CN108302447B - 直射式汽车前照灯模组及汽车前照灯 - Google Patents

直射式汽车前照灯模组及汽车前照灯 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种直射式汽车前照灯模组，其包括散热器、LED芯片以及透镜，所述散热器和透镜固定形成容置LED芯片的容置腔，且LED芯片固定在散热器上，LED芯片所发射的光线直接通过透镜射出，所述透镜的外表面分为三个区域，每个区域所对应的外表面的曲面形状不同，第一区域所对应的曲面形状用于形成截止线形状，第二区域所对应的曲面形状用于提高光形中间区域亮度，第三区域所对应的曲面形状用于展宽光形。本发明通过三个曲面形状不同的区域来控制光线的透射和出射方向，形成截止线形状，由于光线只经过透镜，其光效较高，成本较低。

Description

直射式汽车前照灯模组及汽车前照灯
技术领域
本发明涉及汽车灯技术领域，特别是涉及一种直射式汽车前照灯模组及汽车前照灯。
背景技术
目前LED汽车前照灯较常见的实现方式是反射面和多椭圆面系统模组，多椭圆面系统模组也称PES(poly ellipsoid system)模组。反射面式前照灯由于需要对光形展宽，往往反射面1需要做的较大较宽，对车灯的造型影响较大，如图1所示。而PES模组虽然光都只从一个透镜出来，但由于内部组成部分较多，光线经过反射面、遮光板、透镜后往往出射能量较少，效率较低。
如中国专利201610110918.0公开一种前照灯远近光一体发光二极管PES单元，包括隔板、透明遮光板、透镜、近光LED、远光LED；所述透明遮光板呈矩形体，设置在隔板的近透镜一侧，其上端面与隔板的上端面平齐或接近平齐；透镜的焦点位于所述透明遮光板的上端面上；所述近光LED位于远光LED的上方。本发明PES单元用于前照灯，即形成PES模组，近光光线需经过反射面、遮光板、透镜后射出，零件较多，光效较低，成本较高。
因此，需要一种结构小、效率高、成本低的汽车前照灯模组。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种直射式汽车前照灯模组及汽车前照灯，用于解决现有技术中汽车前照灯结构复杂、光照效率低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种直射式汽车前照灯模组，其包括散热器、LED芯片以及透镜，所述散热器和透镜固定形成容置LED芯片的容置腔，且LED芯片固定在散热器上，LED芯片所发射的光线直接通过透镜射出，所述透镜的外表面分为三个区域，每个区域所对应的外表面的曲面形状不同，第一区域所对应的曲面形状用于形成截止线形状，第二区域所对应的曲面形状用于提高光形中间区域亮度，第三区域所对应的曲面形状用于展宽光形。
优选的，所述三个区域由两条垂直相交的相交线分隔而成，且两条相交线的交点位于所述LED芯片所发射光线的光轴线上，第一区域为由两条相交线形成的位于左上方的四分之一外表面，第二区域为由两条相交线形成的位于右上方的四分之一外表面，第三区域为由两条相交线形成的位于下方的二分之一外表面。
优选的，所述第三区域为左右对称结构。
优选的，所述散热器上在固定所述LED芯片处的侧下方设有反射光用的凸台。
优选的，所述凸台的顶面为在向所述透镜侧延伸的方向上为向下倾斜的倾斜面。
优选的，所述倾斜面与所述透镜的竖直内表面形成45°至55°的夹角。
优选的，所述凸台的顶面镀有铝。
优选的，所述散热器上设有多片间隔分布的散热片。
本发明还提供一种汽车前照灯，所述汽车前照灯采用如上所述的直射式汽车前照灯模组。
如上所述，本发明的直射式汽车前照灯模组及汽车前照灯，具有以下有益效果：本发明采用直射式原理，即LED芯片射出的光线直接投射到透镜，由透镜直接收集光线，无需反射面，将透镜的外表面分为三个区域，每个区域所对应的外表面的曲面形状不同，第一区域所对应的曲面形状用于形成截止线形状，第二区域所对应的曲面形状用于提高光形中间区域亮度，第三区域所对应的曲面形状用于展宽光形，通过三个曲面形状不同的区域来控制光线的透射和出射方向，形成截止线形状，由于光线只经过透镜，其光效较高，成本较低。
附图说明
图1显示为反射面示意图。
图2显示为本发明的直射式汽车前照灯模组的分解示意图。
图3显示为本发明的直射式汽车前照灯模组的整体图。
图4显示为本发明的散热器的示意图。
图5显示为本发明的透镜的示意图。
元件标号说明
1 反射面
2 散热器
21 散热片
22 凸台
3 透镜
31 第一区域
32 第二区域
33 第三区域
4 LED芯片
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图2至图5。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图2、图3所示，本发明提供一种直射式汽车前照灯模组，其包括散热器2、LED芯片4以及透镜3，所述散热器2和透镜3固定形成容置LED芯片4的容置腔，且LED芯片4固定在散热器2上，LED芯片4所发射的光线直接通过透镜3射出，所述透镜3的外表面分为三个区域，见图5所示，每个区域所对应的外表面的曲面形状不同，第一区域31所对应的曲面形状用于形成截止线形状，第二区域32所对应的曲面形状用于提高光形中间区域亮度，第三区域33所对应的曲面形状用于展宽光形。
本发明通过LED芯片射出的光线直接投射到透镜，即由透镜直接收集光线，无需反射面，将透镜的外表面分为三个区域，每个区域所对应的外表面的曲面形状不同，通过三个曲面形状不同的区域来控制光线的透射和出射方向，形成截止线形状，由于光线只经过透镜，在光路中无过多零件，减少光能量的损失，光效相对较高，且直射式汽车前照灯模组结构简单紧凑，体积缩小。
为更好的提高效率，上述三个区域由两条垂直相交的相交线分隔而成，见图5所示，且两条相交线(图5中的线a、线b)的交点位于LED芯片4所发射光线的光轴线上，第一区域31为由两条相交线形成的位于左上方的四分之一外表面，此处的左右、上下均指图5的左右、上下，第二区域32为由两条相交线形成的位于右上方的四分之一外表面，第三区域33为由两条相交线形成的位于下方的二分之一外表面。第三区域33为左右对称结构，第一区域31和第二区域32非对称。通过图5中线a和线b相交将透镜的外表面(也即透镜在使用时的前表面)分成三个区域，以便精确地设计各区域的曲面形状，使每个区域更好的实现各自的功能，形成更好的截止线形状。
如图4所示，上述散热器2上在固定LED芯片处的侧下方设有反射光用的凸台22，该凸台的存在主要满足汽车用LED前照灯GB 25991-2010标准下的三区要求。为更好地反射LED芯片所发射的光线，上述凸台22的顶面为在向透镜3侧延伸的方向上为向下倾斜的倾斜面。倾斜面与透镜3的竖直内表面形成45°至55°的夹角。凸台22的顶面镀有铝。
散热器2除用于固定上述LED芯片4，保证LED芯片4到透镜3之间的距离外，还用于帮助LED芯片被动散热，防止LED芯片过热烧坏。散热器2上设有多片间隔分布的散热片21，散热片及镂空结构增加与空气接触面积，以实现更好的散热。
本发明还提供一种汽车前照灯，所述汽车前照灯采用如上所述的直射式汽车前照灯模组，以提高光照效率。
综上所述，本发明的直射式汽车前照灯模组以及汽车前照灯，其由于光线只经过透镜，在光路中无过多零件，减少光能量的损失，光效相对较高，且直射式汽车前照灯模组结构简单紧凑，体积缩小，稳定性较高。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种直射式汽车前照灯模组，其特征在于，包括散热器(2)、LED芯片(4)以及透镜(3)，所述散热器(2)和透镜(3)固定形成容置LED芯片(4)的容置腔，且LED芯片(4)固定在散热器(2)上，LED芯片(4)所发射的光线直接通过透镜(3)射出，所述透镜(3)的外表面分为三个区域，每个区域所对应的外表面的曲面形状不同，第一区域(31)所对应的曲面形状用于形成截止线形状，第二区域(32)所对应的曲面形状用于提高光形中间区域亮度，第三区域(33)所对应的曲面形状用于展宽光形；所述三个区域由两条垂直相交的相交线分隔而成，且两条相交线的交点位于所述LED芯片(4)所发射光线的光轴线上，第一区域(31)为由两条相交线形成的位于左上方的四分之一外表面，第二区域(32)为由两条相交线形成的位于右上方的四分之一外表面，第三区域(33)为由两条相交线形成的位于下方的二分之一外表面。
2.根据权利要求1所述的直射式汽车前照灯模组，其特征在于：所述第三区域(33)为左右对称结构。
3.根据权利要求1所述的直射式汽车前照灯模组，其特征在于：所述散热器(2)上在固定所述LED芯片处的侧下方设有反射光用的凸台(22)。
4.根据权利要求3所述的直射式汽车前照灯模组，其特征在于：所述凸台(22)的顶面为在向所述透镜(3)侧延伸的方向上为向下倾斜的倾斜面。
5.根据权利要求4所述的直射式汽车前照灯模组，其特征在于：所述倾斜面与所述透镜(3)的竖直内表面形成45°至55°的夹角。
6.根据权利要求3所述的直射式汽车前照灯模组，其特征在于：所述凸台(22)的顶面镀有铝。
7.根据权利要求1所述的直射式汽车前照灯模组，其特征在于：所述散热器(2)上设有多片间隔分布的散热片(21)。
8.一种汽车前照灯，其特征在于，所述汽车前照灯采用如权利要求1至权利要求7任一项所述的直射式汽车前照灯模组。
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