專利名稱：光學(xué)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種光學(xué)透鏡，特別是一種適用于汽車前照明燈的光學(xué)透鏡，用于 產(chǎn)生具有截止線的光型的車燈用光學(xué)透鏡。
背景技術(shù)：
在車燈相關(guān)法律規(guī)定中，規(guī)定了汽車前照燈在水平線以上的特定角度以外不允許 有大于特定光強度的光線，因此形成了所謂的截止線(cut off line)，這是為了避免炫光 影響對面行駛的車輛。圖1為一種汽車前照燈150的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，一般而言，汽車前照燈 150的在光源100前方設(shè)有一個擋片102來截住光源100產(chǎn)生的朝前方的光線110，而僅使 光源100產(chǎn)生的朝下方的光線108藉由弧面106反射而朝前直射，以形成具截止線的光型。 然而，這種汽車前照燈150具有許多缺點，擋片102會擋住光源100產(chǎn)生的部分光線，使得 光線利用率降低而產(chǎn)生浪費；此外，擋片102會使部分光線反射回車燈結(jié)構(gòu)內(nèi)，造成車燈本 身的溫度提高，而降低其壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)透鏡，其應(yīng)用于汽車前照燈時，能產(chǎn)生符合截止 線相關(guān)規(guī)定的光型，且提升光源利用效率。本發(fā)明提供一種光學(xué)透鏡，包括第一透鏡部份和第二透鏡部份。第一透鏡部份包 括第一透鏡入射面，第一透鏡反射面，使光源發(fā)出的光線經(jīng)過所述第一透鏡入射面到達所 述第一透鏡反射面而使所述光線沿朝向地面的第一方向前進；第二透鏡部份包括第二透鏡 入射面，第二透鏡反射面，使所述光源發(fā)出的所述光線經(jīng)過所述第二透鏡入射面到達所述 第二透鏡反射面而使所述光線沿與所述地面平行的第二方向前進。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具截止線的車輛前照燈的示意圖。圖2a_2b為本發(fā)明實施方式的光學(xué)透鏡的立體示意圖。圖3a_3d分別為本發(fā)明實施方式的光學(xué)透鏡的前視立體示意圖、后視立體示意 圖、側(cè)視立體示意圖和俯視立體示意圖。圖4為本為發(fā)明實施方式的光學(xué)透鏡的剖面的示意圖。圖5a_5b為顯示光線在本發(fā)明實施方式的光學(xué)透鏡的第一透鏡部份的行進路徑 及光線方向的示意圖。圖6a_6c為顯示光線在本發(fā)明實施方式的光學(xué)透鏡的第二透鏡部份的行進路徑 及光線方向的示意圖。主要元件符號說明
100-光源102-擋片
108、110-光線106-弧面150-汽車前照燈200-光源
202-第一透鏡部份204-第二透鏡部份
204a-第一子部分204b-第二子部分
206-第一透鏡反射面208-第一透鏡入射面
210-第一透鏡出射面212-第二透鏡入射面
214-第一平面220-第二平面
215-第一子入射面216-第二子入射面 218-第二透鏡反射面 222-第二透鏡出射面 230a、230al、230a2、230b、230bl、230b2、230c、230cl、230c2、230c3-光線
240-光學(xué)鍍膜242-凹部
250-地面500-光學(xué)透鏡
600-輛θ 1、θ 2-夾角。具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明，作為本發(fā)明的參考依據(jù)。在附圖或 說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的符號。且在各附圖中，各元件的形狀或者厚 度可擴大，此處僅為方便起見而簡化標(biāo)示。各附圖中各元件將分別描述說明。值得注意的 是，圖中未繪示或描述的元件，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中一般技術(shù)人員所知的形式。另外，特定的 實施方式僅為揭示本發(fā)明所使用的特定方式，其并非用以限定本發(fā)明。圖2a_2b為本發(fā)明的光學(xué)透鏡500具體實施方式
的立體示意圖。圖3a_3d分別為 本發(fā)明光學(xué)透鏡500實施方式的前視立體示意圖、后視立體示意圖、側(cè)視立體示意圖和俯 視立體示意圖。圖2a-2b、3a-3d分別以χ軸、y軸和ζ軸輔助標(biāo)示方向。本發(fā)明實施方式 所提供的光學(xué)透鏡500，在不需擋板的情形下，可使光源射出的光線經(jīng)過上述光學(xué)透鏡產(chǎn)生 的光型具有截止線，以符合車輛相關(guān)法律法規(guī)。所述截止線是指在水平線以上的特定角度 以外不允許有大于特定光強度的光線。如圖2a-2b所示，本實施方式的光學(xué)透鏡500可由 第一透鏡部份202和第二透鏡部份204構(gòu)成，其中第一透鏡部份202負責(zé)路面的照明，而第 二透鏡部份204部份負責(zé)前方的光型。如圖2a-2b所示，在本實施方式中，光學(xué)透鏡500的 第一透鏡部份202包括第一透鏡入射面208、第一透鏡反射面206和第一透鏡出射面210。 所述第二透鏡部份204包括第二透鏡入射面212、第二透鏡反射面218和第二透鏡出射面 222。此處光學(xué)透鏡的入射面、出射面和反射面是相對于光源射出的光線行進方向而定義， 其中入射面定義為光線從此面射入光學(xué)透鏡，出射面定義為光線從此面射出光學(xué)透鏡，而 反射面定義為光線在此面產(chǎn)生反射。在本實施方式中，第一透鏡入射面208為相對于所述 光源射出光線的光軸(光線的中心線)的凸面，而第二透鏡入射面212為相對于所述光軸 的凸面。在本實施方式中，第一透鏡出射面210和第二透鏡出射面222為相 對于所述光軸 的平面。第一透鏡反射面206和第二透鏡反射面218為相對于所述光軸的平面或凹面。在本實施方式中，光學(xué)透鏡500的第一透鏡部份202類似半橢圓柱狀，光學(xué)透鏡 500的第二透鏡部份204可為半陀螺狀。如圖3a-3b所示，第一透鏡部份202和第二透鏡部 份204互相連接，以使半橢圓柱狀的第一透鏡部份202的第一透鏡反射面206和半陀螺狀 的第二透鏡部份204的第二透鏡反射面218朝外。第一透鏡部份202和第二透鏡部份204 具有大體上相等的寬度d，而第二透鏡部份204的長度小于第一透鏡部份202的長度，以使第一透鏡部份202的第一透鏡出射面210從第二透鏡部份204暴露出來。第一透鏡部份202 的第一透鏡入射面208和第二透鏡部份204的第二透鏡入射面212共同形成一凹部(如圖 4所示的凹部242)，以提供光源放置于其中，并使第一透鏡部份202的第一透鏡入射面208 和第二透鏡部份204的第二透鏡入射面212朝向光源。以下利用較為詳細的剖面示意圖來說明本實施方式的光學(xué)透鏡500的結(jié)構(gòu)。圖4 為本實施方式的光學(xué)透鏡500以圖2a的y軸作為切線的剖面示意圖，并同時顯示本實施方 式的光學(xué)透鏡500與地面和光源200的相對位置示意圖。在本實施方式中，光源200為發(fā)光 二極管(LED)。如圖4所示，在使用本實施方式的光學(xué)透鏡500時，使第一透鏡部份202位 于第二透鏡部份204的上方。所述第一透鏡部份202和第二透鏡部份204皆為正透鏡，因而 可設(shè)計使第一透鏡部份202和第二透鏡部份204的焦點位于同一點，所述焦點亦作為光源 200設(shè)置處。所述第一透鏡部份202的第一透鏡出射面210和第一透鏡入射面208彼此相 對設(shè)置且分別與第一透鏡反射面206連接，且第一透鏡反射面206可大致與地面250平行。 其中第一透鏡部份202的第一透鏡入射面208朝向光源200設(shè)置，第一透鏡出射面210與 第一透鏡反射面206之間形成的一夾角θ 1小于90°。所述光學(xué)透鏡500的第二透鏡部份 204可由相連的第一子部分204a和第二子部分204b構(gòu)成。其中第二透鏡部份204的第一 子部分204a包括相對設(shè)置的第一平面214和第一子入射面215，其中第一子入射面215朝 向光源200設(shè)置，當(dāng)?shù)谝蛔尤肷涿?15為凸面時，第一子部分204a可視為凸透鏡。另外，第 二透鏡部份204的第二子部分204b位于第一子部分204a的下方，第二子部分204b用以使 入射于其中的光線產(chǎn)生全反射，因而可視為全反射透鏡。第二子部分204b包括一個第二子 入射面216，以及相對設(shè)置的第二平面220和第二透鏡反射面218，其中第二透鏡入射面216 朝向光源200設(shè)置。第一透鏡部份202的第一透鏡入射面208與第二透鏡部份204的第二 透鏡入射面212相連，且第二透鏡部份204的第一子入射面215與第二子入射面216相連。 第一透鏡部份202的第一透鏡出射面210和第二透鏡部份204的第一平面214相連，且第 一透鏡出射面210與平面214之間形成的一夾角θ 2大于90°且小于180°。第二透鏡部 份204的第一平面214和第二平面220彼此相連，且共同構(gòu)成第二透鏡出射面222。
圖5a_5b為顯示光線在本實施方式的光學(xué)透鏡500的第一透鏡部份202的行進 路徑及光線方向的示意圖。如圖5a所示，在本實施方式中，可適當(dāng)設(shè)計光學(xué)透鏡500的第 一透鏡部份202的第一透鏡入射面208，以使光源200設(shè)置于第一透鏡部份202的焦點處。 因此，光源200發(fā)出的光線230a經(jīng)第一透鏡入射面208射入第一透鏡部份202會形成平行 光線230al。此外，第一透鏡部份202第一透鏡反射面206上可覆蓋光學(xué)鍍膜240，以增加 第一透鏡反射面206反射光線的能力。因此可使平行光線230al藉由第一透鏡反射面206 產(chǎn)生反射，最后從第一透鏡出射面210出射而形成出射光線230a2，且其中出射光線230a2 的方向(箭頭方向)與地面不平行(朝向地面250)。圖5b為顯示光線經(jīng)過本實施方式的 第一透鏡部份202的出射光線方向的示意圖，如圖5b所示，如果將光學(xué)透鏡500用于車輛 600的前照燈時，光線經(jīng)過光學(xué)透鏡500的第一透鏡部份202形成的出射光線230a2的方向 (箭頭方向)與地面不平行(朝向地面250)。圖6a_6c為顯示光線在本實施方式的光學(xué)透鏡500的第二透鏡部份204的行進路 徑及光線方向的示意圖。圖6a為顯示光線在本實施方式的第二透鏡部份204的第一子部分 204a的行進路徑及光線方向的示意圖，在本實施方式中，可適當(dāng)設(shè)計第一子部分204a的第一子入射面215，以使光源200設(shè)置于其焦點處。因此，光源200發(fā)出的光線230b從第一子部分204a的第一子入射面215入射后會形成平行的光線230bl。最后，平行的光線230bl 從平面214出射而形成出射光線230b2。因此，出射的光線230b2的方向(箭頭方向)與地 面250平行。另外，圖6b為顯示光線在本實施方式的第二透鏡部份204的第二子部分204b 的行進路徑及光線方向的示意圖。在本實施方式中，光源200發(fā)出的光線230c從第二子入 射面216射入第二子部分204b，光線230c入射第二子部分204b后會形成光線230cl。第 二透鏡反射面218可經(jīng)由適當(dāng)?shù)脑O(shè)計使光線230cl藉由第二透鏡反射面218產(chǎn)生全反射而 形成與地面250平行(光線230c2箭頭方向)的光線230c2，最后從平面220出射而形成出 射光線230c3，且其中出射的光線230c3的方向(箭頭方向)與地面250平行。由圖6a和 圖6b可知，光源200發(fā)出的光線在經(jīng)過第二透鏡部份204后會形成與地面250平行的光線 (230b2/230c3)。圖6c為顯示光線經(jīng)過本實施方式的第二透鏡部份204的出射光線方向的 示意圖。如圖6c所示，如果將光學(xué)透鏡500用于車輛600的車輛前照燈時，光線經(jīng)過光學(xué) 透鏡500的第二透鏡部份204形成的出射的光線230b2/230c3的方向(箭頭方向)會與地 面250平行。綜上所述，本發(fā)明實施方式提供光學(xué)透鏡500，主要包括第一透鏡部份202和第二 透鏡部份204構(gòu)成，其中第一透鏡部份202負責(zé)路面的照明，而第二透鏡部份204部份負 責(zé)前方的光型。本發(fā)實施方式的光學(xué)透鏡500藉由第二透鏡部份204，在不需檔板的情形 下，即可使光源經(jīng)過上述光學(xué)透鏡500產(chǎn)生的光型具有截止線，光線利用率高，且可符合法 律法規(guī)的要求。且在車燈照明的應(yīng)用上，光學(xué)透鏡500不會使車燈發(fā)熱，可使車燈壽命延 長。另外，本發(fā)明實施方式的光學(xué)透鏡500藉由第一透鏡部份202，使光源經(jīng)過第一透鏡部 份202而能夠在地面上形成額外的照明區(qū)域。在車燈照明的應(yīng)用上，上述額外的照明區(qū)域 可形成前方路面的照明，使得行車更加安全。雖然本發(fā)明已經(jīng)以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技 藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作稍微改動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng) 以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡，其特征在于，包括一第一透鏡部分和一第二透鏡部分；其中所述 第一透鏡部分包括一第一透鏡入射面以及一第一透鏡反射面，所述第一透鏡反射面使一光 源發(fā)出的光線經(jīng)過所述第一透鏡入射面到達所述第一透鏡反射面而使所述光線沿朝向地 面的一第一方向前進；所述第二透鏡部分包括多個第二透鏡入射面以及一第二透鏡反射 面，所述第二透鏡反射面使所述光源發(fā)出的所述光線經(jīng)過所述第二透鏡入射面到達所述第 二透鏡反射面而使所述光線沿與所述地面平行的第二方向前進。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中所述第一透鏡部份大致為半橢圓柱狀，其中 所述第二透鏡部份大致為半陀螺狀，且所述第一透鏡部份和所述第二透鏡部份的寬度大致 相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中所述第一透鏡入射面為凸面，所述第一透鏡 反射面為一平面或一凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，所述第一透鏡反射面進一步覆蓋有一光學(xué)鍍膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中所述第一透鏡部份進一步包括一第一透鏡 出射面，其與所述第一透鏡入射面彼此相對設(shè)置且分別與所述第一透鏡反射面連接，且所 述第一透鏡出射面與所述第一透鏡反射面之間形成的一第一夾角小于90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)的透鏡，其中所述第二透鏡部份進一步包括一第一子部 分，其包括相對設(shè)置所述第二子入射面和第一平面；以及一第二子部分，其包括第二子入射 面、所述第二透鏡反射面和第二平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)透鏡，所述第二透鏡部份的第一子入射面與第二子入 射面彼此相連構(gòu)成第二透鏡入射面，并與第一透鏡入射面相連，所述第一平面與所述第二 平面彼此相連構(gòu)成第二透鏡出射面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)透鏡，其中該第二透鏡部份為正透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)透鏡，其中所述第一透鏡出射面和所述第一平面相連， 且所述第一透鏡出射面與所述第一平面之間形成的第二夾角大于90°且小于180°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中所述光線于第二透鏡反射面產(chǎn)生全反射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)透鏡，包括第一透鏡部份和第二透鏡部份。第一透鏡部份包括第一透鏡入射面，第一透鏡反射面，使光源發(fā)出的光線經(jīng)過第一透鏡入射面到達第一透鏡反射面而使光線沿朝向地面的第一方向前進；第二透鏡部份包括第二透鏡入射面，第二透鏡反射面，使光源發(fā)出的光線經(jīng)過第二透鏡入射面到達第二透鏡反射面而使光線沿與所述地面平行的第二方向前進。
文檔編號F21V5/04GK102003677SQ201010527658
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者陳冠宏 申請人:億光電子(中國)有限公司