TWI640442B - 車燈組件結構 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種車燈組件結構，係主要於一發光單元之電路基板上組接有一集光元件，並於該集光元件之集光槽底設有一透孔，且使一發光二極體位於該透孔處，藉此，利用該集光元件其集光槽周側槽壁收光，即可使該發光二極體四散發射的光線有效集中往前投射，以避免光能不當浪費，並可提升所投射出光線其光域分布範圍及增加其亮度與流明度，據此，俾提高光源的使用效率者。

Description

車燈組件結構

本發明係有關於一種車燈組件結構，尤指一種可將發光二極體散射的光線有效集中，以提高其投射出光線的光域分布範圍及亮度、流明度等，而增進光源使用效率之車燈組件結構。

按，由於發光二極體(LED)具有省電、體積小、壽命長等特點，故現有汽、機車等車輛的車燈都已使用發光二極體作為照明光源。

現有車燈通常包含有發光二極體及反射杯，而該反射杯係須另設置一組立元件，以供反射杯的組裝鎖固，以致造成車燈製造成本及組裝工時的增加。於是，乃有業者研擬省略反射杯設置，以節省製造成本及組裝程序，然由於發光二極體發光時其光線係呈散射狀，因此，該省略反射杯而使發光二極體發出光線直接經透鏡射出的直射式車燈，請參閱第九圖所示，其近燈光型係概呈矩形，光域分布上、下寬度約5.5度範圍，中心最亮點光強度為8326燭光〔cd〕，有效光通量為165流明〔lm〕，另請參閱第十圖所示，其遠燈光型係呈矩形而上部略呈弧突狀，其光域分布上、下寬度約5度範圍，中心最亮點光強度為19800燭光〔cd〕，另有效光通量為205流明〔lm〕，故有光域範圍小、亮度低等光源使用效率不佳問題。於是，有業者研擬改變裝設於發光二極體前方透鏡的 弧度，以期提高發光二極體光線投射效率，於經實驗係發現發光二極體與透鏡位置越近，發光二極體光線的投射效率越高，但相對透鏡弧度須越為凸出，導致透鏡射出成型時易產生氣泡等問題，造成不良率提高，另透鏡成型時間也須相對延長，以致有製造成本增加等缺失。

緣是，本發明人有鑑於現有車燈於製造及使用等上仍有上述缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，研創出本發明。

本發明係有關於一種車燈組件結構，其主要目的係為了提供一種可將發光二極體散射的光線有效集中，以提高其投射出光線的光域分布範圍及亮度、流明度等，而增進光源使用效率之車燈組件結構。

為了達到上述實施目的，本發明人乃研擬如下車燈組件結構，係主要包含：一發光單元，乃設有一電路基板，並於該電路基板中央處組設有一發光二極體；一集光元件，係使該集光元件組設於該發光單元之電路基板上，乃使該集光元件成型有一集光槽，並使該集光槽其槽底設有一透孔，且使該發光二極體位置於該透孔處，該集光槽係包含有一左側槽壁、一右側槽壁及一上側槽壁，並使該集光槽底側形成一開口，另使該集光槽其左側槽壁、右側槽壁及上側槽壁由槽底往槽口漸傾外擴，而使該集光槽形成錐狀；一組立架，乃使該組立架組接於該發光單元之電路基板上，並使組立架成型有一固定框，又使該固定框位置於該集光元件其集光槽的槽口一方，且使該固定框中央形成一框孔，並使該框孔與該集光元件其集光槽的槽口 相對應，且使該固定框之框孔面積大於集光槽之槽口面積，另設有一透鏡，乃使該透鏡對應該固定框之框孔而設，以使該透鏡面積大於該集光槽之槽口面積，並於該透鏡周緣成型有數第二結合部，以與該組立架其固定框周緣之第一結合部對應結合，而使該透鏡組設於該固定框之框孔處。

如上所述之車燈組件結構，其中，該集光元件係於該集光槽其左側槽壁及右側槽壁分別結合有一反光層。

如上所述之車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之上側槽壁成型有數刻紋。

如上所述之車燈組件結構，其中，該集光元件之集光槽係於其底側開口處成型有一底側槽壁，又使該集光槽之左側槽壁、右側槽壁、上側槽壁及底側槽壁呈由槽底往槽口漸傾外擴，而使該集光槽形成錐狀。

如上所述之車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之底側槽壁成型有數刻紋。

如上所述之車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之上側槽壁及底側槽壁各成型有數刻紋。

如上所述之車燈組件結構，其中，該組立架其固定框之第一結合部係為卡槽，另該透鏡之第二結合部係為卡榫，以與該組立架其固定框為卡槽之第一結合部對應卡掣結合。

藉此，利用該集光元件其集光槽周側槽壁收光，即可使該發光二極體四散發射的光線有效集中往前投射，以避免光能不當浪費，並可提升投射出光線其光域分布範圍及增加其亮度與流明度，據此，俾提高光源的使用效率者。

(1)‧‧‧發光單元

(11)‧‧‧電路基板

(12)‧‧‧發光二極體

(2)‧‧‧集光元件

(21)‧‧‧集光槽

(22)‧‧‧透孔

(23)‧‧‧左側槽壁

(231)‧‧‧反光層

(24)‧‧‧右側槽壁

(241)‧‧‧反光層

(25)‧‧‧上側槽壁

(251)‧‧‧刻紋

(26)‧‧‧開口

(27)‧‧‧底側槽壁

(271)‧‧‧刻紋

(3)‧‧‧組立架

(31)‧‧‧固定框

(32)‧‧‧框孔

(33)‧‧‧第一結合部

(4)‧‧‧透鏡

(41)‧‧‧第二結合部

(5)‧‧‧燈座

(51)‧‧‧容腔

(52)‧‧‧組立柱

(6)‧‧‧套殼

(61)‧‧‧套孔

(7)‧‧‧燈蓋

第一圖：本發明之立體分解圖

第二圖：本發明之立體圖

第三圖：本發明之車燈整體立體分解圖

第四圖：本發明之使用狀態圖

第五圖：本發明之近燈光型光譜圖

第六圖：本發明之另一實施例立體分解圖

第七圖：本發明之另一實施例前視圖

第八圖：本發明之遠燈光型光譜圖

第九圖：現有之近燈光型光譜圖

第十圖：現有之遠燈光型光譜圖

而為令本發明之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：首先，請參閱第一、二圖所示，為本發明之車燈組件結構，係主要包含：一發光單元(1)，乃設有一電路基板(11)，並於該電路基板(11)中央處組設有一發光二極體(12)；一集光元件(2)，係使該集光元件(2)組接於該發光單元(1)之電路基板(11)上，乃使該集光元件(2)成型有一集光槽(21)，並使該集光槽(21)其槽底設有一透孔(22)，且使該發光二極體(12)位置於該透孔(22)處，該集光槽(21)係包含有一左側槽壁(23)、一右側槽壁(24)及一上側槽壁(25)，並使該集光槽(21)底側形成一開口(26)，另使該集光槽(21)其左側槽壁(23)、右側槽壁(2 4)及上側槽壁(25)由槽底往槽口漸傾外擴，而使該集光槽(21)形成錐狀，且使該集光槽(21)其左側槽壁(23)及右側槽壁(24)分別電鍍結合有一反光層(231)、(241)，另使該集光槽(21)之上側槽壁(25)成型有數刻紋(251)；一組立架(3)，乃使該組立架(3)組接於該發光單元(1)之電路基板(11)上，並使組立架(3)成型有一固定框(31)，又使該固定框(31)位置於該集光元件(2)其集光槽(21)的槽口一方，且使該固定框(31)中央框孔(32)與該集光元件(2)其集光槽(21)的槽口相對應，且使該固定框(31)之框孔(32)面積大於集光槽(21)之槽口面積，另使該固定框(31)周緣成型有數第一結合部(33)，該第一結合部(33)係可為卡槽；一透鏡(4)，乃使該透鏡(4)對應該固定框(31)之框孔(32)而設，以使該透鏡(4)面積大於該集光槽(21)之槽口面積，並於該透鏡(4)周緣成型有數第二結合部(41)，該第二結合部(41)係可為卡榫，以與該組立架(3)其固定框(31)為卡槽之第一結合部(33)對應卡掣結合，而使該透鏡(4)組設於該固定框(31)之框孔(32)處。

據此，當組裝實施時，請一併參閱第三圖所示，係將本發明之發光單元(1)其電路基板(11)與車燈其燈座(5)容腔(51)內之組立柱(52)鎖接固定，而使與該電路基板(11)及其上預設之發光二極體(12)及集光元件(2)一起固定於該燈座(5)之組立柱(52)處，繼將組立架(3)與該發光單元(1)之電路基板(11)相組接，再將該透鏡(4)為卡榫之第二結合部(41)，與該組立架(3)為卡槽之第一結合部(33)卡掣結合，以使該透鏡(4)固接於組立架(3)之固定框(31)處，續將一套殼(6)其套孔(61)與該透鏡(4)相套接，並使該套殼(6)抵設 於該燈座(5)其容腔(51)腔底定位，復使一燈蓋(7)對應蓋設結合於該燈座(5)其容腔(51)之腔口處，以組成一車燈。

藉此，當發光單元(1)之發光二極體(12)導電發光時，請一併參閱第四圖所示，該發光二極體(12)發出光線係會往四處散射，該四處散射的光線投射於集光槽(21)其左側槽壁(23)、右側槽壁(24)及上側槽壁(25)後，係會受到左側槽壁(23)、右側槽壁(24)及上側槽壁(25)的擋止而集中往前射出，藉由該左側槽壁(23)及右側槽壁(24)上之反光層(231)、(241)設計，係可提高光線集中往前投射效果，另利用上側槽壁(25)所設刻紋(251)，則可將發光二極體(12)散射於上側槽壁(25)處光線修飾成曲弧狀後再投射而出，以使該發光二極體(12)發出光線經前方透鏡(4)及燈蓋(7)後，投射形成一概呈矩形而底部呈曲弧狀的近燈光型〔如第五圖所示〕，本發明車燈之近燈光型其光域分布上、下寬度可達約13度範圍，中心最亮點光強度為13100燭光〔cd〕，另其有效光通量由165流明〔lm〕增為278流明〔lm〕，經本發明之集光元件(2)將發光二極體(12)四散光線集收後，其光源使用效率係較無集光元件(2)時增加約68%。

再者，當欲使車燈發出遠燈光型時，請一併參閱第六、七圖所示，則可使集光元件(2)之集光槽(21)於原有底側開口(26)處成型一底側槽壁(27)，又使該集光槽(21)之左側槽壁(23)、右側槽壁(24)、上側槽壁(25)及底側槽壁(27)呈由槽底往槽口漸傾外擴，而使該集光槽(21)呈錐狀，並於該底側槽壁(27)成型有數刻紋(271)，於此，當發光二極體(12)散射光線投射於集光槽(21)其左側槽壁(23)、右側槽壁(24)、上側槽壁(25)及底側槽壁(27)後，係會受到左側槽壁(23)、右側槽壁(24)、上側槽壁(25)及底側槽壁(2 7)的擋止再集中往前射出，以經前方透鏡(4)及燈蓋(7)後，投射形成一概呈矩形而上部及底部呈曲弧狀之遠燈光型〔如第八圖所示〕，而該遠燈光型其上部曲弧狀部分係由集光槽(21)底側槽壁(27)所設刻紋(271)將發光二極體(12)散射於底側槽壁(27)處光線修飾成曲弧狀後投射而出所形成，另底部曲弧狀部分則由集光槽(21)上側槽壁(25)之刻紋(251)將發光二極體(12)散射於上側槽壁(25)處光線修飾成曲弧狀後形成者，本發明車燈之遠燈光型其光域分布上、下寬度可達約10度範圍，中心最亮點光強度為23200燭光〔cd〕，另其有效光通量由205流明〔lm〕增為316流明〔lm〕，其光源使用效率係較無集光元件(2)時增加約55%。

前述之實施例或圖式並非限定本發明之車燈組件結構實施樣態，凡所屬技術領域中具有通常知識者所為之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

由上述結構及實施方式可知，本發明係具有如下優點：

1.本發明之車燈組件結構係可省略反射杯設置，以節省反射杯成本及組裝工時，進而提高車燈製作效率與降低車燈製造成本者。

2.本發明之車燈組件結構係可將發光二極體分散的光線由集光元件有效集中後往前投射而出，藉此，以避免光能不當浪費，並可增加車燈投射出的光域分布寬度、中心亮度及流明度等，依此，以提高光源的使用效率者。

3.本發明之車燈組件結構係可將原先透鏡範圍外的光線由集光元件收集，並使其收集後投射而出的光線其焦點位置，仍符合原先發光二極體直射透鏡位置，於此，即無須重新設計透鏡，以節省另行製作透鏡的成本者。

4.本發明之車燈組件結構中所設之集光元件，係可直接符合運用於現有市面上的無反射杯之LED透鏡直射系統，而非重新設計後的系統才可使用，據此，以提供實施使用上的方便性。

綜上所述，本發明之實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

Claims (9)

1. 一種車燈組件結構，係主要包含：一發光單元，乃設有一電路基板，並於該電路基板中央處組設有一發光二極體；一集光元件，係使該集光元件組設於該發光單元之電路基板上，乃使該集光元件成型有一集光槽，並使該集光槽其槽底設有一透孔，且使該發光二極體位置於該透孔處，該集光槽係包含有一左側槽壁、一右側槽壁及一上側槽壁，並使該集光槽底側形成一開口，另使該集光槽其左側槽壁、右側槽壁及上側槽壁由槽底往槽口漸傾外擴，而使該集光槽形成錐狀；一組立架，乃使該組立架組接於該發光單元之電路基板上，並使組立架成型有一固定框，又使該固定框位置於該集光元件其集光槽的槽口一方，且使該固定框中央形成一框孔，並使該框孔與該集光元件其集光槽的槽口相對應，且使該固定框之框孔面積大於集光槽之槽口面積，另設有一透鏡，乃使該透鏡對應該固定框之框孔而設，以使該透鏡面積大於該集光槽之槽口面積，並於該透鏡周緣成型有數第二結合部，以與該組立架其固定框周緣之第一結合部對應結合，而使該透鏡組設於該固定框之框孔處。
2. 如申請專利範圍第1項所述車燈組件結構，其中，該集光元件係於該集光槽其左側槽壁及右側槽壁分別結合有一反光層。
3. 如申請專利範圍第1項所述車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之上側槽壁成型有數刻紋。
4. 如申請專利範圍第1項所述車燈組件結構，其中，該集光元件之集光槽係於其底側開口處成型有一底側槽壁，又使該集光槽之左側槽壁、右側槽壁、上側槽壁及底側槽壁呈由槽底往槽口漸傾外擴，而使該集光槽形成錐狀。
5. 如申請專利範圍第4項所述車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之上側槽壁成型有數刻紋。
6. 如申請專利範圍第4項所述車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之底側槽壁成型有數刻紋。
7. 如申請專利範圍第4項所述車燈組件結構，其中，該集光元件係於其集光槽之上側槽壁及底側槽壁各成型有數刻紋。
8. 如申請專利範圍第4項所述車燈組件結構，其中，該集光元件係於該集光槽其左側槽壁及右側槽壁分別結合有一反光層。
9. 如申請專利範圍第1項所述車燈組件結構，其中，該組立架其固定框之第一結合部係為卡槽，另該透鏡之第二結合部係為卡榫，以與該組立架其固定框為卡槽之第一結合部對應卡掣結合。