CN101266031B - 机动车前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及照明灯，尤其涉及一种机动车前照灯。本发明机动车前照灯，包括反光镜、在反光镜内设有光源，在反光镜的前方设有聚光镜，在反光镜与聚光镜之间设有挡板，反光镜的端面到反光镜的焦点之间光轴的上方设有近光水平折射柱镜。本发明的优点：由于采用旋转椭圆单曲面反光镜比现有采用两个或多曲面反光镜加工工艺简单，提高了加工质量，保证了加工精度，增加了反光镜的反射能力，提高了光能的利用率；可以达到水平宽、垂直窄的标准，扩大了机动车前照明灯近光的可照范围，并且使近光的照明亮度增加一倍，近光照明时可利用全部光能量，当达到相同的照明亮度可以减少光源的功率，达到节能减排的作用。

Description

机动车前照灯
技术领域
本发明涉及照明灯，尤其涉及一种机动车前照灯。
背景技术
国家标准对机动车前照明灯的配光做了严格的要求，并以国家标准的方式加以限定，如：近光照明区被照明的范围，要求水平方向扩展的很宽，垂直方向很窄；远光照明区，则要求光能量集中在中心区。
目前市场上使用照明灯配光远达不到配光标准要求，而且多半是大功率的照明灯。以德国HELLA公司生产的卤钨灯的光源实现机动车照明的灯是由金属反光镜实现的，该反光镜是由两个不同曲率的半个椭球拼接成，由于两个半椭球参数不同，光源所发出的光经椭球面反射后，在某个截面上，有一个符合设计要求的分布，再经聚光镜投影后，达到机动车前一定距离实现配光要求。曲率小的半椭球为近光照明，曲率大的半椭球为远光照明。近光照明为常开状态，远光由挡板控制开关。虽然该技术实现了配光要求，但是存在以下缺点：1、光能只利用了一半，即只有上半球或下半球；2、两个椭球接缝处宽，表面不规则形成不能利用的杂光，更加降低了光能的利用率；3、两个椭球接到一起加工难度大，很难将接缝处加工成理想的效果；4、机动车前照灯的聚光镜均为凸聚光镜，成像质量差，同样聚光能力体积大、质量重。
发明内容
为了解决上述技术问题本发明提供一种机动车前照灯，目的是增加机动车前照明灯的可照范围，增加近光及远光的照明亮度，降低照明灯的功率，减少能量损失。
为达上述目的本发明机动车前照灯，包括反光镜、在反光镜内设有光源，在反光镜的前方设有聚光镜，在反光镜与聚光镜之间设有挡板，反光镜的端面到反光镜的焦点之间光轴的上方设有使得近光发生折射的第一柱镜，该第一柱镜为凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜或凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜分别与楔形镜组合中的一种。
所述的反光镜内的光源设在反光镜的第一焦点上。
所述的反光镜第二焦点的下方设有挡板；反光镜为旋转椭圆单曲面反光镜。
所述的挡板为移动式，挡板由电机或电磁铁驱动。
所述的第一柱镜下方设有使得近光发生水平折射增亮的第二柱镜，第二柱镜为凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜或凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜分别与楔形镜组合中的一种。
所述的第一柱镜为移动式或固定式；第二柱镜为移动式；第一柱镜和第二柱镜为移动式时由电机或电磁铁驱动。
所述的螺纹柱镜的投射角由水平两端向中心递减到0。
所述的凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜分别与楔形镜组合时，楔形镜设在光入射方向的一侧；螺纹柱镜上的螺纹柱镜母线与水平面垂直，楔形镜棱线与螺纹柱镜母线的夹角为30°至90°。
所述的第二柱镜中的楔形镜的楔角比第一柱镜中的楔形镜的楔角大。
所述的聚光镜为凹凸透镜。
本发明的优点：由于采用旋转椭圆单曲面反光镜比现有采用两个或多曲面反光镜加工工艺简单，提高了加工质量，保证了加工精度，增加了反光镜的反射能力，提高了光能的利用率；可以达到水平宽、垂直窄的标准，扩大了机动车前照明灯近光的可照范围，并且使近光的照明亮度增加一倍，近光或远光照明时可利用全部光能量，当达到相同的照明亮度可以减少光源的功率，达到节能减排的作用，而且增加的第一柱镜和第二柱镜可以减少能量损失，节能50％左右；实际照明25米距离时宽超过8米。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是菲涅尔柱镜。
图3是凸柱镜。
图4是凹柱镜。
图5是凹凸透镜。
图6是螺纹柱镜。
图7是螺纹柱镜与楔形镜组合立体图。
图8是螺纹柱镜与楔形镜组合成的第一柱镜的主视图。
图9是图8的仰视图。
图10是图8的左视图。
图11是螺纹柱镜与楔形镜组合成的第二柱镜的主视图。
图12是图11的俯视图。
图13是图11的左视图。
图中1、反光镜；2、光源；3、聚光镜；4、挡板；5、端面；6、第二焦点；7、第一柱镜；8、第二柱镜；9、第一焦点；10、光轴；11、螺纹柱镜母线；12、楔形镜棱线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
实施例1
如图1所示本发明机动车前照灯，包括反光镜1，反光镜1为旋转椭圆单曲面反光镜，在反光镜1内设有光源2，光源2设在反光镜1的第一焦点9上，在反光镜1的前方设有聚光镜3，聚光镜3的焦点与反光镜1的第二焦点重叠，在反光镜1与聚光镜3之间设有挡板4，挡板4设在反光镜1第二焦点6的下方，反光镜1的端面5光轴10的上方设有第一柱镜7，如图7、8、9和10所示第一柱镜7为螺纹柱镜与楔形镜的组合；楔形镜设在光入射方向的一侧，螺纹柱镜上的螺纹柱镜母线11与水平面垂直，螺纹柱镜的投射角α由两端向中心递减到0；楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为60°。
挡板4和第一柱镜7为移动旋转式，由电磁铁驱动。
实施例2
实施例1中的第一柱镜7下方设有第二柱镜8，第二柱镜8设在反光镜1的端面5光轴10的下方，如图11、12和13所示第二柱镜8为螺纹柱镜与楔形镜的组合，第二柱镜8由电磁铁驱动；第二柱镜8中的楔形镜的楔角比第一柱镜7中的楔形镜的楔角大，楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为45°，
如图5所示聚光镜3为凹凸透镜。其它同实施例1。
实施例3
实施例2中的第一柱镜7设在反光镜1的端面5到反光镜1的第二焦点6之间的一半处光轴10的上方，第二柱镜8设在反光镜1的端面5到反光镜1的第二焦点6之间的一半处光轴10的下方，如图3所示第一柱镜7和第二柱镜8为凸柱镜，挡板4、第一柱镜7和第二柱镜8由电机驱动。其它同实施例2。
实施例4
实施例2中的第一柱镜7设在反光镜1的第二焦点6光入射的方向一侧光轴10的上方，第二柱镜8设在反光镜1的第二焦点6光入射的方向一侧光轴10的下方，如图4所示第一柱镜7和第二柱镜8为凹柱镜，挡板4和第二柱镜8由电磁铁驱动，第一柱镜7为固定的。其它同实施例2。
实施例5
如图6所示实施例2中的第一柱镜7和第二柱镜8为螺纹柱镜，螺纹柱镜上的螺纹柱镜母线11与水平面垂直，挡板4、第一柱镜7和第二柱镜8由电磁铁驱动。其它同实施例2。
实施例6
如图2所示实施例1中的第一柱镜7为菲涅尔柱镜，挡板4为移动式，第一柱镜7为固定的。其它同实施例1。
实施例7
实施例2中的第一柱镜7和第二柱镜8为菲涅尔柱镜与楔形镜的组合。其它同实施例2。
实施例8
实施例2中的第一柱镜7和第二柱镜8为凸柱镜与楔形镜的组合。其它同实施例2。
实施例9
实施例2中的第一柱镜7和第二柱镜8为凹柱镜与楔形镜的组合。其它同实施例2。
实施例10
实施例2中的楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为90°。其它同实施例2。
实施例11
实施例2中的楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为30°。其它同实施例2。
实施例12
实施例2中的第一柱镜7中楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为90°，第二柱镜8中楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为70°。其它同实施例2。
实施例13
实施例2中的第一柱镜7中楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为80°，第二柱镜8中楔形镜棱线12与螺纹柱镜母线11的夹角为30°。其它同实施例2。
本发明的工作原理：当有第一柱镜7和挡板4时，第一柱镜7固定不动，挡板4进入光路时为近光照明，光能量使用效率为50％，挡板移出光路时为近光和远光照明，光能量使用效率为各50％；当有第一柱镜7、第二柱镜8和挡板4时，第一柱镜7、第二柱镜8和挡板4进入光路为近光照明，光能量使用效率为100％，第一柱镜7进入光路，第二柱镜8和挡板4移出光路为近光和远光照明，光能量使用效率近光和远光各50％，第一柱镜7、第二柱镜8和挡板4移出光路为远光照明，光能量使用效率为100％；当有第一柱镜7、第二柱镜8和挡板4时，第一柱镜7固定不动，第二柱镜8和挡板4进入光路为近光照明，光能量使用效率为100％，第二柱镜8和挡板4移出光路为近光和远光照明，光能量使用效率近光和远光各50％；当只有第一柱镜7时，第一柱镜7进入光路为近光和远光照明，光能量使用效率近光和远光各50％，第一柱镜7移出光路为远光照明，光能量使用效率为100％。

Claims (10)

1.机动车前照灯，包括反光镜、在反光镜内设有光源，在反光镜的前方设有聚光镜，在反光镜与聚光镜之间设有挡板，其特征在于反光镜的端面到反光镜的焦点之间光轴的上方设有使得近光发生折射的第一柱镜，该第一柱镜为凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜或凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜分别与楔形镜组合中的一种。
2.根据权利要求1所述的机动车前照灯，其特征在于所述的反光镜内的光源设在反光镜的第一焦点上。
3.根据权利要求2所述的机动车前照灯，其特征在于所述的反光镜第二焦点的下方设有挡板；反光镜为旋转椭圆单曲面反光镜。
4.根据权利要求1或3所述的机动车前照灯，其特征在于所述的挡板为移动式，挡板由电机或电磁铁驱动。
5.根据权利要求1所述的机动车前照灯，其特征在于所述的第一柱镜下方设有使得近光发生水平折射增亮的第二柱镜，第二柱镜为凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜或凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜分别与楔形镜组合中的一种。
6.根据权利要求5所述的机动车前照灯，其特征在于所述的第一柱镜为移动式或固定式；第二柱镜为移动式；第一柱镜和第二柱镜为移动式时由电机或电磁铁驱动。
7.根据权利要求6所述的机动车前照灯，其特征在于所述的螺纹柱镜的投射角由水平两端向中心递减到0。
8.根据权利要求5所述的机动车前照灯，其特征在于所述的凹柱镜、凸柱镜、菲涅尔柱镜、螺纹柱镜分别与楔形镜组合时，楔形镜设在光入射方向的一侧；螺纹柱镜上的螺纹柱镜母线与水平面垂直，楔形镜棱线与螺纹柱镜母线的夹角为30°至90°。
9.根据权利要求8所述的机动车前照灯，其特征在于所述的第二柱镜中的楔形镜的楔角比第一柱镜中的楔形镜的楔角大。
10.根据权利要求1所述的机动车前照灯，其特征在于所述的聚光镜为凹凸透镜。
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