CN111853702B - 投射式头灯 - Google Patents

Abstract

一种投射式头灯，包含反射镜、遮光板、反射件、透镜，及发光单元。该反射镜包括第一反射面。该遮光板位于该反射镜内，并包括朝后的第二反射面。该反射件位于该遮光板后方，并包括朝前的第三反射面。该发光单元位于该遮光板后方，该发光单元发出的部分光线能被该反射镜的第一反射面朝该遮光板的第二反射面反射，再被该第二反射面朝该反射件的第三反射面反射，再被该第三反射面朝前且朝上反射并通过该透镜向前射出。通过第一反射面、第二反射面与第三反射面搭配来补强暗区光线，补光效果佳，且方便因应灯壳种类作光学调整。

Description

投射式头灯

技术领域

本发明涉及一种头灯，特别是涉及一种投射式头灯。

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。以发光二极管(LED)作为光源的投射式头灯，可以采用电控方式移动该遮光板，另外也可以采用静态、不移动的遮光板。静态遮光板主要是通过其结构具有适当设计，搭配远灯光源、近灯光源切换来投射出所需要的远灯或近灯光形。一般而言，明暗截止线上方为光线较不足的区域，称为暗区，暗区的光线强度也必须达到一定的基本亮度，才能符合法规，况且若暗区光线不足时，就容易造成危险，例如当驾驶人于夜间行车时，将无法清楚辨识路上设置位置较高的交通标志，造成危险。

而目前用来补暗区光线的投射式头灯，大部分是经由反射镜与遮光板将光源的光线进行两次反射后，往前通过该透镜而投射到暗区。虽然可以达到补暗区光线的功能，但实务上发现，因头灯还会安装在一灯壳中而构成一头灯模块，再将整个头灯模块安装于车体上，目前为了追求造形多变、美观等考量，该灯壳壳壁会有许多弯折或较大的立体起伏结构。而前述投射式头灯应用于以往壳壁较平顺的灯壳中，补暗区光线效果佳，但应用于立体起伏结构较多的灯壳时，此种灯壳会导致部分光线往非预定的方向偏折，头灯投射出的整体光形遭破坏，补暗区光线效果变差。为了改善此问题，有一种作法是将反射镜与遮光板的设置位置、方位角度、结构作改良，借此先微调头灯中的光线路径，但实务上发现困难度高。因此本案申请人研究开发另一种头灯，无论是应用于何种结构的灯壳中，都可维持良好的补暗区光线效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服背景技术的缺点的投射式头灯。

本发明的投射式头灯，包含一反射镜、一遮光板、一反射件、一位于该反射镜与该遮光板前方的透镜，及一发光单元。

该反射镜界定出一安装空间，并包括一第一反射面。该遮光板位于该安装空间，并包括一朝后的第二反射面。该反射件位于该安装空间且位于该遮光板后方，并包括一朝前的第三反射面。该发光单元位于该安装空间且位于该遮光板后方，该发光单元发出的部分光线能被该反射镜的第一反射面朝该遮光板的第二反射面反射，光线再被该第二反射面朝该反射件的第三反射面反射，接着光线再被该第三反射面朝前且朝上反射并通过该透镜向前射出。

本发明的投射式头灯，还包含一散热件，该散热件包括一伸入该安装空间的基板，以及数个连接该基板的散热鳍片，该反射件一体连接于该基板前侧。

本发明的投射式头灯，该反射件的第三反射面是利用真空镀膜方式形成于该基板上。

本发明的投射式头灯，该遮光板的第二反射面形成有数个左右排列，并能将光线左右向扩散的扩散面部。

本发明的投射式头灯，该反射件的第三反射面形成有数个左右排列，并能将光线左右向扩散的扩散结构。

本发明的投射式头灯，该反射件的第三反射面形成有数个左右排列，并能将光线左右向扩散的扩散结构，所述扩散结构的表面为朝前弧弯或朝后弧弯，所述扩散面部的表面为朝前弧弯或朝后弧弯。

本发明的投射式头灯，该透镜为一凸透镜，该透镜的一焦点位于该透镜后方，该遮光板的位置位于该焦点后方。

本发明的投射式头灯，该反射镜包括一上镜部，及一与该上镜部配合界定出该安装空间的下镜部，该第一反射面具有一形成于该上镜部的上反射面部，及一形成于该下镜部的下反射面部，该发光单元包括一朝向该上镜部的第一发光件，及一朝向该下镜部的第二发光件，该第一发光件朝上发光且部分光线被该上反射面部朝该第二反射面反射，该第二发光件朝下发光且部分光线被该下反射面部反射，再被该遮光板反射后，朝该透镜射出。

本发明的有益效果在于：通过第一反射面、第二反射面与第三反射面，总共三个反射面搭配来补强暗区光线，补光效果佳、应用上较灵活，方便因应灯壳种类作光学调整。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一立体图，说明本发明投射式头灯的一第一实施例与一灯壳；

图2是该第一实施例的一立体分解图；

图3是该第一实施例的一组合剖视图；

图4是一类似图3的组合剖视图，说明该第一实施例投射出近灯光形时的光线路径；

图5是一类似图3的组合剖视图，说明该第一实施例补强暗区光线的光线路径，以及一第二发光件的光线路径；

图6是一后视角度的立体图，说明该第一实施例的一遮光板的另一种态样；

图7是一立体图，说明本发明投射式头灯的一第二实施例的一反射件与该遮光板；

图8是一立体图，说明本发明投射式头灯的一第三实施例的该反射件与该遮光板。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1、2、3，本发明投射式头灯的一第一实施例，适用于安装在一灯壳1中，该灯壳1包括一壳壁11，以及一安装在该壳壁11中并能供该投射式头灯的光线向前射出的透光壁12。该壳壁11具有数个转折部位111，使该灯壳1呈现立体造形。本第一实施例的投射式头灯包含一反射镜2、一遮光板3、一散热件4、一反射件5、一透镜6，及一发光单元7。

该反射镜2包括一上镜部21、一与该上镜部21配合界定出一安装空间20的下镜部22，以及一由该上镜部21与该下镜部22共同形成的第一反射面23。该第一反射面23具有一形成于该上镜部21的上反射面部231，及一形成于该下镜部22的下反射面部232。该下反射面部232与该上反射面部231较佳地为椭圆反射面。

该遮光板3位于该安装空间20，其厚度由后往前逐渐变薄。该遮光板3包括一朝后的第二反射面31、一自该第二反射面31顶缘向前延伸的顶面32，以及一朝下且自该第二反射面31底缘向前且逐渐向上斜伸的底面33。本第一实施例的遮光板3与该透镜6可以组装结合成一模块，但于实施时不限于此，该遮光板3不以与该透镜6结合为必要。

该散热件4包括一伸入该安装空间20且位于该上镜部21与该下镜部22间的基板41，以及数个自该基板41朝后延伸的散热鳍片42。

该反射件5位于该安装空间20且位于该遮光板3后方，并包括一朝前的第三反射面51，该第三反射面51形成有数个左右排列，并能将被该第三反射面51反射的光线左右向扩散的扩散结构511，通过扩散结构511来扩散光、调整光形，能增加头灯的左右方向照射范围。本第一实施例的每一扩散结构511的表面为朝后弧弯。具体而言，本实施例的反射件5一体连接于该基板41前侧，因此与该散热件4结合构成一元件。该反射件5的第三反射面51可利用真空镀膜方式，将具有反射功能的薄膜形成于该基板41前表面，以达成反射件5与散热件4连结成一体的设计。通过将反射件5形成于头灯中原本就有的散热件4上，使散热件4用于散热的同时，还兼具反射功能。

该透镜6位于该反射镜2与该遮光板3前方。该透镜6为一凸透镜。该发光单元7位于该安装空间20且位于该遮光板3后方，并包括一朝向该上镜部21的第一发光件71，及一朝向该下镜部22的第二发光件72。

参阅图4，本发明使用时，该第一发光件71发出的部分光线(如图4的光线路径A)受到该第一反射面23的上反射面部231朝斜前下方反射，并通过该透镜6向前射出；部分光线(如图4的光线路径B)被该上反射面部231朝该遮光板3的顶面32反射，并通过透镜6向前射出，借此搭配投射出符合法规的近灯光形。

参阅图5，另一方面，该第二发光件72发出的部分光线(如图5的光线路径C)受到该下反射面部232朝斜前上方反射，再被该遮光板3的底面33反射后，通过该透镜6向前射出。此部分的光线主要是投射到明暗截止线上方的位置。参阅图4、5，因此，通过第二发光件72与第一发光件71同时发光配合所形成的光形，也就是光线路径A、B与C搭配产生的效果，可投射出符合法规的远灯光形。总结来说，当要使用远灯时，该第二发光件72与该第一发光件71都要点亮；当要使用近灯时(图4)，只要点亮该第一发光件71。

值得一提的是，该第一发光件71发出的部分光线(如图5的光线路径D)能被该第一反射面23的上反射面部231朝该遮光板3的第二反射面31反射，光线再被该第二反射面31朝该反射件5的第三反射面51反射，接着光线再被该第三反射面51朝前且朝上反射并通过该透镜6向前射出。此部分的光线可投射到明暗截止线(cut-off line)上方的区域(称为暗区)，进而补强暗区光线，可提升头灯照射亮度与行车安全。

因此，本发明用于补强暗区的光线，通过第一反射面23、第二反射面31与第三反射面51，总共三个反射面搭配形成，此优点在于，当为了要配合特殊结构的灯壳1而必须调整光形、出光角度时，本发明总共有三个反射面23、31、51可供作设计改变，通过调整所述反射面23、31、51的结构、位置、延伸角度等等，来因应灯壳1的立体结构而设计适当的反射面造形，从而使最后通过该灯壳1的光线往预定方向投射，达到补暗区光线效果。相较于先前技术只有反射镜与遮光板此两个元件可以调整，本发明在元件设计改良时的制程精准稳定度与光学稳定度较易控制、补光效果佳、头灯投射出的整体光形完整，确保质量，且应用上更灵活，方便因应灯壳种类作光路调整。无论是壳壁曲线较为平顺的灯壳，或是壳壁曲线高低起伏较多、较立体的灯壳，都能方便地相应改良设计。

此外，本发明不限于应用在远灯、近灯兼具的头灯，也不局限于远灯，不局限于近灯。其他有需要对投射区域光线进行补强的头灯，都可应用本发明的三次反射设计。

值得一提的是，本实施例的透镜6的一焦点61位于该透镜6后方，该遮光板3的位置位于该焦点61后方(而不是位于焦点61前方)，如此一来，由前方观察该头灯时，较不会看到该遮光板3，具有美观效果。

参阅图6，补充说明，该遮光板3的另一种态样，该第二反射面31形成有数个左右排列，并能将被该第二反射面31反射的光线左右向扩散的扩散面部311，每一扩散面部311的表面为朝前弧弯。通过扩散面部311来扩散光、调整光形，能增加头灯的左右方向照射范围。

参阅图7，本发明投射式头灯的一第二实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同处在于，本第二实施例的散热件4除了与该反射件5连结为一体外，也与该遮光板3连结为一体。

参阅图8，本发明投射式头灯的一第三实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同处在于，本第三实施例的该遮光板3的第二反射面31的所述扩散面部311的表面为朝后弧弯突出。该反射件5的每一扩散结构511的表面为朝前弧弯凸出。通过本第三实施例的扩散面部311与扩散结构511，同样能增加头灯的左右方向照射范围。而且表面凸出的扩散面部311与扩散结构511，在制造加工上，模具结构相对地为凹陷设计，有助于简化模具设计，降低模具成本与制造成本。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (5)

1.一种投射式头灯，包含：界定出安装空间并包括第一反射面的反射镜、位于该安装空间并包括朝后的第二反射面的遮光板、位于该反射镜与该遮光板前方的透镜，以及位于该安装空间且位于该遮光板后方的发光单元，其特征在于：该投射式头灯还包含位于该安装空间且位于该遮光板后方的反射件，该反射件包括朝前的第三反射面，该发光单元发出的部分光线能被该反射镜的第一反射面朝该遮光板的第二反射面反射，光线再被该第二反射面朝该反射件的第三反射面反射，接着光线再被该第三反射面朝前且朝上反射并通过该透镜向前射出；

其中，该遮光板的第二反射面形成有数个左右排列，并能将光线左右向扩散的扩散面部，该反射件的第三反射面形成有数个左右排列，并能将光线左右向扩散的扩散结构；

其中，该反射镜包括上镜部，及与该上镜部配合界定出该安装空间的下镜部，该第一反射面具有形成于该上镜部的上反射面部，及形成于该下镜部的下反射面部，该上反射面部高于该第二反射面及该第三反射面，该发光单元包括朝向该上镜部的第一发光件，及朝向该下镜部的第二发光件，该第一发光件朝上发光且部分光线被该上反射面部朝该第二反射面反射，该第二发光件朝下发光且部分光线被该下反射面部反射，再被该遮光板反射后，朝该透镜射出。

2.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：该投射式头灯还包含散热件，该散热件包括伸入该安装空间的基板，以及数个连接该基板的散热鳍片，该反射件一体连接于该基板前侧。

3.如权利要求2所述的投射式头灯，其特征在于：该反射件的第三反射面利用真空镀膜方式形成于该基板上。

4.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：所述扩散结构的表面为朝前弧弯或朝后弧弯，所述扩散面部的表面为朝前弧弯或朝后弧弯。

5.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：该透镜为凸透镜，该透镜的焦点位于该透镜后方，该遮光板的位置位于该焦点后方。

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