透镜组件、车灯模组、车灯和车辆制造技术

本发明专利技术涉及光学元件，公开了一种透镜组件，包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；第一透镜为凹透镜，第二透镜为凸透镜，第一透镜的透镜出光面和第二透镜的透镜入光面贴合；第三透镜和第四透镜均为变形透镜，第三透镜的透镜入光面为向第三透镜的透镜出光面凹陷的曲面，第三透镜的透镜出光面为向第三透镜的透镜入光面凹陷的曲面；第四透镜的透镜入光面为向第三透镜的透镜出光面凸出的曲面，以能够使得透镜组件在子午面内的放大倍率小于在弧矢面内的放大倍率。本发明专利技术还公开了一种车灯模组、车灯和车辆。该透镜组件能够对上下方向的视角进行压缩，且能够满足道路照明水平方向和垂直方向的照明角度要求，提高有效照明范围内的照度。照明范围内的照度。照明范围内的照度。

【技术实现步骤摘要】
透镜组件、车灯模组、车灯和车辆


[0001]本专利技术涉及光学元件，具体地，涉及一种透镜组件。此外，本专利技术还涉及一种车灯模组、车灯和车辆。

技术介绍

[0002]随着车灯行业的发展，单一的道路照明已难以满足交通参与者对安全舒适照明的需求，人车交互及人人交互信息的需求也越来越高。同时实现矩阵式照明和像素显示的新型智能车灯系统也逐渐被应用到汽车上。
[0003]现有的解决方案有基于DLP或LCD的高像素MATRIX模组方案，其分辨角很小，能够实现连续变化的像素照明，能够提供更加柔和的光型变化，结合不同路况，同时实现高像素照明和显示。但其系统结构复杂、设计及加工难度大，光机电系统要求苛刻、控制模块要求高。导致这两种方案的成本很高，价格昂贵，量产难度大。
[0004]另有技术方案是将整个前照灯的照明空间连续的分割成不同的区块，每个区块由数量不同的阵列LED来实现像素照明及显示。这种技术方案可以在一定程度上控制成本。但由于阵列LED的数量限制，导致最后信息化显示的像素有限，显示分辨率比较低。在车身垂直方向的视角有一部分是无效的，导致能量的浪费，整个路面上的照度比较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的第一方面的技术问题是提供一种透镜组件，该透镜组件能够对上下方向的视角进行压缩，从而满足道路照明水平方向和垂直方向的照明角度要求，提高路面的有效照明范围内的照度。
[0006]本专利技术所要解决的第二方面的技术问题是提供一种车灯模组，该车灯模组能够对上下方向的视角进行压缩，从而合理有效地利用有限阵列LED或Micro
‑
LED的数量，满足道路照明水平方向和垂直方向的照明角度要求，提高路面的有效照明范围内的照度。
[0007]本专利技术所要解决的第三方面的技术问题是提供一种车灯，该车灯能够对上下方向的视角进行压缩，从而合理有效地利用有限阵列LED或Micro
‑
LED的数量，满足道路照明水平方向和垂直方向的照明角度要求，提高路面的有效照明范围内的照度。
[0008]本专利技术所要解决的第四方面的技术问题是提供一种车辆，该车辆的车灯能够对上下方向的视角进行压缩，从而合理有效地利用有限阵列LED或Micro
‑
LED的数量，满足道路照明水平方向和垂直方向的照明角度要求，提高路面的有效照明范围内的照度。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供一种透镜组件，包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；所述第一透镜为凹透镜，所述第二透镜为凸透镜，所述第一透镜的透镜出光面和所述第二透镜的透镜入光面贴合；所述第三透镜和所述第四透镜均为变形透镜，所述第三透镜的透镜入光面为向所述第三透镜的透镜出光面凹陷的曲面，所述第三透镜的透镜出光面为向所述第三透镜的透镜入光面凹陷的曲面；所述第四透镜的透镜入光面为向所述第三透镜的透镜出光面凸出的曲面，以能够使得所述第一透镜、
第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合在子午面内的放大倍率小于在弧矢面内的放大倍率。
[0010]优选地，所述第一透镜的透镜入光面和透镜出光面均能够与球面匹配；所述第二透镜的透镜入光面和透镜出光面均为球面。
[0011]优选地，所述第四透镜的透镜出光面为向所述第四透镜外凸出的旋转对称面。
[0012]优选地，所述第三透镜的透镜出光面为二次曲面或与偶次非球面匹配；所述第四透镜的透镜出光面为二次曲面或偶次非球面。
[0013]优选地，所述第三透镜的透镜出光面与偶次非球面匹配；所述第四透镜的透镜出光面为偶次非球面；
[0014]所述第三透镜的透镜出光面和所述第四透镜的透镜出光面的面型方程为：
[0015][0016]其中，Z为面型矢高，c为表面的曲率，k为二次曲面系数，r为径向半径，α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8分别为面型的高次项系数。
[0017]优选地，所述第三透镜的透镜入光面和所述第四透镜的透镜入光面均为自由曲面；
[0018]所述第三透镜的透镜入光面和所述第四透镜的透镜入光面的面型方程为：
[0019][0020]其中，Z为面型的矢高，X和Y分别为x方向和y方向的坐标，C
x
和C
y
分别为x方向和y方向的曲率，k
x
和k
y
分别为x方向和y方向的二次曲面系数，AR、BR、CR、DR、AP、BP、CP和DP分别为非球面的高次项系数。
[0021]更优选地，所述第一透镜和所述第二透镜均为玻璃成型件；所述第三透镜和所述第四透镜均为透光塑料成型件。
[0022]第二方面，本专利技术提供一种车灯模组，所述车灯模组包括光源和上述第一方面任一技术方案所述的透镜组件，所述透镜组件设置在所述光源的出光方向上。
[0023]第三方面，本专利技术提供一种车灯，所述车灯包括上述第二方面所述的车灯模组。
[0024]第四方面，本专利技术提供一种车辆，所述车辆包括上述第三方面所述的车灯。
[0025]通过上述技术方案，本专利技术的透镜组件通过将第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜组合使用，将第三透镜的透镜入光面设置为向第三透镜的透镜出光面凹陷的曲面，第三透镜的透镜出光面设置为向第三透镜的透镜入光面凹陷的曲面，第四透镜的透镜入光面设置为向第三透镜的透镜出光面凸出的曲面，以能够使得第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合在子午面内的放大倍率小于在弧矢面内的放大倍率，从而使得透镜
模组在水平方向的焦距大于其在上下方向上的焦距，以能够获得比上下方向更大的水平方向视场角。对于固定数量的阵列LED或Micro
‑
LED来说，可以将其压缩在一定视场角内，这样可以保证道路照明显示时分辨率提高，且不会有过多的能量浪费，提高路面照度。
[0026]有关本专利技术的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
[0027]图1是本专利技术车灯一个具体实施方式的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术车灯另一个具体实施方式在结构示意图；
[0029]图3是本专利技术车灯另一个具体实施方式在弧矢面上的投影示意图；
[0030]图4是本专利技术车灯另一个具体实施方式在子午面上的投影示意图；
[0031]图5是本专利技术车灯一个具体实施方式投影效果示意图。
[0032]附图标记说明
[0033]1ꢀꢀ
第一透镜
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第二透镜
[0034]3ꢀꢀ
第三透镜
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第四透镜
[0035]5ꢀꢀ
光源
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像面
[0036]11第一透镜的透镜入光面
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12 第一透镜的透镜出光面
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜组件，其特征在于，包括依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)；所述第一透镜(1)为凹透镜，所述第二透镜(2)为凸透镜，所述第一透镜(1)的透镜出光面(12)和所述第二透镜(2)的透镜入光面(21)贴合；所述第三透镜(3)和所述第四透镜(4)均为变形透镜，所述第三透镜(3)的透镜入光面(31)为向所述第三透镜(3)的透镜出光面(32)凹陷的曲面，所述第三透镜(3)的透镜出光面(32)为向所述第三透镜(3)的透镜入光面(31)凹陷的曲面；所述第四透镜(4)的透镜入光面(41)为向所述第三透镜(3)的透镜出光面(32)凸出的曲面，以能够使得所述第一透镜(1)、所述第二透镜(2)、所述第三透镜(3)和所述第四透镜(4)的组合在子午面(y，z)内的放大倍率小于在弧矢面(x，z)内的放大倍率。2.根据权利要求1所述的透镜组件，其特征在于，所述第一透镜(1)的透镜入光面(11)和透镜出光面(12)均能够与球面匹配；所述第二透镜(2)的透镜入光面(21)和透镜出光面(22)均为球面。3.根据权利要求1所述的透镜组件，其特征在于，所述第四透镜(4)的透镜出光面(42)为向所述第四透镜(4)外凸出的旋转对称面。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的透镜组件，其特征在于，所述第三透镜(3)的透镜出光面(32)为二次曲面或与偶次非球面匹配；所述第四透镜(4)的透镜出光面(42)为二次曲面或偶次非球面。5.根据权利要求4所述的透镜组件，其特征在于，所述第三透镜(3)的透镜出光面(32)与偶次非球面匹配；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛磊，杨珏晶，黄慧，
申请(专利权)人：华域视觉科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：