[发明专利]地面交通工具区域对应指向配光型LED灯及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED灯，特别涉及一种用于地面交通工具上的区域对应指向配光型LED灯及其制造方法。

背景技术

前照灯，也叫前大灯，安装于交通工具例如汽车的头部两侧，用于夜间照明。由于前照灯的照明效果直接影响夜间行车驾驶的操作和交通安全，因此世界各国交通管理部门多以法律形式规定了其照明标准。随着技术的不断发展，过去那种白炽真空灯已先后被淘汰，现在汽车的前照灯以卤素灯、氙气灯为主。

交通工具的前照灯例如汽车前照灯有其独特的配光结构，根据发光的类型也可分为远光灯和近光灯。例如远光灯发出的灯光经灯罩反射体反射后径直向前射去，以形成“远光”。近光灯发出的光给遮光板挡到灯罩反射体的上半部分，其反射出去的光线都是朝下漫射向地面，以形成“近光”，从而不会给对面来车的驾驶者造成眩目。

前照灯对近光的光照的分配有着很严格的要求，如图1A所示，根据一些配光标准，在前照灯呈现近光模式时，在垂直配光屏上，h-h’线以下的明区需要达到一定的光强，而且为了防止眩目的要求，明区和暗区的交界需要被限定在h-h’线与H-H’线之间，并要形成明暗截止线。如图1B所示，根据另外的一些配光标准，例如汽车右侧的前照灯，其近光模式允许向右侧朝外的方向有光束，这种光束也不会形成眩光，给对面的车的驾驶员产生影响。

LED作为新型光源，自身有着其他照明光源所没有的许多优点，譬如低电压、长寿命、体积小、重量轻、响应快、无辐射、无污染及耐各种恶劣条件等。因此以LED为光源制作LED前照灯也是一个新趋势，但是现有的LED灯较难达到前照灯标准中在配光屏上的明区的光强要求，而且也不容易形成很明显的明暗截止线，即不容易提供理想的近光。

如图2所示是一种传统的LED前照灯的结构示意图，其包括椭球反光体1，遮光屏2，以及透镜3。根据椭球的几何特性，它存在两个焦点F1以及F2。LED光源放置在其中一个焦点F1上，LED光源发出的光束通过椭球反光体1反射而汇聚到另外一个焦点F2上，而椭球的第二焦点又恰恰是透镜的焦点，根据透镜的性质，焦点上发射出的光线通过透镜的折射，输出的应当是平行光。根据这个原理，就可以根据要求适当的改变椭球的形状，目的使从透镜输出的光水平扩散，然后在透镜的焦点处放置遮光屏2，以达到形成明暗截至线的目。这种传统的LED前照灯需要设置挡光屏来实现光线的分配，而LED光源产生180度范围的光，不可避免地，有相当一部分的光束因为被遮挡而使向下漫射的光的光强不够明亮，并且也造成了浪费。

另外，未来的前照灯的发展也更趋向于人性化的发展。其中一个方向就是在交通工具如汽车转弯时增加侧照角度，以提高行车安全。也就是说，如汽车在行驶过程中，当遇到转弯时，在转弯前就要能看清前方道路。而现有的前照灯，如上述的具有反光体1、遮光屏2的前照灯，其光利用率太小，发光角度小，造成光斑左右角度的照明不会太大。而现有技术提供了两种主要的解决方案。一种是在后视镜上加装侧照明灯，当方向盘打转时，输出信号使后视镜加装的侧照明灯点亮，以照亮前面的弯道路面。另外一种是前照灯可以自动调节方向，更具体地，当方向盘打转时，或上下坡时，输出信号使前照灯转动方向，以将光斑移动到前方弯道路面。这两种方案都有相应的缺陷，前者需要加装侧照灯，需要采样方向盘信号，增加系统的复杂性。而后者采用传统的机械原理，存在机械故障，并且响应时间慢。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地面交通工具区域对应指向配光型LED灯，其应用于交通工具如汽车上，能达到足够的光强以照亮前方的道路，又不会产生眩光，从而确保能有效并且安全地使用。

本发明的另一目的在于提供一种地面交通工具区域对应指向配光型LED灯，其LED光源发出的光，可以对应投射到LED前照灯在垂直配光屏上的预定光型要求的区域。

本发明的另一目的在于提供一种地面交通工具区域对应指向配光型LED灯，其以LED发光体为光源，从而节能、耐用并且环保。

本发明的另一目的在于提供一种地面交通工具区域对应指向配光型LED灯，其中LED光源的LED发光体的光线路径上设置有聚光器，从而提高了LED光源的有效光通量，从而使所述LED前照灯在配光屏上的明区达到符合要求的光强。

本发明的另一目的在于提供一种地面交通工具区域对应指向配光型LED灯，其中所述LED光源周围设置有一个反光器，以将所述LED光源投射到所述反光器上的光线进行分配，防止光线向上方投射产生眩光，影响前方的交通工具上的驾驶者。