TWI546491B - 汽車近光燈 - Google Patents

Description

汽車近光燈

本發明係關於一種汽車近光燈，尤指一種透鏡具有消色散能力的汽車近光燈。

在台灣，近光車頭燈必須符合一定的檢測標準，而該檢測標準係引用自歐洲法規所規範的ECE R112近光車頭燈光形。其中，在光形截止線的的規範內，其照度須在光線投射距離25公尺處達到一定的對比度，而利用幾何光學的原理透過擋光板與凸透鏡投射式成像原理來達到一定對比度的近光車頭燈結構是最為容易的方式。但在使用透鏡成像時，因不同色光的光線在通過透鏡時的折射率不同，進而導致投射距離25公尺遠的成像光形邊緣會產生色暈，而光形截止線處之色暈現象又更為嚴重。為解決此問題，本發明提供了一種汽車近光燈，可降低投射光線之色散現象，進而減少成像光形邊緣及光形截止線處之色暈現象。

為解決先前技術中所提及之傳統近光車頭燈為符合檢測標準，而導致其投射光25公尺處成像光形邊緣及光形截止線處之嚴重色暈現象，本發明提供了一種汽車近光燈，其包含：一第一透鏡、一第二透鏡、一橢圓面鏡、一LED燈及一遮光板。

其中，該第一透鏡與該第二透鏡連結貼合進而組合成複合透鏡模組，其中該第一透鏡與第二透鏡之材質與透鏡種類須不相同，該第一透鏡為一凸透鏡，該凸透鏡之材質為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，且折射率為1.491~1.492，而該第二透鏡為一凹透鏡，其材質為聚碳酸酯(PC)，其折射率為1.584~1.585。該橢圓面鏡為凹面鏡的形式，得以反射並聚集光線，而該橢圓面鏡置於複合透鏡模組中靠近該第二透鏡之一側，該LED燈為白光LED燈，其色光由光的三原色，分別為紅光、藍光及綠光混和而成，置於該橢圓面鏡之內焦點處，使其光線能正確反射匯聚到該橢圓面鏡之外焦點處，而該橢圓面鏡的外焦點處設置有該遮光板，使經由該橢圓面鏡反射該LED燈光線在經過複合透鏡模組投射成像後得形成光形截止線。

該遮光板設於該橢圓面鏡與該複合透鏡模組之間，且該複合透鏡模組以該遮光板為物，該汽車近光燈的投影面為像，當光線通過該遮光板後，會先通過該第二透鏡，產生第一次折射的現象，此時，由於光線係為不同顏色之色光混成，各色光在同介質中折射的程度不同，造成負色散現象，而在各色光通過該第一透鏡時，產生第二次的折射，伴隨正色散現象發生，此正色散能將先前產生的負色散現象抵銷，使各色光得匯聚，達到消色散的作用，進而使投射成像在25公尺遠處之光形邊緣及光形截止線邊緣色暈現象明顯減少。因此，本發明提供了一種有良好消色散能力的汽車近光燈，解決了長久以來，近光車頭燈色暈現象嚴重的問題。

1‧‧‧第一透鏡

2‧‧‧第二透鏡

3‧‧‧遮光板

4‧‧‧白光LED燈

5‧‧‧橢圓面鏡

6‧‧‧第一光線

7‧‧‧第二光線

圖1係本發明複合透鏡模組之示意圖。

圖2係傳統近光車頭燈結構之示意圖。

圖3係本發明結構之示意圖。

圖4係傳統近光車頭燈色暈程度之示意圖。

圖5係本發明色暈程度之示意圖。

為能瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：請參閱圖1，圖1係本發明複合透鏡模組之示意圖。如圖1所示，本發明之一第一透鏡1為一凸透鏡，其材質為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，且其折射率為1.4913，而一第二透鏡2為一凹透鏡，其材質為聚碳酸酯(PC)，折射率為1.5847。

請參閱圖2及圖3，圖2係傳統近光車頭燈結構之示意圖；圖3係本發明結構之示意圖。如圖2所示，一白光LED燈4在發出光源後，形成一第一光線6與一第二光線7，經由一橢圓面鏡5反射該第一光線6與該第二光線7並聚集在一遮光板3處，所述橢圓面鏡5置於複合透鏡模組中靠近第二透鏡2之一側。遮光板3設於橢圓面鏡5與複合透鏡模組之間，且複合透鏡模組以遮光板3為物，汽車近光燈的投影面為像。而通過該遮光板3之光線在經過該第一透鏡1時折射，並產生正色散，此正色散現象在光線投射25公尺遠處成像後形成嚴重的色暈現象；如圖3所示，與圖2不同的是，原本因該第一透鏡1產生的正色散，被該第二透鏡2產生的負色散作用抵銷了，相較於圖2之該第一光線6與該第二光線7，兩者光線在出光時的夾角縮小，致使其該第一光線6與該第二光線7投射25公尺遠處成像後，無論是光形邊緣或是光形 截止線之色暈現象明顯的降低。

請參閱圖4及圖5，圖4係傳統近光車頭燈色暈程度之示意圖；圖5係本發明色暈程度之示意圖。如圖4所示，係因光的三原色中，藍光的波長最短，為400奈米(nm)；而紅光的波長最長，為600奈米(nm)，而各色光在同介質中之折射率以藍光為最大；紅光為最小。因此，在色散現象產生並成為色暈的形式時，藍光及紅光的位置成為判斷色暈程度的基準。在僅使用該第一透鏡1的傳統近光車頭燈中，由於正色散並未被抵銷，因此其色暈差距高達9.65公分(cm)；相較之下，如圖5所示，在該第一透鏡1後貼合一片該第二透鏡2形成複合透鏡模組之後，該第二透鏡2之負色散大致抵銷了該第一透鏡1所產生的正色散，使得其色暈差距大幅降為2.284公分(cm)，具有極為顯著降低在傳統近光車頭燈產生之嚴重色暈的效果。圖4之色暈差距演算方式列於表1，而圖5之色暈差距演算方式則列於表2。

1‧‧‧第一透鏡

2‧‧‧第二透鏡

3‧‧‧遮光板

4‧‧‧白光LED燈

5‧‧‧橢圓面鏡

6‧‧‧第一光線

7‧‧‧第二光線

Claims (7)

1. 一種汽車近光燈，其包含：一複合透鏡模組，包含：一第一透鏡；一第二透鏡，與該第一透鏡連結；一橢圓面鏡，置於該複合透鏡模組中靠近該第二透鏡之一側；一LED燈，置於該橢圓面鏡內焦點處；以及一遮光板，置於該橢圓面鏡外焦點處；其中，該遮光板設於該橢圓面鏡與該複合透鏡模組之間，且該複合透鏡模組以該遮光板為物，該汽車近光燈的投影面為像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之汽車近光燈，其中該第一透鏡為一凸透鏡。
3. 如申請專利範圍第2項所述之汽車近光燈，其中該凸透鏡之材質為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，且折射率為1.491~1.492。
4. 如申請專利範圍第1項所述之汽車近光燈，其中該第二透鏡為一凹透鏡。
5. 如申請專利範圍第4項所述之汽車近光燈，其中該凹透鏡之材質為聚碳酸酯(PC)，且折射率為1.584~1.585。
6. 如申請專利範圍第1項所述之汽車近光燈，其中該橢圓面鏡為凹面鏡。
7. 如申請專利範圍第1項所述之汽車近光燈，其中該LED燈為白光LED燈。