CN112361295A - 一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，包括聚光器、厚壁部分和LED光源，所述厚壁部分包括厚壁上表面、厚壁前表面、厚壁侧表面和厚壁下表面，厚壁上表面优选镀金属膜实现车灯近光灯遮光板作用，厚壁前表面与铅垂面为倾斜关系，聚光器为非对称结构，使得在出光的厚壁前表面无法调节情况下只通过聚光器就能形成满足法规的远光光型，厚壁上表面由截止线形状向直线平缓过渡，改善不可控杂散光和暗线问题。仅一个零件既可用于实现远光灯系统，也可作为近光灯系统组成部分，配合近光光源形成近光截止线甚至提高近光效率，减少车灯模组零件，简化安装步骤，节约成本。不仅适用传统远近光模组单元，还适用ADB系统甚至信号灯系统。

Description

一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件

技术领域

本发明涉及汽车灯具技术领域，尤其涉及一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件。

背景技术

一般而言，车灯的远近光实现方式是各自独立的，除了模组的投射透镜之外并不会公用某一个零件。传统的做法是有一个专门用于形成近光截止线的金属挡光板，经过近光初级配光器出射的光将被该挡光板遮挡一部分，从而形成上暗下亮的近光光型。而远光有独立的远光初级配光器，与近光类似的，远光经过金属挡光板后将形成上亮下暗的远光光型。因为金属挡光板是完全独立于近光和远光的初级配光透镜的，由此方便于近光或者远光的设计和产品实现的，两者互不相干，设计自由较大，可以实现都相对均匀并符合法规要求的远近光灯或远近光一体的模组。但是传统做法存在的一个缺陷是，特别是对于模组而言，需要的零部件较多，导致模组整体系统安装就复杂很多，以及会带来成本较高的问题。另一方面较多的零件和复杂的结构与目前车灯的日趋变小变窄的空间是存在矛盾的，并且随着主机厂提供给车灯的空间日益变小的趋势这种矛盾更加的被放大化，车灯设计的空间问题也成了一大难题。而随着汽车照明技术的发展，对汽车灯具的照明性能也提出了更多的要求，其中就包括集成性更高，功能更完善并且成本更低。

因此，如何在解决汽车远近光既保证均匀性又能满足车灯法规且降低成本，解决空间不足的问题，突破车灯远近光各自独立的实现方式，实现高集成化和成本优势化，这就是本发明提到的聚光厚壁系统零件想要解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，其整体可以用于车灯远光或实现ADB功能，厚壁上表面可以作为车灯近光的遮光板，与前表面结合形成近光截止线，保证均匀性又能满足车灯法规的同时省去了现有技术的单独遮光板和相应的装配零件等，提交集成度节省成本。

本发明提供一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，包括聚光器、厚壁部分和LED光源，所述厚壁部分包括厚壁上表面、厚壁前表面、厚壁侧表面和厚壁下表面，所述厚壁上表面设置在厚壁件的上端，厚壁侧表面设置在厚壁件的两侧，所述厚壁前表面设置在厚壁件的前端，所述聚光器设置在厚壁件的后端，所述LED光源设置在聚光器的入光端，厚壁上表面将聚光器出射到厚壁内部并且接触到厚壁上表面的光再次全反射到厚壁内部而不会逃逸出厚壁件，厚壁侧表面将聚光器出射到厚壁内部并且接触到厚壁侧表面的光再次全反射到厚壁内部而不会逃逸出厚壁，其中，所述厚壁上表面优选采用镀金属膜用于实现车灯近光灯的遮光板的作用，所述厚壁前表面与铅垂面为倾斜设置；所述聚光器为非对称结构，使得在出光的所述厚壁前表面无法调节的受限情况下，只通过聚光器就能形成满足法规和光型要求的远光光型。

直接打到投影透镜的近光部分经厚壁上表面的遮挡，形成上亮下暗的近光光型，另一部分打到厚壁上表面后被再次反射后到达投影透镜的光与上述上亮下暗的近光光型组成最终的近光光型；所述LED光源发出的耦合到聚光器内并被厚壁上表面、厚壁下表面及厚壁侧表面束缚在厚壁部件本体内以全反射方式向厚壁前表面方向传播的光，经厚壁前表面的面型的二次光分配，最终打到远光要求区域形成远光灯照明,实现同时用于车灯远近光的集成。

进一步改进在于：所述聚光器的焦距根据厚壁前表面离光源的距离的长短进行设计，所述聚光器的焦距是一个可变量，所述聚光器将光源发出的扩散光耦合到聚光器内部后再将光聚焦向厚壁前表面附近，进行厚壁件的第一次对远光光线走向的调节。

进一步改进在于：所述厚壁前表面与铅垂面的倾斜设置为在设计时以厚壁上表面前方边缘作为固定项，所述厚壁前表面与铅锤方向存在倾斜角度，并且通过所述厚壁前表面设计成不同的倾斜角度进行二次调节光线走向，从而将耦合进厚壁内部的光线出射到所需要的角度上，满足车灯主测试点的法规要求。

进一步改进在于：所述厚壁前表面与厚壁上表面的交界线用于形成近光灯的截止线形状，通过调整前表面的造型得到不同造型的截止线形状，所述厚壁上表面能够根据不同的截止线形状进行灵活设计。

进一步改进在于：所述厚壁上表面的厚壁上表面前方边缘为截止线形状，所述厚壁上表面后方边缘为一条连续的直线，整个厚壁上表面由截止线形状向直线平缓过渡，改善不可控的杂散光和暗线问题。

进一步改进在于：所述厚壁前表面上具有颗粒结构，分割本来连续的整体光型为多个小片光型，结合优选由至少两个的设置于所述厚壁前表面前方的遮光片组成的遮光结构件和每一个遮光片连接的电子控制系统，实现在检测到来车或行人需要开启ADB防炫目功能时，所述电子控制系统控制相应的需要遮挡光以暗掉对来车或行人存在炫目风险区域的遮光片运动到指定区域进行对该区域出光的遮挡，同时电子控制系统控制需要出光的区域的遮光片保证其不遮挡该区域的出光，实现每一个小片光型单独亮灭，实现ADB功能。

进一步改进在于：所述厚壁上表面具有用以实现分配光到法规要求的头顶三区的微结构，满足法规对截止线上方区域光量分布的要求，使驾驶员能看清路面上一定区域的路口，提高安全性。

聚光器实现光线聚光和准直，整个厚壁件能够传导光，近光光源所打出的光来到厚壁上表面的厚壁上表面前方边缘，光线被厚壁上表面前方边缘部分遮光并切出近光截止线的光型，厚壁上表面能反射部分近光光源发出的光线，其中厚壁上表面镀金属膜后其反射光效果更优。

包括含有至少一个聚光器的入光部件和位于聚光器前端由上下左右及前表面组成的厚壁部分。通过聚光器的光线经由厚壁部件后由前表面出射用于远光，而厚壁的上表面通过镀一层金属膜增加反光用于提高近光灯光效率，且厚壁件的前表面与上表面的相交线将用于形成近光截止线。

所述厚壁上表面，根据需要进行镀金属膜或者不镀金属膜来用于实现车灯近光灯的遮光板的作用，其中优选的镀金属膜可以提高厚壁件上表面的反射率，进而提高近光光能利用率；所述厚壁侧表面，厚壁下表面通常不镀金属膜，如果为了防止杂散光，则可镀金属膜。

所述厚壁上表面和所述厚壁前表面的相交线可以用于形成近光灯的截止线，相较于使用单独的用于形成近光截止线的金属挡光板的现有技术方案，既节省了金属挡光板的零件空间和成本，而且金属挡光板作为近光截止线形成部分的工艺要求精度很高，在近光截止线形状复杂时成型难度高、成型后的精度低容易导致光学性能问题,本发明的厚壁件优选是塑料注塑成型，相较于金属挡光板的成型难度更低，成型后的精度更高，由此带来成型的灵活性和机动性更高，实现所述厚壁上表面能够根据不同的截止线形状进行灵活设计。

所述一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件优选采用玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或PMMI制作。

本发明的有益效果是：克服现有技术中汽车车灯特别是远近光系统零部件过多，概念较复杂的缺陷，本发明的一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，仅一个零件实现既可用于实现远光灯系统，也可以作为近光灯系统的一个组成部分，配合近光光源部分，用于形成近光截止线甚至提高近光系统效率，减少车灯模组零部件，简化安装步骤，节约成本；既能聚光，增加光学效率，又能在厚壁部分做出不同造型或截面用于车灯近光的截止线的形成，厚壁部分各个面的设计灵活性和可行性远高于现有技术；整个厚壁上表面由截止线形状向直线平缓过渡，不再如现有技术使用金属挡光板的中间整个凸起或中间整体斜面的情况，使得不可控的杂散光和暗线问题得到优化和改善；本发明专门用于简化车灯尤其是远近光模组系统，同时又能满足法规对于光学性能的要求，不仅可以适用于传统的远近光模组单元，还适用于ADB系统甚至信号灯系统。

附图说明

图1是本发明的零件主体侧方轴侧图。

图2是本发明的零件主体前方正视图。

图3是本发明的厚壁上表面的俯视示意图。

图4是本发明的厚壁上表面的前方边缘的正视投影示意图。

图5是本发明的近光光路示意图。

图6是图2中区域A的在实现ADB功能时的放大图。

图7是现有技术使用的金属挡光板得轴侧图。

图8是本发明的厚壁上表面的轴侧图。

其中：1-聚光器，2-厚壁上表面，3-厚壁前表面，31-厚壁前表面ADB功能区域，4-厚壁侧表面，5-LED光源，6-厚壁下表面，7-厚壁上表面前方边缘，71-厚壁上表面后方边缘，8-遮光片，9-金属挡光板，91-金属挡光板前方边缘，92-金属挡光板后方边缘。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步的详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

图1和图2为本发明的实施例示意图，分别从侧面和前表面方向展示系统本体细节。所述一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件包括聚光器1，它将所述聚光器本体一端的LED光源5发出的光耦合到聚光器1内，这些光线将被所述厚壁部件的厚壁上表面2、厚壁下表面6及厚壁侧表面4束缚在厚壁部件本体内以全反射方式向厚壁前表面3方向传播。达到前表面3的光线将被前表面3的面型进行二次光分配，最终达到远光要求区域形成车灯的远光灯照明。所述厚壁前表面3与铅垂面为倾斜关系，并且通过设计成不同的倾斜角度，能够二次调节光线走向，从而将耦合进厚壁内部的光线出射到所需要的角度上，满足车灯主测试点的法规要求，其中所述厚壁前表面3的倾斜为所述厚壁上表面3在设计时以所述厚壁上表面前方边缘7作为固定项，所述厚壁前表面3与铅锤面存在倾斜角度。

如果在厚壁前表面3上做出一定造型的颗粒结构，使本来连续的整体光型被微结构细分成多个小片光型，并结合额外的遮光结构件和电子控制系统控制每一个小片光型单独亮灭，实现ADB功能。如图2所示本实施例优选的一种方式是在所述厚壁前表面3的区域A处实现ADB功能，图6示出厚壁前表面ADB功能区域31的放大图，在厚壁前表面ADB功能区域31的前方设置有遮光结构件，所述遮光结构件由十二个遮光片8组成，本实施例排布为上层采用六个遮光片8，下层采用六个遮光片，即6X2的概念排布，每一个遮光片8连接有驱动其运动的电子控制系统（附图未示），对于上层排布的六个遮光片8，电子控制系统控制其各自独立地向上运动进而不遮挡该部分的出光、或者控制其各自独立地向下运动进而遮挡该部分的出光，实现ADB要求的相应区域的防炫目；对于下层排布的六个遮光片8，电子控制系统控制其各自独立地向下运动进而不遮挡该部分的出光、或者控制其各自独立地向上运动进而遮挡该部分的出光，实现ADB要求的相应区域的防炫目。汽车在行驶过程中，当检测到来车或行人需要开启实现ADB的防炫目功能时，所述电子控制系统控制相应的需要遮挡光以暗掉对来车或行人存在炫目风险区域的遮光片8运动到指定区域进行对相应区域出光的遮挡，同时电子控制系统控制需要出光的区域的遮光片8使其保证不遮挡该区域的出光，结合厚壁前表面3上的颗粒微结构，实现每一个小片光型单独亮灭，实现ADB功能。

所述厚壁的上表面2，该表面可以根据需要进行镀金属膜或者不镀金属膜来用于实现车灯近光灯的遮光板的作用，本实施优选所述厚壁上表面2镀金属膜，额外再加上近光的光源部分，如图5所示，无论是反射镜形式或者聚光器形式或者其他可以形成近光灯光型的光源模块，从这些模块出射的光一部分将直接达到投影透镜，由于厚壁件的具有遮光板功能的上表面的遮挡，这部分直接投射光自然的就形成了上亮下暗的近光光型。而从这些模块出射的另一部分光达到厚壁件的上表面后将被上表面再次反射后到达投影透镜，这部分光与前面所述直接投射光同时组成最终的近光光型。其中优选的镀金属膜可以提高厚壁件上表面的反射率，进而提高近光光能利用率，因为一部分达到上表面的光将再一次被反射形成近光的一部分光能量。所以该系统可以用于实现远近光一体的车灯模组单元。另外，由于法规对截止线上方区域，即三区位置有规定需要有一定量的光分布在该区域，使驾驶员能看清路面上一定区域的路口，提高安全性，因此优选在所述厚壁上表面2加微结构可以实现分配一定光到法规要求的头顶三区，来满足法规的要求。

更重要的一点是所述厚壁上表面2和所述厚壁前表面3的相交线可以用于形成近光灯的截止线，相较于使用单独的用于形成近光截止线的金属挡光板的现有技术方案，既节省了金属挡光板的零件空间和成本，而且金属挡光板作为近光截止线形成部分的工艺要求精度很高，在近光截止线形状复杂时成型难度高、成型后的精度低容易导致光学性能问题,本发明的厚壁件优选是塑料注塑成型，相较于金属挡光板的成型难度更低，成型后的精度更高，由此带来成型的灵活性和机动性更高，实现所述厚壁上表面能够根据不同的截止线形状进行灵活设计。更进一步地，近光截止线造型是有一定要求的，如常见的Z字型截止线，那么这就导致厚壁前表面3的造型走势也是Z字型的，使得厚壁件的厚壁前表面3用作远光出光面的时候出光方向也就受到了限制，在调节远光的出光方向受到了限制，这是现有远近光一体厚壁件技术中的一个难点，本发明通过对所述远光聚光器部分1进行如下合理有效的设计，将通常的对称的聚光器设计成非对称结构，使得在出光面不能调节的情况下，只通过聚光器就能形成满足法规和光型要求的远光光型，从而用于实现远近光一体的车灯模组系统。

图7示出现有技术使用的金属挡光板得轴侧图，图8示出本发明的厚壁上表面的轴侧图，从图7中可以看出，现有技术使用的金属挡光板9由于其工艺可行性和成型精度的限制，所述金属挡光板9的金属挡光板前方边缘91为截止线形状，金属挡光板后方边缘92也为截止线形状，即金属挡光板9为截止线形状地中间整个凸起或中间整体斜面，而这中间位置的由于截止线形状导致的整个凸起或整体斜面会使得容易产生不可控的杂散光，形成暗线问题。图8的本发明的厚壁件的厚壁上表面2被单独提出来用以清楚的解释本发明的技术方案对此杂散光和暗线问题的优化，所述厚壁上表面2的厚壁上表面前方边缘7为截止线形状，由于本发明的厚壁件优选采用塑料材料注塑成型，通过所述厚壁上表面2在设计时由截止线形状的厚壁上表面前方边缘7逐渐平缓过渡到所述厚壁上表面后方边缘71为一条连续的直线，整个厚壁上表面2由截止线形状向直线平缓过渡，不再如现有技术使用金属挡光板得中间整个凸起或中间整体斜面的情况，使得不可控的杂散光和暗线问题得到优化和改善。

所述一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件优选采用玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或PMMI制作。

所述一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件的厚壁上表面也可以不镀金属膜，所述多功能聚光厚壁系统侧表面，下表面通常不镀金属膜，如果为了防止杂散光，也可以镀金属膜。

所述多功能聚光厚壁系统的聚光器部件的聚光器个数、大小均不做限制。

一个零件既可用于实现远光灯系统，也可以作为近光灯系统的一个组成部分，配合近光光源部分，用于形成近光截止线甚至提高近光系统效率。减少车灯模组零部件，简化安装步骤，节约成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，包括聚光器（1）、厚壁部分和LED光源（5），所述厚壁部分包括厚壁上表面（2）、厚壁前表面（3）、厚壁侧表面（4）和厚壁下表面（6），所述厚壁上表面（2）设置在厚壁件的上端，厚壁侧表面（4）设置在厚壁件的两侧，所述厚壁前表面（3）设置在厚壁件的前端，所述聚光器（1）设置在厚壁件的后端，所述 LED光源（5）设置在聚光器（1）的入光端，厚壁上表面（2）将聚光器（1）出射到厚壁内部并且接触到厚壁上表面（2）的光再次全反射到厚壁内部而不会逃逸出厚壁件，厚壁侧表面（4）将聚光器（1）出射到厚壁内部并且接触到厚壁侧表面（4）的光再次全反射到厚壁内部而不会逃逸出厚壁，其中，所述厚壁上表面（2）采用镀金属膜，用于实现车灯近光灯的遮光板的作用；所述厚壁前表面（3）与铅垂面为倾斜设置；所述聚光器（1）为非对称结构，使得在出光的所述厚壁前表面（3）无法调节的受限情况下，只通过聚光器（1）就能形成满足法规和光型要求的远光光型。

2.如权利要求1所述的一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，其特征在于：所述聚光器（1）的焦距根据厚壁前表面（3）离光源（5）的距离的长短进行设计，所述聚光器（1）将光源发出的扩散光耦合到聚光器（1）内部后再将光聚焦向厚壁前表面（3）附近，进行厚壁件的第一次对远光光线走向的调节。

3.如权利要求1所述的一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，其特征在于：所述厚壁前表面（3）与铅垂面的倾斜设置，在设计时是以厚壁上表面前方边缘（7）作为固定项，所述厚壁前表面（3）与铅锤面存在倾斜角度，并且通过所述厚壁前表面（3）设计成倾斜角度进行二次调节远光光线走向，从而将耦合进厚壁件内部的光线出射到所需要的角度上，满足车灯主测试点的法规要求。

4.如权利要求3所述的一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，其特征在于：所述厚壁前表面（3）与厚壁上表面（2）的交界线用于形成近光灯的截止线形状，通过调整前表面（3）的造型得到不同造型的截止线形状，。

5.如权利要求1所述的一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，其特征在于：所述厚壁上表面（2）的厚壁上表面前方边缘（7）为截止线形状，所述厚壁上表面后方边缘（71）为一条连续的直线，整个厚壁上表面（2）由截止线形状向直线平缓过渡，改善不可控的杂散光和暗线问题。

6.如权利要求1所述的一种可以同时用于车灯远近光的聚光厚壁件，其特征在于：所述厚壁前表面（3）上具有颗粒结构，分割本来连续的整体光型为多个小片光型，由至少两个的设置于所述厚壁前表面（3）前方的遮光片（8）组成的遮光结构件和每一个遮光片（8）连接的电子控制系统，实现在检测到来车或行人需要开启ADB防炫目功能时，所述电子控制系统控制相应的需要遮挡光以暗掉对来车或行人存在炫目风险区域的遮光片（8）运动到指定区域进行对该区域出光的遮挡，同时电子控制系统控制需要出光的区域的遮光片（8）保证其不遮挡该区域的出光，实现每一个小片光型单独亮灭，实现ADB功能。

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