具有色差校正功能的投射灯前灯制造技术

本发明专利技术提供了一种能减弱眩光的投射型前灯装置（１０），包括一个光源（１４）、一个反射镜（１２）和一个光学透镜（１８）。一个不透明掩模（１６）位于透镜（１８）与反射镜（１２）之间，在聚焦光束（２８）中生成一个上部阴影区以保护迎面车辆。掩模（１６）包括一个靠近上边缘（２２）的过渡区（３２），能使有限的投射光穿过掩模（１６）进入聚焦光束（２８）的上部阴影区。在几个实施例中，掩模（１６）涂在或附加于同样也是支撑过渡区（３２）的透明基底（２０）上。为了消除不良的彩色效应，可将一个滤色镜（３８）置于光路（２６）上，以选择性地干扰光能波长。作为另一种方法，透明基底（２０）和／或透镜（１８’）可掺入滤色物质或组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及前灯装置。更具体地，本专利技术涉及车辆前方照明所使用的投射型(project-type)前灯装置。
技术介绍
车辆前灯主要是用来在夜间驾驶时提供前方照明以改善能见度。使用时，大多数车辆前灯都至少有两种工作状态其一是在路面行驶时前面或迎面没有车辆行人时使用的远光灯态；另一种便是在大部分夜间驾驶状态下使用的短焦距光态，使得驾驶员能够看清前面的路况，同时限制因使用远光灯态而产生的眩光。对于使用短焦距光驾驶时，政府规定通常要求车辆前灯提供一个有具体光度要求的光路分布光束模式(beam pattern)，以保护迎面而来的交通不受眩光的影响。能满足这些要求的投射灯前灯通常在聚焦光束中呈显出相对的亮/暗分界线(stark light/dark cutoff line)。这种明显的，所谓的光-影线源于使用了不透明金属掩模以便限制向上光束投射。该掩模位于光源(和/或反光镜)与聚光透镜之间光路的下部，鉴于常用聚光透镜的成像倒置特性，掩模投射的影子转移到投影光束的上部区域。因此，在前灯装置投射的光束中，掩模的上边缘产生一个光-影线，其中，光在该线的下方，而影子则在线的上方。这种暗上亮下的光强分布模式可为路面能见度提供照明，而且还要尽量减小对迎面车辆产生的眩光。当一辆汽车在路面上遇到隆起物或凹穴时，投影光束可能临时向上升到迎面而来的车辆的视野中。由于明显的光-影边界作用，迎面车辆将会把这种上升和下降的光束视为分散注意力的闪光(distracting flash)。另外，装配有金属掩模的投射型前灯还能产生所谓的“色差”或不良的彩色效应(chromatic effect)，具有使不同颜色的光在不同点聚焦的倾向。这种色差可以产生明亮的彩色光带效应，骚扰或迷惑迎面而来的驾驶员。虽然目前有关产生这种效果的机制还仍有争议，但此种彩色光带被认为是由金属掩模上边缘生成的。按照一种理论说法，从光源发出的白光打金属掩模的上边缘，与上边缘周围的空气产生一种分光透镜(prismatic lensing)效应，从而将白光分解为彩色光带(如图6A所示)。根据另一种理论，在金属掩模上边缘以倾斜角反射出的光被极化，使得可见电磁场矢量的一个取向较为明显(如图6B所述)。不论其原因如何，已知色差导致一种不良的效应，当使用投射型前灯的迎面车辆在路面上遇到隆起或下凹产生短暂的兰-紫色闪光时，彩色光带常常呈现出兰色，且极为显眼。这些闪光对对面的车辆产生眩光骚扰，分散其注意力，常常使驾驶员误认为对面来的车辆可能是警车或其它紧急情况的用车。因此，为了有利于迎面而来的交通安全，人们急需降低这种明显的光-影边界以及色差产生的负面眩光效应。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，一种能减弱眩光的投射型前灯装置包括一个发出可见光的光源、一个邻近所述光源并将光线导向通常的前方光路的反射镜、一个位于所述前方光路中的用以转换和调整光线成为聚焦光束的光学透镜以及一个不透明掩模，该掩模位于所述透镜与所述反射镜之间的前方光路中，在所述聚焦光束中形成一个上部阴影区以保护迎面车辆。所述掩模具有一个在所述聚焦光束中建立一个光-影边界的上边缘。该掩模包括一个靠近所述上边缘的过渡区，使有限的投射光穿过掩模。通过使得少许投射光进入处于所述聚焦光束中的光-影边界的上方，当光-影边界映入或离开迎面车辆的视线时，由于光强度骤然变化的减弱，使迎面车辆全部或至少部分得益于这种效果。根据本专利技术的另一个方面，一种能减弱眩光的投射型前灯装置包括一个发出可见光的光源、一个邻近所述光源并将光线导向通常的前方光路的反射镜、一个位于所述前方光路中的用以转换和调整光线成为聚焦光束的光学透镜、一个位于所述前方光路中的选择性地干扰光能波长的滤色镜，以及一个不透明掩模，该掩模位于所述透镜与所述反射镜之间的前方光路中，在所述聚焦光束中形成一个上部阴影区以保护迎面车辆。所述掩模具有一个在所述聚焦光束中建立一个光-影边界的上边缘和一个靠近其上边缘的过渡区。该过渡区使在前方光路中的有限的光穿过所述掩模，由此使得少许投射光进入处于所述聚焦光束中的光-影边界的上方。这样，反过来降低了对迎面车辆分散注意力的影响，这种影响可以是当光-影边界映入或离开迎面车辆的视线时，因光强度骤然变化而产生的。该装置中产生的任何色差可以通过滤色镜得到控制。根据本专利技术的再一个方面，一种能减弱眩光的投射型前灯装置包括一个发出可见光的光源、一个邻近所述光源并将光线导向通常的前方光路的反射镜、一个位于所述前方光路中的用以转换和调整光线成为聚焦光束的光学透镜，该透镜包含一种滤色材料，能选择性干扰光路中的光能波长；以及一个不透明掩模，该掩模位于所述透镜与所述反射镜之间的前方光路中，在所述聚焦光束中形成一个上部阴影区以保护迎面车辆。所述掩模具有一个在所述聚焦光束中建立一个光-影边界的上边缘和一个靠近其上边缘的过渡区。该过渡区使在前方光路中的有限的光穿过所述掩模，由此使得少许投射光进入处于所述聚焦光束中的光-影边界的上方。在这种结构中，当光-影边界映入或离开迎面车辆的视线时，迎面车辆不会突遇光强度的骤然变化，并且该装置中产生的任何色差可以通过滤色透镜得到控制。附图说明下面结合附图阅读以下的详细描述，可以同样地清楚并完全理解本专利技术的其它优点。其中图1显示的是本专利技术一个实施例中包括灯、反射镜、掩模和透镜的前灯装置的简化透视图；图2是一可选实施例中具有偏移过渡区的不透明掩模的透视图；图3是透过图1所示前灯装置的掩模向前看的一个正面图，为了图解目的以夸大的方式显示其过渡区；图4为类似图3的正面图，但显示了过渡区的另一种结构；图5是另一个实施例的前灯装置的简化横截面图，显示由反射镜改变方向后光的前方光路和来自透镜的聚焦光束；图6A和图6B是图5所示区域的放大图，显示了以不同的理论解释色差的成因；图7显示的是本专利技术另一个实施例，其中，透镜使用了滤色涂层；图8显示的是本专利技术另一个实施例，其中，一个滤色镜位于光源与透镜之间；和图9显示的是本专利技术另一个实施例，其中，透镜含有滤色材料。具体实施例方式图1显示了一个投射型前灯装置10，它包括一个将光线通常沿向前光路导向的反射镜12、一个位于反射镜12焦点上的光源14、一个位于光源14前方的不透明掩模16、以及一个位于掩模16前方的透镜18。光源14可以是任何已知的类型，包括卤素灯、钨灯、高强度放电灯(氙气灯)等。正如本领域所熟知的那样，反射镜12、掩模16和透镜18最好用镜头支架(图中未示)相互连接，且整个前灯装置10装入一个较大的前灯罩(图未示)中。与掩模16不同，图1中有代表性的反射镜12、光源14和透镜18是本领域普通技术人员都广为熟悉和可以得到的元件。显示的掩模16基本上是矩形的，但也可以是具有同等效果的其它形状，包括适合装入未图示的透镜架外套或前灯罩中的形状。图1中掩模16的放大的矩形形状是为了去掉前方光路中所有它的侧边和底边，以便减少负面的空气/边界效应。掩模16可以与图1、图3和图4所示的由玻璃或塑料制成的一个共平面的透明基底20整合在一体。在这种情况下，掩模16由贴在或涂覆在透明基底20上的不透明膜或涂层构成，使用任何熟知的技术，如上釉、蚀刻、埋入、涂覆等。或者，如图2所示，掩模16以背负方式——即固定在一个偏置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能减弱眩光的投射型前灯装置，包括：一个发出可见光的光源；一个反射镜，邻近所述光源，将光线导向前方光路；一个光学透镜，位于所述前方光路中，用以转换和调整光线成为聚焦光束；一个不透明掩模，位于所述透镜与所述反射镜之间的前方光路中，在所述聚焦光束中形成一个上部阴影区以保护迎面车辆；所述掩模具有一个在所述聚焦光束中建立一个光－影边界的上边缘；所述掩模包括一个靠近所述上边缘的过渡区，使有限的投射光穿过所述上边缘的下方，由此使得少许投射光进入处于所述聚焦光束中的光－影边界的上方，当所述光－影边界映入或离开视野时迎面车辆不致突遇光强度的骤然变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳埃德基思布赫，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]