一种美标汽车前照灯配光系统的制作方法

文档序号:15550920发布日期:2018-09-29 00:01阅读:274来源:国知局

本发明涉及系照明领域,尤其是汽车照明配光领域,具体地说是一种美标汽车前照灯配光系统。



背景技术:

美国联邦制定了机动车安全标准《fmvss‐108》,把符合这些标准的车灯产品的认证称为:dot认证。国内的现有配光系统不能满足该标准的要求,无法通过dot认证,产品不能在美洲市场销售。为适应外贸需要而设计研制了一种美标前照灯配光系统,满足了上述标准配光性能的要求,可进行dot认证。



技术实现要素:

为了弥补以上不足,本发明提供了一种美标汽车前照灯配光系统,以解决上述背景技术中的问题。

本发明的技术方案是:一种美标汽车前照灯配光系统,包括:配光镜、反射器和卤素泡以及连接件,其特征在于:所述配光镜具有多组多角度的棱镜,所述反射器抛物曲面回转轴相对于反射口面几何中心的垂线设计有一偏置角,所述卤素泡采用了c6型双丝的结构,主丝为近光灯丝位于反射器焦点位置,副丝为远光灯丝。

优选地,所述连接件包括三根支架、空心铆钉和接触片,所述空心铆钉与接触片铆压在反射器的尾部,卤素泡三根引线分别焊在三根支架上,三根支架穿过空心铆钉与之焊接,卤素泡的近光灯丝安装在反射器焦点位置,配光镜粘接在反射器杯口上。

优选地,所述反射器包括抛物曲面、位于抛物曲面上下两侧对称设置的长斜面以及位于抛物曲面左右两侧对称设置的短斜面构成,形成一矩形反射口,抛物曲面的焦距为32mm,其回转轴za相对矩形面中心位置的垂线ka设置有水平方向偏置角和垂直方向偏置角;

所述配光镜从上至下依次包括棱镜aa、棱镜ba、棱镜ca、棱镜da、棱镜ea和棱镜fa,其中:

棱镜aa包括43个角棱镜和1个刻型号的平面,所述角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,所有棱镜均设置为俯角;

棱镜ba包括48个角棱镜,所述角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,所有角棱镜均设置为仰角;

棱镜ca包括40个角棱镜与四个片棱镜,角棱镜高度为0.45mm~0.8mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,片棱镜的宽度等于2倍角棱镜,左侧角边高度为0.3mm,所有棱镜均设置为仰角;

棱镜da包括28个角棱镜和分布在沿中心对称两边的10个片棱镜,角棱镜高度为0.45mm~0.68mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,片棱镜的宽度等于棱镜的2倍角棱镜,左侧角边高度为0.3mm,所有棱镜均设置为仰角;

棱镜ea包括18个角棱镜、在中心对称两边分布的12个片棱镜以及3个片棱镜同6个角棱镜并列棱镜组,角棱镜高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15~0.3mm,片棱镜的宽度等于2倍角棱镜,左侧角边高度为0.3,所有棱镜均设置为仰角;

棱镜fa包括48个角棱镜,高度为0.45~0.63,棱角处倒角r0.15~0.3,所有棱镜fa设置为仰角。

优选地,所述反射器主要包括抛物曲面、位于抛物曲面上下两侧对称设置的长斜面以及位于抛物曲面左右两侧对称设置的短斜面构成,形成一矩形反射口,抛物曲面的焦距为32mm,其回转轴zb相对矩形面中心位置的垂线kb的设置有一水平方向偏置角和垂直方向偏置角;

所述配光镜(1)从上至下依次包括棱镜ab、棱镜bb、棱镜cb、棱镜db、棱镜eb、棱镜fb和棱镜gb,其中:

棱镜ab包括33个角棱镜、4个片棱镜和1个刻型号的平面,角棱镜的高度为0.5mm~0.8mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜的左侧角边高度为0.4mm,所有棱镜设置为俯角;

棱镜bb包括43个角棱镜和5个片棱镜,角棱镜的高为0.4mm~0.75mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜的左侧角边高度为0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜cb包括16个角棱镜和18个片棱镜,角棱镜高度0.35mm~0.7mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜左侧角边高0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜db包括21个角棱镜、7个片棱镜和1个刻商标的平面,角棱镜高度为:0.5~0.85,片棱镜左侧角边高0.3mm,刻商标平面高度0.8mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜eb包括7个角棱镜、19个片棱镜以及10个角棱镜与5个片棱镜组成的并列组,角棱镜高度为0.5mm~0.75mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜左侧角边为0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜fb包括27个角棱镜和14个片棱镜,角棱镜高0.5mm~0.7mm,棱角处倒角r0.3mm~0.4mm,片棱镜左侧角边高度0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜gb包括52个角棱镜,角棱镜高度为0.5mm~0.7mm,棱角处倒角r0.4mm,所有棱角设置为仰角。

优选地,所述反射器由抛物曲面构成,形成圆形反射口,抛物曲面的焦距为28mm,其回转轴zd相对圆形中心位置的垂线kd的设置有一水平方向偏置角和垂直方向偏置角;

所述配光镜从上至下依次包括棱镜ad、棱镜bd、棱镜cd、棱镜dd、棱镜ed、棱镜fd、棱镜gd和棱镜hd,其中:

棱镜ad包括22个角棱镜、2个片棱镜和1个刻有型号的弧面,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15mm,片棱镜左侧角边高0.3mm,所有棱镜设置为俯角;

棱镜bd包括16个角形棱镜、7个片棱镜和片棱镜组,片棱镜组包括上下并列设置的16个片棱镜,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.35mm,片棱镜左角边高0.1mm~0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜cd包括28个角棱镜、5个片棱镜并列组以及8个角棱镜与4个片棱镜组成的并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.3mm~0.4mm;片棱镜左侧角边高0.1mm~0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜dd包括11个角形棱镜、30个片棱镜并列组以及12个角棱镜与半个刻有商标的弧面组成的并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.3mm~0.4mm,片棱镜左角边高0.3mm~0.5mm,所有棱角设置为仰角;

棱镜ed包括12个角棱镜、32个片棱镜并列组以及12个角棱镜与半个刻有商标的弧面组成的并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.4mm,片棱镜左侧角边高0.3mm~0.5mm,所有棱角设置为仰角;

棱镜fd包括23个角棱镜、8个片棱镜并列组和8个角棱镜与4个片棱镜并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.4mm,片棱镜左角边高度0.3mm~0.5mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜gd包括28个角棱镜和9个片棱镜,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.4mm,片棱镜左角边高度0.3mm~0.5mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜hd包括:34个角棱镜组成,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.5mm,所有棱镜设置为仰角。

本发明的创造有益效果在于:一种汽车前照灯配光系统的反射器运用了抛物曲面反射的光学特征,将安装在焦点上光源反射成为一束平行光,反射器的焦点处于垂直于配光屏幕的中心轴上且反射器的光轴与配光屏幕的中心轴之间具有竖直方向偏转角和水平方向偏转角;该偏转角的存在使得反射器反射的杂光向下投射分散,不影响暗区的光强分布;配光镜运用了棱镜的折射原理,根据不同系列的结构特点,在不同的位置分别设计不同形状的小棱镜,然后组合成为整体的配光镜,这些棱镜把反射器反射出来的主要光斑分配到水平2°垂直-1.5°位置,然后沿着垂直-1.5°的位置形成一条水平光带;通过反射器和配光镜的配合实现了光束照射在特定区域,避免了眩光现象,保证了驾驶员的驾驶安全;克服了目前现有配光系统不能适用美洲市场配光需求的缺陷,满足了《fmvss‐108》标准的配光要求,为dot认证解决了光型配光问题。

附图说明

图1为本发明的剖视装配结构示意图。

图2为本发明实施例一中反射器的结构示意图。

图3为本发明实施例一中配光镜的结构示意图。

图4为本发明实施例一中配光镜的分解图。

图5为本发明实施例二中反射器的结构示意图。

图6为本发明实施例二中配光镜的结构示意图。

图7为本发明实施例二中配光镜的分解图。

图8为本发明实施例三中反射器的结构示意图。

图9为本发明实施例三中配光镜的结构示意图。

图10为本发明实施例三中配光镜的分解图。

图11为本发明反射器直接反射光线在屏幕上的效果图。

图12为本发明配光后光分布在屏幕上的效果图。

具体实施方式

实施例一:

如图1、图2、图3、图4所示,一种美标汽车前照灯配光系统,包括:配光镜1、反射器2和卤素泡3以及连接件,其特征在于:所述配光镜1具有多组多角度的棱镜,所述反射器2抛物曲面回转轴相对于反射口面几何中心的垂线设计有一偏置角,所述卤素泡3采用了c6型双丝的结构,主丝为近光灯丝位于反射器2焦点位置,副丝为远光灯丝。

所述连接件包括三根支架4、空心铆钉5和接触片6,所述空心铆钉5与接触片6铆压在反射器2的尾部,卤素泡3三根引线分别焊在三根支架4上,三根支架4穿过空心铆钉5与之焊接,卤素泡3的近光灯丝安装在反射器2焦点位置,配光镜1粘接在反射器2杯口上。

所述反射器2包括抛物曲面、位于抛物曲面上下两侧对称设置的长斜面以及位于抛物曲面左右两侧对称设置的短斜面构成,形成一矩形反射口,外形长宽尺寸为165mm×105mm,抛物曲面的焦距为32mm,其回转轴za相对矩形面中心位置的垂线ka设置有水平方向偏置角和垂直方向偏置角;

所述配光镜1从上至下依次包括棱镜aa、棱镜ba、棱镜ca、棱镜da、棱镜ea和棱镜fa,其中:

棱镜aa包括43个角棱镜和1个刻型号的平面,所述角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,所有棱镜均设置为俯角;

棱镜ba包括48个角棱镜,所述角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,所有角棱镜均设置为仰角;

棱镜ca包括40个角棱镜与四个片棱镜,角棱镜高度为0.45mm~0.8mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,片棱镜的宽度等于2倍角棱镜,左侧角边高度为0.3mm,所有棱镜均设置为仰角;

棱镜da包括28个角棱镜和分布在沿中心对称两边的10个片棱镜,角棱镜高度为0.45mm~0.68mm,棱角处倒角r0.15mm~0.3mm,片棱镜的宽度等于棱镜的2倍角棱镜,左侧角边高度为0.3mm,所有棱镜均设置为仰角;

棱镜ea包括18个角棱镜、在中心对称两边分布的12个片棱镜以及3个片棱镜同6个角棱镜并列棱镜组,角棱镜高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15~0.3mm,片棱镜的宽度等于2倍角棱镜,左侧角边高度为0.3,所有棱镜均设置为仰角;

棱镜fa包括48个角棱镜,高度为0.45~0.63,棱角处倒角r0.15~0.3,所有棱镜fa设置为仰角。

实施例二:

一种美标汽车前照灯配光系统,包括:配光镜1、反射器2和卤素泡3以及连接件,其特征在于:所述配光镜1具有多组多角度的棱镜,所述反射器2抛物曲面回转轴相对于反射口面几何中心的垂线设计有一偏置角,所述卤素泡3采用了c6型双丝的结构,主丝为近光灯丝位于反射器2焦点位置,副丝为远光灯丝。

所述连接件包括三根支架4、空心铆钉5和接触片6,所述空心铆钉5与接触片6铆压在反射器2的尾部,卤素泡3三根引线分别焊在三根支架4上,三根支架4穿过空心铆钉5与之焊接,卤素泡3的近光灯丝安装在反射器2焦点位置,配光镜1粘接在反射器2杯口上。

所述反射器2主要包括抛物曲面、位于抛物曲面上下两侧对称设置的长斜面以及位于抛物曲面左右两侧对称设置的短斜面构成,形成一矩形反射口,外形长宽尺寸为142mm×200mm,抛物曲面的焦距为32mm,其回转轴zb相对矩形面中心位置的垂线kb的设置有一水平方向偏置角和垂直方向偏置角;

所述配光镜(1)从上至下依次包括棱镜ab、棱镜bb、棱镜cb、棱镜db、棱镜eb、棱镜fb和棱镜gb,其中:

棱镜ab包括33个角棱镜、4个片棱镜和1个刻型号的平面,角棱镜的高度为0.5mm~0.8mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜的左侧角边高度为0.4mm,所有棱镜设置为俯角;

棱镜bb包括43个角棱镜和5个片棱镜,角棱镜的高为0.4mm~0.75mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜的左侧角边高度为0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜cb包括16个角棱镜和18个片棱镜,角棱镜高度0.35mm~0.7mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜左侧角边高0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜db包括21个角棱镜、7个片棱镜和1个刻商标的平面,角棱镜高度为:0.5~0.85,片棱镜左侧角边高0.3mm,刻商标平面高度0.8mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜eb包括7个角棱镜、19个片棱镜以及10个角棱镜与5个片棱镜组成的并列组,角棱镜高度为0.5mm~0.75mm,棱角处倒角r0.2mm~0.4mm,片棱镜左侧角边为0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜fb包括27个角棱镜和14个片棱镜,角棱镜高0.5mm~0.7mm,棱角处倒角r0.3mm~0.4mm,片棱镜左侧角边高度0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜gb包括52个角棱镜,角棱镜高度为0.5mm~0.7mm,棱角处倒角r0.4mm,所有棱角设置为仰角。

实施例三:

一种美标汽车前照灯配光系统,包括:配光镜1、反射器2和卤素泡3以及连接件,其特征在于:所述配光镜1具有多组多角度的棱镜,所述反射器2抛物曲面回转轴相对于反射口面几何中心的垂线设计有一偏置角,所述卤素泡3采用了c6型双丝的结构,主丝为近光灯丝位于反射器2焦点位置,副丝为远光灯丝。

所述连接件包括三根支架4、空心铆钉5和接触片6,所述空心铆钉5与接触片6铆压在反射器2的尾部,卤素泡3三根引线分别焊在三根支架4上,三根支架4穿过空心铆钉5与之焊接,卤素泡3的近光灯丝安装在反射器2焦点位置,配光镜1粘接在反射器2杯口上。

所述反射器2由抛物曲面构成,形成圆形反射口,直径为178mm,抛物曲面的焦距为28mm,其回转轴zd相对圆形中心位置的垂线kd的设置有一水平方向偏置角和垂直方向偏置角;

所述配光镜1从上至下依次包括棱镜ad、棱镜bd、棱镜cd、棱镜dd、棱镜ed、棱镜fd、棱镜gd和棱镜hd,其中:

棱镜ad包括22个角棱镜、2个片棱镜和1个刻有型号的弧面,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.15mm,片棱镜左侧角边高0.3mm,所有棱镜设置为俯角;

棱镜bd包括16个角形棱镜、7个片棱镜和片棱镜组,片棱镜组包括上下并列设置的16个片棱镜,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.35mm,片棱镜左角边高0.1mm~0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜cd包括28个角棱镜、5个片棱镜并列组以及8个角棱镜与4个片棱镜组成的并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.3mm~0.4mm;片棱镜左侧角边高0.1mm~0.3mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜dd包括11个角形棱镜、30个片棱镜并列组以及12个角棱镜与半个刻有商标的弧面组成的并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.3mm~0.4mm,片棱镜左角边高0.3mm~0.5mm,所有棱角设置为仰角;

棱镜ed包括12个角棱镜、32个片棱镜并列组以及12个角棱镜与半个刻有商标的弧面组成的并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.4mm,片棱镜左侧角边高0.3mm~0.5mm,所有棱角设置为仰角;

棱镜fd包括23个角棱镜、8个片棱镜并列组和8个角棱镜与4个片棱镜并列组,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.4mm,片棱镜左角边高度0.3mm~0.5mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜gd包括28个角棱镜和9个片棱镜,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.4mm,片棱镜左角边高度0.3mm~0.5mm,所有棱镜设置为仰角;

棱镜hd包括:34个角棱镜组成,角棱镜的高度为0.45mm~0.63mm,棱角处倒角r0.5mm,所有棱镜设置为仰角。

本发明原理:

如图11所示,所述反射器2运用了抛物曲面反射的光学原理,将光源的近光灯丝安装在焦点上,光源发出的光线可以反射成为一束平行光。反射器2杯口中心正对测试屏幕的中心位置,但反射器2反射出来的这束平行光照射在测试屏幕的位置是:水平方向n°,垂直方向-q°,也就是说,抛物曲面的回转轴z同反射器2的几何中心垂直线k有水平方向偏置角和垂直方向偏置角,其作用都是将反射光向下投射,避免光线过多的散射到配光测试屏幕上美标准控制的暗区,不同方案的反射器2偏置角度有所差别。

如图12所示,所述配光镜1运用了棱镜的折射原理,在配光镜1不同的位置分别设计有不同形状的小棱镜,然后组合成为整体的配光镜,这些棱镜把反射器2反射出来的光的主要光斑分配到水平2°垂直-1.5°为中心的位置,然后沿着测试屏幕的h线下方形成一条水平光带,光带辐射水平宽度-15°~15°。这些小棱镜分为两类:一种是类似三角形但顶部与底部都有圆弧,我们称它角棱镜,它的主要作用是把光线向水平方向两边折射,角棱镜越深折射光线的角度越大,光线向水平的两边分布越宽;另一种类似于一个平面,但又有倾斜边角的棱镜我们称之为片棱镜,它的作用是根据棱镜的斜边角方向把光线向水平单方向折射。上述两种棱镜除了在水平方向有角度折射分配光线外,在垂直的方向也有斜角,我们把棱镜的上端高点至配光镜外弧面的距离大于下端高点至外弧面距离的角度,称为仰角,其作用是把光线向上折射分配;反之,把棱镜上端高点至配光镜弧面的距离小于棱镜下端高点至外弧面的距离的角度称为俯角,其作用是把光线向下方折射分配。

发光源采用了c6型双丝卤素灯泡,选用c6型灯丝灯泡除了主要作用是为配光系统提供足够的光能外,同时也方便在配光过程中水平光带的形成。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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