一種led前照燈配光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED前照燈配光系統(tǒng)，包括LED光源模組、橢球聚光杯，擋光條和配光鏡，所述擋光條的邊界線為一水平線和一沿水平線向下15°的傾斜線，所述配光鏡包括位于中間的非球面聚光鏡和兩側(cè)的球面透光鏡；所述LED光源模組位于所述橢球聚光杯的第一焦點(diǎn)處，所述擋光條的傾斜線設(shè)置在迎光方向的右側(cè)；所述擋光條的位置和所述配光鏡的位置使得：所述擋光條既在所述橢球聚光杯的第二焦點(diǎn)處，也在所述非球面聚光鏡的正焦位置，所述球面透光鏡的內(nèi)焦區(qū)域；擋光條對(duì)橢球聚光杯收集的光線進(jìn)行整形，配光鏡對(duì)擋光條出射的光線進(jìn)行光通量分配，得到發(fā)散的均勻光照度分布。本實(shí)用新型的配光系統(tǒng)，除滿足明暗分界線標(biāo)準(zhǔn)外，還能得到寬角度的照明分布。
【專利說明】-種LED前照燈配光系統(tǒng) 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及汽車前照燈，特別是設(shè)及一種L邸前照燈配光系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] L邸光源是一種高效率，長壽命，抗震性強(qiáng)的綠色光源，已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。 然而，目前絕大多數(shù)的汽車前照燈還是用傳統(tǒng)光源；面素?zé)?，氣氣燈等，傳統(tǒng)光源功耗高，體 積較大，抗震動(dòng)性差，在應(yīng)用中有一定的局限性。也有部分汽車前照燈使用L邸燈和相應(yīng)的 光學(xué)組件，通過光學(xué)組件的調(diào)節(jié)配光，W實(shí)現(xiàn)特定的光照度分布，從而達(dá)到國家有關(guān)L邸前 照燈配光檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為在車燈前25米的位置處得到的配光圖形中存在一水平線和 水平線右側(cè)向上15°的明暗分界線。目前，L邸燈實(shí)現(xiàn)的前照燈能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，但在上述 25米的位置處的照明區(qū)卻較狹窄，不便于觀察發(fā)現(xiàn)車燈兩側(cè)稍偏區(qū)域的物體。特別是在駕 駛轉(zhuǎn)彎時(shí)，如沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)側(cè)部的人或物體，則容易導(dǎo)致事故發(fā)生。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種L邸前 照燈配光系統(tǒng)，除滿足明暗分界線標(biāo)準(zhǔn)外，其在車燈前25m位置處的照明區(qū)也較寬闊，能得 到寬角度的照明分布。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過W下的技術(shù)方案予W解決：
[0005] 一種L邸前照燈配光系統(tǒng)，包括L邸光源模組、楠球聚光杯，擋光條和配光鏡，所 述擋光條的邊界線為一水平線和一沿水平線向下15°的傾斜線，所述配光鏡包括位于中間 的非球面聚光鏡和兩側(cè)的球面透光鏡，所述非球面聚光鏡的焦距小于所述球面透光鏡的焦 距；所述L邸光源模組位于所述楠球聚光杯的第一焦點(diǎn)處，發(fā)出的光線由所述楠球聚光杯 收集匯聚，所述擋光條和所述配光鏡依次設(shè)置在所述楠球聚光杯的出射光方向上，所述擋 光條的傾斜線設(shè)置在迎光方向的右側(cè)；所述擋光條的位置和所述配光鏡的位置使得；所述 擋光條既在所述楠球聚光杯的第二焦點(diǎn)處，也在所述非球面聚光鏡的正焦位置，所述球面 透光鏡的內(nèi)焦區(qū)域；所述擋光條對(duì)所述楠球聚光杯收集的光線進(jìn)行整形，所述配光鏡對(duì)所 述擋光條出射的光線進(jìn)行光通量分配，得到發(fā)散的均勻光照度分布。
[0006] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是：
[0007] 本實(shí)用新型的L邸前照燈配光系統(tǒng)，設(shè)置特定結(jié)構(gòu)的擋光條和配光鏡，且兩者位 置滿足一定要求，由于擋光條結(jié)構(gòu)邊界為一水平線和一沿水平線向下15°的傾斜線，且傾 斜線設(shè)置在迎光方向的右側(cè)，該樣L邸光源發(fā)出的光線經(jīng)匯聚由擋光條整形，經(jīng)配光鏡出 射后即使得在25m工作位置處配光圖形中存在一水平線和水平線右側(cè)向上15°的明暗分 界線，滿足明暗分界線標(biāo)準(zhǔn)。此外，對(duì)于配光鏡中間的非球面聚光鏡而言，擋光條位于正焦 位置，從而對(duì)從擋光條出射的光線進(jìn)行有效匯聚。而對(duì)于配光鏡兩側(cè)的球面透光鏡而言，擋 光條位于內(nèi)焦區(qū)域，從而對(duì)光線進(jìn)行發(fā)散，因此，通過聚光鏡和透光鏡的配合W及焦點(diǎn)位置 的設(shè)置，使得從配光鏡出射的光線角度較寬。經(jīng)驗(yàn)證，在25米的工作距離處的有效照明區(qū) 可達(dá)到8米長，3. 5米寬，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)為較寬闊的照明區(qū)域。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[000引圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的Lm)前照燈配光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的Lm)前照燈配光系統(tǒng)的擋光條的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖3是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的Lm)前照燈配光系統(tǒng)的配光鏡的主視圖；
[0011] 圖4是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的LED前照燈配光系統(tǒng)的配光鏡的俯視圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0012] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013] 如圖1所示，為本【具體實(shí)施方式】的LED前照燈配光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。LED前照 燈配光系統(tǒng)包括L邸光源模組1、楠球聚光杯2,擋光條3和配光鏡4。如圖2所示，擋光條 3的邊界線為一水平線，所在一端為B端；和一沿水平線向下15°的傾斜線，所在一端為A 端。擋光條3優(yōu)選耐熱、散熱性優(yōu)良的侶合金材質(zhì)，從而保證光路系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。如圖3 所示，配光鏡4包括位于中間的非球面聚光鏡（曲面聚光鏡）41和兩側(cè)的球面透光鏡42。
[0014] 如圖1所示，LED光源模組1位于楠球聚光杯的第一焦點(diǎn)處，發(fā)出的光線由楠球聚 光杯2收集匯聚，擋光條3和配光鏡4依次設(shè)置在楠球聚光杯2的出射光方向上，擋光條3 的傾斜線設(shè)置在迎光方向的右側(cè)，也即從L邸光源模組1的角度出發(fā)，沿著光軸方向觀察， 擋光條3的傾斜線端A端在光軸的右側(cè)。擋光條3的位置和配光鏡4的位置使得；擋光條 3既在楠球聚光杯2的第二焦點(diǎn)處，也在非球面聚光鏡41的正焦位置，球面透光鏡42的內(nèi) 焦區(qū)域。
[0015] 由于擋光條3結(jié)構(gòu)邊界為一水平線和一沿水平線向下15°的傾斜線，其設(shè)置的位 置既在楠球聚光杯2的焦點(diǎn)處，也在非球面聚光鏡41的正焦位置，從而楠球聚光杯3收集 匯聚的光線經(jīng)擋光條3整形，聚光鏡41匯聚后，得到需要的配光圖形，存在一水平線和水平 線右側(cè)向上15°的明暗分界線，滿足明暗分界線標(biāo)準(zhǔn)。
[0016] 由于配光鏡4包括非球面聚光鏡41和兩側(cè)的球面透光鏡42兩部分，且擋光條3 位于聚光鏡41的正焦位置，透光鏡42的內(nèi)焦區(qū)域，從而對(duì)擋光條3出射的光線分別由聚光 鏡41匯聚，透光鏡42發(fā)散，進(jìn)行光通量分配，得到發(fā)散的均勻光照度分布，使得從配光鏡4 出射的光線角度較寬，實(shí)現(xiàn)寬角度照明。
[0017] 上述配光鏡4的具體結(jié)構(gòu)，如圖4所示，非球面聚光鏡41包括非球面入射面41a 和非球面出射面4化，球面透光鏡42包括平面入射面42a和球面出射面42b。
[001引優(yōu)選地，按照如下方式設(shè)置，從而得到的照明區(qū)較寬闊：
[0019] 對(duì)于曲面聚光鏡41部分，其非球面入射面41a和非球面出射面4化上各點(diǎn)在空間 的位置均滿足如下公式：
[0020]
【權(quán)利要求】
1. 一種LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于：包括LED光源模組、橢球聚光杯，擋光條和 配光鏡，所述擋光條的邊界線為一水平線和一沿水平線向下15°的傾斜線，所述配光鏡包 括位于中間的非球面聚光鏡和兩側(cè)的球面透光鏡，所述非球面聚光鏡的焦距小于所述球面 透光鏡的焦距；所述LED光源模組位于所述橢球聚光杯的第一焦點(diǎn)處，發(fā)出的光線由所述 橢球聚光杯收集匯聚，所述擋光條和所述配光鏡依次設(shè)置在所述橢球聚光杯的出射光方向 上，所述擋光條的傾斜線設(shè)置在迎光方向的右側(cè)；所述擋光條的位置和所述配光鏡的位置 使得：所述擋光條既在所述橢球聚光杯的第二焦點(diǎn)處，也在所述非球面聚光鏡的正焦位置， 所述球面透光鏡的內(nèi)焦區(qū)域；所述擋光條對(duì)所述橢球聚光杯收集的光線進(jìn)行整形，所述配 光鏡對(duì)所述擋光條出射的光線進(jìn)行光通量分配，得到發(fā)散的均勻光照度分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于：所述非球面聚光鏡包括 非球面入射面和非球面出射面，所述球面聚光鏡包括平面入射面和球面出射面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于： 所述非球面入射面和所述非球面出射面上各點(diǎn)均滿足如下公式：
點(diǎn)相對(duì)于所述配光鏡的入射光軸的高度值，Z表示該點(diǎn)距曲面頂點(diǎn)的距離矢高；當(dāng)曲面表 示非球面入射面時(shí)，R取曲面的曲率半徑的值；當(dāng)曲面表示非球面出射面時(shí)，R取曲面的曲 率半徑的值的相反數(shù)；K表示曲面的圓錐系數(shù);A2,A4,A6,A8,A1(l分別為曲面的高次非球面系 數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)曲面表示非球面入 射面時(shí)，R為143. 5,K為-5. 074,A2,A4,A6,A8,A1(l均為0 ;當(dāng)曲面表示非球面出射面時(shí)，R 為-33. 8,K為-0? 872,八2為 0,A4為 4. 409X1(T6,八6為-1. 017XKT8,八8為 1. 105XKT11， A10為-4.698X10 -15。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于：所述球面出射面上各點(diǎn)
光鏡的入射光軸的高度值，Z表示該點(diǎn)距所述球面出射面頂點(diǎn)的距離矢高；R取所述球面出 射面的曲率半徑的值的相反數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于：所述球面出射面的曲率 半徑為102. 5cm，所述R為-102. 5。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED前照燈配光系統(tǒng)，其特征在于：所述擋光條的材質(zhì)為鋁 合金。
【文檔編號(hào)】F21S8/10GK204240217SQ201420786280
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】馬建設(shè), 廖漢忠, 蘇萍, 程雪岷, 李敏 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院