一種汽車前照燈組件及汽車前照燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)透鏡領(lǐng)域，特指一種汽車前照燈組件及汽車前照燈。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車前照燈是汽車中必不可少的部件，目前的汽車前照燈，通常采用單個(gè)燈泡放置于拋物面反光杯的焦點(diǎn)處來(lái)進(jìn)行夜間照明，由于光源有一定的尺寸大小，通過(guò)一定尺寸的反光杯后光束難以有效控制準(zhǔn)直，光束發(fā)散角較大，這樣在遠(yuǎn)方一定距離處會(huì)存在光照不足的現(xiàn)象；目前消極的辦法是增大燈泡的功率來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，這樣會(huì)給系統(tǒng)控制、使用壽命、環(huán)保及安全方面帶來(lái)不利，更主要的問(wèn)題是會(huì)使有效照明范圍外的光強(qiáng)大幅度提升，這樣會(huì)給對(duì)面來(lái)的車輛造成極大的視覺(jué)干擾，容易引發(fā)交通事故，這一現(xiàn)象眾所周知。如果采用多組燈泡進(jìn)行照明，雖然能夠解決亮度不足和照射距離近的問(wèn)題，但成本及外觀方面又很難達(dá)到要求，這一矛盾的根源就是高光通量必然伴隨光源的尺寸增大，而光源尺寸的增大必然導(dǎo)致光束發(fā)散角的增大，隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，相信大功率小尺寸的LED光源會(huì)逐步得到一定程度的改善，但這種改善畢竟有限，LED光源的巨大優(yōu)勢(shì)眾所周知，在目前汽車上應(yīng)用也及其普及，但在應(yīng)用到前照燈方面一直還存在技術(shù)上的諸多難題，因此，針對(duì)前照燈的LED光源及照明光路系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一直是為該領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)和難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種汽車前照燈組件及汽車前照燈，該汽車前照燈組件能夠?qū)ED光源發(fā)出的光束，通過(guò)聚光透鏡組的聚光作用和控光透鏡機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)后，能夠避免光束的發(fā)散，利于光束沿同一方向朝遠(yuǎn)方照射。本發(fā)明的汽車前照燈采用上述汽車前照燈照明組件，能夠?qū)崿F(xiàn)光束的均勻分布，光束的遠(yuǎn)距離照射，且在遠(yuǎn)距離照射中光束不會(huì)發(fā)散，亮度均勻，強(qiáng)度高。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車前照燈組件，它包括光源、聚光透鏡組和控光透鏡機(jī)構(gòu)，所述聚光透鏡組位于光源與控光透鏡機(jī)構(gòu)之間；所述控光透鏡機(jī)構(gòu)包括僅反射光束的反射面、以及將經(jīng)反射面反射后的光束再產(chǎn)生折射的出射面;所述反射面與出射面相配合，使每一顆光源發(fā)出的光束經(jīng)反射面、出射面后所形成的虛像點(diǎn)均在反光透鏡機(jī)構(gòu)的幾何中心軸線上的同一位置處。
[0005]由于上述結(jié)構(gòu)，所述光源發(fā)出光束后，其光束是發(fā)散的，不利于光束沿同一方向朝遠(yuǎn)方照射，因此通過(guò)聚光透鏡組的設(shè)置可將光源發(fā)出的發(fā)散光束進(jìn)行匯聚，并匯聚至控光透鏡機(jī)構(gòu)的反射面上，該光束經(jīng)過(guò)反射面進(jìn)行反射后，從出射面折射出；該反射面與出射面的結(jié)合，可使折射后的光束其反向延長(zhǎng)線聚集于某一小區(qū)域內(nèi)，或折射后的光束其反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)在某一小區(qū)域內(nèi)。由于常用的汽車前照燈，其反光杯內(nèi)壁采用拋物面結(jié)構(gòu)，因此將本發(fā)明汽車前照燈組件應(yīng)用到汽車前照燈時(shí)，該反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)或聚集區(qū)域剛好位于拋物面反光杯的焦點(diǎn)附近，從而確保光束經(jīng)拋物面反光杯后平行射出。
[0006]進(jìn)一步的，所述聚光透鏡組包括相互并列的第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組；所述第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組均設(shè)于透鏡座上；或第一聚光透鏡組設(shè)于透鏡座上，所述第二聚光透鏡組設(shè)于控光透鏡機(jī)構(gòu)的底面上。
[0007]進(jìn)一步的，所述第一聚光透鏡組包括若干第一曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于透鏡座上，所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于透鏡座上，所述第一曲面透鏡與第二曲面透鏡之間相互匹配設(shè)置并位于同一軸線上。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一聚光透鏡組包括透鏡座和第一曲面透鏡，其中若干第一曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于透鏡座上;所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡，其中若干第二曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于控光透鏡機(jī)構(gòu)的底面，其中第一曲面透鏡與第二曲面透鏡之間相互匹配設(shè)置并位于同一軸線上。
[0009]進(jìn)一步的，所述控光透鏡機(jī)構(gòu)包括位于中部的內(nèi)凹反射面、位于側(cè)面的出射面、及位于底面的第二曲面透鏡，所述出射面與反射面相連，所述反射面的內(nèi)壁鍍?cè)O(shè)有反射膜。
[0010]進(jìn)一步的，所述光源包括若干LED光源，其中若干LED光源呈陣列均勻布置于同一圓周上，且所述LED光源位于透鏡座遠(yuǎn)離控光透鏡機(jī)構(gòu)的一側(cè)，所述LED光源、第一曲面透鏡及第二曲面透鏡相對(duì)應(yīng)且?guī)缀沃行奈挥谕惠S線上。
[0011 ]由于上述結(jié)構(gòu)，多個(gè)LED光源能夠增加光照強(qiáng)度，LED光源成陣列排布能夠使光束再傳播過(guò)程中有較好的均勻性;每個(gè)LED光源發(fā)出的光束都是發(fā)散的，因此每個(gè)LED光源前方都要安裝聚光透鏡組來(lái)對(duì)光束進(jìn)行匯聚，通過(guò)第一曲面透鏡和第二曲面透鏡的組合作用后，將光束進(jìn)行匯聚，LED光源、第一曲面透鏡及第二曲面透鏡設(shè)置在同一軸線上，有利于光束的匯聚;進(jìn)而保證光束能夠沿同一個(gè)方向傳播，而不會(huì)因光束的發(fā)散而損失部分光束。
[0012]進(jìn)一步的，所述反射面由若干扇面形/扇形的反射單元拼接而成;其中反射單元同LED光源、第一曲面透鏡及第二曲面透鏡相匹配。
[0013]由于上述結(jié)構(gòu)，反射面由若干扇面形/扇形的反射單元拼接而成，因此反射不再是連續(xù)的，每個(gè)扇面形/扇形的反射單元分別將光束反射到指定的區(qū)域，這樣能夠方便光束的調(diào)節(jié)，能夠使光束集中，便于調(diào)整亮度的均勻性;每個(gè)扇面形/扇形的反射單元與每個(gè)LED光源相對(duì)應(yīng)，則每個(gè)扇面形/扇形的反射單元反射對(duì)應(yīng)LED光源發(fā)出的光束。
[0014]進(jìn)一步的，所述出射面為光滑連續(xù)的環(huán)形曲面，該環(huán)形曲面為貝塞爾曲線以幾何中心軸線環(huán)繞一周形成的曲面;或者所述出射面為若干軸線方向上依次拼接的環(huán)形面，其中任意兩相鄰環(huán)形面的拼接處，其曲率不連續(xù)。
[0015]由于上述結(jié)構(gòu)，若出射面為光滑連續(xù)的環(huán)形曲面，則光束能夠均勻的折射出去;若出射面曲率不連續(xù)，則通過(guò)不同的環(huán)形面能夠?qū)⒐馐植嫉讲煌膮^(qū)域，便于光束進(jìn)行調(diào)
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[0016]進(jìn)一步的，通過(guò)聚光透鏡組的幾何中心、及控光透鏡機(jī)構(gòu)的幾何中心設(shè)有貫穿的通孔。
[0017]本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車前照燈，包括拋物面反光杯、及上述汽車前照燈組件，所述汽車前照燈組件置于拋物面反光杯內(nèi)；其中光源發(fā)出的光束，通過(guò)聚光透鏡組匯聚至反射面，經(jīng)反射面反射的光束，從出射面折射至拋物面反光杯內(nèi)壁后射向遠(yuǎn)方。
[0018]由于上述結(jié)構(gòu)，所述光源發(fā)出光束后，通過(guò)聚光透鏡組將光源組件發(fā)散出的光束進(jìn)行匯聚，并匯聚至控光透鏡機(jī)構(gòu)的反射面上，該光束經(jīng)過(guò)反射面進(jìn)行反射后，從出射面折射出；折射出的光線再經(jīng)拋物面反光杯內(nèi)壁反射后射向遠(yuǎn)方。該反射面與出射面的結(jié)合，可使折射后的光束其反向延長(zhǎng)線聚集于某一小區(qū)域內(nèi)，或折射后的光束其反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)在某一小區(qū)域內(nèi)。由于汽車前照燈的拋物面反光杯內(nèi)壁采用拋物面結(jié)構(gòu)，該反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)或聚集區(qū)域剛好位于拋物面反光杯的焦點(diǎn)附近，從而確保光束經(jīng)拋物面反光杯后平行射出。
[0019]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
該汽車前照燈組件能夠?qū)ED光源發(fā)出的光束，通過(guò)聚光透鏡組的聚光作用和控光透鏡機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)后，能夠避免光束的發(fā)散，利于光束沿同一方向朝遠(yuǎn)方照射。本發(fā)明的汽車前照燈采用上述汽車前照燈照明組件，能夠?qū)崿F(xiàn)光束的均勻分布，光束的遠(yuǎn)距離照射，且在遠(yuǎn)距離照射中光束不會(huì)發(fā)散，能夠使光束最大限度地保持亮度均勻且光照強(qiáng)度高。避免照射范圍中出現(xiàn)內(nèi)部暗，外部亮的現(xiàn)象。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的原理圖；
圖2和圖3是本發(fā)明的反射面和出射面圖；
圖4是本發(fā)明的透鏡座；
圖5是本發(fā)明的控光透鏡機(jī)構(gòu)；
圖6是本發(fā)明的聚光透鏡組結(jié)構(gòu)圖；
圖7是本發(fā)明的出射面的環(huán)形面結(jié)構(gòu)圖；
圖8和圖9是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021 ]圖中標(biāo)記:1-反射面，2-出射面，3-LED光源，4_透鏡座，5_第一曲面透鏡，6-第二全面透鏡，7-反射單元，8-環(huán)形面，9-凸緣反射面，I O-凸緣折射面。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]實(shí)施例1:
如圖1至6所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車前照燈組件，它包括光源、聚光透鏡組和控光透鏡機(jī)構(gòu)，所述聚光透鏡組位于光源與控光透鏡機(jī)構(gòu)之間；所述控光透鏡機(jī)構(gòu)包括僅反射光束的反射面1、以及將經(jīng)反射面I反射后的光束再產(chǎn)生折射的出射面2;所述反射面I與出射面2相配合，使每一顆光源產(chǎn)生的光束經(jīng)反射面1、出射面2后所形成的虛像點(diǎn)均在控光透鏡機(jī)構(gòu)的幾何中心軸線上的同一位置處。
[0025]所述聚光透鏡組包括相互并列的第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組;所述第一聚光透鏡組設(shè)于透鏡座4上，所述第二聚光透鏡組設(shè)于控光透鏡機(jī)構(gòu)的底面上。
[0026]所述第一聚光透鏡組包括透鏡座4和第一曲面透鏡5，其中若干第一曲面透鏡5呈圓周陣列均勻布置于透鏡座4上;所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡6，其中若干第二曲面透鏡6呈圓周陣列均勻布置于控光透鏡機(jī)構(gòu)的底面上，其中第一曲面透鏡5與第二曲面透鏡6之間相互匹配設(shè)置并位于同一軸線上。
[0027]所述第一曲面透鏡和第二曲面透鏡都為凸透鏡;或第一曲面透鏡為凸透鏡，第二曲面透鏡為凹透鏡。本實(shí)施例中第一曲面透鏡和第二曲面透鏡都采用凸透鏡。
[0028]所述控光透鏡機(jī)構(gòu)包括位于中部的內(nèi)凹反射面1、位于側(cè)面的出射面2、及位于底面的第二曲面透鏡6，所述出射面2與反射面I相連，所述反射面I的內(nèi)壁鍍?cè)O(shè)有反射膜。
[0029]所述光源包括若干LED光源3，其中若干LED光源3呈陣列均勻布置于同一圓周上，且所述LED光源3位于透鏡座4遠(yuǎn)離控光透鏡機(jī)構(gòu)的一側(cè)，所述LED光源3、第一曲面