CN111365679A - 多排设置发光芯片的色温可调车大灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多排设置发光芯片的色温可调车大灯，属于车大灯领域，其包括底座和反光杯，底座设有多颗发光灯珠构成的近光模组，以及控制发光灯珠发光状态的控制模组；近光模组包括暖色灯珠和冷色灯珠；且一排冷色灯珠两侧各设有一排暖色灯珠，形成暖色灯珠间隔冷色灯珠的排列的结构；控制模组控制暖色灯珠和冷色灯珠的输出占空比，使得暖色灯珠和冷色灯珠的光线经过反光杯的反射混合在一起得到预设色温值的光线后，从反光杯内射出；相比与现有技术，本发明按照车大灯的实际需求，直接混出相应色温的光线，且该光线照射在地面上，光斑明显，亮度大，颜色纯，照明效果良好。

Description

多排设置发光芯片的色温可调车大灯
技术领域
本发明涉及车大灯领域，尤其涉及一种多排设置发光芯片的色温可调车大灯。
背景技术
汽车作为最常见的代步工具，汽车车大灯是汽车必不可少的组件；现有汽车车大灯大灯多为LED白灯，虽然光照亮度可以满足车的行驶需求，但是遭遇能见度很差的天气时，例如大雾天光线会和悬浮在空气中的细微颗粒发生漫反射，造成眼前一片白的效果，反而对于安全有着很大的威胁，需要开启低色温的黄色的灯光来起到照明作用。
专利号为201710124879.4的在先申请公开了一种车大灯的色温调节方法、系统及车辆；通过对三原色光源占空比的调节，实现灯珠的色温的调控；但是这种调控方式存在一些缺陷，第一是通过三原色混出相应的色温的光线，虽然理论上可以混出任意颜色，但是其远超出车大灯的实际需求，同时调结色温时调节颜色输出占空比过程复杂，对芯片具有一定要求，白白增加了成本；第二是在实际混光过程，由于各个灯珠本身存在一定的尺寸，故使得光线不能完全混在一起，最后得到的光线虽然色温值可以基本满足要求，但是照射在地面的光斑模糊，颜色不纯，不能满足车辆行驶时的照明需求。
因此如何得到一种简单有效，混光效果好的车大灯，是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种多排设置发光芯片的色温可调车大灯，采用暖色灯珠和冷色灯珠两种灯珠混光；根据车大灯的实际需求简化混光的具体过程；同时在一排冷色灯珠两侧各设置一排暖色灯珠，使得暖色灯珠的光线与冷色灯珠的光线充分混合在一起；得到亮度大，颜色纯的预定色温的光照。
为实现上述目的，本发明提供一种多排设置发光芯片的色温可调车大灯，包括底座和反光杯，底座设有多颗发光灯珠构成的近光模组，以及控制发光灯珠发光状态的控制模组；近光模组包括暖色灯珠和冷色灯珠；其中，一排冷色灯珠两侧各设有一排暖色灯珠，形成暖色灯珠间隔冷色灯珠的排列的结构；控制模组控制暖色灯珠和冷色灯珠的输出占空比，使得暖色灯珠和冷色灯珠的光线经过反光杯的反射混合在一起得到预设色温值的光线后，从反光杯内射出。
其中，底座包括安装板，近光模组设置在安装板上，且反光杯与底座连接后，安装板从反光杯底部插入反光杯内，形成安装板立在反光杯内，且灯珠的发光面朝向反光杯侧壁的结构。
优选的方案，反光杯与近光模组对应的反光面为第一椭圆截面，近光模组中心点位于第一椭圆截面的第一个焦点的位置；第一椭圆截面的第二焦点与第一焦点之间的间距为35-47mm。
优选的方案，还包括远光模组，近光模组和远光模组分别设置在安装板两侧面；且控制模组控制远光模组光线的色温。
具体的，远光模组至少包括一排暖色灯珠和一排冷色灯珠。
优选的方案，反光杯与远光模组对应的反光面为第二椭圆截面，近光模组中心点位于第二椭圆截面的第一个焦点的位置；椭圆截面的第二焦点与第一焦点之间的间距为37-49mm。
具体的，暖色灯珠的色温值为2000k-3500k，冷色灯珠的色温值为5000k-7000k。
具体的，控制模块接收手动指令对近光模组的色温进行调控，手动指令由档位开关或者无极调节开关触发。
具体的，控制模块接收输入的语音/手势色温调节指令对车大灯的色温进行调节，其中，语音/手势色温调节指令由语音控制模块/手势采集模块接收。
具体的，控制模块与冷色灯珠、暖色灯珠之间通过控制电路实现电连接，并控制冷色灯珠与暖色灯珠的输出功率占空比；其中，控制模块与冷色灯珠之间的控制电路、控制模块与暖色灯珠之间的控制电路相互独立。
本发明与现有技术相比具有下述有益之处，
1、本发明直接采用冷暖两种灯珠调节色温，更符合车大灯的实际实用中的需求；相比于三种颜色灯珠调节色温，剔除了车大灯使用过程中不必要的设置，同时混光活成更简单，对控制模块的要求低，降低成本。
2、近光模组采用冷光灯夹持暖光灯的排列方式，且将近光模组设置在反光杯中的特定位置，使得冷光灯与暖光灯的发射光线经过反光杯的反射后充分混合在一起，得到亮度足够，且光斑大小符合要求的颜色较纯的不同色温的光线；现有技术中采用3种颜色灯珠混光时，由于灯珠的实际设置存在间距，3中灯珠的光线混合不充足，且最后得到的光线亮度不够，颜色不纯等问题。
附图说明
图1为本发明的底座结构图；
图2为本发明的底座安装在反光杯上后的横截面图；
图3为反光杯聚光示意图；
图4为本发明的近光模组位置示意图；
图5为本发明的远光模组位置示意图；
图6为本发明的暖光灯与冷光灯混光示意图；
图7为本发明的反光杯内部结构图。
主要元件符号说明如下：
1、底座；2、安装板；3、近光模组；4、远光模组；5、反光杯；31、暖色灯珠；32、冷色灯珠；51、第一椭圆截面；52、第二椭圆截面；311、小面积光斑；322、面积较大的光斑。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
车大灯的主要用于夜间或者光线暗处的照明；现有市面上LED大灯模组色温大部分是单种颜色，这种单色光在使用过程中，车大灯照射在地面上能够形成的光斑亮度大，颜色纯，符合夜间照明的需求；但是这种单色光色温在4000K以上，在恶劣雨/雾/雪天气下，冷色温的灯光照射距离相对晴朗天气比较差，所以需要选用暖色光应对在恶劣天气，让驾驶员可以观察更远的距离，保证行车安全。
为了解决上述问题，现有技术中的车大灯出现了可以调节输出色温的车大灯；其原理是通过调控三原色灯珠输出功率占空比，调节出预定色温的光线；但是这种调节色温的方式并未贴合车大灯使用过程中的实际需要，如果要实现精准控制三种灯珠的输出占空比，则对控制芯片的有一定要求，徒增车大灯的成本；第二是使用三种灯珠混光时，由于实际安装时，三种不同颜色灯珠之间存在间距，三种灯珠的光线难以充分混合在一起，最终从车大灯射出的光线中，还包括大量未能充分混合的光线，导致车大灯射出的光线颜色不纯，同时照射在地面时得到的光斑模糊，亮度低。
车大灯在实际使用中包括用于夜间照明的冷色光，即白光，以及雾天使用的暖色光，即黄光；采用三原色混光得到预设色温的光线，虽然理论上可以混出任意颜色的光，但是在车大灯上其他颜色基本用不上，同时采用三原色灯珠在车大灯上混光时，最后得到的车大灯光斑模糊，难以满足车辆行驶时对车大灯的照明需求，难以在车大灯中得到实际应用。
本发明提供一种多排设置发光芯片的色温可调车大灯，按照车大灯的实际需求，直接混出相应色温的光线，且该光线照射在地面上，光斑明显，亮度大，颜色纯，照明效果良好；参阅图1-图2，其包括底座1和反光杯5，底座1设有多颗发光灯珠构成的近光模组3，以及控制发光灯珠发光状态的控制模组；近光模组3包括暖色灯珠31和冷色灯珠32；且一排冷色灯珠32两侧各设有一排暖色灯珠31，形成暖色灯珠31间隔冷色灯珠32的排列的结构；控制模组控制暖色灯珠31和冷色灯珠32的输出占空比，使得暖色灯珠31和冷色灯珠32的光线经过反光杯5的反射混合在一起得到预设色温值的光线后，从反光杯5内射出。
在本实施例中，底座1包括一块安装板2，近光模组3设置在安装板2上，且反光杯5与底座1连接后，安装板2从反光杯5底部插入反光杯5内，形成安装板2立在反光杯5内，且灯珠的发光面朝向反光杯5侧壁的结构；近光模组3的冷色灯珠32和暖色灯珠31的光线通过方光杯的反射后按照设定的光形射出，同时冷色灯珠32和暖色灯珠31的光线混合得到预设色温值的光线；由于暖色灯珠31两侧均设有冷色灯珠32，暖色灯珠31的光线被两侧冷色灯珠32的光线充分混合；最终射出的光线照在地面上，形成亮度大，颜色纯的明显光斑。
在本实施例中，反光杯5与底座1之间为可拆卸结构；安装板2从反光杯5底部插入；灯珠发射的光线经过反光杯5的反射后从反光杯5另一端的开口射出。
在本实施例中，暖光灯为黄色光源，冷光灯为白色光源；具体的，暖色灯珠31的色温值为2000k-3500k，冷色灯珠32的色温值为5000k-7000k。
在本实施例中，近光模组3的灯珠共三排，冷色光灯珠一排，暖色光灯珠两排。
在本实施例中，一排暖色灯与一排冷灯的灯珠数量相等；每排灯珠数量不限；优选的每排灯珠的数量为3个，最后混出的光线亮度可满足需求；当每排灯珠的数量为3个时，近光模组3中的灯珠按照3*3的形成矩形整列。
其中每排灯珠的定义为，距离反光杯5底部距离相同的灯珠为同一排灯珠；故三排灯珠至反光杯5底部的距离逐渐变化，各排灯珠发出光线经过反光杯5的反射后形成光形不同。
在本实施例中，冷色灯珠32和暖色灯珠31的发光原理是利用发蓝光的LED基片与荧光粉配合得到白光或者黄光；发光颜色不同通过对荧光粉的化学成分和粉层厚度进行调控。
优选的方案，反光杯5与近光模组3对应的反光面为第一椭圆截面51，近光模组3中心点位于第一椭圆截面51的第一个焦点的位置；第一椭圆截面51的第二焦点与第一焦点之间的间距为35-47mm。
参阅图3，单一灯珠的光线发出后经过反光杯5的多次反射后，大部分的光线集聚在某一方向上射出，小部分的光线向反光杯5的四周散射；当这些光线照射地面时，集聚的光线会在地面形成光斑，光斑的亮度会明显较四周大。
在本实施例中，反光杯5的开口处设有透镜；且透镜的一个焦点与第一椭圆的第二焦点重合；冷色灯珠32和暖色灯珠31的光线在椭圆的第二焦点出混合后穿过透镜射出，照射在地面上；其中光斑的大小由灯珠与反光杯5的相对位置、及光杯的焦距长度决定。
参阅图4、图6和图7，一排冷色灯珠32的中心点位于第一椭圆的第一焦点位置；且与反光杯5底部的间距为8-10mm；冷色灯珠32发射的光线经过反光杯5的反射后照射在地面上形成面积较大的光斑322；两侧的暖色灯珠31的光线经过反光杯5的反射后照射在地面上形成两个小面积光斑311，且两个小面积光斑311分别与冷色灯形成的面积较大的光斑322上下部分重合，暖色灯珠31与冷色灯珠32的光线充分混合，其中暖色灯珠31光斑与冷色灯珠32光斑混合时，两者为重合处的最大距离在0.5mm内；形成亮度大、颜色纯的光斑；满足车大灯的光照需求。
参阅图2和图5，还包括远光模组4，近光模组3和远光模组4分别设置在安装板2两侧面；且控制模组控制远光模组4发光的色温；其中近光模组3用于为车大灯提供近光效果，远光模组用于为车大灯提供远光效果。
在本实施例中，反光杯5与远光模组4对应的反光面为第二椭圆截面52，近光模组3中心点位于第二椭圆截面52的第一个焦点的位置；椭圆截面的第二焦点与第一焦点之间的间距为37-49mm。
在本实施例中，一排冷色灯珠32的中心点位于第二椭圆的第一焦点位置；且与反光杯5底部的间距为6-8mm，远光模组4至少包括一排暖色灯珠31和一排冷色灯珠32；远光模组4可以为一排暖色灯珠31和一排冷色灯珠32的两排结构，且暖色灯珠31设置在冷色灯珠32远离反光灯底部的一侧；因为按照国标的要求在打开远光灯时，必须远光LED和近光LED同时点亮，故远光模组4只有两排时，未被冷色灯混光的一侧为靠近近光灯模组的一侧，近光模组3中的暖色灯珠31散射的光线可以对远光LED的混光效果起一定帮助，同时由于打开远光灯时近光灯也需要被打开，故即使两排灯珠也并不会影响车大灯照射的整体效果。
另一个方案，远光模组4中的冷色灯珠32和暖色灯珠31也可以按照与近光模组3相同的方式排列。
优选的方案，控制模块接收手动指令对近光模组3的色温进行调控，手动指令由档位开关或者调节开关触发。
上一方案的另一种替代的方案，控制模块接收输入的语音/手势色温调节指令对车大灯的色温进行调节，其中，语音/手势色温调节指令由语音控制模块/手势采集模块接收。
在本实施例中，控制模块与冷色灯珠32、暖色灯珠31之间通过控制电路实现电连接，并控制冷色灯珠32与暖色灯珠31的输出功率占空比；其中，控制模块与冷色灯珠32之间的控制电路、控制模块与暖色灯珠31之间的控制电路相互独立；具体的控制模组通过控制不同电路中的不同电流，控制冷色灯珠32或者暖色灯珠31的输出功率的占空比，使得使冷色灯珠32或者暖色灯珠31的亮度不同，从而混出不同的色温的光线。
实施例1:
当起雾时，将车大灯调整至暖色档；混光后的光线为黄色，色温为3000k。
其中暖色灯珠31的采用额定功率时色温为2500k灯珠，其中冷色灯珠32的采用额定功率时色温为6000k灯珠。
控制模组调控暖色灯珠31输出功率占空比为70%-80%，冷色灯珠32输出功率的占空比为15%-30%；混出预定色温的光线，且改光线照射在地面，光斑亮度大，颜色较纯，符合照明需求。
实施例2:
当由于空气中细微颗粒，导致可视度降低时，将车大灯调整中色档；混光后的光线为淡黄色，色温为4000k。
其中暖色灯珠31的采用额定功率时色温为2500k灯珠，其中冷色灯珠32的采用额定功率时色温为6000k灯珠；
控制模组调控暖色灯珠31输出功率占空比为45%-55%，，冷色灯珠32输出功率的占空比为45%-60%；混出预定色温的光线，且改光线照射在地面，光斑亮度大，颜色较纯，符合照明需求。
实施例3:
当在车在暗处行驶时，将车大灯调整冷色档；混光后的光线为白色，色温为5000k。
其中暖色灯珠31的采用额定功率时色温为2500k灯珠，其中冷色灯珠32的采用额定功率时色温为6000k灯珠；
控制模组调控暖色灯珠31输出功率占空比为5%-15%，，冷色灯珠32输出功率的占空比为80%-90%；混出预定色温的光线，且改光线照射在地面，光斑亮度大，颜色较纯，符合照明需求。
除上述实施例外，还可以混出色温变化范围为2000-7000K内的任意色温的光线,以满足客户不同的使用环境需要。
本发明的优势在于：
1、本发明直接采用冷暖两种灯珠调节色温，更符合车大灯的实际实用中的需求；相比于三种颜色灯珠调节色温，剔除了车大灯使用过程中不必要的设置，同时混光活成更简单，对控制模块的要求低，降低成本。
2、近光模组采用冷光灯夹持暖光灯的排列方式，且将近光模组设置在反光杯中的特定位置，使得冷光灯与暖光灯的发射光线经过反光杯的反射后充分混合在一起，得到亮度足够，且光斑大小符合要求的颜色较纯的不同色温的光线。
3、远光模组可以为一排暖色灯珠和一排冷色灯珠的两排结构，且暖色灯珠设置在冷色灯珠远离反光灯底部的一侧；远光模组只有两排时，冷色灯珠未被暖色灯混光的一侧为靠近近光灯模组的一侧，近光模组中的暖色灯散射的光线可以对远光LED的混光效果起一定帮助，同时由于打开远光灯时近光灯也需要被打开，故即使两排灯珠也并不会影响车大灯照射的整体效果。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，包括底座和反光杯，底座设有多颗发光灯珠构成的近光模组，以及控制发光灯珠发光状态的控制模组；近光模组包括暖色灯珠和冷色灯珠；其中，一排冷色灯珠两侧各设有一排暖色灯珠，形成暖色灯珠间隔冷色灯珠的排列的结构；控制模组控制暖色灯珠和冷色灯珠的输出占空比，使得暖色灯珠和冷色灯珠的光线经过反光杯的反射混合在一起得到预设色温值的光线后，从反光杯内射出。
2.根据权利要求1所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，底座包括安装板，近光模组设置在安装板上，且反光杯与底座连接后，安装板从反光杯底部插入反光杯内，形成安装板立在反光杯内，且灯珠的发光面朝向反光杯侧壁的结构。
3.根据权利要求2所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，反光杯与近光模组对应的反光面为第一椭圆截面，近光模组中心点位于第一椭圆截面的第一个焦点的位置；第一椭圆截面的第二焦点与第一焦点之间的间距为35-47mm。
4.根据权利要求2所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，还包括远光模组，近光模组和远光模组分别设置在安装板两侧面；且控制模组控制远光模组光线的色温。
5.根据权利要求4所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，远光模组至少包括一排暖色灯珠和一排冷色灯珠。
6.根据权利要求4所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，反光杯与远光模组对应的反光面为第二椭圆截面，近光模组中心点位于第二椭圆截面的第一个焦点的位置；椭圆截面的第二焦点与第一焦点之间的间距为37-49mm。
7.根据权利要求1所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，暖色灯珠的色温值为2000k-3500k，冷色灯珠的色温值为5000k-7000k。
8.根据权利要求1所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，控制模块接收手动指令对近光模组的色温进行调控，手动指令由档位开关或者无极调节开关触发。
9.根据权利要求1所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，控制模块接收输入的语音/手势色温调节指令对车大灯的色温进行调节，其中，语音/手势色温调节指令由语音控制模块/手势采集模块接收。
10.根据权利要求1所述的多排设置发光芯片的色温可调车大灯，其特征在于，控制模块与冷色灯珠、暖色灯珠之间通过控制电路电连接，并控制冷色灯珠与暖色灯珠的输出功率占空比；其中，控制模块与冷色灯珠之间的控制电路、控制模块与暖色灯珠之间的控制电路相互独立。
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