CN220061520U - 小体积双光透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小体积双光透镜，包括近光模组、远光模组、光路转折件和透镜，近光模组和远光模组分设于光路转折件相对的两侧，光路转折件与远光模组对应的一侧设有第一反射面，第一反射面与透镜的焦点对应，且第一反射面与透镜的光轴之间的夹角为锐角；光路转折件靠近透镜一侧的上边缘经透镜成像后形成近光的明暗截止线，近光模组出射的光大部分从光路转折件的上方经过并被透镜折射后形成近光配光分布；远光模组出射大部分会聚到光路转折件的第一反射面上，经过第一反射面反射后再被透镜折射形成远光分布。该双光透镜采用光路转折件代替传统的挡光机构，实现近光照明和远光照明，不仅占用空间小，且不会产生额外的热量，有效改善了散热效率。

Description

小体积双光透镜

技术领域

本实用新型涉及半导体照明技术领域，具体涉及一种小体积双光透镜。

背景技术

公开号为CN211875920U的专利文件中公开了一种新型快拆式远近光一体化LED汽车前照灯，其结构如图1所示，包括近光LED光源模组1、位于近光LED光源模组1下方的远光LED光源模组、挡光机构3和透镜4。近光LED光源模组1和远光LED光源模组设置在同一个散热基板的上下两侧，由于LED光源存在一定的厚度(通常为1-2mm)，且中间还要留出空间给散热基板，因此，两个光源模组的发光面之间必然存在着较大的间距(通常为5-7mm)，导致系统体积大。

因此LED远近光一体化汽车前照大灯的一个发展趋势是实现小型化，但当大灯的尺寸缩小时(比如缩小到40*40mm以内)，如果想利用现有的挡光机构等机械装置来实现远近光的切换非常困难。此外，由于小型车灯的散热空间有限，因此整个透镜的功率通常比较低，而挡光机构包括设于透光槽内的挡光片、挡光片支架以及电磁阀，其中的电磁阀通常要消耗4-8w的电功率，而这部分电功率都会转化为热量，导致LED光源散热更加困难。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的问题，提供了一种体积小，散热效率高的小体积双光透镜。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种小体积双光透镜，包括近光模组、远光模组、光路转折件和透镜，所述近光模组和远光模组分设于所述光路转折件相对的两侧，所述光路转折件与所述远光模组对应的一侧设有第一反射面，所述第一反射面与透镜的焦点对应，且第一反射面与所述透镜的光轴之间的夹角为钝角；所述光路转折件靠近透镜一侧的上边缘经透镜成像后形成近光的明暗截止线，所述近光模组出射的光大部分从光路转折件的上方经过并被透镜折射后形成近光分布；所述远光模组出射大部分会聚到光路转折件的第一反射面上，经过第一反射面反射后再被透镜折射形成远光分布。

进一步的，所述光路转折件与透镜对应的上边缘的厚度小于1mm。

进一步的，所述光路转折件的截面为三角形，采用铝板制成或在所述第一反射面上镀设金属膜。

进一步的，所述光路转折件的截面为三角形，所述光路转折件与近光模组对应的一侧设有第二反射面，所述第二反射面与透镜的光轴之间的夹角小于10°。

进一步的，所述光路转折件采用金属铝制成或采用铝板拼成或采用玻璃制成并在所述第一反射面和第二反射面上镀设金属膜，所述第一反射面和第二反射面在靠近透镜的一侧形成楔形棱角。

进一步的，所述近光模组包括近光LED光源和与所述近光LED光源对应的近光反光杯，所述近光LED光源的发光面的水平高度低于透镜的光轴。

进一步的，所述近光反光杯下端的水平高度低于透镜的光轴。

进一步的，所述远光模组包括远光LED光源和与远光LED光源对应的远光反光杯，所述远光LED光源与透镜的水平距离大于透镜的焦距。

进一步的，所述近光模组和远光模组安装于同一散热主体上。

本实用新型提供的小体积双光透镜，包括近光模组、远光模组、光路转折件和透镜，所述近光模组和远光模组分设于所述光路转折件相对的两侧，所述光路转折件与所述远光模组对应的一侧设有第一反射面，所述第一反射面与透镜的焦点对应，且第一反射面与所述透镜的光轴之间的夹角为钝角；所述光路转折件靠近透镜一侧的上边缘经透镜成像后形成近光的明暗截止线，所述近光模组出射的光大部分从光路转折件的上方经过并被透镜折射后形成近光配光分布；所述远光模组出射大部分会聚到光路转折件的第一反射面上，经过第一反射面反射后再被透镜折射形成远光分布。该小体积双光透镜采用光路转折件代替传统的挡光机构，实现近光照明和远光照明，不仅占用空间小，且不会产生额外的热量，有效改善了散热效率。

附图说明

图1是现有新型快拆式远近光一体化LED汽车前照灯的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中小体积双光透镜的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2中小体积双光透镜的结构示意图；

图4是本实用新型实施例3中小体积双光透镜的结构示意图。

图1中所示：1、近光LED光源模组；3、挡光机构；4、透镜；

图2-4中所示：10、近光模组；110、近光LED光源；120、近光反光杯；20、远光模组；210、远光LED光源；220、远光反光杯；30、光路转折件；310、第一反射面；320、第二反射面；40、透镜；410、光轴；50、散热主体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图2所示，本实用新型提供了一种小体积双光透镜，包括近光模组10、远光模组20、光路转折件30和透镜40，所述近光模组10和远光模组20分设于所述光路转折件30相对的两侧，所述光路转折件30与所述远光模组20对应的一侧设有第一反射面310，所述第一反射面310与透镜40的焦点对应，且第一反射面310与所述透镜40的光轴410之间的夹角为钝角，即第一反射面310相对透镜40的光轴410倾斜设置，所述光路转折件30靠近透镜40一侧的上边缘经透镜40成像后形成近光的明暗截止线，该上边缘可以设有向上突起的明暗截止线结构。所述近光模组10出射的光大部分从光路转折件30的上方经过并被透镜40折射后形成近光分布；所述远光模组20出射大部分会聚到光路转折件30的第一反射面310上，经过第一反射面310反射后再被透镜40折射形成远光分布。具体的，光路转折件30与近光模组10对应的一面可以是镜面反射面也可以是光线吸收面，近光模组10出射的光线大部分从光路转折件30的上方经过并被透镜40折射后形成近光分布，小部分光线到达光路转折件30后被反射回去或被光线吸收面吸收掉。远光模组20出射的光线大部分会聚到光路转折件30的第一反射面310上，经过第一反射面310反射后再被透镜40折射形成远光分布。该小体积双光透镜采用光路转折件代替传统的挡光机构，实现近光照明和远光照明，不仅占用空间小，且不会产生额外的热量，有效改善了散热效率。

当近光模组10和远光模组20位于该第一反射面310的两侧时，两者都能拥有合适的空间范围，避免出现远光模组20遮挡近光模组10出射的光线的现象。优选的，所述光路转折件30采用铝板制成。由于铝材料不仅热导率高，可靠性好，且铝的镜面反射率可以接近90％，可以减少光线浪费，当然为了进一步提高第一反射面310的反射率，还可以在铝板表面镀银，镀银后的镜面反射率可以达到98％以上，进一步提高了光线的利用率，当然也可以镀设其它高反射率的金属材料。优选的，由于光路转折件30靠近透镜40一侧的上边缘会形成明暗截止线，因此上边缘越锐利，形成的明暗截止线越清晰，远光和近光之间的过渡缝隙也越小，因此上边缘的厚度通常小于1mm。本实施例中，光路转折件30为采用铝板制成的平板结构，则其厚度越薄越好，通常选择厚度1mm以内的镜面铝板。

优选的，所述光路转折件30的第一反射面310可以是为平面或曲面。本实施例中，该第一反射面310为平面，由于平面更容易获得且成本低，当然也可以是曲面，只要能实现将远光模组20出射的光线反射到透镜40上经其折射形成远光配光分布即可。

优选的，所述近光模组10包括近光LED光源110和与所述近光LED光源110对应的近光反光杯120，所述近光LED光源110的发光面的水平高度低于透镜40的光轴410。优选的，所述近光反光杯120下端的水平高度低于透镜40的光轴410。如图1所示，近光LED光源110的发光面位于透镜40的光轴410下方，近光反光杯120的底端也位于透镜40的光轴410下方，且近光反光杯120沿远离透镜40的一侧向下倾斜，即近光反光杯120远离透镜40的一侧低于靠近透镜40的一侧(即近光反光杯开口的一侧)，采用该种结构可以使经过近光反光杯120反射的光线更多地汇聚到透镜40的焦点处，从而提高近光光斑的中心亮度。

优选的，所述远光模组20包括远光LED光源210和与远光LED光源210对应的远光反光杯220，所述远光LED光源210与透镜40的水平距离大于透镜40的焦距。如图2所示，远光LED光源210的发光面位于透镜40的焦点之前，从而在远光LED光源210和透镜40之间有更大的空间来设置远光反光杯220，避免发生远光反光杯220遮挡近光模组10出射的光线的情况。

优选的，所述近光模组10和远光模组20安装于同一散热主体50上。本实施例中，近光模组10安装于散热主体50的上表面，远光模组20则安装于散热主体50的侧面，且远光LED光源210的发光面相对散热主体50的上表面倾斜设置，通常情况下，远光LED光源210的发光面与散热主体50的上表面之间的夹角为145°-180°，远光反光杯220与远光LED光源210的位置相对应，散热主体50的侧面设有与远光LED光源210的发光面和远光反光杯220相适配的安装面。

实施例2

如图3所示，与实施例1不同的是，本实施例中，所述光路转折件30的截面为三角形，如可以是三棱锥的棱镜结构，采用铝板制成或在所述第一反射面310上镀设金属膜。为了进一步使明暗截止线锐利，可以将光路转折件30靠近透镜40一侧的上边沿设计为尖角，且与透镜40对应的上边缘的厚度小于1mm，采用该种设计更容易实现锐利的明暗截止线。

实施例3

如图4所示，与实施例1和2不同的是，本实施例中，所述光路转折件30与近光模组10对应的一侧设有第二反射面320，所述第二反射面320与透镜40的光轴410之间的夹角小于10°，即第二反射面320与透镜40的光轴410平行或近乎平行。第一反射面310和第二反射面320在靠近透镜40的一侧形成楔形棱角，该楔形棱角的上边沿经透镜40成像后形成近光的明暗截止线。

从近光LED光源110发射的光，经过近光反光杯120反射后，其中一部分从光路转折件30的上方通过并入射到透镜40上，另一部分被光路转折件30的第二反射面320反射后入射到透镜40上，最终经透镜40折射后形成所需的近光配光分布。

从远光LED光源210发射的光，经过远光反光杯220反射后，大部分会聚到光路转折件30的第一反射面310，经过第一反射面310反射后投射到透镜40上再经过透镜40折射形成远光配光分布。

如此，光路转折件30在对远近光提供光学功能的同时，还形成了近光照明所需要的明暗截止线。对于近光照明而言，由于光路转折件30的作用，使得原本会被现有设计车灯中遮光板遮挡而损失的光得以反射后输出，提高了近光照明的效率，同时，由于光路转折件30附近的光能量更集中，因此明暗截止线附近的亮度也更高，照明效果更好。

优选的，光路转折件30可以采用整块金属铝加工而成，通过加工出第一反射面310和第二反射面320两个镜面反射面并使其形成一个楔形棱角，该楔形棱角经过透镜40成像后形成近光的明暗截止线。为了提高反射率，还可以对第一反射面310和第二反射面320镀设反射膜。

优选的，光路转折件30也可以利用玻璃材料加工而成，通过将玻璃研磨出一个楔形棱角，然后对其两个镜面镀上反射膜形成第一反射面310和第二反射面320。

优选的，光路转折件30也可以利用两块镜面铝板组成，将两块镜面铝板形成一定的夹角固定，由于两块镜面铝板的拼接处边缘经过透镜40成像需形成近光的明暗截止线，因此该夹角通常小于45°。

虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种小体积双光透镜，其特征在于，包括近光模组、远光模组、光路转折件和透镜，所述近光模组和远光模组分设于所述光路转折件相对的两侧，所述光路转折件与所述远光模组对应的一侧设有第一反射面，所述第一反射面与透镜的焦点对应，且第一反射面与所述透镜的光轴之间的夹角为钝角；所述光路转折件靠近透镜一侧的上边缘经透镜成像后形成近光的明暗截止线，所述近光模组出射的光大部分从光路转折件的上方经过并被透镜折射后形成近光分布；所述远光模组出射大部分会聚到光路转折件的第一反射面上，经过第一反射面反射后再被透镜折射形成远光分布,所述光路转折件与透镜对应的上边缘的厚度小于1mm。

2.根据权利要求1所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述光路转折件的截面为三角形，采用铝板制成或在所述第一反射面上镀设金属膜。

3.根据权利要求1所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述光路转折件的截面为三角形，所述光路转折件与近光模组对应的一侧设有第二反射面，所述第二反射面与透镜的光轴之间的夹角小于10°。

4.根据权利要求3所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述光路转折件采用金属铝制成或采用铝板拼成或采用玻璃制成并在所述第一反射面和第二反射面上镀设金属膜，所述第一反射面和第二反射面在靠近透镜的一侧形成楔形棱角。

5.根据权利要求1所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述近光模组包括近光LED光源和与所述近光LED光源对应的近光反光杯，所述近光LED光源的发光面的水平高度低于透镜的光轴。

6.根据权利要求5所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述近光反光杯下端的水平高度低于透镜的光轴。

7.根据权利要求1所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述远光模组包括远光LED光源和与远光LED光源对应的远光反光杯，所述远光LED光源与透镜的水平距离大于透镜的焦距。

8.根据权利要求1所述的小体积双光透镜，其特征在于，所述近光模组和远光模组安装于同一散热主体上。