[发明专利]一种车灯光源、透镜及透镜的制造方法

权利要求书

1.一种车灯光源，包括透镜和LED灯珠；其特征在于：所述透镜的入射面为平面，透镜的出射面包括第一出射曲面、第二出射曲面和第三出射曲面，第一曲面位于透镜的下半部分，第二出射曲面和第三出射曲面位于透镜的上半部分，第二出射曲面位于第一出射曲面的左上方，第三出射曲面位于第一出射曲面的右上方；第一出射曲面用于形成近光光型水平截止线以下的光斑，第二出射曲面用于形成15度角截止线，第三出射曲面用于形成远光光型的中心光斑；第一出射曲面与第二出射曲面的焦点重合且形成透镜的第一焦点，第三出射曲面的焦点形成透镜的第二焦点，LED灯珠包括设置在第一焦点处的第一LED灯珠和设置在第二焦点处的第二LED灯珠，第一LED灯珠与第一出射曲面和第二出射曲面配合形成近光光型，第一LED灯珠与第一出射曲面和第二出射曲面配合以及第二LED灯珠与第三出射曲面配合形成远光光型。

2.根据权利要求1所述的一种车灯光源，其特征在于：第一焦点的坐标（X，Y，Z）为（0，1.5，0）；第二焦点的坐标（X，Y，Z）为（14，15，0）。

3.根据权利要求1所述的一种车灯光源，其特征在于：所述第一LED灯珠采用1000LM以上的LED灯珠；第二LED灯珠采用700LM以上的LED灯珠。

4.一种车灯光源的透镜，其特征在于：所述透镜的入射面为平面，透镜的出射面包括第一出射曲面、第二出射曲面和第三出射曲面，第一曲面位于透镜的下半部分，第二出射曲面和第三出射曲面位于透镜的上半部分，第二出射曲面位于第一出射曲面的左上方，第三出射曲面位于第一出射曲面的右上方；第一出射曲面用于形成近光光型水平截止线以下的光斑，第二出射曲面用于形成15度角截止线，第三出射曲面用于形成远光光型的中心光斑；第一出射曲面与第二出射曲面的焦点重合且形成透镜的第一焦点，第三出射曲面的焦点形成透镜的第二焦点。

5.根据权利要求4所述的一种车灯光源的透镜，其特征在于：第一焦点的坐标（X，Y，Z）为（0，1.5，0）；第二焦点的坐标（X，Y，Z）为（14，15，0）。

6.一种如权利要求4所述车灯光源的透镜的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）通过Matlab软件对透镜的建模计算公式进行程序输入，然后通过Matlab软件的计算得出透镜曲面的数据点文件；

（2）然后把数据点文件导入到机械软件进行点的缝合并生产文件；

（3）将缝合好的文件导入到光学软件LucidShape进行光学法规模拟并调整；

透镜在Matlab软件下的建模方法如下：入射光线IN向量与透镜曲面交于一点L(x,z)，出射率α1、 α2 分别为入射光线和折射光线与法线的夹角；根据三角公式推导，得到 sinα和cosα的 tanα表达式；又由于光线经过透镜射入空气，空气折射率为 1，设透镜材质折射为n则折射率公式变形为：

A1='n*tanα1/tanα2'；（1）

A2='sqrt((1+tanα2^2)/(1+tanα1^2))'； (2)

Y='A1*A2=1'；

由于α1、α2分别为入射光线、折射光线与法线的夹角，根据两直线夹角公式， 设法线斜率为m2，则入射光线斜率为tanφ2，折射光线斜率为tanα3，变换后得到表达式为：

-->a1='(tanα3-m2)^2+(1+m2tanα3)^2'；

a2='(tanφ2-m2)^2+(1+m2tanφ 2)^2'；(3)

B1=sqrt(A1/A2)；

B2=A2；

将公式（3）代回公式（2）得到：

Y2=Struct('N1','n*(tanφ -m2)/((tanφ -m2))');（4）

Y2=B1；（5）

用换元法，使B1=k，解出法线斜率为m2；

m2=（ n*k*tanφ2-sinα3）/（ n*cosφ2-cosα3）；（6）

根据导数定义，公式（6）中法线斜率为m2，角φ2、角α3的正余弦用微分方程式来表示：

sinφ2=z/sqrt(x^2+z^2)；(7)

cosφ2=x/sqrt(x^2+z^2)；(8）

sinα3=（ H-z） /sqrt((xr-x)^2+(H-z)^2)； (9)

cosα3=(xr-x)/sqrt((xr-x)^2+(H-z)^2) ；(10)

变换为：

D(z)/D(x)=(n*tanφ2-sinα3)/（ n*cosφ2-cosα3）；（11）。