CN87215157U - 全反射防眩目前照灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种不使用配光器和遮光片(罩)的全反射式防眩照明装置。它的灯丝向上偏置得到良好的隐蔽，由前反射面、后反射面和专门设计的主反射面构成的反射系统给出照射光线，其近光配光性能完全符合GB459 9—84(或ECE)的规定，且地表照度沿行驶方向的分布可按设计需要确定。

Description

本实用新型涉及一种全反射防眩目前照灯，它属于车辆的照明装置类。

现有车辆的防眩目前照灯常采用配光器或配光器加遮光片（罩）来实现其近光配光性能并遮盖难以利用的光线。这种传统模式的缺点是：配光器设计较复杂，使用中存在不同程度的有害折射和散射，无法解决汽车会车时的防眩目问题；而使用遮光片（罩）消极遮阻部分光线的做法又导致总光通量有效利用率的下降。

CN862000370公布了一种防眩目前照灯，它的技术要点在于：把远光和近光灯丝都安装在反射镜的焦点以后，再利用半球反射面把灯丝射向上半部分反射镜的光线全都反射到下半部分反射镜上去，据说这样的结构可以使车灯反射出去的光线全都照向车灯所在水平面以下的空间。这种前照灯也未能很好地解决问题：一是还需要使用配光器（散光玻璃）因此仍然存在有害折射与散射；二是其近光配光性能不能很好地符合标准GB4599－84（或ECE）的要求；三是远光灯丝位于反射镜焦点之后，不可能给出符合GB4599－84（或ECE）规定的远光。

本实用新型的目的是：提供一种全反射防眩目前照灯，它无须采用遮光片（罩）等遮光措施而能使灯丝隐蔽；它不必依靠配光器的折射，而是通过精心设计的反射面的反射来实现所要求的近光配光性能；同时又应能充分利用传统模式中被遮阻的那部分光线，且不至眩目。

本实用新型的技术要点是：可以设想在车用前照灯中存在一个可称之为主反射面的空间曲面，该曲面上各反射点与前照灯照射场上的各照射点之间，存在着一一对应关系。从GB4599－84（或ECE）对前照灯照射场的要求出发，可借助于数学手段获得上述空间曲面的数值信息，从而把这个曲面设计出来。有了这样的主反射面，再辅之以上部反射面，不难达到上述目的。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图1：本实用新型的结构示意图

附图2：附图1的B－B剖视示意图

附图3：附图1的D向视图

附图4：近光灯丝和远光灯丝配置在同一前照灯中时的结构示意图，它可作本实用新型的一种实施例。

附图5：本实用新型另一种实施例的结构示意图，其中只配备近光灯丝。

图中，1是由本发明人专门设计的主反射面，2是上部前反射面，3是上部后反射面（2和3构成上部反射面），4是近光灯丝，5是上盖，6是上盖锥面，7是前盖，8是转接支承面，9是远光灯丝（图中未示出灯丝支架等）。

从图中可见，本实用新型的YZ剖面完全不对称，且其近光灯丝4置于A－A轴线上，而A－A轴线又与上盖5的下表面间隔一段距离，该距离等于灯丝的半径γ_d（图中未示出）。这种设计的优点在于，当A－A轴线对准GB4599－84中近光配光性能布置图（配光图）上的H点时，灯丝直射光线不可能照射配光图的Ⅲ区，也就是从Ⅲ区的任何点都看不到灯丝；上盖5的中部是顶角为2φ的上盖锥面6，这就使正前方过Y轴的水平面以下的顶角φ的半园锥范围内也看不到灯丝。其结果是更有利于隐蔽灯丝，即允许车辆因后部过重或道路崎岖而出现仰角为φ时仍不至于因灯丝直射而眩目。

从图3可知，本实用新型在XZ剖面上是左、右不对称的，左侧水平照射，右侧上倾15°以符合标准GB4599－84（或ECE）的要求。对于靠道路左侧行驶的车辆说来，其配置仅需作简单变换——以Z轴为对称轴反转180°即可。

图中的主反射面1是由一组基本座标值确定的空间曲面。首先根据反射原理，按照配光图的要求用数学方法获得ZY剖面上的主反射线的一组座标值并园滑连接成图2中的曲线MGN；随后将曲线MGN绕A－A轴按规定旋转并修正，即获得所述的主反射面1。主反射面具有如是之性能：将点光源O₁的入射光线全部反射、并且仅仅反射到配光图上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ区。实际上是反射到车前5－75m和75－∞（水平）的地表，并且75m处的地表照度在理论上应是5m处照度的K倍，并且，地表照度在X轴上的分布是从地表中轴向X轴两侧按正切函数衰减。

图5中，作为线光源的灯丝O₁K布置在基准点光源O₁的－Y方向并与A－A轴重合。这种配置的作用在于，灯丝除O₁点外的任何发光点发出的入射光线与O₁点比较，在主反射面1上其入射角都增大，因此它反射后在车前地表上的照射点都落在O₁所形成的照射点以近而不是以远，结果只是增强了车前照射区的照度而不可能引起眩目。

所述前反射面2是球面的一部分，其半径γ大于灯丝长度（即O₁K）的两倍，而球心在灯丝O₁K之一端K点。K点发出的光线经前反射面2反射后均集于K点，灯丝上除K点以外任一点上发射的光线经前反射面2反射后均落在O₁点上方。也就是说，灯丝O₁K经前反射面2反射的光线只有两部分，一部分直接到达主反射面1，另一部分照射在后反射面3后，再反射到主反射面1上，这两部分光线对主反射面1的入射角均大于O₁点给出光线的入射角，因此不引起眩目而只会增加照射区内的照度。

本实用新型中后反射面3是这样设计的：它平行于X、Z轴所决定平面的各个截面均为半圆，而截面与灯丝O₁K及其延长线的交点则为该半圆的圆心、这种设计的目的是，就各XZ剖面而言从灯丝O₁K上发射的光线经后反射面3反射后均返回到灯丝上，达到XZ方向上既利用光通量又防眩的目的。从图2可知，在YZ剖面上，后反射面3的母线PM是一段圆弧，其圆心在O₁K中垂线上的O₂点，而半径为2γ₀。灯丝O₁K近似地处在圆弧PM的焦线上，使O₁K靠近K端各点发出的光线经PM反射近似地给出平行光后到达于主反射面1，再投射到车前照射场；同时，除K点在P点的反射光线经过O₁点到达主反射面，其入射角等于O₁点给出光线的入射角外，O₁K上其余各点给出的光线经PM圆弧反射后，以及K点在PM上除P点以外的弧上反射后到达主反射面1上的入射角均大于O₁点给出光线的入射角，达到了YZ方向上既利用光线又防眩的目的，结合前述XZ方向上达到的效果，其综合结果使后反射面3工作区域的光线既能充分加以利用，又不致眩目。

综上所述，本实用新型由于存在着由主反射面1，上部前反射面2和上部后反射面3构成的全反射系统，加上灯丝位置偏置和尺寸的配合，完全实现了前述目的：摒弃了采用遮光片（罩）和配光器（散光玻璃）的传统模式，提高了总光通量的利用率，同时又达到了防眩要求，因而充分实现了GB4599－84对前照灯近光配光性能的全部要求。

在具体应用中，可以应用本实用新型制作专用的汽车会车用近光灯，同时车前另配远光灯；也可以按图4中所示，在汽车前大灯上既装上近光灯丝O₁K，又在前反射面2包含的区域内装上远光灯丝9，此时远光灯丝9上给出的光线对主反射面1的入射角大于近光灯丝O₁K上任何一点向主反射面1发射光线的入射角因而形成远光。前大灯遂成双光束照明装置。还可以按图5制作不要求防眩但要求提高总光通量利用率的前照灯，如火车头前照灯等。

本发明的实施例有封闭式与半封闭式两种，封闭式前照灯用玻璃或其它材料通过模具成型壳体。各反射面真空镀铝，前盖用透光性能良好的材料制作，在转接支承面上引出灯丝支架，按图4或图5所示放好灯丝抽真空后封闭灯体。

半封闭式前照灯用指型灯作为光源，在灯体中的安装的额定位置无论是横置还是竖置其灯丝均应位于A－A轴线上。

Claims (6)

1、一种全反射防眩目前照灯，其特征在于，它含有由主反射面1、前反射面2和后反射面3构成的全反射系统；灯丝4向上偏置隐蔽并位于主反射面1赖以形成的回转轴A-A上；它还含有上盖5、前盖7和转接支承面8。

2、按权利要求1的全反射防眩目前照灯，其特征是，所述主反射面1是由根据反射原理并运用数学方法所得主反射线MGN绕上述A－A轴旋转并修正后形成的空间曲面，且该曲面在XZ剖面上不对称，左（右）侧水平，右（左）侧上倾15°。

3、按权利要求1的全反射防眩目前照灯，其特征是，所述前反射面2是球面的一部分，其半径γ大于灯丝4长度的两倍，而球心为灯丝4（即O₁K）的一端K。

4、按权利要求1所述的全反射防眩目前照灯，其特征是，所述后反射面3平行于XZ剖面的各个截面均为半圆，截面与灯丝4或其延长线的交点即为半圆的圆心；后反射面3与YZ剖面的交线是一段圆弧PM，其圆心在O₁K中垂线上的O₂点，半径为2γ₀。

5、按权利要求1所述的全反射防眩目前照灯，其特征是，所述上盖5的中部可以是顶角为2φ的上盖锥面6。

6、按权利要求1至5所述的全反射防眩目前照灯，其特征是，所述前反射面2的区域内还加装有远光灯丝9。

Images