聚光式LED双光透镜模组

摘要

本发明涉及一种聚光式LED双光透镜模组，包括散热器、安装在散热器上的光源总成以及安装在散热器前部的挡光片总成和透镜总成，光源总成其近光LED模组的第一电路板安装在散热器的第一安装面上，具有自由曲面的反射镜安装在散热器上部，近光LED光源发射的光线经反射镜反射至透镜内焦点O处聚集，并经挡光片射到透镜上形成近光截止线光型；远光LED模组的第二电路板安装在散热器的第二安装面上，聚光器通过聚光器支架安装在散热器前部，远光LED光源发射的光线经聚光器全反射至透镜内焦点O处聚集，再射到透镜上形成远光光型。本发明结构紧凑，能提高远近光光型的精度，较好的解决截止线发彩、远近光对焦失准、远光不均匀问题。

权利要求

1.一种聚光式LED双光透镜模组，其特征在于：包括散热器(3)、安装在散热器(3)上的光源总成以及安装在散热器(3)前部的挡光片总成和透镜总成，带有散热翅片(3-1)的散热器(3)包括用于安装近光LED模组(2)的第一安装面(3-4)、用于安装远光LED模组(13)倾斜的第二安装面(3-5)以及两侧的安装座(3-2)，第一安装面(3-4)和第二安装面(3-5)设有定位销，所述的第一安装面(3-4)与用第二安装面(3-5)之间的夹角在110±1°；

所述的光源总成包括近光LED模组(2)、带有镀铝层的反射镜(1)以及远光LED光源(13-

2)和聚光器(6)，所述的近光LED模组(2)包括第一电路板(2-1)和固定在第一电路板(2-1)上的近光LED光源(2-2)，第一电路板(2-1)安装在散热器(3)的第一安装面(3-4)上，具有自由曲面的反射镜(1)安装在散热器(3)上部，且近光LED光源中心O1与反射镜左焦点重合，反射镜右焦点与透镜内焦点O重合，近光LED光源(2-2)发射的光线经反射镜(1)反射至透镜内焦点O处聚集，并经挡光片(9)射到透镜(7)上形成近光截止线光型；所述的远光LED模组(13)包括第二电路板(13-1)和固定在第二电路板(13-1)上的远光LED光源(13-2)，第二电路板(13-1)安装在散热器(3)的第二安装面(3-5)上，聚光器(6)通过聚光器支架(5)安装在散热器(3)前部，远光LED光源(13-2)发射的光线经聚光器(6)全反射至透镜内焦点O处聚集，再射到透镜(7)上形成远光光型；

所述的挡光片总成包括挡光片(9)、电磁阀(11)和固定板(12)，固定板(12)连接在散热器(3)的安装座(3-2)前定位面上，电磁阀(11)固定在固定板(12)上，挡光片(9)上的圆槽端卡接在电磁阀(11)的输出轴上，电磁阀(11)接收电信号带动挡光片(9)绕其输出轴前后转动实现远光与近光的切换；

所述的透镜总成包括透镜支架(8)和焊接在透镜支架(8)上的透镜(7)，所述透镜(7)的内侧面为内凸球面、外侧面为外凸自由球面，且透镜(7)采用聚甲基丙烯酸酯制成，透镜支架(8)两侧的翻边(8-1)固定在散热器(3)的安装座(3-2)前定位面上。

2.根据权利要求1所述的聚光式LED双光透镜模组，其特征在于:所述散热器(3)的底部还安装有风扇(14)。

3.根据权利要求1所述的聚光式LED双光透镜模组，其特征在于：所述聚光器(6)具有与远光LED光源(13-1)对应的反射孔，反射孔前端的入光面为内凸的自由球面，聚光器(6)出光端面为斜面。

4.根据权利要求1所述的聚光式LED双光透镜模组，其特征在于：所述近光LED光源中心O1与远光LED光源中心O2之间的距离H在8±0.5mm。

5.根据权利要求1所述的聚光式LED双光透镜模组，其特征在于:所述散热器(3)各安装座(3-2)前定位面上设有至少两个定位柱(3-3)和至少一个安装孔，固定板(12)和透镜支架(8)上的定位孔由散热器(3)上的定位柱(3-3)限位，紧固件(4)将固定板(12)和透镜支架(8)安装在安装座(3-2)的安装孔上。

6.根据权利要求1所述的聚光式LED双光透镜模组，其特征在于：所述反射镜(1)具有

0.05～5μm镀铝层。

7.根据权利要求1所述的聚光式LED双光透镜模组，其特征在于：所述挡光片(9)上安装有至少两个减震垫(10)，且减震垫(10)与固定板(12)对应。

说明书

聚光式LED双光透镜模组

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚光式LED双光透镜模组，属于汽车照明灯具的技术领域。

背景技术

[0002] LED光源具有节能、环保、亮度高、长寿命等优点，被广泛地用于汽车行业，其中LED前照灯更是新型车灯的热门研究领域。远近光一体前照灯因其造型独特、结构紧凑，正受到越来越多的关注。然而，大功率LED光源组成的远近光一体透镜模组，光线经挡光片及透镜形成近光光型和远光光型，以满足车辆照明要求。但现有的远近光一体透镜模组存在着近光截止线发彩、远近光对焦失准及远光不均匀的致命缺陷，一直困扰着业内人士。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种结构紧凑，提高远近光光型的精度，能较好的解决截止线发彩、远近光对焦失准、远光不均匀问题的聚光式LED双光透镜模组。

[0004] 本发明通过以下技术方案予以实现：一种聚光式LED双光透镜模组，其特征在于：包括散热器、安装在散热器上的光源总成以及安装在散热器前部的挡光片总成和透镜总成，

[0005] 带有散热翅片的散热器包括用于安装近光LED模组的第一安装面、用于安装远光LED模组倾斜的第二安装面以及两侧的安装座，第一安装面和第二安装面设有定位销，所述的第一安装面与用第二安装面之间的夹角在110±1°；

[0006] 所述的光源总成包括近光LED模组、带有镀铝层的反射镜以及远光LED光源和聚光器，所述的近光LED模组包括第一电路板和固定在第一电路板上的近光LED光源，第一电路板安装在散热器的第一安装面上，具有自由曲面的反射镜安装在散热器上部，且近光LED光源中心O1与反射镜左焦点重合，反射镜右焦点与透镜内焦点O重合，近光LED光源发射的光线经反射镜反射至透镜内焦点O处聚集，并经挡光片射到透镜上形成近光截止线光型；所述的远光LED模组包括第二电路板和固定在第二电路板上的远光LED光源，第二电路板安装在散热器的第二安装面上，聚光器通过聚光器支架安装在散热器前部，远光LED光源发射的光线经聚光器全反射至透镜内焦点O处聚集，再射到透镜上形成远光光型；

[0007] 所述的挡光片总成包括挡光片、电磁阀和固定板，固定板连接在散热器的安装座前定位面上，电磁阀固定在固定板上，挡光片上的圆槽端卡接在电磁阀的输出轴上，电磁阀接收电信号带动挡光片绕其输出轴前后转动实现远光与近光的切换；

[0008] 所述的透镜总成包括透镜支架和焊接在透镜支架上的透镜，所述透镜的内侧面为内凸球面、外侧面为外凸自由球面，且透镜采用聚甲基丙烯酸酯制成，透镜支架上的两侧翻边固定在散热器的安装座前定位面上。

[0009] 其中，所述散热器的底部还安装有风扇。

[0010] 所述聚光器具有与远光LED光源对应的反射孔，反射孔前端的入光面为内凸的自由球面，聚光器出光端面为斜面。

[0011] 所述近光LED光源中心O1与远光LED光源中心O2之间的距离H在8±0.5mm。

[0012] 所述散热器各安装座前定位面上设有至少两个定位柱和至少一个安装孔，固定板和透镜支架上的定位孔由散热器上的定位柱限位，紧固件将固定板和透镜支架安装在安装座的安装孔上。

[0013] 所述反射镜具有0.05～5μm镀铝层。

[0014] 所述挡光片上安装有至少两个减震垫，且减震垫与固定板对应。

[0015] 本发明的聚光式LED双光透镜模组，采用了散热器以及安装在散热器上的光源总成、挡光片总成与透镜总成，散热器上设有用于安装近光LED模组的第一安装面、用于安装远光LED模组倾斜的第二安装面，当近光LED模组和远光LED模组安装在散热器的第一安装面和第二安装面上，并采用定位销定位，而提高装配精度，一方面能通过散热器及时将近光LED模组和远光LED模组工作时产生热量散出，对模组温度进行有效控制，而能提高光源长时间使用的光通量稳定性，保持近光LED模组和远光LED模组的发光效率，另一方面由于散热器上的第一安装面与用第二安装面之间的夹角控制在110±1°，能控制远近光光型位置的精度，能解决远近光对焦失准，并通过进一步控制近光LED光源中心O1与远光LED光源中心O2的距离，能进一步提高远近光光型精度。本发明近光LED光源中心O1与反射镜左焦点重合，且反射镜右焦点与透镜内焦点O重合，近光LED光源发射的光线经反射镜反射至反射镜右焦点，即在透镜内焦点O处聚集，并经挡光片射到透镜上形成近光截止线光型，而远光LED光源发射的光线经聚光器全反射至反射镜右焦点即透镜内焦点O处聚集，由于电磁阀带动挡光片向前转动相应角度，可使射到透镜上形成远光光型，使电磁阀带动挡光片从而实现远—近光切换，能巧妙地将近光与远光功能融合，结构紧凑、设计新颖。本发明远光LED光源通过聚光器全反射至透镜内焦点O处，故能达到较大程度地将远光LED发出的光射出到透镜，确保了远光光通量，起到减少能耗、降低热量的作用。本发明的透镜材料选用聚甲基丙烯酸酯，且透镜与透镜支架采用焊接工艺，较大程度保证了透镜与透镜支架的装配精度与可靠性，而透镜双曲面结构，能消弱近光截止线发彩的现象，解决远光不均匀的问题，能提高光通量利用率。

附图说明

[0016] 下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述。

[0017] 图1是本发明聚光式LED双光透镜模组的结构示意图。

[0018] 图2是本发明聚光式LED双光透镜模组的正视结构示意图。

[0019] 图3是图2的A-A剖视结构示意图。

[0020] 图4是本发明聚光式LED双光透镜模组拆除反射镜和透镜后的结构示意图。

[0021] 图5是本发明聚光式LED双光透镜模组的爆炸结构示意图。

[0022] 其中：1—反射镜，2—近光LED模组，2-1—第一电路板，2-2—近光LED光源，3—散热器，3-1—翅片，3-2—安装座，3-3—定位柱，3-4—第一安装面，3-5—第二安装面,4—紧固件，5—聚光器支架，6—聚光器，7—透镜，8—透镜支架，8-1—翻边，9—挡光片，10—减震垫，11—电磁阀，12—固定板，13—远光LED模组，13-1—第二电路板，13-2—远光LED光源，14—风扇。

具体实施方式

[0023] 见图1～5所示，本发明的聚光式LED双光透镜模组，包括散热器3、安装在散热器3上的光源总成以及安装在散热器3前部的挡光片总成和透镜总成。

[0024] 见图1～5所示，本发明带有散热翅片3-1的散热器3包括用于安装近光LED模组2的第一安装面3-4、用于安装远光LED模组13倾斜的第二安装面3-5以及两侧的安装座3-2，第一安装面3-4和第二安装面3-5设有定位销，以提高近光LED模组2和安装远光LED模组13的装配精度，通过散热器及时将近光LED模组2和远光LED模组13工作时产生热量散出，以提高光源长时间使用的光通量稳定性。见图1、5所示，本发明在散热器3的底部还安装有风扇14，通过风扇14进行辅助散热，而进一步提高散热性能，使模组温度得到有效控制，减弱LED光衰。本发明第一安装面3-4可水平设置，第一安装面3-4与用第二安装面3-5之间的夹角在110±1°，最好该第一安装面3-4与用第二安装面3-5之间的夹角在110°，当近光LED模组2安装在第一安装面3-4上，而远光LED模组13安装在第二安装面3-5上，能控制远近光光型的位置精度，解决能解决远近光对焦失准问题。

[0025] 见图4所示，本发明在散热器3各安装座3-2的前定位面上设有至少两个定位柱3-3和至少一个安装孔，固定板12和透镜支架8的定位孔由散热器3上的定位柱3-3限位，紧固件4将固定板12和透镜支架8安装在安装座3-2的安装孔上，以保持固定板12和透镜支架8的装配精度，而提高模组的制造精度本发明的散热器3可采用的ADC12压铸铝合金材料，经后道工序加工出各安装座3-2定位面上的定位柱3-3和安装孔以及第一安装面和第二安装面上定位销，方便将各定位柱3-3、安装孔以及定位销位置公差与形状公差得到有效控制，提高装配精度，减少近光对焦失，本发明的安装座3-2后部设有后定位面，通过后定位面上及安装孔，可方便能过紧固件连接在灯架上。

[0026] 见图1～5所示，本发明光源总成包括近光LED模组2、带有镀铝层的反射镜1以及远光LED光源13-2和聚光器6，近光LED模组2包括第一电路板2-1和固定在第一电路板2-1上的近光LED光源2-2，近光LED光源2-2选用的4芯芯片，点亮稳定后热流明为1000lm，第一电路板2-1安装在散热器3的第一安装面3-4，通过定位销定位，提高安装精度，第一电路板2-1与散热器3的第一安装面3-4之间具有导热层，或通过焊接或通过紧固件4将第一电路板2-1安装在散热器3上，具有自由曲面的反射镜1安装在散热器3上部，该反射镜1两侧底部设置连接法兰，通过紧固件4将反射镜1安装在散热器3的上部，而反射镜1具有0.05～5μm镀铝层，如反射镜1上的镀铝层在0.5～3μm之间，可采用真空蒸镀方法将铝层固定在反射镜1上而提高其反射率，通过反射镜1的反射面将反射镜左焦点处光线反射至反射镜右焦点处。见图3所示，本发明近光LED光源中心O1与反射镜左焦点重合，反射镜右焦点与透镜内焦点O重合，反射镜1将近光LED光源的光线从反射镜左焦点处反射至透镜内焦点O处聚集，而挡光片9的中部处于反射镜右焦点处，经挡光片9射到透镜7上形成近光截止线光型。

[0027] 见图1～5所示，本发明远光LED模组13包括第二电路板13-1和固定在第二电路板13-1上的远光LED光源13-2，远光LED光源13-2为3芯芯片，电量稳定后热流明为750lm，第二电路板13-1安装在散热器3的第二安装面3-5，通过位销定位，第二电路板13-1与散热器3的第二安装面3-5之间具有导热层，或通过焊接或通过紧固件将第二电路板13-1安装在散热器3上，聚光器6通过聚光器支架5安装在散热器3上，远光LED光源13-2发射的光线经聚光器
6全反射至透镜内焦点O处聚集，再射到透镜7上形成远光光型。见图3所示，本发明聚光器6具有与远光LED光源13-2对应的反射孔，反射孔前端的入光面为内凸的自由球面，聚光器6出光端面为斜面，聚光器6出光端面与远光LED光源中心线之间的夹角基本垂直，使远光LED光源13-2发射的光线经聚光器6全反射后通过透镜内焦点O而射到透镜7上，最大程度地将远光LED发出的光射出到透镜7，解决远光不均匀的问题，确保远光光通量，起到减少能耗、降低热量的作用。见图3所示，本发明近光LED光源中心O1与远光LED光源中心O2之间的距离H在8±0.5mm，如距离H在8±0.3mm，能更精确控制远近光光型精度。

[0028] 见图1、3～5所示，本发明挡光片总成包括挡光片9、电磁阀11和固定板12，固定板12连接在散热器3的安装座3-2前定位面上，电磁阀11固定在固定板12上，电磁阀11通过热铆工艺安装在固定板12，挡光片9上的圆槽端卡接在电磁阀11的输出轴上，而挡光片9中部处于反射镜右焦点处，电磁阀11接收电信号带动挡光片9绕其输出轴向前后转动，近光LED在反射镜左焦点处的光线经反射后及挡光片9后至透镜内焦点O处，使经挡光片9射到透镜7上形成近光截止线光型。而当电磁阀11接收电信号带动挡光片9绕其输出轴向前转动，远光LED光源13-2发射的光线经聚光器6全反射至透镜内焦点O处聚集，再射到透镜7上形成远光光型，通过电磁阀11实现远光与近光的切换。见图3～5所示，本发明挡光片9上安装有至少两个减震垫10，且减震垫10与固定板12对应，可将减震安装在挡光片9两侧的安装孔内，减震垫10可采用的EPDM材料，当模组由远光向近光切换时，在挡光片9碰撞固定板12上，通过减震垫10的缓冲作用，将挡光片9翻转撞击固定板12时产生的振幅与噪音降到最低。

[0029] 见图1～3、5所示，本发明透镜总成包括透镜支架8和焊接在透镜支架8上的透镜7，透镜7与透镜支架8采用超音波焊接工艺，其焊接量可控制在0.6mm±0.05，因此能较大程度保证了透镜7与支架的装配精度与可靠性。见图3、5所示，本发明透镜7的内侧面为内凸的球面、外侧面为外凸自由球面，且透镜7采用聚甲基丙烯酸酯制成，由于透镜7的双曲面结构，并采用聚甲基丙烯酸酯，不仅能提高光通量利用率，而且也能消弱近光截止线发彩的状况，见图1、2、5所示，本发明透镜支架8两侧翻边8-1固定在散热器3的安装座3-2上，透镜支架8翻边8-1上的两个定位孔对应设置在对应的定位柱3-3上，并通过紧固件4连接在散热器3的安装座3-2前定位面上。

[0030] 如图4所示，本发明的近光LED光源2-2处于反射镜左焦点位置，而挡光片9的中部处于反射镜右焦点处，近光LED光源2-2发出的光经过反射镜1的反射面汇聚到反射镜右焦点处，由于此点亦是透镜内焦点O处，通过挡光片9后经过透镜7射出形成近光截止线光型。当需要开启远光功能时，接通电磁阀11，其运转之下带动挡光片9向前翻转一度角度，此时远光LED光源13-2发出的光线经过聚光器6全反射后，通过透镜7射出形成远光光型。