[發明專利]一種汽車LED燈透鏡

有效

• 申請號: 201410645657.3
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN104456355A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 周霞;萬宏;徐濤;付強;喻杰;蔡渝東
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: F21S8/10
• 分類號: F21S8/10;F21V5/04;F21Y101/02;F21W101/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明涉及汽車用LED燈具，具體涉及一種汽車LED燈透鏡。

背景技術

汽車尾燈采用光導作為位置燈，能夠實現線性光源，獲得較佳的目視效果。如圖1所示的一種光導線性光源，其LED光源1位于光導2的一端，光線進入光導2后通過其內部形成全反射一直向前傳播到光導2的另一端，而為了獲得均勻的視覺效果，光導背向視覺方向采用了鋸齒狀的反射面，但是采用光導實現線性光源效果的方案中，其LED光線利用率只有20%左右，為達到同等的光強則需要提高LED功率，便會導致單顆LED功率高，散熱設計困難，同時成本也會相應提高；并且當要實現較長的線性光源時（如長達1m），則要求較長光導，進而導致生產光導的模具太大，使得設計和加工變得非常困難，且成本高昂，特別是當光導長度過長時，隨著溫度的變化會產生熱脹冷縮，光導的長度變化大，對其安裝可靠性提出了很大的挑戰。

如圖2所示的另一種技術方案，其為LED燈條結構，采用多個LED光源1密布于光均勻分布平面3下方的形式，利用多個LED光源1發出的光線交叉傳播至光均勻分布平面3，可以獲得均勻的線性光源。此種方法設計、制造安裝簡單，常使用在普通汽車燈具、LED電視背光和廣告燈箱等領域。但是這種需要密布多個LED光源以獲得均勻視覺效果的方式對于較長的線性光源來說不適用，例如對于長達1m的線性光源，則需要80顆以上的LED光源，如此多的LED光源，會大幅度地提升了系統的成本。

因此，需要設計一種全新的能夠達到均勻目視效果的線性光源解決方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種汽車LED燈透鏡，其能夠實現良好的均勻目視效果，能夠在保持采用較少的LED光源情況下提供比光導技術或LED燈條技術更長的線性效果，并且容易安裝，節約成本。

本發明所述的一種汽車LED燈透鏡，包括透鏡主體，該透鏡主體為六面體且前面與后面對稱、左面與右面對稱。

所述透鏡主體下面的中部設有一內凹的半球形透光面，該半球形透光面的球心作為LED光源布置點，該半球形透光面用于使光線通過而不改變光線傳播方向。在所述半球形透光面上沿著透鏡主體左右方向設有向球心凸起的聚光面，該聚光面用于將照射在其上的光線沿著透鏡主體前后方向折射聚攏形成平行光線射出。

在所述透鏡主體前面、后面的中部分別設有相互對稱的全反射面，所述全反射面呈喇叭狀，上窄下寬。該全反射面用于對由半球形透光面中透過來的光線進行全反射，沿著透鏡主體前后方向上形成平行光。

所述透鏡主體的上面為配光面，所述配光面由兩個向上凸起的弧形面平滑連接構成，水平投影呈長方形。該配光面用于將由聚光面和全反射面形成的平行光在透鏡主體左右方向上折射形成中間弱、兩側強的光強分布。

進一步，所述透鏡主體的左面為從上至下向右傾斜的平面、右面為從上至下向左傾斜的平面。

本發明具有以下優點：所述透鏡主體為六面體且前面與后面對稱、左面與右面對稱，LED光源發出的光線經過半球形透光面、設在半球形透光面上且向下外凸的聚光面以及透鏡主體前后側面的全反射面之后，在透鏡主體前后方向上形成平行光并從配光面射出；而配光面由兩個向上凸起的弧形面平滑連接構成的獨特結構，能夠使得在透鏡主體左右方向上，經過配光面折射的光線射出形成中間弱、兩側強的光強分布，當光線再照射到光均勻分布區域時，便會形成均勻的光線分布。通過折射、全反射等光線原理實現對光利用率的提高，本發明相比光導技術的利用效率，由光導技術的20%提高到了本發明的80%以上。

本發明光均勻分布區域大，能夠適用于較長的線性光源，例如對于長達1m的線性光源，則只需要10~15顆LED光源，且通過組合采用本發明所述透鏡主體的LED燈，理論上可以無限擴展其長度，大幅度地降低了成本。

附圖說明

圖1為現有的光導光源的示意圖。

圖2為現有的LED燈條式線性光源的LED串列排布圖。

圖3為本發明的主視圖。

圖4為圖3的左視圖。

圖5為圖3的俯視圖。

圖6為圖3的仰視圖。

圖7為本發明的立體圖之一。

圖8為本發明的立體圖之二。

圖9為圖7的A-A剖面圖（畫有LED光源1，便于理解）。

圖10為圖7的B-B剖面圖（畫有LED光源1，便于理解）。

圖11為圖7的A-A剖面的小角度入射光線傳播示意圖。

圖12為圖7的A-A剖面的大角度入射光線傳播示意圖。