投影系统的制作方法

1.本技术涉及光学设备技术领域，更具体地，涉及一种自适应远光系统智能大灯投影系统。


背景技术：

2.随着汽车照明技术的发展，汽车大灯从传统的照明朝兼顾adb(adaptive driving beam，自适应远光系统)和地面投影的方向发展。
3.一方面，在夜间行车时，自适应远光系统的照明可提供防眩光的性能，以及对不同路况适应性的调整灯光的性能；另一方面自适应远光系统在夜间可在车前地面投射不同的标识，以起到人——车交互的目的，提升行车安全。
4.目前实现自适应远光系统和地面投影兼顾的功能，主流方式是采用基于矩阵式发光二极管(matrix led)大灯和基于dmd(digital micromirror device，数字微镜元件)的dlp(digital light processing，数字光处理)大灯，自适应远光系统中使用的大灯需要具有一定的解像力以保证投影质量，现有技术中的大灯通常包含多片透镜以满足系统对解像力的要求。但是系统中透镜使用的数量越多，系统的光学效率就越低，成本也越高，同时还会增大系统的体积。
5.因此，迫切需要一种光学元件少，体积小，透过率高且解像力较优的投影系统方案解决上述问题。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种可至少解决或部分解决现有技术中上述至少一个缺点的投影系统。
7.本技术一方面提供了一种投影系统，包括光源模块和投影模块，其中，所述投影模块设置在所述光源模块发出的光线的光路上，用于折转所述光线，所述投影模块由一片成像透镜组成，并且所述成像透镜具有至少一个光学反射面。
8.根据本技术实施方式，所述光学反射面是光学全内反射面。
9.根据本技术实施方式，所述成像透镜具有至少两个光学折射面。
10.根据本技术实施方式，所述成像透镜具有至少三个可改善像差、提升成投影图像质量的光学有效面。
11.根据本技术实施方式，所述至少两个光学折射面包括光线的入射面，以及将所述光线射出的出射面。
12.根据本技术实施方式，所述光学反射面与所述入射面成一定角度设置，用于将经过所述入射面接收的所述光线进行至少一次反射，以将所述光线折转后射向所述出射面。
13.根据本技术实施方式，所述光学折射面是球面、非球面或者自由曲面中一种或几种。
14.根据本技术实施方式，所述成像透镜由模压方式一体制成。
15.根据本技术实施方式，所述光学反射面或所述光学全内反射面是平面、球面、非球面或者自由曲面中的一种或几种。
16.根据本技术实施方式，所述投影系统还包括：调制模块，设置在所述光源模块发出的光线的光路上，用于调制所述光源发出的所述光线。
17.根据本技术实施方式，所述调制模块包括dmd模块、mems模块、tft模块以及lcos模块中的一种。
18.根据本技术实施方式，所述光源模块是led光源和激光光源中的一种或几种。
19.根据本技术的另一个实施方式，所述光源模块是micro led光源，所述micro led光源包括多个可独立关闭的微型led。
20.本技术的另一方面提供了一种制备投影系统的方法，其中，所述投影系统包括光源模块和投影模块，所述方法包括：通过具有至少一个光学反射面的一片成像透镜形成所述投影系统的所述投影模块；以及将所述投影模块设置在光源模块发出的光线的光路上。
21.根据本技术实施方式，通过具有至少一个光学反射面的一片成像透镜形成所述投影系统的所述投影模块包括：通过具有至少一个光学全内反射面的一片成像透镜制备所述投影系统的所述投影模块。
22.根据本技术实施方式，通过具有至少一个光学反射面的一片成像透镜形成所述投影系统的所述投影模块包括：将所述光学反射面或所述光学全内反射面设置成平面、球面、非球面或者自由曲面中的一种或几种。
23.根据本技术实施方式，通过具有至少一个光学反射面的一片成像透镜形成所述投影系统的所述投影模块还包括：将至少两个光学折射面设置在所述成像透镜的表面；将一个所述光学折射面设置成光线的入射面，并将另一个所述光学折射面设置成光线的出射面。
24.根据本技术实施方式，将至少两个光学折射面设置在所述成像透镜的表面包括：将所述光学折射面设置成球面、非球面或者自由曲面中的一种或几种。
25.根据本技术实施方式，将一个所述光学折射面设置成光线的入射面，并将另一个所述光学折射面设置成光线的出射面包括：将所述入射面与所述光学反射面成一定角度设置，用于将经过所述入射面接收的光线进行至少一次反射，以将所述光线折转后射向所述出射面。
26.根据本技术实施方式，所述成像透镜由模压方式一体制成。
27.根据本技术实施方式，所述方法还包括：在所述光源模块发出的光线的光路上设置调制模块，用于调制所述光源发出的所述光线。
28.根据本技术实施方式，将所述调制模块设置成dmd模块、mems模块、tft模块以及lcos模块中的一种。
29.根据本技术实施方式，将所述光源模块设置成led光源和激光光源中的一种或几种。
30.根据本技术的另一个实施方式，将所述光源模块设置为micro led光源。
31.本技术的另一方面提供了一种光学透镜系统，所述光学透镜系统由一片成像透镜组成，所述成像透镜具有至少一个光学反射面和至少两个光学折射面。
32.根据本技术实施方式，所述成像透镜具有至少三个可改善像差、提升成投影图像
质量的光学有效面。
33.根据本技术实施方式，所述光学反射面是光学全内反射面。
34.根据本技术实施方式，所述至少两个光学折射面包括光线的入射面和将所述光线射出的出射面。
35.根据本技术实施方式，所述光学反射面与所述入射面成一定角度设置，用于将经过所述入射面接收的所述光线进行至少一次反射，以将所述光线折转后射向所述出射面。
36.根据本技术实施方式，所述光学折射面是球面、非球面或者自由曲面中的一种或几种。
37.根据本技术实施方式，所述成像透镜由模压方式一体制成。
38.根据本技术实施方式，所述光学反射面或所述光学全内反射面是平面、球面、非球面或者自由曲面中的一种或几种。
39.根据本技术上述提供的投影系统中的至少一个方案，可达到以下至少一个有益效果：
40.1.本技术在自适应远光系统智能大灯投影系统中仅使用一片光学元件，并采用模压的加工方式一体制成，可减少投影系统量产的成本；
41.2.本技术的系统中使用的单个透镜具有两个以上的光学有效面，全反射面和折射面，可提升系统的解像力。并且单个透镜的光学有效面越多，光学系统控制光线的能力越强，其像差优化能力也越强；
42.3.本技术在自适应远光系统智能大灯投影系统中仅使用一片光学元件，并且采用模压的加工方式，可有效地缩减系统的体积；
43.4.本技术在自适应远光系统智能大灯投影系统中仅使用一片光学元件，减少了光学透镜的数量，可提高光学效率。
附图说明
44.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
45.图1是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第一方向的结构示意图；
46.图2是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第二方向的结构示意图；
47.图3是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第三方向的结构示意图；
48.图4是根据本技术的又一实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第一方向的结构示意图；
49.图5是根据本技术的又一实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第二方向的结构示意图；
50.图6是根据本技术的又一实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第三方向的结构示意图；以及
51.图7是现有技术中常规使用的投影模块的结构示意图。
具体实施方式
52.为了更好地理解本技术，将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
53.应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本技术的教导的情况下，下文中讨论的第一方向也可被称作第二方向。反之亦然。
54.在附图中，为了便于说明，已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。如在本文中使用的，用语“大致”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
55.还应理解的是，诸如“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”等表述在本说明书中是开放性而非封闭性的表述，其表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合的存在。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，其修饰整列特征，而非仅仅修饰列表中的单独元件。此外，当描述本技术的实施方式时，使用“可”表示“本技术的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
56.除非另外限定，否则本文中使用的所有措辞(包括工程术语和科技术语)均具有与本技术所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，除非本技术中有明确的说明，否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义解释。
57.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，除非明确限定或与上下文相矛盾，否则本技术所记载的方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序，而可以任意顺序执行或并行地执行。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
58.图1是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影系统在第一方向的结构示意图。如图1所示,自适应远光系统智能大灯投影系统(adaptive driving beam，adb)(未示出)包括光源模块(未示出)和投影模块110。
59.在本技术的一个实施方式中，光源模块可以是多个例如具有矩形(例如，1mm见方)发光面的led、ld等半导体发光元件，在将各个发光面朝向前方的状态下，例如可通过阵列的方式安装在光源模块的安装面(未示出)上。其可通过例如螺丝、定位销等方式将半导体发光元件固定在光源模块安装面的指定位置，用以提供自适应远光系统智能大灯投影系统所需的照明以及投影所需的光线。
60.在本技术的另一个实施方式中，光源模块也可以是包括多个例如大功率半导体激光元件，如上所述，同样可通过例如阵列的方式安装于光源模块安装面上，以提供自适应远光系统智能大灯投影系统所需的照明以及投影所需的光线。
61.进一步地，在本技术的另一个实施方式中，光源模块还可以是例如micro led。micro led可采用无源驱动方式，由上千个微型led组成，并可将红绿蓝微型led芯片放置在
同一个硅反射器上，通过rgb的方式实现彩色化，每个微型led还可独立关闭。因此采用包括micro led的光源模块发出的光线不再需要调制，即可经过投影模块110进行投影。
62.然而，本领域的技术人员应理解，在未背离本技术要求保护的技术方案的情况下，可改变自适应远光系统智能大灯投影系统中的光源模块诸如发光源等，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。
63.本技术的自适应远光系统智能大灯投影系统100所包括的投影模块110设置在光源模块发出的光线的光路上，其仅由一片成像透镜组成，该单一成像透镜具有至少一个光学反射面。
64.因此，在本技术的上述投影系统100中仅使用单一成像透镜作为投影模块，其具有至少一个表面为光学反射面和至少两个表面为光学折射面。经调制模块调制过的光线或者由光源模块直接发出的光线一般经过多个光学折射面之一进入成像透镜中，经过一个或多个光学反射面的一次或多次的反射和多个光学折射面的多次折射，使得进入的光线发生折转改变了光线的光路，最后又在单一成像透镜的多个光学折射面之一折射后从成像透镜出射，以形成投影系统所需的不同的标识，投影在例如投影幕、投影面、车前地面等表面上。
65.进一步地，单一成像透镜包括的光学反射面可以是光学全内反射面，一个或多个光学全内反射面可对进入成像透镜中的光线进行一次或多次的全部反射，多个光学折射面可对光线进行多次折射，使得折转后的光线又从单一成像透镜的多个光学折射面之一折射后，从成像透镜出射以形成投影系统所需的不同的标识。
66.其中，单一成像透镜包括的光学反射面或光学全内反射面可以是平面、球面、非球面以及自由曲面中的一种或多种；单一成像透镜包括的光学折射面可以是球面、非球面以及自由曲面中的一种或多种。单一成像透镜具有至少三个可改善像差、提升成投影图像质量的光学有效面。
67.自适应远光系统智能大灯投影系统还可包括调制模块120,其设置于光源模块发出的光线的光路上,用于调制上述光源模块发出的光线，调制模块120可主要包括dmd(digital mirror device，数字镜装置)模块、mems(micro electro mechanical system，微机电系统)模块、tft(thin film transistor，薄膜晶体管)模块、和lcos(liquid crystal on silicon,硅基液晶)模块中的一种。
68.其中，dmd模块实现电子输入、光学输出的微机电系统(mems)，开发人员可借助该系统执行高速、高效以及可靠的空间光调制。当dmd模块工作面内的某一像素处于“开”状态时，来自光源模块的光线，会被dmd模块上的这一特定像素的反射进入投影透镜系统的入瞳范围，从而被投影透镜系统投射出去(例如，投射在屏幕上)形成一个点亮的像素，如果某一像素处于“关”状态，那么将把照射在其上的光线反射进入布置于dmd模块系统内的吸光器，由于该像素上的光线未被投影透镜组接受到，所以(例如，在屏幕上)相应的会形成暗像素。
69.在本技术的一个实施方式中，调制模块120可包括多个dmd模块，其中每一个dmd模块可含有多个(例如最多几百万个)独立控制的微镜构建于相应的cmos存储单元上。
70.在运行期间，dmd模块为每个基本存储单元加载一个“1”或一个“0”。接下来会施加镜像复位脉冲，这会引起每个微镜静电偏离大约一个铰链，从而达到相应的 /-12
°
状态。由于会受到两个弹簧顶针的阻力而物理停止，这两个有效状态的偏离角度是可重复的。在本技术的投影系统中， 12
°
状态对应“开”像素，-12
°
状态对应“关”像素。通过对每个微镜镜片
的开/关占空比进行编程来创建灰度图形，并且可多路复用多个光源以创建rgb全彩图像，或者多个微镜镜片的 /-12
°
状态还可为两个通用输出端口提供一个图形及其反向图形。
71.在本技术的另一个实施方式中，调制模块120可包括mems模块，mems模块可搭配相控阵、flash等实现上述的光电控制转化。例如，可使用mems模块作为元件核心，以形成可编程空间光调制器，根据投影系统对光源模块发出的光进行调制，例如可配套使用多个光探测器按时间顺序依次获得各种波长的光强，通过驱动电压按照投影需求对空间光调制器进行调制。
72.在本技术的另一个实施方式中，调制模块120还可以是例如tft模块。tft模块可为每个像素配置一个半导体开关器件，由于每个像素都可通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可进行连续控制。这样的设计结构不仅提高了投影系统的反应速度，同时也可精确控制投影图像的清晰度。
73.在本技术的另一个实施方式中，调制模块120还可以是例如lcos模块，lcos模块是一种反射式、尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。lcos模块包括lcos芯片，其以金属材料作为像素电极，通过光线反射的原理成像，因此称之为反射式液晶微型芯片。lcos芯片可调制光的相位和振幅信息，从而起到对投影图像进行图像编码的作用。
74.图1是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影系统在第一方向的结构示意图；图2是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影系统在第二方向的结构示意图；以及，图3是根据本技术的一个实施方式的自适应远光系统智能大灯投影系统在第三方向的结构示意图。
75.在本技术的一个实施方式中，如图1至图3所示，投影透镜110可具有由合适的透明或半透明材料构成的透镜本体。如图所示，透镜本体的一侧可例如为从调制模块120接收调制后的光线的光入射面112。透镜本体的与光入射面112相对的一侧可为用于将经过光入射面112接收的光线进行反射以改变光学路径的反射面111。在本实施方式中反射面111可为光学反射面或光学全内反射面。进一步地，反射面111可以是镀有反射膜的光学反射面。入射的光经过反射面111反射后改变了光学路径。透镜本体的将经过反射面111改变了光学路径的光射出的一侧为光出射面113。光反射面111可为自由曲面，其相对折射面112具有一定锐角的偏斜，以改变光学路径。
76.在该实施方式中，入射面112和出射面113均为光学折射面(在本技术中还分别为折射面112和折射面113)。入射面112可设置于调制后的光线的光路上；出射面113邻近设置于例如车前待投影的地面等的投影面(未示出)。折射面112和出射面113可彼此不相邻，并且均为非球面。如图1至图3所示，入射面112和折射面113都具有大致成弧形的轮廓。作为一种选择，出射面113的半径大于入射面112的半径。
77.此外，如图2所示，在入射面112与出射面113之间有多个连接面114。
78.如图1至图3所示，经调制模块120调制过的光线经过入射面112进入投影透镜110中，再经过反射面111的反射，对调制后的光线进行光路折转后，又在折射面113折射后出射，以形成投影系统所需的不同的标识，最终投影在投影面上。
79.如图1所示，以能够完整示出调制后的光线在投影透镜110中的光路的连接面之一为主视面的投影透镜110的结构示意图称为第一方向结构示意图；图2是第二方向的结构示意图，即上述主视面偏转一定角度后，完整示出投影模块110中的反射面111的立体结构图；
图3是第三方向的结构示意图，即上述主视面偏转一定角度后，完整示出投影模块110中的折射面113的立体结构图。
80.图4是根据本技术的又一实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第一方向的结构示意图；图5是根据本技术的又一实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第二方向的结构示意图；以及图6是根据本技术的又一实施方式的自适应远光系统智能大灯投影模块在第三方向的结构示意图。
81.在本技术的另一个实施方式中，如图4至图6所示，投影透镜210可具有由合适的透明或半透明材料构成的透镜本体。如图所示，透镜本体的一侧可例如为从调制模块220接收调制后的光线的光入射面212。透镜本体的与光入射面212相对的一侧可为用于将经过光入射面212接收的光进行反射以改变光学路径的反射面211。在本实施方式中，反射面211可为光学反射面或光学全内反射面。进一步地，反射面211可以是镀有反射膜的光学反射面。入射的光经过反射面211反射后改变了光学路径。透镜本体的与光反射面211相对的一侧可为用于将经过光反射面211反射的光线再次进行反射以改变光学路径的反射面214。在本实施方式中，反射面214可为光学反射面或光学全内反射面。进一步地，反射面214可以是镀有反射膜的光学反射面。入射的光经过反射面214的再次反射后，再一次改变了光学路径。透镜本体的将经过反射面214改变了光学路径的光射出的一侧为光出射面213。光反射面211可为自由曲面，其相对折射面212具有一定锐角的偏斜，以改变光学路径。光反射面214可为自由曲面，其相对折射面212具有一定钝角的偏斜，以改变光学路径。
82.在该实施方式中，入射面212和出射面213均为光学折射面(在本技术中还分别为折射面212和折射面213)。入射面212可设置于调制后的光线的光路上；出射面213邻近设置于例如车前待投影的地面等的投影面(未示出)折射面212和出射面213可彼此不相邻，并且均为非球面。如图所示，入射面212和折射面213都具有大致成弧形的轮廓。作为一种选择，出射面213的半径大于入射面212的半径。
83.此外，如图5所示，在入射面212与出射面213之间有多个连接面215。
84.如图4至图6所示，经调制模块220调制过的光线经过入射面212进入投影透镜210中，再经过反射面211和214的反射，对调制后的光线进行光路折转后，又在折射面213折射后出射，以形成投影系统所需的不同的标识，最终投影在投影面上。
85.如图4所示，以能够完整示出调制后的光线在成像透镜210中的光路的连接面之一为主视面的成像透镜210的结构示意图称为第一方向结构示意图；图5是第二方向的结构示意图，即上述主视面偏转一定角度后，完整示出投影模块210中的反射面211的立体结构图；图6是第三方向的结构示意图，即上述主视面偏转一定角度后，完整示出投影模块210中的反射面214的立体结构图。
86.为了比较，在本技术的图7中示出了现有技术中常规使用的投影模块的结构示意图。如图7所示，在现有技术中自适应远光系统智能大灯投影系统(未示出)所包括的投影模块310通常是由例如球状透镜、平凸透镜等组成的成像透镜组，经调制模块320调制过的光线经过多个成像透镜的折射，以折转调制后的光线的光路后，再出射，以形成投影系统所需的不同的标识，并最终投影在投影面330上。
87.但是，投影系统中透镜使用的数量越多，系统的光学效率就越低，成本也越高，同时还会增大投影系统的体积。本技术通过一片具有至少一个光学反射面或光学全内反射面
的成像透镜替代了现有的投影模块中的多个成像透镜，使得光线能够在单一成像透镜中多次折射成功实现了现有的多个成像头像组所能实现的功能。单一透镜具有三个以上的光学有效面，其控制光线的能力变强，像差优化能力也加强，因此在自适应远光系统智能大灯投影系统使用具有三个以上光学有效面的单一成像透镜后，在提高投影系统解像力的同时，还能够有效地缩减投影系统的体积以及生产成本。
88.根据本技术实施方式，单一成像透镜可由玻璃材料制成。通常塑料材质的透镜热膨胀系数较大，当使用的环境温度变化较大时，塑料材质的透镜会导致光学参数的变化量较大。采用玻璃材质的成像透镜，可减小温度对透镜的光学参数的影响。此外，采用玻璃成像透镜可保证在不同温度下光学性能的稳定性。
89.在本技术的一个实施方式中，单一成像透镜可通过模压的加工方式一体生成。相应地，由于本技术在自适应远光系统智能大灯投影系统中仅使用一片光学元件，并采用模压的加工方式，因此既可有效地保证成像透镜量产后的产品质量，又能够减少投影系统量产的成本。然而，本领域的技术人员应理解，在未背离本技术要求保护的技术方案的情况下，可改变单一成像透镜的加工方式或制作使用的原材料，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。
90.在本技术的另一个实施方式中，再次参考图1至图3，自适应远光系统智能大灯投影系统使用的单一成像透镜110具有一面反射面111(反射面111可以是光学反射面也可以是光学全内反射面)以及两个折射面112和113。其中，反射面111可以是平面、球面、非球面以及自由曲面中的一种或多种；折射面112和113可以是球面、非球面以及自由曲面中的一种或多种。
91.在一个实施方式中，单一成像透镜110所包括的反射面111可以是自由曲面；单一成像透镜110所包括的折射面112和113可选择非球面。
92.其中，折射面112和113的面型可利用非球面公式(1)进行限定：
[0093][0094]
其中，z为非球面在坐标项r的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为下表1中的曲率半径r的倒数)；k为圆锥系数conic；α1、α2、α3、α4、α5和α6均为高次项系数。下表1示出了可用于本实施方式中的非球面透镜表面112和113的圆锥系数k、曲率半径r以及各高次项系数α1、α2、α3、α4、α5和α6。
[0095]
表1
[0096]
面号rkα1α2α3α4α5α61121.774e 011.293e 000.0002.720e-05-1.749e-061.806e-08-9.106e-110.00011334.851-56.8850.0000.0000.0000.0000.0000.000
[0097]
另外，反射面111的面型可利用自由曲面公式(2)进行限定：
[0098][0099]
其中，z为自由曲面在坐标项(x，y)的位置时，距自由曲面顶点的距离矢高；r为坐标项(x，y)的方和根；c为自由曲面的曲率，c＝1/r(即，曲率c为下表2中的半径r的倒数)；k为圆锥系数conic；ai均为扩展多项式系数；ei(x,y)为扩展多项式。下表2示出了可用于本实
施方式中的自由曲面透镜表面111的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0100]
表2
[0101]
面号rkayax2ay2ax2yay3ax41111.047e 02-1.024e 02-4.377e-02-4.659e-03-4.778e-03-6.676e-06-1.590e-062.793e-05
[0102]
在另一个实施方式中，单一成像透镜110所包括的反射面111可以是偶次非球面；单一成像透镜110所包括的折射面112和113可分别选择自由曲面和偶次非球面。
[0103]
如下表3所示，根据上述公式(2)得到可用于本实施方式中的自由曲面透镜表面112的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0104]
表3
[0105]
面号rkayax2ay2ax2yay3ax41127.570e 01-1.014e 02-1.234e-02-5.412e-03-1.241e-03-7.523e-06-2.541e-062.122e-05
[0106]
如下表4所示，根据上述公式(1)得到可用于本实施方式中的偶次非球面透镜表面113的圆锥系数k、曲率半径r以及各高次项系数α1、α2、α3、α4、α5和α6。
[0107]
表4
[0108]
面号rkα1α2α3α4α5α611334.851-56.8850.0000.0000.0000.0000.0000.000
[0109]
如下表5所示，根据上述公式(1)得到可用于本实施方式中的偶次非球面透镜表面111的圆锥系数k、曲率半径r以及各高次项系数α1、α2、α3、α4、α5和α6。
[0110]
表5
[0111]
面号rkα1α2α3α4α5α61111.654e 011.268e 000.0002.214e-05-2.749e-061.456e-08-7.106e-110.000
[0112]
再次参考图4至图6，在本技术的另一个实施方式中，自适应远光系统智能大灯投影系统使用的单一成像透镜210具有两面反射面211和214(反射面211和214可以是光学反射面也可以是光学全内反射面)以及两个折射面212和213。其中，反射面211和214可以是平面、球面、非球面以及自由曲面中的一种或多种；折射面212和213可以是球面、非球面以及自由曲面中的一种或多种。
[0113]
在一个实施方式中，单一成像透镜210包括反射面211和214，反射面211和214可选择自由曲面；单一成像透镜210还包括折射面212和213，折射面212和213可选择非球面。
[0114]
其中，折射面212和213的面型可利用非球面公式(1)进行限定：
[0115][0116]
其中，z为非球面在坐标项r的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为下表3中的曲率半径r的倒数)；k为圆锥系数conic；α1、α2、α3、α4、α5和α6均为高次项系数。下表6示出了可用于本实施方式中的非球面透镜表面212和213的圆锥系数k、曲率半径r以及各高次项系数α1、α2、α3、α4、α5和α6。
[0117]
表6
[0118]
面号rkα1α2α3α4α5α621215.4543.2120.0001.298e-05-1.741e-061.124e-09-1.106e-120.00021344.679-16.7680.0000.0000.0000.0000.0000.000
[0119]
另外，反射面211和214的面型可利用自由曲面公式(2)进行限定：
[0120][0121]
其中，z为自由曲面在坐标项(x，y)的位置时，距自由曲面顶点的距离矢高；r为坐标项(x，y)的方和根；c为自由曲面的曲率，c＝1/r(即，曲率c为下表6中的半径r的倒数)；k为圆锥系数conic；ai均为扩展多项式系数；ei(x,y)为扩展多项式。下表7示出了可用于本实施方式中的自由曲面透镜表面211和214的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0122]
表7
[0123]
面号rkayax2ay2ax2yay3ax42111.047e 02-1.024e 02-4.377e-02-4.659e-03-4.778e-03-6.676e-06-1.590e-062.793e-052141.047e 02-1.024e 02-1.238e-02-6.789e-030.0000.0000.0000.000
[0124]
在另一个实施方式中，单一成像透镜210所包括的反射面211和214可分别选择偶次非球面和自由曲面；单一成像透镜210所包括的折射面212和213可以是偶次非球面。
[0125]
如下表8所示，根据上述公式(1)可得到可用于本实施方式中的偶次非球面212和213的圆锥系数k、曲率半径r以及各高次项系数α1、α2、α3、α4、α5和α6。
[0126]
表8
[0127]
面号rkα1α2α3α4α5α621215.4493.2130.0001.297e-05-1.743e-061.123e-09-1.105e-120.00021344.679-16.7680.0000.0000.0000.0000.0000.000
[0128]
如下表9所示，根据上述公式(1)得到可用于本实施方式中的偶次非球面透镜表面211的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0129]
表9
[0130][0130][0131]
如下表10所示，根据上述公式(2)得到可用于本实施方式中的自由曲面透镜表面214的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0132]
表10
[0133]
面号rkayax2ay2ax2yay3ax42141.051e 01-1.022e 02-1.243e-02-6.791e-030.0000.0000.0000.000
[0134]
在另一个实施方式中，单一成像透镜210所包括的反射面211和214可以是偶次非球面；单一成像透镜210所包括的折射面212和213可分别选择自由曲面和偶次非球面。
[0135]
如下表11所示，根据上述公式(2)得到可用于本实施方式中的自由曲面透镜表面212的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0136]
表11
[0137]
面号rkayax2ay2ax2yay3ax42121.147e 02-1.04e 02-1.23e-02-6.559e-030.0000.0000.0000.000
[0138]
如下表12所示，根据上述公式(1)得到可用于本实施方式中的偶次非球面透镜表面213的曲率半径r、圆锥系数k以及各扩展多项式的参数ai。
[0139]
表12
[0140]
面号rkα1α2α3α4α5α621344.678-16.7670.0000.0000.0000.0000.0000.000
[0141]
如下表13所示，根据上述公式(1)可得到可用于本实施方式中的偶次非球面211和214的圆锥系数k、曲率半径r以及各高次项系数α1、α2、α3、α4、α5和α6。
[0142]
表13
[0143]
面号rkα1α2α3α4α5α621125.5455.1230.0001.451e-05-2.741e-061.234e-09-2.106e-120.00021417.4541.2120.0002.311e-05-1.561e-064.123e-09-2.131e-120.000
[0144]
以上描述仅为本技术的实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。