TWI546490B - Controllable lighting of the lighting structure - Google Patents

Description

可控光之燈具結構

本創作係關於一種照明裝置，尤指一種用於車燈照明，並可提升光利用率之照明裝置。

汽車之頭燈或霧燈除了照明之用途之外，更有警示對方來車或用路人，避免造成對向衝撞之危險；然而，當頭燈或霧燈直接將光線射入對向駕駛或用路人之眼睛時，對向駕駛或用路人可能因光線過強而造成對向駕駛或用路人有眩光現象而影響視線並可能造成意外；因此，各國針對陸上行駛的交通工具(以汽、機車為主)設有明暗截止線(cut-off)規範，藉由明暗截止線區分亮區與暗區，其中亮區是在一定的距離要求一定的照度，以利駕駛人可以清楚分辨道路上的障礙；而暗區是在一定的距離與角度內控制車燈的光輸出，以防止對於對向駕駛或用路人產生眩光造成不適而產生之危險。為避免車前燈在明暗截止線上方產生過強雜散光，現有技術之車前燈係於發光光源與燈罩之間設置一檔板，甚至將檔板塗黑藉以吸收光線，或將燈源前方塗佈黑色顏料並形成一吸收層以吸收光束並避免光線過強而造成眩光。

然而，以上兩種方式雖可降低雜散光之產生，但卻無法利用此區之光能量。

鑒於現有技術並無法有效控制在明暗截止線上方產生之雜散光以及造成光能量損耗之缺點，故本創作之目的在於提供一種可控光之燈具結構，藉由二次反射光能，以將無法利用之光能加以收集並控制出光方向。

為達上述目的，本創作提供一種可控光之燈具結構，其包括一燈座、一第一反光元件以及一第二反光元件。

該燈座具有一底部、一前端以及一由底部朝向前端延伸之側壁，該底部設有一具有平面之發光面板，該發光面板上設有一光源；該第一反光元件係設於接近燈座之底部，該第一反光元件與燈座之前端的距離係大於發光面板與燈座之前端的距離，且第一反光元件具有一朝向燈座之前端之反射面，第一反光元件具有兩端部，其中一端部係與燈座之底部相連接，另一端部係與側壁相連接，且連結兩端部間所形成之直線係與發光面板之法線方向相夾一銳角；該第二反光元件係設於燈座之底部與前端之間，該第二反光元件具有一反射面，該反射面係朝向燈座之底部，且該第二反光元件具有兩端部，其中一端部係與發光面板之法線方向相交，另一端部與發光面板之光源之間的距離係與發光面板之法線方向相夾一銳角；其中光源所發出之光線經第二反光元件反射於第一反光元件前形成一焦點，且該焦點係第一反光元件之反射面的焦點，藉以令光線平行朝向燈座之前端反射。

依據本創作，「法線」如此處係指以發光面板為一平面而垂直該平面之方向線，較佳的，係指通過發光面板之中心點之垂直方向線，更佳的，係指側壁所形成的曲面反射發光面板之光源後所形成之平行光線之前進方向；更佳的，係指本創作用於車前頭燈並於使用狀態時，車輛行駛時之水平方向線。

較佳的，所述之第二反光元件與燈座之底部係一體成型。

較佳的，所述之第二反光元件係藉由一連接部與燈座之發光面板或底部相連接。

較佳的，所述之第二反光元件之斷面係呈弧狀。

較佳的，所述之第二反光元件之其中一端部係與發光面板之法線方向相交，另一端部與發光面板之光源之間的距離係與發光面板之法線呈60度夾角。

較佳的，所述之第一反光元件與燈座之底部係一體成型。

較佳的，所述之第一反光元件之斷面係呈弧狀。

較佳的，所述之第一反光元件之兩端部之間所形成之直線係與發光面板之法線呈60度夾角。

較佳的，所述之光源至第二反光元件所產生之光散角度係介於0至4度。

依據本創作，「光散角」如此處係指將光源視為面光源時，由光源投射各光束至第二反光元件之同一點，其中以垂直面光源中心所射出之光線作為法線，光源之最外側光線與法線相夾之角度；在本案特定的實施例中，當光源尺寸(H)以及光散角度θ為已知，可以以下公式(I)推算光源與第二反光元件 之距離(D)：公式(I)。

本創作發光面板之光源發射出光線後藉由第二反光元件將光線聚焦於焦點，再經由第一反光元件控制反射光之方向，以避免在所欲的明暗截止線上方之雜散光產生，更可提高明暗截止線下方之清晰度。

10‧‧‧燈座

11‧‧‧底部

12‧‧‧前端

13‧‧‧側壁

14‧‧‧通孔

15‧‧‧發光面板

151‧‧‧光源

20‧‧‧第一反光元件

30‧‧‧第二反光元件

31‧‧‧連接部

40‧‧‧燈罩

D1、D1’‧‧‧距離

D2、D2’‧‧‧距離

R1‧‧‧距離

R2‧‧‧距離

F1‧‧‧焦點

H‧‧‧光源尺寸

HL‧‧‧水平線

L1‧‧‧光線

L2‧‧‧光線

L3‧‧‧光線

L4‧‧‧光線

L5‧‧‧光線

L6‧‧‧光線

L7‧‧‧光線

L8‧‧‧光線

L9‧‧‧光線

L10‧‧‧光線

P1‧‧‧端部

P2‧‧‧端部

P3‧‧‧端部

P4‧‧‧端部

S1‧‧‧直線

α‧‧‧角度

圖1係本創作之第一較佳實施例之立體外觀圖。

圖2係本創作之第一較佳實施例之分解圖。

圖3係本創作之第一較佳實施例之側視剖面圖。

圖4係本創作於第一較佳實施例之使用狀態之示意圖。

圖5係本創作於第二較佳實施例之使用狀態之示意圖。

圖6係本創作於第二較佳實施例之使用狀態之示意圖。

本創作將進一步藉由下面的實施例來作說明，但應明瞭的是，該等實施例僅為說明之用，而不應被視為本創作實施上的限制。

為能詳細瞭解本創作的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：本創作之第一較佳實施例，如圖1所示，本創作提供一種可控光之燈具結構，該可控光之燈具結構包括一燈座10、一第一反光元件20、一第二反光元件30以及一燈罩40，該可控光之燈具結構可經適當連接至車體之前端以形成頭燈。

如圖2至圖3所示，該燈座10具有容置空間且呈碗狀，並具有一底部11、一前端12以及由底部11朝向前端12方向延伸的側壁13，該底部11設有一通孔14以及一具有平面之一發光面板15，該發光面板15封設於該通孔14，而使燈座10之底部11形成一封閉端，該發光面板15上設有一光源151，在特定的實施例中，該光源151係發光二極體(light emitting diode,LED)光源，且係為一面光源；該前端12可與燈罩40相連接。

該第一反光元件20係設於接近燈座10之底部11，該第一反光元件20與發光面板15之距離是小於第一反光元件20與燈座10之前端12之距離，亦即第一反光元件20相對較靠近燈座10之底部11，並具有一反射面，該反射面係朝向燈座10之前端12，該反射面之斷面係呈弧狀，且第一反光元件20具有兩端部P1、P2，其中端部P1係與燈座10之底部11相連接，端部P2係與側壁13相連接，且連結兩端部P1、P2之間所形成之直線S1延伸與發光面板11之法線方向相夾一 角度α，該角度α係60度。在特定的實施例中，第一反光元件20與燈座10之底部11係一體成型。

該第二反光元件30係置於燈座10之容置空間內，並位於燈座10之底部11與前端12之間，且該第二反光元件30具有一反射面，且其反射面係朝向燈座10之底部11，該反射面之斷面係呈弧狀，且第二反光元件30具有兩端部P3、P4，其中端部P3係與發光面板11之法線方向相交，端部P4與發光面板15之光源151之間的距離D1係與發光面板15之法線呈60度夾角。在特定的實施例中，第二反光元件30係藉由一連接部31與燈座10之底部11或發光面板15相連接，且該連接部31與發光面板15之法線方向平行；在另一特定的實施例中，第二反光元件30與燈座10之底部11係一體成型。

該燈罩40之外緣形狀係對應於燈座10之前端12之頂緣，使燈座10形成一密閉空間。

本創作於使用時，請參考圖4所示，係將本創作之可控光之燈具結構與車用電源相連接，使燈座10之發光面板15之光源151發亮，由光源151作所發出之光線由上至下包括光線L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9及L10，其中光線L4、L5、L6係射向位於光源151前方之第二反光元件30以產生第一次反射，並形成一往下投射之光線，並聚焦於一焦點F1(即為光線L4、L5、L6之各反射線的焦點)，其中該焦點F1係位於光源151之下方，且比第一反光元件20更接近燈座10之前端12；光線L4、L5、L6之各反射線通過焦點F1並投射於第一反光元件20後，再經第二次反射使光線L4、L5、L6之各反射線於水平線HL下方射出平行之光線，藉此以有效防止車燈之光線高於水平線HL而直接照射到對向行人或車輛駕駛者眼睛，進而降低因眩光影響視線而造成之行車意外；其中光線L4、L5、L6經第二反光元件30反射之各反射線至焦點F1之間的距離為R1，光線L4、 L5、L6經第二反光元件30反射之各反射線由焦點F1至第一反光元件10之距離為R2，其中距離R1大於距離R2。依據二次曲面光學原理，光線L1、L2、L3、L8、L9及L10會被燈座10之側壁13反射而分別形成平行光束，其中光線L1、L2、L3雖經燈座10之側壁13之反射即可將光線控制於水平線HL下方。

在本創作之第二較佳實施例中，光源151與第二反光元件30之端部P3之間的距離D2以及光源151與第二反光元件30之端部P4之間的距離D1可隨燈座10之側壁13之高度或燈座10之大小做適當調整，如圖5所示，當光線L5與光源151之間的距離為34.41毫米(mm)時，光線L5之光散角為3.58度。如圖6所示，當光源H尺寸不變，第二反光元件30之端部P4與光源151之距離D1’小於D1(即第二反光元件30之端部P4與光源151之間的距離D1與發光面板15之法線相夾小於60度角)或第二反光元件30之端部P3與光源151之間的距離D2’小於D2，使光線L5因行走距離變短使得光散角變大，約為7.46度。故，可藉由適當調整本創作之光源H尺寸、第二反光元件30之端部P3與光源151之間的距離D2或第二反光元件30之端部P4與光源151之間的距離D1，以將光散角維持在4度內。

10‧‧‧燈座

20‧‧‧第一反光元件

30‧‧‧第二反光元件

40‧‧‧燈罩

Claims (9)

1. 一種可控光之燈具結構，其包括：一燈座，該燈座具有一底部、一前端以及一由底部朝向前端方向延伸之側壁，並於該底部設有一具有平面之發光面板，該發光面板上設有一光源；一第一反光元件係設於接近燈座之底部，該第一反光元件與發光面板之距離是小於第一反光元件與燈座之前端之距離，且第一反光元件具有一朝向燈座之前端之反射面，且該第一反光元件具有兩端部，其中一端部係與燈座之底部相連接，另一端部係與側壁相連接，且連結兩端部間所形成之直線係與發光面板之法線方向相夾一銳角；以及，一第二反光元件，該第二反光元件係設於燈座之底部與前端之間，該第二反光元件具有一反射面，該反射面係朝向燈座之底部，且該第二反光元件具有兩端部，其中一端部係與發光面板之法線方向相交，另一端部與發光面板之光源之間的距離係與發光面板之法線方向相夾一銳角；其中光源所發出之光線經第二反光元件反射於第一反光元件前形成一焦點，該焦點係第一反光元件之反射面的焦點，藉以令光線平行朝向燈座之前端反射。
2. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中第二反光元件與燈座之底部係一體成型。
3. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中第二反光元件係藉由一連接部與燈座之發光面板或底部相連接。
4. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中第二反光元件之斷面係呈弧狀。
5. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中第二反光元件之其中一端部係與發光面板之法線方向相交，另一端部與發光面板之光源之間的距離係與發光面板之法線呈60度夾角。
6. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中第一反光元件與燈座之底部係一體成型。
7. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中第一反光元件之斷面係呈弧狀。
8. 如請求項3所述之可控光之燈具結構，其中第一反光元件之兩端部之間所形成之直線係與發光面板之法線方向呈60度夾角。
9. 如請求項1所述之可控光之燈具結構，其中光散角度係介於0至4度。