摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡及近光燈透鏡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及車燈透鏡。本實(shí)用新型提供摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡及近光燈透鏡，以克服現(xiàn)有摩托車前照燈明暗截止線太寬的缺點(diǎn)。采用的技術(shù)方案可概括為：摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，包括光源孔、正入射面及側(cè)入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面和出光面，第一反射面與第二反射面為方形貝賽爾曲面，且以透鏡中心光軸為軸線水平對稱分布，第三反射面與第四反射面以透鏡中心光軸為軸線垂直對稱分布；出光面包括正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面、第四出射面及側(cè)出射面；正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面分別與正入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面相對應(yīng)；適用于摩托車照明。
【專利說明】摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡及近光燈透鏡【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車燈透鏡，特別是涉及摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡及近光燈透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]在摩托車前照燈配光中，要求遠(yuǎn)光照明有足夠的照明亮度，近光照明需在25米處的垂直屏幕中形成一條明顯的明暗截止線，即光照強(qiáng)度的強(qiáng)區(qū)與弱區(qū)對比明顯，過渡區(qū)??；且燈光向下傾斜，以免對近處的行人或?qū)Ψ今{駛?cè)藛T造成刺目眩光感，而引發(fā)安全事故。
[0003]而目前的摩托車前照燈透鏡均采用非常普通的球面或非球面透鏡，只對光線產(chǎn)生一定的匯聚作用，遠(yuǎn)光照明強(qiáng)度有限，對于近光照明，更難以形成一條明顯的明暗截止線，即或是汽車近光照明，也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、特別是光能損失太大等一系列問題，這就很難達(dá)到配光標(biāo)準(zhǔn)中的要求。近年來，LED光源技術(shù)的發(fā)展日新月異，它的優(yōu)勢已在業(yè)界達(dá)成共識，車燈市場迫切需要及時推出能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求的遠(yuǎn)光和近光照明的LED照明光學(xué)系統(tǒng)，因此，開發(fā)這樣的光學(xué)系統(tǒng)成為該領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中摩托車前照燈明暗截止線太寬的缺點(diǎn)，提供一種摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡及近光燈透鏡。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，包括光源孔、位于光源孔前方的正入射面及光源孔四周的側(cè)入射面、反射面和位于透鏡前端的出光面，反射面包括第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面，第一反射面與第二反射面以透鏡中心光軸為軸線水平對稱分布，第三反射面與第四反射面以透鏡中心光軸為軸線垂直對稱分布，第一反射面與第二反射面面型為方形貝賽爾曲面；出光面包括正出射面及側(cè)出射面；側(cè)出射面又包括第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面；正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面分別與正入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面相對應(yīng)。
[0006]具體的，第一出射面與第二出射面為自由曲面。
[0007]進(jìn)ー步的，第三反射面及第四反射面為自由曲面。
[0008]進(jìn)ー步的，光源孔為方孔。
[0009]本實(shí)用新型采用的另ー技術(shù)方案是:摩托車近光燈透鏡，包括上述摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，還包括設(shè)置于摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡出光面前的近光調(diào)制復(fù)眼元件，近光調(diào)制復(fù)眼元件包括中心區(qū)域、第一復(fù)眼區(qū)域、第二復(fù)眼區(qū)域、第三復(fù)眼區(qū)域及第四復(fù)眼區(qū)域，中心區(qū)域、第ー復(fù)眼區(qū)域、第二復(fù)眼區(qū)域、第三復(fù)眼區(qū)域及第四復(fù)眼區(qū)域分別與正出射面、第一出射面、第二出射面、第三出射面及第四出射面相對應(yīng)，中心區(qū)域、第一復(fù)眼區(qū)域、第二復(fù)眼區(qū)域、第三復(fù)眼區(qū)域及第四復(fù)眼區(qū)域上設(shè)置有復(fù)眼單元。
[0010]具體的，近光調(diào)制復(fù)眼元件上的復(fù)眼單元面型為自由曲面。
[0011]進(jìn)ー步的，每個復(fù)眼単元面型不相同。[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:通過本實(shí)用新型能夠改變出射光的分布，使出射光斑有明顯的明暗截止線，且能夠增強(qiáng)出射光的亮度，提高遠(yuǎn)光照度，增強(qiáng)近光燈出射光強(qiáng)，優(yōu)化照明效果。本實(shí)用新型適用于摩托車照明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡的后側(cè)視圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡的前側(cè)視圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的摩托車近光燈透鏡的側(cè)視圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2的摩托車近光燈透鏡的前面正視圖；
[0018]其中，I為光源孔，Cl為正入射面，C2為側(cè)入射面，A為反射面，Al I為第一反射面，A12為第二反射面，A21為第三反射面，A22為第四反射面，D為出光面，DO為正出射面，Dl為側(cè)出射面，Dll為第一出射面，D12為第二出射面，D21為第三出射面，D22為第四出射面，B為近光調(diào)制復(fù)眼元件，BO為復(fù)眼単元，B3為中心區(qū)域，Bll為第一復(fù)眼區(qū)域，B12為第二復(fù)眼區(qū)域，B21為第三復(fù)眼區(qū)域，B22為第四復(fù)眼區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)ー步說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，包括方形的光源孔1、位于光源孔I前方的正入射面Cl及光源孔I四周的側(cè)入射面C2、反射面A和位于透鏡前端的出光
面D0
[0022]反射面A包括第一反射面All、第二反射面A12、第三反射面A21及第四反射面A22，第一反射面All與第二反射面A12以透鏡中心光軸為軸線水平對稱分布，第三反射面A21與第四反射面A22以透鏡中心光軸為軸線垂直對稱分布，第一反射面All與第二反射面A12面型為方形貝賽爾曲面；四個反射面互成90度。透鏡中心光軸為透鏡的幾何對稱軸，即光源放置于光源孔I中吋，出射光的中心光軸。
[0023]出光面D包括正出射面DO及由第一出射面D11、第二出射面D12、第三出射面D21及第四出射面D22構(gòu)成的側(cè)出射面Dl ;正出射面D0、第一出射面D11、第二出射面D12、第三出射面D21及第四出射面D22分別與正入射面Cl、第一反射面All、第二反射面A12、第三反射面A21及第四反射面A22相對應(yīng)，即表明第一出射面Dll與第二出射面D12以透鏡中心光軸為軸線水平對稱分布，第三出射面D21與第四出射面D22以透鏡中心光軸為軸線垂直對稱分布。
[0024]方形的光源孔I的正入射面Cl接收光源的小角度光線，而后經(jīng)正出射面DO出射，成為遠(yuǎn)光照明的一部分。從光源發(fā)出的大角度光線通過光源孔I四周的四個側(cè)入射面C2后被分為4束，垂直方向和水平方向各2束，分別入射到四個反射面:第一反射面AU、第二反射面A12、第三反射面A21及第四反射面A22上，經(jīng)分別以透鏡中心光軸為軸線水平對稱或垂直對稱分布的四個出射面后平行出射，產(chǎn)生遠(yuǎn)光照明。
[0025]具體而言，各個面的面型說明如下:[0026]正入射面Cl為偶次非球面，其對應(yīng)的正出射面DO為平面。小角度光線經(jīng)正入射面Cl及正出射面DO后的調(diào)制后變成平行光出射。
[0027]第一反射面All與第二反射面A12面型為方形貝賽爾曲面，與其配合的第一出射面Dll與第二出射面D12為自由曲面。由于以透鏡中心光軸為軸線水平対稱，因此以第一反射面All和第一出射面Dll為例，說明其光路調(diào)整方式:這樣的設(shè)計首先將光源發(fā)出的大角度光線在經(jīng)過第一反射面All反射后，光線僅僅在子午方向被調(diào)整為平行于光軸，對于弧矢方向，第一反射面All僅起ー個平面反射的作用；當(dāng)光線經(jīng)過第一出射面Dll后，光線在子午方向不做任何改變，僅僅在弧矢方向被調(diào)整到平行于光軸出射。這樣的設(shè)計能夠有效降低光源尺寸大小對發(fā)散角度的敏感度，最大限度降低擴(kuò)展光源的出射發(fā)散度，提高遠(yuǎn)光的中心照度，更主要的是，更便于后續(xù)與近光調(diào)制復(fù)眼元件B配合后的近光照明截止線的實(shí)現(xiàn)。否則，近光截止線的平直性和明顯度將大打折扣。
[0028]第三反射面A21及第四反射面A22為自由曲面，考慮到注塑エ藝和透鏡尺寸大小的要求，對應(yīng)的第三出射面D21與第四出射面D22為向透鏡內(nèi)傾斜的平面，即第三出射面D21與第四出射面D22與正出射面DO之間的夾角為鈍角，這樣可以減小整個遠(yuǎn)光燈透鏡的尺寸，節(jié)約成本、注塑エ藝更好。
[0029]同理，以第三反射面A21及第三出射面D21為例，說明其調(diào)整光路的方式:光源發(fā)出的大角度光線經(jīng)第三反射面A21反射后，在子午和弧矢方向均平行于光軸出射。因此第三反射面A21不設(shè)計為方形貝賽爾曲面而為自由曲面，這是為了避免相鄰反射面出射光線的相交及雜光的產(chǎn)生，從而提高遠(yuǎn)光中心照明強(qiáng)度和近光明暗截止線的對比度。
[0030]綜上所述，這樣的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡有利于提高遠(yuǎn)光照明的中心照度。
[0031]實(shí)施例2
[0032]如圖4至圖5所示，本實(shí)用新型的摩托車近光燈透鏡，包括上述摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，還包括設(shè)置于摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡出光面D前的近光調(diào)制復(fù)眼元件B，近光調(diào)制復(fù)眼元件B包括中心區(qū)域B3、第一復(fù)眼區(qū)域B11、第二復(fù)眼區(qū)域B12、第三復(fù)眼區(qū)域B21及第四復(fù)眼區(qū)域B22，中心區(qū)域B3、第一復(fù)眼區(qū)域B11、第二復(fù)眼區(qū)域B12、第三復(fù)眼區(qū)域B21及第四復(fù)眼區(qū)域B22分別與正出射面D0、第一出射面D11、第二出射面D12、第三出射面D21及第四出射面D22相對應(yīng)，中心區(qū)域B3、第一復(fù)眼區(qū)域B11、第二復(fù)眼區(qū)域B12、第三復(fù)眼區(qū)域B21及第四復(fù)眼區(qū)域B22上設(shè)置有復(fù)眼單元B0。
[0033]即表明，第一復(fù)眼區(qū)域Bll與第二復(fù)眼區(qū)域B12以透鏡中心光軸為軸線水平對稱分布；第三復(fù)眼區(qū)域B21與第四復(fù)眼區(qū)域B22以透鏡中心光軸為軸線垂直對稱分布。
[0034]將近光調(diào)制復(fù)眼元件B垂直于透鏡中心光軸放置在摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡的出光面D前方的適當(dāng)位置，摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡產(chǎn)生的遠(yuǎn)光，經(jīng)近光調(diào)制復(fù)眼元件B調(diào)制后產(chǎn)生近光，能夠在目標(biāo)區(qū)域即摩托車前25米的測試屏幕處形成一條清晰的水平明暗截止線。第一復(fù)眼區(qū)域Bll和第二復(fù)眼區(qū)域B12分別用于調(diào)整從第一出射面Dll和第二出射面D12出射的光線；第三復(fù)眼區(qū)域B21及第四復(fù)眼區(qū)域B22分別用于調(diào)整從第三出射面D21及第四出射面D22出射的光線；中心區(qū)域B3用于調(diào)整從正出射面DO出射的光線。上述各個復(fù)眼區(qū)域的復(fù)眼單元BO為自由曲面，該面型能夠同時完成配光燈光的偏移和散射功能，提高了光能利用率，拓展近光燈的設(shè)計自由度。由于近光照明在水平方向可以是對稱的，因此，近光調(diào)制復(fù)眼元件B上的兩個區(qū)域在水平方向上是對稱的。[0035]近光調(diào)制復(fù)眼上的各個區(qū)域可由整塊再細(xì)分，本例中將第三復(fù)眼區(qū)域B21及第四復(fù)眼區(qū)域B22細(xì)分為3部分，使得整個近光調(diào)制復(fù)眼元件B的厚度變得更加均勻，一方面可以使近光調(diào)制復(fù)眼元件外觀更加美觀，另一方面厚度均勻更容易保證加工精度。
[0036]為了避免各個復(fù)眼単元出射光的相互干擾，減小雜散光的影響，考慮到加工難度，可以使得相鄰的復(fù)眼単元BO面型并不相同；在目前的加工エ藝下，加工各個復(fù)眼単元BO的透鏡都不相同并不是什么難點(diǎn)。
[0037]中心區(qū)域B3、第一復(fù)眼區(qū)域B11、第二復(fù)眼區(qū)域B12、第三復(fù)眼區(qū)域B21及第四復(fù)眼區(qū)域B22都是由復(fù)眼単元BO構(gòu)成，而復(fù)眼単元BO的面型可以不相同，同理，尺寸大小也可以不相同，只要能夠獨(dú)立成塊，起到獨(dú)立調(diào)制光線的獨(dú)立單元即可稱作復(fù)眼單元B0。如圖5中，第一復(fù)眼區(qū)域Bll中的獨(dú)立單元為復(fù)眼單元B0，同理，第三復(fù)眼區(qū)域B21的三部分中的每個單元皆可作為相互獨(dú)立的復(fù)眼單元BO ;中心區(qū)域B3可以整體作為ー個獨(dú)立的復(fù)眼單元BO。
[0038]本實(shí)用新型的效果優(yōu)于國標(biāo)要求，能夠使得遠(yuǎn)光照明的中心照度高，近光照明能量無損失且截止線明顯。
【權(quán)利要求】
1.摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，包括光源孔(I)、位于光源孔(I)前方的正入射面(Cl)及光源孔(I)四周的側(cè)入射面(C2)、反射面(A)和位于透鏡前端的出光面(D)，其特征在于，反射面(A)包括第一反射面(All)、第二反射面(A12)、第三反射面(A21)及第四反射面(A22)，第一反射面(All)與第二反射面(A12)以透鏡中心光軸為軸線水平對稱分布，第三反射面(A21)與第四反射面(A22)以透鏡中心光軸為軸線垂直對稱分布，第一反射面(All)與第二反射面(A12)面型為方形貝賽爾曲面；出光面(D)包括正出射面(DO)及側(cè)出射面(Dl);側(cè)出射面(Dl)又包括第一出射面(D11)、第二出射面(D12)、第三出射面(D21)及第四出射面(022);正出射面(00)、第ー出射面(011)、第ニ出射面(012)、第三出射面(021)及第四出射面(D22)分別與正入射面(Cl)、第一反射面(All)、第二反射面(A12)、第三反射面(A21)及第四反射面(A22)相對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，其特征在于，第一出射面(Dll)與第二出射面(D12)為自由曲面。
3.如權(quán)利要求2所述的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，其特征在于，第三反射面(A21)及第四反射面(A22)為自由曲面。
4.如權(quán)利要求3所述的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，其特征在于，光源孔(I)為方孔。
5.摩托車近光燈透鏡，其特征在于，包括權(quán)利要求1至4中任意一項所述的摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡，還包括設(shè)置于摩托車遠(yuǎn)光燈透鏡出光面(D)前的近光調(diào)制復(fù)眼元件(B)，近光調(diào)制復(fù)眼元件(B)包括中心區(qū)域(B3)、第一復(fù)眼區(qū)域(B11)、第二復(fù)眼區(qū)域(B12)、第三復(fù)眼區(qū)域(B21)及第四復(fù)眼區(qū)域(B22)，中心區(qū)域(B3)、第一復(fù)眼區(qū)域(B11)、第二復(fù)眼區(qū)域(B12)、第三復(fù)眼區(qū)域(B21)及第四復(fù)眼區(qū)域(B22)分別與正出射面(D0)、第一出射面(D11)、第二出射面(D12)、第三出射面(D21)及第四出射面(D22)相對應(yīng)，中心區(qū)域(B3)、第一復(fù)眼區(qū)域(B11)、第二復(fù)眼區(qū)域(B12)、第三復(fù)眼區(qū)域(B21)及第四復(fù)眼區(qū)域(B22)上設(shè)置有復(fù)眼單元(B0)。
6.如權(quán)利要求5所述的摩托車近光燈透鏡，其特征在于，近光調(diào)制復(fù)眼元件(B)上的復(fù)眼単元(BO)面型為自由曲面。
7.如權(quán)利要求6所述的摩托車近光燈透鏡，其特征在于，每個復(fù)眼單元(BO)面型不相同。
【文檔編號】F21V5/04GK203431719SQ201320544414
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】曹紅曲 申請人:成都?xì)W盛光電科技有限公司