專利名稱：一種組合式光學(xué)透鏡led摩托車前照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及摩托車照明技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種近光燈和遠(yuǎn)光燈合為一體的LED (發(fā)光二極管)型摩托車前照燈。
背景技術(shù)：
普遍使用的傳統(tǒng)摩托車前照燈，結(jié)構(gòu)一般由燈罩、燈殼、反光碗、燈絲燈泡、燈座、防塵蓋、燈光調(diào)整螺釘?shù)冉M成。燈泡內(nèi)有兩條燈絲，一條為遠(yuǎn)光燈絲，一條為近光燈絲。遠(yuǎn)光燈絲位于反光碗的焦點上，其反射光線是平行水平光線，在配光屏幕上呈橢圓狀光斑；近光燈絲則位于反光碗焦點的上方，其反射光線為向下的平行光線，在配光屏幕上產(chǎn)生明暗截止線。為了解決傳統(tǒng)燈絲燈泡的前照燈存在照明耗電耗能較大、熄火情況下照明持續(xù)時間短、燈泡壽命短等問題，目前已經(jīng)開始采用具有節(jié)能、環(huán)保、體積小、響應(yīng)快、壽命長以及抗震能力強(qiáng)等優(yōu)良特性的LED光源的前車燈，并且將成為今后發(fā)展的趨勢。摩托車前照燈的新國家標(biāo)準(zhǔn)中目前已添加了使用LED光源摩托車前照燈的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，針對LED光源特點，新國家標(biāo)準(zhǔn)對光斑形狀及光照強(qiáng)度方面有了不同的要求和規(guī)定，如何更好的適應(yīng)新國家標(biāo)準(zhǔn)的新要求，成為業(yè)界研究和探索的迫切課題。本申請 人在先申請的中國專利第201210394111.6號，提供了一種近光燈和遠(yuǎn)光燈合為一體的適合用于摩托車的LED型前照燈，結(jié)構(gòu)包括燈杯體、反光鏡、透光鏡、LED燈、LED驅(qū)動電路板和散熱器，其中反光鏡設(shè)于燈杯體內(nèi)壁面上，透光鏡設(shè)于燈杯體前端口上，散熱器設(shè)于燈杯體上，LED驅(qū)動電路板安裝于散熱器上，LED燈連接固定于LED驅(qū)動電路板上且處于燈杯體內(nèi)，LED驅(qū)動電路板的電源端通過導(dǎo)線可接往燈外電源，其特征是所述燈杯體內(nèi)腔由呈水平狀態(tài)的隔板分割為上側(cè)部分和下側(cè)部分，上側(cè)部分的內(nèi)壁面設(shè)置著一近光燈反光鏡，下側(cè)部分由隔板分隔為左側(cè)部分和右側(cè)部分，左側(cè)部分和右側(cè)部分的內(nèi)壁面分別設(shè)置著一遠(yuǎn)光燈反光鏡，所述上側(cè)部分、左側(cè)部分和右側(cè)部分內(nèi)在呈水平狀態(tài)的隔板上分別布置有一所述LED燈，LED燈中心發(fā)光點的朝向與呈水平狀態(tài)的隔板垂直而分別直照著所述近光燈反光鏡或遠(yuǎn)光燈反光鏡。這個技術(shù)方案的缺點:一是兩個遠(yuǎn)光燈的光斑形狀不符合新國家標(biāo)準(zhǔn)要求的橢圓狀光斑；二是單個近光燈，如采用較低功率的LED光源，則達(dá)不到要求的光照強(qiáng)度，如采用較高功率的LED光源，則散熱措施復(fù)雜且成本較高；三是由于結(jié)構(gòu)限制，難以將更多的近光燈和遠(yuǎn)光燈增設(shè)在上面。中國專利第200920056897.4號提供了一種使用光學(xué)透鏡的LED汽車前燈結(jié)構(gòu)，可以由三個作正三角形分布的LED光源以及與之配合的透鏡、反射鏡、疊形散熱器、驅(qū)動裝置構(gòu)成，其中三個獨立的光學(xué)透鏡粘接固定在反射鏡板上。這個技術(shù)方案的缺點:一是其光斑只能是圓形或橢圓形，所以只能作遠(yuǎn)光燈用而不能作近光燈用，所以不適合用作近光燈和遠(yuǎn)光燈合為一體的摩托車前照燈；二是三個獨立透鏡，三個透鏡分別粘接固定，要做到三個光斑在照射面上能夠正確配合或疊加難度很大，會給實際應(yīng)用造成困難；三是這種用三個遠(yuǎn)光燈作正三角形分布的結(jié)構(gòu)，不便于再在燈上布置另外的近光燈。中國專利第200920060151.0號提供了一種使用光學(xué)透鏡的LED汽車前照燈結(jié)構(gòu)，可以包括單顆LED光源、驅(qū)動裝置、二次光學(xué)部分、散熱器，該二次光學(xué)部分罩設(shè)于所述散熱器上，LED光源設(shè)置于二次光學(xué)部分內(nèi)的光心處并處散熱器頂面上，二次光學(xué)部分包括LED光源正上方處呈半杯狀的反射鏡、光學(xué)透鏡及擋光片，擋光片設(shè)置于所述熱基座的端部并處反射鏡的開口處，透鏡通過附屬支架與擋光片連接，并正對反射鏡的開口以供光線穿射。這個技術(shù)方案的缺點:一是擋光片的擋光線為不規(guī)則形，形成的光斑不符合作為摩托車前照燈的要求；二是LED光源和半杯狀反射鏡都固定在散熱器頂面上的近光燈結(jié)構(gòu)，難以和遠(yuǎn)光燈設(shè)置為一體，也不適合作為摩托車前照燈，如果采用不是有機(jī)結(jié)合的拼湊，將會使前照燈結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積過大；三是采用散熱片式的散熱器，LED光源功率不能過高，單顆LED光源作為摩托車前照燈將達(dá)不到要求的光照強(qiáng)度。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有同類技術(shù)存在的光斑不符合摩托車前照燈新國家標(biāo)準(zhǔn)的要求、達(dá)不到要求的光照強(qiáng)度或散熱措施復(fù)雜成本過高、多個光源的光斑在照射面上難以正確配合、難以將近光燈和遠(yuǎn)光燈合為一體、拼湊在一起會使前照燈結(jié)構(gòu)復(fù)雜和體積過大等問題，本實用新型的目的是提供一種改進(jìn)的組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，包括安裝在一起的燈殼、散熱器、遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡、近光光學(xué)凸透鏡、遠(yuǎn)光反射鏡、近光反射鏡、遠(yuǎn)光LED光源、近光LED光源、擋光板，其特征是:散熱器安裝固定在燈殼上、其上有一個豎向的安裝平面，有三個遠(yuǎn)光LED光源分別安裝在安裝平面中心的上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置上，遠(yuǎn)光LED光源的發(fā)光面朝向前方，在安裝平面中心的中心位置和下側(cè)位置上有兩個往內(nèi)延伸的近光燈室，有兩個近光LED光源分別安裝在兩個近光燈室內(nèi)下側(cè)安裝面上，有兩個近光反射鏡分別安裝在兩個近光燈室內(nèi)并分別罩在兩個近光LED光源上方，近光LED光源的發(fā)光面朝向近光反射鏡鏡面，有兩個擋光板分別固定在安裝平面上的兩個近光燈室室口下側(cè)的設(shè)定位置，有一個一體化成型的凸透鏡板、其上設(shè)有分別作上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置布置的五個光學(xué)凸透鏡，上側(cè)位置、左側(cè)位置和右側(cè)位置光學(xué)凸透鏡為遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡，中心位置和下側(cè)位置光學(xué)凸透鏡為近光光學(xué)凸透鏡，有三個遠(yuǎn)·光反射鏡分別安裝在凸透鏡板上的上側(cè)位置、左側(cè)位置和右側(cè)位置光學(xué)凸透鏡后側(cè)位置，凸透鏡板安裝固定在散熱器的安裝平面上、并使上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置的五個光學(xué)凸透鏡分別對正三個遠(yuǎn)光LED光源和兩個近光燈室室口的配合位置，三個遠(yuǎn)光LED光源和兩個近光LED光源均通過LED驅(qū)動器與電源連接。上述技術(shù)方案所述的燈殼上還可以安裝有車燈前透明罩和內(nèi)裝飾蓋，內(nèi)裝飾蓋安裝在凸透鏡板前面，內(nèi)裝飾蓋上設(shè)有上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置的五個凸透鏡窗口、分別與凸透鏡板上五個光學(xué)凸透鏡配合，車燈前透明罩安裝固定在內(nèi)裝飾蓋前面的燈殼上。上述技術(shù)方案所述的一體化成型的凸透鏡板，可以整個由無色透明的聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或光學(xué)玻璃等材料一次性鑄造成型。上述技術(shù)方案所述光學(xué)凸透鏡可以采用前凸后平的光學(xué)平凸透鏡，光學(xué)平凸透鏡的前凸曲面可以是由特定的自由曲線繞光學(xué)平凸透鏡的出射軸線旋轉(zhuǎn)360°形成的自由曲面。建立自由曲面模型可以是以LED光源的發(fā)光特性、反射鏡的反射特性為依據(jù)、再根據(jù)燈光在照明面上照度分布特征(新國家標(biāo)準(zhǔn))，即遠(yuǎn)光燈把照明面上的照明區(qū)域設(shè)定為以照明面中心點為中心的橢圓形區(qū)域、近光燈把照明面上的照明區(qū)域設(shè)定為以照明面中心點為中心的圓形區(qū)域，然后對該區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，再運(yùn)用能量守恒定律對光源立體角進(jìn)行劃分，最后運(yùn)用折射定律通過數(shù)值計算而得到自由曲面模型。上述技術(shù)方案所述的前方是指前照燈發(fā)光面的前方。上述技術(shù)方案所述擋光板上的擋光線可以是水平直線或水平面內(nèi)的外凸弧線。上述技術(shù)方案所述的近光反射鏡可以是橢球面的半杯狀反射鏡，與其配合的近光LED光源的發(fā)光面可以設(shè)置在橢球面的一個焦點上，與其配合的擋光板上的擋光線可以設(shè)置在橢球面的另一個焦點上，由擋光線過濾掉部分光線，使得照明面上能獲得需要的近光燈光斑形狀。上述技術(shù)方案所述的近光燈室可以是一長方體形狀的內(nèi)凹空腔。上述技術(shù)方案所述的三個遠(yuǎn)光LED光源和兩個近光LED光源均可以米用3W以上(包括3W)的LED發(fā)光芯片，來達(dá)到新國家標(biāo)準(zhǔn)的光照強(qiáng)度要求。上述技術(shù)方案所述的LED驅(qū)動器可以是內(nèi)置式，也可以是外置式。本實用新型的有益效果:一是由三個LED遠(yuǎn)光燈布置在安裝平面中心的上側(cè)位置、左側(cè)位置和右側(cè)位置上，由兩個LED近光燈布置在安裝平面中心的中心位置和下側(cè)位置上，這一特定的結(jié)構(gòu)布置，通過足夠多個照射光源的配合和疊加，可以用較小功率的LED光源來提供足夠的要求光照強(qiáng)度，又可以使用簡單結(jié)構(gòu)和較低成本的散熱器，達(dá)到摩托車前照燈的高亮度和低價格；二是三個遠(yuǎn)光LED燈分別安裝在安裝平面、其燈珠發(fā)光面朝向前方，并通過遠(yuǎn)光反射鏡的 聚光和遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡的折射，可以在照射面上構(gòu)成摩托車前照燈新國家標(biāo)準(zhǔn)所要求的橢圓形光斑；三是兩個近光LED光源分別安裝在安裝平面的兩個近光燈室內(nèi)下側(cè)安裝面上、其燈珠發(fā)光面朝向近光反射鏡鏡面，通過近光反射鏡的反射、擋光板的濾光整形和近光光學(xué)凸透鏡的折射，可以在照射面上構(gòu)成摩托車前照燈新國家標(biāo)準(zhǔn)所要求的半圓形光斑；四是在散熱器的安裝平面中心的中心位置和下側(cè)位置上設(shè)置兩個往內(nèi)延伸的近光燈室，將兩個近光LED光源安裝在近光燈室內(nèi)下側(cè)安裝面上，近光反射鏡安裝在近光燈室內(nèi)并罩在兩個近光LED光源上方，擋光板固定在安裝平面上的兩個近光燈室室口下側(cè)，這樣將兩個LED近光燈與散熱器安裝平面上的三個LED遠(yuǎn)光燈有機(jī)結(jié)合在一起，使得結(jié)構(gòu)既簡單又緊湊，適合作為摩托車的前照燈；五是用一個一體化成型的凸透鏡板來對五個光學(xué)凸透鏡配合關(guān)系進(jìn)行原始固化，有利于保證多個光源的光斑在照射面上能夠正確配合或疊加，給實際應(yīng)用和制造上帶來了方便。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述。

圖1是本實用新型一種實施例的立體示意圖。圖2是圖1的零部件分離狀態(tài)示意圖。圖3是圖2中凸透鏡板和遠(yuǎn)光反射鏡的安裝狀態(tài)示意圖。圖4是圖2中散熱器、遠(yuǎn)光LED光源、近光LED光源、近光反射鏡和擋光板的安裝在一起的狀態(tài)示意圖。圖中:1、燈殼；2、散熱器；3、遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡；4、近光光學(xué)凸透鏡；5、遠(yuǎn)光反射鏡；
6、近光反射鏡；7、遠(yuǎn)光LED光源；8、近光LED光源；9、擋光板；10、安裝平面；11和12、遠(yuǎn)光LED光源；13、發(fā)光面；14和15、近光燈室；16、近光LED光源；17、近光反射鏡；18、發(fā)光面；19、擋光板；20、凸透鏡板；21和22、遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡；23、近光光學(xué)凸透鏡；24和25、遠(yuǎn)光反射鏡；26、車燈前透明罩；27、內(nèi)裝飾蓋；28、29、30、31和32、凸透鏡窗口 ；33、擋光線；34、水平面。
具體實施方式
參照圖1 圖4，本組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，包括安裝在一起的燈殼1、散熱器2、遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡3、近光光學(xué)凸透鏡4、遠(yuǎn)光反射鏡5、近光反射鏡6、遠(yuǎn)光LED光源
7、近光LED光源8、擋光板9，其特征是:散熱器2安裝固定在燈殼I上、其上有一個豎向的安裝平面10，有三個遠(yuǎn)光LED光源7、11和12分別安裝在安裝平面10中心的上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置上，遠(yuǎn)光LED光源7、11和12的發(fā)光面13等朝向前方，在安裝平面10中心的中心位置和下側(cè)位置上有兩個往內(nèi)延伸的近光燈室14和15，有兩個近光LED光源8和16分別安裝在兩個近光燈室14和15內(nèi)的下側(cè)安裝面上，有兩個近光反射鏡6和17分別安裝在兩個近光燈室14和15內(nèi)并分別罩在兩個近光LED光源8和16上方，近光LED光源8和16的發(fā)光面18等朝向近光反射鏡17鏡面等，有兩個擋光板9和19分別固定在安裝平面10上的兩個近光燈室14和15室口下側(cè)的設(shè)定位置，有一個一體化成型的凸透鏡板20、其上設(shè)有分別布置在其上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置和下側(cè)位置的五個光學(xué)凸透鏡3、21、22、4和23，其中上側(cè)位置、左側(cè)位置和右側(cè)位置的光學(xué)凸透鏡3、21和22為遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡，中心位置和下側(cè)位置的光學(xué)凸透鏡4和23為近光光學(xué)凸透鏡，有三個遠(yuǎn)光反射鏡5、24和25分別安裝在凸透鏡板20上的三個遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡3、21和22的后側(cè)位置，凸透鏡板20安裝固定在 散熱器2的安裝平面10上、并使上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置的五個光學(xué)凸透鏡3、21、22、4和23分別對正三個遠(yuǎn)光LED光源7、11和12和兩個近光燈室14和15室口的配合位置，三個遠(yuǎn)光LED光源7、11和12和兩個近光LED光源14和15均通過LED驅(qū)動器(未示出)與電源連接。另外，燈殼I上還安裝有車燈前透明罩26和內(nèi)裝飾蓋27，內(nèi)裝飾蓋27安裝在凸透鏡板20前面，內(nèi)裝飾蓋27上設(shè)有上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置的五個凸透鏡窗口 28、29、30、31和32、分別與凸透鏡板20上五個光學(xué)凸透鏡3、21、22、4和23配合，車燈前透明罩26安裝固定在內(nèi)裝飾蓋27前面的燈殼I上；光學(xué)凸透鏡3、21、22、4和23均采用前凸后平的光學(xué)平凸透鏡；擋光板9上的擋光線33等是擋光板9上水平面34內(nèi)的外凸弧線；近光反射鏡6是一橢球面的半杯狀反射鏡，與其配合的近光LED光源8的發(fā)光面設(shè)置在橢球面的一個焦點上 ，與其配合的擋光板9上的擋光線33設(shè)置在橢球面的另一個焦點上；近光燈室14和15均是一長方體形狀的內(nèi)凹空腔。
權(quán)利要求1.一種組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，包括安裝在一起的燈殼、散熱器、遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡、近光光學(xué)凸透鏡、遠(yuǎn)光反射鏡、近光反射鏡、遠(yuǎn)光LED光源、近光LED光源、擋光板，其特征是:散熱器安裝固定在燈殼上、其上有一個豎向的安裝平面，有三個遠(yuǎn)光LED光源分別安裝在安裝平面中心的上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置上，遠(yuǎn)光LED光源的發(fā)光面朝向前方，在安裝平面中心的中心位置和下側(cè)位置上有兩個往內(nèi)延伸的近光燈室，有兩個近光LED光源分別安裝在兩個近光燈室內(nèi)下側(cè)安裝面上，有兩個近光反射鏡分別安裝在兩個近光燈室內(nèi)并分別罩在兩個近光LED光源上方,近光LED光源的發(fā)光面朝向近光反射鏡鏡面,有兩個擋光板分別固定在安裝平面上的兩個近光燈室室口下側(cè)的設(shè)定位置，有一個一體化成型的凸透鏡板、其上設(shè)有分別作上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置布置的五個光學(xué)凸透鏡，上側(cè)位置、左側(cè)位置和右側(cè)位置光學(xué)凸透鏡為遠(yuǎn)光光學(xué)凸透鏡，中心位置和下側(cè)位置光學(xué)凸透鏡為近光光學(xué)凸透鏡，有三個遠(yuǎn)光反射鏡分別安裝在凸透鏡板上的上側(cè)位置、左側(cè)位置和右側(cè)位置光學(xué)凸透鏡后側(cè)位置，凸透鏡板安裝固定在散熱器的安裝平面上、并使上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置的五個光學(xué)凸透鏡分別對正三個遠(yuǎn)光LED光源和兩個近光燈室室口的配合位置，三個遠(yuǎn)光LED光源和兩個近光LED光源均通過LED驅(qū)動器與電源連接。
2.按權(quán)利要求1所述的組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，其特征是所述燈殼上還安裝有車燈前透明罩和內(nèi)裝飾蓋，內(nèi)裝飾蓋安裝在凸透鏡板前面，內(nèi)裝飾蓋上設(shè)有上側(cè)位置、左側(cè)位置、右側(cè)位置、中心位置、下側(cè)位置的五個凸透鏡窗口、分別與凸透鏡板上五個光學(xué)凸透鏡配合，車燈前透明罩安裝固定在內(nèi)裝飾蓋前面的燈殼上。
3.按權(quán)利要求1或2所述的組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，其特征是所述擋光板上的擋光線為水平直線或水平面內(nèi)的外凸弧線。
4.按權(quán)利要求1或2所述的組 合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，其特征是所述近光反射鏡為橢球面的半杯狀反射鏡，與其配合的近光LED光源的發(fā)光面設(shè)置在橢球面的一個焦點上，與其配合的擋光板上的擋光線設(shè)置在橢球面的另一個焦點上。
5.按權(quán)利要求1或2所述的組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，其特征是所述近光燈室為一長方體形狀的內(nèi)凹空腔。
6.按權(quán)利要求1或2所述的組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，其特征是所述光學(xué)凸透鏡采用前凸后平的光學(xué)平凸透鏡。
7.按權(quán)利要求1或2所述的組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈，其特征是所述三個遠(yuǎn)光LED光源和兩個近光LED光源均采用3W以上的LED發(fā)光芯片。
專利摘要一種組合式光學(xué)透鏡LED摩托車前照燈。本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在光斑或光照強(qiáng)度不符合新標(biāo)準(zhǔn)要求、多個光斑難以正確配合、難以將近、遠(yuǎn)光燈合為一體等缺陷。技術(shù)方案要點包括燈殼、散熱器、光學(xué)凸透鏡、反射鏡、LED光源、擋光板，特征是散熱器裝在燈殼上、其上有安裝平面，三個遠(yuǎn)光LED光源裝在安裝平面上、左、右側(cè)位置且發(fā)光面朝前，安裝平面中心和下側(cè)位置有兩個內(nèi)伸的近光燈室，近光LED光源和近光反射鏡裝在近光燈室內(nèi)且發(fā)光面朝反射鏡面，兩個擋光板裝在兩個近光燈室室口，一個具有五個光學(xué)凸透鏡的一體化成型的凸透鏡板，遠(yuǎn)光反射鏡裝在凸透鏡板的凸透鏡后側(cè)上，凸透鏡板裝在散熱器的安裝平面上，LED光源通過LED驅(qū)動器與電源連接。
文檔編號F21Y101/02GK203131661SQ201320115670
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者陳培坑, 林禎徹, 王洪 申請人:廣東騎光車燈工業(yè)有限公司