聚光式led雙光透鏡模組的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種聚光式LED雙光透鏡模組，包括散熱器、安裝在散熱器上的光源總成以及安裝在散熱器前部的擋光片總成和透鏡總成，光源總成其近光LED模組的第一電路板安裝在散熱器的第一安裝面上，具有自由曲面的反射鏡安裝在散熱器上部，近光LED光源發射的光線經反射鏡反射至透鏡內焦點O處聚集，并經擋光片射到透鏡上形成近光截止線光型；遠光LED模組的第二電路板安裝在散熱器的第二安裝面上，聚光器通過聚光器支架安裝在散熱器前部，遠光LED光源發射的光線經聚光器全反射至透鏡內焦點O處聚集，再射到透鏡上形成遠光光型。本發明結構緊湊，能提高遠近光光型的精度，較好的解決截止線發彩、遠近光對焦失準、遠光不均勻問題。
【專利說明】
聚光式L E D雙光透鏡模組
技術領域
[0001]本發明涉及一種聚光式LED雙光透鏡模組，屬于汽車照明燈具的技術領域。
【背景技術】
[0002]LED光源具有節能、環保、亮度高、長壽命等優點，被廣泛地用于汽車行業，其中LED前照燈更是新型車燈的熱門研究領域。遠近光一體前照燈因其造型獨特、結構緊湊，正受到越來越多的關注。然而，大功率LED光源組成的遠近光一體透鏡模組，光線經擋光片及透鏡形成近光光型和遠光光型，以滿足車輛照明要求。但現有的遠近光一體透鏡模組存在著近光截止線發彩、遠近光對焦失準及遠光不均勻的致命缺陷，一直困擾著業內人士。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種結構緊湊，提高遠近光光型的精度，能較好的解決截止線發彩、遠近光對焦失準、遠光不均勻問題的聚光式LED雙光透鏡模組。
[0004]本發明通過以下技術方案予以實現:一種聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:包括散熱器、安裝在散熱器上的光源總成以及安裝在散熱器前部的擋光片總成和透鏡總成，
[0005]帶有散熱翅片的散熱器包括用于安裝近光LED模組的第一安裝面、用于安裝遠光LED模組傾斜的第二安裝面以及兩側的安裝座，第一安裝面和第二安裝面設有定位銷，所述的第一安裝面與用第二安裝面之間的夾角在110±1° ;
[0006]所述的光源總成包括近光LED模組、帶有鍍鋁層的反射鏡以及遠光LED光源和聚光器，所述的近光LED模組包括第一電路板和固定在第一電路板上的近光LED光源，第一電路板安裝在散熱器的第一安裝面上，具有自由曲面的反射鏡安裝在散熱器上部，且近光LED光源中心OI與反射鏡左焦點重合，反射鏡右焦點與透鏡內焦點O重合，近光LED光源發射的光線經反射鏡反射至透鏡內焦點O處聚集，并經擋光片射到透鏡上形成近光截止線光型;所述的遠光LED模組包括第二電路板和固定在第二電路板上的遠光LED光源，第二電路板安裝在散熱器的第二安裝面上，聚光器通過聚光器支架安裝在散熱器前部，遠光LED光源發射的光線經聚光器全反射至透鏡內焦點O處聚集，再射到透鏡上形成遠光光型；
[0007]所述的擋光片總成包括擋光片、電磁閥和固定板，固定板連接在散熱器的安裝座前定位面上，電磁閥固定在固定板上，擋光片上的圓槽端卡接在電磁閥的輸出軸上，電磁閥接收電信號帶動擋光片繞其輸出軸前后轉動實現遠光與近光的切換；
[0008]所述的透鏡總成包括透鏡支架和焊接在透鏡支架上的透鏡，所述透鏡的內側面為內凸球面、外側面為外凸自由球面，且透鏡采用聚甲基丙烯酸酯制成，透鏡支架上的兩側翻邊固定在散熱器的安裝座前定位面上。
[0009]其中，所述散熱器的底部還安裝有風扇。
[0010]所述聚光器具有與遠光LED光源對應的反射孔，反射孔前端的入光面為內凸的自由球面，聚光器出光端面為斜面。
[0011]所述近光LED光源中心01與遠光LED光源中心02之間的距離H在8 ± 0.5mm。
[0012]所述散熱器各安裝座前定位面上設有至少兩個定位柱和至少一個安裝孔，固定板和透鏡支架上的定位孔由散熱器上的定位柱限位，緊固件將固定板和透鏡支架安裝在安裝座的安裝孔上。
[0013]所述反射鏡具有0.05?5μπι鍍鋁層。
[0014]所述擋光片上安裝有至少兩個減震墊，且減震墊與固定板對應。
[0015]本發明的聚光式LED雙光透鏡模組，采用了散熱器以及安裝在散熱器上的光源總成、擋光片總成與透鏡總成，散熱器上設有用于安裝近光LED模組的第一安裝面、用于安裝遠光LED模組傾斜的第二安裝面，當近光LED模組和遠光LED模組安裝在散熱器的第一安裝面和第二安裝面上，并采用定位銷定位，而提高裝配精度，一方面能通過散熱器及時將近光LED模組和遠光LED模組工作時產生熱量散出，對模組溫度進行有效控制，而能提高光源長時間使用的光通量穩定性，保持近光LED模組和遠光LED模組的發光效率，另一方面由于散熱器上的第一安裝面與用第二安裝面之間的夾角控制在110±1°，能控制遠近光光型位置的精度，能解決遠近光對焦失準，并通過進一步控制近光LED光源中心01與遠光LED光源中心02的距離，能進一步提高遠近光光型精度。本發明近光LED光源中心01與反射鏡左焦點重合，且反射鏡右焦點與透鏡內焦點O重合，近光LED光源發射的光線經反射鏡反射至反射鏡右焦點，即在透鏡內焦點O處聚集，并經擋光片射到透鏡上形成近光截止線光型，而遠光LED光源發射的光線經聚光器全反射至反射鏡右焦點即透鏡內焦點O處聚集，由于電磁閥帶動擋光片向前轉動相應角度，可使射到透鏡上形成遠光光型，使電磁閥帶動擋光片從而實現遠一近光切換，能巧妙地將近光與遠光功能融合，結構緊湊、設計新穎。本發明遠光LED光源通過聚光器全反射至透鏡內焦點O處，故能達到較大程度地將遠光LED發出的光射出到透鏡，確保了遠光光通量，起到減少能耗、降低熱量的作用。本發明的透鏡材料選用聚甲基丙烯酸酯，且透鏡與透鏡支架采用焊接工藝，較大程度保證了透鏡與透鏡支架的裝配精度與可靠性，而透鏡雙曲面結構，能消弱近光截止線發彩的現象，解決遠光不均勻的問題，能提高光通量利用率。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述。
[0017]圖1是本發明聚光式LED雙光透鏡模組的結構示意圖。
[0018]圖2是本發明聚光式LED雙光透鏡模組的正視結構示意圖。
[0019]圖3是圖2的A-A剖視結構示意圖。
[0020]圖4是本發明聚光式LED雙光透鏡模組拆除反射鏡和透鏡后的結構示意圖。
[0021]圖5是本發明聚光式LED雙光透鏡模組的爆炸結構示意圖。
[0022]其中:I一反射鏡，2—近光LED模組，2_I—第一電路板，2_2—近光LED光源，3—散熱器，3-1—翅片，3-2—安裝座，3-3—定位柱，3-4—第一安裝面，3_5—第二安裝面，4一緊固件，5 一聚光器支架，6 一聚光器，7 一透鏡，8 一透鏡支架，8-1 一翻邊，9 一擋光片，10 一減震塾，11 一電磁閥，12—固定板，13—遠光LEDt旲組，13-1 —第—■電路板，13-2—遠光LED光源，14 一風扇。
【具體實施方式】
[0023]見圖1?5所示，本發明的聚光式LED雙光透鏡模組，包括散熱器3、安裝在散熱器3上的光源總成以及安裝在散熱器3前部的擋光片總成和透鏡總成。
[0024]見圖1?5所示，本發明帶有散熱翅片3-1的散熱器3包括用于安裝近光LED模組2的第一安裝面3-4、用于安裝遠光LED模組13傾斜的第二安裝面3-5以及兩側的安裝座3-2，第一安裝面3-4和第二安裝面3-5設有定位銷，以提高近光LED模組2和安裝遠光LED模組13的裝配精度，通過散熱器及時將近光LED模組2和遠光LED模組13工作時產生熱量散出，以提高光源長時間使用的光通量穩定性。見圖1、5所示，本發明在散熱器3的底部還安裝有風扇14，通過風扇14進行輔助散熱，而進一步提高散熱性能，使模組溫度得到有效控制，減弱LED光衰。本發明第一安裝面3-4可水平設置，第一安裝面3-4與用第二安裝面3-5之間的夾角在110±1°，最好該第一安裝面3-4與用第二安裝面3-5之間的夾角在110°，當近光LED模組2安裝在第一安裝面3-4上，而遠光LED模組13安裝在第二安裝面3-5上，能控制遠近光光型的位置精度，解決能解決遠近光對焦失準問題。
[0025]見圖4所示，本發明在散熱器3各安裝座3-2的前定位面上設有至少兩個定位柱3-3和至少一個安裝孔，固定板12和透鏡支架8的定位孔由散熱器3上的定位柱3-3限位，緊固件4將固定板12和透鏡支架8安裝在安裝座3-2的安裝孔上，以保持固定板12和透鏡支架8的裝配精度，而提高模組的制造精度本發明的散熱器3可采用的ADC12壓鑄鋁合金材料，經后道工序加工出各安裝座3-2定位面上的定位柱3-3和安裝孔以及第一安裝面和第二安裝面上定位銷，方便將各定位柱3-3、安裝孔以及定位銷位置公差與形狀公差得到有效控制，提高裝配精度，減少近光對焦失，本發明的安裝座3-2后部設有后定位面，通過后定位面上及安裝孔，可方便能過緊固件連接在燈架上。
[0026]見圖1?5所示，本發明光源總成包括近光LED模組2、帶有鍍鋁層的反射鏡I以及遠光LED光源13-2和聚光器6，近光LED模組2包括第一電路板2-1和固定在第一電路板2-1上的近光LED光源2-2，近光LED光源2-2選用的4芯芯片，點亮穩定后熱流明為10001m，第一電路板2-1安裝在散熱器3的第一安裝面3-4，通過定位銷定位，提高安裝精度，第一電路板2-1與散熱器3的第一安裝面3-4之間具有導熱層，或通過焊接或通過緊固件4將第一電路板2-1安裝在散熱器3上，具有自由曲面的反射鏡I安裝在散熱器3上部，該反射鏡I兩側底部設置連接法蘭，通過緊固件4將反射鏡I安裝在散熱器3的上部，而反射鏡I具有0.05?5μπι鍍鋁層，如反射鏡I上的鍍鋁層在0.5?3μπι之間，可采用真空蒸鍍方法將鋁層固定在反射鏡I上而提高其反射率，通過反射鏡I的反射面將反射鏡左焦點處光線反射至反射鏡右焦點處。見圖3所示，本發明近光LED光源中心OI與反射鏡左焦點重合，反射鏡右焦點與透鏡內焦點O重合，反射鏡I將近光LED光源的光線從反射鏡左焦點處反射至透鏡內焦點O處聚集，而擋光片9的中部處于反射鏡右焦點處，經擋光片9射到透鏡7上形成近光截止線光型。
[0027]見圖1?5所示，本發明遠光LED模組13包括第二電路板13-1和固定在第二電路板13-1上的遠光LED光源13-2，遠光LED光源13-2為3芯芯片，電量穩定后熱流明為7501m，第二電路板13-1安裝在散熱器3的第二安裝面3-5，通過位銷定位，第二電路板13-1與散熱器3的第二安裝面3-5之間具有導熱層，或通過焊接或通過緊固件將第二電路板13-1安裝在散熱器3上，聚光器6通過聚光器支架5安裝在散熱器3上，遠光LED光源13-2發射的光線經聚光器6全反射至透鏡內焦點O處聚集，再射到透鏡7上形成遠光光型。見圖3所示，本發明聚光器6具有與遠光LED光源13-2對應的反射孔，反射孔前端的入光面為內凸的自由球面，聚光器6出光端面為斜面，聚光器6出光端面與遠光LED光源中心線之間的夾角基本垂直，使遠光LED光源13-2發射的光線經聚光器6全反射后通過透鏡內焦點O而射到透鏡7上，最大程度地將遠光LED發出的光射出到透鏡7，解決遠光不均勻的問題，確保遠光光通量，起到減少能耗、降低熱量的作用。見圖3所示，本發明近光LED光源中心Ol與遠光LED光源中心02之間的距離H在8 ± 0.5mm，如距離H在8 ± 0.3mm，能更精確控制遠近光光型精度。
[0028]見圖1、3?5所示，本發明擋光片總成包括擋光片9、電磁閥11和固定板12，固定板12連接在散熱器3的安裝座3-2前定位面上，電磁閥11固定在固定板12上，電磁閥11通過熱鉚工藝安裝在固定板12，擋光片9上的圓槽端卡接在電磁閥11的輸出軸上，而擋光片9中部處于反射鏡右焦點處，電磁閥11接收電信號帶動擋光片9繞其輸出軸向前后轉動，近光LED在反射鏡左焦點處的光線經反射后及擋光片9后至透鏡內焦點O處，使經擋光片9射到透鏡7上形成近光截止線光型。而當電磁閥11接收電信號帶動擋光片9繞其輸出軸向前轉動，遠光LED光源13-2發射的光線經聚光器6全反射至透鏡內焦點O處聚集，再射到透鏡7上形成遠光光型，通過電磁閥11實現遠光與近光的切換。見圖3?5所示，本發明擋光片9上安裝有至少兩個減震墊10，且減震墊10與固定板12對應，可將減震安裝在擋光片9兩側的安裝孔內，減震墊1可采用的EPDM材料，當模組由遠光向近光切換時，在擋光片9碰撞固定板12上，通過減震墊10的緩沖作用，將擋光片9翻轉撞擊固定板12時產生的振幅與噪音降到最低。
[0029]見圖1?3、5所示，本發明透鏡總成包括透鏡支架8和焊接在透鏡支架8上的透鏡7，透鏡7與透鏡支架8采用超音波焊接工藝，其焊接量可控制在0.6mm±0.05，因此能較大程度保證了透鏡7與支架的裝配精度與可靠性。見圖3、5所示，本發明透鏡7的內側面為內凸的球面、外側面為外凸自由球面，且透鏡7采用聚甲基丙烯酸酯制成，由于透鏡7的雙曲面結構，并采用聚甲基丙烯酸酯，不僅能提高光通量利用率，而且也能消弱近光截止線發彩的狀況，見圖1、2、5所示，本發明透鏡支架8兩側翻邊8-1固定在散熱器3的安裝座3-2上，透鏡支架8翻邊8-1上的兩個定位孔對應設置在對應的定位柱3-3上，并通過緊固件4連接在散熱器3的安裝座3-2前定位面上。
[0030]如圖4所示，本發明的近光LED光源2-2處于反射鏡左焦點位置，而擋光片9的中部處于反射鏡右焦點處，近光LED光源2-2發出的光經過反射鏡I的反射面匯聚到反射鏡右焦點處，由于此點亦是透鏡內焦點O處，通過擋光片9后經過透鏡7射出形成近光截止線光型。當需要開啟遠光功能時，接通電磁閥11，其運轉之下帶動擋光片9向前翻轉一度角度，此時遠光LED光源13-2發出的光線經過聚光器6全反射后，通過透鏡7射出形成遠光光型。
【主權項】
1.一種聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:包括散熱器(3)、安裝在散熱器(3)上的光源總成以及安裝在散熱器(3)前部的擋光片總成和透鏡總成， 帶有散熱翅片(3-1)的散熱器(3)包括用于安裝近光LED模組(2)的第一安裝面(3-4)、用于安裝遠光LED模組(13)傾斜的第二安裝面(3-5)以及兩側的安裝座(3-2)，第一安裝面(3-4)和第二安裝面(3-5)設有定位銷，所述的第一安裝面(3-4)與用第二安裝面(3-5)之間的夾角在110±1° ； 所述的光源總成包括近光LED模組(2)、帶有鍍鋁層的反射鏡(I)以及遠光LED光源(13-2)和聚光器(6)，所述的近光LED模組(2)包括第一電路板(2-1)和固定在第一電路板(2-1)上的近光LED光源(2-2)，第一電路板(2-1)安裝在散熱器(3)的第一安裝面(3-4)上，具有自由曲面的反射鏡(I)安裝在散熱器(3)上部，且近光LED光源中心O1與反射鏡左焦點重合，反射鏡右焦點與透鏡內焦點O重合，近光LED光源(2-2)發射的光線經反射鏡(I)反射至透鏡內焦點O處聚集，并經擋光片(9)射到透鏡(7)上形成近光截止線光型；所述的遠光LED模組(13)包括第二電路板(13-1)和固定在第二電路板(13-1)上的遠光LED光源(13-2)，第二電路板(13-1)安裝在散熱器(3)的第二安裝面(3-5)上，聚光器(6)通過聚光器支架(5)安裝在散熱器(3)前部，遠光LED光源(13-2)發射的光線經聚光器(6)全反射至透鏡內焦點O處聚集，再射到透鏡(7)上形成遠光光型； 所述的擋光片總成包括擋光片(9)、電磁閥(11)和固定板(12)，固定板(12)連接在散熱器(3)的安裝座(3-2)前定位面上，電磁閥(11)固定在固定板(12)上，擋光片(9)上的圓槽端卡接在電磁閥(11)的輸出軸上，電磁閥(I I)接收電信號帶動擋光片(9)繞其輸出軸前后轉動實現遠光與近光的切換； 所述的透鏡總成包括透鏡支架(8)和焊接在透鏡支架(8)上的透鏡(7)，所述透鏡(7)的內側面為內凸球面、外側面為外凸自由球面，且透鏡(7)采用聚甲基丙烯酸酯制成，透鏡支架(8)兩側的翻邊(8-1)固定在散熱器(3)的安裝座(3-2)前定位面上。2.根據權利要求1所述的聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:所述散熱器(3)的底部還安裝有風扇(14)。3.根據權利要求1所述的聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:所述聚光器(6)具有與遠光LED光源(13-1)對應的反射孔，反射孔前端的入光面為內凸的自由球面，聚光器(6)出光端面為斜面。4.根據權利要求1所述的聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:所述近光LED光源中心Oi與遠光LED光源中心O2之間的距離H在8 ± 0.5mm。5.根據權利要求1所述的聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:所述散熱器(3)各安裝座(3-2)前定位面上設有至少兩個定位柱(3-3)和至少一個安裝孔，固定板(12)和透鏡支架(8)上的定位孔由散熱器(3)上的定位柱(3-3)限位，緊固件(4)將固定板(12)和透鏡支架(8)安裝在安裝座(3-2的安裝孔上。6.根據權利要求1所述的聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:所述反射鏡(I)具有0.05?54!11鍍招層。7.根據權利要求1所述的聚光式LED雙光透鏡模組，其特征在于:所述擋光片(9)上安裝有至少兩個減震墊(10)，且減震墊(10)與固定板(12)對應。
【文檔編號】F21V5/04GK106051585SQ201610677940
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日
【發明人】嚴帥, 昌進, 包國棟, 劉輝, 陸春艷
【申請人】常州星宇車燈股份有限公司