TWI573953B - Adaptive headlamp module - Google Patents

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TWI573953B TW103146604A TW103146604A TWI573953B TW I573953 B TWI573953 B TW I573953B TW 103146604 A TW103146604 A TW 103146604A TW 103146604 A TW103146604 A TW 103146604A TW I573953 B TWI573953 B TW I573953B
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Description

適應性車頭燈模組
本發明一種適應性車頭燈模組，尤指一種應用在汽車照明的相關技術，其特徵在於無需增加光源數即可提高照明的縱向區域，且可持續維持高光學的照明效率，即為一種實用性極佳之發明。
現今市面上常見用來帶步的工具絕大部分都是汽車，而在汽車的使用上最為重要的無非是用來提供駕駛辨識前方的環境狀態之車燈，又車燈的功效不僅在於提供環境上的辨識外，進一步也可以提供給周遭人員知曉駕駛人現在所在的位置，以及達到相當程度的警示效果，然而警示用部分上，傳統之汽車車燈僅具有近光照明與遠光照明兩種，在某些行駛狀況下，一般汽車車燈並無法提供適當且足夠的照明，例如說當汽車因重心後移或路面起伏而使車頭傾仰、或處於彎道時，車燈光束並無法完全地投射在道路上，造成駕駛在行駛的危險性。因此，現今市面上有業者推出了適路性汽車燈(或稱先進式汽車燈)的需要性日益增高。
然而，目前市面上的適應性車燈在作法上是利用機械位移的方式，將用來擋光之擋板來遮蔽來車時照明的區域、光形，可是此方式必須應用到不少的機械結構，造成汽車車頭重量上的增加，進而影響駕駛在其呈上的順暢程度，因此此種機械式的適應性車燈必須再思考該如何改 良。有業者考慮到前述問題的產生，進一步推出了一種直接利用LED晶片陳列控制明暗區域，請參閱中華民國專利公告號I378051『適路性機車頭燈裝置』，係於一呈曲面狀之基板分為左、右及中間曲面部分，且分別由上而下將左曲面部分區分為左傾區塊及左曲面路口區塊，將右曲面部分區分為右傾區塊及右曲面路口區塊，將中間曲面部分區分為高速區塊、主燈區塊及水平區塊，並於前述各個區塊分別組設LED光源，且於基板連結動力源而使基板可上下轉動及順逆時針旋轉，同時再以一控制器電性連接於LED光源及動力源。藉此，可達到使頭燈快速地與彈性地產生不同的光束型態、提高車輛行駛時道路之可視性、進而增加車輛行駛之安全性的目的。
另請參閱中華民國專利公告號M391490『車用光學模組』，此車用光學模組包含具有反射面及開口部之拋物面反射鏡、LED光源、鄰設於上述開口部的聚焦光學元件、遮光片、以及投射透鏡。反射面具有至少一拋物線曲面，而LED光源實質設置在拋物線曲面之焦點上。LED光源產生之出射光依序經過反射面及聚焦光學元件後，出射光之一部分係實質會聚在聚焦光學元件的焦點上。此外，遮光片實質設置在上述聚焦光學元件的焦點上，且介於聚焦光學元件與投射透鏡之間。
上述『適路性機車頭燈裝置』雖然可以達到明暗區域的選擇改變，但是如果照明的區域必須增加範圍時，就必須要增設更多的晶片陣列去顧及照明區域，如此只會導致成本無上限的增加而已；而『車用光學模組』的部分則是透過反射面所具有的拋物線曲面才可形成聚光效果，然而多個光學模組互相搭配之方式來設計汽車頭前燈，容易增加多個光學模組之間配置的複雜性。故，相關 業者還是必須再次的思考該如何改善現今適應性車燈的相關問題，以符合社會大眾所需使用。
有鑑於上述情形，本發明人投入許多時間研究相關知識，並加以比較各項優劣，進行相關產品的研究及開發，並歷經的多次實驗及測試，而終於推出一種『適應性車頭燈模組』改善上述缺失，以符合大眾所需使用。
本發明主要的目的在於提供給現今汽車在駕駛的過程中，縱向照明區域能夠確實增加，且照明效率上能夠維持較高的光學效率，且其改善習知的適應性車燈過多LED晶片來擴大照明區域導致整體成本的增加等問題。
為此，本發明人極力達成前述之目的與功效，本發明一種適應性車頭燈模組，其包括：一照明組件，其具有一光源及二反射件，該光源係具有複數成陣列排設之發光件，而該二反射件係裝設於該光源的兩側，且該二反射件係呈相互對應設置，且該二反射件係相對光源形成一傾斜角度，又該二反射件係與光源間形成一透光口；一投影透鏡，其位於透光口前方；其中，各發光件之光線部分照射在位於兩側之反射件後，再朝向投影透鏡予以照射，另外部分的光線則是直接照射在投影透鏡上，經由不同路徑的光線照射在投影透鏡後，並透過該二反射件的高度以及傾斜角度即可呈現出不同縱向寬度的光域。
本發明進一步的技術特徵在於，該二反射件係與光源之間所形成的傾斜夾角定義為θ，各θ之角度係由0°~10°。
本發明進一步的技術特徵在於，該二反射件之高度定義一D，光源之寬度定義一d，而D=0.5d~2d。
本發明進一步的技術特徵在於，在該光源對應透光口的一側進一步塗覆有一螢光粉層。
本發明進一步的技術特徵在於，另設有一電控裝置控制光源之各發光件的啟閉。
本發明進一步的技術特徵在於，該投影透鏡係為非球面透鏡，而各發光件係為白光LED。
綜觀上述針對本發明所描述的各項技術特徵，其優點在於利用該二反射件與光源之間不同的擺設角度，讓各發光件所照射出的光線能夠具有不同的路徑顯示，再將不同路徑的光線經過投影透鏡的透射後所呈現出的光形會有不同高度的縱向光域，如此一來無須增加過多的發光件而造成整體成本的增加，並且可以維持在高光學效率的照明。因此，本發明誠可謂一種相當具有實用性及進步性之發明，值得產業界大力推廣，並公諸於社會大眾。
(1)‧‧‧照明組件
(11)‧‧‧光源
(111)‧‧‧發光件
(12)‧‧‧反射件
(13)‧‧‧透光口
(2)‧‧‧投影透鏡
(3)‧‧‧螢光粉層
(4)‧‧‧電控裝置
第一圖係本發明側面示意圖。
第二圖係本發明光源之封裝示意圖。
第三圖係本發明該二反射件之調整示意圖。
第四圖、第五圖、第六圖係本發明不同高度之反射件所照射出之光形示意圖。
有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。以下係以較佳實施型態說明，且並非對本發明作任何形式上之限制，參閱第一圖至第六圖所示，本發明一種適應性車頭燈模組，其包括：一照明組件(1)，其具有一光源(11)及二反射件(12)，該光源(11)係具有複數成陣列排設之發光件(111)，而該二反射件(12)係裝設於該光源(11)的兩側，且該二反射件(12)係呈相互對應設置，且該二反射件(12)係相對光源(11)形成一傾斜角度，又該二反射件(12)係與光源(11)間形成一透光口(13)；一投影透鏡(2)，其位於透光口(13)前方；其中，各發光件(111)之光線部分照射在位於兩側之反射件(12)後，再朝向投影透鏡(2)予以照射，另外部分的光線則是直接照射在投影透鏡(2)上，經由不同路徑的光線照射在投影透鏡(2)後，並透過該二反射件(12)的特定高度或傾斜角即可提升縱向寬度的光域。
前述為本發明主實施例之主要技術特徵，其對應本案申請專利範圍第一項的內容，得以詳知本發明之目的與實施型態，而其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵是為對申請專利範圍第一項內容的詳述或附加技術特徵，而非用以限制申請專利範圍第一項的界定範圍，應知本案申請專利範圍第一項不必要一定包含其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵。
各發光件(111)之光線經由位於兩側之反射件(12)的反射後，其光線會產生不同方向性的路徑，有的光線會直接朝向透光口(13)的方向直射投影透鏡(2)，而有的光線則會朝向兩側之反射件(12)照射，並經由各反射件(12)將光線朝往透光口(13)反射至投影透 鏡(2)，該投影透鏡(2)將來自不同路徑的光線予以彙整後，筆直的將光線朝向前方照射而出，透過該二反射件(12)設置在光源(11)兩側的設置形態，經由投影透鏡(2)所照射出的光域形態會根據該二反射件(12)的長度而有所變化，但並不會降低照射上光學效率，請參閱第四至六圖所示，並以第一圖為輔助說明。
接續上述之說明，該二反射件(12)的內側面係與光源(11)之間各形成有一夾角θ，而各夾角θ之角度數值係由0°~10°，另外將該二反射件(12)之高度定義一D，將光源(11)之寬度定義一d，而D=0.5d~2d，也就是說當d為5cm為範例時，D的高度則會介於2.5cm~10cm，根據光源(11)寬度的數值而改變反射件(12)的高度，如此即可讓所產生的光域呈現不同的縱向變化，請參閱第四圖至第六圖所示，並配合第一圖及第三圖為輔助，又夾角θ的不同則可改變光域中光線的集中性，當夾角θ的角束數值為0°時，其發光件(111)的光線能夠以較集中的模式照射至投影透鏡，使得照射出的光域亮度較為集中且較亮，倘若夾角θ的較角度數值係為10°時，最後所透射的光線強度則為較弱，其可根據汽車在駕駛的過程中，隨著路面的顛簸而改變夾角θ的變化，藉此讓駕駛人在駕駛上能夠根據環境因素、路面因素、左右轉彎的控制而改變照明光域之光線的強弱，如此一來即可保護駕駛人以及用路人，請參閱第二圖與第三圖所示。
另外為了增加各發光件(111)在照射上的變化，在該光源(11)對應透光口(13)的一側進一步塗覆有一螢光粉層(3)，該螢光粉層(3)的塗覆係可提供光線上不同的透射角度，藉此增加整體在照明上的光域廣度，請參閱第一、二圖；另外進一步設有一電控裝置(4)係用來控制各發光件(111)的啟閉，藉此節省電力上的消耗，並維持 各發光件(111)的使用壽命，請參閱第一圖所示；又該投影透鏡(2)於本發明係以非球面透鏡為主要的實施型態，但並非用來限制投影透鏡的種類，而各發光件(111)係為白光LED，其因在於白光LED具有無污染、長壽命、耐震動和抗衝擊的鮮明特點，此外更具有效率高，不易破損等傳統光源無法與之比較的優點，白光LED具有綠色環保、壽命超長、節能、體積小、重量輕、回應快、工作電壓低及安全性好的特點，目前廣泛應用並已實現產業化的方式是在LED晶片上塗敷螢光粉而實現發射白光。
綜觀上述針對本發明所描述的各項技術特徵，透過該二反射件(12)設置在光源(11)的兩側，並藉由該二反射件(12)與光源(11)之間高度、長度上的變化來改變照明的光域，本發明於習知技術相比之下，不但不用增加發光件的數量就可提昇縱向照明的光域範圍，且可持續維持高強度照明的光學效率，而習知技術卻因汽械式的控制而造成汽車頭燈處重量的增加而影響駕駛人在駕駛上的順暢，以及增加晶片的數量而導致整體成本的提升，甚至造成散熱效果不佳等問題發生，因此本發明的使用更符合一般汽、汽車的使用，也更能夠保護駕駛人與用路人的安全。
由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之型態且具有相同效果者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。
綜上所述，本發明「適應性車頭燈模組」，其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑 慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請 鈞局早日審查，並給予肯定。
(1)‧‧‧照明組件
(11)‧‧‧光源
(111)‧‧‧發光件
(12)‧‧‧反射件
(13)‧‧‧透光口
(2)‧‧‧投影透鏡
(3)‧‧‧螢光粉層
(4)‧‧‧電控裝置

Claims (6)

  1. 一種適應性車頭燈模組，其包括：一照明組件，其具有一光源及二反射件，該光源係具有複數成陣列排設之發光件，而該二反射件係裝設於該光源的兩側，且該二反射件係呈相互對應設置，且該二反射件係相對該光源形成一傾斜角度，又該二反射件係與該光源間形成一透光口；一投影透鏡，其位於該透光口前方；該二反射件之高度定義一D，該光源之寬度定義一d，而D=0.5d~2d；其中，各發光件之光線部分照射在位於兩側之該二反射件後，再朝向該投影透鏡予以照射，另外部分的該光線則是直接照射在該投影透鏡上，經由不同路徑的該光線照射在該投影透鏡後，並透過該二反射件的特定高度以及該傾斜角度即可呈現出不同縱向寬度的光域。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之適應性車頭燈模組，其中，該二反射件係與光源之間所形成的傾斜夾角定義為θ，各θ之角度係由0°~10°。
  3. 根據申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之適應性車頭燈模組，其中，在該光源對應透光口的一側進一步塗覆有一螢光粉層。
  4. 根據申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之適應性車頭燈模組，其中，另設有一電控裝置控制光源之各發光件的啟閉。
  5. 根據申請專利範圍第3項所述之適應性車頭燈模組，其中，另設有一電控裝置控制光源之各發光件的啟閉。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之適應性車頭燈模組，其中，該投影透鏡係為非球面透鏡，而各發光件係為白光LED。
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