CN207688002U - 远近光一体化照明系统及前照灯 - Google Patents

远近光一体化照明系统及前照灯 Download PDF

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Abstract

本实用新型主要提供一种远近光一体化照明系统及前照灯,所述远近光一体化照明系统包括近光系统和远光系统,所述近光系统和远光系统分别通过线型LED光源发光,光斗线型焦点反光器将光汇聚至线型焦点,以及聚光透镜的汇聚作用,能够分别提供近光和远光。近光灯能达到足够的光强以照亮前方的道路,又不会产生眩光,从而确保能有效并安全的使用;远光灯能达到足够的光强以照亮前方的道路。因为焦点是线型的,因此LED可以线型排列,LED数量不受到限制,光密度高,灯具总的光通量高,可以降低单颗LED电流,LED的光效更高。

Description

远近光一体化照明系统及前照灯
技术领域
本实用新型属于交通工具照明领域,具体涉及一种前照灯和一种远近光一体化照明系统及其提供近光和远光的照明方法。
背景技术
前照灯,也叫前大灯,安装于交通工具例如汽车的头部两侧,用于夜间照明。由于前照灯的照明效果直接影响夜间行车驾驶的操作和交通安全,因此世界各国交通管理部门多以法律形式规定了其照明标准。随着技术的不断发展,过去那种白炽真空灯已先后被淘汰,现在汽车的前照灯以卤素灯、氙气灯为主。
交通工具的前照灯例如汽车前照灯有其独特的配光结构,根据发光的类型也可分为远光灯和近光灯。例如远光灯发出的灯光经灯罩反射体反射后径直向前射去,以形成“远光”。近光灯发出的光给遮光板挡到灯罩反射体的上半部分,其反射出去的光线都是朝下漫射向地面,以形成“近光”,从而不会给对面来车的驾驶者造成眩目。
前照灯对近光的光照的分配有着很严格的要求,以近光灯右行使为例,如图 1A、图1B所示,根据一些配光标准,在前照灯呈现近光模式时,在垂直配光屏上,h-h’线以下的明区需要到达一定的光强,左侧HH上方为暗区,B50L为对面车道上50米的车辆驾驶员眼睛位置,要求在650cd以下,避免光强过高产生眩目,左侧HH下方为主照明区域。右侧15°斜线,或者45°斜线至水平垂直距 25cm转向水平的折线HH→HH1→H1H2→H2H4的上方为暗区,下方为旁高照明区和主照明区。所述的右侧旁高照明区为驾驶员提供了右侧马路照明和路标照明,同时又设定了BR点的最大光强要求,避免靠近车辆的行人产生眩目引起的交通安全事故。
同时截止线上方Zone III区域内需要有一定的亮度要求,如图1C所示,确保车辆前上方的有足够的亮度,车辆前方的行人和对面车辆驾驶员知道车辆的存在,因此规定了P1+P2+P3≥190cd,p4+P5+P6≥375cd,P7≥65cd,P8≥125cd。同时又不能使车辆前方的行人和对面车辆驾驶员眩目,引起交通故事,因此规定了P1至P8各点最大值不超过625cd。
LED作为新型光源,自身有着其他照明光源所没有的许多优点,譬如低电压、长寿命、体积小、重量轻、响应快、无辐射、无污染及耐各种恶劣条件,并且 LED发光方向是单面性的(传统光源都是体积的360°),更有利于光线的收集利用,提高光利用率等优点。因此以LED为光源制作LED前照灯也是一个新趋势,但是现有的LED光通量不高,为了提高光通量必须提高电流,造成发热量大,散热体积大,降低寿命。目前市场上LED近光灯已在使用,但是LED光通量不足,为了达到标准,中间区域做的亮度高,左右两侧亮度明显下降很多,造成驾驶员视觉宽度窄。同时目前市场上的HID前照灯亮度比LED前照灯亮,很多汽车厂家不愿意降低亮度要求选择用LED前照灯,除非LED前照灯能够达到HID 前照灯的亮度等级以及功耗低于HID前照灯,不超过25W,因此LED前照灯要完全替代HID前照灯,必须从灯具亮度、功率、散热、LED总光通量以及光学系统都得到优化,现有的光学系统就很难再满足要求。
如图2所示是一种传统的LED远近光灯一体化系统的结构示意图,其包括椭球反光体201,遮光屏202,以及透镜203.根据椭球的几何特性,它存在两个焦点F1以及F2。LED光源放置在其中一个焦点F1上,LED光源发出的光束通过椭球反光体1反射而汇聚到另外一个焦点F2上,而椭球的第二焦点又恰恰是透镜的焦点,根据透镜的性质,焦点上发射出的光线通过透镜的折射,输出的应当是平行光。根据这个原理,就可以根据要求适当的改变椭球的形状,或者透镜 203的形状,目的使从透镜的光水平扩散,然后在透镜的焦点处放置遮光屏202,以达到形成水平线向上成45°斜线至水平垂直距25cm转向水平的折线以及另侧水平线的明暗截止线的近光灯,通过移开遮光屏,使下部分的LED模组椭球面的光经过透镜203的焦点处,形成远光灯。这种传统的LED前照灯由于采用是椭球面,只能放置一颗LED模组在焦点F1处,一颗LED模组光通量少,为了提高光通量必须提高LED电流,造成发热量大,散热体积大,降低寿命。同时 LED水平上下放置在中间,热量需要经过小的中间热量片再扩散至外部散热体,散热效果差。
图3A和图3B是配光透镜型LED远近光一体化系统的结构示意图,其包括近光灯LED301,,远光灯LED302,近光灯配光透镜303,远光灯配光透镜304 等,LED301光直接通过近光灯配光透镜303形成左右对称光斑的近光灯, LED302光直接通过远光灯配光透镜304汇聚形成远光光斑,配光透镜光包角小,包角以外的光全部遮蔽浪费掉,光利用率低,以及无法做左驾驶规则,或右驾驶规则的近光灯。
如图4所示的龟背状反光器LED远近光灯一体化系统的结构示意图,其包括近光灯LED401,远光灯LED402,近光灯反光器403,远光灯反光器404,聚光透镜405,近光灯截止线遮光板406,以及散热体407。LED上下靠近散热体 407放置,有利于散热;LED401光经过反光器403反射,再经过聚光透镜405 折射,截止线上方的光通过截止线遮光板406遮蔽掉,形成近光灯光斑。LED402 经过反光器404反射至聚光透镜405焦点处,再经过聚光透镜折射形成远光灯光斑。此光学系统的LED只能采用一颗LED模组,LED总的光通量受到限制,以及体积受到限制,反光器的光包角小,包角以外的光无法收集利用,光利用率低。
如图5所示的蚌形反光器LED远近光灯一体化系统的结构示意图,其包括近光灯5颗LED501,远光灯3颗LED502,近光灯反光器503,远光灯反光器 504,聚光透镜505,近光灯截止线遮光板506,以及散热体507。采用分散的多颗LED,LED总光通量有所提高以及有利于散热,但是一个旋转蚌形反光器只能对应一颗LED,因此LED数量有限,以及每颗LED对应的蚌形反光器的面少,大部分被切除掉,光利用率中等。
如图6所示的TIR透镜LED近光灯系统结构示意图,其包括10颗LED601, 10颗TIR组合体602,聚光透镜603,遮光板604以及散热体605。采用分散的多颗LED,LED总的光通量提高了,而且有利于散热,LED光经过TIR准直,再经过不同的TIR表面的倾斜角,使光大部分往聚光透镜焦点处汇聚,再经过聚光透镜603折射汇聚,截止线以上的光通过遮光板604遮蔽掉,形成近光灯光斑。但是TIR透镜LED近光灯系统的TIR透镜汇聚至聚光透镜603的虚焦点大,地面远处的光无法密集集中,使地面近场光过多造成浪费。
如图7所示,太阳平行光光经过三棱镜折射后,白光折射成红、橙、黄、绿、青、蓝和紫,蓝光偏移角度比黄光大,说明波长短的对应同一介质折射率大。定义折射率是采用钠黄光波长为基础计算的,由于不同波长的光对应同一介质的折射率不一样,波长越长折射率越小,波长越短折射率越大。目前白光LED由蓝光+荧光粉受激混合成白光,主要由蓝光和黄光混合,例如PC材料折射率:1.586,蓝光波长470um时,折射率为1.594,因此采用投射式光学系统必然存在溢蓝现象。
行内为了减轻溢蓝现象,采取了多种方法,例如:在聚光透镜的输入光学表面上打网点、移动聚光透镜使之偏焦,以及减少入射角大的光线分配等。如图8所示,目前市场上主流的前照灯光学结构是采用投射式光学系统,LED光源放置在椭球面结构的8001焦点F1处,光经过椭球面8001反射后汇聚至F2处,在 F2前方放置聚光透镜8003,使经过F2的光线再次汇聚使中心区域满足法律法规规定要求的光强,通过在F2处放置截止线挡板,使投射的光斑上方形成截止线形状的暗区,从而符合法律法规规定的测试点要求,但是远离LED的反光面反射的光线至聚光透镜8003的入射角α1大,使蓝光的偏移角度大,从而中心区域的蓝光所占的比例大,使截止线处会存在严重的溢蓝现象,而且溢蓝区域大,颜色严重超出法律法规规定的区域内。为了减轻溢蓝现象,把聚光透镜8003往外微移动Hmm,入射光延伸至聚光透镜8003’形成入射角同样是α1,但是入射点离聚光透镜8003’的距离变远了,使光线往下微移,中心区域的蓝光比例减少,从而减轻中心溢蓝现象,但是聚光透镜上方会使光往暗区偏移,造成明暗截止线变的不清晰。另外一种方法通过修改椭球反光,使入射角α1大的区域反光面的光往上修正,使α1角变小,从而减轻中心溢蓝现象,同时经过聚光透镜8003 焦点的光也减少了,造成中心区域的光强降低。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统用于车辆照明,能够分别提供近光和远光,近光系统能够达到足够的光强以照亮前方的道路,又不会产生眩光,从而确保能有效并安全的使用,远光系统能够达到足够的光强以照亮前方的道路。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述远近光一体化照明系统中能够提高所述远近光一体化照明系统的照明距离和照明宽度,并且降低所述远近光一体化照明系统的功耗。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述近光系统和所述远光系统的光利用率高,并且能够适应左驾驶和右驾驶规则,以及左右对称驾驶规则。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述远近光一体化照明系统包括一线性光源,所述线型光源的数量不受限制,从而使得所述远近光一体化照明系统的总光通量得到提高。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述远近光一体化照明系统包括一线性焦点反光器,其中所述线型光源发出的光充分接触所述线型焦点反光器的面,从而提高所述线型光源的光利用率。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述线型光源的光能够密集集中,从而增加所述远近光一体化照明系统的照明宽度和照明距离。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述线型光源为LED,所述LED为白光、暖白光和/或金黄光混合使用,从而降低灯具色温,从而提高所述远近光一体化照明系统的照射距离、路面清晰度和穿透能力,并且保护驾驶者视网膜。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述远近光一体化照明系统中的所述线型光源为一组水平排列的多芯LED模组,或者多组水平排列的多芯LED模组,或者单芯的LED水平线型排列,或者水平排列的多芯LED模组和单芯的LED水平线型排列混合使用。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统中的线型光源的发光方向与灯具光轴为同一方向,线型光源的导热面直接安装在大面积的金属散热板上,从而有利于热量的快速传递。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述远近光一体化照明系统中的线型光源和线型焦点反光器的焦点重合,从而提高所述远近光一体化照明系统中的光密集度和有效使用率。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述线型焦点反光器能够将大部分光汇聚至线型焦点。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统中的线型焦点反光器的开口处包括一收集面,所述收集面能够将聚光透镜包角以外的光反射至聚光透镜上,再经过聚光透镜折射至前方左右侧路面。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统能够将所述线型光源360°立体角内发出的光线全部收集利用,提高光的收集率,从而达到节能、耐用并且环保的效果。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统能够能将现行光源发出的光汇聚至线型焦点,因此水平轴上的光线型密集,从而使车辆远处的水平方向光分配更多,照射距离和照射宽度都得到提高。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统中的所述线型焦点反光器包括一上部分线型焦点反光器和一下部分线型焦点反光器,其分开制造然后组装,从而有利于所述线型焦点反光器的内部反光面镀反光层。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述远近光一体化照明系统包括一电磁阀和一截止线遮光片,通过控制所述电磁阀的电磁杆进行移动和复位,带动截止线遮光片进行相应的旋转,从而实现远光系统和近光系统的切换。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中去掉电磁阀可以单独做近光灯,或者去掉电磁阀和截止线遮光片,可以单独做远光灯。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述截止线遮光片有个开窗槽,开窗槽内放置一滤光片,从所述线型光源发出的部分光能够穿过所述开窗槽内的滤光片从而减弱及扩散,再经聚光透镜折射形成截止线上方暗区的弱光斑,增加P1至P6的光强,同时又不增加P7、P8、B50L和HV 点的光强。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述截止线遮光片的开窗槽前段的光学系统可以采用TIR收集光源,也可以是蚌形反光器等,不受前端光学系统类型的限制。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,截止线遮光片的开窗槽形状可以是一个方形、圆形、椭圆形等形状,也可以是多个方形、圆形、椭圆形等形状,也可以是商标和字等形状,不受开窗形状和数量限制。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,所述截止线遮光片截止线形成面的锯齿片上延伸成类三角形,并在表面做成拉伸的锯齿状结构,减少对截止线处蓝光的比例,以及所述截止线遮光片不做发黑或发灰处理的情况下,使投身锯齿片上的光修正,使其反射、漫反射的光不可能至聚光透镜上,使明暗截止线更清晰。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述聚光透镜为消除溢蓝现象的光学透镜。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述聚光透镜的输入光学表面为平面或者非平面光学表面,输出上半光学表面位于中心水平轴上方并为聚光表面,输出下半光学表面位于中心水平轴下方,并为异形面、非旋转面。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述聚光透镜所述的输出下半光学表面经过修正,使输出下半光学表面的蓝光平行于或者略低于输出上半光学表面的黄光,输出上半光学表面的黄光完全覆盖输出下半光学表面的蓝光,输出下半光学表面的黄光完全覆盖输出上半光学表面的蓝光,最终形成截止线处无溢蓝现象的光斑。
本实用新型的另一个目的在于提供一种远近光一体化照明系统,其中所述聚光透镜输出下半光学表面为修正曲面,也可以输出上半光学表面为修正面,或者两者都是修正面。
为达上述目的,本实用新型主要提供一远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统包括至少一线型光源和至少一线型焦点反光器,其中所述线型光源的位置与所述线型焦点反光器的线型焦点F1重合,所述线型焦点反光器能够将所述线型光源的部分光线汇聚至线型焦点F2,所述远近光一体化照明系统能够形成一近光光斑或一远光光斑。
在其中一些实施例中,其中还包括设置于所述线型焦点F2前方的至少一聚光透镜。
在其中一些实施例中,其中还包括一截止线遮光片,所述截止线遮光片被安装于所述线型焦点反光器上并沿着所述线型焦点F2设置。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片能够相对于所述线型焦点反光器进行旋转,从而实现所述近光光斑和所述远光光斑的切换。
在其中一些实施例中,其中还包括一电磁阀,所述电磁阀与所述截止线遮光片连接,通过所述电磁阀驱动所述截止线遮光片进行旋转,从而实现所述近光光斑和所述远光斑的切换。
在其中一些实施例中,其中所述线型焦点反光器在远离所述线型光源的一端具有至少一开口,所述线型光源垂直于光轴线型排列并面向所述开口设置,所述线型焦点反光器内部具有分别相对设置的两水平线型反光面和两镜像反射面,到达所述水平线型反光面以及所述镜像反射面的光线被汇聚至所述线型焦点F2。
在其中一些实施例中,其中所述线型焦点反光器还具有开口处相互间隔地设置的两收集面,将所述聚光透镜包角以外的光反射至所述聚光透镜并经过所述聚光透镜折射至左右宽角度路面区域。
在其中一些实施例中,其中所述水平线型反光面的垂直截面为椭圆线;或者垂直截面为椭圆线和局部非椭圆线组成;或者垂直截面为非椭圆线的反光面使光反射至所述线型焦点F2;或在水平线型反光面的基础上做颗粒。
在其中一些实施例中,其中在邻近所述开口处还具有延伸于各个所述水平线型反光面的至少一扩光弧面,将部分光从所述线型焦点F2往上移,以增强地面照明光分配。
在其中一些实施例中,其中所述水平线型反光面是直线型;或直线型并微带弧度,增加垂直角度的光分配。
在其中一些实施例中,其中两所述镜像反射面各自为以椭圆线为基础,部分面非椭圆线组成的拉伸面;或者其进一步微带弧度,增加垂直角度的光分配。
在其中一些实施例中,其中两所述镜像反射面各自具有邻近所述第一线型光源的至少一椭圆线反射面以及延伸于所述椭圆线反射面的至少一非椭圆线反射面。
在其中一些实施例中,其中各个所述收集面的表面形状为垂直平面;或者倾斜面;或者弧面;或者条状弧面。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片的截止线形成面为15°斜线、 45°斜线、或90°直角、或0°的水平线。
在其中一些实施例中,其中所述线型焦点反光器包括一上部分线型焦点反光器和一下部分线型焦点反光器,两者一体形成;或者两者结构对称并且互相组装。
在其中一些实施例中,其中当所述电磁阀带动所述截止线遮光片转动从而使所述线型光源发出的光全部通过所述截止线遮光片,再被所述聚光透镜折射后形成所述远光光斑。
在其中一些实施例中,其中所述线型光源为LED光源。
在其中一些实施例中,其中所述线型光源为一组水平排列的多芯LED模组、或者多组水平排列的多芯LED模组、或者单芯的LED水平线型排列、或者水平排列的多芯LED模组和单芯的LED水平线型排列混合使用。
在其中一些实施例中,其中所述的LED为白光;或者暖白光;或者白光和暖白光以及金黄光的混合使用。
在其中一些实施例中,其中所述聚光透镜为旋转的聚光透镜;或者非旋转的聚光透镜。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片包括一锯齿片,所述锯齿片被设置于截止线形成面上,所述锯齿片为类三角形,且所述锯齿片的表面设置有拉伸的锯齿状结构。
在其中一些实施例中,其中还包括一滤光片,所述截止线遮光片包括一开窗槽,所述滤光片设置于所述开窗槽内,从而使所述线型光源发出的光能够通过所述滤光片进行减弱并扩散后再照射至所述聚光透镜。
在其中一些实施例中,其中所述线型光源照射过来的部分光透过所述滤光片减弱并扩散,再经过所述聚光透镜的折射形成截止线上方的弱光斑,以补充截止线上方的光强。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片的延伸面能够屏蔽经过所述聚光透镜的入射角大的光线,从而消除截止线处溢蓝现象。
在其中一些实施例中,其中投射至所述截止线遮光片的延伸面上的锯齿状面,光被反射及扩散修正,使其反射、漫反射的光无法至所述聚光透镜,从而使明暗截止线更清晰。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片为不透明材料制成,所述滤光片为半透明材料、光扩散材料或白色材料制成。
在其中一些实施例中,其中所述聚光透镜为能够消除溢蓝现象的光学透镜,包括一输入光学表面、一输出上半光学表面和一输出下半光学表面,所述输出上半光学表面位于中心水平轴上方,所述输出下半光学表面位于中心水平轴下方。
在其中一些实施例中,其中所述输入光学表面为平面光学表面或者非平面光学表面,所述输出上半光学表面为聚光表面,所述输出下半光学表面为异形面或非旋转面。
在其中一些实施例中,其中所述输出下半光学表面中心剖面包括n条光学曲线,每条光学曲线横向若干光学表面光微往下方偏离范围为0.05*(n-1)° -0.05*n°。
在其中一些实施例中,其中还包括贴和于所述线型光源的至少一金属散热板。
在其中一些实施例中,其中还包括至少一散热体,所述金属散热板与所述散热体接触以进行散热。
在其中一些实施例中,其中还包括至少一外罩,用于固定所述聚光透镜以及将散射光遮蔽在所述外罩内,所述外罩与所述散热体之间采用密封胶固定连接。
在其中一些实施例中,其中还包括至少一外透镜,所述外透镜与所述外罩之间采用密封胶进行固定连接。
在其中一些实施例中,其中还包括一前位置灯光学透镜和一前位置灯光源组件,所述前位置灯光学透镜和所述前位置灯光源组件被顺序固定于所述外透镜与所述外罩之间。
本实用新型进一步包括一前照灯,包括至少一线型光源、至少一反光装置以及至少一聚光透镜,其中所述反光装置形成线型焦点F1和线型焦点F2,其中所述线型光源与所述反光装置的线型焦点F1重合,并且至少部分光经过汇聚后到达所述反光装置的线型焦点F2,并经过所述聚光透镜折射后形成前照灯光斑。
在其中一些实施例中,其中所述反光装置在远离所述线型光源的一端具有开口,所述线型光源朝向所述开口布置,并且所述反光装置具有上下两侧的水平线型反光面、两侧的镜像反射面以及凸出地延伸于所述镜像反射面的收集面,所述收集面将所述聚光透镜包角以外的光反射至所述聚光透镜并经过所述聚光透镜折射至左右宽角度路面区域。
在其中一些实施例中,其中所述反光装置是线型焦点反光器,所述线型光源的发光轴与所述前照灯的光轴垂直或倾斜预定角度地安装。
在其中一些实施例中,其中还包括设置于所述线型焦点F2的一截止线遮光片,从而使所述前照灯形成一近光前照灯。
在其中一些实施例中,其中所述前照灯为远光前照灯。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片能够相对于所述前照灯进行旋转,通过旋转所述截止线遮光片使所述前照灯能够提供近光光斑和远光光斑,从而使所述前照灯形成一体化的远光和近光照明系统。
在其中一些实施例中,其中还包括至少一电磁阀,所述电磁阀与所述截止线遮光片固定连接并能够驱动所述截止线遮光片相对于所述反光装置进行旋转,从而使所述前照灯提供所述近光光斑和所述远光光斑。
在其中一些实施例中,其中还包括一滤光片,所述截止线遮光片包括一开窗槽,所述滤光片固定设置于所述开窗槽内使被所述截止线遮光片屏蔽的光通过所述滤光片进行减弱并扩散至所述聚光透镜。
在其中一些实施例中,其中所述截止线遮光片还包括一锯齿片,所述锯齿片,所述锯齿片被设置于截止线形成面上,所述锯齿片为类三角形,且所述锯齿片的表面设置有拉伸的锯齿状结构。
在其中一些实施例中,其中所述线型光源和所述线型焦点反光器的方向与所述前照灯的光轴一致,或者所述线型光源和所述线型焦点反光器的方向与所述前照灯的光轴形成夹角,所述夹角的范围为0°~90°。
在其中一些实施例中,其中所述线型光源为LED光源。
在其中一些实施例中,其中所述线型光源为一组水平排列的多芯LED模组、或者多组水平排列的多芯LED模组、或者单芯的LED水平线型排列、或者水平排列的多芯LED模组和单芯的LED水平线型排列混合使用。
在其中一些实施例中,其中所述的LED为白光;或者暖白光;或者白光和暖白光以及金黄光的混合使用。
在其中一些实施例中,其中所述聚光透镜为能够消除溢蓝现象的光学透镜,包括一输入光学表面、一输出上半光学表面和一输出下半光学表面,所述输出上半光学表面位于中心水平轴上方,所述输出下半光学表面位于中心水平轴下方。
在其中一些实施例中,其中所述输入光学表面为平面光学表面或者非平面光学表面,所述输出上半光学表面为聚光表面,所述输出下半光学表面为异形面或非旋转面。
在其中一些实施例中,其中所述输出下半光学表面中心剖面包括n条光学曲线,每条光学曲线横向若干光学表面光微往下方偏离范围为0.05*(n-1)° -0.05*n°。
附图说明
图1A、图1B和图1C为前照灯右行驶车辆在配光屏上的配光要求图。
图2是现有技术中的一种LED远近光一体化系统的结构示意图。
图3A和图3B是配光透镜型LED远近光一体化系统的结构示意图。
图4是龟状反光器LED远近光一体化系统的结构示意图。
图5是蚌形反光器LED远近光一体化系统的结构示意图。
图6是TIR透镜LED近光灯系统的结构示意图。
图7三棱镜光散。
图8前照灯投射式光学系统减弱截止线处溢蓝现象示意图。
图9为本实用新型所述的远近光一体化照明系统的第一实施例的立体结构示意图。
图10为图9中A-A向的剖视结构示意图。
图11为图9中A-A向剖视的正面结构示意图。
图12为图9中的远近光一体化照明系统的爆炸结构示意图。
图13为图9中的远近光一体化照明系统中的聚光透镜的输出光学表面结构示意图。
图14为图13中的聚光透镜消除溢蓝现象光学线路示意图。
图15为图9中的远近光一体化照明系统中的线型焦点反光器的结构示意图。
图16为图15中的线型焦点反光器将线型光源发出的光进行反射后的光路示意图。
图17为图15中的线型焦点反光器的变形结构示意图。
图18为图9中的远近光一体化照明系统使用图17中的线型焦点反光器的爆炸结构示意图。
图19为图9中的远近光一体化照明系统的工作原理流程示意图。
图20为图9中的远近光一体化照明系统中的截止线遮光片与滤光片结合后的光路示意图。
图21为图9中所述的远近光一体化照明系统的照明方法的流程示意图。
图22为图9中的远近光一体化照明系统的进一步优选实施方式的立体结构示意图。
图23为图22中的远近光一体化照明系统的爆炸结构示意图。
图24为本实用新型所述的前照灯的第一实施例的立体结构示意图。
图25为图24中所述的前照灯的爆炸结构示意图。
图26为图25所述的前照灯中反光装置的立体结构示意图。
图27为图26中的反光装置的主视结构示意图。
图28为图25中所述的前照灯中的聚光透镜的输出光学表面结构示意图。
图29为图28中的聚光透镜消除溢蓝现象光学线路示意图。
图30为图24中所述的前照灯的变形实施方式的爆炸结构示意图。
图31为图30中的反光装置的立体结构示意图。
图32为图31中的反光装置的主视结构示意图。
图33为本实用新型所述的前照灯形成近光光斑的流程示意图。
图34为本实用新型所述的前照灯形成远光光斑的流程示意图。
图35为本实用新型所述的前照灯的照明方法中的反光装置的立体结构示意图。
图36为本实用新型所述的前照灯的照明方法的光路示意图。
图37为本实用新型所述的前照灯的照明方法的流程示意图。
图38至图41为本实用新型所述的远近光一体化照明系统及其照明方法中的光线线路追踪示意图。
图42为本实用新型所述的远近光一体化照明系统中的近光模拟光斑图。
图43为本实用新型所述的远近光一体化照明系统中的远光模拟光斑图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图9至图16所示,本实用新型主要提供一种远近光一体化照明系统,所述远近光一体化照明系统包括至少一线型光源11和至少一线型焦点反光器12,其中所述线型光源11的位置与所述线型焦点反光器12的线型焦点F1重合,所述线型焦点反光器12能够将所述线型光源11的部分光线汇聚至线型焦点F2,所述远近光一体化照明系统能够形成一近光光斑或一远光光斑。
优选地,本实用新型所述的一体化照明系统,进一步包括设置于所述线型焦点F2前方的至少一聚光透镜13。更进一步地,其中还包括一截止线遮光片14 和一电磁阀16,所述截止线遮光片14被安装于所述线型焦点反光器12上并沿着所述线型焦点F2设置,且所述截止线遮光片14与所述电磁阀16固定连接,在所述线型焦点F2处通过所述电磁阀16旋转所述截止线遮光片14,从而使所述线型光源11直接发出的光以及经过所述线型焦点反光器12反射的光被所述截止线遮光片14部分屏蔽或者全部通过所述截止线遮光片14,之后再经过所述聚光透镜13的折射作用形成近光光斑或远光光斑。
详细而言,在本实用新型的第一实施例中,所述远近光一体化照明系统用于交通工具照明之用。所述交通工具可以是路面交通工具如汽车,或水面交通工具如船舶,或应用于空中交通工具。其中所述线型焦点反光器用于对所述线型光源进行反光,所述线型光源11与所述系统光轴垂直并水平线型排列,并且与所述线型焦点反光器12的线型焦点F1重合,所述线型光源11发出的至少一部分光线经过所述线型焦点反光器12反射后汇聚至所述线型焦点反光器12的另一线型焦点F2,所述聚光透镜13被安装于所述线型焦点F2的前方并利用透镜原理将经过所述线型焦点F2的光线汇聚形成水平线型高密度光的光斑;所述截止线遮光片14被安装于所述线型焦点F2处,用于将截止线遮光片14的截止线上方的光屏蔽掉,部分光穿过截止线遮光片14,再经聚光透镜折射形成截止线上方的弱光区域,即形成了近光灯光斑。
具体地,在本实用新型的第一实施例中,所述线型光源11采用多个LED水平排列,其中在一个具体示例中,如可以是LED为中间1500Lm、5700K色温的五芯LED模组,左右各2颗250Lm暖白光3000K色温单芯陶瓷封装LED,正白光和暖白光混合使用,使整灯的色温下降,提高灯具在雾天和下雨天情况下的穿透能力,以及路况更清晰;所有的LED排成水平线型且所述LED的发光方向与所述线型光源11的光轴为同一方向,并与所述线型焦点反光器12的焦点重合,从而提高所述线型光源11总的光通量。
作为本实用新型的该第一实施例的一种变形,其中所述线型光源11可以为一组水平线型排列的多芯LED,其中所述LED为白光,或者暖白光,或者白光和暖白光混合使用,或者白光、暖白光和金黄光混合使用,从而降低所述线型光源11的色温,从而提高所述远近光一体化照明系统的照射距离、路面清晰度以及穿透能力,并且保护驾驶者视网膜。
作为本实用新型的上市实施例的另一种变形,其中所述线型光源11为多组水平线型排列的单芯LED模组,或者下方一组水平线型排列的单芯LED模组和上方左或右半组水平线型排列的单芯LED模组组合形成的LED光源,适用于近光灯光学系统。
换言之,由于本实用新型所述的线型焦点反光器12的焦点F1和F2是呈线型,因此所述LED可以线型排列,其数量不会受到限制,因此能够提供比较高的光密度以及总的光通量,从而降低单颗所述LED的电流,如此,所述LED的光效会更高,照明宽度和照明距离也会得到相应的提高。
如图12至图15所示,在本实用新型的第一实施例中,所述线型焦点反光器 12包括一主反光结构121和一副反光结构122,其中所述主反光结构121包括两片相对设置的主反光板1211,所述副反光结构122包括两片相对设置的结构基本相同的副反光板1221,两片所述副反光板1221别设置于两片所述主反光板 1211的侧边,从而使所述两片主反光板1211和两片所述副反光板1221部形成一反光腔。所述反光腔具有一开口120,所述线型光源11发出的光能够从所述开口120穿出。所述线型光源11水平线型延伸并朝向所述开口120设置,使从所述线型光源11直接射出所述开口120而不被所述线型焦点反光器12反射的光线直接到达所述聚光透镜13并折射向路面。所述聚光透镜13位于所述线型焦点 F2的前方能够起到聚光作用的位置。
可以理解的是,在另外的变形实施例中,所述线型焦点反光器12也可以是其他能够形成线型焦点F1和F2的反光结构,即不限于上述具有四个方向的反光结构,而是具有其他数量或形状的反光板结构。
另外,各个所述副反光板1221包括一主体部12211和一延伸部12212,所述主体部12211和所述主反光板1211形成所述反光腔,所述主体部12211的内侧面包括一镜像反射面122111,用于对所述线型光源11发出的光进行镜像反射。所述延伸部12212进一步包括一过渡部12212a和一外延部12212b,所述过渡部 12212a向上延伸于所述主体部12211并向外弯折,所述过渡部12212a与所述主体部12211之间形成一第一夹角α1,所述第一夹角α1的范围为90°-270°,所述外延部12212b向上延伸于所述过渡部12212a并向内弯折,所述外延部12212b 与所述过渡部12212a之间形成一第二夹角α2,所述第二夹角α2的范围为0° -180°。
需要强调的是,在本实用新型的上述实施例中,所述镜像反射面122111为平面。除此以外,如图17所示,作为本实用新型的一种变形,本领域技术人员还可以将所述主体部12211的内侧面(即所述镜像反射面122111)设置为带有弧度的面,只要带有所述镜像反射面122111,能够对所述线型光源11发出的光进行反射即可。换言之,只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题,并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,都属于本实用新型的保护范围之内。
值得注意的是,每个所述主反光板1211的内侧包括一水平线型反光面12111 和一扩光弧面12112,如所述水平线型反光面12111为所述主反光板1211的内表面由靠近所述线型光源11的一端向所述开口120的另一端延伸。所述水平线型反光面12111主要以椭圆线为基础局部非椭圆线组合拉伸而成的面,所述扩光弧面12112向外延伸于所述水平线型反光面12111并位于所述主反光板1211的尾部。所述副反光板1221的所述主体部12211包括所述镜像反射面122111,所述镜像反射面122111为由所述主体部12211的内部靠近所述线型光源11的一端向所述开口120的另一端延伸。由于所述延伸部122121相对于所述主体部12211向外延伸,而所述延伸部12212的所述过渡部12212a和所述外延部12212b的内侧面共同形成一收集面122121,所述收集面122121位于所述延伸部12212的内侧,所述收集面122121也向外倾斜并与所述主体部12211形成所述第二夹角α2。通过所述收集面122121的设置,能够将所述聚光透镜13包角以外的光反射至所述聚光透镜13上,再经过所述聚光透镜13折射至前方左右侧宽角度路面。换言之,本实用新型所述的远近光一体化照明系统能够将所述线型光源11的360度立体角内发出的光线全部收集利用,从而提高光的收集率,因此达到节能、耐用并且环保的效果。
可以理解的是,在本实用新型的该实施例中,所述线型焦点反光器12为光斗状,但本实用新型的线型焦点反光器并不限于光斗状,在其他变形实施方式中,本领域技术人员也可以将所述线型焦点反光器12设置为具有其他形状的外观,如球体状等,只要其内部能够提供上述形成线型焦点F1和F2的反光面结构即可。
另外,如图17和图18所示,作为本实用新型的一种变形,所述水平线型反光面12111的垂直截止面为椭圆线,或者垂直截止面为椭圆线和局部非椭圆线组成,或者垂直截止面为非椭圆线的反光面使光反射至所述线型焦点F2,或者在水平线型反光面12111的基础上做颗粒。
所述水平线型反光面12111可以是直线型,或者线型并微带弧度(如5弧度以内),以增加垂直角度的光分配。
另外,所述线型焦点反光器12两侧所述镜像反射面122111各自以直线为基础。作为本实用新型的一种变形,如图17所示,所述镜像反射面122111是以椭圆线为基础,部分非椭圆线组成的拉伸面,即包括一椭圆线反射面122111a和一非椭圆线反射面122111b,或者其进一步微带弧度(如5弧度以内),以增加垂直角度的光分配。其中,所述椭圆线反射面122111a为由所述主体部12211的内部靠近所述第一线型光源11的一端向所开口120的另一端延伸,所述非椭圆线反射面122112b向外延伸于所述椭圆线反射面122111a并位于所述主体部12211 的内部的尾端。由于所述延伸部12212相对于所述主体部12211向内延伸。而所述延伸部12212的内侧面为所述收集面122121,所述收集面122121位于所述延伸部12212的内侧,所以所述收集面122121也向内倾斜并形成所述第二夹角α2。各个所述收集面122121的表面形状为垂直的平面,或者倾斜面,或者弧面,或者条状弧面等。
如图12所示,在本实用新型的第一实施例中,所述截止线遮光片14的截止线形成面形状为15°斜线、45°斜线、或90°直角、或0°的水平线,所述截止线遮光片14包括一水平件14a和一垂直件14b,其中所述水平件14a的一端与所述垂直件14b的一端相互重合并且所述水平件14a和所述垂直件14b相互垂直设置,从而使所述截止线遮光片14大致呈L型设置。所述截止线遮光片14 包括至少一旋转孔141、至少一移动孔142、至少一开窗槽143以及至少一锯齿片144,其中所述截止线遮光片14被安装于所述线型焦点反光器12上并沿着所述线型焦点F2设置,所述锯齿片144位于截止线形成面上,所述电磁阀16包括一电磁杆161,所述电磁杆161固定设置于所述电磁阀16,所述移动孔142与所述电磁阀16的所述电磁杆161固定连接,所述旋转孔141位于所述水平件14a 和所述垂直件14b的重合端且所述截止线遮光片14能够沿着所述旋转孔141进行旋转。因此当驱动所述电磁阀16带动所述电磁杆161进行移动时,所述电磁阀16可以通过推动所述电磁杆161而推动所述截止线遮光片14沿着所述移动孔 142进行移动,同时,所述截止线遮光片14沿着所述旋转孔141进行转动,从而使之前被所述截止线遮光片14遮住的光穿过所述截止线遮光片14到达所述聚光透镜13进行折射,最终形成远光光斑。
如图9至图12所示,所述锯齿片144为类三角形,并且所述锯齿片144的表面设置有拉伸的锯齿状结构,用于减少截止线处蓝光的比例,以及在所述截止线遮光片14不做发黑或发灰处理的情况下,使投射至所述锯齿片144上的光修正,使其反射、漫反射的光不会再投射至所述聚光透镜13上,从而使形成的明暗截止线更清晰。
需要强调的是,在本实用新型的第一实施例中,由于所述线型焦点反光器12 的开口较小,内部反光面较深,为了实现反光面镀反光层,将所述线型焦点反光器12设置为包括一上部分线型焦点反光器12a和一下部分线型焦点反光器12b,所述上部分线型焦点反光器12a和所述下部分线型焦点反光器12b分别被安装于所述线型光源11的上下两侧从而对所述线型光源11进行反光。所述上部分线型焦点反光器12a和所述下部分线型焦点反光器12b的光学结构基本相同,其各自具有一部分所述水平线型反射面12111、所述扩光弧面12112和所述镜像反射面 122111。
需要强调的是,所述线型焦点反光器12的变形设计以增加路面左右宽角度的照明亮度,所述主体部12211的所述镜像反射面122111可以变形设计为椭圆线反射面和非椭圆线反射面,所述线型光源11发射至椭圆线反射面和非椭圆线反射面,再直接反射至所述聚光透镜13,经过所述聚光透镜13的折射至地面左右宽角度的照明,或者变形设计为非椭圆线的反射面,以增加地面左右宽角度的照明。
如图12所示,所述开窗槽143设置于所述水平件14a并位于所述水平件14 的大致中心处,以使从所述线型光源11照射过来的光能够通过所述开窗槽143。本实用新型所述的远近光一体化照明系统进一步包括一滤光片15,所述滤光片 15固定设置于所述截止线遮光片14的所述开窗槽143内,通过所述截止线遮光片14的部分光通过所述开窗槽143内的所述滤光片15,从而对光进行减弱及扩散至所述聚光透镜13上,再经过所述聚光透镜13折射至截止线上方暗区形成一块弱光区Zoneγ,以增强P1至P6的光强,同时又不增强P7、P8、B50L和HV 测试点的光强,使对面的行人可以看清前方车辆要通过。截止线形成面上的所述锯齿片144可以屏蔽透过所述聚光透镜13的入射角大的光线,从而减小截止线处的蓝光比例,消除截止线处溢蓝现象。
在本实用新型的上述优选实施例中,所述滤光片15为不透明材料制成,或者为半透明材料制成,或者为扩散材料制成,或者为白色材料制成等,本领域技术人员只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题,并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,都属于本实用新型的保护范围之内,本实用新型所述的滤光片不受材料的限制。
在本实用新型的上述具体实施例中,所述开窗槽143的形状为长方形,所述滤光片15的形状与所述开窗槽143的形状一致并与所述开窗槽143尺寸配合,从而使所述截止线遮光片14能够被固定于所述开窗槽143内。作为本实用新型的一种变形,所述开窗槽143的形状也可以具体实施为方形、圆形、椭圆形等形状,也可以为多个方形、圆形、椭圆形等形状或者其结合,所述滤光片15的形状也可以被实施为为方形、圆形、椭圆形等形状,也可以为多个方形、圆形、椭圆形等形状或者其结合,或者是商标或文字等形状,换句话说,所述滤光片15 的形状不受所述开窗槽15的形状和数量限制。
如图13所示,在本实用新型的该实施方式中,所述聚光透镜13为消除溢蓝现象的光学透镜,其包括:输入光学表面133、输出上半光学表面131和输出下半光学表面132。更优选地,所述聚光透镜13的输入光学表面133为平面或者非平面光学表面,输出上半光学表面131位于中心水平轴上方并为聚光表面,输出下半光学表面132位于中心水平轴下方,并为异形面、非旋转面。
如图14所示,所述聚光透镜13输出的下半光学表面132中心剖面分为若干光学曲线1321、1322、1323……132*,本实用新型设定参数如下:1321横向若干光学表面光微往下方偏范围:0°至0.05°,1322横向若干光学表面光微往下方偏范围:0.05°至0.1°,1323横向若干光学表面光微往下方偏范围:0.1°至0.15°,132*横向若干光学表面光微往下方偏范围:0.05×*°-0.05°至0.05 ×*°,或者其它参数。
需要强调的是,所述聚光透镜13作为一种消除溢蓝现象的光学透镜,所述的输出下半光学表面132经过修正后,使输出光学表面132的蓝光略低于输出上半光学表面131的黄光,输出上半光学表面131的黄光完全覆盖输出光学表面 132的蓝光,输出光学表面132的黄光完全覆盖输出上半光学表面131的蓝光,最终形成截止线处无溢蓝现象光斑。
换言之,在本具体实施方式中,所述输出下半光学表面132经过修正,使输出下半光学表面132的蓝光平行于或略低于上半光学表面131的黄光,输出上半 131光学表面的黄光完全覆盖输出下半光学表面132的蓝光,输出下半光学表面 132的黄光完全覆盖输出上半光学表面131的蓝光,最终形成截止线处无溢蓝现象的光斑。
需要强调的是,一种消除溢蓝现象的光学透镜,所述的光源为白光LED光源,白光LED光源由蓝光通过受激的荧光粉混合成白光,因此主要由黄光和蓝光组成。同一种光学材质对应不同波长的光折射率是不一样的,波长越长折射率越低,波长越短折射率越高,因此通过F1的光线L101…L102…L103经过输入光学表面133后,折射成蓝光成分的L101B…L102B…L103B和黄光成分的 L101Y…L102Y…L103Y,入射角越大蓝光偏移的角度越大,再经过输出上半光学表面131折射后分成往下倾斜的L101B’…L102B’…L103B’和平行光L101Y’… L102Y’…L103Y’;通过F1的光线L201…L202…L203经过输入光学表面133后,折射成蓝光成分的L201B…L202B…L203B和黄光成分的L201Y…L202Y… L203Y,入射角越大黄光偏移的角度越大,再经过输出光学表面132折射后分成平行光L201B’…L202B’…L203B和往下倾斜的’L201Y’…L202Y’…L203Y’。平行光L101Y’…L102Y’…L103Y’和平行光L201B’…L202B’…L203B混合形成无溢蓝现象光斑;往下倾斜的L101B’…L102B’…L103B’和往下倾斜的’L201Y’… L202Y’…L203Y’混合形成无溢蓝现象光斑,使最终使截止线处光斑不存在溢蓝现象。
作为选择,所述输出下半光学表面132为修正曲面,也可以所述输出上半光学表面131为修正曲面,或者所述输出上半光学表面131和所述输出下半光学表面132均为修正面,或者输入光学表面133为修正面。
因此,如图19所示,本实用新型所述的远近光一体化照明系统的工作原理为:
所述线型光源11发出的一部分光经过所述线型焦点反光器12的不同的面进行一次或多次反射后,到达所述截止线遮光片14,所述截止线遮光片14将截止线上方的光进行屏蔽,其余光到达所述聚光透镜13进行折射,从而形成所述近光光斑;
所述线型光源11发出的另一部分光直接到达所述截止线遮光片14,所述截止线遮光片14将截止线上方的光进行屏蔽,其余光到达所述聚光透镜13进行折射,从而形成所述近光光斑;
此时,驱动所述电磁阀16,在所述电磁阀16的驱动下,所述电磁杆161带动所述截止线遮光片14进行旋转,从而使上述被所述截止线遮光片14屏蔽的光能够全部到达所述聚光透镜13进行折射,从而形成所述远光光斑。如此,通过驱动所述电磁阀16的复位再次进行远光光斑和近光光斑的切换,因此能够快速实现远光效果和近光效果。
如图22和图23所示,所述远近光一体化照明系统进一步包括一外罩30,所述外罩30包括一第一部分31和一第二部分31,所述第一部分31和所述第二部分32形成一容纳腔300,所述容纳腔300用于容纳所述远光前照灯。其中所述第二部分32作为后端,所述金属散热体40设置于所述第二部分32的内部,所述第一部分31作为前端,包括一开口310,所述开口310用于供所述聚光透镜 13放置并供所述线型光源11的光穿过。所述外罩30能够将所述线型光源11发射出来的散射光遮蔽在所述容纳腔300的内部,从而使所述远近光一体化照明系统具有更强的照明效果。
所述远近光一体化照明系统进一步包括一外透镜50,所述外透镜50被固定设置于所述外罩30的前段,从而使所述前照灯具有防水防尘的效果。所述线型光源11发出的光经过所述聚光透镜13折射之后再经过所述外透镜50进行进一步折射。在本实用新型的该具体实施例中,所述外透镜50是通过密封胶固定连接于所述外罩30的前端,从而与所述远近光一体化照明系统形成一个整体。
在本实用新型的该实施例中,所述外透镜50通过密封胶固定连接于所述外罩30的前端,从而使所述线型光源11、所述线型焦点反光器12、所述截止线遮光片14、所述电磁阀16以及所述滤光片15具有防水防尘的效果。但本实用新型的具体实施方式并不以此为限,本领域技术人员可以在上述揭露的基础上采用任何方式将所述外透镜50固定于所述外罩30的前端,只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题,并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,都属于本实用新型的保护范围之内,本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
除此以外,本实用新型进一步包括一前位置灯光学透镜92和一前位置灯光源组件91,所述前位置灯光学透镜92和所述前位置灯光源组件91被顺序固定设置于所述外透镜50与所述外罩30之间,从而进一步提高所述远近光一体化照明系统的照明效果。
本实用新型进一步包括一散热体40,以及一金属散热板60,所述散热体40 优先选择为金属材料制成,从而增加散热体的散热效果。所述线型光源11与金属散热板60固定连接,比如焊接、螺接等方式,优选地,所述线型光源11的所述LED的导热面直接安装于大面积的所述金属散热板60上,由于所述金属散热板60的表面积大,有利于散热,从而对所述线型光源11产生的热量进行散发,由于热量传递速度快,因此所述散热体40的设置能够避免由于所述线型光源11 的温度快速上升或者热量无法及时散发而引起的寿命降低。
除此以外,本领域技术人员可以在上述揭露的基础上,根据实际情况确定所述散热体40的具体结构和材质,只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,都属于本实用新型的保护范围之内,本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
如图21所示,本实用新型进一步提供一种远近光一体化照明系统的照明方法,用于所述远近光一体化照明系统,如图21所示为所述照明方法的流程示意图,包括以下步骤:
所述线型光源11发射光L;
所述线型焦点反光器12反射所述线型光源11发出的所述光L;
所述聚光透镜13折射所述线型光源11发出的所述光L;其中,
所述线型光源11发射的所述光L包括一第一部分光L1和一第二部分光L2,第一部分光L1经过所述线型焦点反光器12反光后至所述聚光透镜13进行折射,所述第二部分光L2直射至所述聚光透镜13进行折射,通过所述截止线遮光片 14屏蔽截止线上方的光,最终形成一近光光斑;通过电磁阀16通电使之移动所述电磁杆161,推动所述截止线遮光片14旋转,使截止线形成面往下移动,所述线型光源11发出的光通所述聚光透镜13的焦点区域下方,形成远光光斑。通过对所述电磁阀16断电使电磁杆161复位,使所述截止线遮光片14旋转复位,又恢复所述近光光斑。
进一步地,所述远近光一体化的照明方法继续包括一步骤:
对所述第一部分光L1经所述线型焦点反光器12反光后位于所述明暗截止线上方的光被所述截止线遮光片14遮蔽。
更进一步地,在所述远近光一体化照明系统的照明方法中,经过所述第一线型焦点反光器12反光的所述第一部分光L1包括以下部分:
经所述水平线型反射面12111反射后至所述聚光透镜13的一部分光L11;
经所述扩光弧面12112反射,再至所述聚光透镜13的一部分光L12;
经所述经过所述镜像反射面122111反射至所述水平线型反射面12111并汇聚形成于所述线型焦点F2上,再至所述聚光透镜13的一部分光L13;
经所述镜像反射面122111反射至所述聚光透镜13的一部分光L14;
经过所述收集面122121反射后至所述聚光透镜13的一部分光L15,其中所述第二部分光L2和所述部分光L11-L14都位于所述聚光透镜13的包角范围内,所述部分光L15位于所述聚光透镜13的包角范围以外。
剩余部分光被所述截止线遮光片14阻挡而不能向外射出,从而用于使近光光斑形成明暗截止线。
通过设置所述线型焦点反光器12以及所述截止线遮光片14并搭配所述聚光透镜13进行作用,从而使所述近光灯光斑左右宽度1万cd增加至左右各18°,以实现更宽、更亮的视觉要求,同时中心区域光强增至5万多cd,从而使中心区域以及右驾驶规则下远处照射更远,并且明暗截止线明显,因此能够避免使对面的驾驶员和行人眩目。
也就是说,所述第一部分光L1中的所述一部分光L11从所述线型光源11发出后经过所述水平线型反射面12111进行反射,反射后直接至所述聚光透镜13 进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L12从所述线型光源11发出后经所述扩光弧面12112反射,再至所述聚光透镜13进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L13从所述线型光源11发出后经所述镜像反射面122111 反射至所述水平线型反射面12111并汇聚形成于所述线型焦点F2上,再至所述聚光透镜13进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L14从所述线型光源11发出后经所述镜像反射面122111反射后至所述聚光透镜13进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L15从所述线型光源11发出后经所述收集面122121反射后至所述聚光透镜13进行折射;所述第二部分光L2从所述线型光源11发出后直接发射至所述聚光透镜13进行折射,部分光被所述截止线遮光片14阻挡而不能向外射出,从而用于使近光光斑形成明暗截止线。通过电磁阀16通电使之移动电磁杆161,推动所述截止线遮光片14旋转,使截止线形成面往下移动,光通聚光透镜13焦点区域下方,形成远光光斑。通过电磁阀16断电使电磁杆161复位,使所述截止线遮光片14旋转复位,又恢复近光光斑。
如图24至图32所示,本实用新型进一步包括一前照灯,所述前照灯包括至少一线型光源11、至少一反光装置70、以及至少一聚光透镜13,当还包括至少一截止线遮光片14时,其实施为近光前照灯。当进一步包括一电磁阀16用于驱动所述截止线遮光片14进行相对于所述反光装置70进行旋转而不用来遮挡光线而形成明暗截止线时,所述前照灯可以实施为远光前照灯。所述反光装置70对位于其线型焦点F1的所述线型光源11发出的至少部分光进行反射,所述线型光源11经过所述反光装置70反射后的至少部分光汇聚至一线型焦点F2,所述截止线遮光片14被安装于所述线型焦点F2处,用于将截止线上方的光屏蔽掉,所述第一聚光透镜13被安装于所述线型焦点F2的前方并利用透镜原理对所述线型光源11的光进行折射最终使所述近光前照灯形成近光灯光斑。
具体而言,所述线型光源11采用多个LED光源111,例如其中LED111为中间1500Lm、5700K色温的五芯LED模组,左右各2颗250Lm暖白光3000K 色温单芯陶瓷封装LED111,正白光和暖白光混合使用,使整灯的色温下降,提高灯具在雾天和下雨天情况下的穿透能力,以及路况更清晰;所有的LED排111 成水平线型且所述LED111的发光方向与所述近光前照灯的光轴为同一方向,并与所述反光装置的焦点F1重合。
作为本实用新型的该实施例的一种变形,其中所述线型光源11为一组水平线型排列的多芯LED模组,其中所述LED为白光和暖白光混合使用,或者白光、暖白光和金黄光混合使用,从而降低所述线型光源的色温。
为本实用新型的该实施例的另一种变形方式,其中所述线型光源11为多组水平线型排列的单芯LED模组。
为本实用新型的该实施例的另一种变形方式,其中所述线型光源11为多组水平线型排列的多芯LED模组,其中所述LED为白光和暖白光混合使用,或者白光、暖白光和金黄光混合使用,从而降低所述线型光源的色温。
如图25至27所示,所述反光装置70为光斗线型焦点反光结构,开口较小,并且所述线型光源11通过所述反光装置70的内部反射面进行反光。优选地,所述反光装置70的内部表面镀反光层,进一步提高所述线型光源11的光的反射率和反射强度。
具体而言,所述反光装置70包括一反射光斗71和两个结构相同互相间隔地设置的反射延伸部72,所述反射光斗71形成一腔体700,所述线型光源11光照射进所述反射光斗71的内部进行反光,反射后的光再从前方的开口射出。各个所述反射延伸部72包括一第一段721和一第二段722,所述反射延伸部72的所述第一段721沿着所述线型光源11的光照方向向外延伸于所述反射光斗71的另一端的两个侧面再向内聚拢形成所述第二段722,换句话说,所述反射延伸部72 的所述第一段721和所述第二段722之间具有一第二角度α2且所述反射延伸部 72的所述第一段721与所述反射光斗71之间形成一第一角度α1。
其中所述第一角度α1范围为180°至270°,优选为225°,所述第二角度α2 范围为0°至180°,例如可以为150°,并与所述反射光斗71之间形成向外张开的开口,所述反射延伸部72的所述第一段721与所述反射光斗71之间的角度例如可以为225°。换句话说,两个所述反射延伸部72分别从所述反射光斗71的两侧向外延伸例如45°之后再向内分别聚拢例如30°,从而使所述反射延伸部72的所述第一段721与所述反射光斗71之间形成例如225°,且所述反射延伸部72 的所述第一段721和所述第二段722之间形成例如150°角度。
详细来说,所述反射光斗71内部的上表面和下表面分别包括一水平线型反光面711和一扩光弧面712,所述水平线型反光面711和所述扩光弧面712均用于反射所述第一线型光源11的光,所述水平线型反光面711靠近所述线型光源 11,所述扩光弧面712延伸于所述水平线型反光面711并位于远离所述线型光源 11的一边。所述反射光斗71内部的两个侧面分别包括一椭圆线反射面713和一非椭圆线反射面714,所述椭圆线反射面713和所述非椭圆线反射面714也用于反射所述线型光源11的光,所述椭圆线反射面713位于靠近所述线型光源11的一边,所述非椭圆线反射面714延伸于所述椭圆线反射面713并位于远离所述线型光源11的一边。换句话说,所述反射光斗71内部的上表面和下表面分别包括一水平线型反光面711和一扩光弧面712,其中所述水平线型反光面711主要以椭圆线为基础局部非椭圆线组合线拉伸而成,所述线型光源11的光经过所述水平线型反光面711汇聚至所述线型焦点F2,以增强中心光强,所述扩光弧面712 主要是将所述线型光源11的部分光从所述线型焦点F2往上移,从而增强地面照明光的分配。所述反射光斗71内部的左侧面和右侧面分别包括沿长度方向延伸布置的一椭圆线反射面713和一非椭圆线反射面714。所述椭圆线反射面713和所述非椭圆线反射面714的作用是将所述线型光源11的光反射后汇聚至所述线型焦点F2。
由于所述反射延伸部72的所述第二段722向内弯折,因此所述反射延伸部 72的所述第二段722的内表面参与所述第一线型光源11的光的反射,所述反射延伸部72的所述第二段722的内表面为平面并向内倾斜一定的角度,即所述反射延伸部72包括一反射面7221,所述反射面7221主要由平面组成并网内倾斜一定的角度,以作为收集面,从而将所述线型光源11照射过来的光反射至所述聚光透镜13,再经过所述聚光透镜13折射至左右大角度地面区域,另外,所述线型光源11照射至所述聚光透镜13包角以外的光经过所述反射面7221的反射能够重新汇聚至所述聚光透镜13进行折射至左右侧如照明区如40°照明区。
如图25所示,在本实用新型所述的近光前照灯中,所述截止线遮光片14的截止线形成面形状为15°斜线、45°斜线、或90°直角、或0°的水平线,所述截止线遮光片14包括一水平件14a和一垂直件14b,其中所述水平件14a的一端与所述垂直件14b的一端相互重合并且所述水平件14a和所述垂直件14b相互垂直设置,从而使所述截止线遮光片14大致呈L型设置。所述截止线遮光片 14包括至少一旋转孔141、至少一移动孔142、至少一开窗槽142以及至少一锯齿片144,其中所述截止线遮光片14被安装于所述反光装置70上并沿着所述线型焦点F2设置,所述锯齿片144位于截止线形成面上,所述电磁阀16包括一固定设置的电磁杆161,所述移动孔142与所述电磁阀16的所述电磁杆161固定连接,所述旋转孔141位于所述水平件14a和所述垂直件14b的重合端且所述截止线遮光片14能够沿着所述旋转孔141进行旋转。因此当驱动所述电磁阀16带动所述电磁杆161进行移动时,所述电磁阀16可以通过推动所述电磁杆161而推动所述截止线遮光片14沿着所述移动孔142进行移动,同时,所述截止线遮光片14沿着所述旋转孔141进行转动,从而使之前被所述截止线遮光片14遮住的光穿过所述截止线遮光片14到达所述聚光透镜进行折射,最终形成远光光斑。
如图23和24所示,所述锯齿片144为类三角形,并且所述锯齿片144的表面设置有拉伸的锯齿状结构,用于减少截止线处蓝光的比例,以及在所述截止线遮光片14不做发黑或发灰处理的情况下,使投射至所述锯齿片144上的光修正,使其反射、漫反射的光不会再投射至所述聚光透镜13上,从而使明暗截止线更清晰。
如图25所示,所述开窗槽143设置于所述水平件14a并位于所述水平件14a 上,以使从所述线型光源11照射过来的光能够通过所述开窗槽143。本实用新型所述的近光灯进一步包括一滤光片15,所述滤光片15固定设置于所述截止线遮光片14的所述开窗槽143内,通过所述截止线遮光片14的部分光通过所述开窗槽143内的所述滤光片15,从而对光进行减弱及扩散至所述聚光透镜13上,再经过所述聚光透镜13折射至截止线折射至截止线上方暗区形成一块弱光区 Zoneγ,以增强P1至P6的光强,同时又不增强P7、P8、B50L和HV测试点的光强,使对面的行人可以看清前方车辆要通过。截止线形成面的锯齿片144可以屏蔽透过所述聚光透镜13的入射角大的光线,从而减小截止线处的蓝光比例,消除截止线处溢蓝现象。
在本实用新型的上述优选实施例中,所述滤光片15为不透明材料制成,或者为半透明材料制成,或者为扩散材料制成,或者为白色材料制成等,本领域技术人员只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题,并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,都属于本实用新型的保护范围之内,本实用新型所述的滤光片不受材料的限制。
在本实用新型的上述具体实施例中,所述开窗槽143的形状为长方形,所述滤光片15的形状与所述开窗槽143的形状一直并与所述开窗槽143尺寸配合,从而使所述滤光片15能够被固定于所述开窗槽143内。作为本实用新型的一种变形,所述开窗槽143的形状也可以具体实施为方形、圆形、椭圆形等形状,也可以为多个方形、圆形、椭圆形等形状或者其结合,所述截止线遮光片14的形状也可以被实施为为方形、圆形、椭圆形等形状,也可以为多个方形、圆形、椭圆形等形状或者其结合,或者是商标或文字等形状,换句话说,所述滤光片15 的形状不受所述开窗槽143的形状和数量限制。
如图28所示,在本实用新型的该实施方式中,所述聚光透镜13为消除溢蓝现象的光学透镜,其包括:输入光学表面133、输出上半光学表面131和输出下半光学表面132。更优选地,所述聚光透镜13的输入光学表面133为平面或者非平面光学表面,输出上半光学表面131位于中心水平轴上方并为聚光表面,输出下半光学表面132位于中心水平轴下方,并为异形面、非旋转面。
如图29所示,所述聚光透镜13输出的下半光学表面132中心剖面分为若干光学曲线1321、1322、1323……132*,本实用新型设定参数如下:1321横向若干光学表面光微往下方偏范围:0°至0.05°,1322横向若干光学表面光微往下方偏范围:0.05°至0.1°,1323横向若干光学表面光微往下方偏范围:0.1°至0.15°,132*横向若干光学表面光微往下方偏范围:0.05×*°-0.05°至0.05 ×*°,或者其它参数。
需要强调的是,所述聚光透镜13为一种消除溢蓝现象的光学透镜,所述的输出下半光学表面132经过修正后,使输出光学表面132的蓝光略低于输出上半光学表面131的黄光,输出上半光学表面131的黄光完全覆盖输出光学表面132 的蓝光,输出光学表面132的黄光完全覆盖输出上半光学表面131的蓝光,最终形成截止线处无溢蓝现象光斑。
换言之,在本具体实施方式中,所述输出下半光学表面132经过修正,使输出下半光学表面132的蓝光平行于或略低于上半光学表面131的黄光,输出上半 131光学表面的黄光完全覆盖输出下半光学表面132的蓝光,输出下半光学表面 132的黄光完全覆盖输出上半光学表面131的蓝光,最终形成截止线处无溢蓝现象的光斑。
需要强调的是,在所述能够消除溢蓝现象的光学透镜中,所述的光源为白光 LED光源,白光LED光源由蓝光通过受激的荧光粉混合成白光,因此主要由黄光和蓝光组成。同一种光学材质对应不同波长的光折射率是不一样的,波长越长折射率越低,波长越短折射率越高,因此通过F1的光线L101…L102…L103经过输入光学表面133后,折射成蓝光成份的L101B…L102B…L103B和黄光成分的L101Y…L102Y…L103Y,入射角越大蓝光偏移的角度越大,再经过输出上半光学表面131折射后分成往下倾斜的L101B’…L102B’…L103B’和平行光L101Y’…L102Y’…L103Y’;通过F1的光线L201…L202…L203经过输入光学表面133后,折射成蓝光成分的L201B…L202B…L203B和黄光成分的L201Y… L202Y…L203Y,入射角越大黄光偏移的角度越大,再经过输出光学表面132折射后分成平行光L201B’…L202B’…L203B和往下倾斜的’L201Y’…L202Y’… L203Y’。平行光L101Y’…L102Y’…L103Y’和平行光L201B’…L202B’…L203B 混合形成无溢蓝现象光斑;往下倾斜的L101B’…L102B’…L103B’和往下倾斜的’L201Y’…L202Y’…L203Y’混合形成无溢蓝现象光斑,使最终使截止线处光斑不存在溢蓝现象。
作为选择,所述输出下半光学表面132为修正曲面,也可以所述输出上半光学表面131为修正曲面,或者所述输出上半光学表面131和所述输出下半光学表面132均为修正面,或者输入光学表面133为修正面。
需要强调的是,由于所述反光装置70的开口较小,内部反光面较深,为了实现反光面镀反光镀层,将所述反光装置设置70为包括对称结构的两部分反光单元70a和反光单元70b,所述两部分反光单元70a和70b分别被安装于所述线型光源11的上下两侧从而对所述线型光源11进行反光,因此能够减少产品零件总类,以至于降低所述近光前照灯的投入成本。
同样地,所述反光装置70也可以纵向分为左右两部分对称、可互换使用的结构,这样不仅有利于对所述反光装置70的内部反光面进行镀反光层,而且也能减少产品零件总类,提高生产率。此外,所述反光装置70的所述反光面的反光镀层的材料可以根据不同的使用需求进行选择,比如金属镀层、合金镀层或复合镀层等,只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题,并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,均属于本实用新型的保护范围之内,本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
综上所述,由于所述反光装置70的开口较小,因此所述线型光源11射出此开口的光直接汇聚至所述聚光透镜13再折射至地面,因此能够将所述线型光源 11射出的光在360°范围内全部收集,所以光的收集率比较高,这样一方面能够提高所述近光前照灯的亮度,还能降低整灯的功耗,同时又将所述线型光源11 射出的光分配成线型焦点,水平轴线上的光线密集,使车辆的远处光分配更多,照射视觉更远,宽度方向也是更宽更亮。
如图30至图32所示,作为本实用新型所述的反光装置的一种变形,所述反光装置80的结构如图所示,所述反光装置80与上述反光装置70的不同之处在于,所述反射光斗81内部两侧的面为镜像面813,所述镜像面813主要以平面为基础,将所述线型光源21的光镜像至所述水平线型反光面811或对面的镜像面813,最终反射至所述线型焦点F2上。
因此,如图33和34所示,本实用新型所述的前照灯的工作原理为:
所述线型光源11发出的一部分光经过所述反光装置70(80)的不同的面进行一次或多次反射后,到达所述截止线遮光片14,所述截止线遮光片14将截止线上方的光进行屏蔽通过所述滤光片15进行减弱及扩散,其余光到达所述聚光透镜13进行折射,从而形成所述近光光斑;
所述线型光源11发出的另一部分光直接到达所述截止线遮光片14,所述截止线遮光片14将截止线上方的光进行屏蔽通过所述滤光片15进行减弱及扩散,其余光到达所述聚光透镜13进行折射,从而形成所述近光光斑;
此时,驱动所述电磁阀16,在所述电磁阀16的驱动下,所述电磁杆161带动所述截止线遮光片14进行旋转,从而使上述被所述截止线遮光片14屏蔽的光能够全部到达所述聚光透镜13进行折射,从而形成所述远光光斑。如此,通过驱动所述电磁阀16的复位再次进行远光光斑和近光光斑的切换,因此能够快速实现远光效果和近光效果。
如图30所示,所述前照灯进一步包括一外罩30和一散热体40,所述外罩 30包括一第一部分31和一第二部分32,所述第一部分31和所述第二部分32形成一容纳腔300,所述容纳腔300用于容纳所述远光前照灯。其中所述第二部分 32作为后端,所述散热体40被固定设置于所述第二部分32,所述第一部分31 作为前端,包括一开口310,所述开口310用于供所述聚光透镜13放置并供所述线型光源11的光穿过。所述散热体40优选为金属制成,从而提高散热效果。
所述前照灯进一步包括一外透镜50,所述外透镜50固定连接于所述外罩30 的前端,从而使所述前照灯具有防水防尘的效果。所述前照灯中的所述线型光源 11能够直接固定于所述散热体40上,由于散热体40的热量传递速度快,因此所述散热体40的设置能够避免由于所述线型光源11温度快速上升或者热量无法及时散发而引起的寿命降低。
除此以外,本实用新型所述的前照灯进一步包括一前位置灯光学透镜92和一前位置灯光源组件91,所述前位置灯光学透镜92和所述前位置灯光源组件91 被顺序固定设置于所述外透镜50与所述外罩30之间,从而进一步提高所述远近光一体化照明系统的照明效果。
在本实用新型的该实施例中,所述外透镜50通过密封胶固定连接于所述外罩30的前端,从而使所述线型光源11、所述反光装置70(80)、所述截止线遮光片14、所述电磁阀16以及所述滤光片15具有防水防尘的效果。但本实用新型的具体实施方式并不以此为限,本领域技术人员可以在上述揭露的基础上采用任何方式将所述外透镜50固定于所述外罩30的前端,只要采用了与本实用新型相同或近似的技术方案,解决了与本实用新型相同或近似的技术问题,并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果,都属于本实用新型的保护范围之内,本实用新型的具体实施方式并不以此为限。
优选地,本实用新型所述前照灯进一步包括一金属散热板60,所述线型光源 11直接固定于所述金属散热板60,比如焊接、螺接等方式,优选地,所述线型光源11的所述LED的导热面直接安装于大面积的所述金属散热板60上,由于所述金属散热板60的表面积大,有利于散热,再将焊接于所述金属散热板60的所述线型光源11与所述散热体40固定连接。由于所述金属散热板60和所述散热体40的接触面积大,因此能够进一步提高所述线型光源11的散热效果,从而提高所述前照灯使用寿命。
如图35至图37所示,本实用新型进一步提供一种前照灯的照明方法,用于所述前照灯,包括以下步骤:
所述线型光源11发射光L;
所述反光装置70(80)反射所述线型光源11发出的所述光L;
所述聚光透镜13折射所述线型光源11发出的所述光L;其中,
所述线型光源11发射的所述光L包括一第一部分光L1和一第二部分光L2,第一部分光L1经过所述反光装置70(80)反光后至所述聚光透镜13进行折射,所述第二部分光L2直射至所述聚光透镜13进行折射,通过所述截止线遮光片 14屏蔽截止线上方的光,最终形成一近光光斑;
通过所述电磁阀16通电使之移动所述电磁杆161,推动所述截止线遮光片 14旋转,使截止线形成面往下移动,光通所述聚光透镜13的焦点区域下方,形成远光光斑,通过对所述电磁,16断电使电磁杆161复位,使所述截止线遮光片14旋转复位,又恢复所述近光光斑。
进一步地,所述前照灯的照明方法继续包括一步骤:
对所述第一部分光L1经所述反光装置70(80)反光后位于所述明暗截止线上方的光被所述截止线遮光片14遮蔽。
更进一步地,在所述前照灯的照明方法中,经过所述反光装置70(80)反光的所述第一部分光L1包括以下部分:
经所述水平线型反射面711反射后至所述聚光透镜13的一部分光L11;
经所述扩光弧面712反射,再至所述聚光透镜13的一部分光L12;
经所述经过所述镜像反射面713反射至所述水平线型反射面711并汇聚形成于所述线型焦点F2上,再至所述聚光透镜13的一部分光L13;
经所述镜像反射面713反射至所述聚光透镜13的一部分光L14;
经过所述收集面7221反射后至所述聚光透镜13的一部分光L15,其中所述第二部分光L2和所述部分光L11-L14都位于所述聚光透镜13的包角范围内,所述部分光L15位于所述聚光透镜13的包角范围以外。
剩余部分光被所述截止线遮光片14阻挡而不能向外射出,从而用于使近光光斑形成明暗截止线。
通过设置所述反光装置70(80)以及所述截止线遮光片14并搭配所述聚光透镜13进行作用,从而使所述近光灯光斑左右宽度1万cd增加至左右各18°,以实现更宽、更亮的视觉要求,同时中心区域光强增至5万多cd,从而使中心区域以及右驾驶规则下远处照射更远,并且明暗截止线明显,因此能够避免使对面的驾驶员和行人眩目。
也就是说,所述第一部分光L1中的所述一部分光L11从所述线型光源11发出后经过所述水平线型反射面711进行反射,反射后直接至所述聚光透镜13进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L12从所述线型光源11发出后经所述扩光弧面712反射,再至所述聚光透镜13进行折射;所述第一部分光L1 中的所述一部分光L13从所述线型光源11发出后经所述镜像反射面713反射至所述水平线型反射面711并汇聚形成于所述线型焦点F2上,再至所述聚光透镜 13进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L14从所述线型光源11发出后经所述镜像反射面713反射后至所述聚光透镜13进行折射;所述第一部分光L1中的所述一部分光L15从所述线型光源11发出后经所述收集面7221反射后至所述聚光透镜13进行折射;所述第二部分光L2从所述线型光源11发出后直接发射至所述聚光透镜13进行折射,部分光被所述截止线遮光片14阻挡而不能向外射出,从而用于使近光光斑形成明暗截止线。通过电磁阀16通电使之移动电磁杆161,推动所述截止线遮光片14旋转,使截止线形成面往下移动,光通聚光透镜13焦点区域下方,形成远光光斑。通过电磁阀16断电使电磁杆161 复位,使所述截止线遮光片14旋转复位,又恢复近光光斑。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离该原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (34)

1.一种远近光一体化照明系统,其特征在于,所述远近光一体化照明系统包括至少一线型光源和至少一线型焦点反光器,其中所述线型光源的位置与所述线型焦点反光器的线型焦点F1重合,所述线型焦点反光器能够将所述线型光源的部分光线汇聚至线型焦点F2,所述远近光一体化照明系统能够形成一近光光斑或一远光光斑。
2.根据权利要求1所述的一种远近光一体化照明系统,其中还包括设置于所述线型焦点F2前方的至少一聚光透镜。
3.根据权利要求2所述的远近光一种远近光一体化照明系统,其中还包括一截止线遮光片,所述截止线遮光片被安装于所述线型焦点反光器上并沿着所述线型焦点F2设置。
4.根据权利要求3所述的远近光一种远近光一体化照明系统,其中所述截止线遮光片能够相对于所述线型焦点反光器进行旋转,从而实现所述近光光斑和所述远光光斑的切换。
5.根据权利要求4所述的远近光一种远近光一体化照明系统,其中还包括一电磁阀,所述电磁阀与所述截止线遮光片连接,通过所述电磁阀驱动所述截止线遮光片进行旋转,从而实现所述近光光斑和所述远光斑的切换。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的远近光一体化照明系统,其中所述线型焦点反光器在远离所述线型光源的一端具有至少一开口,所述线型光源垂直于光轴线型排列并面向所述开口设置,所述线型焦点反光器内部具有分别相对设置的两水平线型反光面和两镜像反射面,到达所述水平线型反光面以及所述镜像反射面的光线被汇聚至所述线型焦点F2。
7.根据权利要求6所述的远近光一体化照明系统,其中所述线型焦点反光器还具有开口处相互间隔地设置的两收集面,将所述聚光透镜包角以外的光反射至所述聚光透镜并经过所述聚光透镜折射至左右宽角度路面区域。
8.根据权利要求7所述的远近光一体化照明系统,其中所述水平线型反光面的垂直截面为椭圆线;或者垂直截面为椭圆线和局部非椭圆线组成;或者垂直截面为非椭圆线的反光面使光反射至所述线型焦点F2;或在水平线型反光面的基础上做颗粒。
9.根据权利要求6所述的远近光一体化照明系统,其中在邻近所述开口处还具有延伸于各个所述水平线型反光面的至少一扩光弧面,将部分光从所述线型焦点F2往上移,以增强地面照明光分配。
10.根据权利要求6所述的远近光一体化照明系统,其中所述水平线型反光面是直线型;或直线型并微带弧度,增加垂直角度的光分配。
11.根据权利要求6所述的远近光一体化照明系统,其中两所述镜像反射面各自为以椭圆线为基础,部分面非椭圆线组成的拉伸面;或者其进一步微带弧度,增加垂直角度的光分配。
12.根据权利要求6所述的远近光一体化照明系统,其中两所述镜像反射面各自具有邻近所述线型光源的至少一椭圆线反射面以及延伸于所述椭圆线反射面的至少一非椭圆线反射面。
13.根据权利要求7所述的远近光一体化照明系统,其中各个所述收集面的表面形状为垂直平面;或者倾斜面;或者弧面;或者条状弧面。
14.根据权利要求13所述的远近光一体化照明系统,其中所述截止线遮光片的截止线形成面为15°斜线、45°斜线、或90°直角、或0°的水平线。
15.根据权利要求1所述的远近光一体化照明系统,其中所述线型焦点反光器包括一上部分线型焦点反光器和一下部分线型焦点反光器,两者一体形成;或者两者结构对称并且互相组装。
16.根据权利要求5所述的远近光一体化照明系统,其中当所述电磁阀带动所述截止线遮光片转动从而使所述线型光源发出的光全部通过所述截止线遮光片,再被所述聚光透镜折射后形成所述远光光斑。
17.根据权利要求1-5中任一项所述的远近光一体化照明系统,其中所述线型光源为LED光源。
18.根据权利要求16所述的远近光一体化照明系统,其中所述线型光源为一组水平排列的多芯LED模组、或者多组水平排列的多芯LED模组、或者单芯的LED水平线型排列、或者水平排列的多芯LED模组和单芯的LED水平线型排列混合使用。
19.根据权利要求18所述的远近光一体化照明系统,其中所述的LED为白光;或者暖白光;或者白光和暖白光以及金黄光的混合使用。
20.根据权利要求19所述的远近光一体化照明系统,其中所述截止线遮光片包括一锯齿片,所述锯齿片被设置于截止线形成面上,所述锯齿片为类三角形,且所述锯齿片的表面设置有拉伸的锯齿状结构。
21.根据权利要求20所述的远近光一体化照明系统,其中还包括一滤光片,所述截止线遮光片包括一开窗槽,所述滤光片设置于所述开窗槽内,从而使所述线型光源发出的光能够通过所述滤光片进行减弱并扩散后再照射至所述聚光透镜。
22.根据权利要求21所述的远近光一体化照明系统,其中所述线型光源照射过来的部分光透过所述滤光片减弱并扩散,再经过所述聚光透镜的折射形成截止线上方的弱光斑,以补充截止线上方的光强。
23.根据权利要求22所述的远近光一体化照明系统,其中所述截止线遮光片的延伸面能够屏蔽经过所述聚光透镜的入射角大的光线,从而消除截止线处溢蓝现象。
24.根据权利要求23所述的远近光一体化照明系统,其中投射至所述截止线遮光片的延伸面上的锯齿状面,光被反射及扩散修正,使其反射、漫反射的光无法至所述聚光透镜,从而使明暗截止线更清晰。
25.根据权利要求24所述的远近光一体化照明系统,其中所述截止线遮光片为不透明材料制成,所述滤光片为半透明材料、光扩散材料或白色材料制成。
26.根据权利要求25所述的远近光一体化照明系统,其中所述聚光透镜为能够消除溢蓝现象的光学透镜,包括一输入光学表面、一输出上半光学表面和一输出下半光学表面,所述输出上半光学表面位于中心水平轴上方,所述输出下半光学表面位于中心水平轴下方。
27.根据权利要求26所述的远近光一体化照明系统,其中所述输入光学表面为平面光学表面或者非平面光学表面,所述输出上半光学表面为聚光表面,所述输出下半光学表面为异形面或非旋转面。
28.根据权利要求27所述的远近光一体化照明系统,其中所述输出下半光学表面中心剖面包括n条光学曲线,每条光学曲线横向若干光学表面光微往下方偏离范围为0.05*(n-1)°-0.05*n°。
29.根据权利要求28所述的远近光一体化照明系统,其中所述输出上半光学表面和/或所述输出下半光学表面为修正曲面。
30.根据权利要求29所述的远近光一体化照明系统,其中还包括贴合于所述线型光源的至少一金属散热板。
31.根据权利要求30所述的远近光一体化照明系统,其中还包括至少一散热体,所述金属散热板与所述散热体接触。
32.根据权利要求31所述的远近光一体化照明系统,其中还包括至少一外罩,用于固定所述聚光透镜以及将散射光遮蔽在所述外罩内,所述外罩与所述散热体之间采用密封胶固定连接。
33.根据权利要求32所述的远近光一体化照明系统,其中还包括至少一外透镜,所述外透镜与所述外罩之间采用密封胶进行固定连接。
34.根据权利要求33所述的远近光一体化照明系统,其中还包括一前位置灯光学透镜和一前位置灯光源组件,所述前位置灯光学透镜和所述前位置灯光源组件被顺序固定于所述外透镜与所述外罩之间。
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