CN205956796U - 一种多颗粒led双光透镜模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多颗粒LED双光透镜模组，包括安装在散热器上的光源总成和透镜总成，第一LED模组上具有间隔固定三颗以上的第一LED光源，第一内灯罩上的各第一聚光器与各第一LED光源对应，第二LED模组上具有间隔固定至少两颗第二LED光源，第二内灯罩上的各第二聚光器与各自的第二LED光源对应；透镜总成的支架前端的开口处安装有透镜、后端连接在散热器的安装座上，连接在支架上的挡板水平设置在支架的空腔内，透镜内焦点o位于挡板曲面的前中部区域，驱动模块包括驱动器和导线并与第一电路板和第二电路板连接。本实用新型结构紧凑、能较好解决LED模组散热效果差及近光明暗截止线发彩问题。

Description

一种多颗粒LED双光透镜模组

技术领域

本实用新型涉及一种多颗粒LED双光透镜模组，属于LED车灯照明技术领域。

背景技术

LED光源因其寿命长、可靠性高、体积小、能耗低以及响应时间短而应用于汽车照明领域。随着大功率、大光通量、高照度值LED技术的日渐成熟，以及顺应未来汽车向紧凑、节能、安全、智能等方向发展的趋势，自然而然地成为汽车照明光源的选择，并有逐步代替卤素、HID光源的趋势，被业内人士成为第四代汽车绿色光源。

汽车前照灯近光明暗截止线的高低意味着近光在路面上照射距离的远近，其高度的稳定对于行车安全和驾驶体验都非常重要。远近光一体前照灯因其造型独特、结构紧凑，正受到越来越多的关注。然而，大功率LED光源组成的远近光一体透镜模组，分别采用大功率LED近光光源和大功率LED远光光源，并通过电磁阀带动挡板作动，进行远近光的切换。然而，远近光一体前照灯均采用大功率单颗的LED光源，因此所形成的近光截止线图案经过透镜后会出现散射现象，即近光截止线发彩，造成近光截止线不明显，同时还会出现近光发蓝的问题。再则单颗大功率LED光源热量集中，前照灯工作过程中，其热量无法及时散出，而影响光源长时间使用的光通量稳定性。

发明内容

本实用新型的目的是提供结构紧凑、能较好解决LED模组散热效果差及近光明暗截止线发彩问题的一种多颗粒LED双光透镜模组。

本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：包括散热器、光源总成、透镜总成及驱动模块；

所述的光源总成包括安装在散热器上的第一LED模组和第二LED模组，散热器包括具有针柱状的散热体、前端面上下设置的第一安装面和第二安装面以及前端两个以上的安装座；

所述的第一LED模组包括第一电路板、间隔固定在第一电路板上三颗以上的第一LED光源以及具有多个第一聚光器的第一内灯罩，第一内灯罩和第一电路板通过定位柱定位并固定在散热器的第一安装面上，第一内灯罩上的各第一聚光器与各第一LED光源对应，各第一LED光源点亮时的光线通过各自对应的第一聚光器的全反射，并经过挡板遮挡在透镜内焦点o处复合汇聚形成近光明暗截止线配光图案，再经透镜后形成近光明暗截止线；

所述第二LED模组包括第二电路板、间隔固定在第二电路板上的至少两颗第二LED光源以及具有多个第二聚光器的第二内灯罩，第二内灯罩和第二电路板通过定位柱定位并固定连接在散热器的第二安装面上，第二内灯罩上的各第二聚光器与各自的第二LED光源对应，各第二LED光源点亮时的光线通过各自对应的第二聚光器的全反射在透镜内焦点o处复合汇聚，且第二LED模组复合汇聚在透镜内焦点o处的光线和第一LED模组复合汇聚在透镜内焦点o处的光线经透镜后形成远光光型；

所述的透镜总成包括透镜、用于对透镜定位和固定的支架以及用于形成近光明暗截止线的挡板，所述的支架四周封闭且两端为敞口状，支架前端的开口处安装有透镜、后端连接在散热器的安装座上，连接在支架上的挡板水平设置在支架的空腔内，且挡板前端设有内凹的曲面，透镜内焦点o位于挡板曲面的前中部区域；

所述的驱动模块包括用于将汽车电压转换为LED模组工作电压的驱动器和导线，导线与第一电路板和第二电路板连接。

本实用新型的双光透镜模组在散热器上部第一安装面上安装有第一LED模组、下部的第二安装面上安装有第二LED模组，而第一LED模组具有间隔设置的三颗以上第一LED光源，并配以第一内灯罩上的多个第一聚光器，可将各第一LED光源经对应的第一聚光器的全反射后在透镜内焦点o处复合聚集，且光线通过安装在支架内的挡板遮挡后能形成近光明暗截止线配光图案，使各第一LED光线复合形成最终光幕图案，再经透镜后能在汽车正前方形成“上方暗、下方亮，并带有15°或45°明暗交界”的近光明暗截止线配光图案，能很好地解决了单颗LED透镜模组近光截止线发彩严重的问题。本实用新型第二LED模组间隔设置有两颗以上第二LED光源，并配以第二内灯罩上的多个第二聚光器，将各第二LED光源经各自对应的第二聚光器的全反射在透镜内焦点o处复合聚集，使第二LED模组复合汇聚在透镜内焦点o处的光线并与第一LED模组复合汇聚在透镜内焦点o处的光线复合形成最终远光光幕图案，经透镜后能在汽车正前方形成“中央区域高亮，并向四周逐渐变暗”的远光光型。本实用新型通过驱动模块控制第一LED模组工作或同时控制第一LED模组和第二LED模组，而且实现近光和远光的切换，结构简单，结构紧凑。本实用新型各第一LED光源在第一电路板上间隔排布，同时各第二LED光源在第二电路板上间隔排布，不仅能减少每颗LED光源的功率，且每个LED光源是分散设置在各自的电路板上，可相对有效地将LED光源所产生活的热量均匀导入散热器上进行散热，而能提高散热效率。加之，本实用新型散热器采用带有针柱状的散热体，比翅片状散热器拥有更大的散热表面积，并且细长柱状散热结构导热能力显著优于翅片状散热结构，将第一LED模组和第二LED模组工作时产生热量散出，提高LED光源长时间使用的光通量稳定性。本实用新型的第一LED模组与第一内灯罩通过定位柱定位并固定在散热器的第一安装面上，同时第二LED模组与第二内灯罩也通过定位柱定位并固定在散热器的第二安装面上，减少了安装定位误差，提高模组LED光源与内灯罩的定位精度。本实用新型不仅巧妙地将近光与远光功能融合一体，极大地减少了远、近光模组的体积，并且通过多个LED光源较大程度削弱了透镜模组近光发蓝问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述。

图1是本实用新型一种多颗粒LED双光透镜模组的结构示意图。

图2是本实用新型一种多颗粒LED双光透镜模组的俯视结构示意图。

图3是图2的A-A剖视结构示意图。

图4是本实用新型一种多颗粒LED双光透镜模组的爆炸结构示意图。

图5是本实用新型一种多颗粒LED双光透镜模组拆除散热器和第一电路板及第二电路板的结构示意图。

图6是本实用新型第一内灯罩和第一电路板安装在散热器上的局部放大结构示意图。

图7是本实用新型挡板的结构示意图。

图8是图6的侧视结构示意图。

图9是图6的俯视结构示意图。

图10是采用本实用新型一种LED双光透镜模组后的近光截止线配光图案。

图11是采用本实用新型一种LED双光透镜模组后的远光配光图案。

其中：1—散热器，1-1—散热体，1-2—安装座，1-3—定位柱，1-4—第一安装面，1-5—第二安装面，2—第一LED模组，2-1—第一电路板，2-2—第一LED光源，2-3—接线口，3—第一内灯罩，3-1—第一聚光器，4—支架，4-1—连接法兰，4-2—卡槽，5—透镜，5-1—卡脚，6—第二LED模组，6-1—第二电路板，6-2—第二LED光源，6-3—接线口，7—第二内灯罩，7-1—第二聚光器，8—驱动模块，9—U形支架，9-1—后连接座，9-2—定位销，9-3—安装座，10—挡板,10-1—下挡板，10-11—定位孔，10-2—上挡板，11—紧固件。

具体实施方式

见图1～5所示，本实用新型的一种多颗粒LED双光透镜模组，包括散热器1、光源总成、透镜总成及驱动模块8。

见图1～5所示，本实用新型的光源总成包括安装在散热器1上的第一LED模组2和第二LED模组6。见图1～4所示，本实用新型散热器1包括带有针柱状的散热体1-1、前端面上下设置的第一安装面1-4和第二安装面1-5以及前端两个以上的安装座1-2，而针柱状的散热体1-1拥有更大的散热表面积，并且细长柱状散热结构导热能力显著优于翅片状散热结构，散热器1前端面上的多个安装座1-2可设置在前端面周边处，用于安装支架4。本实用新型散热器1上的第一安装面1-4与第二安装面1-5之间的夹角β在157±2°，如第一安装面1-4与第二安装面1-5之间的夹角β在157±1°之间，即能方便加工，而且又能控制远近光光型的位置精度。本实用新型散热器1的第一安装面1-4和第二安装面1-5具有0.5～2mm的铜层或氮化铝层，该铜层或氮化铝层的1～1.5mm，能加快热量从LED封装铝基板传到散热器1而进行传导，使安装在散热器1的第一LED模组2和第二LED模组6能保持良好的传热效果，而能进一步提高散热效果。

见图1～5所示，本实用新型第一LED模组2包括第一电路板2-1、间隔固定在第一电路板2-1上三颗以上的第一LED光源2-2以及具有多个第一聚光器3-1的第一内灯罩3，由于采用多颗第一LED光源2-2，故能减小每一颗第一LED光源2-2的功率，并将热量均匀散发，第一内灯罩3和第一电路板2-1通过定位柱1-3定位并固定在散热器1的第一安装面1-4上。见图4、6所示，本实用新型在第一安装面1-4上设有两个定位柱1-3，第一内灯罩3和第一电路板2-1通过两个定位柱1-3定位，并通过紧固件11安装在第一安装面1-4上，能减少了安装时的误差，提高了LED光源与内灯罩的定位精度。本实用新型第一内灯罩3上的各第一聚光器3-1与各第一LED光源2-2对应，第一内灯罩3上的第一聚光器3-1数量与第一LED光源2-2数量相同，第一内灯罩3材质选用PC材料，见图3所示，各第一LED光源2-2点亮时的光线经各自对应的第一聚光器3-1的全反射，并经过挡板10遮挡在透镜内焦点o处复合汇聚形成近光明暗截止线配光图案，能将多颗第一LED光源2-2的光线复合形成最终近光光幕图案，再经透镜5后形成近光明暗截止线。通过多个间隔设置的多颗第一LED光源2-2，较大程度削弱了透镜模组近光发蓝及大功率LED难以散热的问题，同时了能得明显的近光明暗截止线，而能解决现在近光截止线发散的问题。

见图4所示，本实用新型第一电路板2-1上的第一LED光源2-2呈阵列式排布，水平方向设有1～3排，每排设有2～6颗第一LED光源2-2，可按主机厂光通量的需求设置LED芯片数量和位置，第一内灯罩3上的各第一聚光器3-1呈阵列式排布并与各自的第一LED光源2-2对应，各第一聚光器3-1的入光面为内凸自由球面，各第一聚光器3-1出光端面为倾斜平面或带有倾角的曲面，本实用新型实用新型第一内灯罩3上的各第一聚光器3-1的倾斜平面或带有倾角的曲面不相同，通过各第一聚光器3-1经对应各自对应的第一LED光源2-2的全反射后在透镜内焦点o处复合汇聚，且光线经挡板10遮挡，故能形成明显的近光明暗截止线的最终光幕图案，经透镜5将近光明暗截止线配光图案被放大形成最终符合要求的近光明暗截止线。

见图1～5所示，本实用新型第二LED模组6包括第二电路板6-1、间隔固定在第二电路板6-1上至少两颗的第二LED光源6-2以及具有多个第二聚光器7-1的第二内灯罩7，第二内灯罩7材质选用PC，第二内灯罩7和第二电路板6-1通过定位柱1-3定位并固定连接在散热器1的第二安装面1-5上，第二内灯罩7上的各第二聚光器7-1与各自的第二LED光源6-2对应，且各第二聚光器7-1的入光面为内凸自由球面，各第二聚光器7-1出光端面为倾斜平面或带有倾角的曲面。见图4、6所示，本实用新型在第二安装面1-5上设有两个定位柱1-3，将第二内灯罩7和第二电路板6-1通过两个定位柱1-3定位，并通过紧固件11固定在第二散热器1上，以减少安装定位误差，提高了第二LED光源6-2与第二内灯罩7的装配精度。见图3所示，本实用新型各第二LED光源6-2点亮时的光线通过各自对应的第二聚光器7-1的全反射在透镜内焦点o处复合汇聚，且第二LED模组6复合汇聚在透镜内焦点o处的光线和第一LED模组2复合汇聚在透镜内焦点o处的光线经透镜5后形成远光光型，通过间隔设置多个第二LED光源6-2，不仅能降低第二LED光源6-2功率，且能及时将热量均匀通过散热器1散出。

见图4所示，本实用新型第二电路板6-1上的第二LED光源6-2呈阵列式排布，水平方向设有1～2排，每排设有2～4颗，第二LED光源6-2数量以及位置可按主机厂光通量需求设置，第二内灯罩7上的各第二聚光器7-1呈阵列式排布并与各自的第二LED光源6-2对应，且各第二聚光器7-1的入光面为内凸自由球面，各第二聚光器7-1出光端面为倾斜平面或带有倾角的曲面，第二内灯罩7上的各第二聚光器7-1倾斜平面或带有倾角的曲面不相同，将各第二LED光源6-2的光线通过各自的第二聚光器7-1在透镜内焦点o处复合汇聚，并与第一LED模组2在透镜内焦点o处复合汇聚的光线形成最终远光光幕图案，经透镜5放大后形成远光光型。

见图1～5所示，本实用新型透镜总成包括透镜5、用于对透镜5定位和固定的支架4以及用于形成近光明暗截止线的挡板10，支架4四周封闭且两端为敞口状，支架4前端开口处安装有透镜5、后端开口处连接在散热器1的安装座1-2上，支架4后端设有连接法兰4-1，通过紧固件11将散热器的安装座1-2与支架4的连接法兰4-1连接，同时通过紧固件11将挡板10安装在支架4的连接法兰4-1。见图1～5所示，本实用新型透镜5的内侧面为平面，外侧面为外凸球面，且透镜5采用聚甲基丙烯酸酯制成，透镜5内侧边具有多个卡脚5-1，透镜5的卡脚5-1卡接在支架4的卡槽4-2上，能安装方便、快捷的安装透镜5，且在装配过程中良品率接近100％。

见图3～5所示，本实用新型连接在支架4上的挡板10水平设置在支架4的空腔内，且挡板10前端面为内凹的曲面，透镜内焦点o位于挡板10曲面的前中部区域，通过挡板10对第一LED光源2-2的光线进行遮挡，而能形成明显的近光明暗截止线图案。

见图3～5、7～9所示，本实用新型挡板10固定在U形支架9的顶面，U形支架9连接在支架4上，U形支架9后部设有后连接座9-1，通过紧固件11将U形支架9的后连接座9-1连接在支架4上，能通过U形支架9来支承挡板10，而且也能保持最大的光通量，透镜内焦点o位于挡板10的前中部。本实用新型挡板10在中部沿光线射出方向上设有折边并形成左侧高、右侧低的平面，挡板10的左右平面之间的距离在0.2～0.5mm，且挡板10左侧前端高于右侧前端。本实用新型挡板10的反射率在0.45～0.6之间，可对挡板10表面经镜面处理，起到遮挡部分光线的作用，使第一LED模组2发出的光线透过第一内灯罩3而汇聚到挡板10前部，经过挡板10遮挡后形成近光明暗截止线配光图案。

本实用新型为便于安装和达到较好的遮挡效果，见图7～9所示，挡板10包括上挡板10-2和下挡板10-1，上挡板10-2固定在下挡板10-1上，上挡板10-2和下挡板10-1采用不锈钢板并通过镜面处理后经冲压成型后铆压固定，上挡板10-2的厚度t在0.1mm≤t≤0.4mm，如上挡板10-2的厚度t在0.15mm或0.2mm或0.3mm等，而下挡板10-1的厚度t1在0.4mm≤t1≤0.6mm，如下挡板10-1的厚度t1在0.5mm等，通过下挡板10-1起到支承和加强上挡板10-2强度的作用，且下挡板10-1两侧设有定位孔10-11、前端具有内凹的缺口，下挡板10-1上的定位孔10-11与设置在U形支架9安装座9-3上的定位销9-2配合，将下挡板10-1定位后并固定在U形支架9的安装座9-3上，可通过定位销9-2定位后进行铆压固定在U形支架9的安装座9-3上，上挡板10-2前端具有超出下挡板10-1缺口的内凹的曲面，且上挡板10-2位于下挡板缺口前部的部分为光线遮挡部分，上挡板10-2左侧前端高于右侧前端，使透镜内焦点o位于上挡板10-2曲面前中部，且不超出曲面两端。

见图1、4所示，本实用新型的驱动模块8包括用于将汽车电压转换为LED模组工作电压的驱动器以及导线，导线与第一电路板2-1和第二电路板6-1连接，可采用插接结构，通过导线的接线端分别与第一电路板2-1上的接线口-3及第二电路板6-1上的接线口6-3连接为第一LED模组2和第二LED模组6供电，本实用新型驱动器为现有的驱动器，通过驱动模块8给第一LED模组2及第二LED模组6提供稳定、安全的电压。

见图3所示，当模组开启近光功能时，驱动模块8向第一LED模组2供电，使第一LED模组2上的多个第一LED光源2-2发出的光经各自对应的第一聚光器3-1的全反射，并经过挡板10遮挡在透镜内焦点o处复合汇聚，再经透镜5后在汽车正前方形成如图10所示的“上方暗、下方亮，并带有15°或45°明暗交界”的近光截止线配光图案。当模组开启远光功能时，驱动模块8同时向第一LED模组2和第二LED模组6供电，使第一LED模组2上的多个第一LED光源2-2发出的光经各自对应的第一聚光器3-1的全反射，并经过挡板10遮挡在透镜内焦点o处复合汇聚，同时各第二LED光源6-2的光线通过各自对应的第二聚光器7-1的全反射也在透镜内焦点o处复合汇聚，再经透镜5后在汽车正前方形成见图11所示的“中央区域高亮，并向四周逐渐变暗”的远光配光图案。本实用新型多颗粒透镜模组远近光开启后，其光学性能基本接近氙气大灯。

Claims (10)

1.一种多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：包括散热器(1)、光源总成、透镜总成及驱动模块(8)；

所述的光源总成包括安装在散热器(1)上的第一LED模组(2)和第二LED模组(6)，散热器(1)包括具有针柱状的散热体(1-1)、前端面上下设置的第一安装面(1-4)和第二安装面(1-5)以及前端两个以上的安装座(1-2)；

所述的第一LED模组(2)包括第一电路板(2-1)、间隔固定在第一电路板(2-1)上三颗以上的第一LED光源(2-2)以及具有多个第一聚光器(3-1)的第一内灯罩(3)，第一内灯罩(3)和第一电路板(2-1)通过定位柱(1-3)定位并固定在散热器(1)的第一安装面(1-4)上，第一内灯罩(3)上的各第一聚光器(3-1)与各第一LED光源(2-2)对应，各第一LED光源(2-2)点亮时的光线通过各自对应的第一聚光器(3-1)的全反射，并经过挡板(10)遮挡在透镜内焦点o处复合汇聚形成近光明暗截止线配光图案，再经透镜(5)后形成近光明暗截止线；

所述第二LED模组(6)包括第二电路板(6-1)、间隔固定在第二电路板(6-1)上的至少两颗第二LED光源(6-2)以及具有多个第二聚光器(7-1)的第二内灯罩(7)，第二内灯罩(7)和第二电路板(6-1)通过定位柱(1-3)定位并固定连接在散热器(1)的第二安装面(1-5)上，第二内灯罩(7)上的各第二聚光器(7-1)与各自的第二LED光源(6-2)对应，各第二LED光源(6-2)点亮时的光线通过各自对应的第二聚光器(7-1)的全反射在透镜内焦点o处复合汇聚，且第二LED模组(6)复合汇聚在透镜内焦点o处的光线和第一LED模组(2)复合汇聚在透镜内焦点o处的光线经透镜(5)后形成远光光型；

所述的透镜总成包括透镜(5)、用于对透镜(5)定位和固定的支架(4)以及用于形成近光明暗截止线的挡板(10)，所述的支架(4)四周封闭且两端为敞口状，支架(4)前端的开口处安装有透镜(5)、后端连接在散热器(1)的安装座(1-2)上，连接在支架(4)上的挡板(10)水平设置在支架(4)的空腔内，且挡板(10)前端面为内凹的曲面，透镜内焦点o位于挡板(10)曲面的前中部区域；

所述的驱动模块(8)包括用于将汽车电压转换为LED模组工作电压的驱动器和导线，导线与第一电路板(2-1)和第二电路板(6-1)连接。

2.根据权利要求1所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述第一电路板(2-1)上各第一LED光源(2-2)呈阵列式排布，水平方向设有1～3排，第一内灯罩(3)上的各第一聚光器(3-1)呈阵列式排布并与各自的第一LED光源(2-2)对应，且各第一聚光器(3-1)的入光面为内凸自由球面，各第一聚光器(3-1)出光端面为倾斜平面或带有倾角的曲面。

3.根据权利要求2所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述第一内灯罩(3)上的各第一聚光器(3-1)的倾斜平面或倾角曲面不相同。

4.根据权利要求1所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述第二电路板(6-1)上的第二LED光源(6-2)呈阵列式排布，水平方向设有1～2排，第二内灯罩(7)上的各第二聚光器(7-1)呈阵列式排布并与各自的第二LED光源(6-2)对应，且各第二聚光器(7-1)的入光面为内凸自由球面，各第二聚光器(7-1)出光端面为倾斜平面或带有倾角的曲面。

5.根据权利要求4所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述第二内灯罩(7)上的各第二聚光器(7-1)倾斜平面或带有倾角的曲面不相同。

6.根据权利要求1所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述散热器(1)的第一安装面(1-4)与第二安装面(1-5)之间的夹角β在157±2°,且第一安装面(1-4)和第二安装面(1-5)具有0.5～2mm的铜层或氮化铝层。

7.根据权利要求1所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述挡板(10)固定在U形支架(9)的顶面，U形支架(9)连接在支架(4)上，且挡板(10)在中部沿光线射出方向上设有折边并形成左侧高、右侧低的平面，挡板(10)的反射率在0.45～0.6之间。

8.根据权利要求7所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述挡板(10)左侧前端高于右侧前端。

9.根据权利要求1或7或8之一所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述的挡板(10)包括上挡板(10-2)和下挡板(10-1)，上挡板(10-2)固定在下挡板(10-1)上，且上挡板(10-2)的厚度t在0.1mm≤t≤0.4mm，下挡板(10-1)的厚度t1在0.4mm≤t1≤0.6mm，下挡板(10-1)两侧设有定位孔(10-11)、前端具有内凹的缺口，下挡板(10-1)上的定位孔(10-11)与设置在U形支架(9)安装座(9-3)上的定位销(9-2)配合，下挡板(10-1)固定在U形支架(9)的安装座(9-3)上，上挡板(10-2)前端具有超出下挡板(10-1)缺口的内凹的曲面，且上挡板(10-2)位于下挡板缺口前部的部分为光线遮挡部分。

10.根据权利要求1所述的多颗粒LED双光透镜模组，其特征在于：所述透镜(5)的内侧面为平面，外侧面为外凸球面，且透镜(5)采用聚甲基丙烯酸酯制成，透镜(5)内侧边具有多个卡脚(5-1)，透镜(5)上的卡脚(5-1)卡接在支架(4)的卡槽(4-2)上。