在過去的幾年中，玻璃作為車燈的光學(xué)材料已經(jīng)逐漸的退居了二線，絕大多數(shù)的車燈玻璃已經(jīng)被光學(xué)塑料材料所取代，主要原因是與光學(xué)塑料材料相比，玻璃的密度更高，零件更重。然而，由于玻璃透光率高，耐高溫性好，對某些車燈產(chǎn)品來說仍然是個性價比不錯的選擇，特別是對最新的車燈光學(xué)系統(tǒng)，如自適應(yīng)ADB車燈，要求光學(xué)透鏡尺寸小，且能夠適用高功率LED甚至是激光光源LD的熱挑戰(zhàn)。因此玻璃又部分被用來制作車燈模組外透鏡和內(nèi)透鏡，以承受更嚴(yán)苛的環(huán)境條件。
XT6前大燈由ZKW生產(chǎn)，近光模組結(jié)構(gòu)相對簡單，一個非常厚實的玻璃透鏡，通過下方的holder直接卡住即安裝完成，無需螺釘來固定。
(凱迪拉克 XT6)
特斯拉的大燈由海拉生產(chǎn)，大燈內(nèi)的ADB模組有三層透鏡，兩層PMMA外透鏡和一個玻璃內(nèi)透鏡。玻璃內(nèi)透鏡由于緊貼著LED板，LED板上有102顆高功率led芯片，其承受的熱輻射非常大，因此無法替換成PMMA或PC。
(特斯拉 Model3/Y)
車燈技術(shù)的新要求
由于ADB可以顯著的提升安全性和駕駛舒適性，安裝有ADB自適應(yīng)大燈的車型正在逐年迅速增加。ADB與攝像頭和傳感器合作，即時掃描路況和車身環(huán)境，從而顯著減少行車過程中的眩光，并改善駕駛員的視野。實現(xiàn)這一安全特性的各種ADB技術(shù)已經(jīng)在量產(chǎn)中，如LED矩陣大燈，LED像素大燈和DMD投影大燈系統(tǒng)，但其他一些的技術(shù)仍然在研究和開發(fā)中，如Microled 數(shù)字大燈。
所有這些ADB模組都要求有精準(zhǔn)的光學(xué)系統(tǒng)，同時通過透鏡將分區(qū)光型精確的投影到路面上。ADB模組的透鏡除了要求盡可能的減少炫光、增加駕駛員視野、平順光型之外，圖像的分辨率是ADB模組的關(guān)鍵。在許多ADB模組中，例如矩陣模組或像素模組，光學(xué)內(nèi)透鏡都設(shè)計成緊貼著led光源或激光光源，以實現(xiàn)最大的光學(xué)效率。因此，內(nèi)透鏡的材料必須能夠承受高溫，以及其它的一些極限實驗，比如紫外線輻射和化學(xué)腐蝕，以便在整個汽車生命周期內(nèi)保持其幾何尺寸和光學(xué)性能。在ADB矩陣大燈中，兩個相鄰分區(qū)之間的間距不能隨著環(huán)境溫度的變化而變化，因此，光學(xué)材料的熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡可能低。
(ADB模組玻璃透鏡的幾何結(jié)構(gòu)示例)
ADB像素大燈的LED光源數(shù)量更多，每顆LED芯片的尺寸都很小，面積一般只有0.5mm2到1 mm2。每顆led芯片都產(chǎn)生高亮度白光，其中還包含有部分UV 光。由于LED芯片的高功率，在透鏡表面的局部微小區(qū)域會產(chǎn)生大量的熱量，這會導(dǎo)致PMMA或PC等塑料聚合物材料出現(xiàn)快速降解、變黃直至熔化等嚴(yán)重缺陷。雖然優(yōu)化散熱器的冷卻結(jié)構(gòu)，加裝散熱風(fēng)扇，甚至添加防UV涂層可以得到部分改善，但這些措施也會導(dǎo)致車燈價格、重量和生產(chǎn)復(fù)雜性的增加。
(不同光學(xué)材料特性表)
當(dāng)透鏡具有高輪廓精度和低色散時，ADB的光學(xué)性能將得到極大改善，PC透鏡和光學(xué)硅膠透鏡對色散效應(yīng)比較敏感，極易使投影到地面上的光五顏六色。
對于塑料透鏡而言，溫度和濕度對色散效應(yīng)影響巨大。但是玻璃一般有高阿貝數(shù)，而且在生命周期內(nèi)都能保持性能穩(wěn)定，會顯著的降低色散效應(yīng)的影響。此外，玻璃可以很容易噴涂增強光學(xué)效率的涂層，光學(xué)涂層可提高光學(xué)效率，并允許特定波長范圍內(nèi)的光通過。除了抗反射涂層（AR）或紅外（IR）涂層，還可以噴涂提高透射率的涂層。特別是對激光大燈，AR涂層非常有效，因為AR涂層可以減少光的漫反射來防止眩光，優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)。
如果配合高能量密度的LED或激光光源，玻璃顯然擁有最佳綜合性能。玻璃無黃變和老化現(xiàn)象，可在-80至400℃之間工作，在汽車的整個生命周期內(nèi)都具備持續(xù)高效的車燈照明和道路視野的能力，為駕駛員的行車安全提供額外的保障。
車燈玻璃新技術(shù)
--玻璃注射成型技術(shù)（GIMT）
車燈行業(yè)的玻璃透鏡一般通過壓制工藝來生產(chǎn)，玻璃壓制工藝歷史悠久且技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但玻璃壓制工藝技術(shù)要求高，能源密集，并且壓制的零件形狀受到嚴(yán)格限制，不適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光學(xué)零件。而塑料材料則不受形狀限制，但其物理、光學(xué)、化學(xué)和熱性能不如玻璃。因此，如果能將塑料加工工藝和玻璃結(jié)合起來，快速、經(jīng)濟、高效的大量生產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光學(xué)玻璃零件將大有市場。
(玻璃壓制工藝)
在玻璃壓制工藝領(lǐng)域的不斷研究和技術(shù)積累為玻璃光學(xué)透鏡的創(chuàng)新提供了許多可能。一項創(chuàng)新的技術(shù)是玻璃注射成型（GIMT），其工作原理與熟知的塑料注射成型相同，甚至可以注塑長寬比更大的透鏡零件，這對于一些ADB內(nèi)透鏡的設(shè)計特別有用。甚至可以注射3克以下的玻璃透鏡產(chǎn)品，還可以能夠注射非常復(fù)雜的幾何形狀，同時具有光滑的自由曲面度，輪廓度可以低至10μm。與傳統(tǒng)的玻璃壓制工藝相比，玻璃注塑工藝所需的能源更少，從而提高了能源效率，而且成型的玻璃透鏡具有高表面質(zhì)量，因此不需要拋光等后處理步驟。
--玻璃透鏡微光學(xué)結(jié)構(gòu)
車燈照明法規(guī)規(guī)定了遠(yuǎn)近光截止線的明暗區(qū)域之間必須有過渡區(qū)域，一般通過在車燈模組透鏡的表面添加光學(xué)微結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。對玻璃透鏡來說，現(xiàn)階段采用的是噴砂或噴小玻璃珠的工藝，但這種工藝往往使透鏡表面變得粗糙，透鏡擴散角度變大，而且會增加向后散射的光，降低遠(yuǎn)近光模組的光輸出效率。
（XT6前大燈遠(yuǎn)近光模組透鏡微結(jié)構(gòu)）
玻璃透鏡特殊設(shè)計的微光學(xué)結(jié)構(gòu)可以解決這兩個問題。微光學(xué)面的幾何結(jié)構(gòu)、尺寸和間距通過光學(xué)軟件設(shè)計并優(yōu)化，提高正向發(fā)射的光線的同時減少反射回來的光線。對生產(chǎn)而言，常規(guī)的玻璃噴砂或噴小玻璃珠的工藝耗時過長，現(xiàn)在有一種創(chuàng)新的玻璃微結(jié)構(gòu)加工技術(shù)，該加工技術(shù)可以在玻璃透鏡上定制50μm的微光學(xué)結(jié)構(gòu)，甚至還有可能做得更小。這個技術(shù)在投影透鏡上非常有用，因為投影透鏡的分辨率要求更高。
（玻璃透鏡微結(jié)構(gòu) 500μm vs 50μm）
總結(jié)和展望
車燈玻璃透鏡的工藝創(chuàng)新和表面處理技術(shù)基本上已經(jīng)可以實現(xiàn)對玻璃表面的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜加工。不僅可以涵蓋車燈行業(yè)對玻璃材料的常規(guī)需求，還可以應(yīng)用在高功率光源的新光學(xué)模組上，甚至可以將多個光學(xué)透鏡集成在一起。
創(chuàng)新的玻璃微光學(xué)結(jié)構(gòu)加工技術(shù)可以實現(xiàn)最佳光擴散。現(xiàn)在已經(jīng)可以在玻璃中定制50μm的微結(jié)構(gòu)，并且還有可能做得更小。精密的模具加工方法將為玻璃透鏡生產(chǎn)提供支持。
因此，車燈玻璃生產(chǎn)工藝也將持續(xù)創(chuàng)新，與車燈技術(shù)的最新發(fā)展保持一致。
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