CN111457313B - 一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，包括近光透镜、遮光板、远场光源、聚光杯、反射镜和近光光源，近光透镜、遮光板设置于反射镜的开口的前方和下方，远场光源和聚光杯设置于反射镜的开口的顶部并位于遮光板的上方，近光光源设置于反射镜的椭球面的后焦点位置，近光光源发出的光线由反射镜反射并经过近光透镜形成近光光形，遮光板的前端边缘形成远近灯光截止线，聚光杯的前端朝向椭球面，远场光源发出的光线经聚光杯聚光由反射镜反射并经过近光透镜形成近光光形上叠加的远场光形。本发明的近光光形与远场光光形结合好，减少光学元件，占用空间少，光学效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车照明装置，特别是涉及一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置。
背景技术
车辆在行驶过程中不可避免的需要使用安全照明装置车灯，车灯对于夜间行车的安全至关重要，车灯照明的范围是行车安全的重点。随着汽车技术的发展，越来越多的汽车前照灯系统中配置了新的照明功能模块：远场亮度增强装置，其主要功能是为照明近光边界远场的区域，扩展驾驶员前方的可视区域，实现车辆超远超宽距离的照明，提高整车的安全性。但是单独配置远场亮度增强装置，需要在装配时具有较高的装配精度要求，否则容易影响远场光形与近光灯光形的准确结合，另外单独配置的远场亮度增强装置需要独立的光学元件，占用空间较多，不容易布置且成本较高。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，解决与原有近光灯光形的结合问题，减少光学元件。
本发明的技术方案是这样的：一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，包括近光透镜、遮光板、远场光源、远场光源聚光元件、反射镜和近光光源，所述近光透镜设置于所述反射镜的开口的前方，所述遮光板设置于所述反射镜的开口的下方，所述远场光源和远场光源聚光元件设置于所述反射镜的开口的顶部并位于所述遮光板的上方，所述反射镜的反射面为椭球面，所述近光光源设置于所述遮光板的后方并位于所述椭球面的后焦点位置，所述近光光源发出的光线由所述反射镜反射并经过所述近光透镜形成近光光形，所述近光光源发出的光线由所述遮光板的前端边缘形成远近灯光截止线，所述远场光源聚光元件为聚光杯，所述聚光杯为实心碗状结构，所述聚光杯的前端直径大于后端直径，所述聚光杯的前端朝向所述椭球面设置，所述聚光杯的后端设有碗状凹腔，所述碗状凹腔的前端直径小于后端直径，所述碗状凹腔的前端底面为向后端突出的球面，所述远场光源设置于所述聚光杯的后端，所述远场光源发出的光线经所述聚光杯聚光由所述反射镜反射并经过所述近光透镜形成近光光形上叠加的远场光形，所述远场光形的上边缘与所述远近灯光截止线重叠。
优选地，所述遮光板的前端边缘为凹圆弧，所述凹圆弧开口朝向所述近光透镜设置。
为了使近光光形和远场光形形成足够的光强及光线均匀性，进一步地，所述近光透镜的光学原点位于所述凹曲面圆弧的弧顶，所述远场光源位于所述聚光杯的光学原点处。
进一步地，所述凹圆弧的半径大于等于80cm，所述遮光板的厚度小于等于0.1mm。
优选地，所述遮光板的上表面为镀铝反射面。
优选地，所述近光透镜为单凸单曲面结构或者双凸双曲面结构。
优选地，所述近光透镜由玻璃或透明类塑料制成。
进一步地，所述近光透镜的中心、所述远场光源的中心、所述远场光源聚光元件的中心和所述近光光源的中心设置于所述反射镜的纵向对称轴平面上。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、远场光源与近光光源使用同一反光镜、遮光板和近光透镜在近光光形范围内形成独立的远场光形，并与近光光形具有相同的远近灯光截止线，避免了光形结合问题；
2、共用反光镜、遮光板和近光透镜的设置使结构紧凑，空间占用率低，成本更低；
3、采用聚光杯作为远场光源聚光元件，使距离光源最远的远场光形具有足够的光线亮度并且与近光光形的其他区域能够均匀过渡，避免近光远场的光线亮度突兀。
附图说明
图1是本发明一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置的前上视角立体结构图；
图2是本发明一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置的后下视角立体结构图；
图3是本发明一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置的俯视图；
图4是反光镜的纵向对称轴平面(A-A面)剖视图；
图5是本发明一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置的近光的光线传播路径示意图；
图6是本发明一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置的近光灯在配光屏幕上的光型；
图7是本发明一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置的近光灯在路面上的光型图。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请结合图1至图4所示，本实施例所涉及的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置包括近光透镜1、遮光板2、LED远场光源3(本实施例中含有3个光源301、302和303)、远场光源聚光元件4、反射镜5和LED近光光源6，LED远场光源3和LED近光光源6均为3芯片光源。
本例中远场光源聚光元件4为与LED远场光源3对应的三个聚光杯，聚光杯4为实心碗状结构，聚光杯4的前端直径大于后端直径，聚光杯4的后端设有碗状凹腔，碗状凹腔的前端直径小于后端直径，碗状凹腔的前端底面为向后端突出的球面。LED远场光源3设置在聚光杯4的后端，并且LED远场光源3中每个光源的中心设置在相对应的聚光杯4的光学原点处，聚光杯4的前端朝向反射镜5的反射面设置。根据远场光形的需求，聚光杯4的前端面与竖轴成角度摆放，角度范围30度～40度。反射镜5的光学表面为椭球面，其开口朝向近光透镜1的设置，本例中近光透镜1为单凸单曲面结构，也可以是双凸双曲面结构，由玻璃或透明类塑料制成。近光透镜1设置在反射镜5的开口的前方，遮光板2设置于反射镜5的开口的下方，聚光杯4和LED远场光源3设置在反射镜5的开口的顶部并位于遮光板2的上方。聚光杯4的前端面与反射镜5边缘相距适当距离，聚光杯4的前端上边缘与反射镜5边缘相距适当距离。
LED近光光源6近光光源设置于遮光板2的后方，并且LED近光光源6的中心设置在反射镜5的后焦点处。遮光板2的前端为凹圆弧，凹圆弧开口朝向近光透镜1的入射面1b，近光透镜1的光学原点位于凹圆弧的弧顶位置。遮光板2的凹圆弧R＝80mm,厚度H＝0.1mm，超薄的遮光板2有利于远近光衔接性。遮光板2的上表面2b做表面镀铝处理，且镀铝面反射率约0.85，这样可以使得近光的一部分光线经反射镜反射后照射在遮光板2的上表面2b后被反射至反射镜5照射向前方，从而形成有效光，进一步提高车灯模组的系统光学效率。近光透镜1b的中心、LED远场光源3的中心、远场光源聚光元件4的中心和LED近光光源6的中心设置于反射镜5的纵向对称轴B-B平面上。
请结合图5至图7所示，LED近光光源6射出光线a，照射至反射镜5的反射面后反射照向近光透镜1的进光面1b进入近光透镜1后折射后由出光面1a面射出，照向前方形成近光光形。近光光形的远近灯光截止线由遮光板2的凹圆弧形成。LED远场光源3射出光线b，照射至聚光杯4准直后照向反射镜5的反射面后反射照向近光透镜1的进光面1b，进入近光透镜1后折射后由出光面1a照向前面，形成近光远场光型，远场光光形的上边缘与远近灯光截止线重叠。在行车过程中，如果需要增强近光亮度，可以开启近光远场亮度增强装置，点亮LED远场光源3，形成远场光形区域12，远场光形区域12由于结合了LED近光光源6光线和LED远场光源3光线，亮度较其他的近光光形区域11更高；不需要时，关闭LED远场光源3，远场光形减弱与原近光光形融合。根据实际情况选择性开启LED远场光源3，有效提升驾驶员视野，提高安全性。
Claims (8)
1.一种增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，包括近光透镜、遮光板、远场光源、远场光源聚光元件、反射镜和近光光源，所述近光透镜设置于所述反射镜的开口的前方，所述遮光板设置于所述反射镜的开口的下方，所述远场光源和远场光源聚光元件设置于所述反射镜的开口的顶部并位于所述遮光板的上方，所述反射镜的反射面为椭球面，所述近光光源设置于所述遮光板的后方并位于所述椭球面的后焦点位置，所述近光光源发出的光线由所述反射镜反射并经过所述近光透镜形成近光光形，所述近光光源发出的光线由所述遮光板的前端边缘形成远近灯光截止线，所述远场光源聚光元件为聚光杯，所述聚光杯为实心碗状结构，所述聚光杯的前端直径大于后端直径，所述聚光杯的前端朝向所述椭球面设置，所述聚光杯的后端设有碗状凹腔，所述碗状凹腔的前端直径小于后端直径，所述碗状凹腔的前端底面为向后端突出的球面，所述远场光源设置于所述聚光杯的后端，所述远场光源发出的光线经所述聚光杯聚光由所述反射镜反射并经过所述近光透镜形成近光光形上叠加的远场光形，所述远场光形的上边缘与所述远近灯光截止线重叠。
2.根据权利要求1所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述遮光板的前端边缘为凹圆弧，所述凹圆弧开口朝向所述近光透镜设置。
3.根据权利要求2所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述近光透镜的光学原点位于所述凹圆弧的弧顶，所述远场光源位于所述聚光杯的光学原点处。
4.根据权利要求2所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述凹圆弧的半径大于等于80cm，所述遮光板的厚度小于等于0.1mm。
5.根据权利要求1所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述遮光板的上表面为镀铝反射面。
6.根据权利要求1所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述近光透镜为单凸单曲面结构或者双凸双曲面结构。
7.根据权利要求1所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述近光透镜由玻璃或透明类塑料制成。
8.根据权利要求1所述的增强汽车近光车灯远场亮度的照明装置，其特征在于，所述近光透镜的中心、所述远场光源的中心、所述远场光源聚光元件的中心和所述近光光源的中心设置于所述反射镜的纵向对称轴平面上。
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