一種汽車用鹵素或hid光源的塑料非球面透鏡投射燈組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，屬于車輛照明裝置領域。本實用新型包括透鏡、反射鏡和光源，還包括紅外濾光片，光源發出的光線經過反射鏡的反射后，穿過紅外濾光片并經過透鏡折射后射出，紅外濾光片吸收光源發出的紅外線熱量，并穿透可見光；透鏡的材質為透明的PC或PMMA；紅外濾光片包括基材和鍍設于基材上的紅外截止層，基材為鋼化玻璃或石英玻璃。本實用新型利用紅外濾光片吸收大部分的紅外線熱量，穿過大部分的可見光，提高了汽車大燈的綜合性能和使用壽命；透鏡可以選擇PC或PMMA等塑料材質，降低了透鏡的加工難度，回收利用率高，且可以簡單地成型出復雜的透鏡形狀，降低了制造成本。
【專利說明】一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車大燈，更具體地說，涉及一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組。
【背景技術】
[0002]現有汽車大燈的光源多為鹵素燈泡和氙氣燈泡，這類汽車大燈的發熱量很高，其中可見光的發熱量大約占20%?25%，其余為紅外線所產生的熱量，可見，大部分熱量來自紅外線。為了提高汽車大燈的使用壽命，在汽車燈的設計時，就需要考慮選用耐溫的材料。現有的汽車大燈基本都包括光源、反射鏡、支架和透鏡，其中透鏡是由透明物質制成的一種光學元件，是一種折射鏡，汽車大燈用透鏡的光形是最標準的，可以有很明顯的明暗切割線，通過聚光的作用解決了車燈散光的問題，在國外，氙氣燈是標配透鏡使用的。透鏡主要有塑膠透鏡和玻璃透鏡兩種，玻璃透鏡比塑膠透鏡貴，且玻璃透鏡主要依靠澆注和研磨的方法加工，加工工藝較為復雜，而現有的汽車大燈用透鏡的材料主要局限于光學玻璃，原因在于光學玻璃的耐溫性好，不會因為溫度過高而引起鏡面變形，影響車燈性能和壽命，但這樣一來，汽車大燈的制作成本就會非常高。相反，塑膠透鏡可以通過注塑的方法加工，工藝簡單，回收利用率高，但因其耐溫性較差，難以用于汽車大燈的透鏡使用。中國專利號ZL200820057657.1，授權公告日為2009年3月11日，發明創造名稱為:高亮度LED汽車前照燈，該申請案涉及一種高亮度LED汽車前照燈，包括非成像光學系統和LED照明部件，LED照明部件包括LED陣列、電路板和散熱器，LED陣列、電路板和散熱器被固定并焊接到前照燈的基座上，反射鏡、遮光板和非球面透鏡被固定在一起，形成非成像光學系統，該申請案的非球面透鏡材料可以選用玻璃或透明的樹脂材料，但基于樹脂材料的耐溫性較差和LED燈的使用壽命受溫度影響較大的原因，該車燈需要配備性能良好的散熱器，增加了制造成本，但即使這樣，也難免樹脂材料的透鏡變形，原因在于:可見光的電磁波波長一般為360?720nm,紅外線的電磁波波長一般為720nm?1mm，紅外線產生的效應是熱效應，紅外線能夠穿透到原子、分子的間隙，會使原子、分子的振動加快、間距拉大，即增加熱運動量，如果車燈內大量的紅外線作用到透鏡上，便會促使透鏡發熱。
[0003]現有的紅外截止濾光片可以濾除大部分紅外線，透過大部分可見光。如果可以在汽車大燈的紅外線進入透鏡之前過濾掉紅外線，并吸收掉大部分紅外線熱量，就可以打破汽車燈透鏡材料選擇的局限性，降低汽車大燈的制造成本。經檢索，并沒有發現利用類似原理設計的汽車燈出現。
【發明內容】
[0004]1.實用新型要解決的技術問題
[0005]本實用新型的目的在于克服現有汽車大燈光源發出的紅外線會使透鏡發熱，從而影響透鏡的光學性的不足，提供一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，采用本實用新型的技術方案，利用紅外濾光片吸收大部分的紅外線熱量，穿過大部分的可見光，提高了汽車大燈的綜合性能和使用壽命；
[0006]本實用新型的另一個目的在于克服現有汽車大燈的透鏡材料選擇具有局限性、力口工工藝復雜、制造成本高的不足，基于紅外濾光片吸收了大部分紅外線熱量，使透鏡的溫度降低，從而使透鏡可以選擇PC或PMMA等塑料材質，降低了透鏡的加工難度，回收利用率高，且可以簡單地成型出復雜的透鏡形狀，降低了制造成本。
[0007]2.技術方案
[0008]為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為:
[0009]本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，包括透鏡、反射鏡和光源，還包括紅外濾光片，所述的光源發出的光線經過反射鏡的反射后，穿過紅外濾光片并經過透鏡折射后射出，所述的紅外濾光片吸收光源發出的紅外線熱量，并穿透可見光。
[0010]作為本實用新型進一步改進，所述的透鏡的材質為透明的PC或PMMA。
[0011]作為本實用新型進一步改進，所述的紅外濾光片包括基材和鍍設于基材上的紅外截止層，所述的基材為鋼化玻璃或石英玻璃。
[0012]作為本實用新型進一步改進，所述的反射鏡為一復合橢球面，所述的光源的發光中心位于上述復合橢球面的一個焦點處，光線經過該復合橢球面反射后相交于其另一個焦點，在該焦點的位置處設有遮光板，所述的紅外濾光片固定于遮光板上，且位于反射鏡的中軸線上。
[0013]作為本實用新型進一步改進，所述的透鏡的焦點位于遮光板附近。
[0014]作為本實用新型進一步改進，所述的光源為鹵素燈泡或氙氣燈泡。
[0015]作為本實用新型進一步改進，還包括透鏡固定框、支架和光源安裝座，所述的光源安裝座設于反射鏡的底部，所述的光源安裝于光源安裝座上，所述的遮光板安裝于反射鏡的開口處，并夾于反射鏡與支架之間，所述的支架上通過透鏡固定框安裝透鏡。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本實用新型提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果:
[0018](I)本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其光源發出的光線經過反射鏡的反射后，穿過紅外濾光片并經過透鏡折射后射出，紅外濾光片吸收光源發出的紅外線熱量，并穿透可見光，與現有技術相比，透鏡的溫度明顯降低，保證了透鏡的良好光學性，提高了汽車大燈的綜合性能和使用壽命；
[0019](2)本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其透鏡的材質為透明的PC或PMMA，基于紅外濾光片吸收了紅外線熱量，使透鏡的溫度降低，從而使透鏡可以選擇PC或PMMA等塑料材質，與傳統的玻璃透鏡相比，降低了透鏡的加工難度，回收利用率高，且可以簡單地成型出復雜的透鏡形狀，降低了制造成本，提升了企業競爭力；
[0020](3)本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其紅外濾光片包括基材和鍍設于基材上的紅外截止層，基材為鋼化玻璃或石英玻璃，紅外濾光片不僅可以過濾掉大部分的紅外線，且可以隔離并吸收大部分紅外線熱量，特別適合光源為鹵素燈泡或氙氣燈泡的汽車大燈；
[0021](4)本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其反射鏡為一復合橢球面，光源的發光中心位于上述復合橢球面的一個焦點處，光線經過該復合橢球面反射后相交于其另一個焦點，在該焦點的位置處設有遮光板，紅外濾光片固定于遮光板上，且位于反射鏡的中軸線上，有利于紅外線的集中過濾，并吸收大部分熱量，同時使大部分可見光穿過，確保燈組具有足夠的亮度；
[0022](5)本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其透鏡的焦點位于遮光板附近，有效地避免了太陽光射入車燈內，提高了車燈的安全性和壽命;
[0023](6)本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其光源安裝座設于反射鏡的底部，光源安裝于光源安裝座上，遮光板安裝于反射鏡的開口處，并夾于反射鏡與支架之間，支架上通過透鏡固定框安裝透鏡，結構簡單，制造方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組的結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組的剖視結構不意圖；
[0026]圖3為本實用新型中的遮光板的結構示意圖。
[0027]示意圖中的標號說明:
[0028]1、透鏡；2、透鏡固定框；3、支架；4、反射鏡；5、光源安裝座；6、遮光板；7、紅外濾光片；8、光源；61、環形槽；62、固定孔。
【具體實施方式】
[0029]為進一步了解本實用新型的內容，結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
[0030]實施例1
[0031]結合圖1、圖2和圖3，本實施例的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，包括透鏡1、反射鏡4、光源8和紅外濾光片7 (又稱隔熱玻璃)，光源8發出的光線經過反射鏡4的反射后，穿過紅外濾光片7并經過透鏡I折射后射出，紅外濾光片7吸收光源8發出的紅外線熱量，并穿透可見光，與現有技術相比，透鏡I的溫度明顯降低，保證了透鏡I的良好光學性，提高了汽車大燈投射燈組的綜合性能和使用壽命。本實施例中的光源8為鹵素燈泡，其發熱量較高，采用紅外濾光片7吸收大部分熱量，有助于車燈集中散熱，延長汽車大燈的使用壽命；紅外濾光片7包括基材和鍍設于基材上的紅外截止層，基材為鋼化玻璃，紅外濾光片7不僅可以過濾掉大部分的紅外線，且可以隔離并吸收大部分紅外線熱量，特別適合光源為鹵素燈泡的汽車大燈。本實施例中的透鏡I的材質為透明的PC (學名:聚碳酸酯)，與傳統的玻璃透鏡相比，降低了透鏡I的加工難度，回收利用率高，且可以簡單地成型出復雜的透鏡I形狀，降低了汽車大燈的重量和制造成本，提升了企業競爭力。具體地，PC材質的透鏡I可以采用工藝簡單的注塑成型，利用現有先進的數控加工技術，可以成型出復雜的模具型腔，從而成型出復雜曲面的透鏡I。
[0032]本實施例的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，還包括透鏡固定框2、支架3、光源安裝座5和遮光板6，光源安裝座5設于反射鏡4的底部，光源8安裝于光源安裝座5上，且位于反射鏡4內。本實施例中的反射鏡4為一復合橢球面，光源8的發光中心位于上述復合橢球面的一個焦點處，光線經過該復合橢球面反射后相交于其另一個焦點，遮光板6和紅外濾光片7位于該焦點處,紅外濾光片7固定于遮光板6上,且位于反射鏡4的中軸線上，有利于紅外線的集中過濾，并吸收大部分熱量，同時使大部分可見光穿過，確保燈組具有足夠的亮度。具體地，為了車燈的散熱，紅外濾光片7的尺寸小于反射鏡4的開口尺寸，僅需確保大部分光線透過紅外濾光片7后再進入透鏡I即可。本實施例中的反射鏡4的開口附近即為反射鏡4的一個焦點，遮光板6安裝于反射鏡4的開口處，并夾于反射鏡4與支架3之間，支架3上通過透鏡固定框2安裝透鏡1，支架3與透鏡固定框2通過4個螺釘相連接，結構簡單，制造方便。本實施例的投射燈組結構，簡化了車燈結構，縮小了車燈的體積，方便了車燈的制造。為了有效避免太陽光射入車燈，并在透鏡I的作用下聚焦而燒壞車燈部件，提高車燈的安全性和壽命，將透鏡I的焦點設置于遮光板6附近，具體可以通過支架3的高度控制透鏡I的焦點位置。如圖3所示，本實施例中的遮光板6為夾角165°的扇形結構(該遮光板6的扇形夾角根據不同的車燈制造標準設置)，其上開設有沿周向延伸的環形槽61，用于遮光板6和紅外濾光片7位置的手動微調，同時有利于車燈內的熱量外散，提高散熱效果；此外，兩側還各設有一個固定孔62，通過螺釘將反射鏡
4、遮光板6和支架3依次緊固在一起，結構緊湊。
[0033]實施例2
[0034]結合圖1、圖2和圖3，本實施例的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組的基本結構同實施例1，不同之處在于:本實施例中的光源8為氙氣燈泡，提高了車燈的亮度，滿足了不同消費者的需求；紅外濾光片7包括基材和鍍設于基材上的紅外截止層，基材為石英玻璃，石英玻璃具有良好的耐高溫、耐熱震等性能，可以有效地隔離和吸收紅外線熱量；透鏡I的材質為透明的PMMA(學名:聚甲基丙烯酸甲酯，又稱有機玻璃或亞克力)，與傳統的玻璃透鏡相比，降低了透鏡I的加工難度，回收利用率高，且可以簡單地成型出復雜的透鏡I形狀，降低了制造成本，且同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，降低了汽車大燈的重量，是玻璃的良好代替材料。值得說明的是，基于本實用新型中的紅外濾光片7吸收了大部分紅外線熱量，使透鏡I的溫度降低，透鏡I的材料還可以選擇除PC或PMMA以外的其他材料。
[0035]本實用新型的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，利用紅外濾光片7吸收大部分的紅外線熱量，穿過大部分的可見光，提高了汽車大燈的綜合性能和使用壽命；透鏡I可以選擇PC或PMMA等塑料材質，與傳統的玻璃透鏡相比，降低了透鏡I的加工難度，回收利用率高，且可以簡單地成型出復雜的透鏡形狀，降低了制造成本，提升了企業競爭力。
[0036]以上示意性地對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性地設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，包括透鏡(I)、反射鏡(4)和光源(8)，其特征在于:還包括紅外濾光片(7)，所述的光源(8)發出的光線經過反射鏡(4)的反射后，穿過紅外濾光片(7)并經過透鏡(I)折射后射出，所述的紅外濾光片(7)吸收光源(8)發出的紅外線熱量，并穿透可見光。
2.根據權利要求1所述的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其特征在于:所述的透鏡(I)的材質為透明的PC或PMMA。
3.根據權利要求1或2所述的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其特征在于:所述的紅外濾光片(7)包括基材和鍍設于基材上的紅外截止層，所述的基材為鋼化玻璃或石英玻璃。
4.根據權利要求3所述的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其特征在于:所述的反射鏡(4)為一復合橢球面，所述的光源(8)的發光中心位于上述復合橢球面的一個焦點處，光線經過該復合橢球面反射后相交于其另一個焦點，在該焦點的位置處設有遮光板(6)，所述的紅外濾光片(7)固定于遮光板(6)上，且位于反射鏡(4)的中軸線上。
5.根據權利要求4所述的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其特征在于:所述的透鏡(I)的焦點位于遮光板(6)附近。
6.根據權利要求5所述的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其特征在于:所述的光源(8)為鹵素燈泡或氙氣燈泡。
7.根據權利要求6所述的一種汽車用鹵素或HID光源的塑料非球面透鏡投射燈組，其特征在于:還包括透鏡固定框(2)、支架(3)和光源安裝座(5)，所述的光源安裝座(5)設于反射鏡⑷的底部，所述的光源⑶安裝于光源安裝座(5)上，所述的遮光板(6)安裝于反射鏡⑷的開口處，并夾于反射鏡⑷與支架⑶之間，所述的支架⑶上通過透鏡固定框(2)安裝透鏡(I)。
【文檔編號】F21S8/10GK203927656SQ201420205689
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】張志偉 申請人:丹陽市益豪汽車部件有限公司