[實(shí)用新型]利用表面微小矩形特征陣列來改變光路的投影燈透鏡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420257307.5
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN203927727U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管歐
• 申請（專利權(quán)）人: 丹陽市寶石照明系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種汽車前大燈投影燈透鏡，利用表面微小矩形特征的陣列來改變光路。

背景技術(shù)

投影燈在汽車前大燈上應(yīng)用越來越普及，這是因?yàn)橥队盁粲懈呔酃庑浴⒘己玫乃秸归_寬度、獨(dú)特的造型效果。投影燈單元結(jié)構(gòu)由光源、橢球面反射鏡、遮光板、非球面凸透鏡和其他固定結(jié)構(gòu)件組成。非球面凸透鏡有唯一的焦點(diǎn)，具有水平切割線和15度切割線特征的遮光板置于凸透鏡焦點(diǎn)處，遮住從焦點(diǎn)下方射入的光，從而實(shí)現(xiàn)大燈近光功能。如果遮光板是可以活動的，例如旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)、滑動機(jī)構(gòu)或折疊機(jī)構(gòu)，則遮光板移出后就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光功能了。

汽車燈具法規(guī)GB4599-2007中第5.7.4.3項(xiàng)要求規(guī)定：測試點(diǎn)P1+P2+P3≧0.3lx、P4+P5+P6≧0.6lx、0.7lx≧ P7≧0.1lx、0.7lx≧ P8≧0.1lx。對于投影燈近光，由于遮光板的遮擋作用，水平截至線及15度截至線上方的光線全部被遮住,其光能幾乎為零，因此不能符合上述GB4599-2007中第5.7.4.3項(xiàng)要求。

為解決該問題，目前常見的解決辦法是：1、一種方案在遮光板肘點(diǎn)（即水平線和15線交點(diǎn)）前方增加反光元件，將落在透鏡焦點(diǎn)前方的光反射到近光截至線的上方。這種方案的缺點(diǎn)是，需要將反光元件鉚接到主遮光板上，由于工藝限制，反射到暗區(qū)的光分布均勻性差，光能控制比較困難，而且截至線上方區(qū)域的照度測試值很容易超出法規(guī)規(guī)定的上限值0.7lx，同時在工藝上也增加了制造難度和制造成本；2、另外一種方案是將透鏡的下邊沿表面切掉一小塊，形狀成柱狀體弧面或錐狀體弧面，這樣就可以使透鏡表面局部變成凹透鏡，改變了透鏡性質(zhì)，從而將實(shí)現(xiàn)原本入射到地面的光線展開并偏轉(zhuǎn)至截至線上方。但是,由于有大量的射到地面的光線是從透鏡下邊沿表面射出的，很容易造成車正前方近地面處大約3米-10米的光能下降，形成不均勻光帶。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型目的在于提供一種利用表面微小矩形特征陣列來改變光路的投影燈透鏡，是通過改變透鏡表面多個微小局部，即透鏡表面上分布由多個微小的矩形特征使光束能量的大小、方向更容易控制，實(shí)現(xiàn)法規(guī)要求的截至線上方的光照，同時不影響車前方近地面處的光，也不會增加工藝難度。

本實(shí)用新型技術(shù)的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：利用表面微小矩形特征陣列來改變光路的投影燈透鏡，一非球面凸透鏡，所述的透鏡表面排列有多個微小的矩形，矩形區(qū)域的曲面是不規(guī)則曲面，呈外凸或內(nèi)凹。

所述的矩形的形狀為方形、梯形或扇形，矩形的邊長為1mm-5mm，角部可以有小圓角，凸出或內(nèi)凹的高度≦3.0mm。

所述的矩形的排列形式為方陣排列，YC向排列數(shù)量為1-11行，XC向排列數(shù)量為1-11列。

所述的矩形的排列形式為環(huán)陣排列，周向排列數(shù)量為3-72個，徑向排列環(huán)數(shù)量為1-5環(huán)。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，通過對投影燈做光學(xué)模擬分析，獲得透鏡表面上的光能分布，改變矩形特征內(nèi)的原始曲面的曲面曲率、凸出高度、傾斜角度，對之進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將原本入射到地面的部分光線折射、擴(kuò)散到截止線的上方，由于矩形特征的位置可以布置在透鏡表面上的任何位置，因此很容易避開透鏡的下邊沿表面，從而避免過多削弱車正前方近地面處（3米-10米）的光能。

附圖說明

圖1是矩形特征的幾何形狀示意圖。

圖2是矩形特征的截面形狀示意圖。

圖3是方陣排列方式示意圖。

圖4是環(huán)陣排列方式示意圖。

圖5是本實(shí)用新型的光學(xué)原理示意圖。

圖6是現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

由圖1知，利用表面微小矩形特征陣列來改變光路的投影燈透鏡，包括一非球面凸透鏡1，所述的透鏡表面排列有多個微小的矩形2，矩形2區(qū)域的曲面是不規(guī)則曲面，呈外凸或內(nèi)凹。矩形特征的幾何形狀是：輪廓為方形（或者梯形、扇形），邊長為1mm-5mm，角部可以有小圓角，矩形特征區(qū)域內(nèi)的曲面是外凸的（或者是內(nèi)凹的）不規(guī)則曲面，凸出高度控制在3.0mm以內(nèi)。特征過小則模具加工困難，特征過大則影響外觀造型。

由圖2知，是矩形特征的截面形狀示意圖。圖中矩形2區(qū)域的曲面呈外凸。凸出的高度≦3.0mm。

由圖3知，是方陣排列方式示意圖。所述的矩形2的排列形式為方陣排列，YC向排列數(shù)量為1-11行，XC向排列數(shù)量為1-11列。按方陣排列，左右為對稱排列，上下可以對齊或者交錯形式排列。