CN206145560U - 投射灯镜片装置 - Google Patents

Abstract

一种投射灯镜片装置，适用于一个包括一个发光二极管的车灯机构，并包含一个菲涅耳透镜模块。该菲涅耳透镜模块与该发光二极管沿一条轴线排列，并包括至少两个折射率不相等且沿一个第一直线排列的能透光的介质，该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该轴线及一个径向线其中一个。通过设置两个折射率不相等且沿该第一直线排列的能透光的介质，可以通过不同的折射率抵消色差，使不同波长的光可以聚焦在相同的平面上。通过使用菲涅耳透镜，则可以使用更少的材料用量、使重量与体积更小。

Description

投射灯镜片装置

技术领域

本实用新型涉及一种镜片装置，特别是涉及一种应用于照明领域的投射灯镜片装置。

背景技术

目前汽车车灯的光源多使用卤素灯泡，卤素灯泡的亮度够、成本相对低，缺点则是寿命较短、光能利用率低导致耗电高，这使得寿命长、光能利用率高的发光二极管(Light-emitting diode，缩写为LED)成为近年发展目标。

然而，由于发光二极管的发光原理为使用蓝光晶片激发黄色荧光粉以混合成白光，而蓝光与黄光的放光行为不同，当混合的光线经过车灯的投射灯镜片投射出去后，会具有明显的颜色分布不均、色差严重的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能降低发光二极管的色差问题的投射灯镜片装置。

本实用新型投射灯镜片装置，适用于一个包括一个发光二极管的车灯机构，并包含一个菲涅耳透镜模块。

该菲涅耳透镜模块与该发光二极管沿一条轴线排列，并包括至少两个折射率不相等且沿一个第一直线排列的能透光的介质，该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该轴线及一个径向线其中一个。

本实用新型的投射灯镜片装置，该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该轴线，该菲涅耳透镜模块包括与该发光二极管沿该第一直线依序排列的一个第一菲涅耳透镜及一个第二菲涅耳透镜，该第一菲涅耳透镜使用的介质对于可见光的折射率与该第二菲涅耳透镜使用的介质对于可见光的折射率不相等且皆介于1～2间。

本实用新型的投射灯镜片装置，该第一菲涅耳透镜与该第二菲涅耳透镜的设置还符合下列公式：

其中，L为该发光二极管与该第一菲涅耳透镜的透镜中心的距离，d为该第一菲涅耳透镜的透镜中心与该第二菲涅耳透镜的透镜中心的距离。

本实用新型的投射灯镜片装置，该第一菲涅耳透镜与该第二菲涅耳透镜其中至少的一个等效为凸透镜，另一个等效为凹透镜。

本实用新型的投射灯镜片装置，该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该径向线，该菲涅耳透镜模块包括一个具有多个介质的第一菲涅耳透镜，所述介质的折射率皆不相等，一个介质形成该第一菲涅耳透镜的圆心区域，其余介质分别形成该第一菲涅耳透镜的各个同心圆区域。

本实用新型的投射灯镜片装置，所述介质对于可见光的折射率皆介于1～2间。

本实用新型的投射灯镜片装置，所述介质的阿贝数由该第一菲涅耳透镜的圆心区域往外增加。

本实用新型的投射灯镜片装置，所述介质的焦距皆相同。

本实用新型的投射灯镜片装置，该菲涅耳透镜模块还包括一个与该第一菲涅耳透镜沿该轴线排列的第二菲涅耳透镜，且该第二菲涅耳透镜所使用的介质对于可见光的折射率与该第一菲涅耳透镜所使用的介质对于可见光的折射率皆不相同，所述介质对于可见光的折射率皆介于1～2间。

本实用新型的有益效果在于：通过设置两个折射率不相等且沿该第一直线排列的能透光的介质，可以通过不同的折射率抵消色差，使不同波长的光可以聚焦在相同的平面上。通过使用菲涅耳透镜，则可以使用更少的材料用量、使重量与体积更小。

附图说明

图1是本实用新型投射灯镜片装置的一个第一实施例的一个应用示意图；

图2、3是该第一实施例的另两种样态的示意图；

图4是本实用新型投射灯镜片装置的一个第二实施例的一个示意图；

图5、6是该第二实施例的另两种样态的示意图；

图7是本实用新型投射灯镜片装置的一个第三实施例的一个示意图；及

图8是该第三实施例的另一种样态的示意图。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本实用新型投射灯镜片装置的一个第一实施例，适用于一个包括一个发光二极管9的车灯机构，并包含一个菲涅耳透镜(Fresnel lens)模块2。

该菲涅耳透镜模块2与该发光二极管9沿一条轴线X排列，并包括至少两个折射率不相等且沿一个第一直线L1排列的能透光的介质21I、21II，该第一直线L1为该菲涅耳透镜模块2的该轴线X。

该菲涅耳透镜模块2包括与该发光二极管9沿该第一直线L1依序排列的一个第一菲涅耳透镜22及一个第二菲涅耳透镜23，该第一菲涅耳透镜22使用的介质21I对于可见光(光波长400nm～780nm)的折射率与该第二菲涅耳透镜23使用的介质21II对于可见光的折射率不相等且皆介于1～2间，可依实际需求而于现有技术已知的材料中选择合适折射率的介质。

该第一菲涅耳透镜22与该第二菲涅耳透镜23符合下列公式：

V₁*F₁+V₂*F₂＝0 公式(1)

其中，V₁、V₂分别为该第一菲涅耳透镜22、该第二菲涅耳透镜23使用的介质21I、21II的阿贝数(AbbeNumber)，F₁、F₂分别为该第一菲涅耳透镜22、该第二菲涅耳透镜23的焦距，L为该发光二极管9与该第一菲涅耳透镜22的透镜中心的距离，d为该第一菲涅耳透镜22的透镜中心与该第二菲涅耳透镜23的透镜中心的距离。

值得一提的是，该第一菲涅耳透镜22与该第二菲涅耳透镜23可如图1所示，其中一个等效为凸透镜，另一个等效为凹透镜，并直接叠合，也能如图2、3所示，两者皆等效为凸透镜，且分别通过机构件7或粘着剂8以进行组合，或也能使用凹凸透镜作为实施，其实施样态以能满足公式(1)、(2)为主，并不以此等说明为限。

经由以上的说明，能将本实施例的优点归纳如下：

一、通过设置两个折射率不相等且沿该第一直线L1排列的能透光的介质21I、21II，可以通过不同的折射率抵消色差，使不同波长的光可以聚焦在相同的平面上。

再者，由于车灯机构并不需要精密的成像，因此通过使用菲涅耳透镜，相较于一般透镜，可以使用更少的材料用量、使重量与体积更小。

二、通过设计沿该轴线X依序排列的该第一菲涅耳透镜22及该第二菲涅耳透镜23，可以搭配公式(1)、(2)及曲率调整(即调整焦距)以得到更佳的色差消除效果。

参阅图4，为本实用新型投射灯镜片装置的一个第二实施例，该第二实施例是类似于该第一实施例，该第二实施例与该第一实施例的差异在于：

该第一直线L1为该菲涅耳透镜模块2的一个径向线Y，该菲涅耳透镜模块2包括一个具有多个介质21I～21IV的第一菲涅耳透镜22，所述介质21I～21IV对于可见光的折射率皆不相等且皆介于1～2间，其中一个介质21I形成该第一菲涅耳透镜22的圆心区域，其余介质21II～21IV分别形成该第一菲涅耳透镜22的各个同心圆区域。

其中，所述介质21I～21IV的阿贝数由该第一菲涅耳透镜22的圆心区域往外增加，且所述介质21I～21IV的焦距皆相同。

值得一提的是，该第一菲涅耳透镜22能如图4所示，直接嵌合，也能如图5、6所示，分别通过机构件7或粘着剂8以进行组合。

如此，该第二实施例也能达到与上述第一实施例相同的目的与功效，且还具有下列功效：

一、通过使所述介质21I～21IV由该第一菲涅耳透镜22的圆心向外排列，并令所述介质21I～21IV的阿贝数由该第一菲涅耳透镜22的圆心区域往外增加，可以解决透镜愈往外围色散愈严重的问题，而通过令所述介质21I～21IV的焦距皆相同，可以在不影响聚焦效果的情况下，达成上述功效。

参阅图7，为本实用新型投射灯镜片装置的一个第三实施例，该第三实施例是类似于该第二实施例，该第三实施例与该第二实施例的差异在于：

该菲涅耳透镜模块2还包括一个与该第一菲涅耳透镜22沿该轴线X排列的第二菲涅耳透镜23，且该第二菲涅耳透镜23所使用的介质21V对于可见光的折射率与该第一菲涅耳透镜22所使用的介质21I～21IV对于可见光的折射率皆不相同，该第二菲涅耳透镜23所使用的介质21V对于可见光的折射率介于1～2间，该第一菲涅耳透镜22与该第二菲涅耳透镜23符合公式(2)。

值得一提的是，该第一菲涅耳透镜22、该第二菲涅耳透镜23可如图7所示，直接叠合，也能如图8所示，通过机构件7以进行组合，且该发光二极管9(图1)能为邻近该第一菲涅耳透镜22一侧设置，或是为邻近该第二菲涅耳透镜23一侧设置。

如此，该第三实施例也能达到与上述第一实施例相同的目的与功效。

综上所述，所以确实能达成本实用新型的目的。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。

Claims (9)

1.一种投射灯镜片装置，适用于一个包括一个发光二极管的车灯机构，其特征在于：

该投射灯镜片装置包含一个菲涅耳透镜模块；

该菲涅耳透镜模块与该发光二极管沿一条轴线排列，并包括至少两个折射率不相等且沿一个第一直线排列的能透光的介质，该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该轴线及一个径向线其中一个。

2.根据权利要求1所述的投射灯镜片装置，其特征在于：该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该轴线，该菲涅耳透镜模块包括与该发光二极管沿该第一直线依序排列的一个第一菲涅耳透镜及一个第二菲涅耳透镜，该第一菲涅耳透镜使用的介质对于可见光的折射率与该第二菲涅耳透镜使用的介质对于可见光的折射率不相等且皆介于1～2间。

3.根据权利要求2所述的投射灯镜片装置，其特征在于：该第一菲涅耳透镜与该第二菲涅耳透镜的设置还符合下列公式：

$\frac{1}{L}=\frac{1}{F_1}+\frac{1}{F_2}-\frac{d}{F_1*F_2};$

其中，L为该发光二极管与该第一菲涅耳透镜的透镜中心的距离，d为该第一菲涅耳透镜的透镜中心与该第二菲涅耳透镜的透镜中心的距离。

4.根据权利要求2所述的投射灯镜片装置，其特征在于：该第一菲涅耳透镜与该第二菲涅耳透镜其中至少的一个等效为凸透镜，另一个等效为凹透镜。

5.根据权利要求1所述的投射灯镜片装置，其特征在于：该第一直线为该菲涅耳透镜模块的该径向线，该菲涅耳透镜模块包括一个具有多个介质的第一菲涅耳透镜，所述介质的折射率皆不相等，其中一个介质形成该第一菲涅耳透镜的圆心区域，其余介质分别形成该第一菲涅耳透镜的各个同心圆区域。

6.根据权利要求5所述的投射灯镜片装置，其特征在于：所述介质对于可见光的折射率皆介于1～2间。

7.根据权利要求5所述的投射灯镜片装置，其特征在于：所述介质的阿贝数由该第一菲涅耳透镜的圆心区域往外增加。

8.根据权利要求6所述的投射灯镜片装置，其特征在于：所述介质的焦距皆相同。

9.根据权利要求7所述的投射灯镜片装置，其特征在于：该菲涅耳透镜模块还包括一个与该第一菲涅耳透镜沿该轴线排列的第二菲涅耳透镜，且该第二菲涅耳透镜所使用的介质对于可见光的折射率与该第一菲涅耳透镜所使用的介质对于可见光的折射率皆不相同，所述介质对于可见光的折射率皆介于1～2间。