CN108572059A - 一种车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车灯具投射模块的潜在失效模式的分析检测装置及其使用方法的技术领域，为解决灯具在下调透镜角度后，透镜周边零件易出现烧蚀现象的技术问题，提供了一种车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法，包括底座、透镜固定器和试件固定器，底座上设有用来定位透镜固定器和试件固定器是卡槽；透镜固定器由固定支架、升降定位滑块和水平定位滑块构成；试件固定器由水平移动架、升降定位架和精密角位移台构成，可以实现试件进行x方向前后、z方向上下、以及倾角等方向的调节，将试件固定在透镜下方的自聚焦观测区内。本发明利用试件固定器的移动和倾角调节功能获得车灯透镜自聚焦的相对位置和区域。
Description
技术领域
本发明属于汽车灯具投射模块的潜在失效模式的分析检测装置及其使用方法的技术领域，具体涉及一种车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法。
背景技术
随着汽车灯具的发展，投射模块越来越多地被应用于汽车前照灯中作为近光、远光等功能的实现方式。作为投射模块的重要组成部分之一——透镜，为了适应不同的功能及造型要求，设计出了不同尺寸和焦距的透镜。在满足光学要求的同时，一个始料未及的问题出现在售后市场上，售后反馈灯具在下调透镜角度后，透镜周边零件易出现烧蚀现象。经分析，其原因为卤素灯泡光源经过透镜的折射及透射之后，在透镜周边形成聚焦光斑，导致小面积的高温，从而使得车灯透镜周边的塑料零件融化或烧蚀。
发明内容
本发明为解决灯具在下调透镜角度后，透镜周边零件易出现烧蚀现象的技术问题，提供了一种车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种车灯透镜自聚焦检测装置，包括底座、用于固定车灯透镜的透镜固定器和用于固定试件的试件固定器，所述底座上设有用于定位透镜固定器的横向卡槽和用于定位试件固定器的纵向卡槽，所述横向卡槽与纵向卡槽十字交叉设置，所述透镜固定器可沿Y方向前后移动设置在横向卡槽内，所述车灯透镜可升降固定在透镜固定器上，所述试件固定器包括水平移动架、升降定位架和用于固定试件的精密角位移台，所述水平移动架沿X方向可移动设置在纵向卡槽内，所述升降定位架设置在水平移动架上，并可沿水平移动架Z方向上下移动，所述精密角位移台设置在升降定位架上，并可沿升降定位架X方向左右移动。
所述透镜固定器包括两平行设置的固定支架和设置在固定支架上并可沿固定支架上下移动的升降定位滑块及可沿固定支架水平移动的水平定位滑块，所述车灯透镜固定在升降定位滑块与水平定位滑块之间。
所述精密角位移台通过支撑板固定在升降定位架上。
所述精密角位移台的角度范围为±20°。
所述升降定位架上沿X方向设有刻度。
所述水平移动架上沿Z方向设有刻度。
一种车灯透镜自聚焦检测装置的使用方法，包括以下步骤:
S10：根据透镜周边塑料件的材料及其表面处理制备用于测试的试件，将制备好的试件固定在精密角位移台上，试件初始状态保持水平，试件厚度为d；
S20：将待测试的车灯透镜固定在透镜固定器上，使得透镜支架下方接触水平移动架顶端，车灯透镜的光轴平行于底座；
S30：点亮透镜光源，调整升降定位架的高度，调整精密角位移台的水平位置和倾角，寻找卤素灯泡光源通过车灯透镜聚焦后投射在试件上的最小焦斑，用红外测温仪测得最小焦斑的温度为t，标识焦斑在试件上的位置，读取精密角位移台倾角α，读取升降定位架的高度为h1，精密角位移台中心与水平移动架的水平距离为x1，则焦斑的相对坐标：(x1+(12.5-d)sinα，0，h1+12+(12.5-d)sinαtanα)，建立表格记录能够直接读取的数据；
S40：沿x轴前后调整精密角位移台的位置，改变试件与车灯透镜的相对距离，读取焦斑的相对坐标：(x2+(12.5-d)sinα，0，h1+12+(12.5-d)sinαtanα)，用红外测温仪测得自聚焦导致试件烧蚀的x方向的焦斑范围；
S50：上下调整升降定位架的高度，改变试件与车灯透镜的相对高度，读取相对坐标：(x1+(12.5-d)sinα，0，h2+12+(12.5-d)sinαtanα)，用红外测温仪测得自聚焦导致试件烧蚀的z方向的焦斑范围；
S60：在3D模型数据中整理测试所得到的多个相对坐标点，由此得到车灯透镜自聚焦导致试件烧蚀的焦斑范围，从而在前期设计中要求车灯透镜前方部件避开此范围。
本发明的有益效果：
1.本发明提供的一种车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法，能够在车灯设计前期，避开车灯透镜自聚焦区域对周围部件的损坏，减少车主的抱怨以及车灯生产商的经济损失。
2.本发明的车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法，使用水平移动架、升降定位架和精密角位移台，能够实现精确调整试件与车灯透镜之间的相对位置，检测出各种透镜前方自聚焦焦点的位置。
3.本发明的车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法，使用水平移动架、升降定位架调节样件高度与水平距离，获得车灯透镜自聚焦导致试件烧蚀(即超过试件耐温极限)的焦斑范围。
4.本发明的车灯透镜自聚焦检测装置及其使用方法，可以通过外加透明罩营造封闭腔体的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为精密角位移台的结构示意图；
图3为本发明的使用示意图；
图中：1-底座、2-底座把手、3-车灯透镜、4-固定支架、5-升降定位滑块、6-水平定位滑块、7-水平移动架、8-升降定位架、9-支撑板、10-精密角位移台、11-试件、12-定位螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种车灯透镜自聚焦检测装置，包括带有横向卡槽和纵向卡槽的底座1，用于固定车灯透镜的透镜固定器，以及用于固定试件11的试件固定器。所述底座1上设有用于定位透镜固定器的横向卡槽和用于定位试件固定器的纵向卡槽，所述横向卡槽与纵向卡槽十字交叉设置；所述的透镜固定器包括两平行设置的固定支架4和设置在固定支架4上并可沿固定支架4上下移动的升降定位滑块5及可沿固定支架4水平移动的水平定位滑块6，所述两固定支架4固定在底座1横向卡槽中，使得车灯透镜3的光轴位于底座1纵向卡槽中轴线上，所述两固定支架，其中一个固定支架4上设有两个升降定位滑块5，另一个固定支架4上设有一个升降定位滑块5和一个水平定位滑块6，所述升降定位滑块5通过在固定支架4上上下移动调整车灯透镜3的位置，水平定位滑块6通过在固定支架4上水平移动固定车灯透镜3的位置；所述的试件固定器包括水平移动架7、升降定位架8和用于固定试件11的精密角位移台10；所述水平移动架7固定在底座1纵向卡槽中，用于定位车灯透镜3的相对高度；所述升降定位架8固定在水平移动架7上，可以沿水平移动架7Z方向上下移动，且可用于调整精密角位移台10与车灯透镜3之间的水平距离；所述精密角位移台10通过支撑板9固定在升降定位架8上，用于调整试件11在车灯透镜3下方的自聚焦观测区内。为了便于移动底座1，所述底座1上设有底座把手2。
所述水平移动架7不仅用于支撑升降定位架8，还可以通过与车灯透镜3支架底部接触从而定位车灯透镜3与底座1的相对高度，并且水平移动架7上沿Z方向设有用于读取精密角位移台10相对高度的刻度尺。
所述升降定位架8不仅可以在水平移动架7上沿Z轴方向上下移动，并且可以支持精密角位移台10沿x方向水平移动，用于调整试件11与车灯透镜3自聚焦区域的相对位置。所述升降定位架8上沿X方向设有刻度。
如图1、2、3所示，所述升降定位架8上设有精密角位移台10，其角度范围为±20°，所述精密角位移台10通过支撑板9固定在升降定位架8上，放置位置使其可沿y轴转动实现试件的倾角调节，与用于定位试件11与车灯透镜3之间的相对角度，从而找到自聚焦区域的相对位置。
一种车灯透镜自聚焦检测装置的使用方法，用来检测位于车灯透镜下方前部的自聚焦光斑，其主要操作步骤如下：
S10：根据透镜周边塑料件的材料及其表面处理制备用于测试的试件，所述透镜周边塑料件常用的材料有PC-HT和PBT，表面处理工艺有皮纹镀铝、镜面镀铝和不镀铝，将加工好的试件固定在精密角位移台上，试件初始状态保持水平，样件厚度为d＝2mm；
S20：将待测试的车灯透镜3固定在透镜固定器上，使得透镜支架下方接触水平移动架7顶端，车灯透镜3的光轴平行于试件11；
S30：点亮透镜光源，调整升降定位架的高度，调整精密角位移台的水平位置和倾角，寻找卤素灯泡光源通过车灯透镜聚焦后投射在试件上的最小焦斑，用红外测温仪测得最小焦斑的温度为t，标识焦斑在试件上的位置。读取精密角位移台倾角α＝15°，读取升降定位架的高度为h1＝100mm，精密角位移台中心与水平移动架的水平距离为x1＝35mm，则焦斑的相对坐标为(35+(12.5-2)sin15，0，100+12+(12.5-2)sin15tan15)，即(37.7，0，112.7)，建立表格记录能够直接读取的数据；
S40：沿x轴前后调整精密角位移台的位置，改变试件与车灯透镜的相对距离，读取焦斑的相对坐标如(x2+(12.5-d)sinα，0，h1+12+(12.5-d)sinαtanα)，用红外测温仪测得自聚焦导致试件烧蚀(即超过试件耐温极限)的x方向的焦斑范围；
S50：上下调整升降定位架的高度，改变试件与车灯透镜的相对高度，读取相对坐标如(x1+(12.5-d)sinα，0，h2+12+(12.5-d)sinαtanα)，用红外测温仪测得自聚焦导致试件烧蚀(即超过试件耐温极限)的z方向的焦斑范围；
S60：在3D模型数据中整理测试所得到的多个相对坐标点，由此得到车灯透镜3自聚焦导致试件烧蚀(即超过试件耐温极限)的焦斑范围，从而在前期设计中要求车灯透镜前方部件避开此范围。
本发明利用试件固定器的移动和倾角调节功能获得车灯透镜自聚焦的相对位置和区域，观测分析过程中可以利用外加透明罩营造封闭腔体的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种车灯透镜自聚焦检测装置，包括底座(1)、用于固定车灯透镜(3)的透镜固定器和用于固定试件(11)的试件固定器，其特征在于：所述底座(1)上设有用于定位透镜固定器的横向卡槽和用于定位试件固定器的纵向卡槽，所述横向卡槽与纵向卡槽十字交叉设置，所述透镜固定器可沿Y方向前后移动设置在横向卡槽内，所述车灯透镜(3)可升降固定在透镜固定器上，所述试件固定器包括水平移动架(7)、升降定位架(8)和用于固定试件(11)的精密角位移台(10)，所述水平移动架(7)沿X方向可移动设置在纵向卡槽内，所述升降定位架(8)设置在水平移动架(7)上，并可沿水平移动架(7)Z方向上下移动，所述精密角位移台(10)设置在升降定位架(8)上，并可沿升降定位架(8)X方向左右移动。
2.根据权利要求1所述的一种车灯透镜自聚焦检测装置，其特征在于：所述透镜固定器包括两平行设置的固定支架(4)和设置在固定支架(4)上并可沿固定支架(4)上下移动的升降定位滑块(5)及可沿固定支架(4)水平移动的水平定位滑块(6)，所述车灯透镜(3)固定在升降定位滑块(5)与水平定位滑块(6)之间。
3.根据权利要求1所述的一种车灯透镜自聚焦检测装置，其特征在于：所述精密角位移台(10)通过支撑板(9)固定在升降定位架(8)上。
4.根据权利要求1所述的一种车灯透镜自聚焦检测装置，其特征在于：所述精密角位移台(10)的角度范围为±20°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种车灯透镜自聚焦检测装置，其特征在于：所述升降定位架(8)上沿X方向设有刻度。
6.根据权利要求5所述的一种车灯透镜自聚焦检测装置，其特征在于：所述水平移动架(7)上沿Z方向设有刻度。
7.一种基于权利要求1所述的一种车灯透镜自聚焦检测装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤:
S10：根据透镜周边塑料件的材料及其表面处理制备用于测试的试件，将制备好的试件固定在精密角位移台上，试件初始状态保持水平，试件厚度为d；
S20：将待测试的车灯透镜固定在透镜固定器上，使得透镜支架下方接触水平移动架顶端，车灯透镜的光轴平行于底座；
S30：点亮透镜光源，调整升降定位架的高度，调整精密角位移台的水平位置和倾角，寻找卤素灯泡光源通过车灯透镜聚焦后投射在试件上的最小焦斑，用红外测温仪测得最小焦斑的温度为t，标识焦斑在试件上的位置，读取精密角位移台倾角α，读取升降定位架的高度为h1，精密角位移台中心与水平移动架的水平距离为x1，则焦斑的相对坐标：(x1+(12.5-d)sinα，0，h1+12+(12.5-d)sinαtanα)，建立表格记录能够直接读取的数据；
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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