专利名称：一种车用led前照灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车用前照灯，具体涉及一种适合于车辆(如摩托车、汽车、电动车)用的LED前照灯。
背景技术：
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%，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。目前车用前照灯主要采用白炽丝光灯、卤素灯为光源。由于白炽丝光灯和卤素灯光源的光效低、发热量大、寿命短，光的利用率低，故现有的车用前照灯普遍存在照明弱、发热量大、寿命短(如灯丝易烧断、易破碎)的问题，存在很大的安全隐患。由于LED的广泛应用及其所具有的显著优点，许多人试图采用LED作为车用前照灯，但是由于LED前照灯的结构设计不够合理，光利用率不高、光衰严重、散热不好，被反光碗反射的光不能到达配光屏的指定区域内，无法形成理想的远光光斑或近光光斑，不能达到国家关于车用前照灯的配光要求；因此，未能广泛使用。
发明内容本实用新型的目的是提供一种车用LED前照灯，该前照灯能提高光源的出射光亮度，形成高亮度的光斑，以达到国家关于车用前照灯的配光要求。本实用新型所述的车用LED前照灯，包括LED灯珠、反光碗、玻片和后壳，LED灯珠位于反光碗内，LED灯珠和反光碗被装在后壳中，玻片设置在反光碗碗口前方；所述反光碗的反射面是以抛物面为基准曲面，所述LED灯珠的发光中心位于基准曲面的焦点上。LED灯珠采用一次光封成型的灯珠，反光碗是采用金属或塑料成型的空心体，反光碗的反射面上采用真空度膜以提高反射面的反射效果。反光碗的反射面(即内表面)为自由曲面，该自由曲面是以抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向，使LED发出的光射到反射面各个区域后光被反射到配光屏的指定区域内形成高亮度光斑，这些各区域的曲面即组成自由曲面。所述前照灯为近光灯，LED灯珠发光中心设置在所述基准曲面的焦点上，以反光碗的碗口向前为基准，LED灯珠的设置方向为发光面向上，或在发光面向上的基础上向前或向后倾斜0° 60°，LED灯珠发出的光全部或部分落在反光碗的上半部分反射面内，LED灯珠发出的光经反射面反射向前形成清晰的明暗截止线。所述前照灯为远光灯，LED灯珠发光中心设置在基准曲面的焦点上，以反光碗的碗口向前为基准，LED灯珠的设置方向为发光面向下，或在发光面向下的基础上向前或向后倾斜0° 90°，LED灯珠发出的光经反射面反射到前方配光屏指定的区域内，向前或向后倾斜90°即为灯珠发光面正对于反光碗碗口方向或正对于反光碗碗底方向。所述前照灯为远光和近光的组合灯，以反光碗的碗口向前为基准，将反光碗的反射面以垂直于碗口分为上下两部分，上半部分为近光反射面，下半部分为远光反射面，反光碗的上半部分近光反射面，其是以一个抛物面为基准曲面经调整后形成的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置LED灯珠，并确保LED灯珠发光中心落在该基准曲面的焦点上，LED灯珠的设置方向为发光面向上，或在发光面向上的基础上向前或向后倾斜0° 60°，即LED灯珠发出的光全部或部分落在反光碗的上半部分反射面内，LED灯珠发出的光经反射面反射向前形成清晰的明暗截止线；所述反光碗的下半部分远光反射面，其是以另一个抛物面为基准曲面经调整后形成的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置另外的LED灯珠，并确保LED灯珠发光中心落在该基准曲面的焦点上，LED灯珠的设置方向为发光面向下，或在发光面向下的基础上向前或向后倾斜0° 90°，LED灯珠发出的光经反射面反射到前方配光屏指定的区域内，向前或向后倾斜90°即为灯珠发光面正对于反光碗碗口方向或正对于反光碗碗底方向。该组合前照灯的特点是LED灯珠发出的光只能通过位于上半部分的近光反射面反射，得到清晰的明暗截止线，LED灯珠发出的光主要通过远光反射面反射，也可以通过近光反射面反射部分光。为了更好的控制LED的光衰，加快散热，在反光碗底部中心安装孔后设置有电子制冷芯片和散热器，电子制冷芯片采用现有成熟的产品，其基本结构包括中部的电子P-N结和上下表面的吸热面和发热面，LED灯珠直接或间接贴在电子制冷芯片的吸热面上，电子制冷芯片的发热面紧贴在散热器上。本实用新型将LED灯珠发光中心放置在基准曲面的焦点上，并根据不同的前照灯选择不同的设置方向，使从LED灯珠发出的光被反射到了配光屏上的指定区域，形成了高亮度的远光光斑或近光光斑，达到了国家关于车用前照灯的配光要求，从而实现了 LED前照灯在摩托车、汽车、电动车上的应用。
图I为第一种车用LED前照灯(即近光灯)的结构示意图。图2为第二种车用LED前照灯(即第一种远光灯)的结构示意图。图3为第三种车用LED前照灯(即第二种远光灯)的结构示意图。图4为第四种车用LED前照灯(即第一种组合灯)的结构示意图。图5为第五种车用LED前照灯(即第二种组合灯)的结构示意图。图6为第六种车用LED前照灯(即第三种组合灯)的结构示意图。图7为LED灯珠与电子制冷芯片和散热器配合的结构示意图。
具体实施方式
实施例一如图I、图7所示的车用LED前照灯(即近光灯)，包括第一 LED灯珠11、散热器2、反光碗3、玻片4、后壳5和电子制冷芯片6 ,第一 LED灯珠11位于反光碗3内，反光碗3的反射面为以抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足近光灯配光要求的自由曲面，第一 LED灯珠11的发光中心设置在基准曲面的焦点上，以反光碗3的碗口向前为基准，第一 LED灯珠11的设置方向为发光面向上，第一 LED灯珠11发出的光全部或绝大部分落在反光碗的上半部分反射面内，第一 LED灯珠11发出的光经反射面反射向前形成清晰的明暗截止线。第一 LED灯珠11底部焊接有作为导热结构的铝板8，铝板8通过金属片7贴在电子制冷芯片6的吸热面61上，电子制冷芯片6的发热面62紧贴在位于反光碗底部中心安装孔后的散热器2上；第一 LED灯珠11、电子制冷芯片6、反光碗3和散热器2被装在后壳5中，玻片4设置在反光碗碗口前方。实施例二 如图2、图7所示的车用LED前照灯(即第一种远光灯)，包括第二 LED灯珠12、散热器2、反光碗3、玻片4、后壳5和电子制冷芯片6，第二 LED灯珠12位于反光碗3内，反光碗3的反射面为以抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足远光灯配光要求的自由曲面，第二 LED灯珠12的发光中心设置在基准曲面的焦点上，以反光碗3的碗口向前为基准，第二 LED灯珠12的设置方向为在发光面向下的基础上向前倾斜90° (即正对于反光碗碗口方向)，第二 LED灯珠12发出的光经反射面反射到前方配光屏指定的区域内。第二 LED灯珠12底部焊接有作为导热结构的铝板8，铝板8贴在电子制冷芯片6的吸热面61上，电子制冷芯片6的发热面62紧贴在位于反光碗底部中心安装孔后的散热器2上；第二 LED灯珠12、电子制冷芯片6、反光碗3和散热器2被装在后壳5中，玻片4设置在反光碗碗口前方。实施例三如图3、图7所示的车用LED前照灯(即第二种远光灯)，包括第二 LED灯珠12、散热器2、反光碗3、玻片4、后壳5和电子制冷芯片6，第二 LED灯珠12位于反光碗3内，反光碗3的反射面为以抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足远光灯配光要求的自由曲面，第二 LED灯珠12的发光中心设置在基准曲面的焦点上，以反光碗3的碗口向前为基准，第二 LED灯珠12的设置方向为在发光面向下的基础上向后倾斜90° (即正对于反光碗碗底方向)，第二 LED灯珠12发出的光经反射面反射到前方配光屏指定的区域内。第二 LED灯珠12底部焊接有作为导热结构的铝板8，铝板8通过金属片7贴在电子制冷芯片6的吸热面61上，电子制冷芯片的发热面62紧贴在位于反光碗底部中心安装孔后的散热器2上；第二 LED灯珠12、电子制冷芯片6、反光碗3和散热器2被装在后壳5中，玻片4设置在反光碗碗口前方。实施例四如图4、图7所示的车用LED前照灯(即第一种组合灯)，包括第一 LED灯珠11、第二 LED灯珠12、散热器2、反光碗3、玻片4、后壳5和电子制冷芯片6，第一 LED灯珠11和第二 LED灯珠12位于反光碗3内，以反光碗的碗口向前为基准，将反光碗的反射面以垂直于碗口分为上下两部分，上半部分反射面为近光反射面，下半部分反射面为远光反射面。反光碗3的上半部分近光反射面为以一个抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足近光灯配光要求的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置第一 LED灯珠11，并确保第一 LED灯珠11发光中心落在该基准曲面的焦点上，第一 LED灯珠11的设置方向为发光面向上，即第一 LED灯珠11的光线全部或绝大部分落在反光碗的上半部分反射面内；反光碗3的下半部分远光反射面为以另一个抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足远光灯配光要求的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置第二 LED灯珠12，并确保第二 LED灯珠12发光中心落在该基准曲面的焦点上,第二 LED灯珠12的设置方向为发光面向下。第一LED灯珠11和第二 LED灯珠12底部均焊接有作为导热结构的铝板8，铝板8通过金属片7贴在电子制冷芯片6的吸热面61上，电子制冷芯片6的发热面62紧贴在位于反光碗底部中心安装孔后的散热器2上；第一 LED灯珠11、第二 LED灯珠12、电子制冷芯片6、反光碗3和散热器2被装在后壳5中，玻片4设置在反光碗碗口前方。[0023]实施例五如图5、图7所示的车用LED前照灯(即第二种组合灯)，包括第一 LED灯珠11、第二 LED灯珠12、散热器2、反光碗3、玻片4、后壳5和电子制冷芯片6，第一 LED灯珠11和第二 LED灯珠12位于反光碗3内，以反光碗的碗口向前为基准，将反光碗的反射面以垂直于碗口分为上下两部分，上半部分为近光反射面，下半部分为远光反射面。反光碗3内上半部形成近光的反射面为以一个抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足近光灯配光要求的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置第一 LED灯珠11，并确保第一 LED灯珠11发光中心落在该基准曲面的焦点上，第一LED灯珠11的设置方向为发光面向上，即第一 LED灯珠11的光线全部落在反光碗的上半部分反射面内；反光碗3内下半部形成远光的反射面为以另一个抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足远光灯配光要求的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置第二 LED灯珠12，并确保第二 LED灯珠12发光中心落在该基准曲面的焦点上，第二 LED灯珠12的设置方向为在发光面向下的基础上向前倾斜90°(即正对于反光碗碗口方向)。第一 LED灯珠11和第二 LED灯珠12底部均焊接有作为导热结构的铝板8，铝板8通过金属片7贴在电子制冷芯片6的吸热面61上，电子制冷芯片6的 发热面62紧贴在位于反光碗底部中心安装孔后的散热器2上；第一 LED灯珠11、第二 LED灯珠12、电子制冷芯片6、反光碗3和散热器2被装在后壳5中，玻片4设置在反光碗碗口前方。实施例六如图6、图7所示的车用LED前照灯(即第三种组合灯)，包括第一 LED灯珠11、第二 LED灯珠12、散热器2、反光碗3、玻片4、后壳5和电子制冷芯片6，第一 LED灯珠11和第二 LED灯珠12位于反光碗3内，以反光碗的碗口向前为基准，将反光碗的反射面以垂直于碗口分为上下两部分，上半部分为近光反射面，下半部分为远光反射面。反光碗3内上半部分形成近光的反射面为以一个抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足近光灯配光要求的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置第一 LED灯珠11，并确保第一 LED灯珠11发光中心落在该基准曲面的焦点上，第
一LED灯珠11的设置方向为发光面向上，即第一 LED灯珠11的光线全部落在反光碗的上半部分反射面内；反光碗3内下半部分形成远光的反射面为以另一个抛物面为基准曲面，将该抛物面分成若干个区域，调整各个区域的曲率和方向后形成的满足远光灯配光要求的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置第二 LED灯珠12，并确保第二 LED灯珠12发光中心落在该基准曲面的焦点上，第二 LED灯珠12的设置方向为在发光面向下的基础上向后倾斜90° (即正对于反光碗碗底方向)。第一 LED灯珠11和第二 LED灯珠12底部均焊接有作为导热结构的铝板8，铝板8通过金属片7贴在电子制冷芯片6的吸热面61上，电子制冷芯片的发热面62紧贴在位于反光碗底部中心安装孔后的散热器2上；第一 LED灯珠11、第
二LED灯珠12、电子制冷芯片6、反光碗3和散热器2被装在后壳5中，玻片4设置在反光碗碗口前方。上述实施例中的玻片4和后壳5可以组成各种形状，比如圆形、方形、异形的LED前照灯。一般，用于近光的LED灯珠比用于远光的LED灯珠的功率低，而且LED灯珠也可以是用多个。
权利要求1.一种车用LED前照灯，包括LED灯珠、反光碗(3)、玻片(4)和后壳(5)，LED灯珠位于反光碗内，LED灯珠和反光碗被装在后壳中，玻片设置在反光碗碗口前方；其特征是所述反光碗的反射面是以抛物面为基准曲面，所述LED灯珠的发光中心位于基准曲面的焦点上。
2.根据权利要求I所述的车用LED前照灯，其特征是所述前照灯为近光灯，LED灯珠发光中心设置在所述基准曲面的焦点上，以反光碗的碗口向前为基准，LED灯珠的设置方向为发光面向上，或在发光面向上的基础上向前或向后倾斜0° 60°，LED灯珠的光线全部或部分落在反光碗的上半部分反射面内，LED灯珠发出的光经反射面反射向前形成清晰的明暗截止线。
3.根据权利要求I所述的车用LED前照灯，其特征是所述前照灯为远光灯，LED灯珠发光中心设置在基准曲面的焦点上，以反光碗的碗口向前为基准，LED灯珠的设置方向为发光面向下，或在发光面向下的基础上向前或向后倾斜O° 90°，LED灯珠发出的光经反射面反射到前方配光屏指定的区域内。··
4.根据权利要求I所述的车用LED前照灯，其特征是所述前照灯为远光和近光的组合灯，以反光碗的碗口向前为基准，反光碗(3)的上半部分反射面为近光反射面，其是以一个抛物面为基准曲面的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置LED灯珠，并确保LED灯珠发光中心落在该基准曲面的焦点上，LED灯珠的设置方向为发光面向上，或在发光面向上的基础上向前或向后倾斜0° 60°，LED灯珠发出的光全部或部分落在反光碗的上半部分反射面内；所述反光碗(3)的下半部分反射面为远光反射面，其是以另一个抛物面为基准曲面的自由曲面，在该基准曲面的焦点上设置另外的LED灯珠，并确保该LED灯珠发光中心落在该基准曲面的焦点上，该LED灯珠的设置方向为发光面向下，或在发光面向下的基础上向前或向后倾斜0° 90°。
5.根据权利要求2所述的车用LED前照灯，其特征是在反光碗(3)底部中心安装孔后设置有电子制冷芯片(6)和散热器(2)，LED灯珠直接或间接贴在电子制冷芯片的吸热面(61)上，电子制冷芯片的发热面(62)紧贴在散热器(2)上。
6.根据权利要求3所述的车用LED前照灯，其特征是在反光碗(3)底部中心安装孔后设置有电子制冷芯片(6)和散热器(2)，LED灯珠直接或间接贴在电子制冷芯片的吸热面(61)上，电子制冷芯片的发热面(62)紧贴在散热器(2)上。
7.根据权利要求4所述的车用LED前照灯，其特征是在反光碗(3)底部中心安装孔后设置有电子制冷芯片(6)和散热器(2)，LED灯珠直接或间接贴在电子制冷芯片的吸热面(61)上，电子制冷芯片的发热面(62)紧贴在散热器(2)上。
专利摘要本实用新型公开了一种车用LED前照灯，包括LED灯珠、反光碗、玻片和后壳，LED灯珠位于反光碗内，LED灯珠和反光碗被装在后壳中，玻片设置在反光碗碗口前方；所述反光碗的反射面是以抛物面为基准曲面，所述LED灯珠的发光中心位于基准曲面的焦点上。该前照灯能提高光源的出射光亮度，形成高亮度的光斑，以达到国家关于车用前照灯的配光要求。
文档编号F21V29/00GK202521457SQ20112052890
公开日2012年11月7日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者代天荣, 周幼昆, 周珍迪, 李易, 邓渝林 申请人:重庆科鹰电气有限公司