自主专利技术项目：LED防眩目汽车前大灯（近光灯）
                                             [ Patent ]     LED Dizzy-proof Automobile Front Lamp       

        

                           （LED防眩目汽车安全照明用前大灯专利项目简介）  

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中国专利局专利授权（获国家专利证书，可查询）： 

专利名称：反射式防眩目LED汽车照明前大灯  （专利号：201220116088.X）

申请日期：2012年3月26日     授权日：2012年11月

[宗旨]：

1、绕过现有LED理论和制造技术的瓶颈，前瞻性地实施先进、节能、环保、安全的LED汽车照明前大灯；

2、超越目前LED灯在汽车业只限于用作信号灯（刹车灯，转向灯等）和背光灯（仪表盘背光灯）的现状；

3、以有效保证近光灯的安全防眩目为根本的多样化形式，解决目前各类车灯近光灯仍有眩目的问题；

4、将LED用于远光灯和近光灯作为主要照明灯（而非辅助用）并完全取代现在通用的各类设计；

5、突破现有国内外LED汽车照明前大灯概念化的樊篱，大幅降低LED前大灯总成的成本，为正式实现整车照明的LED化铺平道路！ 

6、不影响前大灯的各种外观设计——本专利所授权的专利保护范围涵盖未来可能的车灯设计技术。

   本专利近光灯设计，不同于单个LED灯珠阵列式（如下图奥迪车灯），也不同于LED透镜集束式（如下图新款标志408的车灯）：

 

 

一、概述

    本技术是针对纵向的非点光源（主要是多个LED灯组合）的情况设计的一种可多用途的汽车前大灯。也是出于对该专利设计受更好更全面保护的考虑，专利涵盖了多种发光光原（LED晶体发光二极管、氙气灯和传统的纵向灯丝的卤素灯）的情况，使该专利在应用中即使部分地采纳也在受专利保护的范围内。在实际开发应用中有很多种选择和组合形式，可有不改变现有车灯结构并利用本专利设计形式的直接应用。属于照明电器或汽车零部件领域。

二、技术背景

    目前，机动车辆上使用的照明大灯均利用光反射原理，除了因光源本身能耗高和照明效果不好以外，它们也带来了光污染和安全隐患。现有汽车大灯结构通常由光源和抛物面反射腔体组成，分近光灯和远光灯两种光型，夜间正常行驶时，尤其夜间行使在高速公路上，都需用远光灯，但远光灯的照明角度高，对前方相向及同向的驾乘者或行人造成眩目，而近光灯的照明角度过低、照明范围小，即使在用近光灯时，也都有圆形区域的散射光晕，尽管普遍在发光灯泡上加遮挡和采用背投等方式，也只能使眩目程度有所减弱，又存在光能利用不充分、光型不理想，散射光和漫反射光造成灯光不能集中和未有效利用，能量分散，并且仍眩目。夜间同向行驶的后方车辆的车灯对其前面的驾乘人员的影响，及夜间相向会车时，虽频繁进行远光灯和近光灯的切换，因双方车灯在使用近光灯时彼此也都依然眩目，且在相互驶过的刹那间，眼前有短时的失明，看不清前方路况，驾驶员只能凭感觉和经验，不仅无法礼貌行车，还易于产生疲劳，严重危及交通安全，由此引发的夜间交通事故频发。为此，也有试图用各种被动的方法，如配戴司机防护镜、使用红外夜视仪，更有的将其复杂化，如利用偏振玻璃灯罩或使车灯可电动转向等等方式，但均不能主动地和从根本上有效地解决车灯眩目带来的安全问题。

    另外，近几年有以氙气灯作为光源的汽车前大灯，但不能完全取代传统车灯；LED用作远光不是问题，但近光配光始终成问题了，也有个别国外概念车上有过同时以多个LED晶体发光二极管组合应用的非点光源灯作为汽车近光前大灯的设计，但都是采用阵列式多个排布分别配光，尚无满意和定型的设计，还以应用传统车灯为主，且更无实质的广泛应用。

1、就氙气灯而言，要有另行的生产制造工艺和使用电路，生产成本和使用成本也高，又因其发光原理和工作方式是光管发光，无法近似为点光源，且它的开和关都有明显的时间延迟，具有安全隐患，不适于频繁且要求反应迅速的开关切换情况，且在实际上，为减轻光的散射和漫反射，目前都还需加用光学透镜，以对它们发射出的光进行一定的汇聚，但仍有带仰角的散射光而依然眩目，节能效果上也大打折扣。目前均作为辅助照明之用，整车上仍然要配备传统的卤素灯。

2、就LED(Light-emitting diodes)晶体发光二极管而言，它是最新一代的高效节能的光源，是未来光源的方向。市场研究公司IMS Research曾发表报告认为未来LED技术在汽车上的应用将更为广泛，可望作为照明设备新的替代选择。LED车灯具有低电力消耗、可调光、高演色性、寿命长、可靠性高等优点。同时，LED灯反应时间短、体积小、重量轻且呈现点光源，不仅可提升驾驶的安全性，也能创造车款优势。在安全性和设计感考虑下， LED作为汽车夜间行驶照明设备DRL(daytime running lights)有助于提高行车安全，LED车灯应用将更广泛。正因LED的前瞻性高，附加价值强，吸引众多厂商纷纷踏入这块新兴的、充满活力和未来前景的市场。从2008年的广交会的总况来看，各个大企业已经多少涉足其中，特别是中小企业数量之多，都抢在了大企业的前面，就是想先一步抢占市场。

    而LED晶体发光二极管又因制造技术所限，单个功率小，目前LED的应用上，主要锁定在技术层次步入成熟的“指示灯”上，例如号志灯、刹车灯、转向灯及家用灯，而用于汽车前大灯则是受LED目前所能达到的技术水平所限。用于汽车大灯时只能将其多个放在一起同时组合应用，无法近似为点光源，而需对每个灯作逐个考虑或加用光学透镜，问题在于目前透镜能够做到最好的透光率是92%，那是理论值，在实际应用中达到87%，百分之十几的光损，这违背LED灯的节能、光效高的优势；重新考虑用反光系统对灯具的特性要求就比较高，对于灯体的制作唯一性比较强，这样的最大的问题在于如何来防止眩光，一直难有满意的方案和切实的应用。所以，虽然它具备较好的工作品质、照明品质和使用效果上的优点，却明显受目前所能达到的技术和光源本身的特性所限，几乎检索不到用LED独立做汽车照明前大灯的资料，若用通常方式用做汽车照明前大灯，均不理想、不成熟，甚至仍处于概念化的程度上，且一直被灯光眩目的问题所困扰，世界上的各汽车生产厂商和相关企业都在积极研究，主要集中在力图突破大功率LED理论上和生产制造上的技术瓶颈以及应用局限性等方面。

    伴随着汽车科技的快速发展，电脑、智能空调、GPS、液晶DVD系统音响、移动电话等，都陆续成为轿车的基本配置，这些装备都需要耗电，而汽车照明大灯则是耗电最大的汽配之一。为了减轻汽车电瓶的负载，延长电瓶的使用寿命，节省油耗，更重要的是为了提高汽车照明质量，减轻驾车者的视觉疲劳，保证行车安全，采用高效节能的新光源和先进的照明设计是必然的发展方向。目前车灯造成现代光污染和安全隐患，使得在高速公路的双向车道隔离带都要种植相当高度的花草和加设档光板，市内高架路上也将中间的水泥隔离墩加高等，驾驶者还必须在远光灯和近光灯之间频繁切换等，操作繁琐且易产生驾驶疲劳；近光灯的照明角度和范围太小，而远光灯照明角度和范围又过大、更眩目，且对同向行驶的前方车辆驾乘者的影响很明显，这些现象都表明，现在还没能有效解决越来越明显且安全危害性极大的夜间汽车车灯造成的光污染问题，对应用纵向直灯丝发光的白炽灯和卤素灯、灯管发光的氙气灯及多个LED晶体发光二极管组合的非点光源的情况，公知的现有车灯中也尚无本实用新型所涉及的技术和应用。 

 目前现有的应用中

１．多数是用作日行灯，其实就是装饰，没有照明功用。

２．国外现有极少量的LED前照明灯（如上图奥迪Ａ８Ｌ、新标志408 等），都是采用多灯珠阵列排布或者透镜集束式。

３．每个灯珠前都需加有灯前的透镜，而且每个灯单独配光，均影响原有车灯的设计风格和多样性娥外观。

而我方的专利设计是：

１．直接用作夜间照明前大灯，远光，近光都行。

２．不是单个的阵列排布，也不用单独配光，集中而简洁巧妙和多样化的散热方案。

３．不用透镜，体积和外形都不影响原有车灯的外形和设计风格，可有无数的车灯总成外观造型设计。 

三、技术内容（见注）

    本技术主要针对同时用多个LED晶体发光二极管组合成的非点光源（也涵盖纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯、灯管发光的氙气灯）的情况给出相应设计方案，使车灯照射出无仰角散射且有平行远光聚光区的、下半圆形的遮限光照射光型，并同时起到现有车灯的近光路面照明和无仰射光线的前方远光照明的综合作用，作为机动车辆夜间正常行驶中始终都应采用而不必频繁切换的防眩目安全行车用的车灯，以控制车灯照射区域的高度，同时避免灯光造成相向及同向的驾乘者或行人眩目的现象。 

    本设计依据光反射原理及光源位于抛物面焦点及其前后位置上时抛物面的光反射路径特点，由……四个主要部分构成主体结构。（以下略）

   特别的是应用一个或多个LED晶体发光二极管3’组合成非点光源作为光源灯……（略）

 四、本专利设计的优势和技术应用特点

    与现有公知的各种汽车照明大灯的结构设计相比，本设计在理论上和实际应用中都简捷合理，不影响各类汽车整车结构及电器线路，也不影响各类汽车大灯的体积和外形尺寸要求，制造时也是用常规的生产工艺，无需加用光学透镜，成本降低。

    本实用新型在应用效果上表现为：高效节能显著，照明效果更先进，同时有其作为机动车辆照明对安全性的解决。一方面以与其中心轴向平行的平行光为主，能照射出无仰角散射且有聚光区的下半圆形的遮限光照射光型，且在照射区域形成有下半圆形状的平行远光的聚光区；另一方面，对有害的光线作了遮挡并使被遮挡的光源能量能够再以俯射的形式反射出去，用于有效照明，增强了有效照射区域内的光照强度，光源的能量利用率高，消除了在限定的高度以上的晕光或杂乱的漫散射光，同时避免了灯光造成前方相向的或同向的驾乘者及行人眩目的现象，而又照射出同时具备现有车灯的近光式路面照明和无仰射光线的前方远光照明的综合效果，是能作为机动车辆夜间行驶中始终都应采用而不必频繁切换的防眩目安全行车用灯光。

    用于机动车辆夜间行驶中的照明，若实施规定所有车辆的车灯的照射高度，例如照射高度都限于各自车灯所在高度，使眼睛处于该高度以上的前方驾乘者或行人看不到车灯内的发光光源及其反射光，会车及行车时就不必像现在这样频繁切换车灯，简化驾驶操作，使驾驶者集中精力驾驶，进而，道路间也无需再加设特别的遮挡灯光的设施，实现文明礼貌行车, 有效控制汽车车灯的光污染，保障交通安全。

五、具体实施方式

    本技术设计的应用方法是多种多样的，仅以圆形的车灯为例，实际应用中不受该限制，可实施开发设计成圆形、长方形和椭圆形等公知的各种形状和艺术设计形式，按通常车灯安装使用方法，配合其安装应用时整体的位置和仰角的固定安装。

    在应用中，若将遮光罩去掉并倒置，也就是使焦距短的上半内抛物镜面与焦距长的下半内抛物镜面的上下位置互换来应用时，本设计就衍生成为了相反的情况，即此时的灯光有仰角，它能照射出带有聚光区的上半圆形区域的照明光型而成为了需要扩大照射范围或方便驾乘者看清道路前上方的路标、路牌等情况时偶尔辅助使用的高光灯，又因其眩目，所以也可用它以闪亮的形式代替鸣笛，辅助起警示作用。

    另外，也可在一个一体装置里的适当位置直接固定安装其它的LED光源灯，用做高光灯、转向指示灯、示宽灯等，即能把车辆夜间行驶时必须常用的各种灯都同时安设于一个车灯总成内，并可按驾驶需要进行各种情况的切换使用，也可同时都启用。  

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本专利的设计思想，如下：   

          本专利设计的三维图解（示例）见下图一。           

 

        

  （图一）

 

本专利设计的效果图解（示例）见下图二。   

 

 （图二）   

                                                                                                                            

 

     可设计成的全LED前大灯总成示意图（仅举例）如下：

  

 

 特别指出：  

1、本专利技术在实际开发应用中有多种设计和组合形式，各种各样的反射腔体与各种各样的所选LED光源及所需数量（1个至多个）和排列方式、散热方式等，可形成千变万化的产品,也可采用多颗低功率照明级的高光效的白光LED通过合理排布，可以很容易地设计照射出各种光形(智能照明） ----这些，均整体或部分地包括在本专利要求保护的范围内；

2、本专利技术同时可有其它应用，如倒置用作远（或高）光灯，可包括转向指示灯在内的集近光灯和远光灯的一体化设计，还可有完全基于目前通用的汽车前大灯结构而取本专利设计中的主导思想采取简约实用的形式，制造和使用更简单,终身免维护。----这些，均整体或部分地包括在本专利要求保护的范围内。

3、本专利技术及实施生产的产品广泛应用于各种轿车、客车、卡车、农用车、摩托车、电动车、电动自行车等涉及新光源和要求安全节能照明的领域；

4、在本专利技术法律保护范围内，所有相关该专利技术和实施生产的产品，所有生产、销售和商业使用本专利的车灯生产和销售、整车生产销售及进口车的销售等，须经本专利技术专利权人的法律授权。

                                                 ---- 专利所有，侵权必究！ 

 

 六、 本专利技术项目的实施意向：

             综上所述，持有该专利或特许权，可以对国内车和国外进口车建立起自己的技术和产品市场的壁垒。

             本专利技术适于：

1、汽车整车生产厂商利用本专利设计，将实施生产和装备在品牌车整车上；

2、专业车灯生产或汽车零部件生产厂商使用本专利设计生产产品；

3、现有其它行业的企业改行转产、更换产品结构；

4、新创立企业或新上项目；

5、在持有该专利或特许权的条件下，用指定其它厂家分头生产的各部件进行组装贴牌；

6、利用本专利技术的其它实施方式。

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    在本专利技术法律保护范围内，一切相关该专利技术和实施生产的产品，所有生产、销售和商业使用本专利设计生产和销售、整车生产销售及进口车的销售等，须经本专利技术专利权人的法律授权。

由于本专利及其技术本身极易实施等特点，专利权人对本专利有如下意向：

1、国内技术使用权转让（普通许可）——

2、国内一定区域的独占（排他）许可——

3、专利产权转让（买断）——

4、技术参股方式（不推荐）——

5、其它的专利实施方式。 

七、本专利技术项目的联系方式： （请点击联系我们）

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     [备注]：  ——我方将全力协助有意向接产方按专利设计、以商业生产要求生产。

1、本专利所涉及均为经典理论和相关行业目前通常的生产工艺。我方可全程协助实施。

2、有关本专利技术的进一步信息和内容，请检索或查阅中国专利局专利文献和专利公报等。

3、实际产品设计时可取自原始专利设计中下半部分的设计。

   

                          … …（ 更多内容，欢迎垂询。）  （请点击联系我们）