CN109990247A - 一种远近光同体式汽车前照灯总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远近光同体式汽车前照灯总成，包括相互独立的远光照明装置与近光照明装置，近光照明装置引入了相应的分光反射器。本发明的目的在于：针对现有远光灯与近光灯一体式汽车前照灯产品存在的，通过光线阻挡方式实行远光照明与近光照明之间切换，导致光能利用率不高的问题；以及通过在投射透镜上做微小结构处理，导致车灯加工制造难度大的问题，提供一种新型远近光同体式汽车前照灯总成。该车灯结构采用了相互独立的近光照明装置与远光照明装置，并在近光照明装置中引入了相应的分光反射器，不但能够提高车灯光源的光能利用率，还增加了车灯的设计自由度，能灵活地控制照明光线的投射分布，有利于满足近光照明的要求。
Description
技术领域
本发明属于汽车前照灯总成技术领域。具体地，涉及一种将远光照明装置与近光照明装置相互集成的汽车前照灯总成。
背景技术
在汽车照明技术领域中，为了实现不同的行驶环境下的不同照明，目前的照明灯具通常是包括远光照明和近光照明。就远光灯而言，其照射范围宽、照射距离远，能够为驾驶员提高较为广阔的可视区域。然而，也正是因为其照射范围宽和照射距离远的问题，可能会对其他车辆的正常行驶造成极为不利的影响。所以，在车辆的照明装置中引入了照射范围和照射距离都较小的近光灯结构。如此，通过远近光灯之间的切换配合使用，保证车辆在照明条件不佳的环境下能够正常的行驶。
目前有一种远光灯与近光灯一体式的汽车前照灯产品，其基于单一光源，并在车灯内部设置一可移动的光线阻挡部件结构，藉由控制光线阻挡部件的移动，以实行远光照明与近光照明之间的切换。然而，由于光源发出的光线中，有一部分光线被阻挡，所以在一定程度上造成了光能损失，降低了车灯的光能利用率。
并且，近光照明时，上述光线被阻挡的区域，通过投射透镜的投射，会在近光照明场的明暗截止线上方，形成一个绝对暗区，导致无法满足强制标准。为了达到近光照明场明暗截止线上方微弱照明的标准，通常会在投射透镜上做一些微小结构处理，从而实现使部分光线投射到相关区域的目的，这就对投射透镜的加工精度提出了很高的要求，带来了较高的设计和制造成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有远光灯与近光灯一体式汽车前照灯产品存在的，通过光线阻挡方式实行远光照明与近光照明之间切换，导致光能利用率不高的问题；以及通过在投射透镜上做微小结构处理，导致车灯加工制造难度大的问题，提供一种新型远近光同体式汽车前照灯总成。该车灯结构采用了相互独立的近光照明装置与远光照明装置，并在近光照明装置中引入了相应的分光反射器，不但能够提高车灯光源的光能利用率，还增加了车灯的设计自由度，能灵活地控制照明光线的投射分布，有利于满足近光照明的要求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种远近光同体式汽车前照灯总成，包括相互独立的远光照明装置与近光照明装置，所述近光照明装置包括近光光源、与近光光源相配合的近光反射罩及近光投射透镜；所述近光照明装置还包括分光反射器，所述分光反射器上设置有光线入射面、光线反射面及光线出射面，所述分光反射器位于近光光源与近光投射透镜之间，分光反射器的光线入射面位于近近光光源一侧，光线出射面位于近近光投射透镜一侧，光线反射面位于上侧；
近光光源所发出的光线根据路径的不同包括X、Y两类：
X类光线由近光光源射出，经近光反射罩反射，经近光投射透镜射出，最后投射到近光照明场中明暗截止线下方的主照明区域；
Y类光线由近光光源射出，经近光反射罩反射，由光线入射面折射进入分光反射器，在分光反射器中经光线反射面反射，由光线出射面折射出分光反射器，经近光投射透镜射出，最后投射到近光照明场中。
本方案采用相互独立的远光照明装置与近光照明装置，并利用分光反射器设计一种近光照明装置，主要利用其三种光线路径。一种是由反射罩反射直接经投射透镜投射到主照明区域。另一种是，利用分光反射器，将光线投射到主照明区域及明暗截止线上方的补充照明或次要照明区域。相比于传统通过阻挡光线来控制照明区域照度分布的方式，本方案不遮挡光线，所有光线均能得到有效利用，从而提高了光能利用率。具体地，本方案通过分光反射器对光线路径进行引导，使光线能够投射到近光照明场中明暗截止线下方的照明区域，进行主要照明。并且，还能将光线引导并投射到近光照明场中明暗截止线上方的照明区域，进行补充照明，从而省去了在投射透镜上做微小结构处理的必要，降低了车灯的制造与生产难度。总的来讲，本方案通过分光反射器对光线路径进行调整，能够省去光线阻挡部件及投射透镜微小结构所带来的相应问题，从而有利于满足远光与近光照明的要求。
作为分光反射器的优选方案，光线入射面与光线反射面相交，交线形成一轮廓线；所述轮廓线经近光投射透镜投射在近光照明场中的形状，与车灯近光照明要求中的明暗截止线相匹配。
对于传统车灯结构，其明暗截止线由遮挡装置的轮廓所形成，影响光能利用效率。本方案不设置遮挡装置，其明暗截止线为光线入射面与光线反射面的交线所形成的轮廓线。本方案不设置额外的机械装置，具有产品性能稳定、耐用的优点。
作为分光反射器的优选方案，光线入射面与光线反射面相交，交线形成一轮廓线，且光线入射面处设置有遮挡装置；所述轮廓线与遮挡装置轮廓线共同形成的组合轮廓线，经近光投射透镜投射在近光照明场中的形状，与车灯近光照明要求中的明暗截止线相匹配。
本方案所采用的遮挡装置，不同于传统车灯所采用光线阻挡部件。传统的光线阻挡部件，其轮廓线上方的光线被全部遮挡。本方案的遮挡装置仅存在于轮廓线处，用于形成明暗截止线，并不向上延申遮挡光线。
作为分光反射器的优选方案，所述光线出射面上设置有光线第一折射区；使从该区域出射的光线经投射透镜射出后，投射到近光照明场中明暗截止线的下方。
本方案通过在分光反射器上设置光线第一折射区的方式，将光线投射到主照明区域。
作为分光反射器的优选方案，所述光线出射面上设置有光线第二折射区；使从该区域出射的光线经投射透镜射出后，投射到近光照明场中明暗截止线的上方。
本方案通过在分光反射器上设置光线第二折射区的方式，将光线投射到次照明区域。不需要在投射透镜上做微小的结构处理来将光线投射到明暗截止线上方，从而降低了投射透镜的制造难度及布置难度。
作为分光反射器的优选方案，光线在分光反射器中在光线反射面上发生全部反射；所述光线反射面为光学全反射面，或者镀膜反射面。
将光线反射面设计为全反射面，不存在溢出的光线，从而使光线的路径被精准控制。可以通过折射率与入射角度的关系，使入射到反射面的光线发生全反射。另外，还可通过镀反射膜的方式使光线发生全部反射。
作为近光照明装置的优选方案，所述分光反射器的轮廓线位于距离近光投射透镜的焦平面±5mm区域内。
作为近光照明装置的优选方案，所述近光投射透镜为非轴对称透镜。
作为近光照明装置的优选方案，所述近光光源为向上单侧发光光源，所述近光反射罩位于近光光源上方。
作为前照灯总成的优选方案，还包括用于安装在原厂固定架上的照明装置安装架，所述照明装置安装架上设置有远光照明装置安装架及近光照明装置安装架，远光照明装置及近光照明装置分别设置在其安装架上，且远光照明装置及近光照明装置与其安装架之间还设置有散热器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，相比于现有技术，本发明的有益效果是：采用了相互独立的远光照明装置与近光照明装置，并利用分光反射器设计一种近光照明装置，使汽车前照灯总成具有光能利用率高，且生产制造难度低的优点。具体地，相比于传统通过阻挡光线来控制照明区域照度分布的方式，本方案不遮挡光线，所有光线均能得到有效利用，从而提高了光能利用率。本方案通过分光反射器对光线路径进行引导，使光线能够投射到近光照明场中明暗截止线下方的照明区域，进行主要照明。另外，还能将光线引导并投射到近光照明场中明暗截止线上方的照明区域，进行补充照明，从而省去了在投射透镜上做微小结构处理的必要，降低了车灯的制造生产难度。总的来讲，本方案通过分光反射器对光线路径进行调整，能够省去光线阻挡部件及投射透镜微小结构所带来的相应问题，从而有利于满足远光与近光照明要求。
附图说明
图1是原厂固定架、照明装置安装架、远光照明装置、近光照明装置及远近光装饰固定件的结构示意图。
图2是照明装置安装架、远光照明装置及近光照明装置的结构示意图一。
图3是照明装置安装架、远光照明装置及近光照明装置的结构示意图二。
图4是原厂固定架的结构示意图。
图5是远近光装饰固定件的结构示意图一。
图6是远近光装饰固定件的结构示意图二。
图7是照明装置安装架的结构示意图一。
图8是照明装置安装架的结构示意图二。
图9是远光照明装置的结构示意图一。
图10是远光照明装置的结构示意图二。
图11是远光照明装置的俯视结构示意图。
图12是远光照明装置的A-A剖面结构示意图。
图13是远光聚光镜的结构示意图。
图14是远光照明装置的光路示意图。
图15是近光照明装置的结构示意图一。
图16是近光照明装置的结构示意图二。
图17是近光照明装置的俯视结构示意图。
图18是近光照明装置的B-B剖面结构示意图。
图19是分光反射器一种实施方式的结构示意图一。
图20是分光反射器一种实施方式的结构示意图二。
图21是分光反射器另一种实施方式的结构示意图。
图22是近光照明装置的光路示意图。
附图中部件所对应的标记：1-原厂固定架、11-固定架螺孔、2-照明装置安装架、21-安装架螺孔、22-远光照明装置安装架、23-近光照明装置安装架、3-远光照明装置、31-远光散热器、32-远光支架、33-远光聚光镜、34-远光光源、35-远光支架卡块、4-近光照明装置、41-近光散热器、42-近光反射罩、43-近光支架、44-近光投射透镜、45-近光光源、46-分光反射器、461-光线入射面、462-光线反射面、463-光线出射面、4631-光线第一折射区、4632-光线第二折射区、464-轮廓线、465-遮挡装置、5-远近光装饰固定件、51-装饰固定件远光聚光镜安装孔、52-装饰固定件近光投射透镜安装孔、53-远光支架卡扣。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例公开了一种远近光同体式汽车前照灯总成，如图1-3所示，包括相互独立的远光照明装置与近光照明装置。如图15-18所示，所述近光照明装置包括近光光源、与近光光源相配合的近光反射罩及近光投射透镜。如图18所示，所述近光照明装置还包括分光反射器，所述分光反射器为可见光透明材质。如图19-20所示，所述分光反射器上设置有光线入射面、光线反射面及光线出射面。如图18所示，所述分光反射器位于近光光源与近光投射透镜之间，分光反射器的光线入射面位于近近光光源一侧，光线出射面位于近近光投射透镜一侧，光线反射面位于上侧。
如图22所示，近光光源所发出的光线根据路径的不同包括X、Y两类：
X类光线由近光光源射出，经近光反射罩反射，经近光投射透镜射出，最后投射到近光照明场中明暗截止线下方的主照明区域；
Y类光线由近光光源射出，经近光反射罩反射，由光线入射面折射进入分光反射器，在分光反射器中经光线反射面反射，由光线出射面折射出分光反射器，经近光投射透镜射出，最后投射到近光照明场中。
如图22所示，Y类光线根据所投射到的位置不同，又包括Y1类光线及Y2类光线：
如图20所示，所述光线出射面上设置有光线第一折射区，光线第一折射区为一平面，其角度由入射光线角度、分光反射器折射率等因素决定，通过对角度的控制，使Y1类光线由光线第一折射区折射出分光反射器，从该区域出射的光线经投射透镜射出后，投射到近光照明场中明暗截止线的下方。
如图20所示，所述光线出射面上设置有光线第二折射区，光线第二折射区为一曲面，其角度由入射光线角度、分光反射器折射率等因素决定，通过对角度的控制，使Y2类光线由光线第二折射区折射出分光反射器，从该区域出射的光线经投射透镜射出后，投射到近光照明场中明暗截止线的上方。
本实施例的近光照明装置，仅通过引入的分光反射器，即可对光线路径进行调整。该分光反射器通过光学折射与光学反射的组合方式来控制光线的分布，以形成近光照明要求中明暗截止线下方的主照明区域，以及明暗截止线上方的次照明区域或补充照明区域。取代了传统通过光线阻挡方式形成近光照明的方案，同时避免了传统方式具有的光能利用率低，以及制造难度大的问题。当然，光线也可以不经反射罩反射，而直接由光源入射进入分光反射器，但该部分光线效果欠佳，本申请实施例不做详细阐述。
实施例2
在实施例1的基础上，如图19-20所示，本实施例进行优化设计，光线在分光反射器中在光线反射面上发生全部反射。所述光线反射面为光学全反射面，本实施例具体基于分光反射器折射率，并通过调整与光线的角度来实现。或者，光线反射面采用镀膜反射面，以达到全反射效果，来精准控制光线路径。
如图19-20所示，所述光线出射面的第二折射区相对于第一折射区面形突变，使光线入射到第二折射区与第一折射区的角度不同，从而具有不同的折射出射角度，进而实现控制光线路径的目的。或者，第二折射区为雾化表面，同样具有不同的入射及折射角度，以达到第二折射区与第一折射区的出射光线角度不同的目的。
实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，本实施例提供一种形成车灯近光照明要求中的明暗截止线的实施方式。如图19-20所示，光线入射面与光线反射面相交，交线形成一轮廓线。本实施例中采用的轮廓线两端平行，中间为45°过渡连接线。所形成的轮廓线经近光投射透镜投射在近光照明场中的形状，能够与车灯近光照明要求中的明暗截止线相匹配。
实施例4
在实施例1或实施例2的基础上，本实施例提供另一种形成车灯近光照明要求中的明暗截止线的实施方式。如图21所示，光线入射面与光线反射面相交，交线形成一轮廓线，该轮廓线为一直线。且光线入射面处设置有遮挡装置，遮挡装置下边线为直线与45°过渡连接线。所述交线轮廓线与遮挡装置轮廓线共同形成的组合轮廓线，经近光投射透镜投射在近光照明场中的形状，与车灯近光照明要求中的明暗截止线相匹配。
并且，本实施例的遮挡装置上边线与上述交线轮廓线的一侧齐平，使遮挡装置不向上延申，从而能够避免遮挡实施例2中被引导至明暗截止线上方，起补充照明作用的那部分光线。
实施例5
在实施例1的基础上，本实施例进行优化设计，如图15-18所示，具体包括如下方面。所述分光反射器的轮廓线位于距离近光投射透镜的焦平面±5mm区域内。所述近光投射透镜为非轴对称透镜。所述近光光源为向上单侧发光光源，所述近光反射罩位于近光光源上方。光源的发光区域位于反射罩内部或下方；避免了光线向上偏移，从而避免了给对面车辆视野造成影响。
实施例6
在实施例1的基础上，如图1-3所示，本实施例提供一种将远光照明装置与近光照明装置相互集成的结构。
具体地，如图4所示，原厂固定架上布置有四个固定架螺孔。本实施例包括用于安装在原厂固定架上的照明装置安装架，如图7-8所示，照明装置安装架设设置有四个与固定架螺孔相互匹配的安装架螺孔，并采用螺栓相互连接。如图7-8所示，所述照明装置安装架上设置有远光照明装置安装架及近光照明装置安装架，远光照明装置及近光照明装置分别设置在其安装架上。具体地，如图9-10、15-16所示，远光照明装置及近光照明装置与其安装架之间设置有散热器，远光散热器及近光散热器上设置有螺孔，配合远光照明装置安装架及近光照明装置安装架上的螺孔采用螺栓相互连接。
如图9-12所示，本实施例的远光照明装置还包括远光支架、远光聚光镜及远光光源。远光光源安装在远光散热器上，远光支架安装在远光散热器上，且远光光源位于远光支架内部，远光聚光镜安装在远光支架前端。如图13-14所示，本实施例的远光聚光镜采用专利公开文献CN106838824A或CN105737100A中的透镜结构。
如图15-18所示，本实施例的近光照明装置还包括近光支架，近光反射罩安装在近光散热器上，近光光源安装在近光散热器上，并使近光光源位于近光反射罩内部，近光支架安装在近光散热器上，分光反射器安装在近光支架内部，近光投射透镜安装在近光支架前端。
如图5-6所示，本实施例还包括远近光装饰固定件，远近光装饰固定件上设置有远光聚光镜安装孔及近光投射透镜安装孔。远近光装饰固定件上还设置有远光支架卡扣，如图9-10所示，远光支架上设置有远光支架卡块，两者相互配合并安装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：包括相互独立的远光照明装置与近光照明装置，所述近光照明装置包括近光光源、与近光光源相配合的近光反射罩及近光投射透镜；所述近光照明装置还包括分光反射器，所述分光反射器上设置有光线入射面、光线反射面及光线出射面，所述分光反射器位于近光光源与近光投射透镜之间，分光反射器的光线入射面位于近近光光源一侧，光线出射面位于近近光投射透镜一侧，光线反射面位于上侧；
近光光源所发出的光线根据路径的不同包括X、Y两类：
X类光线由近光光源射出，经近光反射罩反射，经近光投射透镜射出，最后投射到近光照明场中明暗截止线下方的主照明区域；
Y类光线由近光光源射出，经近光反射罩反射，由光线入射面折射进入分光反射器，在分光反射器中经光线反射面反射，由光线出射面折射出分光反射器，经近光投射透镜射出，最后投射到近光照明场中。
2.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：光线入射面与光线反射面相交，交线形成一轮廓线；所述轮廓线经近光投射透镜投射在近光照明场中的形状，与车灯近光照明要求中的明暗截止线相匹配。
3.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：光线入射面与光线反射面相交，交线形成一轮廓线，且光线入射面处设置有遮挡装置；所述轮廓线与遮挡装置轮廓线共同形成的组合轮廓线，经近光投射透镜投射在近光照明场中的形状，与车灯近光照明要求中的明暗截止线相匹配。
4.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：所述光线出射面上设置有光线第一折射区；使从该区域出射的光线经投射透镜射出后，投射到近光照明场中明暗截止线的下方。
5.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：所述光线出射面上设置有光线第二折射区；使从该区域出射的光线经投射透镜射出后，投射到近光照明场中明暗截止线的上方。
6.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：光线在分光反射器中在光线反射面上发生全部反射；所述光线反射面为光学全反射面，或者镀膜反射面。
7.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：所述分光反射器的轮廓线位于距离近光投射透镜的焦平面±5mm区域内。
8.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：所述近光投射透镜为非轴对称透镜。
9.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：所述近光光源为向上单侧发光光源，所述近光反射罩位于近光光源上方。
10.根据权利要求1所述的远近光同体式汽车前照灯总成，其特征在于：还包括用于安装在原厂固定架上的照明装置安装架，所述照明装置安装架上设置有远光照明装置安装架及近光照明装置安装架，远光照明装置及近光照明装置分别设置在其安装架上，且远光照明装置及近光照明装置与其安装架之间还设置有散热器。
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