[发明专利]一种用于车灯的透镜、设计方法及具有该透镜的车灯

说明书

本发明提供了一种用于车灯的透镜、设计方法及具有该透镜的车灯，所述透镜为双面凸透镜，包括设于所述透镜两侧的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面的一侧设有光源，所述光源发出的光经所述第一曲面折射后入射至所述透镜内形成透镜内的光，所述第一曲面的曲率使得所述透镜内的光朝向所述光源所在一侧的延长线汇聚至一虚像点；所述第二曲面由一设于所述第一曲面另一侧的曲线以一纵轴线为轴旋转而成，所述纵轴线穿过所述虚像点并垂直于所述光源与所述虚像点的连线，所述曲线与所述纵轴线在同一平面内并朝向远离所述纵轴线的方向凸出，所述透镜内的光自所述第二曲面出射形成出射光。采用上述技术方案后，使透镜具有较高的光学效率；外形轻薄美观。

技术领域

本发明涉及车辆照明领域，尤其涉及一种用于车灯的透镜、设计方法及具有该透镜的车灯。

背景技术

车灯在设计时往往会根据造型及光学性能的要求设计相应的光学结构，例如通过透镜对光源发出的光进行折射，以实现所需的光型。然而，随着人们对产品美观和供能需求的不断提高，厂商对造型及光学性能的要求也不断提高。例如对于前雾灯来说，某些地区的行业认证标准要求前雾灯须有锐利的明暗截止线，且单侧光型的宽度达到35度以上；某些厂商还要求前雾灯与角灯集成在一起，并且光型能使现无缝对接，这样的情况下光型宽度在单侧将达到60度以上。再例如对于近光灯来说，许多厂商也开始安装辅助近光灯来改善道路照明效果，突出的特点是光型尽量宽，一般要达到40度以上，且道路照明效果均匀。

传统的透镜解决方案已无法满足这些需求，因此需要设计一种新的用于车灯的透镜，能够实现相应的光学性能要求且美观。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种用于车灯的透镜、设计方法及具有该透镜的车灯，通过合理设计透镜的两个曲面，使得光源发出的光经过透镜后形成满足要求的光型。

本发明公开了一种用于车灯的透镜，所述透镜为双面凸透镜，包括设于所述透镜两侧的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面的一侧设有光源，所述光源发出的光经所述第一曲面折射后入射至所述透镜内形成透镜内的光，所述第一曲面的曲率使得所述透镜内的光朝向所述光源所在一侧的延长线汇聚至一虚像点；所述第二曲面由一设于所述第一曲面另一侧的曲线以一纵轴线为轴旋转而成，所述纵轴线穿过所述虚像点并垂直于所述光源与所述虚像点的连线，所述曲线与所述纵轴线在同一平面内并朝向远离所述纵轴线的方向凸出，所述透镜内的光自所述第二曲面出射形成出射光。

优选地，所述光源设于所述透镜的主光轴上；所述第一曲面上下对称且左右对称，使得所述虚像点位于所述主光轴上；所述纵轴线垂直于所述主光轴。

优选地，所述曲线的曲率使得所述出射光相互平行，或所述曲线的曲率使得所述出射光的出射角度小于或等于所述曲线两端与所述虚像点的连线之间的夹角。

优选地，所述第一曲面上设有配光花纹。

本发明还公开了一种用于车灯的透镜的设计方法，所述透镜为双面凸透镜，所述设计方法包括以下步骤：

S101：在一三维坐标系的原点设一光源，在所述光源沿着所述三维坐标系的z轴的一侧设一虚像点；

S102：在所述光源沿着所述z轴的另一侧设一第一曲面，所述光源发出的光经所述第一曲面折射后入射至所述透镜内形成透镜内的光，设定所述第一曲面的曲率使得所述透镜内的光朝向所述光源所在一侧的延长线汇聚至所述虚像点；

S103：与一纵轴线在同一平面内并朝向远离所述纵轴线的方向凸出的曲线以所述纵轴线为轴旋转而成一第二曲面，所述纵轴线穿过所述虚像点并垂直于所述光源与所述虚像点的连线，所述透镜内的光自所述第二曲面出射形成出射光；

S104：所述第一曲面和第二曲面的端缘封闭形成一透镜。

优选地，步骤S101中，所述虚像点设于所述z轴上，所述z轴即所述透镜的主光轴；步骤S103中，所述纵轴线平行于所述三维坐标系的y轴。