[发明专利]用于汽车近光的多焦点准直透镜和前灯组件

说明书

本发明的实施例提供了一种用于汽车近光的多焦点准直透镜（100）和前灯组件。多焦点准直透镜（100）包括中心准直透镜部分（101）和布置在中心准直透镜部分（101）的左侧和右侧的两个全内反射透镜部分（102）。中心准直透镜部分（101）和全内反射透镜部分（102）共享两个焦点（103、104），所述两个焦点（103、104）对称地位于多焦点准直透镜（100）的垂直对称平面（105）的两侧。多焦点准直透镜（100）的上边缘（106）和下边缘（107）基于两个焦点（103、104）而形成，使得前灯组件能够在多焦点准直透镜（100）的远场光图案中生成汽车近光的截止线。

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种用于汽车近光的多焦点准直透镜和前灯组件。

背景技术

汽车前灯通常需要在近光（low beam，LB）和远光（high beam，HB）模式下工作。近光模式被设计成限制或约束光的向上投射，以避免对迎面而来的道路使用者造成眩光。近光前灯由当地法规规定。图1是图示出汽车近光标准中的截止线20的示意图。近光灯在投射光图案中生成基本水平的上截止线20，光分布在截止线20下方的区域中。截止线20通常在驾驶员的另一侧向上扫掠或向上阶进，以便帮助照射路标和行人。

准直透镜由于其紧凑的尺寸和高效率而广泛用于汽车前灯领域中。对于远光灯或日行灯（DRL）的应用，常规的准直器（诸如全内反射（TIR）透镜）可以直接应用于准直光束。然而，由于近光灯需要清晰的截止线，所以常规的准直透镜不能直接应用于前灯组件中以生成近光。

发明内容

因此，期望提供一种产生清晰截止线的准直透镜。

为此，本发明的实施例提供了一种用于汽车近光的多焦点准直透镜和前灯组件。

根据本发明的一方面，提供了一种用于汽车近光的前灯组件的多焦点准直透镜。在相对位置指的是多焦点准直透镜在前灯组件内的安装位置的情况下，多焦点准直透镜包括中心准直透镜部分和布置在中心准直透镜部分的左侧和右侧的两个全内反射透镜部分。中心准直透镜部分和全内反射透镜部分共享对称地位于多焦点准直透镜的垂直对称平面的两侧的两个焦点。基于两个焦点形成多焦点准直透镜的上边缘和下边缘，使得在多焦点准直透镜的远场光图案中生成汽车近光的截止线。

通过这样的两个焦点，光源的图像可以分别由多焦点准直透镜的不同部分形成。由于多焦点准直透镜的上边缘和下边缘基于两个焦点成形，所以这些图像构成了具有清晰截止线的远场光图案。

优选地，两个焦点位于多焦点准直透镜的水平二等分平面上。

通过将两个焦点布置在多焦点准直透镜的水平二等分平面上，可以根据近光的期望倾斜角来定位或调节光源，从而便于设计。

优选地，中心准直透镜部分的光入射表面包括上凸表面和下凸表面。上凸表面通过水平分离凸透镜的上部分而形成。下凸表面通过水平挤压相同凸透镜的下部分而形成。

通过这种布置，中心准直透镜部分可以基于常规的TIR透镜来设计和制造。上凸表面和下凸表面分别通过水平分离/挤压凸透镜的相应部分来成形。以这种方式，可以简化对两个焦点的模拟和确定。

优选地，多焦点准直透镜还包括位于多焦点准直透镜的光出射表面上的束成形元件。

从多焦点准直透镜发射的光束在远场中具有清晰的截止线。在一些应用中，扩展或缩窄光束也是有利的。因此，束成形元件可以位于多焦点准直透镜的光出射表面上，以提供期望的成形功能，诸如扩展、缩窄或局部失真。

优选地，束成形元件包括紧密平行布置的一组第一圆柱形透镜。第一圆柱形透镜的长度方向平行于多焦点准直透镜的垂直对称平面。

第一圆柱形透镜可以应用于扩展从多焦点准直透镜发射的光束，同时由于第一圆柱形透镜在垂直方向上的零屈光度而保持清晰的截止线。