CN201190936Y - 一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯 - Google Patents

Abstract

一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯，针对纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯及灯管发光的氙气灯或同时多个LED晶体发光二极管组合为光源的情况，由上下两个不同焦距的半抛物反射镜面组合为光反射腔体，光源前有遮光罩，使车灯照射出无仰角散射且有平行远光聚光区的、下半圆形的遮限光照射光型，作为机动车辆夜间正常行驶中始终采用而不必频繁切换的防眩目安全行车用灯光，兼顾近光路面照明和无仰射光线的前方远光照明的综合效果，以控制车灯照射区域的高度，同时避免灯光造成逆向和同向的驾乘者或行人眩目；其衍生应用，可成为需要扩大照射范围或道路前上方的路标等情况时偶尔辅助使用的高光灯。

Description

一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯

所属技术领域

本实用新型涉及一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯，是针对纵向的非点光源情况设计的一种组合型多用途汽车前大灯，属于照明电器或汽车零部件领域。

技术背景

目前，机动车辆上使用的照明大灯均利用光反射原理，而它们却带来了光污染和安全隐患。现有汽车大灯结构通常由光源和抛物面反射腔体组成，分近光灯和远光灯两种光型，夜间正常行驶时，尤其夜间行使在高速公路上，都需用远光灯，但远光灯的照明角度高，对前方相向及同向的驾乘者或行人造成眩目，而近光灯的照明角度过低、照明范围小，即使在用近光灯时，也都有圆形区域的散射光晕，尽管普遍在发光灯泡上加遮挡和采用背投等方式，也只能使眩目程度有所减弱，又存在光能利用不充分、光型不理想，散射光和漫反射光造成灯光不能集中和未有效利用，能量分散，并且仍眩目。夜间同向行驶的后方车辆的车灯对其前面的驾乘人员的影响，及夜间相向会车时，虽频繁进行远光灯和近光灯的切换，因双方车灯在使用近光灯时彼此也都依然眩目，且在相互驶过的刹那间，眼前有短时的失明，看不清前方路况，驾驶员只能凭感觉和经验，不仅无法礼貌行车，还易于产生疲劳，严重危及交通安全，由此引发的夜间交通事故频发。为此，也有试图用各种被动的方法，如配戴司机防护镜、使用红外夜视仪，更有的将其复杂化，如利用偏振玻璃灯罩或使车灯可电动转向等等方式，但均不能主动地和从根本上有效地解决车灯眩目带来的安全问题。

另外，近几年有以氙气灯及同时以多个LED晶体发光二极管组合应用的非点光源灯作为光源的汽车前大灯。就氙气灯而言，因其发光原理和工作方式是光管发光，无法近似为点光源，且它的开和关都有明显的时间延迟，具有安全隐患，而不适于频繁且要求反应迅速的开关切换情况；而LED晶体发光二极管又因目前制造技术所限，单个功率小，用于汽车大灯时只能将其多个放在一起同时组合应用，无法近似为点光源，而需每个灯逐个考虑。实际上二者为减轻光的散射和漫反射，目前都还需加用光学透镜，以对它们发射出的光进行一定的汇聚，但仍有带仰角的散射光而依然眩目。所以，虽然它们具备较好的工作品质、照明品质和使用效果上的优点，却明显受目前所能达到的技术和光源本身的特性所限，实际应用中均不理想、不成熟，甚至概念化，世界上的各汽车生产厂商都在积极研究。

车灯造成现代光污染和安全隐患，使得在高速公路的双向车道隔离带都要种植相当高度的花草和加设档光板，市内高架路上也将中间的水泥隔离墩加高等，驾驶者还必须在远光灯和近光灯之间频繁切换等，操作繁琐且易产生驾驶疲劳；近光灯的照明角度和范围太小，而远光灯照明角度和范围又过大、更眩目，且对同向行驶的前方车辆驾乘者的影响很明显，这些现象都表明，目前还没能有效解决越来越明显且安全危害性极大的夜间汽车车灯造成的光污染问题，对应用纵向直灯丝发光的白炽灯和卤素灯、灯管发光的氙气灯及多个LED晶体发光二极管组合的非点光源的情况，公知的现有车灯中也尚无本实用新型所涉及的技术和应用。

发明内容

本实用新型针对纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯、灯管发光的氙气灯及同时用多个LED晶体发光二极管组合成的非点光源情况给出相应设计方案，目的在于设计一种简捷的组合型汽车前大灯结构形式，使车灯照射出无仰角散射且有平行远光聚光区的、下半圆形的遮限光照射光型，并同时起到现有车灯的近光路面照明和无仰射光线的前方远光照明的综合作用，作为机动车辆夜间正常行驶中始终都应采用而不必频繁切换的防眩目安全行车用的车灯，以控制车灯照射区域的高度，同时避免灯光造成相向及同向的驾乘者或行人眩目的现象。

本实用新型是通过以下途径得以实现的。依据光反射原理及光源位于抛物面焦点及其前后位置上时抛物面的光反射路径特点，由上半内抛物镜面1、遮光罩2、分布于两个半抛物镜面轴上且在两焦点之间的非点光源灯3及下半内抛物镜面4这四个主要部分构成本实用新型的主体结构。对应各说明书附图，本实用新型的发明内容具体是：上半内抛物镜面1带有与之一体的、起扩口作用的半环形内镜面和加强筋，它与下半内抛物镜面4也为一整体结构，构成本实用新型的光反射腔体；上下两个半内抛物镜面同轴或相平行，上半内抛物面1与下半内抛物镜面4的中心部位有用来定位压紧安装非点光源灯3的底座；上半内抛物面1的焦距比下半内抛物面4的焦距短；遮光罩2为一体型的、开口朝下的半锥形罩，并有挡光板5、光源支承架6和起固定及连接作用的连接筋7，其朝内的所有面均为镜面，朝外的面均为不反光的黑色面；遮光罩2上的挡光板5是为遮挡并向下反射由发光源直接发出的具有仰角的光线，其向外张开的角度视不同的光源情况及特点而定，甚至能成水平式的；遮光罩2的位置和连接是在其挡光板5两侧与反光罩内壁粘接固定，而且在遮光罩2的连接筋7与光源安装槽外部的相应位置也粘接固定；纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯及灯管发光的氙气灯或类似的非点光源灯3插入并定位安装在灯座上，使非光源灯3发光体位置正好处于两个抛物面轴上的两个焦点F1和F2之间，并有遮光罩2内所设的光源支承架6将非点光源灯3的另一端辅助支承和定位。

特别的是，当应用多个LED晶体发光二极管3’组合成非点光源作为光源灯时，上半内抛物镜面1和下半内抛物镜面4之间相应加一段直面，使上、下两个半内抛物反光镜面各自的轴线水平方向平行，该平行轴线的间距为该灯电路板3”上、下两个面的LED晶体发光二极管3’的发光点分别所在的平面f2和f2的距离；此时，各个灯管3’均是固定封装在电路板3”上，它们分在电路板3”的上、下两个面上，其位置和数量可以对等，也可不对等，这两个面上的LED晶体发光二极管3’都进行一定的、有序而合理的排布，电路板3”内有导线将它们连接到总接线柱上；电路板3”的上、下表面均为可起反射作用的镜面；这个一体的、两面带有LED晶体发光二极管3’的光源灯也是水平插入且定位安装在灯座上，并由遮光罩2上所设的光源支承架6将该灯的另一端辅助支承和定位，使该灯电路板3”上面的所有LED晶体发光二极管3’的发光点所在的平面f1正好水平地落在上内抛物镜面1的轴线上，而下面的所有LED晶体发光二极管3’的发光点所在的平面f2也正好水平地落在下内抛物镜面4的轴线上，还要使所有的发光点均处于上、下两个内抛物镜面的两焦点F1和F2之间。

与现有公知的各种汽车照明大灯的结构设计相比，本实用新型的设计在理论上和实际应用中都简捷合理，不影响各类汽车整车结构及电器线路，也不影响各类汽车大灯的体积和外形尺寸要求，制造时也是用常规的生产工艺，无需加用光学透镜，成本降低。本实用新型在应用效果上表现为：一方面以与其中心轴向平行的平行光为主，能照射出无仰角散射且有聚光区的下半圆形的遮限光照射光型，且在照射区域形成有下半圆形状的平行远光的聚光区；另一方面，对有害的光线作了遮挡并使被遮挡的光源能量能够再以俯射的形式反射出去，用于有效照明，增强了有效照射区域内的光照强度，光源的能量利用率高，消除了在限定的高度以上的晕光或杂乱的漫散射光，同时避免了灯光造成前方相向的或同向的驾乘者及行人眩目的现象，而又照射出同时具备现有车灯的近光式路面照明和无仰射光线的前方远光照明的综合效果，是能作为机动车辆夜间行驶中始终都应采用而不必频繁切换的防眩目安全行车用灯光。本实用新型用于机动车辆夜间行驶中的照明，若实施固定所有车辆的车灯的照射高度，例如照射高度都限于各自车灯所在高度，使眼睛处于该高度以上的前方驾乘者或行人看不到车灯内的发光光源及其反射光，会车及行车时就不必像现在这样频繁切换车灯，简化驾驶操作，使驾驶者集中精力驾驶，进而，道路间也无需再加设特别的遮挡灯光的设施，实现文明礼貌行车，有效控制汽车车灯的光污染，保障交通安全。

附图说明

说明书附图1为本实用新型的正向视图和侧向剖视图，也是本实用新型的总体基本结构图，图1中所标注的分别为：1、上半内抛物镜面；2、遮光罩；3、非点光源灯；4、下半内抛物镜面。图1中的虚线部分为上半内抛物镜面和与之一体的、起扩口作用的半环形内镜面间的加强筋；图1是以圆形设计为例画出的，在实际应用中不只限于圆形，可以是公知的各种形状，如长方形、椭圆形等；图中的非点光源灯3是以使用氙气灯为例画出的，但在实际应用中也不只限于此，可以是纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯、灯管发光的氙气灯及同时用多个LED晶体发光二极管组合型等的非点光源灯；非点光源灯3的灯座上标注的是接入直流电的正负接线柱。

说明书附图2是本实用新型以使用氙气灯为例时所照射出的光线的路径效果图，其中，所有短箭头线为水平平行射出的光线；所有长箭头线为具有各自俯角的散射光线。

说明书附图3是本实用新型在以氙气灯为光源时的侧向剖视图的局部放大图，其中所标注的分别为：1、上半内抛物镜面；2、遮光罩；3、非点光源灯；4、下半内抛物镜面；5、挡光板；6、光源支承架；7、连接筋；F1所指的点为上半内抛物镜面的焦点位置，F2所指的点为下半内抛物镜面的焦点位置。

说明书附图4是本实用新型在用多个LED晶体发光二极管组合的非点光源为光源时的侧向剖视图的局部放大图，其中所标注的分别为：1、上半内抛物镜面；2、遮光罩；4、下半内抛物镜面；5、挡光板；6、光源支承架；7、连接筋；F1所指的点为上半内抛物镜面的焦点位置，F2所指的点为下半内抛物镜面的焦点位置。

说明书附图5是本实用新型在用多个LED晶体发光二极管3’组合成的非点光源灯结构图，图中相应标注的是LED晶体发光二极管3’；电路板3”。其中还加注的f1为该灯电路板3”上面面上所有LED晶体发光二极管3’的发光点所共同构成的水平截面，附图1中上半内抛物镜面1的轴线落在它上；f2为该灯电路板3”下面面上所有LED晶体发光二极管3’的发光点所共同构成的水平截面，附图1中下半内抛物镜面4的轴线落在它上。

具体实施方式

参照附图说明，本实用新型的应用方法是多种多样的，说明书附图仅以圆形的车灯为例，实际应用中不受该限制，可实施开发设计成圆形、长方形和椭圆形等公知的各种形状和艺术设计形式，按通常车灯安装使用方法，配合其安装应用时整体的位置和仰角的固定安装在汽车上；本实用新型也可实施用作现有各类汽车、农用车、摩托车等机动车辆的照明大灯。

在应用中，若将本实用新型中遮光罩去掉并倒置，也就是使焦距短的上半内抛物镜面与焦距长的下半内抛物镜面的上下位置互换来应用时，本实用新型就衍生成为了相反的情况，即此时的灯光有仰角，它能照射出带有聚光区的上半圆形区域的照明光型而成为了需要扩大照射范围或方便驾乘者看清道路前上方的路标、路牌等情况时偶尔辅助使用的高光灯，又因其眩目，所以也可用它以闪亮的形式代替鸣笛，辅助起警示作用。

当用多个LED晶体发光二极管组合的非点光源3’和作为光源时，可对固定封装在电路板3”的上下两个面上的灯管3’分别引线，以分别控制，可切换，也可同时使用。

另外，也可在本实用新型的其中一个内抛物镜面的适当位置直接固定安装光源灯，用做高光灯、转向指示灯、示宽灯等，即能把车辆夜间行驶时必须常用的各种灯都同时安设于本实用新型的一体装置里，可按驾驶需要进行各种情况的切换使用，也可同时都启用。

Claims (3)

1、一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯，其特征是：由上半内抛物镜面1和下半内抛物镜面4构成本实用新型的光反射腔体；上半内抛物镜面1的焦距和下半内抛物镜面4的焦距不同，内有遮光罩2以及分布于两个半抛物镜面轴上且在两半抛物镜面焦点之间的非点光源灯3。本实用新型的整体形状不只限于圆形，可以是长方形、椭圆形及公知的各种形状；所用光源灯也不只限于氙气灯，可以是纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯、灯管发光的氙气灯及同时用多个LED晶体发光二极管组合型的非点光源灯。

2、根据权利要求1所述的一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯，其特征是：上半内抛物镜面1带有与之一体的、起扩口作用的半环形内镜面和加强筋，它与下半内抛物镜面4也为一整体结构，构成本实用新型的光反射腔体；上下两半内抛物镜面同轴或相平行，上半内抛物面1与下半内抛物镜面4的中心部位有用来定位压紧安装非点光源灯3的灯座；上半内抛物面1的焦距比下半内抛物面4的焦距短；遮光罩2为一体型的、开口朝下的半锥形罩，并有挡光板5、光源支承架6和起固定及连接作用的连接筋7，其朝内的所有面均为镜面，朝外的面均为不反光的黑色面；遮光罩2上的挡光板5是为遮挡并向下反射由发光源直接发出的具有仰角的光线，其向外张开的角度视不同的光源情况及特点而定，甚至能成水平式的；遮光罩2的位置和连接是在其挡光板5两侧与反光罩内壁粘接固定，而且在遮光罩2的连接筋7与光源安装槽外部的相应位置也粘接固定；纵向直灯丝发光的白炽灯、卤素灯及灯管发光的氙气灯或类似的非点光源灯3插入并定位安装在灯座上，使非点光源灯3发光体位置正好处于两个抛物面轴上的两个焦点F1和F2之间，并有遮光罩2内所设的光源支承架6将光源3的另一端辅助支承和定位。

3、根据权利要求1和权利要求2所述的一种非点光源型遮限式防眩目汽车大灯，其特征是：当用多个LED晶体发光二极管3’组合成非点光源作为光源灯时，上半内抛物镜面1和下半内抛物镜面4之间相应加一段直面，使上、下两个半内抛物反光镜面各自的轴线水平方向平行，该平行轴线的间距为该灯电路板3”上、下两个面的LED晶体发光二极管3’的发光点分别所在的平面f2和f2的距离；此时，各个灯管3’均是固定封装在电路板3”上，它们分在电路板3”的上、下两个面上，其位置和数量可以对等，也可不对等，这两个面上的LED晶体发光二极管3’都进行一定的、有序而合理的排布，电路板3”内有导线将它们连接到总接线柱上；电路板3”的上、下表面均为可起反射作用的镜面；这个一体的、两面带有LED晶体发光二极管3’的光源灯也是水平插入且定位安装在灯座上，并由遮光罩2上所设的光源支承架6将该灯的另一端辅助支承和定位，使该灯电路板3”上面的所有LED晶体发光二极管3’的发光点所在的平面f1正好水平地落在上内抛物镜面1的轴线上，而下面的所有LED晶体发光二极管3’的发光点所在的平面f2也正好水平地落在下内抛物镜面4的轴线上，还要使所有发光点均处于上、下两个内抛物镜面的两焦点F1和F2之间。

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