專利名稱：近光燈反射器、近光燈及機動車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于照明領域，尤其涉及一種近光燈反射器、近光燈及機動車。
背景技術：
目前，汽車前照燈的光源主要還是鹵鎢燈和高壓氣體放電燈，燈具抗震性能不佳， 使用壽命不長，且功耗比較大。相比而言，LED光源則具有節(jié)能、壽命長、抗震性能好等優(yōu)點。 LED作為汽車前照燈光源的研制是近幾年來的熱點。2004年以后，各種LED前照燈在國際汽車展會上被開始展出，2007年5月日本小 糸(Koito)制作所成功地將白光LED前照燈安裝在LEXUS LS600h車型上，該光學系統(tǒng)采用 橢球反射器和透鏡組成透射式光學系統(tǒng)。2007年德國0SRAM推出了面向汽車前照燈的LED 模塊“OSTAR Headlamp",這款面向汽車前照燈的超高亮度LED光源已通過汽車標準認證。 2008年，audi R8推出全球首個完全LED前照燈，它集成LED近光燈、近光燈和轉向燈。目前汽車前照燈光學系統(tǒng)大多采用“反射器11+透鏡12+截光板13”來設計配光， 如圖1所示。這種光學系統(tǒng)光衰比較嚴重，尤其是使用棱結構的配光鏡，光衰是一個大問 題。為了滿足汽車配光要求，汽車前大燈的光通量要求足夠大，一般要求大于10001m，如果 光衰過大，本來使用兩顆LED就可以滿足配光的，而要使用3顆以上，相應地，整個系統(tǒng)也會 增加散熱件、電路等，成本和技術難度也增加。
發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種近光燈反射器，旨在解決現(xiàn)有近光燈反射器光 衰嚴重、效率低的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種近光燈反射器，其內表面具有多層自由曲面，所 述自由曲面左右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準 面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述反射器的出光口的周向設有截光板。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種近光燈，所述近光燈包括一基板、設于所 述基板的LED和設于所述基板之上的反射器；所述反射器的內表面具有多層自由曲面，所 述自由曲面左右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準 面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸垂直于所述基板，所述反射 器的出光口的周向設有截光板。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種機動車，所述機動車包括主要由一基板、 設于所述基板的LED和設于所述基板之上的反射器構成的近光燈，所述反射器的內表面具 有多層自由曲面，所述自由曲面左右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ； 各自由曲面的基準面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸垂直于所 述基板，所述反射器的出光口的周向設有截光板。本發(fā)明實施例將近光燈反射器的內表面設計成階梯狀多層自由曲面，使光源發(fā)出 的光經(jīng)自由曲面反射后發(fā)散出射，近距大范圍投射，光線較為分散，符合近光燈配光性能的要求；光源發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面或截光板一次反射即出射，光衰小。
圖1是現(xiàn)有技術提供的近光燈的剖視圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的近光燈的透視圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的近光燈的光路圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的近光燈的正視圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的近光燈的俯視圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的機動車的近光燈的透視圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的機動車的近光燈的測試位置的示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實施例中，將近光燈反射器的內表面設計成階梯狀多層自由曲面，光源 發(fā)出的光經(jīng)自由曲面反射后發(fā)散出射，光線較為分散，符合各種場合對近光燈配光性能的 要求，且光衰較小。本發(fā)明實施例提供的近光燈反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲面左 右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準面均為拋物面， 所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述反射器的出光口的周向設有截光板。本發(fā)明實施例提供的近光燈包括一基板、設于所述基板的LED和設于所述基板 之上的反射器；所述反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲面左右分布，且階梯狀 排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準面均為拋物面，所述拋物面的焦 距為6 8mm ；所述LED的光軸垂直于所述基板，所述反射器的出光口的周向設有截光板。本發(fā)明實施例提供的機動車包括主要由一基板、設于所述基板的LED和設于所 述基板之上的反射器構成的近光燈；所述反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲 面左右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準面均為拋 物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸垂直于所述基板，所述反射器的出光 口的周向設有截光板。以下以LED作為光源為例對本發(fā)明實施例的具體實現(xiàn)進行詳細說明請參閱圖2，本發(fā)明實施例提供的近光燈包括一基板51、設于基板51的LED50和 設于基板51之上的反射器52。反射器52的內表面具有多層自由曲面21，該多層自由曲面 21建立在拋物面基準面上并左右分布，階梯狀排列，即各自由曲面21的曲率都與對應位置 的基準面(拋物面)的曲率接近，各自由曲面21在基準面(拋物面)附近呈階梯狀排布。 各自由曲面21對LED50不同方向發(fā)出的光進行配光即各自由曲面21分別對應特定的目標 反射區(qū)域，各自由曲面21的反射效果疊加起來，使光斑形狀滿足近光照明的要求。如圖3 圖5所示，各自由曲面21的基準面為同一拋物面，拋物面的焦距優(yōu)選為 6 8mm，與此相對應地，自由曲面21的寬度優(yōu)選為3 7mm，同一拋物面的自由曲面21的結構劃分相對簡單。本發(fā)明實施例中反射器52的出光口的周向設有截光板23，截光板23 將LED50發(fā)出的光限制在一定范圍內，有助于防眩，避免光污染；為加工方便及防眩，截光 板23設為平板狀。本實施例將LED50設于拋物面的焦點外，使LED50的光軸垂直于基板51。這樣 LED50發(fā)出的光經(jīng)自由曲面21反射后發(fā)散出射，近距大范圍投射，光線較為分散，符合近光 燈配光性能的要求。本實施例中反射器52的內表面被細分成多層自由曲面21，每層自由曲 面21均實現(xiàn)精確配光，從而可以設計較小尺寸的反射器，近光燈尺寸亦小。此外，LED50采 取側射式放置，其發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面21或截光板23 —次反射即出射，光衰 小，近光燈的效率高。為提高投射光強，本發(fā)明實施例采用具有四個芯片的大功率LED，該四個芯片呈正 方形排布，大功率LED的發(fā)光角優(yōu)選為100 120°。為增加反射器的反射效率，上述自由 曲面21采取陽極氧化鋁處理。近光燈的透明件可以采用平板玻璃，如設于反射器52出光 口的平板玻璃22，其不參與配光設計，避免現(xiàn)有設計中配光鏡導致的光衰，更有利于提高近 光燈的效率。請參閱圖6，本發(fā)明實施例提供的機動車的前大燈具有兩個上述近光燈61。如果 LED的功率足夠大，上述前大燈也可以僅具有一個近光燈。因反射器的設計尺寸較小，有助 于減小近光燈的尺寸，從而可以將其與遠光燈或霧燈整合至一個燈殼。本發(fā)明實施例選取兩個近光燈進行模擬測試，其中LED的光通量為600士501m，半 光強光束角為110士5度，封裝直徑為7. 5士0. 5mm ；優(yōu)選反射器52的拋物面焦距為7mm，優(yōu) 選自由曲面21的寬度為5mm ；反射器52的尺寸小于60X36X25mm。兩個近光燈71投射的 光疊加起來的效果滿足《GB 4599-2007汽車用燈絲燈泡前照燈》中對近光燈配光性能的要
求。經(jīng)過模擬測試，各項指標均符合要求，測試數(shù)據(jù)詳見下表。
測試點1+2+3 = 0. 161x+0. 161x+0. 121x = 0. 441x，合格(要求彡 0. 31x)；測試點4+5+6 = 0. 151x+0. 521x+0. 311x ≥ 0. 61x，合格；0. 71x ≥測試點 7 = 0. 481x ≥ 0. llx，合格；0. 71x ≥測試點 8 = 0. 661x ≥ 0. 21x,合格；注表中各點、線段或區(qū)域的位置如圖7所示，詳細請參見《GB 4599-2007汽車用 燈絲燈泡前照燈》P. 5-6。本發(fā)明實施例將近光燈反射器的內表面設計成階梯狀多層自由曲面，使光源發(fā)出 的光經(jīng)自由曲面反射后發(fā)散出射，近距大范圍投射，光線較為分散，符合近光燈配光性能的 要求；光源發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面或截光板一次反射即出射，光衰小。同時，采 用LED作為光源，使近光燈節(jié)能、可靠。此外，于反射器的出光口設置的平板玻璃避免了現(xiàn) 有設計中配光鏡導致的光衰，有助于進一步提高近光燈的效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種近光燈反射器，其特征在于，所述反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲面左右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3～7mm；各自由曲面的基準面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6～8mm；所述反射器的出光口的周向設有截光板。
2.如權利要求1所述的近光燈反射器，其特征在于，所述自由曲面的寬度為5mm。
3.如權利要求1所述的近光燈反射器，其特征在于，所述拋物面的焦距為7mm。
4.如權利要求1 3中任一項所述的近光燈反射器，其特征在于，所述截光板為平板狀。
5.一種近光燈，包括一基板、設于所述基板的LED和設于所述基板之上的反射器，其 特征在于，所述反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲面左右分布，且階梯狀排 列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準面均為拋物面，所述拋物面的焦距 為6 8mm ；所述LED的光軸垂直于所述基板，所述反射器的出光口的周向設有截光板。
6.如權利要求5所述的近光燈，其特征在于，所述LED為具有四個芯片的大功率LED， 所述四個芯片呈正方形排布，所述大功率LED的發(fā)光角為100 120°。
7.如權利要求5所述的近光燈，其特征在于，所述自由曲面的寬度為5mm;所述拋物面 的焦距為7mm。
8.如權利要求5所述的近光燈，其特征在于，所述截光板為平板狀。
9.一種機動車，包括主要由一基板、設于所述基板的LED和設于所述基板之上的反射 器構成的近光燈，其特征在于，所述反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲面左右 分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3 7mm ；各自由曲面的基準面均為拋物面，所 述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸垂直于所述基板，所述反射器的出光口的周向 設有截光板。
10.如權利要求9所述的機動車，其特征在于，所述自由曲面的寬度為5mm；所述拋物面 的焦距為7mm。
全文摘要
本發(fā)明適用于照明領域，提供了一種近光燈反射器、近光燈及機動車，所述近光燈反射器的內表面具有多層自由曲面，所述自由曲面左右分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的寬度為3～7mm；各自由曲面的基準面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6～8mm；所述反射器的出光口的周向設有截光板。本發(fā)明實施例將近光燈反射器的內表面設計成階梯狀多層自由曲面，使光源發(fā)出的光經(jīng)自由曲面反射后發(fā)散出射，近距大范圍投射，光線較為分散，符合近光燈配光性能的要求；光源發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面或截光板一次反射即出射，光衰小。
文檔編號F21V7/06GK101858562SQ20101015464
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權日2010年4月16日
發(fā)明者周明杰, 羅英達 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司