[发明专利]近光带有明暗截止线的汽车前照灯LED光源

说明书

技术领域

本发明属于汽车灯，尤其涉及一种近光带有明暗截止线的汽车前照灯LED光源。

背景技术

近年来，伴随着大功率白光LED的迅猛发展，高效节能的LED照明已逐渐趋于成熟，汽车照明作为其中一部分，众多业内机构也纷纷开始深入研究大功率白光LED在车灯领域方面的应用，并已推出较成熟产品，LED车灯不仅节能，也使得车灯的外观更加多样、更加时尚。作为汽车前大灯，安全照明是其最主要目的，在城市交通中为了防止会车时前大灯给对方司机造成炫目，世界各国都对会车灯(也即近光灯)有很严格的要求，要求近光灯所发出光线必须形成清晰的明暗截止线，对于该线的形成全世界车灯业绝大多数均采用遮光这一成熟技术。该成熟及惯用技术不可避免的缺陷是对光源所发出光线的利用率从技术上很难突破70％，其中被广泛应用的H4卤素灯泡的近光利用率甚至很难突破50％，高端汽车广泛应用的HID灯泡的近光实际利用率也只有60％上下。可见，汽车近光灯的光学设计是汽车前照灯的核心，也是难点。虽然车灯照明已经进入LED时代，但基本上都局限在信号灯和室内灯的应用上。LED车灯应用在前大灯上，对于如何突破既能实现清晰的明暗截止线又能大幅提高光效，仍是所有业内人士有待解决的难题。虽然已有几款LED前大灯问世，并已进入商用阶段，但近光光形的形成仍以传统的档光板来形成为主。与传统投光灯类似，其光源部分改为大功率白光LED，LED前方放置有档光板，档光板前方安置一枚聚光透镜，以此来形成清晰的明暗截止线。此设计方案在形成明暗截止线时由于仍未摆脱档光设计，所以其对LED发光的利用率难以超过60％。由于目前照明用白光LED的出光量还远未能达到传统光源的水准，为了达到同样的光照强度，必然需要更多的LED来实现此要求。由于目前LED的光效较低，其发热量会较大，如果LED数量过多或使其功率过大，必然会造成散热难，复杂良好的散热机构又会大幅增加车灯成本，而如果散热不良又会引起LED寿命的大幅降低，所以，用传统的设计方式来实现汽车近光灯以LED为光源的照明，目前还存在一定困难。既能大幅提高LED出光的利用效率，又同时满足汽车前照灯的国际标准是汽车行业亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种近光带有明暗截止线的汽车前照灯LED光源，LED发光芯片发出的光线通过非球面曲面透镜能实现带明暗截止线的光区，无需进行任何光线遮挡，并可以提高光线的利用率。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种近光带有明暗截止线的汽车前照灯LED光源，主要由透镜、支架总成和LED发光芯片构成，其特征是：所述透镜表面呈非回转非球面曲面，所述透镜由多个不同朝向的表面呈非回转非球面曲面的透镜依次相接组成的透镜组所构成。透镜正前方透镜为主透镜，主透镜周围透镜为辅助透镜。

所述主透镜区设有1枚主透镜，主透镜为非回转非球面曲面，表面形状以点云形式进行描述，当透镜材质折射率在1.4～2.4区间时，所述点云上各点X、Y、Z三座标测量值范围为：以主透镜中心为座标系原点，X方向座标区间为0mm～+15mm，Y方向座标区间为-12mm～+12mm；Z方向座标区间为-7mm～+7mm。

所述辅助透镜分布为多个不同朝向区域，包括上、下、左、右及左上、右上、左下、右下共计8个方向的辅助透镜区，所述上、下方向各由1枚及以上透镜依次相接构成；所述左、右方向各由1枚及1枚以上透镜依次相接构成；所诉左上、右上、左下、右下方向各由1枚及1枚以上透镜依次相接构成，辅助透镜各区透镜数量最多不超过10枚，所述上、下、左、右及左上、右上、左下、右下方向的辅助透镜相对主透镜中心水平面或垂直面呈对称设置或非对称设置。

所述支架总成由上、下加强环、覆板、绝缘板和支架正极构成，所述覆板和绝缘板之间设有与置于支架总成中心的LED发光芯片连接的负极导电层。

所述LED发光芯片数量为1-10颗，分为上下2行线性排布或单独只有上侧1行线性排布。

有益效果：LED能通过主透镜实现正向无明显色散的一字形明暗截止线光区，辅助透镜能形成其他朝向无明显色散的一字形明暗截止线光区，明暗截止线的形成不需进行任何光线阻挡。透镜组群对LED芯片和荧光粉所形成的平面光源所能发出的360°x180°范围内的所有光线均进行了较合理的分配和利用，除被透镜内表面反射损失掉一部分光线外，可用于车灯配光的光线理论上接近100％，，不仅大幅提高了光效，而且还在一定程度上减轻了光学设计人员设计明暗截止线光区的困难，使近光灯的开发变得简单易行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；