专利名称：导光透镜及应用该导光透镜的脚踏车前灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导光透镜，特别是涉及一种导光透镜及应用该导光透镜的脚踏车前灯。
背景技术：
现有可应用于脚踏车前灯的导光透镜(例如美国专利US5757557号)一般是采用对称出光的设计，其围绕周面是旋转对称于一个光轴Z，因此，经其投射出的光线会呈现对称于该光轴Z的分布，然而，考虑到出光效率与对方来车的行车安全…等等因素，现在已有许多国家的官方要求脚踏车前灯投射出的光线需呈现满足交通安全的特别分布，例如
图1 所示，即为德国道路交通许可规范(StVZO §67)所采用的一个用于测试出光分布的测试板 1，德国官方要求一个待测试车灯(图未示)的电源及电功率分别为12伏特(V)及6瓦(W) 时，当该测试板I与该待测试车灯之间的距离为10公尺，总共要测试九个测试点及一个测试区域，说明如下
一、该测试板I上的一个HV测试点101为其上的水平线H-H与垂直线V_V的交点， 且该HV测试点101与该待测试车灯中心轴连线要垂直于该测试板1，而其他测试点则依该待测试车灯与水平线H-H或垂直线V-V的角度决定。
二、该HV测试点101的照度大于20 Ix (lux,勒克斯)，该测试板I上的最大照度需小于该HV测试点101的照度的1. 2倍。
三、在该HV测试点101左、右4。位置的一个LI测试点102与一个Rl测试点103， 及在该HV测试点101下方1. 5°的一个第2测试点104，此三点的照度需大于最大照度的 二分之一。
四、在该HV测试点101下方1. 5° 5°的位置间，亦即该第2测试点104与一个第3测试点105之间的区域，其照度需大于2. 5 Ix0
五、在该第3测试点105左、右4°位置分别定义出一个L4测试点106与一个R4 测试点107，在该L4测试点106左4°位置定义出一个L5测试点108，在该R4测试点107 右4°位置定义出一个R5测试点109，在该L5测试点108与该R5测试点109之间的区域， 其照度需大于2. Olx0
六、在该HV测试点101上方3. 4°以上的一个测试区110，其照度需小于2. Olx0
由上述德国官方要求可知，该待测试车灯投射出的光线必须在该测试板I上呈现出中间最亮且上、下方均要渐暗的非轴对称照度分布，即上、下不对称但是左、右对称的照度分度，才能符合规定，因此，对称出光的车灯显然已不符现今需求，而这也是业者需加以克服之处，虽然，也有业者利用反光罩或反光片零件这种事后修正的方式，来使车灯产生非轴对称的光线分布，然而，此种方式却存在着对出光效率影响很大的缺点。发明内容
本发明的一目的在于提供一种可产生非轴对称的光线分布的导光透镜。
本发明的另一目的在于提供一种应用导光透镜，从而可产生非轴对称的光线分布 的脚踏车前灯。
本发明导光透镜，包含一个前出光面、一个外周面，及一个后端。该前出光面是位 于一个光轴Z的凸面。该外周面沿该光轴Z方向朝该前出光面扩张，该外周面具有一个第 一曲面部、一个沿该光轴Z相对于该第一曲面部的第二曲面部、一个连接该第一曲面部与 第二曲面部的第三曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第三曲面部并连接该第一曲面部与 第二曲面部的第四曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第一曲面部、第二曲面部呈非对称，该 第三曲面部、第四曲面部呈对称。该后端位于该光轴Z且相对于该前出光面，该外周面延伸 于该前出光面与该后端之间，该后端形成一个凹穴，该后端具有一个界定出该凹穴底部且 位于该光轴Z并呈凸面的曲面，及一个由该曲面周缘朝后延伸的内周面，该曲面具有一个 第五曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第五曲面部的第六曲面部，以该光轴Z为中心轴， 该第五曲面部、第六曲面部呈非对称。
本发明导光透镜，该曲面还具有一个连接该第五曲面部与第六曲面部的第七曲面 部，及一个沿该光轴Z相对于该第七曲面部并连接该第五曲面部与第六曲面部的第八曲面 部，以该光轴Z为中心轴，该第七曲面部、第八曲面部呈对称。
本发明导光透镜，该第五曲面部、第六曲面部、第七曲面部、第八曲面部以该光轴Z 为中心轴的位置分布是分别对应于该第一曲面部、第二曲面部、第三曲面部、第四曲面部。
本发明导光透镜，该第一曲面部、第二曲面部、第三曲面部、第四曲面部绕该光轴Z 等角度均分该外周面。
本发明导光透镜，该第五曲面部、第六曲面部、第七曲面部、第八曲面部绕该光轴Z 等角度均分该曲面。
本发明导光透镜，该第三曲面部具有数个第三分区，该第四曲面部具有数个分别 以该光轴Z为中心轴相对于所述第三分区的第四分区。
本发明导光透镜，该第一曲面部沿该光轴Z方向区分为一个邻近于该后端的第一 后区，及一个邻近于该前出光面的第一前区，该第一后区在该光轴Z上的一个投影长度等 于该第一前区在该光轴Z上的一个投影长度。
本发明导光透镜，该第二曲面部沿该光轴Z方向区分为一个邻近于该后端的第二 后区，及一个邻近于该前出光面的第二前区，该第二后区在该光轴Z上的一个投影长度等 于该第二前区在该光轴Z上的一个投影长度。
本发明导光透镜，该前出光面是非轴对称。
本发明导光透镜，该内周面沿该光轴Z朝后扩张。
本发明导光透镜，该导光透镜还包含一个环形凸缘，该环形凸缘设置于该前出光 面与该外周面之间。
本发明导光透镜，经该内周面折射、该第一曲面部反射与该前出光面折射的光线， 会与经该内周面折射、该第二曲面部反射与该前出光面折射的光线，呈现非对称于该光轴Z 的分布，同时，经该第五曲面部折射与该前出光面折射的光线，会与经该第六曲面部折射与 该前出光面折射的光线，呈现非对称于该光轴Z的分布。
本发明导光透镜，该外周面与该曲面依下列曲面公式形成
权利要求
1.一种导光透镜，包含一个前出光面、一个外周面，及一个后端，其特征在于该前出光面，是位于一个光轴Z的凸面；该外周面，沿该光轴Z方向朝该前出光面扩张，该外周面具有一个第一曲面部、一个沿该光轴Z相对于该第一曲面部的第二曲面部、一个连接该第一曲面部与第二曲面部的第三曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第三曲面部并连接该第一曲面部与第二曲面部的第四曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第一曲面部、第二曲面部呈非对称，该第三曲面部、第四曲面部呈对称；及该后端，位于该光轴Z且相对于该前出光面，该外周面延伸于该前出光面与该后端之间，该后端形成一个凹穴，该后端具有一个界定出该凹穴底部且位于该光轴Z并呈凸面的曲面，及一个由该曲面周缘朝后延伸的内周面，该曲面具有一个第五曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第五曲面部的第六曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第五曲面部、第六曲面部呈非对称。
2.根据权利要求1所述的导光透镜，其特征在于该曲面还具有一个连接该第五曲面部与第六曲面部的第七曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第七曲面部并连接该第五曲面部与第六曲面部的第八曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第七曲面部、第八曲面部呈对称
3.根据权利要求2所述的导光透镜，其特征在于该第五曲面部、第六曲面部、第七曲面部、第八曲面部以该光轴Z为中心轴的位置分布是分别对应于该第一曲面部、第二曲面部、第三曲面部、第四曲面部。
4.根据权利要求3所述的导光透镜，其特征在于该第一曲面部、第二曲面部、第三曲面部、第四曲面部绕该光轴Z等角度均分该外周面。
5.根据权利要求4所述的导光透镜，其特征在于该第五曲面部、第六曲面部、第七曲面部、第八曲面部绕该光轴Z等角度均分该曲面。
6.根据权利要求1所述的导光透镜，其特征在于该第三曲面部具有数个第三分区，该第四曲面部具有数个分别以该光轴Z为中心轴相对于所述第三分区的第四分区。
7.根据权利要求1至权利要求6任一项所述的导光透镜，其特征在于该第一曲面部沿该光轴Z方向区分为一个邻近于该后端的第一后区，及一个邻近于该前出光面的第一前区，该第一后区在该光轴Z上的一个投影长度等于该第一前区在该光轴Z上的一个投影长度
8.根据权利要求7所述的导光透镜，其特征在于该第二曲面部沿该光轴Z方向区分为一个邻近于该后端的第二后区，及一个邻近于该前出光面的第二前区，该第二后区在该光轴Z上的一个投影长度等于该第二前区在该光轴Z上的一个投影长度。
9.根据权利要求8所述的导光透镜，其特征在于该前出光面是非轴对称。
10.根据权利要求9所述的导光透镜，其特征在于该内周面沿该光轴Z朝后扩张。
11.根据权利要求10所述的导光透镜，其特征在于该导光透镜还包含一个环形凸缘， 该环形凸缘设置于该前出光面与该外周面之间。
12.根据权利要求1至权利要求6任一项所述的导光透镜，其特征在于经该内周面折射、该第一曲面部反射与该前出光面折射的光线，会与经该内周面折射、该第二曲面部反射与该前出光面折射的光线，呈现非对称于该光轴Z的分布，同时，经该第五曲面部折射与该前出光面折射的光线，会与经该第六曲面部折射与该前出光面折射的光线，呈现非对称于该光轴Z的分布。
13.根据权利要求1至权利要求6任一项所述的导光透镜，其特征在于 该外周面与该曲面依下列曲面公式形成，并满足该第一曲面部、第二曲面部的Ζρ rx、kx、ry、ky、A2n与B2n的至少其中一者不相等，该第五曲面部、第六曲面部的Zc^rpkprpkpA2n与B2n的至少其中一者不相等，其中，χ 代表在一个与该光轴Z垂直的X轴上的坐标，y代表在一个与该光轴Ζ、该X轴垂直的Y轴上的坐标，ζ代表在该光轴Z上的坐标,Z0代表该外周面或该曲面在该光轴Z上距一个参考点的距离且为一常数，rx代表该外周面或该曲面在该X轴上的曲率半径，kx代表该外周面或该曲面在该X轴上的圆锥常数，ry代表该外周面或该曲面在该Y轴上的曲率半径，卜代表该外周面或该曲面在该Y轴上的圆锥常数，A2n代表该外周面或该曲面的对称常数，B2n代表该外周面或该曲面的非对称常数。
14.一种应用导光透镜的脚踏车前灯，包含一个壳体、一个导光透镜，及一个光源，其特该导光透镜，安装于该壳体内，该导光透镜具有一个位于一光轴Z的前出光面、一个沿该光轴Z方向朝该前出光面扩张的外周面，及一个位于该光轴Z且相对于该前出光面的后端，该前出光面是一个凸面，该外周面延伸于该前出光面与该后端之间，该外周面具有一个第一曲面部、一个沿该光轴Z相对于该第一曲面部的第二曲面部、一个连接该第一曲面部与第二曲面部的第三曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第三曲面部并连接该第一曲面部与第二曲面部的第四曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第一曲面部、第二曲面部呈非对称， 该第三曲面部、第四曲面部呈对称，该后端形成一个凹穴，该后端具有一个界定出该凹穴底部且位于该光轴Z并呈凸面的曲面，及一个由该曲面周缘朝后延伸出的内周面，该曲面具有一个第五曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第五曲面部的第六曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第五曲面部、第六曲面部呈非对称 '及该光源，朝该导光透镜发光地安装于该壳体内，并对应于该导光透镜的后端的凹穴。
15.根据权利要求14所述的应用导光透镜的脚踏车前灯，其特征在于该曲面还具有一个连接该第五曲面部与第六曲面部的第七曲面部，及一个沿该光轴Z相对于该第七曲面部并连接该第五曲面部与第六曲面部的第八曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第七曲面部、 第八曲面部呈对称。
16.根据权利要求14或15所述的应用导光透镜的脚踏车前灯，其特征在于该应用导光透镜的脚踏车前灯还包含一个安装于该壳体内的电路板，该光源是一种与该电路板电连接的发光二极管灯。
全文摘要
一种导光透镜及应用该导光透镜的脚踏车前灯，该导光透镜包含一个前出光面、一个外周面，及一个形成一个凹穴的后端，该前出光面是位于一个光轴Z的凸面，该外周面具有一个第一曲面部、一个第二曲面部、一个连接该第一曲面部、第二曲面部的第三曲面部，及一个连接该第一曲面部、第二曲面部的第四曲面部，该后端具有一个界定出该凹穴底部的曲面，该曲面具有一个第五曲面部、一个第六曲面部、一个连接该第五曲面部、第六曲面部的第七曲面部，及一个连接该第五曲面部、第六曲面部的第八曲面部，以该光轴Z为中心轴，该第一曲面部、第二曲面部呈非对称，该第三曲面部、第四曲面部呈对称，该第五曲面部、第六曲面部呈非对称，该第七曲面部、第八曲面部呈对称。
文档编号F21W101/10GK102997176SQ20111026791
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者骆威谕, 李柏彻, 张国文 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司