射面1302a1的一侧边缘的距离为H，第一透射散射片1308在B方向上的宽度是b

5.如图13b所示，在本实施例中，发光装置还包括沿B方向全等延伸的第二整形反射面1305，第二整形反射面1305的第一端靠近反射通道1302的出光口的B1反射面1302b1的一侧，第二端向透镜1303方向延伸；还包括沿B方向全等延伸的第三整形反射面，第三整形反射面的第一端靠近反射通道1302出光口的B2反射面1302b2的一侧，第二端向透镜1303方向延伸。其中，第二整形反射面1305和第三整形反射面1306都是向远离反射通道1302方向凸出的曲面，第二整形反射面1305可以在远场光分布的-A方向形成更大的扩展光斑，同时第三整形反射面1306可以在远场光分布的+A方向形成更大的扩展光斑。其原理不再赘述。发光装置还包括位于反光杯出光口的B1反射面1302b1一侧边缘与透镜的光路之间的第二透射散射片1307，入射于第二透射散射片1307的光线(例如光线1321)穿过该第二透射散射片1307的同时会发生散射形成散射光(例如光线1322))。同样道理，第二透射散射片1307用于遮挡反射通道出光口与第二整形反射面产生的虚发光点区域之间的缝隙。进一步优选的，为了提升弱化该缝隙在远场所产生的暗条纹，反光杯发光的中心方向为C方向，在C方向上第二透射散射片1307覆盖反射通道出光口的B1反射面的一侧边缘；而为了不同时影响远场截止线的清晰效果，优选的，第二透射散射片1307不覆盖反射通道出光口的A2反射面的一侧边缘(如图13a中的第二透射散射片1307所示)。

显然，本实施例中的透射散射片(包括第一透射散射片和第二透射散射片)也可以应用本发明的其它实施例中。

本发明的另一个实施例中的反光杯和整形反射面的示意图如图14所示，由于其他元件与图11a所示的实施例相同因此图14中没有画出。与图11a所示实施例不同的是，在本实施例中，反光杯1402包括中轴线1402c，该中轴线1402c为出光口中心与入光口中心的连线，整形反射面1404上包括位置Z，位置Z到反光杯中轴线1402c的距离大于整形反射面1404的第一端1404a到反光杯中轴线1404c的距离，位置Z到反光杯中轴线1404c的距离大于整形反射面1404的第二端1404b到反光杯中轴线1404c的距离。也就是说，整形反射面在向透镜方向延伸的同时，先向远离反光杯的方向偏移，在向靠近反光杯方向偏移，这样形成的整形反射面显然整体上也是向远离反光杯方向凸起的，但是其效果却与11a所示的实施例不完全相同。如图14所示，1221、1222、1223、1224等四条光线作为举例，表示从反光杯1402的出光口出射的入射于整形反射面不同位置的光线，Z点表示整形反射面在延伸过程中距离反光杯中轴线1402c最远的点。可以看到，入射于整形反射面的第一端到Z点之间的光线1421和1422，其形成的虚发光点1421s和1422s距离实体反光杯1402比较近，而入射于整形反射面的Z点到第二端之间的光线1423和1424，由于整形反射面的走势是向靠近反光杯方向弯曲的，因此光线1423和1424的入射角会增大，进而使得形成的虚发光点1423s和1424s距离实体反光杯1402要更远得多，这样整个整形反射面1404所形成的的虚发光点的区域就会显著增大，从而显著增大远场光分布中的扩展光斑的面积，而这种增大并不影响实体反光杯的出光口在远场光分布中形成的主光斑，因此不会影响照明区域的最高亮度，同时还会增大近处的照明面积。参考图14可以看出，满足位置Z到反光杯中轴线1402c的距离大于整形反射面1404的第一端1404a到反光杯中轴线1404c的距离、位置Z到反光杯中轴线1404c的距离大于整形反射面1404的第二端1404b到反光杯中轴线1404c的距离这样的条件的位置Z不是唯一的，但是只要存在这样的位置Z，就必然有本实施例的有益效果。与本实施例相比，在图11a所示的实施例中，整形反射面1104在向透镜方向延伸的同时，始终向远离反光杯的方向移动，这样就不会出现本实施例中的入射角增大的情况出现，因此在远场光分布中形成的扩展光斑没有本实施例的大。

在本发明的以上实施例中，都使用了反光杯与整形反射面的配合来改变光的分布。如前面说明的，反光杯用于压缩光源发出光的角度，使得反光杯的出光口可以看作是一个新的发光半角为

在图11a所示的实施例中，说明了截止线光阑1107的作用，并在图11b和图11d中列举了两种截止线光阑可能的形状。在本发明的另一个实施例中，如图15a所示，截止线光阑1507的边缘包括第一直边1507a，还包括与第一直边1507a相互平行且相互错开的第二直边1507b，第一直边1507a相对于第二直边1507b更深入出光口的内部，第一直边和第二直边在交界处以一条短边1507c相连接，这条短边1507c与第一直边和第二直边的夹角小于55度且大于35度。与图11b所示的截止线光阑不同的是，还包括光衰减件1507T，在本实施例中，光衰减件1507T从第一直边1507a上向反光杯1502出光口内部延伸，如图15c所示。在本实施例中，光衰减件1507T为不透光材料，与截止线光阑1507一体成型制成。显然，光衰减件会遮挡住反光杯出光口出射的一部分光，并在远场光分布中形成光衰减件1507T的阴影暗区1562T，如图15b所示。这里形成一个阴影暗区1562T，符合车灯法规中的规定，车灯法规中对这个区域命名为“75L”或“50L”或“70L”，之所以需要这里形成暗区，是为了避免这里的光照射到地面后反射而在对向行车的司机脸部形成眩光。

优选的，在本实施例中，光衰减件1507T的靠近出光口边缘处1507T1的宽度，小于该光衰减件1507伸入出光口内部处1507T2的宽度。这样的好处在于，利用1507T2处的一定的宽度来形成足够大的阴影暗区，而1507T1处的作用在于与1507T2处连接，本身则越小越好，1507T1处越小则对于截止线的破坏越小，当1507T1处的宽度足够小时截止线还是完整的没有缺口，同时仍然可以形成足够大的阴影暗区1562T。

虽然车灯法规中要求1562T区域的照度不能太高导致眩光，然而实际中这里还是最好要有光的，完全没有光也会影响照明效果(虽然满足法规要求)。因此优选的，在本实施例中，如图15c所示，光衰减件1507T相对于第一直边1507a，向远离反光杯1502出光口方向翘起。这样的好处在于，光衰减件1507T翘起后，对于正对它的区域来说，只挡住了大部分光，还是有少部分光从它边缘出射并被透镜收集到，因此阴影暗区1562T的亮度得到了衰减，但并不是完全没有照明。

另一方面，从原理上来说，光衰减件1507T本身是不透光材料是一种容易实现的方法，但是也存在透过率为0导致阴影暗区完全没有照明的缺点。在实际应用中，光衰减件还可以利用折射和/或散射改变入射到其上的光的方向从而达到衰减局部光的目的。例如光衰减件可以是棱镜，棱镜本身虽然透光，但是它对应区域的发光入射到棱镜后会发生偏折从而使得对应区域仍然会形成衰减的暗区，但是由于棱镜本身是透光的，因此这个暗区的照度不会为0。当然，光衰减件也可以是散射片或曲面透镜，也可以达到局部降低照度的目的。

本发明的另一个实施例的截止线光阑如图16a所示，该截止线光阑1607包括第一直边1607a，还包括与第一直边相交的斜边1607b，该斜边1607b与第一直边1607a的夹角大于65度且小于85度,第一直边1607a相对于该斜边1607b更深入出光口的内部；还包括光衰减件1607T，从第一直边1607a上向反光杯出光口内部延伸，在远场形成的光分布如图16b所示的，光衰减件在其中形成了阴影暗区1662T。本实施例与图15a所示实施例的不同之处只在于截止线光阑的形状不同，但光衰减件1607T的工作原理是完全相同的，因此不再赘述其工作原理和有益效果。

在图15a和16a所示的两个实施例中，光衰减件都是伴随截止线光阑出现的，但实际上，由于反光杯出光口边缘本身就可以是平直的(也可以是有其它形状的)，即使不使用截止线光阑，反光杯出光口边缘也可以在远场形成清晰的明暗分界，因此截止线光阑也并不是必须的。即使没有截止线光阑，只要包括位于反光杯出光口与透镜光路之间的从出光口边缘A1反射面一侧伸入到出光口内部的光衰减件，就可以实现局部的遮挡，从而在远场光分布中形成暗区阴影，从而达到想要的、适合于法规的光分布。

在汽车法规中，要求在截止线的上方特定位置有一定的微光，这个微光不能高于某个照度值，否则就会造成眩光；同时这个微光也不能没有，因为它要用于照射行车视野中高处的路牌。为了实现这个要求，本发明的另一个实施例的示意图如图17a所示。与图10a所示的实施例不同的是，在本实施例中，发光装置还包括位于反光杯1702出光口边缘A2反射面1702a2一侧的沿着A方向延伸的截止线光阑1707，该截止线光阑1707的边缘包括第一直边，该第一直边伸入到反光杯1702出光口内部。如前所述的，截止线光阑1707用于实现远场光分布中的截止线，如图17b的远场光分布的示意图所示。发光装置还包括位于反光杯1702出光口和透镜1703光路之间的微光元件1708，从反光杯出光口出射的光中有部分光入射于该微光元件1708，其中的部分光被该微光元件1708反射并入射于透镜1703并被透镜投射出去。在本实施例中，在B方向上，微光元件1708位于截止线光阑1707第一直边的远离出光口的一侧。下面分析该微光元件的工作原理。

从反光杯1702发出的射向微光元件1708的光以光线1721为例，光线1721入射于微光元件1708后，其中的小部分光1723被该微光元件1708反射并入射于透镜1703并被透镜投射出去，剩余大部分光形成透射光线1722仍然沿着原光路入射于透镜1703并被投射出去。反推光线1723可以发现，由于微光元件1708位于截止线光阑1707第一直边的远离出光口的一侧，因此光线1723等效的是从位于截止线光阑的第一直边的远离出光口的一侧的虚发光点1723s发出的，这相当于在图17a的-B方向上引入了若干虚发光点，这样会在远场光分布中(如图17b所示的)原来的光斑1762的基础上，在+B方向增加了扩展光斑1764，该扩展光斑位于截止线以上(因为虚发光点1723s位于截止线光阑第一直边的远离反光杯出光口的外侧)，因此可以实现前述的照射路牌的功能；又由于光线1723是由微光元件1708从光线1721中以反射的方式分出来的，因此光线1723的亮度所占的比例是可以控制的，这样就可以控制扩展光斑1764的亮度，使其不会太亮也不会太暗。优选的，微光元件1708是透明材质片，例如透明玻璃，入射于透明材质片上的光大部分会透射过去，小部分在透明材质片的表面会由于空气和透明材质折射率不同而发生反射。例如对于折射率是1.5的透明玻璃来说，光线入射于空气-玻璃界面的透射率是96％左右，也就是有4％的光发生反射而形成光线1723，96％的光都沿着原光路出射。可以看出，由于扩展光斑1764的照度数值要非常低，因此从主光斑中分出4％的能量就足够了，这样既不会显著影响主光斑的照度也可以满足法规中向上照明的路牌的要求。如果4％的能量不够，显然可以使用更高折射率的玻璃来提高反射率，或者微光元件采用其它方式来实现，例如微光元件1708是透明材质的圆柱体，该圆柱体沿A方向延伸，入射于该圆柱体的光中的少部分在圆柱体表面发生反射，利用部分光线在圆柱体中的全反射，可以提高反射光线1723的能量比例。当然，微光元件还可以采用表面镀膜的玻璃，通过对镀膜膜层的设计可以实现任意比例的反射比例，这属于现有技术，此处不再赘述。当然，在这多种微光元件的实现方法中，还是透明材质片最为简单容易实现，而缺点在于反射率不易控制。由于扩展光斑1764要求亮度很低，因此4％的能量比例可能仍然过高。这时优选的，就可以在微光元件表面制作有微观起伏，光线在其表面反射的同时会发生散射。经过这样的散射后，反射光线1723所对应的远场扩展光斑1764的照度得到衰减，而通过控制微光元件表面的微观起伏的程度就可以控制散射的程度，从而控制远场扩展光斑1764的照度。

在图17a所述的实施例中，由截止线光阑来实现远场光分布中的截止线，实际上由于反光杯1702出光口的靠近A2反射面1702a2的边缘也可以实现平直的明暗交界线(当然也可以设计成带有形状的)，因此这条明暗交界线也可以实现截止线的功能，此时截止线光阑就不是必须的。在图18所示的实施例中，与图17a所示的实施例不同的是，不包括截止线光阑，而且微光元件1808在B方向上位于反光杯1802出光口中心1802c的靠近A2反射面1802a2的一侧，而位于反光杯和透镜光路之间的沿A方向全等延伸的整形反射面1804，该整形反射面的第一端靠近反光杯1802出光口的A1反射面1802a1一侧，第二端向透镜方向延伸。也就是说，微光元件位于反光杯的出光口中心1802c的远离整形反射面的一侧。入射于微光元件的光线1821，主要能量透射微光元件1808形成光线1822，少部分能量反射形成光线1823。由于微光元件位于反光杯的出光口中心1802c的远离整形反射面的一侧，因此反射光线1823对应的虚发光点1823s也会落在反光杯的出光口之外，并与整形反射面对应的虚反光杯1802’异侧。这样它们分别在远场形成的扩展光斑也在反光杯出光口形成的主光斑的异侧，即虚反光杯1802’形成的扩展光斑向下扩展形成更大的照明范围，而微光元件形成的虚发光点(例如1823s)形成的扩展光斑向上形成照射路牌的微光。为了提升效率，优选的，如另一个实施例的图19所示的，在B方向上，微光元件1908位于反光杯1902的A2反射面1902a2的远离出光口的一侧，此时微光元件1908不遮挡反光杯出光口的正面，对远场光分布的主光斑的影响比较小。

在图17a所示的实施例中，利用微光元件形成的虚发光点1723s，形成截止线上方的微光的扩展光斑,实现照亮路牌同时不形成眩光的照明效果。在本发明的图20所示的另一个实施例中，则使用了实体的反射光形成微光扩展光斑。

在图20所示的实施例中，与图10a所示的实施例不同的是，还包括靠近反光杯2002的A2反射面2002a2一侧的结构件2007，该结构件2007包括面向透镜的第一表面2007a，该第一表面2007a对光的反射率小于10％且大于1％。

从反光杯2002的出光口出射的光入射于透镜2003，可以理解透镜表面是空气-介质界面因此必然存在反射光，即使镀增透膜也会有微量的光反射。例如光线2021从反光杯2002出射后入射于透镜2003，主要的光透射出射形成光线2022，而在透镜表面的反射光2023则反射回到靠近反光杯2002的A2反射面2002a2一侧的结构件2007，入射于其面向透镜的第一表面2007a。由于第一表面2007a对光的反射率小于10％且大于1％，因此这部分入射光中又有一小部分被第一表面2007a反射形成二次反射光2024，二次反射光2024相当于是从第一表面2007a发出的微光，第一表面2007a等效于一个微光发光面，它发出的微光经过透镜2003的作用后形成光线2025出射。如果由于反光杯2002出光口的靠近A2反射面2002a2的边缘为明暗分界线，那么第一表面所等效的微光发光面就会在明暗分界线(截止线)上方形成微光的扩展光斑。由于在透镜表面的反射光的比例一般为1％-7％(由透镜的折射率决定，折射率越高则界面反射率越大)，而第一表面2007a对光的反射率小于10％且大于1％。因此该扩展光斑的亮度为反光杯出光口形成的主光斑亮度的万分之一到0.7％之间，这个比例用于形成微光的照明往往是合适的，因为路牌表面有特殊的反光漆，可以将入射光线原路返回，因此有一点微光就可以照亮。

另一方面，在实际应用中也存在希望截止线上方的照度尽量低的场景，这时就不一定要求第一表面2007a对光的反射率大于1％，可能需要第一表面的反射率越低越好。当然，实际应用中具有多种可能性，第一表面2007a的反射率可以根据实际需要设计。

而对于希望截止线上方的照度尽量低的应用场合，除了控制结构件的第一表面的反射率之外，还可以通过改变第一表面的角度来减少其反射光回到透镜。如图21所示，在本发明另一个实施例中，与图20所示的实施例不同的是，靠近反光杯2102的A2反射面一侧的结构件2107，包括面向透镜2103的第一表面2107a，该第一表面2107a与透镜2103的光轴Bc的夹角小于80度。例如从透镜2103表面反射的光线2123入射到第一表面2107a后，由于第一表面2107a与透镜2103的光轴Bc的夹角小于80度，因此反射光2124相对于图20中所示的反射光2024就至少偏转了20度(根据反射定律，反射面偏转a度会造成反射光偏转2a度)，此时该反射光中的大部分会射到透镜的范围之外从而达到消光的目的。

在本实施例中，优选的，第一表面2107a与透镜2103的光轴Bc的夹角小于55度大于35度，这时反射光2124返回到透镜的机会最小。另外，第一表面2107a与透镜2103的光轴Bc的夹角小于80度的情况下，第一表面有两种倾斜方向，本实施例示意其中优选的倾斜方向，即第一表面2107a的远离反光杯的一端2107a2到透镜的距离，大于第一表面2107a的靠近反光杯的一端2107a1到透镜的距离，此时反射光(例如光线2124)向远离反光杯2102方向出射不会对反光杯的光造成干扰。当然这是优选的方案，即使第一表面2107a向相反的方向倾斜，反射光线2124入射于发光杯内部，也依然能够达到截止线以上消光的目的。在本实施例中，优选的，还包括位于结构件2107的远离反光杯2102一侧的第二结构件2108，该第二结构件包括不透光的第二表面2108a，第一表面2107a同时面向透镜2103和第二表面2108a。由于第一表面2107a同时面向透镜2103和第二表面2108a，因此从透镜反射回来的光经过第一表面的反射很大可能会入射于第二表面，反之亦然，从第二表面反射的或者从第二表面方向入射的光经过第一表面的反射很大可能会入射于透镜，也就是第二表面和透镜相对于第一表面来说互为镜像关系。不透光的第二表面2108a的存在，阻止了杂散光从第二表面方向入射于第一表面的可能性，因此也就阻止了杂散光经过第一表面反射进入透镜的可能性。优选的，第一表面对光的反射率小于50％，这显然有助于降低杂散光的强度；优选的，第二表面对光的反射率也小于50％，反射光2124入射于第二表面后大部分被吸收，小部分被反射后回到第一表面再大部分被吸收。这样被吸收几次后，反射大杂散光就剩余非常少。

在图22所示的本发明的另一个实施例中，与图21所示的实施例不同的是，结构件2207就是截止线光阑2207，该截止线光阑2207包括深入到反光杯2202出光口内部的第一直边，其工作原理在前面的实施例中已经描述过，此处不再赘述。其中，截止线光阑2207的面对透镜2203的表面就是第一表面2207a，起到前面实施例中第一表面的技术效果，例如对于从透镜表面反射回来的杂散光2223，第一表面将其反射形成不能入射于透镜的反射光2224从而达到截止线上方消光的效果。实际上，图20所示的实施例中，结构将2007也可以是截止线光阑，通过控制其面对透镜的表面的反射率可以实现截止线上方消光的目的。

在图20所示的施例中，使用了靠近反光杯的结构件的第一表面的表面处理，来实现截止线上方微光的控制，这种方式有一个问题就是微光的均匀性取决于结构件第一表面的表面是否均匀一致，往往均匀性不太好。为了解决这个问题，本发明还提出另一种发光装置，其结构如图23所示。与图10a所示的实施例不同的是，在本实施例中，还包括反射装置2311和第二反光杯2312，第二反光杯2312沿A方向全等的延伸，第二反光杯2312包括相对的入光口和出光口，入光口和出光口之间包括两个相对的A21反射面和A22反射面，出光口在B方向上的宽度为b

从第一反光杯2302出射的光线2321，在入射于透镜2303后大部分透过透镜出射形成光线2322，小部分在透镜2303反射后形成反射光线2323并入射于第二反光杯的出光口，并经过第二反光杯后入射于反射装置2311。反射光线2323经过第二反光杯的出光口入射并最终能够从第二反光杯的入光口出射并入射于反射装置2311，是因为第二反光杯中的光路可逆，从第二反光杯的出光口入射的光只要入射角度满足从出光口出射光的角度范围，就必然可以反向的从第二反光杯的入光口出射。反射光线2323会被反射装置2311反射从而形成二次反射光线2324，该二次反射光线2324会入射于第二反光杯的入光口并经过反光杯的引导后从第二反光杯的出光口出射，并经过透镜2303的作用后形成光线2325出射。可以理解，二次反射光线2324可以等效的认为是从反射装置3211出射的，此时反射装置就等效为一个微光发光源，就像月球自身不发光但是被太阳光照亮而显得发光一样，反射装置2311虽然本身不发光，但是由于被第一光源2301发出的光形成的反射微光照亮，因此可以等效为一个微光发光源。这个微光发光源在远场形成的第二光斑就位于截止线(对应于第一反光杯出光口的A21反射面2302a2的一侧)的上方(+B方向一侧)，且由于第二反光杯的作用该第二光斑是基本均匀的，用于路牌的照明非常合适。优选的，反射装置2311的表面对光还具有散射性，这样可提高第二光斑的均匀性。

在本实施例中，反射装置2311本身不发光，它被微光照亮后可以等效为微光发光。在实际应用中，优选的，反射装置还可以是表面具有反射性质的第二光源，该第二光源发出的光从第二反光杯的入光口入射于第二反光杯，一部分光穿过第二反光杯直接从出光口出射，剩余部分光入射于第二反光杯的A21反射面或A22反射面并被其反射后从出光口出射。由于该第二光源的表面具有反射性质，因此第二光源在不发光的时候本身就可以充当反射装置的作用，其作用远离如上所述。而当需要第二光源发光时，第二光源也可以主动发光而在第一光斑上方形成第三光斑，若第一光斑为近光照明，则第三光斑可以作为远光照明，或者作为近光照明的补充照明等。这样就存在两种模式：当第一光源点亮而第二光源不点亮时，则第二光源起到反射装置的作用，形成第二光斑用于微光照明路牌；当第一光源和第二光源同时点亮时，第二光源本身发光所形成的的第三光斑(第三光斑覆盖了微光的第二光斑，第二光斑就看不到了)可以用于远光或近光补光的照明。优选的，第一反光杯2302和第二反光杯2312的出光口紧贴，这样当第二光源不点亮时，微光的第二光斑紧贴近光截止线，可以减少照明暗区；当第二光源点亮时，第一光斑和第三光斑之间也没有明显的缝隙，有利于照明的均匀性。

本发明还提出一种发光装置，其结构如图24a所示。与图10a所示的实施例不同的是，在本实施例中，光源2401的表面具有光反射性；还包括盖住部分反射通道2402出光口的反射装置2404，从被盖住的部分出光口出射的光(例如光线2421)被反射装置2404反射回到反射通道内部。

反射装置的工作原理如图24b所示。光线2421入射于反射装置2404后被反射回到反射通道形成光线2422。由于反射通道为透明材质实体，A1反射面、B1反射面、A2反射面、B2反射面都是该透明材质实体的侧面的光滑表面，光线2422会经过反射通道2402的引导后最终从反射通道的入光口出射出来。如前所述的，从入光口入射的光经过反射通道对角度的压缩后从出光口出射，也就是说，入光口的大角度入射光可以和出光口的小角度出射光一一对应。经过反射装置的反射后，反射光线2422和原光线2421的角度是相同的，根据光路可逆原理，反射光线2422必然对应于一条更大角度的从入光口出射的光线，也就是反射光线经过反射通道2402后必然可以从入光口出射。反射通道为透明材质实体，光线在A1反射面、B1反射面、A2反射面、B2反射面所发生的全反射的反射率接近100％，因此损耗很小。由于光源2401的表面具有光反射性，从入光口出射的反射光2422会被光源2401的表面反射形成光线2423再次回到反射通道内部。光线2423相当于是从光源2401重新出射的，它可能从反射通道出光口的没有被反射装置2404盖住的部分出射(如图所示的情况)，当然也可能再次入射于反射装置2404，这样将再次重复上述过程，直到从反射通道出光口的没有被反射装置2404盖住的部分出射为止。

通过上述过程的分析可知，反射装置2404盖住反射通道2402出光口面积占反射通道出光口总面积的比例为P，由于从反射装置反射回到反射通道的光线还能够经过光源的反射后再利用，因此从反射通道的没有被盖住的面积上出射的光的能量密度就提高了，这样可以有效的提高发光亮度。图24c表示了发明人根据这个原理所做的实验结果，如图所示，“总流明”表示反射装置的出光口不被遮挡时出射的总光通量，每一个纵列表示一个遮挡比例P的实验数据，“遮挡后流明”表示在每个遮挡比例下从没有被遮挡的出光口出射的光通量，我们可以看到经过反射装置遮挡后从反射通道出射的光通量是下降的，这是因为在光线不断的被反射装置和光源反射的过程中必然存在光损耗，例如反射装置或光源的反射率损耗、在反射通道中传播的材料吸收损耗等。然而虽然光通量是下降的，但是下降的比例却由于光的回收利用机制而低于发光面积下降的比例，从而使得单位面积的光通量(也就是光通量的面密度)是提高的，表中“能量密度提高比例”指的是使用反射装置后的能量面密度与不使用反射装置的能量面密度的比值减1而得到的提高比例。我们可以看到，遮挡比例P＝10％时，光通量损失最少(800流明降低到761流明)，同时能量密度提高5.7％。遮挡比例P＝30％时，能量密度提高24.5％。遮挡比例P＝50％时，能量密度提高52.3％。遮挡比例P＝80％时，光通量损失最多，同时能量密度提高也最多，达到131.3％。由于反射装置2404有侧边缘，该侧边缘往往吸光，当遮挡比例P过小时，该边缘的吸光效应的影响就比较显著，对能量密度提高有不利影响，就是虽然也能提高能量密度，但是提高的不多，反而对总能量的损失超过了能量密度的提高。因此优选的，被反射装置盖住的出光口的面积，占反射通道出光口总面积的比例，应大于10％。另一方面，遮挡比例P越大，光通量损失越多；当P大于80％时，光通量的损失过大(如图24c所示的超过一半的光通量损失)，虽然能量密度有提高但是往往在实际用不会应用。因此优选的，被反射装置盖住的出光口的面积，占反射通道出光口总面积的比例，应小于80％。

在本实施例中，优选的，光源2401为LED光源。LED光源的发光表面本身就具有反射性，同时还具有一定的散射性；反射回到LED光源的光线会被重新散射再出射。优选的，LED光源的发光面紧贴反射通道2402的入光口，这样保证从反射装置2404反射回来的光线能够入射于LED光源表面而不会从反射装置的入光口和LED光源之间泄露造成损失。更优选的，LED光源的发光面完全覆盖反射通道的入光口，这样LED光源的面积就必须不小于入光口的面积，这样同样可以保证从反射装置2404反射回来的光线能够入射于LED光源表面而不会从反射装置的入光口和LED光源之间泄露造成损失。在实际中考虑到组装公差等因素，反射通道2402的入光口需要设计成比LED光源的发光面略小，这样才能保证LED光源的发光面完全覆盖反射通道的入光口，但此时也会带来LED发光面边缘发光不能入射于反射通道的入光口的效率损失问题。这个问题可以通过严格控制公差来降低光损失。

综上所述，本实施例利用了反射装置2404的反射作用来减小发光面积同时增大发光亮度(能量密度)。实际上虽然也可以直接将反射装置2404部分的遮盖LED光源2401的发光面，使得光源2401的发光面积直接减小，并利用在反射装置和LED光源之间的多次反射来提高未被盖住的LED光源的亮度，然而这样的话，由于反射装置与LED光源之间没有空间，从LED光源反射出来的二次反射光非常大的概率仍然会入射于反射装置，从未被盖住的发光区域出射的概率非常低(因为没有空间反射到未被盖住的区域)，因此光回收的效果不佳，效率也比较低。在本实施例中，反射装置2404是盖在反射通道2402的出光口的，可以理解为反射通道起到了在反射装置和LED光源之间高效的、不扩大光学扩展量的光通道的作用，这样从LED光源二次反射的光线得以出射的概率就大幅度提升了(概率约等于1-P)。其中，由于反射通道为透明材质实体，光线在A1反射面、B1反射面、A2反射面、B2反射面所发生的全反射的反射率接近100％，因此损耗很小，这是反射通道能够高效的原因；另外，根据前面描述的反光杯(反射通道)的工作原理可知，光线在反光杯中最多只反射一次就可以完成入光口和出光口之间的传播，这也是保持高效率的关键。同时，又由于反射通道的入光口和出光口光线的一一对应特性(光学扩展量守恒的)，在入光口的半角90度发光，对应于出光口的半角

在前述图11b到图11e所示的实施例中，已经说明过截止线光阑的工作原理。实际上在本实施例中优选的，反射装置也可以充当截止线光阑的作用，即反射装置2404伸入反射通道2402出光口内部的边缘就是截止线光阑的边缘，该边缘包括第一直边，第一直边比该边缘的其它部分更深入反射通道出光口内部。这样就可以通过透镜2403的作用在远场光斑中形成截止线，同时也可以增强发光亮度(能量密度)，在远场光斑中形成更高的照度。

本发明的另一个实施例的结构示意图如图25所示。与图24a所示实施例不同的是，在本实施例中，还包括位于反射通道2502和透镜2503光路之间的沿A方向全等延伸的整形反射面2511，该整形反射面的第一端靠近反射通道2502的出光口，第二端向透镜2503方向延伸。该整形反射面的工作原理前面已经说明过，此处不再赘述。另外，优选的，反射装置2504从A1反射面2502a1一侧伸入反射通道2502的出光口，本实施例还包括位于反射通道2502和透镜2503光路之间的沿A方向全等延伸的第二整形反射面2512，该第二整形反射面的第一端靠近反射装置2504伸入反射通道出光口内部的边缘2504a，第二端向透镜2503方向延伸。由于反射装置2504的遮挡作用，反射通道2502的实际出光口的边缘已经从A1反射面一侧的边缘，变成了反射装置2504伸入反射通道2502出光口内部的边缘2504a，因此第二整形反射面的第一端靠近反射装置2504伸入反射通道出光口内部的边缘2504a，也就是靠近了发光区域的边缘，这样有利于由第二整形反射面2512形成的远场扩展光斑与反射通道出光口实际发光区域形成的远场主光斑之间暗区的消除，其原理已经在前述实施例中介绍，此处不再赘述。

另一方面，在本实施例中，由于反射装置从A1反射面一侧伸入反射通道出光口，这样反射通道在B方向上的宽度就得到了限制，根据光学扩展量守恒，反射通道在B方向上的发光角度就可以设计得比较小，这样在B方向上的透镜宽度就可以比较薄，有利于比较炫酷的外形的实现。反射通道的出光口在B方向上的宽度对应于远场光斑在竖直方向上的照明高度。举例来说，假设我们需要经过透镜投射后在远场形成4米高的光斑，这对应于反射通道的出光口在B方向上的宽度为2mm，而光源2501在B方向上的宽度为1mm，根据光学扩展量守恒，反射通道在B方向上的发光半角为

本发明还提出一种车灯，包括上述的发光装置，还包括壳体和面罩，发光装置固定于壳体内，面罩对壳体形成密封，发光装置发出的光透过面罩出射。

在以上说明中，sin(x)表示x的正弦函数，tan(x)表示x的正切函数；asin(x)表示x的反正弦函数，atan(x)表示x的反正切函数。

需要说明的是，本发明的各实施例之间的区别技术特征，并不仅仅限于应用于各自的实施例，而是可以应用于各个实施例的，本发明的说明中不可能列举所有的可能的组合，因此以举例的方式说明各个技术特征的实施原理和有益效果，而在应用于其他实施例时，本技术领域人员会利用其实施原理来实现该有益效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。