RU2438067C2 - Multi-functional front headlight on light diodes - Google Patents

Multi-functional front headlight on light diodes Download PDF

Info

Publication number
RU2438067C2
RU2438067C2 RU2007144016/07A RU2007144016A RU2438067C2 RU 2438067 C2 RU2438067 C2 RU 2438067C2 RU 2007144016/07 A RU2007144016/07 A RU 2007144016/07A RU 2007144016 A RU2007144016 A RU 2007144016A RU 2438067 C2 RU2438067 C2 RU 2438067C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
leds
blue
radiation
blackout
Prior art date
Application number
RU2007144016/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007144016A (en
Inventor
Сергей Алексеевич Тарасов (RU)
Сергей Алексеевич Тарасов
Генрих Сергеевич Сарычев (RU)
Генрих Сергеевич Сарычев
Евгений Иванович Мудрак (RU)
Евгений Иванович Мудрак
Илья Анатольевич Рахманчик (RU)
Илья Анатольевич Рахманчик
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский светотехнический институт им. С.И. Вавилова (ООО "ВНИСИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский светотехнический институт им. С.И. Вавилова (ООО "ВНИСИ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский светотехнический институт им. С.И. Вавилова (ООО "ВНИСИ")
Priority to RU2007144016/07A priority Critical patent/RU2438067C2/en
Publication of RU2007144016A publication Critical patent/RU2007144016A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2438067C2 publication Critical patent/RU2438067C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: to obtain separate lights of front multi-functional headlight (MFH) there are used narrow-degree light diodes with double scattering angle for white light (lower beam - 2Θ0.5=(2±0.5)°, 2Θ0.01=(3±0.5) ° and upper beam 2Θ0.5=4-8°), of short wave IF-radiation (total blackout - blanking) of blue, blue-green and yellow light (partial blackout - 2Θ0.5=2-7°). Light distribution of the head light is formed with lens diffusers and/or prismatic elements simultaneously corresponding to protective glasses of each of a group of light diodes, or is achieved with turn of optical axes of light diodes. At output of radiation of partial blackout light diodes there can be installed a light screening device made in form of a volume cavity, for example, in form of a truncated parallelepiped consisting of two zones: light diodes directionally radiating through a narrow light optical gap into the second zone (into a low hemisphere) for lightning road surface are placed in the first zone. Light diodes can be connected to electronic inverters and can be controlled with autonomous remote control.
EFFECT: raised efficiency of light blackout, simplified design, reduced cost and power expenditures.
5 cl, 10 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к светотехнике, в частности к световым приборам - фарам многофункциональным на светоизлучающих диодах (СД) (в том числе со светомаскировочными функциями), устанавливаемым на транспортных средствах. Также подобные фары генерируют белый огонь ближнего и дальнего света, удовлетворяя стандартам [1], синее (сине-зеленое, желтое) излучение частичного маскировочного затемнения (неполное затемнение), инфракрасное (ИК) излучение в диапазоне длин волн 800-900 нм - полного маскировочного затемнения [2]. При работе устройства в маскировочных режимах фара формирует узкий пучок излучения (2°-7°) в вертикальной плоскости и широкий пучок излучения (20°- 60°) в горизонтальной плоскости.The invention relates to lighting equipment, in particular to light devices - multifunctional headlamps on light-emitting diodes (LEDs) (including those with light masking functions) installed on vehicles. Also, such headlights generate white light near and high beam, meeting the standards [1], blue (blue-green, yellow) radiation of partial masking dimming (partial dimming), infrared (IR) radiation in the wavelength range 800-900 nm - full masking blackout [2]. When the device is operating in camouflage modes, the headlamp forms a narrow beam of radiation (2 ° -7 °) in the vertical plane and a wide radiation beam (20 ° - 60 °) in the horizontal plane.

Известна фара [3] для многоцветного освещения, содержащая корпус с собранными в нем источником света в виде лампы накаливания, цветными светофильтрами и электромеханическим устройством, изменяющим положения светофильтров.Known headlight [3] for multi-color lighting, comprising a housing with a light source assembled in it in the form of an incandescent lamp, color filters and an electromechanical device that changes the position of the filters.

Недостатки аналога обусловлены низкой эффективностью, сложностью конструкции и необеспеченностью частичной светомаскировки.The disadvantages of the analogue are due to low efficiency, design complexity and the insecurity of partial blackout.

Известна фара [4] с светомаскировочной насадкой, содержащая корпус с собранным в нем параболоидным отражателем, в фокусе которого установлена лампа накаливания, рассеивателем, перекрывающим выходное отверстие фары. Светомаскировочная насадка установлена на выходном отверстии и представляет собой крышку и бленду (светомаскировочное устройство - СМУ), с протяженными горизонтальными щелями, перекрытом синим (сине-зеленым, желтым) светофильтром для выхода маскировочного излучения.Known headlight [4] with a blackout nozzle, containing a housing with a paraboloid reflector assembled in it, in the focus of which an incandescent lamp is installed, with a diffuser that covers the outlet of the headlight. The blackout nozzle is mounted on the outlet and is a lid and a hood (blackout device - SMU), with extended horizontal slots, blocked by a blue (blue-green, yellow) filter to exit the masking radiation.

Недостатки аналога связаны с низкой эффективностью лампы накаливания, большими потерями излучения на фильтре и на крышке фары, отсутствием многофункциональности, невозможностью дистанционного управления режимами светомаскировки, т.к. требуется ручное откидывание крышки для переключения маскировочного излучения на основное излучение фары.The disadvantages of the analogue are associated with the low efficiency of the incandescent lamp, large losses of radiation on the filter and on the headlamp cover, the lack of multifunctionality, the inability to remotely control the blackout modes, because manual tilting of the cover is required to switch the camouflage radiation to the main radiation of the headlamp.

Известна фара [5], содержащая основную и дополнительные оптические группы на светодиодах, генерирующие белое, желтое или ближнее ИК-излучение с узким и широким пучком излучения соответственно, а также светомаскировочную насадку с блендой, сопряженной с одной или более параллельными между собой группами светодиодов (в виде линеек) на светодиодах синего, сине-голубого или сине-зеленого цвета излучения с оптическими осями, ориентированными под углом в пределах 2°-5° ниже горизонтальной плоскости. Группы светодиодов подключены к электронным преобразователям или непосредственно к питающей сети с возможностью автономного дистанционного включения и функционирования. Группы СД выполнены в форме протяженных многоугольных печатных плат со светодиодами. Светодиоды основного модуля перекрыты линзой Френеля, в фокусе каждой ячейки которой установлено светящее тело светодиода. Защитное стекло в прототипе перекрывает одновременно все огни фары.A known headlight [5], containing the main and additional optical groups on LEDs, generating white, yellow or near infrared radiation with a narrow and wide beam of radiation, respectively, as well as a blackout nozzle with a hood coupled to one or more parallel groups of LEDs ( in the form of rulers) on blue, blue-blue or blue-green LEDs with optical axes oriented at an angle within 2 ° -5 ° below the horizontal plane. Groups of LEDs are connected to electronic converters or directly to the mains with the possibility of autonomous remote inclusion and operation. LED groups are made in the form of long polygonal printed circuit boards with LEDs. The LEDs of the main module are blocked by a Fresnel lens, in the focus of each cell of which a luminous body of the LED is installed. Protective glass in the prototype simultaneously covers all the headlights.

Недостатки прототипа обусловлены серьезными просчетами в построении оптических схем отдельных огней ФГМ, приводящих к невыполнению требуемого светораспределения фары, а также усложнению ее конструкции и занижению кпд отдельных огней фары.The disadvantages of the prototype are due to serious miscalculations in the construction of the optical schemes of individual FGM lights, leading to failure to fulfill the required light distribution of the headlight, as well as to complicating its design and underestimating the efficiency of individual headlight lights.

В частности оптический модуль на светодиодах белого (желтого) излучения предлагается реализовать на СД с углом рассеяния 2Θ0,5=25-30°. Деформирование КСС этого огня предлагается осуществлять с помощью линз Френеля. При этом не указан характер КСС этой части огня на выходе. Однако можно априори утверждать, что такое построение огня не реализует требований [1], создавая при этом большие потери излучения в линзе Френеля. Дополнительные СД-модули к этому огню, хотя и обеспечивают более широкое распределение силы света (до 30°), реализованы неэкономично, т.к. более 50% их излучения практически не работает (уход излучения в верхнюю полусферу, что не разрешено нормами [1]).In particular the optical module white LED (yellow) radiation serves to realize LEDs with scattering angle 2Θ 0,5 = 25-30 °. KSS deformation of this fire is proposed to be carried out using Fresnel lenses. In this case, the nature of the KSS of this part of the fire at the exit is not indicated. However, it can be a priori asserted that such a fire construction does not fulfill the requirements [1], while creating large radiation losses in the Fresnel lens. Additional LED modules to this fire, although they provide a wider distribution of light intensity (up to 30 °), are implemented uneconomically, because more than 50% of their radiation practically does not work (radiation escape to the upper hemisphere, which is not allowed by the standards [1]).

В прототипе нет указаний по реализации ближнего света фары, обладающего наиболее сложной КСС и до сих пор нереализованной на СД по требованиям [1].In the prototype there is no guidance on the implementation of the dipped headlights, which has the most complex KSS and is still not implemented on the SD according to the requirements [1].

В прототипе ИК-излучение (маскировочный огонь полного затемнения) реализуется аналогично излучению белого (желтого) огня ФГМ с теми же недостатками: крайне неэкономичное использование излучения СД с 2Θ0,5=25-30°.In the prototype, infrared radiation (camouflage light of complete dimming) is realized similarly to the emission of white (yellow) light from the FGM with the same drawbacks: extremely inefficient use of LED radiation with 2Θ 0.5 = 25-30 °.

В прототипе маскировочный огонь частичного затемнения ФГМ реализуется светодиодами с излучением синего, сине-голубого и сине-зеленого света с углом рассеяния 2Θ0,5=5-6°, поворотом их в нижнюю полусферу на угол 2-5°и разворотом оптических осей светодиодов на фиксированные углы (2.5°, 5°, 7.5° и 10°, 12.5°) в горизонтальной плоскости. Ограничение излучения огня неполного затемнения в верхнюю полусферу осуществляется с помощью СМУ. Фигурная перегородка в бленде обеспечивает по крайней мере одну горизонтальную щель для выхода излучения. Это решение имеет несколько недостатков: во-первых, бленда имеет очень низкий кпд, что заставляет брать много СД, по видимому высокой мощности (из описания - не менее 20 шт), а это приводит к перегреву и удорожанию изделия; во-вторых, СД устанавливаются на печатной плате такой формы (изогнутой), которая трудна в изготовлении; в-третьих, бленда имеет усложненную форму;In the prototype, the FGM partial dimming camouflage lamp is realized by LEDs emitting blue, blue-blue and blue-green light with a scattering angle of 2Θ 0.5 = 5-6 °, turning them into the lower hemisphere by an angle of 2-5 ° and turning the optical axes of the LEDs at fixed angles (2.5 °, 5 °, 7.5 ° and 10 °, 12.5 °) in the horizontal plane. Emission of fire of incomplete darkening in the upper hemisphere is limited by means of an SMU. The figured baffle in the hood provides at least one horizontal slot for radiation to exit. This solution has several drawbacks: firstly, the hood has a very low efficiency, which makes it necessary to take a lot of LEDs, apparently of high power (from the description - at least 20 pcs), and this leads to overheating and cost of the product; secondly, LEDs are mounted on a printed circuit board of a shape (curved) that is difficult to manufacture; thirdly, the hood has a complicated shape;

в-четвертых, поворот части СД огня частичного затемнения, указанный в описании изобретения, не обеспечивает необходимую КСС, требует высокой точной юстировки и большего количества узкоградусных СД (чем при использовании вторичной оптики), для обеспечения необходимой равномерности светораспределения;fourthly, the rotation of a part of the LED of a partial dimming fire specified in the description of the invention does not provide the necessary CSS, requires high precision alignment and more narrow-angle LEDs (than using secondary optics) to ensure the necessary uniformity of light distribution;

в-пятых, световое отверстие фары перекрывается единым стеклом, за которым находятся синие СД, и при включении огней частичной маскировки, в результате диффузного рассеивания будет светиться часть стекла, не перекрытая блендой, что приведет к полной демаскировке.fifthly, the headlamp's light hole is blocked by a single glass, behind which there are blue LEDs, and when the partial masking lights are turned on, as a result of diffuse scattering, part of the glass that does not overlap with the hood will glow, which will lead to complete unmasking.

Указанные выше недостатки в значительной мере устраняются в предлагаемых нами конструкциях. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности светомаскировки, упрощение конструкции, снижение стоимости и энергозатрат изделия, а также повышение кпд светооптической системы, повышение надежности, расширение функциональных возможностей фары.The above disadvantages are largely eliminated in our designs. The technical result of the invention is to increase the efficiency of blackout, simplifying the design, reducing the cost and energy consumption of the product, as well as increasing the efficiency of the light-optical system, increasing reliability, expanding the functionality of the headlight.

Технический результат достигается тем, что фара головная многофункциональная (ФГМ) для транспортных средств на светоизлучающих диодах (СД) в виде корпуса, содержит основной модуль на СД с белым, желтым или коротковолновым ИК-излучением. Часть СД перекрыто ячеистой линзой Френеля с прямым несущим слоем, а также дополнительно установлены светодиодные группы (в виде линеек) с синим, сине-голубым, сине-зеленым или желтым излучением, ориентированные под углами 0-7° ниже горизонтальной плоскости, сопряженные с расположенным на фаре светомаскировочным устройством с по меньшей мере одной горизонтальной щелью, и преобразователь питающей сети с возможностью дистанционного включения. В фаре используются узкоградусные светодиоды с двойным углом рассеяния для белого света (ближний свет - 2Θ0,5=(2±0,5)°, 2Θ0,01=(3±0,5)° и дальний свет 2Θ0,5=4-8°), коротковолнового ИК-излучения (полное затемнение), синего, сине-зеленого и желтого света (частичная светомаскировка) 2Θ0,5=2-7°, а светораспределение фары формируется цилиндрическом линзовым рассеивателем и (или) призматическими элементами, являющимися одновременно защитным стеклом каждого или группы светодиодов, а также ориентацией (поворотом) оптических осей светодиодов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При этом на группу СД светомаскировочных огней частичного затемнения устанавливается светомаскировочное устройство, исключающее излучение этой группы СД и рассеивателя каждого СД (или защитного стекла) в верхнюю полусферу выше 2-6°.The technical result is achieved by the fact that the headlight multifunctional (FGM) for vehicles on light-emitting diodes (LEDs) in the form of a housing contains a main module on LEDs with white, yellow or short-wave infrared radiation. Part of the LED is covered by a Fresnel mesh lens with a direct bearing layer, and LED groups (in the form of rulers) with blue, blue-blue, blue-green or yellow radiation, oriented at angles of 0-7 ° below the horizontal plane, conjugated with located on the headlight with a camouflage device with at least one horizontal slit, and a power supply converter with the possibility of remote switching on. The headlight uses narrow-degree LEDs with a double scattering angle for white light (low beam - 2Θ 0.5 = (2 ± 0.5) °, 2Θ 0.01 = (3 ± 0.5) ° and high beam 2Θ 0.5 = 4-8 °), short-wave infrared radiation (full dimming), blue, blue-green, and yellow light (partial blackout) 2Θ 0.5 = 2-7 °, and the headlight distribution is formed by a cylindrical lens diffuser and (or) prismatic elements that are simultaneously a protective glass of each or a group of LEDs, as well as the orientation (rotation) of the optical axes of the LEDs in the vertical and Horizontal planes. In this case, a light masking device is installed on the group of LEDs of partially masked dimming lights, eliminating the radiation of this group of LEDs and the diffuser of each LED (or protective glass) in the upper hemisphere above 2-6 °.

Для формирования огня полного затемнения каждый или группа ИК-светодиодов повернуты к горизонту на угол 1,5-3° и перекрыты цилиндрическими линзами, рассеивающими излучение светодиодов в горизонтальной плоскости на угол 20-60°.To form a complete dimming fire, each or a group of IR LEDs are turned to the horizon by an angle of 1.5-3 ° and are covered by cylindrical lenses that scatter the radiation of the LEDs in a horizontal plane by an angle of 20-60 °.

В огнях частичного затемнения, оптические оси светодиодов разворачиваются в горизонтальной плоскости под углами 0°-20°, и (или) на каждый (или группу) СД устанавливается линзовый рассеиватель, рассеивающий излучение на 5°-10°.In partial dimming lights, the optical axis of the LEDs rotates in a horizontal plane at angles of 0 ° -20 °, and (or) a lens diffuser is installed on each (or group) of LEDs, scattering radiation by 5 ° -10 °.

В огнях ближнего белого света оптические оси светодиодов разворачиваются в вертикальной плоскости под углами от 0° до 5°, а излучение части светодиодов разворачивают под углом 15° с помощью поворота цилиндрического линзового рассеивателя.In dipped white lights, the optical axis of the LEDs is rotated in a vertical plane at angles from 0 ° to 5 °, and the radiation of part of the LEDs is deployed at an angle of 15 ° by turning a cylindrical lens diffuser.

Светомаскировочное устройство выполнено в виде объемной полости, например, усеченного параллелепипеда, без нижней грани и расположено напротив групп СД с излучением в синем, сине-зеленом или желтом диапазоне спектра, направленно выходящим в нижнюю полусферу для освещения дорожной поверхности.The blackout device is made in the form of a volume cavity, for example, a truncated parallelepiped, without a lower face and is located opposite the LED groups with radiation in the blue, blue-green, or yellow spectral range, directed outwardly into the lower hemisphere to illuminate the road surface.

Поставленные цели достигаются использованием узкоградусных СД (или модулей), излучение которых расширяется в горизонтальной плоскости (для создания требуемых КСС и высокой равномерности освещения дороги) с помощью цилиндрических линз (или рассеивателей). В некоторых огнях деформирование КСС осуществляется поворотом осей СД (или модулей). Окончательная коррекция маскировочных огней производится с помощью устройства, ограничивающего излучение в верхнюю полусферу не выше 6°, а в белом ближнем свете - поворотом СД (или группы СД) в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивая светораспределение в соответствии с [1].The goals are achieved using narrow-degree LEDs (or modules), the radiation of which expands in the horizontal plane (to create the required CSS and high uniformity of road illumination) using cylindrical lenses (or diffusers). In some lights, the deformation of the KSS is carried out by turning the axes of the LED (or modules). The final correction of camouflage lights is carried out using a device that restricts radiation into the upper hemisphere no higher than 6 °, and in white dipped beam - by turning the LED (or group of LEDs) in two mutually perpendicular planes, providing light distribution in accordance with [1].

Технический результат достигается также и тем, что корпус ФГМ на СД выполнен в виде универсального радиатора, обеспечивающего высокую теплопередачу, а светомаскировочный режим частичного затемнения (с использованием СД с излучением синего, сине-зеленого или желтого цвета) обеспечивается направлением излучения СД, минуя основное защитное стекло фары. The technical result is also achieved by the fact that the FSM housing on the LED is made in the form of a universal radiator providing high heat transfer, and the partially masked light-masking mode (using LEDs with blue, blue-green, or yellow radiation) is provided by the direction of the LED radiation, bypassing the main protective glass headlights.

Наиболее предпочтительный вариант исполнения устройства предлагаемого изобретения рассмотрен на чертежах и эпюрах освещенности ближнего и дальнего света.The most preferred embodiment of the device of the invention is considered in the drawings and diagrams of the illumination of the dipped and main beam.

Фиг.1. Фара головная многофункциональная на светодиодах. Аксонометрическая (диметрическая прямоугольная) проекция изображена с указанием разрезов А-А, В-В и С-С.Figure 1. Multifunctional headlamp on LEDs. The axonometric (dimetric rectangular) projection is shown with sections A-A, B-B and C-C.

Фиг.2. Разрезы А-А и В-В узкоградусных СД (в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно).Figure 2. Sections A-A and B-B of narrow-degree SD (in the vertical and horizontal planes, respectively).

Фиг.3 (а, б). Расположение цилиндрических линз на СД.Figure 3 (a, b). The location of the cylindrical lenses on the CD.

Фиг.4. Установка призм на СД.Figure 4. Installation of prisms on the CD.

Фиг.5. Распределение освещенности щита от ближнего света ФГМ на расстоянии 25 м.Figure 5. The distribution of the illumination of the shield from the low beam of the FGM at a distance of 25 m.

Фиг.6. Распределение освещенности щита от дальнего света ФГМ на расстоянии 25 м.6. Distribution of the illumination of the shield from the main beam of the FGM at a distance of 25 m.

Фиг.7. Разрез С-С светомаскировочного устройства частичного затемнения.7. Section CC of a partially masked darkening device.

Фиг.8. Светомаскировочное устройство (СМУ).Fig. 8. Light masking device (SMU).

Фиг.9. Пример ФГМ: белые огни на галогенной лампе накаливания, а светомаскировочные - на СД.Fig.9. An example of a FGM: white lights on a halogen incandescent lamp, and blackout lights on an LED.

Фиг.10. Пример ФГМ (светомаскировочный с ИК и синими СД) вариант с двумя оптически разделенными рассеивателями.Figure 10. Example FGM (black-and-white with IR and blue LEDs) version with two optically separated diffusers.

Пример исполнения фары головной многофункциональной приведен на фиг.1. Фара представляет собой корпус-радиатор (1), на котором установлены СД, имеющие плотный тепловой контакт с корпусом. В корпусе-радиаторе 1 размещены СД для формирования белых огней ближнего и дальнего света - 2, светомаскировочных (частичного - 3 и полного - 4 светомаскировочного затемнения). Световое отверстие фары перекрывается основным защитным стеклом - 5, герметично установленным по его периметру - 6, а световое отверстие для выхода излучения, обеспечивающие частичное затемнение, перекрыто отдельным, защитным стеклом, оптически изолированным от основного стекла, чтобы не пустить выход синего света из-за рассеянного излучения стекла. Ближний огонь фары обеспечивается светодиодами (СД)-2 с I0=5000 кд, 2Θ0,5=(2±0,5)° и 2Θ0,01=(3±0,5)°, и потребляемой мощностью ~1,5 Вт. Такое узкое светораспределение СД необходимо чтобы не засветить зону III и точку B50L [1]. Для создания нужного светораспределения [1] светодиоды ближнего света разворачиваются в двух плоскостях (горизонтальной плоскости на угол α=0-5° и вертикальной плоскости на угол β=0-5°), согласно фиг.2, на которой показано сечение узкоградусного СД. С целью создания необходимой равномерности освещения в горизонтальной плоскости предлагается установка на каждом светодиоде индивидуальной рассеивающей цилиндрической линзы 9 (см. фиг.3), при этом излучение части светодиодов разворачивается под углом вокруг своей оптической оси на 15° по часовой стрелке поворотом рассеивателя - цилиндрической линзы из положения 9 в положение 10 (см. фиг.3а и 3б). Разворот излучения СД также реализован с помощью призмы 11, устанавливаемой на выходе излучения СД, см. фиг.4. Распределение освещенности (лк) щита 12 от ближнего света ФГМ, удаленного от нее на расстоянии 25 м, дается на фиг.5.An example of a head-mounted multi-function headlight is shown in FIG. The headlight is a radiator case (1), on which LEDs are installed, having close thermal contact with the body. In the case-radiator 1 there are LEDs for the formation of white low and high beam lights - 2, blackout (partial - 3 and full - 4 blackout). The light hole of the headlamp is blocked by the main protective glass - 5, hermetically installed around its perimeter - 6, and the light hole for the radiation exit, providing partial dimming, is blocked by a separate, protective glass, optically isolated from the main glass, so as not to let out the blue light due to scattered radiation of glass. Middle headlamp light provided by LEDs (LEDs) -2 with I 0 = 5000 cd, 2Θ 0,5 = (2 ± 0,5) °, and 2Θ 0,01 = (3 ± 0,5) °, and power consumption -1 5 watts Such a narrow light distribution of LEDs is necessary so as not to illuminate zone III and point B50L [1]. To create the desired light distribution [1], the dipped LEDs are deployed in two planes (horizontal plane at an angle α = 0-5 ° and a vertical plane at an angle β = 0-5 °), according to figure 2, which shows a section of a narrow-angle LED. In order to create the necessary uniformity of illumination in the horizontal plane, it is proposed to install an individual scattering cylindrical lens 9 on each LED (see Fig. 3), while the radiation of a part of the LEDs is rotated clockwise around its optical axis by 15 ° clockwise by rotating a diffuser - a cylindrical lens from position 9 to position 10 (see figa and 3b). The spread of LED radiation is also realized using a prism 11 installed at the output of the LED radiation, see Fig. 4. The distribution of illumination (lx) of the shield 12 from the passing beam of the FGM removed from it at a distance of 25 m is given in Fig. 5.

Дальний свет обеспечивается СД-2 с I0=2000 кд, 2Θ0,5=4-8° (фиг.1). При этом отдельные светодиоды повернуты под различными углами в горизонтальной плоскости (до ±12°) и вертикальной плоскости (до 2° вниз) для обеспечения наибольшего соответствия светораспределения фары ГОСТу [1]. Поворот осуществляется, как показано на фиг.2 или фиг.4. Эпюра освещенности (лк), формируемая дальним светом ФГМ, представлена на щите 13, удаленном от фары на 25 м, дана на фиг.6.The main beam is provided by SD-2 with I 0 = 2000 cd, 2Θ 0.5 = 4-8 ° (Fig. 1). In this case, individual LEDs are rotated at different angles in the horizontal plane (up to ± 12 °) and the vertical plane (up to 2 ° down) to ensure the most consistent light distribution of the headlamp with GOST [1]. The rotation is carried out, as shown in figure 2 or figure 4. The illumination plot (lx) formed by the main beam of the FGM is presented on the shield 13, remote from the headlamp by 25 m, is given in Fig.6.

Группа СД (или модули) ближнего и дальнего света, а также СД-ИК полного затемнения перекрываются защитным стеклом 5 (фиг.1). Светодиоды частичного затемнения перекрываются отдельным защитным стеклом (чтобы уменьшить площадь выходного отверстия огней частичного затемнения для улучшения светомаскировки огней частичного затемнения).A group of LEDs (or modules) dipped and main beam, as well as LED-IR full dimming are blocked by a protective glass 5 (Fig. 1). The partial dimming LEDs are covered by a separate protective glass (to reduce the area of the outlet of the partial dimming lights to improve the blackout of the partial dimming lights).

Для обеспечения наилучшей видимости на расстоянии 25-50 м от автомобиля светодиоды полного затемнения поворачиваются к горизонту вниз на угол 1,5°-3°.To ensure the best visibility at a distance of 25-50 m from the vehicle, the full dimming LEDs turn towards the horizon downward at an angle of 1.5 ° -3 °.

Огонь частичного затемнения реализован на синих (сине-зеленых и желтых) СД-3 (фиг.1) с I0=300 кд, 2Θ0,5=2-7° и потребляемой мощностью ~1,2 Вт. Нужное светораспределение достигается путем поворота СД в горизонтальной плоскости на угол (2-7°) или с помощью рассеивателя, рассеивающего излучение на 5°-10°.Partial dimming fire is implemented on blue (blue-green and yellow) SD-3 (Fig. 1) with I 0 = 300 cd, 2Θ 0.5 = 2-7 ° and power consumption ~ 1.2 W. The necessary light distribution is achieved by turning the LED in a horizontal plane at an angle (2-7 °) or using a diffuser that scatters the radiation by 5 ° -10 °.

Ограничение излучения огня частичного затемнения в вертикальной плоскости осуществляется с помощью СМУ, представленного на фиг.7 и фиг.8. Устройство выполнено в виде объемной полости, например, усеченного параллелепипеда 8 (фиг.1, а также фиг.7 и 8), состоящего из двух зон 14 и 15 без нижней грани во второй зоне. В зоне 14 размещена группа СД-3 с излучением в синем, сине-зеленом или желтом свете, направленно выходящем через щель в зону 15. При этом щель 16 в первой зоне 14 перекрыта призменно-цилиндрической оптикой 7 (фиг.7), формирующей излучение СД (модуля) в горизонтальной плоскости (или защитным стеклом), вторая зона устройства 15 ограничивает выходящее излучение в верхней полусфере под углом не более 6°; при этом выбор геометрии зоны 15 диктуется не излучением СД (модуля), а нижней частью оптики 17 (защитного стекла), как показано на фиг.7.The limitation of the radiation of fire of partial dimming in the vertical plane is carried out using SMU presented in Fig.7 and Fig.8. The device is made in the form of a volume cavity, for example, a truncated parallelepiped 8 (Fig. 1, as well as Figs. 7 and 8), consisting of two zones 14 and 15 without a lower face in the second zone. In zone 14, a group of SD-3s is placed with radiation in blue, blue-green or yellow light directed out through the slit into zone 15. Moreover, the slit 16 in the first zone 14 is blocked by prism-cylindrical optics 7 (Fig. 7) that generates radiation LED (module) in the horizontal plane (or protective glass), the second zone of the device 15 limits the output radiation in the upper hemisphere at an angle of no more than 6 °; the choice of the geometry of zone 15 is not dictated by the radiation of the LED (module), but by the lower part of the optics 17 (protective glass), as shown in Fig. 7.

Крепление СМУ 8 осуществляется в корпусе фары 1. Конструктивно зона 14 СМУ располагается внутри корпуса 1 ФГМ под ИК СД-4, во избежание засветки интерьера корпуса и выхода из него рассеянного света СД-3 через основное защитное стекло фары. Огонь полного затемнения реализован на инфракрасных светодиодах 4 (СД-ИК) (фиг.1) I0=3,5 Вт/ср, 2Θ0,5=2-7°. Расширение угла излучения огней полного затемнения в горизонтальной плоскости осуществляется с помощью цилиндрических линз 7, 8 по типу фигур 3 и 4, при этом полный угол рассеивания ИК огня может достигать 60°. Возможно применение к этой группе ИК огней устройства, ограничивающего излучение в верхнюю полусферу, по типу, предлагаемому для огней частичной светомаскировки.The SMU 8 is mounted in the headlamp housing 1. Structurally, the SMU zone 14 is located inside the FSM housing 1 under the IR SD-4, in order to avoid illuminating the interior of the body and the SD-3 diffused light coming out of it through the main headlight safety glass. The fire of complete dimming is implemented on infrared LEDs 4 (SD-IR) (Fig. 1) I 0 = 3.5 W / sr, 2Θ 0.5 = 2-7 °. The extension of the radiation angle of the lights of complete dimming in the horizontal plane is carried out using cylindrical lenses 7, 8 according to the type of figures 3 and 4, while the total angle of dispersion of the IR light can reach 60 °. It is possible to apply to this group of IR lights a device that limits radiation in the upper hemisphere, according to the type proposed for partial blackout lights.

Оптимальные углы поворота оптических осей СД огней полного и частичного затемнения, обеспечивающие необходимое пространственное распределение излучений узкоградуных СД, показаны в табл.1The optimal rotation angles of the optical axes of LEDs for full and partial dimming lights, providing the necessary spatial distribution of radiation of narrow-haired LEDs, are shown in Table 1

Таблица 1Table 1 № СДNo. SD СД с синим излучениемBlue LED СД с ИК-излучениемLED with IR 1one 22 33 4four 1one 22 33 4four Угол верт. вверх, градVert angle up grad 4,54,5 4,54,5 4,54,5 4,54,5 00 00 00 00 Угол гориз., градHorizontal angle, deg -8-8 00 66 14fourteen -14-fourteen -5-5 55 14fourteen

Примечание. Угол горизонтального отклонения (+) отсчитывается вправо от направления движения транспорта, а (-) - влево.Note. The horizontal deviation angle (+) is counted to the right of the direction of traffic, and (-) to the left.

Предусмотренное размещение белых и светомаскировочных огней в едином корпусе позволяет снизить расход материалов и уменьшить тепловой нагрев СД, т.к. не все светодиоды одновременно функционируют.The intended placement of white and blackout lights in a single building allows to reduce the consumption of materials and reduce the thermal heating of LEDs, as not all LEDs operate at the same time.

Питание фары осуществляется от источника вторичного питания (ИВП), устанавливаемого вне корпуса ФГМ: в кабине машины или под ее капотом.The headlamp is powered from a secondary power source (IWP) installed outside the FGM housing: in the car cab or under its hood.

Вторым примером реализации предлагаемого изобретения является ФГМ, в которой белый ближний и дальний свет обеспечивается серийно выпускаемой фарой диаметром светового отверстия 136 мм на базе лампы накаливания 18. Указанная фара монтируется на подкапотном основании или на радиаторе ФГМ. В последнем случае юстировка всех огней фары производится перед установкой ФГМ; общая юстировка ФГМ производится с помощью юстировки радиатора котировочными винтами.The second example of the implementation of the invention is the FGM, in which the white dipped and main beam is provided by a commercially available headlight with a diameter of the 136 mm light hole based on an incandescent lamp 18. The specified headlight is mounted on the engine compartment or on the FGM radiator. In the latter case, alignment of all headlamp lights is done before installing the FGM; general adjustment of the FGM is carried out by adjusting the radiator with quotation screws.

Реализация огней частичного и полного затемнения 19, 20 (фиг.9) аналогична предыдущему примеру (фиг.1). Электропитание фары поступает от ИВП, расположенного в кабине машины.The implementation of the lights partial and complete dimming 19, 20 (Fig.9) is similar to the previous example (Fig.1). The power supply for the headlights comes from the IWP located in the cab.

Третьим примером является конструкция многофункциональной светомаскировочной фары на СД (см. фиг.10).A third example is the design of a multifunctional blackout headlamp on an LED (see FIG. 10).

Фара с ограниченным числом функций (фиг 10): оставлены только светомаскировочные функции (частичного и полного затемнения). Фара выполнена в корпусе 21 с перекрывающим ее выходное отверстие двумя линзовыми рассеивателями (излучений ИК-СД 24 и для синих СД 25), оптически развязанными между собой, или вместо них защитными стеклами (в случае дискретного ориентирования СД в горизонтальной плоскости), установленными в оправе 26. СД с излучением частичной светомаскировки - 23 и полной светомаскировки 22 размещены на радиаторах. СМУ 27 предусматривается для частичной светомаскировки. Внутри корпуса размещен источник вторичного питания ИВП 27, запитываемый через разъем 29. Фара крепится в подкапотном пространстве посредством узла крепления и юстировки п.30.Headlight with a limited number of functions (FIG. 10): only blackout functions (partial and full dimming) are left. The headlight is made in the housing 21 with two lens diffusers overlapping its outlet (IR-SD 24 radiation and for blue LED 25) optically isolated from each other, or instead of them with protective glasses (in the case of discrete orientation of the LED in the horizontal plane) mounted in the frame 26. LEDs with partial blackout radiation - 23 and full blackout 22 are placed on radiators. SMU 27 is provided for partial blackout. Inside the housing there is a secondary power source IVP 27, powered through the connector 29. The headlight is mounted in the engine compartment by means of the attachment and adjustment unit of item 30.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. ГОСТ Р 41.20-99 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения автомобильных фар с асимметричными огнями ближнего света и (или) огнями дальнего света, предназначенных для использования с галогенными лампами накаливания (лампы Н4)».1. GOST R 41.20-99 “Uniform provisions concerning the approval of automotive headlamps with asymmetrical passing-beam lamps and / or main-beam lamps intended for use with halogen filament lamps (H4 lamps)”.

2. Заявка ФРГ №3837732 А1, кл. F21Р 5/02, F21V 9/08. Опубл. 10.05.90 г.2. Application of Germany No. 3837732 A1, class F21P 5/02, F21V 9/08. Publ. 05/10/90 g.

3. Фара видимого света со светомаскировкой ФГ127. ТУ 37.003.749-76.3. The headlight of visible light with a blackout FG127. TU 37.003.749-76.

4. Патент РФ №2202731, кл. F21V 5/00, опубл. 20.04.2004 г., Бюл. №11.4. RF patent No. 2202731, cl. F21V 5/00, publ. 04/20/2004, Bull. No. 11.

5. Патент номер RU 2266466 С1, класс F21S 8/10, «Светомаскировочная фара».5. Patent number RU 2266466 C1, class F21S 8/10, “Headlamp”.

Claims (5)

1. Фара головная многофункциональная для транспортных средств, содержащая корпус, модуль со светодиодами с белым, коротковолновым ИК-излучением, с синим, сине-голубым, сине-зеленым или желтым излучением, причем часть светодиодов перекрыта ячеистой линзой Френеля с прямым несущим слоем, светомаскировочное устройство с, по меньшей мере, одной горизонтальной щелью, и преобразователь питающей сети с возможностью дистанционного включения, отличающаяся тем, что для формирования ближнего белого света используют узкоградусные белые светодиоды с двойным углом рассеяния - 2Θ0,5=(2±0,5)°, 2Θ0,01=(3±0,5)°, для формирования огня дальнего белого света - 2Θ0,5=4-8°, для формирования полного затемнения используют светодиоды коротковолнового ИК-излучения, а для формирования частичного затемнения используют узкоградусные светодиоды синего, сине-зеленого и желтого света с двойным углом рассеяния 2Θ0,5=2-7°, светораспределение фары формируют цилиндрическим линзовым рассеивателем и/или призматическими элементами, являющимися одновременно защитным стеклом каждого светодиода, либо поворотом оптических осей светодиодов в вертикальной и горизонтальной плоскостях.1. The multi-function headlamp for vehicles, comprising a housing, a module with LEDs with white, short-wave infrared radiation, blue, blue-blue, blue-green or yellow radiation, and some of the LEDs are covered with a direct Fresnel mesh lens with a direct carrier layer, a blackout a device with at least one horizontal slit, and a power supply converter with the ability to remotely turn on, characterized in that narrow-angle white LEDs are used to form the passing white light with a double scattering angle - 2Θ 0.5 = (2 ± 0.5) °, 2Θ 0.01 = (3 ± 0.5) °, for the formation of a high beam light - 2Θ 0.5 = 4-8 °, for the formation of complete dimming, use short-wave infrared LEDs, and for the formation of partial dimming use narrow-degree LEDs of blue, blue-green and yellow light with a double scattering angle of 2Θ 0.5 = 2-7 °, the light distribution of the headlights is formed by a cylindrical lens diffuser and / or prismatic elements, which are simultaneously a protective glass of each LED, or by turning an optical FIR axes of the LEDs in the vertical and horizontal planes. 2. Многофункциональная фара по п.1, отличающаяся тем, что при формировании огня полного затемнения каждый или группа ИК-светодиодов повернуты к горизонту на угол 1,5-3° и перекрыты цилиндрическим линзовым рассеивателем, рассеивающим излучение светодиодов в горизонтальной плоскости на угол 20-60°.2. The multifunctional headlight according to claim 1, characterized in that when forming a full dimming lamp, each or a group of IR LEDs are turned to the horizon by an angle of 1.5-3 ° and are blocked by a cylindrical lens diffuser, which scatters the LED radiation in a horizontal plane by an angle of 20 -60 °. 3. Многофункциональная фара по п.1, отличающаяся тем, что в огнях частичного затемнения оптические оси светодиодов устанавливают в горизонтальной плоскости под углами 0-20°, а в вертикальной плоскости под углами 0-7°, или на каждый светодиод устанавливают цилиндрический линзовый рассеиватель, рассеивающий излучение на 5-10°.3. The multifunctional headlight according to claim 1, characterized in that in the lights of partial dimming, the optical axis of the LEDs are installed in a horizontal plane at angles of 0-20 °, and in a vertical plane at angles of 0-7 °, or a cylindrical lens diffuser is installed on each LED scattering radiation by 5-10 °. 4. Многофункциональная фара по п.1, отличающаяся тем, что при формировании огней ближнего белого света оптические оси светодиодов устанавливают в вертикальной и горизонтальной плоскостях под углами от 0° до 5°, а излучение части светодиодов разворачивают под углом 15° с помощью поворота цилиндрического линзового рассеивателя.4. The multifunctional headlight according to claim 1, characterized in that when the dipped white lights are formed, the optical axes of the LEDs are mounted in vertical and horizontal planes at angles from 0 ° to 5 °, and the radiation of a part of the LEDs is deployed at an angle of 15 ° by turning a cylindrical lens diffuser. 5. Многофункциональная фара по п.1, отличающаяся тем, что светомаскировочное устройство выполнено в виде объемной полости, например, усеченного параллелепипеда, расположено напротив групп светодиодов с излучением в синем, сине-зеленом или желтом диапазоне длин волн и направленно выходящим в нижнюю полусферу для освещения дорожной поверхности. 5. The multifunctional headlight according to claim 1, characterized in that the light masking device is made in the form of a volume cavity, for example, a truncated parallelepiped, is located opposite groups of LEDs with radiation in the blue, blue-green or yellow wavelength range and directed outwardly into the lower hemisphere for lighting the road surface.
RU2007144016/07A 2007-11-29 2007-11-29 Multi-functional front headlight on light diodes RU2438067C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144016/07A RU2438067C2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Multi-functional front headlight on light diodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144016/07A RU2438067C2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Multi-functional front headlight on light diodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007144016A RU2007144016A (en) 2009-06-10
RU2438067C2 true RU2438067C2 (en) 2011-12-27

Family

ID=41024095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144016/07A RU2438067C2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Multi-functional front headlight on light diodes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2438067C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558500C2 (en) * 2013-12-26 2015-08-10 Юрий Вячеславович Ивлиев Multi-functional universal headlamp
RU2563922C1 (en) * 2014-03-19 2015-09-27 Юрий Вячеславович Ивлиев Multifunctional universal headlamp
CN104964227A (en) * 2015-07-15 2015-10-07 北京汽车研究总院有限公司 Blackout lamp structure assembly and vehicle
RU2597217C2 (en) * 2014-03-14 2016-09-10 Юрий Вячеславович Ивлиев Method of following illumination of roads, railroad tracks, underground railway systems and following illumination system
RU2602597C1 (en) * 2015-08-21 2016-11-20 Открытое Акционерное Общество "Прибор-Контроль" Combined block lamp for armored vehicles and enhanced security vehicles

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558500C2 (en) * 2013-12-26 2015-08-10 Юрий Вячеславович Ивлиев Multi-functional universal headlamp
RU2597217C2 (en) * 2014-03-14 2016-09-10 Юрий Вячеславович Ивлиев Method of following illumination of roads, railroad tracks, underground railway systems and following illumination system
RU2563922C1 (en) * 2014-03-19 2015-09-27 Юрий Вячеславович Ивлиев Multifunctional universal headlamp
CN104964227A (en) * 2015-07-15 2015-10-07 北京汽车研究总院有限公司 Blackout lamp structure assembly and vehicle
CN104964227B (en) * 2015-07-15 2018-01-26 北京汽车研究总院有限公司 A kind of black-out lamp structural assembly and vehicle
RU2602597C1 (en) * 2015-08-21 2016-11-20 Открытое Акционерное Общество "Прибор-Контроль" Combined block lamp for armored vehicles and enhanced security vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007144016A (en) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7794126B2 (en) Vehicle lamp
CN101266029B (en) Lamp unit of vehicle
KR101310746B1 (en) Lighting Device for Vehicle
JP5146214B2 (en) Vehicle lighting
US7188984B2 (en) LED headlamp array
JP4089866B2 (en) Light projecting unit and LED vehicle illumination lamp comprising the light projecting unit
KR101845846B1 (en) Lighting system with daytime running light
US9222628B2 (en) Color temperature tunable LED-based lamp module
JP2010503954A (en) Reflective projector
JP2009277482A (en) Lighting fixture for vehicle
RU2438067C2 (en) Multi-functional front headlight on light diodes
WO2013132530A1 (en) Light source for headlight and headlight
KR100765995B1 (en) Head lamp having led source
TW201516337A (en) Illumination system having semiconductor light source module
RU2539976C2 (en) Lighting device with several light sources and one reflecting system and reflector unit
CN101603656B (en) Illuminating device
CN103727475A (en) Vehicular headlamp
US5690421A (en) Display lighting with matched narrow band filter and light source
RU2510647C2 (en) Combined light fixture
WO2006041331A1 (en) Method and device for forming the light distribution of a lighting unit
CN209819431U (en) Laser lighting system
JP2014186897A (en) Light source device, and front lamp for vehicle using the same
RU2245488C1 (en) Combined searchlight
CN203215409U (en) Luminous unit and illuminating device
RU124639U1 (en) FARA

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151130