高效率led双芯片远近光一体化汽车前照大灯光学系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车照明技术领域，具体涉及一种高效率LED双芯片远近光一体化汽车前照大灯光学系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，汽车前照大灯一般采取反光杯进行聚光，经反光杯聚光后的光线在出射时采用透镜进行再次聚光，并使得汽车前方的光线达到一定的照度值，从而为驾驶人员提供照明。但是现有技术中存在以下缺陷:反光杯聚光后存在光线不均匀的缺陷，现有技术中，通常会在反光杯在内表面增加凸点来改善出光效果，但是这种结构会导致产生亮斑，光照效果不佳。
[0003]因此，如何获得一种光照效果良好的汽车大灯，是目前汽车照明技术领域亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种高效率LED双芯片远近光一体化汽车前照大灯光学系统，本大灯不但光照效果良好，照明度较高，视野清晰，而且出射光线的光型好，亮度和光效也更高。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0006]—种高效率LED双芯片远近光一体化汽车前照大灯光学系统，包括LED光源、反光杯、透镜，所述LED光源包括设置在定位平台上台面上的上LED光源以及设置在定位平台下台面上的下LED光源；
[0007]所述反光杯分设为与上LED光源相配合的上反光杯和与下LED光源相配合的下反光杯；
[0008]所述透镜为平凸透镜，包括平面状的入射面和供光出射的外凸面；透镜在靠近所述入射面的一侧设置有凸出在外凸面外侧的定位凸环，所述外凸面与所述定位凸环的回转轴线彼此重合；所述入射面和供光出射的外凸面之间为透明的镜体；设所述透镜的外凸面的厚度为B，自外凸面顶部向定位凸环一侧的厚度为B/3的前段部分为椭球面，厚度为2B/3的后段部分为抛物面；所述椭球面状的前段部分与抛物面状的后段部分之间的连接处圆滑过渡。
[0009]优选的，所述上反光杯包括上反光杯杯体，所述上反光杯杯体内部为上反光杯反射面，自上反光杯的杯口至远离上反光杯的杯口一侧，所述上反光杯反射面由顺次相连的第一上反光杯反射面、第二上反光杯反射面、第三上反光杯反射面构成，第一上反光杯反射面、第二上反光杯反射面、第三上反光杯反射面均为二次贝塞尔曲线拟合而成的曲面，第一上反光杯反射面与第二上反光杯反射面之间以及第二上反光杯反射面与第三上反光杯反射面之间的连接处均为光滑过渡，且第一上反光杯反射面、第二上反光杯反射面、第三上反光杯反射面的曲率半径依次减小。
[0010]进一步的，所述上反光杯杯体在杯口一侧设有竖直状设置的上反光杯加强板，上反光杯杯体的底部设有向外突出的、水平状设置的上反光杯定位板；上反光杯加强板的中轴线和上反光杯定位板的中轴线相交而得到的平面为上反光杯投影面，所述上反光杯定位板在上反光杯投影面上的投影长度大于上反光杯加强板在上反光杯投影面上的投影长度。
[0011]更进一步的，设上反光杯定位板在上反光杯投影面上的投影长度为LI，靠近杯口一侧且长度为2L1/5的上反光杯定位板为上反光杯定位板前段部分，远离杯口一侧且长度为L1/5的上反光杯定位板为上反光杯定位板后段部分，中间长度为2L1/5的上反光杯定位板为上反光杯定位板中段部分；所述第一上反光杯反射面与上反光杯定位板前段部分相对应连接，第二上反光杯反射面与上反光杯定位板中段部分对应连接，第三上反光杯反射面与上反光杯定位板后段部分对应连接。
[0012]优选的，所述下反光杯包括下反光杯杯体，所述下反光杯杯体内部为下反光杯反射面，自下反光杯的杯口至远离下反光杯的杯口一侧，所述下反光杯反射面由顺次相连的第一下反光杯反射面、第二下反光杯反射面、第三下反光杯反射面构成，第一下反光杯反射面、第二下反光杯反射面、第三下反光杯反射面均为二次贝塞尔曲线拟合而成的曲面，第一下反光杯反射面与第二下反光杯反射面之间以及第二下反光杯反射面与第三下反光杯反射面之间的连接处均为光滑过渡，且第一下反光杯反射面、第二下反光杯反射面、第三下反光杯反射面的曲率半径依次减小。
[0013]进一步的，所述下反光杯杯体在杯口一侧设有竖直状设置的下反光杯加强板，下反光杯杯体的底部设有向外突出的、水平状设置的下反光杯定位板；下反光杯加强板的中轴线和下反光杯定位板的中轴线相交而得到的平面为下反光杯投影面，所述下反光杯定位板在下反光杯投影面上的投影长度大于下反光杯加强板在下反光杯投影面上的投影长度。
[0014]更进一步的，设下反光杯定位板的板面在下反光杯投影面上的投影长度为L，靠近杯口一侧且长度为L2/6的下反光杯定位板为下反光杯定位板前段部分，远离杯口一侧且长度为L2/6的下反光杯定位板为下反光杯定位板后段部分，中间长度为2L2/3的下反光杯定位板为下反光杯定位板中段部分；所述第一下反光杯反射面与下反光杯定位板前段部分相对应连接，第二下反光杯反射面与下反光杯定位板中段部分对应连接，第三下反光杯反射面与下反光杯定位板后段部分对应连接。
[0015]优选的，所述上反光杯定位板在上反光杯投影面即下反光杯投影面上的投影长度LI大于下反光杯定位板在上反光杯投影面即下反光杯投影面上的投影长度L2。
[0016]进一步的，本系统还包括设置在上反光杯和下反光杯的光线出射前方的挡光机构，所述挡光机构包括与散热器固定联接的定位板，定位板上设置有挡光板以及驱动机构；所述驱动机构驱动挡光板动作以使得汽车前照大灯发出近光光型或远光光型。
[0017]优选的，所述挡光板包括便于其自身与定位板构成铰接配合的转动轴孔；挡光板在转动轴孔的旁侧分别设置有用于形成明暗截止线的挡光臂和拨动臂；
[0018]所述挡光臂呈板状，且板状挡光臂的板面与光线出射方向垂直，挡光臂的上边沿在靠近转动轴孔一侧设置有第一直边，在远离转动轴孔一侧设置有第二直边，所述第一直边和第二直边二者不平行且通过向上凸起的弧形边连接在一起，所述弧形边的最高点突出在第一直边的上侧；
[0019]所述拨动臂上设置有拨动孔，驱动机构的输出端即拨动轴的端部伸入拨动孔中，所述驱动机构的拨动轴通过拨动孔驱动挡光板的挡光臂绕转动轴孔上下转动，以使得汽车前照大灯发出近光光型或远光光型。
[0020]本发明的有益效果在于:
[0021]I)、本发明采用双反光杯结构，即本实用性中的反光杯分设为上反光杯和下反光杯，同时本发明中的上反光杯和下反光杯的反射面均为二次贝塞尔曲线拟合而成的曲面，这种曲面构成的反射面将使得出射光线的光型更好，亮度和光效也更高，因此本发明在符合标准的前提下，不但有效地提高改善了汽车大灯的出光效果，所得光型符合法规要求，而且确保了行车安全，也提高了车内乘客的驾乘舒适性。
[0022]2)、本发明中的上反光杯和下反光杯均采用三段反射面组合的方式，且三段反射面均为二次贝塞尔曲线拟合而成的曲面，这种多曲面拟合的设计结构不但使得灯珠即LED光源所发出的光被最大限度的收集利用，而且双光源所发出的的光被有效地叠加在一起，大大提高了出射光线的亮度和光效。相较于普通设计所能达到的64%的光效，本发明的光效尚达82.9%，从而本发明极大地提尚了能效。
[0023]3)、本发明中透镜的外凸面采用多个非球面设计，S卩外凸面的前段部分即出射端为椭球面，其主要功能为将出射光线打散，外凸面的后段部分即入射端为抛物面，其主要功能为使入射光线汇聚。本发明中透镜的此种设计，不但能实现对入射光线的再次合理分配，而且进一步提高了出射光线的光照效果和照明度，从而更好地满足了乘员的驾乘感。
[0024]4)、本发明中的挡光臂的上边沿由依次相连的第一直边、弧形边和第二直边构成，这种结构的上边沿能够更精确地控制光型，从而第一直边、弧形边和第二直边彼此配合不但能够使出射光线符合设定光型，而且出射光线的光型和亮度均达到或超过了国标要求。
【附图说明】
[0025]图1是本光学系统所处大灯模组的爆炸分解示意图。
[0026]图2、3均是大灯模组的结构示意图。
[0027]图4是图3的剖面结构示意图。
[0028]图5、6均是透镜的结构示意图。
[0029]图7、8均是大灯模组中套筒的结构示意图。
[0030]图9、10均是大灯模组中散热器的结构示意图。
[0031]图11是上反光杯的立体状态示意图。
[0032]图12是上反光杯的结构示意图。
[0033]图13是上反光杯的剖面示意图。
[0034]图14是下反光杯的立体状态示意图。
[0035]图15是下反光杯的结构示意图。
[0036]图16是图15的仰视图。
[0037]图17a、17b均是挡光机构在前照大灯发出近光光型时的结构示意图。
[0038]图18a、18b均是挡光机构在前照大灯发出远光光型时的结构示意图。
[0039]图19是挡光板的结构示意图。
[0040]图20是本发明中的光线出射线路图。
[0041]图21是大灯模组所发出的近光光型图。
[0042]图22是大灯模组所发出的远光光型图。
[0043]图中标注符号的含义如下:
[0044]10—上反光杯11一上反光杯杯体111一上反光杯反射面
[0045]12—上反光杯加强板13—上反光杯定位板131—上反光杯定位孔