專利名稱：一種遠(yuǎn)光燈反射器、遠(yuǎn)光燈及機(jī)動(dòng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明領(lǐng)域，尤其涉及一種遠(yuǎn)光燈反射器、遠(yuǎn)光燈及機(jī)動(dòng)車。
背景技術(shù)：
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(diǎn)。 LED作為汽車前照燈光源的研制是近幾年來的熱點(diǎn)。2004年以后，各種LED前照燈在國際汽車展會(huì)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(xué)系統(tǒng)采用 橢球反射器和透鏡組成透射式光學(xué)系統(tǒng)。2007年德國OSRAM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(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。 2008年，audi R8推出全球首個(gè)完全LED前照燈，它集成LED近光燈、遠(yuǎn)光燈和轉(zhuǎn)向燈。目前汽車前照燈光學(xué)系統(tǒng)大多采用“反射器11+透鏡12+截光面13”來設(shè)計(jì)配光， 如圖1所示。這種光學(xué)系統(tǒng)光衰比較嚴(yán)重，尤其是使用棱結(jié)構(gòu)的配光鏡，光衰是一個(gè)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(yīng)地，整個(gè)系統(tǒng)也會(huì) 增加散熱件、電路等，成本和技術(shù)難度也增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種遠(yuǎn)光燈反射器，旨在解決現(xiàn)有遠(yuǎn)光燈反射器光 衰嚴(yán)重、效率低的問題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種遠(yuǎn)光燈反射器，其內(nèi)表面具有多層自由曲面，所 述自由曲面以光源為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ；各自 由曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；光源的光軸與所述反射器的中 軸線重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種遠(yuǎn)光燈，所述遠(yuǎn)光燈包括一基板、設(shè)于所 述基板的LED和設(shè)于所述基板的側(cè)面的反射器；所述反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面， 所述自由曲面以所述LED為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ； 各自由曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸與所述反 射器的中軸線重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種機(jī)動(dòng)車，所述機(jī)動(dòng)車包括主要由一基板、 設(shè)于所述基板的LED和設(shè)于所述基板的側(cè)面的反射器構(gòu)成的遠(yuǎn)光燈，所述反射器的內(nèi)表面 具有多層自由曲面，所述自由曲面以所述LED為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲 面的高度為3 7mm ；各自由曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述 LED的光軸與所述反射器的中軸線重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。本發(fā)明實(shí)施例通過將遠(yuǎn)光燈反射器的內(nèi)表面設(shè)計(jì)成階梯狀多層自由曲面，使光源發(fā)出的光經(jīng)自由曲面反射后平行出射，遠(yuǎn)距投射，光線較為集中，符合遠(yuǎn)光燈配光性能的要求；光源發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面或截光面一次反射即出射，光衰小。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的遠(yuǎn)光燈的剖視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈的透視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈的光路圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈的正視圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈的俯視圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車的遠(yuǎn)光燈的透視圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)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(shí)施例中，將遠(yuǎn)光燈反射器的內(nèi)表面設(shè)計(jì)成階梯狀多層自由曲面，光源 發(fā)出的光經(jīng)自由曲面反射后平行出射，光線較為集中，符合遠(yuǎn)光燈配光性能的要求，且光衰 較小。本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由曲面以 光源為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ；各自由曲面的基準(zhǔn) 面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；光源的光軸與所述反射器的中軸線重合，所 述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈包括一基板、設(shè)于所述基板的LED和設(shè)于所述基板 的側(cè)面的反射器；所述反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由曲面以所述LED為中 心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ；各自由曲面的基準(zhǔn)面均為拋 物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸與所述反射器的中軸線重合，所述反 射器的出光口的周向設(shè)有截光面。本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車包括主要由一基板、設(shè)于所述基板的LED和設(shè)于所 述基板的側(cè)面的反射器構(gòu)成的遠(yuǎn)光燈，所述反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由 曲面以所述LED為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ；各自由 曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸與所述反射器的 中軸線重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。以下以LED作為光源為例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)說明請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)光燈包括一基板51、設(shè)于基板51的LED50和 設(shè)于基板51側(cè)面的反射器52。反射器52的內(nèi)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(zhǔn)面上并以LED50為中心上下分布，階梯狀排列，即各自由曲面21的曲 率都與對(duì)應(yīng)位置的基準(zhǔn)面(拋物面)的曲率接近，各自由曲面21在基準(zhǔn)面(拋物面)附近 呈階梯狀排布。各自由曲面21對(duì)LED50不同方向發(fā)出的光進(jìn)行配光即各自由曲面21均對(duì) 應(yīng)特定的目標(biāo)反射區(qū)域，各自由曲面21的反射效果疊加起來，使得光斑形狀滿足遠(yuǎn)光照明的要求。如圖3 圖5所示，各自由曲面21的基準(zhǔn)面為同一拋物面，拋物面的焦距優(yōu)選為 6 8mm，與此相對(duì)應(yīng)地，自由曲面21的高度優(yōu)選為3 7mm，同一拋物面的自由曲面21的 結(jié)構(gòu)劃分相對(duì)簡單。本發(fā)明實(shí)施例中反射器52的出光口的周向設(shè)有截光面23，截光面23 將LED50發(fā)出的光限制在一定范圍內(nèi)，有助于防眩，避免光污染；為加工方便及防眩，截光 面23設(shè)為圓柱面。本實(shí)施例將LED50設(shè)于拋物面的焦點(diǎn)處，使LED50的光軸與反射器52的中軸線重 合。這樣LED50發(fā)出的光經(jīng)自由曲面21反射后平行出射，遠(yuǎn)距投射，光線較為集中，符合遠(yuǎn) 光燈配光性能的要求。本實(shí)施例中反射器52的內(nèi)表面被細(xì)分成多層自由曲面21，每層自由 曲面21均實(shí)現(xiàn)精確配光，從而可以設(shè)計(jì)小尺寸的反射器，遠(yuǎn)光燈尺寸亦小。此外，LED50采 取直射式放置，其發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面21或截光面23 —次反射即出射，光衰 小，遠(yuǎn)光燈的效率高。為增加遠(yuǎn)射光強(qiáng)，本發(fā)明實(shí)施例采用具有四個(gè)芯片的大功率LED，該四個(gè)芯片呈正 方形排布，大功率LED的發(fā)光角優(yōu)選為100 120°。為提高反射器的反射效率，上述自由 曲面21采取陽極氧化鋁處理。遠(yuǎn)光燈的透明件可以采用平板玻璃，如設(shè)于反射器52出光 口的平板玻璃22，其不參與配光設(shè)計(jì)，避免現(xiàn)有設(shè)計(jì)中配光鏡導(dǎo)致的光衰，更有利于提高遠(yuǎn) 光燈的效率。請(qǐng)參閱圖6，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車的前大燈具有兩個(gè)上述遠(yuǎn)光燈71。如果 LED的功率足夠大，上述前大燈也可以僅具有一個(gè)遠(yuǎn)光燈。因反射器的設(shè)計(jì)尺寸較小，有助 于減小遠(yuǎn)光燈的尺寸，從而可以將其與近光燈或霧燈整合至一個(gè)燈殼。本發(fā)明實(shí)施例選取兩個(gè)遠(yuǎn)光燈進(jìn)行模擬測試，其中LED的光通量為600士501m，半 光強(qiáng)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的高度為5mm ；反射器52的直徑為40mm，長度小于50mm。兩個(gè)遠(yuǎn)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(duì)遠(yuǎn)光燈配光性能 的要求。經(jīng)過模擬測試，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，測試數(shù)據(jù)詳見下表。 注以上照度值在距離機(jī)動(dòng)車遠(yuǎn)光燈25m遠(yuǎn)處的屏幕上測試，Emax表示最大照度， HV表示燈具光軸的與屏幕的交點(diǎn)(測試屏幕上水平線與垂直線的交點(diǎn))，1125L和R表示H 線上左、右距離HV點(diǎn)1125mm的點(diǎn)，2250L和R表示H線上左、右距離HV點(diǎn)2250mm的點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例通過將遠(yuǎn)光燈反射器的內(nèi)表面設(shè)計(jì)成階梯狀多層自由曲面，使光源
5發(fā)出的光經(jīng)自由曲面反射后平行出射，遠(yuǎn)距投射，光線較為集中，符合遠(yuǎn)光燈配光性能的要 求；光源發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面或截光面一次反射即出射，光衰小。同時(shí)，采用 LED作為光源，使遠(yuǎn)光燈節(jié)能、可靠。此外，反射器的出光口設(shè)置的平板玻璃避免了現(xiàn)有設(shè)計(jì) 中配光鏡導(dǎo)致的光衰，有助于進(jìn)一步提高遠(yuǎn)光燈的效率。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種遠(yuǎn)光燈反射器，其特征在于，所述反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由曲面以光源為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3～7mm；各自由曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6～8mm；光源的光軸與所述反射器的中軸線重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)光燈反射器，其特征在于，所述自由曲面的高度為5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)光燈反射器，其特征在于，所述拋物面的焦距為7mm。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的遠(yuǎn)光燈反射器，其特征在于，所述截光面為圓柱
5.一種遠(yuǎn)光燈，包括一基板、設(shè)于所述基板的LED和設(shè)于所述基板的側(cè)面的反射器， 其特征在于，所述反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由曲面以所述LED為中心上 下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ；各自由曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面， 所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸與所述反射器的中軸線重合，所述反射器的 出光口的周向設(shè)有截光面。
6.如權(quán)利要求5所述的遠(yuǎn)光燈，其特征在于，所述LED為具有四個(gè)芯片的大功率LED， 所述四個(gè)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(quán)利要求5所述的遠(yuǎn)光燈，其特征在于，所述自由曲面的高度為5mm;所述拋物面 的焦距為7mm。
8.如權(quán)利要求5所述的遠(yuǎn)光燈，其特征在于，所述截光面為圓柱面。
9.一種機(jī)動(dòng)車，包括主要由一基板、設(shè)于所述基板的LED和設(shè)于所述基板的側(cè)面的反 射器構(gòu)成的遠(yuǎn)光燈，其特征在于，所述反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由曲面以 所述LED為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3 7mm ；各自由曲面的 基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6 8mm ；所述LED的光軸與所述反射器的中軸線 重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。
10.如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于，所述自由曲面的高度為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(lǐng)域，提供了一種遠(yuǎn)光燈反射器、遠(yuǎn)光燈及機(jī)動(dòng)車，所述遠(yuǎn)光燈反射器的內(nèi)表面具有多層自由曲面，所述自由曲面以光源為中心上下分布，且階梯狀排列，所述自由曲面的高度為3～7mm；各自由曲面的基準(zhǔn)面均為拋物面，所述拋物面的焦距為6～8mm；光源的光軸與所述反射器的中軸線重合，所述反射器的出光口的周向設(shè)有截光面。本發(fā)明實(shí)施例通過將遠(yuǎn)光燈反射器的內(nèi)表面設(shè)計(jì)成階梯狀多層自由曲面，使光源發(fā)出的光經(jīng)自由曲面反射后平行出射，遠(yuǎn)距投射，光線較為集中，符合遠(yuǎn)光燈配光性能的要求；光源發(fā)出的光直接出射或僅經(jīng)自由曲面或截光面一次反射即出射，光衰小。
文檔編號(hào)F21V7/04GK101858559SQ201010154678
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者周明杰, 羅英達(dá) 申請(qǐng)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