CN109340693A - 准直透镜及车用矩阵式光学系统 - Google Patents
准直透镜及车用矩阵式光学系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109340693A CN109340693A CN201811526301.2A CN201811526301A CN109340693A CN 109340693 A CN109340693 A CN 109340693A CN 201811526301 A CN201811526301 A CN 201811526301A CN 109340693 A CN109340693 A CN 109340693A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- emitting surface
- lens
- matrix form
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/25—Projection lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
- F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
- F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
- F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种准直透镜及车用矩阵式光学系统，准直透镜包括前端和后端，前端为出光面，后端为进光面，进光面与出光面之间由侧壁连接，从后端的进光面至前端的出光面呈径向截面逐渐增大的锥状，所述进光面的形状及出光面的形状均为正方形，所述准直透镜单元径向最外层表面为全反射面，所述进光面及出光面之外的侧壁是由多个连续表面拼接而成，连续表面为曲面或平面，所述侧壁在前后方向上是连续的。本发明提高光效，从而可以提供较小的进光面和出光面。
Description
技术领域
本发明涉及一种透镜及车用矩阵式光学系统，特别是涉及一种准直透镜及车用矩阵式光学系统。
背景技术
近年来随着技术的发展，矩阵式大灯正逐渐成为车灯领域的研究热点。简单来说，矩阵式大灯的光源部分由多颗光源组合排列，通过车载雷达及传感器，对汽车在不同行车环境下的状态进行收集，最后运用智能系统对光源分别进行开关控制，使光型对不同的行车环境做出适当的改变以提高行车的安全系数。矩阵式大灯相比于传统的大灯技术难度较高，早期只有个别高端品牌旗下的车型才配备，近年随着相关技术水平的进步，矩阵式大灯正逐步应用到中级车市场中，未来将会有更多的车型配备矩阵式大灯以提高行车安全。现有矩阵式大灯的光效低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种准直透镜及车用矩阵式光学系统，其可极大的提高光效，从而可以提供较小的进光面和出光面。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种准直透镜，其特征在于，其包括前端和后端，前端为出光面，后端为进光面，进光面与出光面之间由侧壁连接，从后端的进光面至前端的出光面呈径向截面逐渐增大的锥状，所述进光面的形状及出光面的形状均为正方形，所述准直透镜单元径向最外层表面为全反射面，所述进光面及出光面之外的侧壁是由多个连续表面拼接而成，连续表面为曲面或平面，所述侧壁在前后方向上是连续的。
优选地，所述连续表面与一个旋转中心线平行或呈夹角。
优选地，所述出光面的面积大于进光面的面积。
优选地，所述准直透镜的径向最外层表面为全反射。
本发明还提供一种车用矩阵式光学系统，其特征在于，包括一组或多组如上所述的准直透镜、光源、二级透镜，所述光源布置在准直透镜入光面前端0.5mm处，且其出光面朝向所述准直透镜；光源布置在同一线路板上；一组或多组准直透镜构成一个初级光学件，初级光学件的出光面位于二级透镜的焦平面上。
优选地，所述光源为LED光源，且至少一个LED光源放置在同一块线路板上。
优选地，所述准直透镜单元为多组排列时，各组所述准直透镜单元呈矩阵式一行排布。
优选地，所述二级透镜为单个凸透镜或双胶合透镜。
优选地，所述二级透镜的正面轮廓投影形状是圆形或椭圆形或矩阵或多边形。
本发明的积极进步效果在于：本发明采用全反射原理设计的单个准直透镜单元，可极大的提高光效，从而可以提供较小的进光面和出光面，对应在配光屏幕上就是更小的像素单元，为设计高像素高精度的矩阵式大灯模组提供了基础。整个准直透镜模组结构简单，降低了模具加工及制造工艺的难度。
附图说明
图1为本发明准直透镜的结构图。
图2为本发明准直透镜单元的光路示意图。
图3为本发明初级光学件(准直透镜单元构成)的结构图。
图4为本发明车用矩阵式光学系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1至图2所示，本发明准直透镜6包括前端和后端，前端为出光面1，后端为进光面2，进光面与出光面之间由侧壁3连接，从后端的进光面至前端的出光面呈径向截面逐渐增大的锥状，所述进光面的形状及出光面的形状均为正方形，所述准直透镜单元径向最外层表面为全反射面，所述进光面及出光面之外的侧壁是由多个连续表面拼接而成，连续表面为曲面或平面，所述侧壁在前后方向上是连续的。
连续表面与一个旋转中心线平行或呈夹角，这样提高光效。
出光面的面积大于进光面的面积，这样方便光线射出。
准直透镜的径向最外层表面为全反射面，光线经过侧壁的全反射到达出光面，有利于提高光效。
所述侧壁负责连接进光面和出光面，并与光轴5之间呈夹角。这个角度是进光面与出光面共同影响的结果，也可以存在侧壁平行或者出光面小于入光面的情况。
准直透镜材料可以由硅胶、PC（聚碳酸酯）或PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）注塑而成，这样降低成本。
如图3和图4所示，车用矩阵式光学系统包括一组或多组准直透镜6、光源4、二级透镜7，所述光源布置在准直透镜入光面前端0.5mm处，且其出光面朝向所述准直透镜；光源布置在同一线路板8上，光线在侧壁内发生全反射，光线利用效率得到显著提高；一组或多组准直透镜构成一个初级光学件，初级光学件的出光面位于二级透镜的焦平面上。所述准直透镜呈一行阵列式排布，在出光面有结构件连接，形成一个完整的零件。各个光源之间可以独立控制，间隔关闭部分光源，在屏幕上形成的光斑也是间隔的。
光源为LED光源，且至少一个LED光源放置在同一块线路板上，光源中心在同一平面上，这样降低成本。
所述准直透镜单元为多组排列时，各组所述准直透镜单元呈矩阵式一行排布，相邻两个所述准直透镜的出光面之间由结构件连接，由结构件连接使得相邻两个准直透镜出光面之间无空隙，相邻光型之间无暗区。
每个准直透镜单元射出的光在此表面发生一定程度的水平扩散，使得相邻准直透镜单元的光斑彼此发生部分重叠，有效的降低了相邻准直透镜单元间的暗区。
准直透镜单元的出光面在成像用二级透镜的焦面上，二级透镜可以为单个凸透镜或双胶合透镜，这样降低成本。
二级透镜的正面轮廓投影形状可以是圆形或椭圆形或矩阵或多边形，这样方便使用。
根据不同的设计需求，准直透镜单元可以排成一行，也可以多行排列，各行透镜模组形成的光型相互补充达到完整的光型效果。
光线由LED光源发出由进光面进入准直透镜，在侧壁内全反射传播，可以提高光效，最后由出光面射出。实施例中所述出光面为正方形，经准直透镜射出的光线通过二级透镜在屏幕上的投影也是正方形。如果出光面是其它形状，光斑在屏幕上的投影也会随之发生变化。透镜模组形成的光型相互补充达到完整的光型效果。本发明光效利用率高，模具工艺简单，适用于矩阵式大灯的设计。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种准直透镜，其特征在于，其包括前端和后端，前端为出光面，后端为进光面，进光面与出光面之间由侧壁连接，从后端的进光面至前端的出光面呈径向截面逐渐增大的锥状，所述进光面的形状及出光面的形状均为正方形，所述准直透镜单元径向最外层表面为全反射面，所述进光面及出光面之外的侧壁是由多个连续表面拼接而成，连续表面为曲面或平面，所述侧壁在前后方向上是连续的。
2.如权利要求1所述的准直透镜，其特征在于，所述连续表面与一个旋转中心线平行或呈夹角。
3.如权利要求1所述的准直透镜，其特征在于，所述出光面的面积大于进光面的面积。
4.如权利要求1所述的准直透镜，其特征在于，所述准直透镜的径向最外层表面为全反射。
5.一种车用矩阵式光学系统，其特征在于，包括一组或多组如权利要求1所述的准直透镜、光源、二级透镜，所述光源布置在准直透镜入光面前端0.5mm处，且其出光面朝向所述准直透镜；光源布置在同一线路板上；一组或多组准直透镜构成一个初级光学件，初级光学件的出光面位于二级透镜的焦平面上。
6.如权利要求5所述的车用矩阵式光学系统，其特征在于，所述光源为LED光源，且至少一个LED光源放置在同一块线路板上。
7.如权利要求5所述的车用矩阵式光学系统，其特征在于，所述准直透镜单元为多组排列时，各组所述准直透镜单元呈矩阵式一行排布。
8.如权利要求5所述的车用矩阵式光学系统，其特征在于，所述二级透镜为单个凸透镜或双胶合透镜。
9.如权利要求5所述的车用矩阵式光学系统，其特征在于，所述二级透镜的正面轮廓投影形状是圆形或椭圆形或矩阵或多边形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811526301.2A CN109340693A (zh) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811526301.2A CN109340693A (zh) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109340693A true CN109340693A (zh) | 2019-02-15 |
Family
ID=65304174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811526301.2A Pending CN109340693A (zh) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109340693A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020233297A1 (zh) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | 车灯光学元件组件、车辆照明模组、车灯及车辆 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207334613U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-05-08 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种聚光器及其车用光学系统 |
| CN108302481A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-07-20 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种机动车的投射光学透镜 |
| CN209229614U (zh) * | 2018-12-13 | 2019-08-09 | 上海晶合光电科技有限公司 | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 |
-
2018
- 2018-12-13 CN CN201811526301.2A patent/CN109340693A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207334613U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-05-08 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种聚光器及其车用光学系统 |
| CN108302481A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-07-20 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种机动车的投射光学透镜 |
| CN209229614U (zh) * | 2018-12-13 | 2019-08-09 | 上海晶合光电科技有限公司 | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020233297A1 (zh) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | 车灯光学元件组件、车辆照明模组、车灯及车辆 |
| US11391429B2 (en) | 2019-05-20 | 2022-07-19 | Hasco Vision Technology Co., Ltd. | Vehicle lamp optical element assembly, vehicle illumination module, vehicle lamp, and vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100397767B1 (ko) | 마이크로프리즘의어레이를사용한조명시스템 | |
| CN207527498U (zh) | 一种准直透镜及其车用光学模组 | |
| US11674653B2 (en) | Headlight optical element, headlight module, vehicle headlight and vehicle | |
| CN107664295B (zh) | 一种准直透镜及其车用光学模组 | |
| CN101545999A (zh) | 棱镜片 | |
| CN107023796B (zh) | 准直透镜和汽车用光学模组 | |
| US20190113199A1 (en) | Lighting module for motor vehicle | |
| CN202581120U (zh) | 一种led矩形光斑透镜 | |
| CN109724044A (zh) | 车灯聚光器和车灯模组 | |
| CN209229614U (zh) | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 | |
| CN109340693A (zh) | 准直透镜及车用矩阵式光学系统 | |
| CN112135997B (zh) | 一种矩阵式车灯光学装置、车灯及车辆 | |
| CN109669225A (zh) | 矩阵光学系统、聚光系统和复眼透镜 | |
| CN101551477A (zh) | 棱镜片 | |
| US11306891B1 (en) | Vehicle light optical element, vehicle light module, vehicle headlight and vehicle | |
| CN206771186U (zh) | 准直透镜和汽车用光学模组 | |
| CN101545998A (zh) | 棱镜片 | |
| CN210050733U (zh) | 一种光导远近光单元系统 | |
| CN111856853B (zh) | 一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统 | |
| CN101419299A (zh) | 背光模组及其棱镜片 | |
| CN210687860U (zh) | 高功率照明装置 | |
| CN210511471U (zh) | 像素式远光灯灯光装置 | |
| CN102213398B (zh) | 导光板与光源模组 | |
| CN209540759U (zh) | 车灯聚光器和车灯模组 | |
| CN210050738U (zh) | 实现指向性点亮的导光带及其实现功能复用的光学系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |