車輛用頭燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種車輛用頭燈，尤其設(shè)及上下左右的透鏡規(guī)格具有非對(duì)稱放大率的 車輛用頭燈。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，車輛具有多種車燈，運(yùn)些車燈中有的起到在夜間行駛時(shí)為確保容易確認(rèn)車 輛周邊對(duì)象而照明的功能，有的起到向其他車輛或道路上人員提示本車輛行駛狀態(tài)的信號(hào) 功能。例如，前照燈及霧燈等起到照明功能，轉(zhuǎn)向燈、尾燈、剎車燈、示廓燈等起到信號(hào)功能。
[0003] 運(yùn)些車燈通常采用的光源主要是面素?zé)艋驓鈿饣痠曲intensitydischarge， HID)燈等。
[0004] 現(xiàn)在主要采用的光源是發(fā)光二極管化i曲temittingdiode,LED)，一般來(lái)講，LED 的色溫約為5500K，接近太陽(yáng)光，對(duì)人眼造成的疲勞程度最小，此外由于尺寸小，因此在設(shè)計(jì) 車燈方面可提高設(shè)計(jì)自由度，不僅如此，由于其壽命半永久，從而還具備經(jīng)濟(jì)性。 陽(yáng)0化]現(xiàn)在的主要研究方向是嘗試通過(guò)導(dǎo)入發(fā)光二極管解決當(dāng)前車燈結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工工 序繁多的問(wèn)題，當(dāng)前的趨勢(shì)是試圖利用發(fā)光二極管本身特性延長(zhǎng)車燈壽命，利用其尺寸小 的特性解決車燈空間上的問(wèn)題。
[0006] 另外，各種車燈中前照燈比其他車燈使用的光束模式更為多樣。例如，前照燈根 據(jù)車輛的行駛狀態(tài)，例如行駛速度、行駛方向、路面情況及周圍亮度等照射最佳光束模式的 光，從而在充分確保駕駛員視野的同時(shí)防止對(duì)周邊車輛造成炫目。
[0007] 并且，采用發(fā)光二極管時(shí)為確保在照射各種光束模式的光的同時(shí)確保足夠光量， 采用一個(gè)W上的發(fā)光二極管。
[0008] 但是，現(xiàn)有的車燈在縮小非球面透鏡的尺寸時(shí)其效率性大幅下降，而且由于光學(xué) 尺寸大，因此無(wú)法把多個(gè)模塊設(shè)置在車燈內(nèi)。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 韓國(guó)授權(quán)專利第10-1339159號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇1引技術(shù)問(wèn)題
[0013] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用頭燈，其通過(guò)在頭燈內(nèi)設(shè)置 非對(duì)稱形狀的透鏡，W提供原本由反射面及遮光構(gòu)件執(zhí)行的保持切斷及大擴(kuò)散功能。
[0014] 本發(fā)明另一目的在于通過(guò)省略反射面及遮光構(gòu)件減少部件數(shù)量，W節(jié)省制造成 本。 陽(yáng)〇1引技術(shù)方案
[0016] 為有效解決上述問(wèn)題，本發(fā)明可W包括光源及配置于所述光源的前方且水平放大 率與垂直放大率互異的非球面透鏡。
[0017] 所述光源可W由發(fā)光二極管（LED)構(gòu)成。
[0018] 所述非球面透鏡可W是崎變透鏡（Anamcxrphiclens)。
[0019] 所述光源的特征可W是從所述非球面透鏡的焦點(diǎn)向上方至少移動(dòng)2mm發(fā)光。
[0020] 所述非球面透鏡的球面曲線可W通過(guò)W下數(shù)學(xué)式所形成：
[0022] C:曲率ku;rva1:ure)
[0023] K:圓錐常數(shù)konicconstant)
[0024] A:垂直非球面高次項(xiàng)系數(shù) 陽(yáng)02引 B:水平非球面高次項(xiàng)系數(shù)。
[0026] 技術(shù)效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈中設(shè)置于車燈內(nèi)的透鏡形狀為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從而 具有能夠向左右擴(kuò)散照明光的效果。
[0028] 并且，通過(guò)省略反射面及遮光構(gòu)件W減少部件數(shù)量，在降低制造成本的同時(shí)提供 原本由反射面及遮光構(gòu)件執(zhí)行的保持切斷及大擴(kuò)散功能。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈的非球面透鏡的上下部分的示意圖；
[0030] 圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈的非球面透鏡的左右部分的示意圖；
[0031] 圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從車輛用頭燈的焦點(diǎn)向透鏡發(fā)光的狀態(tài)的示意 圖；
[0032] 圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于正位置時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意圖；
[0033] 圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于焦點(diǎn)上方2mm時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意 圖；
[0034] 圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于焦點(diǎn)上方3mm時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意 圖；
[0035] 圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于焦點(diǎn)上方4mm時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意 圖。
[0036] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0037] 10 :光源 20 :非球面透鏡
【具體實(shí)施方式】
[0038] W下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。首先，需要注意的是，在對(duì)各附圖 的構(gòu)成要素賦予附圖標(biāo)記方面，對(duì)于相同的構(gòu)成要素，即使在不同的附圖上顯示，也盡可能 賦予相同的附圖標(biāo)記。并且在說(shuō)明本發(fā)明時(shí)，若判斷認(rèn)為對(duì)相關(guān)公知的結(jié)構(gòu)或功能的具體 說(shuō)明有可能混淆本發(fā)明的內(nèi)容時(shí)，省略有關(guān)詳細(xì)說(shuō)明。另外，W下將說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例，但本發(fā)明的技術(shù)方案并不限定或限制于此，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可多樣地變形實(shí) 施，運(yùn)是不言而喻的。
[0039] 圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈的非球面透鏡的上下部分的示意圖， 圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈的非球面透鏡的左右部分的示意圖，圖3為顯 示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的從車輛用頭燈的焦點(diǎn)向透鏡發(fā)光的狀態(tài)的示意圖。
[0040] 如圖所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈包括光源10及配置在光源10前方的 非球面透鏡20。
[0041] 采用的光源10可W是發(fā)光二極管化i曲t血itting Diode ;LED)元件，且可W是 向預(yù)定方向照射光的指向性光源。
[0042] 并且，光源10可W是白色發(fā)光二極管，在一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件中還可設(shè)置有多個(gè) 發(fā)光忍片。
[0043] 其中，光源10因不耐受高溫高熱而可能出現(xiàn)性能下降的問(wèn)題，因此可W采用放熱 板（未示出）來(lái)防止由于光源10放出的熱而引起的溫度的上升。
[0044] 光源10的前方設(shè)置有非球面透鏡20。所構(gòu)成非球面透鏡20的水平方向與垂直方 向放大率互異。
[0045] 目P，非球面透鏡20像崎變透鏡（Anamcxrphiclens) -樣，縱向比例相對(duì)小于橫向 比例。
[0046] 例如，非球面透鏡20的橫向比例與縱向比例為6 :4或7 :3,橫向比例大于縱向比 例。從而，非球面透鏡20形狀可W是橫向長(zhǎng)度大于縱向長(zhǎng)度的長(zhǎng)方形。
[0047] 因此，從光源10射出的光的上下焦點(diǎn)保持一致，且上下擴(kuò)散的光受到約束。相反， 左右焦點(diǎn)大幅擴(kuò)散，因此光能夠左右擴(kuò)散。
[0048] 在此，非球面透鏡20的外面曲線應(yīng)確保使得垂直焦點(diǎn)受約束，水平焦點(diǎn)大幅擴(kuò) 散。因此基于可形成虛像的雙曲線化yperbola)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0049] 用于滿足上述條件的數(shù)學(xué)式如下：
[0051] C:曲率（州rvaUire)
[0052]K:圓錐常數(shù)konicconstant) 陽(yáng)05引 A:垂直非球面高次項(xiàng)系數(shù)
[0054] B :水平非球面高次項(xiàng)系數(shù)。
[0055] 上述數(shù)學(xué)式是根據(jù)求一般圓錐曲線（coniccurve)的數(shù)學(xué)式與求非球面曲線的數(shù) 學(xué)式算出的。
[0056]目P，求一般圓錐曲線的數(shù)學(xué)式為：
[0058] k = 0 :球面（S地ere)
[0059] -l<k<0 :楠圓（ellipse)
[0060] k = -I:拋物線（par油Ola)
[0061] k<-l :雙曲線化yperbola)
[0062] k〉l:非常規(guī)圓錐曲線（notatrueconicsection)。
[0063] 并且，求非球面曲線的數(shù)學(xué)式為：
陽(yáng)0化]C:曲率
[0066] K :圓錐常數(shù) 陽(yáng)067] C :非球面高次項(xiàng)系數(shù)
[0068] 由上述一般圓錐曲線的數(shù)學(xué)式及非球面曲線的數(shù)學(xué)式可知，W-個(gè)軸為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn) 二維平面上設(shè)計(jì)得到的非球面透鏡20的非球面曲線，W立體化非球面透鏡，即可構(gòu)成普通 的具有一個(gè)焦點(diǎn)的非球面透鏡。
[0069] 圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于正位置時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意圖，圖5 為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于焦點(diǎn)上方2mm時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意圖，圖6為顯示 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源位于焦點(diǎn)上方3mm時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意圖，圖7為顯示根據(jù)本 發(fā)明實(shí)施例的光源位于焦點(diǎn)上方4mm時(shí)光的發(fā)光狀態(tài)的示意圖。
[0070] 如圖4至圖7所示，當(dāng)光源10位于正位置時(shí)，通過(guò)非球面透鏡的光的形狀是從光 束模式的中屯、整體擴(kuò)散的形狀，但當(dāng)光源10位于焦點(diǎn)上方2mm時(shí)，上端形成切斷線，下端出 現(xiàn)光發(fā)散現(xiàn)象。
[0071] 如上所述，可通過(guò)調(diào)整非球面透鏡20的形狀與光源10的位置形成光束模式，從而 可W省略反射面及遮光構(gòu)件。
[0072] 因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈中非球面透鏡20的垂直方向放大率與水 平方向放大率互異，從而能夠提高光學(xué)效率及性能，能夠使得制造具有同等效率而尺寸卻 更小的車輛用頭燈成為可能。
[0073] 并且，光直接從光源10射向非球面透鏡20,從而可省略反射面及遮光構(gòu)件，組裝 工序也相應(yīng)減少，因此還能夠?qū)崿F(xiàn)減少部件數(shù)量的效果。
[0074] 最后應(yīng)說(shuō)明的是：W上各實(shí)施例僅用W說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照上述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可W對(duì)上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而運(yùn)些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種車輛用頭燈，其特征在于，包括： 光源；化及 非球面透鏡，其配置于所述光源的前方，水平放大率與垂直放大率互異。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用頭燈，其特征在于： 所述光源是發(fā)光二極管。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用頭燈，其特征在于： 所述非球面透鏡是崎變透鏡。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用頭燈，其特征在于： 所述光源從所述非球面透鏡的焦點(diǎn)向上方至少移動(dòng)2mm發(fā)光。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用頭燈，其特征在于： 所述非球面透鏡的球面曲線是通過(guò)W下數(shù)學(xué)式所形成：C:曲率K:圓錐常數(shù) A:垂直非球面高次項(xiàng)系數(shù)B:水平非球面高次項(xiàng)系數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛用頭燈，是上下左右的透鏡規(guī)格具有非對(duì)稱放大率的車輛用頭燈，其可以包括光源及配置于所述光源的前方且水平放大率與垂直放大率互異的非球面透鏡。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛用頭燈中設(shè)置于車燈內(nèi)的透鏡形狀為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從而具有能夠向左右擴(kuò)散照明光的效果。并且，通過(guò)省略反射面及遮光構(gòu)件以減少部件數(shù)量，在降低制造成本的同時(shí)提供原本由反射面及遮光構(gòu)件執(zhí)行的保持切斷及大擴(kuò)散功能。
【IPC分類】F21W101/10, F21V5/04, F21S8/10, F21W101/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105371199
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410584657
【發(fā)明人】李賢壽
【申請(qǐng)人】現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年10月27日
【公告號(hào)】US20160061399