一種PES光路雙反射鏡結構及其車燈PES單元的製作方法

2023-09-19 21:35:05

本發明涉及一般車輛照明或信號裝置的布置，尤其涉及一種用於車燈PES單元光路設計的雙反射鏡結構，以及使用該雙反射鏡結構的車燈PES單元。

背景技術：

PES作為汽車照明上的一個重大發明，其具有體積小，能量利用率高，光型均勻，截止線清晰等特點。中國發明專利申請「一種車燈LED遠近光一體帶ADB功能的PES單元」(發明專利申請號：201610097273.1公開號：CN105570794A)公開了一種車燈PES單元的基本結構，光學模組內設有遠光LED線路板小總成、近光LED線路板小總成，反射鏡；遠光LED線路板小總成的正前方固定設置聚光器；近光LED線路板小總成工作時，光線被反射鏡反射向第二焦點，大部分光線直接射入透鏡,少部分光線折射進入聚光器內部，再分別在聚光器的前端面和下表面經過全反射和再次折射，使這些少部分光線不射入透鏡，從而起到「遮光」的作用，這樣從透鏡射出的光就能形成帶截止線的近光光形；當遠光LED線路板小總成工作時，部分光線經過聚光器聚焦在第二焦點後直接射出，再射入透鏡，部分光線遇聚光器上表面形成全反射，從聚光器前端面射出，再射入透鏡後射出，從而實現遠光功能。現有車燈PES單元的光路設計如圖1所示，LED光源2發出的光線通過主反射鏡3反射匯聚到透鏡1的透鏡焦點4(位於遮光板頂部的位置)，再經過透鏡1形成平行光投射形成所需要的光型。從圖1可以看到，由於現在很多透鏡被要求設計的很小(透鏡口徑甚至在40mm上下)，帶箭頭實線表示的部分光線可以進入透鏡1形成有效輸出，帶箭頭虛線表示的部分光線則由於透鏡過小而無法通過透鏡投射出去，成為無法被利用的餘光，從而造成光能的浪費。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種用於車燈PES單元的PES光路雙反射鏡結構，解決現有車燈PES單元的PES光路造成光能浪費的技術問題。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是：

一種PES光路雙反射鏡結構，用於車燈PES單元，所述的車燈PES單元包括透鏡，LED光源和主反射鏡，其特徵在於：所述的PES光路雙反射鏡結構包括用於收集餘光的第一輔助反射鏡和用於將餘光引入透鏡投射光路的第二輔助反射鏡；所述的第一輔助反射鏡配置在LED光源的餘光所照射的區域；所述的第二輔助反射鏡配置在與第一輔助反射鏡相對的方向；所述的餘光是LED光源發出且無法通過透鏡投射到投照目標區的無效光能，餘光經第一輔助反射鏡反射匯聚到第二輔助反射鏡，再由第二輔助反射鏡匯聚到透鏡焦點，並且通過透鏡投射到投照目標區，從而將餘光的光能重新利用。

本發明的PES光路雙反射鏡結構的一種較佳的技術方案，其特徵在於所述第一輔助反射鏡的形狀為橢球反射面的一部分，LED光源發出的餘光經第一輔助反射鏡的橢球反射面反射，匯聚到第二輔助反射鏡。

本發明的PES光路雙反射鏡結構的一種更好的技術方案，其特徵在於所述第二輔助反射鏡的形狀為橢球反射面的一部分，經第一輔助反射鏡匯聚到第二輔助反射鏡之第一焦點的光能，通過第二輔助反射鏡的橢球反射面的反射，匯聚到透鏡焦點並通過透鏡投射到投照目標區。

本發明的另一個目的在於提供一種使用上述PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元，本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是：

一種使用上述PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元，包括PES透鏡總成、反射鏡總成和LED光源總成；所述的PES透鏡總成由透鏡、透鏡卡圈和透鏡支架裝配構成；所述的反射鏡總成包括裝配在車燈主體上的主反射鏡；所述的LED光源總成由貼裝在LED光源線路板上的LED晶片和裝配在車燈主體上的散熱器裝配構成；其特徵在於，所述的車燈PES單元還包括第一輔助反射鏡和第二輔助反射鏡組成的PES光路雙反射鏡結構。

本發明的車燈PES單元的一種較佳的技術方案，其特徵在於所述的第一輔助反射鏡與主反射鏡連接為一體，共同裝配在車燈主體上構成車燈PES單元的反射鏡總成。

本發明的車燈PES單元的一種更好的技術方案，其特徵在於所述的透鏡通過透鏡卡圈連接到透鏡支架上，所述的第二輔助反射鏡與透鏡支架連接為一體，裝配構成車燈PES單元的PES透鏡總成。

本發明的有益效果是：

1、本發明的PES光路雙反射鏡結構及其車燈PES單元，能夠將原本被浪費掉的餘光光能重新回收，從而大幅增加車燈的照射亮度，可以在不增加LED光源功率的情況下將車燈的有效照射距離提高20％以上。

2、本發明的PES光路雙反射鏡結構及其車燈PES單元，結構簡單，製造和裝配成本低，能夠有效改善車燈PES單元的路面照射效果，提高車輛夜間行駛安全。

附圖說明

圖1是現有車燈PES單元的光路示意圖；

圖2是本發明的PES光路雙反射鏡結構的光路示意圖；

圖3是採用PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元的照射效果圖；

圖4是採用PES光路雙反射鏡結構前後的照射效果比較圖；

圖5是採用本發明的PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元的機械結構圖。

以上各圖中的各部件的附圖標記：1-透鏡，11-透鏡卡圈，12-透鏡支架，2-LED光源，3-主反射鏡，31-第一輔助反射鏡，32-第二輔助反射鏡，4-透鏡焦點，5-散熱器。

具體實施方式

為了能更好地理解本發明的上述技術方案，下面結合附圖和實施例進行進一步地詳細描述。

根據圖2所示的本發明的PES光路雙反射鏡結構的光路實施例，用於車燈PES單元，所述的車燈PES單元包括透鏡1，LED光源2和主反射鏡3；所述的PES光路雙反射鏡結構包括用於收集餘光的第一輔助反射鏡31和用於將餘光引入透鏡投射光路的第二輔助反射鏡32；所述的第一輔助反射鏡31配置在LED光源2的餘光所照射的區域；所述的第二輔助反射鏡32配置在與第一輔助反射鏡31相對的方向；所述的餘光是LED光源2發出且無法通過透鏡1投射到投照目標區的無效光能，餘光經第一輔助反射鏡31反射匯聚到第二輔助反射鏡32，再由第二輔助反射鏡32匯聚到透鏡焦點4，並且通過透鏡1投射到投照目標區，從而將餘光的光能重新利用，參見圖2中的帶箭頭虛線所示的餘光利的用光路。

根據本發明的PES光路雙反射鏡結構的一個實施例，所述第一輔助反射鏡31的形狀為橢球反射面的一部分，LED光源2發出的餘光經第一輔助反射鏡31的橢球反射面反射，匯聚到第二輔助反射鏡32。

根據本發明的PES光路雙反射鏡結構的一個實施例，所述第二輔助反射鏡32的形狀為橢球反射面的一部分，經第一輔助反射鏡31匯聚到第二輔助反射鏡32之第一焦點的光能，通過第二輔助反射鏡32的橢球反射面的反射，匯聚到透鏡焦點4並通過透鏡1投射到投照目標區。

根據圖5所示的採用本發明的PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元的實施例，包括PES透鏡總成、反射鏡總成和LED光源總成；所述的PES透鏡總成由透鏡1、透鏡卡圈11和透鏡支架12裝配構成；所述的反射鏡總成包括裝配在車燈主體上的主反射鏡3；所述的LED光源總成由貼裝在LED光源線路板上的LED晶片和裝配在車燈主體上的散熱器5裝配構成；如圖5所示，所述的車燈PES單元還包括第一輔助反射鏡31和第二輔助反射鏡32組成的PES光路雙反射鏡結構。在本發明各實施例的光路圖中，如無特別說明，LED光源2對應於LED光源總成中的LED晶片的中心位置。

根據圖5所示的採用本發明的PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元的實施例，所述的第一輔助反射鏡31與主反射鏡3連接為一體，共同裝配在車燈主體上構成車燈PES單元的反射鏡總成。

根據圖5所示的採用本發明的PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元的實施例，所述的透鏡1通過透鏡卡圈11連接到透鏡支架12上，所述的第二輔助反射鏡32與透鏡支架12連接為一體，裝配構成車燈PES單元的PES透鏡總成。

本發明的PES光路雙反射鏡結構能夠將原本被浪費掉的餘光光能重新回收，從而大幅提高照射亮度，增加有效照射距離。根據圖3所示的測試結果可知，經本發明的PES光路雙反射鏡結構兩次反射作用，在投照目標區的中心處形成37lx的高亮光斑。採用本發明的PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元可以明顯提高車燈的有效照射距離，對於車輛夜間行駛安全是非常有利的。圖4是採用PES光路雙反射鏡結構前後的照射效果比較圖，圖4中上方的照度曲線是採用本發明的PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元的路面照射效果，下方為沒有兩次反射面的現有PES光路的車燈PES單元的路面照射效果。通過比較可以清楚地發現，本發明的採用PES光路雙反射鏡結構的車燈PES單元，增加兩次反射面後，車道右側照射距離大幅提高，其1lx的照射距離可達到143米，與現有的車燈PES單元的1lx的照射距離118米相比，提高了大約25米，也就是說，車燈的有效照射距離提高了20％以上。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明的技術方案，而並非用作為對本發明的限定，任何基於本發明的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本發明的權利要求的保護範圍內。