[发明专利]提高近光路照均匀性的光学系统及灯具

说明书

本发明提供了一种提高近光路照均匀性的光学系统及灯具，近光截止线挡板位于出光模块和透镜之间；出光模块发射的光线汇聚到透镜内表面的焦点处；一部分光线通过近光截止线挡板到达中心线下的透镜内表面，光线在透镜内部传播到透镜的外表面，然后向上汇聚到透镜外表面的焦点处；另一部光反射光线被近光截止线挡板挡住且被反射，光线到达中心线上的透镜内表面处进入到透镜内部，传播至透镜外表面，在向下汇聚到透镜外表面的焦点处。本发明通过沿着焦点旋转近光截止线挡板，变相增大了反射光线的入射角度，出射光线不断向透镜水平中心线靠近，更多的光线可以进入到透镜中，提高了光线利用率，同时增大了照射距离。

技术领域

本发明涉及车辆照明技术领域，具体地，涉及一种提高近光路照均匀性的光学系统及灯具，尤其是一种近光截止线挡板系统。

背景技术

近光灯的设计一般是将能量都集中在法规要求区域，先满足亮度要求，然后再把其余的能量来照射大角度，保证路面照亮宽度和照射距离，从而提高驾驶员的行车安全。同时，为了避免路面过多的杂乱无章的光线对人眼的影响，客户对路面照度的均匀性也有相关的要求，亮度需要从中心向外逐渐递减，均匀渐变。早期的反射式和投射式近光由于尺寸较大，可以利用的光学面和出光面较多，同时伴有足够的散热器来减少光衰，光学性能要求基本可以满足。但是对于当前细长条造型的流行趋势，前大灯尺寸越来越小，留给远近光设计的空间也日趋减少，上述方案的可行性和发展趋势越来越低，无法满足空间要求，由此小尺寸模组开始成为发展方向并得到广泛应用。

但在实际设计中，即使空间越来越受限，但光学性能要求并没有降低。对于小尺寸模组，有限的空间内，可利用的光学面被压缩的极致。同时，在散热性能没有显著提高的前提下，使用高亮度的光源来增加光学输入对光学效率的提升也微乎其微，并且只会造成成本的急剧上升，小尺寸模组既要兼顾中心最大亮度要求，又要保证路面大角度照射距离及均匀性成为了当前车灯设计者的绊脚石。

公开号为CN104390897B的专利文献公开了一种提高了光束均匀性的检测微小颗粒大小及形状的光学系统，激光束经光纤均匀化处理后，形成均匀性良好的平行光束，并通过合理的光路布局沿球面腔镜系统主轴方向射入到球腔镜内，与样气流汇聚于球腔镜的一物点，样气流沿垂直于系统主轴方向导入，粒子前向散射光信号被一光电倍增管接受，用以作为粒子大小测量的主要信号。除前向以外的散射光在大空间角范围内射向球腔镜的像点，在此像点后的物镜像平面上置一面形CCD，主要用于检出粒度的形状信息。但是该专利文献仍然存在路面大角度照射距离短，光路照均匀性不佳的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种提高近光路照均匀性的光学系统及灯具。

根据本发明提供的一种提高近光路照均匀性的光学系统，包括出光模块、近光截止线挡板及透镜组；

所述透镜组包括透镜，所述近光截止线挡板位于所述出光模块和所述透镜之间，所述近光截止线挡板相对于水平面旋转，所述近光截止线挡板与水平面之间存在有夹角；

所述出光模块用来发射光线，所述近光截止线挡板用来反射所述出光模块发射的光线；

所述出光模块发射的光线汇聚到所述透镜内表面的焦点处；

一部分光线通过所述近光截止线挡板到达中心线下的所述透镜内表面，光线在所述透镜内部传播到所述透镜的外表面，然后向上汇聚到所述透镜外表面的焦点处；

另一部光反射光线被所述近光截止线挡板挡住且被反射，光线到达中心线上的所述透镜内表面处进入到所述透镜内部，传播至所述透镜外表面，在向下汇聚到所述透镜外表面的焦点处。

优选的，中心光线通过所述透镜,近光截止线挡板旋转的角度计算方法如下：

定义透镜内表面的焦点定义为P₁，定义透镜外表面的焦点定义为P₂，定义反射点为O,定义出射光线为EO，定义法线为ON；