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CN106813176A - 一种车前灯 - Google Patents

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CN106813176A
CN106813176A CN201510850179.4A CN201510850179A CN106813176A CN 106813176 A CN106813176 A CN 106813176A CN 201510850179 A CN201510850179 A CN 201510850179A CN 106813176 A CN106813176 A CN 106813176A
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Abstract

本发明涉及一种车前灯，包括至少两个光源；作用于光源的第一光学单元，其中，第一光学单元包括上部光处理器和下部光处理器；以及第二光学单元和设置为靠近车前灯的光轴的遮光单元，其中，第二光学单元包括上部单元和下部单元，其中，上部单元具有远离遮光单元的第一焦点，下部单元具有靠近遮光单元的第二焦点，其中，来自第一光源的第一光线借助上部光处理器经过第二焦点投射到下部单元上，并且来自第二光源的第二光线借助下部光处理器经过第一焦点投射到上部单元上，其中，第一焦点和第二焦点处于光轴上。

Description

一种车前灯
技术领域
本发明涉及一种车前灯。
背景技术
现有的车前灯系统装备有光投射系统，该光投射系统在车前灯中生成两种照明功能，即近光照明和远光照明。远光照明即用于在道路行驶时的行驶光束，近光照明即用于在照明条件好的道路上或者在有道路上行驶时的会车光束。对一般的车前灯的要求主要在于，车辆在夜间行驶时，车前灯的远光能够照亮车前100m处的范围内、高2m的物体，保证驾驶员发现前方有障碍物时及时采取制动或者绕行措施，确保行车安全。另外，在使用车前灯的近光功能时，不但应保证车前40m处驾驶员能看清障碍物，而且不会对迎面驶来的车辆的驾驶员或行人产生眩目，以确保车辆在夜间交会车行驶时的安全。车辆的车前灯的光源一般有白炽、卤素、氙气灯(即HID)等类型，但随着技术的发展，传统的白炽真空灯已被逐步取代。
发明内容
为了解决以上所述的技术问题，以提供一种具有结构上改善了的车前灯，本发明由此提供了一种改善的新型车前灯。根据本发明的车前灯具有更优化的系统的光效率，能够在远光照明和近光照明之间进行切换，并且在即使不移动遮光板的情况下仍然能够保证远光照明的理想光型。
本发明的目的通过这样一种车前灯来实现，即该车前灯包括，至少两个光源；作用于光源的第一光学单元，其中，第一光学单元包括上部光处理器和下部光处理器；以及第二光学单元和设置为靠近车前灯的光轴的遮光单元，其中，第二光学单元包括上部单元和下部单元，其中，上部单元具有远离遮光单元的第一焦点，下部单元具有靠近遮光单元的第二焦点；其中，来自第一光源的第一光线借助上部光处理器并被遮光单元部分遮挡后经过第二焦点投射到下部单元上，并且来自第二光源的第二光线借助下部光处理器经过第一焦点投射到上部单元上，其中，第一焦点和第二焦点处于光轴上。
根据本发明的车前灯优选使用了至少两个光源，即其中一个光源作为实现车前灯的近光功能的光源，并且另一个光源作为实现车前灯的远光功能的光源。根据本发明的车前灯提供了用于远光和近光的不同的焦点，避免作用于近光的遮光板给远光造成不利干扰，从而保证即使不移动遮光板也能够实现单独使用远光功能时的理想光型。此外，根据本发明的车前灯内远光光束和近光光束的焦点与系统的光轴一致，这由此提升了系统的光效率，并且在光轴一致时，更有利于光束准直，提升中心点亮度。
根据本发明的优选的实施例，第一焦点和第二焦点设置为，使得遮光单元部分遮挡第一光线并且不遮挡第二光线。车前灯的遮光板尤其作用于近光光束，即部分遮挡近光光束，以形成理想的出光光型。在此基础上，遮光板并不会遮挡远光光束，不会造成对远光光束的不利影响。
根据本发明的进一步优选实施例，上部光处理器具有第三焦点，下部光处理器具有第四焦点，其中，第一焦点处于第四焦点处，和/或第二焦点处于第三焦点处。当上部光处理器的焦点基本上与第二光学单元的下部单元的焦点重合以及下部光处理器的焦点基本上与第二光学单元的上部单元的焦点重合时，这由此能够有利地提供优化的光准直效率，以实现尽可能多的光束经过第二光学单元出射。
根据本发明的优选实施例，遮光单元为固定设置。遮光单元并非如传统的车前灯的遮光板一般设置为可移动，而是被设置为固定的，即不会发生旋转或者相对于第二光学单元的移动。
根据本发明的优选实施例，第二光学单元设计为透镜。透镜可利用模具一次成型，这能够有利的减小生成成本。
根据本发明的优选实施例，上部单元设计为双凸透镜，并且下部单元设计为平凸透镜，并且上部单元和下部单元共享出光面。第二光学单元由上部单元和下部单元组成，该透镜可具有单一光滑的出射面，使得车前灯的外观更适宜实际使用。透镜的上部单元和下部单元的朝向光源的一侧具有不同的结构，使得两部分具有不同的焦距。
根据本发明的进一步优选实施例，上部单元和下部单元分别设计为双凸透镜，上部单元和下部单元共享出光面，并且上部单元和下部单元的入射面具有不同的曲率。
根据本发明的进一步优选实施例，上部光处理器设计为透镜或者反射器，并且下部光处理器设计为透镜或者反射器。
根据本发明的进一步优选实施例，第一光源和第二光源设置在相同的承载体上，其中，第一光源和第二光源在承载体的延伸方向上位置错开。在光轴的方向上，第一光源和第二光源之间的距离优选大于10mm，并且在垂直于光轴的方向上，第一光源和第二光源之间的距离优选大于5mm，从而提高对该两个光源的散热效率。此外，根据本发明的进一步优选实施例，光源可设计为LED。在LED上还可设计有初级光学器件，例如透镜。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：
图1示出根据本发明的车前灯的实施例的结构示意图；
图2示出根据本发明的车前灯的另一种实施例的结构示意图；
图3示出根据本发明的车前灯的实施例的远光光分布示意图；
图4示出根据本发明的车前灯的实施例的近光光分布示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的车前灯100的实施例的结构示意图。根据本发明的车前灯100包括至少两个光源、作用于光源的第一光学单元2和第二光学单元3、以及遮光单元4。光源可设计为例如LED光源、或者氙气HID等传统光源。在LED光源之上可设计有初级光学器件，例如透镜，从而LED芯片的光经过透镜出射。第一光学单元2优选可设计为附图1中示出的反射器，或者设计成能够汇聚来自光源的光束的透镜(未示出)，其中，第一光学单元2包括与第一光源11配合使用的上部光处理器21以及与第二光源12配合使用的下部光处理器22。因此，根据本发明的上部光处理器21和下部光处理器22可例如设计为附图示出的反射器或者未示出的透镜。遮光单元4可设计为遮光板或者光孔等能够部分遮挡光束的结构。
第二光学单元3优选设计为透镜，并且包括上部单元31和下部单元32。上部单元31的透镜结构与下部单元32的透镜结构并不一样，使得两个部分分别具有不同的焦距。在其中一种实施例中，如图1所示出的，上部单元31设计为双凸透镜，下部单元32设计为平凸透镜，即这两个部分的朝向光源的表面具有不同的结构和外形，但是上部单元31和下部单元32的透镜结构共享出光面，即出光面设计为单一光滑的。在另一个实施例中，图1并未示出，上部单元31设计为双凸透镜，并且下部单元32设计为具有不同曲率的双凸透镜，由此，透镜的朝向和背离光源的表面都并不是连续的。
透镜的上部部分具有第一焦点F1，并且下部部分具有第二焦点F2，其中，该第一焦点F1远离遮光单元4，靠近透镜，并且第二焦点F2靠近遮光单元4或者处于遮光单元4的边缘处。来自第一光源11的第一光线R1经过上部光处理器21反射后被遮光单元4部分遮挡，由此经过第二焦点F2投射到第二光学单元3的下半部分上出射。来自第二光源12的第二光线R2经过下部光处理器22的反射后直接经过第一焦点F1投射到透镜的上部单元31上。根据本发明的车前灯100，第一焦点F1和第二焦点F2都优选地处于车前灯100的光轴X上，并在从光源到第二光学单元3的光束路径的方向上看，第一焦点F1位于第二焦点F2的后面，并且位于第二焦点F2和透镜之间。这由此使得只有来自第一光源11的光线会被遮光单元4遮挡，形成期望的光型，但是来自第二光源12的光线并不会被遮光单元4遮挡，而是直接全部投射到透镜的上部单元31上。
在优选的情况下，第二光学单元3的上部单元31的第一焦点F1位于下部光处理器22的第四焦点F4处，并且下部单元32的第二焦点F2位于上部光处理器21的第三焦点F3处，或者，第二光学单元3的上部单元31的第一焦点F1基本与下部光处理器22的第四焦点F4重合，并且下部单元32的第二焦点F2基本与上部光处理器21的第三焦点F3重合。或者，在其他优选的情况下，上部光处理器21的第三焦点F3位于下部单元32的第二焦点F2的附近，并且下部光处理器22的第四焦点F4位于上部单元31的第一焦点F1的附近。
此外，在图1未示出的实施例中，反射器可替换为能够汇聚来自光源的光束的透镜。这由此能够形成这样的有利光路径，即第一光源11的光线经过第一透镜汇聚后被遮光单元4部分遮挡，并由此投射到第二光学单元3的下部单元32上，第二光源12的光线经过第二透镜汇聚后直接投射到第二光学单元3的上部单元31上，而并不会受到遮光单元4的影响。另外，应该知晓的是，在其他替换的实施例中，上部光处理器21可为反射器，并且下部光处理器22为透镜，或者上部光处理器21为透镜，下部光处理器22为反射器。
图2示出根据本发明的车前灯100的另一种实施例的结构示意图。为了描述的简洁，图2中只示意性示出车前灯100的部分光路。在该实施例中，为了进一步提高远光光路的效率以及中心点光强，可设置附加光处理器23，例如反光碗，从而将经下部光处理器22反射之后，无法进入第二光学单元3的透镜的光线收集起来，并聚焦至第二光学单元3的下部单元32的第二焦点F2(或附近)。随后，用例如平面反射镜24将光线反射至第二光学单元3的下部单元32，并通过透镜准直出射。此处，附加光处理器23和第二焦点F2处的平面反射镜24也可以为其他任意面型反射器的组合，以实现上述功能。
图3示出根据本发明的车前灯100的实施例的远光光分布示意图，并且图4示出根据本发明的车前灯100的实施例的近光光分布示意图。根据本发明的车前灯100能够有利的实现远光照明和近光照明的功能，并且根据使用者的需求，通过激活第一光源11和/或第二光源12以获得期望的近光和/或远光照明功能。此外，在并不需要移动遮光板4的情况下，车前灯100能够在近光和远光两种工作模式之间切换。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
参考标号
100 车前灯
2 第一光学单元
3 第二光学单元
4 遮光单元
11 第一光源
12 第二光源
21 上部光处理器
22 下部光处理器
23 附加光处理器
24 反射镜
31 上部单元
32 下部单元
F1 第一焦点
F2 第二焦点
F3 第三焦点
F4 第四焦点
R1 第一光线
R2 第二光线
X 光轴。

Claims (10)

1.一种车前灯(100)，包括
至少两个光源(11；12)；
作用于所述光源的第一光学单元(2)，其中，所述第一光学单元(2)包括上部光处理器(21)和下部光处理器(22)；以及
第二光学单元(3)和设置为靠近所述车前灯(100)的光轴的遮光单元(4)，其中，所述第二光学单元(3)包括上部单元(31)和下部单元(32)，其中，所述上部单元(31)具有远离所述遮光单元(4)的第一焦点(F1)，所述下部单元(32)具有靠近所述遮光单元(4)的第二焦点(F2)；
其中，来自第一光源(11)的第一光线借助所述上部光处理器(21)并被所述遮光单元(4)部分遮挡后经过所述第二焦点(F2)投射到所述下部单元(32)上，并且来自第二光源(12)的第二光线借助所述下部光处理器(22)经过所述第一焦点(F1)投射到所述上部单元(31)上，其特征在于，所述第一焦点(F1)和所述第二焦点(F2)处于所述光轴上。
2.根据权利要求1所述的车前灯(100)，其特征在于，所述第一焦点(F1)和所述第二焦点(F2)设置为，使得所述遮光单元(4)部分遮挡所述第一光线并且不遮挡所述第二光线。
3.根据权利要求1所述的车前灯(100)，其特征在于，所述上部光处理器(21)具有第三焦点(F3)，所述下部光处理器(22)具有第四焦点(F4)，其中，所述第一焦点(F1)处于所述第四焦点(F4)处，和/或所述第二焦点(F2)处于所述第三焦点(F3)处。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车前灯(100)，其特征在于，所述遮光单元(4)为固定设置。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的车前灯(100)，其特征在于，所述第二光学单元(3)设计为透镜。
6.根据权利要求5所述的车前灯(100)，其特征在于，所述上部单元(31)设计为双凸透镜，并且所述下部单元(32)设计为平凸透镜，并且所述上部单元(31)和所述下部单元(32)共享出光面。
7.根据权利要求5所述的车前灯(100)，其特征在于，所述上部单元(31)和所述下部单元(32)分别设计为双凸透镜，所述上部单元(31)和所述下部单元(32)共享出光面，并且所述上部单元(31)和所述下部单元(32)的入射面具有不同的曲率。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的车前灯(100)，其特征在于，所述上部光处理器(21)设计为透镜或者反射器，并且所述下部光处理器(22)设计为透镜或者反射器。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的车前灯(100)，其特征在于，所述第一光源(11)和所述第二光源(12)设置在相同的承载体上，其中，所述第一光源(11)和所述第二光源(12)在所述承载体的延伸方向上位置错开。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的车前灯(100)，其特征在于，所述光源设计为LED。
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