ФАРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В СБОРЕ
VEHICLE ASSEMBLY HEADLIGHT

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к осветительному устройству, в частности, к фаре транспортного средства.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
С развитием технологий освещения основное внимание также фокусируется на разработке осветительных приборов, используемых на транспортных средствах. На современном уровне развития науки и техники, благодаря появлению светоизлучающих диодов, светодиодные фары стали получать преимущества, которые заключаются в повышенной яркости, низком энергопотреблении и стабильном световом излучении. Поэтому лампы накаливания, используемые в качестве источника света в фарах транспортных средств, стали заменяться светодиодными лампами. Однако использование светодиодных ламп в фарах транспортных средств для улучшения характеристик освещения может влиять на профиль распределения света и интенсивность освещения, обеспечиваемого такими лампами. Следовательно, нахождение способа улучшения характеристик освещения с одновременным соблюдением требований безопасности является задачей, которую вынужден решать каждый производитель.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения фара транспортного средства в сборе включает в себя проекционную линзу, матричный модуль источника света и переключающее устройство. Матричный модуль источника света и проекционная линза задают оптическую ось, проходящую между ними. Переключающее устройство располагается между проекционной линзой и матричным модулем источника света и включает в себя светозащитный экран, светоэкранирующий элемент и светоотражающий элемент. Светоэкранирующий элемент шарнирно соединен со светозащитным экраном и выполнен с возможностью поворота в первое положение или во второе положение. Светозащитный экран выполнен с возможностью задания профиля дальнего света, когда светоэкранирующий элемент находится в первом положении. Светоэкранирующий элемент во втором положении выполнен с возможностью задания профиля ближнего света, при этом фокальная точка проекционной линзы находится в месте пересечения оптической оси со светоэкранирующим элементом, когда последний переведен во второе положение. Светоотражающий элемент соединен со светоэкранирующим элементом и располагается между проекционной линзой и светоэкранирующим элементом.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения верхний край светоэкранирующего элемента слева от оптической оси располагается выше верхнего края светоэкранирующего элемента справа от оптической оси.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть светоотражающего элемента располагается не выше верхней части светоэкранирующего элемента.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения верхний край светоотражающего элемента с левой стороны оптической оси имеет выступающий участок.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения выступающий участок светоотражающего элемента загнут в сторону светоэкранирующего элемента.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения светоотражающий элемент характеризуется коэффициентом светового отражения свыше 50%.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения светоэкранирующий элемент представляет собой элемент дугообразной формы.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения светоотражающий элемент включает в себя плоский светоотражающий сегмент, обращенный в сторону проекционной линзы.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения фара транспортного средства в сборе дополнительно включает в себя пару светоотражающих боковин, расположенных на двух противолежащих сторонах светоэкранирующего элемента; при этом пара светоотражающих боковин располагается между проекционной линзой и матричным модулем источника света.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения фара транспортного средства в сборе включает в себя проекционную линзу, матричный модуль источника света и устройство формирования профиля распределения света. Матричный модуль источника света и проекционная линза задают оптическую ось, проходящую между ними. Устройство формирования профиля распределения света располагается между проекционной линзой и матричным модулем источника света. Устройство формирования профиля распределения света включает в себя корпус, светоэкранирующую дугу и плоский светоотражающий сегмент. Светоэкранирующая дуга располагается на верхней поверхности корпуса, а фокальная точка проекционной линзы располагается в месте пересечения оптической оси со светоэкранирующей дугой. Плоский светоотражающий сегмент располагается на боковой стенке корпуса, обращенной в сторону проекционной линзы.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения верхний край светоэкранирующей дуги слева от оптической оси располагается выше верхнего края светоэкранирующей дуги справа от оптической оси.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть плоского светоотражающего сегмента не выше, чем верхняя часть светоэкранирующей дуги.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения плоский светоотражающий сегмент характеризуется коэффициентом светового отражения свыше 50%.
В одном или более варианте осуществления настоящего изобретения фара транспортного средства в сборе дополнительно включает в себя пару светоотражающих боковин, расположенных на двух противолежащих сторонах верхней поверхности корпуса.
Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что фара транспортного средства в сборе согласно настоящему изобретению с конструкцией, предусматривающей наличие переключающего устройства или устройства формирования профиля распределения света, позволяет увеличить конструкцию плоского светоотражающего сегмента в фаре без увеличения силы света в матричном модуле источника света, обеспечивая более эффективное использование фары и ее соответствие нормативным требованиям и техническим требованиям к испытаниям. Кроме того, выступающий участок светоотражающего элемента позволяет перекрывать свет; более того, он может обеспечивать удовлетворение требований нормативных документов по верхнему пределу яркости в конкретной точке замера.
Следует понимать, что и предшествующее краткое описание и последующее подробное раскрытие приведены исключительно для примера и предназначены для дополнительного разъяснения заявленного изобретения по пунктам его формулы.
Краткое описание фигур
Заявленное изобретение можно глубже понять после ознакомления с последующим подробным описанием варианта его осуществления в привязке к прилагаемым чертежам, где:
На фиг. 1 представлено покомпонентное изображение фары транспортного средства в сборе согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 2 представлено перспективное изображение фары транспортного средства в сборе со снятой проекционной линзой согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 3 представлен вид сбоку переключающего устройства в фаре транспортного средства в сборе, показанной на фиг. 2;
На фиг. 4 представлен вид сбоку светозащитного экрана в переключающем устройстве, показанном на фиг. 3;
На фиг. 5 представлен вид сбоку светоэкранирующего элемента и светоотражающего элемента в переключающем устройстве, показанном на фиг. 3;
На фиг. 6 представлен вид сверху светоэкранирующего элемента и светоотражающего элемента, показанных на фиг. 5;
На фиг. 7 представлено перспективное изображение фары транспортного средства в сборе со снятой проекционной линзой согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 8 представлен вид сбоку устройства формирования профиля распределения света в фаре транспортного средства в сборе, показанной на фиг. 7;
На фиг. 9 представлен вид сверху устройства формирования профиля распределения света, показанного на фиг. 8;
На фиг. 10 представлена диаграмма тестирования светоизлучающих точек в фаре транспортного средства;
На фиг. 11 представлено перспективное изображение устройства формирования профиля распределения света согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; а
На фиг. 12 представлено перспективное изображение переключающего устройства согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Ниже подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Везде, где это возможно, одни и те же номера позиций на чертежах и в описании используются для обозначения идентичных или аналогичных элементов.
Один из аспектов настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить фару транспортного средства в сборе, которая может быть использована в различных автомобилях. Варианты осуществления заявленного изобретения описаны ниже в привязке к фиг. 1-12.
На фиг. 1 представлено покомпонентное изображение фары 100 транспортного средства в сборе согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Фара 100 транспортного средства в сборе содержит нижеперечисленные составные части. Матричный модуль источника света и проекционная линза 102 задают проходящую между ними оптическую ось, например, оптическую ось AX, показанную на фиг. 3. Матричный модуль источника света включает в себя набор 108 линз и светодиодную матрицу 110, причем набор 108 линз прикрепляется к светодиодной матрице 110. Переключающее устройство 106 располагается между проекционной линзой 102 и матричным модулем источника света. Переключающее устройство 106 включает в себя светозащитный экран 106a, светоэкранирующий элемент 106b и светоотражающий элемент 106c. Светоотражающий элемент 106c соединен со светоэкранирующим элементом 106b и располагается между проекционной линзой 102 и светоэкранирующим элементом 106b (см. также фиг. 3).
Набор 108 линз и светодиодная матрица 110 устанавливаются на теплоотводящем основании 112, которое содержит теплоотводящие ребра 112a, выполненные с возможностью отвода тепла, выделяемого матричным модулем источника света. Вентилятор 114 выполнен с возможностью усиления активного охлаждения; например, вентилятор 114 выполнен с возможностью подачи воздушных потоков на теплоотводящие ребра 112a для повышения эффективности теплоотдачи теплоотводящего основания 112.
Проекционная линза 102 закрепляется в корпусе 102 линзы, который – в свою очередь – прикрепляется к теплоотводящему основанию 112 и выполнен с возможностью размещения в нем матричного модуля источника света и переключающего устройства 106 (см. фиг. 2).
На фиг. 2 представлено перспективное изображение фары транспортного средства в сборе со снятой проекционной линзой согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3 представлен вид сбоку переключающего устройства в фаре транспортного средства в сборе, показанной на фиг. 2; а на фиг. 4 представлен вид сбоку светозащитного экрана в переключающем устройстве, показанном на фиг. 3.
Набор 108 линз и светодиодная матрица 110 устанавливаются на теплоотводящем основании 112, а переключающее устройство 106 прикрепляется к передней части теплоотводящего основания 112. Переключающее устройство 106 содержит исполнительный модуль 106e, выполненный с возможностью поворота или переведения светоэкранирующего элемента 106b из одного положения в другое относительно светозащитного экрана 106a. В частности, светоэкранирующий элемент 106b шарнирно соединен со светозащитным экраном посредством штифта 107d и приводится в действие приводным модулем 106e для переключения между двумя положениями (например, первым и вторым положениями). Передаточный вал 107a исполнительного модуля 106e соединен с направляющим пазом 107b светозащитного экрана 106a и направляющим пазом 107c светоэкранирующего элемента 106b.
При перемещении передаточного вала 107a исполнительного модуля 106e в правый конец направляющего паза 107b светоэкранирующий элемент 106b оказывается в своем первом положении, задавая профиль дальнего света. Когда светоэкранирующий элемент 106b находится в первом положении относительно светозащитного экрана 106a, верхняя часть светоэкранирующего элемента 106b располагается ниже верхней части UE светозащитного экрана 106a; при этом верхняя часть UE светозащитного экрана 106a задает профиль дальнего света (см. фиг. 4).
При перемещении передаточного вала 107a исполнительного модуля 106e в левый конец направляющего паза 107b (см. фиг. 2 и 3) светоэкранирующий элемент 106b оказывается во втором положении относительно светозащитного экрана 106a; при этом верхний край светоэкранирующего элемента 106b задает профиль ближнего света.
На фиг. 3 показано, что светоэкранирующий элемент 106b находится во втором положении относительно светозащитного экрана 106a. Верхний край LE светоэкранирующего элемента 106b слева от оптической оси AX располагается выше верхнего края RE светоэкранирующего элемента 106b справа от оптической оси AX.
На фиг. 5 представлен вид сбоку светоэкранирующего элемента и светоотражающего элемента в переключающем устройстве, показанном на фиг. 3; а на фиг. 6 представлен вид сверху светоэкранирующего элемента и светоотражающего элемента, показанных на фиг. 5.
Светоотражающий элемент 106c соединен со светоэкранирующим элементом 106b; при этом верхняя часть светоотражающего элемента 106c располагается не выше верхней части светоэкранирующего элемента 106b. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения верхний край светоотражающего элемента 106c слева от оптической оси AX имеет выступающий участок 106d, верхняя часть которого немного выше или не выше верхней части светоэкранирующего элемента 106b.
Светоотражающий элемент 106c может представлять собой металлический светоотражающий элемент с коэффициентом светового отражения, в частности, свыше 50%. Кроме того, светоотражающий элемент 106c может включать в себя плоский светоотражающий сегмент FR, обращенный в сторону проекционной линзы 102.
Как показано на фиг. 6, когда светоэкранирующий элемент 106b находится во втором положении, фокальная точка F1 проекционной линзы 102 располагается в месте пересечения оптической оси AX со светоэкранирующим элементом 106b. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения часть светоэкранирующего элемента 106b представляет собой дугообразный элемент, вогнутая поверхность которого обращена в сторону проекционной линзы 102. Плоский светоотражающий сегмент FR светоотражающего элемента 106c располагается в области вогнутой поверхности светоэкранирующего элемента 106b. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выступающий участок 106d светоотражающего элемента 106c загнут в сторону светоэкранирующего элемента 106b. Выступающий участок 106d располагается на верхнем крае плоского светоотражающего сегмента FR слева от оптической оси AX.
На фиг. 7 представлено перспективное изображение фары транспортного средства в сборе со снятой проекционной линзой согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Эта фара транспортного средства в сборе используется только для получения ближнего света. Следовательно, переключающее устройство 106, используемое в вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных выше, заменяется устройством 106’ формирования профиля распределения света.
Рассмотрим теперь фиг. 7-9, где на фиг. 8 представлен вид сбоку устройства формирования профиля распределения света в фаре транспортного средства в сборе, показанной на фиг. 7; а на фиг. 9 представлен вид сверху устройства формирования профиля распределения света, показанного на фиг. 8.
Устройство 106’ формирования профиля распределения света располагается между проекционной линзой 102 и матричным модулем источника света. Устройство 106’ формирования профиля распределения света включает в себя корпус 106f, светоэкранирующую дугу AR и плоский светоотражающий сегмент FR. Матричный модуль источника света и проекционная линза 102 задают проходящую между ними оптическую ось AX (см. также фиг. 1). Светоэкранирующая дуга AR располагается на верхней поверхности корпуса 106f, а плоский светоотражающий сегмент FR располагается на боковой стенке корпуса 106f, которая обращена в сторону проекционной линзы 102.
Как показано на фиг. 8, верхний край светоэкранирующей дуги AR слева от оптической оси AX располагается выше верхнего края светоэкранирующей дуги AR справа от оптической оси AX. Кроме того, верхняя часть плоского светоотражающего сегмента FR располагается не выше верхней части светоэкранирующей дуги AR. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения плоский светоотражающий сегмент FR характеризуется коэффициентом светового отражения, в частности, свыше 50%.
Как показано на фиг. 9, светоэкранирующая дуга AR представляет собой дугообразный элемент, который характеризуется вогнутой поверхностью, обращенной в сторону проекционной линзы 102 (см. также фиг. 7). Фокальная точка F2 проекционной линзы 102 находится в месте пересечения оптической оси AX со светоэкранирующей дугой AR. Если смотреть сверху на устройство 106’ формирования профиля распределения света, то плоский светоотражающий сегмент FR располагается в области вогнутой поверхности светоэкранирующей дуги AR.
На фиг. 10 представлена диаграмма тестирования ближнего света по светоизлучающим точкам фары транспортного средства на предмет его соответствия требованиям стандарта ECE R112. Переключающее устройство 106 и устройство 106’ формирования профиля распределения света выполнены с возможностью соответствия нормативным требованиям стандарта ECE R112 в отношении ближнего света, которые описаны ниже. На фиг. 10 воспроизведена копия диаграммы тестирования светоизлучающих точек в фаре транспортного средства на предмет соответствия требованиям стандарта ECE R112.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения схема «верхний край LE светоэкранирующего элемента 106b слева от оптической оси AX располагается выше верхнего края RE светоэкранирующего элемента 106b справа от оптической оси AX» или «верхний край светоэкранирующей дуги AR слева от оптической оси AX располагается выше верхнего края светоэкранирующей дуги AR справа от оптической оси AX» рассчитана на то, чтобы нижняя граница Зоны III предотвращала сильное свечение, направленное на сидящего слева водителя. Световые пучки, испускаемые матричным модулем источника света и проходящие через проекционную линзу 102, будут характеризоваться обращенной и перевернутой схемой распределения светового потока, вследствие чего нижняя граница Зоны III и светоэкранирующий элемент/устройство формирования профиля распределения света будут находиться в обратном и перевернутом взаимоотношении.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения «плоский светоотражающий сегмент FR» выполнен с возможностью повышения яркости тестовых точек 1-6 в Зоне III. Поскольку световые пучки, испускаемые матричным модулем источника света, проходят через проекционную линзу 102, а часть световых пучков отражается обратно, плоский светоотражающий сегмент FR выполнен с возможностью повторного отражения отраженных обратно световых пучков в направлении проекционной линзы 102. Как было указано в предыдущем параграфе, проекционная линза 102 способна обращать и переворачивать схему распределения светового потока, повышая яркость тестовых точек 1-6 в Зоне III. Эта конструкция выполнена с возможностью повышения яркости без усиления света, излучаемого матричным модулем источника света, а используя взамен плоский светоотражающий сегмент FR, обеспечивая более эффективное использование источников света и соблюдение технических требований к испытаниям.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения верхний край светоотражающего элемента 106c слева от оптической оси AX имеет выступающий участок 106d (см. фиг. 6), причем этот выступающий участок 106d выполнен с возможностью уменьшения яркости в точках 75L и 50L согласно требованиям стандарта ECE R112 и сохранения завершенности профиля ближнего света. Хотя выступающий участок 106d является составной частью светоотражающего элемента 106c, он загнут в сторону светоэкранирующего элемента 106b, вследствие чего его отраженный свет не увеличивает яркость. Наоборот, выступающий участок 106d выполнен с возможностью перекрытия световых пучков для уменьшения яркости в точках 75L и 50L.
На фиг. 11 представлено перспективное изображение устройства формирования профиля распределения света согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 106” формирования профиля распределения света в этом варианте отличается от устройства 106’ формирования профиля распределения света добавлением пары светоотражающих боковин 109. Две светоотражающие боковины 109 располагаются на двух противолежащих сторонах верхней поверхности (TS) корпуса 106f в устройстве 106” формирования профиля распределения света. Две светоотражающие боковины 109 характеризуются наличием соответствующих светоотражающих поверхностей 109a, расположенных напротив друг друга. Светоотражающие боковины 109 выполнены с возможностью увеличения ширины профиля распределения светового потока, а их соответствующие светоотражающие поверхности 109a представляют собой восстанавливающие оптические поверхности, например, плоские, наклонные и криволинейные поверхности разной кривизны (параболоидные, дугообразные поверхности или поверхности произвольной формы). Светоотражающие поверхности 109a могут иметь структуру, улучшающую линейность света. Добавление двух светоотражающих боковин 109 может повысить коэффициент оптического использования, по меньшей мере, на 5% и реально увеличить ширину профиля распределения светового потока.
На фиг. 12 представлено перспективное изображение переключающего устройства согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Переключающее устройство 106 в этом варианте отличается от переключающего устройства, показанного на фиг. 1-6, добавлением к нему двух светоотражающих боковин 109. Две светоотражающие боковины 109 располагаются на двух противолежащих сторонах светоэкранирующего элемента 106b, причем эти две светоотражающие боковины 109 располагаются также между проекционной линзой 102 и матричным модулем источника света. Две светоотражающие боковины 109 характеризуются наличием двух соответствующих светоотражающих поверхностей 109a, расположенных напротив друг друга. Светоотражающие боковины 109 выполнены с возможностью увеличения ширины профиля распределения светового потока, а их соответствующие светоотражающие поверхности 109a представляют собой восстанавливающие оптические поверхности, например, плоские, наклонные и криволинейные поверхности разной кривизны (параболоидные, дугообразные поверхности или поверхности произвольной формы). Светоотражающие поверхности 109a могут иметь структуру, улучшающую линейность света. Добавление двух светоотражающих боковин 109 может повысить коэффициент оптического использования, по меньшей мере, на 5% и реально увеличить ширину профиля распределения светового потока.
Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что фара транспортного средства в сборе согласно настоящему изобретению с конструкцией, предусматривающей наличие переключающего устройства или устройства формирования профиля распределения света, позволяет увеличить конструкцию плоского светоотражающего сегмента в фаре без увеличения силы света в матричном модуле источника света, обеспечивая более эффективное использование фары и ее соответствие нормативным требованиям и техническим требованиям к испытаниям. Кроме того, выступающий участок светоотражающего элемента позволяет перекрывать свет; более того, он может обеспечивать удовлетворение требований нормативных документов по верхнему пределу яркости в конкретной точке замера.
Хотя настоящее изобретение подробно описано на примере некоторых вариантов его осуществления, возможны и иные варианты. Следовательно, сущность и объем прилагаемой формулы не должны быть ограничены описанием вариантов осуществления заявленного изобретения, представленных в настоящем документе.
Специалистам в данной области техники станет очевидно, что в конструкцию устройства согласно настоящему изобретению могут быть внесены различные изменения и модификации без отступления от объема и сущности заявленного изобретения. С учетом вышеизложенного предполагается, что настоящее изобретение охватывает внесенные в него модификации и изменения при условии, что они входят в объем последующей формулы.