基于变折射率透镜的光源组件、车灯总成及汽车制造技术

本实用新型专利技术涉及汽车车灯技术领域，尤其涉及一种基于变折射率透镜的光源组件、一种包括该光源组件的车灯总成及一种包括该车灯总成的汽车。该光源组件包括光源和设置在光源前方的变折射率透镜，光源发出的光线射入变折射率透镜的入射面，经变折射率透镜折射汇聚后从变折射率透镜的出光面射出。由变折射率透镜对光源发出的光线进行一次汇聚，可使变折射率透镜的出光面处具有较大的光辐射能和较小的发散角，因此以变折射率透镜的出光面作为新的面光源与车灯的其它配光零件相配合时，能够实现以较小的光源输出光通量获得较大的远光Emax值或较大的近光75R测试点测试值，同时还能够提高光源的利用效率、减小车灯零件尺寸、简化车灯结构。

【技术实现步骤摘要】
基于变折射率透镜的光源组件、车灯总成及汽车
本技术涉及汽车车灯
，尤其涉及一种基于变折射率透镜的光源组件、一种包括该光源组件的车灯总成及一种包括该车灯总成的汽车。
技术介绍
根据车灯远光法规，远光最大值(即Emax值)需要在一定的亮度范围内，如汽车用LED前照灯GB25991是关于LED光源的车灯照明功能法规，确定了以LED作为光源的前照灯，包括远光、近光等照明功能的配光性能要求。其中，远光最大值(即Emax值)要求在48lx至240lx之间，近光的75R测试点测试值要求不低于12lx。为达到上述法规对前照灯配光性能的要求，如图1所示是现有的一种远、近光车灯照明系统，由LED光源01、反射镜02、遮光板03及凸透镜04组成。其中，反射镜02为类椭球面，LED光源01设置在反射镜02的近焦点处，反射镜02的远焦点设置在凸透镜04焦点附近。LED光源01发出的光线经过反射镜02的反射汇聚至反射镜02的远焦点处，遮光板03设有与近光照明所要求的明暗截止线形状相关的遮光部，所述遮光部设置在凸透镜04焦点处，最后通过凸透镜04将汇聚在凸透镜04焦点附近的光线转换成类平行光照射到路面，并形成与遮光板03截止线形状相关的近光照明光形。远光照明则通过移开遮光板03来实现具有一定照度最大值的远光照明光形。这种实现远光最大值及近光75R测试点测试值要求的方法受到LED光源01发光特性(近似朗伯型发散)的限制，由LED光源01发出的散射光通过反射镜02汇聚至反射镜02的远焦点处后同样存在较大的发散角，这个较大的发散角导致光线到达凸透镜04的入射面时，辐射光强度已大大减弱，导致最后通过凸透镜04后转换成类平行光的照明光形很难实现较大的远光Emax值或近光75R测试点测试值，或者需要提高LED光源01的输出光通量来实现法规要求的远光Emax值及近光75R测试点测试值，但提高LED光源01的输出光通量，会带来对LED光源01进行散热的散热系统的散热能力的提高、因提高LED光源01的输入电流而导致的功率上升以及LED光源01的稳压模块的输出功率加大的问题，更重要的是受LED光源01的发光能力限制，LED光源01的输出光通量也有极限值，不能无限提高。在这种情况下，往往需要通过两个甚至多个照明系统来共同实现远光或近光照明功能，导致结构复杂、重量及成本增加等问题。此外，GB25991对汽车用LED前照灯的光色，即色度值，同样有要求，光线以较大的散射角射入凸透镜04的入射面时，经凸透镜04入射面及出光面的两次折射后易产生色散，也不容易满足法规的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够使出射光线具有较大的光辐射能和较小的发散角的基于变折射率透镜的光源组件、一种包括该光源组件的车灯总成及一种包括该车灯总成的汽车，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于变折射率透镜的光源组件，包括光源和设置在光源前方的变折射率透镜，光源发出的光线射入变折射率透镜的入射面，经变折射率透镜折射汇聚后从变折射率透镜的出光面射出。优选地，光源为呈朗伯型发散的面光源。优选地，变折射率透镜的折射率分布为从中心到外周呈阶梯式递减。优选地，阶梯式递减为从变折射率透镜的中心到外周沿径向呈周向依次层叠的阶梯式递减。优选地，阶梯式递减为从变折射率透镜的中心平面到外周沿中心平面的法向呈依次层叠的阶梯式递减。优选地，变折射率透镜的折射率分布为从中心到外周沿径向呈渐变式递减，且折射率分布曲线为：式中，N为变折射率透镜的折射率，N0为变折射率透镜的中心折射率，r为变折射率透镜的半径，A为变折射率透镜的折射率分布常数。一种车灯总成，包括如上所述的基于变折射率透镜的光源组件。优选地，还包括凸透镜，光源组件中变折射率透镜的出光面设置在凸透镜的焦点处。优选地，还包括反射镜、遮光板和凸透镜，反射镜为类椭球面，且具有近焦点和远焦点，光源组件中变折射率透镜的出光面设置在反射镜的近焦点处，反射镜的远焦点位于凸透镜的焦点附近，遮光板位于凸透镜的焦点处。一种汽车，包括如上所述的车灯总成。与现有技术相比，本技术具有显著的进步：本技术的基于变折射率透镜的光源组件、包括该光源组件的车灯总成及包括该车灯总成的汽车，通过在光源前方设置一个变折射率透镜，由变折射率透镜对光源发出的光线进行一次汇聚，可使变折射率透镜的出光面处具有较大的光辐射能和较小的发散角，因此以变折射率透镜的出光面作为新的面光源与车灯的其它配光零件相配合时，能够实现以较小的光源输出光通量获得较大的远光Emax值或较大的近光75R测试点测试值，并满足不同车灯功能的配光值要求，实现传统车灯系统很难实现的高照度值，同时还能够提高光源的利用效率、减小车灯零件尺寸、简化车灯结构。附图说明图1是现有技术中远、近光车灯照明系统的结构示意图。图2是本技术实施例的光源组件中的变折射率透镜的第一种折射率分布示意图，该变折射率透镜的折射率分布为中心到外周沿径向呈周向依次层叠的阶梯式递减。图3是本技术实施例的光源组件采用图2中所示的变折射率透镜时的光学原理示意图。图4是本技术实施例的光源组件中的变折射率透镜的第二种折射率分布示意图，该变折射率透镜的折射率分布为中心平面到外周沿中心平面的法向呈依次层叠的阶梯式递减。图5是本技术实施例的光源组件采用图4中所示的变折射率透镜时的光学原理示意图。图6是本技术实施例的光源组件中的变折射率透镜的第三种折射率分布示意图，该变折射率透镜的折射率分布为中心到外周沿径向呈渐变式递减。图7是图6中所示的变折射率透镜的折射率分布曲线。图8是本技术实施例的光源组件采用图6中所示的变折射率透镜时的光学原理示意图。图9是本技术实施例的光源组件采用点光源时发出的光线经变折射率透镜折射汇聚的光学原理示意图。图10是本技术实施例的光源组件采用面光源时发出的光线经变折射率透镜折射汇聚的光学原理示意图。图11是本技术实施例的光源组件与凸透镜配合使用的光学原理示意图。图1中：01、LED光源02、反射镜03、遮光板04、凸透镜图2至图11中：1、光源2、变折射率透镜2a、出光面11、单一点光源12、面光源3、凸透镜具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术，而并非对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，包括光源(1)和设置在所述光源(1)前方的变折射率透镜(2)，所述光源(1)发出的光线射入所述变折射率透镜(2)的入射面，经所述变折射率透镜(2)折射汇聚后从所述变折射率透镜(2)的出光面(2a)射出。

【技术特征摘要】
1.一种基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，包括光源(1)和设置在所述光源(1)前方的变折射率透镜(2)，所述光源(1)发出的光线射入所述变折射率透镜(2)的入射面，经所述变折射率透镜(2)折射汇聚后从所述变折射率透镜(2)的出光面(2a)射出。2.根据权利要求1所述的基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，所述光源(1)为呈朗伯型发散的面光源。3.根据权利要求1所述的基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，所述变折射率透镜(2)的折射率分布为从中心到外周呈阶梯式递减。4.根据权利要求3所述的基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，所述阶梯式递减为从所述变折射率透镜(2)的中心到外周沿径向呈周向依次层叠的阶梯式递减。5.根据权利要求3所述的基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，所述阶梯式递减为从所述变折射率透镜(2)的中心平面到外周沿所述中心平面的法向呈依次层叠的阶梯式递减。6.根据权利要求1所述的基于变折射率透镜的光源组件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，
申请(专利权)人：华域视觉科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31