LED远近光一体透镜光型暗线解决方案

随着近年来汽车照明技术的不断发展及LED 光源的深入开发。如何利用LED光源设计一款汽车前照灯近光或远光的校组已不再是难题，而是追求如何将LED模组的个性化、成本、性能三者有效结合在一起。在这发展过程中诞生了一种新的远近光一体透镜（不需要风扇，不需要电磁阀），以其卓越的成本优势在汽车灯具市场占有一席之地。

车载激光雷达主要由激光发射器和接收器两部分组成。按照发射的激光线束可分为单线、4线、8线等多种，其中32线、64线和128线最为常用。除此之外，按照扫描方式的不同，可将激光雷达分为机械式激光雷达、混合固态雷达和纯固态激光雷达。由于技术不足和价格原因，目前车载上使用最多的是混合固态雷达。

1、区域分布

远近光一体透镜中，近光部分和远光部分相对于水平方向将是折射体分为上下两个部分。近光在上方，远光下方。

2、远近光暗线的产生

从Z0到FocalPosition遮蔽体上方的光线经过透镜形成近光的光型。从Z0到FocalPosition下方的光线经过透镜形成远光的光型。在透镜成像过程中遮蔽体的上边缘的形状会形成近光的截止线而下边缘的形状会导致在远光光型下方形成一条截止线，两条截止线之间形成的暗区部分会导致这类远近光一体透镜在全部点亮时存在一条暗线。

通过分析暗线产生的原因，减小暗线宽度需要远光、近光的截止线无限靠近、重回或者交叉。因此，确定了解决方案的三个方向：

• 几何体自身优化：减小遮蔽体 focalposition 处的厚度；

• 光学方案的变化：远光部分增加厚壁件并对其上侧壁遮镀，替代遮蔽体；

• 改变光学设计方案：改变远光成像位置，将远光截止线下移和近光重合或者交叉。

1. 减小遮蔽体的厚度

远近光一体透镜采用的是透镜的成像原理，focalposition处遮蔽体的厚度直接影响其成像出来的暗线宽度。以下为一组实验测试数据，采用同—个非球面光学系统，遮蔽体属性统一设置为吸收.厚度分别为 1mm，0.5mm,0.1mm，分别测量对应光型远近光之间的暗线角度，结果如图3.1.1-3.1.3所示：

根椐以上模拟结果可以得出结论，遮蔽体厚度度越薄则暗线的角度越小，验证了减小遮蔽体的厚度确实可以减小暗线的尺寸。为了满足远光、近光的法规要求，暗线的角度需要控制到接近于0°，进而要求遮蔽体focalposition处厚度尺寸接近于0mm。这就给遮蔽体加工带来了难度，很多暗线角度极小的遮蔽体采用了机加工的形式生产，零件的加工难度则导致了生产的困难以及成本的提高。

通过模拟检测将遮蔽体更换为镀铝的透明厚壁件后，远近光截止线几乎贴紧作一起，暗线几乎消失。但在这种情况下远光部分效率略微降低，同时厚壁件遮镀的良品率较低，所以整体成本还是没有达到最优的状态。

采用3.1中非球面光学系统，遮蔽体固定厚度0.lmm，透镜上半部分焦点平面分别下移0.lmm,0.5mm。分別测量对应的远近光之间的暗线角度，如图3.3.2-3.3.3所示：

根椐方案3模拟结果所得，调整透镜曲率使透镜上半部分焦点平面下移，弥补遮蔽体厚度造成的远近光之间的暗线，从而将远光近光之间的暗线完美消除。同时能够降低工艺以及生产的难度，有利于批量生产。

本文描述了一种远近光一体透镜的设计方式以及远近光透镜模组光型中间暗线的产生原因，分别从遮蔽体厚度、透镜这两方面给出解决方案。通过改变遮蔽体厚度、改变遮蔽体形式、透镜曲率的调整，明显改变、消除远近光一体透镜光型中的暗线。对于上述三种方案进行了简单的对比明确了各自优劣。