CN211176636U - 多焦点透镜及前照灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车灯，公开了一种多焦点透镜，包括前表面(1)和后表面(2)，该多焦点透镜包括近光区(3)和远光区(4)；所述近光区(3)和所述远光区(4)为折射率不同的透光部分，以使得所述近光区(3)和所述远光区(4)具有不同的焦点，并且，所述前表面(1)和所述后表面(2)中的一者为同一曲面，另一者为同一平面或者同一曲面。本实用新型的多焦点透镜具有对应于不同光源的不同的焦点，且表面平滑，重心稳定。本实用新型还公开了一种前照灯，其照明光形均匀，结构稳定。

Description

多焦点透镜及前照灯

技术领域

本实用新型涉及车灯，具体地，涉及一种多焦点透镜。本实用新型还涉及一种前照灯。

背景技术

现有的前照灯模组通常分别带有近光单元和远光单元，为了能够形成清晰的远、近光光形，其中的远、近光反光杯的第二焦点均需要设置在透镜的焦点处。而近光单元通常使用遮光板对近光光源发出的光线进行遮挡，以形成带有明暗截止线的近光光形，遮光板通常设置在近光反光杯的第二焦点附近，也就是透镜的焦点附近。此时，遮光板常常会对远光光路造成遮挡，导致远光光形中形成暗斑，影响远光照明。

还有的前照灯模组采用可移动式的遮光板来切换远近光功能，在使用近光照明时将遮光板移动到遮光位置，对光源发出的光线进行遮挡，以形成带有明暗截止线的近光光形；在使用远光照明时将遮光板移开，避免对照明光线造成遮挡，以形成远光光形。但机械式的移动过程易产生磨损、噪音，且切换速度较慢，切换机构的稳定性也较差。

近年来，也出现了一种通过使用双焦点透镜来将透镜远光区域的焦点与近光区域的焦点分开，以避免遮光板影响远光光路的技术。但现有的双焦点透镜在透镜的不同的区域采用不同厚度的镜片，导致透镜的重心与几何中心的分离，影响透镜的稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多焦点透镜，其能够防止前照灯模组中的遮光板对远光光路的影响，且安装稳定性高。

本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种前照灯，该前照灯光形清晰，稳定性高。

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供了一种多焦点透镜，包括前表面和后表面，该多焦点透镜包括近光区和远光区；所述近光区和所述远光区为折射率不同的透光部分，以使得所述近光区和所述远光区具有不同的焦点，并且，所述前表面和所述后表面中的一者为同一曲面，另一者为同一平面或者同一曲面。

优选地，所述近光区的焦距大于所述远光区的焦距。在该优选技术方案中，所述近光区较长的焦距适于近光光源形成较为宽泛的近光光形，所述远光区较短的焦距适于远光光源形成较为深远的远光投射。

优选地，所述近光区的焦点和所述远光区的焦点在同一个光轴上。通过该优选技术方案，本实用新型的多焦点透镜加工更方便，所述近光区和所述远光区的光线投射过渡更均匀，不易形成明显的过渡条纹。

优选地，所述远光区包括多个远光分区，各个远光分区具有不同的焦点。在该优选技术方案中，所述远光区的多个远光分区能够对应于多个远光光源，使得每个远光光源所发出的光线通过对应的远光分区投射出去。多个远光光源设置在对应的远光分区的焦点上，使得各个远光光源发出的光线所形成的光线投射更均匀，能够形成更清晰，照度更高的远光光形。

优选地，所述远光区包括第一远光分区、第二远光分区和第三远光分区，所述第一远光分区、第二远光分区和第三远光分区具有不同的光轴，且各自的光轴相互平行。通过该优选技术方案，能够所述第一远光分区、第二远光分区和第三远光分区分别对应于三个不同的远光光源，且三个不同的远光光源能够分别设置于三个远光分区的光轴上，使得各个远光光源能够相互分离地分开设置。三个光轴相互平行使得三个远光光源的投射方向相同，使得远光光源的设置更加方便。

优选地，所述第一远光分区、第二远光分区和第三远光分区的焦距相等。在该优选技术方案中，所述第一远光分区、第二远光分区和第三远光分区的焦点在同一平面上，使得三个远光光源能够设置在同一平面上，便于远光光源的安装与调试。

优选地，所述第二远光分区的光轴与所述近光区的光轴在同一条直线上。在该优选技术方案中，所述第二远光分区与所述近光区的光线过渡更加平滑、自然，照明效果更好。

优选地，所述近光区和远光区为折射率不同的塑料、PMMA或者PC材质的透光部分。通过该优选技术方案，采用折射率不同的透明的塑料、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或者PC(聚碳酸酯)作为不同区域的透光部分，质量轻，折射性能和透光率均较好。

优选地，该透镜的不同区域成形为一体。在该优选技术方案中，一体成形的多焦点透镜不同透光部分间不会产生明显的分界线，透光性好，且不会对通过的光线产生干扰。

本实用新型第二方面提供了一种前照灯，该前照灯包括本实用新型第一方面所提供的多焦点透镜。

通过上述技术方案，本实用新型的多焦点透镜，具有焦点不同的远光区和近光区，能够使得前照灯模组的遮光板与远光光线的焦点分离，避免了遮光板对远光光路的影响。透镜的前后表面为单一的曲面或者平面，各个透光部分之间无明显分界线，更没有厚度上的跳变。这就使得透镜的几何中心与透镜的中心基本吻合，透镜在使用中的稳定性较高。远光区的多分区设置使得透镜能够更好地与多个远光光源相配合，形成的远光光形照度更高，均匀性更好。本实用新型的前照灯中采用了本实用新型的多焦点透镜，远光光形的均匀性更好，结构也更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型的多焦点透镜一种使用状态示意图；

图2是图1中的A-A位置剖面示意图；

图3是本实用新型的多焦点透镜一个实施例的光路示意图；

图4是图1中的B-B位置剖面示意图；

图5是本实用新型的多焦点透镜一个实施例的光路示意图。

附图标记说明

1 前表面 2 后表面

3 近光区 4 远光区

41 第一远光分区 411 第一低折射率部

412 第一高折射率部 42 第二远光分区

43 第三远光分区 431 第三低折射率部

432 第三高折射率部

具体实施方式

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后、上、下”所指示的方位或位置关系是基于本实用新型的多焦点透镜或者前照灯正常安装在车辆上后的方位或位置关系。其中，车辆正常行驶的方向为“前”，与其相反的方向为“后”。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

如图1、图2所示，本实用新型的多焦点透镜的一种实施例包括前表面1和后表面2，前表面1和后表面2均为同一个平面或者同一个曲面，但前表面1和后表面2不可以同时为平面。前表面1或者后表面2可以为同一个连续的平面或者同一连续的曲面，也可以是经过分割的同一个平面或者同一个曲面，但分割线会对光分布的连续性产生影响。该多焦点透镜的镜体包括近光区3和远光区4。近光区3和远光区4为由不同折射率的材料制成的透光部分，由于近光区3和远光区4的折射率不同，相同角度的光线透过近光区3和远光区4时会产生不同的折射角，因而近光区3的焦距f2和远光区4的焦距f1不相等，也就是近光区3和远光区4具有不同的焦点。

在本实用新型的多焦点透镜的一些实施例中，如图2、图3所示，近光区3的焦距f2大于远光区4的焦距f1。也就是说，近光区3采用折射率相对较小的透光材料制成，而远光区4采用折射率相对较大的透光材料制成。该设置与车辆前照灯对远、近光的不同要求相适应，有利于远、近光光形的形成。

在本实用新型的多焦点透镜的一些实施例中，如图2、图3所示，近光区3的焦点和远光区4的焦点在同一个光轴上。这使得光线从近光区3到远光区4之间的过渡均匀，不会产生亮度跳变。

在本实用新型的多焦点透镜的一些实施例中，如图1、图4、图5所示，远光区4包括多个远光分区，各个远光分区具有不同的焦点。多个远光分区的不同焦点可以由不同的焦距形成，也可以由不同的光轴形成，还可以同时具有不同的焦点和不同的光轴。具体地可以在不同的分区设置不同形状、不同折射率的透光材料来实现，但最终要形成同一平面或者同一曲面的前表面1和后表面2。

在本实用新型的多焦点透镜的一些实施例中，如图4、图5所示，远光区4包括第一远光分区41、第二远光分区42和第三远光分区43，第一远光分区41、第二远光分区42和第三远光分区43具有不同的光轴，且各自的光轴相互平行。此时的远光区4在功能上就相当于由三个并行排列的不同的小透镜组合而成，且每个小透镜具有各自的光轴。该实施例的多焦点透镜的具体实现方式可以有多种，下面以前表面为球面，后表面为平面的多焦点透镜为例给出其中的一种实现方法：第一远光分区41由前后排列的第一低折射率部411和第一高折射率部412组成。第一低折射率部411由折射率较低的透光材料制成，第一低折射率部411的前表面即为多焦点透镜的前表面；第一高折射率部412由折射率较高的透光材料制成，第一高折射率部412的后表面即为多焦点透镜的后表面。第一低折射率部411与第一高折射率部412之间的分界面为半径小于多焦点透镜前表面的球面半径、球心位于第一远光分区41的光轴上的球面与多焦点透镜的前表面的球面在前后方向上的差所形成的曲面。这样，第一远光分区41相当于由两个透镜组成的透镜组，其效果就相当于一个小透镜，该小透镜的光轴即为第一远光分区41的光轴。同样，第三远光分区43由前后排列的第三低折射率部431和第三高折射率部432组成，第三低折射率部431由折射率较低的透光材料制成，第三低折射率部431的前表面即为多焦点透镜的前表面；第三高折射率部432由折射率较高的透光材料制成，第三高折射率部432的后表面即为多焦点透镜的后表面，第三低折射率部431与第三高折射率部432之间的分界面为半径小于多焦点透镜前表面的球面半径、球心位于第三远光分区43的光轴上的球面与多焦点透镜的前表面的球面在前后方向上的差所形成的曲面。这样，第三远光分区43就相当于由两个透镜组成的透镜组，其效果也相当于一个小透镜，该小透镜的光轴即为第三远光分区43的光轴。第二远光分区42由同一种透光材料制成，该透光材料可以采用与第一高折射率部412和/或第三高折射率部432一样的材料，也可以采用与第一低折射率部411和/或第三低折射率部431一样的材料，还可以采用另外一种不同的透光材料。第二远光分区42的前表面即为多焦点透镜的前表面，后表面也就是多焦点透镜的后表面，第二远光分区42的光轴即为多焦点透镜的几何中心轴。

作为本实用新型的多焦点透镜的一种实施方式，如图4、图5所示，在上一实施方式的基础上，第一远光分区41、第二远光分区42和第三远光分区43的焦距相等。第一远光分区41、第二远光分区42和第三远光分区43的焦距由所采用的透光材料的边界形状和折射率决定，通过选择不同折射率的透光材料和设置不同的边界面即可调节各远光分区的焦距。

该实施方式的多焦点透镜能够适用于在同一平面上设置的三个远光光源，使得每个光源位于一个远光分区的焦点上。或者三个远光光源所对应的初级光学元件的出光面或者焦点位于同一平面上，使得每个初级光学元件的出光面或者焦点位于同一平面上。方便多个远光光源或初级光学元件的设置，且方便调试，提高互换性。

作为本实用新型的多焦点透镜的一种实施方式，第二远光分区42的光轴与近光区3的光轴在同一条直线上。该实施方式的多焦点透镜，光线在近光区3和第二远光分区42之间能够形成平滑过渡，光照均匀性较好。

在本实用新型的多焦点透镜的一些实施例中，近光区3和远光区4由折射率不同的透明塑料、PMMA或者PC材料制成。在适用的情况下，近光区3或者远光区4可以由同一种材料制成，也可以由多种不同的材料制成。塑料、PMMA或者PC材料质量较轻，折射率多样，且制作工艺简单。

在本实用新型的多焦点透镜的一些实施例中，该多焦点透镜的不同区域成形为一体。一体成形的多焦点透镜，结构稳定性高，不同材质之间的结合度高，光线透过的干扰较小。

通过上述技术方案，本实用新型的多焦点透镜，通过使用不同折射率的透光材料，在前表面1和后表面2为同一平面或者曲面的情况下，实现了近光区3的焦点和远光区4的焦点的分离。能够使用在前照灯模组中，防止遮光板对远光光路的影响。同时，由于其前表面1和后表面2为同一平面或者曲面，不存在透镜外形的跳变，能够实现透镜的几何中心与重心相重合，增强了透镜在使用中的稳定性。在本实用新型的优选技术方案中，远光区4的多远光分区的设置，使得本实用新型的多焦点透镜能够更好地适用于前照灯模组中的多个远光光源，产生照度更高，光形更均匀的远光光形。多个远光分区相互平行的光轴的设置，使得多个远光光源的设置和调整更加方便。

本实用新型的前照灯中采用了本实用新型的多焦点透镜，光形更均匀、清晰，光形的稳定性也更高。

在本实用新型的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“一种实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多焦点透镜，包括前表面(1)和后表面(2)，其特征在于，该多焦点透镜包括近光区(3)和远光区(4)；所述近光区(3)和所述远光区(4)为折射率不同的透光部分，以使得所述近光区(3)和所述远光区(4)具有不同的焦点，并且，所述前表面(1)和所述后表面(2)中的一者为同一曲面，另一者为同一平面或者同一曲面。

2.根据权利要求1所述的多焦点透镜，其特征在于，所述近光区(3)的焦距大于所述远光区(4)的焦距。

3.根据权利要求2所述的多焦点透镜，其特征在于，所述近光区的焦点和所述远光区的焦点在同一个光轴上。

4.根据权利要求1所述的多焦点透镜，其特征在于，所述远光区(4)包括多个远光分区，各个远光分区具有不同的焦点。

5.根据权利要求4所述的多焦点透镜，其特征在于，所述远光区(4)包括第一远光分区(41)、第二远光分区(42)和第三远光分区(43)，所述第一远光分区(41)、第二远光分区(42)和第三远光分区(43)具有不同的光轴，且各自的光轴相互平行。

6.根据权利要求5所述的多焦点透镜，其特征在于，所述第一远光分区(41)、第二远光分区(42)和第三远光分区(43)的焦距相等。

7.根据权利要求6所述的多焦点透镜，其特征在于，所述第二远光分区(42)的光轴与所述近光区(3)的光轴在同一条直线上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的多焦点透镜，其特征在于，所述近光区(3)和远光区(4)为折射率不同的塑料、PMMA或者PC材质的透光部分。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的多焦点透镜，其特征在于，该透镜的不同区域成形为一体。

10.一种前照灯，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的多焦点透镜。

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