CN109340694A - 一种双光透镜及车灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双光透镜，涉及车辆照明技术领域。包括处于同一平面内的第一透镜组、第二透镜组和安装座；所述第一透镜组包括一个或多个第一透镜，位于中间位置；所述第二透镜组包括一个或多个第二透镜，设置在所述第一透镜组的旁侧；所述安装座与第一透镜组、第二透镜组固定连接。本发明还公开了一种应用了该双光透镜的车灯。本发明通过双光透镜对光线的折射，提高了有效光利用率。

Description

一种双光透镜及车灯

技术领域

本发明涉及车辆照明技术领域，尤其涉及一种双光透镜及车灯。

背景技术

目前，汽车车灯不仅关系到汽车的外在形象，更与夜间开车或者坏天气条件下的安全驾驶紧密相关，对其基本要求是具备远近光切换功能。传统的带远近光功能的透镜，带有复杂的变换结构，电磁阀控制挡板来实现变换功能，可靠性低，造价高昂，且电磁阀易损坏，能耗高，有效光利用率较低，使用成本高。现在市面上也有通过透镜配光形成符合标准光斑的车灯，虽然省去了电磁阀、挡板等部件，可靠性得到了提升，但同样的，该种车灯同样存在有效光利用率较低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双光透镜及车灯，通过双光透镜对光线的折射，提高了有效光利用率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

进一步的，包括处于同一平面内的第一透镜组、第二透镜组和安装座；所述第一透镜组包括一个或多个第一透镜，位于中间位置；所述第二透镜组包括一个或多个第二透镜，设置在所述第一透镜组的旁侧；所述安装座与第一透镜组、第二透镜组固定连接。

进一步的，所述第一透镜、第二透镜中的一个为近光透镜，另一个为远光透镜；近光透镜出光面的曲率小于远光透镜出光面的曲率。

进一步的，所述安装座分为上部和下部；安装座的上部为框体，其内侧经连接筋条与第一透镜组和第二透镜组中的至少一组连接；安装座的下部为中部设置有开槽的安装板，所述第一透镜组和第二透镜组位于所述开槽的正上方。

进一步的，所述安装板上竖直开设有至少两个第一安装孔。

进一步的，所述安装板的下侧面设置有至少两个定位销。

一种车灯，包括近光LED、远光LED、外部透镜、双光透镜，其特征在于，所述外部透镜位于近光透镜和远光透镜的出光面一侧，所述近光LED设置在近光透镜的入光面一侧，所述远光LED设置在远光透镜的入光面一侧。

进一步地，所述近光LED和远光LED安装在一电路板上，电路板上对应第一安装孔的位置开设有第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔内穿设有螺栓。

进一步的，所述电路板上对应定位销的位置开设有定位孔。

进一步的，还包括散热器，所述散热器紧贴电路板设置。

进一步的，还包括装饰圈，所述外部透镜与装饰圈经螺栓固定连接，所述近光LED、远光LED和双光透镜安装在装饰圈内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一方面，本发明的双光透镜加装在光源与外部透镜之间，通过增大对光源出射光的利用角度加大了对光源的有效利用率；另一方面，通过双光透镜对和外部透镜的配合，消除光斑边缘呈彩色的现象，从而使光斑亮度得到整体提升。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的另一角度的立体结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为图3一实施例的剖视图；

图5为图3另一实施例的剖视图；

图6为本发明另一实施例的近光透镜与远光透镜组合图；

图7为本发明的车灯省略装饰圈的立体结构示意图；

图8为本发明的车灯剖面图；

图9为本发明的电路板结构示意图；

图10为本发明的光源出射光利用角度对比图；

图11为本发明的近光光路图；

图12为本发明的近光模拟光斑模拟示意图；

图13为本发明的远光光路图；

图14为本发明的原光模拟光斑模拟示意图；

图15为现有未加双光透镜的光斑仿真图；

图16为本发明加了双光透镜的光斑仿真图；

图中：1-双光透镜；11-近光透镜；12-远光透镜；13-上部；14-下部；15、16-连接筋条；17-第一安装孔；18-定位销；2-电路板；21-近光LED；22-远光LED；23-第二安装孔；24-定位孔；3-外部透镜；4-装饰圈；5-散热器；6、7-螺栓。

具体实施方式

下面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。

于本实施例中，本发明提供一种双光透镜，包括处于同一平面内的第一透镜组、第二透镜组和安装座；第一透镜组包括一个或多个第一透镜，数量可根据实际情况设置；第二透镜组包括一个或多个第二透镜，数量可根据实际情况设置。所述第一透镜、第二透镜中的一个为近光透镜，另一个为远光透镜；近光透镜出光面的曲率小于远光透镜出光面的曲率。以下以第一透镜为近光透镜为例进行说明：

请参照图1至图3，所述第一透镜组包括一个近光透镜11，位于中间位置；所述第二透镜组包括两个远光透镜12，设置在所述近光透镜11的外周，此实施例中，两个远光透镜12关于近光透镜11对称分布。于本实施例中，所述近光透镜11与远光透镜12为双凸凸透镜，近光透镜11出光面的曲率小于远光透镜12出光面的曲率；所述安装座与第一透镜组、第二透镜组固定连接，其作用是将第一透镜组和第二透镜组固定在一个特定的位置上。如图4所示，于本实施例中，近光透镜11和远光透镜12的入光面呈一整个光滑的大凸面。于其他的实施例中，所述近光透镜11和远光透镜12也可为平凸透镜。如图5所示，于另一实施例中，近光透镜11和远光透镜12的入光面亦可各自呈独立的小凸面。两种实施例皆可，最终出射光线的形状可通过出光面以及外部透镜的曲率的微调，使得出射光斑的形状满足ECER113CLASS B类ECE R113CLASS C类ECE R113CLASS D类ECE R113CLASS E类GB25911-2010以及GB19152-2016配光要求即可，该配光过程属于本领域一般技术人员的常规操作。

值得一提的是，第一透镜组中近光透镜11的数量及第二透镜组中远光透镜12的数量可按需改动。如图6所示，一个近光透镜11位于中间位置，其边缘连接四个远光透镜12也可。在其他实施例中，近光透镜11的数量也可变化，多个处于中间位置的近光透镜等同于一个大的近光透镜，因此在此不再赘述。

为了将第一透镜组和第二透镜组安装在特定位置，所述安装座分为上部13和下部14；安装座的上部13为框体，其内侧经连接筋条与第一透镜组和第二透镜组中的至少一组连接，于本实施例中，近光透镜11经连接筋条16与上部13固定连接，远光透镜12经连接筋条15与上部13固定连接，加强了透镜的稳固性能；如图3所示，安装座的下部14为中部设置有开槽的安装板，上部13的框体沿着开槽上沿设置，因此所述第一透镜组和第二透镜组位于所述开槽的正上方，避免遮挡近光透镜和远光透镜的入光面。安装时，光源位于开槽内，近光透镜和远光透镜便可接受光源射出的光线，近光透镜和远光透镜的高度由安装座的高度限定。

为了便于安装座与其他部件的固定，所述下部14的安装板上竖直开设有至少两个第一安装孔17，通入螺栓后，便可将该安装座固定。由于透镜的位置精确度要求较高，第一安装孔与螺栓之间存在间隙，仅靠第一安装孔及螺栓会导致透镜位置的偏差。因此，所述下部14的安装板的下侧面设置有至少两个定位销18，用于实现透镜的精确定位。优选的，所述第一透镜组和第二透镜组一体成型，由无色透明材质制成，如PC、PMMA等材料。

为了便于本领域一般技术人员更充分地了解本双光透镜的效果，以下结合其应用的车灯进行详细介绍。

如图7和图8，本实施例提供一种车灯，包括近光LED、远光LED、外部透镜1、双光透镜3，所述近光LED21和远光LED22安装在电路板2上。所述外部透镜3位于第一透镜组和第二透镜组的出光面一侧，所述近光LED21设置在第一透镜组的入光面一侧，所述远光LED22设置在第二透镜组的入光面一侧。由近光LED和远光LED射出的光线分别经第一透镜组和第二透镜组折射，再共同经外部透镜折射后射出。

由于LED光源本身发散出来的光是平面180度扩散，以近光为例，如图10中虚线所示，而我们用透镜直接做配光的时候基本上只能利用到90左右度范围(角α)内的光，而当加入本双光透镜后，LED光线先经双光透镜折射，其能利用到130度(角β)左右范围内的光。经光通量实验的测量，LED光源发出总的光通量为600lm，在未安装双光透镜前，外部接受到的光通量为224lm，实际有效利用率仅为37％；安装双光透镜后，外部接收到的光通量为296lm，实际有效利用率接近50％；即相比于未安装之前，双光透镜对光有效利用率的提高高达(296-224)/224＝32.1％.

如图9所示，所述近光LED21和远光LED22安装在一电路板2上，适应本实施例第一透镜组和第二透镜组的位置。本实施例的近光LED21位于中间，远光LED位于两侧。电路板2上对应安装座上第一安装孔17的位置开设有第二安装孔23，请结合图8，第一安装孔17和第二安装孔23内穿设有螺栓6实现安装座和电路板的相对固定。但由于拧紧螺栓6的过程中，安装座难免会发生轻微的移动，无法满足对透镜配光的位置精确性要求，所述电路板2上对应定位销18的位置开设有至少两个定位孔24，定位销18与定位孔24紧密配合，只需在拧紧螺栓6前将定位销18插入定位孔24内便可实现精确的安装。

请继续参照图8，还包括散热器5，所述散热器5紧贴电路板2设置，便于电路板上发热器件的散热。还包括装饰圈4，所述外部透镜3与装饰圈4经螺栓7固定连接，所述近光LED21、远光LED22和双光透镜1安装在装饰圈4内，对整个车灯实现一个全方位的封装，即可保护内部的器件，又能起到美观的效果。

需要近光光斑时，只需打开近光LED21，如图11所示即为车灯的近光光路图，其形成的光斑模拟示意图如图12所示，光斑较宽，可以实现更宽的照射范围。当需要远光光斑时，只需打开远光LED22，如图13所示即为车灯的近光光路图，远光透镜起到缩束的作用，其形成的光斑模拟示意图如图14所示，光斑较窄且亮度较高，可以实现更远的照射距离。更宽的近光和更聚光的远光可以增加车灯的安全性能。

另一方面，由于自然界的白光由红色、绿色、蓝色三种单色光混合而成，由于三色光的波长不一样，在穿过同种光密介质折射后偏转方向会有所变化，譬如彩虹就是太阳光经过水滴的折射后三色光发生偏转形成的，若未安装双光透镜，这三种颜色的光进过折射后在光斑边缘部分的显色值为：红色大于绿色大于蓝色。以近光为例，未安装双光透镜前，其光斑如图15所示，边缘由于彩光的影响，颜色较暗。在安装双光透镜之后，光源发出的光经先由双光透镜中的近光透镜或远光透镜第一次折射后形成倒影，此时光斑边缘部分的显色值为：蓝色大于绿色大于红色；再经由外部光学透镜(平凸透镜)第二次折射后形成我们需要的近光光斑；此时光斑边缘部分红色、绿色、蓝色的显色值基本相等；故而消除了光斑边缘的彩色现象，如图16所示，其形成的光斑仿真图，光斑整体的均匀性和亮度得到了明显的提升；

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种双光透镜，其特征在于，包括处于同一平面内的第一透镜组、第二透镜组和安装座；所述第一透镜组包括一个或多个第一透镜，位于中间位置；所述第二透镜组包括一个或多个第二透镜，设置在所述第一透镜组的旁侧；所述安装座与第一透镜组、第二透镜组固定连接。

2.根据权利要求1所述的双光透镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜中的一个为近光透镜，另一个为远光透镜；近光透镜出光面的曲率小于远光透镜出光面的曲率。

3.根据权利要求1所述的双光透镜，其特征在于，所述安装座分为上部和下部；安装座的上部为框体，其内侧经连接筋条与第一透镜组和第二透镜组中的至少一组连接；安装座的下部为中部设置有开槽的安装板，所述第一透镜组和第二透镜组位于所述开槽的正上方。

4.根据权利要求3所述的双光透镜，其特征在于，所述安装板上竖直开设有至少两个第一安装孔。

5.根据权利要求4所述的双光透镜，其特征在于，所述安装板的下侧面设置有至少两个定位销。

6.一种车灯，包括近光LED、远光LED、外部透镜、如权利要求2所述的双光透镜，其特征在于，所述外部透镜位于近光透镜和远光透镜的出光面一侧，所述近光LED设置在近光透镜的入光面一侧，所述远光LED设置在远光透镜的入光面一侧。

7.根据权利要求6所述的车灯，其特征在于，所述近光LED和远光LED安装在一电路板上，电路板上对应第一安装孔的位置开设有第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔内穿设有螺栓。

8.根据权利要求7所述的车灯，其特征在于，所述电路板上对应定位销的位置开设有定位孔。

9.根据权利要求7所述的车灯，其特征在于，还包括散热器，所述散热器紧贴电路板设置。

10.根据权利要求6所述的车灯，其特征在于，还包括装饰圈，所述外部透镜与装饰圈经螺栓固定连接，所述近光LED、远光LED和双光透镜安装在装饰圈内。