CN103423685B - 以近光和远光输出两者且无活动部分为特征的头灯 - Google Patents

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Abstract

一种以近光和远光输出两者且无活动部分为特征的头灯。在椭圆体反射器（3）第一焦点（F1）附近的近光LED阵列（7）与将光引向反射器第二焦点（F2）的反射器（3）相逆横向引导光。第二焦点附近的截止边缘（4；5；63）形成近光输出中的亮/暗边缘。截止边缘是顶边缘形成亮/暗边缘的竖直向遮光板（4）。截止边缘是前边缘（63）形成亮/暗边缘的水平遮光构件（16）。截止边缘是散热器（200）的角。截止边缘位于透射有亮/暗边缘的近光输出的透镜（2）的焦点附近。在反射器第二焦点附近的静止折叠镜（5）从远光LED阵列（8）向透镜（2）引导光。从折叠镜（5）反射的透射过透镜（2）的加成光形成无亮/暗边缘的远光输出。

Description

以近光和远光输出两者且无活动部分为特征的头灯
技术领域
本公开涉及一种发射近光输出和远光输出两者的投影仪（projector）式汽车头灯。
背景技术
汽车配备有来自它们的头灯的近光和远光输出两者。近光输出通常角度向下并且略微偏离迎面驶来的车辆（oncoming traffic），以便为在道路的相反侧上的迎面车辆减少炫目。远光输出更亮并且无近光输出的方向要求，并且这样仅当独自在道路上时是适合的。由于近光和远光输出的不同角度要求，所以在近光与远光之间的切换不如使头灯更亮或者更暗那样直接。
多年以来，直至20世纪80年代中叶，汽车通常配备有用于近光和远光输出的分离头灯。近光和远光头灯彼此相邻安装于车辆的前部上并且被适当瞄准以满足近光和远光的角度要求。
出于多种原因，希望让单个头灯产生近光和远光输出两者。
产生近光和远光输出两者的单个头灯的一个例子称为投影仪灯（projectorlamp）。实质上，用于投影仪头灯的典型配置使用可由螺线管或者其他致动器移动的屏蔽或者遮光板。对于近光，屏蔽就位，从而有意地阻挡灯输出的一部分以便实现所需角度输出。对于远光，屏蔽被移开并且暴露光束的最亮部分。
这一已知投影仪灯配置的一个潜在缺点是包括比相对照的静止部分更容易有故障的活动部分。
因而，具有产生近光和远光输出两者但无活动部分的投影头灯配置将是有利的。
其他头灯在美国专利号7,563,008（Chinniah等人）、美国专利号7,134,774（Iwasaki）和美国专利号7,178,957（Schug等人）中已知。
发明内容
一个实施例的头灯产生近光和远光并且具有大体上水平的纵轴。该头灯包括透射透镜，光经过该透射透镜离开头灯。该头灯也包括从近光源接收近光的光并且将反射的近光的光引向透镜的凹反射器。该头灯也包括与透镜纵向相邻设置的截止边缘，该截止边缘包括阻挡反射的近光的光的一部分并且在反射的近光的光中形成亮/暗边缘的边缘。该头灯也包括与截止边缘的边缘邻近设置的静止镜。该镜从远光源接收远光的光并且将反射的远光的光引向透镜。反射的远光的光无亮/暗边缘。
附图说明
将从在附图中图示的这里公开的特定实施例的下文描述中清楚这里公开的前述和其他目的、特征以及优点，在附图中，相同标号指代贯穿不同视图的相同部分。附图未必按比例，代之以着重于图示这里公开的原理。
图1是头灯的配置的横截面图。
图2是图1的头灯的透射分解视图。
图3是图1和2的头灯的侧视图，包括若干有代表性的近光光线。
图4是图1和2的头灯的侧视图，包括若干有代表性的远光光线。
图5是图1和2的头灯的近光输出的等值线（contour plot）绘图。
图6是图1和2的头灯的远光输出的等值线绘图。
图7是从略微上方查看的头灯的另一配置的透视分解视图。
图8是从略微下方查看的图7的头灯的透视分解视图。
具体实施方式
在本文中，方向术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“侧部”、“横向”、“纵向”等用来描述特定元件的绝对和相对定向。对于这些描述，假设光经过头灯的“前部”离开，而空间分布居中于与头灯的前部大体上垂直的纵轴周围并且光与地面大体上平行。这些描述包括考虑到为迎面车辆减少炫目的从正交性（orthogonality）的少量角度偏离。将理解，尽管这样的描述提供在典型使用中出现的定向，但是其他定向确实是可能的。如这里所用，指出的描述术语如果头灯指向上、向下、水平或者在任何其他适当定向上则仍然适用。
汽车头灯产生近光输出和远光输出两者并且这样做而无任何活动部分。对于近光，近光LED阵列放置于椭圆体反射器的第一焦点（focus）附近。与反射器相逆横向引导来自近光LED阵列的光，该反射器将它引向反射器的第二焦点，而未向远光LED阵列赋能。截止元件放置于第二焦点附近，该截止元件的边缘在近光的光中形成亮/暗边缘。在一些情况下，元件是竖直定向的遮光板（light baffle），该遮光板的顶边缘形成亮/暗边缘。在其他情况下，元件是水平定向的遮光构件，该遮光构件的前边缘形成亮/暗边缘。元件位于透镜的焦点或者附近，使得经过透镜透射近光输出而亮/暗边缘在它的角度输出中。对于远光，静止折叠镜放置于反射器的第二焦点附近。折叠镜将来自远光LED阵列的光引向透镜。从折叠镜反射并且经过透镜透射的光形成无亮/暗边缘的远光输出。
上一段仅为下文详细描述的元件和特征中的若干元件和特征的概括而不应以任何方式解释为限制。
图1是可以产生近光和远光输出而无活动部分的头灯1的横截面图。头灯1包括机械地支撑内部部件的壳10。
作为一阶近似，可以考虑如下头灯1，该头灯1具有：椭圆体反射器，在椭圆体的一个焦点处有LED阵列，该LED阵列的图像形成于椭圆体的第二焦点处，以及透镜，其让它的焦点与椭圆体的第二焦点重合。遮光板与第二焦点接近定位。由于遮光板在透镜的焦点处或者附近，所以遮光板形成的亮/暗边缘中成为在近光的角度输出的亮/暗边缘。对于远光输出，折叠镜与遮光板接近并且与第二焦点接近定位，该折叠镜引导来自另一LED阵列的光经过透镜。远光无这样的亮-暗边缘。注意这仅为一阶近似。例如为了改进角度输出的性能，反射器可以偏离真正椭圆体并且甚至可以是非旋转对称的。作为另一例子，可以调整反射器的表面轮廓以在从第一焦点到第二焦点对LED阵列成像时改进轴外性能；注意，真实的LED阵列是扩展源并且不是确切位于第一焦点处的点源。记住这些一阶近似，我们更详细描述头灯1的部件。
头灯1包括透射近光和远光输出两者的正透镜（positive lens）2。在图1的配置中，面向头灯1的后部侧部21为平面。使用平凸透镜的潜在优点是由于透镜表面通常未涂有防反射涂层，所以平面入射表面可以减少或者最小化在表面处的反射损耗。弯曲入射表面可以造成在光束的边缘处发现的在更高入射角的更高菲涅耳反射损耗。另外，如果反射损耗未引起任何困难，则可以用凸或者凹方式弯曲透镜2的内侧，使得透镜2可以是双凸、凹凸或者平凸的。
透镜2具有向外（即朝着汽车的前方）的凸侧部22。在多数配置中，凸侧部22为非球状（即非纯球形）。通常，透镜的凸侧部22在它的表面规定（prescription）中包括一个或者多个非球状项并且可以可选地包括非零圆锥常数（conic constant）。可选地，透镜2的一侧或者两侧可以旋转不对称，以便改进近光和/或远光输出的输出特性。
透镜2可以“有凹槽”，其中透镜的一侧或者两侧可以沿着它的表面包括一个或者多个窄肋。这些“凹槽”可以部分地扩散经过透镜透射的光，这在一些情况下可以改进透镜2的所需性能。透镜凹槽连同表面轮廓和在壳10以内的其他几何形状是可以在设计过程期间变化的用于产生所需输出的若干元素之一。
透镜2可以具有可以辅助对准或者安装的特征。例如，透镜2的外圆周可以具有向壳10中的适当大小的沟槽24或者凹口25中延伸的凸缘（flange）23。凸缘23的一侧或者两侧可以是平坦的，使得可以通过接触凸缘23的平坦部分来针对壳10上的参考表面对准透镜。
透镜2本身可以从任何适当玻璃或者塑料材料形成。一般而言，透镜材料应当牢固到足以耐受多年使用而无破裂或者脱色。一般而言，透镜2可以使用包括在当前多代头灯中使用的任何材料的多种已知材料中的任何一种材料。由于相对大量地生产头灯1，所以通常通过模制以已知方式生产透镜2。
透镜2具有与凹反射器3的第二焦点F2大致重合的焦点。
如果凹反射器3是真实椭圆体，则在它的第二焦点F2处，它将形成放置于它的第一焦点F1处的物体的完美图像。在实践中，成像由于衍射并且由于波阵面像差（wavefrontaberration）而不完美，这些波阵面像差从对具有接近椭圆体表面的扩展源（即具有有限大小的LED阵列）成像而出现。为了改进近光输出的角度特性，反射器3略微偏离于真实椭圆体。这一偏离在反射器3的跟部处（即与纵轴Z相交的反射部分）最小并且越远离跟部就变得越大。出于本文的目的，反射器3视为“大体上椭圆”，其中术语“大体上”旨在于考虑从真实椭圆体的这些小偏离。两个焦点的成像性质仍然适用于大体上椭圆体形状。换言之，在第一焦点F1处始发的近光的光仍然被成像到第二焦点F2上并且由凹反射器3引向透镜2。
注意凹反射器3无需完全在纵轴Z周围延伸，但是可以仅包括椭圆体的“顶部”一半，其中“顶部”一半比对应的“底部”一半距地面更远。由于反射器3旨在于反射来自近光LED阵列7的光，并且来自近光LED阵列7的光仅在与近光LED阵列7相邻的半空间（如与白炽灯泡辐射到其中的全空间对比）中延伸，所以反射器3仅需是用于从LED阵列7收集所有光的半椭圆体。换言之，如果反射器3的“底部”一半存在，则底部一半不会从近光LED阵列7接收任何光。
注意近光LED阵列7可以是大体上矩形或者方形LED阵列。在典型阵列中的LED为方形或者矩形，具有在独立LED之间的非发射的细小“死”空间。阵列7可以具有方形配置、诸如2乘2、3乘3、4乘4等。阵列7可以替代地具有矩形配置、诸如1乘2、1乘3、1乘4、2乘3、2乘4、3乘4等。作为又一替代，阵列可以具有不规则形状、诸如“加”号、“T”形、大体上圆形或者伸长覆盖区等。在阵列7中的LED可以用大体上白光发射并且可以形成有在蓝色或者紫外发射器之上涂敷的磷光涂层。一般而言，近光LED阵列7的结构和功能是已知的。
在头灯1中的近光LED阵列7被布置用于背离地面并且与纵轴Z垂直地大体上“向上”投影。来自LED阵列的光分布可以视为居中于竖直轴周围。
凹反射器3将来自第一焦点F1的近光LED阵列7成像到第二焦点F2上。遮光板4被叠加到LED阵列7在第二焦点F2处的图像上，遮光板在LED光中形成亮/暗边缘。这一亮/暗边缘落在透镜2的焦点处并且在用于近光输出的角度空间中成为亮/暗边缘。换言之，近光的角度输出可以具有锐截止而大量照射在特定阈值角度以下，并且在阈值角度以上有很少或者无照射。这样的锐亮/暗边缘有助于减少针对迎面方向上的驾驶员的炫目。
可以用多种方式形成遮光板4。在图1的配置中，将遮光板4制成为与静止折叠镜5的部分并且在存在时与遮光构件100的部分一体，下文进一步描述静止折叠镜5和遮光构件100中的每个。在其他配置中，这些元件中的一个或者两个元件与遮光板4分离地制成并且附着到遮光板4。无论遮光板4、静止折叠镜5和遮光构件100如何相互附着（一体对分离），这三个元件的功能保持不变。我们从遮光板4开始更详细讨论这些元件中的每个元件的功能。
遮光板4在它的最基本情况下简单地是如下边缘，该边缘在撞击边缘的近光的光分布中形成显著的亮/暗阴影。如针对图1中的例子所示，遮光板4可以包括在成角度边缘中相交的两个大体上平面表面。替代地，遮光板4可以是可以用来投下阴影的专用元件。
如图1中所示，遮光板4在边缘以上传递光并且在边缘以下阻挡光。在经过透镜2透射之后，头灯示出边缘为成角度存在；传递超出角度亮/暗边缘向下（朝着地面）传播的光，而阻挡超出角度亮/暗边缘向上（朝着迎面驾驶员的眼睛）传播的光。
在实践中，遮光板4与凹反射器3的第二焦点F2很接近、但是从它略微位移。位移可以朝着第一焦点F1并且背离透镜2或者可以替代地背离第一焦点F1并且朝着透镜2。这样的位移帮助保证角度亮-暗边缘未表现明显颜色赝像，诸如在变暗之前显得特别蓝或者红。这样的赝像由透镜中的色散性质引起，其中透镜的折射率在光谱的红色与蓝色部分之间不同。这里讨论的位移小于1 mm并且通常比1 mm小得多。
示出遮光板4为大体上水平，其进入图1中的纸面并且垂直于纵轴Z。注意头灯1在安装位置时，大体上水平的定向与车辆穿越的地面大体上平行。这样的水平定向有利于为迎面车辆阻挡光。对照而言，对于朝着路肩（shoulder）的照射，不必实行相同角度标准，因为在路肩上无迎面驾驶员并且可能有必要阅读比眼睛水平面高得多放置的标志。可以通过使遮光板4的一部分成角度来容易实现这样的路肩照射。例如，遮光板4的一半可以如图所示，诸如该一半从图1中的纸面延伸出，而另一半可以在方位上倾斜，诸如该一半向图1的纸面中延伸。换言之，从头灯1的前方末端向前地（end-on）注视，挡板边缘的左一半可以水平延伸，这很像延伸至9点钟的钟针，而挡板边缘的右一半可以从水平偏离，这很像延伸至4点钟而不是3点钟的钟针。在实践中，倾斜可以采用上至15度或者更多的值，以便实现路肩的充分照射。注意针对照射的具体法律要求随着国家变化，并且每组要求将具有它自己的适当挡板边缘形状。注意在一些情况下，遮光板4可以在适当位置处具有一个或者多个凹口或者脊。
注意在一些情况下，遮光板4可以未完全落在单个平面中，但是可以在它的边缘处弯曲或者卷曲。具体而言，对于图1中的最接近读者（出纸面）和最远离读者（入纸面）的挡板的横边缘，挡板可以朝着透镜2弯曲。这样的弯曲可以改进近光输出的性能。注意这样的弯曲也可以是从用于凹反射器3的真实椭圆体偏离的结果。
如图1中所示将静止折叠镜5制成为与遮光板4一体。如上文所述，镜5也可以与遮光板4分离地制成并且附着到遮光板4。虽然术语“折叠”可以看来表示某种运动，但是该术语在本领域中被合理接受并且仅意味着光束的路径变成弯曲。折叠镜5在它反射来自远光LED阵列8的光时对于远光并且在它未大量反射来自远光LED阵列8的光时对于近光两者在图1中所示位置保持静止。
关于折叠镜5，图1中所示几何形状可能最简单，其中远光LED阵列8大体上向上（在居中于竖直轴周围的分布中）发射光，镜5以45度定向，并且反射出镜5的光朝着透镜2大体上水平（在居中于水平轴周围的分布中）出射（emerge）。替代地，可以使用其他几何形状，这些几何形状变更远光LED阵列8和镜5的安装角度、但是保持光束出射大体上水平。换言之，对于远光LED阵列8的任何给定安装角度，总是有折叠镜5的用于产生大体上水平出射光束的定向。
注意远光LED阵列8可以在结构和功能上与近光LED阵列7相似或者可以可选地包括更多或者更少LED元件并且可以可选地具有不同覆盖区。
头灯1可以可选地包括遮光构件100。遮光构件100（或者下文讨论的构件16）被定位用于防止来自近光LED阵列7的光去往折叠镜5的下边缘以下。
作为例子，图1的配置示出遮光构件100大体上水平并且近似位于包含近光LED阵列7并且与凹反射器3的两个焦点F1、F2相交的平面中。
注意对于图1的配置，假设近光LED阵列7和远光LED阵列8均被水平定向，使得在安装和使用头灯1时，两个LED阵列7、8是水平的并且与在车辆下面的地面大体上平行。在图1中，遮光构件100在凹反射器3的内部与地面大体上平行，通常从近光LED阵列7朝着遮光板4延伸。
将理解，只要遮光构件100阻挡来自近光LED阵列7的光在折叠镜5的下边缘以下穿过，遮光构件100就可以具有任何适当定向和形状。例如遮光构件100可以具有除了水平之外的某一定向和/或可以按照需要倾斜或者弯曲，只要它仍然可以阻挡来自近光LED阵列7的光在折叠镜5的下边缘以下穿过。
在一些配置中，遮光构件100可以是反射表面并且可以被配置为近光反射器6。可以朝着凹反射器3向上反射回撞击近光反射器6的任何近光的光。此外，近光反射器6防止近光的光在静止折叠镜5以下穿过。
在其他实施例中，遮光构件100可以是在近光LED阵列7与静止折叠镜5之间和/或在静止折叠镜5后面设置的散热器200的拐角或者边缘。可以通过让遮光构件100由金属或者另一热传导物质形成并且定位成与LED阵列7和/或LED阵列8热连通来形成散热器200。这里，遮光构件100可以是吸收表面、可以是散射入射光的粗糙化表面或者可以被抛光成反射表面。
一般而言，对于特定配置中的任何配置，设想撞击遮光构件100的光的量与在遮光构件100之上穿过并且撞击遮光板4或者在遮光板4之上穿过的光的量比较将相对小。如果遮光构件100为反射，则可以回收相对小量的光作为有用的近光的光。
图2是图1的头灯1的透视分解视图。
即使在图2中未绘出射线，但是考虑光将在图2中取道的路径是有益的。在图2中，近光的光从在凹反射器3的第一焦点处位于图2的右上拐角附近的近光LED阵列7始发。近光的光大体上向上并且略微向左投射到凹反射器3上，该凹反射器3将它引向凹反射器3的位于折叠镜5附近的第二焦点。
从遮光板4产生的亮/暗边缘形成于近光的光中，或者它可以从近光反射器6的如下边缘产生，该边缘可以包括与地面或者散热器200的一部分大体上平行的反射表面。替代地，亮/暗边缘可以从折叠镜5的边缘或者从保持折叠镜5就位的结构元件或者从支撑LED阵列7的散热器200的前导边缘形成。替代地，如将参照图7讨论的那样，亮/暗边缘可以由遮光构件16的边缘63形成。近光的光大体上朝着非球状透镜2的底部一半继续，该非球状透镜在车辆前面将它从头灯1引出。
在图2中，远光的光在远光LED阵列8始发并且大体上向上并且略微向左投射到折叠镜5上。反射的远光的光撞击非球状透镜2的顶部和底部两半，该非球状透镜在车辆前面将它从头灯1引出。将在图4中更清楚地示出这一点。
图2比图1更详细示出了遮光板4。遮光板4背离折叠镜5水平延伸。在图2的配置中，遮光板4的横向水平边缘41、42朝着透镜2弯曲。在其他配置中，遮光板4可以大体上为平面并且可以大体上竖直。
图3是图1和2的头灯1的侧视图，该视图包括头灯1的从近光LED阵列7描绘的若干有代表性的近光光线。光的多数在折叠镜5之上穿过以撞击透镜2的下一半并且向下朝着地面弯曲。光的更小部分撞击遮光构件100；对于其中遮光构件100作为近光反射器6反射的配置，光朝着透镜2向上往回反射，该透镜2朝着地面大体上向下弯曲它。
注意图3中所示近光的光的全部或者接近全部离开头灯1略微向下倾斜向右传播而无或者很少光略微向上倾斜传播。一般而言，近光的光的发射图案在透镜2处离开头灯1，有意地左/右不对称，使得一些近光的光可以在路肩上向上传播并且可以照射比眼睛水平面更高的标志，而将近光的光保持在道路的相反侧上的迎面驾驶员的眼睛之外。出于这一原因，在美国（和在道路的右侧上驾驶的其他地区），离开头灯1并且略微向驾驶员的右侧传播的近光的光可以具有比略微向驾驶员的左侧传播更多的向上行进的光。这一情形对于在道路的左侧上驾驶的地区相反。
如将从图5中所见，出射光的左/右不对称相对小，通常在一度或者两度的级别上。通过倾斜LED阵列7的安装结构、通过变更凹反射器3的形状（通常在设计/仿真阶段期间完成）和/或通过从完美居中平移开透镜2来实现这一不对称性。所有这些用于生成出射光的不对称性的方式为本领域普通技术人员所熟知。出于本文的目的，尽管有一度或者两度的不对称性，我们仍将头灯1的纵轴称为大体上水平，并且我们仍将LED阵列7和8的输出称为大体上竖直或者具有居中于大体上竖直轴周围的分布。
图4是图1和2的头灯1的侧视图，该视图包括头灯1的从远光LED阵列8描绘的若干代表性远光光线。注意远光的光离开头灯1而光具有略微向上和略微向下传播角两者。
注意图3仅示出来自近光LED阵列7的射线并且图4仅示出来自远光LED阵列8的射线。在图3和4中，为了清楚而分离地示出来自每个LED阵列的射线。在实践中，在接通远光时，近光通常保持接通，使得来自头灯1的真实远光光输出包括来自近光LED阵列7和远光LED阵列8两者的光。注意在以下图6中，远光输出的仿真包括来自近光LED阵列7和远光LED阵列8两者的光贡献。
图5是头灯1的近光输出的等值线绘图。水平和竖直刻度以度为单位，而（0，0）点与直接在车辆前面对应。路肩在绘图中向右，并且迎面车辆向左。在这一绘图上有特别感兴趣的三个特征。第一，几乎所有近光的光向下或者接近向下出射，使得在竖直轴上的零度点以上有很少或者无光。第二，“热点”或者峰亮度位置可以朝着路肩改变一度或者两度并且从真实水平向下改变一度或者两度。（在一些情况下，朝着路肩的改变可以大于一度或者两度、可以少于一度或者两度或者可以是零。）第三，近光的光的“尾部”可以朝着路肩（在图5中向右）比朝着迎面车辆（在图5中向左）延伸更远。（在一些情况下，尾部可以朝着路肩和朝着迎面车辆同等地延伸。）
注意，在头灯设计的仿真阶段中以例行方式完成近光输出分布图的调整。可以通过多种射线追踪计算机软件对输出分布图仿真，所有这些计算机软件可以调整近光LED阵列7、凹反射器3、遮光构件100、遮光板4和透镜2的形状和定向。一般而言，除了透镜2之外的所有这些部件仅对近光光输出有贡献并且可以按照需要加以调整而未变更头灯的远光输出。
有常用来对头灯的性能仿真并且优化头灯设计的若干已知射线追踪程序。例如，程序Lucidshape是用于照明设计任务的计算机辅助设计软件并且在商业上可从位于德国帕德博恩的公司Brandenburg GmbH获得。也可以使用其他已知计算机软件。
一般而言，用于典型设计的起点可以使用旋转对称椭圆体作为凹反射器3。软件然后可以调整凹反射器3和其他部件的表面轮廓以改进性能并且诱导光输出与所需规范集相似。最终的凹反射器3可以与椭圆体相似，但是尤其在与透镜2最接近的区域中可以从真实椭圆体偏离。最终的凹反射器3也可以旋转非对称，这可以改进性能而未使制造过程变复杂，因为通常通过模制而不是研磨和抛光来生产部件。
类似地，图6是头灯1的远光输出的等值线绘图。对于这一绘图，近光LED阵列7在远光LED阵列8被接通时保持接通，使得近光和远光的强度在图6的绘图中相加。虽然有可能在开通远光时关断近光，但是通常在开通远光时让近光接通。
远光输出在通常左/右居中的水平线（horizon）以上添加明显的光量。假设远光仅在无迎面车辆时接通，因此几乎没有关于削弱迎面驾驶员对远光的视力的顾虑。可以在设计过程的仿真阶段使用已知射线追踪软件用与用于近光输出相同的方式改进或者优化远光输出的性能。
对于图1-4中所示设计，在近光的光中的亮/暗边缘由显式遮光板4形成。在一些替代设计中，可以有可能去除光单板4、向前（朝着透镜2）延伸遮光构件100的前边缘并且使用遮光构件100的延伸前边缘以在近光的光中形成亮/暗边缘。这样的设计可以比图1-4的设计更简单和更廉价地生产，因为它包括相同功能而少一个零件。
图7和8分别是从略微上方和略微下方查看的具有这样的向前延伸遮光构件16的示例头灯11的透视分解视图。遮光构件16的前边缘63在近光的光中形成亮/暗边缘。
近光和远光LED阵列在图7中未被示出、但是在与图2中的位置相似的位置并且分别将光大体上向上引向凹反射器3和引向折叠镜5。
遮光构件16在它的水平横边缘61、62处比在它的接近折叠镜5的中心处朝着透镜2延伸更远。在一些情况下，该延伸如图7和8中所示左/右对称。在其他情况下，该延伸左/右不对称。例如一个水平横边缘61（或者62）可以比另一水平横边缘62（或者61）朝着透镜2延伸更远。替代地，遮光构件16的前边缘63的形状可以左/右不对称以便帮助产生上述不对称的输出分布。
在一些情况下，遮光构件16为平面。在那些情况中的一些情况下，遮光构件16的平面是水平的或者与地面平行。在那些情况中的其他情况下，遮光构件16的平面相对于地面倾斜。例如，平面可以向前倾斜，使得遮光构件16的前边缘63比遮光构件16的后部更接近地面。在一些情况下，平面的定向可以左/右对称。在其他情况下，平面可以朝着头灯11的左侧或者右侧倾斜。在所有这些情况下，即使遮光构件16被倾斜一度、两度、三度、四度、五度、十度或者多于十度，遮光构件16仍然被视为在使用期间与地面“大体上平行”。
在一些情况下，遮光构件16从平面偏离。例如，可以有遮光构件16的某一总体弯曲或者在遮光构件16上的特定位置处的某一局部化弯曲，诸如卷曲、波浪或者波状。
在一些情况下，遮光构件16朝着凹反射器3横向延伸。在一些情况下，遮光构件16和凹反射器3限定朝着透镜2打开的体积，其中体积的开口与透镜2的顶部一半大体上重合。在这些情况中的一些情况下，体积的开口可以略微小于或者略微大于透镜2的顶部一半。在一些情况下，遮光构件16在头灯11的纵轴处或者附近。
在一些情况下，遮光构件16可以一直向外延伸至凹反射器3这样的延伸可以完全在遮光构件16的周界的相关部分周围或者可以出于间隙、通风或者其他原因而可选地包括一个或者多个间断。在其他情况下，遮光构件16可以向外延伸至、但是未接触凹反射器3。
除非另外说明，可以将词语“基本上”和“基本上地”的使用理解成包括精确关系、条件、布置、定向和/或其他特性及其偏差，如本领域的技术人员所理解的那样，到此类偏差不会在实质上影响公开的方法和系统的程度。
遍及本公开全文，可以将用以修饰名词的冠词“一”或“一个”的使用理解成为了方便起见而使用，并且该使用包括被修饰名词中的一个或不止一个，除非另外具体地说明。
可以将通过图被描述和/或描绘为与其他事物通信、相关联和/或作为基于其他事物的元件、部件、模块和/或其部分理解成以直接和/或间接的方式这样通信、相关联和/或作为基础，除非在本文中另外规定。
虽然已相对于其特定实施例描述了所述方法和系统，但它们不受此限制。根据以上教导，很明显，许多修改和变更可以变得清楚。本领域的技术人员可以进行本文所述和所示部分的细节、材料和布置方面的许多附加改变。
词汇表：上述标号的非限制概括
1 头灯 2 透镜
3 凹反射器 4 遮光板
5 折叠镜 6 近光反射器
7 近光LED阵列 8 远光LED阵列
10 壳 11 头灯
16 遮光构件 21 透镜的平面侧
22 透镜的凸侧部 23 透镜的凸缘
24 壳中的沟槽 25 壳中的凹口
F1 凹反射器的第一焦点 F2 凹反射器的第二焦点
H 远光输出的有代表性的射线 L 近光输出的有代表性的射线
Z 纵轴
41 遮光板的水平横边缘
42 遮光板的水平横边缘
61 遮光构件的水平横边缘
62 遮光构件的水平横边缘
63 遮光构件的前边缘
100 遮光构件

Claims (14)

1.一种产生近光和远光并且具有大体上水平纵轴（Z）的头灯（1；11），包括：
透射透镜（2），光经过所述透射透镜（2）离开所述头灯；
凹反射器（3），其从近光源（7）接收近光的光并且将反射的近光的光引向所述透镜（2），其中所述近光源（7）定位在所述凹反射器（3）的第一焦点处，并且所述透射透镜（2）的焦点与所述凹反射器（3）的第二焦点重合；
截止边缘（4；5；63），与所述透镜（2）纵向相邻设置，包括阻挡反射的近光的光的一部分并且在反射的近光的光中形成亮/暗边缘的边缘；
静止镜（5），与所述截止边缘（4；5；63）的边缘邻近设置，所述镜（5）从远光源（8）直接接收远光的光并且将反射的远光的光引向所述透镜（2），反射的远光的光无亮/暗边缘，其中所述截止边缘（4；5；63）由所述静止镜（5）的上边缘限定，并且其中从远光源（8）发射的所有光被引向透镜（2），
其中所述头灯没有另外的反射表面设置于从静止镜（5）接收的光的路径中。
2.根据权利要求1所述的头灯（1），其中所述截止边缘（4；5；63）由遮光板（4）的顶边缘限定，所述遮光板（4）与所述纵轴（Z）大体上垂直设置并且从所述静止镜（5）横向水平延伸。
3.根据权利要求1所述的头灯（11），
其中所述截止边缘（4）由遮光构件（16）的前边缘（63）限定；并且
其中所述遮光构件（16）被定位用于防止来自所述近光源（7）的光去往所述静止镜（5）的下边缘以下。
4.根据权利要求1所述的头灯（1；11），其中所述截止边缘（4）由与近光光源LED阵列（7）和远光LED光源LED阵列（8）中的至少一个热连通的散热器（200）的横边缘限定。
5.根据权利要求1所述的头灯（1；11），其中所述截止边缘（4）在它的水平横边缘（41，42；61，62）处背离所述凹反射器（3）并且朝着所述透镜（2）弯曲。
6.根据权利要求1所述的头灯（1；11），还包括大体上水平并且与所述纵轴（Z）邻近设置的遮光构件（100）；
其中所述凹反射器（3）在所述遮光构件（100）以上向上延伸；并且
其中在所述凹反射器（3）与所述遮光构件（100）之间朝着所述透镜（2）反射近光的光。
7.根据权利要求6所述的头灯（1；11），
其中所述遮光构件（100）和所述凹反射器（3）限定朝着所述透镜（2）打开的体积；并且
其中所述体积的开口与所述透镜（2）的顶部一半大体上重合。
8.根据权利要求6所述的头灯（1；11），
其中所述凹反射器（3）包括椭圆体的顶部一半的一部分；并且
其中所述遮光构件（100）是平面的并且等分所述椭圆体以限定所述顶部一半的边界。
9.根据权利要求6所述的头灯（1；11），其中所述遮光构件（100）限定包括反射表面的辅助反射器（6）。
10.根据权利要求6所述的头灯（1；11），其中所述遮光构件（100）包括散热器（200）的拐角。
11.根据权利要求1所述的头灯（1；11），
其中所述凹反射器（3）沿着所述纵轴（Z）具有第一和第二焦点（F1，F2）；
其中所述近光的光与所述第一焦点（F1）邻近始发；并且
其中所述静止镜（5）与所述第二焦点（F2）邻近设置。
12.根据权利要求1所述的头灯（1；11），
其中所述近光源（7）是近光LED阵列；
其中所述远光源（8）是远光LED阵列；并且
其中所述远光源（8）设置于所述近光源（7）与所述透镜（2）之间。
13.根据权利要求1所述的头灯（1；11），其中所述透镜（2）具有面向所述凹反射器（3）的大体上平面的侧部（21）并且具有背向所述凹反射器（3）的凸侧部（22）。
14.根据权利要求1所述的头灯（1；11），其中所述透镜（2）具有与所述静止镜（5）邻近设置的焦点。
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