[發明專利]一種用于車燈的透鏡、設計方法及具有該透鏡的車燈

有效

• 申請號: 201810447113.4
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN110469819B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 徐巖修;宋耀南;劉和平
• 申請（專利權）人: 長春海拉車燈有限公司;嘉興海拉燈具有限公司
• 主分類號: F21S41/25
• 分類號: F21S41/25;F21S43/20;F21W107/10
• 代理公司: 北京大成律師事務所 11352
• 代理人: 李佳銘;王芳

本發明提供了一種用于車燈的透鏡、設計方法及具有該透鏡的車燈，所述透鏡為雙面凸透鏡，包括設于所述透鏡兩側的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面的一側設有光源，所述光源發出的光經所述第一曲面折射后入射至所述透鏡內形成透鏡內的光，所述第一曲面的曲率使得所述透鏡內的光朝向所述光源所在一側的延長線匯聚至一虛像點；所述第二曲面由一設于所述第一曲面另一側的曲線以一縱軸線為軸旋轉而成，所述縱軸線穿過所述虛像點并垂直于所述光源與所述虛像點的連線，所述曲線與所述縱軸線在同一平面內并朝向遠離所述縱軸線的方向凸出，所述透鏡內的光自所述第二曲面出射形成出射光。采用上述技術方案后，使透鏡具有較高的光學效率；外形輕薄美觀。

技術領域

本發明涉及車輛照明領域，尤其涉及一種用于車燈的透鏡、設計方法及具有該透鏡的車燈。

背景技術

車燈在設計時往往會根據造型及光學性能的要求設計相應的光學結構，例如通過透鏡對光源發出的光進行折射，以實現所需的光型。然而，隨著人們對產品美觀和供能需求的不斷提高，廠商對造型及光學性能的要求也不斷提高。例如對于前霧燈來說，某些地區的行業認證標準要求前霧燈須有銳利的明暗截止線，且單側光型的寬度達到35度以上；某些廠商還要求前霧燈與角燈集成在一起，并且光型能使現無縫對接，這樣的情況下光型寬度在單側將達到60度以上。再例如對于近光燈來說，許多廠商也開始安裝輔助近光燈來改善道路照明效果，突出的特點是光型盡量寬，一般要達到40度以上，且道路照明效果均勻。

傳統的透鏡解決方案已無法滿足這些需求，因此需要設計一種新的用于車燈的透鏡，能夠實現相應的光學性能要求且美觀。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明的目的在于提供一種用于車燈的透鏡、設計方法及具有該透鏡的車燈，通過合理設計透鏡的兩個曲面，使得光源發出的光經過透鏡后形成滿足要求的光型。

本發明公開了一種用于車燈的透鏡，所述透鏡為雙面凸透鏡，包括設于所述透鏡兩側的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面的一側設有光源，所述光源發出的光經所述第一曲面折射后入射至所述透鏡內形成透鏡內的光，所述第一曲面的曲率使得所述透鏡內的光朝向所述光源所在一側的延長線匯聚至一虛像點；所述第二曲面由一設于所述第一曲面另一側的曲線以一縱軸線為軸旋轉而成，所述縱軸線穿過所述虛像點并垂直于所述光源與所述虛像點的連線，所述曲線與所述縱軸線在同一平面內并朝向遠離所述縱軸線的方向凸出，所述透鏡內的光自所述第二曲面出射形成出射光。

優選地，所述光源設于所述透鏡的主光軸上；所述第一曲面上下對稱且左右對稱，使得所述虛像點位于所述主光軸上；所述縱軸線垂直于所述主光軸。

優選地，所述曲線的曲率使得所述出射光相互平行，或所述曲線的曲率使得所述出射光的出射角度小于或等于所述曲線兩端與所述虛像點的連線之間的夾角。

優選地，所述第一曲面上設有配光花紋。

本發明還公開了一種用于車燈的透鏡的設計方法，所述透鏡為雙面凸透鏡，所述設計方法包括以下步驟：

S101：在一三維坐標系的原點設一光源，在所述光源沿著所述三維坐標系的z軸的一側設一虛像點；

S102：在所述光源沿著所述z軸的另一側設一第一曲面，所述光源發出的光經所述第一曲面折射后入射至所述透鏡內形成透鏡內的光，設定所述第一曲面的曲率使得所述透鏡內的光朝向所述光源所在一側的延長線匯聚至所述虛像點；

S103：與一縱軸線在同一平面內并朝向遠離所述縱軸線的方向凸出的曲線以所述縱軸線為軸旋轉而成一第二曲面，所述縱軸線穿過所述虛像點并垂直于所述光源與所述虛像點的連線，所述透鏡內的光自所述第二曲面出射形成出射光；

S104：所述第一曲面和第二曲面的端緣封閉形成一透鏡。

優選地，步驟S101中，所述虛像點設于所述z軸上，所述z軸即所述透鏡的主光軸；步驟S103中，所述縱軸線平行于所述三維坐標系的y軸。