CN106122870B - 一种led光源远近光一体车灯模组 - Google Patents
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Abstract
一种LED光源远近光一体车灯模组，聚光器1后方分别设置远光LED电路板(5)及近光LED电路板(8)，所述反射镜包括一级反射镜(10)和二级反射镜(9)，用于形成近光光形。一级反射镜(10)能够独立形成近光光形的展宽，二级反射镜(9)增加形成近光光形的光线数，同时反射的部分光用于形成近光光形的III区。所述近光LED电路板(8)上的LED光源发出的光线经所述一、二级反射镜反射，其中大部分光线经所述透镜(4)折射后射出，在屏幕上形成近光光形的展宽(5‑1)，另一小部分光线经所述聚光器反射和折射后再从所述透镜(4)射出，形成近光光形的截止线(5‑2)和III区(5‑3)。根据本发明，无需在散热器或者其他零件上作出方形镀铝面，零件加工简单，成本较低；车灯模组的体积较小，且远、近光的切换无噪音。
Description
技术领域
本发明涉及车灯，具体地，本发明涉及一种LED光源远近光一体车灯模组。
背景技术
随着LED光源在车灯内的应用，车灯模组技术不断地推陈出新，造型、结构越来越多样化，体积、重量越来越小。
现有的LED光源车灯模组，一般需要在散热器上部分镀铝，所述在散热器上部分镀铝面和遮光板相配合以形成屏幕上的III区光形，其必要条件是有结构将光源发出的部分光线定位照射在III区的位置。
然而，根据现有的远近光一体车灯模组，III区光形形成结构需要在散热器或者其他零件上作出方形镀铝面，因为III区的测试点近似排列成方形，所以一般III区光形都是近似方形的，也有类似椭圆形的或其他更不规则的形状。在满足法规的前提下，III区光形形成结构形状更规则、更美观点好。但这样，使得零件加工工艺较复杂，成本较高。另外，根据现有的远近光一体车灯模组，为了进行远、近光之间的切换，还需要设有遮光板零件，使得车灯模组的体积较大，且远、近光的切换具有一定的噪音。
参见图1，在散热器上做III区光形形成结构，使得散热器结构较复杂，其III区形成结构表面还需进行抛光、表面镀铝等处理，加工工艺较复杂，成本较高，整个车灯模组在结构上也较复杂，另外，III区的光学模型较复杂，配光难度较大。
再有，根据现有的远近光一体车灯模组，近光光形的截止线形成在结构上需要采用具有截止线形状的遮光板，遮光板需要由机械传动机构带动进行转动以进行远、近光的切换。该种结构，远、近光的切换具有一定的噪音，而且传动结构比较复杂，在一定程度上也使得车灯模组的体积增大。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的远近光一体车灯模组，III 区光形形成结构无需在散热器或者其他零件上作出方形镀铝面，零件加工简单，成本较低；车灯模组的体积较小，且远、近光的切换无噪音。
本发明提供一种LED光源远近光一体车灯模组，所述一种LED光源远近光一体车灯模组的技术方案如下：
一种LED光源远近光一体车灯模组，包括聚光器1、遮光罩2、透镜4、散热器6、远、近光LED电路板、反射镜，其特征在于，
所述聚光器1前部设置有遮光罩2，
所述聚光器1后方分别设置远光LED电路板5及近光LED电路板8，
所述反射镜包括分别设置于聚光器1后方的一级反射镜10和二级反射镜9，
一级反射镜10和二级反射镜9用于形成近光光形，其中一级反射镜 10能够独立形成近光光形的展宽，二级反射镜9的存在，一方面增加形成近光光形的光线数以提高光效，另一方面，二级反射镜9反射的一部分光用于形成近光光形的III区5-3。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述近光LED电路板8上的LED光源发出的光线经所述一级反射镜10 和所述二级反射镜9反射，其中大部分光线经所述透镜4折射后射出，在屏幕上形成近光光形的展宽5-1，另一小部分光线经所述聚光器1反射和折射后再从所述透镜4射出，形成近光光形的截止线5-2和III区5-3。
每一个车灯模组照出形成的近光光形不尽相同，但最基本的是都要满足法规的要求，另外，还要路面照度均匀，色散情况良好等。见LED 车灯法规GB25991-2010。
根据本发明，远光LED电路板5的LED光源发出的光线对反射镜无要求，因为远光LED电路板5的LED光源发出的光线不经过反射镜反射，而是在聚光器1中全反射、折射后，再经透镜4射出。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述聚光器1包括至少一个远光聚光结构1-1、III区光形形成结构1-2和截止线形成结构1-3，
所述III区光形形成结构1-2位于所述聚光器1上部，
所述截止线形成结构1-3位于所述聚光器1前端，即近透镜端。
这里，离光源近的地方作为后，远离光源、近透镜的方向作为前，前后只是个相对概念。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形形成结构1-2包括III区光形展宽形成结构1-2-1、 III区亮度降低结构1-2-2及50L暗区形成结构1-2-3。
近光光形的III区和50L都有法规要求的测试点，要满足法规要求，且各测试点都有依据，见法规GB25991-2010。本发明的III区光形展宽和50L暗区的照度和以往的一样满足法规，只是实现方式不同。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形展宽形成结构1-2-1后端面为外形呈内凹的圆弧形或呈外凸的圆弧形。
根据本发明，优选的是，所述III区光形展宽形成结构1-2-1后端面所述圆弧半径为R1.3-1.7mm,优选的是1.5mm。
所述III区光形展宽形成结构1-2-1的截面是图8中圈出的那一块，为圆弧形，本发明所述圆弧半径为R1.3-1.7mm,优选的是1.5mm。其作用是降低III区部分的光照强度，因为III区部分亮度不能太亮，要在一定值范围内，具体见GB25991-2010。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形展宽形成结构1-2-1后端面呈平面形状。
以往的都要要一部分光线经过特定设计的III区结构反射射出透镜，而本发明将III区形成结构和聚光器做成一体，形成III区的光线由反射镜反射，照射到III形成结构上，经其折射，射出聚光器，然后经过透镜，形成III区。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形亮度降低结构1-2-2设置于III区展宽形成结构1-2-1旁侧，为开口向前下方的方孔形结构，该结构用于降低近光光形中的III区的局部亮度，使得III区的局部亮度更可控。
该结构为图9所示方孔形结构，位置经过设计、测试而定，不能任意布置，其作用是降低III区局部亮度，具体是P7、P8点，可参见 GB25991-2010。该结构是本发明特有，以往的没有该结构，该结构使得 III区的局部亮度更可控。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述方孔形结构尺寸范围如下：
长2.5-3.0mm，宽0.3-0.6mm，高0.2-0.3mm。
优选的是，根据本发明，所述方方孔形结构尺寸范围如下：
长约2.8mm，宽约0.4mm，高约0.3mm。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述50L暗区形成结构1-2-3垂直于光线传播方向(即近光照射轴向)呈三角形凸起，三角形凸起尺寸为：长3～5mm，宽0.3～0.5mm，高 0.4～0.6mm，该结构使近光光形中50L区域亮度可控。
所述50L暗区形成结构1-2-3指图10所示结构，该结构设置在原本照射在50L测试点的路径上，目的是降低50L的亮度，因为这个点是来车方向的司机眼睛位置，不能太炫目，具体可见GB25991-2010。目前该结构三角形是底边15°的等腰三角形，其他多项尺寸都是经过设计、模拟而定，但不唯一，不排除类似其他结构也可以实现该目的的可能性。
所述50L暗区形成结构可以使近光在具有足够照明的前提下，不产生炫目，以免影响对面来车驾驶员的正常驾驶行为。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述50L暗区形成结构1-2-3垂直于光线传播方向的三角形凸起结构为底边10-20°的等腰三角形。
优选的是，该结构三角形是底边15°的等腰三角形。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述截止线形成结构1-3前，即近透镜端的端面的轮廓曲线用于形成呈15°或45°的截止线形状，轮廓端面呈垂直于光线走向及/或沿光线走向的内凹或外凸的圆弧形，所述圆弧形半径为R40-50mm。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述截止线形成结构1-3前，即近透镜端的端面的轮廓曲线呈垂直于光线走向及沿光线走向的内凹圆弧形。
所述圆弧形半径为R40-50mm。
优选的是，根据本发明，所述圆弧形半径R45mm。该半径大小和光效有关。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述截止线形成结构1-3上端面的轮廓曲线用于形成呈15°或45°的截止线形状，轮廓端面呈平面形状。
该结构用于降低近光光形中的III区局部亮度，使近光在具有足够照明的前提下，不产生炫目。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形展宽形成结构1-2-1端面呈平面形状。
以往的都要有一部分光线经过特定设计的III区结构反射射出透镜，而本发明将III区形成结构和聚光器做成一体，形成III区的光线由反射镜反射，照射到III形成结构上，经其折射，射出聚光器，然后经过透镜，形成III区。
所述50L暗区形成结构可以使近光在具有足够照明的前提下，不产生炫目，以免影响对面来车驾驶员的正常驾驶行为。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，所述远近光一体车灯模组还可以设有风扇7,以用于该远近光一体车灯模组的主动散热，所述风扇可以设置于该模组的后端、下端或者侧面，所述风扇7与所述散热器6连接固定。
根据本发明所述一种LED光源远近光一体车灯模组，所述聚光器1侧面设有两个长方形沟槽，用以定位在所述散热器6上面，所述聚光器1设有至少1个螺钉孔结构，用以安装、固定在散热器6之上。
本发明的有益效果在于：
将III区光形的形成结构和远光聚光器零件做成一体，空间占用体积小，无需遮光板零件，空间利用效率大幅提高；
III区的形成利用反射镜的部分光线经远光聚光器上的III区形成结构折射之后从透镜射出，散热器上无需做镀铝光学面，零件结构和加工工艺较简单；
III区形成结构和远光聚光器作为一体，装配精度得到保证；
III区形成结构更可控，配光效率更高。
附图说明
图1是现有技术中III区光形形成结构的示意图。
图2是本发明远近光一体车灯模组的立体结构图。
图3是本发明远光聚光器的立体结构图。
图4是本发明III区光线走向示意图。
图5是本发明远近光一体车灯模组的近光光形图。
图6是本发明远近光一体车灯模组的远光光形图。
图7是近光各测试点、区的示意图。
图8是本发明III区光形展宽形成结构1-2-1的放大示意图。
图9是本发明III区光形亮度降低结构1-2-2的方孔形结构放大示意图。
图10是本发明50L暗区形成结构1-2-3的放大示意图。其中，50L 暗区形成结构1-2-3垂直于光线传播方向(即近光照射轴向)呈三角形凸起。
图中，1.聚光器，2.遮光罩，3.透镜卡圈，4.透镜，5.远光LED电路板，6.散热器，7.风扇，8.近光LED电路板，9.二级反射镜，10. 一级反射镜，1-1.远光聚光结构，1-2.III区形成结构，1-3.截止线形成结构，1-2-1.III区展宽形成结构，1-2-2.III区亮度降低结构， 1-2-3.50L暗区形成结构，5-1.近光光形展宽，5-2.近光光形截止线， 5-3近光光形III区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例
如图2所示，本发明实施例提供了一种远近光一体车灯模组，用于汽车的照明，置于汽车前照灯内。该远近光一体车灯模组包括聚光器1、遮光罩2、透镜卡圈3、透镜4、远光LED电路板5、散热器6、风扇7、近光LED电路板8、二级反射镜9和一级反射镜10。该远近光一体车灯模组总体尺寸为长约150mm，宽约100mm，高约70mm，其中透镜开口尺寸 50mm*70mm。
远光LED电路板5和近光L ED电路板8和散热器6之间涂覆导热胶，远光 LED电路板5和近光L ED电路板8上分别开有1个圆形定位孔、1个腰形定位孔和2个螺钉孔，远光LED电路板5和近光L ED电路板8分别由散热器6上的2 个圆柱销定位在散热器6上，再分别由2个机制螺钉安装、固定在散热器 6上。聚光器1通过侧面2个沟槽结构定位在散热器6之上，由2个自攻螺钉将聚光器1安装、固定在散热器6上。一级反射镜10和二级反射镜9上分别开有1个圆形定位孔、1个腰形定位孔和2个螺钉孔，一级反射镜10 和二级反射镜9由散热器6上共同的2个圆柱销定位在散热器6上，再分别由2个自攻螺钉安装、固定在散热器6上。一级反射镜10和二级反射镜9 安装到位后，具有统一的对称平面。遮光罩2开有1个圆形定位孔、1个腰形定位孔和2个螺钉孔，遮光罩2由散热器6上的2个圆柱销定位在散热器6上，再由2个自攻螺钉安装、固定在散热器6上。透镜4上下两端各开有2个长方形沟槽，遮光罩2上设有对应的4个长方形定位柱，透镜4定位在遮光罩2上，透镜卡圈3通过卡扣配合结构将透镜4安装、固定在遮光罩2上。风扇7由4个自攻螺钉安装、固定在散热器后端，用于该远近光一体车灯模组的散热。
该远近光一体车灯模组的聚光器1结构上包括3个远光聚光结构1-1，III区形成结构1-2和截止线形成结构1-3，如图3所示。3个远光聚光结构位于聚光器1后端，用于汇聚远光LED线路板5上LED光源发出的光线，照射出远光光形。III区形成结构1-2位于聚光器1上端，截止线形成结构1-3位于聚光器1前端。所述截止线形成结构1-3前，即近透镜端的端面的轮廓曲线用于形成呈15°或45°的截止线形状，所述轮廓端面为外形呈垂直于光线走向的内凹的圆弧形同时，其沿光线走向的外形也呈内凹的圆弧形。
该远近光一体车灯模组的聚光器1的材质可以为PC或者PMMA。
近光LED线路板8上设有1个5芯片LED光源，远光LED线路板5上设有1 个3芯片LED光源和2个1芯片LED光源。在常温环境下，该5芯片LED光源输出光通量为1800lm，3芯片LED光源输出光通量为750lm，1芯片光源输出光通量为250lm。模拟环境灯前35℃，灯后70℃时，近光光通量输出约750lm，亮度约60lx，近光光形如图5所示；远光光通量输出约1300lm，亮度约115lx，远光光形如图6所示。
目前常见的LED光源车灯模组，一般需要散热器上部分镀铝面和遮光板相配合以形成屏幕上的III区光形，结构示意如图1所示，在散热器上做III区光形形成结构，使得散热器结构较复杂，其III区形成结构表面还需进行抛光、表面镀铝等处理，加工工艺较复杂，成本较高，整个车灯模组在结构上也较复杂，另外，III区的光学模型较复杂，配光难度较大。本发明所提供的远近光一体车灯模组，其III区形成结构位于聚光器上，如图3所示。图4所示为III区光线走向示意图，由近光LED电路板8上的LED发出的部分光源，经一级反射镜10和所述二级反射镜9反射后，射入聚光器1上的III区展宽形成结构1-2-1，通过聚光器1折射后，最后经由透镜射出，形成如图5所示的III区5-3。所述III区光形展宽形成结构(1-2-1)前端，即近光源端的端面为外形呈沿光线走向的外凸圆弧形。
聚光器1上设有1个50L暗区形成结构，使该远近光一体车灯模组，射出的光线在具有足够照明的前提下，不产生炫目，以免影响对面来车驾驶员的正常驾驶行为。50L点的位置以及其他法规考核的近光各测试点、区的位置示意如图7所示。
该远近光一体车灯模组的聚光器1上的III展宽形成结构1-2-1上开有1个方形槽形状的III区亮度降低结构1-2-2，该结构在配光时可以通过调整其长、宽、高尺寸及其空间位置，能够降低III区特定区域的亮度，以使其亮度位于0.1lx～0.7lx之间。该III区形成结构空间占用体积小，无需遮光板零件，空间利用效率大幅提高，装配精度高，另外，使得散热器无需抛光、镀铝等工艺，降低零件成本。从配光角度看，本发明所提供的III区形成结构，配光更简易，在很大程度上提高了配光效率。
Claims (11)
1.一种LED光源远近光一体车灯模组，包括聚光器(1)、遮光罩(2)、透镜(4)、散热器(6)、远、近光LED电路板、反射镜，其特征在于，
所述聚光器(1)前部，即近透镜部设置有遮光罩(2)，
所述聚光器(1)后方，即近光源部分别设置远光LED电路板(5)及近光LED电路板(8)，
所述反射镜包括分别设置于聚光器(1)后方的一级反射镜(10)和二级反射镜(9)，
一级反射镜(10)和二级反射镜(9)用于形成近光光形，其中一级反射镜(10)能够独立形成近光光形的展宽，二级反射镜(9)的存在，一方面增加形成近光光形的光线数以提高光效，另一方面，二级反射镜(9)反射的一部分光用于形成近光光形的III区(5-3)，
所述近光LED电路板(8)上的LED光源发出的光线经所述一级反射镜(10)和所述二级反射镜(9)反射，其中大部分光线经所述透镜(4)折射后射出，在屏幕上形成近光光形的展宽(5-1)，另一小部分光线经所述聚光器(1)反射和折射后再从所述透镜(4)射出，形成近光光形的截止线(5-2)和III区(5-3)。
2.如权利要求1所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述聚光器(1)包括至少一个远光聚光结构(1-1)、III区光形形成结构(1-2)和截止线形成结构(1-3)，
所述III区光形形成结构(1-2)位于所述聚光器(1)上部，
所述截止线形成结构(1-3)位于所述聚光器(1)前端，即近透镜端。
3.如权利要求2所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形形成结构(1-2)包括III区光形展宽形成结构(1-2-1)、III区光形亮度降低结构(1-2-2)及50L暗区形成结构(1-2-3)。
4.如权利要求3所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形展宽形成结构(1-2-1)后端，即近光源端的端面为外形呈内凹的圆弧形或呈外凸的圆弧形。
5.如权利要求3所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形展宽形成结构(1-2-1)后端，即近光源端的端面呈平面形状。
6.如权利要求3所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述III区光形亮度降低结构(1-2-2)设置于III区光形展宽形成结构(1-2-1)旁侧，为开口向前下方的方孔形结构，该结构用于降低近光光形中的III区的局部亮度，使得III区的局部亮度更可控。
7.如权利要求6所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述方孔形结构尺寸范围如下：
长2.5-3.0mm，宽0.3-0.6mm，高0.2-0.3mm。
8.如权利要求3所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述50L暗区形成结构(1-2-3)垂直于光线传播方向、即近光照射轴向呈三角形凸起，三角形凸起尺寸为：长3～5mm，宽0.3～0.5mm，高0.4～0.6mm，该结构使近光光形中50L区域亮度可控。
9.如权利要求8所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述50L暗区形成结构(1-2-3)垂直于光线传播方向的三角形凸起结构为底角10-20°的等腰三角形。
10.如权利要求2所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述截止线形成结构(1-3)前，即近透镜端的端面的轮廓曲线用于形成呈15°或45°的截止线形状，轮廓端面呈垂直于光线走向及/或沿光线走向的内凹或外凸的圆弧形，所述圆弧形半径为R40-50mm。
11.如权利要求10所述一种LED光源远近光一体车灯模组，其特征在于，
所述截止线形成结构(1-3)前，即近透镜端的端面的轮廓曲线用于形成呈15°或45°的截止线形状，轮廓端面呈垂直于光线走向及沿光线走向的内凹圆弧形。
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