颜色注入的车辆前照灯透镜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明通常涉及用于车辆的前照灯，并且更具体地，涉及一种注入有色的染料来 改变透镜的外观的聚合物透镜。
【背景技术】
[0002] 已经研发出多种类型的用于机动车辆的前照灯。例如，LED前照灯可包括LED光 源，该LED光源将光引入相对较厚的透镜中以扩大和/或校准光束。当前照灯安装在车辆 上时，相对较薄的透光盖可在透镜上方延伸以保护该透镜。该透镜可安装在至少部分地由 透光盖形成的壳体内。
【发明内容】
[0003] 本发明的一个方面为一种形成注入颜色的光学前照探照灯透镜的方法。该方法包 括提供聚合物前照灯透镜，该聚合物前照灯透镜包括基本上透明的聚合物材料，该透镜具 有至少微黄的外观。该透镜具有外表面，该外表面包括被构造成接收自LED光源的光的输 入表面部，以及出射表面部。该透镜被构造成分配自LED光源的光以形成校准的光图案，使 得透镜适于用在车辆前照灯组件中。该方法进一步包括将染料以6至10微米的最大深度 注入前照灯透镜的外表面的至少一部分中。该染料改变外表面的至少一部分的外观，使得 外表面的至少一部分具有基本上清晰或者至少微蓝的外观。
[0004] 本发明的另一个方面为一种形成前照灯组件的方法。该方法包括由清晰的聚合物 材料模制一件式校准透镜。蓝色染料以大约6至10微米的最大深度被注入透镜的外表面 中，使得外表面呈现蓝色，并且透镜的中心基本上保持清晰。该方法进一步包括将透镜和 LED定位在具有清晰侧壁的壳体中。
[0005] 本发明的另一个方面为一种用于车辆的注入颜色的前照灯透镜，该透镜包括在外 表层部中的具有中心部的聚合物主体。该中心部包括基本上清晰的聚合物材料。聚合物主 体具有外表面，该外表面包括被构造成接收自LED光源的光的输入部以及出射部。至少一 种有色的染料被注入聚合物主体的表层部中，使得聚合物主体的表层部被染色。
[0006] 通过学习以下的说明书、权利要求、以及附图，本领域中的技术人员将理解和意识 到本发明的这些和其他方面、目的、以及特征。
【附图说明】
[0007] 在附图中：
[0008] 本发明或申请文件包含以彩色实施的至少一个附图。根据要求和必要费用的支 付，事务所将提供具有彩色附图的本发明或发明申请公开的副本。
[0009] 图1为根据本发明的一个方面的注入颜色的透镜的等距视图；
[0010] 图2为沿图1的线II-II截取的透镜的横截面视图；
[0011] 图3为根据本发明的一个方面的前照灯组件的部分示意图。
[0012] 图4为图3的透镜的一部分的局部的横截面视图。
[0013] 图5为示出了用于采用了不同的聚合物处理的几个样品的黄度指数的图表；
[0014] 图6为示出了用于采用了 UV光稳定剂和/或染料处理的聚合物样品的总光传输 的图表；
[0015] 图7为示出了在注入蓝色染料之前和之后的透镜颜色的CIE 1931颜色空间图谱 或图表；
[0016] 图8为用于制造根据本发明的一个方面的透镜的工艺的示意图。
【具体实施方式】
[0017] 为了本文的描述目的，术语"上"、"下"、"右"、"左"、"后"、"前"、"竖直"、"水平"及 其派生词应当涉及如图1所定向的本发明。然而，应当理解，除了明确地作出相反说明，否 贝1J，本发明可采取多种替代定向。还应当理解，附图中所示出的以及在下列说明书中所描述 的具体装置和工艺仅为由所附权利要求限定的发明概念的示例性的实施例。因此，本文公 开的关于实施例的具体尺寸和其他物理特性并不应理解为限制，除非权利要求另有明确说 明。
[0018] 参考图1和图2,根据本发明的一个方面的透镜包括聚合物主体12,该聚合物主体 12由清晰的聚碳酸酯或其他的基本上清晰或透明的合适的聚合物材料模制成。通常，"清 晰的"聚碳酸酯和其他这种材料的天然色为黄色或微黄色。此外，聚合物的老化（例如，暴 露至阳光下）和/或UV吸收剂或稳定剂的添加还可导致黄色色泽。在车辆前照灯透镜中， 对于车辆车主和/或其他观察者而言，黄色色泽导致通常地不被期望的外观。如以下更加 详细讨论地，本发明的一个方面涉及一种将染料和/或UV光稳定剂注入聚合物主体12的 外表面14中从而改变透镜10的外观以降低或消除黄色外观的方法。与将单独层的材料沉 积在基板上的涂敷工艺相反，注入工艺使染料和/或UV光稳定剂渗入聚合物基板的外部部 分中。
[0019] 透镜10的聚合物主体12可包括具有腔体58的外表面14,其包括被构造成接收自 LED光源18的光34A的输入（后）表面部16 (图2)，以及出射（前）表面部20,在光被传输通 过该聚合物主体12之后，光从所述出射（前）表面部20逃离。透镜10的形状和构造可与在 2013 年 1 月 8 日提交的 IL S.专利申请 No. 13/736, 265 (IL S.专利申请 No. 20124/0192547) 所公开的透镜基本上相同，所公开的专利的全部内容通过引用结合于此。出射表面部20的 光学元件22被构造成以使校准的光图案形成光束，使得透镜10适于用在机动车辆的前照 灯组件中。将理解的是，透镜10的形状、尺寸以及其他方面可根据具体应用的要求而变化。
[0020] 如在图3中示意性所示出的，透镜10和LED光源18可安装在壳体24的防水内部 空间29中，该壳体24具有后部26和前盖28。壳体24的后部26可为不清晰的，且前盖28 可包括基本上清晰的透光聚合物，因而从出射表面部20中逃离的光34通过前盖28被传 输。LED光源18通过导体（诸如电线32)连接至车辆的电力供给装置36。可使用本领域 的技术人员已知类型的电路部件（未示出）以对LED光源18提供需要的电力。此外，将理 解的是，LED光源18可根据具体应用的需求而包括多个LED或单个LED。可使用防水配件 33来密封电线32,且在后壳体部26与前盖28之间的连接件27也可为防水的，以形成防水 内部空间29。如在U. S专利申请No. 13/736, 265中所公开的，多个透镜10可定位在单个壳 体24内部。
[0021] 通过进一步参考图4,透镜10的聚合物主体12的外表面14的至少一部分被注入 如虚线42所示出的深度"D"的彩色染料和/或UV光稳定剂。染料渗入的最大深度"D"优 选地在大约6至10微米深的范围中。染料可为蓝色，从而将透镜10的外表面14的外观从 黄色或微黄外观改变为清晰的或微蓝外观。聚合物主体12的外部或表层38注入有染料和 /或UV稳定剂，且表层38因此具有与染料的颜色相同或类似的颜色。聚合物主体12的在 虚线42内部/下方的中心或中央部40未注入染料，且基于用以模制聚合物主体12以形成 透镜10的标定地清晰的聚合物材料（例如，聚碳酸酯）的特性，中心40因此为透明/清晰 的或微黄的。将理解的是，在聚合物主体12的外部或表层38中的染料和/或UV稳定剂的 浓度可至少为稍微地不均匀的。具体地，直接地邻近外表面14的染料的浓度可大于直接地 邻近表示染料注入的最大深度的虚线42的染料的浓度。除了有色染料之外，还可在外表面 14中注入UV光稳定剂，且UV稳定剂也可渗入深度"D"。染料和UV光稳定剂使表层38的 聚合物材料