本申請涉及汽車、電子和照明技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)led汽車前照燈。

背景技術(shù)：

采用鹵素?zé)艉透邚?qiáng)度放電燈泡（hid）等傳統(tǒng)汽車前照燈技術(shù)趨于成熟，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用。鹵素近光燈泡和遠(yuǎn)光燈泡的功率均≥55w，汽車前照燈總功率≥110w，存在能耗高和耗散功率大等問題。led光源技術(shù)已經(jīng)大量用于汽車中，僅有少數(shù)功率較大的前照燈、倒車燈沒有普及應(yīng)用，目前僅有少量的汽車配備led前照燈，有acura-rlx和audi-a8型號的汽車已經(jīng)整車配套led汽車前照燈，但是目前l(fā)ed汽車前照燈技術(shù)存在led發(fā)光效率沒有被有效利用的問題，因?yàn)閘ed光譜由藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉合成，導(dǎo)致led汽車前照燈的色溫均勻性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光線利用率高、混色均勻的led汽車近光燈。此外，還提供一種led汽車遠(yuǎn)光燈和led汽車前照燈。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案實(shí)現(xiàn)：

一種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)led汽車前照燈，包括光源以及將光源射出的光線整形成近光燈配光形狀的近光燈整形光學(xué)透鏡組，所述近光燈整形光學(xué)透鏡組設(shè)置在光源發(fā)射光線的方向上，在光源與近光燈整形光學(xué)透鏡組之間，沿光線投射的方向依次設(shè)有將光線進(jìn)行較大角度折射的光線匯聚光學(xué)透鏡組和將光線的投射方向進(jìn)行均勻調(diào)整的光線調(diào)整光學(xué)透鏡組。

所述光線匯聚光學(xué)透鏡組包括至少一個光線匯聚透鏡，所述光線匯聚透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面；所述光線接收曲面為凹型曲面，所述光線照射曲面為凸型曲面；或所述光線接收曲面為凸型曲面，所述光線照射曲面為凸型曲面；或所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凹型曲面組成，所述光線照射曲面為凸型曲面。

所述光線調(diào)整光學(xué)透鏡組包括至少一個光線調(diào)整透鏡，所述光線調(diào)整透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面；所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成，所述光線照射曲面為凸型曲面；或所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成，所述光線照射曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成。

所述近光燈整形光學(xué)透鏡組包括至少一個近光燈整形透鏡，所述近光燈整形透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面；

所述光線接收曲面具有圓形外輪廓，其由四個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成；

所述光線接收曲面的下半部對應(yīng)的光線照射曲面設(shè)有左側(cè)直接照射凸型曲面和右側(cè)直接照射凸型曲面；所述光線接收曲面的上半部對應(yīng)的光線照射曲面設(shè)有左側(cè)折射照射凸型曲面和右側(cè)明暗截止照射凸型曲面；

所述左側(cè)折射照射凸型曲面包括緊鄰設(shè)置的第一折射照射凸型曲面和第二折射照射凸型曲面，所述第一折射照射凸型曲面和第二折射照射凸型曲面的相交線與光線接收曲面中相鄰的凸型曲面的相交線同向；由第一折射照射凸型曲面至第二折射照射凸型曲面，兩者構(gòu)成的光線照射曲面的外輪廓與光線接收曲面的外輪廓的距離逐漸減??；

所述右側(cè)明暗截止照射凸型曲面包括15度明暗截止凸型曲面、緊鄰15度明暗截止凸型曲面的明暗截止線凸型曲面、緊鄰15度明暗截止凸型曲面和明暗截止線凸型曲面的15度直接照射凸型曲面；所述15度明暗截止凸型曲面緊鄰第二折射照射凸型曲面設(shè)置，且兩者的相交線與第一折射照射凸型曲面和第二折射照射凸型曲面的相交線同向；所述明暗截止線凸型曲面與15度明暗截止凸型曲面的相交線與第一折射照射凸型曲面和第二折射照射凸型曲面的相交線同向；由明暗截止線凸型曲面至15度明暗截止凸型曲面，兩者構(gòu)成的光線照射曲面的外輪廓與光線接收曲面的外輪廓的距離逐漸減??；所述15度直接照射凸型曲面的一側(cè)與右側(cè)直接照射凸型曲面緊鄰設(shè)置，另一側(cè)與15度明暗截止凸型曲面和明暗截止線凸型曲面緊鄰設(shè)置，其一側(cè)至另一側(cè)，所構(gòu)成的光線照射曲面的外輪廓與光線接收曲面的外輪廓等距。

所述光線匯聚光學(xué)透鏡組包括兩個光線匯聚透鏡，所述光線調(diào)整光學(xué)透鏡組包括兩個光線調(diào)整透鏡，所述近光燈整形光學(xué)透鏡組包括兩個近光燈整形透鏡。

一種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)led汽車前照燈，包括光源以及將光源射出的光線整形成遠(yuǎn)光燈配光形狀的遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組，所述遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組設(shè)置在光源發(fā)射光線的方向上，在光源與遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組之間，沿光線投射的方向依次設(shè)有將光線進(jìn)行較大角度折射的光線匯聚光學(xué)透鏡組和將光線的投射方向進(jìn)行均勻調(diào)整的光線調(diào)整光學(xué)透鏡組。

所述光線匯聚光學(xué)透鏡組包括至少一個光線匯聚透鏡，所述光線匯聚透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面；所述光線接收曲面為凹型曲面，所述光線照射曲面為凸型曲面；或所述光線接收曲面為凸型曲面，所述光線照射曲面為凸型曲面；或所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凹型曲面組成，所述光線照射曲面為凸型曲面。

所述光線調(diào)整光學(xué)透鏡組包括至少一個光線調(diào)整透鏡，所述光線調(diào)整透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面；所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成，所述光線照射曲面為凸型曲面；或所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成，所述光線照射曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面組成。

所述遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組包括至少一個遠(yuǎn)光燈整形透鏡，所述遠(yuǎn)光燈整形透鏡包括光線接收曲面和光線照射面；

所述光線接收曲面包括圓形凸型曲面，以及圍繞圓形凸型曲面的環(huán)形凸型曲面；

所述光線照射面包括中心凸平面，圍繞中心凸平面的第一環(huán)形凸平面，以及圍繞第一環(huán)形凸平面的第二環(huán)形凸平面；

所述中心凸平面呈八邊形；

所述第一環(huán)形凸平面由多塊呈四邊形的第一凸平面組成；

所述第二環(huán)形凸平面有多塊呈四邊形的第二凸平面組成。

所述光線匯聚光學(xué)透鏡組包括兩個光線匯聚透鏡，所述光線調(diào)整光學(xué)透鏡組包括兩個光線調(diào)整透鏡，所述遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組包括兩個遠(yuǎn)光燈整形透鏡。

一種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的led汽車前照燈，包括至少一組前述的近光燈led汽車前照燈和至少一組前述的遠(yuǎn)光燈led汽車前照燈。優(yōu)選的，所述近光燈led汽車前照燈和遠(yuǎn)光燈led汽車前照燈各為兩組。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本申請通過光線匯聚光學(xué)透鏡組、光線調(diào)整光學(xué)透鏡組和近光燈/遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組，將折射角度大的區(qū)域的光線投射到光斑中心區(qū)域，將折射角度小的區(qū)域的光線投射到光斑的邊緣區(qū)域，實(shí)現(xiàn)不同投射光線的合成，使得光斑混色均勻，優(yōu)化汽車前照燈的光斑色散現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1光線路徑圖；

圖2為實(shí)施例1光線匯聚透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例1光線調(diào)整透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例1近光燈整形透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實(shí)施例1近光燈整形透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例1近光燈整形透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為實(shí)施例1投射光斑示意圖；

圖8為實(shí)施例2光線匯聚透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為實(shí)施例3光線匯聚透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為實(shí)施例4光線調(diào)整透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為實(shí)施例5遠(yuǎn)光燈整形透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為實(shí)施例5遠(yuǎn)光燈整形透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為實(shí)施例5遠(yuǎn)光燈整形透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為實(shí)施例6前照燈結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

如圖1~6所示，一種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)近光燈led汽車前照燈，包括光源500以及將光源500射出的光線整形成近光燈配光形狀的近光燈整形光學(xué)透鏡組300，所述近光燈整形光學(xué)透鏡組300設(shè)置在光源500發(fā)射光線的方向上，在光源500與近光燈整形光學(xué)透鏡組300之間，沿光線投射的方向依次設(shè)有將光線進(jìn)行較大角度折射的光線匯聚光學(xué)透鏡組100和將光線的投射方向進(jìn)行均勻調(diào)整的光線調(diào)整光學(xué)透鏡組200。所述光源500、光線匯聚光學(xué)透鏡組100、光線調(diào)整光學(xué)透鏡組200和近光燈整形光學(xué)透鏡組300安裝在支架400上。

所述光線匯聚光學(xué)透鏡組100包括兩個光線匯聚透鏡，分別為光線匯聚透鏡101和光線匯聚透鏡102，所述光線匯聚透鏡101和光線匯聚透鏡102包括光線接收曲面110和光線照射曲面120。所述光線接收曲面110為凹型曲面，所述光線照射曲面120為凸型曲面；通過兩個光線匯聚透鏡，將光源500發(fā)出的光線進(jìn)行較大角度的折射，縮小光線之間的角度。

所述光線調(diào)整光學(xué)透鏡組200包括兩個光線調(diào)整透鏡，分別為光線調(diào)整透鏡201和光線調(diào)整透鏡202，所述光線調(diào)整透鏡201和光線調(diào)整透鏡202包括光線接收曲面和光線照射曲面；所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面210組成，所述光線照射曲面為凸型曲面220。led光譜發(fā)出白光，其光譜由藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉合成白光。當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)透鏡時，會產(chǎn)生散射現(xiàn)象，因此需要合理調(diào)整白光成分中藍(lán)光和黃光的折射效果來解決散射問題。通過兩個光線調(diào)整透鏡的多個凸型曲面，將折射角度大的區(qū)域的光線投射到光斑中心區(qū)域，光線折射小的區(qū)域的光線投射到光斑的邊緣區(qū)域，實(shí)現(xiàn)不同投射光線合成，解決光斑色散現(xiàn)象。通過如此對光源發(fā)出光線進(jìn)行調(diào)整折射，將光線按照投射方向進(jìn)行均勻調(diào)整，使得大部分光線都能夠投射到配光屏幕位置，可以有效提高光線的利用率。

所述近光燈整形光學(xué)透鏡組300包括兩個近光燈整形透鏡，分別為近光燈整形透鏡301和近光燈整形透鏡302，所述近光燈整形透鏡包括光線接收曲310和光線照射曲面320；

所述光線接收曲面310具有圓形外輪廓，其由四個緊鄰設(shè)置的凸型曲面311、312、313、314組成；

所述光線接收曲面310的下半部對應(yīng)的光線照射曲面320設(shè)有左側(cè)直接照射凸型曲面321和右側(cè)直接照射凸型曲面322；所述光線接收曲面310的上半部對應(yīng)的光線照射曲面320設(shè)有左側(cè)折射照射凸型曲面323和右側(cè)明暗截止照射凸型曲面324；

所述左側(cè)折射照射凸型曲面323包括緊鄰設(shè)置的第一折射照射凸型曲面3231和第二折射照射凸型曲面3232，所述第一折射照射凸型曲面3231和第二折射照射凸型曲面3232的相交線與光線接收曲面310中相鄰的凸型曲面的相交線同向；由第一折射照射凸型曲面3231至第二折射照射凸型曲面3232，兩者構(gòu)成的光線照射曲面的外輪廓與光線接收曲面310的外輪廓的距離逐漸減小，且外輪廓為朝向光線照射曲面320的凹型；

所述右側(cè)明暗截止照射凸型曲面324包括15度明暗截止凸型曲面3241、緊鄰15度明暗截止凸型曲面3241的明暗截止線凸型曲面3242、緊鄰15度明暗截止凸型曲面3241和明暗截止線凸型曲面3242的15度直接照射凸型曲面3243；所述15度明暗截止凸型曲面3241緊鄰第二折射照射凸型曲面3232設(shè)置，且兩者的相交線與第一折射照射凸型曲面3231和第二折射照射凸型曲面3232的相交線同向；所述明暗截止線凸型曲面3242與15度明暗截止凸型曲面3241的相交線與第一折射照射凸型曲面3231和第二折射照射凸型曲面3232的相交線同向；由明暗截止線凸型曲面3242至15度明暗截止凸型曲面3241，兩者構(gòu)成的光線照射曲面的外輪廓與光線接收曲面310的外輪廓的距離逐漸減小；所述15度直接照射凸型曲面3243的一側(cè)與右側(cè)直接照射凸型曲面322緊鄰設(shè)置，另一側(cè)與15度明暗截止凸型曲面3241和明暗截止線凸型曲面3242緊鄰設(shè)置，其一側(cè)至另一側(cè)，所構(gòu)成的光線照射曲面的外輪廓與光線接收曲面310的外輪廓等距，且外輪廓為背向光線照射曲面320的凸型。通過上述近光燈整形透鏡301和近光燈整形透鏡302形成近光燈光斑，避免使用擋板阻擋形成光斑而降低光線利用率。

如圖7所示，為近光燈在25米處光斑2000，當(dāng)調(diào)節(jié)明暗截止線凸型曲面3242的傾斜度時，光線產(chǎn)生折射并且投射到第一象限右側(cè)通行照射區(qū)域2003和右側(cè)主光斑照射區(qū)域2004，當(dāng)調(diào)節(jié)15度明暗截止凸型曲面3241傾斜度時，光線產(chǎn)生折射并且投射到第一象限右側(cè)通行照射區(qū)域2003和右側(cè)主光斑照射區(qū)域2004，通過15度直接照射凸型曲面3243的光線投射到第一象限右側(cè)通行照射區(qū)域2003；通過第一折射照射凸型曲面3231和第二折射照射凸型曲面3232的光線投射到左側(cè)主光斑照射區(qū)域2001；通過右側(cè)直接照射凸型曲面322的光線投射到右側(cè)主光斑照射區(qū)域2004，通過左側(cè)直接照射凸型曲面321的光線投射到左側(cè)主光斑照射區(qū)域2001。

在光斑xy坐標(biāo)中，第二象限以y軸為明暗截止線，2001是左側(cè)主光斑照射區(qū)域，2002是15度明暗截止曲面，2003是第二象限為右側(cè)通行照射區(qū)域，2004是右側(cè)主光斑照射區(qū)域，2005是道路右側(cè)邊緣，2006是道路中心線，2007是道路左側(cè)邊緣。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，如圖8所示，所述光線匯聚光學(xué)透鏡組100包括兩個光線匯聚透鏡，所述光線匯聚透鏡包括光線接收曲面110和光線照射曲面120。所述光線接收曲面110為凸型曲面，所述光線照射曲面120為凸型曲面。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，如圖9所示，所述光線匯聚光學(xué)透鏡組100包括兩個光線匯聚透鏡，所述光線匯聚透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面120。所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凹型曲面110組成，所述光線照射曲面為凸型曲面120。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，如圖10所示，所述光線調(diào)整光學(xué)透鏡組200包括兩個光線調(diào)整透鏡，所述光線調(diào)整透鏡包括光線接收曲面和光線照射曲面；所述光線接收曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面210組成，所述光線照射曲面由多個緊鄰設(shè)置的凸型曲面220組成。

實(shí)施例5

本實(shí)施例為遠(yuǎn)光燈led汽車前照燈，與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，如圖11~13所示，包括光源以及將光源射出的光線整形成遠(yuǎn)光燈配光形狀的遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組，所述遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組設(shè)置在光源發(fā)射光線的方向上，在光源與遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組之間，沿光線投射的方向依次設(shè)有將光線進(jìn)行較大角度折射的光線匯聚光學(xué)透鏡組和將光線的投射方向進(jìn)行均勻調(diào)整的光線調(diào)整光學(xué)透鏡組。

所述遠(yuǎn)光燈整形光學(xué)透鏡組包括一個遠(yuǎn)光燈整形透鏡，所述遠(yuǎn)光燈整形透鏡包括光線接收曲面610和光線照射面620；

所述光線接收曲面610包括圓形凸型曲面611，以及圍繞圓形凸型曲面611的環(huán)形凸型曲面612；

所述光線照射面620包括中心凸平面621，圍繞中心凸平面621的第一環(huán)形凸平面，以及圍繞第一環(huán)形凸平面的第二環(huán)形凸平面；

所述中心凸平面621呈八邊形；

所述第一環(huán)形凸平面由多塊呈四邊形的第一凸平面（6221~6228）組成；

所述第二環(huán)形凸平面有多塊呈四邊形的第二凸平面組（6231~6238）組成。

實(shí)施例6

如圖14所示，一種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的led汽車前照燈1000，包括近光燈組1100和遠(yuǎn)光燈組1200，所述近光燈組1100包括第一近光燈1110和第二近光燈1120，所述遠(yuǎn)光燈組1200包括第一遠(yuǎn)光燈1210和第二遠(yuǎn)光燈1220。所述近光燈為實(shí)施例1所述的近光燈。所述遠(yuǎn)光燈為實(shí)施例5所述的遠(yuǎn)光燈。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。