[發明專利]組合折反式的汽車LED前照燈遠光光學系統

有效

• 申請號: 201110403143.3
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102367940A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 葛愛明;杜正清;王巍
• 申請（專利權）人: 江蘇洪昌科技股份有限公司
• 主分類號: F21S8/10
• 分類號: F21S8/10;F21V5/04;F21V19/00;F21V7/22;F21W101/10;F21Y101/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王新春

技術領域

本發明屬于光學技術領域，具體涉及一種給機動車駕駛員提供道路照明的組合折反式的汽車LED前照燈遠光光學系統。

背景技術

目前機動車使用的前照燈遠光系統能夠為機動車駕駛員提供道路照明。根據國內外前照燈標準，遠光系統適用于行車速度較快時，及時的為機動車駕駛員提供遠處的路面情況照明，包括提供足夠水平寬度的道路照明照亮相鄰車道，同時提供前方足夠遠處的照明，給駕駛員判斷路面情況提供方便。

我國所采用的車燈標準GB4599-2007《汽車前照燈配性能》是參考歐洲經濟委員會的相關法規《E/ECE/324?Addendum?1:Regulations?No.1?and?No.2》而制定的。根據國標標準，機動車前照燈遠光系統需要在車燈前方25米處形成一個水平擴展達到±3960mm的光照區域，測試屏上除了I、II、III、IV區域的照度要求外，同時，應滿足最大照度分布在中心點HV點附近；因此，整個光斑的中心點HV點應具備足夠大的熱點照度，以保證遠光系統的照明距離足夠遠，同時，在一定的水平方向上也要有充分的擴展，通過在測試屏中心HV點左右1125mm處達到24lx和2250mm處達到6lx，來保證遠光系統在遠處路面上能夠照明足夠的寬度。

現行的汽車前照燈遠光系統主要以鹵鎢燈和氙燈作為光源，采用的光學系統主要包括自由曲面反射器和基于二次圓錐曲線旋轉對稱的遠光反射器，存在如下問題：1．使用鹵鎢燈作為光源，要能夠產生滿足要求的照度，其功率要求非常高，并且車燈所使用的鹵鎢燈有嚴格的光源標準和分類，因而系統的運行成本很高；2．前照燈系統需要在夜晚長時間運行，鹵鎢燈的壽命相對較短，因而需要機場頻繁更換燈泡，維護成本也較高；3.?由于鹵鎢燈和氙燈的光源發光特性，遠光系統中通常會使用鋁帽遮擋和反射光源直射光。因此，無論是采用自由曲面反射器還是基于二次圓錐曲線旋轉對稱的遠光反射器，光源出射的光線都有相當一部分被鋁帽遮擋和吸收，使整體的光學系統光能利用效率受到很大限制；4．由于鹵鎢燈和氙燈均有一定的幾何尺寸，采用的自由曲面反射器或基于二次圓錐曲線旋轉對稱的遠光反射器，相對于基于LED為光源的汽車前照燈的遠光光學系統而言，通常尺寸偏大，制造成本也較高。

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的在于提供一種組合折反式的汽車LED前照燈遠光光學系統，是以白光LED模組作為光源，并結合非球面反射器、組合透鏡組、以及一維擴束二次配光鏡組形成光學系統；使得白光LED模組光源發出的光線經過非球面反射器將光束擴束到一定的角度，進行二次配光，在目標照明面上形成給定要求的光照度分布。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：組合折反式的汽車LED前照燈遠光光學系統，包括一顆或多顆白光LED模組光源、組合透鏡組、非球面反射器和一維擴束鏡系統，白光LED模組光源由非球面反射器末端開口處置入其內，芯片的發光中心定位在非球面反射器的焦點處，將一體化設計為單個折射器件的組合透鏡組與白光LED模組光源置入非球面反射器的同軸線上，其特征在于：所述的組合透鏡組連接一維擴束鏡系統，一維擴束鏡系統的外沿與非球面反射器的卡槽配合，使組合透鏡組的物方焦點與白光LED模組光源發光面幾何中心重合，組合透鏡組光軸與非球面反射器回轉中心軸重合。

所述的白光LED模組光源芯片的發光中心定位在非球面反射器的焦點處，距離開口端92.16mm。

所述的白光LED模組光源為大功率單芯片封裝或多芯片封裝的大功率LED光源，或是多顆白光LED陣列的光源模組，光源功率大小5-20W，隨著芯片光效的提高，功率還會更小。

所述的白光LED模組光源的幾何中心位于非球面反射器的焦點位置，使得白光LED模組光源出射的部分光線平行出射，同時白光LED模組光源的幾何中心也位于組合透鏡組的物方焦點處，使得由光源未經過反射器而直接射出的剩下部分光線也準直出射，一維擴束鏡系統對前面兩部分準直光束進行二次配光，將光束擴束到一定的角度，在目標照明面上形成給定要求的光照度分布

所述的非球面反射器采用高次回轉軸對稱非球面曲面，非球面反射器長度為50-200?mm，口徑為50-200?mm，焦距為5-50?mm，內表面采用高反射率鏡面鍍膜，反射率大于或等于95%，將所述的白光LED模組光源發出的部分光線準直反射。

所述的組合透鏡組是由單個或多個透鏡組合而成，這些透鏡是正透鏡、負透鏡、或者是它們的組合，它們的組合是分離式、膠合式、部分分離式或部分膠合式。