CN114353008A - 一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜、车灯及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，其包括：透镜本体和复合涂层。其中，复合涂层设于所述透镜本体的后方，且所述复合涂层在厚度方向上依次包括：前ITO导电膜、分散液晶层和后ITO导电膜；其中，所述复合涂层与受控开关连接，当受控开关闭合和断开时，所述分散液晶层分别处于第一状态和第二状态，其中第一状态或第二状态为分散液晶层中的液晶分子呈不规则地散布状态，相应的第二状态或第一状态为分散液晶层中的液晶分子呈规则地阵列状态。本发明所述的模组透镜真正解决了阳光聚焦的问题，在各种工况下都能保证模组内部及周围元件不被光线聚焦灼烧。

Description

一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜、车灯及车辆
技术领域
本发明涉及一种光学组件，尤其涉及一种模组透镜。
背景技术
在当前车辆上，汽车前车灯的远近光大多采用LED加透镜的模组总成来实现。通过这样的设计，不仅可以提升汽车前车灯的外观档次，还能够利用透镜将光线以规则的角度和形状照射出来，以避免散射的光线影响对面车辆和行人，规避潜在的安全隐患。
但是，在现有的车灯模组中，LED透镜本质上是一个凸透镜，其对光有汇聚作用。如图1所示，图1示意性地显示了一种现有汽车前车灯的结构示意图，在现有的汽车前车灯上，包括：凸透镜1、车灯外饰板3、车灯内饰圈4和灯泡5；当由太阳2发出的一束平行光(太阳光21)透过凸透镜1，在多次折射和反射之后，会形成若干个聚焦点；其中，经凸透镜1两次折射后的光线会在模组内部形成的聚焦点23；经凸透镜1一次折射和一次反射后的光线会在大灯饰圈上形成聚焦点24。这些聚焦点的温度极高，可能会融化车灯内饰圈4，产生一定的安全隐患。因此，亟需一种能够解决上述阳光聚焦问题的技术方案。
目前，针对上述阳光聚焦问题，各大厂商大多采用物理避让或者阻隔的方案，其解决方案可以包括：(1)修改造型，在空间上避让阳光聚焦点；(2)增加帽沿遮挡阳光；(3)修改材质为镀铝甚至铁板。但是，这些技术方案在实际应用时并不理想，其不仅会影响汽车前车灯的造型，而且还会增加成本。
例如：公开号为CN209116237U，公开日为2019年7月16日，名称为“一种防止太阳光聚焦产生灼烧风险的隔热结构”的中国专利文献。在该技术方案中，通过在模组内部安装隔热板，以保护模组内部不被透镜聚焦灼烧，但是没有解决根本问题。
又例如：公开号为CN108572063A，公开日为2018年9月25日，名称为“一种车灯透镜太阳光聚焦点检测装置及其使用方法”的中国专利文献。在该技术方案中，可以检测模组透镜的太阳光聚焦点。但是，这种设备只是检测透镜阳光聚焦点，并没有解决阳光聚焦的问题，后期还是需要增加帽沿等牺牲造型的方案来实现。
基于此，为了解决上述问题，本发明期望获得一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，该模组透镜真正解决了阳光聚焦的问题，在各种工况下都能保证模组内部及周围元件不被光线聚焦灼烧。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，该模组透镜的结构简单，使用稳定且可靠性高，采用该模组透镜真正解决了阳光聚焦的问题，在各种工况下都能保证模组内部及周围元件不被光线聚焦灼烧。
此外，采用该模组透镜还可以利用电路控制复合涂层的局部涂层透光性，以实现多种功能，其适用性广泛，具有良好的推广前景和应用价值。
为了实现上述目的，本发明提出了一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，其包括：
透镜本体；
复合涂层，其设于所述透镜本体的后方；
其中所述复合涂层在厚度方向上依次包括：前ITO(氧化铟锡)导电膜、分散液晶层和后ITO导电膜；
其中，所述复合涂层与受控开关连接，当受控开关闭合和断开时，所述分散液晶层分别处于第一状态和第二状态，其中第一状态或第二状态为分散液晶层中的液晶分子呈不规则地散布状态，相应的第二状态或第一状态为分散液晶层中的液晶分子呈规则地阵列状态。
在本发明上述技术方案中，发明人创造性地设计了一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，其通过合理的结构设计，可以彻底解决阳光聚焦的问题，在各种工况下都能保证模组内部及周围元件不被光线聚焦灼烧。
在本发明中，复合涂层在厚度方向上依次包括有：前ITO导电膜、分散液晶层和后ITO导电膜。其中，在复合涂层不通电的时候，分散液晶层呈不规则地散布状态，此时分散液晶层能够呈现出雾化的外观状态，阳光射到其表面主要以漫反射的形式离开表面，而并不会形成聚集点。
在复合涂层通电的时候，复合涂层中的分散液晶层的液晶分子呈规则地阵列状态，此时分散液晶层能够呈现出透明的外观状态；在这种情况下，模组透镜相当于一个普通状态下的透镜，其功能不受影响。
进一步地，在本发明所述的具有复合涂层的模组透镜中，还包括光敏传感器，其与所述受控开关连接，所述光敏传感器根据接收外界光照的强弱控制受控开关的断开和闭合。
在本发明上述技术方案中，为了合理的控制受控开关的闭合和断开，在本发明所述的模组透镜中，还可以优选地设有光敏传感器；在外界光照较强时，光敏传感器能够控制受控开关断开，以使分散液晶层呈不规则地散布状态；当外界光照较弱时，光敏传感器能够控制受控开关闭合，以使分散液晶层中的液晶分子呈规则地阵列状态。
进一步地，在本发明所述的具有复合涂层的模组透镜中，所述复合涂层包括上半部分和下半部分两部分，其中每一部分分别与一个受控开关连接，以使两部分分别独立地受控。
目前，大多数厂商生产的汽车前车灯一般都设置有远近光两个模块，并以此来实现车辆前大灯的远光和近光功能。发明人研究发现：如果采用具有复合涂层的多功能模组透镜，内含两部分涂层，就可以实现远近光自由切换，其不仅降低成本，节省空间，而且给造型提供了更多的发挥空间。
因此，在本发明上述技术方案中，发明人在复合涂层的设计时，优选地在复合涂层上设计上下两半部分，且每一部分分别独立地受控。这一方案是通过控制复合涂层上下两半部分的透光性来实现对汽车前车灯的灯泡发射光线的局部遮挡。
例如：在汽车前车灯采用上述的这种复合涂层时，当需要实现近光功能时，可以控制与复合涂层下半部分连接的受控开关闭合，对复合涂层下半部分进行通电，以使其下半部分的分散液晶层中的液晶分子呈规则地阵列状态，而复合涂层上半部分连接的受控开关仍然断开，此时其上半部分的分散液晶层中的液晶分子仍然呈不规则地散布状态；该复合涂层呈现出上半部分不透光，下半部分呈透明的状态，汽车前车灯的灯泡发射的光在通过透明的复合涂层下半部分后，能够实现近光灯的效果。
相应地，当需要实现远光功能时，可以控制与复合涂层上下两半部分连接的两个受控开关均闭合，此时复合涂层的上下两半部分的分散液晶层中的液晶分子均呈规则地阵列状态，复合涂层整体呈透明状态，汽车前车灯的灯泡发射的光在通过透明的复合涂层后，能够实现远光灯的效果。
进一步地，在本发明所述的具有复合涂层的模组透镜中，所述复合涂层包括N个部分，其中每一部分分别与一个受控开关连接，以使各部分分别独立地受控。
进一步地，在本发明所述的具有复合涂层的模组透镜中，所述N个部分分别独立地受控，以投射出定制的投影图案。
随着科技的发展，像素大灯是未来灯具的主要发展方向之一：它由数个发光单元组成，能够形成类似于图像的成像照明效果。但是，考虑到当前现有的高光束精准度的LED价格比较昂贵，其实际应用十分受限。
发明人认为，如果采用具有复合涂层的多功能模组透镜，对复合涂层进行个性化的定制及电路设计，就能够以低成本的形式实现像素大灯的投影效果。由此，在本发明上述技术方案中，发明人在复合涂层的设计时，设计复合涂层包括N个部分，且每一部分分别独立地受控。
在该技术方案中其同样通过控制复合涂层各部分的透光性来实现对汽车前车灯的灯泡发射光线的局部遮挡，以投射出定制的投影图案。
相应地，本发明的另一目的在于提供一种车灯，该车灯可以彻底避免阳光聚焦的问题，在各种工况下都能保证车灯内部元件不被阳光聚焦灼烧。
为了实现上述目的，本发明提出一种车灯，其包括灯泡组件，其还包括本发明上述的具有复合涂层的模组透镜，其中所述灯泡组件设于复合涂层的后方。
此外，本发明的又一目的在于提供一种能够避免车灯内部元件不被阳光聚焦灼烧的车辆；由此，为了实现这一目的，在本发明中，还提出了一种具有本发明上述车灯的车辆。
相较于现有技术，本发明所述的用于车辆的具有复合涂层的模组透镜、车灯及车辆具有如下所述的优点和有益效果：
在当前现有技术中，解决汽车前车灯的阳光聚焦问题的技术方案并不理想。
不同于现有技术，在本发明中，发明人创造性地设计了一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，其通过合理的结构设计，可以彻底解决阳光聚焦的问题，在各种工况下都能保证模组内部及周围元件不被光线聚焦灼烧。
本发明所述的具有复合涂层的模组透镜的结构简单，使用稳定且可靠性高，其复合涂层不通电的时候，分散液晶层的液晶分子呈不规则地散布状态，阳光射到其表面主要以漫反射的形式离开表面而不被聚集，这不仅保护了模组内部的元件，也保护了模组周边的零件。
此外，采用该模组透镜还可以利用电路控制复合涂层的局部涂层透光性，以实现多种功能，其适用性广泛，具有良好的推广前景和应用价值。
相应地，采用本发明上述模组透镜的车灯，以及设置有该车灯的车辆，均具有上述优点以及有益效果。
附图说明
图1示意性地显示了一种现有汽车前车灯的结构示意图。
图2为本发明所述的具有复合涂层的模组透镜在一种实施方式下的结构示意图。
图3示意性地显示了采用图2所示模组透镜的汽车前车灯在强光下的功能示意图。
图4示意性地显示了采用图2所示模组透镜的汽车前车灯在弱光下的功能示意图。
图5为本发明所述的复合涂层在另一种实施方式下的结构示意图。
图6示意性地显示了具有图5所示复合涂层的模组透镜应用在汽车前车灯上的灯光投射图。
图7为本发明所述的复合涂层在又一种实施方式下的结构示意图。
图8示意性地显示了具有图7所示复合涂层的模组透镜应用在汽车前车灯上的灯光投射图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的用于车辆的具有复合涂层的模组透镜、车灯及车辆做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
图2为本发明所述的具有复合涂层的模组透镜在一种实施方式下的结构示意图。
如图2所示，在本实施方式中，本发明所述的具有复合涂层的模组透镜可以包括：复合涂层6和透镜本体9。其中，复合涂层6设于透镜本体9的后方。
在本发明中，复合涂层6在厚度方向上依次包括：前ITO导电膜61、分散液晶层62和后ITO导电膜63。其中，前ITO导电膜61、后ITO导电膜63与受控开关65和电源64形成电路回路。
需要说明的是，在本实施方式中，本发明所述的具有复合涂层的模组透镜还进一步地设置有光敏传感器，该光敏传感器能够与上述的受控开关65进行连接，并能够根据接收外界光照的强弱控制受控开关65的断开和闭合。
电源64用于供电，当光敏传感器接收到外界光照较弱时，光敏传感器能够控制受控开关65闭合，此时电路中的复合涂层6通电，复合涂层6中的分散液晶层62的液晶分子呈规则地阵列状态。当光敏传感器接收到外界光照较强时，光敏传感器能够控制受控开关65断开，此时电路中的复合涂层6断电，复合涂层6中的分散液晶层62的液晶分子呈不规则地散布状态。
图3示意性地显示了采用图2所示模组透镜的汽车前车灯在强光下的功能示意图。
图4示意性地显示了采用图2所示模组透镜的汽车前车灯在弱光下的功能示意图。
如图3和图4所示，在本实施方式中，定义图3所示的太阳2所发射的太阳光21作为“强光”，定义月亮7所发射的月光作为“弱光”，进行说明。
如图3所示，在采用图2所示的具有复合涂层的模组透镜进行具体实施时，当模组透镜上设置的光敏传感器检测到外界光照较强时，其会控制受控开关65闭合，此时分散液晶层62中的液晶分子呈不规则地散布状态，分散液晶层62能够呈现出雾化的外观状态。
由于分散晶体62呈不透明的雾化状态，外部太阳2所发射的强烈太阳光21并不会直接穿透复合涂层6，其会在透镜本体9的透镜表面和复合涂层6的表面形成漫反射，获得光线22和光线25，而不会形成聚焦点。由此，通过这种设计既保护了设置于模组透镜内部的零件结构不被光线聚焦点灼烧，也保护了模组透镜周边的饰圈不被光线聚焦点灼烧。
相应地，如图4所示，在采用图2所示的具有复合涂层的模组透镜进行具体实施时，当模组透镜上设置的光敏传感器检测到外界光照较弱时，其会控制受控开关65断开，此时分散液晶层62中的液晶分子呈规则地阵列状态，分散液晶层62呈现出透明的外观状态。在这种情况下，模组透镜相当于一个普通状态下的透镜，一切功能不受影响，此时汽车前车灯内的灯泡5发射出的光线51能穿过复合涂层6和透镜本体9，实现其功能。
需要说明的是，在分散液晶层62中的液晶分子呈规则地阵列状态的这种情况下，本发明所述的复合涂层6的透光性极佳，其透光率可以在90％以上，并不会对汽车前车灯的光学性能产生影响，且满足法规需求。
图5为本发明所述的复合涂层在另一种实施方式下的结构示意图。
如图5所示，在这种实施方式中，不同于图1所示的复合涂层6，发明人在设计这种复合涂层71时，在复合涂层71上设计上下两半部分，其包括上半部分71a和下半部分71b，且这两部分分别与一个受控开关连接，以使各部分分别独立地受控。
发明人设计的这种方案是通过控制复合涂层71上下两半部分的透光性来实现对汽车前车灯的灯泡发射光线的局部遮挡。
图6示意性地显示了具有图5所示复合涂层的模组透镜应用在汽车前车灯上的灯光投射图。
如图6所示，在汽车前车灯采用上述图5所示的这种复合涂层71时，当需要实现近光功能时，可以控制与复合涂层下半部分71b连接的受控开关闭合，对复合涂层下半部分71b进行通电，以使其下半部分71b的分散液晶层62中的液晶分子呈规则地阵列状态，而复合涂层上半部分71a连接的受控开关仍然断开，此时其上半部分71a的分散液晶层62中的液晶分子仍然呈不规则地散布状态；该复合涂层71呈现出上半部分71a不透光，下半部分71b呈透明的状态。汽车前车灯的灯泡5发射的光在通过透明的复合涂层下半部分71a后，能够实现近光灯的效果，灯光有限面积如图6的81b所示。
相应地，当需要实现远光功能时，可以控制与复合涂层71上下两半部分连接的两个受控开关均闭合，此时复合涂层的上半部分71a和下半部分71b的分散液晶层62中的液晶分子均呈规则地阵列状态，复合涂层71整体呈透明状态。汽车前车灯的灯泡5发射的光在通过透明的复合涂层71和透镜本体后，能够实现远光灯的效果，其灯光有限面积如图6的81所示(远光照射时的灯光有限面积81包括81a和近光照射面积81b)。
图7为本发明所述的复合涂层在又一种实施方式下的结构示意图。
如图7所示，在该实施方式中，发明人在设计这种复合涂层72时，设计复合涂层72包括4个部分，其包括涂层72a、涂层72b、涂层72c和涂层72d，并确保复合涂层72的每一部分均分别与一个受控开关连接，以使各部分分别独立地受控。
在该技术方案中其同样通过控制复合涂层72各部分的透光性来实现对汽车前车灯的灯泡发射光线的局部遮挡，以投射出定制的投影图案。
图8示意性地显示了具有图7所示复合涂层的模组透镜应用在汽车前车灯上的灯光投射图。
如图8所示，在汽车前车灯采用上述图7所示的这种复合涂层72时，当控制与涂层72a连接的受控开关闭合，涂层72a通电，其余三个涂层不通电时，只有涂层72a的分散液晶层62中的液晶分子呈规则地阵列状态，其余涂层中的液晶分子呈不规则地散布状态。
此时涂层72a呈现为透明状态，涂层72b、涂层72c和涂层72d均为不透光的雾化状态。在此情况下，汽车前车灯的灯泡5发射的光在通过透明的涂层72a后，会打在地面上，并在地面上投射出定制的投影图案82。
需要说明的是，在某些其他的实施方式中，取决于个性化定制的投影图案，本发明所述的复合涂层可以设置成N个部分，且每一个部分均分别与一个受控开关连接，以使各部分分别独立地受控，投射出定制的投影图案。
本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种用于车辆的具有复合涂层的模组透镜，其特征在于，包括：
透镜本体；
复合涂层，其设于所述透镜本体的后方；
其中所述复合涂层在厚度方向上依次包括：前ITO导电膜、分散液晶层和后ITO导电膜；
其中，所述复合涂层与受控开关连接，当受控开关闭合和断开时，所述分散液晶层分别处于第一状态和第二状态，其中第一状态或第二状态为分散液晶层中的液晶分子呈不规则地散布状态，相应的第二状态或第一状态为分散液晶层中的液晶分子呈规则地阵列状态。
2.如权利要求1所述的具有复合涂层的模组透镜，其特征在于，还包括光敏传感器，其与所述受控开关连接，所述光敏传感器根据接收外界光照的强弱控制受控开关的断开和闭合。
3.如权利要求1所述的具有复合涂层的模组透镜，其特征在于，所述复合涂层包括上半部分和下半部分两部分，其中每一部分分别与一个受控开关连接，以使两部分分别独立地受控。
4.如权利要求1所述的具有复合涂层的模组透镜，其特征在于，所述复合涂层包括N个部分，其中每一部分分别与一个受控开关连接，以使各部分分别独立地受控。
5.如权利要求4所述的具有复合涂层的模组透镜，其特征在于，所述N个部分分别独立地受控，以投射出定制的投影图案。
6.一种车灯，其包括灯泡组件，其特征在于还包括权利要求1-5中任意一项所述的具有复合涂层的模组透镜，其中所述灯泡组件设于复合涂层的后方。
7.一种车辆，其特征在于，其具有如权利要求6所述的车灯。
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