一种用于近光车灯模组的聚光器的制作方法

本发明涉及车灯，具体地，本发明涉及一种用于近光车灯模组的聚光器。

背景技术：

目前，LED光源在近光车灯模组内的应用已经比较成熟，LED光源的近光车灯模组已多种多样，但模组小型化、结构简单、低成本和高性能是发展趋势，在这些方面，还有不少的发展空间，具备以上特征的车灯模组具有很好的市场潜力。

现有的车灯模组，聚光器一般只具有单一的聚光结构，为了形成符合特定法规(比如ECE R123Class C、V、E等法规)的近光光形，还必须具备遮光板等零件，这样做的缺点是结构上不够简化。

现有的车灯模组，为了满足特定的法规，有的要设置数十个LED光源，通过对数十个LED的中的部分进行亮、灭控制，实现近光光形中特定区域的亮度改变，这样做的缺点是，模组的成本因为LED光源的数量众多，成本较高，且模组空间较大。

因此，目前本邻域需要解决的技术问题是：现有的含有聚光器的车灯模组，集成化程度较低，为了形成截止线，以及降低某些区域的亮度，仍用增加遮光板零件实现，这使得车灯模组的结构不够简单，体积不够小巧；或者是通过大量LED的亮灭控制近光光形中特定区域的亮度变化，这样做的成本必然较高，且由于需要的LED的数量和聚光结构数量很多，整个模组的体积较大。

技术实现要素：

为克服上述问题，本发明的目的在于：提供一种用于近光车灯模组的聚光器，所述一种用于近光车灯模组的聚光器的技术方案如下：

一种用于近光车灯模组的聚光器，包括聚光结构(1)、截止线形成结构2、50L暗区形成结构3、III区形成结构4、SEG10亮度降低结构5和聚光器安装结构6，其特征在于，

所述聚光结构(1)设于聚光器的后端，即LED光源端，

所述截止线形成结构2，其近透镜端的端面轮廓曲线呈圆弧形，设于聚光器的前端，

所述SEG10亮度降低结构5为截面山坡形凸起，设于聚光器的底部，使得照射在所述SEG10亮度降低结构5上的光线对应近光光形SEG10的法规测试区域，抑制SEG10区域的亮度过高，

所述III区形成结构4设于聚光器的底部并位于所述SEG10亮度降低结构5的前端，所述III区形成结构4用于形成近光光形的展宽，并使得III区光形部分的HV测试点亮度降低，

所述50L暗区形成结构3设于聚光器的底部，该结构使近光光形中50L区域亮度可控。

根据本发明，所述聚光结构1的后端中心处设置LED光源，由所述聚光结构1汇聚的光线大部分经所述截止线形成结构2的前端面射出，形成近光光形的展宽部分，照射在所述50L暗区形成结构3上的光线经其反射和折射，将此部分光线削弱，降低近光光形50L测试点亮度；照射在所述III区形成结构4上的光线形成近光光形的III区部分，照射在所述SEG10亮度降低结构5上的光线反射和折射，将此部分光线削弱，降低近光光形SEG10测试区域亮度。

根据本发明，优选的是，所述截止线形成结构2，其近透镜端的端面轮廓曲线呈垂直于光线走向及/或沿光线走向的内凹或外凸的圆弧形，以形成15°或者45°的截止线形状。

根据本发明，优选的是，所述50L暗区形成结构3设于聚光器的底部，并位于所述III区形成结构4和所述截止线形成结构2之间，该50L暗区形成结构垂直于光线传播方向，即近光照射轴向呈三角形凸起。

所述SEG10亮度降低结构是本发明的重点，采用这种聚光器做近光车灯模组时，其光源效率一般在50％以上，效率甚至可以接近60％，而且一般不用设置风扇，因为LED分散布置，散热效果较好，为了充分利用聚光器配合LED光源的这种高效率以及散热优良性，近光的光通量输出在一般1000lm以上，如果不特意做出结构降低SEG10这部分的法规测试区域的亮度，其亮度比较高，法规判断会不合格。为了使近光光形中SEG10区域的亮度在12300cd以下，之前采用的方法是利用一块透明遮光板进行遮蔽部分光线，没有本发明直接将降低SEG10区域亮度的结构做在聚光器上简单，而且效果好，主要体现在光形更均匀。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，

所述III区展宽形成结构4-1，总体宽度10-15mm，高度0.3-0.7mm，经过的光线形成III区展宽，

为了对光线进行扩散，使III区的亮度符合法规要求，所述III区展宽形成结构4-1前端面呈小半径的圆弧形，半径R5-R10mm。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述HV亮度降低结构4-2为三角形或多边形凸起，以降低HV亮度。

优选的是，所述III区展宽形成结构4-1面向聚光器的前端呈内凹弧形。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，

所述HV亮度降低结构结构4-2，位于所述III区展宽形成结构4-1的中前部；

所述HV亮度降低结构结构4-2位于所述III区展宽形成结构4-1的中部，意味所述HV亮度降低结构结构4-2位于III区展宽形成结构4-1的内凹弧形底部，

所述HV亮度降低结构结构4-2位于所述III区展宽形成结构4-1的前部，意味所述HV亮度降低结构结构4-2比展宽形成结构4-1更近于聚光器前部位置。

另外，根据本发明，所述HV亮度降低结构结构4-2和所述III区展宽形成结构4-1的下底面(即所述III区展宽形成结构4-1与所述SEG10亮度降低结构5的抵接面)的夹角呈钝角，

根据本发明，所述HV亮度降低结构结构4-2和所述III区展宽形成结构4-1的前端面(即其二者交接处的内凹圆弧面的切线)夹角呈锐角。

由LED光源发出的光线，有效利用的部分，一部分照射到前中心入口结构1-1，另一部分就是照射到侧中心入口结构1-2上，前中心入口结构对照射到其上的光线起折射作用，被折射后的光线进入聚光器内部。

所述前中心入口结构1-1设于所述聚光结构1的中心内侧前端,材料和聚光器材料相同，为透明类的塑料或者树脂，该结构将自LED光源射出的光线进行折射后射入聚光器内部。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，

所述III区形成结构4包括III区展宽形成结构4-1和HV亮度降低结构4-2；

所述III区展宽形成结构4-1前端呈弧形，后端为和SEG10亮度降低结构5的前端相连接的薄片形状，二者中间位置设置HV亮度降低结构4-2；

所述HV亮度降低结构4-2为三角形或多边形凸起，以降低HV亮度。

所述III区形成结构4上被照射到的光线，其中大部分经所述III区展宽形成结构4-1的前端面射出，形成近光光形的展宽，另一小部分照射在所述HV亮度降低结构4-2上，经其反射和折射，使得III区光形部分的HV测试点亮度降低。

根据本发明，使得III区光形部分的HV测试点亮度降低，可使其在满足法规的前提下具有较大余量。

所谓HV，如下图11所示，是在配光屏幕上的一个测试点，其为H-H线(横轴)和V-V线(纵轴)的交点，即(0,0)位置。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，

所述III区展宽形成结构4-1，总体宽度10-15mm，高度0.3-0.7mm，经过的光线形成III区展宽，

所述III区展宽形成结构4-1前端面呈小半径的圆弧形，半径R5-R10mm。

所述III区展宽形成结构4-1前端面呈小半径的圆弧形以便对光线进行扩散，使III区的亮度符合法规要求。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述HV亮度降低结构结构4-2，位于所述III区展宽形成结构4-1的中前部，且其和所述III区展宽形成结构4-1的下底面的夹角呈钝角，和所述III区展宽形成结构4-1的前端面夹角呈锐角。

由此，使得照射到所述HV亮度降低结构结构4-2的光线被折射而改变原来的光线路径，不再照射形成近光III区的HV点及其附近的光线，降低HV点的亮度。

所述中前部位置如下图7和图8所示，为聚光器的底部视图，HV亮度降低结构4-2位于III区展宽形成结构4-1前端圆弧面的中间位置，下底面及前端面如图9所示，夹角关系如图10所示。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，

所述SEG10亮度降低结构5的沿聚光器光线走向截面呈钝角三角形，且和聚光器底面相接的两个角为锐角，

照射到所述SEG10亮度降低结构5区域上的光线对应近光光形的SEG10区域，

照射到所述SEG10亮度降低结构5上的光线，一部分全反射后，经所述截止线形成结构2的前端面射出，另一部分被直接或多次折射后射出聚光器。

根据本发明，照射到所述SEG10亮度降低结构5上的光线，一部分全反射后，经所述截止线形成结构2的前端面射出，另一部分被直接或多次折射后射出聚光器，没有从所述截止线形成结构2的前端面射出，

根据本发明，从所述截止线形成结构2的前端面射出的光线，形成近光光形的SEG10区域，其亮度在12300cd以下。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述SEG10亮度降低结构5的表面形成皮纹，对射到其上的光线进行散射以及光能消耗，降低近光光形中的SEG10区域的能量。

优选的是，根据本发明，所述SEG10亮度降低结构5的表面形成皮纹，降低近光光形中的SEG10区域的能量，使得其亮度在12300cd以下。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述聚光器安装结构6设于聚光器的两侧；所述聚光器结构设置2个以上。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述聚光器下侧面为内凹弧形面或平面，聚光器下侧面形成有沿聚光走向具有落差的左右二部分，所述聚光器(1)下侧面的具有落差的左右二部分的分界线位于聚光器(1)下侧面沿聚光走向的中部，所述落差尺寸为0.4-0.6mm范围。

根据本发明所述所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述聚光器(1)下侧面的III区形成结构4为跨越具有落差的左右二部分聚光器(1)下侧面分界线的板状凸起物，凸起物下侧面为内凹弧形。

根据本发明所述所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述SEG10亮度降低结构5跨越具有落差的左右二部分聚光器(1)下侧面分界线，且在所述SEG10亮度降低结构5表面也相差具有落差的左右二部分。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述聚光器安装结构6包括两个用于将聚光器进行安装固定的螺钉孔以及将聚光器进行预定位的长方形导槽，螺钉孔和导槽分别置于聚光器两侧，螺钉孔内设有对聚光器进行精确定位的定位筋。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，所述聚光器的材料为透明类的塑料或者树脂。例如，PC，型号LC1500PC，型号LC1500。

根据本发明所述所述一种用于近光车灯模组的聚光器，其特征在于，

所述聚光结构1包括前中心入口结构1-1、侧中心入口结构1-2和反射结构1-3；

所述前中心入口结构1-1设于所述聚光结构1的中心内侧前端，

所述反射结构1-3位于聚光器的尾端，设于所述聚光结构1的外侧，为圆弧锥形,

所述侧中心入口结构1-2设于所述聚光结构1的内侧，并连接所述前中心入口结构1-1和所述反射结构1-3；

由近光LED光源发出的光线经所述前中心入口结构1-1、所述侧中心入口结构1-2的折射和所述反射结构1-3的全反射后，向前传播。

如图1所示，前中心入口结构1-1和侧中心入口结构1-2共同组成聚光结构1的内凹面，其中前中心入口结构1-1是内凹面的前端面，侧中心入口结构1-2是内凹面的侧壁面。

另外，二者形状不同，前中心入口结构1-1为边界为圆形的弧面，侧中心入口结构1-2为两端边界都为圆弧形的锥形圆筒弧面；二者本质作用没有差别，都是对LED光源发出的光线进行折射，射入聚光器内部。但是，经前中心入口结构1-1折射后的光线没有照射到反射结构1-3，而经侧中心入口结构1-2折射后的光线，照射到反射结构1-3，再经反射结构1-3全反射。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，所述反射结构1-3的截面为外凸弧形，所述反射结构1-3的尾端设有背向LED光源照射方向的碗状光线入口凹槽。

侧中心入口结构1-2的弧形截面包括不规则的圆弧线。

所述前中心入口结构1-1设于所述聚光结构1的中心内侧前端,设置位置，和聚光器材料相同，为透明类的塑料或者树脂，例如，PC，型号LC1500PC，型号LC1500。该结构将自LED光源射出的光线进行折射后射入聚光器内部。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，所述HV亮度降低结构结构4-2，位于所述III区展宽形成结构4-1的中前部，且其和所述III区展宽形成结构4-1的下底面的夹角呈钝角，和所述III区展宽形成结构4-1的前端面夹角呈锐角，使得照射到所述HV亮度降低结构结构4-2的光线被折射而改变原来的光线路径，不再照射形成近光III区的HV点及其附近的光线，降低HV点的亮度。

所述HV亮度降低结构4-2是本发明的另一个重点，如果没有该结构，HV点的亮度虽然也可以法规规定的最大值625cd以下，但是余量会比较小，而且随光源光通量的提高，其稳定性不好，有可能HV点亮度会升高，而使得法规判断不合格，有了HV亮度降低结构，可以保证HV点的亮度在625cd以下。

根据本发明所述一种用于近光车灯模组的聚光器，所述50L暗区形成结构3为垂直于光线传播方向的三角形凸起结构，优选的是，为底边10-20°的等腰三角形。更优选的是，该结构三角形是底边15°的等腰三角形。

所述50L暗区形成结构可以使近光在具有足够照明的前提下，不产生炫目，以免影响对面来车驾驶员的正常驾驶行为。

本发明的有益效果在于：

将除了透镜之外的其他所有光学元件和聚光器零件集成为一体，在空间上相比，占用体积更小，空间利用效率大幅提高；

光学元件一体化，使得各个光学功能部件之间的位置精度得到保证，而没有装配带来的位置误差；

零件数量较少，成本低；

为达到降低近光光形中的SEG10区域的亮度，无需专门的亮度降低遮光板，将SEG10亮度降低结构做到近光聚光器上，节省零件，结构简单；

增加HV亮度降低结构，使得近光光形中HV点的亮度更低、更稳定，具有更多的法规值判断余量。

附图说明

图1是本发明用于近光车灯模组的聚光器的立体结构图一。

图2是本发明用于近光车灯模组的聚光器的立体结构图二。

图3是本发明用于近光车灯模组的聚光器的III区形成结构的立体结构图。

图4是含有本发明用于近光车灯模组的聚光器所形成的近光光形示意图。

图5是本发明用于近光车灯模组的聚光器所形成的III区光形示意图。

图6是本发明用于近光车灯模组的聚光器内SEG10亮度降低结构上光线走向示意图。

图7是本发明用于近光车灯模组的III区形成结构的HV亮度降低结构4-2设置示意图。

图8是本发明用于近光车灯模组的III区形成结构的HV亮度降低结构4-2设置放大示意图。

图9是本发明用于近光车灯模组的III区形成结构的III区展宽形成结构4-1及HV亮度降低结构4-2设置示意图。

图10是图9的放大示意图。

图11是HV亮度测试点示意图。

图12A,B分别为本发明聚光器的聚光结构示意图。

图中，1.聚光结构，2.截止线形成结构，3. 50L暗区形成结构，4.III区形成结构，5.SEG10亮度降低结构，6.聚光器安装结构，1-1.侧中心入口结构，1-2.前中心入口结构，1-3.反射结构，4-1.III区展宽形成结构，4-2.HV亮度降低结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

实施例

如图1和2所示，本发明实施例提供了一种用于近光车灯模组的聚光器，用于汽车的近光照明，置于汽车前照灯内。该聚光器包括聚光结构1、截止线形成结构2、50L暗区形成结构3、III区形成结构4、SEG10亮度降低结构5和聚光器安装结构6。该聚光器总体尺寸为长约65mm，宽约50mm，高约10mm。聚光器的材料为透明类的塑料或者树脂，本具体实施例采用材料为PC，折射率1.586-1.587。

聚光结构1设于聚光器的后端，截止线形成结构2设于聚光器的前端，SEG10亮度降低结构5设于聚光器的底部，III区形成结构4设于聚光器的底部并位于SEG10亮度降低结构5的前端，50L暗区形成结构3设于聚光器的底部，并位于III区形成结构4和截止线形成结构2之间，聚光器安装结构6设于聚光器的两侧，聚光器结构1个数为4个。

聚光结构1的后端中心处设置LED光源，由聚光结构1汇聚的光线大部分经截止线形成结构2的前端面射出，形成近光光形的展宽部分，照射在50L暗区形成结构3上的光线经其反射和折射，将此部分光线削弱，降低近光光形50L测试点亮度；照射在III区形成结构4上的光线形成近光光形的III区部分，照射在SEG10亮度降低结构5上的光线反射和折射，将此部分光线削弱，降低近光光形SEG10测试区域亮度。

4颗LED的光源光通量有两种：750lm和250lm，其中中间最大的一个聚光器位置布置750lm的LED，左边两个和右边一个布置250lm的LED，形成的近光光形示意图如图4所示，近光输出1000lm左右，亮度55lx左右。

聚光结构1包括前中心入口结构1-1、侧中心入口结构1-2和反射结构1-3，前中心入口结构1-1设于聚光结构1的中心内侧前端，反射结构1-3设于聚光结构1的外侧，侧中心入口结构1-2设于聚光结构1的内侧，并连接前中心入口结构1-1和反射结构1-3，聚光结构1的后端中心处设置LED光源，由近光LED光源发出的光线经前中心入口结构1-1、侧中心入口结构1-2的折射和反射结构1-3的全反射后，向前传播。

如图3所示，结构4包括III区展宽形成结构4-1和HV亮度降低结构4-2，III区形成结构4上被照射到的光线，其中大部分经III区展宽形成结构4-1的前端面射出，形成近光光形的展宽，另一小部分照射在HV亮度降低结构4-2上，经其反射和折射，使得III区光形部分的HV测试点亮度降低，使其满足法规的前提下具有较大余量。

III区展宽形成结构4-1，总体宽度12mm，高度0.5mm，经过的光线形成III区展宽，为了对光线进行扩散，使III区的亮度符合法规要求，其前端面呈半径R7mm的圆弧形。形成的III区展宽范围为：横向-10°～+10°，纵向到+7°。

HV亮度降低结构结构4-2，位于III区展宽形成结构4-1的中前部，且其和III区展宽形成结构4-1的下底面的夹角呈钝角，和III区展宽形成结构4-1的前端面夹角呈锐角，使得照射到HV亮度降低结构结构4-2的光线被折射而改变原来的光线路径，不再照射形成近光III区的HV点及其附近的光线，降低HV点的亮度，模拟测得HV点的亮度在0.2lx左右。

形成的III区光形示意图如图5所示。

如图6所示，SEG10亮度降低结构5的截面呈钝角三角形，且和聚光器底面相接的两个角为锐角，总体尺寸长35mm，宽20mm，高6.5mm。照射到SEG10亮度降低结构5区域上的光线对应近光光形的SEG10区域，照射到SEG10亮度降低结构5上的光线，一部分全反射后，经截止线形成结构2的前端面射出，另一部分被直接或多次折射后射出聚光器，没有从截止线形成结构2的前端面射出，从截止线形成结构2的前端面射出的光线，形成近光光形的SEG10区域，其亮度在12300cd以下。

本实施例中近光光形中的SEG10测试区域亮度为9800cd左右，符合ECE R123 Class C、V、E的法规要求。

聚光器安装结构6包括两个用于将聚光器进行安装固定的螺钉孔以及将聚光器进行预定位的长方形导槽，螺钉孔和导槽分别置于聚光器两侧，螺钉孔内设有对聚光器进行精确定位的定位筋，在模组中，聚光器定位、安装在散热器上。

根据本发明，将除了透镜之外的其他所有光学元件和聚光器零件集成为一体，空间利用效率大幅提高；各光学功能部件之间的位置精度得到保证，而无位置误差；成本低。