投影光学系统及使用其的车灯的制作方法

本技术涉及车灯，尤其涉及一种投影光学系统及使用其的车灯。

背景技术：

1、作为夜间行车的“眼镜”——前照灯对行车安全的作用非常重要，功能也从单一的照明逐步发展为自适应远光，以及智能化和像素化的投影车灯。

2、目前像素化与智能化的投影车灯主要以数字光处理(dlp)投影技术以及高像素led为主。其中dlp技术已在投影仪领域应用多年，作为投影车灯虽可实现高清投影，但系统组成复杂，包括照明系统、光调制器(dmd)以及成像系统等主要部分。对于该技术方案来说，由于光学原理限制，dlp的光源利用率较低，对车灯的空间、结构设计、加工、组装工艺要求较高。而对于利用高像素led实现投影照明的情况来说，对应的车灯结构紧凑，成本较低，光源利用率高，可以满足智能化与像素化的照明需求。

3、基于上述情况，现有技术中一般采用的高像素led，通常为四片式玻塑混合架构，利用塑料镜片的非球面校正像差，系统f数(焦距：入瞳直径)一般大于0.75以获得较好的像质结果，但经实际使用研究发现，这种结构下的高像素led在高温环境下系统性能下降严重，整体光效偏低。

技术实现思路

1、本实用新型的第一目的是提供一种投影光学系统，以解决兼顾投影光学系统整体结构的紧凑性和高光效的技术问题。

2、本实用新型的第二目的是提供一种车灯，以解决兼顾车灯整体结构的紧凑性和高光效的技术问题。

3、本实用新型的投影光学系统是这样实现的：

4、一种投影光学系统，包括：沿着光轴方向从像侧到物侧依次设有的具有正光焦度的第一玻璃透镜、具有正光焦度的第二玻璃透镜、具有负光焦度的第三玻璃透镜、具有正光焦度的第四玻璃透镜、第五玻璃透镜以及物面led光源；其中

5、沿像侧到物侧方向，所述第一玻璃透镜的像侧面、第二玻璃透镜的像侧面、第四玻璃透镜的像侧面和物侧面以及第五玻璃透镜的像侧面均为凸面；所述第一玻璃透镜的物侧面、第二玻璃透镜的物侧面、第三玻璃透镜的像侧面和物侧面、以及第五玻璃透镜的物侧面均为凹面；以及

6、所述第一玻璃透镜的像侧面上设置有渐晕光阑；以及第四玻璃透镜的像侧面上设置有孔径光阑；

7、所述投影光学系统的f数小于0.67。

8、在本实用新型可选的实施例中，所述第一玻璃透镜、第二玻璃透镜、第四玻璃透镜和第五玻璃透镜均采用高折低色散的材料制成，且其折射率为1.7～1.85；以及

9、所述第三玻璃透镜采用高折高色散的材料制成，其折射率为1.7～1.95。

10、在本实用新型可选的实施例中，所述第一玻璃透镜、第二玻璃透镜、第四玻璃透镜和第五玻璃透镜的色散为40～60；以及

11、所述第三玻璃透镜的色散小于17.5～30。

12、在本实用新型可选的实施例中，所述第一玻璃透镜和第二玻璃透镜均呈弯月形状；以及

13、所述第一玻璃透镜和第二玻璃透镜的物侧面的曲率大于像侧面的曲率。

14、在本实用新型可选的实施例中，所述渐晕光阑的边缘视场渐晕比例为20％～30％。

15、在本实用新型可选的实施例中，所述投影光学系统的长度与焦距之比为1.8～2.2。

16、在本实用新型可选的实施例中，所述投影光学系统的视场角为±12.5°～±17°。

17、在本实用新型可选的实施例中，所述第五玻璃透镜的直径与中心厚度的比值为2～2.5。

18、在本实用新型可选的实施例中，所述第二玻璃透镜与第三玻璃透镜采用靠接的方式安装固定。

19、本实用新型的车灯是这样实现的：

20、一种车灯，包括：所述的投影光学系统。

21、采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的投影光学系统及使用其的车灯，对于第一玻璃透镜、第二玻璃透镜、第三玻璃透镜第四玻璃透镜和第五玻璃透镜均为全玻璃镜片，成像质量好，高温稳定性优良，投影性能基本不损失，且玻璃元件镀膜技术成熟，可以有效提高整体光效。其次，光学系统f数小于0.67，对micro-led的光源利用率高，系统光效高。再者，整体投影光学系统的长度与焦距之比为1.8～2.2，此设计使得整体的投影光学系统的结构紧凑，体积较小。故而，对于本实施例兼顾投影光学系统整体结构的紧凑性和高光效。

技术特征：

1.一种投影光学系统，其特征在于，包括：沿着光轴方向从像侧到物侧依次设有的具有正光焦度的第一玻璃透镜、具有正光焦度的第二玻璃透镜、具有负光焦度的第三玻璃透镜、具有正光焦度的第四玻璃透镜、第五玻璃透镜以及物面led光源；其中

2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一玻璃透镜、第二玻璃透镜、第四玻璃透镜和第五玻璃透镜均采用高折低色散的材料制成，且其折射率为1.7～1.85；以及

3.根据权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一玻璃透镜、第二玻璃透镜、第四玻璃透镜和第五玻璃透镜的色散为40～60；以及

4.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一玻璃透镜和第二玻璃透镜均呈弯月形状；以及

5.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述渐晕光阑的边缘视场渐晕比例为20％～30％。

6.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述投影光学系统的长度与焦距之比为1.8～2.2。

7.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述投影光学系统的视场角为±12.5°～±17°。

8.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第五玻璃透镜的直径与中心厚度的比值为2～2.5。

9.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第二玻璃透镜与第三玻璃透镜采用靠接的方式安装固定。

10.一种车灯，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的投影光学系统。

技术总结本技术公开了一种投影光学系统及使用其的车灯，包括：沿着光轴方向从像侧到物侧依次设有的具有正光焦度的第一玻璃透镜、具有正光焦度的第二玻璃透镜、具有负光焦度的第三玻璃透镜、具有正光焦度的第四玻璃透镜、第五玻璃透镜以及物面LED光源；其中沿像侧到物侧方向，第一玻璃透镜的像侧面、第二玻璃透镜的像侧面、第四玻璃透镜的像侧面和物侧面以及第五玻璃透镜的像侧面均为凸面；第一玻璃透镜的物侧面、第二玻璃透镜的物侧面、第三玻璃透镜的像侧面和物侧面、以及第五玻璃透镜的物侧面均为凹面；以及第一玻璃透镜的像侧面上设置有渐晕光阑；以及第四玻璃透镜的像侧面上设置有孔径光阑；投影光学系统的F数小于0.67。技术研发人员：刘岳飞,张海升,何镇东,胡锦铭受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司技术研发日：20231128技术公布日：2024/5/29