專利名稱：通用型投影式近光前照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種前照燈，特別是一種通用型投影式近光前照燈。
背景技術(shù)：
投影式前照燈，也成為復(fù)合式橢圓面反光鏡前照燈系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱PES)，它主要有多橢圓面反光鏡、像屏、物鏡及光源(燈泡)組成。多橢圓面反光鏡是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算求得的，光源經(jīng)過(guò)它反射后，不用配光鏡就能達(dá)到法規(guī)要求的光型，像屏可以精確地控制配光性能中所要求的的明暗截止線；在經(jīng)過(guò)高精度的物鏡折射，最終獲得高清晰度的光型，很好地達(dá)到法規(guī)要求的配光性能。投影式前照燈與普通反射式比較，它具有利用光學(xué)透鏡原理改進(jìn)了照明特性的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，這種前照燈的體積經(jīng)?？勺龅骄o湊小型。搭載HID高強(qiáng)度照明的投影式單元，可以設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)近光雙光效的投影燈，是AFS自適應(yīng)照明系統(tǒng)關(guān)鍵照明部件；PES單元在高中低檔汽車都有普遍應(yīng)用，由于安裝結(jié)構(gòu)和形狀大小差異，不同車型的PES近光單元通常不能互換，隨著車型的增多，PES產(chǎn)品的種類也越來(lái)越多，由于專用性較強(qiáng)，產(chǎn)品的生命周期不長(zhǎng)，有必要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系列化，具有一定柔性組合的產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了 一種通用型投影式近光前照燈，可靈活組成不同的產(chǎn)品匹配不同車型。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種通用型投影式近光前照燈，包括透鏡、透鏡支架、反射鏡和燈泡，其特征在于透鏡固定在透鏡支架前端，透鏡支架和反射鏡之間設(shè)置有擋光板組件；所述透鏡的后端外側(cè)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的燈泡夾持器；插有燈泡的燈座嵌入反射鏡后端，并通過(guò)燈泡夾持器固定。所述擋光板組件包括擋光片和擋光板；其中所述切割成與近光光型倒置的形狀，經(jīng)透鏡成像原理倒置放大后形成近光光型，并加開(kāi)多邊形透光孔，保證明暗截止線線以上有照度輸出；所述擋光片通過(guò)螺釘和螺母傾斜固定在擋光板朝向反射鏡的一面，用于調(diào)節(jié)透光孔的透光量，擋光片始終位于反射鏡內(nèi)部。所述擋光片傾斜固定在擋光板上所形成的夾角為β，β在45°飛2°的范圍內(nèi)。所述透鏡支架設(shè)置有定位銷插入與擋光板組件的定位孔中。所述燈泡夾持器通過(guò)自攻螺釘和墊圈固定于反射鏡后端的外側(cè)。所述反射鏡的光學(xué)反射曲面分為三個(gè)區(qū)；其中將過(guò)發(fā)光中心的水平線繞Z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度α，α =15°，再將此直線關(guān)于Y軸鏡像復(fù)制，兩直線形成150°的折線，用折線沿Z軸單一反射鏡分割成上下兩部分，其中上半部分為I區(qū)；[0015]下半部分曲面垂直分割成兩部分，以燈泡安裝面為基準(zhǔn)面，分割面距基準(zhǔn)面20mm，靠近發(fā)光中心的部分為II區(qū)，遠(yuǎn)離發(fā)光中心的部分為III區(qū)；經(jīng)所述II區(qū)反射鏡反射的光線不被擋光板遮擋。所述III區(qū)的局部區(qū)域設(shè)有消光齒。以上結(jié)構(gòu)的通用型投影式近光前照燈，有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、優(yōu)點(diǎn)(1)反射鏡模具的燈座采用嵌件的的方式，只需更換燈座嵌件，壓制出的反射鏡就可以對(duì)應(yīng)地使用鹵素?zé)襞萦蠬1、H7、H9、H11，以及高強(qiáng)度放電燈(簡(jiǎn)稱HID燈)，每種燈泡對(duì)應(yīng)的反射鏡無(wú)需分別制作模具，從而大幅較低成本；(2)各部件用螺釘和螺栓連接和卡扣連接，這樣連接方式可以靈活組合成不同的產(chǎn)品。2、積極效果(I)模塊化組合式PES可以迅速組合成系列產(chǎn)品，有利于標(biāo)準(zhǔn)化管理，無(wú)需投入更多的模具既可以組合成系列產(chǎn)品，光學(xué)性能穩(wěn)定；(2)可以根據(jù)各種車型的市場(chǎng)定位，確定使用不同的光源，設(shè)計(jì)不同款式，有利于控制成本，縮短開(kāi)發(fā)周期；(3)模塊化設(shè)計(jì)，有利于大批量生產(chǎn)；(4)由于可以使用HID光源，可以實(shí)現(xiàn)切換遠(yuǎn)近光的氙氣燈，遠(yuǎn)近光均能符合GB和ECE法規(guī)；由于緊湊小型，使之成為AFS自適應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵照明部件。

圖1是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是擋光板組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是擋光片的后視圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是反射鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的B-B剖視圖；圖7是反射鏡II區(qū)的光線反射示意圖；圖中，透鏡1，透鏡支架2，螺釘3，螺母4，擋光片5，擋光板6，反射鏡7，墊圈8，自攻螺釘9，燈泡夾持器10，燈座11，夾持器扣12，燈泡13，透光孔14，消光齒15。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖1所示，是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，透鏡I固定在透鏡支架2前端，透鏡支架2和反射鏡7之間設(shè)置有擋光板組件；用自攻螺釘9、墊圈8將燈泡夾持器10固定于反射鏡7后端外側(cè)，燈泡夾持器10可以轉(zhuǎn)動(dòng)，插有燈泡13的燈座11嵌入反射鏡7后端，將燈泡夾持器10的夾持器扣12扣進(jìn)墊圈8中，使燈泡夾持器10產(chǎn)生彈性形變，形成燈泡13固定的夾緊力，從而固定燈泡13。在反射鏡7前端設(shè)置擋光板組件，再將透鏡I壓入透鏡支架2，最后將透鏡支架2定位銷插入與擋光板組件定位孔即組成PES近光系統(tǒng)。圖2所示，是本前照燈中的擋光板組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖，擋光板組件包括擋光片5和擋光板6 ;其中擋光板6切割成與近光光型倒置的形狀，經(jīng)透鏡成像原理倒置放大后形成近光光型，并加開(kāi)多邊形透光孔14，保證明暗截止線線以上有照度輸出；由于透光孔對(duì)光線沒(méi)有衰減作用，反射光和燈泡的直射光很容易超過(guò)限定值，所以在擋光板6朝向反射鏡的一面設(shè)置有擋板片5，所述擋光片5通過(guò)螺釘3和螺母4傾斜固定在擋光板6上，且始終位于反射鏡7內(nèi)部，并部分遮擋透光孔14，結(jié)合圖3和圖4所示，圖3是擋光片的后視圖，圖4是圖3的A-A剖視圖，所述擋光片5傾斜固定在擋光板6上所形成的夾角為β，β在45° 52°的范圍內(nèi)，與擋光板6形成45° 52°的夾角，如此裝配后可以通過(guò)微調(diào)擋光板6與擋板片5的夾角，調(diào)整透光孔14的透光量，以避免照度超標(biāo)。圖5和圖6所示，分別是反射鏡的結(jié)構(gòu)示意圖和圖5的B-B剖視圖，為提高光輸出效率，將單一的反射鏡7曲面分成三個(gè)區(qū)將過(guò)發(fā)光中心的水平線繞Z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度α，α =15°，再將此直線關(guān)于Y軸鏡像復(fù)制，兩直線形成150°的折線，用折線沿Z軸單一反射鏡分割成上下兩部分，其中上部分為I區(qū)，I區(qū)曲面反射的光不會(huì)被擋光板6遮擋，下部分曲面的大部分反射光將被擋光板6遮擋導(dǎo)致光輸出效率不高。再將下半部分曲面分割成兩部分，以燈泡安裝面為基準(zhǔn)面，分割面距基準(zhǔn)面20mm，形成II區(qū)和III區(qū)，其中，靠近發(fā)光中心的部分為II區(qū)，遠(yuǎn)離發(fā)光中心的部分為III區(qū)；II區(qū)的曲面可以通過(guò)調(diào)整，使反射光通過(guò)擋光板6和透鏡I形成有效的光輸出，而III區(qū)的反射光基本被擋光板6遮擋。由于剪切的曲面跟原曲面有關(guān)聯(lián)，不能作變形操作，為使擋光板6盡量少地遮擋反射鏡7下部反射的光線，用工業(yè)造型軟件對(duì)II區(qū)曲面進(jìn)行重建，形成單一的NUMBS曲面，再將此曲面繞X軸旋轉(zhuǎn)0.3°，然后利用曲面變形工具修正曲面曲率，變形量為±0.98之間(I為不變形，土為變形方向，變形值為變化的幅度，越接近1，變形量越小)，再反復(fù)導(dǎo)入光學(xué)軟件仿真分析，最終使II區(qū)反射的光線調(diào)整到不被擋光板6遮擋，并能通過(guò)透鏡I折射到相應(yīng)的有效區(qū)域，如圖7所示，從而增 強(qiáng)光線輸出，提高明暗截止線以下的照度。由于在III區(qū)仍然有部分光線能穿過(guò)擋光板6所開(kāi)的透光孔14，通過(guò)透鏡I折射后投射到明暗截止線以上，造成照度超標(biāo)。因此，通過(guò)計(jì)算，在III區(qū)的局部區(qū)域增加消光齒15，控制消光齒15的條數(shù)和密度分布，將一部分光發(fā)散，只有部分光線能通過(guò)透鏡I出射，達(dá)到降低明暗截止線以上的照度，同時(shí)又保證有一定的照度效果。調(diào)整后的曲面會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階，會(huì)反射雜散光，必須通過(guò)UG工業(yè)設(shè)計(jì)軟件將各區(qū)域的曲面光順，要求達(dá)到G3級(jí)曲面連續(xù)，然后再將曲面導(dǎo)入ASAP光學(xué)分析軟件反復(fù)進(jìn)行雜光分析，最終確定復(fù)合的反射鏡曲面數(shù)學(xué)模型。當(dāng)需要采用不同的燈泡時(shí)，只需更換燈座嵌件，即將燈泡13的燈座11壓制出的反射鏡7，再更換鹵素?zé)襞萦蠬1、H7、H9、Hll或HID燈及其對(duì)應(yīng)的燈座，重新嵌入反射鏡7后端，因此，每種燈泡對(duì)應(yīng)的反射鏡無(wú)需分別制作模具，從而大幅較低成本。另外，各部件用螺釘和螺栓連接和卡扣連接，這樣連接方式可以靈活更換燈泡13、反射鏡7、擋光板組件、透鏡支架2或透鏡1，從而組成各種不同的產(chǎn)品。將本實(shí)用新型與某國(guó)內(nèi)知名產(chǎn)品及某知名產(chǎn)品使用相同的光源、電壓，相同的實(shí)驗(yàn)條件環(huán)境下對(duì)比，經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)際檢測(cè)，照明效果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下1、照明效果比較某國(guó)內(nèi)知名產(chǎn)品視覺(jué)上中間比較亮，兩側(cè)照度下降較快，對(duì)比強(qiáng)烈，根據(jù)眼睛的特點(diǎn)，從光亮移到黑暗的地方需要一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，瞬間看不到較暗的地方，感覺(jué)照明的范圍
變窄了。某知名產(chǎn)品在整個(gè)照明范圍照度較均勻，明暗變化平緩，僅在十五度線上方有暗區(qū)，有效的照明范圍較大，但整個(gè)照明范圍感覺(jué)亮度不夠亮。本實(shí)用新型在整個(gè)法規(guī)規(guī)定照明范圍照度較均勻，有效地照明范圍最大，且亮度與左上圖的接近，而明暗截止線更清晰美觀。2、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
權(quán)利要求1.一種通用型投影式近光前照燈，包括透鏡、透鏡支架、反射鏡和燈泡，其特征在于 透鏡(I)固定在透鏡支架(2)前端，透鏡支架(2)和反射鏡(7)之間設(shè)置有擋光板組件；所述透鏡(I)的后端外側(cè)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的燈泡夾持器(10 );插有燈泡(13 )的燈座(11)嵌入反射鏡(7)后％5，并通過(guò)燈泡夾持器(10)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型投影式近光前照燈，其特征在于 所述擋光板組件包括擋光片(5)和擋光板(6);其中 所述擋光板(6)切割成與近光光型倒置的形狀，經(jīng)透鏡成像原理倒置放大后形成近光光型，并加開(kāi)多邊形透光孔(14)，保證明暗截止線線以上有照度輸出； 所述擋光片(5)通過(guò)螺釘(3)和螺母(4)傾斜固定在擋光板(6)朝向反射鏡的一面，并部分遮擋透光孔(14)，用于調(diào)節(jié)透光孔(14)的透光量，擋光片始終位于反射鏡(7)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型投影式近光前照燈，其特征在于 所述擋光片(5)傾斜固定在擋光板(6)上所形成的夾角為β，β在45° 52°的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型投影式近光前照燈，其特征在于 所述透鏡支架(2)設(shè)置有定位銷插入與擋光板組件的定位孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型投影式近光前照燈，其特征在于 所述燈泡夾持器(10)通過(guò)自攻螺釘(9)和墊圈(8)固定于反射鏡后端的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型投影式近光前照燈，其特征在于 所述反射鏡(7)的光學(xué)反射曲面分為三個(gè)區(qū)；其中 將過(guò)發(fā)光中心的水平線繞Z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度α，α =15°，再將此直線關(guān)于Y軸鏡像復(fù)制，兩直線形成150°的折線，用折線沿Z軸單一反射鏡(7)分割成上下兩部分，其中上半部分為I區(qū)； 下半部分曲面垂直分割成兩部分，以燈泡安裝面為基準(zhǔn)面，分割面距基準(zhǔn)面20mm，靠近發(fā)光中心的部分為II區(qū)，遠(yuǎn)離發(fā)光中心的部分為III區(qū)； 經(jīng)所述II區(qū)反射鏡(7 )反射的光線不被擋光板(6 )遮擋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通用型投影式近光前照燈，其特征在于 所述III區(qū)的局部區(qū)域設(shè)有消光齒(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種通用型投影式近光前照燈，包括透鏡、透鏡支架、反射鏡和燈泡，其特征在于透鏡固定在透鏡支架前端，透鏡支架和反射鏡之間設(shè)置有擋光板組件；所述透鏡的后端外側(cè)設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的燈泡夾持器；插有燈泡的燈座嵌入反射鏡后端，并通過(guò)燈泡夾持器固定。所述擋光板組件包括擋光片和擋光板；其中所述切割成與近光光型倒置的形狀，經(jīng)透鏡成像原理倒置放大后形成近光光型，并加開(kāi)多邊形透光孔，保證明暗截止線線以上有照度輸出，所述擋光片通過(guò)螺釘和螺母傾斜固定在擋光板朝向反射鏡的一面，用于調(diào)節(jié)透光孔的透光量。本實(shí)用新型可以迅速組合成系列產(chǎn)品，有利于標(biāo)準(zhǔn)化管理及批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F21W101/10GK202868532SQ20122053575
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者黃連生, 鄧建國(guó), 曠林昌, 玉進(jìn) 申請(qǐng)人:南寧燎旺車燈有限責(zé)任公司