CN1412469A - 投射式头灯 - Google Patents

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Abstract

传统的投射式头灯中,在低光分布下,因为几乎一半光量被光闸挡掉,所以效率很低。此外,只有投射透镜在安装的条件下被看到,有式样陈旧的缺点。在本发明的投射式头灯1中,过所述投射透镜5中心的竖直剖面包括:一凸的前表面和平直的后表面5a。连接所述后表面上的上端和下端的连线相对于垂直方向倾斜。因此,投射透镜5具有棱镜作用,引导整体光束向下。这对于减少光闸4挡掉的光量很有效,并改善了亮度和新颖设计外观。

Description

投射式头灯
发明领域
本发明涉及车灯,更具体地,涉及如头灯或雾灯的照明车灯。特别地,涉及投射式头灯,它包括具有第一焦点和第二焦点的类似球体的反射器;投射透镜;和选择性采用的光闸,光闸将对光分布不需要的部分光挡掉,从而构成一光的分布性质。
背景技术
图7举例示出了现有技术的上述投射式头灯90。它包括一椭圆(类似球体或组合椭圆体)反射器91,其具有第一焦点和第二焦点。光源92,例如卤灯的灯丝和金属卤化物放电管的弧,位于第一焦点处,以便将其聚焦到第二焦点f2。
如果采用投射式头灯90形成低的光束分布,在第二焦点f2附近安置光闸93以挡掉部分对低的光束分不需要的向上的光。投射透镜94的焦点位于光闸93的附近,以向前投射光从而得到所希望的光的分布性质。
然而,在上面所的传统的投射式头灯90中,投射透镜94或唯一能从外侧看到的部分,必然是具有凸的前表面和平直的后表面的凸透镜形式,具有不均匀形状和式样陈旧的缺点。
发明综述
本发明提供了一种投射式头灯,用于解决所述传统问题。该投射式头灯包括:具有第一焦点和第二焦点的反射器;和投射透镜,其焦点位于所述第二焦点附近,用于投射基本位于所述第一焦点的光图像。过所述投射透镜中心的竖直剖面包括:一凸的前表面,位于指向外部的光的投射侧,和一与所述反射器相对的平直的后表面。连接所述后表面上的上端和下端的连线相对于垂直方向倾斜。另一个方案中,投射式头灯包括:具有第一焦点和第二焦点的反射器;和投射透镜,其焦点位于所述第二焦点附近,用于投射基本位于第一焦点的光图像,其中,过所述投射透镜中心的竖直剖面包括:一凸的前表面,位于指向外部的光的投射侧,和一与所述反射器相对的凸的或凹的后表面。
本发明的其他特征和优点可从下述说明和优选实施例中得出。
附图简要说明
从参照附图的如下说明中本发明将被更充分的理解。
图1是本发明的投射式头灯的第一实施例的截面图;
图2是本发明的投射式头灯的第二实施例的截面图;
图3是本发明的投射式头灯的第三实施例的截面图;
图4是本发明的投射式头灯的第四实施例的截面图;
图5示出第四实施例的正视图;
图6是本发明的投射式头灯的第五实施例的截面图;
图7是现有技术的截面图;
优选实施例的详细描述
现在依据示出本发明的投射式头灯的第一实施例的图1详细说明本发明。在本发明中,象现有技术一样,投射式头灯1包括光源2、用于把光源2定位于第一焦点位置的椭圆或圆形反射器3、在第二焦点附近选择安置的光闸4以形成低的光束分。必要时,还可以设置一投射透镜5用于在发光方向对通过反射器3和光闸4成形的光束进行投射。
在本发明中,投射透镜5可以象现有技术那样通过玻璃材料或树脂材料的模具注射成型而制成。近年来,由于耐热性和成形技术的改进,可以成形出非均匀厚度的没有凹陷的薄形投射透镜5。在本发明的第一个实施例中,平的后表面是倾斜的。在过投射透镜5的中心线X的竖直截面中,上端P相对于低端Q在投射式头灯1的发光方向靠前设置。
因此,投射透镜5的作用相当于组合了一个棱镜,向下折射光。因此,来自反射器3的1整体光束能够以某一角度向下折射。鉴于对于举例的用于形成低的光束分布的投射式头灯1的上述作用,低的光束分布的调节基本上是用光闸4挡掉对于该低的光束分布不需要的光部分来完成的,所以,就不包含向上的光。
在本发明中,投射透镜5具有棱镜作用,把来自反射器3的整个反射光向下反射,如上所述,所以,来自反射器3的部分反射光即现有技术中向上的光能被转换为向下或水平的光,因此光闸4挡掉的光量比现有技术减少,导致从投射式头灯1来的投射光量的增加。
图2示出了本发明的投射式头灯1的第二实施例。在第一实施例中,投射透镜5的后表面是平的。与之相反,在第二个实施例中,投射透镜15的后表面15a是竖直截面中过中心线的圆弧。在前述的第一个实施例中,如上所述,来自投射式头灯1的光量能够准确的增加。另一方面,在投射透镜5的上端P,反射器3所反射的光以一平缓的角度α(见图1)进入投射透镜5的后表面,很容易产生表面反射。
考虑上面的状态,在第二个实施例中,投射透镜1的后表面15a的形状具有第一个实施例所述的棱镜作用。此外,反射器3反射的光以尽可能接近直角的角度进入后表面。这对于避免表面反射损失是有效的。特别是,圆弧状后表面的中心R位于第二焦点f2。
如果中心R确定于第二焦点f2,从第二焦点实际要辐射出的光以近乎直角进入投射透镜15,基本没有表面反射。然而,在这种情况下,后表面15a形状的上下部分(圆弧)形状对于中心线X是对称的,这损失了所期望的棱镜作用。因此,圆弧中心确定于大约升高的位置。于是,位于投射透镜15的后表面15a的凹面顶点S处于投射透镜15的上端P附近。
后表面15a形成后,圆弧绕以顶点S与中心R连接的轴Y或几乎与中心线X平行的轴转动,得到弯曲表面的后表面15a,形状近于凹进的球。至于后表面15a,圆弧的中心R’位于一与中心线X倾斜的直线上,在图中标为轴Z,所述圆弧可用绕轴Z旋转得到的近凹球代替。
圆弧的存在可以导致向上向下的漫射,这种漫射对于汽车头灯是不太需要的,所以,要确定一个合适的直径保持漫射在一个必要的范围。作为替换,投射透镜15可以设计为在前表面改变曲率,以得到所期望的漫射角。
因此,在第二实施例的投射式头灯中,多亏了第一个实施例中的棱镜作用,有可能减少被光闸4挡掉的光量。此外,还有可能减少投射式头灯15的后表面15a的表面反射。两种作用的联合作用能够把更多的亮度给予投射式头灯1。
图3示出了本发明的投射式头灯1的第三个实施例。第三个实施例举例说明用于高的光束分布的投射式头灯1。在这种情况下,没有设置光闸4。因此,即使具有第一实施例和第二实施例中的棱镜作用,在增加光量方面并没有发现什么效果。
为了减少投射透镜25的后表面25a的表面反射,后表面25a的形状为圆弧,该圆弧的中心R几乎位于第二焦点f2。因此,来自反射器3的光能够以直角进入投射透镜25。这对于减少后表面25a的表面反射是有效果的。结果,由于表面反射产生的杂散光的减少以及高透明的照明条件,使得来自投射式头灯1的光量增加。
图4和图5示出了本发明的投射式头灯1的第四和第五实施例。在前述第二和第三实施例中,投射透镜15和25的后表面15a和25a形状都是通过把一凹进的圆弧绕一适当的轴旋转得到的凹进球形。相反,在第四实施例中,投射透镜35的后表面35a的形状是一有特色的凹面和脊35b,例如,内接于上述圆弧的多边形。描述出的例子是对图3所述第三实施例的应用,是利用一模具注射模压树脂材料实际产生的。
因此,当从投射式头灯1的外部观察投射透镜35时,形成于后表面35a的脊35b能够在发光和不发光期间被看到。结果可以观察到一个没有先例的新颖现象。同时,由于来自反射器3的光以近于直角进入投射透镜35,光量可望增加。
图6示出了本发明的第六个实施例,它基本是把第二个实施例颠倒转动得到的,目的是和前端下(斜鼻)车体10的形状进行匹配设计。(所以,也可以把第一个实施例颠倒转动得到)在第五个实施例中,投射透镜45的前表面也向上倾斜,以进一步强化设计效果。
在本例中,在投射透镜45上,低端Q位于发光方向上比上端P较前方的位置,所以,难以捕获反射器3反射的光。作为这种类型的投射式头灯1的产生光分布的主要部分,导致头灯发暗。因此,最好使上下部分的曲率不同,使投射透镜45的前后表面之一或两者更靠近反射器。
显然,从上所述,本发明的投射式头灯包括:具有第一焦点和第二焦点的反射器;和投射透镜,其焦点位于所述第二焦点附近,用于投射基本位于第一焦点的光图像。过投射透镜中心的竖直剖面包括:一凸的前表面,位于指向外部的光的投射侧;一后表面;与反射器相对。连接后表面的上端和下端的连线相对于垂直方向倾斜。所以,第一,反射器反射的光被倾斜的后表面向下漫射。这对于减少光闸挡掉的光量是有效的,特别是,对增强低的光束分布中的光量是有效的,已经指出低光分布会有光量损失。因此,本发明对于改进这种类型的投射式头灯的性能是特别有效的。
第二,投射透镜的多边凹后表面使得通过对投射式头灯的各种设计而展示新颖外观成为可能,尽管在投射式头灯安装到车体上后只投射透镜能被观察到。所以,本发明对于改善这种类型的投射式头灯的视觉效果是特别有效的。
阅读了本发明的实施例后,对于本领域的技术人员来说,与本发明一致的其他实施方案和改型是显而易见的。所以,本发明不应当视为是对所公开实施例的限制,而应当视为对所附权力要求的思想和范围的限定。

Claims (5)

1、投射式头灯包括:
具有第一焦点和第二焦点的反射器;和
投射透镜,其焦点位于所述第二焦点附近,用于投射基本位于第一焦点的光图像,其中,过所述投射透镜中心的竖直剖面包括:一凸的前表面,位于指向外部的光的投射侧,和一与所述反射器相对的平直的后表面,且其中,连接所述后表面上的上端和下端的连线相对于垂直方向倾斜。
2、投射式头灯包括:
具有第一焦点和第二焦点的反射器;和
投射透镜,其焦点位于所述第二焦点附近,用于投射基本位于第一焦点的光图像,其中,过所述投射透镜中心的竖直剖面包括:一凸的前表面,位于指向外部的光的投射侧,和一与所述反射器相对的凹的后表面。
3、根据权利要求2的投射式头灯,其中,所述后表面是凹的,且连接所述后表面上的上端和下端的连线相对于垂直方向倾斜。
4、根据权利要求2的投射式头灯,其中,所述凸的前表面和所述凹的后表面中至少一个,其轴与所述投射式头灯的中心线平移或倾斜。
5、根据权利要求1-4中任一个的投射式头灯,其中,所述投射透镜由树脂材料制成。
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