源1光线 进入其中，在里面发生全反射，直到锥形集光器2出光端面。
[0040] (2).内反射:锥形集光器2做成空腔结构，在内壁镀高反射膜层。
[0041] (3).LED光源1不同发光区的光线，在锥形集光器2多数反射混合，在出光端面有更 均匀的照度分布。
[0042] (4).快速减小LED光源1的光束角度，有利于聚光镜3的配光设计，其中，如图8所 示，A为LED光源1出射光线初始角度，B为LED光源1出射光线离开锥形集光器2右端面的出射 角度，C为锥形集光器2侧面与中心轴的角度，N为光线在锥形集光器2中反射的次数，那么光 线角度关系的计算公式:B=A-2C*N。
[0043] 如图9所示，锥形集光器2的长度D和LED光源1的关系:D g Φ L*3。
[0044] 在图9中，斜线区为LED光源1有效发光区，OL是LED光源1有效发光区直径。
[0045] 如图10和图11所示，在复合整形档光板4中：
[0046] (1).对锥形集光器2出射端的光束进行整形，形成明暗截止线。
[0047] (2).所述复合整形档光板4左右侧高度差Hl，0.1 mmSHl Slmm。
[0048] (3).所述复合整形档光板4上边沿至第三锥形集光器10的高度差H2,0.5mm$H2S 2 · 5 mm 〇
[0049] (4).所述复合整形档光板4左右侧夹角a'，a' =135°或a' =165°。
[0050] (5) ·所述复合整形档光板4内半径R，15mmSRS60mm。
[0051] 复合整形档光板4复合了锥形集光器结构在其中，对《GB25991汽车用LED前照灯》 要求的m区进行独立配光，使得m区的照度高低可调、照度均匀。利于驾驶员观察道路标志 和指示牌。
[0052] 图12是《GB25991汽车用LED前照灯》ΙΠ 区配光要求图。
[0053]经实验，本发明的LED汽车前照灯对25米远处检测接收屏的进行测验，ΙΠ 区的照度 均匀、照度可调节，有利于驾驶员观察道路标志和指示牌，对路边行人也有警示作用，光强 度柔和、不伤眼睛。
[0054]聚光镜3:根据锥形集光器2的光学特性进行设计，对达到复合整形档光板4的光束 进行分配、使得在25米远的接收屏上的照度分布，满足《GB25991汽车用LED前照灯》指标要 求，如图13所示的聚光镜3。
[0055]镜片面型数据：
[0057] 1.非球面SI: Rl:
[0058] 2.非球面52:尺2:
[0060] 实验用的接收屏:位于前照灯前端25米处，长宽均大于8m*4m。
[0061] 本发明在复合整形档光板4结构中复合了锥形集光器，及具体定义了其参数范围， 对国标《GB25991汽车用LED前照灯》ΙΠ 区进行独立配光，获得照度均匀、满足国标要求的方 法。
[0062] 本发明采用锥形集光器2对LED光源1出射光束进行高效率收集、快速减小光束出 射角计算方法，得到均匀光照度分布、利于聚光镜配光设计。
[0063] 本发明采用锥形集光器方式，可以应用在LED远光前照灯、LED近光前照灯、LED远 近一体汽车前照灯的配光设计中。
[0064] 本发明的LED汽车前照灯的光学效率高、结构简单、工程制造易于实现，值的推广 应用。
[0065] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种LED汽车前照灯，其特征在于:包括LED光源、锥形集光器、聚光镜，所述LED光源 对应所述锥形集光器的入光端面，所述聚光镜对应所述锥形集光器的出光端面。2. 根据权利要求1所述的LED汽车前照灯，其特征在于：该汽车前照灯还包括复合整形 档光板，所述LED光源为三个，三个LED光源分别为第一LED光源、第二LED光源、第三LED光 源，所述锥形集光器为三个，三个锥形集光器分别为第一锥形集光器、第二锥形集光器、第 三锥形集光器，所述第一LED光源对应所述第一锥形集光器的入光端面，所述第一锥形集光 器的出光端面对应所述复合整形档光板一端，所述第二LED光源对应所述第二锥形集光器 的入光端面，所述第二锥形集光器的出光端面对应所述复合整形档光板一端，所述第三锥 形集光器位于所述复合整形档光板内部，所述第三LED光源对应所述第三锥形集光器的入 光端面，所述聚光镜位于所述复合整形档光板另一端。3. 根据权利要求2所述的LED汽车前照灯，其特征在于:所述复合整形档光板左右侧高 度差H1，0 · 1mmSHI^ 1mm〇4. 根据权利要求2所述的LED汽车前照灯，其特征在于:所述复合整形档光板上边沿至 第三锥形集光器的高度差H2，0.5mmSH2S2.5mm。5. 根据权利要求2所述的LED汽车前照灯，其特征在于:所述复合整形档光板左右侧夹 角a'，a' =135°或a' =165°。6. 根据权利要求2所述的LED汽车前照灯，其特征在于:所述复合整形档光板内半径R， 1f5mm$R$GOmm。7. 根据权利要求1所述的LED汽车前照灯，其特征在于:所述锥形集光器包括内反射锥 形集光器、内全反射锥形集光器。8. 根据权利要求1至7任一项所述的LED汽车前照灯，其特征在于：在所述锥形集光器 中，光线角度关系的计算公式:B=A-2C*N，A为LED光源出射光线初始角度，B为LED光源出射 光线离开锥形集光器右端面的出射角度，C为锥形集光器侧面与中心轴的角度，N为光线在 锥形集光器中反射的次数。9. 根据权利要求8所述的LED汽车前照灯，其特征在于:所述锥形集光器的长度D和LED 光源的关系为:DgΦΙ>3, 表示LED光源有效发光区直径。
【专利摘要】本发明提供了一种LED汽车前照灯，包括LED光源、锥形集光器、聚光镜，所述LED光源对应所述锥形集光器的入光端面，所述聚光镜对应所述锥形集光器的出光端面。本发明的有益效果是：本发明的LED汽车前照灯的光学效率高、结构简单、工程制造易于实现，值的推广应用。
【IPC分类】F21S8/10, F21W101/10, F21V5/00, F21Y115/10, F21W101/02, F21V5/04
【公开号】CN105465717
【申请号】CN201511024421
【发明人】廖汉忠, 马建设, 丁航飞, 柳立群, 杨涛, 苏萍
【申请人】深圳华耀车灯科技有限公司, 清华大学深圳研究生院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月29日