CN109469882A - 车灯总成 - Google Patents

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Abstract

一种车灯总成，包含一投射透镜、一光源阵列模块以及一远近光切换装置。光源阵列模块与投射透镜定义一光中心轴。远近光切换装置位于投射透镜与光源阵列模块之间。远近光切换装置包含一遮光罩、一遮光片以及一反光片。遮光片枢接于遮光罩上而能切换于第一位置或第二位置，遮光片于第一位置时定义一远光轮廓，遮光片于第二位置时定义一近光轮廓。反光片固定于遮光片上且位于投射透镜与遮光片之间。此车灯总成通过其反光片设计，使车头灯在不另增加光源阵列模块的发光强度下，达到光源的较佳利用，并符合法规测试规范。

Description

车灯总成
技术领域
本发明是关于一种照明设备，特别是关于一种车头灯。
背景技术
随着照明科技的发展，运输工具上所使用的灯具也成为其发展的一大重点。配合现今科技，由于发光二极管的问世，使得通过发光二极管所设计的灯具有高亮度、消耗功率低与稳定发光状态等优点，因此车用灯具的发光源已经从灯泡被置换为LED灯。然而，当车用灯具透过发光二极管灯提升照明效能的同时，车用灯具所提供的照明光的光型及强度可能也会受到影响。因此，如何能在提升照明效能的同时也符合安规的要求是每个厂家都需面对的问题。
发明内容
本发明提出一种创新的车灯总成，解决先前技术的问题。
于本发明的一实施例中，一种车灯总成包含一投射透镜、一光源阵列模块以及一远近光切换装置。光源阵列模块与投射透镜定义一光中心轴。远近光切换装置位于投射透镜与光源阵列模块之间。远近光切换装置包含一遮光罩、一遮光片以及一反光片。遮光片于第一位置时定义一远光轮廓，遮光片于第二位置时定义一近光轮廓，其中遮光片于第二位置时，投射透镜的集光焦点位于遮光片与光中心轴的交会点。
于本发明的一实施例中，遮光片于光中心轴左边的上缘高过于光中心轴右边的上缘。
于本发明的一实施例中，反光片的上缘不高于遮光片的上缘。
于本发明的一实施例中，反光片于光中心轴左边的上缘具有一凸出部。
于本发明的一实施例中，反光片的凸出部弯折朝向遮光片。
于本发明的一实施例中，反光片的光反射率大于50％。
于本发明的一实施例中，遮光片为一圆弧形。
于本发明的一实施例中，反光片具有一平面反射区朝向投射透镜。
于本发明的一实施例中，车灯总成还包含二反光侧板位于遮光片的二侧，且二反光侧板位于投射透镜与光源阵列模块之间。
于本发明的一实施例中，一种车灯总成包含一投射透镜、一光源阵列模块以及一光轮廓装置。光源阵列模块与投射透镜定义一光中心轴。光轮廓装置位于投射透镜与光源阵列模块之间。光轮廓装置包含一本体、一遮光弧以及一平面反射区。遮光弧位于本体的顶面，投射透镜的集光焦点位于遮光弧与光中心轴的交会点。平面反射区位于本体朝向投射透镜的一侧。
于本发明的一实施例中，遮光弧于光中心轴左边的上缘高过于光中心轴右边的上缘。
于本发明的一实施例中，平面反射区的上缘不高于遮光弧的上缘。
于本发明的一实施例中，平面反射区的光反射率大于50％。
于本发明的一实施例中，车灯总成还包含二反光侧板位于本体的顶面的二侧边。
综上所述，本发明的车灯总成通过其远近光切换装置或光轮廓装置的设计，使车头灯在不另增加光源阵列模块的发光强度下，增加平面反射区的设计，达到光源的较佳利用，并符合法规测试规范。此外，反光片的凸出部有阻光的效果，亦能达到法规中某特定测试点亮度上限的需求。
以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示依照本发明一实施例的一种车灯总成的爆炸图；
图2是绘示依照本发明一实施例的一种车灯总成移除投射透镜后立体图；
图3是绘示图2的车灯总成内远近光切换装置的侧视图；
图4是绘示图3远近光切换装置其中的遮光罩的侧视图；
图5是绘示图3远近光切换装置其中的遮光片与反光片的侧视图；
图6是绘示图5的遮光片与反光片的俯视图；
图7是绘示依照本发明另一实施例的一种车灯总成移除投射透镜后立体图；
图8是绘示图7的车灯总成内光轮廓装置的侧视图；
图9是绘示图8的光轮廓装置的俯视图；
图10是绘示车头灯光测试点的示意图；
图11是绘示依照本发明又一实施例的光轮廓装置的立体图；以及
图12是绘示依照本发明再一实施例的远近光切换装置的立体图。
【符号说明】
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附符号的说明如下：
100：车灯总成
102：投射透镜
104：透镜框体
106：远近光切换装置
106’：光轮廓装置
106”：光轮廓装置
106a：遮光罩
106b：遮光片
106c：反光片
106d：凸出部
106e：传动模块
106f：本体
107a：传动轴
107b：滑槽
107c：滑槽
107d：轴
108：透镜阵列
109：反光侧板
109a：反光面
110：二极管发光阵列
112：散热基座
112a：散热鳍片
114：风扇
AR：遮光弧
AX：光中心轴
F1：集光焦点
F2：集光焦点
LE：左边的上缘
RE：右边的上缘
FR：平面反射区
UE：上缘
TS：顶面
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。
于实施方式与权利要求书中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或复数个。
本发明的技术态样是一种车灯总成的结构，其可应用在各种车辆的头灯。以下将搭配图1～图10来说明车灯总成的具体实施方式。
请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的一种车灯总成100的爆炸图。车灯总成100包含以下等元件。光源阵列模块与投射透镜102定义一光中心轴(例如图3的光中心轴AX)。光源阵列模块包含透镜阵列108以及二极管发光阵列110，透镜阵列108组装于二极管发光阵列110的发光二极管上。远近光切换装置106位于投射透镜102与光源阵列模块之间。远近光切换装置106包含一遮光罩106a、一遮光片106b以及一反光片106c。反光片106c固定于遮光片106b上且位于投射透镜102与遮光片106b之间(请同时参照图3)。
透镜阵列108以及二极管发光阵列110安装于散热基座112内，并通过其散热鳍片112a散去光源阵列模块运作时的热量。风扇114用以加强主动散热，例如将以风扇114输出气流至散热鳍片112a，借以加强散热基座112的散热效率。
投射透镜102固定于透镜框体104内，再锁固于散热基座112，而将光源阵列模块与远近光切换装置106包覆于其内(请同时参照图2)。
请同时参照图2～图4，图2绘示依照本发明一实施例的一种车灯总成移除投射透镜后立体图；图3是绘示图2的车灯总成其中的远近光切换装置的侧视图；图4绘示图3远近光切换装置其中的遮光罩的侧视图。
透镜阵列108以及二极管发光阵列110安装于散热基座112内，且远近光切换装置106固定于散热基座112前方。远近光切换装置106的传动模块106e用以切换遮光片106b相对于遮光罩106a的位置。具体而言，遮光片106b以轴107d枢接于遮光罩106a，并通过传动模块106e控制切换位置。传动模块106e的传动轴107a连接至遮光罩106a的滑槽107b以及遮光片106b的滑槽107c。
当传动模块106e的传动轴107a移动至滑槽107b的右端时，遮光片106b位于第一位置，此时定义一远光轮廓。遮光片106b相对于遮光罩106a位于第一位置时，遮光片106b均低于遮光罩106a的上缘UE，故相当于遮光罩106a的上缘UE定义远光轮廓(请参照图4)。
当传动模块106e的传动轴107a移动至滑槽107b的左端时(即图2、图3绘示的状态)，遮光片106b相对于遮光罩106a位于第二位置，此时遮光片106b的上缘定义一远光轮廓。
请参照图3，遮光片106b相对于遮光罩106a位于第二位置。投射透镜102的光中心轴AX位于图中的位置，故遮光片106b于光中心轴AX左边的上缘LE高过于光中心轴AX右边的上缘RE。
请同时参照图5、图6，图5是绘示图3远近光切换装置其中的遮光片与反光片的侧视图；图6是绘示图5的遮光片与反光片的俯视图。
反光片106c固定于遮光片106b上，且反光片106c的上缘不高于遮光片106b的上缘。于一实施例中，反光片106c于光中心轴AX左边的上缘具有一凸出部106d。凸出部106d的上缘可略高于遮光片106b的上缘或不高于遮光片106b的上缘。
反光片106c可以例如是一金属材质的反光片，具有光反射率大于50％的性质，但并不以此为限。此外，反光片106c可具有一平面反射区FR朝向投射透镜102。
请参照图6，遮光片106b于第二位置时，投射透镜102的集光焦点F1位于遮光片106b与光中心轴AX的交会点。于一实施例中，遮光片106b的部份为一圆弧形，其凹面朝向投射透镜102。反光片106c的平面反射区FR位于遮光片106b的凹面区内。于一实施例中，反光片106c的凸出部106d弯折朝向遮光片106b。凸出部106d位于平面反射区FR的上缘，且位于光中心轴AX的左边。
请参照图7，其绘示依照本发明另一实施例的一种车灯总成移除投射透镜后立体图。此实施例车灯总成仅用以作为近光用的车头灯。因此，将前述的远近光切换装置106改为光轮廓装置106’。
请同时参照图7～图9，图8是绘示图7的车灯总成内光轮廓装置的侧视图；图9是绘示图8的光轮廓装置的俯视图。
光轮廓装置106’位于投射透镜102与光源阵列模块之间。光轮廓装置106’包含一本体106f、一遮光弧AR以及一平面反射区FR。光源阵列模块与投射透镜102定义一光中心轴AX(请同时参照图1)。遮光弧AR位于本体106f的顶面，且平面反射区FR位于本体106f朝向投射透镜102的一侧。
请参照图8，遮光弧AR于光中心轴AX左边的上缘LE高过于光中心轴AX右边的上缘RE。此外，平面反射区FR的上缘不高于遮光弧AR的上缘。于一实施例中，平面反射区FR的光反射率大于50％，但并不以此为限。
请参照图9，遮光弧AR为一圆弧形，其凹面朝向投射透镜102(请同时参照图1)。投射透镜102的集光焦点F2位于遮光弧AR与光中心轴AX的交会点。从光轮廓装置106’的俯视角，平面反射区FR位于遮光弧AR的凹面区内。
请参照图10，其绘示欧盟的ECE R112近光灯法规测试点，上述远近光切换装置106与光轮廓装置106’的诸多设计大多为了符合此近光灯法规测试点的测试规范，以下具体说明。图10绘示完整复制欧盟ECE R112近光灯法规测试点符号，在“符号说明”中不另说明，但以下仅陈述和本发明相关的区域或点，未使用的符号并非漏说明，于此先予叙明。
于一实施例中，“遮光片或光轮廓装置于光中心轴左边的上缘高于光中心轴右边的上缘”的设计是为了符合区域Zone III下缘的轮廓(此轮廓是为了避免强光照射左侧的驾驶)。因光源阵列模块所发射的光型经过投射透镜102的投射后，光型会左右相反、上下颠倒，故区域Zone III下缘的轮廓和遮光片或光轮廓装置的上缘的轮廓之间的关系也会左右相反、上下颠倒。
于一实施例中，上述“平面反射区FR”的设计是为了加强区域Zone III内的测试点1～6的亮度。因光源阵列模块所发射的光线，经投射透镜102折射后，仍有部分光线会被反射，而“平面反射区FR”会将光线再次反射回投射透镜102。同前述的原理，因光型经过投射透镜102的投射后，光型会左右相反、上下颠倒，故能增加区域Zone III内的测试点1～6的亮度。此设计有利于在不另增加光源阵列模块的发光强度，而以“平面反射区FR”的设计，达到光源的较佳利用，并符合测试规范。
于一实施例中，反光片106c于光中心轴AX左边的上缘具有一凸出部106d(请参照图6)，凸出部106d的设计用以降低ECE R112法规中点75L及点50L的亮度且维持近光灯光型的完整性。凸出部106d虽是反光片106c的一部分，但其已弯折朝向遮光片106b，故其反射光并不具有太多增亮效果，而是用来阻光的用，故能降低点75L及点50L的亮度。
请参照图11，其绘示依照本发明又一实施例的光轮廓装置的立体图。本实施例的光轮廓装置106”与前述光轮廓装置106’的差异在于增加二反光侧板109。反光侧板109位于光轮廓装置的本体106f的顶面TS的二侧边。二反光侧板109的反光面109a彼此相对。反光侧板109的目的为增加照明系统的光型宽度分布的组件设计，其反光面109a作为的光回收器光学面，可为平面、斜面与多重曲率面型(抛物面、弧面、自由曲面)，反光面109a上亦可增加结构提升光型的线性度。增加二反光侧板109至少能提高5％以上的光学利用率，并有效的提高光型照明的宽度。
请参照图12，其绘示依照本发明再一实施例的远近光切换装置的立体图。本实施例的远近光切换装置106与前述图1-6的远近光切换装置的差异在于增加二反光侧板109。二反光侧板109位于遮光片106b的二侧，且二反光侧板109亦位于前述的投射透镜102与光源阵列模块之间。二反光侧板109的反光面109a彼此相对。反光侧板109的目的为增加照明系统的光型宽度分布的组件设计，其反光面109a作为的光回收器光学面，可为平面、斜面与多重曲率面型(抛物面、弧面、自由曲面)，反光面109a上亦可增加结构提升光型的线性度。增加二反光侧板109至少能提高5％以上的光学利用率，并有效的提高光型照明的宽度。
综上所述，本发明的车灯总成通过其远近光切换装置或光轮廓装置的设计，使车头灯在不另增加光源阵列模块的发光强度下，增加平面反射区的设计，达到光源的较佳利用，并符合法规测试规范。此外，反光片的凸出部有阻光的效果，亦能达到法规中某特定测试点亮度上限的需求。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，于不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (14)

1.一种车灯总成，其特征在于，包含：
一投射透镜；
一光源阵列模块，该光源阵列模块与该投射透镜定义一光中心轴；以及
一远近光切换装置，位于该投射透镜与该光源阵列模块之间，该远近光切换装置包含：一遮光罩；一遮光片，枢接于该遮光罩上而能切换于第一位置或第二位置，该遮光片于该第一位置时定义一远光轮廓，该遮光片于该第二位置时定义一近光轮廓，其中该遮光片于该第二位置时，该投射透镜的集光焦点位于该遮光片与该光中心轴的交会点；以及一反光片，固定于该遮光片上且位于该投射透镜与该遮光片之间。
2.根据权利要求1所述的车灯总成，其特征在于，该遮光片于该光中心轴左边的上缘高过于该光中心轴右边的上缘。
3.根据权利要求2所述的车灯总成，其特征在于，该反光片的上缘不高于该遮光片的上缘。
4.根据权利要求3所述的车灯总成，其特征在于，该反光片于该光中心轴左边的上缘具有一凸出部。
5.根据权利要求4所述的车灯总成，其特征在于，该反光片的该凸出部弯折朝向该遮光片。
6.根据权利要求1所述的车灯总成，其特征在于，该反光片的光反射率大于50％。
7.根据权利要求1所述的车灯总成，其特征在于，该遮光片为一圆弧形。
8.根据权利要求1所述的车灯总成，其特征在于，该反光片具有一平面反射区朝向该投射透镜。
9.根据权利要求1所述的车灯总成，其特征在于，还包含二反光侧板位于该遮光片的二侧，且该二反光侧板位于该投射透镜与该光源阵列模块之间。
10.一种车灯总成，其特征在于，包含：
一投射透镜；
一光源阵列模块，该光源阵列模块与该投射透镜定义一光中心轴；以及
一光轮廓装置，位于该投射透镜与该光源阵列之间，该光轮廓装置包含：一本体；一遮光弧，位于该本体的顶面，该投射透镜的集光焦点位于该遮光弧与该光中心轴的交会点；以及一平面反射区，位于该本体朝向该投射透镜的一侧。
11.根据权利要求10所述的车灯总成，其特征在于，该遮光弧于该光中心轴左边的上缘高过于该光中心轴右边的上缘。
12.根据权利要求11所述的车灯总成，其特征在于，该平面反射区的上缘不高于该遮光弧的上缘。
13.根据权利要求10所述的车灯总成，其特征在于，该平面反射区的光反射率大于50％。
14.根据权利要求10所述的车灯总成，其特征在于，还包含二反光侧板位于该本体的顶面的二侧边。
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