一种实现汽车远光的厚壁式聚光器的制作方法

1.本实用新型涉及车辆照明技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种实现汽车远光的厚壁式聚光器。


背景技术：

2.随着led光源技术的日渐成熟，led用作车灯光源的成本逐渐降低。led车灯将逐渐替代卤素车灯和高压放电车灯成为汽车照明最广泛使用的选择。为了使led光源更广泛的适用于各个级别的汽车，提高汽车大灯的设计通用性和设计效率，设计使用led作为光源的大灯单光模组成为如今的趋势之一。
3.在评价大灯单光模组光学性能时，对于近光，在满足法规要求的同时，还会评价截止线清晰度、光型宽度、光照颜色以及均匀性等方面；对于远光，在满足法规要求的同时，则更在意其光型的中心亮度、均匀性和颜色等方面。
4.目前常规设计样式的远光模组聚光器得到的远光光型效果并不理想，中心亮度不高的同时，光照颜色也不够均匀。为了解决这些问题，本实用新型提出了一种新设计的远光模组聚光器。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型第一个方面提供了一种实现汽车远光的厚壁式聚光器，所述聚光器包括聚光单元、侧壁和出光面，所述聚光单元和出光面之间通过侧壁连接，所述出光面为马鞍形曲面。
6.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述侧壁为轴对称设置。
7.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述侧壁包括顶部侧壁和下部侧壁，顶部侧壁位于下部侧壁的上方。
8.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述顶部侧壁为平面或曲面。
9.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述顶部侧壁经过抛光处理。
10.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述下部侧壁包括左侧壁、右侧壁、下侧壁，所述左侧壁和右侧壁分别位于下侧壁的左上方和右上方。
11.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述下部侧壁设有花纹。
12.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述聚光单元包括若干个反射面，所述反射面上设有入光面。
13.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述反射面为外凸形。
14.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述入光面平行或交叉排列。
15.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
16.(1)本实用新型提供的聚光器出光面采用马鞍形曲面设计，即从顶部侧壁向下看，出光面为内凹形，从左侧壁或右侧壁向出光面看，出光面为外凸形，通过设计马鞍型的出光面，可用于保证光型的均匀程度。
17.(2)led光源发出的光线依次经过聚光单元的光线经过顶部侧壁的反射和下部侧壁的折射，可将更多光线汇聚至光型中心并起束形效果，用于汽车远光时，可达到好的路照效果。
18.(3)通过对顶部侧壁和下部侧壁进行抛光或花纹处理，可有利于提高顶部侧壁的全反射，并避免下部侧壁的光线出现杂散光，提高光型效果，且相比于常规聚光器，中心区域亮度可明显提高。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为所述厚壁式聚光器一种实施方式的出光面方向的立体结构示意图。
21.图2为所述厚壁式聚光器一种实施方式的聚光单元方向的立体结构示意图。
22.图3为所述厚壁式聚光器另一种实施方式的出光面方向的立体结构示意图。
23.图4为所述厚壁式聚光器另一种实施方式的聚光单元方向的立体结构示意图。
24.图5为厚壁式聚光器从顶部看的光线示意图。
25.图6为厚壁式聚光器从侧面看的光线示意图。
26.图7为实施例提供的厚壁式聚光器的光型。
27.其中，1
‑
聚光单元、2
‑
下部侧壁、3
‑
顶部侧壁、4
‑
出光面、11
‑
入光面、12
‑
反射面、21
‑
下侧壁、22
‑
左侧壁、23
‑
右侧壁。
具体实施方式
28.参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本实用新型所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
29.参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
30.单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
31.此外，本实用新型要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.以下通过具体实施方式说明本实用新型，但不局限于以下给出的具体实施例。
36.本实用新型提供一种实现汽车远光的厚壁式聚光器，所述聚光器包括聚光单元、侧壁和出光面，所述聚光单元和出光面之间通过侧壁连接。
37.从聚光单元中的反射面，以及侧壁经过反射、折射后的有效光线均通过该聚光器的出光面，因此调整出光面的设计可对光型整体的均匀性产生影响。申请人发现，设计出光面为特殊的马鞍形曲面，即从顶部侧壁向下看，出光面为内凹形，从左侧壁或右侧壁向出光面看，出光面为外凸形，可减少来自led聚光单元直射光的偏折，进而减少每个led聚光单元光束的边缘亮边，保证了光型不同区域间的亮度过度平缓，实现了较好的均匀性。在一种实施方式中，所述出光面为马鞍形曲面。
38.为更好束形并提高光型中心亮度，申请人发现，可以将侧壁设为轴对称。且本实用新型采用厚壁设计，拥有更长的侧壁区域，用于实现全反射将更多光线汇聚至光型中心并起束形效果。在一种实施方式中，所述侧壁为轴对称设置。
39.为了更好提高光型中心区域亮度，申请人发现，可通过抛光处理提高顶部侧壁平整度，从而使得射向顶部侧壁的光线，可被顶部侧壁全反射向出光面，最终投射至光型的中心区域，起到了提高中心区域亮度的效果，且申请人发现，使用本技术提供的聚光器可比使用常规聚光器提高约30％的光型中心区域亮度。在一种实施方式中，所述侧壁包括顶部侧壁和下部侧壁，顶部侧壁位于下部侧壁的上方。在一种实施方式中，所述顶部侧壁为平面或曲面，优选的为平面。在一种实施方式中，所述顶部侧壁经过抛光处理。
40.申请人发现，下部侧壁可起到收束光型的效果，且申请人发现，当在下部侧壁的表面进行花纹处理，可避免射向其的光线发生全反射，进而避免最终的光型在不合适的区域出现杂散光。在一种实施方式中，所述下部侧壁设有花纹。
41.其中下部侧壁各面，也即左侧壁、右侧壁、下侧壁的形状不做具体限定，可为平面或曲面，也可为两个或多个相交平面组成，对光型等的影响较小，主要根据出光面和侧壁相交的边缘线的形状来确定，其中边缘线的形状可为类梯形等多边形、扇形等多种形状，可根据实际需要进行确定，如实施例中边缘线的形状为类梯形，则通过本实用新型聚光器投射出的光型也为梯形，可达到好的路照效果。在一种实施方式中，所述下部侧壁包括左侧壁、
右侧壁、下侧壁，所述左侧壁和右侧壁分别位于下侧壁的左上方和右上方。在一种实施方式中，所述左侧壁包括一个或多个平面。在一种实施方式中，所述侧壁的截面从聚光单元到出光面的方向逐渐减少。
42.本实用新型通过设置若干个反射面，并在反射面上设置入光面，可将led发出的光线从入光面进入聚光器内部，且一部分光线经过反射面反射后射向出光面，为了提高全反射的效果，反射面可经过抛光处理。且反射面和入光面的数目不做具体限定，根据led的数目进行确定。在一种实施方式中，所述聚光单元包括若干个反射面，所述反射面上设有入光面。在一种实施方式中，所述反射面经过抛光处理。在一种实施方式中，所述反射面为外凸形。
43.本实用新型不对入光面的排列方式和彼此之间的距离做具体限定，可根据led的位置和距离进行确定。在一种实施方式中，所述入光面平行或交叉排列，优选的为平行排列。
44.工作原理：如图3和图4所示，从led光源发出的光线从led聚光单元的入光面射入聚光器中。一部分偏离出光方向角度较小的光线进入聚光器后不经过其他反射面，直接经过出光面的折射后射出聚光器；对于另一部分光，有的经过第一反射面全反射后射向出光方向，经出光面折射后射出聚光器；有的光线则射向下部侧壁或顶部侧壁。射向顶部侧壁的光线，可被顶部侧壁全反射向出光面，最终投射至光型的中心区域，起到了提高中心区域亮度、光型均匀性和束形的效果。
45.实施例
46.下面通过实施例对本实用新型进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本实用新型的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。
47.实施例1
48.如图1～2所示，本实施例提供一种实现汽车远光的厚壁式聚光器，所述聚光器包括聚光单元1、侧壁和出光面4，所述聚光单元1和出光面4之间通过侧壁连接，所述出光面4为马鞍形曲面，侧壁为轴对称设置，所述侧壁包括顶部侧壁3和下部侧壁2，顶部侧壁3位于下部侧壁2的上方，所述顶部侧壁3经过抛光处理，所述下部侧壁2包括左侧壁22、右侧壁23、下侧壁21，所述左侧壁22和右侧壁23分别位于下侧壁21的左上方和右上方，所述左侧壁22包括2个相交的平面，所述右侧壁23包括2个相交的平面，所述侧壁的截面从聚光单元到出光面的方向逐渐减少，所述聚光单元1包括若干个反射面12，所述反射面12上设有入光面11，所述反射面12为外凸形。
49.实施例2
50.如图3～4所示，本实施例提供一种实现汽车远光的厚壁式聚光器，所述聚光器包括聚光单元1、侧壁和出光面4，所述聚光单元1和出光面4之间通过侧壁连接，所述出光面4为马鞍形曲面，侧壁为轴对称设置，所述侧壁包括顶部侧壁3和下部侧壁2，顶部侧壁3位于下部侧壁2的上方，所述顶部侧壁3经过抛光处理，所述下部侧壁2包括左侧壁22、右侧壁23、下侧壁21，所述左侧壁22和右侧壁23分别位于下侧壁21的左上方和右上方，所述左侧壁22为平面，所述右侧壁23为平面，所述侧壁的截面从聚光单元到出光面的方向逐渐减少，所述
聚光单元1包括若干个反射面12，所述反射面12上设有入光面11，所述反射面12为外凸形。
51.实施例3
52.如图1～2所示，本实施例提供一种实现汽车远光的厚壁式聚光器，所述聚光器包括聚光单元1、侧壁和出光面4，所述聚光单元1和出光面4之间通过侧壁连接，所述出光面4为马鞍形曲面，侧壁为轴对称设置，所述侧壁包括顶部侧壁3和下部侧壁2，顶部侧壁3位于下部侧壁2的上方，所述顶部侧壁3经过抛光处理，所述下部侧壁2设有花纹，所述下部侧壁2包括左侧壁22、右侧壁23、下侧壁21，所述左侧壁22和右侧壁23分别位于下侧壁21的左上方和右上方，所述左侧壁22包括2个相交的平面，所述右侧壁23包括2个相交的平面，所述侧壁的截面从聚光单元到出光面的方向逐渐减少，所述聚光单元1包括若干个反射面12，所述反射面12上设有入光面11，所述反射面12经过抛光处理，所述反射面12为外凸形。
53.实施例4
54.如图1～2所示，本实施例提供一种实现汽车远光的厚壁式聚光器，所述聚光器包括聚光单元1、侧壁和出光面4，所述聚光单元1和出光面4之间通过侧壁连接，所述出光面4为马鞍形曲面，侧壁为轴对称设置，所述侧壁包括顶部侧壁3和下部侧壁2，顶部侧壁3位于下部侧壁2的上方，所述下部侧壁2设有花纹，所述下部侧壁2包括左侧壁22、右侧壁23、下侧壁21，所述左侧壁22和右侧壁23分别位于下侧壁21的左上方和右上方，所述左侧壁22包括2个相交的平面，所述右侧壁23包括2个相交的平面，所述侧壁的截面从聚光单元到出光面的方向逐渐减少，所述聚光单元1包括若干个反射面12，所述反射面12上设有入光面11，所述反射面12经过抛光处理，所述反射面12为外凸形。
55.使用实施例1～4提供的聚光器对led的光线进行处理，得到的光型均匀、中心亮度高，且光型规整，其中图7为实施例1提供的光型，可观察到光型为梯形，且中部区域亮度高且光线均匀，相比于一般的聚光器，具有更好的路照效果。
56.前述的实例仅是说明性的，用于解释本实用新型所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。