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中国汽车照明灯具应用现状与发展趋势(中)

现有前照车灯主流技术路线及解决方案总结分析

中国汽车照明灯具应用现状与发展趋势(中)

1)透镜方案

包括单一透镜方案及透镜加切光结构、多透镜方案。

在单一透镜方案包括cn201310095626.0和cn200910210810.9,需要在透镜出射面及透镜的本体结构上设置特殊结构,用于形成截止线。这种方案的透镜本体一定需要具有特殊结构,以实现截止线光斑。

透镜加截止线切光结构方案(cn200510105013.6、cn201210582683.7与 cn201180067832.X) 中,需要额外添加一个用于切光的结构,而透镜本身有全反射透镜、菲涅尔透镜或双折射透镜构成,形成一定准直特性又具备一定扩展的光束;截止线则由截止切光结构实现。

2) 反射器加挡片方案

包括 201220416425.7,201320540267.0 通过反射器的自由曲面设计将光线分布在偏光角度范围,并根据挡片切出截止线的形状。

3)反射器加透镜

在近光光学系统设计方案中,反射器加透镜是主流技术路线。其中,部分方案会添加切光装置实现近光照明截止线; 也有方案(如cn201310330109.7)通过反射器准直,让透镜的自由曲面微结构实现截止线。

中国汽车照明灯具应用现状与发展趋势(中)

LED远光照明解决方案,本质上是一个小角度汇聚方案基础上进行光斑略微整形的设计需求。大多数远光光学设计都是需要首先满足高汇聚准直设计需求,同时要抑制杂散光和眩光,最后需要有一点光斑弥散控制。基于此要求,LED远光照明设计思路主要包括以下:

1)透镜

使用透镜的方案,包括TIR透镜、双折射透镜、菲涅尔薄型透镜,透镜组合。从应用广泛性来看,双折射和透镜组合的透镜方案应用还是最多的。

2)反射器

形成远光的单一反射器基本都是基于旋转抛物面或者 旋转抛物线的曲面加上微小调整实现的。反射器具有光色一致性好、准直能力强的特点,但需要通过设计的考虑控制更多光线,减少反射器的厚度;

3)透镜+反射器方案

透镜和反射器结合使用,可以最大程度降低眩光和不可控杂散光,同时提高光学效率和最大光强,从而实现最佳性能。当然,这样的方案系统也是对系统匹配精度、冗余度要求最高的方案。

远近光一体的光学解决方案,主要包括以下技术路线: 透镜,反射器组合和透镜+反射器组合。

中国汽车照明灯具应用现状与发展趋势(中)

单一透镜实现远近光一体的方案较少,专利cn201010186802.8和cn201310099299.6均通过复杂的自由曲面设计来实现远近光一体的光斑。反射器组合和透镜+反射组合都有很多应用。透镜+反射器组合的技术方案,可以在很紧凑的空间范围内实现远近光的切换,是目前二级市场用量最广的技术方案。由于光学器件占用空间小,可以节省更多空间性给进行装饰作用的日行灯或其他装饰结构,增加灯具的美感。

最早该技术在专利cn200710149692.6中记录。进一步,这种技术路线通过设置上下两个光源,分别实现远光和近光,如专利cn201210291632.9可以在相同直径范围避免使用弹片实现远近光切换,但需要交替点亮两个光源。

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