CN110285384A - 一种前照灯光源组件、散热机构、变光机构、前照灯 - Google Patents

一种前照灯光源组件、散热机构、变光机构、前照灯 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种前照灯光源组件、散热机构、变光机构、前照灯，主要包括错位安装的第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源分别由一反光碗罩住，用以将第一光源和第二光源发射的光线反射后经过透射镜输出，所述反光碗内侧具有自由曲面，所述第一光源经由反光碗发射后，当开启近光时，透射镜透射后输出“梯形一边向上凸起状”的光型，当开启远光时，透射镜透射后输出“梯形中间向上凸起状”的光型，所述第二光源经由反光碗反射后，透射镜透射后输出底端呈倒置梯形，顶部呈半椭圆形的光型。本发明采用单个LED光源实现近光，以致于近光截止线清楚，输出光型无双眼皮现象。

Description

一种前照灯光源组件、散热机构、变光机构、前照灯
技术领域
本发明涉及汽车光学技术领域，特别是涉及一种前照灯光源组件、散热机构、变光机构、前照灯。
背景技术
汽车前照灯通常包括近光和远光，其中，近光也可称为近光光束，近光前照灯提供光的分布，设计用于提供足够的前向和侧向照明，限制指向其他道路使用者眼睛的光，以控制眩光，参见图1，并且，国际欧洲经委会规定了近光光束上方必须要有一尖锐且不对称的明暗截止线，以防止大量光线投射到前车或迎面而来的汽车的驾驶员眼中。因此，近光前照灯适用于前方存在其他车辆的情况。其中，远光也可称为主光束，驱动光束或全光束，远光前照灯提供明亮的中心加权光分布，而没有特别控制朝向其他道路使用者眼睛的光，参见图2。因此，远光前照灯仅仅适合在道路上单独使用，因为它们产生的眩光会分散其他驾驶员的注意力。
目前，大多数汽车前灯使用传统的光源，如卤钨灯或氙灯，但传统光源(如卤钨灯或氙灯)的汽车前灯寿命短，易受冲击和振动而损坏，从而使得故障率高，并且传统的灯源功耗较高。另外，传统的光源大多为卤钨灯或氙灯，即光源是以球形图案发光，因此，通常还需要诸如反射器和配光镜的光学器件的组合来捕获和利用高百分比的光。
而发光二极管(LED)比传统光源具有更长的寿命，并且由于其固态结构而非常坚固，另外，由于LED管芯背面的反射元件，它们以近似半球形的图案发光，例如，光在一个轴上从大约-90度到+90度发射，这使得LED成为汽车前灯的理想选择。因此，逐渐有人提出LED前照灯，并为了达到期望的强度，LED照明模块的数量可以接近10个模块用于近光模式，12个模块用于远光模式，并且每个模块还需要单独的热管理模块。这就使得需要大的体积来封装照明模块，相应地，随着前照灯的期望要求不断增加，包装体积要求也增加。这就导致车辆中的额外空间需求增加，这是不期望的。
LED灯源在使用过程中，主要存在的原因在于自反光杯反射出来的近光经透射输出后的光型存在双眼皮现象，而远光的输出光型亮度和距离不够。
另外，光源的散热结构不能和光源紧密结合，使得散热结构变得复杂化。
还有，目前所使用到的近光补光的前照灯，对于装配生产要求非常高，使得在制造过程当中，产品的合格率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种前照灯光源、散热机构、变光机构、前照灯。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明的技术方案之一是一种前照灯的光源组件，包括分别设置在安装板上下两侧的第一光源和第二光源，分别对应于所述第一光源和所述第二光源设置的内侧为自由曲面的第一反光碗和第二反光碗罩住，以及一透射镜，第一光源和第二光源位置错开，第二光源距离透射镜近，第一光源距离透射镜远；第一光源和第二光源分别位于第一反光碗和第二反光碗的焦距处。其中，
所述第一光源发出的光线经由反光碗发射后，并经透射镜透射后形成顶部呈矩形，底部呈倒置梯形/椭圆形的光型；
所述第二光源发出的光线经由反光碗反射后，并经透射镜透射后形成底端呈倒置梯形，顶部呈半椭圆形的光型；
所述第一光源和所述第二光源共同发出的光线经由反光碗反射后，并经透射镜透射后形成顶部呈矩形，底部呈倒置梯形/椭圆形的光型，亮度增加。
本发明当中，第一光源为提供远近光的光源，第二光源为提供补光的光源。
作为优选，所述第一光源、第二光源分别为集成有LED芯片的电路板。
本发明的技术方案之二是一种前照灯散热机构，包括散热本体，所述散热本体两侧开口且在散热本体内部固定设置一安装板，所述安装板用于安装如权利要求1～2任一项所述的前照灯光源的第一光源和第二光源，第一光源和第二光源安装在所述散热本体内后，反光碗可拆卸地安装在散热本体上，以将散热本体两侧的开口封住，所述散热本体的内部对应第一光源和第二光源位置分别开设至少一个通风孔，所述散热本体一体成型自带散热片，且靠近左右两侧的多个所述散热片分别沿所述第一反光碗/所述第二反光碗的左右边缘延伸，形成弧形的通风道，所述散热本体的尾部嵌入式安装风扇。
作为优选，所述风扇一侧通过螺栓安装有风扇罩。
作为优选，所述第一光源和第二光源通过螺栓配合安装板上设置的螺纹孔安装在所述安装板上；
所述反光碗通过螺栓配合散热本体上设置的安装孔安装在所述散热本体上。
本发明的技术方案之三是一种前照灯变光机构，包括挡板、电磁铁，所述挡板通过挡板连接短轴活动地安装在第一光源、第二光源和透射镜之间，所述电磁铁设置在所述挡板连接短轴下方，电磁铁通电后吸合磁芯，拉下挡板连接短轴，挡板位置发生改变，实现远近光变换。
作为优选，所述电磁铁通电前挡板处在近光位置，通电后挡板处在远光位置，电磁铁断电后通过弹簧将磁芯复位，回到挡板近光位置。
本发明的技术方案之四是一种前照灯，包括如上所述的前照灯光源、如上所述的前照灯散热机构以及如上所述的前照灯变光机构、透镜，所述第一光源和第二光源通过安装板安装在所述散热本体内部，反光碗可拆卸地安装在散热本体上，以将散热本体两侧的开口封住，所述第一光源和第二光源发射的光源反射后经过前照灯变光机构后再通过透射镜输出，所述透镜安装于一透镜支架上。
作为优选，所述散热本体一端设置有电磁铁安装座，所述电磁铁固定安装在电磁铁安装上，对应电磁铁安装座位置在其一边延伸出一对支柱，所述支柱上开设有安装槽，所述挡板安装在所述安装槽内，所述挡板连接短轴与挡板相连接。
作为优选，所述透镜支架安装在散热本体的一端，将所述前照灯变光机构封闭。
有益效果在于：
1、本发明采用单个LED灯源(第一光源)实现近光，以致于近光截止线清楚，无双眼皮现象。
2、本发明中的散热机构巧妙设计，与双光源和双发光碗的设计匹配，形成一个整体结构紧凑地光源散热机构，结构精致，安装简单，维修方便。
3、本发明中的变光机构在近光光源打开时，第二光源不通电工作，近光无补光，整体结构降低了装配生产要求，合格率得到有效提高。
4、本发明中的前照灯，通过光源安装在散热本体内部，再由反光碗封住散热本体开口，同时利用透射支架配合散热本体将安装在散热本体一端的变光机构封住，以此使得整个光路在一个封闭的空间进行，整体的结构紧凑，装配生产要求不高，产品输出光型好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为反映前照灯出射光型在路面形成近光的光型示意图；
图2为反映前照灯出射光型在路面形成远光的光型示意图；
图3为本发明实施例的一种前照灯的爆炸结构示意图；
图4为本发明实施例1的光型输出效果图；
图5为本发明实施例1的光型输出效果图；
图6为本发明实施例1的光型输出效果图；
图7为本发明实施例2的一种前照灯散热机构的轴侧图；
图8为本发明实施例3的一种前照灯变光机构的轴侧图；
图9为本发明实施例的光路结构图；
图10为本发明实施例4的一种前照灯的轴测图。
图11为本发明实施例的散热风路图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例1：
本发明实施例，请参考图3所示，是一种前照灯光源，包括相互错开安装的第一光源101和第二光源102，其中所述第一光源、第二光源分别为集成有LED芯片的电路板，所述第一光源101和第二光源102分别由第一反光碗103和第二反光碗104罩住，用以将第一光源101和第二光源102发射的光源反射后经过透射镜输出，所述反光碗103和104内侧具有自由曲面。第一光源101和第二光源102位置错开，第二光源102距离透射镜近，第一光源101距离透射镜远。第一光源101和第二光源102分别位于第一反光碗103和第二反光碗104的焦距处。
请参考图4所示，所述第一光源101经由反光碗103发射后，当开启近光时，透射镜透射后输出“梯形一边向上凸起状”的光型；
请参考图5所示，所述第一光源101经由反光碗103发射后，当开启远光时，透射镜透射后输出“梯形中间向上凸起状”的光型；
请参考图6所示，所述第二光源102经由反光碗104反射后，透射镜透射后输出底端呈倒置梯形，顶部呈半椭圆形的光型。
实施例2：
本发明实施例，请参考图3和图7所示，是一种前照灯散热机构，包括散热本体201，所述散热本体201两侧开口且在散热本体201内部固定设置一安装板202，所述安装板202用于安装如实施例1所述的前照灯光源的第一光源101和第二光源102，第一光源101和第二光源102安装在所述散热本体201内后，第一反光碗103和第二反光碗104可拆卸地安装在散热本体201上，以将散热本体201两侧的开口封住，所述散热本体201的内部开设若干通风孔203，且靠近左右两侧的多个所述散热片209分别沿所述第一反光碗/所述第二反光碗的左右边缘延伸，形成弧形的通风道210，所述散热本体201的尾部嵌入式安装风扇204。
本发明实施例具体实施时，请参考图7所示，散热本体201两端通气，其中一端安装风扇204，配合散热本体201侧壁的通风孔203对第一光源101和第二光源102进行通风散热。而未安装风扇的另一端，是光路通道，第一光源101和第二光源102发出的光线经过反光碗103和104通过散热本体201的这一端将光放射出去，这一端用于安装透镜，使得光经过透镜透射后输出。散热本体201内部一体式连接有散热片，散热时，开启风扇204，风会从通风孔203进入到散热本体201内，经过安装板202时将其上安装的第一光源101和第二光源102工作散发的热量带走，配合散热片将热量消化，实现散热。
本发明实施例，通风孔203设置成多个，对应第一光源101和第二光源102的安装位置进行安装设计，使得散热风一进入即可和第一光源101和第二光源102进行接触，带走其工作散发的热量。
请继续参考图11所示，图中箭头表示的是风向，散热本体201内部设置风槽，风经过两个光路模块将其散发的热量带出后，会沿着风槽进行移动，同时配合着散热本体201一体成型的散热片，吸收热量，整体散热效果十分良好。
在一具体实施例中，所述风扇204一侧通过螺栓安装有风扇罩205。
另一具体实施例中，所述第一光源101和第二光源102通过螺栓配合安装板202上设置的螺纹孔安装在所述安装板202上；
所述反光碗103通过螺栓配合散热本体201上设置的安装孔安装在所述散热本体201上。
实施例3：
本发明实施例，请参考图3和图8所示，一种前照灯变光机构，包括挡板301、电磁铁303，所述挡板301通过挡板连接短轴302活动地安装在第一光源101、第二光源102和透射镜401之间，所述电磁铁303设置在所述挡板连接短轴302下方，电磁铁303通电后吸合磁芯，拉下挡板连接短轴302，挡板301位置发生改变，实现远近光变换。
进一步，所述电磁铁303通电前挡板301处在近光位置，通电后挡板301处在远光位置，电磁铁303断电后通过弹簧将磁芯复位，回到挡板近光位置。
请继续参考图9所示，图9所示的是挡板301处在近光位置，图中箭头表示光的传播方向。图9所示的状态近光无补光，通电后，挡板301被吸住，此时，处于远光位置，同时也可以进行补光。
实施例4：
本发明实施例，参考图3所示，一种前照灯，包括如实施例1所述的前照灯光源、如实施例2所述的前照灯散热机构以及如实施例3所述的前照灯变光机构、透镜401，所述第一光源101和第二光源102通过安装板202安装在所述散热本体201内部，第一反光碗103和第二反光碗104可拆卸地安装在散热本体201上，以将散热本体201两侧的开口封住，所述第一光源101和第二光源102发射的光源反射后经过前照灯变光机构后再通过透射镜401输出，所述透镜401安装于一透镜支架402上。
在一具体实施例中，所述散热本体201一端设置有电磁铁安装座206，所述电磁铁303固定安装在电磁铁安装206上，对应电磁铁安装座206位置在其一边延伸出一对支柱207，所述支柱207上开设有安装槽208，所述挡板301安装在所述安装槽208内，所述挡板连接短轴302与挡板301相连接，所述挡板连接短轴302穿过挡板301上面的两个圆孔，然后在挡板连接短轴302两侧的凹槽上卡上卡簧固定。
对应第二光源102的第二反光碗104的下端，采用盖板403配合散热本体201利用螺栓安装在第二反光碗104的下端，主要是起到保护和美观的作用。
本发明实施例中的前照灯，通过光源安装在散热本体201内部，再由反光碗封住散热本体201开口，同时利用透镜支架402配合散热本体将安装在散热本体201一端的变光机构封住，以此使得整个光路在一个封闭的空间进行，整体的结构紧凑，装配生产要求不高，产品输出光型优异。
现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种前照灯的光源组件，其特征在于，包括分别设置在安装板上下两侧的第一光源和第二光源，分别对应于所述第一光源和所述第二光源设置的内侧为自由曲面的第一反光碗和第二反光碗罩住，以及一透射镜，第一光源和第二光源位置错开，第二光源距离透射镜近，第一光源距离透射镜远；第一光源和第二光源分别位于第一反光碗和第二反光碗的焦距处。其中，
所述第一光源发出的光线经由反光碗发射后，并经透射镜透射后形成顶部呈矩形，底部呈倒置梯形/椭圆形的光型；
所述第二光源发出的光线经由反光碗反射后，并经透射镜透射后形成底端呈倒置梯形，顶部呈半椭圆形的光型；
所述第一光源和所述第二光源共同发出的光线经由反光碗反射后，并经透射镜透射后形成顶部呈矩形，底部呈倒置梯形/椭圆形的光型，亮度增加。
2.根据权利要求1所述的一种前照灯光源组件，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源均为集成有LED芯片的电路板。
3.一种前照灯散热机构，其特征在于，包括散热本体，所述散热本体两侧开口且在散热本体内部固定设置一安装板，所述安装板用于安装如权利要求1～2任一项所述的前照灯光源的第一光源和第二光源，第一光源和第二光源安装在所述散热本体内后，反光碗可拆卸地安装在散热本体上，以将散热本体两侧的开口封住，所述散热本体的内部对应第一光源和第二光源位置分别开设至少一个通风孔，所述散热本体一体成型自带散热片，且靠近左右两侧的多个所述散热片分别沿所述第一反光碗/所述第二反光碗的左右边缘延伸，形成弧形的通风道，所述散热本体的尾部嵌入式安装风扇。
4.根据权利要求3所述的一种前照灯散热机构，其特征在于，所述风扇一侧通过螺栓安装有风扇罩。
5.根据权利要求3～4任一项所述的一种前照灯散热机构，其特征在于，
所述第一光源和第二光源通过螺栓配合安装板上设置的螺纹孔安装在所述安装板上；
所述反光碗通过螺栓配合散热本体上设置的安装孔安装在所述散热本体上。
6.一种前照灯变光机构，其特征在于，包括挡板、电磁铁，所述挡板的两端各自通过一挡板连接短轴活动地安装在第一光源、第二光源和透射镜之间，所述电磁铁设置在所述挡板连接短轴下方，电磁铁通电后吸合磁芯，拉下挡板连接短轴，挡板位置发生改变，实现远近光变换。
7.根据权利要求6所述的一种前照灯变光机构，其特征在于，所述电磁铁通电前挡板处在近光位置，通电后挡板处在远光位置，电磁铁断电后通过弹簧将磁芯复位，回到挡板近光位置。
8.一种前照灯，其特征在于，包括如权利要求1～2任一项所述的前照灯光源、如权利要求3～5任一项所述的前照灯散热机构以及如权利要求6～7任一项所述的前照灯变光机构、透镜，所述第一光源和第二光源通过安装板安装在所述散热本体内部，反光碗可拆卸地安装在散热本体上，以将散热本体两侧的开口封住，所述第一光源和第二光源发射的光源反射后经过前照灯变光机构后再通过透射镜输出，所述透镜安装于一透镜支架上。
9.根据权利要求8所述的一种前照灯，其特征在于，所述散热本体一端设置有电磁铁安装座，所述电磁铁固定安装在电磁铁安装上，对应电磁铁安装座位置在其一边延伸出一对支柱，所述支柱上开设有安装槽，所述挡板安装在所述安装槽内，所述挡板连接短轴与挡板相连接。
10.根据权利要求9所述的一种前照灯，其特征在于，所述透镜支架安装在散热本体的一端，将所述前照灯变光机构封闭。
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