CN107366865B - 双光路形成型投射光学系统、投射前照灯和车辆 - Google Patents

双光路形成型投射光学系统、投射前照灯和车辆 Download PDF

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Abstract

一种双光路形成型投射光学系统、投射前照灯以及车辆，双光路形成型投射光学系统可包括：反射器，该反射器允许从光源产生的光形成为反射至向上引导的向上路径的下部反射光以及反射至向下引导的向下路径的上部反射光；棱镜透镜，该棱镜透镜允许上部反射光发射为棱镜近光束，在棱镜近光束中向下路径改变为向上路径，并且允许棱镜近光束通过改变上部反射光的入射角而改变为棱镜远光束；以及非球面透镜，该非球面透镜用于通过允许棱镜近光束被添加至下部反射光而生成近光束，并且通过允许棱镜远光束被添加至下部反射光而生成远光束。

Description

双光路形成型投射光学系统、投射前照灯和车辆
相关申请的交叉引证
本申请要求于2016年5月13日提交的韩国专利申请第10-2016-0058828号的优先权，通过引证将其全部内容结合于此以用于所有目的。
技术领域
本发明涉及一种投射前照灯，并且更具体地，涉及一种能够使用已由于遮光板的阻挡而被丢弃的光的双光路形成型投射光学系统以及应用该投射光学系统的投射前照灯和车辆。
背景技术
通常，车辆前照灯使用安装在具有薄的厚度的半球形反射器的中心的光源作为光源，并且该车辆前照灯以这样的方式配置，即，照射光源的方向通过由驾驶员对开关的操纵而被调节至远光束状况或近光束状况。
这种前照灯中的投射前照灯采用投射光学系统，在该投射光学系统中，灯本身构成为单元。
作为实例，投射前照灯包括：光源；反射器，该反射器形成椭圆反射面，在该椭圆反射面上，光源的灯丝形成为第一焦点，并且来自光源的光被反射；投射支架，该投射支架在通过遮光板阻挡光的一部分的同时，形成第二焦点；非球面透镜，该非球面透镜允许光穿过其中透射；以及灯透镜(或外透镜)，该灯透镜允许光穿过其中透射并且随后照亮道路表面。在这种情况下，一组光源、反射器、投射支架以及非球面透镜被称为投射光学系统。具体地，作为用于阻挡反射器的上部的光源的截止部件的遮光板是用于满足要求光源应被照射在近光束区域内的法律法规的必备部件。
因此，根据投射前照灯，在位于反射器的椭圆反射面的第一焦平面的光源中生成的光在椭圆反射面上反射，反射的光穿过第二焦点并且通过非球面透镜透射，并且随后，通过非球面透镜透射的光通过灯透镜照射至前方道路表面。然而，应用于投射前照灯的投射光学系统以低发光效率的方式实现，并且因此大量光未被使用。
从投射光学系统的效率的以下计算公式中，可看出低发光效率。
投射光学系统的效率(％)＝灯透镜的透射率×非球面透镜的透射率×遮光板的效率×反射器的反射率×(反射器的有效立体角(solid angle)/光源的有效立体角)
在透镜的透射率表示透射因子时，遮光板的效率表示阻挡因子，并且反射镜的反射率表示反射因子。
例如，如果光源的有效立体角为12.56球面度(sr)，反射器的有效立体角为9.93球面度，反射器的反射率为85％，遮光板的效率为60％，非球面透镜的透射率为85％，并且灯透镜的透射率为88％，则投射光学系统的效率(％)如下：
0.3016＝0.88×0.85×0.6×0.85×(9.93/12.56)
其中，符号“×”是乘号。
从其可看出，为了改进30.2％的低发光效率，透射因子、阻挡因子以及反射因子中的所有或每一个都必须提高。然而，透射率和反射率的提高是非常困难的技术。此外，由于需要遮光板阻挡在反射器上反射的并且向下引导的上部反射光以满足相关法律法规，所以由于相关法律法规的限制，通过上部反射光不被阻挡的方式提高遮光板必然困难。
因此，在具有30.2％的低发光效率的投射光学系统应用作为投射前照灯的车辆中，近光束的光量必然低，并且进一步具有这种低光量的近光束使得难以满足驾驶员(其希望确保较亮的前方视野)在夜晚驾驶时的需求。
在本发明的该背景部分中公开的信息仅用于增强对本发明的整体背景的理解并且不得被视为承认或任何形式地暗示该信息构成对于本领域技术人员而言已知的现有技术。
发明内容
本发明的各方面旨在提供一种双光路形成型投射光学系统，该光学系统可在根本不必提高难以提高的透射因子、阻挡因子和反射因子的情况下，通过光路经由偏光角棱镜透镜的转换，通过利用反射器在照射光束中的上部和下部上反射的光来显著提高投射光学系统的发光效率，并且可通过均具有高光量的近光束和远光束而在夜晚提供更亮的前方视野，该高光量的近光束和远光束是通过将在反射器的上部反射的光(当应用遮光板时，其已被阻挡并且因此未被使用)添加至近光束和远光束的光量而形成的。此外，提供一种应用投射光学系统的前照灯和车辆。
本发明的其他目标和优点可通过以下描述来理解，并且参考本发明的实施方式将变得显而易见。另外，对于本发明所属领域中的技术人员而言显而易见的是，本发明的目标和优点可通过要求保护的方法及其组合来实现。
根据本发明的用于获得如上所述的目的的一个方面，本发明的各方面旨在提供双光路形成型投射光学系统，该光学系统包括：反射器，该反射器允许从光源产生的光同时形成为反射至向上引导的向上路径的下部反射光以及反射至向下引导的向下路径的上部反射光；棱镜透镜，该棱镜透镜允许上部反射光发射为棱镜近光束，在棱镜近光束中向下路径改变为向上路径，并且棱镜透镜允许通过改变上部反射光的入射角而使得棱镜近光束改变为棱镜远光束；以及非球面透镜，该非球面透镜用于通过允许棱镜近光束被添加至下部反射光而生成近光束，并且通过允许棱镜远光束被添加至下部反射光而生成远光束。
在示例性实施方式中，下部反射光的路径形成在棱镜近光束的路径和棱镜远光束的路径上方，并且棱镜透镜的旋转引起入射角的改变。
在示例性实施方式中，棱镜透镜被细分为：形成入射角的光源入射面，形成输出角的光源输出面，与光源输出面相对的光源反射面，以及与光源入射面相对的棱镜形成面，其中，光源入射面正交于光源输出面。
在示例性实施方式中，补偿透镜在非球面透镜旁边在从引导至非球面透镜的下部反射光的路径偏离的位置中位于非球面透镜与棱镜透镜之间，其中，补偿透镜补偿棱镜近光束和棱镜远光束中的每一个。
在示例性实施方式中，反射器形成为形成用于反射下部反射光和上部反射光中的每一个的反射面的漏斗状，其中，反射面形成为椭圆形状。
在示例性实施方式中，反射器与非球面透镜通过投射支架连接，棱镜透镜位于投射支架的内部空间中，围缘与投射支架耦接，并且围缘维持投射支架与非球面透镜的组装状况。
根据本发明的用于获得如上所述的目的的另一方面，本发明的各方面旨在提供一种投射前照灯，该投射前照灯包括：投射光学系统，该投射光学系统包括：反射器，该反射器允许从光源产生的光同时形成为下部反射光和上部反射光；棱镜透镜，该棱镜透镜允许上部反射光通过改变入射角而改变为棱镜近光束和棱镜远光束；非球面透镜，该非球面透镜用于生成棱镜近光束被添加至下部反射光的近光束，并且生成棱镜远光束被添加至下部反射光的远光束；投射支架，用于连接反射器与非球面透镜，同时允许棱镜透镜位于投射支架的内部空间中；补偿透镜，位于非球面透镜旁边以补偿棱镜近光束和棱镜远光束中的每一个；以及围缘，与非球面透镜所位于的投射支架耦接；灯透镜，用于向前照射从投射光学系统发射的近光束和远光束中的每一个；以及灯壳体，灯透镜耦接至该灯壳体。
在示例性实施方式中，投射前照灯进一步包括：端子连接器，该端子连接器设置在灯壳体中以允许向投射光学系统提供电力并且允许输入控制信号；以及透镜致动器，该透镜致动器设置在灯壳体中以选择投射光学系统的近光束和远光束中的一个。
在示例性实施方式中，投射前照灯进一步包括：自适应远光束(ADB，adaptivedriving beam)遮光板，该自适应远光束遮光板用于在投射光学系统的远光束中形成阴影区。
此外，根据本发明的用于获得如上所述的目的的又一方面，本发明的各方面旨在提供一种包括投射前照灯的车辆，该投射前照灯包括投射光学系统，其中，该投射光学系统包括：反射器，该反射器允许从灯泡产生的光的路径同时形成为下部反射光和上部反射光；棱镜透镜，该棱镜透镜允许上部反射光通过改变入射角而改变为和棱镜远光束；非球面透镜，该非球面透镜用于生成棱镜近光束被添加至下部反射光的近光束，并且生成棱镜远光束被添加至下部反射光的远光束；投射支架，用于连接反射器与非球面透镜同时允许棱镜透镜位于投射支架的内部空间中；补偿透镜，位于非球面透镜旁边以补偿棱镜近光束和棱镜远光束中的每一个；以及围缘，与非球面透镜所位于的投射支架耦接，并且其中，投射前照灯应用为车辆的左右两侧上的前灯。
在示例性实施方式中，投射前照灯进一步包括：自适应远光束(ADB)遮光板，其中，该ADB遮光板在投射光学系统的远光束中形成阴影区。
根据本发明的这种投射前照灯，投射光学系统在其内部形成双光路，从而实现以下优势和效果。
首先，因为光路可通过棱镜透镜改变，所以在满足与投射前照灯相关的法律法规的同时，光源的利用率以与应用遮光板时的相同效果显著增加。第二，因为在反射器的上部上反射的光(当应用遮光板时，其已被丢弃)通过棱镜的作用而被添加至近光束和远光束的光量，使得投射前照灯的发光效率大大提高。第三，通过棱镜透镜的应用，能够在没有提高包括透射因子、阻挡因子和反射因子的技术方法的任何困难的情况下，提高投射前照灯的性能。第四，因为棱镜透镜的光路被添加至传统近光束路径并形成双光路，所以相比较传统近光束，近光束的性能增强高达约45％。第五，可仅通过改变棱镜透镜的光路来实现从远光束向近光束的切换和从近光束向远光束的切换，扩展了双功能。第六，可通过将补偿透镜与棱镜透镜相关联而轻易进行来自棱镜的光的色度分离和预定不期望的角度的补偿。第七，也能够通过将具有ADB功能的棱镜遮光板与棱镜透镜相关联来中断自适应远光束(ADB)功能。
本发明的方法和装置具有从附图中将显而易见或在附图中更详细地提出的其他特征和优点，附图被结合在此，并且与以下详细描述一起用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的双光路形成型投射光学系统的内部构造的视图；
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的应用于投射光学系统的反射器的实例的视图；
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的应用于投射光学系统的棱镜透镜的实例的视图；
图4是根据本发明的示例性实施方式的双光路形成型投射光学系统的外观的立体图；
图5是示出根据本发明的示例性实施方式的双光路形成型投射光学系统应用至的投射前照灯的构造的视图；
图6是示出根据本发明的示例性实施方式的投射前照灯的近光束操作状态的视图；
图7是示出根据本发明的示例性实施方式的投射前照灯应用于车辆的状态以及由近光束形成的车辆前方的视野的视图；
图8是示出根据本发明的示例性实施方式的投射前照灯的远光束操作状态的视图；
图9是示出根据本发明的示例性实施方式的投射前照灯应用于车辆的状态以及由远光束形成的车辆前方的视野的视图；
图10是示出自适应光束调整(ADB)遮光板应用于根据本发明的示例性实施方式的用于ADB模式的投射光学系统的实例的视图；以及
图11是示出根据本发明的示例性实施方式的投射前照灯应用于车辆的状态以及在激活远光束的过程中实现ADB模式的视图。
应理解，附图不一定按比例绘制，呈现了例证本发明的基本原理的各种特征的略微简化图示。如在此公开的本发明的具体设计特征(例如，包括具体尺寸、方位、位置以及形状)将部分地由具体预期应用和使用环境确定。
在附图中，贯穿附图的一些图，参考标号指的是本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方式，本发明的实例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是将理解的是，本说明并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。
参考图1，投射光学系统9包括光源10、反射器20、投射支架30、非球面透镜50、围缘(sitting rim)60、棱镜透镜70以及补偿透镜80。
光源10是用于生成光的可包括灯丝的光源，并且该光源与反射器20耦接。光源10从反射器20的后侧耦接并且位于反射器的中心，而投射支架30耦接在反射器的前方。投射支架30连接反射器20与非球面透镜50，并且用作从反射器20反射的光移动通过的路径。非球面透镜50允许在反射器20的下部反射面21a上反射的下部反射光穿过其中透射。围缘60包括环形圈并且保持投射支架30与非球面透镜50之间的接合状态。
棱镜透镜70被细分为四个表面，即，光源入射面71、光源输出面73、光源反射面75以及棱镜形成面77。光穿过棱镜透镜70的路径通过光源入射面71的透射形成入射路径的折射，通过光反射面75的反射形成反射路径的偏转，并且通过光源输出面73的透射形成输出路径的折射，其中，通过输出路径的折射从光源输出面73发射的光相对于入射角转动90度。
在棱镜透镜70将在反射器20的上部反射面21b上反射的上部反射光传递至非球面透镜50的步骤之前，补偿透镜80在一位置处执行从棱镜透镜70输出的光的色度分离以及不期望的光的角度的补偿。
因此，投射光学系统9形成双光路，在该双光路中，已被遮光板阻挡且未被利用的上部反射光可通过棱镜透镜70的作用而与下部反射光混合。
作为实例，当操作投射光学系统9时，用作光源的光源10生成光。所生成的光分别在反射器20的下部和上部上反射，其中，下部反射光在向上方向上反射并且随后直接投射至非球面透镜50，使得它形成为近光束路径，同时上部反射光在向下方向上反射并且通过棱镜透镜70偏转至向上方向并且随后通过补偿透镜80投射至非球面透镜50，使得它形成为棱镜路径。近光束路径的光和棱镜路径的光通过非球面透镜50透射，并且照射在非球面透镜50的前方。
投射光学系统9可通过围绕反射器20分别改变上部反射光的输出角，其中，下部反射光在向上方向上反射并且随后投射。棱镜近光束允许近光束的光量增加，同时棱镜远光束允许近光束形成为远光束。
参考图2，反射器20形成为漏斗状并包括：反射面21、灯泡孔22以及前反射器凸缘23-1和后反射器凸缘23-2。反射面21形成为围绕位于其中心的光源10的灯丝的椭圆形状，并且反射面被划分为下部反射面21a(为灯丝下方的下部空间)以及上部反射面21b(为灯丝上方的上部空间)。灯泡孔22形成为刺穿反射面21，使得灯泡10的灯丝适配在其中。前反射器凸缘23-1和后反射器凸缘23-2形成在反射面21的两个端部上，其中，前反射器凸缘23-1与投射支架30耦接，而后反射器凸缘23-2与投射前照灯的壳体耦接。
参考图3，棱镜透镜70是恒定偏光角类型的棱镜透镜，该棱镜透镜通过将其细分为四个表面，即，光源入射面71、光源输出面73、光源反射面75和棱镜形成面77，而将偏光角维持为90o，使得入射角与输出角彼此正交(彼此成直角)。例如，顶点A在光源入射面71与光源输出面73之间的角度为90度，顶点B在光源入射面71与光反射面75之间的角度为75度，顶点C在光源反射面75与棱镜形成面77之间的角度为135度，并且顶点D在棱镜形成面77与光源输出面73之间的角度为60度。因此，棱镜透镜70被细分为由光源入射面71和光源输出面73形成的三角形以及由光源输出面73和棱镜形成面77形成的三角形。
参考图4，投射光学系统9包括：外部部件，该外部部件包括反射器20、投射支架30、非球面透镜50以及围缘60；以及内部部件，该内部部件包括灯泡10、棱镜透镜70以及补偿透镜80。
投射支架30包括后支架凸缘33-2和前支架突起33-3，其中，投射支架通过后支架凸缘33-2螺钉(或螺栓)紧固至反射器20的前反射器凸缘23-1并且前支架突起33-3与围缘60的组装孔60-1耦接，从而使得前部(非球面透镜50装配至该前部)被紧固。因此，投射光学系统9中的反射器20与非球面透镜50的组装状态通过投射支架30的作用而被稳固保持。
光源10通过反射器20的灯泡孔22牢固地结合至反射器20，以便防止它脱离组装状态。棱镜透镜70安装为利用投射支架30的内部空间结构可旋转约30度，并且补偿透镜80竖直直立以便利用投射支架30的内部空间结构邻接非球面透镜50的下部。在本发明的情况中，补偿透镜80与非球面透镜50重叠的部分被限制为位于下部反射光通过其投射至非球面透镜50的路径的下侧上。
参考图5，投射前照灯1包括投射光学系统9，该投射光学系统包括灯壳体3、灯透镜5、调整螺栓6、端子连接器7以及棱镜透镜70作为其主要部件，通过棱镜透镜70形成双光路。
灯壳体3形成安装有投射光学系统9的内部结构，并且灯壳体包括适合于车辆的安装结构的外部形状，在该安装结构中，投射前照灯1安装作为前照灯。灯透镜5与灯壳体3的正面耦接，并且朝向车辆的前方照射从投射光学系统9发射的光以确保驾驶员的前方视野。调整螺栓6设置在灯壳体3中以调整用于将投射光学系统9安装至车辆的角度等。端子连接器7连接至用于提供在投射前照灯1操作时的电力的电路，并且用于在远光束与近光束之间转换。
投射光学系统9包括光源10、反射器20、投射支架30、非球面透镜50、棱镜透镜70、透镜致动器70-1以及补偿透镜80。因此，投射光学系统9与通过图1至图4描述的投射光学系统9相同。
然而，区别在于：棱镜透镜70与通过利用灯壳体3的结构安装的透镜致动器70-1一起配置，并且投射支架30具有改变为使得透镜致动器70-1与棱镜透镜70相关联的结构。因此，当透镜致动器70-1将棱镜透镜70旋转约30°时，棱镜路径可被划分为棱镜近光束和棱镜远光束。棱镜近光束通过与近光束路径中的近光束组合而形成近光束，而棱镜远光束通过与近光束路径中的近光束组合而形成远光束。作为实例，透镜致动器70-1可以是步进马达或电磁阀。
另一方面，图6和图7示出投射前照灯1的近光束操作状态。
参考图6，当投射前照灯1通过由驾驶员对开关的操纵而被操作时，近光束被设为默认。即，驾驶员的开关操作信号通过端子连接器7传递以打开光源10，同时由于透镜致动器70-1保持处于其初始状态，棱镜透镜70保持处于其初始位置。此时，棱镜透镜70的初始位置也指的是与30度(出现远光束的角度)相比的零度。
通过作为光源的光源10生成的光在反射器20的下部反射面21a上被反射为下部反射光并且向上弯曲，并且同时它也在反射器20的上部反射面21b上被反射为上部反射光并且向下弯曲。然后，下部反射光直接投射至非球面透镜50并且通过非球面透镜50透射作为近光束LB。同时，上部反射光通过棱镜透镜70通过上部反射光的路径的转换而投射至补偿透镜80。在从棱镜透镜70发射的光经受色度分离以及预定不期望的角度的补偿之后，通过补偿透镜80透射的光投射至非球面透镜50，并且随后，透射通过非球面透镜50而作为棱镜近光束PLB。然后，通过非球面透镜50透射的近光束LB和棱镜近光束PLB通过灯透镜5透射并且向前照射，生成近光束。
参考图7，可看出高光量的近光束200(其中，近光束LB与棱镜近光束PLB彼此组合)向车辆100的前方照射更多的光能，使得前方视野变得更亮并且同时出现光能向车辆100的侧面的延伸，使得侧面延伸视野200-1的亮度也进一步改进。该结果已被实验证明。
另一方面，图8和图9示出投射前照灯1的远光束操作状态。在下文中，假设从近光束状态切换为远光束。
参考图8，驾驶员的开关操作信号通过端子连接器7传递，并且因此，透镜致动器70-1操作以便将棱镜透镜70旋转约30度，使得棱镜透镜70从其初始位置改变为旋转30度的位置。因此，当上部反射光相对于棱镜透镜70的入射角也改变30度，但是仍然维持90度的偏光角时，棱镜透镜70的输出角向底部下降30度(相比较0度)。
通过作为光源的光源10生成的光在反射器20的下部反射面21a上被反射为下部反射光并且向上弯曲，并且同时它也在反射器20的上部反射面21b上被反射为上部反射光并且向下弯曲。然后，下部反射光直接投射至非球面透镜50并且通过非球面透镜50透射作为近光束LB。同时，上部反射光以远光束的入射角(与近光束的入射角相比弯曲30度)进入棱镜透镜70，并且因此，远光束的输出角的路径改变为低于近光束的输出角的上侧30度，使得上部反射光投射至补偿透镜80的下部。然后，在从棱镜透镜70发射的光经受色度分离以及预定不期望的角度的补偿之后，通过补偿透镜80透射的光投射至非球面透镜50，并且随后，通过非球面透镜50透射作为棱镜远光束PHB。然后，通过非球面透镜50透射的近光束LB和棱镜远光束PHB通过灯透镜5透射并且向前照射，生成远光束。
参考图9，可看出高光量的远光束300(其中，近光束LB与棱镜远光束PHB彼此组合)向车辆100的前方照射更多光能，使得前方视野变得更亮并且确保前方视野的性能也进一步改进。该结果已被实验证明。
图10和图11示出了应用自适应远光束(adaptive driving beam)(ADB)遮光板40-1的投射光学系统9实现ADB模式的实例。在本发明的情况中，ADB模式指的是在激活远光束的过程中，通过前照灯形成阴影区的操作。
参考图10，投射光学系统9包括应用于投射支架30的ADB遮光板40-1。ADB遮光板40-1定位为与投射支架30的内部空间内的棱镜透镜70相关，并且ADB遮光板40-1的外观通过改变其内部角度和形状而形成为花生状(peanut shape，束腰形)，以便形成阴影区形成面40-1A，使得当操作ADB模式时，形成阴影区。ADB遮光板40-1连接至透镜致动器70-1，该透镜致动器旋转棱镜透镜(70)以使其移动，或者以另外方式分离ADB致动器或ADB电磁阀应用于ADB遮光板，使得ADB遮光板的操作由开关的操纵控制。
因此，与通过图1至图9描述的投射光学系统9相似(除了ADB遮光板40-1以外)，该投射光学系统9也包括灯泡10、反射器20、投射支架30、非球面透镜50、围缘60、棱镜透镜70以及补偿透镜80。
参考图11，当配备有投射前照灯1的车辆100的驾驶员在运行车辆的过程中，发现即将到来的车辆100-1时，他/她切换到ADB模式，其中，通过高光量的远光束300确保前方视野。然后，ADB遮光板40-1的阴影区形成面40-1A阻挡被投射至非球面透镜50的光的一部分，使得高光量的远光束300改变为形成阴影区400-1的ADB远光束400。因此，车辆100的高光量的远光束300不影响即将到来的车辆100-1。即将到来的车辆100-1的驾驶员不必忍受由于刺眼光线而带来的不便。
如上所述，根据本示例性实施方式的投射前照灯包括：双光路形成型投射光学系统9，该光学系统包括：反射器20，在该反射器上，从灯泡10生成的光同时形成为反射至向上引导的向上路径的下部反射光以及反射至向下引导的向下路径的上部反射光；棱镜透镜70，上部反射光通过该棱镜透镜发射作为棱镜近光束，在该棱镜近光束中，向下路径改变为向上路径；以及非球面透镜50，用于通过将棱镜近光束添加至下部反射光来照射近光束，其中，该光学系统应用于用于车辆的前照灯，并且通过允许棱镜透镜70利用在现有技术的操作过程中由于被遮光板阻挡而可能未被利用的光作为用于近光束和远光束的光量而增强使用光能的效率，并且在根本不必提高难以提高的透射因子、阻挡因子和反射因子的情况下，显著提高投射前照灯1的发光效率。
为了便于所附权利要求中的解释和准确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前方、“后方”、“背部”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”以及“向后”用于参考如图中显示的示例性实施方式的特征的位置来描述这些特征。
为了说明和描述的目的，已经呈现了本发明的特定示例性实施方式的上述描述。它们并非旨在是穷举的或者将本发明限制于所公开的确切形式，并且显然，根据上述教导，可进行许多修改和变型。选出并描述了示例性实施方式以便解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够做出并利用本发明的各种示例性实施方式以及本发明的各种替换和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (16)

1.一种双光路形成型投射光学系统，包括：
反射器，所述反射器允许从光源产生的光形成为反射至向上引导的向上路径的下部反射光以及反射至向下引导的向下路径的上部反射光；
棱镜透镜，所述棱镜透镜允许所述上部反射光发射为棱镜近光束，在所述棱镜近光束中所述向下路径改变为所述向上路径，并且所述棱镜透镜允许通过改变所述上部反射光的入射角而使得所述棱镜近光束改变为棱镜远光束；以及
非球面透镜，所述非球面透镜用于通过允许所述棱镜近光束被添加至所述下部反射光而生成近光束，并且通过允许所述棱镜远光束被添加至所述下部反射光而生成远光束，
其中，所述棱镜透镜的旋转引起所述入射角的改变，
其中，所述棱镜透镜的所述入射角与输出角彼此正交，
其中，所述棱镜透镜被细分为：形成所述入射角的光源入射面、形成所述输出角的光源输出面、与所述光源输出面相对的光源反射面、以及与所述光源入射面相对的棱镜形成面。
2.根据权利要求1所述的双光路形成型投射光学系统，其中，所述下部反射光的路径形成在所述棱镜近光束的路径和所述棱镜远光束的路径上方。
3.根据权利要求1所述的双光路形成型投射光学系统，其中，通过用于远光束操作的信号生成所述棱镜透镜的旋转。
4.根据权利要求1所述的双光路形成型投射光学系统，其中，所述光源入射面正交于所述光源输出面。
5.根据权利要求1所述的双光路形成型投射光学系统，其中，补偿透镜位于所述非球面透镜与所述棱镜透镜之间，并且其中，所述补偿透镜被配置为补偿所述棱镜近光束和所述棱镜远光束中的每一个。
6.根据权利要求5所述的双光路形成型投射光学系统，其中，所述补偿透镜在所述非球面透镜旁边位于从引导至所述非球面透镜的所述下部反射光的路径偏离的位置中。
7.根据权利要求6所述的双光路形成型投射光学系统，其中，所述补偿透镜在所述补偿透镜的上部处接收所述棱镜近光束并且在所述补偿透镜的下部处接收所述棱镜远光束。
8.根据权利要求1所述的双光路形成型投射光学系统，其中，所述反射器形成为形成用于反射所述下部反射光和所述上部反射光中的每一个的反射面的漏斗状，并且其中，所述反射面形成为椭圆形状。
9.根据权利要求1所述的双光路形成型投射光学系统，其中，所述反射器与所述非球面透镜通过投射支架连接，并且所述棱镜透镜位于所述投射支架的内部空间中。
10.根据权利要求9所述的双光路形成型投射光学系统，其中，围缘与所述投射支架耦接，并且所述围缘保持所述投射支架与所述非球面透镜的组装状态。
11.一种投射前照灯，包括：
投射光学系统，所述投射光学系统包括：反射器，所述反射器允许从光源产生的光形成为下部反射光和上部反射光；棱镜透镜，所述棱镜透镜允许所述上部反射光通过改变入射角而改变为棱镜近光束和棱镜远光束；非球面透镜，所述非球面透镜用于生成近光束和远光束，在所述近光束中所述棱镜近光束被添加至所述下部反射光，在所述远光束中所述棱镜远光束被添加至所述下部反射光；投射支架，用于连接所述反射器与所述非球面透镜，同时允许所述棱镜透镜位于所述投射支架的内部空间中；补偿透镜，位于所述非球面透镜旁边以补偿所述棱镜近光束和所述棱镜远光束中的每一个；以及围缘，与所述非球面透镜所位于的所述投射支架耦接；
灯透镜，所述灯透镜用于向前照射从所述投射光学系统发射的所述近光束和所述远光束中的每一个；以及
灯壳体，所述灯透镜耦接至所述灯壳体，
其中，所述棱镜透镜的旋转引起所述入射角的改变，
其中，所述棱镜透镜的所述入射角与输出角彼此正交，
其中，所述棱镜透镜被细分为：形成所述入射角的光源入射面、形成所述输出角的光源输出面、与所述光源输出面相对的光源反射面、以及与所述光源入射面相对的棱镜形成面。
12.根据权利要求11所述的投射前照灯，其中，所述灯壳体包括端子连接器，并且所述端子连接器允许向所述投射光学系统提供电力并且允许输入用于所述近光束与所述远光束之间的转换的控制信号。
13.根据权利要求11所述的投射前照灯，其中，所述灯壳体包括透镜致动器，所述透镜致动器用于致动所述投射光学系统，并且其中，通过驱动所述透镜致动器来选择所述近光束和所述远光束中的一个。
14.根据权利要求11所述的投射前照灯，其中，所述投射光学系统进一步包括自适应远光束遮光板，并且其中，所述自适应远光束遮光板在所述投射光学系统的所述远光束中形成阴影区。
15.一种车辆，包括：
投射前照灯，所述投射前照灯包括投射光学系统，其中，所述投射光学系统包括：反射器，所述反射器允许从光源产生的光的路径形成为下部反射光和上部反射光；棱镜透镜，所述棱镜透镜允许所述上部反射光通过改变入射角而改变为棱镜近光束和棱镜远光束；非球面透镜，所述非球面透镜用于产生近光束和远光束，在所述近光束中所述棱镜近光束被添加至所述下部反射光，在所述远光束中所述棱镜远光束被添加至所述下部反射光；投射支架，用于连接所述反射器与所述非球面透镜，同时允许所述棱镜透镜位于所述投射支架的内部空间中；补偿透镜，位于所述非球面透镜旁边以补偿所述棱镜近光束和所述棱镜远光束中的每一个；以及围缘，与所述非球面透镜所位于的所述投射支架耦接，并且其中，所述投射前照灯应用为所述车辆的两个预定侧部上的前灯，
其中，所述棱镜透镜的旋转引起所述入射角的改变，
其中，所述棱镜透镜的所述入射角与输出角彼此正交，
其中，所述棱镜透镜被细分为：形成所述入射角的光源入射面、形成所述输出角的光源输出面、与所述光源输出面相对的光源反射面、以及与所述光源入射面相对的棱镜形成面。
16.根据权利要求15所述的车辆，其中，所述投射前照灯进一步包括自适应远光束遮光板，并且其中，所述自适应远光束遮光板在所述投射光学系统的所述远光束中形成阴影区。
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