一種摩託車、汽車或電動車led前照燈的製作方法
2023-06-08 07:41:06 1
專利名稱：一種摩託車、汽車或電動車led前照燈的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於LED光源技術，具體涉及一種適合於摩託車、汽車、電動車的LED前照燈。
背景技術：
LED (發光二極體)被譽為第四代光源，其具有壽命長、光效高、無 輻射的優點。LED的理論壽命超過10萬個小時，發光效率高達90%，而相同光通量的能耗僅為白熾燈的8%，具有顯著的綠色、低碳之優點。在世界範圍內LED在照明領域內已得到廣泛應用。目前摩託車、汽車、電動車前照燈(前組合燈)主要採用白熾絲光燈、滷素燈為光源，通過反光碗反射的方式將光反射於摩託車、汽車、電動車前方。由於白熾絲光燈和滷素燈光源的光效低、發熱量大、壽命短，以及反光碗開口的大小在汽車、摩託車、電動車前照燈上受限止，光的利用率低，故現有的摩託車、汽車、電動車前照燈普遍存在照明弱、發熱量大、壽命短(如燈絲易燒斷、易破碎)的問題，存在很大的安全隱患。由於LED的廣泛應用及其所具有的顯著優點，許多人都試圖採用LED作為摩託車、汽車、電動車前照燈光源，但是由於對LED發光單元的結構設計不合理，存在發光單元的光利用率不高、散熱不好、光衰嚴重，無法形成理想的遠光光斑和近光光斑等問題，達不到國家有關標準的要求，未能廣泛使用。
發明內容本實用新型技術的目的在於針對現有技術存在的上述不足，提出一種新的LED發光單元及所形成的摩託車、汽車、電動車(含電動自行車)LED前照燈。本實用新型的技術方案如下一種汽車、摩託車或電動車LED前照燈，其包括燈片、後殼、LED發光單元和固定架；所述LED發光單元由固定架固定，裝在後殼中，前方設置燈片；所述LED發光單元包括透鏡式燈杯、LED燈珠和電路板，LED燈珠安裝在電路板上，並插設在透鏡式燈杯杯座的燈珠安裝孔中；所述透鏡式燈杯的側表面為起反射的功能的反射面，其是以拋物面為基準曲面經校正像差而調整原基準曲面後得到的高次非球面，所述LED燈珠的發光中心位於該拋物面的焦點上；在LED燈珠安裝孔的孔頂為雙面凸透鏡或單面凸透鏡結構；所述拋物面的焦點與雙面凸透鏡或單面凸透鏡的焦點重合。所述高次非球面的面形公式為
Z(r) =-4~.Ar4 + Brs +Crs +Dru"+……
I +—(I + Ar)(rc}"其中，K為二次曲面的係數，C為頂點曲率半徑的倒數，r為鏡面孔徑半徑，A、B、C、D……為高次非球面各階係數。該燈杯側表面使用本方程條件是k = -l，由於第一項為基準二次曲面，當k = -I時第一項為拋物面，故燈杯側表面的基準曲面為拋物面；方程其它多項式表示該非球面與基準曲面(拋物面)的偏離情況。此高次非球面是校正基準曲面(拋物面)的像差而形成的非球面，所以，該高次非球面雖然偏離了基準曲面(拋物面)仍可視為基準曲面(拋物面)的焦點為該高次非球面的「焦點」，通過方程式的其它多項式對拋物面進行校準形成所述高次非球面。所述透鏡式燈杯的杯頂為一整平面；或分布有柱面鏡；或杯頂為多圈向杯中心逐級凹陷的臺階，臺階面為平面或分布有柱面鏡。所述透鏡式燈杯的位於杯頂中央凹陷部分的最底面為一平面、凹面或凸面。該燈杯設計的關鍵是要保證燈杯的高次非球面的「焦點」與雙面凸透鏡或單面凸透鏡的焦點重合。 LED燈珠採用一次光封成型的燈珠，LED燈珠安裝在電路板上，並插入透鏡式燈杯的杯座的LED燈珠安裝孔中，並使燈杯的高次非球面曲面與雙面凸透鏡或單面凸透鏡的焦點重合，重合焦點置於LED燈珠的發光中心(即LED出射光的實焦點與虛焦點之間，或者落於所述實焦點上，或者落於所述虛焦點上)；所述透鏡式燈杯通過燈杯固定架固定。該燈杯的杯頂可以為一整平面，或分布有柱面鏡；也可以杯頂為多圈向杯中心逐級凹陷的臺階，臺階面為平面或分布有柱面鏡，位於杯頂中央凹陷部分的最底面為一平面或凹面或凸面。組成電動車前照燈的燈杯杯頂可以沒有柱面鏡的分布。LED發出的光通過燈杯的反射和透射形成圓形光斑，通過燈杯杯頂分布的柱面鏡將圓形光斑拉伸形成矩形光斑或橢圓形光斑，通過調節燈杯杯頂的柱面鏡的曲率來調節光斑的寬度，通過調節柱面鏡的數量來分布光斑區域內的光照強度。LED發光單元在結構滿足上述條件的情況下，就可以保證燈珠發出的光經燈杯的反射和凸透鏡透射的光可「基本」沿光軸平行出射，由此顯著提高光的利用率，光的利用率可達95%。所述摩託車、汽車、電動車(含電動自行車)L E D前照燈的遠光光源和近光光源在燈殼中一上一下或左右方式緊鄰布置安裝；且當近光光源在上遠光光源在下時，兩光源光軸夾角保持在16 1° 180° ;當遠光光源在上而近光光源在下時，近光光源與遠光光源光軸的夾角保持在18 1° 200° ;當近光光源與遠光光源為一左一右布置時，所述近光源的光軸較遠光光源的光軸向下傾斜I ° 20° ;當近光光源與遠光光源混合安裝時近光光源光軸較遠光光源光軸向下傾斜I ° 20°。電動車(含電動自行車)國家沒有強制執行標準，電動車前照燈可以不分遠光光源和近光光源，也可以由單顆光源組成。組成摩託車、電動車(電動自行車)LED前照燈燈杯在安裝時儘量保證杯頂上的柱面鏡豎直向下；組成汽車LED前照燈燈杯在安裝時遠光光源儘量保證燈杯杯頂的柱面鏡豎直向下，近光光源儘量保證燈杯杯頂的柱面鏡一部分豎直向下，另一部分由豎直方向向順時針方向旋轉10° 60° ;組成電動車前照燈燈杯頂面有柱面鏡分布的在安裝時儘量保證柱面鏡豎直向下。摩託車、汽車、電動車(含電動自行車)LED前照燈的具體安裝是將LED燈珠焊接在電路板對應的位置上，然後把電路板固定在散熱板上；在散熱板或電路板對應位置上安裝燈杯固定架，最後將燈杯置於燈杯固定架內。這種安裝方式通過了一系列定位柱和定位孔對LED燈珠和燈杯進行了充分的定位和固定，確保了 LED燈珠的發光中心置於燈杯的反射面和凸透鏡焦點上。安 裝好的光源再與燈片、後殼等部件組裝成一體，構成摩託車、汽車、電動車(含電動自行車)LED前照燈總成。本實用新型可以提高光源的出射光亮度，並使成型光斑達到理想的要求，符合國家有關標準，很好地解決原摩託車、汽車、電動車(含電動自行車)前照燈存在的問題。
圖I是一種電動車的LED前照燈的結構示意圖。
具體實施方式
以下以電動車LED前照燈為例，結合附圖進一步詳細說明本實用新型的具體結構參見圖1，該電動車LED前照燈包括燈片I、後殼2 (帶散熱裝置)、LED發光單元和固定架4，LED發光單元採用一個，其由固定架4固定，裝在後殼2中，前方設置燈片I。LED發光單元包括透鏡式燈杯3、LED燈珠6和電路板5，LED燈珠6安裝在電路板5上，並插設在透鏡式燈杯3的杯座的燈珠安裝孔中。透鏡式燈杯的側表面為起反射的功能的反射面，其是以拋物面為基準曲面經校正像差而調整原基準曲面後得到的高次非球面，所述LED燈珠6的發光中心位於該拋物面的焦點上。在LED燈珠安裝孔的孔頂為雙面凸透鏡結構。拋物面的焦點與雙面凸透鏡的焦點重合。透鏡式燈杯3的杯頂為多圈向杯中心逐級凹陷的臺階,臺階面為平面，凹陷部分的最底面為一凹面。
權利要求1.一種汽車、摩託車或電動車LED前照燈，其包括燈片、後殼、LED發光單元和固定架；所述LED發光單元由固定架固定，裝在後殼中，前方設置燈片；其特徵在於所述LED發光單元包括透鏡式燈杯、LED燈珠和電路板，LED燈珠安裝在電路板上，並插設在透鏡式燈杯杯座的燈珠安裝孔中；所述透鏡式燈杯的側表面為起反射的功能的反射面，其是以拋物面為基準曲面經校正像差而調整原基準曲面後得到的高次非球面，所述LED燈珠的發光中心位於該拋物面的焦點上；在LED燈珠安裝孔的孔頂為雙面凸透鏡或單面凸透鏡結構；所述拋物面的焦點與雙面凸透鏡或單面凸透鏡的焦點重合。
2.根據權利要求I所述汽車、摩託車或電動車LED前照燈，其特徵在於所述高次非球面的面形公式為
3.根據權利要求I或2所述汽車、摩託車或電動車LED前照燈，其特徵在於所述透鏡式燈杯的杯頂為一整平面；或分布有柱面鏡；或杯頂為多圈向杯中心逐級凹陷的臺階，臺階面為平面或分布有柱面鏡。
4.根據權利要求3所述汽車、摩託車或電動車LED前照燈，其特徵在於所述透鏡式燈杯的位於杯頂中央凹陷部分的最底面為一平面、凹面或凸面。
專利摘要一種汽車、摩託車或電動車LED前照燈，其包括燈片、後殼、LED發光單元和固定架；LED發光單元由固定架固定，裝在後殼中，前方設置燈片；LED發光單元包括透鏡式燈杯、LED燈珠和電路板，LED燈珠安裝在電路板上，並插設在透鏡式燈杯杯座的燈珠安裝孔中；透鏡式燈杯的側表面為起反射的功能的反射面，其是以拋物面為基準曲面經校正像差而調整原基準曲面後得到的高次非球面，LED燈珠的發光中心位於該拋物面的焦點上；在LED燈珠安裝孔的孔頂為雙面凸透鏡或單面凸透鏡結構；拋物面的焦點與雙面凸透鏡或單面凸透鏡的焦點重合。本實用新型可以提高光源的出射光亮度，並使成型光斑達到理想的要求，很好地解決原摩託車、汽車、電動車(含電動自行車)前照燈存在的問題。
文檔編號F21V19/00GK202382142SQ20122000520
公開日2012年8月15日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者代天榮, 周幼昆, 周珍迪, 李易, 鄧渝林 申請人:重慶科鷹電氣有限公司