长距离照明而无眩光效应的前灯的制作方法

专利名称：长距离照明而无眩光效应的前灯的制作方法
长距离照明而无眩光效应的前灯
本发明的机动车照明系统包括在提供长距离照明的同时防止机动车照 明系统导致的对迎面而来的驾驶员和行人的眩光效应的前灯组件。该系统包 括照明组件，该照明组件不仅可用在机动车前灯中，还可用在一般照明以及 所有光学装置中。
已经进行了许多研究以在任何天气和道路情况下提供良好的道路照明 的同时，避免在夜间驾驶期间对迎面而来的驾驶员和行人的眩光效应。这些
过去的研究的一些例子如下
-关于典型投射式车辆前灯的研究；美国专利No.l，614，027; 2,215,203; 6,007,223; 6,220,736和6,416,210。
-关于使用可移动反射器的车辆前灯的研究；美国专利No.5,077，642和 6,543,916。
-寸吏用防眩軍的研究；美国专利No.5，077，648; 6,375,341; 6,386,744; 6,422,726; 6,428,195; 6,430,799;以及法国专利No.2808867。
—关于根据基于隐藏光源和反射器表面的原理的间接照明的原理而动作 的研究；美国专利No.l，300，202; 1,683,896; 2,516,377; 4,089,047; 4,456,948; 4,480,291; 4,605,991; 4,620,269 ; 6,457,850 ; 5,414,601; 法国专利 No.2668434;日本专利No.7-164500。
-关于使用放置在光源、反射器和前灯前透镜前面的如遮光罩、挡板和遮 蔽物的光阻挡结构(^A玻璃)的前灯设计的研究；美国专利1\0.3,598，989; 5,077,649; 5,124,891; 6,109,772; 6,543,910; 6,558,026; 20030081424; 英国专利No.446358; 2149077;以及法国专利No.2627845。
-基于调整前灯亮度的研究；美国专利No.4，802，067; 6,504,265; 6,513,958 以及6,572,248。
-使用多片反射器表面并使用顶部和底部反射器壁作为反射面的研究；美 国专利No.5，944，415。
-除了上述的之外，还可考虑下述现有技术美国专利No.l,814,669; 2,185,203; 6,152,589; 6,244,731;以及欧洲专利No.l213532;法国专利
No,53卯45;
尽管上述研究中的一些提供良好的道路照明，但它们不能充分地控制 眩光效应，其它研究充分控制眩光，但是不能确保沿所需距离以充足的光 强度进行道路照明。
在上述研究中，位于光路中的任何障碍物或遮軍装置，施加在光源或反 射器表面上的任何涂料或涂层，反射器表面、前透镜或挡风玻璃上的膜层、 微小颗粒和极化会吸收一部分光线，并减小光度测量值和光强度。
在现在经常使用的投射式前灯设计中，放置在下或上反射器部分的前面 的遮光罩在阻断部分所生成的光从而减小光强度的同时不能提供对眩光的 充分控制。
在与本发明相似的基于对迎面而来的交通用户完全隐藏光源和反射面 的原理的一些现有技术中，尽管充分控制了眩光效应，但不能在所需的距离 获得足够的光强度。没有对迎面而来的交通用户完全隐藏光源和反射面的研 究不能获得充分的眩光控制。在反射面被完全隐藏的直接或间接照明方法 中，因为不能确保与路面平行的光束，所以在通过单个或多个放置在光路上 的遮光罩或通过挡板遮光罩进行该隐藏的情况下，不能在所需的距离获得足 够光强度的照明。在光源和>^射面被完全隐藏且使用与前灯罩的上部平行放 置的平反射面或上和下反射器壁作为平反射面，也不能获得足够光强度的照 明。
除了上述缺陷之外，已经使用的当前标准会车光束(近光)的最重要的 缺陷是不能在不产生眩光效应的情况下提供安全制动距离的道路照明。；Mf 究的目的是提供一种车辆照明系统，在该系统中在夜间驾驶期间在安全制动 距离持续提供足够的光强度的道路照明的同时充分控制眩光效应。
本发明的前灯设计包括基于半透镜照明原理对迎面而来的交通用户不 产生眩光效应的车辆照明系统，在该系统中，通过使用半挡板(6)关闭透 镜(7)的上半部分仅使用透镜(7)的下半部分(7a)进行照明，通过形成 其中光源和>^射面对视线在水平平面(XX,X，X，和X"X，，)之上的迎面而来 的驾驶员、行人和观察者完全隐藏的具有充分调整的高度的光平面，其中水 平平面(XX，X，X，和X"X")实际上从前灯开口的上水平穿过并与路面平行， 在光源生成的光束被专门设计的反射器或反射面最高效聚焦。
根据本发明设计的前灯组件的最优选的实施例(40， 50 )包括设计成"三 叶草"形状的三个独立反射器单元(2， 3)、 (12， 13)、 (22， 23)，在第一 公共焦点(fl)上具有光源(1)且各自具有自己的M。
本发明的前灯的一个目的是使用所生成的光以最有效的方式进行照明， 以实现与传统前灯相比更高的光度测定性能的照明，并建立在l^供i^巨离充 分照明的同时充分控制对迎面而来的交通用户的眩光效应的机动车会车光 束照明。
本发明的另一目的是获得彼此靠近的车辆的组合的积极效果，并对在 相同方向行驶的车辆以及相对的车辆改i^见看距离和视觉质量。
本发明的另一目的是确保允许在夜间驾驶期间以"日间观看模式"使用 后视镜的前灯设计，从而提供更安全且更舒适的驾驶。
在分析附图并对其详细说明之后，将更理解本发明的前灯组件(40， 50) 的特征、工作原理、目的和优点。


图1示出本发明的车辆照明系统的基本工作原理。
图2是示出与三叶草相似的系统的第一优选实施例(40)的基本部件 的透视图。
图3是图2的实施例(40)的侧截面图。 图4是第二优选实施例(50)的基本部件的透视图。 图5是图4的实施例(50)的侧截面图。
图6、 7和8示出基于相同的工作原理，第一优选实施例(40)的各 单元用作具有独立光源的单反射器的实施例的前灯设计。
图9、 10和11示出第一优选实施例(50)中的各单元用作具有独立 光源的单>^射器的实施例的前灯^殳计，其中对下^Jt器部分(2a、 2b、 2c) 进行了修改。
图12a、 b、 c、 d、 e是优选透镜类型(7、 17、 27、 67)的不同应用 的示意图。
图13a、 b和c是优选挡板类型的侧视图(13a)、透视图(13b )和前 视图(13c)。
图13d、 e、 f和g示出优选实施例(40， 50)的不同应用(图13d示 出用在具有挡板的实施例中的反射技术的示意图；图13e示出具有LED (发光二极管)的系统的应用的示意图；图13f示出下反射器部分为半球 形(2a、 2b、 2c)的实施例；图13g示出所述优选半球的详细透视图)。
图14是优选的专门设计的灯泡类型(60)。
穿过图1所示的透镜(7)的光学中心并与路面平行的水平平面(XX，X，X， 和X"X")表示用于前视、下视和上视的前灯单元的前灯开口 (8， 18， 28) 的上水平，且水平(EE)表示迎面而来的交通用户的视平线。水平(EE) 通常在平面(XX，X，X，和X"X")之上。(YY)是穿过前灯的焦点并与路面 垂直的轴。图l还示出了照明区和暗(无光束)区。
图1所示的暗区是实际上穿过前灯开口 (8， 18， 28)的上水平并在平 面(XX，X，X，和X"X")之上的区域，不考虑从路面或周围^Jt的光。
本发明的机动车辆照明系统的基本工作原理是防止在光源处生成的光 束越过平面(XX，X，X，和X"X")，并通过将这些光束保持在迎面而来的驾驶 员、行人或观察者的视平线(EE)以下，建立在提供长距离道路照明的同时 不对迎面而来的交通用户产生任何眩光效应的机动车照明系统。在前灯水平 在路面之上的车辆如卡车和越野车的情况下，与标准车辆相比，光束的角度 更倾斜向路面。
对于本发明的所有不同实施例来^S本工作原理是相同的，且在说明方 向例如用来指定各前灯单元以及包括在这些单元中的各前灯部件的方向的 前、后、右、左、下、上时，考虑车辆的行驶方向。
图2和图3示出了本发明中的前灯的三叶草形的优选实施例(40)的基 本部件和工作原理，且图4和图5是第二优选实施例(50)的基本部件。所 讨论的前灯设计包括一个光源(1)、包括三个反射器单元的三>^射器组，所 述各单元分别前视(2， 3)、下视(12， 13)和上视(22， 23)，且各反射器 单元具有自身的光路。
优选实施例(40， 50)的前灯部件安装在具有透明前透镜(10)的前灯 壳(20)中。所讨论的该前透镜(10)安装在所述前灯壳(20)中。
本发明的前灯实施例使用标准卤和氙灯泡。光源可以是白炽的、HID(高 强度放电)、LED(发光二极管)、焚光的或相似的光源，或者可使用基于光
纤的照明。
包含在反射器组中的各反射器的反射表面是椭圆形或组合椭圓形。然 而，这些表面可以是抛物面、球面、柱面、椭圓面或其组合，或这些反射表 面可以是多片或自由形状表面的形式。
反射面由金属、塑料、聚碳酸酯、陶瓷、玻璃纤维和相似的耐热材料 制成，并涂上明亮且>^射性的铝或相似的材料。硼可以添加到材料中以改 进前灯元件的耐热和耐冲击性。
图2示出第一优选实施例(40)的透视图，且图3示出相同实施例(40) 的侧截面图。图4示出第二优选实施例(50)的透视图，且图5示出相同实 施例(50)的侧截面图。
优选实施例(40， 50)的各前视(2， 3)、下视(12， 13)和上视(22, 23)单元或各单元的反射器部分可应用独立前灯，或这些反射器单元(或反 射器部分)的每个还可用作包括两个、三个或更多反射器组和其它单元的组 合结构。
包括两个反射器的组的组合结构可用作通过组合下视(12， 13)和上视 (22， 23) >^射器单元而形成的与"沙漏"相似的结构，或者用作前视单元 (2, 3)与下视或上视单元组合的双结构。
包括前视(2， 3)、下视(12， 13)和上视(22, 23)反射器单元的三 反射器组的优选组合实施例(40, 50)被定义为"三叶草形前灯"。优选"三 叶草，，实施例(40， 50)中的前视(2， 3)、下视(12， 13)和上视(22， 23)反射器单元分别设置有以下详细说明的前灯元件，不管它们是用作"三 叶草"实施例的组合部分还是独立前灯单元
系统的笫一优选实施例(40)的最优选的前视前灯单元(图2、 3和6) 包括至少一个光源(1 )、至少一个反射器部分(2和/或3 )、至少一个倾斜的 遮光軍(9)、至少一个^Jt面(11)和至少一个透镜(7)。
该实施例包括半挡板(6)，该半挡板防止来自光源(1)、反射器表面(2, 3 )和所有内置^^射面的光束到达上半部分透镜(7b )，并遮盖上半部分透 镜(7b)。倾斜遮光罩(9)位于下反射器部分(2)的前面。遮光罩(9) 和半挡板(6 )被定位以使得来自光源(1)和反射器部分(2,3)的光束 通过遮光罩(9 )的上边缘和半挡板(6 )的下边缘之间的开口 ( 8 )仅到 达下半部分透镜(7a),然后仅导向路面。
如图2和图3所示，透镜(7)被迎面而来的交通用户看见，然而，遮 光罩(9)的上边缘和半挡板(6)的下边^调整成使得两个边缘位于水 平面XX附近，并且使视线高于通过透镜(7)的光学中心的平面XX的迎面 而来的观察者、驾驶员和行人不能看到光源(1)和反射器表面(2， 3)。
对透镜(7 )的焦点(f4 )和反射器(2， 3 )的第二焦点(f2， f 3 )进行 调整，使得透镜(7 )的下半部分(7b )所导引的光束都不超过水平平面XX， 并不到迎面而来的交通用户的视平线(eye level, EE)。(实际上，平面XX 通过前视前灯单元的前灯开口 (8)的上边缘)。因此，获得了一种机动车前 灯，该前灯的特点是，将光源和反射器表面相对于迎面而来的交通用户隐藏 起来，并在没有眩光效应的前提下提供了长距离的照明。
第一优选实施例(40)的前视>^射器部分(2和/或3 )被设计成使得 光源(1)位于所述反射器部分(2， 3 )的公共的第一焦点(fl)附近。上反 射器部分(3)的第二焦点(f3)被调整成位于倾斜遮光罩(9)的上边缘 的中部附近。倾斜遮光罩(9 )位于下反射器部分(2 )前面，也是透镜(7 ) 的焦点(f4)。
来自上反射器部分(3)、聚焦于焦点(f3)的光线M射到透镜(7) 的下半部分(7a)。该下半部分透镜(7a)将这些光线以平行光束的形式导 向路面，而且这些光线在平面(XX)以下提供长距离的照明，该平面(XX) 通过透镜(7)的光学中心，并平行于路面(在照明区内)。
一些来自光源(1 )和下反射器部分(2 )的光线在遮盖上半部分透镜(7b) 的半挡板(6)上被^^射，而这些光线的大部分在倾斜遮光罩(9)的内侧表 面上^Jt。对下反射器部分(2)的第二焦点(n)进行调整，使得在遮 光罩(9 )上>^射的光束在安装于上>^射器部分(3 )的前面的反射面(11) 上M射。反射面(11)将这些光束反射到下半部分透镜(7a)。 一些来自 光源(1)和下反射器部分(2 )的光束在遮盖上半部分透镜(7b)的半挡板
(6)上被反射。半挡板(6)阻止这些光线到达透镜的上半部分(7b)，并 将这些在其自身上反射的光束反射到下半部分透镜(7a)。通过下半部分透 镜(7a)将所讨论的光束导向路面，而且这些光束总是保持在平面XX以下
(在照明区内)，以提供短距离的照明。
遮光罩(9)安^前^L^射器单元的下部(2)的前面，并防止下反射 器部分(2 )被迎面而来的交通用户看见。遮光罩(9 )的上边缘位于平面XX 附近，该平面XX通过透镜的光学中心，并平行于路面。
在该优选实施例中，遮光革(9)的内侧表面是^^射性的。然而，遮光 革(9)的内侧表面也可以是非反射性的。
遮光軍(9)安装于倾斜位置且其内侧表面为反射性的实施例中合并了 反射面(11),该反射面安^上反射器部分(3)的前面。
该反射面(11)的内侧表面是反射性的，并且被设置成将来自具有反 射性内侧表面的遮光罩(9)的光束以预定角^LA射到下半部分透镜(7a)。 下半部分透镜(7a)将这些光束导向路面，籍此，在照亮路的边缘、人行道 和转弯处时，保证有效的照明及交通安全。这些光束总是保持在平面XX以 下(在照明区内)。
遮光軍(9)和/或反射面(11)可包括具有两个或更多个^Jt角度的多 个表面部分，或者这些部件(9和/或10)的每个可被提供来自每个的一个 或多个.在遮光罩(9)的上边缘上，可形成适合于优选的截止(cut-off) 类型的部分。具有适合的截止部分的遮光罩(9)的上边缘可被提供以一个 或多个辅助遮光罩(99)，所述辅助遮光罩不防止光的截止效应，但是防止 光源(1)和反射器表面(2,3)被迎面而来的交通用户通过截止间隙看见， 从而避免光不受控制地反射到迎面而来的交通用户上(参见图13d和13f )。
半挡板(6 )安装在上反射器部分(3 )的前面，并阻止光束到达透镜(7 ) 的上半部分(7b)，且防止上^Jt器部分(3),皮迎面而来的、视线在水平平 面XX之上的交通用户看见。半挡板(6 )可相对于水平平面XX垂直或倾斜 地放置。半挡板(6)的内侧表面可以A^射性的或非反射性的。
当半挡板(6 )垂直放置时，来自下反射器部分(2 )的光束以及直接来 自光源的光束中的在半挡板(6)上反射的那些部分不被用来照明。然而， 当半挡板(6)倾斜时，对其角度进行调整，使其将在其上反射的光束反射 到下半部分透镜(7a)。下半部分透镜(7a)将这些光束导向路面，以有助 于短距离照明。这些光束总是保持在平面XX以下(在照明区内)。
遮光罩(9)、反射面(11)和半挡板(6)的反射性内侧表面中的每个 可以单独地或一体地为平的、凹的或凸的、或其组合。在半挡板(6)的下 边缘和/或遮光罩(9)的上边缘上，可以形成单面或双面的截止部分，这取 决于交通流量是右手的还是左手的。
为了增加所需区域(特别是路的边缘和暗区)中的光强度以改善可视度， 或为了光度的光分布，可对半挡板(6)进行多种修改。为此，可将半挡板 (6)制造成半透明的，以使上半部分透镜(7b )接收一定量的光。半挡板
(6)的下边缘可以设计成产生截止线(cut-off)，该截止线取决于使下半 部分透镜的部分能够接收一定量的光所优选的截止的类型。在这种情况下， 可在半挡板(6 )的前面或后面安装一个或多个辅助遮光革，以防止光源(1) 和内置及Jtt面被迎面而来的交通用户看见，并避免不受控制的光反射到他们 的眼睛上，正如在遮光革(9)的截止线中使用的辅助遮光革(99)的情况 那样。
替选地，阻止光束到达上半部分透镜(7b)的半挡板(6)可用棱镜透 镜(77 )来取代，该棱镜透镜(77 )将在透镜的这一部分(7b)上散射的光 束改向到水平面XX。该棱镜透镜(77 )的目的是使从光源(1)和内置反射 面到上半部分透镜(7b )的光束能够以比较陡的角度到达上半部分透镜(7b ), 由此来保证上半部分透镜(7b)所导向的光总是在水平平面XX以下。
在这种类型的实施例中，下半部分透镜(7a )被用作主要的导光透镜(主 透镜)，而上半部分透镜(7b)被用作辅助透镜。该应用的目的是以最有效 的方式将光源(1)所产生的光用于照明，以使照明所引起的车辆的能源负 担最小，从而可以更安全的方式对路的边缘、人行道和转弯处照明，而不需 额外的机制，同时与标准系统相比，可提供更长距离的照明。
在使用上半部分透镜(6b)作为辅助透镜的实施例中，棱镜透镜(77) 可用透镜(7和/或77 )来取代，该透镜(7和/或7 )是平的、球形的、圆 柱形的、凹的、凸的、双面凸的、双面凹的透镜、或其组合，或者棱镜透镜 (77)可用菲涅耳(Frensel)透镜(7b和/或77)来取代。
如图13a、 13b、 13c和13d所示，半挡板(6 )可以用多片挡板(66 ) 来取代，该多片挡板(66 )在前视单元的另一应用中遮盖上半部分透镜(7b )。
所述挡板(66)片的每个可以^L^射性的或非反射性的。每个片的上表 面和/或下表面在优选实施例中是平的，而且可以是平的、凹的、凸的或其 组合。
对图13a到13d所示出的挡板片的位置角度进^^整，使*个挡板片 的下(后)边缘以及位于这些片的每个下面的挡板片的上(前)边^安装 成至少平行于平面XX。这样，不管挡板片的数量是多少，所有的挡板片都被 看作一个完整的遮光板(66 )(图13 )。
在这些优选实施例中，挡板(66)片和遮光罩(9)的位置被调整成 使得视线在水平平面XX以上的观察者或交通用户不能看到光源(1)和内置 反射面。在该实施例中，直接来自光源的光束以及下反射器部分(2)和上
反射器部分(3 )所反射的光束均不能直接到达上半部分透镜(7b )。因此， ^L^射通过挡板片并到达上半部分透镜(7b)的光束仅被导向路面，这是因 为这些光束是以与标准的投射式前灯相比更陡的角度到达上半部分透镜 (7b)的。因此，利用这种类型的前灯，可以实现改善的照明，同时没有眩 光效应。
在具有多片挡板U6)的优选实施例中，下反射器部分(2)的第二焦 点(n)被调整成使直接来自光源(1)的光束以及从下^Jt器部分(2) 反射的光束在不被遮光革(9)阻挡的情况下到达挡板片的上表面(66a)。 然后，这些光束^Jt到挡板片的下表面(66b),以使这些光束能够以较陡 的角度到达上半部分透镜(7b )。目的是保证来自下^^射器部分(2 )的光束 被用于照明，以使光损耗最小，获得更有效的照明，并使前灯内由于遮光軍 (9)阻挡的光束所引起的温度提升最小，在标准的投射式前灯中，来自下 反射器部分(2)的光束的大部分被遮光罩(9)所阻挡。
通过上半部分透镜(7b)，挡板片的下表面(66b)所反射的、并到达上 半部分透镜(7b)的光束被仅导向路面，该上半部分透镜(7b)用作辅助透 镜。这些光束也被保持在水平面XX以下，并且不到迎面而来的交通用户的 视平线(EE)，从而不会引用眩光效应。
在该优选实施例中，挡板片的角度被调整成使得从上挡M面(66a) 和下挡M面(66b)反射的光束被上半部分透镜(7b)以较大的角度导向 路的边缘，以便通iW人行道和转弯处进行照明来获得显著的视觉优势。这 样，在道路安全和行人安全两个方面，特别是在城市道路和转弯处，获得了 显著的视觉距离和安全优势。
透镜(7)是平凸透镜的形式，该平凹透镜具有平的后表面和非球形的 前表面，该透镜(7)还可以是球形的、圆柱形的或其组合，或者是菲涅耳 (Frensel)透镜的形式。透镜(7)还可以是平的、凹的、凸的、双面凹的、 双面凸的或其组合。
而且，该透镜可以是单个透镜的形式，其还可以是半透镜，该半透镜中， 仅制造其被用于照明的那些部分，或者可以通过制造适合于优选的截止类型 的透镜来应用该系统。为此，如图12a和12b所示，仅透镜的下半部分(7a) 被用来照明，又如图12c、 12d和12e所示，可根据优选的截止类型来修改 透镜(7)，以保证上半部分透镜(7b)的部分接收到受控量的光，以便与下 半部分透镜(7a) —起用于照明。图12a、 12c、 12d和12e所示的上半部分
透镜(7b)可以是半透明的，或者该上半部分透镜(7b)可以是独立的半透 镜(7b)，该独立的半透镜(7b)的折射特性与下半部分透镜(7a)的折射 特性不同。在上半部分透镜(7b)被用于部分照明或作为一个整体的实施例 中，下半部分透镜(7a)用作主透镜，而上半部分透镜(7b)被用作辅助透 镜。
开口 (8)位于遮光軍(9)与半挡板(6)之间，并允许来自光源(1) 和反射器部分(2,3)的光被导向路面。开口 (8)的上边缘靠近平面(XX)， 而且该边缘实际上是由半挡板(6)的下边缘形成的。
图4、 5和9所示的第二优选实施例(50)的最优选的前视单元合并了 至少一个光源(1)、至少一个反射器部分(2，3，2a，2b，2c)、至少一个遮光 軍(9)和至少一个透镜(7)。
该前灯结构包含半挡板(6),半挡板(6)用于阻止来自光源(1)、反 射器部分(2， 3， 2a， 2b， 2c )和所有内置反射面的光到达上半部分透镜(7b ), 并遮盖上半部分透镜(7b )。
安装在上^Jt器部分(3 )的前面的半挡板(6 )以;Sj故置在下^^射器部 分(2 )的前面的遮光軍(9 )被i殳置成使得来自光源(1)和^Jt器部分 (2， 3， 2a， 2b， 2c )的光束通过遮光罩(9 )的上边缘与半挡板(6 )的下边缘 之间的口 (8)，并到达下半部分透镜(7a)，然后被仅导向路面。透镜(7) 的焦点(f4)和反射器部分(3)的第二焦点(f3)被调整成4吏得下半部 分透镜(7a)所导引的光束不能超过水平面XX并不能到m面而来的交通 用户的视平线(EE)，水平平面XX通过透镜(7)的光学中心(实际上，平 面XX通过前视单元的开口 (8)的上边缘)。这样，就获得了一种机动车前 灯，该前灯的特点是，将光源和反射器表面相对于迎面而来的交通用户隐藏 起来，并在没有眩光效应的前提下提供了长距离的照明。
在图9示意性所示的笫二优选实施例中，优选的下^^射器部分(2)是 半球形的，其内側表面^>^射性的，由两个四分之一半球(quarter sphere) (2a，2b)形成，并且在这两个四分之一半球之间插入了反射性的分离器 Uc)。在分离器Uc)以及适合于插入灯泡的后四分之一半球(2b)的最 后側上有缝隙。该半球(2a， 2b， 2c )的意图是使用标准投射式前灯中未被使 用的光线来照明，以便提供更有效的照明，并使前灯内的温度提升最小。该 半球(2 )的前四分之一半球(h )和后四分之一半球(2b )抝改置成使 得由该半球(2 )的前四分之一半球(2a )反射的光束被向后反射，靠近上
反射器部分(3)的第一焦点(fl),该第一焦点是光源的灯丝或气体放电间 隙所在的位置。后四分之一半球(2b)故故置成使得落到该四分之一半球 (2b)上的光束M射到分离器(2c )，然后M射向上反射器部分(3 )。 然后这些光束^L^射到下半部分透镜(7a),并仅被投射向路面。这些光束 都不超过水平平面XX，因此在获得最有效的照明的同时不会引起眩光效应。
反射性的分离器(2c)具有平的反射面，但是也可以是凹的、凸的或 者是这些形状的组合。半球(2a， 2b)是两件式结构，但是也可以是一件 式或者多件式结构，其^^射面为平的、凹的、凸的或者是这些形状的组合。 半球(2a， 2b， 2c)可以被用于将引向下^^射器部分(2)的光束再次反 射到上^Jt器部分(3 )，其中该上^Jt器部分相应于灯泡灯丝的底部或者 气体放电间隙而位于灯泡的内部或者外部。这些所讨论的具有>^射特性的 部件(2a， 2b， 2c)可以被应用作为集成有上反射器部分的反射器结构(2, 3)，或者应用作为分离的反射器单元，而对于位置、形状或者表面结构没 有任何限制。在这些优选的实施例中，上^Jt器部分(3)被用作主反射 器，而下反射器部分(2)被用作辅助反射器。
这些优选的实施例(40, 50)的下视单元(12， 13)包括下面详述的 前灯元件，无论这些前灯元件是作为"三叶草形"前灯结构的一部分还是 作为独立的前灯单元来应用。在图2、3和8中所示的第一优选实施例(40) 的下视单元包括相对于交通流的方向面向下的、并且根据间接照明原理工 作的前视单元的另一应用。所讨论的下视前灯单元包括至少一个光源(1 )、 至少一个^^射器部分(12和/或13 )、至少一个倾斜的遮光罩(19 )、至少 一个反射面(31)和至少一个透镜(17)。
该实施例有至少一个镜面反射器(14)和至少一个半挡板(16)，并 且包括机动车前灯装置，其特点在于，具有对于迎面而来的交通用户隐藏 的光源(l)和内置的反射面，从而提供了长距离照明而没有任何眩光效 应。图2、 3和8中所示的这个实施例包括半挡板(16)，其防止了来自光 源(1)和所有内置的反射面的光束到达透镜(17)的后半部分(17b)， 并且遮盖了后半部分透镜(17b )，并且该实施例还包括安^反射器部分 (12)之前的倾斜的遮光罩(19)。
在镜面反射器(14)表面上可看见透镜(17)。然而，安装在反射器 部分(12 )之前的遮光罩(19 )的后边缘和安装在反射器部分(13 )之前 的半挡板(16 )的前边缘被调整为使得两个边缘都位于通过透镜(17 )的
光学中心的平面附近，并且防止迎面而来的交通用户在镜面反射器(14) 上看见光源和内置的反射面。由此，避免了镜面反射器接收未受控制的数 量的光。
在优选的实施例(40)的下视单元中，下视Jl射器部分(12， 13)被 设计为使得光源(1)对应于两个反射器部分(12, 13)的公共的第一焦 点(fl)。
反射器部分(13 )的第二焦点(f13 )被调整为位于倾斜的遮光罩(19 ) 的后边缘的中间，其也对应于透镜(17)的焦点(f5)。来自后反射器部 分(13 )并聚焦在第二焦点(f13 )上的光线被>^射至前半部分透镜(17a )。 所讨论的这些光线被前半部分透镜(17a)引导至镜面反射器(14 )。随后， 这些光线被朝着路面反射，并且保持位于通过开口 (18)的上边缘并且平 行于路面的平面(X， X，)之下(在照明区内)，从而提供了长距离照明。
来自前反射器部分(12 )的大部分光线在倾斜的遮光罩(19 )上M 射。在优选的实施例(40 )中，遮光罩(19)的内表面是^Jt性的。然而， 遮光軍(19)的内表面也可以是非反射性的。
在其中遮光罩(19 )被安装在倾斜的位置中并且其内表面为反射性的 前灯结构中，后反射器部分(13)的底部安装有反射面(31)。所述反射 面(31 )将来自遮光罩(19 )的光束以预定角JL^射到前半部分透镜(17a )， 由此通过对路的边缘、人行道和转弯处进行照明而提供了突出的照明优 点。遮光罩(19)和/或反射面(31)可以具有带两个或更多个反射角的 表面部分，或者可以是这样的每种反射器(19和/或31)中的一个或多个。 这些前灯元件(19, 31)的表面结构可以是平的、凹的、凸的或者这些形 状的组合。
来自光源(1)和反射器部分(12)的光束的部分在遮盖后半部分透 镜(17b)的半挡板(16)上被反射。半挡板(16)安装在后反射器部分 (13 )之前，并且防止光到达后半部分透镜(17b )。所述半挡板(16)还 防止后反射器部分(13 )被查看镜面反射器(14 )表面上的平面(X， X，) 的迎面而来的交通用户看见。
相对于通过下视Jl射器单元(12， 13)中的透镜(17)的光学中心的 轴线，半挡板(16)可以安装在垂直或者倾斜的位置中。半挡板(16)的 内表面可以A^射性的或者非反射性的。
在半挡板(16)处于垂直位置的实施例中， 一些直接来自光源(1) 的和由前反射器部分(12 )反射的光束未被用于照明。而在其中半挡板(16) 处于倾斜位置的实施例中，半挡板(16 )将在其上>^射的光束>^射至前半 部分透镜(17a )。这些光束被前半部分透镜(17a )引导至镜面反射器(14 )， 并且l^被朝着路面反射。这些光束也总是保持低于平面(X， X，)(在 照明区内)，并且提供了短距离照明。
在光源处产生的和在半挡板(16)上直接^Jt的光束M射到前半部 分透镜(17a )。前半部分透镜(17a)将这些光束引导至镜面反射器(14 )。 这些光M镜面反射器(14 )朝着路面反射。这些光束也总是保持低于平 面(X， X，)(在照明区内)，并且有助于短距离照明。
在另一前灯结构中，在下视^^射器单元(12, 13)中的半挡板(16) 可以被在前视反射器单元(2， 3)中详细描述的多片挡板(66)替代。在 其功能方面，多片挡板(66)与前M射器单元(2， 3)中的挡板(66) 相同，只是它们在前灯中的方向不同。此外，在本实施例中，前半部分透 镜(17a)用作主透镜，而后半部分透镜(17b )用作辅助透镜。在本实施 例中，来自两个半透镜(17a， 17b )的光束被镜面反射器(14 )反射仅仅 朝着路面，视线高于平面(X， X，)的迎面而来的交通用户尽管在镜面反 射器(14 )表面上能看到透镜(17)的映像，但是他们不能看见光源(1) 和内置的《Jt面(12， 13， 31)。
因此，没有未受控制的光能达到迎面而来的交通用户的视高度(EE ), 因此不会引起眩光效应。
在下视单元(12, 13)的另一种应用中，半挡板(16)可以用上面的 在前视前灯单元(2, 3)中详细描述的辅助棱镜透镜(77)替代。
遮光罩(19 )被置于下视反射器单元的前部(12 )之前。遮光罩(19 ) 的后边缘和半挡板(16 )的前边缘位于通过透镜(17)的光学中心的平面 附近。
所述倾斜的遮光罩(19)的内表面是^Jt性的，并且将来自光源(1) 和前反射器部分(12)的光束反射至反射面(31)。所述反射面(31)被 倾斜为使得将来自遮光軍(19 )的光束反射到前半部分透镜(17a )。前半部分透镜(17a)将这些光束引导朝着镜面反射器(14 )。这些光束被镜面 反射器(14)朝着路面反射并提供了短距离照明，而且不会超过通过开口 (18)的上边缘并且与路面平行的平面(X， X，)。
透镜(17)具有带平的顶表面和非球形底面的平凸透镜的形状，并且 聚集光线并将其朝着镜面反射器(14)投射。在优选的实施例(40， 50) 的下视单元中的前半部分透镜(17a)用于照明。然而，也可以通过如图 12b至12e中所示取决于优选的截止类型仅仅用用于照明的部分构建透 镜，来实现该系统。优选的实施例(40， 50)的下视单元(12， 13)中所 使用的不同透镜类型(17a, 17b)具有与上面在前视单元(2， 3)中详细 描述的透镜类型(7a， 7b)相同的特性。
开口 ( 18 )位于遮光軍(19 )和半挡板(16)之间并且位于镜面反射 器(14)之前，并且让来自光源(1)和反射器部分(12， 13)的光线通 过，到达镜面反射器(14)，并且随后到M面。开口 (18)的上边缘在 平面(X， X，)上。
镜面反射器(14)是平的镜面，并且可以是凹的、凸出的或者这些形 状的组合。镜面反射器(14 )将光线仅仅朝着路面反射。迎面而来的交通 用户看见镜面反射器(14),但是所讨论的遮光軍(19)的后边缘和半挡 板(16)的前边^ML调整为使得两个边缘都位于通过透镜(17)的光学中 心的平面附近，并且视线在通过前灯开口 ( 18 )的上边缘和镜面反射器(14) 的上边缘的平面(X， X，)之上的观察者、驾驶员和行人可以在镜面反射 器(14 )上看到透镜(17)的映像，但是不能看到光源(1)和反射面(12， 13, 19， 31)。
被镜面反射器(14)朝着路面反射的光束都不会超过平面(X， X，)， 也不会到达迎面而来的交通用户的视高度(EE)。因此，迎面而来的观察 者、驾驶员和行人不会经历眩光效应。
在图4、 5和11中所示的第二优选实施例(50)的下视单元包括至少 一个光源(1)、至少一个>^射器部分(12， 13)、至少一个遮光罩(19) 和至少一个透镜(17)。
该实施例包括半挡板(16)，其防止来自光源(1)、反射器部分(12, 13 )和所有内置反射面的光线到达后半部分透镜(17b )，并且遮盖后半部200680019895.7
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分透镜(17b),而且该实施例还包括至少一个镜面反射器(14)。
安装在后^Jt器部分(13 )之前的半挡板(16)和置于前反射器部分 (12 )之前的遮光軍(19)被定位为使得来自光源(1)和反射器部分(12, 13 )的光^遮光軍(19)的后边缘与半挡板(16 )的前边缘之间通过开 口 (18)，并且到达前半部分透镜(17a)， 1^被朝着路面引导。透镜(17) 的焦点(f5)和反射器(13)的第二焦点(fl3)被调整为使得被前半部 分透镜(17a)引导的光束由镜面反射器(14)仅仅朝着路面反射，并且 这些光束都不能超过通过开口 (18)的上边缘的水平平面X， X，，并且 都不能达到迎面而来的交通用户的视高度(EE)。因此，得到了一种机动 车前灯，其特点是光源(1)和反射器表面(12， 13)对于迎面而来的 交通用户是隐藏的，并且提供了长距离照明而没有眩光效应。
在第二优选实施例(50)中，在形状和功能方面，优选的前反射器部 分(12)与上面的在前^L^射器单元(2， 3)中所详细描述的下反射器部 分(2a， 2b， 2c)相同，唯一的区别是它们的方向。在该实施例中，后反 射器部分(13)用作主反射器，而前^Jt器部分(12)用作辅助>^射器。
该优选实施例(50)的一个最重要的优点是，在标准的投射式前灯中 从光源朝着前反射器部分(12 )散射并且由此不能被用于照明并引起温度 升高的光束被用于照明，因提供了路面上的最大的照明性能，并且将前 灯内的温度升高降低到最小程度，其中前灯内的温度升高是这类前灯的一 个重要问题。在这类前灯实施例中，前反射器部分(12)可以与后反射器 部分(13)集成，或者可以作为分离的发射器单元(12)制造，并且l^ 安装在后反射器部分(13)上。
优选的实施例(40， 50)的上视单元包括下面详细描述的前灯元件， 无论这些前灯元件是作为"三叶草形"前灯结构的一部分还是作为独立的 前灯单元来应用。
图2、 3和7中所示的第一优选实施例(40)的上视单元(22， 23) 包括相对于交通流的方向面向上的、并且根据间接照明原理工作的前视单 元的另一应用。所讨论的上视前灯单元包括至少一个光源(1)、至少一个 >^射器部分(22和/或23 )、至少一个倾斜的遮光罩(29)、至少一个^Jt 面(21)和至少一个透镜(27)。该实施例有至少一个镜面>^射器(24)和至少一个半挡板(26),并 且包括机动车前灯装置，其特点是具有对于迎面而来的交通用户隐藏的光 源和内置的反射面，从而提供了W巨离照明而没有任何眩光效应。
图2、3和7中所示的实施例包括半挡板(26),其防止了来自光源(l) 和所有内置的>^射面的光束到达透镜(27)的前半部分(27b)，并且遮盖 了前半部分透镜(27b )，而且该实施例还包括安*4反射器部分(23 )之 前的倾斜的遮光軍(29)。
在镜式反射器(24)表面上看见透镜(27)。然而，调整在反射器(23)前面 安装的遮光罩(29)的前边缘和在反射器(22)前面安装的半挡板(26)的后边 缘，使得两个边缘位于穿过透镜(27)的光学中心的平面附近，并且防止迎 面而来的交通用户在镜式反射器(24)上看见光源和内置反射面。因此，镜 式反射器(24)被避免接收不受控制的量的光。
在第一优选实施例(40)的上视单元中，把上视反射器部分(22, 23)设 计成光源(1)对应于两个>^射器部分(22， 23)的/>共第一焦点(打)。
调整反射器部分(22)的第二焦点(f22)以定位在倾斜的遮光罩(29)的前 边缘的中部附近，其也对应于透镜(27)的焦点(f6)。来自前反射器部分(22) 并且聚焦在第二焦点(f22)的光束^L^射到后半部分透镜(27a)。所讨论的 这些光束由透镜的后半部分(27a)引导到镜式反射器(24)。接着，它们被反 射向路面，并且保持在穿过开口(28)的上边缘、平行于路面的平面(X"X") 之下(照明区域内)，从而提供^巨离照明。
倾斜的遮光罩(29)上反射来自后反射器部分(23)的大部分光线。在优 选实施例(40)中，遮光罩(29)的内部表面A^射性的。然而，遮光罩(29) 的内表面可以是非反射性的。
在遮光罩(29)被安装在倾斜的位置并且其内表面为反射性的前灯结 构中，存在安装在前>^射器部分(22)的顶部并且引导由遮光罩(29)>^射的 光束到后半部分透镜(27a)的反射表面(21)。反射面(21)以预定角度把反射 在其上的光束反射到后半部分透镜(27a)，因而通过照亮路的边、人行道 和转弯处，提供显著的照明优点和交通安全。
遮光罩(29)和/或反射面(21)可以有具有两个或更多反射角的表面部
分，或可以有每种这样的部件(29和/或21)的一或多个。这些前灯部件(29， 21)的表面结构可以是平的、凹的、凸的或其组合。
来自光源(l)和反射器部分(23)的一些光线在遮盖前半部分透镜(27b) 的半挡板(26)上反射。半挡板(26)被安M前反射器部分(22)前面，并且防 止光线到达前半部分透镜(27b)。所述半挡板(26)还防止视线在镜式反射器 (24)表面上的平面(X"X")上的迎面而来的交通用户看见前反射器部分 (22)。
半挡板(26)可以安装在相对穿过上视^^射器单元(22, 23)中的透镜(27) 的光学中心的轴垂直或倾斜的位置。半挡板(26)的内表面可以是反射性的 或非射性的。
在半挡板(26)处于垂直位置的实施例中，直接来自光源(l)的光束和某 些从后反射器部分(23)反射的光束不用于照明。而在半挡板(26)处于倾斜 位置的实施例中，半挡板(26)把反射在其上的光束反射到后半部分透镜 (27a)。这些光束由后半部分透镜(27a)引导到镜式反射器(24)并且接着朝路 面反射。这些光^Ji始终保持在平面(X"X")下面(在照明区域内)，并且提 供短距离照明。
在光源(1)处生成并且直接在半挡板(26)上反射的光束被反射到后部 分半透镜(27a)。后半部分透镜(27a)把这些光束引导到镜式反射器(24)。这 些光束从镜式反射器(24)朝路面反射。这些光束还始终保持在平面 (X，，X")(在照明区域内)下面，并且有助于短距离照明。
在另一种前灯结构中，上视反射器单元(22， 23)中的半挡板(26)可以 被前视反射器单元(2， 3)中详细描述的多片挡板(66)替代。这个挡板(66) 的功能与前视>^射器单元(2， 3)中的多片挡板(66)相同；只有其前灯的方 向不同。还在这个实施例中，后半部分透镜(27a)被用作主透镜，并且前 部分半透镜(27b)被用作辅助透镜，在这个实施例中，来自两个半透镜(27a， 27b)的光束被镜式反射器(24)只朝路面反射，并且视线在平面(X"X")上的 迎面而来的交通用户尽管看见透镜(27)的映像，但不能看见光源(l)和内置 反射面(22， 23， 21)。因此，没有不受控制的光可以到达迎面而来的交通 用户的视平线(EE),因而未导致眩光效应。
类似地，半挡板(26)可以被上述前视前灯单元(2, 3)中详细描述的辅
助棱镜透镜(77)替代。遮光革(29)M置在上视反射器单元的后反射器部 分(23)前面。遮光軍(29)的前边缘和半挡板(26)的后边缘位于穿过上视^^射 器单元(22， 23)中的透镜(27)的光学中心的平面附近。在这个实施例中， 镜式反射器(24)的上边缘位于穿过开口(28)的上边缘的平面(X"X")附近， 并且平行于路面。
在遮光軍(29)处于倾斜位置并且具有及^射性内表面的实施例中，来自 光源(1)和后反射器部分(23)的光线被遮光軍(29)反射到反射面(21)。所述 反射面(21)倾斜，以便把来自遮光罩(29)的光束反射到后半部分透镜(27a)。 后半部分透镜(27a)把这些光束引导到镜式反射器(24)。这些光束被镜式反 射器(24)反射到路面，并且提，距离照明，并且不能超出平面(X"X")， 其中平面(X"X")穿过开口 (28)的上边缘并且与路面平行。
透镜(27)具有平凸透镜的形式，该平凸透镜具有平的底部表面和非球 形顶表面，并且透镜(27)收集光并且把光投射向镜式反射器(24)。优选实 施例(40, 50)的上视单元中的透镜的后一半(27a)被用于照明。然而，根据 附图12b到12e所示的优选截止类型，系统可以通过构造只具有用于照明 的部分的透镜来实现。在优选实施例(40， 50)的上视单元(22， 23)中使用 的不同类型的透镜(27a，27b)具有与上述前视单元(2， 3)中详细描述的透镜 类型(7a， 7b)相同的特性。
开口 (28)位于遮光罩(29)和半挡板(26)之间并且位于镜式反射器(24) 前，并且来自光源(1)和反射器部分(22， 23)的光线传递到镜式反射器(24) 并且接着到路面。开口(28)的上边缘和镜式反射器(24)的上边缘位于平面 (X"X")附近。
镜式反射器(24)是平面镜，并且可以是凹的、凸的或其组合。镜式反 射器(24)只把光线反射到路面。迎面而来的交通用户看见镜式反射器(24)， 但是调整所讨论的遮光罩(29)的前边缘和半挡板(26)的后边缘，使得两个 边缘位于穿过透镜(27)的光学中心的平面附近，并且视线在穿过前灯开口 (28)的上边缘和镜式反射器(24)的上边缘的平面(X"X")上的观察者、驾驶 员和行人可以看见镜式反射器(24)上的透镜(27)的映像，而不是光源(l)和 反射面(22， 23, 29， 21)。
由镜式反射器(24)反射到路面的光束均不能超出穿过开口 (28)的上边 缘的平面(X"X")，不能到达迎面而来的交通用户的视平线(EE)。因此，迎面而来的观察者、驾驶员和行人未遭受眩光效应。
图4、 5和10中示出的第二优选实施例(50)的上视单元包括至少一个 光源(l)、至少一个反射器部分(22， 23)、至少一个遮光罩(29)和至少一个 透镜(27)。
这个实施例包含防止来自光源(l)、反射器部分(22, 23)和全部内置 反射面的光线到达前半部分透镜(27b)并且遮盖前半部分透镜(27b)的半挡 板(26)，和至少一个镜式Jl射器(24)。
调整安装在前反射器部分(22)前面的半挡板(26)和放置在后反射器部 分(23)前面的遮光罩(29)的位置，使得直接来自光源(l)和从反射器部分 (22, 23)反射的光束穿过遮光罩(29)的前边缘和半挡板(26)的后边缘之间的 开口(28),并且到达后半部分透镜(27a)。调整透镜(27)的焦点(f6)和反射器 部分(22)的第二焦点(f22),使得由后半部分透镜(27a)引导的光束被镜式反 射器(24)只反射到路面，并且这些光束均不能超出穿过开口(28)的上边缘 的水平平面X"X"，未到达迎面而来的交通用户的视平线(EE)。结果，获 得以对迎面而来的交通用户隐藏光源(1)和反射器表面(22, 23)和提供长距 离照明而没有眩光效应为特点的机动车前灯。
在第二优选实施例(50)中，优选的后反射器部分(23)与上述前视反射 器单元(2， 3)中详细描述的下反射器部分(2a,2b,2c)的形状和功能相同，唯 一的差别是其方向。在这个实施例中，前反射器部分(22)被用作主反射器， 而后反射器部分(23)被用作辅助反射器。
这个优选实施例(50)的最重要的优点之一是在标准投射式前灯中从光 源(l)^L射到后^Jt器部分(23)并且因此不能用于照明、导致温度增加的光 束被用于照明，因而提供路面上的最大照明性能，并且最小化前灯内的温 度增加，这种温度增加是这类前灯的显著问题。
在这类前灯实施例中，后>^射器部分(23)可以与前>^射器部分(22)集 成，或可以被制造成单独的反射器单元(23),并且接着安装在前反射器部 分(22)上。
若干不同前灯设计组合可被开发出来，而无需对^Jt器(2, 2a, 2b, 2c, 3， 12,13,22,23)、 4^P内置部件(6， 16， 26, 9,19, 29,11, 21, 31， 66)、透镜 (7， 17， 27, 77)或上述详细描述的优选前灯实施例(40, 50)中的其它内置部
件的数量、形状和位置进行任何限制，其中操作机制保持不变。下面示出
这种实施例的一些例子
图6和9示出具有单个反射器的前灯设计，其是优选实施例(40， 50) 中前视单元的应用，其中单个反射器具有其自身光源，并且其具有与这些 实施例(40， 50)的前视单元类似的特性、功能和工作原理。
图7和10示出具有单个反射器的前灯设计，其是优选实施例(40， 50) 中上视单元的应用，其中单个^Jt器具有其自身光源，并且其具有与这些 实施例(40, 50)的上视单元类似的特性、功能和工作原理。
图8和11示出具有单个反射器的前灯设计，其是优选实施例(40, 50) 中下视单元的应用，其中单个>^射器具有其自身光源，并且具有与这些实 施例(40, 50)的下视单元类似的特性、功能和工作原理。
图6、 7、 8、 9、 10和11中的实施例可以通过由两个、三个或更多 反射器形成的组的形式，被用作具有单个光源、或其中每个单元具有其自 身光源的组合结构，而无需在方向和数量方面有任何限制。
附图13a、 b和c是优选挡板类型的侧视图(13a)、透视图(13b)和前视 图(13c)。
附图13d、 e、 f和g示出优选实施例(40， 50)的不同应用，图13d示 出在具有挡板的实施例中使用的反射技术的示意图；附图13e示出具有 LED(发光二极管)的系统的应用的示意图；附图13f示出下反射器部分具 有半球(2a,2b,2c)形式的实施例；附图13g示出所述优选半球的详细透视 图。
对于在附图13e中示意性地示出的LED光源的实施例，假定半透镜 照明原理保持不变，提供长距离照明而没有眩光效应的机动车前灯系统可 以通过给每个反射器表面提供具有足够光强度的其自身的LED光源来应 用，其中每个LED反射器表面把光引导到下半部分透镜(7a)并且接着引 导到路面。假定半透镜照明原理保持不变，提供长距离照明而没有眩光效 应的机动车前灯系统也可以通过使用基于光纤的照明技术来应用。
类似地，遮光罩(9,19, 29)和/或半挡板(6,16, 26)或其它前灯部件可以 被用作可移动前灯部件，而没有对数量、形状和定位角度有任何限制。
基于图14中示出和在上述详细描述的半透镜照明原理的系统可以在
照明组件内直接应用假定遵循相同工作原理，这种系统的灯泡内应用也 可以被用于机动车照明中，它也可以被用于全室内和室外的普通照明和全 光学设备的照明中。
为了这些目的，下面详细描述并且在图14中示意性地示出的优选灯 泡内应用(60)可以用于所有已知光源(灯泡类型)和灯丝的、白炽的、荧光 的、HID(高强度放电)、LED或基于光纤的光源和其它不同光源。
优选灯泡内应用(60)包括至少一个^1射器(62和/或63)、至少一个微 遮光罩(69)、至少一个微半挡板(66)和至少一个微透镜(67)。遮光罩(69)是 倾斜的和反射的实施例可以包括一个或多个附加的辅助微反射面(65)。在 优选实施例中的光源(灯泡)被安装在圆柱玻璃管(68)内部，并且可以使用 不同类型的玻璃管，或可以在没有玻璃管的情况下应用系统。通过这类灯 泡，设置光源(l)的气体放电间隙或灯丝，使得它对应于M射器(62, 63) 的第一焦点(fl)。安装遮光軍(69)和半挡板(66),以便防止^M目反方向看见 气体放电间隙或灯丝，但是允许光穿过。在这个实施例中，遮光罩(69)的 上边缘和半挡板(66)的下边缘位于穿过微透镜(67)的光学中心的水平平面 附近，并且没有光可以到达视线在这个平面之上的观察者的视平线(EE), 因而没有导致眩光效应。在微遮光軍(69)倾斜并且其内表面A^射性的实 施例中，可以有安装在对应于遮光罩(69)的上微反射器部分前面的*1射 面(61)。反射面(61)被倾斜，以便把来自遮光罩(69)的光束反射到微透 镜(67)的下半部分透镜(67a)。
类似地，当灯泡内应用被用于普通照明时，在计划照明区外部的观察 者的眼睛上未产生眩光效应，或当系统被用于光学设备时，在没有不受控 制和视线干扰的光束处于视野内或观察方向上的情况下，能够实现极好的 光学照明性能。
假定遵循系统的主要工作原理，可以对这类实施例中使用的光源及其 内置部件进行若干修改。为此，除它们之外，微半挡板(66)可以被微挡板 (66)替代，或可以使用在上述详细描述的前灯实施例中使用的微棱镜透镜 或另一个等效微透镜。下>^射器部分(62)可以被>^射半球或灯泡内部具有 类似功能的^Jt面替代，以引导落在底部的光束到上反射器部分(63)。
权利要求
1.一种提供长距离照明而没有眩光效应的前灯，具有至少一个光源(1)、至少一个反射器部分(2和/或3)、至少一个遮光罩(9)和至少一个透镜(7)，其中，光源(1)和反射器表面对于迎面而来的交通用户被隐藏；其特征在于，并入了遮盖所述透镜(7)的上半部分(7b)的至少一个半挡板，其防止来自光源(1)、反射器表面(2和/或3)和所有内置反射面的光束到达上半部分透镜(7b)，光源(1)和所有反射面对于迎面而来的交通用户被隐藏，所述半挡板(6)、所述遮光罩(9)和所述透镜(7)的焦点(f4)被设置成，使得穿过遮光罩(9)的上边缘和半挡板(6)的下边缘之间的开口(8)并到达下半部分透镜(7a)的光束仅被导向路面。
2.根据权利要求1的前灯，其中所述反射器部分(2 )为由两个四分 之一半球(2a、 2b )组成半球且隔离物(2c )插在所述两个四分之一半球 (2a、 2b)之间的形式，所述反射器部分(2 )被倾斜成将来自所述光源 (1)的光束导向>^射器部分(3 )，且所述光束^L^射器部分(3 )再反射 并被导向下半部分透镜(7a )。
3. —种提供长距离照明而没有眩光效应的前灯，具有至少一个光源 (1 )、至少一个反射器部分(2和/或3 )、至少一个倾斜的遮光罩(9 )和 至少一个透镜(7 )，其中，光源(1)和及一射器表面对于迎面而来的交通用户隐藏；其特征在于，安装在所述反射器部分(3 )之前的至少一个^Jt面(11), 遮盖所述上半部分透镜(7b)的至少一个半挡板(6 )，防止来自光源(1 )、 >^射器表面(2和/或3 )和所有内置反射面的光束到达上半部分透镜(7b ), 且所述倾斜的遮光罩(9 )和>^射面(11)被设置成，由所述遮光罩(9 ) 反射的光束被所述反射面(11)反射到下半部分透镜(7a )并被防止到达 迎面而来的交通用户的视平线(EE)。
4.根据权利要求1和3的前灯，其特征在于，至少一个半挡板(6) 被安装在垂直或倾斜位置，通过遮盖半透镜(7b)防止光线到达上半部分 透镜(7b)，且当处于倾斜位置时反射落于其上的光束至下半部分透镜 (7a)，所述半挡板(6)为平的、凹的、凸的或其组合，且具有^Jt性或 非反射性的内表面。
5.根据权利要求3的前灯，其特征在于，至少一个反射面(ll)将 来自倾斜的遮光軍(9 )的光束>^射至下半部分透镜(7a ),所述反射面(11) 为平的、凹的、凸的或其组合。
6. —种提供长距离照明而没有眩光效应的前灯，具有至少一个光源 (1 )、至少一个^^射器部分(12和/或13 )、至少一个遮光軍(19 )和至 少一个透镜(17)，其中，光源(1)和Jl射器表面对于迎面而来的交通用户隐藏；其特征在于，安装在所述反射器(13 )之前且遮盖后半部分透镜(17b) 的至少一个半挡板(16 )、至少一个镜面反射器(14 )以及所述反射器(13 ) 的第二焦点(f 13 )被调整成由前半部分透镜(17a )来导引来自反射器部 分(13)的光束，所述遮光罩(19 )、所述半挡板(16 )和透镜(17 )的焦点(f5 )被 设置成对于迎面而来的交通用户隐藏光源(l)、所述反射面(12和/或13) 以及所有的内置^^射面，然后由所述前半部分透镜(17a)导向镜面^Jt 器(14)的光束仅被导向路面，且无法到达迎面而来的交通用户的视平线。
7.根据权利要求6的前灯，其中权利要求2所述的半球形式的所述 反射器表面(12 )被倾斜成将来自光源(1)的光束导向^^射器部分(13 )， 且所述光束由>^射器部分(13 )再^^射并被导引至前半部分透镜(17a )。
8. —种提供长距离照明而没有眩光效应的机动车前灯，具有至少一 个光源(1 )、至少一个反射器部分(12和/或13 )、至少一个遮光罩(19 ) 和至少一个透镜(17), 其中，光源(1)和反射器表面对于迎面驾来的交通用户隐藏；其特征在于，安装在所述反射器(13)底部的反射面(31)和遮盖后 半部分透镜(17b)的至少一个半挡板(16 )，且所述半挡板(16 )防止来 自光源(1)、反射器表面(12和/或13)和所有内置反射面的光束到达后 半部分透镜(17b),以及反射面(31)将由所述倾斜的遮光軍(19 )反射的光线反射至前半部 分透镜(17a )，所述前半部分透镜(17a )朝着镜面反射器(14 )导引这 些光线，以及镜面反射器(14)仅朝着路面反射这些光线。
9.根据权利要求6和8的前灯，其特征在于，至少一个半挡板(16 ) 被安装在垂直或倾斜位置，通过遮盖半透镜(17b)防止光线到达后半部 分透镜(17b )，且当处于倾斜位置时反射落于其上的光束至前半部分透镜 (17a),所述半挡板(16)为平的、凹的、凸的或其组合，且具有反射性 或非反射性的内表面。
10.根据权利要求8的前灯，其特征在于，至少一个反射面(31)将 来自倾斜的遮光罩(19 )的光束反射至前半部分透镜(17a )，所述反射面 (31)为平的、凹的、凸的或其组合。
11.根据权利要求6和8的前灯，并入了镜面反射器(14 )，所述镜 面反射器(14)为平的、凹的、凸的或其组合且安装在所述>^射器部分(12 和/或13)之前，只朝着路面反射来自光源(1)和^Jt面且由前半部分 透镜(17a)导引的光束。
12. —种提供"^巨离照明而没有眩光效应的前灯，具有至少一个光源 (1 )、至少一个^Jt器部分(22和/或23 )、至少一个遮光罩(29 )和至 少一个透镜(27 )，其中，所述光源(1)和反射器表面对于迎面而来的交通用户隐藏；其特征在于，安装在所述反射器部分(22 )之前且遮盖前半部分透镜 (27b)的至少一个半挡板(26)和至少一个镜面反射器(24)，以及 所述反射器表面(22 )反射来自反射器部分(22 )的光束至后半部分 透镜(27a),所述遮光革(29 )、所述半挡板(26 )和所述透镜(27 )的焦点(f 6 ) 被i殳置成对于迎面而来的交通用户隐藏光源(1)、 >^射面(22和/或23) 以及所有的内置反射面，由所述后半部分透镜(27a )朝着镜面反射器(24 ) 导引的光束然后仅被导向路面，且无法到达迎面而来的交通用户的视平线 (EE)。
13. 根据权利要求12的前灯，其中权利要求2所述的半球形式的所 述反射器表面(23)被倾斜，以将来自光源(1)的光束导向反射器部分(22 ),且所述光束通过反射器部分(22 )被再反射并被导引至后半部分 透镜(27a )。
14. 一种提供^巨离照明而没有眩光效应的前灯，具有至少一个光源 (1)、至少一个反射器部分(22和/或23)、至少一个遮光罩(29)以及至少一个透镜(27)，其中光源(1)和反射器表面对于迎面而来的交通用户隐藏；其特征在于安装在所述反射器部分(22 )顶部的反射面(21)和遮盖 前半透镜(27b)的至少一个半挡板(26)，并且所述半挡板(26)防止来自所述光源(1 )、反射器表面(22和/或23 ) 以及所有内置的反射面的光束到达前半透镜(27b),并且反射面(21)将所述倾斜的遮光罩(29 )反射的光线>^射到后半透镜 (27a)，所述后半透镜(27a)朝向镜面^Jt器(24)导引这些光线，并且 镜面反射器(24)仅朝向路面反射这些光线。
15. 根据权利要求12和14的前灯，其特征在于至少一个半挡板(26) 安装在垂直或倾斜的位置上，通过遮盖半透镜(27b)来防止光线到达前 半透镜(27b),并且当其处于倾斜位置时，将落于其上的光束Jl射到后半 透镜(27a),所述半挡板(26)为平的、凹的、凸的或其組合，且具有反射性或非反射性的内表面。
16.根据权利要求14的前灯，其特征在于至少一个反射面(21)将 来自倾斜的遮光軍(29 )的光束反射至后半部分透镜(27a )，所述反射面 (21)为平的、凹的、凸的或其组合。
17.根据权利要求12和14所述的前灯，并入了镜面反射器(24 ), 其安装在反射器部分(22和/或23 )之前，仅仅朝向路面反射来自光源(1) 和>^射面并且由后半透镜(27a)导引的光束，所述镜面反射器(24)为 平的、凹的、凸的或其组合。
18. 根据权利要求12和14的前灯，并入了至少一个平凸透镜(7， 17， 27),其朝向路面和/或镜面反射器(14, 24)导引来自光源(1)和 反射面的光束，并且所述透镜(7， 17， 27)为球形的、圆柱形的、凹的、 凸的、双面凹的、双面凸的或其任意组合，或者由菲涅耳透镜或任何其它 类型的透镜替代。
19. 根据权利要求15的前灯，其中，能够应用全透镜和/或以适合于 优选截止类型的透镜的形式应用透镜，或者仅有一半的透镜或确定的透镜 部分(7， 17， 27)用于照明。
20. 根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其特征在于前视(2, 3)、下视(12， 13)和上视(22， 23)前灯单元中的罩(9, 19, 29)和 半挡板(6， 16， 26)可移动，并且光路充分打开。
21. 根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其特征在于前视(2， 3)、下视(12， 13)和上视(22， 23)前灯单元中的罩(9， 19, 29)和/ 或半挡板(6， 16， 26)在它们的自由边缘处具有适合于优选截止类型的 切口。
22.根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其在具有前视(2， 3)、下视(12， 13)和上视(22， 23)前灯单元中的革(9， 19, 29)和/ 或半挡板(6， 16， 26)的自由边缘处的截止切口的实施例中，具有一个 或多个辅助軍(99)，用于防止视线在切口部分附近的平面XX、 X，X，或 X"X"之上的迎面而来的观察者或交通用户看到光源和^^射面，但是不阻 止光的截止效应。
23.根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其中，只有反射器 单元(2, 3, 12， 13, 22， 23)中的一个被使用，而对数目、形状、反射 面的结构、定位和位置角度没有任何限制，只要半透镜照明原理保持不变。
24. 根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其特征在于遮盖上 半透镜(7b)(或17b、 27b，取决于其位置)的至少一个多片挡板(66)， 其中，来自光源(1 )和下反射器部分(2 )的光束到达挡板片的上表面(66a), 然后被反射到一个上挡板片的底面(66b)，由这些表面(66b)反射的光 束以比它们与平面XX的角度更陡的角度到达上半透镜(7b)，所述透镜(7b )仅朝向路面导引落在它上面的光束，并且这些光束都不超过水平平面xx、 x，x，和x"x"。
25. 根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14所述的前灯，其特征在于遮 盖透镜(7, 17， 27)的不用于照明的部分(7b， 17b， 27b)的半挡板(6， 16， 26)是半透明的。
26.根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其中，遮盖透镜(7, 17， 27)的不用于照明的上半部(7b)或者取决于位置的不用于照明的半 透镜(17b， 27b)的半挡板(6， 16， 26)由至少一个棱镜透镜(77)替 代。
27.根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其特征在于不用于 照明的透镜半部(7b, 17b， 27b),或者那些取决于优选截止类型的不用于照明的透镜的部分为半透明或完全不透明，或者作为与主半透镜(7a， 17a， 27a)相比具有不同折射率的透镜部分而制造辅助半透镜(7b, 17b， 27b )。
28.根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，提供长距离照明而 没有眩光效应，具有在其上布置了具有足够光强度的足够数目的LED(发 光二极管)光源的至少一个^Jt器表面(2， 3， 12， 13， 22, 23)、至少 一个LED光源(1 )、至少一个遮光罩(9， 19， 29 )以及至少一个透镜(7， 17， 27),其特征在于光源(1)和Jl射器表面(2, 3, 12， 13, 22, 23) 对于迎面驾来的交通用户是隐藏的，并入至少一个半挡板(6， 16， 26)， 其遮盖上半部分透镜(7b， 17b， 27b)，并且防止来自光源(1)、反射器 表面(2， 3， 12, 13， 22， 23)以及所有内置的反射面的光束到达上半部 分透镜(7a)(或前(17a)或后(27a)半部分透镜，取决于定位)。
29.根据上i^利要求中的任何一项的前灯，其特征在于以由两个(沙 漏形)、三个(三叶草形)或更多个反射器单元形成的^Jt器组的形式，应用有至少一个光源，或者有其自己的光源而对方向和数目没有任何限制 的每个单元。
30.根据权利要求l、 3、 6、 8、 12和14的前灯，其中，内置的光防 止和/或反射表面为平的、凹的、凸的或其组合，而对数目、形状、定位 以及定位角度没有任何限制。
31. —种前灯，其根据半透镜照明原理工作，提供无眩光效应的长距 离照明，包括下面的技术元件，所述前灯具有至少一个光源(1 )、至少一 个反射器部分(2和/或3 )、至少一个遮光軍(9 )和至少一个透镜(7 )，其中，光源和反射器表面对于迎面而来的交通用户是隐藏的，其特征在于遮盖上半部分透镜(7b)的半挡板(6 ),其防止来自光源 (1 )、反射器表面(2， 3 )和所有内置反射面的光束到达上半部分透镜(7b )，遮光罩(9 )被置于反射器部分(2 )的前面，所述遮光罩(9 )的上边缘和半挡板(6 )的下边^L调节成，使得光 源和所有内置反射面相对于视线在穿过透镜(7)的光学中心的水平平面 XX之上的迎面而来的观察者或交通用户被隐藏，并且透镜(7 )的焦点(f 4 ) 被调节成，4吏得穿过所述半挡板(6 )的下边缘和遮光軍(9 )的上边缘之 间的开口 (8)的光线到达下半部分透镜(7a)，下半部分透镜(7a )将这些光线仅导引朝向路面，并且这些光线不超 出水平平面XX，由以间接方法工作的实施例中的主半透镜(前17a，后27a)引导的光 线被镜面发射器(14和24 )仅朝向路面反射并且不导致眩光效应。
32. —种灯泡(60),并入了至少一个气体放电间隙或位于其焦点(f ) 处的至少一个灯丝、至少一个微反射器(62， 63)、在倾斜或垂直位置从 相反方向隐藏下反射器表面(62 )的至少一个微軍(遮光軍)(69 )、至少 一个微透镜(67 )、在倾斜或垂直位置遮盖孩遞镜的上半部分(67b )的至 少一片或多片微型半挡板(66)，该灯泡根据半透镜照明原理工作而被用 于普通照明装置或全光学设备，并且提供无眩光效应的最大照明性能。
33.根据权利要求32的灯泡(60 )，其中下反射器部分(62 )可以被 灯泡内部或外部具有类似功能的半球或>^射面替代，以将落在底部的光束 导向上^^射器部分(63)。
34.根据权利要求32的灯泡(60),其中系统可以在没有反射器部分 (62和/或63 )或没有透镜(617)的情况下应用。
35.根据权利要求32的灯泡(60)，并入了至少一个气体放电间隙或 位于其焦点(f )处的至少一个灯丝、至少一个^^射器(62和/或63)、 在倾斜或垂直位置W目反方向隐藏下反射器表面(62 )的至少一个内置微 罩(遮光罩)(69)、至少一个皿镜(67)、在倾斜或垂直位置遮盖微透 镜的上半部分(67b)的至少一个微棱镜透镜(77)或另外的等效透镜， 其中下半部分透镜(67a )用作主透镜，上半部分透镜(67b )用作辅助透 镜，该灯泡根据半透镜照明原理工作而提供无眩光效应的最大照明性能。
全文摘要
一种特别为机动车辆照明研制的前灯，其中光源和反射器表面对于迎面而来的交通用户被完全隐藏起来，该前灯具有能完全调整高度的光平面，根据半透镜照明原理工作，并通过防止在光源处产生的所有光线达到迎面而来的交通用户的视平线(EE)而提供无眩光效应的长距离照明。系统(40、50)的优选实施例包括具有三光路的三个独立的反射器单元(2，3)，(12，13)，(22，23)，其被类似于三叶草形状设计，并且在前灯壳(20)中安装位于其第一公共焦点(f1)处的标准光源(1)。该系统包括的照明组件不仅可以用于机动车前灯系统，而且还可以用于普通的照明系统以及全光学设备。该系统可以用作灯泡内结构。
文档编号F21V7/00GK101189473SQ200680019895
公开日2008年5月28日 申请日期2006年3月31日 优先权日2005年4月5日
发明者图尔汗·阿尔塞利克 申请人:图尔汗·阿尔塞利克