CN103423703B

CN103423703B - 摩托车远光灯透镜及近光灯透镜

Info

Publication number: CN103423703B
Application number: CN201310395070.7A
Authority: CN
Inventors: 曹红曲
Original assignee: CHENGDU OUSHENG PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU OUSHENG PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: CN103423703A

Abstract

本发明涉及车灯透镜。本发明提供摩托车远光灯透镜及近光灯透镜，以克服现有摩托车前照灯明暗截止线太宽的缺点。采用的技术方案可概括为：摩托车远光灯透镜，包括光源孔、正入射面及侧入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面和出光面，第一反射面与第二反射面为方形贝赛尔曲面，且以透镜中心光轴为轴线水平对称分布，第三反射面与第四反射面以透镜中心光轴为轴线垂直对称分布；出光面包括正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面、第四出射面及侧出射面；正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面分别与正入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面相对应；适用于摩托车照明。

Description

摩托车远光灯透镜及近光灯透镜

技术领域

本发明涉及车灯透镜，特别是涉及摩托车远光灯透镜及近光灯透镜。

背景技术

在摩托车前照灯配光中，要求远光照明有足够的照明亮度，近光照明需在25米处的垂直屏幕中形成一条明显的明暗截止线，即光照强度的强区与弱区对比明显，过渡区小；且灯光向下倾斜，以免对近处的行人或对方驾驶人员造成刺目眩光感，而引发安全事故。

而目前的摩托车前照灯透镜均采用非常普通的球面或非球面透镜，只对光线产生一定的汇聚作用，远光照明强度有限，对于近光照明，更难以形成一条明显的明暗截止线，即或是汽车近光照明，也存在结构复杂、成本高、特别是光能损失太大等一系列问题，这就很难达到配光标准中的要求。近年来，LED光源技术的发展日新月异，它的优势已在业界达成共识，车灯市场迫切需要及时推出能达到国家标准要求的远光和近光照明的LED照明光学系统，因此，开发这样的光学系统成为该领域的一个热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中摩托车前照灯明暗截止线太宽的缺点，提供一种摩托车远光灯透镜及近光灯透镜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：摩托车远光灯透镜，包括光源孔、位于光源孔前方的正入射面及光源孔四周的侧入射面、反射面和位于透镜前端的出光面，反射面包括第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面，第一反射面与第二反射面以透镜中心光轴为轴线水平对称分布，第三反射面与第四反射面以透镜中心光轴为轴线垂直对称分布，第一反射面与第二反射面面型为方形贝赛尔曲面；出光面包括正出射面及侧出射面；侧出射面又包括第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面；正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面分别与正入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面相对应。

具体的，第一出射面与第二出射面为自由曲面。

进一步的，第三反射面及第四反射面为自由曲面。

进一步的，光源孔为方孔。

本发明采用的另一技术方案是：摩托车近光灯透镜，包括上述摩托车远光灯透镜，还包括设置于摩托车远光灯透镜出光面前的近光调制复眼元件，近光调制复眼元件包括中心区域、第一复眼区域、第二复眼区域、第三复眼区域及第四复眼区域，中心区域、第一复眼区域、第二复眼区域、第三复眼区域及第四复眼区域分别与正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面相对应，中心区域、第一复眼区域、第二复眼区域、第三复眼区域及第四复眼区域上设置有复眼单元。

具体的，近光调制复眼元件上的复眼单元面型为自由曲面。

进一步的，每个复眼单元面型不相同。

本发明的有益效果是：通过本发明能够改变出射光的分布，使出射光斑有明显的明暗截止线，且能够增强出射光的亮度，提高远光照度，增强近光灯出射光强，优化照明效果。本发明适用于摩托车照明。

附图说明

图1是本发明实施例1的摩托车远光灯透镜的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例1的摩托车远光灯透镜的后侧视图；

图3是本发明实施例1的摩托车远光灯透镜的前侧视图；

图4是本发明实施例2的摩托车近光灯透镜的侧视图；

图5是本发明实施例2的摩托车近光灯透镜的前面正视图；

其中，1为光源孔，C1为正入射面，C2为侧入射面，A为反射面，A11为第一反射面，A12为第二反射面，A21为第三反射面，A22为第四反射面，D为出光面，D0为正出射面，D1为侧出射面，D11为第一出射面，D12为第二出射面，D21为第三出射面，D22为第四出射面，B为近光调制复眼元件，B0为复眼单元，B3为中心区域，B11为第一复眼区域，B12为第二复眼区域，B21为第三复眼区域，B22为第四复眼区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1

如图1至图3所示，本发明的摩托车远光灯透镜，包括方形的光源孔1、位于光源孔1前方的正入射面C1及光源孔1四周的侧入射面C2、反射面A和位于透镜前端的出光面D。

反射面A包括第一反射面A11、第二反射面A12、第三反射面A21及第四反射面A22，第一反射面A11与第二反射面A12以透镜中心光轴为轴线水平对称分布，第三反射面A21与第四反射面A22以透镜中心光轴为轴线垂直对称分布，第一反射面A11与第二反射面A12面型为方形贝赛尔曲面；四个反射面互成90度。透镜中心光轴为透镜的几何对称轴，即光源放置于光源孔1中时，出射光的中心光轴。

出光面D包括正出射面D0及由第一出射面D11、第二出射面D12、第三出射面D21及第四出射面D22构成的侧出射面D1；正出射面D0、第一出射面D11、第二出射面D12、第三出射面D21及第四出射面D22分别与正入射面C1、第一反射面A11、第二反射面A12、第三反射面A21及第四反射面A22相对应，即表明第一出射面D11与第二出射面D12以透镜中心光轴为轴线水平对称分布，第三出射面D21与第四出射面D22以透镜中心光轴为轴线垂直对称分布。

方形的光源孔1的正入射面C1接收光源的小角度光线，而后经正出射面D0出射，成为远光照明的一部分。从光源发出的大角度光线通过光源孔1四周的四个侧入射面C2后被分为4束，垂直方向和水平方向各2束，分别入射到四个反射面：第一反射面A11、第二反射面A12、第三反射面A21及第四反射面A22上，经分别以透镜中心光轴为轴线水平对称或垂直对称分布的四个出射面后平行出射，产生远光照明。

具体而言，各个面的面型说明如下：

正入射面C1为偶次非球面，其对应的正出射面D0为平面。小角度光线经正入射面C1及正出射面D0后的调制后变成平行光出射。

第一反射面A11与第二反射面A12面型为方形贝赛尔曲面，与其配合的第一出射面D11与第二出射面D12为自由曲面。由于以透镜中心光轴为轴线水平对称，因此以第一反射面A11和第一出射面D11为例，说明其光路调整方式：这样的设计首先将光源发出的大角度光线在经过第一反射面A11反射后，光线仅仅在子午方向被调整为平行于光轴，对于弧矢方向，第一反射面A11仅起一个平面反射的作用；当光线经过第一出射面D11后，光线在子午方向不做任何改变，仅仅在弧矢方向被调整到平行于光轴出射。这样的设计能够有效降低光源尺寸大小对发散角度的敏感度，最大限度降低扩展光源的出射发散度，提高远光的中心照度，更主要的是，更便于后续与近光调制复眼元件B配合后的近光照明截止线的实现。否则，近光截止线的平直性和明显度将大打折扣。

第三反射面A21及第四反射面A22为自由曲面，考虑到注塑工艺和透镜尺寸大小的要求，对应的第三出射面D21与第四出射面D22为向透镜内倾斜的平面，即第三出射面D21与第四出射面D22与正出射面D0之间的夹角为钝角，这样可以减小整个远光灯透镜的尺寸，节约成本、注塑工艺更好。

同理，以第三反射面A21及第三出射面D21为例，说明其调整光路的方式：光源发出的大角度光线经第三反射面A21反射后，在子午和弧矢方向均平行于光轴出射。因此第三反射面A21不设计为方形贝赛尔曲面而为自由曲面，这是为了避免相邻反射面出射光线的相交及杂光的产生，从而提高远光中心照明强度和近光明暗截止线的对比度。

综上所述，这样的摩托车远光灯透镜有利于提高远光照明的中心照度。

实施例2

如图4至图5所示，本发明的摩托车近光灯透镜，包括上述摩托车远光灯透镜，还包括设置于摩托车远光灯透镜出光面D前的近光调制复眼元件B，近光调制复眼元件B包括中心区域B3、第一复眼区域B11、第二复眼区域B12、第三复眼区域B21及第四复眼区域B22，中心区域B3、第一复眼区域B11、第二复眼区域B12、第三复眼区域B21及第四复眼区域B22分别与正出射面D0、第一出射面D11、第二出射面D12、第三出射面D21及第四出射面D22相对应，中心区域B3、第一复眼区域B11、第二复眼区域B12、第三复眼区域B21及第四复眼区域B22上设置有复眼单元B0。

即表明，第一复眼区域B11与第二复眼区域B12以透镜中心光轴为轴线水平对称分布；第三复眼区域B21与第四复眼区域B22以透镜中心光轴为轴线垂直对称分布。

将近光调制复眼元件B垂直于透镜中心光轴放置在摩托车远光灯透镜的出光面D前方的适当位置，摩托车远光灯透镜产生的远光，经近光调制复眼元件B调制后产生近光，能够在目标区域即摩托车前25米的测试屏幕处形成一条清晰的水平明暗截止线。第一复眼区域B11和第二复眼区域B12分别用于调整从第一出射面D11和第二出射面D12出射的光线；第三复眼区域B21及第四复眼区域B22分别用于调整从第三出射面D21及第四出射面D22出射的光线；中心区域B3用于调整从正出射面D0出射的光线。上述各个复眼区域的复眼单元B0为自由曲面，该面型能够同时完成配光灯光的偏移和散射功能，提高了光能利用率，拓展近光灯的设计自由度。由于近光照明在水平方向可以是对称的，因此，近光调制复眼元件B上的两个区域在水平方向上是对称的。

近光调制复眼上的各个区域可由整块再细分，本例中将第三复眼区域B21及第四复眼区域B22细分为3部分，使得整个近光调制复眼元件B的厚度变得更加均匀，一方面可以使近光调制复眼元件外观更加美观，另一方面厚度均匀更容易保证加工精度。

为了避免各个复眼单元出射光的相互干扰，减小杂散光的影响，考虑到加工难度，可以使得相邻的复眼单元B0面型并不相同；在目前的加工工艺下，加工各个复眼单元B0的透镜都不相同并不是什么难点。

中心区域B3、第一复眼区域B11、第二复眼区域B12、第三复眼区域B21及第四复眼区域B22都是由复眼单元B0构成，而复眼单元B0的面型可以不相同，同理，尺寸大小也可以不相同，只要能够独立成块，起到独立调制光线的独立单元即可称作复眼单元B0。如图5中，第一复眼区域B11中的独立单元为复眼单元B0，同理，第三复眼区域B21的三部分中的每个单元皆可作为相互独立的复眼单元B0；中心区域B3可以整体作为一个独立的复眼单元B0。

本发明的效果优于国标要求，能够使得远光照明的中心照度高，近光照明能量无损失且截止线明显。

Claims

1.摩托车远光灯透镜，包括光源孔(1)、反射面(A)、位于光源孔(1)前方的正入射面(C1)及光源孔(1)四周的侧入射面(C2)和位于透镜前端的出光面(D)，其特征在于，反射面(A)包括第一反射面(A11)、第二反射面(A12)、第三反射面(A21)及第四反射面(A22)，第一反射面(A11)与第二反射面(A12)以透镜中心光轴为轴线水平对称分布，第三反射面(A21)与第四反射面(A22)以透镜中心光轴为轴线垂直对称分布，第一反射面(A11)与第二反射面(A12)面型为方形贝赛尔曲面；出光面(D)包括正出射面(D0)及侧出射面(D1)；侧出射面(D1)又包括第一出射面(D11)、第二出射面(D12)、第三出射面(D21)及第四出射面(D22)；正出射面(D0)、第一出射面(D11)、第二出射面(D12)、第三出射面(D21)及第四出射面(D22)分别与正入射面(C1)、第一反射面(A11)、第二反射面(A12)、第三反射面(A21)及第四反射面(A22)相对应。

2.如权利要求1所述的摩托车远光灯透镜，其特征在于，第一出射面(D11)与第二出射面(D12)为自由曲面。

3.如权利要求2所述的摩托车远光灯透镜，其特征在于，第三反射面(A21)及第四反射面(A22)为自由曲面。

4.如权利要求3所述的摩托车远光灯透镜，其特征在于，光源孔(1)为方孔。

5.摩托车近光灯透镜，其特征在于，包括权利要求1至4中任意一项所述的摩托车远光灯透镜，还包括设置于摩托车远光灯透镜出光面(D)前的近光调制复眼元件(B)，近光调制复眼元件(B)包括中心区域(B3)、第一复眼区域(B11)、第二复眼区域(B12)、第三复眼区域(B21)及第四复眼区域(B22)，中心区域(B3)、第一复眼区域(B11)、第二复眼区域(B12)、第三复眼区域(B21)及第四复眼区域(B22)分别与正出射面(D0)、第一出射面(D11)、第二出射面(D12)、第三出射面(D21)及第四出射面(D22)相对应，中心区域(B3)、第一复眼区域(B11)、第二复眼区域(B12)、第三复眼区域(B21)及第四复眼区域(B22)上设置有复眼单元(B0)。

6.如权利要求5所述的摩托车近光灯透镜，其特征在于，近光调制复眼元件(B)上的复眼单元(B0)面型为自由曲面。

7.如权利要求6所述的摩托车近光灯透镜，其特征在于，每个复眼单元(B0)面型不相同。