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CN105570794A - 车灯led远近光一体带adb功能的pes单元 - Google Patents

车灯led远近光一体带adb功能的pes单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，光学模组内设有远光LED线路板小总成、近光LED线路板小总成，反射镜；远光LED线路板小总成的正前方固定设置聚光器；近光LED线路板小总成工作时，光线被反射镜反射向第二焦点，大部分光线直接射入透镜，少部分光线折射进入聚光器内部，再分别在聚光器的前端面和下表面经过全反射和再次折射，使这些少部分光线不射入透镜，从而起到“遮光”的作用，这样从透镜射出的光就能形成带截止线的近光光形；当远光LED线路板小总成工作时，部分光线经过聚光器聚焦在第二焦点后直接射出，再射入透镜，部分光线遇聚光器上表面形成全反射，从聚光器前端面射出，再射入透镜后射出，从而实现远光功能。

Description

车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元
技术领域
本发明涉及一种车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，属于汽车前照灯技术领域。
背景技术
PES是椭球面的前照灯照明系统。目前全球汽车照明市场正在经历着一场前所未有的技术创新，即LED新光源、汽车电子和人工智能技术的集成所带来的智能汽车照明系统研发。所谓智能汽车照明系统就是除了实现传统的近光随动转向功能(AFS)C、V、E级外，还能实现防眩目远光(ADB)等多种功能，从而提高驾驶安全和舒适性。
现有的LED远近光一体带ADB功能的PES单元，在进行近光、远光和ADB功能切换的过程中，需要采用遮光板，遮光板由机械传动机构带动进行转动，当遮光板处于初始位置时，PES单元实现远光功能，当切换至单近光时，控制遮光板转动一定角度，对截止线上部光线进行遮挡，当切换至ADB功能时，控制遮光板再次转动某一特定角度形成竖截止线，从而实现远光防炫目的功能，采用这种结构时，当远近光、ADB功能切换时，会产生一定噪音，影响操作体验，而且传动结构比较复杂，需要可靠性试验的验证。
从造型角度出发，当今主流造型趋势的汽车前大灯都是越来越窄的细长条形，因此如何在解决上述技术问题的同时，提供一种开口面积小，尤其是上下方向窄，并且集成基本远近光、AFS和ADB等多种功能于一身的远近光一体PES单元，不仅能够实现智能照明，同时有效减少模组空间和整灯尺寸，从而较好地适应将来汽车市场对汽车前大灯的需求，成为了本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的车灯PES单元，在远近光切换以及防炫目功能切换时，都采用遮光板，导致噪音影响操作体验、可靠性验证麻烦的问题，与现有流行的车灯造型相结合，提供一种尺寸紧凑，远近光切换方便、远光防炫目功能切换方便，可靠性更高的车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元。
本发明采取以下技术方案：
一种车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：包括光学模组，所述光学模组内设有远光LED线路板小总成7、近光LED线路板小总成9，反射镜8；所述远光LED线路板小总成7的正前方固定设置聚光器6；近光LED线路板小总成9工作时，光线被反射镜8反射向第二焦点，大部分光线直接射入透镜5，少部分光线折射进入聚光器6内部，再分别在聚光器6的前端面和下表面经过全反射和再次折射，使这些少部分光线不射入透镜5，从而起到“遮光”的作用，这样从透镜5射出的光就能形成带截止线的近光光形；当远光LED线路板小总成7工作时，部分光线经过聚光器聚焦在第二焦点后直接射出，再射入透镜5，部分光线遇聚光器6上表面形成全反射，从聚光器6前端面射出，再射入透镜5后射出，从而实现远光功能；
进一步的，所述LED远近光一体带ADB功能的PES单元置于汽车组合前照灯内，通过外框支架1固定在前照灯内部；所述旋转执行机构2固定在外框支架1上；内支架3通过上下两个轴承安装在外框支架1上，可通过旋转执行结构2相对于外框支架1左右转动；所述光学模组固定安装在内支架3上；旋转执行机构2能够带动内支架3及其上的光学模组左右摆动；所述光学模组内，远光LED线路板小总成7具有并排两颗LED光源，聚光器6也对应具有并列的两个开口，分别对准两颗远光LED光源；当所述PES单元切换到远光防炫目功能时，即当ADB工作时，以单个模组的左侧ADB光形为例，从右侧单颗LED光源的发散光先由聚光器实现聚光，然后一部分光从聚光器6前端面射出，直接射入透镜5的左半部分后射出，另一部分光在聚光器6的中间侧面通过全反射射入聚光器6的前端面，经过前端面的折射后再射入透镜5的右半部分射出，从而形成有竖截止线的ADB光形。同时左右两个PES单元由各自旋转执行机构2带动向外侧转动，形成前方一个遮蔽区域，并且遮蔽区域跟随被遮蔽物体运动，实现PES单元的远光防炫目功能；单个光学模组通过控制不同功能LED光源的亮灭，来实现单近光、远光、左ADB和右ADB光形切换。
更进一步的，还包括散热器4，所述远光LED线路板小总成7、近光LED线路板总成9均固定在所述散热器4上。
更进一步的，反射镜8的反射面为椭球面或接近椭球面，其焦点与透镜5的焦点重合，近光LED线路板总成9的光源中心放置在椭球面的第二焦点。
再进一步的，所述光学模组还包括风扇10，风扇10固定安装在散热器4上，实现光学模组散热。
更进一步的，聚光器6的材质为透明塑料PC或者PMMA，上表面呈截止线形状结构，且有两个开口。
本发明的有益效果在于：
1)通过使用聚光器的结构，同时能够实现近光的截止线遮挡，以及远光的光线照射，无需使用遮光板。
2)结构简单，降低成本；远近光切换方便，实施更容易。
3)光学模组内部无需机械运动部件，可靠性更高。
4)无噪音，提升驾驶体验。
5)通过两颗并排的LED的光学设计，配合旋转执行机构的自适应转动功能，实现了远光防炫目功能，而无需使用机械挡板，设计巧妙，可靠性也高。
5)结构紧凑，开口面积小，尤其是上下方向窄，并且集成基本远近光、AFS和ADB等多种功能于一身。
附图说明
图1为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元的结构示意图；
图2为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元的左视图；
图3为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元的剖面图；
图4为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元的聚光器结构示意图；
图5为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元内部近光光线走向示意图；
图6为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元内部远光光线走向示意图；
图7为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元内部ADB光线走向示意图；
图8为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元整车近光光形图；
图9为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元整车远光光形图；
图10为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元单模组右侧ADB光形图；
图11为本发明LED远近光一体带ADB功能的PES单元整车防炫目远光ADB光形图；
图中，1为外框支架、2为旋转执行机构、3为内支架、4为散热器、5为透镜小总成、6为聚光器、7为远光LED线路板小总成、8为反射镜、9为近光LED线路板小总成、10为风扇。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
如图1、2所示，所述的LED远近光一体带ADB功能的PES单元，包括外框支架1、旋转执行机构2、内支架3和光学模组，其中光学模组如图3，包括散热器4、透镜小总成5、聚光器6、远光LED线路板小总成7、反射镜8、近光LED线路板小总成9和风扇10，聚光器6的材质为透明塑料PC或者PMMA，上表面呈截止线形状结构，且有两个开口，具体结构如图4所示。
所述LED远近光一体带ADB功能的PES单元置于汽车组合前照灯内，通过外框支架1固定在前照灯内部；所述旋转执行机构2固定在外框支架1上；所述内支架3通过上下两个轴承安装在外框支架1上，可通过旋转执行结构2相对于外框支架1左右转动；所述光学模组固定安装在内支架3上；所述光学模组的散热器4固定安装在内支架3上；所述光学模组的透镜小总成5固定安装在散热器4上；所述光学模组的聚光器6,固定安装在散热器4上；所述光学模组的远光LED线路板小总成7包括左右两颗LED光源，对应放置于聚光器6的两个开口处，并固定安装在散热器4上；所述光学模组还包括反射镜8、近光LED线路板总成9，反射镜8的反射面基本为一个椭球面，其焦点与透镜5的焦点重合，近光LED线路板总成9固定安装在散热器上，且光源中心放置在椭球面的第二焦点。所述光学模组还包括风扇10，固定安装在散热器4上，实现光学模组散热。
本发明所述的LED远近光一体带ADB功能的PES单元，单个模组通过控制不同功能LED光源的亮灭，来实现单近光、远光、左ADB和右ADB光形切换。
参见图5，所述光学模组近光光形的明暗截止线通过聚光器上表面的截止线形状结构形成，不同于传统遮光板直接遮光，对于从近光LED光源发出的通过反射面射入聚光器内部的光束，由于光的全反射原理，该部分光束将射回聚光器，从而保证该部分光束不会通过透镜射入截止线以上的区域。
参见图6，PES单元的远光利用光的全反射原理，从LED光源的发散光先由聚光器实现聚光，然后一部分光直接射入透镜的上半部分，另一部分光，是通过全反射，射入透镜的下半部分，从而形成远光光形。
模组切换至单近光时，点亮近光LED线路板小总成9上的LED光源，并通过旋转执行机构2控制PES单元实现近光AFS功能；模组切换至远光时，同时点亮远光LED线路板小总成7上的左右两颗LED光源；模组切换至左ADB光形或右ADB光形时，对应点亮远光LED线路板小总成7上的右LED光源或左LED光源，其中左ADB光形如图10所示；
同时点亮左灯和右灯PES单元的近光LED线路板小总成9上的LED光源，整车切换至近光功能，光形如图8所示；同时点亮左灯和右灯PES单元的远光LED线路板小总成7上的左右两颗LED光源，整车切换至远光功能，光形如图9所示；当整车切换至近光功能时，通过旋转执行机构2控制整车实现近光AFS功能。
参见图7，当所述PES单元切换到远光防炫目功能时，左右两个PES单元的远光LED线路板小总成7开启各自内侧的LED光源，以单个模组的左侧ADB光形为例，远光LED线路板小总成7的内侧单颗LED光源的发散光先由聚光器实现聚光，然后一部分光从聚光器6前端面射出，直接射入透镜5的外侧部分后射出，另一部分光在聚光器6的中间侧面通过全反射射入聚光器6的前端面，经过前端面的折射后再射入透镜5的内侧部分射出，从而形成有竖截止线的ADB光形；同时左右两个PES单元由各自旋转执行机构2带动向外侧转动，形成前方一个遮蔽区域，并且遮蔽区域跟随被遮蔽物体运动，实现PES单元的远光防炫目功能；
左灯启动左ADB光形，右灯启动右ADB光形，两者初始位置水平方向上重合，通过旋转执行机构2带动左灯单元向左，右灯向右可实现前方一个遮蔽区域，光形如图11所示，并且控制旋转执行机构2可实现左右竖直截止线跟随被遮蔽物体运动，从而达到防眩目远光功能。
本发明首次使用聚光器和全反射原理实现近光截止线、远光和ADB功能，同时完全依靠控制不同LED的亮灭实现近光、远光和ADB光形的切换，解决了传统远近光一体PES单元需要额外附加机械结构来切换光形的问题，实现了提高可靠性、光学效率和降低成本的效果。
以上所述仅为本发明的实施例，本发明并不局限于上述实施方式，凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构，或者只要以相同的手段达到本发明的技术效果，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：
包括光学模组，所述光学模组内设有远光LED线路板小总成(7)、近光LED线路板小总成(9)，反射镜(8)；
所述远光LED线路板小总成(7)的正前方固定设置聚光器(6)；
近光LED线路板小总成(9)工作时，光线被反射镜(8)反射向第二焦点，大部分光线直接射入透镜(5)，少部分光线折射进入聚光器(6)内部，再分别在聚光器(6)的前端面和下表面经过全反射和再次折射，使这些少部分光线不射入透镜(5)，从而起到“遮光”的作用，这样从透镜(5)射出的光能形成带截止线的近光光形；
当远光LED线路板小总成(7)工作时，部分光线经过聚光器聚焦在反射镜的第二焦点后直接射出，再射入透镜(5)，部分光线遇聚光器(6)上表面形成全反射，从聚光器(6)前端面射出，再射入透镜(5)后射出，从而实现远光功能。
2.如权利要求1所述的车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：
所述LED远近光一体带ADB功能的PES单元置于汽车组合前照灯内，通过外框支架(1)固定在前照灯内部；所述旋转执行机构(2)固定在外框支架(1)上；内支架(3)通过上下两个轴承安装在外框支架(1)上，可通过旋转执行结构(2)相对于外框支架(1)左右转动；所述光学模组固定安装在内支架(3)上；旋转执行机构(2)能够带动内支架(3)及其上的光学模组左右摆动；
所述光学模组内，远光LED线路板小总成(7)具有并排两颗LED光源，聚光器(6)也对应具有并列的两个开口，分别对准两颗远光LED光源；
当所述PES单元切换到远光防炫目功能时，左右两个PES单元的远光LED线路板小总成(7)开启各自内侧的LED光源，远光LED线路板小总成(7)的内侧单颗LED光源的发散光先由聚光器实现聚光，然后一部分光从聚光器(6)前端面射出，直接射入透镜(5)的外侧部分后射出，另一部分光在聚光器(6)的中间侧面通过全反射射入聚光器(6)的前端面，经过前端面的折射后再射入透镜(5)的内侧部分射出，从而形成有竖截止线的ADB光形；
同时左右两个PES单元由各自旋转执行机构(2)带动向外侧转动，形成前方一个遮蔽区域，并且遮蔽区域跟随被遮蔽物体运动，实现PES单元的远光防炫目功能；
单个光学模组通过控制不同功能LED光源的亮灭，来实现单近光、远光、左ADB和右ADB光形切换。
3.如权利要求2所述的车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：还包括散热器(4)，所述远光LED线路板小总成(7)、近光LED线路板总成(9)均固定在所述散热器(4)上。
4.如权利要求2或3所述的车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：反射镜(8)的反射面为椭球面或接近椭球面，其第二焦点与透镜(5)的焦点重合，近光LED线路板总成(9)的光源中心放置在椭球面的第二焦点。
5.如权利要求4所述的车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：所述光学模组还包括风扇(10)，风扇(10)固定安装在散热器(4)上，实现光学模组散热。
6.如权利要求2所述的车灯LED远近光一体带ADB功能的PES单元，其特征在于：聚光器(6)的材质为透明塑料PC或者PMMA，上表面呈截止线形状结构，且有两个开口。
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