使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统技术方案

本实用新型专利技术的目的是提供一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统，光源发出的光束被表面镀铝的椭球反射碗反射为近平行光束，平行光束被金属挡板遮挡一部分光，金属挡板的顶端边缘被制成明暗截止线的形状，从而形成法规规定的近光光型，光束最后通过外表面有周期性的微结构阵列的透镜的折射，微结构阵列能够改变透镜出射光的入射角，从而使得原本朝特定方向出射的光束被发散，微结构阵列分布为凹凸连续的结构，凹凸起伏的坡面每一段的曲率半径被加工为不一致，从而每一光束的出射角也被改变，使得光束更好的被发散，尤其的，体现在明暗截止线部分为，使得原本锐利的截止线变得光滑。

Optical system for realizing near light automobile headlamp by using lens

The utility model aims to provide a lens for near light headlamp optical system, light beams emitted by the light source is an aluminum plated ellipsoidal reflector bowl reflection nearly parallel beam and parallel beam by blocking the metal part of the light, the top edges of the metal baffle is made into the cut-off line shape, thereby forming in the light of type regulations, and finally through the beam refraction lens surface with micro structure of the periodic array of the micro lens array structure can change the angle of incident light, thus making in a particular direction light emitted by the beam divergence, micro structure array distribution for continuous convex structure, the radius of curvature each section of the slope is processed into a concave convex surface is not consistent, and each light beam emitting angle is also changed, making the beam better be divergent, in particular, reflected in the dark The cut-off line is made to smooth the originally sharp cut line.

【技术实现步骤摘要】
使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统
本技术设计汽车前照灯领域，尤其涉及一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统。
技术介绍
不论在哪个国家的汽车前照灯法规里，对于近光具有明确的明暗截止线规定。截止线的设定可以让驾驶员在行车方向的外侧更好的观察路况，同时在行车方向的内侧（即对面会车一侧）减少对对面司机和行人的照射，从而保护对面来车的驾驶安全和路上行人的安全。明暗截止线即车灯照射到的亮区与未照射到（或极少照射到）的暗区之间的分界线。平滑的明暗截止线可以提供司机更佳的驾驶舒适度。过于锐利的截止线会吸引司机过多的注意力，尤其在加速，刹车，或颠簸的路面，明显的截止线晃动会吸引司机过多的注意力，最终造成司机的驾驶疲劳。同时过于平滑的截止线可能会达到模糊的程度，导致在暗区的某些区域照度会超出法规规定的数值，最严重可能会导致双明暗截止线。截止线清晰程度由梯度来衡量，尤其在ECE法规中对梯度值有明确的要求，为0.13-0.4之间。在带有透镜的近光光学系统中，明暗截止线的梯度可由透镜有效的调控。德国docteroptics公司在玻璃透镜外表面进行霜化处理，使得从透镜外表面出射的光束被发散，极大程度上改善明暗截止线的平滑程度，在满足法规的同时降低截止线对司机驾驶过程中的干扰程度。在透镜的外表面进行霜化处理大部分采用喷砂或磨轮磨削，此工艺更适合玻璃透镜，对塑料透镜的加工难度很大。同时此工艺往往形成形状不规则的微结构，对微结构的尺寸也难以精确控制，从而导致截止线清晰程度的调控难以达到预期的效果，更重要的是无法在前期通过模拟计算评估透镜表面的处理对截止线带来的影响。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统，光源发出的光束被表面镀铝的椭球反射碗反射为近平行光束，平行光束被金属挡板遮挡一部分光，金属挡板的顶端边缘被制成明暗截止线的形状，从而形成法规规定的近光光型，光束最后通过外表面有周期性的微结构阵列透镜的折射，微结构阵列能够改变透镜出射光的入射角，从而使得原本朝特定方向出射的光束被发散，微结构阵列分布为凹凸连续的结构，凹凸起伏的坡面每一段的曲率半径被加工为不一致，从而每一光束的出射角也被改变，使得光束更好的被发散，尤其的，体现在明暗截止线部分为，使得原本锐利的截止线变得光滑。本技术的目的是提供一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统，包括有椭球反射碗，所述椭球反射碗左侧中间为第一焦点位置，第一焦点位置处设置有光源；所述椭球反射碗内右侧下部设置有金属挡板，金属挡板顶端边缘为明暗截止线形状并且顶端高度与光源中心点高度平齐；所述椭球反射碗右侧设置有透镜，透镜右侧为外表面，透镜外表面有周期性的微结构阵列；所述微结构阵列为凹凸起伏连续的结构，凹凸起伏连续的结构的每个凹陷和凸起在长宽尺寸上为毫米级，高度尺寸上为微米级。进一步改进在于：所述透镜为凸透镜。进一步改进在于：所述微结构阵列的凹凸起伏连续的结构的所有的坡面具有不一致的曲率半径。进一步改进在于：所述椭球反射碗表面镀有铝。本技术的有益效果：本技术光源发出的光束被表面镀铝的椭球反射碗反射为近平行光束，平行光束被金属挡板遮挡一部分光，金属挡板的顶端边缘被制成明暗截止线的形状，从而形成法规规定的近光光型，光束最后通过外表面有周期性的微结构阵列的透镜的折射，微结构阵列能够改变透镜出射光的入射角，从而使得原本朝特定方向出射的光束被发散，微结构阵列分布为凹凸连续的结构，凹凸起伏的坡面每一段的曲率半径被加工为不一致，从而每一光束的出射角也被改变，使得光束更好的被发散，尤其的，体现在明暗截止线部分为，使得原本锐利的截止线变得光滑。附图说明图1是本技术的示意图。图2是本技术微结构阵列的主视图。图3是本技术微结构阵列的俯视图。图4是本技术微结构阵列的侧视图。其中：1-椭球反射碗，2-光源，3-金属挡板，4-透镜，5-微结构阵列，6-凸起，7-凹陷。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例对本技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。如图1-4所示，本实施例提供一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统，包括有椭球反射碗1，所述椭球反射碗1左侧中间为第一焦点位置，第一焦点位置处设置有光源2；所述椭球反射碗1内右侧下部设置有金属挡板3，金属挡板3顶端边缘为明暗截止线形状并且顶端高度与光源2中心点高度平齐；所述椭球反射碗1右侧设置有透镜4，透镜4右侧为外表面，透镜4外表面有周期性的微结构阵列5；所述微结构阵列5为凹凸起伏连续的结构，凹凸起伏连续的结构的每个凹陷和凸起在长宽尺寸上为毫米级，高度尺寸上为微米级。所述透镜4为凸透镜。所述微结构阵列5的凹凸起伏连续的结构的所有的坡面具有不一致的曲率半径。所述椭球反射碗1表面镀有铝。光源2发出的光束被表面镀铝的椭球反射碗1反射为近平行光束，平行光束被金属挡板3遮挡一部分光，金属挡板3的顶端边缘被制成明暗截止线的形状，从而形成法规规定的近光光型，光束最后通过外表面有周期性的微结构阵列5的透镜4的折射，微结构阵列5能够改变透镜出射光的入射角，从而使得原本朝特定方向出射的光束被发散，微结构阵列5分布为凹凸连续的结构，凹凸起伏的坡面每一段的曲率半径被加工为不一致，从而每一光束的出射角也被改变，使得光束更好的被发散，尤其的，体现在明暗截止线部分为，使得原本锐利的截止线变得光滑。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统，包括有椭球反射碗（1），其特征在于：所述椭球反射碗（1）左侧中间为第一焦点位置，第一焦点位置处设置有光源（2）；所述椭球反射碗（1）内右侧下部设置有金属挡板（3），金属挡板（3）顶端边缘为明暗截止线形状并且顶端高度与光源（2）中心点高度平齐；所述椭球反射碗（1）右侧设置有透镜（4），透镜（4）右侧为外表面，透镜（4）外表面有周期性的微结构阵列（5）；所述微结构阵列（5）为凹凸起伏连续的结构，凹凸起伏连续的结构的每个凹陷和凸起在长宽尺寸上为毫米级，高度尺寸上为微米级。

【技术特征摘要】
1.一种使用透镜实现近光的汽车前照灯光学系统，包括有椭球反射碗（1），其特征在于：所述椭球反射碗（1）左侧中间为第一焦点位置，第一焦点位置处设置有光源（2）；所述椭球反射碗（1）内右侧下部设置有金属挡板（3），金属挡板（3）顶端边缘为明暗截止线形状并且顶端高度与光源（2）中心点高度平齐；所述椭球反射碗（1）右侧设置有透镜（4），透镜（4）右侧为外表面，透镜（4）外表面有周期性的微结构阵列（5）；所述微结构阵列（5）为凹凸起伏...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建宁，何英超，任亚良，
申请(专利权)人：马瑞利汽车零部件芜湖有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34