CN106895334A - 一种高光学利用率的车辆用led透镜组件 - Google Patents

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Abstract

一种LED透镜组件，包括呈碗装的反射体，简称反光碗、凸透镜及支架、反光挡片、主框架、装在主框架上方的近光LED发光源、装在主框架下方的远光LED、装在主框架后方的散热风扇，其特征在于：所述的反光挡片表面具有高反光率，结合光学设计，使得LED发光源发出的光在反光碗、挡光片和凸透镜之间除了实现大部分光线的一次性反射利用外，还能实现原本被挡住的部分光线的二次的利用，从而提高LED发光源的光学利用率。

Description

一种高光学利用率的车辆用LED透镜组件
技术领域
本发明涉及机动车辆照明技术，尤其涉及一种LED透镜组件。
背景技术
LED发光源作为一种高效、环保的光源已经被广泛应用在汽车、摩托车等机动车辆照明领域。由于LED发光源是发散型的光源，而机动车辆的照明都要满足相关法规，如GB4785 -2007 《汽车及挂车外部照明和光信号装 置的安装规定》，法规明确规定了各个区域的亮度要求，包括要照亮的区域和不要照亮的区域。为了满足法规的照明要求，通常要进行二次光学设计，即配光设计，才能使LED发光源发出的光最终形成满足法规要求的前照明效果。其中常用的方案是由反光碗、凸透镜、挡光片等组成照明单元。其中的反光碗主要实现将LED发光源发出的分散的光线进行聚光，使得分散的光线有序地入射到凸透镜；凸透镜主要实现光线的分配，使得光线射出到预定的区域，满足相关机动车辆法规的照度要求；挡光片主要实现对光学设计无法控制的杂散光遮挡，使得法规规定的暗区不被照亮，避免对行人或者对面车辆驾驶者造成炫目，这种由LED发光源、反光碗、凸透镜、挡光片及附件组成的照明单元通常称为LED透镜组件。
在光学设计中，为了实现法规规定的光型，会用挡光片挡住一部分光，现有的技术方案这部分光没有被有效利用，使得LED发光源发出的光通量造成浪费。如果能将挡住的部分光用来照明，将实现用较小功率的LED 发光源也达到同等照明效果，或者在同等光源下实现较亮的照明效果，将使得产品从环保角度更节能、从成本角度更有竞争力。所以，有必要发明一种提高LED发光源的光学利用率的技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种LED透镜组件，该组件能实现机动车辆的近光照明，并且该组件使得被遮蔽的光能有效的反射再利用，从而提高近光LED发光源的发光量的利用率，同时满足法规对机动车辆近光照明的要求。
本发明进一步要解决的技术问题是:提供一种LED透镜组件，该组件能实现机动车辆的远光照明，并且该组件能有效利用远光LED发光源的发光量，使得原本被遮蔽的光能有效的反射利用，满足机动车辆远光光照明。
为实现如上技术目标，本发明采取的方案如下：
一种LED透镜组件，主要包括有主框架、装在主框架的近光反光碗、装在主框架的凸透镜支架、装在凸透镜支架的凸透镜、装在主框架的反光挡片、装在主框架LED发光源、装在主框架的散热风扇。其中反光挡片经过表面处理有较高的反光率，这种处理可以是表面涂镀处理，如镀铝、镀铬等等。也可以是其它方式，如高速铣床抛光处理等。挡光片表面能够将被挡住的光按照一定角度反射到反光碗，反光碗将这部分光按照一定光路反射到凸透镜，实现光线最终分配，实现有效照明需求。
本发明的有益效果是：
本发明的实施例通过反光挡片将光线反射利用，反光挡片的反射率一般在90%以上，能有效利用传统设计中浪费的发光量。反光挡片可以被设计成同时既反射近光LED发光源的发光量，也反射远光LED发光源的发光量；也可以分别单独反射近光LED发光源的发光量或者远光LED发光源的发光量，通用性好。挡光片与大地的水平面可以是水平的、也可以成一定角度。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。
图1是本发明提供的LED透镜组件的一个实施例的立体结构图。
图2 是本发明提供的LED透镜组件的一个实施例的结构拆分图。
图3是本发明提供的LED透镜组件的一个实施例的光线设计原理图。
图4是本发明提供的LED透镜组件的一个实施例的俯视图。
图5是本发明提供的LED透镜组件的一个实施例的后视图
具体实现方式
下面参考 图1-5详细描述本发明的一个实施例。
如图1、2、4、5所示，本实施例主要包括主框架本体6、装在主框架本体的近光反光碗1、装在主框架本体的远光反光碗2、装在主框架本体的凸透镜支架本体8、装在凸透镜支架本体的凸透镜13、装在主框架本体的反光挡片4、装在主框架本体上方的近光LED发光源 5、装在主框架本体下方的远光LED 发光源7、装在主框架本体的散热风扇2。
装在主框架本体的反光挡片4，其表面经过处理有较高反光率，这种处理可以是表面涂镀处理，如镀铝、镀铬等等。也可以是其它方式，如铣床高速抛光处理等。经过光学设计使得LED发光源5和LED发光源7发出的光分别在反光碗1和反光碗2 、挡光片4和凸透镜13之间形成有效光路，除了实现大部分光线的一次性反射利用外，还能将传统设计中被挡住部分光线的二次利用，从而提高LED发光源的光学利用率。
反光挡片4具有两个表面9和表面10，在实际应用中根据需求既可以设计成单面反光处理，也可以设计成双面反光处理。例如:如果将反光挡表面10设计反光效果，则LED发光源5发出的光线将被提高利用率，即用于近光照明的LED发光源5利用率提高；如果将反光挡表面9设计反光处理，则LED发光源7发出的光线利用率被提高，即用于远光照明的LED发光源7利用率被提高。
以近光为例说明光线的光学设计原理：如图3所示，其中光线11是一次反射后经凸透镜13折射产生照明的光线，光路依次是LED发光源5发出—>反光碗1反射—>凸透镜13折射；其中光线12是二次反射后经凸透镜13折射产生照明的光线，光路依次是LED发光源5发出—>反光碗1反射—>挡片反光面10反射—>凸透镜13折射。远光的光学设计原理与近光相同。
通过上述光学实际，LED发光源发出的光线就包含了经过一次反射就可以到凸透镜射出的一次反射光线，以及经过二次反射就可以到凸透镜射出的二次反射光线，这两种光线都成为了有效的照明光线，从而提高了LED发光源的发光量的利用率。

Claims (4)

1.一种LED透镜组件，包括主框架本体、装在主框架本体上的呈碗装的反射体，简称反光碗、装在主框架本体上的凸透镜支架本体、装在凸透镜支架本体上的凸透镜、装在主框架本体上的反光挡片、装在主框架本体上方的近光LED发光源、装在主框架本体下方的远光LED发光源、装在主框架本体后方的散热风扇，其特征在于：所述的反光挡片表面具有高反光率，结合光学设计，使得LED发光源发出的光在反光碗、挡光片和凸透镜之间除了实现大部分光线的一次性反射利用外，还能实现原本被挡住的部分光线的二次的利用，从而提高LED发光源的光学利用率。
2.如权利要求1所述的LED透镜组件，其特征在于：所述反光挡片有效反光部分表面经过处理具备较高反光率。
3.如权利要求1所述的LED透镜组件，其特征在于：所述反光挡片的有效反光部分与反光碗、凸透镜之间经过光学设计，可以实现光线的二次反射利用，从而提高LED发光源的光学利用率。
4.如权利要求1所述的LED透镜组件，其特征在于：所述反光挡片的有效反光部分可以设计成单面反光，也可以设计成双面反光。
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