车头灯和机动车的制作方法

本实用新型涉及一种车头灯和机动车。

背景技术：

车辆车头灯主要用于车辆夜间行车的照明，它的亮度和照射方向对于行车的安全是至关重要的。车头灯的发光强度不足或者照射方向不合适，车辆前方的情况就不能清晰易见，或者给迎面驶来的车辆的驾驶员照成眩目，妨碍视野，这些都是导致事故的因素。现有的车头灯装备有光投射系统，光投射系统的光源一般有白炽、卤素、氙气灯(即HID)等类型，但随着技术的发展，传统的白炽真空灯已被逐步取代。

车头灯的光投射系统在车头灯中生成两种照明功能，即近光照明和远光照明。远光照明即用于在道路行驶时的行驶光束，近光照明即用于在照明条件好的道路上或者在有道路上行驶时的会车光束。对一般的车头灯的要求主要在于，车辆在夜间行驶时，车头灯的远光能够照亮车前100m处的范围内、高2m的物体，保证驾驶员发现前方有障碍物时及时采取制动或者绕行措施，确保行车安全。另外，在使用车头灯的近光功能时，不但应保证车前40m处驾驶员能看清障碍物，而且不会对迎面驶来的车辆的驾驶员或行人产生眩目，以确保车辆在夜间交会车行驶时的安全。现有技术的车头灯为了提供远光和近光照明一般是采用了可移动的遮光板，即根据遮光板所处的不同位置分别实现车头灯的远光和近光。现有技术的另一种方案则是采用了两个反射体或者多个准直器共用一个遮光板来实现不同的照明效果。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种新型的车头灯以及采用了该车头的机动车。根据本实用新型的车头灯具有紧凑的机械和光学结构，并且这种车头灯成本低廉。此外，该车头灯能够更好的汇聚光源的光线，使得出光图案的中心具有更高的光强。在没有使用可移动遮光板的情况下，这种新型的车头灯增强了光投射系统的稳定性和使用寿命，而且避免了可移动遮光板的机械移动所带来的噪声。

本实用新型的其中一个目的通过这样一种车头灯来实现，该车头灯包括：第一光学单元，包括第一光源和反射体，其中，反射体反射来自第一光源的光线以提供反射光线；以及第二光学单元，包括导光体，其中，导光体遮挡反射光线以形成第一出射光，并且导光体还用于传导光线以提供第二出射光，其中，第一出射光提供近光，并且第一出射光和第二出射光提供远光。

根据本实用新型的车头灯避免了使用可移动遮光板或者多个反射体或准直器来产生远光和近光，替代地使用了导光体来产生远光所需要的出射光。由此，位置固定的导光体不仅可以通过遮挡来自光源的光线以形成近光，而且还可以通过导光来协助形成远光。

根据本实用新型的优选实施例，第二光学单元还包括第二光源，其中，来自第二光源的光线穿过导光体形成第二出射光。用于传导光线的导光体由此可独立于第一光源运行，即在不传导第一光源的光线而是传导第二光源的光线的情况下实现部分的远光照明效果。在只有第一光源被点亮的情况下，使用第一光源的光线形成车头灯的近光，并且在第一光源和第二光源都被点亮的情况下，使用第一光源和第二光源的光线形成车头灯的远光。

根据本实用新型的进一步优选实施例，导光体包括遮光面和反射面，其中，遮光面遮挡反射光线，并且反射面反射和传导来自第二光源的光线。遮光面被设计用于遮挡第一光源的光线，但不会影响反射面对其他光线的传导。反射面被设计用于反射和传导光线，这由此提供了另一条光路径，且从反射面出射的光线不同于被遮挡的光线，由此遮光面和反射面分别提供不同的光线。

根据本实用新型的进一步优选实施例，反射面为全内反射面。全内反射面的设计保证了用于协助形成远光的光线的高效率的传导，从而确保出射光能够达到远光在例如光强度方面的设计需求。

根据本实用新型的进一步优选实施例，导光体还包括入射面和出射面，其中，来自第二光源的光线经过入射面进入导光体，并在经过反射面反射后通过出射面出射。第二光源正对入射面，以使得来自第二光源的尽可能所有光线都入射到导光体内部，并借助全内反射面将进入内部的光线限定在一条独立的光路径中并传导出去。

根据本实用新型的进一步优选实施例，入射面和出射面为平面或者曲面。根据对近光和远光的图案或光强的要求，入射面和出射面可选择性地被设计为平面或者曲面。

根据本实用新型的进一步优选实施例，遮光面具有台阶形状。台阶状的遮光面能够用于形成近光截止线的形状，以使得出光的图案符合设计的要求。

根据本实用新型的进一步优选实施例，车头灯还包括透镜，其中，透镜在光路上设置在第一光学单元和第二光学单元的下游。透镜可用来收集和汇聚经过导光体遮挡或传导后的光线，以最终形成投射到待照明对象上的光图案。

根据本实用新型的进一步优选实施例，其特征在于，第一光源和第二光源为LED光源。LED光源具有高发光效率、节能以及使用寿命长等优点，而且LED光源的输出光具有指向性，车头灯能够更高效地收集光源的光线，从而尤其有利地使得车头灯能够可靠和稳定地工作。

本实用新型的另一个目的通过这样一种机动车来实现，该机动车包括根据以上所述的车头灯。根据本实用新型的机动车在车头灯中使用了位置固定的导光体，这由此避免了车头灯中由于可移动遮光板的移动所带来了机械噪声，提供了更良好的用户体验。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本实用新型。这些附图图解了本实用新型的实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出根据本实用新型的实施例的车头灯的结构示意图；

图2示出根据本实用新型的实施例的车头灯在近光照明时的光路示意图；

图3示出根据本实用新型的实施例的车头灯在远光照明时的光路示意图；

图4示出根据本实用新型的实施例的车头灯的导光体的立体图；

图5示出根据本实用新型的实施例的车头灯的导光体的前视图；

图6示出根据本实用新型的实施例的车头灯的近光光分布示意图；

图7示出根据本实用新型的实施例的车头灯的远光光分布示意图。

具体实施方式

图1示出根据本实用新型的实施例的车头灯100的结构示意图。车头灯100包括第一光学单元1和第二光学单元2。第一光学单元1包括第一光源11和反射体12，反射体12反射来自第一光源11的光线以提供反射光线。第二光学单元2包括导光体21，该导光体21遮挡反射光线以形成第一出射光，并且导光体21还用于传导光线以提供第二出射光，其中，第一出射光提供近光，并且第一出射光和第二出射光提供远光。导光体21通过反射和传导光线能够提供单独的光路径，这条光路径能够独立于经过遮挡所产生的光路径。这由此避免了使用可移动遮光板或者多个反射体或准直器来实现远光和近光这两种不同的功能，本实用新型替代地使用了导光体21来产生远光所需要的出射光。导光体21优选设置为位置固定的，且位置固定的导光体21不仅可以通过遮挡来自第一光源11的光线以形成近光，而且还可以通过传导和反射光线来协助形成远光。

图2示出根据本实用新型的实施例的车头灯100在近光照明时的光路示意图。车头灯100还包括透镜3，透镜3在光路上被设置在第一光学单元1和第二光学单元2的下游。如图2所示，在点亮第一光源11的情况下，来自第一光源11的光线经过反射体12反射，其中，反射体12会将光线聚焦到导光体21的遮光面处，遮光面会遮挡反射光并进而提供照射到透镜3的第一出射光。第一出射光经过透镜3形成为车头灯的近光光束。导光体21能够尤其在位置固定的情况下利用其遮光面提供一条单独的光路径，并且这条光路径一直延伸至透镜3。

图3示出根据本实用新型的实施例的车头灯100在远光照明时的光路示意图。优选地，第二单元2还包括第二光源22，导光体21能够在其内部传导第二光源22的光线。第二光源22能够提供独立于第一光源11的光线，从而提供了与由第一光源11和反射体12形成的第一光路径独立的第二光路径的可能性。优选地，第一光源11和第二光源22设计为节能且使用寿命长的LED光源。优选地，导光体21与透镜3之间的间距设计为50mm，这使得透镜3能够尽可能多的收集来自光源的光线，以提高出射光的光强度。在第一光源11和第二光源22都被点亮的情况下，来自第一光源11的光线完成了如以上关于图2所描述的光路径，同时因为第二光源22被设置为使得出光面正对导光体21的入射面，或者该出光面与入射面相互平行，且第二光源22与导光体21入射面之间的间距优选地为1mm。从而，来自第二光源22的所有光线会尽可能地入射到导光体21内部，并经过导光体21的全内反射面反射和传导，最终穿过导光体21的出射面以形成第二出射光。全内反射面保证了用于协助形成远光的光线的高效率的传导，从而确保出射光能够达到远光在例如光强度方面的设计需求。第二出射光也同样照射到位于下游的透镜3上。

图4示出根据本实用新型的实施例的车头灯的导光体的立体图，并且图5示出该车头灯的导光体的前视图。导光体包括用于入射光的入射面213、用于反射和传导入射光的反射面212、用于遮挡光线的遮光面211以及用于出射光线的出射面214，由这些多个表面共同形成导光体的立体形状。根据对近光和远光的图案或光强的要求，入射面213和出射面214可设计为平面或者曲面。遮光面211优选地还具有台阶形状，换而言之，在遮光面211与出射面214连接的区域形成有如图3示出的台阶或凹槽。优选地，经过反射体反射后的光线会被聚焦到该台阶处。遮光面211的台阶结构设计用于形成近光截止线的形状，以使得出光的图案符合设计的要求。

图6和图7分别示出根据本实用新型的实施例的车头灯的近光光分布示意图和远光光分布示意图。根据本实用新型的车头灯能够获得近光和远光双重照明功能，并且能够在近光的照明效果基础上通过融合其他光源的出射光来获得远光的照明效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

参考标号

1 第一光学单元

2 第二光学单元

3 透镜

11 第一光源

12 反射体

21 导光体

22 第二光源

211 遮光面

212 反射面

213 入射面

214 出射面

100 车头灯。