CN110005998A - 车前灯透镜模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车前灯透镜模组，包括：光源、反光体、变光装置、套筒、凸透镜和支撑机构；反光体包括贴合的第一反光杯和第二反光杯，第一反光杯内设置有多个非球性曲面反射面，第二反光杯内设置有多个非球面反射曲面。光源为多个LED灯珠形成的面光源，光源设置在支撑机构上，且位于第一反光杯和第二反光杯的贴合面的下方，光源的长度方向与贴合面平行；套筒与支撑机构连接，凸透镜设置于套筒的与支撑机构相对的一端，变光装置与支撑机构连接，用于切换近光或远光模式。本发明的车前灯透镜模组，通过设置同体双段式的反光体，使得透镜模组光型可以满足国标，且光型好、亮度高，达到或超过同等功率疝气大灯的效果，且能提高光能利用率。

Description

车前灯透镜模组
技术领域
本发明涉及汽车照明技术领域，尤其涉及一种车前灯透镜模组。
背景技术
随着LED(发光二极管)制造技术的不断发展和成熟，以及生产成本的逐步下降，LED光源已经开始广泛应用于汽车灯、特种照明灯具、公共照明等领域，有着巨大的发展潜力，被认为是21世纪最具发展前景的光源。作为汽车行驶必不可少的安全部件，汽车灯具在汽车主动安全方面的作用至关重要。LED可靠性强、使用寿命长、色纯度高、响应速度快、体积小便于设计、给汽车外观带来卓越变化等优点，使其在车外照明方面得到越来越普遍的应用。
由于LED普遍存在流明值较低问题，为了使其达到较高的流明值以满足汽车前灯的照明需求，一般将多个灯珠通过串联和/或并联方式连接在一起形成面光源或线光源。传统的疝气大灯为点光源，其配光相对简单，将传统的配光模式适用于多灯珠形成的面光源时误差较大，亮度和光型较差。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种车前灯透镜模组。具体技术方案如下：
一种车前灯透镜模组，包括：光源、反光体、变光装置、套筒、凸透镜和支撑机构；所述反光体包括贴合的第一反光杯和第二反光杯，所述第一反光杯为部分球体结构，其包括一个球面和两个平面，所述第二反光杯为部分球台结构，其顶面为球面，其余三面为平面，所述第一反光杯内设置有多个非球性曲面反射面，用于将所述光源向后发出的光经反射后集中在前部中心区域，所述第二反光杯内设置有多个非球面反射曲面，用于将所述光源向前发出的光经反射后集中在前部两侧区域以及近车端；所述光源为多个LED灯珠形成的面光源，所述光源设置在所述支撑机构上，且位于所述第一反光杯和所述第二反光杯的贴合面的下方，所述光源的长度方向与所述贴合面平行；所述套筒与所述支撑机构连接，所述凸透镜设置于所述套筒的与所述支撑机构相对的一端，所述变光装置与所述支撑机构连接，用于切换近光或远光模式。
在一种可能的设计中，所述光源包括2n个LED灯珠，所述2n个LED灯珠分两行平行布置，每行数量为n个，n为大于或等于4的正整数，每行灯珠的延伸方向与驾驶员双目连线平行。
在一种可能的设计中，所述支撑机构包括第一垫圈和第二垫圈，所述第一垫圈为环形垫圈，所述第二垫圈为半圆形垫圈，所述第二垫圈的开口端垂直连接在所述第一垫圈的一侧面上；所述光源和所述反光体位于所述第二垫圈上，所述套筒与所述第一垫圈的另一侧面连接。
在一种可能的设计中，所述支撑机构为刚性材质。
在一种可能的设计中，所述车前灯透镜模组还包括散热器，所述散热器设置在所述第二垫圈的下方。
在一种可能的设计中，所述散热器的下方设置有空气对流驱动装置。
在一种可能的设计中，所述散热器为纯铝材质。
在一种可能的设计中，所述散热器为蛇形栅式结构。
在一种可能的设计中，所述第一垫圈上设置有多个安装孔，所述套筒、所述变光装置和所述散热器通过螺栓固定在所述安装孔上。
在一种可能的设计中，所述套筒的前端为筒状结构，用于容纳凸透镜，所述套筒的后端为相对的两个连接板。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明的车前灯透镜模组，在具备LED自身照明优点(可靠性强、使用寿命长、色纯度高、响应速度快)的基础上，通过设置同体双段式的反光体，使得透镜模组光型可以满足国标，且光型好、亮度高，达到或超过同等功率疝气大灯的效果，且能提高光能利用率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组的主视图；
图2为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组的俯视图；
图3为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组中第一垫圈的结构示意图；
图4为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组中第二垫圈的结构示意图；
图5为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组的近光效果示意图；
图6为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组的远光效果示意图；
图7为本发明一个实施例提供的车前灯透镜模组中光源的光路图。
附图标记说明：
1-光源、2-反光体、21-第一反光杯、22-第二反光杯、3-变光装置、4-套筒、5-凸透镜、6-支撑机构、61-第一垫圈、62-第二垫圈、7-散热器、8-空气对流驱动装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
本发明实施例提供了一种车前灯透镜模组，如附图1所示，该车前灯透镜模组包括：光源1、反光体2、变光装置3、套筒4、凸透镜5和支撑机构6。反光体2包括贴合的第一反光杯21和第二反光杯22，第一反光杯21为部分球体结构，其包括一个球面和两个平面，第二反光杯22为部分球台结构，其顶面为球面，其余三面为平面，第一反光杯21内设置有多个非球性曲面反射面，用于将光源1向后发出的光经反射后集中在前部中心区域(对应远光照明)，第二反光杯22内设置有多个非球面反射曲面，用于将光源1向前发出的光经反射后集中在前部两侧区域以及近车端(对应近光照明)。光源1为多个LED灯珠形成的面光源，光源1设置在支撑机构6上，且位于第一反光杯21和第二反光杯22的贴合面的下方，光源1的长度方向与贴合面平行。套筒4与支撑机构6连接，凸透镜5设置于套筒4的与支撑机构6相对的一端，变光装置3与支撑机构6连接，用于切换近光或远光模式。
以下对本发明实施例提供的车前灯透镜模组的工作原理进行说明：
反光体2起汇光作用，用于将光源1发出的光经反射和折射后集中分布在汽车的前方，以使车灯光照强度达标。如附图1所示，以汽车正常行驶的方向为前，第一反光杯21的前端面和底面为平面，两个平面以及一个球面围成第一反光杯21的外表面。第二反光杯22的前端面和后端面为平行的平面，底面为平面，前端面、后端面、底面和顶面的球面配合围成第二反光杯22的外表面。且第二反光杯22的后端面和第一反光杯21的前端面贴合。如此设置，形成同体双段式的反光体2，光源1向后发出的光进入第一反光杯21，经过多个非球性曲面反射面的二次折射，使光线主要分布在汽车前部中心区域(对应远光照明)。光源1向前发出的光源1进入第二反光杯22，经多个非球面反射面的二次折射，使光线主要分布在汽车前部的两侧区域以及近车端(对应近光照明)。第一反光杯21中的多个非球性曲面反射面分别形成多个不同的反射面，对应不同的光线区域，以使反射光线满足国家汽车前灯照明标准，同时达到驾乘人员和行人的友好。基于同样的道理，第二反光杯22中的多个非球面反射曲面分别形成多个不同的反射面，对应不同的光线区域，以使反射光线满足国家汽车前灯照明标准，同时达到驾乘人员和行人的友好。光源1的光路图可以参见附图7。通过该同体双段式反光体2的设计，使得透镜模组光型可以满足国标，且光型好、亮度高，达到或超过同等功率疝气大灯的效果，且能提高光能利用率。通过设置套筒4，套筒4的前端设置有凸透镜5，反光体2反射后的光线在套筒4内部流动，避免光线损耗，经凸透镜5聚光后，进一步提高光照强度。变光装置3用于切换近光和远光模式，满足正常驾驶需求。
可见，本发明实施例提供的车前灯透镜模组，在具备LED自身照明优点(可靠性强、使用寿命长、色纯度高、响应速度快)的基础上，通过设置同体双段式的反光体2，使得透镜模组光型可以满足国标，且光型好、亮度高，达到或超过同等功率疝气大灯的效果，且能提高光能利用率。
其中，第一反光杯21中可以设置有8个非球性曲面反射面，第二反光杯22中可以设置有6个非球面反射曲面。如附图1所示，第一反光杯21的球体半径可以小于第二反光杯22的球体半径。
具体地，光源1包括2n个LED灯珠，2n个LED灯珠分两行平行布置，每行数量为n个，n为大于或等于4的正整数，举例来说，可以为4个、5个、6个等，每行灯珠的延伸方向与驾驶员双目连线平行。如此设置，该2n个LED灯珠分两行平行布置，形成面光源，且该面光源的长度方向(即，每行灯珠的延伸方向)与驾驶员双目连线平行，光照辐射范围较广，扩大视野角度，提高驾驶安全性。
本发明实施例提供的车前灯透镜模组中，支撑机构6作为机架起支撑以及将各部件整合固定作用，示例地，如附图1-4所示，支撑机构6包括第一垫圈61和第二垫圈62，第一垫圈61为环形垫圈，第二垫圈62为半圆形垫圈，第二垫圈62的开口端垂直连接在第一垫圈61的一侧面上。光源1和反光体2位于第二垫圈62上，套筒4与第一垫圈61的另一侧面连接。如此设置，支撑机构6的占用空间较小，且能将各部件有机的整合在一起。
进一步地，第一垫圈61和第二垫圈62上分别设置有多个安装孔位，套筒4和变光装置3等部件上可以对应设置有安装孔位，安装时，安装孔位对准后螺栓穿过对准的安装孔位，在螺栓上套装螺母紧固，实现固定。
进一步地，第一垫圈61上还可以设置有定位孔，对应地，套筒4、变光装置3等部件上可以设置有定位块，通过定位块限位于定位孔中，表示安装时已移动至正确部位可以进行下一步紧固，降低对准难度，避免出现安装偏差。
可选地，如附图3所示，第一垫圈61的上下两侧的宽度较小，左右两侧的宽度较大，安装孔位、定位孔等集中分布在左右两侧，如此设置，左右两侧的强度较大，第二垫圈62与第一垫圈61的连接部位位于左右两侧，保证连接强度。
进一步地，支撑机构6可以为刚性材质，保证连接强度。
LED灯珠在使用过程中会产生发热问题，为了提高散热效果，车前灯透镜模组还包括散热器7，散热器7设置在第二垫圈62的下方。通过设置散热器7，避免灯珠因温度过高产生损坏，延长灯珠使用寿命。
进一步地，散热器7的下方还可以设置有空气对流驱动装置8。空气对流驱动装置8用于加速空气流动，空气流动过程中进行冷热空气的交换，加快热量的散热，提高散热效果。
可选地，为了进一步提高散热效果，散热器7为纯铝材质。高纯度的铝导热性能好，热导率可达236W/mK，以常用的6061铝合金为例，其热导率为180w/mK，对比可知，纯铝具有更高的热导率。通过提高热导率，使散热器7具备更佳的散热效果。纯铝的强度较低，本发明实施例中通过采用刚性材质的支撑机构6，以保证该车前灯透镜模组的整体强度，使用安全性、稳定性和可靠性较高。
进一步地，如附图1所示，散热器7可以为蛇形栅式结构，该种结构的散热器7不仅便于导热，且便于空气对流，使空气对流驱动装置8的工作效果较佳，进一步提高散热效果。
本发明实施例中，套筒4起连接作用，使凸透镜5与支撑机构6连接，示例地，如附图1所示，套筒4的前端为筒状结构，用于容纳凸透镜5。套筒4的后端为相对的两个连接板，在起到连接作用的前提下，一方面，使套筒4的重量较轻，另一方面，预留出足够的空间用于安装变光装置3等。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车前灯透镜模组，其特征在于，包括：光源、反光体、变光装置、套筒、凸透镜和支撑机构；
所述反光体包括贴合的第一反光杯和第二反光杯，所述第一反光杯为部分球体结构，其包括一个球面和两个平面，所述第二反光杯为部分球台结构，其顶面为球面，其余三面为平面，所述第一反光杯内设置有多个非球性曲面反射面，用于将所述光源向后发出的光经反射后集中在前部中心区域，所述第二反光杯内设置有多个非球面反射曲面，用于将所述光源向前发出的光经反射后集中在前部两侧区域以及近车端；
所述光源为多个LED灯珠形成的面光源，所述光源设置在所述支撑机构上，且位于所述第一反光杯和所述第二反光杯的贴合面的下方，所述光源的长度方向与所述贴合面平行；
所述套筒与所述支撑机构连接，所述凸透镜设置于所述套筒的与所述支撑机构相对的一端，所述变光装置与所述支撑机构连接，用于切换近光或远光模式。
2.根据权利要求1所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述光源包括2n个LED灯珠，所述2n个LED灯珠分两行平行布置，每行数量为n个，n为大于或等于4的正整数，每行灯珠的延伸方向与驾驶员双目连线平行。
3.根据权利要求1所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述支撑机构包括第一垫圈和第二垫圈，所述第一垫圈为环形垫圈，所述第二垫圈为半圆形垫圈，所述第二垫圈的开口端垂直连接在所述第一垫圈的一侧面上；
所述光源和所述反光体位于所述第二垫圈上，所述套筒与所述第一垫圈的另一侧面连接。
4.根据权利要求1或3所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述支撑机构为刚性材质。
5.根据权利要求3所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述车前灯透镜模组还包括散热器，所述散热器设置在所述第二垫圈的下方。
6.根据权利要求所5述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述散热器的下方设置有空气对流驱动装置。
7.根据权利要求5所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述散热器为纯铝材质。
8.根据权利要求5所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述散热器为蛇形栅式结构。
9.根据权利要求3所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述第一垫圈上设置有多个安装孔，所述套筒、所述变光装置和所述散热器通过螺栓固定在所述安装孔上。
10.根据权利要求1所述的车前灯透镜模组，其特征在于，所述套筒的前端为筒状结构，用于容纳凸透镜，所述套筒的后端为相对的两个连接板。
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