專利名稱：光學(xué)變換裝置的制作方法
光學(xué)變換裝置本發(fā)明涉及一種用于車輛的光學(xué)變換裝置，用于將平面的配光變換為有角度的配光，所述光學(xué)變換裝置具有用于產(chǎn)生平面的配光的、在一個(gè)平面內(nèi)呈矩陣排列的多個(gè)光源，并且具有沿光源的主輻射方向設(shè)置在光源前面的用于偏轉(zhuǎn)光的光學(xué)單元，其中所述光學(xué)單元至少包括第一透鏡。為了借助優(yōu)選用LED技術(shù)實(shí)現(xiàn)的矩陣式前燈為車輛實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的配光、特別是可編址的遠(yuǎn)光，需要有針對(duì)性地并且精確地設(shè)置所使用的角區(qū)域。例如已知需要1°的通道分離(Kanaltrennung)。為此需要高精度的光學(xué)變換器件，其把參考平面內(nèi)的光密度分布(平面的配光)變換為有角度的配光。這種變換必須對(duì)整個(gè)光源矩陣區(qū)域都具有高質(zhì)量，因此，特別是對(duì)于大尺寸的光源矩陣區(qū)域(例如60mm+/-20mm)迄今尚未有解決方案。當(dāng)除了上述對(duì)通道分離的高要求外還要考慮保持限制的結(jié)構(gòu)長度條件時(shí)特別是這樣。本發(fā)明的任務(wù)如下，給出一種滿足上述需求的光學(xué)變換裝置。為解決該任務(wù)，與權(quán)利要求1的前序部分結(jié)合，本發(fā)明的特征在于，在第一透鏡和光源之間設(shè)有另外的至少一個(gè)透鏡，所述另外的至少一個(gè)透鏡關(guān)于沿光的主輻射方向延伸的z軸線同軸地并且與第一透鏡相間隔地設(shè)置，第一透鏡和所述另外的至少一個(gè)透鏡分別具有非球面成形的耦入面和耦出面作為表面。本發(fā)明的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，借助兩個(gè)各具有非球面成形的耦入面和耦出面的透鏡，在光學(xué)變換裝置的結(jié)構(gòu)長度直到120_的情況下，為光源的直到60_的大矩陣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)于通道分離(1° )的上述需求。在此，光學(xué)變換裝置把平面的配光精確地變換為有角度的配光。特別地，第一透鏡可以具有沿主輻射方向看在前的表面(耦出面)和朝向另外的至少一個(gè)透鏡的在后的表面(耦入面)，其中表面的幾何尺寸通過非球面特征規(guī)定，其相應(yīng)于公式
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的光學(xué)變換裝置，用于將平面的配光變換為有角度的配光，所述光學(xué)變換裝置具有用于產(chǎn)生平面的配光的、在一個(gè)平面內(nèi)呈矩陣排列的多個(gè)光源，并且具有沿光源的主輻射方向設(shè)置在光源前面的用于偏轉(zhuǎn)光的光學(xué)單元，其中所述光學(xué)單元至少包括第一透鏡，其特征在于，在第一透鏡(2)和光源之間設(shè)有另外的至少一個(gè)透鏡(3)，所述另外的至少一個(gè)透鏡關(guān)于沿光的主輻射方向(I)延伸的z軸線(5)同軸地并且與第一透鏡(2)相間隔地設(shè)置，第一透鏡(2)和所述另外的至少一個(gè)透鏡分別具有非球面成形的耦入面(7、8)和耦出面(6、9)作為表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，其中一個(gè)透鏡(2、3)具有一個(gè)呈凹形的表面(6、7、8、9)并且另一個(gè)透鏡(2、3)具有兩個(gè)呈凹形的表面(6、7、8、9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，第一透鏡(2)具有沿主輻射方向(I)看在前的表面(耦出面6)和朝向所述另外的至少一個(gè)透鏡的在后的表面(耦入面7)，其中表面(耦出面6、耦入面7)的幾何尺寸通過非球面特征確定，所述特征通過公式
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，在第一透鏡(2)和光源之間設(shè)置的第二透鏡(3)具有朝向光源的在后的表面(耦入面8)和背離光源的在前的表面(耦出面9)，其中表面(耦入面8、耦出面9)的幾何尺寸通過非球面特征確定，所述特征通過公式
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，光學(xué)變換裝置的沿z軸線的方向(r)確定的縱向尺寸(結(jié)構(gòu)長度13)和平面的配光的最大橫向尺寸(18)之間的比例位于I和3之間，優(yōu)選位于1. 5和2. 5之間，特別優(yōu)選位于1. 8和2. 2之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，光學(xué)變換裝置的縱向尺寸(結(jié)構(gòu)長度13)和光學(xué)單元的焦距之間的比例位于1. 05和1. 25之間，優(yōu)選位于1.1和1.2之間，特別優(yōu)選位于1. 14和1. 15之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，第一透鏡(2)的沿主輻射方向(I)在前的表面(耦出面6)構(gòu)造成凸彎狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，設(shè)有至少30個(gè)光源，用于產(chǎn)生平面的配光，其中光源排列為兩行、三行或者四行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的光學(xué)變換裝置，其特征在于，第一透鏡(2)和/或第二 透鏡(3)具有關(guān)于光學(xué)軸線(z軸線5)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱構(gòu)造的光學(xué)表面(6、7、8、9)和/或第一透鏡⑵和第二透鏡⑶之間的距離在35和50mm之間，優(yōu)選為43mm，和/或第二透鏡(3)的厚度(12)為15到25mm，優(yōu)選為20mm，和/或大的透鏡的厚度(11)為50到60mm，優(yōu)選為56mm0
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9之一所述的光學(xué)變換裝置在車輛的透鏡矩陣式前燈中的應(yīng)用，所述前燈利用發(fā)光二極管作為光源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的光學(xué)變換裝置，用于將平面的配光變換為有角度的配光，所述光學(xué)變換裝置具有用于產(chǎn)生平面的配光的、在一個(gè)平面內(nèi)呈矩陣排列的多個(gè)光源，并且具有沿光源的主輻射方向設(shè)置在光源前面的用于偏轉(zhuǎn)光的光學(xué)單元，其中所述光學(xué)單元至少包括第一透鏡，其中，在第一透鏡和光源之間設(shè)有另外的至少一個(gè)透鏡，所述另外的至少一個(gè)透鏡關(guān)于沿光的主輻射方向延伸的z軸線同軸地并且與第一透鏡相間隔地設(shè)置，第一透鏡和所述另外的至少一個(gè)透鏡分別具有非球面成形的耦入面和耦出面作為表面。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK103032815SQ20121052977
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者G·克洛斯 申請(qǐng)人:黑拉許克聯(lián)合股份有限公司