[發明專利]汽車前照燈及制造方法

有效

• 申請號: 201511027424.8
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105650565B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 蘇萍;馬建設;黃劍煒;丁航飛;楊濤;廖漢忠
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院;深圳華耀車燈科技有限公司
• 主分類號: F21S41/141
• 分類號: F21S41/141;F21S41/25;F21S41/20;F21S41/32;F21W102/13;F21W107/10;F21Y115/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 于標

本發明提供了一種汽車前照燈及制造方法，該汽車前照燈包括近光LED光源、遠光LED光源、會聚透鏡組、衍射光學元件、遠近光隔離模塊，所述會聚透鏡組對所述近光LED光源和所述遠光LED光源出射的光進行會聚，所述衍射光學元件設有近光區和遠光區，所述近光區對應所述近光LED光源出射光束，所述遠光區對應所述遠光LED光源出射光束；所述遠近光隔離模塊用于隔離遠光束與近光束，使遠光LED光源出射的會聚后的遠光束照射于衍射光學元件的遠光區，近光LED光源出射的會聚后的近光束照射于衍射光學元件的近光區。本發明的有益效果是：本發明的汽車前照燈體積小、輕便、結構設計簡單、成本低。

技術領域

本發明涉及汽車照明技術領域，尤其涉及汽車前照燈及制造方法。

背景技術

LED光源因其高效節能、體積小、壽命長、光譜窄、色溫可調以及抗震性強等優點，已經被廣泛應用于汽車的照明中。當前，LED前照燈的設計主要采用LED燈和其他光學組件組成反射式曲面配光系統或者是透射式配光系統，通過對光學組件的調節，實現達到特定要求的光照度分布，以滿足對于LED前照燈國家標準的要求。以上兩類設計良好的汽車LED前照燈配光系統一般能滿足國家標準的要求：在距離前照燈基準中心25m的垂直平面配光屏幕，滿足特定區域各點、區的照度要求。然而，以上兩類設計也存在諸多不足之處：其一，設計的前照燈體積龐大、不輕便；其二，設計結構復雜，一般存在多個非球面的光學元件甚至自由曲面光學元件；其三，設計成本高。

發明內容

本發明提供了一種汽車前照燈，包括近光LED光源、遠光LED光源、會聚透鏡組、衍射光學元件、遠近光隔離模塊，所述會聚透鏡組對所述近光LED光源和所述遠光LED光源出射的光進行會聚，所述衍射光學元件設有近光區和遠光區，所述近光區對應所述近光LED光源出射光束，所述遠光區對應所述遠光LED光源出射光束；所述遠近光隔離模塊用于隔離遠光束與近光束，使遠光LED光源出射的會聚后的遠光束照射于衍射光學元件的遠光區，近光LED光源出射的會聚后的近光束照射于衍射光學元件的近光區。

作為本發明的進一步改進，所述近光LED光源和所述遠光LED光源上下排列。

作為本發明的進一步改進，所述會聚透鏡組由非球面反射鏡與折射透鏡組組成。

本發明還提供了一種汽車前照燈的制造方法，所述衍射光學元件的母版轉印到透明耐熱基底材料上得到衍射光學元件。

作為本發明的進一步改進，所述衍射光學元件采用分步套刻的方法或者機械刻畫加工的方法得到母版。

作為本發明的進一步改進，所述衍射光學元件的近光區的透光率函數計算：根據輸入面復振幅函數INN，與近光輸出函數ION，采用基于正向衍射變換的優化算法，優化計算得到衍射光學元件的近光區的離散的透過率函數TN；所述衍射光學元件的遠光區的透過率函數計算：根據輸入面復振幅函數INF，與振幅目標函數IOF，采用基于正向衍射變換的優化算法，優化計算得到衍射光學元件的遠光區的離散的透過率函數TF。

作為本發明的進一步改進，將衍射光學元件的近光區的透過率函數TN與衍射光學元件的遠光區的透過率函數TF進行離散化，并根據基底材料的折射率n，將位相函數轉換為臺階高度函數，每2π位相對應高度為λ/(n-1)，其中λ為設計所用的光波長。

作為本發明的進一步改進，所述離散為4臺階或8臺階。

作為本發明的進一步改進，測試會聚透鏡組的透過率為t1，衍射光學元件的衍射效率為t2，根據國標中目標平面上近光區的最大光強I1的要求，那么近光LED光源的中心出射光強為I1×a/t2/t1。

作為本發明的進一步改進，測試會聚透鏡組的透過率為t1，衍射光學元件的衍射效率為t2，根據國標中目標平面上遠光區的最大光強I2的要求，那么遠光LED光源的中心出射光強為I2×b/t2/t1。