TW201631279A - 車燈 - Google Patents

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Abstract

一種車燈，包括一導光透鏡，及一發光單元。該導光透鏡包括沿一光軸排列的一入光面與一出光面，以及二分別由該入光面之左右兩側朝該出光面延伸連接的側面。該入光面具有一朝該出光面弧突的曲面部，以及二分別連接於該曲面部的上下兩側的連接面部。定義一通過該等連接面部並與該光軸相交的連接線，該發光單元之一發光件鄰近該光軸與該連接線的交界處，該發光件的光線經由該入光面進入該導光透鏡內部，且部分光線直接射向該出光面，部分光線受到該等側面多次反射後再朝該出光面射出。藉由上述結構，使本發明產生高亮度且均勻的照明光線。

Description

車燈
本發明是有關於一種車燈，特別是指一種利用一導光透鏡來導引光線之射出方向與光型，並可作為霧燈、遠燈、近燈等等的車燈。
已知車燈通常包含一發光件、一設置於該發光件周圍與後方並用於將該發光件的光線朝前反射的反射鏡，以及一安裝於該發光件前側並可供光線通過而朝前射出的透鏡。由於傳統車燈的光線主要是藉由該反射鏡的反射作用使光線向前射出，若要改變光線射出角度、亮度、照明範圍時，必須透過調整該反射鏡的反射曲面弧度、反設面結構等設計來達到。而本案發明人認為，除了透過反射鏡來進行光線控制外，也可以透過其他種元件結構與不同的方式來控制傳導光線，以產生所需的光型。故本案欲提供一種結構創新、發光亮度高且均勻，能符合使用需求的車燈。
因此，本發明之目的，即在提供一種能產生高亮度且均勻之光線的車燈。
於是，本發明車燈，包含至少一發光模組，該發光模組包括一導光透鏡，及一發光單元。
該導光透鏡包括沿一光軸前後間隔排列的一入光面與一出光面，以及二分別由該入光面之左右兩側朝該出光面延伸連接的側面，該入光面具有一朝該出光面弧突的曲面部，以及二自該曲面部的上下兩側分別朝上與朝下延伸的連接面部，該曲面部具有二上下間隔且分別連接該等連接面部的曲面端緣，以及一位於該等曲面端緣間且相對於該等曲面端緣靠近該出光面的頂點，該導光透鏡的厚度由該入光面朝該出光面逐漸變厚。該發光單元包括一位於該導光透鏡的入光面的一側的發光件。
定義一通過該導光透鏡的該等連接面部並與該光軸相交的連接線，該發光件鄰近該光軸與該連接線的交界處，該發光件發出的光線經由該入光面進入該導光透鏡內部，且部分光線直接射向該出光面，部分光線受到該等側面多次反射後再朝該出光面射出。
本發明之功效：藉由該導光透鏡的入光面與出光面的結構，搭配該發光件的設置位置，使本發明的光利用效率與光型控制佳，並能產生高亮度且均勻的照明光線。
1‧‧‧發光模組
11‧‧‧導光透鏡
111‧‧‧入光面
112‧‧‧出光面
113‧‧‧側面
114‧‧‧延伸面
115‧‧‧曲面部
116‧‧‧連接面部
117‧‧‧曲面端緣
118‧‧‧頂點
12‧‧‧發光單元
121‧‧‧電路板
122‧‧‧發光件
123‧‧‧底緣
2‧‧‧散熱件
21‧‧‧散熱基板
22‧‧‧散熱鰭片
L1‧‧‧光軸
L2‧‧‧連接線
L3‧‧‧短軸
L4‧‧‧長軸
L5‧‧‧參考線
A、B‧‧‧箭頭
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明車燈的一第一實施例的一立體圖； 圖2是該第一實施例的一側視剖視圖；圖3是該第一實施例之一導光透鏡與一發光件的俯視剖視圖；圖4是該導光透鏡與該發光件的俯視剖視圖，同時示意光線行進路徑；圖5是本發明車燈的一第二實施例之一導光透鏡與一發光件的側視圖；圖6是本發明車燈的一第三實施例之一導光透鏡與一發光件的俯視剖視圖；及圖7是本發明車燈的一第四實施例的立體圖。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1、2、3，本發明車燈之一第一實施例包含：一發光模組1，以及一連接該發光模組1的散熱件2。
該發光模組1包括一導光透鏡11，及一發光單元12。該導光透鏡11包括沿一光軸L1前後間隔排列的一入光面111與一出光面112、二分別由該入光面111之左右兩側朝該出光面112延伸連接的側面113，以及二上下間隔且連接該出光面112、該入光面111與該等側面113，且大致呈前後向水平延伸的延伸面114。
該入光面111具有一朝該出光面112弧突的曲面部115，以及二自該曲面部115的上下兩側分別朝上與朝下延伸的連接面部116。定義一通過該等連接面部116並與 該光軸L1相交的連接線L2。該曲面部115為橢圓表面，該橢圓表面之一短軸L3平行且位於該光軸L1上，該橢圓表面的一長軸L4位於該連接線L2上。該曲面部115具有二上下間隔且分別連接該等連接面部116的曲面端緣117，以及一位於該等曲面端緣117間且相對於該等曲面端緣117靠近該出光面112的頂點118，該頂點118大致位於該曲面部115的幾何中心位置上，且該光軸L1通過該頂點118。
本實施例的出光面112的左右側緣分別連接該等側面113的前緣，該出光面112的頂緣與底緣分別連接該等延伸面114的前緣。該出光面112在上下方向與左右方向皆為弧曲設計。具體來說，該出光面112是由與該等延伸面114連接的部位往中央逐漸朝前弧突，此弧突設計可由圖1、2看出。此外，該出光面112是由與該等側面113連接的部位往中央逐漸朝前弧突的弧面，此弧突設計可由圖3看出(將該出光面112與一左右向直線延伸的參考線L5比較可知)，藉由此種弧突形態的出光面112，可以達到所須的光線分布均勻度，並且具有類似於凸透鏡的集光效果，可控制光線由該出光面112射出時照明範圍較為集中。
每一側面113自該入光面111朝該出光面112逐漸遠離該光軸L1而延伸，使該導光透鏡11的厚度大致上是由該入光面111朝該出光面112逐漸變厚。更進一步地，本實施例的每一側面113為朝該光軸L1略微弧突的曲面，亦即，每一側面113有局部朝該導光透鏡11內部內凹 。但於實施上，該等側面113也可以未有內凹設計而呈平面。
該發光單元12位於該導光透鏡11的入光面111的一側，並包括一大致呈直立延伸之板片狀的電路板121，以及一安裝在該電路板121上的發光件122。該發光件122的位置對應於該入光面111的該曲面部115。在本實施例中，該發光件122為一發光二極體(LED)，且該發光件122位於該光軸L1與該連接線L2的交界處，此時配合圖未示出的一遮光板或其他遮光控制元件，該車燈可作為一遠燈。
該散熱件2位於該導光透鏡11的入光面111的一側，並與該電路板121及該導光透鏡11組裝結合。該散熱件2包括一大致平行該電路板121而延伸並供該電路板121安裝的散熱基板21，以及數個自該散熱基板21朝遠離該發光模組1的方向延伸的散熱鰭片22。該散熱件2與該電路板121之間，以及該散熱件2與該導光透鏡11之間，皆可利用螺絲鎖固結合。
參閱圖2~4，本發明使用時，該發光件122發出的光線經由該入光面111進入該導光透鏡11內部，且部分光線(如圖4箭頭A)經由該導光透鏡11傳導，直接朝前射向該出光面112而射出，此部分光線主要集中照明車燈前方的中央範圍。部分光線於該導光透鏡11內部受到該等側面113多次反射而傳導前進(如圖4箭頭B)，再朝該出光面112射出，此部分的光線可受到橫向傳導，此乃因為該導光 透鏡11由該入光面111朝該出光面112漸厚的設計，使光線持續受到該等側面113反射時，當光線愈往前接近該出光面112時，入射到側面113的入射角愈大，則出射光線愈能往左右兩側射出以補償左右兩側區域之亮度，因此有助於引導光線橫向延伸照射。
故本發明的結構設計，其導引光線原理為產生直向光線與橫向光線，此兩部分光線配合下，讓整體射出光線由中央往左右兩側皆為均勻，可避免照射平面上有局部較暗之暗帶區域產生，因此本發明可提供高亮度且均勻的照明，再搭配該出光面112的形狀可控制光型，以產生符合法規之照度要求、照射範圍等規範的光線。而該等側面113之略微向內弧凹的設計，也有助於使光線均勻化，避免局部暗帶產生。此外，本發明的入光面111的曲面部115結構，搭配該發光件122的設置位置，此結構所產生的光線有助於提升明暗截止線處的亮區光線亮度。
綜上所述，藉由該導光透鏡11的入光面111與出光面112的結構，搭配該發光件122的設置位置，使本發明的光利用效率與光型控制佳，能產生高亮度且均勻的照明光線，得到更佳的光學效果，對於車輛照明應用有極大的助益。
參閱圖5，本發明車燈之一第二實施例，與該第一實施例不同的地方在於：本實施例的發光件122具有一底緣123，該底緣123位於該光軸L1上。本實施例藉由改變該發光件122的位置，此時配合圖未示出的一遮光板或 其他遮光控制元件，該車燈可作為一近燈。
由本實施例與該第一實施例可知，本發明的發光件122只要是鄰近該光軸L1與該連接線L2的交界處設置即可，但不需限定該發光件122的具體位置，因為只要微調該發光件122位置，就可以因應不同車燈種類需求來提供不同的照射角度與光型。
參閱圖6，本發明車燈之一第三實施例，與該第一實施例不同的地方在於：本實施例的導光透鏡11的該出光面112是由與該等側面113連接的部位往中央逐漸朝該入光面111弧突，類似於凹透鏡的結構，使射出光線相對於該第一實施例可更為往左右兩側擴散，藉此提升出射光線之左右兩側的照射角度，使照射範圍廣。
參閱圖7，本發明車燈之一第四實施例，與該第一實施例不同的地方在於：本實施例包括數個發光模組1，該等發光模組1設置於單一的散熱件2上，且該等發光模組1可以共用一電路板121。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧發光模組
11‧‧‧導光透鏡
111‧‧‧入光面
112‧‧‧出光面
114‧‧‧延伸面
115‧‧‧曲面部
116‧‧‧連接面部
117‧‧‧曲面端緣
118‧‧‧頂點
12‧‧‧發光單元
121‧‧‧電路板
122‧‧‧發光件
2‧‧‧散熱件
21‧‧‧散熱基板
22‧‧‧散熱鰭片
L1‧‧‧光軸
L2‧‧‧連接線
L3‧‧‧短軸
L4‧‧‧長軸

Claims (10)

  1. 一種車燈，包含：至少一發光模組，該發光模組包括：一導光透鏡，包括沿一光軸前後間隔排列的一入光面與一出光面，以及二分別由該入光面之左右兩側朝該出光面延伸連接的側面，該入光面具有一朝該出光面弧突的曲面部，以及二自該曲面部的上下兩側分別朝上與朝下延伸的連接面部，該曲面部具有二上下間隔且分別連接該等連接面部的曲面端緣，以及一位於該等曲面端緣間且相對於該等曲面端緣靠近該出光面的頂點，該導光透鏡的厚度由該入光面朝該出光面逐漸變厚；及一發光單元，包括一位於該導光透鏡的入光面的一側的發光件；定義一通過該導光透鏡的該等連接面部並與該光軸相交的連接線，該發光件鄰近該光軸與該連接線的交界處，該發光件的光線經由該入光面進入該導光透鏡內部，且部分光線直接射向該出光面，部分光線受到該等側面多次反射後再朝該出光面射出。
  2. 如請求項1所述的車燈，其中，該入光面的曲面部為橢圓表面，該橢圓表面的一短軸位於該光軸上，該橢圓表面的一長軸位於該連接線上。
  3. 如請求項1所述的車燈，其中，每一側面為朝該光軸弧突的曲面。
  4. 如請求項1所述的車燈，其中，該出光面為弧面。
  5. 如請求項4所述的車燈，其中，該出光面是由與該等側 面連接的部位往中央逐漸朝前弧突。
  6. 如請求項4所述的車燈，其中，該出光面是由與該等側面連接的部位往中央逐漸朝該入光面弧突。
  7. 如請求項1至6中任一項所述的車燈，其中，該導光透鏡還包括二上下間隔且連接該出光面、該入光面與該等側面的延伸面，該出光面是由與該等延伸面連接的部位往中央逐漸朝前弧突。
  8. 如請求項1所述的車燈，其中，該發光件位於該光軸與該連接線的交界處，該車燈為一遠燈。
  9. 如請求項1所述的車燈，其中，該發光件具有一位於該光軸上的底緣，該車燈為一近燈。
  10. 如請求項1所述的車燈，包含數個發光模組，以及一連接該等發光模組的散熱件，該散熱件包括一供該等發光模組安裝的散熱基板，以及數個自該散熱基板朝遠離該等發光模組的方向延伸的散熱鰭片。
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