[實用新型]汽車前照燈LED光學球面的復合結構塑料透鏡

有效

• 申請號: 201721325894.7
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN207230444U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 谷常斌
• 申請（專利權）人: 浙江天合車燈有限公司
• 主分類號: F21S41/265
• 分類號: F21S41/265;G02B1/04
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所(普通合伙)33215
• 代理人: 潘浙軍

技術領域

本實用新型涉及汽車前照燈LED光學球面透鏡，具體為一種汽車前照燈LED光學球面的復合結構塑料透鏡。

背景技術

傳統汽車前照燈LED光學球面的透鏡為一體成型的光學玻璃材質，其密度高達2.5，分量比較重，不僅需要高強度的安裝定位結構，且在后期的車輛使用中易發生振動脫落，嚴重影響了車燈的使用壽命。

同時，玻璃透鏡的分量過重，也不符合現代汽車輕型化的設計理念，在車燈設計中造成了很大障礙，使得很多設計理念無法得以很好的實施。

另外，普通玻璃透鏡的透光率只有80%，光利用率比較低，在實際使用中為獲得足夠的配光要求，必須要提高發光點的功率，進而造成成本和耗能的增加。而光學玻璃透光率可達95%，但制造成本過高，對于中低端產品的性比價帶來不可控的成本偏高，造成市場競爭力薄弱。

考慮到上述問題，近年來出現了采用塑料材質加工而成的透鏡，其獲得的塑料透鏡分量比較輕，能從很大程度上解決透鏡分量過重帶來的一些問題。

但以上塑料透鏡因加工條件的限制，其同樣為一次注塑成型的一體結構，其結構如圖1所示，該結構設置給加工帶來很大困難。因普通透鏡1′的整體厚度一般在30mm以上，如此厚的壁厚在模塑生產時無法快速冷卻，冷卻時間長達500s以上，生產效率極低，根本難以滿足大批量加工生產的需要。同時因冷卻時間隨著透鏡1′壁厚的增加呈幾何倍數的增加，這導致塑料透鏡1′其只能在一定程度的厚度范圍內才能生產，超出一定界限后即無法實現。

再者，現有的塑料透鏡1′使用普通PC透光材料，透光率低，達不到光學的實用效果。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型設計了一種汽車前照燈LED光學球面的復合結構塑料透鏡，其在保留塑料透鏡輕量化設計的基礎上，可實現全尺寸厚度透鏡的加工，并能成倍縮小透鏡模塑時的冷卻時間，提升透鏡的加工效率，具有透鏡重量輕、安裝要求低、透光率高的特點，能有效延長車燈的使用壽命，符合現代汽車的輕量化設計理念。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種汽車前照燈LED光學球面的復合結構塑料透鏡，包括透鏡本體，其特征在于：所述透鏡本體由內芯和依序包裹在內芯外面的至少一個外層組合構成，所述內芯的厚度和各外層的厚度保持基本相同；所述內芯和外層均采用高透光的PMMA塑料材料，所述內芯和外層依序通過多次注塑工藝而形成一體結構。

進一步的，上述內芯和各外層的厚度范圍為3-10mm。

本實用新型設計的塑料透鏡由內芯和若干外層構成一種復合結構，其相比較于現有的塑料透鏡，整體形狀和尺寸不變，但能實現全尺寸厚度透鏡的加工，并能成倍縮小透鏡模塑時的冷卻時間，提升透鏡的加工效率，減少塑料透鏡的成型應力，提高光學性能。

在加工時，首先根據透鏡的整體厚度選用相應的外層數目，而后注塑形成內芯并冷卻，之后在內芯外注塑形成第一道外層并冷卻，再之后在第一層外層外注塑形成第二道外層并冷卻，以此類推，直到所有外層加工完成而獲得完整的透鏡。

以上塑料透鏡的每次注塑成型厚度差不多在3-10m之間，其可使加工中的冷卻效率得到多倍提高。

再者，內外包層的復合結構，使得塑料透鏡的加工不受整體厚度限制，任何厚度的塑料透鏡都可加工，大大拓展了塑料透鏡的加工范圍和適用性。

所述的內芯和外層均采用高透光的PMMA塑料材質，其在保留塑料透鏡輕量化設計的基礎上有效提升產能及降低制造成本。

附圖說明

圖1、現有塑料透鏡的平面結構剖視圖；

圖2、本實用新型的平面結構剖視圖；

圖3、本實用新型帶三個外層的平面結構剖視圖；

圖4、本實用新型的加工過程示意圖。

具體實施方式

如圖2和3所示，一種汽車前照燈LED光學球面的復合結構塑料透鏡，包括透鏡本體，所述透鏡本體由內芯11和依序包裹在內芯外面的至少一個外層12組合構成，內芯11和各外層12的厚度保持基本相同。以上圖2中的外層12僅采用一層，圖3中的外層12采用三層，在實際中根據塑料透鏡的整體厚度選用相應外層12的數目。在此，考慮到同時需要兼顧冷卻效率和分次成型加工效率，所述的內芯11和外層12的較佳厚度范圍為3-10mm。

以上結構設計的塑料透鏡由內芯11和若干外層12構成一種復合結構，其相比較于現有的一體塑料透鏡，整體形狀和尺寸不變，但能實現全尺寸厚度透鏡的加工，并能成倍縮小透鏡模塑時的冷卻時間，提升透鏡的加工效率。