一種led光源車燈用消色差多層組合透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車燈，具體地，發(fā)明涉及一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，所述LED光源車燈用消色差多層組合透鏡采用光學(xué)折射率不同的塑料材質(zhì)多層組合而成，可以矯正以往透鏡的色差，解決以往前車燈照明用透鏡成像色散嚴(yán)重的問題。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車照明領(lǐng)域，比較常見的是，利用透鏡可以對(duì)放置于其焦點(diǎn)、焦平面或其附近的物體進(jìn)行成像的特性，實(shí)現(xiàn)近光、遠(yuǎn)光的照明圖案的光學(xué)方案。所述方法不僅多見于傳統(tǒng)鹵素光源、高壓氣體放電光源的場(chǎng)合，近年來，隨著LED光源的興起也常被用于LED光源的近、遠(yuǎn)光汽車照明的方案中。
[0003]例如，LED光源應(yīng)用于前車燈照明后，帶來的一個(gè)好處就是，其相對(duì)于傳統(tǒng)的鹵素和氣體光電光源，可以稱得上是冷光源，其對(duì)外的熱輻射遙遠(yuǎn)低于同功率的傳統(tǒng)光源。因此耐溫比玻璃要差得多的塑料材質(zhì)透鏡就有了用武之地。
[0004]以往常用的LED光源車燈用消色差多層組合透鏡使用玻璃材質(zhì)透鏡。也有采用單一塑料材質(zhì)透鏡，因以其重量輕的特點(diǎn)，在節(jié)能減排的背景下推廣速度很快。
[0005]消色差多層組合透鏡是一種把低分散的正透鏡和高分散的負(fù)透鏡粘接而成的消色差透鏡。設(shè)計(jì)時(shí)，在藍(lán)色(486.1nm)，綠色(546.1nm)和紅色(656.3nm)三個(gè)波長(zhǎng)，對(duì)分散的不同值和透鏡形狀進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了最小色差。因此，此類透鏡可在整個(gè)可見光區(qū)域使用。但因采用單一材質(zhì)配用LED光源，成像色散過于明顯的，由于車輛大燈帶有明顯的非單色光型而容易引起安全隱患。
[0006]因?yàn)?，單一塑料材質(zhì)透鏡由于其材質(zhì)本身的色散阿貝系數(shù)偏高的特點(diǎn)，以及白光LED的光譜為非連續(xù)的情況，致使LED光源與塑料材質(zhì)對(duì)車燈照明的新組合在成像光型上的色散比較嚴(yán)重，例如，在所成光型的邊緣，往往會(huì)出現(xiàn)比較明顯的藍(lán)紫色。同時(shí)，由于所述色散的存在，使得車輛大燈的照明光型比較不自然，藍(lán)紫色的邊緣光型會(huì)隨著車輛行駛的抖動(dòng)，導(dǎo)致容易吸引駕駛員不自覺的關(guān)注、凝視，造成駕駛安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了改進(jìn)上述問題，本發(fā)明的目的是:提供一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，所述LED光源車燈用消色差多層組合透鏡為一種新的汽車前車燈照明用透鏡，采用光學(xué)折射率不同的塑料材質(zhì)多層組合透鏡合成為一種可以矯正色差的透鏡，可防止成像色散。
[0008]本發(fā)明的塑料材質(zhì)透鏡具有輕便的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，還具有與玻璃材質(zhì)透鏡成像色散小的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0010]一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，為由二片或以上的單片透鏡組合而成，其特征在于，
[0011]構(gòu)成所述多層組合透鏡的各單片透鏡為具有不同折射率的不同材質(zhì)有機(jī)聚合材料。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0013]構(gòu)成所述多層組合透鏡的各單片透鏡層通過多色注塑技術(shù)熔接一起成為一個(gè)實(shí)心的透鏡，即，不同材質(zhì)的單片透鏡之間沒有空腔或間隙的存在。
[0014]根據(jù)本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0015]構(gòu)成所述多層組合透鏡的各單片透鏡層系通過單色注塑形成材質(zhì)、折射率不同的單片透鏡后，再組合安裝形成透鏡組，其中，單片透鏡之間存在間隙。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0017]所述具有不同折射率的不同材質(zhì)有機(jī)聚合材料選自:聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯丙烯腈、透明聚酰胺、聚4-甲基-1-戊烯(TPX)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS)、COC環(huán)烯烴共聚物及有機(jī)硅樹脂類材料。
[0018]根據(jù)本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0019]所述具有不同折射率的不同材質(zhì)有機(jī)聚合材料選自:聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、有機(jī)硅樹脂類材料以及COC環(huán)烯烴共聚物。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所述所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0021]所述多層組合透鏡由2-4層不同材質(zhì)的單片透鏡(或?qū)?組合而成。
[0022]根據(jù)本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0023]所述多層組合透鏡采用螺釘安裝。
[0024]根據(jù)本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡，其特征在于，
[0025]所述多層組合透鏡采用熱燙點(diǎn)方法安裝。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，所述具有不同折射率、不同材質(zhì)的有機(jī)聚合材料為光學(xué)塑料，由于光學(xué)塑料與光學(xué)玻璃比較具有良好的可塑成型工藝特性、重量輕、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，以往采用光學(xué)塑料制造光學(xué)零件(包括簡(jiǎn)單的照相透鏡)，特別適用于本發(fā)明所述一種LED光源車燈用消色差多層組合透鏡。
[0027]所述具有不同折射率、不同材質(zhì)的有機(jī)聚合材料折射率范圍為1.42至1.69，阿貝常數(shù) γ = 65.3 ?18.8。
[0028]聚甲基丙烯酸甲酯(P.)俗稱有機(jī)玻璃，折射率1.47，阿貝常數(shù)，γ = 29 ;是光學(xué)性能最好的塑料。PMMA力學(xué)和電學(xué)性能一般，熱膨脹系數(shù)是無(wú)機(jī)玻璃的8-10倍，長(zhǎng)期使用溫度僅為80度，吸濕性偏高，水中浸泡24h后吸水率達(dá)到0.1 % -0.4%。PMMA能注塑、擠出和熱成型透明制品也可以澆鑄成型，將液體的PMMA單體和催化劑一起注入模具中，在適當(dāng)溫度下保溫并緩慢冷卻。
[0029]聚苯乙烯(PS)與PMMA和PC —起稱為三大透明塑料。它的光學(xué)性能比PMMA差，但吸濕率低，飽和吸水率仞為0.03% -0.05%。
[0030]聚碳酸脂(PC)是綜合性能優(yōu)良的透明工程塑料，折射率1.58，阿貝常數(shù)，γ =60。聚碳酸脂(PC)光學(xué)性能僅低于PMMA。但耐熱耐寒，在-135-120度范圍內(nèi)能保持力學(xué)性能穩(wěn)定。PC制品的硬度低，耐磨性差，雙折射率高。
[0031]所述苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS)由70%苯乙烯與30%甲基丙烯酸甲酯共聚物而成，共聚物的透光率優(yōu)于PS，又保持PS的良好流動(dòng)性?？捎糜诟纳芇MMA的耐候性、耐油性和耐磨性。
[0032]所述聚4-甲基-1-戊稀，簡(jiǎn)稱TPX，它是結(jié)晶型的透明塑料，透光率為90%，PMP的密度僅為0.83g/cm3，最低的折射率1.465，紫外線透過率僅次于無(wú)機(jī)玻璃，是本發(fā)明可優(yōu)先考慮使用的材料。
[0033]所述透明聚酰胺是一種無(wú)定型的聚合物。透光率可達(dá)90%，吸水率較高為
0.41%，但低于大多數(shù)聚酰胺品種。它兼有普通聚酰胺的良好力學(xué)性能，且抗刻痕和耐應(yīng)力開裂優(yōu)于PMMA和PC，是本發(fā)明可優(yōu)先考慮使用的材料。
[0034]多色多組分注塑法(Multicolourand Multicomponent Inject1n)MouldingENGEL (英格爾)C模塑是一個(gè)制造工序或一個(gè)生產(chǎn)單元把若干種塑件組合成多功能部件。它應(yīng)用了顏色效果，并將不同材料的特性相結(jié)合。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，上述用于矯正色差的塑料材質(zhì)透鏡可以有二種主要形式存在:
[0036]1.不同折射率或不同類別的塑料材質(zhì)通過模具的多色注塑技術(shù)將其結(jié)合在一起，如圖1。形式上類似采用玻璃為基礎(chǔ)的多層組合透鏡，其特點(diǎn)是不同的塑料材質(zhì)之間沒有空氣的存在，不過與雙膠合玻璃透鏡不同