[发明专利]实现自适应远光功能的矩阵式聚光透镜

说明书

技术领域

本发明涉及汽车车灯照明领域，尤其涉及一种实现自适应远光功能的矩阵式聚光透镜。

背景技术

不论在哪个国家的汽车前照灯法规里，对于远光具有明确的法规值规定。远光法规值的设定可以让驾驶员在夜间或者高速驾驶时可以更清楚全面观察前方或者周围的道路使用情况。但是近年来，也时常发生由于远光强光照射对面司机和行人的眼睛，从而造成悲惨的交通安全的事故，故通过设计可以根据实际驾驶情况来变化照度分布的远光系统变得迫在眉睫，行业内称之为自适应远光,即ADB远光。

目前市场上存在几大类型的ADB远光设计系统，原始的一种是在光学挡板上添加机械式的铁片，从而将远光切割成部分远光，这样的设计结合随动转向（AFS）功能，即可在对面来车时调节汽车左右侧车灯的旋转角度，在对面来车的空间区域形成一个暗区，从而避免强光照射来车司机的眼睛。另一种实现ADB远光的方法是将远光照射视场分割的更细化，同时在光学实现原理上既可通过反射原理也可通过投射原理来工作。

然而如上所述的目前的原始的ADB远光设计系统，其光从亮到暗或从暗到亮的变化的均匀性太尖锐，即光的亮度不是缓缓的变化而是较为突然的一个变化。同时光的亮度、照度及光学效果不是很好，光利用率较低。同时如上所述的目前的ADB远光设计系统大多使用反射碗式，即使结合模组来实现ADB功能，往往也只有一个或两个腔，无法实现多腔体，即无法精细化，光学均匀性、亮度、照度等光学效果都不是很好，光利用率也较低。

然而夜间驾驶，特别是夜间高速驾驶，驾驶者易形成驾驶的疲劳感，对交通安全的敏感度也会降低，作为汽车的眼睛的车灯，扮演着越来越重要的角色，因此对光变化的均匀性、亮度、照度等光学效果和光利用率也提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现自适应远光功能的矩阵式聚光透镜，通过将矩阵式聚光透镜设计成多个腔体进而实现自适应远光的功能，使其拥有良好的光学均匀性、亮度、照度等光学效果，同时也拥有较高的光利用率。

本发明提供一种实现自适应远光功能的矩阵式聚光透镜，包括光线入射端、顶端和矩阵式聚光透镜，所述光线入射端和顶端设置在矩阵式聚光透镜前端，所述光线入射端包括LED 光源、入射光学面和背壁光学面，所述顶端为侧壁光学面，所述光线入射端和顶端，由至少3个独立的腔体组成，每个所述腔体的形状为厚壁透明的片状结构，所述片状结构的表面由入射光学面、背壁光学面和侧壁光学面组成，所述LED 光源设置在腔体前部，所述矩阵式聚光透镜前端设置有连续光滑平整的出射光学面，所述矩阵式聚光透镜前方设置有投射凸透镜。

进一步改进在于：所述出射光学面为至少2个光滑且平整的曲面通过曲率连接形成一个连续光滑且平整的曲面，所述腔体在出射光学面前端结合，共同输出光线，且腔体的中间两个腔体的片状结构在光线的出射端共用一个光学出射面区域，即腔体在所述光线的出射端表现为腔体总数减一的腔体。

进一步改进在于：所述腔体的数量为8或13个，所述出射端的数量比腔体的数量少1个。

进一步改进在于：所述LED光源的数量为8或13个。

进一步改进在于：所述投射凸透镜的材料为玻璃或塑料。

进一步改进在于：所述矩阵式聚光透镜材料为聚均苯四甲酰亚胺或硅基材料。

进一步改进在于：所述入射光学面、背壁光学面、侧壁光学面和出射光学面上设置有皮纹结构。

进一步改进在于：所述皮纹结构为雪花状的磨砂皮纹。

进一步改进特征在于：相邻的所述腔体结构之间的倒圆角精度控制0.15mm。

进一步改进在于：所述入射光学面和出射光学面为折射光学面，所述背壁光学面和侧壁光学面为全反射光学面。

所述矩阵式聚光透镜对多颗独立分布的LED 光源进行分别聚光，包含多个腔体，每一腔体对应一颗LED光源，相邻腔体结构之间的倒圆角精度控制在0.15mm， 整体结构尺寸小，聚均苯四甲酰亚胺（即PMMI）的材料，重量轻，实现先进的车灯光学功能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：透镜分布成7个或12个腔体，每个腔体对应一颗LED芯片光源；基于电子控制系统，当熄灭部分LED光源后，相应腔体不再输出光，对应的远光视场将会形成暗区，左右侧车灯熄灭的LED 位置不一样，这样形成暗区的范围大小也可以根据来车的距离变化。