CN107270216B - 一种近光车灯模组 - Google Patents

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Abstract

一种近光车灯模组，包括：聚光器(2)，设置于所述聚光器(2)前方的透镜支架(5)及其上的透镜(6)，其特征在于，在所述聚光器(2)前下方设置有聚光器辅助支架(3)，所述聚光器辅助支架(3)的中上部开设有朝前方，即出射光方向开口的槽状结构(3‑1)，该槽状结构作为聚光器III区结构射出光线的通道，以使所述聚光器(2)下部射出的光线能够顺利射入透镜，形成近光光形的III区。遮光板(4)的下方边界为锐角，可以截出平整的近光光形下边界。本发明具有结构简单、成本低、耐热性能好、光效高和光学性能好的特点。

Description

一种近光车灯模组
技术领域
本发明涉及车灯，具体地，本发明涉及一种近光车灯模组。
背景技术
LED技术在汽车车灯领域的应用新技术层出不穷，结构简单、成本低和性能好的会很受欢迎。车灯领域具有GM评级、IIHS评分等考核标准，能在这些评分标准中得高分的车灯模组，能够满足不同汽车公司的需求，使其更受欢迎。
现有的具有相同聚光器的近光车灯模组，难以形成清晰、规整的近光截止线，光效也不高，一般光效在45％左右，影响其光学性能表现。在有限的LED光源光通量输入的情况下，近光模组的输出性能很难达到GM评级和IIHS评分等考核标准要求的光通量和亮度要求。
另外，根据现有的具有相同聚光器的近光车灯模组，难以形成平整的近光光形下边界，达不到理想的路面照明效果。
因为，近光光形的下边界对应路面上的位置，就是车前近处的位置，如果近光光形下边界不平整，照在路面上，车前近处就是不平整的照亮区域，导致两灯叠加后的照亮效果更不佳。
发明内容
为克服上述问题，本发明需要解决的技术问题是：提供一种近光车灯模组，根据本发明提供的一种近光车灯模组，以较少的零件数量实现良好的光学性能，结构简单、成本低；增加一个聚光器辅助支架，并且上表面镀铝，对原本聚光器射出并进入不到透镜的光线起到反射作用，使其进入透镜，形成近光光形展宽的有效部分，光效高；增加一个位于聚光器前方的遮光板，通过对遮光板下边界边线的设计，可以截出较平整的近光光形下边界，光学性能更佳，路面效果更优。
本发明一种近光车灯模组的技术方案如下：
一种近光车灯模组，包括：
聚光器(2)，设置于所述聚光器(2)前方的透镜支架(5)及其上的透镜(6)，其特征在于，
在所述聚光器(2)前下方设置有聚光器辅助支架(3)，
所述聚光器辅助支架(3)的中上部开设有朝前方，即出射光方向开口的槽状结构(3-1)，该槽状结构作为聚光器III区结构射出光线的通道，以使所述聚光器(2)下部射出的光线能够顺利射入透镜，形成近光光形的III区。
优选的，根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
开设于所述聚光器辅助支架(3)上的槽状结构呈U形。
所述U形槽状结构是为了使聚光器(2)下部射出的光线能够顺利射入透镜，形成近光光形的III区，相反，如果没有这个U形槽状结构，从聚光器(2)下部射出的光线则被挡住，无法射入透镜。
优选的，根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
开设于所述聚光器辅助支架(3)中上部的槽状结构(3-1)的U形开口前方为一后凹弧形结构(3-2)，所述后凹弧形结构(3-2)的上面镀铝。
如下图所示的后凹弧形，其在结构上也不遮挡聚光器(2)下部射出的光形，其之所以是这样的一个后凹弧形，是因为其上部为镀铝区域，这是经过优化设计后的形状，尝试过直线、前凸弧形和后凹弧形，只有这样一个后凹弧形才能使得镀铝区域的面积更合适，形成更好的光形。
所谓更好的光形，如图8所示，水平的截止线，两端无翘起或明显下塌，如图9所示，则是没有镀铝区域情况下的光形，两边明显有翘起。
所述镀铝面对所述聚光器(2)射出的光线起到反射作用，反射的光线照射在近光光形展宽的有效区域，起到提高光效的作用。
优选的，根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
开设于所述聚光器辅助支架(3)的槽状结构(3-1)的U形开口前方也为后凹弧形，且与所述后凹弧形结构(3-2)的弧形相应并连续。
镀铝面做成平面，这样既能满足光学需求，又可以使加工简单、方便。
优选的，根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述聚光器辅助支架上镀铝范围的内侧边界(3-3)为弧形。
如图4所示，3-3所指这个边界为弧形，这个边界是镀铝范围的内边界。
镀铝范围的后端边界(3-2)为弧形。所述聚光器辅助支架上镀铝范围的内前侧边界(3-3)为弧形。
所述聚光器辅助支架(3)选用ADC或PC或BMC或PET等材料，在其前上方表面镀铝。
根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
在所述聚光器(2)前方，即透镜支架(5)内部上方垂直设置有遮光板(4)，
所述遮光板(4)呈后凹的弧形，所述遮光板(4)的下方边线为样条曲线,以截出并形成平整的近光光形下边界。
所谓样条曲线(Spline Curves)是指给定一组控制点而得到一条曲线，曲线的大致形状由这些点予以控制，一般可分为插值样条和逼近样条两种。遮光板(4)的下方边线之所以是选择样条曲线，是因为样条曲线可以增加很多控制点，且每段曲线的过渡很顺滑，这样可以更好地调整截出的近光光形下边界。
根据本发明，选用遮光板下方边线的样条曲线的控制点在10点以上。
所述如果没有这个遮光板，该模组照射出的光形是如图10所示那样的下边界，可见是很不平整的。也尝试过用直线或者圆弧去做遮光板的下边界，但因为直线和圆弧的可控点太少，调整不出合适的形状，截出的光形下部不是像图8所示那样较平整的。
根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述遮光板(4)的下方边线的样条曲线上所有的点位于同一个球面上。
即，所述遮光板(4)的下方边线的样条曲线上所有的点位于空间中的一个球上。
根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述遮光板(4)的下方边线的边缘为锐角。
这样有利于截出平整的近光光形下边界。
因为平整的近光光形下边界对应的是一根线，就像用刀切东西一样，切出的边界对应的是刀的刀刃那根边线。只有是锐角，才能在光线路径的正式图上投影出按设计曲线所要求的下方边界。
根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述线路板(1)上的LED光源包括1颗低、中功率的两芯片或三芯片LED和多颗低、中功率的单芯片LED，
所述聚光器(2)具有和LED光源对应的聚光杯结构。
优选的是，所述线路板(1)上的多颗低、中功率的单芯片LED为3-5颗。
根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
还包括设置于聚光器及聚光器辅助支架(3)下方的散热器(8)及设置于所述散热器(8)前方、装配在灯体上的过渡支架(7)，所述过渡支架(7)将整个近光车灯模组分为分别位于其前、后方、可单独装、卸的两个小总成，其中，
一个小总成包括LED线路板，聚光器(2)，设置于所述聚光器(2)下方的散热器(8)及聚光器辅助支架(3)，另一个小总成包括遮光板(4)，开设于所述聚光器辅助支架(3)的槽状结构(3-1)的U形开口前方的后凹弧形结构(3-2)及透镜支架(5)。
过渡支架在整灯里，是，这样当有单独拆换LED线路板需求时，就可以只将后方的小总成拆下更换LED线路板，方便更换。
根据本发明所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述散热器(8)上具有一个螺纹孔，位于所述聚光器辅助支架(3)的下部，螺栓从所述散热器(8)下部拧入，使螺栓和所述聚光器辅助支架(3)下部接触，起到对所述聚光器辅助支架(3)的辅助支撑和位置微调节的作用。
本发明的有益效果在于：
相比传统的近光模组，本发明不含反射镜、辅助反射镜和用于遮挡光线以形成截止线的遮光板等零件，结构简单、成本低；
LED分散布置，使得耐热性能更好；
聚光器辅助支架上的镀铝面能够利用原本浪费掉的光线，光效高；
位于聚光器前方的遮光板，可以截出较平整的近光光形下边界，光学性能更佳，路面照明效果更优。
附图说明
图1是本发明一种近光车灯模组的立体结构图。
图2是本发明一种近光车灯模组的爆炸图。
图3是本发明一种近光车灯模组的截面视图。
图4是本发明一种近光车灯模组中聚光器辅助支架的立体结构图。
图5是本发明一种近光车灯模组中聚光器和聚光器辅助支架的相对位置示意图。
图6是本发明一种近光车灯模组中遮光板的立体结构图。
图7是本发明一种近光车灯模组中光线走向示意图。
图8是本发明一种近光车灯模组的光形等照度图。
图9是本发明一种近光车灯模组中若无聚光器辅助支架的光形等照度图。
图10是本发明一种近光车灯模组中若无遮光板的光形等照度图。
图11是本发明聚光器辅助支架及后凹弧形结构的立体结构图。
图12是本发明遮光板(4)及其下方边线一例立体结构图。
图13是本发明遮光板(4)及其下方边线又一例立体结构图。
图14是本发明遮光板(4)及其下方边线又一例立体结构图。
图中，1.线路板，2.聚光器，3.聚光器辅助支架，4.遮光板，5.透镜支架，6.透镜，7.过渡支架，8.散热器，3-1为聚光器辅助支架上的槽状结构，该槽状结构是作为聚光器III区结构射出光线的通道，图4中阴影部分是聚光器辅助支架上的镀铝范围，3-2为聚光器辅助支架上镀铝范围的后端边界，3-3为聚光器辅助支架上镀铝范围的内前侧边界，Ray1为由聚光器2射出的光线经透镜直接射出的光线，Ray2为由聚光器2射出后被聚光器辅助支架上的镀铝面反射再经透镜射出的光线，Ray3为由聚光器2射出后被遮光板4遮挡而未经透镜射出的光线。
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1所示，本发明实施例提供了一种近光车灯模组，用于汽车近光模式的照明，置于汽车前照灯内。
如图2所示，该近光车灯模组的主要零件包括线路板(1)、聚光器(2)、聚光器辅助支架(3)、遮光板(4)、透镜支架(5)、透镜(6)、过渡支架(7)和散热器(8)，其中光学零件包括线路板(1)、聚光器(2)、聚光器辅助支架(3)、遮光板(4)和透镜(6)，如图7所示。
线路板(1)纵向放置，上面包含分散布置的多颗LED，包括1颗三芯片LED和5颗单芯片LED，按设计，1颗三芯片LED的光通量输出750lm，1颗单芯片LED的光通量输出250lm，整个近光模组的光效＞50％，使得模组的光通量输出＞1000lm，通过聚光器(2)的优化设计，能够使得模组的输出亮度E max＞65lx，结合良好的能量分布，可以满足GM评级中的HighLevel，达到IIHS评分中的Good水平。
如图3所示，散热器(8)设置于所述聚光器(2)及聚光器辅助支架(3)的下方，
透明材料聚光器(2)设置于线路板(1)前方，聚光器(2)上有2个定位销，线路板(1)上具有相对应的2个定位孔，聚光器(2)通过2个定位销将线路板(1)定位在散热器(8)上，并通过2个螺钉将聚光器(2)和线路板(1)安装、固定在散热器(8)上，
聚光器辅助支架(3)设置于所述聚光器(2)的前下方，通过2个螺钉安装、固定在散热器(8)上，
过渡支架(7)设置于所述散热器(8)的前方，由定位销定位在散热器(8)上，再通过4个螺钉安装、固定在散热器(8)上，
透镜支架(5)设置于所述过渡支架(7)前方，同样由定位销定位在散热器(8)上，再由4个螺钉安装、固定，
遮光板(4)设置于所述聚光器(2)前方及透镜支架(5)内部的中上方，遮光板(4)的材料选用ADC，其上设置有2个定位销，相对应的，透镜支架(5)上具有2个定位孔，遮光板(4)由2个螺钉固定、安装在透镜支架(5)上，
透镜(6)设置于所述透镜支架(5)的前方，由卡扣结构固定、安装在透镜支架(5)上。
聚光器辅助支架(3)的材料是ADC，如图4所示，聚光器辅助支架(3)的中上部开设有U形槽状结构(3-1)，以使所述聚光器(2)下部射出的光线能够顺利射入透镜，形成近光光形的III区，聚光器辅助支架上镀铝范围的后端边界(3-2)为弧形，聚光器辅助支架上镀铝范围的内前侧边界(3-3)为弧形，聚光器辅助支架(3)上的镀铝面为平面。
聚光器辅助支架(3)的前上方表面为镀铝面，图4阴影部分是聚光器辅助支架上的镀铝范围，
如图7所示，聚光器辅助支架(3)上的镀铝面对所述聚光器(2)射出的光线起到反射作用，反射的光线照射在近光光形展宽的有效区域，起到提高光效的作用。Ray1为由聚光器2射出的光线经透镜直接射出的光线，Ray2为由聚光器2射出后被聚光器辅助支架上的镀铝面反射再经透镜射出的光线，Ray3为由聚光器2射出后被遮光板4遮挡而未经透镜射出的光线。
如图5所示，聚光器辅助支架上镀铝范围的后端边界(3-2)和聚光器(2)的前端下边界理论上线接触，以提高光效和形成清晰截止线。
如图6所示，遮光板(4)的下方边线为样条曲线,通过对样条曲线的设计，可以截出平整的近光光形下边界，
遮光板(4)的下方边界为锐角，这样有利于截出平整的近光光形下边界，
遮光板(4)呈向后拱的弧形，
所述遮光板(4)的下方边线上所有的点位于同一个球上。
散热器(8)上具有一个螺纹孔，位于聚光器辅助支架(3)的下部，螺栓从散热器(8)下部拧入，使螺栓和聚光器辅助支架(3)下部接触，起到对聚光器辅助支架(3)的辅助支撑和位置微调节的作用。
如图8所示，是本发明一种近光车灯模组的光形等照度图，如果没有聚光器辅助支架(3)，则形成不了近光光形上端清晰的截止线边界，而是上翘的不良光形，如图9所示；如果没有遮光板(4)，则形成不了近光光形下端较平整的边界光形，如图10所示，为内凹的光形。
相比传统的近光模组，本发明不含反射镜、辅助反射镜和截止线遮光板等零件，结构简单、成本低；
LED分散布置，使得耐热性能更好；
聚光器辅助支架上的镀铝面能够利用原本浪费掉的光线，光效高；
位于聚光器前方的遮光板，可以截出较平整的近光光形下边界，光学性能更佳，路面照明效果更优。

Claims (10)

1.一种近光车灯模组，包括：
聚光器（2），设置于所述聚光器（2）前方的透镜支架（5）及其上的透镜（6），其特征在于，
在所述聚光器（2）前下方设置有聚光器辅助支架（3），
所述聚光器辅助支架（3）的中上部开设有朝前方，即出射光方向开口的槽状结构（3-1），该槽状结构作为聚光器III区结构射出光线的通道，以使所述聚光器（2）下部射出的光线能够顺利射入透镜，形成近光光形的III区；
开设于所述聚光器辅助支架（3）中上部的所述槽状结构（3-1）的开口前方为一后凹弧形结构（3-2），且所述槽状结构（3-1）的开口向前贯穿所述后凹弧形结构（3-2），所述后凹弧形结构（3-2）位于所述槽状结构（3-1）的开口前方的横向两侧的上面镀铝，所述后凹弧形结构（3-2）的镀铝范围的后端边界与所述聚光器（2）的前端下边界线接触。
2.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，
开设于所述聚光器辅助支架（3）上的槽状结构呈U形。
3.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，
开设于所述聚光器辅助支架（3）的槽状结构（3-1）的U形开口前方也为后凹弧形，且与所述后凹弧形结构（3-2）的弧形相应并连续。
4.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述聚光器辅助支架（3）的U形槽状结构的底部为平面。
5.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述聚光器辅助支架上镀铝范围的内侧边界（3-3）为弧形。
6.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，
在所述聚光器（2）前方，即透镜支架（5）内部上方垂直设置有遮光板（4），
所述遮光板（4）呈后凹的弧形，所述遮光板（4）的下方边线为样条曲线,以截出并形成平整的近光光形下边界。
7.如权利要求6所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述遮光板（4）的下方边线的样条曲线上所有的点位于同一个球面上。
8.如权利要求6所述一种近光车灯模组，其特征在于，
所述遮光板（4）的下方边线的边缘为锐角。
9.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，包括线路板（1），
所述线路板（1）上的LED光源包括1颗低、中功率的两芯片或三芯片LED和多颗低、中功率的单芯片LED，
所述聚光器（2）具有和LED光源对应的聚光杯结构。
10.如权利要求1所述一种近光车灯模组，其特征在于，
还包括设置于聚光器及聚光器辅助支架（3）下方的散热器（8）及设置于所述散热器（8）前方、装配在灯体上的过渡支架（7），所述过渡支架（7）将整个近光车灯模组分为分别位于其前、后方、可单独装、卸的两个小总成，其中，
一个小总成包括LED线路板，聚光器（2），设置于所述聚光器（2）下方的散热器（8）及聚光器辅助支架（3），另一个小总成包括遮光板（4），开设于所述聚光器辅助支架（3）的槽状结构（3-1）的U形开口前方的后凹弧形结构（3-2）及透镜支架（5）。
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