專利名稱：機(jī)動車輛的放電燈和車頭燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動車輛的放電燈和車頭燈。
放電燈通常包括燈基座，包括放電管的燈體，和外燈泡。燈基座用于固定燈體、將燈定位并使之與車頭燈電接觸。在放電管中進(jìn)行實際光發(fā)生。通常，玻璃的外燈泡圍繞放電管設(shè)置。此燈泡用于從發(fā)出的光中濾掉紫外射線。
機(jī)動車輛的車頭燈包括反射體和通過開口突出到反射體內(nèi)部的燈。燈通過燈基座位于反射體支架上準(zhǔn)確定位，故放電管設(shè)置在準(zhǔn)確限定的位置。反射體表面被發(fā)出的光照亮。因而形成車頭燈的光束，根據(jù)反射體表面的形狀向前方發(fā)射。取決于所需要的光的功能，車頭燈光可以有不同的類型。例如，近光束，其必然顯示出非對稱的光強(qiáng)分布，并帶有基本上準(zhǔn)確水平界定的亮/暗轉(zhuǎn)換。所以對面接近的交通車輛不會出現(xiàn)眩目。另一方面，在高光束的情況下，最大的光強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)聚焦在光軸上，而其余的光強(qiáng)分布可以是近似對稱的，且沒有亮/暗轉(zhuǎn)換。
雖然相對傳統(tǒng)的鹵素?zé)簦烹姛粲泻芏鄡?yōu)點，但對于放電燈，與已知的H4燈相比，對一個燈或設(shè)有一個燈的車頭燈能夠同時實現(xiàn)兩種功能仍有相當(dāng)大的困難。
因此德國專利DE-A-4435507介紹了一種帶有反射體和設(shè)置在燈支架上的光源的車頭燈，燈支架可以通過調(diào)節(jié)裝置相對反射體圍繞水平軸作樞軸轉(zhuǎn)動，在近光束的位置和高光束的位置之間移動。另外，顯示出設(shè)有活動屏面，該屏面在樞軸轉(zhuǎn)動期間從近光束位置移動到高光束位置，使得在近光束位置時進(jìn)行亮/暗轉(zhuǎn)換的反射體的低區(qū)在高光束位置被照亮。
德國專利A-19825375介紹了帶有氣體放電燈的用于機(jī)動車輛的車頭燈。這種車頭燈可以屏蔽或不屏蔽。氣體放電燈結(jié)合在反射體的反射體外殼內(nèi)部的固定位置?？梢灾瞥赏该骱筒煌该鞯囊杂米骺刂普{(diào)節(jié)件的偏振片設(shè)置在反射體外殼，故可以在低光束和高光束功能之間轉(zhuǎn)換。
歐洲專利EP-A-0324652介紹了一種汽車的車頭燈，其帶有拋物線反射體和氣體放電燈。氣體放電燈位于反射體的焦點上。為在高光束和低光束之間轉(zhuǎn)換，燈的弧光(light arc)通過產(chǎn)生的電場或磁場偏轉(zhuǎn)，反射體和位于第一位置的弧光共同使得高光束產(chǎn)生，低光束位于另一位置。
英國專利GB-A-2216332介紹了一種汽車的車頭燈，其中氣體放電燈設(shè)置在反射體的內(nèi)部。氣體放電燈在其陰極產(chǎn)生聚焦強(qiáng)烈的光。光發(fā)生的位置可通過改變極性而在互相之間有一定距離的電極之間轉(zhuǎn)換。這樣低光束或高光束由于反射體上不同反射而產(chǎn)生。
目前的解決方法有幾個缺點。在燈進(jìn)行機(jī)械移動情況下，實現(xiàn)反射體內(nèi)的必要的準(zhǔn)確定位是非常復(fù)雜的。其它的解決方案也證明是復(fù)雜的，且不能在所有方面令人滿意。
通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈和權(quán)利要求6所述的車頭燈實現(xiàn)了此目的。附屬權(quán)利要求涉及到本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
根據(jù)本發(fā)明，燈上設(shè)置了包括至少一個光學(xué)活動元件的移動件，移動件可以移動地設(shè)置在燈上，所以可假定相對放電管至少有兩個不同的位置。
移動件包括至少一個光學(xué)活動元件。優(yōu)選的元件可以是透鏡，但也可以是棱鏡或鏡子，尤其是凹鏡。光學(xué)活動元件在放電管上產(chǎn)生氣體放電圖象，圖象相對氣體放電的實際位置偏移。其結(jié)果是，當(dāng)從光學(xué)活動元件后面的位置進(jìn)行光學(xué)觀察時，氣體放電似乎移動了。
移動件至少在兩個位置之間移動，故是否從給定的方向可以直接看到帶有發(fā)生其中的氣體放電的放電管，或移動的氣體放電圖象通過光學(xué)活動元件是否可以看到受到主動的控制。
根據(jù)本發(fā)明的車頭燈包括反射體和帶有移動件的燈。取決于移動件的位置，反射體的一定區(qū)域可以被氣體放電直接照亮，或者間接通過光學(xué)活動元件照亮，即通過元件產(chǎn)生的氣體放電的移動圖象照亮。取決于移動件的位置，放電管可出現(xiàn)在其實際位置或從反射體所在區(qū)域可看到的移動位置。
產(chǎn)生實際光發(fā)生的元件如放電管的移動對于根據(jù)本發(fā)明的燈和根據(jù)本發(fā)明的車頭燈不是必須的。放電管和整個燈確實可保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫@特別對固定保持力、準(zhǔn)確的定位和電連接帶來好處。移動件可以直接連接到燈，如連接到燈基座。如有可能，還可以使移動件與發(fā)射體分開。
本發(fā)明實現(xiàn)了，取決于移動件的位置，光發(fā)生的放電管似乎在至少一定的反射體區(qū)域的兩個位置之間轉(zhuǎn)換。從前面敘述的現(xiàn)有技術(shù)和從普通的H4燈可以知道，在一個反射體上兩種照明功能可以通過移動發(fā)光元件來實現(xiàn)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也具體知道光源移動怎樣影響反射體發(fā)出的光束。這種功能的實現(xiàn)，比如可通過雙燈絲白熾燈(如H4)，其中通過一個反射體和兩個互相間有很小距離的線圈產(chǎn)生兩個不同光束，使得雙照明功能得到實現(xiàn)。通過拋物線反射體，從焦點向前上方向的輕微移動將導(dǎo)致一種光分布，使得低光束分布相對平行的光束向下方向移動。結(jié)合具有特殊設(shè)計的“獨立表面”或“復(fù)雜形狀”的反射體產(chǎn)生的光源移動，使產(chǎn)生兩個不同光束成為可能，其形狀根據(jù)相關(guān)應(yīng)用，可通過數(shù)字計算的方法來確定，各光束的要求是事先確定的并在設(shè)計表面時加以考慮。
在本發(fā)明的另一實施例，提出移動件是透明材料制成和圍繞放電管的套管。在特別優(yōu)選的實施例中，該套管是放電管的外燈泡。所述外燈泡，現(xiàn)在主要用作過濾紫外射線，在傳統(tǒng)的應(yīng)用中一般用熔接的方法固定連接到放電管。但是，固定不是必然的。這就是外燈泡可以用作移動件的原因。
外燈泡通常相對光軸沿縱向設(shè)置。當(dāng)作移動件時可軸向移動。但是，該移動件能夠轉(zhuǎn)動，尤其是圍繞光軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在這種情況下，可靠的支撐和準(zhǔn)確的定位可很容易地實現(xiàn)。操作可以通過各種形式來進(jìn)行。使用機(jī)械調(diào)節(jié)驅(qū)動以及電機(jī)直接驅(qū)動都可以。壓電式致動器和使用電磁鐵也是可行的。
在一優(yōu)選的實施例中，光學(xué)活動元件設(shè)置在外燈泡上。最好有兩個光學(xué)活動元件設(shè)置在外燈泡互相相對的側(cè)面上，光學(xué)活動元件在垂直于光源所在光軸的平面活動，活動的角度范圍是25到120°，最好是大約60到90°。
光學(xué)活動元件最好選擇透鏡，設(shè)置透鏡可使氣體放電顯示出移動，當(dāng)透過透鏡看去時，最好是沿光軸的方向移動。適當(dāng)?shù)耐哥R可由相關(guān)領(lǐng)域所屬專業(yè)技術(shù)人員容易地設(shè)計出來。
下面將參考附圖，詳細(xì)地介紹本發(fā)明的實施例。其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的燈的實施例的側(cè)視圖，其中移動件處于第一位置；
圖1a是圖1的燈的側(cè)視圖，其中移動件處于第二位置；圖2是圖1的燈的前視圖；圖2a是圖1a的前視圖，其中移動件處于第二位置；圖3是根據(jù)本發(fā)明的車頭燈的實施例的縱向剖視圖；圖4是圖3是車頭燈的透視圖；圖5是顯示在投影屏面上的氣體放電的圖象的說明性視圖。
燈基座12具有電觸點，可通過引入和回行的供電引線1連接到放電管16的電極。氣體放電因此可在放電管16內(nèi)產(chǎn)生。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)知道這種氣體放電燈有各種實施例，故已知的結(jié)構(gòu)和操作這里將不再進(jìn)行討論。
氣體放電燈10具有圍繞燈14的外燈泡20。該燈泡是個玻璃管，其內(nèi)直徑稍大于放電管16的外徑。在這種情況下，縱截面是橢圓的放電管的最大外徑是6mm。外燈泡20外徑是8.7mm，壁厚大約為1mm。外燈泡的玻璃通過所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道的方式涂有涂料，所以可以保證令人滿意對紫外射線的吸收。
外燈泡20通過固定到套管24的帶片22安裝在燈基座12上。外燈泡20可相對燈基座12繞與燈10的縱中心線重合的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。為了這個目的，帶片22設(shè)置在環(huán)(未顯示)上，環(huán)是可滑轉(zhuǎn)的，能在燈基座內(nèi)12內(nèi)轉(zhuǎn)動。環(huán)的轉(zhuǎn)動將帶動外燈泡20圍繞燈14轉(zhuǎn)動。外燈泡20的頂部26同時也可轉(zhuǎn)動地支撐于燈14的玻璃管。兩個透鏡30設(shè)置在外燈泡20的外壁上。這些透鏡在所顯示的實施例中只是示意性地示出，即其光學(xué)活動曲面未在圖1中顯示。透鏡可設(shè)置成在外燈泡20的外壁上的分開的部件，如示例中所顯示的，或者通過壁厚度的變化整體結(jié)合到外燈泡20中。
圖2顯示了圖1的燈的前視圖。很明顯透鏡30設(shè)置在放電管1 6的上下方，各個透鏡在垂直于光軸或燈10的縱軸線的平面是光學(xué)活動的，在放電管上的角度活動范圍的寬度在大約90°上下。在圖1和圖2上顯示了外燈泡20的位置，其中透鏡30設(shè)置在放電管16的上方和下方，此位置在下面將定為第一位置。
作為對比，圖1a和2a也顯示了燈10，但現(xiàn)在外燈泡處于第二位置。與第一位置相比，外燈泡20轉(zhuǎn)動了90°到達(dá)第二位置。燈的其余部分，燈的基座12和燈14仍處在與圖1相同的位置。
在圖1和1a的側(cè)視圖中，在圖1的放電管的前方?jīng)]有透鏡。然而，在圖1a所示的第二位置，如圖所示，一個透鏡30位于放電管16的前方，所以當(dāng)從這個位置看氣體放電17時，透鏡是光學(xué)活動的。如圖1a所示，透鏡30的存在使氣體放電17似乎是相對光軸向前上方移動，而氣體放電17實際上仍在如圖1所示的原來位置。
在外燈泡20的第二位置，其中透鏡30設(shè)置在放電管16左右兩側(cè)，如圖2a所示。帶有用于在支架中準(zhǔn)確定位的固定槽的燈基座12仍處于與圖2相同的位置。通過轉(zhuǎn)動燈基座12內(nèi)的轉(zhuǎn)動環(huán)(未顯示)，外燈泡20相對于圖2的位置已經(jīng)轉(zhuǎn)動了90°。
燈10因此具有作為光學(xué)活動元件的透鏡30，在氣體放電17上下方的透鏡處于第一位置可在大約90°寬的角度區(qū)活動，故從這些方向看去氣體放電17是移動的。從左右的區(qū)域看去，在氣體放電17的兩側(cè)也是90°寬的角度區(qū)，透鏡30不是活動的，故看到氣體放電17是處于原來的位置。在第二位置，圖形轉(zhuǎn)動了90°，故現(xiàn)在氣體放電17在上下區(qū)域直接可看到，但是從側(cè)面只有通過透鏡30，故氣體放電17似乎是移動的。
圖3是車頭燈40的第一實施例的縱向剖視圖。車頭燈40包括反射體42以及上面討論的燈10，燈10突出反射體42的中心孔進(jìn)入反射體外殼的內(nèi)部，使得放電管16位于反射體外殼的內(nèi)部中心的事先確定的位置。為了這個目的，燈基座12容納在反射體外殼的支架(未顯示)上，燈10也在這個位置進(jìn)行電接觸。
帶有兩個透鏡30的可轉(zhuǎn)動的外燈泡20處于第一位置。在放電管16上方的反射區(qū)44和下方的反射區(qū)46在這種方式中并不是被氣體放電直接照亮，而是由被透鏡30移動的該氣體放電的圖象照亮。
圖4再一次顯示了車頭燈的透視圖。反射體42具有矩形的框架48。反射體的內(nèi)壁50是弧形表面。在示例中的表面不是拋物線表面，而是特殊形狀的獨立表面。這種反射體形狀屬于“復(fù)雜形狀”，對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。這種反射體形狀可通過所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的數(shù)字計算方法計算出來。反射體的目的是疊加和投影位于固定位置的氣體放電的圖象，使能夠形成帶有希望的光強(qiáng)分布的車頭燈光束。
這在圖5中用圖形概略地顯示出。帶有矩形框架48的車頭燈40的前視圖放在左邊。示意性顯示的燈10位于中間。多個氣體放電的反射圖象52a到52d位于發(fā)射體表面50。
在圖5的右邊顯示了投影屏。這是一種標(biāo)準(zhǔn)的測量屏，其包括多個線段，根據(jù)這些線段構(gòu)成了光強(qiáng)分布的標(biāo)準(zhǔn)。此屏的作用是顯示機(jī)動車輛的前照明的條件。光軸穿過線H和V的交點，線H代表水平，為了避免使任何對面來的車輛眩目，低光束分布必須有亮/暗轉(zhuǎn)換，其中一定的最小照明量在低于線60的確定點達(dá)到，但是在線60以上的最小值不超過一個。亮/暗轉(zhuǎn)換基本是水平的，在右邊交通的情況下，線60在屏面15的右邊升高，如圖5所示。與線V鏡面對稱的像用于左邊交通。
在圖5左邊的氣體放電的圖象52a到52d通過箭頭連接到在投影屏上的相關(guān)投影位置53a到53d。
很明顯，反射體42的光學(xué)表面50的子午面相應(yīng)于光束的弧光的子午圖象，因此位于測量屏面上。類似地矢形面相應(yīng)于矢形圖象。為了實現(xiàn)帶有基本水平的亮/暗轉(zhuǎn)換的光束，因此，根據(jù)ECER8/R20/R98使用了基本水平的圖象53a，53b和53d。垂直的圖象53c獨占地用于前場照明。亮/暗轉(zhuǎn)換通過限定線(眩目)之上的最大亮度和線之下的最小亮度來給定。
側(cè)表面58b要比上和下區(qū)域58a大很多。前者對光強(qiáng)分布的影響因此較強(qiáng)。在所示的矩形反射體42中，區(qū)域58a的全部表面積不大于反射體42的大約四分之一。
圖5中所示的斷續(xù)線56成為透鏡30是活動的區(qū)域(區(qū)域58b，如圖5所示在燈10的側(cè)面處于第二位置)和透鏡30在第二位置不是活動的區(qū)域，即在燈10上下方的反射體表面58a，的邊界。如上面所解釋的，如同許多當(dāng)今使用的反射體，對于光強(qiáng)分布，在這里討論的反射體的側(cè)表面比上和下表面58a要重要許多。側(cè)面表面58b的形狀經(jīng)過準(zhǔn)確的計算，所以光源設(shè)置在焦點將導(dǎo)致至少近似對稱的高光束光強(qiáng)分布。而設(shè)置在相對焦點向前移動的第二位置的光源使氣體放電的水平圖象沿光強(qiáng)分布的基本水平的亮/暗轉(zhuǎn)換投影到測量屏。術(shù)語“焦點”實際上在這里并不準(zhǔn)確，在這里用于復(fù)雜形狀的反射體，雖然嚴(yán)格講起來，只能用于拋物線反射體。這些表面的形狀計算是基于各種情況下的氣體放電的確切位置。
在圖5所示的外燈泡的第二位置，其中透鏡30設(shè)置在右側(cè)和左側(cè)，當(dāng)從側(cè)面反射體區(qū)域58b看去時，氣體放電似乎處于移動的位置。在這個位置的氣體放電被反射體42的特別形狀表面偏轉(zhuǎn)以形成帶有明顯亮/暗轉(zhuǎn)換的光束，如圖5所示。作為對比，在燈上和下方的區(qū)域58a則被從實際位置的氣體放電所照亮。表面設(shè)計成可使氣體放電的垂直圖象用于前場照明(區(qū)域52c，投影區(qū)53c)。為用于前場照明的垂直投影32c進(jìn)行的光源移動對光強(qiáng)分布沒有很大的影響，取決于所示的反射體的形狀。
當(dāng)外燈泡20轉(zhuǎn)動到第一位置時(未顯示)，側(cè)面區(qū)域58b直接被氣體放電所照亮，不再需要通過透鏡30后才照亮。其決定性地改變了光強(qiáng)分布。現(xiàn)在，當(dāng)從表面58b看去時，位于焦點的氣體放電結(jié)合側(cè)反射體表面58b產(chǎn)生對稱分布的高光束，沒有在第二位置具有的水平亮/暗轉(zhuǎn)換。
因此，可通過在第一和第二位置之間調(diào)節(jié)外燈泡20，在兩個光束分布之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在這個示例中是在低光束和高光束分布之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
對本發(fā)明可以總結(jié)如下提出一種機(jī)動車輛的放電燈和車頭燈。設(shè)置了可在至少兩個位置之間移動的移動件，用于在不同光強(qiáng)分布之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其包括至少一個光學(xué)活動元件，最好是透鏡，能夠產(chǎn)生與實際位置偏移的氣體放電的圖象。在兩個不同光強(qiáng)分布之間的轉(zhuǎn)換可以通過移動件在車頭燈的兩個位置之間的移動進(jìn)行。使得氣體放電似乎被在反射體的各個區(qū)域進(jìn)行的轉(zhuǎn)換所移動，因此形成了不同的光強(qiáng)分布。移動件最好是放電燈的外燈泡，其上設(shè)置了可繞光軸轉(zhuǎn)動的兩個透鏡。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動車輛的放電燈，設(shè)置了產(chǎn)生氣體放電(17)的放電管(16)，其特征在于，在所述燈(10)上設(shè)置了至少一個移動件(20)；所述移動件包括至少一個設(shè)計成可產(chǎn)生所述氣體放電(17)圖象的光學(xué)活動元件(30)，所述氣體放電圖象相對所述氣體放電(17)實際位置移動；和所述移動件(20)在至少兩個位置之間移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，所述移動件(20)是由透明材料制成的圍繞所述放電管(16)的套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電燈，其特征在于，所述移動件是所述放電燈(10)的外燈泡(20)。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的放電燈，其特征在于，所述移動件能夠轉(zhuǎn)動；尤其是能夠繞光軸轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的放電燈，其特征在于，所述光學(xué)活動元件由至少一個透鏡(30)構(gòu)成。
6.一種機(jī)動車輛的車頭燈，設(shè)置了反射體(42)和設(shè)置在所述反射體(42)中用于產(chǎn)生氣體放電(17)的燈(10)，其特征在于，至少一個設(shè)置在所述燈(10)上的移動件(20)；所述移動件包括至少一個光學(xué)活動元件(30)，所述元件設(shè)計成可產(chǎn)生所述氣體放電(17)的圖象，所述圖象相對所述氣體放電(17)實際位置偏移；和所述移動件(20)可相對所述燈(10)和/或所述反射體(4 2)移動到至少兩個位置；其中，當(dāng)所述移動件(20)位于第一位置時，所述反射體(42)的至少一個區(qū)域(58a)被所述氣體放電(17)直接照亮；而當(dāng)所述移動件(20)處于第二位置時，所述反射體(42)的所述區(qū)域(58b)被由所述光學(xué)活動元件(30)產(chǎn)生的所述氣體放電(17)的圖象照亮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車頭燈，其特征在于，所述燈(10)根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項制造。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的車頭燈，其特征在于，當(dāng)所述移動件(20)處于第一位置時，設(shè)置在所述燈(10)上方或下方的所述反射體(52)的至少一個第一區(qū)域(58a)被所述光學(xué)活動元件(30)產(chǎn)生的所述氣體放電(17)的圖象照亮，所述反射體(42)的橫向于所述燈(10)的至少一個第二區(qū)域(58b)被所述氣體放電(17)直接照亮。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車頭燈，其特征在于，當(dāng)所述移動件(20)處于所述第二位置時，所述第一區(qū)域(58a)被所述氣體放電(17)直接照亮；而所述第二區(qū)域(58b)被所述光學(xué)活動元件(30)產(chǎn)生的氣體放電(17)的圖象照亮。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中任一項所述的車頭燈，其特征在于，所述移動件(20)處于所述第二位置時，產(chǎn)生帶有亮/暗轉(zhuǎn)換的光束，如近光束；和當(dāng)所述移動件(20)處于所述第一位置時，產(chǎn)生沒有亮/暗轉(zhuǎn)換的光束，如高光束。
全文摘要
提出一種機(jī)動車輛的放電燈和車頭燈。設(shè)置了可在至少兩個位置之間移動的移動件，用于在不同光強(qiáng)分布之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其包括至少一個光學(xué)活動元件，最好是透鏡，其能夠產(chǎn)生與實際位置偏移的氣體放電的圖象。在兩個不同光強(qiáng)分布之間的轉(zhuǎn)換可以通過移動件在車頭燈的兩個位置之間的移動進(jìn)行。使得氣體放電似乎被在反射體的各個區(qū)域進(jìn)行的轉(zhuǎn)換所移動，因此形成了不同的光強(qiáng)分布。移動件最好是放電燈的外燈泡，其上設(shè)置了可繞光軸轉(zhuǎn)動的兩個透鏡。
文檔編號F21Y101/00GK1405487SQ02127389
公開日2003年3月26日 申請日期2002年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月2日
發(fā)明者H·蒂斯勒一維蒂 申請人:皇家菲利浦電子有限公司