一种车灯用光学镜头组的制作方法

1.本实用新型涉及车灯照明领域，尤其涉及一种车灯用光学镜头组，主要用于汽车前照灯的照明。


背景技术：

2.随着汽车前部灯具技术的快速发展，可以投射多分区照明区域的光学模块日益成为各大车灯厂争相研究的热门技术。而单透镜的光学方案对光线的准直效率已经无法满足目前越加高像素的设计要求，多透镜的光学方案则存在长度和口径较大的缺陷，导致车灯体积增大，无法实现车体结构的美观，并且目前的多透镜方案也无法满足百级像素以上的像素要求。
3.为了获得较佳的成像品质，本实用新型提出了通过三片透镜实现成像功能的方案。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的光学方案无法满足较高的像素要求的技术问题，本实用新型提供了一种车灯用光学镜头组，其不仅可以实现百级像素的要求，而且整体长度较短，从而可以减小车灯体积，保证车体结构的美观。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车灯用光学镜头组，包括三片透镜，三片透镜自光源侧至外侧依次为第一透镜、第二透镜和第三透镜；令所述第一透镜的开口直径为d1，第二透镜的开口直径为d2，第三透镜的开口直径为d3；第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，三片透镜产生的组合焦距为f，第一透镜和第二透镜的组合焦距为f12，所述第一透镜的折射率为n1，第二透镜的折射率为n2，第三透镜的折射率为n3，则满足下列关系式：
6.d1＜d2＜d3；25≤f≤33mm，19mm《f12《25mm、0.7《f12/f《0.8；n1≤n2＜n3。
7.进一步的，三片所述透镜的最大开口直径d满足如下条件：40mm＜d＜50mm。
8.进一步的，三片所述透镜中至少有两片非球面透镜，且0.8《f1/f2《1.2。
9.进一步的，三片所述透镜中至少有一片带增透膜的玻璃非球面透镜。
10.进一步的，三片所述透镜中至少有两片透镜具有正屈折力。
11.进一步的，所述车灯用光学镜头组的视场角fov满足如下条件：-23
°
《fov《23
°
。
12.进一步的，所述第一透镜为平凸透镜，第一透镜的入光面为平面，所述第二透镜为双曲面透镜，所述第三透镜为凹凸透镜，第三透镜的入光面为凹面。
13.进一步的，所述第一透镜采用光学玻璃材料制成，所述第二透镜和第三透镜采用光学玻璃或者高温塑料制成。
14.本实用新型的有益效果是：
15.(1)本实用新型所述的车灯用光学镜头组，与现有技术中的光学结构相比，采用三片透镜的设计方案，通过三片透镜的开口直径、焦距和折射率的合理配比，实现了镜头组在
高性能成像上的技术突破，同时光学镜头组的轴向总长度也可以缩短。
16.(2)本实用新型对透镜的最大口径进行缩小，在满足成像性能的基础上进一步减小整体尺寸。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
18.图1是本实用新型所述的车灯用光学镜头组的第一实施例的主视图；
19.图2是波长为486nm的光经过图1所示车灯用光学镜头组后的场曲和畸变示意图；
20.图3是波长为486nm、588nm和656nm的光经过图1所示车灯用光学镜头组的倍率色差示意图；
21.图4是波长为486nm、588nm和656nm的光经过图1所示车灯用光学镜头组的轴向色差示意图。
22.图中，1、第一透镜，2、第二透镜，3、第三透镜。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.一种车灯用光学镜头组，包括三片透镜，三片透镜自光源侧至外侧依次为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3。令第一透镜1的开口直径为d1，第二透镜2的开口直径为d2，第三透镜3的开口直径为d3；第一透镜1的焦距为f1，第二透镜2的焦距为f2，三片透镜产生的组合焦距为f，第一透镜1和第二透镜2的组合焦距为f12，第一透镜1的折射率为n1，第二透镜2的折射率为n2，第三透镜3的折射率为n3，则满足下列关系式：
25.d1＜d2＜d3。
26.25≤f≤33mm，19mm《f12《25mm、0.7《f12/f《0.8。
27.n1≤n2＜n3。
28.当本实用新型满足上述配置关系时，可以实现百级像素的技术突破，同时光学镜头组的轴向总长度也可以缩短。
29.图1所示为本实用新型第一实施例的一种车灯用光学镜头组，该实施例中的第一透镜1为平凸透镜，第一透镜1的入光面为平面、出光面为凸面，入射光通过该平面可以均匀分散至第一透镜1的出光面，第二透镜2为双曲面透镜，第二透镜2的入光面和出光面均为凸面，从第一透镜1发出的光束角度较大，第二透镜2可以调整光束角度，对光束进行整形，第三透镜3为凹凸透镜，第三透镜3的入光面为凹面、出光面为凸面，可以将光束近似水平发出。第一透镜1采用光学玻璃材料制成，第二透镜2和第三透镜3采用光学玻璃或者高温塑料制成。
30.作为优选的，三片所述透镜的最大开口直径d满足如下条件：40mm＜d＜50mm。d即为d1、d2、d3中的最大值，透镜的整体开口尺寸较小，满足了车灯级光学镜头小尺寸的设计要求。
31.作为优选的，三片所述透镜中至少有两片非球面透镜，本实施例中，第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3均为非球面透镜，第一透镜1的焦距为f1，第二透镜2的焦距为f2，且0.8《f1/f2《1.2，非球面透镜的选择和透镜焦距配置关系的组合设计，可以用于矫正相差，并且对不同区域的不同参数进行矫正。更进一步的设计中，三片所述透镜中至少有一片带增透膜的玻璃非球面透镜，本实施例中是第一透镜1，用于实现更好的成像效果。
32.为了实现光线聚集，通常还需要满足：三片所述透镜中至少有两片透镜具有正屈折力，本实施例中的第一透镜1和第二透镜2为正屈折力透镜，保证正投影的成像效果。
33.本实施例中，所述车灯用光学镜头组的视场角fov满足如下条件：-23
°
《fov《23
°
。
34.以下示出了依据第一实施例的车灯用光学镜头组的设计数据。
35.表1示意出第一实施例的车灯用光学镜头组的参数值。
36.参数及条件式实施例f28.7mmf141.1mmf238.9mmf3-1045mmf1221.78mmf1/f21.05d132mmd244.8mmd346.4mmn11.517n21.534n31.585t126.52mmt214.74mmt311.98mmt121.85mmt2313.92mm
37.其中，
38.f表示三片透镜的组合焦距；
39.f1表示第一透镜1的焦距；
40.f2表示第二透镜2的焦距；
41.f3表示第三透镜3的焦距；
42.f12表示第一透镜1和第二透镜2的组合焦距；
43.d1表示第一透镜1的外径口径；
44.d2表示第一透镜1的外径口径；
45.d3表示第一透镜1的外径口径；
46.n1表示第一透镜1的折射率；
47.n2表示第二透镜2的折射率；
48.n3表示第三透镜3的折射率；
49.t1表示第一透镜1的中心厚度；
50.t2表示第二透镜2的中心厚度；
51.t3表示第三透镜3的中心厚度；
52.t12表示第一透镜1和第二透镜2之间的空气间隔；
53.t23表示第二透镜2和第三透镜3之间的空气间隔。
54.在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
55.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。