[實用新型]一種準直透鏡及其車用光學模組

有效

• 申請號: 201721176306.8
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN207527498U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張大攀;仇智平
• 申請（專利權）人: 上海小糸車燈有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21S41/25;F21W102/13;F21W107/10;F21Y115/10
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 張民華

一種準直透鏡和車用光學模組，準直透鏡呈錐狀，前端面為出光面，后端為聚光端，聚光端為整體向后凸出、中心處凹陷、凹陷的底部表面向后凸出，聚光端徑向最外層表面為側壁，聚光端有一個焦點，位于凹陷的底部表面的后方、靠近聚光端的后端邊緣的區域，出光面與聚光端表面之外的表面為側壁，側壁為前后方向上連續的平面或曲面。車用光學模組包括一組或多組準直透鏡單元，準直透鏡單元包括一一對應的LED光源和準直透鏡，光源布置在準直透鏡的焦點處，準直透鏡單元呈矩陣式一排或多排間隔排列，間隔處光源側側壁有筋連接。使用時兩個模組配合使用，共同形成連續光型。本實用新型光線利用效率高，模具工藝簡單，適用于矩陣式大燈。

技術領域

本發明涉及一種準直透鏡和采用該透鏡的車用光學模組，所述準直透鏡和采用該透鏡的車用光學模組具有更高的光學效率，可用于矩陣式大燈的光學系統。

背景技術

近年車燈技術日新月異，矩陣式大燈是未來幾年的一陣風潮。矩陣式大燈是多顆光源組合排列，通過車內雷達及傳感器，對各種行車狀態做出收集，再運用智能系統對子光源進行控制，使光型能自動適應行車環境。由于矩陣大燈的技術難度大，最初僅在少數高端車型應用，如奔馳、奧迪。隨著市場化的推廣，越來越多的中級車型開始配備矩陣式大燈。矩陣式大燈光學模組由各子單元構成，制造工藝簡單的準直透鏡單元更助力此項技術的發展。

奔馳E級轎車上配備的的矩陣式大燈，核心零件為硅膠制成帶有一個個針狀結構準直器的初級光學件。這種準直器的原理靠零件側壁全反射達到準直效果。該方案的缺點是為滿足全反射條件，側壁不能連接，因此相鄰準直器之間間隔很小，在0.1mm以內。這種零件模具有嚴重尖鋼，模具要求高，工藝難度大，加工困難，只能采用較軟的硅膠材料成型，零件成本也高，目前只有少數國外公司能制造加工。硅膠材料偏軟，安裝定位上不同于剛性材料，需要一些輔助零件才能固定。這也帶來了成本的增加。

發明內容

為了克服現有技術中存在的上述缺陷，本發明提供了一種準直透鏡和車用光學模組，準直透鏡單元構成的初級光學件結構模具簡單，而且不局限于硅膠材料，普通PC或PMMA均可注塑，成本較低。本發明為矩陣式大燈提供一種新的光學系統解決方案。

本發明的主要技術方案有：

一種準直透鏡，其特征在于：

從后端的聚光端至前端出光面呈徑向截面漸小的錐狀，

所述聚光端為整體向后凸出、中心處凹陷、凹陷的底部表面向后凸出的結構，

所述聚光端的表面為沿光軸的旋轉曲面，所述聚光端的徑向最外層表面為全反射面，

所述聚光端有一個焦點，焦點位于所述凹陷的底部表面的后方、靠近所述聚光端的后端邊緣的區域；

所述出光面與聚光端表面之外的表面側壁是一個連續表面或由多個連續表面連續拼接組成，所述連續表面為曲面和/或平面，所述側壁在前后方向上是連續的。

側壁在LED非點光源，會有一部分光線折射到側壁上，這時側壁要有全反射的效果，把這一小部分光線全反射到出光面上，有利于提高光效。

根據本發明所述的一種準直透鏡，其特征在于，所述聚光端表面徑向上由外向內依次為外層側邊聚光面、內層側邊聚光面和前端聚光面，所述聚光端的徑向最外層表面即為所述外層側邊聚光面，所述凹陷的側壁構成所述內層側邊聚光面，所述凹陷的底部表面構成所述前端聚光面；

內、外層側邊聚光面在后端邊緣相接，內層側邊聚光面的前端邊緣與所述前端聚光面的邊緣相接，用于把光線平行或呈角度的匯聚起來，由此，通過內層聚光面和外層聚光面的曲率調整，可以改變光線折射的角度。

所述聚光端有一個焦點，位于所述凹陷的底部表面的后方、靠近所述聚光端的后端邊緣的區域，所述出光面與聚光端表面之外的表面為側壁，所述側壁為全反射面。