[發明專利]用于投影至少一個光源的透鏡系統

有效

• 申請號: 201710079884.8
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN107085282B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 馬內爾·康瑟;杰羅姆·勒科爾
• 申請（專利權）人: 法雷奧照明公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G03B21/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張啟程

本發明涉及一種用于投影至少一個光源(1)的透鏡系統，所述透鏡系統從所述光源(1)開始并且在光的傳播方向上包括：至少一個第一光學元件組(2)，所述至少一個第一光學元件組由至少一個第一會聚透鏡組成，所述至少一個第一會聚透鏡被稱為主透鏡(3)、與所述光源(1)接觸、用呈現高倒色散系數并呈現大于0.5的沿光軸的其厚度與其寬度的比的材料獲得；第二光學元件組(6)，所述第二光學元件組由至少一個發散透鏡(7)組成，所述至少一個發散透鏡用呈現低倒色散系數的材料獲得；光瞳(8)；和第三光學元件組(9)，所述第三光學元件組由反射器或至少一個會聚透鏡(10)組成，所述至少一個會聚反射器或至少一個會聚透鏡用呈現高倒色散系數的材料獲得。

技術領域

本發明涉及一種用于投影至少一個光源的透鏡系統，所述至少一個光源例如為據稱被沉入在被稱為主透鏡的第一透鏡中的掃描激光器或被稱為LED的發光二極管。本發明將在照明領域中以及更具體地在用于機動車輛的照明和/或信號指示系統領域中具有許多應用。

背景技術

在照明領域中，并且特別地在機動車輛領域中，不同類型的燈泡已經被用作光源，但是最近以來，發光二極管(LED)正被越來越廣泛地使用。這是因為發光二極管(LED)在將電力轉換為光方面具有優異的效率，發射較低的熱量，具有減小的尺寸和重量以及較長的壽命。

考慮到這些優點，已經通過使用直接與透鏡對準定位的LED陣列設計了許多照明系統，所述透鏡通常地為能夠修正像差的非球面透鏡。而且，計算照明系統的屈光部的表面的形狀為標準作法，以便一方面限制由光穿過的所述屈光部引起的像差，并且另一方面在輸出端獲得期望的光束。雖然對于位于照明系統的光軸上的LED能夠獲得良好成像，但是照明系統包括大量的LED以及因此遠離光軸的LED，這導致不利的場像差。

發明內容

本發明提出改進該現狀，并且為此涉及一種用于投影至少一個光源的透鏡系統，所述透鏡系統從所述光源開始并且在光的傳播方向上包括：至少一個第一光學元件組，所述至少一個第一光學元件組由至少一個第一會聚透鏡組成，所述至少一個第一會聚透鏡被稱為主透鏡、具有半球形形狀、與所述光源接觸、用呈現高倒色散系數并呈現大于0.5的沿光軸的其厚度與其寬度的比的材料獲得；第二光學元件組，所述第二光學元件組由至少一個發散透鏡組成，所述至少一個發散透鏡用呈現低倒色散系數的材料獲得；光瞳；和第三光學元件組，所述第三光學元件組由至少一個會聚反射器或至少一個會聚透鏡組成，所述至少一個會聚反射器或至少一個會聚透鏡用呈現高倒色散系數的材料獲得。

半球形形狀的主光學器件使它能夠從光源取得最大量的光，并且三個光學系統的透鏡(連續地會聚的、發散的和會聚的)使它能夠修正像差并形成光束。

為了使被主光學器件取得的光盡可能多，第一、半球形的主會聚透鏡呈現出與球體小于厚度的10％的差異，并且優選地呈現出與球體小于厚度的3％的差異。

優選地，所述第一光學元件組包括第二透鏡，所述第二透鏡包括至少一個非球面，所述第一光學元件組的第二透鏡的非球面在與主透鏡相反的一側上延伸。

而且，所述第二光學元件組的發散透鏡優選地由雙凹透鏡構成。

替代地，所述第二光學元件組的發散透鏡由平凹透鏡構成。

優選地，第三光學元件組的會聚透鏡包括至少一個非球面，所述第三光學元件組的會聚透鏡的非球面在與定位在第二光學元件組和第三光學元件組之間的光瞳相反的一側上延伸。

優選地，所述光源由至少一個LED光源或激光器構成。

根據本發明的一個方面，所述光源由波長轉換裝置構成，所述波長轉換裝置與主會聚透鏡接觸并且從由多個LED光源組成的主光源接收輻射。

優選地，所述波長轉換裝置由基板組成，所述基板包括分別形成干涉濾光器并分布在至少兩個不同區域中的至少兩種材料。

附圖說明