專利名稱：汽車遠(yuǎn)光防眩前照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動車輛照明用的車燈，特別是汽車用的前照明燈。此種車燈包括光源，旋轉(zhuǎn)拋物面形反射鏡，配光用的散光玻璃及一個半球面形反射曲面。
汽車前照明燈的遠(yuǎn)光防眩問題是世界各國汽車制造行業(yè)長期以來一直尋求解決的問題。其中美國專利US-2229693和US-2277685提出一種與本發(fā)明比較接近的同樣利用半球反射曲面進(jìn)行二次防眩反射的車燈。但是因為它們遠(yuǎn)光燈絲的安裝位置并未擺脫傳統(tǒng)安裝方法的限制，即將燈絲中心安在旋轉(zhuǎn)拋物面形反射鏡的焦點上，故其燈絲直接射向反射鏡任一部分的光線，全都包括位于焦點之前和焦點之后的光線，這樣就會由反射鏡直接反射產(chǎn)生眩目光線。因而再用半球反射曲面進(jìn)行定向二次防眩反射也難以達(dá)到防眩效果。另外，中國發(fā)明專利申請86100659.3提出一種遠(yuǎn)光防眩車燈。這種車燈是把燈絲安在一個半球面形反射曲面里，半球反射曲面位于反射鏡光軸的上方，燈絲位于反射鏡的焦點之后。它的防眩關(guān)鍵之處是將燈絲安在設(shè)定從反射鏡邊緣射出的過從焦點引出的垂直光軸的直線與燈絲各點連球心的直線的交點的光線跟其再經(jīng)半球反射曲面反射回來的光線之間的空間里。這樣使燈絲直接射出的或經(jīng)半球反射曲面反射回來的射到下半部分反射鏡上的光線全部位于焦點之后，并使半球反射曲面反射回來位于焦點之前的光線全部射到反射鏡之外，從而達(dá)到消除遠(yuǎn)光眩目光線的目的。但是這項發(fā)明沒有提出當(dāng)燈絲靠近焦點的時候，怎樣防止不在光軸上的燈絲的點直接射向反射鏡的光線超過焦點而產(chǎn)生眩目光線的問題;而且它所提出的用半球反射曲面后面較高部分的下沿?fù)踝〗?jīng)前沿反射之后所產(chǎn)生的超過焦點的眩目光線的方法比較復(fù)雜，不易確定，難于達(dá)到比較理想的防眩效果，另外作為一種遠(yuǎn)光防眩車燈，它沒有提出怎樣使遠(yuǎn)光在保持近光的E形、Z形等優(yōu)良防眩光形的前提下，同時保證遠(yuǎn)光的照明高度的問題，以及怎樣防止半球反射曲面產(chǎn)生一次和二次反射眩目光線的問題。所以這種防眩車燈仍會產(chǎn)生很多眩目光線。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能夠更加全面、準(zhǔn)確地限定燈絲的防眩安裝空間范圍，從而更加全面消除眩目光線、防眩效果更佳的具有E形、Z形或E-Z混合光形等近光優(yōu)良防眩光形并同時具有遠(yuǎn)光的照射高度和照射距離，更加符合行車需要的遠(yuǎn)光防眩車燈。
本發(fā)明為了克服雖然位于已有技術(shù)最佳安裝空間里的燈絲但仍然可能產(chǎn)生眩目光線的缺陷，在現(xiàn)有技術(shù)將燈絲安在半球反射曲面里，反射鏡焦點之后，半球反射曲面位于光軸上方的技術(shù)基礎(chǔ)之上，特別提出必須使燈絲整體位于設(shè)定從反射鏡邊緣射出的過反射鏡焦點的各條光線跟其再經(jīng)半球反射曲面反射回來的光線之間的空間里，并使燈絲下邊邊緣位于反射鏡光軸所在水平平面或其上方。這樣就可使燈絲直接射向下半部分反射鏡的光線全部位于焦點之后，并且可使由半球反射曲面反射下來的超過焦點即位于焦點之前的光線全部射到反射鏡邊緣之外的地面上，而反射到下半部分反射鏡上的光線必然位于焦點之后。這是因為安在限定空間里的燈絲射向半球反射曲面再反射回來的光線在通過反射鏡光軸所在的水平平面時，只要超過焦點，就一定比設(shè)定從反射鏡邊緣射出的過反射鏡焦點的限定燈絲安裝空間的光線更加向外傾斜，所以必然射到反射鏡邊緣之外的地面上。這樣反射鏡就不會反射產(chǎn)生眩目光線。
當(dāng)車靠右側(cè)行駛時，造成對面來車司機眩目的光線是射向左上方空間即在燈光測試屏幕上射向H-H水平直線之上，V-V沿垂直線左側(cè)區(qū)域的光線;當(dāng)車靠左側(cè)行駛時，是射向右上方空間即在燈光測試屏幕上射向H-H水平直線之上，V-V鉛垂直線右側(cè)區(qū)域的光線。因為位于反射鏡光軸上的燈絲的點從焦點之后射到下半部分反射鏡上的光線將會擴散反射，從焦點之前射到下半部分反射鏡上的光線將會交叉反射。即位于反射鏡光軸上的燈絲的點射到下半部分反射鏡上的入射光線與法線的夾角大于設(shè)定從焦點射出的入射光線與法線的夾角則光線就會擴散反射，否則光線就會交叉反射。因為從焦點射到下半部分反射鏡上的入射光線與法線所決定的反射平面一般是向外側(cè)下方傾斜的，而從焦點射出的入射光線的反射光線是平行光軸的水平直線，所以，射到下半部分反射鏡上的入射光線與法線的夾角大于設(shè)定從焦點射到同一入射點入射光線與法線的夾角、實現(xiàn)防眩要求的擴散反射的實質(zhì)就是使此一入射光線的反射光線低于反射平面上過入射點的水平直線。因此，當(dāng)燈絲的點不在反射鏡光軸上時，為了控制向斜上方交叉反射而產(chǎn)生眩目光線，本發(fā)明提出應(yīng)使射到的位于光軸下半部分反射鏡或射到會因交叉反射產(chǎn)生眩目光線的右下部分或左下部分(通過將燈絲相對光軸左右偏移安裝就可實現(xiàn)這種控制)反射鏡上的入射光線與法線之間的夾角一般大于在此反射平面上過光線入射點的水平直線與法線之間的夾角;或大于燈光測試平面上設(shè)定不會產(chǎn)生眩目光線的極限高度的水平直線(例如燈光測試屏幕上的H-H水平直線)過入射光線和法線所決定的反射平面的交點連反射鏡上光線入射點的直線與法線之間的夾角。
此種遠(yuǎn)光防眩前照明燈，是將燈絲安在半球面形反射曲面里，燈絲位于焦點后側(cè)，使其直接射出的光線從焦點之后射向下半部分反射鏡，用半球面形反射曲面將燈絲射向上半部分反射鏡的會造成眩目的光線從焦點之后反射到下半部分反射鏡上去，并使位于焦點之前的反射光線直接射到反射鏡之外，或者同時利用燈絲通過半球面形反射曲面缺口從焦點之后直接射到上半部分反射鏡的光線，經(jīng)反射后形成E形光形(即射到過光軸的水平直線的上方，鉛垂直線一側(cè)的光形為一三角形)，E形光形的上邊邊緣與燈光測試屏幕上的H-H水平直線的最佳角度范圍在48.4度以內(nèi)。為了保證遠(yuǎn)光的照射高度和照射距離，用散光玻璃將射到E形光形下方區(qū)間即在燈光測試屏幕上與之位于V-V線同側(cè)，H-H線下方區(qū)間的光線向上折射，形成Z形光形(即射到過光軸的水平直線的上方，鉛垂直線一側(cè)的光形為一長方形)，或與E形光形一起形成E-Z混合光形。這是因為上述區(qū)間的光線在未被向上折射之前，其照射最高的光線與通過光軸的水平直線位于同一水平高度，所以用散光玻璃將其向上折射10度之內(nèi)，就能使其照到相距25米遠(yuǎn)的燈光測試屏幕上時水平高出H-H線4.45米之內(nèi)，形成具有優(yōu)良防眩效果的Z形光形。又使車燈具有遠(yuǎn)光的照射距離和照射高度，適應(yīng)高速行車的需要。
以上所說的防眩車燈當(dāng)做成半封閉型車燈時，可以將球形燈泡玻殼的部分球面鍍上反射層，用球形玻殼充當(dāng)半球面形反射曲面，并使燈泡中的燈絲安裝位置符合前邊所述的限定安裝空間。而且用泡殼充當(dāng)?shù)陌肭蚍瓷淝娴奶卣骶忾]型車燈中的單獨制作的半球反射曲面的特征。
當(dāng)燈絲位于前邊所說的限定安裝空間里時，為了防止燈絲相對部分反射鏡時，由于遮擋焦點或把焦點覆蓋而產(chǎn)生超過焦點的眩目直射光線，確定燈絲的安裝位置為燈絲下邊邊緣位于反射鏡光軸所在的水平平面或其之上，同時為防止半球反射曲面的前沿或前半部分產(chǎn)生超過焦點的眩目反射光線，確定半球反射曲面的安裝位置為球心位于燈絲中心軸線所在的水平平面或其之上。從而使燈絲射到半球反射曲面前面下沿的位于法線上方的入射光線與法線的夾角小于法線與反射鏡光軸的夾角。這樣就使球面前面下沿反射回來的一次反射光線從焦點之后射到下半部分反射鏡上去。
當(dāng)燈絲沿著光軸安裝時，為了防止燈絲射到半球反射曲面后面部分光線的反射光線射到球面前面下沿產(chǎn)生從焦點之前射到下半部分反射鏡上的二次反射眩目光線，可以使半球反射曲面缺口的前后邊緣的距離等于球面直徑，即缺口的前后邊緣在前后方向上的投影重合且通過球心。燈絲位于缺口邊緣里面，球心位于燈絲偏向缺口的一側(cè)。反射鏡光軸與燈絲中心軸線上下對齊，即燈絲中心軸線在上下方向上的投影偏離球心而與光軸重合。這樣只須使缺口的高度符合使位于球心后面的燈絲射到球心后面的半球反射曲面缺口上邊邊緣的入射光線與法線之間的夾角小于由此入射光線和法線所決定的反射平面跟位于焦點前面的半球反射曲面的下邊邊緣的交點連球面上光線入射點的直線與法線之間的夾角，即使射到缺口上邊邊緣的入射光線再反射回來的光線直接射到半球反射曲面以下空間即可消除二次反射眩目光線。
為使上述各種防眩車燈射出形成E形光形的光線，將半球面形反射曲面相對將光線反射到燈光測試屏幕H-H上邊、V-V線右邊(汽車若是左側(cè)行駛則為V-V線左邊)區(qū)間的這一部分反射境的球面做有一個缺口，使燈絲射出的光線通過缺口直接射到這一部分反射鏡上，經(jīng)反射后形成E形光形，缺口范圍為1/4個球面(不包括位于球心下面的下沿)或其之內(nèi)，這樣利用1/4個球面(不包括球面下沿)充當(dāng)半球反射曲面，并使燈絲的外邊邊緣與半球反射曲面的邊緣對齊，或位于球面邊緣的里面，同樣不會產(chǎn)生眩目光線。
以上所述的防眩車燈的散光玻璃有著與現(xiàn)有技術(shù)不同的配光性能，能夠適合此種防眩車燈的配光要求。其組成為用垂直通過反射鏡光軸的水平直線與鉛垂直線將反射鏡和散光玻璃分為四個區(qū)間，其中對應(yīng)反射鏡向斜上方射出E形光線的區(qū)間，具有只將光線向燈光測試屏幕上的E形光線所在的V-V線同側(cè)配光的散光玻璃;對應(yīng)反射鏡射出以上E形光線區(qū)間的上下方向的另外一側(cè)的區(qū)間，具有將光線向上折射的散光玻璃;對應(yīng)反射鏡射出以上E形光線區(qū)間的對角的區(qū)間，具有將光線左右散射或折射的散光玻璃。
當(dāng)燈絲位于焦點之后時，半球反射曲面的下邊邊緣位于光軸所在的水平平面或其下面，這樣就可擋住燈絲射向會產(chǎn)生眩目光線的部分反射鏡的光線。因為半球反射曲面的球心不一定與球面的邊緣位于同一水平面上，所以半球反射曲面具有一定高度的下沿，用于將可能造成眩目的光線反射回來成為不會眩目的光線。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，因為找出了新的限定燈絲安裝位置的限定條件。彌補了現(xiàn)有技術(shù)所提出的最佳安裝空間仍會產(chǎn)生眩目光線的缺陷，所以使防眩車燈的燈絲安裝位置更加準(zhǔn)確，車燈的防眩范圍更加全面，效果更好。又因為本發(fā)明車燈提出了在燈絲最佳安裝空間里的燈絲最佳的安裝位置，可以完全避免由于燈絲把焦點覆蓋而產(chǎn)生超過焦點的眩目光線，無須再用不同高度的半球反射曲面下沿去遮擋這一部分光線，因而使防眩車燈的設(shè)計與制作更加簡單容易。特別是本發(fā)明提出的遠(yuǎn)光防眩車燈不僅具有近光的優(yōu)良防眩光形，而且可使遠(yuǎn)光保持它的照射距離和照射高度，因而更加符合夜間行車的需要，不用再將遠(yuǎn)光變?yōu)榻猓档退緳C勞動強度，節(jié)省燈光變換裝置，增加實際照明亮度和距離，從而減少交通事故。
附圖中的

圖1-圖6是燈絲安在焦點之后的防眩車燈的示意圖;圖7是本發(fā)明車燈的遠(yuǎn)光E-Z混合光形的示意圖;圖8是燈絲安在焦點之后的防眩車燈的散光玻璃的配光方向示意圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體防眩車燈的細(xì)節(jié)。
根據(jù)圖1所示，燈絲1的整體全都位于設(shè)定從反射鏡邊緣射出的、過反射鏡焦點2的光線3與其再經(jīng)半球反射曲面4反射回來的光線5之間的空間6里。這樣就可防止如圖2所示的位于已有技術(shù)最佳安裝空間里的燈絲但仍會從焦點之前直接射向下半部分反射鏡而產(chǎn)生的眩目光線7。
另外，如圖3所示，為了防止由于燈絲1把焦點2覆蓋而產(chǎn)生相當(dāng)從焦點之前射向下半部分反射鏡的眩目光線8或經(jīng)半球反射曲面前沿反射產(chǎn)生的從焦點之前射向下半部分反射鏡的眩目光線9。因此如圖4所示將燈絲1安在反射鏡10的光軸11上方，并使球心12位于燈絲中心軸線的水平平面或其上方。這時燈絲前邊端點不能與焦點2平齊，而必須使燈絲整體全部位于設(shè)定從反射鏡邊緣射出的過反射鏡焦點的傾斜的光線3的后面。否則燈絲端點直接射出的光線就會超過焦點產(chǎn)生眩目光線。為了擋住燈絲射向上半部分反射鏡而產(chǎn)生的眩目光線，使半球反射曲面的下邊邊緣位于光軸所在的水平平面或其之下。為了使燈絲射出的光線直接射向上半部分反射鏡形成E形光線，在半球反射曲面上做有一個缺口13，其缺口的高低根據(jù)E形光形的角度確定。
根據(jù)圖5所示，燈絲1的整體全都位于設(shè)定從反射鏡邊緣射出的、過反射鏡焦點2的光線3與其再經(jīng)半球反射曲面4反射回來的光線5之間的空間里，而且燈絲1位于光軸11的上方。此時應(yīng)使燈絲射到半球反射曲面前面下沿的位于連接球心12的法線14上方的入射光線15與法線的夾角16小于法線與反射鏡光軸的夾角17，這樣就使球面前面下沿反射回來的一次反射光線從焦點之后射到下半部分反射鏡上去。
為了防止產(chǎn)生二次反射眩目光線，從燈絲射到缺口13上沿18的光線19的反射光線20必須直接射到半球反射曲面下方的空間。
確定與計算燈絲相對反射鏡和半球反射曲面的符合以上關(guān)系的位置，只須根據(jù)設(shè)定的反射鏡、半球反射曲面以及燈絲的尺寸數(shù)據(jù)即可導(dǎo)出。
根據(jù)圖6所示，當(dāng)燈絲沿著光軸安裝時，燈絲1位于光軸11的上方，球心12位于燈絲偏向缺口的一側(cè)，燈絲與半球反射曲面邊緣平齊或位于邊緣里面。為了防止出現(xiàn)雜亂反射光線，相對半球反射曲面缺口一側(cè)后面的反射鏡部分不應(yīng)鍍反射層。另外為了減少燈絲引線支架對光線的遮擋，可以使引線支架順著燈絲引出半球反射曲面。
圖7所示的就是此種防眩車燈的遠(yuǎn)光E形光形E和Z形光形Z的混合光形。這種光形既可以保持遠(yuǎn)光的照射距離和照射高度，又是一種優(yōu)良的防眩光形。此種光形可使對面來車司機視線范圍內(nèi)的照度最小。
根據(jù)圖8所示，當(dāng)防眩車燈的燈絲安在焦點之后時，其對應(yīng)反射鏡的向斜上方射出E形光線的區(qū)間，如圖8中的OAB區(qū)間，具有只將光線向燈光測試屏幕上的E形光線所在的V-V線的同側(cè)配光的散光玻璃;對應(yīng)反射鏡射出以上E形光線區(qū)間的上下方向的另外一側(cè)的區(qū)間，如圖8中的OBC區(qū)間，具有將光線向上折射的散光玻璃;對應(yīng)反射鏡射出以上E形光線區(qū)間的對角的區(qū)間，如圖8中的OCD區(qū)間，具有將光線左右散射或折射的散光玻璃。這樣就可保證遠(yuǎn)光防眩車燈實現(xiàn)具有遠(yuǎn)光照射距離和照射高度的E-Z混合防眩光形。
權(quán)利要求
1.汽車遠(yuǎn)光防眩前照明燈，包括光源，旋轉(zhuǎn)拋物面形反射鏡，散光玻璃及一個半球面形反射曲面，其燈絲位于半球面里，反射鏡焦點的后面，半球面形反射曲面位于反射鏡光軸上方，其特征為(1)燈絲整體位于設(shè)定從反射鏡邊緣射出的過反射鏡焦點的各條光線跟其再經(jīng)半球反射曲面反射回來的光線之間的限定空間里；(2)燈絲的下邊邊緣位于反射鏡光軸所在的水平平面或其上方空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈，其特征為(1)射到位于光軸下半部分反射鏡上的入射光線與法線之間的夾角一般大于在此反射平面上過光線入射點的水平直線與法線之間的夾角;或大于燈光測試平面上設(shè)定不會產(chǎn)生眩目光線的極限高度的水平直線(例如燈光測試屏幕上的H-H水平直線)過入射光線和法線所決定的反射平面的交點連反射鏡上光線入射點的直線與法線之間的夾角;或(2)通過將燈絲相對光軸左右偏移安裝使射到會因交叉反射產(chǎn)生眩目光線的右下部分或左下部分反射鏡上的入射光線與法線之間的夾角一般大于在此反射平面上過光線入射點的水平直線與法線之間的夾角;或大于燈光測試平面上設(shè)定不會產(chǎn)生眩目光線的極限高度的水平直線(例如燈光測試屏幕上的H-H水平直線)過入射光線和法線所決定的反射平面的交點連反射鏡上光線入射點的直線與法線之間的夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車燈，其特征為半球反射曲面有一缺口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車燈，其特征為(1)利用燈絲通過半球面形反射曲面的缺口從焦點之后直接射到上半部分反射鏡上的光線，經(jīng)反射后形成E形光形;或(2)用散光玻璃將射到E形光形下方區(qū)間即在燈光測試屏幕上與之位于V-V線同側(cè)，H-H線下方區(qū)間的光線向上折射形成Z形光形，或與E形光形一起形成E-Z混合光彩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車燈，其特征為球形燈泡玻殼的部分球面是鍍有反射層的反射曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車燈，其特征為(1)半球反射曲面的球心位于燈絲中心軸線所在的水平平面或其上方;或(2)半球反射曲面的下邊邊緣位于光軸所在的水平平面或其下面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車燈，其特征為垂直通過反射鏡光軸的水平直線與鉛垂直線將反射鏡和散光玻璃分為四個區(qū)間中的(1)對應(yīng)反射鏡向斜上方射出E形光線的區(qū)間，具有只將光線向燈光測試屏幕上的E形光線所在的V-V線同側(cè)配光的散光玻璃;或(2)對應(yīng)反射鏡射出以上E形光線區(qū)間的上下方向的另外一側(cè)的區(qū)間，具有將光線向上折射的散光玻璃;或(3)對應(yīng)反射鏡射出以上E形光線區(qū)間的對角的區(qū)間，具有將光線左右散射或折射的散光玻璃。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車燈，其特征為位于球心后面的燈絲射到球心后面的半球反射曲面缺口上邊邊緣的入射光線與法線之間的夾角小于由此入射光線和法線所決定的反射平面跟位于焦點之前的半球反射曲面的下邊邊緣的交點連球面上光線入射點的直線與法線之間的夾角。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車燈，其特征為半球反射曲面缺口的前后邊緣在前后方向上的投影重合且通過球心。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車燈，其特征為燈絲中心軸線在上下方向上的投影偏離半球反射曲面的球心或與反射鏡光軸重合。
全文摘要
汽車遠(yuǎn)光防眩前照明燈，涉及一種機動車輛照明用的車燈。其技術(shù)特征是將燈絲安在一個不會造成眩目反射光線的燈絲最佳安裝空間，其照射光形具有近光的優(yōu)良防眩光形E—Z混合光形，而且具有遠(yuǎn)光的照射距離和照射高度，可使對面來車司機視線范圍內(nèi)的照度最小。
文檔編號B60Q1/04GK1062872SQ9110908
公開日1992年7月22日 申請日期1991年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月25日
發(fā)明者李建民 申請人:李建民