[实用新型]一种准直透镜及其车用光学模组

说明书

一种准直透镜和车用光学模组，准直透镜呈锥状，前端面为出光面，后端为聚光端，聚光端为整体向后凸出、中心处凹陷、凹陷的底部表面向后凸出，聚光端径向最外层表面为侧壁，聚光端有一个焦点，位于凹陷的底部表面的后方、靠近聚光端的后端边缘的区域，出光面与聚光端表面之外的表面为侧壁，侧壁为前后方向上连续的平面或曲面。车用光学模组包括一组或多组准直透镜单元，准直透镜单元包括一一对应的LED光源和准直透镜，光源布置在准直透镜的焦点处，准直透镜单元呈矩阵式一排或多排间隔排列，间隔处光源侧侧壁有筋连接。使用时两个模组配合使用，共同形成连续光型。本实用新型光线利用效率高，模具工艺简单，适用于矩阵式大灯。

技术领域

本发明涉及一种准直透镜和采用该透镜的车用光学模组，所述准直透镜和采用该透镜的车用光学模组具有更高的光学效率，可用于矩阵式大灯的光学系统。

背景技术

近年车灯技术日新月异，矩阵式大灯是未来几年的一阵风潮。矩阵式大灯是多颗光源组合排列，通过车内雷达及传感器，对各种行车状态做出收集，再运用智能系统对子光源进行控制，使光型能自动适应行车环境。由于矩阵大灯的技术难度大，最初仅在少数高端车型应用，如奔驰、奥迪。随着市场化的推广，越来越多的中级车型开始配备矩阵式大灯。矩阵式大灯光学模组由各子单元构成，制造工艺简单的准直透镜单元更助力此项技术的发展。

奔驰E级轿车上配备的的矩阵式大灯，核心零件为硅胶制成带有一个个针状结构准直器的初级光学件。这种准直器的原理靠零件侧壁全反射达到准直效果。该方案的缺点是为满足全反射条件，侧壁不能连接，因此相邻准直器之间间隔很小，在0.1mm以内。这种零件模具有严重尖钢，模具要求高，工艺难度大，加工困难，只能采用较软的硅胶材料成型，零件成本也高，目前只有少数国外公司能制造加工。硅胶材料偏软，安装定位上不同于刚性材料，需要一些辅助零件才能固定。这也带来了成本的增加。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种准直透镜和车用光学模组，准直透镜单元构成的初级光学件结构模具简单，而且不局限于硅胶材料，普通PC或PMMA均可注塑，成本较低。本发明为矩阵式大灯提供一种新的光学系统解决方案。

本发明的主要技术方案有：

一种准直透镜，其特征在于：

从后端的聚光端至前端出光面呈径向截面渐小的锥状，

所述聚光端为整体向后凸出、中心处凹陷、凹陷的底部表面向后凸出的结构，

所述聚光端的表面为沿光轴的旋转曲面，所述聚光端的径向最外层表面为全反射面，

所述聚光端有一个焦点，焦点位于所述凹陷的底部表面的后方、靠近所述聚光端的后端边缘的区域；

所述出光面与聚光端表面之外的表面侧壁是一个连续表面或由多个连续表面连续拼接组成，所述连续表面为曲面和/或平面，所述侧壁在前后方向上是连续的。

侧壁在LED非点光源，会有一部分光线折射到侧壁上，这时侧壁要有全反射的效果，把这一小部分光线全反射到出光面上，有利于提高光效。

根据本发明所述的一种准直透镜，其特征在于，所述聚光端表面径向上由外向内依次为外层侧边聚光面、内层侧边聚光面和前端聚光面，所述聚光端的径向最外层表面即为所述外层侧边聚光面，所述凹陷的侧壁构成所述内层侧边聚光面，所述凹陷的底部表面构成所述前端聚光面；

内、外层侧边聚光面在后端边缘相接，内层侧边聚光面的前端边缘与所述前端聚光面的边缘相接，用于把光线平行或呈角度的汇聚起来，由此，通过内层聚光面和外层聚光面的曲率调整，可以改变光线折射的角度。

所述聚光端有一个焦点，位于所述凹陷的底部表面的后方、靠近所述聚光端的后端边缘的区域，所述出光面与聚光端表面之外的表面为侧壁，所述侧壁为全反射面。