CN105444124A - 增加led汽车灯光通量利用率的方法及led汽车灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车照明领域，具体涉及增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其步骤包括：将LED光源连接于LED汽车灯内部柱体上；将柱体安装于灯座上，使LED光源和柱体均处于灯座中轴线的一侧；调整LED光源与灯具内部的遮光片的距离，使LED汽车灯投射到灯具外的光通量利用率增加；遮光片和柱体处于灯座的中轴线的同一侧，柱体和LED光源处于遮光片和灯座之间。还涉及LED汽车灯，包括：灯座、与灯座垂直连接的柱体、设于柱体表面的LED光源，灯座、柱体、LED光源位于透镜支架内部，透镜支架内表面连接遮光片；柱体、LED光源、遮光片均处于中轴线的同一侧。本发明够增加LED光源光通量利用率，使更多光照射到道路上，增加光效。

Description

增加LED汽车灯光通量利用率的方法及LED汽车灯

技术领域

本发明涉及汽车照明领域，具体而言，涉及增加LED汽车灯光通量利用率的方法及LED汽车灯。

背景技术

当前汽车前照灯主要以卤素灯和氙气灯为主，均存在寿命限制，光型不均匀，并且属于易损件，需要不定期的进行更换，伴随使用时间的延长，灯具易出现老化、雾化，漏水等降低灯具效率的问题。

与传统的前照灯光源相比，LED光源具有寿命长、耗电量低、体积小、响应快、设计灵活、控制灵活等优点。而且，LED灯的安装深度浅，给车内留出了更多的可用空间。LED已经广泛应用于车内照明装置及车外信号装置，并少量应用于高档轿车的前照灯，其大规模用于前照灯已成为必然趋势。

相关主流LED汽车灯，如图1所示，使用的照明为面状光源，柱体02连接在灯座03，LED光源01安装在柱体02上，LED光源01处于灯座03的中轴线05上，安装到灯具中后，光源没有聚焦点，光型发散，且照度较低，满足不了标准和市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增加LED汽车灯光通量利用率的方法及LED汽车灯，以解决现有LED汽车灯光通量利用率低、散光严重的问题。

本发明实施例提供一种增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其步骤包括：将LED光源连接于LED汽车灯内部的柱体上；将所述柱体安装于灯座上，使所述LED光源和所述柱体均处于所述灯座的中轴线的一侧；调整LED光源与所述灯具内部的遮光片的距离，使LED汽车灯投射到灯具外部的光通量利用率增加；所述遮光片和所述柱体处于所述灯座的中轴线的同一侧，所述柱体和所述LED光源处于所述遮光片和所述灯座之间。

在一些实施例中，优选为，所述将LED光源连接于LED汽车灯内部的柱体上之前，所述方法还包括：调整LED光源的发光角度。

在一些实施例中，优选为，所述将所述柱体安装于灯座上，使所述LED光源和所述柱体均处于所述灯座的中轴线的一侧的具体步骤为：将所述柱体安装于灯座上；调整所述柱体上的LED光源与所述灯座的中轴线的距离。

在一些实施例中，优选为，使LED汽车灯的光通量利用率增加的具体计算公式为：

h＝L×tanα,2α+β＝180°，其中，h为LED光源发光点与所述灯座的中轴线之间的垂直距离；

L为LED光源发光点与所述遮光片之间的最短距离；β为LED光源的发光角度。

本发明实施例还提供了一种LED汽车灯，包括：灯座、与所述灯座垂直连接的柱体、设于所述柱体表面的LED光源，所述灯座、所述柱体、所述LED光源位于透镜支架的内部，所述透镜支架的内表面还连接遮光片，所述遮光片垂直于所述柱体；所述柱体、所述LED光源、所述遮光片均处于所述灯座的中轴线的同一侧。

在一些实施例中，优选为，所述LED光源处于所述灯座的中轴线的下方，所述LED光源的发光点与所述灯座的中轴线的距离为h。

在一些实施例中，优选为，所述柱体和所述LED光源处于所述遮光片和所述灯座之间，所述LED光源的发光点与所述遮光片的最短距离为L。

在一些实施例中，优选为，LED光源的发光角度为β，所述h、L、β满足如下公式：h＝L×tanα,2α+β＝180°。

本发明实施例提供的增加LED汽车灯光通量利用率的方法及LED汽车灯，与现有技术相比，LED光源安装于柱体上，LED光源处于灯座中轴线的一侧，而不在中轴线上，LED光源的出射光全部反射或直射到路面上，增加道路照明的效果，提升光效，增大光通量利用率。通过这种设计，LED阴影区域已经与灯具总成阴影区域重合，因此不存在照射上的亮度不足等缺点。

附图说明

图1为主流LED汽车灯的照明组件位置关系示意图；

图2为本发明一个实施例中LED汽车灯的照明组件位置关系示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子结合附图对本发明做进一步的详细描述。

考虑到目前主流LED汽车灯的照明强度不够，光通量利用率较低，造成光效不好的问题，在本发明实施例提供了一种增加LED汽车灯光通量利用率的方法及LED汽车灯。

该增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其步骤包括：将LED光源连接于LED汽车灯内部的柱体上；将柱体安装于灯座上，使LED光源和柱体均处于灯座的中轴线的一侧；调整LED光源与灯具内部的遮光片的距离，使LED汽车灯投射到灯具外部的光通量利用率增加；遮光片和柱体处于灯座的中轴线的同一侧，柱体和LED光源处于遮光片和灯座之间。

该LED汽车灯包括：灯座、与灯座垂直连接的柱体、设于柱体表面的LED光源，灯座、柱体、LED光源位于透镜支架的内部，透镜支架的内表面还连接遮光片，遮光片垂直于柱体；透镜支架的尾端与灯座固定连接；柱体、LED光源、遮光片均处于灯座的中轴线的同一侧。

LED光源安装于柱体上，LED光源处于灯座中轴线的一侧，而不在中轴线上，LED光源的出射光全部反射或直射到路面上，增加道路照明的效果，提升光效，增大光通量利用率。通过这种设计，LED阴影区域已经与灯具总成阴影区域重合，因此不存在照射上的亮度不足等缺点。

本实施例提供的LED汽车灯是一款基于LED半导体为光源的汽车用前照灯，灯座结构不做改动，只对灯内的组件进行改动，可以对现在汽车用的卤素灯和氙气灯直接进行快速更替换，而不用改变原车部件。

下面对增加LED汽车灯光通量利用率的方法进行详细描述：

步骤102，调整LED光源的发光角度；LED光源的发光角度决定LED光源的照射范围，选择适合的照射范围才能使LED汽车灯的光通量利用率尽可能提高，增加光通量利用率。

选择或调整LED光源的发光角度可以主动确定，其他的参数进行被动调整；也可以基于主动设置的其他参数，利用后面的公式进行被动选择。由此可以推知在不同的实施例中该步骤的位置可以进行调整。在本实施例中，LED光源的照射角度为主动型确定。

步骤104，将LED光源连接于LED汽车灯内部的柱体上；

步骤106，将柱体安装于灯座上，使LED光源和柱体均处于灯座的一侧；

步骤108，确定LED光源与中轴线的距离；

LED汽车灯逐渐成为汽车照明的主流，研究者通常在聚光、增加光效等不同领域进行改进，而主流的LED汽车灯通常为采用面光源、遮光片的设计方式，光源设置于柱体上。发明人对该主流LED汽车灯进行研究分析，发现处于灯座中轴线上的LED光源照射角度太大，有许多光被分散，无法照射到道路上，造成光通量利用率低，光照强度低，光型不好。基于这种分析研究，发明人将LED光源和柱体的位置进行了更改，将柱体与灯座的连接点向灯座边缘进行移动，使LED光源处于灯座中轴线的一侧，即LED光源不再在灯座的中轴线上。

在实验阶段，发明人采用了两种方式确定LED光源与灯座中轴线的距离：

方式一：采用了后续公式的方式推断LED光源与灯座中轴线的距离，这个距离能够使光通量增大；

方式二：采用逐步移动柱体与中轴线的距离的方式，探索最佳的光通量，为了进行这种方式的操作，发明人在灯座处设置了滑槽，柱体的一端可以在该滑槽内滑动，且该柱体还配有位置固定件，这种位置固定件可以为销结构，也可以为螺纹结构，或者是刹车增加摩擦力的组件。

通过上述两种方式探索都可以找到合适的位置和距离。

步骤110，调整LED光源与LED汽车灯内部的遮光片的距离，使LED汽车灯的光通量利用率增加；

遮光片与透光支架相连，向中心延伸至灯座的中轴线，遮光片垂直于中轴线。在本实施例中，遮光片和柱体、光源处于灯座的中轴线的同一侧，能够实现有效的挡光作用。柱体和设置于柱体上的LED光源处于遮光片和灯座之间。

由图2可知，LED光源发光点与遮光片之间的距离决定了遮光效果，因此对光通量利用率具有较大的影响效果。在不同的实施例中，LED光源发光点与遮光片之间的距离的调整也可以采用主动调整型，首先确定该距离，然后根据公式或其他实践性移动或选择方式再相应调整其他的参数；或者根据其他已确定参数和公式来定该距离。本实施例采用了主动调整型方式。

上文提到的公式为使LED汽车灯的光通量利用率增加的具体计算公式为：

h＝L×tanα,2α+β＝180°，

其中，h为LED光源发光点与灯座的中轴线之间的垂直距离；L为LED光源发光点与遮光片之间的最短距离；β为LED光源的发光角度。

通过上述方法能够直接、直观的调节LED汽车灯的光利用率，使LED光源的光全部或近乎全部都投射到道路上，增加光通量利用率。

下面，再对根据该增加LED汽车灯光通量利用率的方法研制的LED汽车灯进行详细的描述：一种LED汽车灯，如图2所示，包括：灯座3，在本发明中没有对灯座3做改进，目的在于沿用已有灯座3方便更换卤素灯或氙气灯，且不需要对汽车做其他的改进，节约更换成本。

柱体2，其与灯座3垂直连接，在现有主流LED灯上也存在柱体2结构，具体作用、连接方式可以参考现有技术。不过，在本实施例中需要说明的是，虽然在上述增加光通量利用率的方法中记载了调整柱体2与灯座3之间连接点的问题，其目的是为了改变LED光源1与灯座中轴线5的距离，但是，对实际应用到汽车上的车灯，其内部的组件是不能够随便调整的，因此，在实际的汽车车灯安装中，对不同型号的LED汽车灯来说，柱体2通常与灯座3固定连接，柱体2和灯座3之间无法发生相对运动。可调整方式可以应用于实验阶段。

LED光源1，其设于柱体2表面，LED光源1与柱体2的具体连接方式可以参考现有技术展开。在改善LED汽车灯的光通量利用率中，LED光源1发出的光的照射范围及遮光效果对光通量利用率影响较大，发明人发现LED光源1处于中轴线5以下有利于提高光通量利用率，因此，在本发明各实施例中，LED光源1与柱体2处于灯座3中轴线5的一侧，在图2中显示，LED光源1处于中轴线5的下方。

透镜支架，其罩在灯座3、柱体2、LED光源的外部。用于透光的支撑作用，该透光支架上设置透光镜，更为具体的结构可以参考主流LED汽车灯的结构。

遮光片4，其设置于透镜支架的内表面，用于遮光效果。该遮光片4与柱体2、LED光源1均处于灯座3中轴线5的同一侧。

图2为LED汽车灯的照明组件的位置关系图，其中：LED光源1的发光点与灯座3的中轴线5的距离为h；柱体2和LED光源1处于遮光片4和灯座3之间，柱体2和LED光源1处于遮光片4和灯座3之间；LED光源1的发光点与遮光片4的最短距离为L。该发光点为靠近遮光片4最近的一个晶圆。

LED光源1的发光角度为β，h、L、β满足如下公式：h＝L×tanα,2α+β＝180°。

需要说明的是：该LED光源1在安装时可以倾斜，但不论何种角度的倾斜，均遵从上述设计。

通过对光源位置的合理设计，使得LED光线的出射光全部反射或直射到路面上，增加道路照明的效果，从而提升产品的光效。同时由于LED阴影区域已经与灯具总成阴影区域重合，因此不存在照射上的亮度不足等缺点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其特征在于，其步骤包括：

将LED光源连接于LED汽车灯内部的柱体上；

将所述柱体安装于灯座上，使所述LED光源和所述柱体均处于所述灯座的中轴线的一侧；

调整LED光源与灯具内部的遮光片的距离，使LED汽车灯投射到灯具外的光通量利用率增加；所述遮光片和所述柱体处于所述灯座的中轴线的同一侧，所述柱体和所述LED光源处于所述遮光片和所述灯座之间。

2.如权利要求1所述的增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其特征在于，所述将LED光源连接于LED汽车灯内部的柱体上之前，所述方法还包括：调整LED光源的发光角度。

3.如权利要求1所述的增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其特征在于，将所述柱体安装于灯座上，使所述LED光源和所述柱体均处于所述灯座的中轴线的一侧的具体步骤为：

将所述柱体安装于灯座上；

调整所述柱体上的LED光源与所述灯座的中轴线的距离。

4.如权利要求1-3任一项所述的增加LED汽车灯光通量利用率的方法，其特征在于，使LED汽车灯的光通量利用率增加的具体计算公式为：

h＝L×tanα,2α+β＝180°，

其中，

h为LED光源发光点与所述灯座的中轴线之间的垂直距离；

L为LED光源发光点与所述遮光片之间的最短距离；

β为LED光源的发光角度。

5.一种LED汽车灯，其特征在于，包括：灯座、与所述灯座垂直连接的柱体、设于所述柱体表面的LED光源，所述灯座、所述柱体、所述LED光源位于透镜支架的内部，所述透镜支架的内表面还连接遮光片，所述遮光片垂直于所述柱体；

所述柱体、所述LED光源、所述遮光片均处于所述灯座的中轴线的同一侧。

6.如权利要求5所述的LED汽车灯，其特征在于，所述LED光源处于所述灯座的中轴线的下方，所述LED光源的发光点与所述灯座的中轴线的距离为h。

7.如权利要求6所述的LED汽车灯，其特征在于，所述柱体和所述LED光源处于所述遮光片和所述灯座之间，所述LED光源的发光点与所述遮光片的最短距离为L。

8.如权利要求7所述的LED汽车灯，其特征在于，LED光源的发光角度为β，所述h、L、β满足如下公式：

h＝L×tanα,2α+β＝180°。