[發(fā)明專(zhuān)利]車(chē)燈用聚光器設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910392331.7
• 申請(qǐng)日: 2019-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110107858A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡曉翔;成麗華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華域視覺(jué)科技（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F21S41/32
• 分類(lèi)號(hào): F21S41/32;F21S41/20;F21S43/31;F21S43/20;F21Y115/10;F21W102/20;F21W103/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種車(chē)燈用聚光器設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)，該方法的核心是將聚光器的入光端在周向上劃分不同區(qū)域，進(jìn)行分區(qū)域單獨(dú)設(shè)計(jì)。所述結(jié)構(gòu)的入光端設(shè)有從周?chē)蛑行囊来芜B接的全反射面、大角度入射光線接收面和小角度入射光線接收面，形成為芯部?jī)?nèi)凹的外凸結(jié)構(gòu)，所述小角度入射光線接收面包括多個(gè)菲涅爾準(zhǔn)直面，這些菲涅爾準(zhǔn)直面至少有兩種焦距規(guī)格，這些菲涅爾準(zhǔn)直面沿設(shè)計(jì)光軸方向的正投影為一個(gè)個(gè)同圓心的扇形，且所有扇形的圓心角之和為360度，相鄰兩個(gè)所述菲涅爾準(zhǔn)直面在交界處形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，交界面是經(jīng)過(guò)所述設(shè)計(jì)光軸的平面。本發(fā)明能解決傳統(tǒng)的車(chē)燈用聚光器結(jié)構(gòu)的大角度入射光線漏光問(wèn)題，從而提高收光效率，消除大角度亮斑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車(chē)燈用聚光器設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，主要用于厚壁件光學(xué)系統(tǒng)中收集光源發(fā)出的光線，尤其適用于機(jī)動(dòng)車(chē)的前照燈或尾燈的光學(xué)系統(tǒng)中，屬于車(chē)燈技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

圖1是傳統(tǒng)的直射式聚光器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，LED光源1發(fā)出的光線中，小角度入射光線經(jīng)小角度入射光線接收面A折射進(jìn)入聚光器后經(jīng)過(guò)出光面6射出，大角度入射光線從大角度入射光線接收面C折射進(jìn)入聚光器后先經(jīng)過(guò)全反射面B全反射后再經(jīng)過(guò)出光面6射出，其中大角度光線對(duì)應(yīng)的出射光線如圖1中的7、8所示，出射光線與設(shè)計(jì)的光軸方向平行。該傳統(tǒng)的直射式聚光器結(jié)構(gòu)中光學(xué)面A、B、C均為旋轉(zhuǎn)曲面，旋轉(zhuǎn)軸線與光軸重合。光學(xué)面A、B、C圍成了聚光器的入光端。

當(dāng)應(yīng)用于實(shí)際燈具結(jié)構(gòu)中時(shí)，根據(jù)造型需要，相鄰兩聚光器結(jié)構(gòu)之間往往有段差，由于段差帶有拔模角度，光學(xué)面B往往不是一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)曲面，如圖2、3所示的實(shí)際燈具結(jié)構(gòu)中采用的非對(duì)稱(chēng)聚光器結(jié)構(gòu)，為了方便描述該非對(duì)稱(chēng)聚光器結(jié)構(gòu)上的光學(xué)面B，用第三、第四光學(xué)面4、5分別代表圖3視角下光學(xué)面B的左右兩個(gè)局部表面，光學(xué)面B的不完整導(dǎo)致經(jīng)光學(xué)面C折射后的光線并不能完全被光學(xué)面B接收，而不被接收的光線會(huì)透過(guò)兩個(gè)聚光器間的段差面出射，如圖2中的漏光光線7＇，在某一個(gè)大角度就會(huì)形成一個(gè)亮斑，這個(gè)亮斑會(huì)造成兩個(gè)問(wèn)題：

第一：影響整體準(zhǔn)直系統(tǒng)的點(diǎn)燈均勻性。

第二：沒(méi)有被收集到的光線往往會(huì)出現(xiàn)在大角度的地方，對(duì)于信號(hào)燈功能的測(cè)試點(diǎn)沒(méi)有作用，造成能量浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種車(chē)燈用聚光器設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)，能解決傳統(tǒng)的車(chē)燈用聚光器結(jié)構(gòu)的大角度入射光線漏光問(wèn)題，從而提高收光效率，消除大角度亮斑。

本發(fā)明的主要技術(shù)方案有：

一種車(chē)燈用聚光器設(shè)計(jì)方法，將聚光器的入光端在周向上劃分不同區(qū)域，進(jìn)行分區(qū)域單獨(dú)設(shè)計(jì)。

將小角度入射光線接收面劃分成多個(gè)菲涅爾準(zhǔn)直面，使這些菲涅爾準(zhǔn)直面至少有兩種焦距規(guī)格，這些菲涅爾準(zhǔn)直面沿設(shè)計(jì)光軸方向的正投影為一個(gè)個(gè)同圓心的扇形，且所有扇形的圓心角之和為360度，相鄰兩個(gè)所述菲涅爾準(zhǔn)直面在交界處形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，用經(jīng)過(guò)所述設(shè)計(jì)光軸的平面作為交界面。

在沿設(shè)計(jì)光軸方向上，將較小焦距的菲涅爾準(zhǔn)直面設(shè)置在更靠近聚光器焦點(diǎn)的位置。

當(dāng)所述入光端沿設(shè)計(jì)光軸方向的正投影不是圓形時(shí)，該正投影的徑向?qū)挾仍?60度范圍內(nèi)存在差異，在周向布局上，將較小焦距的菲涅耳準(zhǔn)直面設(shè)置在靠近或貼鄰徑向?qū)挾容^小的一側(cè)，將較大焦距的菲涅耳準(zhǔn)直面設(shè)置在靠近或貼鄰徑向?qū)挾容^大的一側(cè)。

還可以將入光端的全反射面劃分成多個(gè)全反射區(qū)塊，這些全反射區(qū)塊均為旋轉(zhuǎn)軸線與設(shè)計(jì)光軸重合的旋轉(zhuǎn)曲面片段，但形成這些全反射區(qū)塊的平面曲線至少有不同的兩條，所有全反射區(qū)塊沿設(shè)計(jì)光軸方向的正投影為一個(gè)個(gè)同圓心的扇環(huán)形，且所有扇環(huán)形所對(duì)應(yīng)的圓心角之和為360度，相鄰兩個(gè)所述全反射區(qū)塊在交界處形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，交界面是經(jīng)過(guò)所述設(shè)計(jì)光軸的平面。

優(yōu)選使所述全反射區(qū)塊與所述菲涅爾準(zhǔn)直面在徑向上一一對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)的所述全反射區(qū)塊和菲涅爾準(zhǔn)直面它們各自所對(duì)應(yīng)的圓心角重合。