一种汽车、摩托车LED前照灯制造技术

本实用新型专利技术提出一种汽车、摩托车LED前照灯，其包括LED灯、灯板、灯座、灯片和后壳和透明外罩。灯板上并列布置有至少三个所述的LED灯，其中至少有一个LED灯的出射光线与灯板平面的垂直线之间呈0.5°～22°夹角，且与灯板平面的垂直线呈所述夹角的LED灯中，至少有一个LED灯的杯顶表面为竖直排列的柱面形式，形成前照灯的近光部分。灯架上其余的LED灯的杯顶表面为平面，同时，至少有一个LED灯的出射光线与灯板平面的垂直线重合，形成前照灯的远光部分。本前照灯通过合理设计二次光学系统使LED前照灯的出射光亮度和成型光斑均达到理想的要求，消除安全隐患，并可降低功率，提高照度，不发热，寿命长。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于LED光源技术，具体涉及一种汽车、摩托侧LED前照灯。
技术介绍
LED (发光二极管)被誉为第四代光源，其具有寿命长、光效高、无辐射的优点。LED 的理论寿命超过10万个小时，发光效率高达90%，而相同光通量的能耗仅为白炽灯的8%， 卤素灯30%，具有显著的绿色、低碳之优点。在世界范围内LED在照明领域内已得到广泛应用。目前汽车、摩托车前照灯(前组合灯)主要采用卤素灯为光源，通过反光碗反射的 方式将光反射于车前方。由于卤素灯光源的光效较LED低、发热量大、寿命短，以及采用反 光碗反射的方式光的利用率低，故现有的汽车前照灯普遍存在能耗高、照明弱、发热量大、 寿命短(如灯丝易烧断、易破碎)的问题，存在一定的安全隐患。由于LED的广泛应用及其所具有的显著优点，许多人都试图采用LED作为汽车、摩 托车的前照灯光源，但是由于对LED发光单元的结构设计不合理，存在发光单元光利用率 不高、散热不好、光衰严重，无法形成理想的远光光斑和近光斑等问题，达不到国家有关标 准的要求。未能广泛使用。
技术实现思路
本技术技术的目的在于针对现有技术存在的上述不足，提出一种新的汽车、 摩托侧LED前照灯，以提高出射光亮度，并使成型光斑达到理想的要求，符合国家有关标 准，很好地解决传统前照灯存在的问题。本技术的技术方案如下一种汽车、摩托车LED前照灯，所述前照灯包括LED灯、灯板、灯座、灯片和后壳和 透明外罩；所述灯板安装在灯座内，LED灯安装在灯板上，灯片安装于灯座或灯板上，并位 于LED灯出光面前方，所述灯座装在后壳内，前方由透明外罩罩住。所述灯座为铝合金散热 灯座。所述灯板上并列布置有至少三个所述的LED灯，其中至少有一个LED灯的出射光 线与灯板平面的垂直线之间呈0.5° 22°夹角，且与灯板平面的垂直线呈所述夹角的 LED灯中，至少有一个LED灯的杯顶表面为竖直排列的柱面形式，形成前照灯的近光部分； 所述灯架上其余的LED灯的杯顶表面为平面，同时，至少有一个LED灯的出射光线与灯板平 面的垂直线重合，即LED灯的杯顶出光面与灯板平面一致，形成前照灯的远光部分。本技术还对发光单元LED灯的结构进行了特殊设计，所述LED灯是由透镜式 灯杯、LED灯珠和电路板组成。灯杯最好采用透光率92. 8 %以上的PMMA光学材料注塑成 型，由于PMMA的折射率大于空气中的折射率，可使满足全反射临界角的入射光可实现全反 射。所述透镜式灯杯是采用光学材料注塑成型的实心体，所述灯杯的外侧表面是由抛物线沿灯杯轴向回转而形成的抛物反射面，或是由一段圆弧线沿灯杯轴向回转而形成的球 型反射面。在所述透镜式灯杯的杯座中心留有LED灯珠安装孔，在LED灯珠安装孔的孔顶为 双面凸透镜(Rl和R2组成)或单面凸透镜结构(Rl或R2)。所述抛物反射面或球型反射面 的焦点与双面凸透镜或单面凸透镜的焦点重合。所述LED灯的杯顶中心还可以下凹至形成 双面凸透镜的一面。所述LED灯珠安装在电路板上，并插入透镜式灯杯的杯座的LED灯珠安装孔中，并 使灯杯的抛物反射面或球型反射面与双面凸透镜或单面凸透镜的重合焦点落于LED灯珠 出射光的实焦点与虚焦点之间，或者落于所述实焦点上，或者落于所述虚焦点上；所述LED 灯珠出射光的实焦点即为LED灯珠的发光芯片位置；所述透镜式灯杯通过杯座固定在电路 板上。所述电路板为单个LED灯独立使用，或所有或部分发光单元共用。LED灯在结构满足上述条件的情况下，就可以保证灯珠的发光芯片发出的光经灯 杯的抛物反射面或球面反射面反射和全反射，而经灯杯凸透镜透射的光可“基本”沿光轴平 行出射，由此显著提高光的利用率，光的利用可达95%。上述所说“基本”，是因为LED灯珠的发光芯片表面积通常很小，对于本发光单元， 最好选择单颗芯片的灯珠，且芯片的发光面积在5平方毫米内，这样芯片中心与边缘的发 出光经灯杯的反射面反射和经凸透镜透射形成的散射角Θ1= θ 2，且小于士 10°，从而可 以保证LED芯片发出光经过本灯杯透射后出光角度小于10度，因此可视为通过灯杯的出射 光基本为有效光。通过将部分LED灯的出光面调整与灯板呈一定角度，可以使灯珠发出的光通过灯 杯的反射和透射形成圆形光斑、矩形光斑或椭圆形光斑，获得近光或远光两种不同的发光 效果，使近光光斑形成上暗下明的截止线，得到符合国家有关标准的光斑。本汽车、摩托车前照灯工作方式及光照效果如下当单独启动近光部分时，远光部分不亮。近光部分由于向地面倾斜一定角度，工作 光照范围可以从车前轮延伸至25m远，形成高不过0. 5m(明暗截止线右端从中心点向上旋 转0.1° 22° )，宽8m的矩形主光斑，加两侧散射光，可在不直射对方来车前提下，照亮前 进路面及右侧行人。当启动远光部分时，其能集中形成水平出射光，照亮远方行人、车辆、道路牌等。而且，本前照灯由于采用的是LED光源，所需功率不大，在远光灯工作时近光灯也 可以同时工作，由此可将从汽车前轮至远方的位置都照亮，保证汽车前方25米内无黑斑， 照亮范围宽广，更有利安全行驶。本技术使用的发光单元可以配以各种不同造型的灯罩、灯壳、电源形成各种 造型汽车、摩托车前照灯总成，适合各种款型车灯配套。综上所述，本技术具有以下显著的优点本汽车、摩托车LED前照灯通过合理设计二次光学系统——即灯杯(透镜)的结 构，以及灯珠在灯杯中的安装位置，使LED前照灯的出射光亮度和成型光斑均达到理想的 要求。LED前照灯较传统的前照灯比较功率降低了 70%;照度提高了一倍或多倍；不发热， 而且LED灯珠寿命长。可以实现了开远光灯时近光灯同时工作目标，消除了安全隐患。附图说明图1是一种单面凸透镜的LED灯的结构示意图。图IA是图1的光路图。图IAA是图IA的杯顶局部柱面的光路图。图2是双面凸透镜的LED灯的结构示意图。图2A是图2的光路图。图3 —种双凸透镜的LED灯的结构示意图。图3A是图3的光路图。图4另一种单凸透镜的LED灯的结构示意图。图4A是图4的光路图。图5是灯珠的光路图。图6是另一种灯珠的光路图。图7是一种形式的摩托车LED前照灯的外形图。图7A是图7的A-A剖面图。图8是第二形式的前照灯的平面布置图。图9是滴三形式的前照灯的平面布置图。具体实施方式以下结合附图进一步详细说明本技术提出的汽车、摩托车前照组合灯的具体 结构本汽车前照组合灯使用的LED灯的具体结构如下参见图1和图1A，LED灯是由透镜式灯杯15、LED灯珠12和电路板11组成(一块 电路板上也可以安装有多个透镜式灯杯和LED灯珠，形成多个发光单元)。该灯杯采用透光 率92. 8%以上的PMMA光学材料注塑成型，是一实心体透镜。该灯杯的侧表面14是由抛物 线沿灯杯轴向回转而形成的抛物反射面(当然也可以是由一段圆弧线沿灯杯轴向回转而 形成的球型反射面)。在灯杯的杯座中心留有LED灯珠安装孔，LED灯珠安装孔的孔顶为双 面凸透镜16 (Rl和R2组成)结构。透镜式灯杯通过杯座固定在电路板11上。该灯杯的抛 物反射面焦点与双面凸透镜的焦点是重合的，重合点位A点。LED灯珠12采用一次光封成型的灯珠，参见图5，其是单芯片灯珠，发光芯片的尺 寸选用1毫米X 1毫米。该LED灯珠1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车、摩托车ＬＥＤ前照灯，所述前照灯包括ＬＥＤ灯、灯板、灯座、后壳和透明外罩；所述灯板安装在灯座内，ＬＥＤ灯安装在灯板上，所述灯座装在后壳内，前方由透明外罩罩住；其特征在于：　　所述灯板上并列布置有至少三个所述的ＬＥＤ灯，其中至少有一个ＬＥＤ灯的出射光线与灯板平面的垂直线之间呈０．５°～２２°夹角，且与灯板平面的垂直线呈所述夹角的ＬＥＤ灯中，至少有一个ＬＥＤ灯的杯顶表面为竖直排列的柱面形式，形成前照灯的近光部分；所述灯架上其余的ＬＥＤ灯的杯顶表面为平面，同时，至少有一个ＬＥＤ灯的出射光线与灯板平面的垂直线重合，即ＬＥＤ灯的杯顶出光面与灯板平面一致，形成前照灯的远光部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代天荣，李易，
申请(专利权)人：重庆科鹰电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85