专利名称：光学透镜的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种光学透镜，特别是一种适用于汽车前照明灯的光学透镜，用于 产生具有截止线的光型的车灯用光学透镜。
背景技术：
在车灯相关法律规定中，规定了汽车前照灯在水平线以上的特定角度以外不允许 有大于特定光强度的光线，因此形成了所谓的截止线(cut off line)，这是为了避免炫光 影响对面行驶的车辆。图1为一种汽车前照灯150的结构的示意图。如图1所示，一般而言，汽车前照灯 150的在光源100前方设有一个挡片102来截住光源100产生的朝前方的光线110，而仅使 光源100产生的朝下方的光线108藉由弧面106反射而朝前直射，以形成具截止线的光型。 然而，这种汽车前照灯150具有许多缺点，挡片102会挡住光源100产生的部分光线，使得 光线利用率降低而产生浪费；此外，挡片102会使部分光线反射回车灯结构内，造成车灯本 身的温度提高，而降低其寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学透镜，其应用于汽车前照灯时，能产生符合截止 线相关规定的光型，且提升光源利用效率。本发明提供一种光学透镜，包括第一透镜部份和第二透镜部份。第一透镜部份包 括第一透镜入射面，第一透镜反射面，使光源发出的光线经过所述第一透镜入射面到达所 述第一透镜反射面而使所述光线沿朝向地面的第一方向前进；第二透镜部份包括第二透镜 入射面，第二透镜反射面，使所述光源发出的所述光线经过所述第二透镜入射面到达所述 第二透镜反射面而使所述光线沿与所述地面平行的第二方向前进。
图1为现有技术中具截止线的车辆前照灯的示意图。图2a_2b为本发明实施方式的光学透镜的立体示意图。图3a_3d分别为本发明实施方式的光学透镜的前视立体示意图、后视立体示意 图、侧视立体示意图和俯视立体示意图。图4为本为发明实施方式的光学透镜的剖面的示意图。图5a_5b为显示光线在本发明实施方式的光学透镜的第一透镜部份的行进路径 及光线方向的示意图。图6a_6c为显示光线在本发明实施方式的光学透镜的第二透镜部份的行进路径 及光线方向的示意图。主要元件符号说明
100-光源102-挡片
108、110-光线106-弧面150-汽车前照灯200-光源
202-第一透镜部份204-第二透镜部份
204a-第一子部分204b-第二子部分
206-第一透镜反射面208-第一透镜入射面
210-第一透镜出射面212-第二透镜入射面
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-第二透镜反射面 222-第二透镜出射面 230a、230al、230a2、230b、230bl、230b2、230c、230cl、230c2、230c3-光线
240-光学镀膜242-凹部
250-地面500-光学透镜
600-辆θ 1、θ 2-夹角。具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行说明，作为本发明的参考依据。在附图或 说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的符号。且在各附图中，各元件的形状或者厚 度可扩大，此处仅为方便起见而简化标示。各附图中各元件将分别描述说明。值得注意的 是，图中未绘示或描述的元件，为所属技术领域中一般技术人员所知的形式。另外，特定的 实施方式仅为揭示本发明所使用的特定方式，其并非用以限定本发明。图2a_2b为本发明的光学透镜500具体实施方式
的立体示意图。图3a_3d分别为 本发明光学透镜500实施方式的前视立体示意图、后视立体示意图、侧视立体示意图和俯 视立体示意图。图2a-2b、3a-3d分别以χ轴、y轴和ζ轴辅助标示方向。本发明实施方式 所提供的光学透镜500，在不需挡板的情形下，可使光源射出的光线经过上述光学透镜产生 的光型具有截止线，以符合车辆相关法律法规。所述截止线是指在水平线以上的特定角度 以外不允许有大于特定光强度的光线。如图2a-2b所示，本实施方式的光学透镜500可由 第一透镜部份202和第二透镜部份204构成，其中第一透镜部份202负责路面的照明，而第 二透镜部份204部份负责前方的光型。如图2a-2b所示，在本实施方式中，光学透镜500的 第一透镜部份202包括第一透镜入射面208、第一透镜反射面206和第一透镜出射面210。 所述第二透镜部份204包括第二透镜入射面212、第二透镜反射面218和第二透镜出射面 222。此处光学透镜的入射面、出射面和反射面是相对于光源射出的光线行进方向而定义， 其中入射面定义为光线从此面射入光学透镜，出射面定义为光线从此面射出光学透镜，而 反射面定义为光线在此面产生反射。在本实施方式中，第一透镜入射面208为相对于所述 光源射出光线的光轴(光线的中心线)的凸面，而第二透镜入射面212为相对于所述光轴 的凸面。在本实施方式中，第一透镜出射面210和第二透镜出射面222为相 对于所述光轴 的平面。第一透镜反射面206和第二透镜反射面218为相对于所述光轴的平面或凹面。在本实施方式中，光学透镜500的第一透镜部份202类似半椭圆柱状，光学透镜 500的第二透镜部份204可为半陀螺状。如图3a-3b所示，第一透镜部份202和第二透镜部 份204互相连接，以使半椭圆柱状的第一透镜部份202的第一透镜反射面206和半陀螺状 的第二透镜部份204的第二透镜反射面218朝外。第一透镜部份202和第二透镜部份204 具有大体上相等的宽度d，而第二透镜部份204的长度小于第一透镜部份202的长度，以使第一透镜部份202的第一透镜出射面210从第二透镜部份204暴露出来。第一透镜部份202 的第一透镜入射面208和第二透镜部份204的第二透镜入射面212共同形成一凹部(如图 4所示的凹部242)，以提供光源放置于其中，并使第一透镜部份202的第一透镜入射面208 和第二透镜部份204的第二透镜入射面212朝向光源。以下利用较为详细的剖面示意图来说明本实施方式的光学透镜500的结构。图4 为本实施方式的光学透镜500以图2a的y轴作为切线的剖面示意图，并同时显示本实施方 式的光学透镜500与地面和光源200的相对位置示意图。在本实施方式中，光源200为发光 二极管(LED)。如图4所示，在使用本实施方式的光学透镜500时，使第一透镜部份202位 于第二透镜部份204的上方。所述第一透镜部份202和第二透镜部份204皆为正透镜，因而 可设计使第一透镜部份202和第二透镜部份204的焦点位于同一点，所述焦点亦作为光源 200设置处。所述第一透镜部份202的第一透镜出射面210和第一透镜入射面208彼此相 对设置且分别与第一透镜反射面206连接，且第一透镜反射面206可大致与地面250平行。 其中第一透镜部份202的第一透镜入射面208朝向光源200设置，第一透镜出射面210与 第一透镜反射面206之间形成的一夹角θ 1小于90°。所述光学透镜500的第二透镜部份 204可由相连的第一子部分204a和第二子部分204b构成。其中第二透镜部份204的第一 子部分204a包括相对设置的第一平面214和第一子入射面215，其中第一子入射面215朝 向光源200设置，当第一子入射面215为凸面时，第一子部分204a可视为凸透镜。另外，第 二透镜部份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 入射于其中的光线产生全反射，因而可视为全反射透镜。第二子部分204b包括一个第二子 入射面216，以及相对设置的第二平面220和第二透镜反射面218，其中第二透镜入射面216 朝向光源200设置。第一透镜部份202的第一透镜入射面208与第二透镜部份204的第二 透镜入射面212相连，且第二透镜部份204的第一子入射面215与第二子入射面216相连。 第一透镜部份202的第一透镜出射面210和第二透镜部份204的第一平面214相连，且第 一透镜出射面210与平面214之间形成的一夹角θ 2大于90°且小于180°。第二透镜部 份204的第一平面214和第二平面220彼此相连，且共同构成第二透镜出射面222。
图5a_5b为显示光线在本实施方式的光学透镜500的第一透镜部份202的行进 路径及光线方向的示意图。如图5a所示，在本实施方式中，可适当设计光学透镜500的第 一透镜部份202的第一透镜入射面208，以使光源200设置于第一透镜部份202的焦点处。 因此，光源200发出的光线230a经第一透镜入射面208射入第一透镜部份202会形成平行 光线230al。此外，第一透镜部份202第一透镜反射面206上可覆盖光学镀膜240，以增加 第一透镜反射面206反射光线的能力。因此可使平行光线230al藉由第一透镜反射面206 产生反射，最后从第一透镜出射面210出射而形成出射光线230a2，且其中出射光线230a2 的方向(箭头方向)与地面不平行(朝向地面250)。图5b为显示光线经过本实施方式的 第一透镜部份202的出射光线方向的示意图，如图5b所示，如果将光学透镜500用于车辆 600的前照灯时，光线经过光学透镜500的第一透镜部份202形成的出射光线230a2的方向 (箭头方向)与地面不平行(朝向地面250)。图6a_6c为显示光线在本实施方式的光学透镜500的第二透镜部份204的行进路 径及光线方向的示意图。图6a为显示光线在本实施方式的第二透镜部份204的第一子部分 204a的行进路径及光线方向的示意图，在本实施方式中，可适当设计第一子部分204a的第一子入射面215，以使光源200设置于其焦点处。因此，光源200发出的光线230b从第一子部分204a的第一子入射面215入射后会形成平行的光线230bl。最后，平行的光线230bl 从平面214出射而形成出射光线230b2。因此，出射的光线230b2的方向(箭头方向)与地 面250平行。另外，图6b为显示光线在本实施方式的第二透镜部份204的第二子部分204b 的行进路径及光线方向的示意图。在本实施方式中，光源200发出的光线230c从第二子入 射面216射入第二子部分204b，光线230c入射第二子部分204b后会形成光线230cl。第 二透镜反射面218可经由适当的设计使光线230cl藉由第二透镜反射面218产生全反射而 形成与地面250平行(光线230c2箭头方向)的光线230c2，最后从平面220出射而形成出 射光线230c3，且其中出射的光线230c3的方向(箭头方向)与地面250平行。由图6a和 图6b可知，光源200发出的光线在经过第二透镜部份204后会形成与地面250平行的光线 (230b2/230c3)。图6c为显示光线经过本实施方式的第二透镜部份204的出射光线方向的 示意图。如图6c所示，如果将光学透镜500用于车辆600的车辆前照灯时，光线经过光学 透镜500的第二透镜部份204形成的出射的光线230b2/230c3的方向(箭头方向)会与地 面250平行。综上所述，本发明实施方式提供光学透镜500，主要包括第一透镜部份202和第二 透镜部份204构成，其中第一透镜部份202负责路面的照明，而第二透镜部份204部份负 责前方的光型。本发实施方式的光学透镜500藉由第二透镜部份204，在不需檔板的情形 下，即可使光源经过上述光学透镜500产生的光型具有截止线，光线利用率高，且可符合法 律法规的要求。且在车灯照明的应用上，光学透镜500不会使车灯发热，可使车灯寿命延 长。另外，本发明实施方式的光学透镜500藉由第一透镜部份202，使光源经过第一透镜部 份202而能够在地面上形成额外的照明区域。在车灯照明的应用上，上述额外的照明区域 可形成前方路面的照明，使得行车更加安全。虽然本发明已经以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技 艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作稍微改动与润饰，因此本发明的保护范围应当 以权利要求为准。
权利要求
1.一种光学透镜，其特征在于，包括一第一透镜部分和一第二透镜部分；其中所述 第一透镜部分包括一第一透镜入射面以及一第一透镜反射面，所述第一透镜反射面使一光 源发出的光线经过所述第一透镜入射面到达所述第一透镜反射面而使所述光线沿朝向地 面的一第一方向前进；所述第二透镜部分包括多个第二透镜入射面以及一第二透镜反射 面，所述第二透镜反射面使所述光源发出的所述光线经过所述第二透镜入射面到达所述第 二透镜反射面而使所述光线沿与所述地面平行的第二方向前进。
2.根据权利要求1所述的光学透镜，其中所述第一透镜部份大致为半椭圆柱状，其中 所述第二透镜部份大致为半陀螺状，且所述第一透镜部份和所述第二透镜部份的宽度大致 相等。
3.根据权利要求1所述的光学透镜，其中所述第一透镜入射面为凸面，所述第一透镜 反射面为一平面或一凹面。
4.根据权利要求1所述的光学透镜，所述第一透镜反射面进一步覆盖有一光学镀膜。
5.根据权利要求1所述的光学透镜，其中所述第一透镜部份进一步包括一第一透镜 出射面，其与所述第一透镜入射面彼此相对设置且分别与所述第一透镜反射面连接，且所 述第一透镜出射面与所述第一透镜反射面之间形成的一第一夹角小于90°。
6.根据权利要求1所述光学的透镜，其中所述第二透镜部份进一步包括一第一子部 分，其包括相对设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、所述第二透镜反射面和第二平面。
7.根据权利要求6所述的光学透镜，所述第二透镜部份的第一子入射面与第二子入 射面彼此相连构成第二透镜入射面，并与第一透镜入射面相连，所述第一平面与所述第二 平面彼此相连构成第二透镜出射面。
8.根据权利要求6所述的光学透镜，其中该第二透镜部份为正透镜。
9.根据权利要求7所述的光学透镜，其中所述第一透镜出射面和所述第一平面相连， 且所述第一透镜出射面与所述第一平面之间形成的第二夹角大于90°且小于180°。
10.根据权利要求1所述的光学透镜，其中所述光线于第二透镜反射面产生全反射。
全文摘要
本发明提供一种光学透镜，包括第一透镜部份和第二透镜部份。第一透镜部份包括第一透镜入射面，第一透镜反射面，使光源发出的光线经过第一透镜入射面到达第一透镜反射面而使光线沿朝向地面的第一方向前进；第二透镜部份包括第二透镜入射面，第二透镜反射面，使光源发出的光线经过第二透镜入射面到达第二透镜反射面而使光线沿与所述地面平行的第二方向前进。
文档编号F21V5/04GK102003677SQ201010527658
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者陈冠宏 申请人:亿光电子(中国)有限公司