CN106555959A - 双透镜远近灯切换车灯 - Google Patents

Abstract

一种双透镜远近灯切换车灯，包含：一灯座、一安装在该灯座上的发光单元、一第一透镜，以及一第二透镜。该第一透镜位于该发光单元前侧。该第二透镜可改变位置地安装在该第一透镜前侧，并可在一近灯位置与一远灯位置间切换。当该第二透镜位于该近灯位置时，该发光单元的光线通过该第一透镜而投射出一近灯光形；当该第二透镜位于该远灯位置时，光线依序通过该第一透镜与该第二透镜而投射出一远灯光形。通过改变该第二透镜的位置可以切换远灯与近灯，本发明可减少空间使用、减少使用高功率LED，从而降低车灯整体装置体积与成本。

Description

双透镜远近灯切换车灯

技术领域

本发明涉及一种车灯，特别是涉及一种具有远灯与近灯切换功能的车灯。

背景技术

投射式头灯(Poly-Ellipsoid Headlamp System,PES)主要包含一光源、一反射镜、一遮光板，及一透镜，传统以卤素灯泡作为光源的头灯，是通过该遮光板的移动达到远灯与近灯切换功能。但在以发光二极管(LED)为光源的头灯中，由于LED的指向性光源特性，造成以遮光板进行光学切换时，实际上其头灯光形调整不易，光线使用率及光形调整难以达到最佳化，故通过遮光板来切换LED头灯的远、近灯，此作法并不适当。目前LED头灯的主流设计，是将远灯与近灯采用分开的LED模组，每一模组具有数个阵列式排列的LED，不同模组分别用于投射远灯、近灯或其他功能的光形。虽然此种结构可使头灯兼具远灯与近灯功能，但因远灯与近灯需要不同的LED模组投射产生，导致头灯的LED数量多、元件数量增加、成本高，且头灯内的可安装空间必须加大，造成体积大的缺失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减少空间使用、降低装置体积与成本的双透镜远近灯切换车灯。

本发明双透镜远近灯切换车灯，包含：一个具有一个朝前的安装面的灯座、一个发光单元、一个第一透镜，以及一个第二透镜。该发光单元安装在该安装面，并包括至少一个朝前发光的发光二极管；该第一透镜固定地安装在该灯座上并位于该发光单元前侧，该第二透镜能改变位置地安装在该第一透镜前侧，并能在一个近灯位置与一个远灯位置间切换；当该第二透镜位于该近灯位置时，该发光二极管的光线通过该第一透镜而投射出一个近灯光形；当该第二透镜位于该远灯位置时，该第二透镜位于该第一透镜前侧，且该发光二极管的光线依序通过该第一透镜与该第二透镜而投射出一个远灯光形。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，该第一透镜包括一个第一透镜部，以及二个分别连接于该第一透镜部的上方与下方的收光透镜部。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，该第一透镜部为一个凸透镜，并具有一个朝向该发光二极管的第一入光面，以及一个相反于该第一入光面并且朝前的第一出光面，该第一出光面由左右两侧往中央逐渐朝前弧突，且由上下两侧往中央也逐渐朝前弧突。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，所述收光透镜部分别具有一个由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的收光出光面。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，所述收光透镜部都还具有一个辅助入光面，所述辅助入光面分别自该第一入光面顶缘与底缘朝后水平延伸。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，所述收光透镜部都还具有一个端面，所述端面分别自所述收光出光面顶缘与底缘朝所述辅助入光面后端斜向延伸并连接。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，该第二透镜包括一个第二透镜部，该第二透镜部具有一个朝后且为平面的第二入光面，以及一个朝前且由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的第二出光面。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，该第二透镜是能上下枢转地安装在该第一透镜前侧，并且还包括二个分别连接在该第二透镜部的左右两侧且枢接于该第一透镜的左右两侧的侧透镜部。

本发明所述双透镜远近灯切换车灯，该第二透镜包括一个第二透镜部，该第二透镜部具有一个朝前且由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的第二出光面，该第二透镜位于该近灯位置时，该发光二极管的部分光线会通过该第二透镜部的底部区域而朝前射出。

本发明的有益效果在于：通过设置该第一透镜与该第二透镜的双透镜设计，再搭配改变该第二透镜的位置可以切换远灯与近灯。本发明可减少空间使用、减少使用高功率LED，从而降低车灯整体装置体积与成本。

附图说明

图1是本发明双透镜远近灯切换车灯的一实施例的一立体分解图；

图2是该实施例的一侧视剖视图，同时显示一第二透镜位于一近灯位置，图中以箭头示意该实施例投射出近灯光形时的光行进路线；

图3是该实施例的一侧视剖视图，同时显示该第二透镜位于一远灯位置，图中以箭头示意该实施例投射出远灯光形时的光行进路线；

图4是该实施例的一俯视剖视图，图中该第二透镜位于该近灯位置，同时显示该实施例投射出近灯光形时的光行进路线；

图5是该实施例的一俯视剖视图，图中该第二透镜位于该远灯位置，同时显示该实施例投射出远灯光形时的光行进路线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1、2、3，本发明双透镜远近灯切换车灯的一实施例包含：一灯座1、一发光单元2、一第一透镜3，以及一第二透镜4。该灯座1、该发光单元2、该第一透镜3与该第二透镜4沿一光轴L排列。

该灯座1包括一朝前且由上往下延伸呈平面状的安装面11。

该发光单元2安装在该灯座1上，并包括一设置在该安装面11上的电路板21，以及二左右设置于该电路板21上并且朝前发光的发光二极管(LED)22。本发明实施时该发光单元2也可以只包括一发光二极管22。

该第一透镜3固定地安装在该灯座1上，并位于该发光单元2前侧。该第一透镜3为一体成型，并包括一位于中央的第一透镜部31、二分别连接于该第一透镜部31的上方与下方的收光透镜部32，以及二分别连接于该第一透镜部31与所述收光透镜部32的左右两侧的固定部33。

其中，该第一透镜部31为一凸透镜，并具有一朝向所述发光二极管22的第一入光面311，以及一相反于该第一入光面311且朝前的第一出光面312。该第一入光面311由左右两侧往中央逐渐朝前弧突。该第一出光面312由左右两侧往中央逐渐朝前弧突，且由上下两侧往中央也逐渐朝前弧突。该第一透镜部31的凸透镜结构，具有聚集光线、提高亮度的效果。所述收光透镜部32分别具有一由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的收光出光面321。所述收光透镜部32都还具有一端面322与一辅助入光面323。所述辅助入光面323分别自该第一入光面312顶缘与底缘朝后水平延伸。所述端面322分别自所述收光出光面321顶缘与底缘朝所述辅助入光面323后端斜向延伸并连接。因此，上方的该端面322由前往后逐渐朝下斜伸，下方的该端面322由前往后逐渐朝上斜伸。所述固定部33分别通过一螺丝331锁固在该灯座1上。

该第二透镜4是可上下枢转而可改变位置地安装在该第一透镜3前侧，并可在一如图2的近灯位置与一如图3的远灯位置间切换。该第二透镜4为一体成型，并包括一个能供所述发光二极管22的光线通过的第二透镜部41，以及二分别一体地连接在该第二透镜部41的左右两侧的侧透镜部42。

参阅图1、3、5，接着以该第二透镜4位于该远灯位置来说明该第二透镜4的细部构造。该第二透镜部41具有一朝后的第二入光面411、一朝前且由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的第二出光面412、一连接于该第二入光面411与该第二出光面412顶缘且大致为平面的顶面413，以及一连接于该第二入光面411与该第二出光面412底缘且大致为平面的底面414。较佳地，该第二入光面411可设计成平面，以达到最佳的透镜聚光效果，因为该第二入光面411若设计成往前弧突的曲面，会略微产生光发散作用，不利于聚光；而若设计成往后弧突的曲面，易造成经由该第一透镜3射向该第二入光面411的光线发生全反射，进而降低该第二透镜4的入光量。该第二透镜部41的上述设计使其为一凸透镜结构，具有聚集光线、提高亮度的效果。所述侧透镜部42分别通过一螺丝421而分别可枢转地与该第一透镜3的所述固定部33结合。需要说明的是，本发明可设有一图未示的驱动单元来控制带动该第二透镜4上下枢转。但由于如何驱动一元件上下枢转在机械结构中为已知技术，而且其枢转驱动方式非本发明改良重点，故不再说明。

参阅图1、2、4，本发明使用时，当该第二透镜4位于该近灯位置，该第二透镜部41大致上位于该第一透镜3与所述发光二极管22上方，此时该第二透镜部41未位于该光轴L上。所述发光二极管22的光线朝前射出，并受到该第一透镜3的光学作用导引而形成一符合法规的近灯光形，并因此会于照射平面上形成一明暗截止线。其中，所述发光二极管22的大部分光线会通过该第一透镜部31并向前射出，而所述发光二极管22上方与下方的光线，则分别经由所述辅助入光面323进入所述收光透镜部32，并分别受到所述端面322朝前反射，且由所述收光透镜部32的收光出光面321向前射出，如此可达到聚光作用。因此本实施例设置所述收光透镜部32，可将原本较不易被利用的上方与下方光线集中使用，可提升光线利用率与车灯亮度。但本发明不以设置所述收光透镜部32为绝对必要。

值得一提的是，本实施例该第二透镜4位于该近灯位置时，该第二透镜部41的底部可局部遮挡于该第一透镜3前侧，此设计的目的在于，使每一发光二极管22发出的部分光线A(如图2)会通过该第二透镜部41的底部区域而朝前射出，通过此区域的光线可照射到明暗截止线附近的区域，如此可略微补强明暗截止线上方暗区的光线。但于实施时，本发明也可以只投射出单纯的近灯，不以补强暗区光线为必要，此时该第二透镜部41可枢转到更上方的位置。

当要切换成投射远灯时，可驱动该第二透镜4向下枢转移动至图3的该远灯位置。参阅图1、3、5，在该远灯位置时，该第二透镜4位于该第一透镜3前侧，且该第二入光面411朝向该第一透镜3。所述发光二极管22的光线依序通过该第一透镜3与该第二透镜4而投射出一远灯光形。其中，发光二极管22的光线通过该第一透镜3后，再由该第二透镜4的第二入光面411进入该第二透镜部41，通过该第二透镜部41的结构外形、位置、该第二入光面411的延伸方向与形状，以及该第二出光面412的延伸方向与形状等等的配合，使投射出的光形位置相对于近灯略微提高，并使明暗截止线模糊化，同时提升明暗截止线上方的亮度，故光线经由该第一透镜3与该第二透镜4后，可投射出符合法规的远灯光形。

当要再切换成近灯时，只要驱动该第二透镜4向上枢转至图2的该近灯位置，就可投射出近灯光形。

综上所述，本发明使用该第一透镜3与第二透镜4，为一种双透镜设计，再搭配改变该第二透镜4的位置来切换远灯与近灯，当该第二透镜4位于所述发光二极管22与该第一透镜3前侧时，所述发光二极管22的光线可通过该第一透镜3后再通过该第二透镜4，以投射出远灯光形；当该第二透镜4移动至不再正对于该第一透镜3前侧的位置时，所述发光二极管22的光线主要是通过该第一透镜3，如此可投射出近灯光形。相对于以往采用两个LED模组来分别产生远灯与近灯的车灯，本发明可减少空间使用、减少使用高功率LED，从而降低车灯整体装置体积与成本。举例来说，机车头灯部位的可安装空间不大，而本发明此种体积小、轻巧的车灯就可适用于机车头灯上。

补充说明的是，由于本发明的主要精神是通过改变该第二透镜4位置来控制远、近灯切换，至于该第二透镜4如何移动切换位置并非本发明的重点。故于实施时，该第二透镜4也可以设计为左右移动或上下移动，以使该第二透镜部41可在该第一透镜3前侧以及不在该第一透镜3前侧的位置间切换，如此也可以达到远、近灯切换目的。此外，本发明的所述发光二极管22的光线是直接朝前射向该第一透镜3，而非利用任何反射镜进行反射以将光线朝前射出，故本发明与一般具有反射镜的投射式头灯(简称PES)不相同。

Claims (9)

1.一种双透镜远近灯切换车灯，包含：一个具有一个朝前的安装面的灯座，其特征在于，该双透镜远近灯切换车灯还包含一个发光单元、一个第一透镜，以及一个第二透镜，该发光单元安装在该安装面，并包括至少一个朝前发光的发光二极管；该第一透镜固定地安装在该灯座上并位于该发光单元前侧，该第二透镜能改变位置地安装在该第一透镜前侧，并能在一个近灯位置与一个远灯位置间切换；当该第二透镜位于该近灯位置时，该发光二极管的光线通过该第一透镜而投射出一个近灯光形；当该第二透镜位于该远灯位置时，该第二透镜位于该第一透镜前侧，且该发光二极管的光线依序通过该第一透镜与该第二透镜而投射出一个远灯光形。

2.如权利要求1所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：该第一透镜包括一个第一透镜部，以及二个分别连接于该第一透镜部的上方与下方的收光透镜部。

3.如权利要求2所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：该第一透镜部为一个凸透镜，并具有一个朝向该发光二极管的第一入光面，以及一个相反于该第一入光面并且朝前的第一出光面，该第一出光面由左右两侧往中央逐渐朝前弧突，且由上下两侧往中央也逐渐朝前弧突。

4.如权利要求3所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：所述收光透镜部分别具有一个由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的收光出光面。

5.如权利要求4所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：所述收光透镜部都还具有一个辅助入光面，所述辅助入光面分别自该第一入光面顶缘与底缘朝后水平延伸。

6.如权利要求5所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：所述收光透镜部都还具有一个端面，所述端面分别自所述收光出光面顶缘与底缘朝所述辅助入光面后端斜向延伸并连接。

7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：该第二透镜包括一个第二透镜部，该第二透镜部具有一个朝后且为平面的第二入光面，以及一个朝前且由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的第二出光面。

8.如权利要求7所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：该第二透镜是能上下枢转地安装在该第一透镜前侧，并且还包括二个分别连接在该第二透镜部的左右两侧且枢接于该第一透镜的左右两侧的侧透镜部。

9.如权利要求1至6中任一项所述的双透镜远近灯切换车灯，其特征在于：该第二透镜包括一个第二透镜部，该第二透镜部具有一个朝前且由左右两侧往中央逐渐朝前弧突的第二出光面，该第二透镜位于该近灯位置时，该发光二极管的部分光线会通过该第二透镜部的底部区域而朝前射出。