CN208237774U - 机动车近光灯及机动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机动车近光灯及机动车，涉及照明技术领域，该机动车近光灯沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；透明反光板的下表面为全反射面，该下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；光源发出的光束经聚光元件聚光后射入透明反光板；未射向透明反光板下表面的光线经透明反光板折射到凸透镜，射向下表面的光线经下表面全反射到凸透镜，以在凸透镜的焦平面上形成与近光光型对应的连续光型；该连续光型经凸透镜成像形成近光光型。该机动车近光灯通过透明反光板下表面的全反射将原来射向凸透镜下半部分的光线重新反射到凸透镜上部，加强了靠近明暗截止线处近光的亮度，提高了能量的利用率。

Description

机动车近光灯及机动车

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其是涉及一种机动车近光灯及机动车。

背景技术

前大灯包括近光灯和远光灯，装于机动车车头部两侧，用于夜间行车道路的照明。由于前大灯的照明效果直接影响夜间行车驾驶的操作和交通安全，因此各国交通管理部门以法律行式规定了其照明标准。

对于近光灯，以如图1所示的左驾光型为例，要求其光型具有一条清晰明显的明暗截止线，明暗截止线的水平部分应位于h-h线下0.57°，明暗截止线的偏左侧具有凹陷形状，该凹陷形状的右侧有一个15度或45度的右肩。明暗截止线上方为暗区，避免对来车的眩目；明暗截止线下方为亮区，对路面和两侧提供足够的照明。另外还要求近光在左右方向上有15度到60度的发散，在上下方向有上5度到下15度的发散。

现有的汽车车灯近光照明系统主要分为射灯系统以及反射面系统2种，其中射灯系统是通过椭球反射面、凸透镜以及遮光板3个主要部件形成明暗截至线达到近光的。具体地，经椭球反射面反射的部分光射向遮光板，遮光板用遮挡的方式使该部分光无法到达凸透镜下部，从而形成具有明暗截至线的近光。然而这种方式造成了能量的浪费，因此能量利用率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种机动车近光灯及机动车，以提高能量的利用率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种机动车近光灯，沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；所述透明反光板和所述凸透镜设置在所述聚光元件的同一侧；

所述透明反光板的下表面为全反射面，所述下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；所述凸透镜的焦点位于所述透明反光板的距所述凸透镜最近的第一侧面的底边上；

所述光源发出的光束经所述聚光元件聚光后射入所述透明反光板；未射向所述下表面的光线经所述透明反光板折射到所述凸透镜，射向所述下表面的光线经所述下表面全反射到所述凸透镜，以在所述凸透镜的焦平面上形成与所述近光光型对应的连续光型；所述连续光型经所述凸透镜成像形成所述近光光型。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述下表面的靠近第一侧面且偏离中心位置处设置有凹陷结构，所述凹陷结构用于形成所述明暗截止线的凹陷形状。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，从与光的传播方向相反的方向上看，当所述近光光型为左驾光型时，所述凹陷结构设置在所述下表面的左侧；当所述近光光型为右驾光型时，所述凹陷结构设置在所述下表面的右侧。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述凹陷结构的深度为0.2-1mm。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述下表面上还设置有减暗结构，所述减暗结构用于在所述近光光型的对应配光测试点上形成暗斑。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述减暗结构设置在所述凹陷结构上，所述减暗结构对应的配光测试点为50L或50R。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述聚光元件包括曲面反射镜或聚光器。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述聚光器的材质包括玻璃、聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚苯乙烯PS、硅胶和聚醚酰亚胺PEI中的一种或多种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述光源包括卤素灯、放电灯、发光二极管和激光光源中的一种或多种。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种机动车，包括车本体以及如上述第一方面或其任一种可能的实施方式所述的机动车近光灯；所述机动车近光灯设置在所述车本体的头部。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例中，机动车近光灯沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；透明反光板和凸透镜设置在聚光元件的同一侧；透明反光板的下表面为全反射面，该下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；凸透镜的焦点位于透明反光板的距凸透镜最近的第一侧面的底边上；光源发出的光束经聚光元件聚光后射入透明反光板；未射向透明反光板下表面的光线经透明反光板折射到凸透镜，射向下表面的光线经下表面全反射到凸透镜，以在凸透镜的焦平面上形成与近光光型对应的连续光型；该连续光型经凸透镜成像形成近光光型。相对传统遮挡的方式，该机动车近光灯没有简单的将光线进行遮挡，而是通过透明反光板下表面的全反射来将原来射向凸透镜下半部分的光线重新反射到凸透镜上部，这样加强了靠近明暗截止线处近光的亮度，优化了路面安全性，同时提高了能量的利用率。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种近光灯左驾光型的照明标准示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种机动车近光灯的近光光型成像原理图；

图3为本实用新型实施例提供的一种机动车近光灯的基本结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种机动车近光灯的基本结构示意图；

图5a为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的立体图；

图5b为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的主视图；

图5c为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的仰视图；

图5d为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的右视图；

图6a为本实用新型实施例提供的一种左驾光型对应的明暗截止线的示意图；

图6b为本实用新型实施例提供的一种右驾光型对应的明暗截止线的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种基于图3的机动车近光灯的前大灯的主视图；

图8为本实用新型实施例提供的与图7的前大灯对应的俯视图；

图9为本实用新型实施例提供的图7中机动车近光灯部分的爆炸图；

图10为本实用新型实施例提供的图7中曲面反射镜的结构图。

图标：

100-光源；201-曲面反射镜；202-聚光器；300-透明反光板；301-下表面；302-第一侧面；303-凹陷结构；304-减暗结构；400-凸透镜；500-散热器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前通过遮光板用遮挡的方式使部分光无法到达凸透镜下部，从而形成具有明暗截至线的近光，这样造成了能量的浪费，导致能量利用率低。基于此，本实用新型实施例提供的一种机动车近光灯及机动车，将此部分能量通过全反射重新进入凸透镜，提高了能量的利用率。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种机动车近光灯进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供了一种机动车近光灯，该机动车近光灯在沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；透明反光板和凸透镜设置在聚光元件的同一侧。透明反光板的下表面为全反射面，该下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；凸透镜的焦点位于透明反光板的距凸透镜最近的第一侧面的底边上。

具体地，光源可以是单个光源，也可以是多个光源构成的灯组。在一些可能的实施例中，光源包括卤素灯、放电灯、发光二极管LED(Light Emitting Diode)和激光光源中的一种或多种。聚光元件包括曲面反射镜或聚光器。透明反光板的主体采用透明材料，例如玻璃、聚碳酸酯PC(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA(polymethyl methacrylate)、聚苯乙烯PS(Polystyrene)、硅胶或聚醚酰亚胺PEI(Polyetherimide)等，透明反光板的下表面可以涂敷全反射层。

上述机动车近光灯的工作原理如下：光源发出的光束经聚光元件聚光后射入透明反光板；未射向透明反光板下表面的光线经透明反光板折射到凸透镜，射向下表面的光线经下表面全反射到凸透镜(原来射向凸透镜下半部分的光线被重新反射到凸透镜上部)，以在凸透镜的焦平面上形成与近光光型对应的连续光型；该连续光型经凸透镜成像形成该近光光型。

图2为本实用新型实施例提供的一种机动车近光灯的近光光型成像原理图，如图2所示，该机动车近光灯利用了凸透镜成倒像原理，即凸透镜可以将其焦平边上的像通过折射形成倒像，将透明反光板在凸透镜的焦平面上形成的像(与近光光型对应的连续光型)成像为与其成倒立关系的近光光型。该机动车近光灯利用透明反光板，通过全反射来将原来射向凸透镜下半部分的光线重新反射到凸透镜上部，从而达到遮光板的作用，而此部分能量通过全反射重新进入凸透镜时将补强如图2的近光光型中阴影处的亮度，提高能量的利用率，提高了配光的效率，优化了路面安全性。

本实用新型实施例中，机动车近光灯沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；透明反光板和凸透镜设置在聚光元件的同一侧；透明反光板的下表面为全反射面，该下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；凸透镜的焦点位于透明反光板的距凸透镜最近的第一侧面的底边上；光源发出的光束经聚光元件聚光后射入透明反光板；未射向透明反光板下表面的光线经透明反光板折射到凸透镜，射向下表面的光线经下表面全反射到凸透镜，以在凸透镜的焦平面上形成与近光光型对应的连续光型；该连续光型经凸透镜成像形成近光光型。相对传统遮挡的方式，该机动车近光灯没有简单的将光线进行遮挡，而是通过透明反光板下表面的全反射来将原来射向凸透镜下半部分的光线重新反射到凸透镜上部，这样加强了靠近明暗截止线处近光的亮度，优化了路面安全性，同时提高了能量的利用率。

本实施例提供了两种聚光元件下的机动车近光灯，下面分别参照图3和图4进行具体说明。

图3为本实用新型实施例提供的一种机动车近光灯的基本结构示意图，图3中该机动车近光灯采用曲面反射镜201作为聚光元件，光源100与透明反光板300设置在曲面反射镜201的同一侧；第一侧面302为透明反光板300的距凸透镜400最近的侧面，凸透镜焦点位于第一侧面302的底边上。

如图3所示，该机动车近光灯的工作原理如下：从光源100发出的光线经曲面反射镜201反射后，进入透明反光板300，当光线穿过透明反光板300到凸透镜400时，仅仅发生折射，如光线2；当光线进入透明反光板300并射向透明反光板300的下表面301时，会被下表面301全反射到凸透镜400上部，如光线1，使得该部分光线无法射向凸透镜400的下部，所有光线在凸透镜400的焦平面上产生一个带截止线的连续光型，进而通过凸透镜400成像实现近光光型的明暗截止线。

图4为本实用新型实施例提供的另一种机动车近光灯的基本结构示意图，图4中该机动车近光灯采用聚光器202作为聚光元件，光源100与透明反光板300分别设置在聚光器202的相对侧；其他元件与图3中的相同。聚光器202采用透明材料制成，在一些可能的实施例中，聚光器202的材质包括玻璃、聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚苯乙烯PS、硅胶和聚醚酰亚胺PEI中的一种或多种。

图4的机动车近光灯的工作原理与图3的类似，如图4所示，从光源100发出的光线经聚光器202聚光后，进入透明反光板300，当光线穿过透明反光板300到凸透镜400时，仅仅发生折射，如光线4；当光线进入透明反光板300并射向透明反光板300的下表面301时，会被下表面301全反射到凸透镜400上部，如光线3，使得该部分光线无法射向凸透镜400的下部，所有光线在凸透镜400的焦平面上产生一个带截止线的连续光型，进而通过凸透镜400成像实现近光光型的明暗截止线。

本实施例还提供了一种透明反光板的具体结构图，下面参照图5a至图5d对透明反光板进行具体说明，其中，图5a为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的立体图，图5b为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的主视图，图5c为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的仰视图，图5d为本实用新型实施例提供的一种透明反光板的右视图。

如图5a和图5c所示，下表面301的靠近第一侧面302且偏离中心位置处设置有凹陷结构303，凹陷结构303用于形成明暗截止线的凹陷形状。图3和图4中的透明反光板300均是按照图5d的右视图摆放。凹陷结构303的尺寸和深度(相对于下表面301的深度)可以结合该机动车近光灯的整个光学设计来设置，例如凹陷结构303的深度可以为0.2-1mm。

近光光型包括左驾光型(对应左驾行驶)和右驾光型(对应右驾行驶)两种类型，凹陷结构303在下表面301的位置与近光光型的类型对应。具体地，从与光的传播方向相反的方向上看(从图5b的主视图方向看)，当近光光型为左驾光型时，凹陷结构303设置在下表面301的左侧，如图5c所示。当近光光型为右驾光型时，凹陷结构303设置在下表面301的右侧(与左驾光型的位置相对称)。

考虑到机动车近光灯的近光光型在某些配光测试点处可能会超过相应规定的光照度(例如对于左驾行驶，法规50L上限是15lx(12V点灯情况)，该近光光型50L处的光照度可能超过15lx)，本实施例中，下表面301上还设置有减暗结构，减暗结构用于通过凸透镜成倒像原理，在近光光型的对应配光测试点上形成暗斑。

在一些可能的实施例中，如图5a和图5c所示，减暗结构304设置在凹陷结构303上，减暗结构304对应的配光测试点为50L(对应左驾行驶)或50R(对应右驾行驶)。具体地，减暗结构304可以为凹陷，其形状深度要结合整个光学设计来设置。减暗结构304的深度与近光光型中对应配光测试点的光照度相对应，光照度越大，减暗结构304的深度越大。减暗结构304的深度一般不超过5mm。

图6a为本实用新型实施例提供的一种左驾光型对应的明暗截止线的示意图，如图6a所示，对于左驾行驶，凹陷结构303用于形成明暗截止线中偏左的凹陷区域，减暗结构304用于在50L处形成暗斑。图6b为本实用新型实施例提供的一种右驾光型对应的明暗截止线的示意图，对于右驾行驶，凹陷结构303用于形成明暗截止线中偏右的凹陷区域，减暗结构304用于在50R处形成暗斑。

本实施例还提供了如图7和图8所示的基于图3的机动车近光灯的前大灯的结构图、如图9所示的图7中机动车近光灯部分的爆炸图，以及如图10所示的图7中曲面反射镜的结构图，其中，图7为该前大灯的主视图，图8为该前大灯的俯视图。如图10所示，曲面反射镜201为类似椭球形结构，并设置在光源100上方。

为了防止光源100发光时产生的热量对该机动车近光灯寿命的影响，如图7至图9所示，该机动车近光灯还设置有散热器500，光源100设置在散热器500上，以便将光源100产生的热量散发出去。这里对散热器500的具体类型、结构和形状不做限制，例如采用铝合金散热器。

实施例二：

本实用新型实施例还提供一种机动车，该机动车包括车本体以及如上述实施例一的机动车近光灯，该机动车近光灯设置在车本体的头部。具体地，该机动车包括2个机动车近光灯，2个机动车近光灯分别设置在车本体的头部两侧。

本实用新型实施例中，该机动车的机动车近光灯沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；透明反光板和凸透镜设置在聚光元件的同一侧；透明反光板的下表面为全反射面，该下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；凸透镜的焦点位于透明反光板的距凸透镜最近的第一侧面的底边上；光源发出的光束经聚光元件聚光后射入透明反光板；未射向透明反光板下表面的光线经透明反光板折射到凸透镜，射向下表面的光线经下表面全反射到凸透镜，以在凸透镜的焦平面上形成与近光光型对应的连续光型；该连续光型经凸透镜成像形成近光光型。相对传统遮挡的方式，该机动车近光灯没有简单的将光线进行遮挡，而是通过透明反光板下表面的全反射来将原来射向凸透镜下半部分的光线重新反射到凸透镜上部，这样加强了靠近明暗截止线处近光的亮度，优化了路面安全性，同时提高了能量的利用率。

本实用新型实施例提供的机动车，与上述实施例提供的机动车近光灯具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的机动车的具体工作过程，可以参考前述机动车近光灯实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机动车近光灯，其特征在于，沿着光的传播方向依次包括：光源、聚光元件、透明反光板和凸透镜；所述透明反光板和所述凸透镜设置在所述聚光元件的同一侧；

所述透明反光板的下表面为全反射面，所述下表面的形状与近光光型的明暗截止线的形状一致；所述凸透镜的焦点位于所述透明反光板的距所述凸透镜最近的第一侧面的底边上；

所述光源发出的光束经所述聚光元件聚光后射入所述透明反光板；未射向所述下表面的光线经所述透明反光板折射到所述凸透镜，射向所述下表面的光线经所述下表面全反射到所述凸透镜，以在所述凸透镜的焦平面上形成与所述近光光型对应的连续光型；所述连续光型经所述凸透镜成像形成所述近光光型。

2.根据权利要求1所述的机动车近光灯，其特征在于，所述下表面的靠近第一侧面且偏离中心位置处设置有凹陷结构，所述凹陷结构用于形成所述明暗截止线的凹陷形状。

3.根据权利要求2所述的机动车近光灯，其特征在于，从与光的传播方向相反的方向上看，当所述近光光型为左驾光型时，所述凹陷结构设置在所述下表面的左侧；当所述近光光型为右驾光型时，所述凹陷结构设置在所述下表面的右侧。

4.根据权利要求2所述的机动车近光灯，其特征在于，所述凹陷结构的深度为0.2-1mm。

5.根据权利要求2所述的机动车近光灯，其特征在于，所述下表面上还设置有减暗结构，所述减暗结构用于在所述近光光型的对应配光测试点上形成暗斑。

6.根据权利要求5所述的机动车近光灯，其特征在于，所述减暗结构设置在所述凹陷结构上，所述减暗结构对应的配光测试点为50L或50R。

7.根据权利要求1所述的机动车近光灯，其特征在于，所述聚光元件包括曲面反射镜或聚光器。

8.根据权利要求7所述的机动车近光灯，其特征在于，所述聚光器的材质包括玻璃、聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚苯乙烯PS、硅胶和聚醚酰亚胺PEI中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的机动车近光灯，其特征在于，所述光源包括卤素灯、放电灯、发光二极管和激光光源中的一种或多种。

10.一种机动车，其特征在于，包括车本体以及如上述权利要求1-9中任一项所述的机动车近光灯；所述机动车近光灯设置在所述车本体的头部。