专利名称：反射式防眩目led汽车照明前大灯的制作方法
技术领域：
反射式防眩目LED汽车照明前大灯技术领域[0001]本实用新型涉及反射式防眩目LED汽车照明前大灯，是具有散热设计、近光灯和 远光灯一体的、全LED光源的汽车前大灯，属于照明电器或汽车零部件领域。
背景技术：
[0002]机动车辆上使用的近光照明大灯均利用光反射原理或者透镜聚光原理，除了因光 源本身能耗高和照明效果还不是最佳以外，光线眩目也带来了光污染和安全隐患。现有汽 车大灯结构通常由光源和抛物面反射腔体或者透镜聚光组件组成，分近光灯和远光灯两种 光型，远光灯的照明角度高，会对前方对向及同向的驾乘者或行人造成眩目，所以，交通安 全法规定在很多情况下必须使用近光灯，但现有各类传统的灯丝热发光光源的汽车照明前 大灯即使在用近光灯时，都有很大的圆形散射光晕区域，尽管普遍在发光灯泡上加遮挡和 采用背投等方式，也只能使眩目程度有所减弱，同时又存在光能利用不充分、光型不理想， 散射光和漫反射光造成灯光不能集中和未有效利用，能量分散，不仅夜间同向行驶的后方 车辆车灯对其前面车辆的驾乘人员和行人造成影响，且夜间对向会车时，虽都切换为近光 灯，因双方车灯在使用近光灯时彼此也都依然眩目，在对向驶过的刹那间，眼前有短时的失 明，看不清前方路况，驾驶员只能凭感觉和经验，不仅无法礼貌行车，还易于产生疲劳，严重 危及交通安全，由此引发的夜间交通事故频发。为此，也有很多试图用各种被动的方法，如 配戴司机防护镜、使用红外夜视仪，更有的将其复杂化，如利用偏振玻璃灯罩或使车灯可电 动转向等等方式，但均不能主动地和从根本上有效地解决车灯眩目带来的安全问题。[0003]目前有以氣气灯作为汽车前大灯，因其发光原理和工作方式是光管气体发光,无 法近似为点光源，需要外加光学透镜聚光，且它的开启和关闭都有明显的时间延迟，不适于 频繁且要求反应迅速的开关切换情况，有的采用外加马达控制的方法变换氙气灯光源与透 镜的相对位置来实现光型变换；而作为新型固态光源的LED晶体发光二极管本身具有方向 性的特点，其应用受到现今制造技术所限，存在单个功率小和散热问题，用于汽车照明时只 能将其多个排放在一起同时组合应用，更无法近似为点光源，虽然易用用作远光照明，但用 作为近光照明时要减轻光散射和漫反射，还需对每个灯珠单独逐个加用光学透镜，以对它 们发射出的光分别进行汇聚，即便如此，两者在实际用作近光灯时，仍有带仰角的散射光而 依然眩目。而且，虽然LED是更为先进的光源，能耗低，使用寿命长，具备较好的工作品质、 照明品质和使用效果上的优点，却明显受其光源本身的特性和目前能达到的技术水平所 限，实际用作汽车近光照明方面均处于概念状态。[0004]总之，用LED晶体发光二极管作为光源的防眩目汽车近光照明前大灯，并采取反 射式设计和相应散热设计的情况，公知的现有汽车前大灯中尚无本实用新型所涉及的技术 和应用。发明内容[0005]本实用新型是用LED晶体发光二极管以及同时用多个LED灯珠排列组合成的非点光源的汽车前大灯，设计包括散热方案在内的LED汽车前大灯结构形式，使其近光照射出无仰角散射光且有宽泛的近于水平和俯射的光照区以及光集中区的照射光型，作为机动车辆夜间正常行驶时始终都采用而不必频繁切换的防眩目安全行车用照明前大灯，避免灯光造成对向及同向的驾乘者或行人眩目的现象，同时将近光灯和远光灯组合成为一体的组件，各自分别单独控制，在需要警示或夜间行车需要扩大照射区域及高度时可开启或切换远光灯。本实用新型是通过以下途径得以实现的。依据光反射原理和光源位于抛物面焦点及其前后左右位置上时抛物面的光反射路径特点，本实用新型的典型主体结构是由近光反射镜面、近光LED灯珠、挡光板、LED灯珠封装基板、远光LED灯珠、远光反射镜面、固定螺栓、散热片、远光灯引出接线端及近光灯引出接线端构成；具体是近光反射镜面为内抛物面反射镜面，O为其轴线，f为其焦点；根据所选用的近光LED灯珠的特性和车灯对近光光型的设计要求，将所选用的近光LED灯珠按一定的数目和排列方式封装固定在水平的LED灯珠封装基板的下平面上，灯珠朝下，灯珠引线之间的电路线路牢固连接并连至近光灯引出接线端，使近光LED灯珠所发出的光都来自焦点f位置以内，即近光LED灯珠的排布位置正好位于近光反射镜面的抛物面焦点f上和不超过该焦点f左右的附近水平面上，使近光LED灯珠所发出的光线及经过近光反射镜面反射出的光线没有仰角，同时保证有车灯照明所需要的light-spot光集中区；挡光板的下边与近光LED灯珠中发光点位置处于同一水平高度，以遮挡近光LED灯珠可能发出的仰射光，防止有该水平高度以上眩目的照射光线；LED灯珠封装基板是封装固定LED灯珠的基板，兼有导热和线路连接的结构和作用；远光LED灯珠作为远光灯光源，根据所选用的远光LED灯珠的特性和车灯对远光光型的设计要求，将远光LED灯珠按一定的数目和排列方式封装固定在水平的LED灯珠封装基板的上平面，灯珠朝下，灯珠引线之间的电路线路牢固连接并连至远光灯引出接线端，灯珠排布位置集中在远光反射镜面的抛物面焦点f’处及其所在水平面附近的前后左右，以同时保证有车灯照明所需要的light-spot光集中区和扩大照明区域的要求；远光反射镜面为内抛物面反射镜面，O’为其轴线，f’为其焦点；近光反射镜面和远光反射镜面是连接为一体的，固定螺栓在近光反射镜面和远光反射镜面的背部；散热片与近光LED灯珠、挡光板、LED灯珠封装基板及远光LED灯珠是一体的，由固定螺栓将他们定位和紧固在一起；散热片为竖直方向的翅片结构，以便于通风顺畅和及时散热；远光灯引出接线端及近光灯引出接线端分别连接外部电源开关线路。特别指出，实现LED近光灯汽车前大灯的设计是本实用新型整体结构的中心内容；另外，按本实用新型的设计，当用一个LED灯珠作为近光灯光源时，可使其位置在近光反射镜面的内抛物面反射镜焦点f上；同样，当用一个LED灯珠作为远光灯光源时，可使其位置设在远光反射镜面的远光内抛物面反射镜的焦点f’上。与现有公知的各种汽车照明大灯的结构设计相比，本实用新型的设计科学实用，简捷合理，不影响现有各类汽车整车原有结构及电器线路，也不影响现有各类汽车对大灯的体积和外形尺寸要求，用常规生产工艺制造，成本降低。本实用新型在应用效果上表现为全部采用先进的LED作为照明光源，LED封装在导热基板上，无需另加聚光透镜，一体性的散热设计保证了 LED的工作和使用寿命，开关反应迅速，照明效果更好更合理，作为本实用新型整体结构设计的主要内容，近光灯能照射出无仰角散射且与其中心轴向平行的平行光为主、有聚光区的下半圆形的照射光型，且在照射区域中央形成下半圆形的light-spot水平光集中区，增强了有效照射区域内的光照强度，光源的能量利用率高，同时消除了在限 定的高度以上的晕光或杂乱的漫散射光，避免了灯光造成前方相向的或同向的驾乘者及行 人眩目的现象，而又照射出同时具备现有车灯的近光式路面照明和无仰射光线的前方远光 照明的综合效果，是能作为机动车辆夜间行驶中始终都应采用而不必频繁切换的近光防眩 目安全行车用照明灯。即本实用新型用于机动车辆夜间行驶中的照明时，若实施固定所有 车辆的车灯的照射高度，例如照射高度都限于各自车灯所在的水平高度，使前方驾乘者或 行人的眼睛处于该高度以上而看不到车灯内的近光LED光源及其反射光，在会车及行车时 就不必像现在这样频繁切换车灯，简化驾驶操作，使驾驶者集中精力驾驶，进而，道路间也 无需再加设特别的遮挡灯光的设施，实现文明礼貌行车，有效控制汽车车灯的光污染，保障 交通安全；另外，本实用新型近光灯和远光灯采用一体化设计，各自分别单独控制，在需要 日行灯或夜间行车需要扩大照射区域和高度时可开启或切换远光灯，远光灯光线以与其中 心轴向平行的平行光为主、有聚光区的上半圆形的照射光型，且在照射区域中央形成上半 圆形的light-spot水平光集中区，增强了有效照射区域内的光照范围和光照强度。
[0008]
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0009]图1为本实用新型的A-A剖切侧视图，是反映本实用新型之典型的基本总体结构 图。图中所标注的分别为1、近光反射镜面；2、近光LED灯珠；3、挡光板；4、LED灯珠封装基 板；5、远光LED灯珠；6、远光反射镜面；7、固定螺栓；8、散热片；9、远光灯引出接线端；10、 近光灯引出接线端；图中O为近光反射镜面的轴线，f为其焦点；图中O’为远光反射镜面 的轴线，f’为其焦点。[0010]图2为本实用新型的正向视图，其A-A剖视图即为图1，也是反映本实用新型主要 结构的图。图中的标注均与图1中的标注相对应，分别为1、近光反射镜面；2、近光LED灯 珠；3、挡光板；4、LED灯珠封装基板；5、远光LED灯珠；6、远光反射镜面；其中的A-A为竖向 剖切线，B-B为横向剖切线。[0011]图3为本实用新型的B-B剖切仰视图，图中的标注均与图1中的标注相对应，分别 为2、近光LED灯珠；3、挡光板；4、LED灯珠封装基板；6、远光反射镜面；7、固定螺栓；8、散 热片；9、远光灯引出接线端；10、近光灯引出接线端；图中O为图1中近光反射镜面的轴线， f为其焦点。[0012]图4为图1中LED灯珠封装基板的局部放大图，图中的标注均与图1中的标注相 对应，分别为2、近光LED灯珠；4、LED灯珠封装基板；5、远光LED灯珠；9、远光灯引出接线 端；10、近光灯引出接线端；11、LED灯珠的外封装；图中O为图1中近光反射镜面的轴线，f 为其焦点；图中O’为图1中远光反射镜面的轴线，f’为其焦点。[0013]图5为本实用新型工作时的光路效果示意图；图中O为图1中近光反射镜面的轴 线，f为其焦点；图中O’为图1中远光反射镜面的轴线，f’为其焦点；图中L为近光灯照射 光区的最高水平线；图中H为远光灯照射光区的最低水平线。[0014]图6为本实用新型在分别用单个LED灯珠作为近光光源和远光光源时的A-A剖切 侧视图，图中的标注均与图1中的标注相对应，分别为1、近光反射镜面；2、近光LED灯珠； 3、挡光板；4、LED灯珠封装基板；5、远光LED灯珠；6、远光反射镜面；7、固定螺栓；8、散热片；9、远光灯引出接线端；10、近光灯引出接线端；图中O为图1中近光反射镜面的轴线，f为其焦点；图中O’为图1中远光反射镜面的轴线，f’为其焦点。图7为本实用新型例举的衍生实施方式之一的A-A剖切侧视图，图中的标注均与图1中的标注相对应，分别为1、近光反射镜面；2、近光LED灯珠；3、挡光板；4、LED灯珠封装基板；5、远光LED灯珠；6、远光反射镜面；7、固定螺栓；8、散热片；9、远光灯引出接线端；10、近光灯引出接线端；图中O为近光反射镜面的轴线，f为其焦点；图中O’为远光反射镜面的轴线，f’为其焦点。图8为本实用新型例举的衍生实施方式之一的正向视图，其A-A剖视图即为图7 ；图中的标注均与图7中的标注相对应，分别为1、近光反射镜面；2、近光LED灯珠；3、挡光板；5、远光LED灯珠；6、远光反射镜面；其中的A-A为竖向剖切线，B-B为横向剖切线。图9为本实用新型例举衍生实施方式之一的B-B剖切俯视图，图中的标注均与图7中的标注相对应，分别为1、近光反射镜面；2、近光LED灯珠；3、挡光板；4、LED灯珠封装基板；7、固定螺检；8、散热片；9、远光灯引出接线端；10、近光灯引出接线端；图中O为近光反射镜面的轴线，f为其焦点。
具体实施方式
结合本实用新型的说明书附图，近光反射镜面(I)为内抛物面反射镜面，O为其轴线，f为其焦点；近光LED灯珠(2)作为近光灯光源，根据所选用的近光LED灯珠(2)的特性和车灯对近光光型的设计要求，将近光LED灯珠(2)按一定的数目和排列方式封装固定在水平的LED灯珠封装基板(4)的下平面上，灯珠朝下，灯珠引线之间的线路牢固连接并连至近光灯引出接线端(10)，使近光LED灯珠(2)所发出的光都来自焦点f位置以内，即近光LED灯珠(2)的排布位置正好位于近光反射镜面(I)的抛物面焦点f上和不超过该焦点f左右的附近水平面上，使近光LED灯珠(2)所发出的光线及经过近光反射镜面(I)反射出的光线没有仰角，同时保证有车灯照明所需要的光集中区；挡光板(3)的下边与近光LED灯珠⑵中发光点位置处于同一水平高度，以遮挡近光LED灯珠⑵可能发出的仰射光，防止有该水平高度以上眩目的照射光线；LED灯珠封装基板(4)是封装固定LED灯珠的基板，兼有导热和线路连接的结构与作用；远光反射镜面(6)为内抛物面反射镜面，O’为其轴线，f’为其焦点；远光LED灯珠(5)作为远光灯光源，根据所选用的远光LED灯珠(5)的特性和车灯对远光光型的设计设计，将远光LED灯珠(5)按一定的数目和排列方式封装固定在水平的LED灯珠封装基板(4)的上平面，灯珠朝下，灯珠引线之间的线路牢固连接并连至远光灯引出接线端(9)，灯珠排布位置集中在远光反射镜面(6)的抛物面焦点f’处及其所在水平面附近的前后左右，以同时保证有车灯照明所需要的光集中区和应用中起警示与扩大照明区域的要求。近光反射镜面(I)和远光反射镜面(6)是连接为一体的，固定螺栓(7)在近光反射镜面⑴和远光反射镜面(6)的背部；散热片⑶与近光LED灯珠(2)、挡光板(3)、LED灯珠封装基板(4)和远光LED灯珠(5)是一体的，由固定螺栓(7)将其定位和紧固在一起；散热片(8)为竖直方向的翅片结构，以便于通风顺畅和及时散热；远光灯引出接线端(9)及近光灯引出接线端(10)分别连接外部电源的开关控制线路。再是，当用一个LED灯珠作为近光灯光源时，可使其位置在近光反射镜面(I)的焦点f上；当用一个LED灯珠作为远光灯光源时，可使其位置在远光反射镜面￠)的焦点f’ 上，其它部分的结构不变。[0021]另外，在以本实用新型中的近光灯设计和散热设计为主的基础上，能衍生出各种具体不同的实施方式，例举的衍生实施方式之一如说明书附图7至图9所示，是对远光LED 灯珠采用传统的组合罩杯设计形式，图9中位于近光反射镜面轴线O上的固定螺栓(7)是与其它固定螺栓一起用于定位和紧固LED灯珠封装基 板(4)的。
权利要求1.反射式防眩目LED汽车照明前大灯，是用LED晶体发光二极管以及同时用多个LED灯珠排列组合成的非点光源的的汽车前大灯，设计包括散热方案在内的LED汽车前大灯结构形式，其特征是由近光反射镜面(I)、近光LED灯珠(2)、挡光板(3)、LED灯珠封装基板(4)、远光LED灯珠(5)、远光反射镜面￠)、固定螺栓(7)、散热片(8)、远光灯引出接线端(9)及近光灯引出接线端(10)为主要部分构成本实用新型的典型结构，近光反射镜面(I)和远光反射镜面(6)是连接为一体的，固定螺栓(7)在近光反射镜面(I)和远光反射镜面(6)的背部；散热片(8)与近光LED灯珠(2)、挡光板(3)、LED灯珠封装基板(4)和远光LED灯珠(5)是一体的，由固定螺栓(7)将其定位和紧固在一起；散热片(8)为竖直方向的翅片结构，以便于通风顺畅和及时散热；远光灯引出接线端(9)及近光灯引出接线端(10)分别连接外部电源的开关控制线路。
2.根据权利要求1所述的反射式防眩目LED汽车照明前大灯，其特征是近光反射镜面(I)为内抛物面反射镜面，0为其轴线，f为其焦点；近光LED灯珠(2)作为近光灯光源，近光LED灯珠(2)封装固定在水平的LED灯珠封装基板(4)的下平面上，灯珠朝下，灯珠引线之间的线路牢固连接并连至近光灯引出接线端(10)，使近光LED灯珠(2)所发出的光都来自焦点f 位置以内，即近光LED灯珠(2)的排布位置正好位于近光反射镜面(I)的抛物面焦点f 上和不超过该焦点f左右的附近水平面上，使近光LED灯珠(2)所发出的光线及经过近光反射镜面(I)反射出的光线没有仰角，同时保证有车灯照明所需要的光集中区；挡光板(3)的下边与近光LED灯珠(2)中发光点位置处于同一水平高度，以遮挡近光LED灯珠(2)可能发出的仰射光，防止有该水平高度以上眩目的照射光线；LED灯珠封装基板(4)是封装固定LED灯珠的基板，兼有导热和线路连接的结构与作用；远光反射镜面(6)为内抛物面反射镜面，0’为其轴线，f’为其焦点；远光LED灯珠(5)作为远光灯光源，远光LED灯珠(5)封装固定在水平的LED灯珠封装基板(4)的上平面，灯珠朝下，灯珠引线之间的线路牢固连接并连至远光灯引出接线端(9)，灯珠排布位置集中在远光反射镜面￠)的抛物面焦点f’处及其所在水平面附近的前后左右，以同时保证有车灯照明所需要的光集中区和应用中起警示与扩大照明区域的要求。
专利摘要反射式防眩目LED汽车照明前大灯。它是近光反射镜面和远光反射镜面是连接为一体的，散热片与近光LED灯珠、挡光板、LED灯珠封装基板和远光LED灯珠是一体的，由固定螺栓将其定位和紧固在一起，散热片为竖直方向的翅片结构，以便于通风顺畅和及时散热，远光灯引出接线端及近光灯引出接线端分别连接外部电源的开关控制线路，各自能分别单独控制。它能近光照射出无仰角散射光且有宽泛的近于水平和俯射的光照区以及光集中区的照射光型，也能在需要警示或夜间行车需要扩大照射区域及高度时切换或开启远光灯。
文档编号F21S8/12GK202852647SQ201220116088
公开日2013年4月3日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者郭双庆 申请人:郭双庆, 王雅丽