一種汽車前照燈組件及汽車前照燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光學領域，特指一種汽車前照燈組件及汽車前照燈，所述汽車前照燈組件包括光源、聚光透鏡組和控光透鏡機構，所述聚光透鏡組位于光源與控光透鏡機構之間；所述控光透鏡機構包括僅反射光束的反射面、以及將經反射面反射后的光束再產生折射的出射面；所述汽車前照燈，包括拋物面反光杯、及上述汽車前照燈組件，所述汽車前照燈組件置于拋物面反光杯內；其中光源發出的光束，通過聚光透鏡組匯聚至反射面，經反射面反射的光束，從出射面折射至拋物面反光杯內壁后射向遠方。本實用新型的汽車前照燈組件組件能對光線進行匯聚，利于光線朝一個方向照射，保證了足夠的照射亮度。本實用新型的汽車前照燈能夠實現光束的均勻分布，光束的遠距離照射，且在遠距離照射中光束不會發散，亮度均勻，強度高。
【專利說明】
一種汽車前照燈組件及汽車前照燈
技術領域
[0001]本實用新型涉及光學透鏡領域，特指一種汽車前照燈組件及汽車前照燈。【背景技術】
[0002]汽車前照燈是汽車中必不可少的部件，目前的汽車前照燈，通常采用單個燈泡放置于拋物面反光杯的焦點處來進行夜間照明，由于光源有一定的尺寸大小，通過一定尺寸的反光杯后光束難以有效控制準直，光束發散角較大，這樣在遠方一定距離處會存在光照不足的現象；目前消極的辦法是增大燈泡的功率來解決這個問題，這樣會給系統控制、使用壽命、環保及安全方面帶來不利，更主要的問題是會使有效照明范圍外的光強大幅度提升， 這樣會給對面來的車輛造成極大的視覺干擾，容易引發交通事故，這一現象眾所周知。如果采用多組燈泡進行照明，雖然能夠解決亮度不足和照射距離近的問題，但成本及外觀方面又很難達到要求，這一矛盾的根源就是高光通量必然伴隨光源的尺寸增大，而光源尺寸的增大必然導致光束發散角的增大，隨著LED技術的不斷發展，相信大功率小尺寸的LED光源會逐步得到一定程度的改善，但這種改善畢竟有限，LED光源的巨大優勢眾所周知，在目前汽車上應用也及其普及，但在應用到前照燈方面一直還存在技術上的諸多難題，因此，針對前照燈的LED光源及照明光路系統的開發一直是為該領域的一個熱點和難題。【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種汽車前照燈組件及汽車前照燈，該汽車前照燈組件能夠將LED光源發出的光束，通過聚光透鏡組的聚光作用和控光透鏡機構的調節后，能夠避免光束的發散，利于光束沿同一方向朝遠方照射。本實用新型的汽車前照燈采用上述汽車前照燈照明組件，能夠實現光束的均勻分布，光束的遠距離照射， 且在遠距離照射中光束不會發散，亮度均勻，強度高。
[0004]本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]本實用新型公開了一種汽車前照燈組件，它包括光源、聚光透鏡組和控光透鏡機構，所述聚光透鏡組位于光源與控光透鏡機構之間；所述控光透鏡機構包括僅反射光束的反射面、以及將經反射面反射后的光束再產生折射的出射面;所述反射面與出射面相配合， 使每一顆光源發出的光束經反射面、出射面后所形成的虛像點均在反光透鏡機構的幾何中心軸線上的同一位置處。
[0006]由于上述結構，所述光源發出光束后，其光束是發散的，不利于光束沿同一方向朝遠方照射，因此通過聚光透鏡組的設置可將光源發出的發散光束進行匯聚，并匯聚至控光透鏡機構的反射面上，該光束經過反射面進行反射后，從出射面折射出；該反射面與出射面的結合，可使折射后的光束其反向延長線聚集于某一小區域內，或折射后的光束其反向延長線的交點在某一小區域內。由于常用的汽車前照燈，其反光杯內壁采用拋物面結構，因此將本實用新型汽車前照燈組件應用到汽車前照燈時，該反向延長線的交點或聚集區域剛好位于拋物面反光杯的焦點附近，從而確保光束經拋物面反光杯后平行射出。
[0007]進一步的，所述聚光透鏡組包括相互并列的第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組； 所述第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組均設于透鏡座上；或第一聚光透鏡組設于透鏡座上，所述第二聚光透鏡組設于控光透鏡機構的底面上。
[0008]進一步的，所述第一聚光透鏡組包括若干第一曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于透鏡座上，所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于透鏡座上，所述第一曲面透鏡與第二曲面透鏡之間相互匹配設置并位于同一軸線上。
[0009]進一步的，所述第一聚光透鏡組包括透鏡座和第一曲面透鏡，其中若干第一曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于透鏡座上;所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡，其中若干第二曲面透鏡呈圓周陣列均勻布置于控光透鏡機構的底面，其中第一曲面透鏡與第二曲面透鏡之間相互匹配設置并位于同一軸線上。
[0010]進一步的，所述控光透鏡機構包括位于中部的內凹反射面、位于側面的出射面、及位于底面的第二曲面透鏡，所述出射面與反射面相連，所述反射面的內壁鍍設有反射膜。
[0011]進一步的，所述光源包括若干LED光源，其中若干LED光源呈陣列均勻布置于同一圓周上，且所述LED光源位于透鏡座遠離控光透鏡機構的一側，所述LED光源、第一曲面透鏡及第二曲面透鏡相對應且幾何中心位于同一軸線上。
[0012]由于上述結構，多個LED光源能夠增加光照強度，LED光源成陣列排布能夠使光束再傳播過程中有較好的均勻性;每個LED光源發出的光束都是發散的，因此每個LED光源前方都要安裝聚光透鏡組來對光束進行匯聚，通過第一曲面透鏡和第二曲面透鏡的組合作用后，將光束進行匯聚，LED光源、第一曲面透鏡及第二曲面透鏡設置在同一軸線上，有利于光束的匯聚;進而保證光束能夠沿同一個方向傳播，而不會因光束的發散而損失部分光束。
[0013]進一步的，所述反射面由若干扇面形/扇形的反射單元拼接而成;其中反射單元同 LED光源、第一曲面透鏡及第二曲面透鏡相匹配。
[0014]由于上述結構，反射面由若干扇面形/扇形的反射單元拼接而成，因此反射不再是連續的，每個扇面形/扇形的反射單元分別將光束反射到指定的區域，這樣能夠方便光束的調節，能夠使光束集中，便于調整亮度的均勻性;每個扇面形/扇形的反射單元與每個LED光源相對應，則每個扇面形/扇形的反射單元反射對應LED光源發出的光束。
[0015]進一步的，所述出射面為光滑連續的環形曲面，該環形曲面為貝塞爾曲線以幾何中心軸線環繞一周形成的曲面;或者所述出射面為若干軸線方向上依次拼接的環形面，其中任意兩相鄰環形面的拼接處，其曲率不連續。
[0016]由于上述結構，若出射面為光滑連續的環形曲面，則光束能夠均勻的折射出去;若出射面曲率不連續，則通過不同的環形面能夠將光束分布到不同的區域，便于光束進行調
[0017]進一步的，通過聚光透鏡組的幾何中心、及控光透鏡機構的幾何中心設有貫穿的通孔。
[0018]本實用新型公開了一種汽車前照燈，包括拋物面反光杯、及上述汽車前照燈組件， 所述汽車前照燈組件置于拋物面反光杯內；其中光源發出的光束，通過聚光透鏡組匯聚至反射面，經反射面反射的光束，從出射面折射至拋物面反光杯內壁后射向遠方。
[0019]由于上述結構，所述光源發出光束后，通過聚光透鏡組將光源組件發散出的光束進行匯聚，并匯聚至控光透鏡機構的反射面上，該光束經過反射面進行反射后，從出射面折射出；折射出的光線再經拋物面反光杯內壁反射后射向遠方。該反射面與出射面的結合，可使折射后的光束其反向延長線聚集于某一小區域內，或折射后的光束其反向延長線的交點在某一小區域內。由于汽車前照燈的拋物面反光杯內壁采用拋物面結構，該反向延長線的交點或聚集區域剛好位于拋物面反光杯的焦點附近，從而確保光束經拋物面反光杯后平行射出。
[0020]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0021]該汽車前照燈組件能夠將LED光源發出的光束，通過聚光透鏡組的聚光作用和控光透鏡機構的調節后，能夠避免光束的發散，利于光束沿同一方向朝遠方照射。本實用新型的汽車前照燈采用上述汽車前照燈照明組件，能夠實現光束的均勻分布，光束的遠距離照射，且在遠距離照射中光束不會發散，能夠使光束最大限度地保持亮度均勻且光照強度高。 避免照射范圍中出現內部暗，外部亮的現象。【附圖說明】[〇〇22]圖1是本實用新型的原理圖；
[0023]圖2和圖3是本實用新型的反射面和出射面圖；[〇〇24]圖4是本實用新型的透鏡座；
[0025]圖5是本實用新型的控光透鏡機構；
[0026]圖6是本實用新型的聚光透鏡組結構圖；
[0027]圖7是本實用新型的出射面的環形面結構圖；[〇〇28]圖8和圖9是本實用新型實施例6的結構原理圖。
[0029]圖中標記:1-反射面，2-出射面，3-LED光源，4-透鏡座，5-第一曲面透鏡，6-第二全面透鏡，7-反射單元，8-環形面，9-凸緣反射面，10-凸緣折射面。【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0031]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0032]實施例1:
[0033]如圖1至6所示，本實用新型公開了一種汽車前照燈組件，它包括光源、聚光透鏡組和控光透鏡機構，所述聚光透鏡組位于光源與控光透鏡機構之間；所述控光透鏡機構包括僅反射光束的反射面1、以及將經反射面1反射后的光束再產生折射的出射面2;所述反射面 1與出射面2相配合，使每一顆光源產生的光束經反射面1、出射面2后所形成的虛像點均在控光透鏡機構的幾何中心軸線上的同一位置處。[〇〇34]所述聚光透鏡組包括相互并列的第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組;所述第一聚光透鏡組設于透鏡座4上，所述第二聚光透鏡組設于控光透鏡機構的底面上。
[0035]所述第一聚光透鏡組包括透鏡座4和第一曲面透鏡5,其中若干第一曲面透鏡5呈圓周陣列均勻布置于透鏡座4上;所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡6,其中若干第二曲面透鏡6呈圓周陣列均勻布置于控光透鏡機構的底面上，其中第一曲面透鏡5與第二曲面透鏡6之間相互匹配設置并位于同一軸線上。
[0036]所述第一曲面透鏡和第二曲面透鏡都為凸透鏡;或第一曲面透鏡為凸透鏡，第二曲面透鏡為凹透鏡。本實施例中第一曲面透鏡和第二曲面透鏡都采用凸透鏡。
[0037]所述控光透鏡機構包括位于中部的內凹反射面1、位于側面的出射面2、及位于底面的第二曲面透鏡6,所述出射面2與反射面1相連，所述反射面1的內壁鍍設有反射膜。
[0038]所述光源包括若干LED光源3,其中若干LED光源3呈陣列均勻布置于同一圓周上， 且所述LED光源3位于透鏡座4遠離控光透鏡機構的一側，所述LED光源3、第一曲面透鏡5及第二曲面透鏡6相對應且幾何中心位于同一軸線上。[〇〇39]所述透鏡座4的形狀可以是圓形、三角形、四邊形、六變形等其他多邊形;所述LED 光源3、第一曲面透鏡5和第二曲面透鏡6可以呈圓周陣列、同心環陣列、矩形陣列或多邊形陣列布置。本實施例中采用圓周陣列。
[0040] 所述LED光源3的個數可以采用6個、8個、10個或12個，由于LED光源3會發熱，為了散熱效果好，LED光源3的個數采用6個。[0041 ]由于第一曲面透鏡5和第二曲面透鏡6與LED光源3配合，則第一曲面透鏡5和第二曲面透鏡6各采用6個。
[0042]通過聚光透鏡組的幾何中心、及控光透鏡機構的幾何中心設有貫穿的通孔。該通孔便于汽車前照燈組件安裝在車上。
[0043]所述光源發出光束后，其光束是發散的，不利于光束沿同一方向朝遠方照射，因此通過聚光透鏡組的設置可將光源發出的發散光束進行匯聚，并匯聚至控光透鏡機構的反射面上，該光束經過反射面進行反射后，從出射面折射出；該反射面與出射面的結合，可使折射后的光束其反向延長線聚集于某一小區域內，或折射后的光束其反向延長線的交點在某一小區域內。由于常用的汽車前照燈，其反光杯內壁采用拋物面結構，因此將本實用新型汽車前照燈組件應用到汽車前照燈時，該反向延長線的交點或聚集區域剛好位于拋物面反光杯的焦點附近，從而確保光束經拋物面反光杯后平行射出。
[0044]實施例2
[0045]本實施例與實施例1大體相同，其不同之處在于:所述聚光透鏡組包括相互并列的第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組;所述第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組均設于透鏡座 4上。
[0046]所述第一聚光透鏡組包括若干第一曲面透鏡5呈圓周陣列均勻布置于透鏡座4上， 所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡6呈圓周陣列均勻布置于透鏡座4上，所述第一曲面透鏡5與第二曲面透鏡6之間相互匹配設置并位于同一軸線上。
[0047]所述控光透鏡機構包括位于中部的內凹反射面1、位于側面的出射面2、及底面，所述出射面2與反射面1相連，所述反射面1的內壁鍍設有反射膜。
[0048]實施例3
[0049]如圖5所示，本實施例與實施例1和2大體相同，其不同之處在于:所述反射面1由若干扇面形/扇形的反射單元7拼接而成;其中反射單元7同LED光源3、第一曲面透鏡5及第二曲面透鏡6相匹配。
[0050]由于反射面由若干扇面形/扇形的反射單元拼接而成，因此反射不再是連續的，每個扇面形/扇形的反射單元分別將光束反射到指定的區域，這樣能夠方便光束的調節，能夠使光束集中，便于調整亮度的均勻性;每個扇面形/扇形的反射單元與每個LED光源相對應， 則每個扇面形/扇形的反射單元反射對應LED光源發出的光束。[0051 ] 實施例4
[0052]如圖2、3和5所示，本實施例與實施例1、2和3大體相同，其不同之處在于:所述出射面2為光滑連續的環形曲面，該環形曲面為貝塞爾曲線以幾何中心軸線環繞一周形成的曲面。
[0053]由于出射面為光滑連續的環形曲面，則光束能夠均勻的折射出去;且光滑曲面易于加工制造。
[0054]實施例5
[0055]如圖7所示，本實施例與實施例4大體相同，其不同之處在于:所述出射面2為若干軸線方向上依次拼接的環形面8,其中任意兩相鄰環形面8的拼接處，其曲率不連續。
[0056]由于出射面曲率不連續，則通過不同的環形面能夠將光束分布到不同的區域，便于光束進行調節。
[0057]實施例6
[0058]如圖8和9所示，本實施例與實施例1至5大體相同，其不同之處在于:所述出射面2 與反射面1的連接處設置有環狀凸緣，所述環狀凸緣包括相互連接的凸緣折射面10和凸緣反射面9,所述凸緣反射面9連接出射面2,所述凸緣折射面10連接反射面1。
[0059]所述環裝凸緣用于二次改變光束的傳播路徑，光束經反射面1反射后，凸緣反射面 9接收并再次反射光束，將反射面1最外部的光束反射到凸緣折射面10,然后光束再經凸緣折射面10折射后射向遠方，這部分光速不再通過拋物面反射杯進行反射。將本實用新型汽車前照燈組件應用到汽車前照燈時，由于該環裝凸緣的存在，能夠有效的減小拋物面反射杯的口徑，對減輕重量、降低成本有利，同時也方便光束的亮度的調節。能偶避免經汽車前照燈上的拋物面反光杯將光束射向遠方后，出現外部亮，內部暗的現象。該環狀凸緣能夠將光束補充到照射面積的內部暗處，保證照射亮度和亮度的均勻性。
[0060]實施例7
[0061]如圖1所示，本實用新型還公開了一種汽車前照燈，包括拋物面反光杯、及上述汽車前照燈組件，所述汽車前照燈組件置于拋物面反光杯內；其中光源發出的光束，通過聚光透鏡組匯聚至反射面1，經反射面1反射的光束，從出射面2折射至拋物面反光杯內壁后射向遠方。
[0062]所述光源發出光束后，通過聚光透鏡組將光源組件發散出的光束進行匯聚，并匯聚至控光透鏡機構的反射面上，該光束經過反射面進行反射后，從出射面折射出；折射出的光線再經拋物面反光杯內壁反射后射向遠方。該反射面與出射面的結合，可使折射后的光束其反向延長線聚集于某一小區域內，或折射后的光束其反向延長線的交點在某一小區域內。由于汽車前照燈的拋物面反光杯內壁采用拋物面結構，該反向延長線的交點或聚集區域剛好位于拋物面反光杯的焦點附近，從而確保光束經拋物面反光杯后平行射出。
[0063]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種汽車前照燈組件，其特征在于:它包括光源、聚光透鏡組和控光透鏡機構，所述 聚光透鏡組位于光源與控光透鏡機構之間；所述控光透鏡機構包括僅反射光束的反射面 (1 )、以及將經反射面(1)反射后的光束再產生折射的出射面(2)。2.如權利要求1所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述聚光透鏡組包括相互并列的 第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組;所述第一聚光透鏡組與第二聚光透鏡組均設于透鏡座 (4)上；或第一聚光透鏡組設于透鏡座(4)上，所述第二聚光透鏡組設于控光透鏡機構的底 面上。3.如權利要求2所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述第一聚光透鏡組包括若干第 一曲面透鏡(5)呈圓周陣列均勻布置于透鏡座(4)上，所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲 面透鏡(6)呈圓周陣列均勻布置于透鏡座(4)上，所述第一曲面透鏡(5)與第二曲面透鏡(6) 之間相互匹配設置并位于同一軸線上。4.如權利要求2所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述第一聚光透鏡組包括透鏡座 (4)和第一曲面透鏡(5)，其中若干第一曲面透鏡(5)呈圓周陣列均勻布置于透鏡座(4)上； 所述第二聚光透鏡組包括若干第二曲面透鏡(6)，其中若干第二曲面透鏡(6)呈圓周陣列均 勻布置于控光透鏡機構的底面，其中第一曲面透鏡(5)與第二曲面透鏡(6)之間相互匹配設 置并位于同一軸線上。5.如權利要求4所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述控光透鏡機構包括位于中部 的內凹反射面(1)、位于側面的出射面(2)、及位于底面的第二曲面透鏡(6)，所述出射面(2) 與反射面(1)相連，所述反射面(1)的內壁鍍設有反射膜。6.如權利要求5所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述光源包括若干LED光源(3)， 其中若干LED光源(3)呈陣列均勻布置于同一圓周上，且所述LED光源(3)位于透鏡座(4)遠 離控光透鏡機構的一側，所述LED光源(3)、第一曲面透鏡(5)及第二曲面透鏡(6)相對應且 幾何中心位于同一軸線上。7.如權利要求6所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述反射面(1)由若干扇面形/扇 形的反射單元(7)拼接而成;其中反射單元(7)同LED光源(3)、第一曲面透鏡(5)及第二曲面 透鏡(6)相匹配。8.如權利要求7所述的汽車前照燈組件，其特征在于:所述出射面(2)為光滑連續的環 形曲面;或者所述出射面(2)為若干軸線方向上依次拼接的環形面(8)，其中任意兩相鄰環 形面(8 )的拼接處，其曲率不連續。9.如權利要求1至8之一所述的汽車前照燈組件，其特征在于:通過聚光透鏡組的幾何 中心、及控光透鏡機構的幾何中心設有貫穿的通孔。10.—種汽車前照燈，包括拋物面反光杯、及上述權利要求1至9之一的汽車前照燈組 件，其特征在于，所述汽車前照燈組件置于拋物面反光杯內；其中光源發出的光束，通過聚 光透鏡組匯聚至反射面(1)，經反射面(1)反射的光束，從出射面(2)折射至拋物面反光杯內 壁后射向遠方。
【文檔編號】F21S8/10GK205579393SQ201620354079
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】曹紅曲, 李健雄
【申請人】曹紅曲, 李健雄