CN102095150B

CN102095150B - 一种led汽车近光灯

Info

Publication number: CN102095150B
Application number: CN2011100223364A
Authority: CN
Inventors: 王洪; 郭志友; 吴衡; 王丽君; 蔡镇准
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: CN102095150A

Abstract

本发明公开一种LED汽车近光灯，其包括支撑外壳、凹透镜、LED安装基板、散热器和多个安装在LED安装基板上的LED光源，凹透镜和LED安装基板与支撑外壳连接，凹透镜位于支撑外壳的出光口处，每个LED光源各自独立位于一个反光杯中，反光杯的LED出射光线平行于LED光源的中心轴线且射向凹透镜位于支撑外壳外侧的焦点，散热器与LED安装基板连接。

Description

一种LED汽车近光灯

技术领域

本发明属于LED照明技术领域，具体涉及LED汽车近光照明灯具。

背景技术

长期以来汽车前照灯光源市场主要被卤素灯和氙灯占据，但是这两种传统照明灯在亮度、寿命、体积、发热度、色温调整与坚固性等各个方面均存在着致命的弱点。发光二极管LED作为新型光源，具有寿命长、节能、光质好、结构简单、响应快、电压低、体积小等优点。而且LED发光效率越来越高，极有希望把现存的其它照明技术统统淘汰出局而独霸车灯市场。世界各个传统照明大公司也在加紧开展LED照明应用的研究工作，LED作为汽车的尾灯、车内灯、刹车灯等应用已经成熟并取得很好效果和经济效益。但是作为汽车的前大灯应用还很少，甚至停留在概念车运用阶段，究其原因主要是需提高LED发光效率。目前急需通过汽车前照灯的光学设计、散热器设计、反光杯设计等技术同时增大车灯的散热效率，以保证LED的正常结温，使汽车近光灯具有稳定高效的输出光通量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种LED汽车近光灯。本发明着力提高LED灯光的反射和投射效率从而提高汽车近光灯的光通量；同时增大车灯的散热效率，以保证LED的正常结温，使汽车近光灯具有稳定高效的输出光通量，具体技术方案如下。

一种LED汽车近光灯，包括支撑外壳、凹透镜、LED安装基板、散热器和多个安装在LED安装基板上的LED光源，凹透镜和LED安装基板与支撑外壳连接，凹透镜位于支撑外壳的出光口处，每个LED光源各自独立位于一个反光杯中，反光杯的LED出射光线平行于LED光源的中心轴线且射向凹透镜位于支撑外壳外侧的焦点，散热器与LED安装基板连接。

上述的LED汽车近光灯，所述LED安装基板包括中间底面和与底面一体连接的侧面，侧面与底面之间的夹角等于LED光源中轴线与凹透镜的出射光线之间的夹角，多个LED光源安装在所述侧面上。

上述的LED汽车近光灯，所述多个LED光源均匀分布在同一个圆上。

上述的LED汽车近光灯，所述散热器包括多个散热片，所述多个散热片为由不同大小的多个椭圆相互平行组成再截除上下两侧后剩余的部分，且多个椭圆的中心连续垂直于椭圆。

上述的LED汽车近光灯，所述反光杯为抛物曲面反光杯，LED光源位于抛物曲面的焦点处。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和效果：本发明在一个大的投射光学系统中设计了多个小的反射光学系统。采用了LED抛物曲面反光杯技术，将LED置于每个反光杯抛物曲面的一个焦点上，使LED光线经过反光面后，以平行于中心轴线的方向向凹透镜投射，确保了灯具的出光率。凹透镜与LED安装基板之间的支撑外壳采用椭圆曲面，既起到导热和支撑的作用，又节约了灯具空间，使灯具美观大方。LED安装基板底部是椭圆形散热器，采用温差散热方式来控制LED结点温度，平衡灯体内部的热环境，使LED保持良好的工作状态，稳定而高效地输出光通量，灯具寿命得到了延长。

附图说明

图1为本发明实施方式中LED汽车近光灯的正面轮廓图。

图2为图1所示近光灯的侧面主视图。

图3为近光灯的内部18颗LED发光源的布置结构图。

图4为图1所示近光灯的A-A剖视图。

图5为抛物曲面反光杯的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。

在图1~图5中，1是支撑外壳，2是灯具的凹透镜，角α是LED光源的反光杯向灯具内侧的倾斜角，用于确定经反光杯反射的平行光向凹透镜前焦点方向投射，3是散热器，4是LED反光杯环带，每个反光杯中有一颗LED光源。18个反光杯形成一个环带并且向灯具内侧倾斜一个特定角度α，α角的大小根据透镜与LED安装基板之间的距离确定，以确保经反光杯反射的平行光向凹透镜前焦点方向投射。5是LED安装基板，6和8是透镜出射光线，7是凹透镜焦点，9是LED光源，10是每个LED单独配置的反光杯，反光杯的反光面为抛物曲面。散热器3与LED安装基板5接触，通过温差散热方式使LED始终处于正常结温，保证其稳定高效的光输出。

如图4，一种LED汽车近光灯，包括支撑外壳1、凹透镜2、LED安装基板5、散热器3和多个安装在LED安装基板5上的LED光源9，凹透镜2和LED安装基板5与支撑外壳1连接，凹透镜2位于支撑外壳1的出光口处，每个LED光源各自独立位于一个反光杯中，反光杯的LED出射光线平行于LED光源的中心轴线且射向凹透镜2位于支撑外壳1外侧的焦点，散热器3与LED安装基板5连接。LED安装基板5包括中间底面和与底面一体连接的侧面，侧面与底面之间的夹角等于LED光源中轴线与凹透镜的出射光线之间的夹角，多个LED光源9安装在所述侧面上。

如图3，所述多个LED光源9均匀分布在同一个圆上，LED反光杯环带4。如图1和图2所述散热器3包括多个散热片，所述多个散热片为由不同大小的多个椭圆相互平行组成再截除上下两侧后剩余的部分，且多个椭圆的中心连续垂直于椭圆。所述反光杯10为抛物曲面反光杯，LED光源位于抛物曲面的焦点处。

实施例，一种LED汽车近光，由18颗大功率LED光源9、针对于每一颗LED的独立反光杯10，凹透镜2和椭圆形散热片组成。每一个反光杯10和一颗LED光源9组成一个小的反射光学系统，反光杯10采用抛物曲面，LED光源9处在抛物曲面的其中一个焦点上。每颗LED光源出光在Φ30°内直接出光照射，大于Φ30°角时，通过反光杯10反射以接近平行光的方式出光。所有反光杯排列成一个环带，并向灯具内侧倾斜一个特定角度α，以保证经反光杯10反射的平行光向凹透镜2前焦点7方向投射，经过凹透镜2折射后以平行光束向前方照射。这种反射加投射的混合配光方式，极大地提高了LED灯光利用率，能够获得高光通量的近光灯。凹透镜2与LED安装基板5之间的支撑外壳1采用椭圆曲面，既起到导热和支撑的作用，又节约了灯具空间，使灯具美观大方。LED安装基板5底部是椭圆形散热器，采用温差散热方式来控制LED结点温度，平衡灯体内部的热环境，使LED保持良好的工作状态，稳定而高效地输出光通量，灯具寿命得到了延长。

采用1W或2W LED光源组成光源环带，每一个反光杯采用抛物曲面，LED发光源安装于抛物曲面的一个焦点上，保证LED出光为平行方式。通过调节抛物曲面的参数即可调整灯具出光远近以及宽度。选用的LED发光效率大于100lm/W，灯具的LED总功率约在18W～36W之间，其总出光率大于2000流明，灯具出光效率大于65%。

Claims

1.一种LED汽车近光灯，其特征在于包括支撑外壳、凹透镜、LED安装基板、散热器和多个安装在LED安装基板上的LED光源，凹透镜和LED安装基板与支撑外壳连接，凹透镜位于支撑外壳的出光口处，每个LED光源各自独立位于一个反光杯中，反光杯的LED出射光线平行于LED光源的中心轴线且射向凹透镜位于支撑外壳外侧的焦点，散热器与LED安装基板连接；所述LED安装基板包括中间底面和与底面一体连接的侧面，侧面与底面之间的夹角等于LED光源中轴线与凹透镜的出射光线之间的夹角，多个LED光源安装在所述侧面上。

2.根据权利要求1所述的LED汽车近光灯，其特征在于所述多个LED光源均匀分布在同一个圆上。

3.根据权利要求1所述的LED汽车近光灯，其特征在于所述散热器包括多个散热片，所述多个散热片为由不同大小的多个椭圆相互平行组成再截除上下两侧后剩余的部分，且多个椭圆的中心连线垂直于椭圆。

4.根据权利要求1所述的LED汽车近光灯，其特征在于所述反光杯为抛物曲面反光杯，LED光源位于抛物曲面的焦点处。