一種汽車前照燈燈光組的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車前照燈燈光組，包括殼體、光源和透鏡，殼體內設有第一反射面和第二反射面，光源為LED光源，包括第一光源和第二光源，第一反射面具有位于底部的第一焦點和位于前方的第二焦點，第一光源設在第一焦點處，第一光源發射的光線經第一反射面反射至第二焦點，第二焦點的前方為所述透鏡；第二反射面位于第一反射面下方，第二光源位于第二反射面下方。本發明的燈光組用LED光源取代傳統鹵素或氙氣燈光源，可有效提高燈光組的可靠性，并能降低能耗，用固定的LED光源實現近光的功能，當需要遠光時再將另一LED光源點亮，整個切換過程，無任何部件移動，也就是說遠近光的切換是通過另一LED光源的點亮和熄滅來實現的。
【專利說明】一種汽車前照燈燈光組【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車照明領域，具體地說，本發明涉及一種汽車前照燈燈光組。
【背景技術】
[0002]出于夜間行車安全需要，汽車必須配置照明裝置。針對不同的交通情況，要求具備近光和遠光兩種照明模式。近光即能提供良好照明又不會造成其他道路使用者特別是會車司機的炫目，它主要是通過一個明暗截止線來實現的:會車司機眼睛附近的光線被遮蔽。遠光是在空曠的、無其他道路使用者的情況下使用，因此不存在防炫目的要求。
[0003]許多年以來，前照燈的遠、近光都是分開固定在汽車前面，既有遠、近光各自獨立的前照燈，也有遠、近光組合在一起的前照燈，但兩個功能各個滿足自己的法規要求。
[0004]由于各種原因例如前照燈布置空間越來越小或者造型美觀的需要，在20世紀80年代之后，逐漸的出現了遠近光一體的設計，特別是1999年雙氙氣燈燈光組的大量應用。燈光組使得汽車前照燈設計更具仿生學特征更像“眼睛”:燈光組類似眼睛的眼球，越來越受到大家的青睞。
[0005]遠近光一體的燈光組遠、近光輸出是通過一個擋板或遮光板的切換實現的。當擋板切換成近光模式時，部分光線被遮蔽，此時燈光組輸出的是近光；而當擋板切換成遠光模式時，近光被遮蔽的光線被施放，此時輸出的就是遠光。實現擋板切換的驅動裝置可以是電磁線圈或小電機等等。
[0006]這種遠近光切換裝置的不足是存在移動部件。因而就存在著驅動裝置失效的風險，也存在移動部件損壞或移動不到位的風險，可靠性低。
[0007]目前遠近光一體燈光組使用的多是鹵素光源(功率一般為55W)或者氙氣燈(功率一般為35W)，光源能耗比較高。且鹵素光源的壽命比較短(約為330小時)，在車輛使用時，經常需要更換光源，使用成本比較高。
【發明內容】
[0008]本發明提供一種汽車前照燈燈光組，目的是提高可靠性，降低能耗。
[0009]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種汽車前照燈燈光組，包括殼體、設在殼體內部的光源和設在殼體前端開口處的透鏡，所述殼體內設有第一反射面和第二反射面，所述光源為LED光源，包括第一光源和第二光源，其中，第一反射面具有位于底部的第一焦點和位于前方的第二焦點，第一光源設在第一焦點處，第一光源發射的光線經第一反射面反射至第二焦點，第二焦點的前方為所述透鏡；第二反射面位于第一反射面下方，第二光源位于第二反射面下方，第二光源發射的光線經第二反射面反射至透鏡后出射。
[0010]所述第一反射面為橢圓反射面。
[0011]所述第一光源和第二光源為單個LED燈或LED陣列。
[0012]所述殼體內設有位于所述第一反射面下方的用于遮擋第一反射面反射的光線的遮光元件，遮光元件位于所述第一光源和第一反射面的第二焦點之間。
[0013]所述遮光元件的上表面為平面。
[0014]所述殼體內設有位于所述第一反射面下方的用于形成明暗截止線的擋板，擋板且位于所述遮光元件和第一反射面的第二焦點之間。
[0015]所述擋板靠近所述第一反射面的第二焦點且高度低于第二焦點。
[0016]所述殼體內設有位于所述第二反射面和所述遮光元件之間的熱沉。
[0017]所述熱沉與所述擋板和所述第二反射面為一體。
[0018]所述透鏡的內表面為平面、曲面、凹面、凸面或混合曲面,外表面為非球面。
[0019]本發明的汽車前照燈燈光組，用LED光源取代傳統鹵素或氙氣燈光源，可有效提高燈光組的可靠性，并能降低能耗，用固定的LED光源實現近光的功能，當需要遠光時再將另一 LED光源點亮，整個切換過程，無任何部件移動，也就是說遠近光的切換是通過另一LED光源的點亮和熄滅來實現的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的燈光組的截面圖，圖中第一光源為點亮狀態；
[0021]圖2為本發明的燈光組近光功能示意圖；
[0022]圖3為本發明的燈光組的截面圖，圖中第一光源和第二光源均為點亮狀態；
[0023]圖4為本發明的燈光組遠光功能示意圖；
[0024]圖5為圖1中A向的擋板結構示意圖；
[0025]上述圖中的標記均為:1、殼體；11、凹槽；2、透鏡；21、內表面；22、外表面；23、法蘭；3、第一反射體；31、第一反射面；4、第一光源；5、遮光兀件；6、熱沉；7、擋板；71、斜面；711、明暗截止線；8、第二反射面；9、第二光源；10、配光屏幕；
[0026]F1、第一焦點；F2、第二焦點。
【具體實施方式】
[0027]如圖1至圖5所示，本發明一種汽車前照燈燈光組，包括殼體1、設在殼體I內部的光源和設在殼體I前端開口處的透鏡2,殼體I內設有第一反射面31和第二反射面8,光源為LED光源,包括第一光源4和第二光源9,其中,第一反射面31具有位于底部的第一焦點Fl和位于前方的第二焦點F2，第一光源4設在第一焦點Fl處，第一光源4發射的光線經第一反射面31反射至第二焦點F2，第二焦點F2的前方為透鏡2 ;第二反射面8位于第一反射面31下方，第二光源9位于第二反射面8下方，第二光源9發射的光線經第二反射面8反射至透鏡2后出射。這種結構的燈光組無移動部件，從放置在近第一反射面31的第一個焦點Fl上的第一光源4發出的光線，經過第一反射面31反射至第二個焦點F2，然后達到透鏡2內表面21并通過透鏡2后形成近光功能需要的近光L，詳見圖1，將近光L投射到配光屏幕10上，形成如圖2所示的近光LI區域，可調整第一光源4及第一反射面31等使得近光LI區域滿足近光配光要求。當切換遠光時，應將第二光源9點亮，從第二光源9發射出來的光經第二反射面8反射至透鏡2內表面21并輸出成為遠光功能的一部分(遠光Hl )，此時，第一光源4也應是點亮的，并將其輸出的光線作為遠光功能的一部分(遠光H2),如圖3所不，兩部分的光線最終形成圖4所示意的完整的遠光光型。[0028]具體地說，殼體I的后部設有第一反射體3，為四分之一橢球形，其內表面即為第一反射面31,第一反射面31為四分之一橢圓反射面,具有橢圓反射特性,從而具有兩個焦點，第二焦點F2的高度高于第一焦點Fl，從第一焦點Fl發出的光線經過反射后匯聚到第二焦點F2。需要注意的是第一反射體3僅需要面對著第一光源4的上半個反射面，這是由于LED光源特性確定的，只有能看到LED光源的上半個反射面能起到聚集光線的作用。
[0029]第一反射面31應涂有提高反射率的涂層，常見的方法為鍍鋁，也可以采用鍍銀等以改善金屬涂層吸收率、減少亂反射性能的金屬成膜技術。
[0030]第一光源4可以為單個LED燈或LED陣列，LED矩陣可以是正方形或長方形等形狀，比如采用 I X 2，I X 3，1X4，2X3，2X4，2X5 或 I XI，2X2 型式。
[0031]第一光源4的封裝型式可以是圓形透鏡2封裝或者矩形封裝等方式。第一光源4可以米用白光LED也可以米用藍光LED加突光粉的方案。用于遠光的第二光源9可以選用與第一光源4同樣規格的光源，也可以不同這包括功率大小、封裝方式等不同。
[0032]殼體I內設有位于第一反射面31下方的用于遮擋第一反射面31反射的光線的遮光兀件5,遮光兀件5位于第一光源4和第一反射面31的第二焦點F2之間,遮光兀件5與第一光源4大致處于同一水平面。遮光元件5的作用是遮擋第一反射面31反射的光線進入遠光區域。在圖1結構中，遮光元件5做成“水平的”，其上表面為平面。可根據不同情況，將遮光元件5做成不同形狀。比如為了提高第一光源4光線的利用率可以把遮光元件5做成小的反射面，從第一光源4發出的光線經過遮光元件55射到第一反射面31上收集利用這部分光線。
[0033]殼體I內部還設有擋板7、熱沉6和第二反射體，第二反射體的底面為第二反射面
8。擋板7位于第一反射面31的下方且位于遮光元件5和第一反射面31的第二焦點F2之間，用于形成明暗截止線711，擋板7的位置并靠近第一反射面31的第二焦點F2且高度低于第二焦點F2。
[0034]在圖1結構中遮光元件5和熱沉6、擋板7以及第二反射體做成一體的。實際上可以根據不同情況，幾者可以做成各自獨立的或者兩兩成一體。比如為提高第二反射面8的反射性能，需要給第二反射面8采用特殊涂層工藝，不宜和遮光元件5和擋板7做成一體。
[0035]如上文所述，圖1結構中的熱沉6是和擋板7以及反射面做成一體的，其主要作用是給第一光源4和第二光源9散熱的。為提高散熱效果，可以給第一光源4和第二光源9分別配置一個專用的熱沉6。如果存在嚴重的散熱問題，也可以給LED光源增加散熱風扇，如可以設定當LED光源環境溫度大于85°C時，散熱風扇自動開啟散熱以確保LED光源工作環境溫度處于安全水平以下。當然也可以采取其他的主動冷卻方式如水冷、油冷等。
[0036]圖1中結構，擋板7是和遮光元件5、熱沉6以及第二反射面8做成一體的。同上所述，擋板7也可以做成單獨件。為了滿足不同地區的法規要求，擋板7可以做成特定的造型。例如要形成圖2中的近光LI的明暗截止線711就要把擋板7的外形做成圖5中的“Z”字型形狀，圖5中斜面71最終形成圖2中的明暗截止線711。圖5是從圖1中A方向觀察的細節圖。明暗截止線711的好處是可以防止行駛在對面車道駕駛員受到炫目的影響而導致發生行車安全事故。
[0037]擋板7的位置接近第二焦點F2,其高度不超過第二焦點F2。前后的位置要重點注意，位置精度一般要控制在Imm以內。因燈光組形成的近光明暗截止線711經常有色散的現象，而前后移動擋板7的位置，有利于解決色散現象。
[0038]第二反射面8的主要目的是反射從第二光源99發出的光線將近光LI明暗截止線711上部缺少的光線“補滿”，形成滿足遠光配光要求的光型。如圖所示，第二反射面8為斜面，是從靠近第二焦點F2的位置處朝向第二焦點F2的后側下方傾斜設置，第二反射體也可以獨立制作。如上文所述，第二反射面8可以采用改善金屬吸收率，增強反射效果的金屬涂層。
[0039]透鏡2的內表面21在圖1結構中是“平面”，這種結構的好處是能盡可能的減少由于折射、亂反射等造成的光線損失，而曲面的話有較高的菲涅爾反射，造成光線損失較大，特別是曲率變化比較大的位置。這主要是出于充分利用光線的考慮，當然如果設計案例中不在乎或不需要考慮這些光線的損失，內表面21也可以做成曲面、凹面、凸面，或者混合曲面等。
[0040]透鏡2的外表面22 —般都是非球面的。為提高透鏡2的出光性能，可以有選擇的在外表面22上涂有涂層，可全表面涂層也可以部分涂層。
[0041]因為各種原因比如為減弱燈光組輸出明暗截止線色散的問題可以在透鏡2的內表面21和/或外表面22上增加相關的微小結構例如小的衍射結構等等，以提高透鏡2的輸出性能。
[0042]為了方便透鏡2的在燈光組框架10上的固定，透鏡2邊緣應留有一定的固定結構，比如圖1所示在透鏡2的邊緣設置的法蘭23，而對應的殼體I的前端開口處的內壁則開有相應的凹槽11，法蘭23嵌入凹槽11中可以實現透鏡2的固定。
[0043]關于透鏡2的材料，可以是玻璃的也可以是樹脂的。無論是何種材料均需要滿足長時間使用后不能開裂和黃變等故障。出于減重的需要，建議盡量使用樹脂材料制造。
[0044]透鏡2的外表面22的焦點應和第一反射面31的第二焦點F2重合。
[0045]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種汽車前照燈燈光組，包括殼體、設在殼體內部的光源和設在殼體前端開口處的透鏡，其特征在于:所述殼體內設有第一反射面和第二反射面，所述光源為LED光源，包括第一光源和第二光源，其中， 第一反射面具有位于底部的第一焦點和位于前方的第二焦點，第一光源設在第一焦點處，第一光源發射的光線經第一反射面反射至第二焦點，第二焦點的前方為所述透鏡； 第二反射面位于第一反射面下方，第二光源位于第二反射面下方，第二光源發射的光線經第二反射面反射至透鏡后出射。
2.根據權利要求1所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述第一反射面為橢圓反射面。
3.根據權利要求1或2所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述第一光源和第二光源為單個LED燈或LED陣列。
4.根據權利要求3所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述殼體內設有位于所述第一反射面下方的用于遮擋第一反射面反射的光線的遮光元件，遮光元件位于所述第一光源和第一反射面的第二焦點之間。
5.根據權利要求4所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述遮光元件的上表面為平面。
6.根據權利要求4所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述殼體內設有位于所述第一反射面下方的用于形成明暗截止線的擋板，擋板且位于所述遮光元件和第一反射面的第二焦點之間。
7.根據權利要求6所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述擋板靠近所述第一反射面的第二焦點且高度低于第二焦點。
8.根據權利要求6所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述殼體內設有位于所述第二反射面和所述遮光元件之間的熱沉。
9.根據權利要求8所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述熱沉與所述擋板和所述第二反射面為一體。
10.根據權利要求1至9任一所述的汽車前照燈燈光組，其特征在于:所述透鏡的內表面為平面、曲面、凹面、凸面或混合曲面，外表面為非球面。
【文檔編號】F21V7/10GK103836484SQ201410091165
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】盛進步, 鄭超群, 吳曉倩 申請人:奇瑞汽車股份有限公司