[發明專利]近光帶有明暗截止線的汽車前照燈LED光源

有效

• 申請號: 201010185383.6
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101858550A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 程興華
• 申請（專利權）人: 程興華
• 主分類號: F21S8/10
• 分類號: F21S8/10;F21V5/04;F21V17/00;F21V19/00;F21W101/10;F21Y101/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本發明屬于汽車燈，尤其涉及一種近光帶有明暗截止線的汽車前照燈LED光源。

背景技術

近年來，伴隨著大功率白光LED的迅猛發展，高效節能的LED照明已逐漸趨于成熟，汽車照明作為其中一部分，眾多業內機構也紛紛開始深入研究大功率白光LED在車燈領域方面的應用，并已推出較成熟產品，LED車燈不僅節能，也使得車燈的外觀更加多樣、更加時尚。作為汽車前大燈，安全照明是其最主要目的，在城市交通中為了防止會車時前大燈給對方司機造成炫目，世界各國都對會車燈(也即近光燈)有很嚴格的要求，要求近光燈所發出光線必須形成清晰的明暗截止線，對于該線的形成全世界車燈業絕大多數均采用遮光這一成熟技術。該成熟及慣用技術不可避免的缺陷是對光源所發出光線的利用率從技術上很難突破70％，其中被廣泛應用的H4鹵素燈泡的近光利用率甚至很難突破50％，高端汽車廣泛應用的HID燈泡的近光實際利用率也只有60％上下。可見，汽車近光燈的光學設計是汽車前照燈的核心，也是難點。雖然車燈照明已經進入LED時代，但基本上都局限在信號燈和室內燈的應用上。LED車燈應用在前大燈上，對于如何突破既能實現清晰的明暗截止線又能大幅提高光效，仍是所有業內人士有待解決的難題。雖然已有幾款LED前大燈問世，并已進入商用階段，但近光光形的形成仍以傳統的檔光板來形成為主。與傳統投光燈類似，其光源部分改為大功率白光LED，LED前方放置有檔光板，檔光板前方安置一枚聚光透鏡，以此來形成清晰的明暗截止線。此設計方案在形成明暗截止線時由于仍未擺脫檔光設計，所以其對LED發光的利用率難以超過60％。由于目前照明用白光LED的出光量還遠未能達到傳統光源的水準，為了達到同樣的光照強度，必然需要更多的LED來實現此要求。由于目前LED的光效較低，其發熱量會較大，如果LED數量過多或使其功率過大，必然會造成散熱難，復雜良好的散熱機構又會大幅增加車燈成本，而如果散熱不良又會引起LED壽命的大幅降低，所以，用傳統的設計方式來實現汽車近光燈以LED為光源的照明，目前還存在一定困難。既能大幅提高LED出光的利用效率，又同時滿足汽車前照燈的國際標準是汽車行業亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種近光帶有明暗截止線的汽車前照燈LED光源，LED發光芯片發出的光線通過非球面曲面透鏡能實現帶明暗截止線的光區，無需進行任何光線遮擋，并可以提高光線的利用率。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：一種近光帶有明暗截止線的汽車前照燈LED光源，主要由透鏡、支架總成和LED發光芯片構成，其特征是：所述透鏡表面呈非回轉非球面曲面，所述透鏡由多個不同朝向的表面呈非回轉非球面曲面的透鏡依次相接組成的透鏡組所構成。透鏡正前方透鏡為主透鏡，主透鏡周圍透鏡為輔助透鏡。

所述主透鏡區設有1枚主透鏡，主透鏡為非回轉非球面曲面，表面形狀以點云形式進行描述，當透鏡材質折射率在1.4～2.4區間時，所述點云上各點X、Y、Z三座標測量值范圍為：以主透鏡中心為座標系原點，X方向座標區間為0mm～+15mm，Y方向座標區間為-12mm～+12mm；Z方向座標區間為-7mm～+7mm。

所述輔助透鏡分布為多個不同朝向區域，包括上、下、左、右及左上、右上、左下、右下共計8個方向的輔助透鏡區，所述上、下方向各由1枚及以上透鏡依次相接構成；所述左、右方向各由1枚及1枚以上透鏡依次相接構成；所訴左上、右上、左下、右下方向各由1枚及1枚以上透鏡依次相接構成，輔助透鏡各區透鏡數量最多不超過10枚，所述上、下、左、右及左上、右上、左下、右下方向的輔助透鏡相對主透鏡中心水平面或垂直面呈對稱設置或非對稱設置。

所述支架總成由上、下加強環、覆板、絕緣板和支架正極構成，所述覆板和絕緣板之間設有與置于支架總成中心的LED發光芯片連接的負極導電層。

所述LED發光芯片數量為1-10顆，分為上下2行線性排布或單獨只有上側1行線性排布。

有益效果：LED能通過主透鏡實現正向無明顯色散的一字形明暗截止線光區，輔助透鏡能形成其他朝向無明顯色散的一字形明暗截止線光區，明暗截止線的形成不需進行任何光線阻擋。透鏡組群對LED芯片和熒光粉所形成的平面光源所能發出的360°x180°范圍內的所有光線均進行了較合理的分配和利用，除被透鏡內表面反射損失掉一部分光線外，可用于車燈配光的光線理論上接近100％，，不僅大幅提高了光效，而且還在一定程度上減輕了光學設計人員設計明暗截止線光區的困難，使近光燈的開發變得簡單易行。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；