集光透鏡結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型有關于一種集光透鏡結構，其主要為一端具有凸透鏡面，另一端呈平面的透鏡設計，而該凸透鏡面由兩相對應的曲弧部所構成，其一曲弧部為由以弧線環(huán)繞而成，而另一曲弧部為由不同曲率的弧形曲面所拼接而成，據(jù)此，讓以弧線與弧形曲面所構成的透鏡，投射出不同折射區(qū)域范圍的光線，而形成四方光型，達到行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定。
【專利說明】集光透鏡結構

【技術領域】
[0001]本實用新型有關于一種集光透鏡結構，尤其是指一種運用于車輛照明的透鏡結構，通過自由曲線與自由曲面所構成的透鏡，讓光線照射的區(qū)域形成四方光型，達到行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定。

【背景技術】
[0002]透鏡是一種將光線聚合或分散的設備，通常是由一片玻璃、樹脂或水晶等透明材料所構成，而透鏡有兩類，中間厚邊緣薄的叫凸透鏡，中間薄邊緣厚的叫凹透鏡，最普通的透鏡是球面透鏡，表面的弧度是球面的曲率，也就是透鏡前面和后面的表面都分別是球形表面的一部分。每個表面可以是凸面(從透鏡向外凸起)、凹面(凹陷進入透鏡)或是平面(平坦的)，透鏡前后表面的球面中心點的連線稱為透鏡的光軸，幾乎在所有的狀況下，透鏡的光軸會通過透鏡的物理學上的中心。
[0003]而就一般用于燈具的光線照射方面，大都采用聚合光線的凸透鏡，而可知的是一般凸透鏡為球面透鏡或為拋物面透鏡，主要以一半圓弧線或拋物線呈360度選轉(zhuǎn)之后所構成的凸透鏡面，而當光源置于焦點上由圓形凸透鏡面穿透出直行光線，即隨凸透鏡形成圓形光型的照明區(qū)域(如圖9所示)，然而，根據(jù)行車安全與德國自行車Kjnark法規(guī)規(guī)定(如圖10所示)，光線安全照射的可視范圍以四方光型區(qū)域C為最高亮度照明區(qū)域，整體光域須符合四方光型的要求方可達到最安全的照明光型，因此，一般凸透鏡的光源較無法達到安全的照明光型與規(guī)定，此為業(yè)者所需研發(fā)的課題之一。
[0004]于是，發(fā)明人有鑒于此，秉持多年該相關行業(yè)的豐富設計開發(fā)及實際制作經(jīng)驗，針對現(xiàn)有的結構及缺失再予以研究改良，提供一種集光透鏡結構，以期達到更佳實用價值性的目的。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種運用于車輛照明的透鏡結構，通過自由曲線與自由曲面所構成的透鏡，讓光線照射的區(qū)域形成四方光型，達到行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定為目的。
[0006]本實用新型集光透鏡結構的目的與功效由以下的技術所實現(xiàn):
[0007]本實用新型的集光透鏡結構的一端呈凸透鏡面，所述集光透鏡結構的另一端呈平面，在空間直角坐標系中，該平面位于X軸及Y軸所在的平面，該凸透鏡面的光軸與Z軸重合，所述凸透鏡面由相對應的第一曲弧部和第二曲弧部所構成，所述第一曲弧部為弧線以該Z軸為軸環(huán)繞180度而成，所述第二曲弧部由多個弧形曲面拼接而成。據(jù)此，讓以弧線與弧形曲面所構成的透鏡，投射出不同折射區(qū)域范圍的光線，而形成四方光型，達到行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定(如德國自行車Kjnark法規(guī))。
[0008]本實用新型集光透鏡結構進一步于所述第一曲弧部在X軸上半徑大于或小于所述第一曲弧部在Y軸的半徑。
[0009]本實用新型集光透鏡結構在所述第二曲弧部中的兩個相鄰的弧形曲面的交界處，該兩個相鄰的弧形曲面的切面之間的夾角為180度。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有結構相較之下，本實用新型具有以下的優(yōu)點:
[0011]1、本實用新型集光透鏡結構，通過自由曲線與自由曲面所構成的透鏡，讓光線照射的區(qū)域形成四方光型，達到行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定。
[0012]2、本實用新型集光透鏡結構，通過兩相鄰的自由曲面其曲面切線夾角互為180度，以可達到拼接形成平順的曲弧面的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1:本實用新型側視示意圖。
[0014]圖2:本實用新型俯視示意圖。
[0015]圖3:本實用新型光線折射示意圖。
[0016]圖4:本實用新型A-A部位的光線折射曲率圖。
[0017]圖5:本實用新型B-B部位的光線折射曲率圖。
[0018]圖6:本實用新型視角照明光域分布圖。
[0019]圖7:本實用新型與重疊光線折射曲率圖。
[0020]圖8:本實用新型光線分布區(qū)域圖。
[0021]圖9:現(xiàn)有技術光線折射不意圖。
[0022]圖10:德國自行車Kjnark法規(guī)規(guī)定示意圖。
[0023]本實用新型
[0024]1.凸透鏡面 11.第一曲弧部
[0025]111.弧線12.第二曲弧部
[0026]121.弧形曲面 2.平面
[0027]A.光束重疊集中A區(qū)
[0028]B.光束B區(qū)
[0029]現(xiàn)有技術
[0030]C.四方光型區(qū)域

【具體實施方式】
[0031]為令本實用新型的技術手段、實用新型目的及達成功效有更完整及清楚的揭露，茲于下詳細說明，并請一并參閱揭示的圖式及元件符號。
[0032]首先，請參閱圖1、2所示，為本實用新型的集光透鏡結構的側視、俯視示意圖，該集光透鏡為一端具有凸透鏡面1，另一端呈平面2，其中:
[0033]該凸透鏡面I由兩相對應的第一曲弧部11、第二曲弧部12所構成，而第一曲弧部11為由自由曲線(即弧線111)環(huán)繞180度，且所述第一曲弧部11的水平端至垂直端的半徑不同[即Rl古R2]，而第二曲弧部12為由不同曲率的自由曲面(即弧形曲面121)所拼接而成，且兩相鄰的自由曲面(弧形曲面121)在其交界處的曲面的切面夾角互為180度，即在所述第二曲弧部中的兩個相鄰的弧形曲面的交界處，該兩個相鄰的弧形曲面的切面之間的夾角為180度。這樣即可達到拼接形成平滑曲弧面的效果。
[0034]請一并參閱圖1至圖7所示，該集光透鏡為以自由曲線(即弧線111)環(huán)繞180度的第一曲弧部11及由不同曲率的自由曲面(即多個曲率的弧形曲面121)所拼接的第二曲弧部12所構成，當光源照射出去之后由圖3可知，該第一曲弧部11、第二曲弧部12經(jīng)由光線折射其兩曲弧部所形成的折射曲率不同，即Cl Φ C2 ;接續(xù)，經(jīng)由于不同位置所呈現(xiàn)出來的光線折射區(qū)域不同，如圖4、5所示，為以圖2所表示的A-A與B-B部位的光線折射曲率圖，經(jīng)由自由曲線(即弧線111)與自由曲面(即弧形曲面121)所構成的集光透鏡，其每一部位所折射透出的區(qū)域范圍不同，因此，本實用新型以自由曲線(即弧線111)與自由曲面(即弧形曲面121)所構成的透鏡，經(jīng)由投射出不同折射區(qū)域范圍的光線，而形成四方光型(如圖6所示為經(jīng)電腦模擬實驗后所產(chǎn)生的視角照明光域分布圖)，而所產(chǎn)生的視角照明光域分布圖，達到符合行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定。
[0035]請再參閱圖7、8所示，進一步說明光線區(qū)域分布的狀態(tài)，當將A-A與B-B部位的光線折射曲率重疊之后，可觀出具有光束重疊集中的A區(qū)及光束B區(qū)，而將光線分布之后經(jīng)由圖8可知，照射出去的光線形成四方光型，而其光束重疊集中的部位為光線加強照射的區(qū)域，達到行車安全與車輛視角照明的法規(guī)規(guī)定(如德國自行車Kjnark法規(guī))。
[0036]然而前述的實施例或圖式并非限定本實用新型的產(chǎn)品態(tài)樣、結構或使用方式，任何所屬【技術領域】中具有通常知識者的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
【權利要求】
1.一種集光透鏡結構，所述集光透鏡結構的一端呈凸透鏡面，所述集光透鏡結構的另一端呈平面，在空間直角坐標系中，該平面位于X軸及Y軸所在的平面，該凸透鏡面的光軸與Z軸重合，其特征在于: 所述凸透鏡面由相對應的第一曲弧部和第二曲弧部所構成，所述第一曲弧部為弧線以該Z軸為軸環(huán)繞180度而成，所述第二曲弧部由多個弧形曲面拼接而成。
2.如權利要求1所述的集光透鏡結構，其特征在于，所述第一曲弧部在X軸上的半徑大于或小于所述第一曲弧部在Y軸的半徑。
3.如權利要求1所述的集光透鏡結構，其特征在于，在所述第二曲弧部中的兩個相鄰的弧形曲面的交界處，該兩個相鄰的弧形曲面的切面之間的夾角為180度。
4.如權利要求2所述的集光透鏡結構，其特征在于，在所述第二曲弧部中的兩個相鄰的弧形曲面的交界處，該兩個相鄰的弧形曲面的切面之間的夾角為180度。
【文檔編號】F21W101/02GK203857404SQ201420268821
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】林士榮 申請人:大漢國際科技股份有限公司