[发明专利]基于激光光源的汽车近光灯及其配光方法

说明书

本发明提供了基于激光光源的汽车近光灯，包括使激光光束扩散的扩散透镜组，沿着激光光源入射方向还依次包括使激光光束照射范围进一步调整的照射面积调整透镜、使激光光束形成符合标准求强度分布的调整透镜以及形成明暗截止线的挡光板。其有益效果在与：本发明提供的基于激光光源的汽车近光灯，不仅使得高度集中的激光光束在有限空间内形成有效的行车照明光斑，且其形成的配光光斑符合配光屏幕测试要求；本发明提供的基于激光光源的汽车近光灯的配光方法采用根据配光标准图，设计出符合标准光斑要求的前照灯透镜组合。

技术领域

本发明涉及汽车照明技术领域，特别涉及基于激光光源的汽车近光灯及其配光方法。

背景技术

汽车前照灯是汽车重要组成部分，主要包括用于近距离照明的近光灯和用于远距离照明的远光灯两种，其中，近光灯光照设计要求照射范围大，且短距离照射，同时应避免给对面驶来的司机造成炫目影响安全驾驶，对光斑形状有特定要求，为提高道路上物体的辨识度，需形成明显的明暗截止线等，因此目前关于汽车前照灯的设计，其重点和难点在于近光灯。汽车前照灯的发展历经乙炔前照灯、白炽前照灯、卤素前照灯、氙气前照灯、和LED前照灯几个阶段。LED前照灯相对于前面几种前照灯效率高、能耗低、寿命长等优点，但其散热较差，需要复杂的散热系统。而采用激光作为光源的前照灯，不仅具有效率高、能耗低、寿命长的优点，而且它的照射距离能达到600m，由于发光面积和能耗的减小，冷却系统也相对简单。基于这诸多优点，激光前照灯日后的发展定会像现在的LED大灯逐步取代传统光源大灯一样，走进寻常百姓家。

激光作为汽车前照灯光源虽已有应用，但其使用技术并不成熟，只是出现在某些高端汽车品牌，其在形成汽车近光灯或远光灯配光曲线时，也仅仅是简单模仿现有LED汽车前照灯具的技术，那么，一方面，前照灯的体积庞大、质量重，对光线精度要求高，光学损耗过大，光学器件材料昂贵等问题依然存在；另一方面：激光作为汽车前照灯光源难以形成各区域光照强度不同的符合标准要求的光斑。这些问题都成为限制激光作为汽车前照灯光源进军汽车领域的因素。

发明内容

为克服现有的技术缺陷，本发明提供了基于激光光源的汽车近光灯，所述激光汽车前照灯采用激光作为汽车前照灯光源，能减小前照灯体积，降低光线精度要求和光学损耗，形成各区域光照强度不同的符合标准要求的近光光斑。

本发明的另一目的在于提供所述基于激光光源的汽车近光灯的配光方法，采用这种配光方法可根据配光标准图，设计出以激光为光源，形成符合标准光斑要求的近光灯透镜组合。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

基于激光光源的汽车近光灯，包括使激光光束扩散的扩散透镜组，沿着激光光源入射方向还依次包括使激光光束照射范围进一步调整的照射面积调整透镜、使激光光束形成强度分布符合标准要求的强度分布调整透镜以及形成明暗截止线的挡光板。本发明提供的基于激光光源的汽车近光灯先采用扩散透镜组将平行的激光光束扩散成发散的光束，采用照射面积调整透镜将发散光束一个方向的光线收窄，使得光束在配光屏上的投影呈长条形，然后采用采用强度分布调整透镜将光束的强度分布调整到符合标准要求，最后用挡光板形成近光光斑的明暗截止线，实现采用激光作为汽车前照灯光源，减小了前照灯体积，降低了光线精度要求和光学损耗，形成各区域光照强度不同的符合标准要求的近光光斑。

进一步的，所述强度分布调整透镜包括若干个组合的自由曲面透镜。具体的，自由曲面透镜的侧面呈平面，多个自由曲面透镜相互无缝拼接在一起形成一整个强度分布调整透镜。

进一步的，所述自由曲面透镜包括接收光线的自由曲面和照射光线的出射面，所述自由曲面呈凹面，所述出射面呈平面。

进一步的，所述照射面积调整透镜为柱面凸透镜，所述柱面凸透镜使得出射光与竖直方向的角度为10～15°。具体的，所述柱面透镜包括呈平面状的进光面和具有圆弧面结构的出光面，出射光从出光面射出与竖直方向的角度为10～15°。