[发明专利]带有车灯光学元件热胀冷缩时精确定位结构的系统

说明书

本发明提供一种带有车灯光学元件热胀冷缩时精确定位结构的系统，包括光学元件、PCB板、散热器，PCB板装配于散热器，散热器和光学元件通过四个螺钉装配于固定点，PCB板上设置有光源，光学元件的光学主体包括光学面，光源分别对应位于光学面焦点。光学元件的X向定位销保证其X向限位，YZ向定位销保证其Y、Z两个方向限位，光学元件还包括具有弹性变形能力的四个弹性结构，分别设置于光学元件的光学主体部分和四个螺钉装配的固定点之间，吸收掉光学元件在热胀冷缩时产生的产品变形，保证热胀冷缩时光学元件光学面与光源间精确定位。光学元件使用环境友好型的热塑性材料，环保的同时节省BMC材料额外底涂工艺，降低成本。

技术领域

本发明涉及汽车照明领域，尤其涉及一种带有车灯光学元件热胀冷缩时精确定位结构的系统。

背景技术

伴随着汽车行业的不断发展，车灯光源早已非常普遍性地采用LED光源，不仅是客户要求使然，也不止是车灯造型的趋势使然，更由于其热问题远好于灯泡，而且其小型化体积能实现各种造型要求。车灯中无论直射式、反射式、投射式或其他类型的光学系统，与LED光源配合使用的光学元件也是必不可少的，由于整车厂客户对车灯光型精确度、均匀光学效果、高光效等各方面涉及光学性能要求越来越高，由此除了光源本身、光学元件产品本身需保证无缺陷之外，光源和光学元件之间的定位也需要达到高精度的定位要求，并且这点是越来越伴随整车厂光学要求的日益严格而受到重视。

传统的车灯中光源和光学元件之间使用定位销、导向槽、紧固螺钉、卡扣结构进行定位和固定装配，能够满足基本的光源和光学元件定位装配要求，然而伴随着车灯功能越来越被要求高效率、高输出光效、多功能复用、各类复杂动态效果，LED光源的使用数量或使用的LED型号自身的能量越来越高，由此热问题再次变得严重，热胀冷缩带来的产品变形及其导致的定位偏差日渐显现并且越来越严重，传统现有技术定位系统由于热问题并不严重，热胀冷缩带来的产品变形程度并不大，定位系统对产品的定位和固定能够限制热胀冷缩带来的产品变形，然而伴随热车灯热问题的严重，尤其是越来越成为趋势的车灯模组系统的使用，其小空间所带来的热问题是更加严重和棘手，热胀冷缩对产品变形程度影响已远远超出现有技术定位系统的限制或弥补的能力范围，热胀冷缩导致的产品变形使得即使光源和光学元件的定位和固定系统仍然作用着，但拱起、翘曲、凹下等各类产品变形（通常是光学元件产品的变形）使得光源和光学元件之间的定位出现偏差，并且这一偏差程度已经影响到车灯系统最终的光学均匀性、光学效率、甚至无法满足法规要求，而与此相反的却是整车厂客户对于车灯光学要求，尤其是车灯小模组实现远近光（近光截止线偏移问题是最突出的一点）的光学要求是越来越高，在现有车灯设计和车灯领域这一问题越来越严重。

传统的定位系统，特别是在更早之前流行的灯泡作为光源的时期，通常会采用BMC材料作为反射碗等光学元件的材料，BMC材料由于其耐热变形温度高等特性能吸收和弥补掉热胀冷缩带来的问题，然而随着国家环保要求的日益变高，对环境保护的意识越来越高，BMC材料对环境是存在一定危害程度的，只是对以前的环保要求是能满足的，但对现在的环保要求BMC已经越来越无法满足，虽然现在车灯领域仍有使用BMC材料，但是已经越来越受限，而且能找到一种使用满足环保要求、对环境更友好的材料的定位结构或系统必然是一种最优的方案，因此BMC并非最优的解决上述热胀冷缩带来的产品变形定位偏差的方案。除去BMC材料本身的环保问题，其制造工艺必然需要的底涂（base coating）产线的成本是很高的，相较其他热塑性材料直接注塑无需这一额外工艺产线来说这一方案的成本也是一个不可避免问题。

鉴于上述问题，如何找到一种能够避免车灯日益严重的热胀冷缩带来车灯产品变形、车灯零件定位偏差，尤其是如何保证车灯光源和光学元件之间定位精确，使光学均匀性、光学效率等光学要求能够保证高精度和满足法规，同时解决材料成本问题成为亟需解决问题。

发明内容