[发明专利]双光路形成型投射光学系统、投射前照灯和车辆

说明书

一种双光路形成型投射光学系统、投射前照灯以及车辆，双光路形成型投射光学系统可包括：反射器，该反射器允许从光源产生的光形成为反射至向上引导的向上路径的下部反射光以及反射至向下引导的向下路径的上部反射光；棱镜透镜，该棱镜透镜允许上部反射光发射为棱镜近光束，在棱镜近光束中向下路径改变为向上路径，并且允许棱镜近光束通过改变上部反射光的入射角而改变为棱镜远光束；以及非球面透镜，该非球面透镜用于通过允许棱镜近光束被添加至下部反射光而生成近光束，并且通过允许棱镜远光束被添加至下部反射光而生成远光束。

相关申请的交叉引证

本申请要求于2016年5月13日提交的韩国专利申请第10-2016-0058828号的优先权，通过引证将其全部内容结合于此以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种投射前照灯，并且更具体地，涉及一种能够使用已由于遮光板的阻挡而被丢弃的光的双光路形成型投射光学系统以及应用该投射光学系统的投射前照灯和车辆。

背景技术

通常，车辆前照灯使用安装在具有薄的厚度的半球形反射器的中心的光源作为光源，并且该车辆前照灯以这样的方式配置，即，照射光源的方向通过由驾驶员对开关的操纵而被调节至远光束状况或近光束状况。

这种前照灯中的投射前照灯采用投射光学系统，在该投射光学系统中，灯本身构成为单元。

作为实例，投射前照灯包括：光源；反射器，该反射器形成椭圆反射面，在该椭圆反射面上，光源的灯丝形成为第一焦点，并且来自光源的光被反射；投射支架，该投射支架在通过遮光板阻挡光的一部分的同时，形成第二焦点；非球面透镜，该非球面透镜允许光穿过其中透射；以及灯透镜(或外透镜)，该灯透镜允许光穿过其中透射并且随后照亮道路表面。在这种情况下，一组光源、反射器、投射支架以及非球面透镜被称为投射光学系统。具体地，作为用于阻挡反射器的上部的光源的截止部件的遮光板是用于满足要求光源应被照射在近光束区域内的法律法规的必备部件。

因此，根据投射前照灯，在位于反射器的椭圆反射面的第一焦平面的光源中生成的光在椭圆反射面上反射，反射的光穿过第二焦点并且通过非球面透镜透射，并且随后，通过非球面透镜透射的光通过灯透镜照射至前方道路表面。然而，应用于投射前照灯的投射光学系统以低发光效率的方式实现，并且因此大量光未被使用。

从投射光学系统的效率的以下计算公式中，可看出低发光效率。

投射光学系统的效率(％)＝灯透镜的透射率×非球面透镜的透射率×遮光板的效率×反射器的反射率×(反射器的有效立体角(solid angle)/光源的有效立体角)

在透镜的透射率表示透射因子时，遮光板的效率表示阻挡因子，并且反射镜的反射率表示反射因子。

例如，如果光源的有效立体角为12.56球面度(sr)，反射器的有效立体角为9.93球面度，反射器的反射率为85％，遮光板的效率为60％，非球面透镜的透射率为85％，并且灯透镜的透射率为88％，则投射光学系统的效率(％)如下：

0.3016＝0.88×0.85×0.6×0.85×(9.93/12.56)

其中，符号“×”是乘号。

从其可看出，为了改进30.2％的低发光效率，透射因子、阻挡因子以及反射因子中的所有或每一个都必须提高。然而，透射率和反射率的提高是非常困难的技术。此外，由于需要遮光板阻挡在反射器上反射的并且向下引导的上部反射光以满足相关法律法规，所以由于相关法律法规的限制，通过上部反射光不被阻挡的方式提高遮光板必然困难。

因此，在具有30.2％的低发光效率的投射光学系统应用作为投射前照灯的车辆中，近光束的光量必然低，并且进一步具有这种低光量的近光束使得难以满足驾驶员(其希望确保较亮的前方视野)在夜晚驾驶时的需求。