TWI646285B - 智慧型車燈結構 - Google Patents

Abstract

本發明有關一種智慧型車燈結構，設置於車輛上，智慧型車燈結構包括發光單元、光學單元、螢光單元與反射單元，發光單元發射第一光束通過光學單元形成第二光束，第二光束經螢光單元反射形成第三光束並改變行進路徑與光束顏色，第三光束經反射單元反射形成第四光束並射出智慧型車燈結構，主要特徵在於：光學單元包括快速光學調變模組與電壓控制模組，第一光束通過快速光學調變模組形成第二光束係因電壓控制模組輸出電壓對快速光學調變模組液態介面的曲率調變而改變光束照射方向，以達到近燈、遠燈、右向轉彎燈或左向轉彎燈等角度變換之功能。

Description

智慧型車燈結構

本發明係有關於一種智慧型車燈結構，尤其是指一種利用不同的電壓對液態鏡頭之液態介面形狀的曲率調變以達到出射之光束的多角度之動態變換的車燈結構。

按，隨著汽車工業的蓬勃發展，各式的車輛已大幅縮短人們旅行或各種貨物來往兩地所花費的時間，而有效增進人們在日常生活中的便利性；一般車輛皆會在車體的不同位置設置各種大燈、小燈、尾燈、方向燈或煞車燈等，以於不同的行車狀況下，利用不同位置的車燈所發射出的不同顏色光束而達到提醒其他駕駛人或用路人注意來車位置與行車方向等訊息，同時也可以提供駕駛者於昏暗或視線不明的環境開車時，具有照明路況的功能以確保行車安全之目的。

請參閱第1圖(A)、(B)所示，為傳統車燈結構之近燈與遠燈運作側視圖，其中傳統的車燈結構(A)係包括有一呈圓弧形態樣之反射單元(B)，以及一設置於反射單元(B)焦點處之發光單元(C)，其中發光單元(C)係內建有一第一發光體(D)與一第二發光體(E)，當駕駛者開啟近燈之燈種時，較靠近反射單元(B)之第一發光體(D)係亮起，且其所發射之第一光束(D1)係經由反射單元(B)之反射而以近燈之態樣射出車燈結構(A)；當駕駛者係開啟遠燈之燈種時，則會改由遠離反射單元(B)之第二發光體(E)亮起，其所發 射之第二光束(E1)同樣經由反射單元(B)之反射而以遠燈之態樣射出車燈結構(A)，因此，傳統的車燈結構(A)必須配備兩個發光體，必然會增加硬體成本之支出；此外，目前已有車輛配備主動頭燈轉向系統(Adaptive Front Lighting System，AFS)，可有效提供車輛在昏暗、視線不明或蜿蜒的山路轉向時，預先提升駕駛者的可視範圍，而現行的主動頭燈轉向系統(AFS)的運作方式係利用馬達驅動以達成頭燈的預先轉向；然而，馬達驅動有其速度與壽命上的限制，長時間使用亦會耗費更多的硬體成本；因此，如何藉由創新的硬體設計，有效藉由電性連接液態鏡頭之電壓控制模組輸出不同電壓值以調變液態鏡頭之液態介面形狀的介電泳動方法，有效達到車燈結構之不同燈種的快速變換，仍是車燈結構等相關產業開發業者與相關研究人員需持續努力克服與解決之課題。

今，發明人即是鑑於傳統的車燈結構於實際實施時仍存在有諸多缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的為提供一種智慧型車燈結構，尤其是指一種利用不同的電壓對液態鏡頭之液態介面形狀的曲率調變以達到出射之光束的多角度之動態變換的車燈結構，主要係藉由快速光學調變模組之液態鏡頭搭配單一雷射裝置之發光單元的硬體設計，有效藉由電性連接液態鏡頭之電壓控制模組輸出不同電壓值以調變液態鏡頭之液態介面形狀的介電泳動方法，有效達到智慧型車燈結構之不同燈種的快速變換，確實達到以單一燈源完成多角度光線投射之動態控制、快速變換燈種，以及節省硬體成 本等主要優勢者。

為了達到上述之實施目的，本發明人提出一種智慧型車燈結構，係設置於一車輛上，智慧型車燈結構係至少包括有一發光單元、一光學單元、一螢光單元，以及一反射單元，其中發光單元係發射一第一光束通過光學單元而形成一第二光束，第二光束係經由螢光單元反射而形成一第三光束並改變其行進路徑與光束顏色，第三光束再經由反射單元反射而形成一第四光束並射出智慧型車燈結構，其主要特徵在於：光學單元係至少包括有一快速光學調變模組，以及一與快速光學調變模組電性連接之電壓控制模組，其中第一光束通過快速光學調變模組後所形成之第二光束係因電壓控制模組輸出之電壓對快速光學調變模組之液態介面的曲率調變而改變光束照射方向，以達到近燈、遠燈、右向轉彎燈或左向轉彎燈等其中之一種燈種的角度變換功能。

如上所述的智慧型車燈結構，其中發光單元係為雷射(Laser)或發光二極體(Light Emitting Diode，LED)等其中之一種裝置。

如上所述的智慧型車燈結構，其中快速光學調變模組係為液態透鏡(Liquid Lens)模組。

如上所述的智慧型車燈結構，其中電壓控制模組係電性連接車輛之燈光撥桿或方向燈撥桿等其中之一種裝置或兩者之組合。

如上所述的智慧型車燈結構，其中反射單元係為一凹曲面鏡。

如上所述的智慧型車燈結構，其中凹曲面鏡之表面係塗佈有一高反射材料。

藉此，本發明之智慧型車燈結構主要係藉由快速光學調變模組之液態鏡頭搭配單一雷射裝置之發光單元的硬體設計，有效藉由電性連接液態鏡頭之電壓控制模組輸出不同電壓值以調變液態鏡頭之液態介面形狀的介電泳動方法，有效達到智慧型車燈結構之不同燈種的快速變換，確實達到以單一燈源完成多角度光線投射之動態控制、快速變換燈種，以及節省硬體成本等主要優勢；此外，本發明之智慧型車燈結構僅須藉由單一發光單元之硬體設計，搭配以介電泳動方式調變液態介面形狀之曲率的液態鏡頭，可有效解決傳統車燈結構需要配備兩個發光體之較高成本問題，確實達到節省硬體成本，以及使用單一燈源完成多角度光線投射之動態控制的主要優勢；最後，本發明之智慧型車燈結構係藉由介電泳動方式調變液態鏡頭之液態介面形狀的曲率變化，以快速變化雷射光束通過液態鏡頭後的出射角度，而於短時間內完成車燈結構之複數種燈種的變換，有效解決傳統以馬達驅動之主動頭燈轉向系統速度過慢的缺點，確實達到加速多角度光線投射之變換速度、減少車禍發生機率，以及保障人身安全之主要優勢。

(傳統車燈結構)

(A)‧‧‧車燈結構

(B)‧‧‧反射單元

(C)‧‧‧發光單元

(D)‧‧‧第一發光體

(D1)‧‧‧第一光束

(E)‧‧‧第二發光體

(E1)‧‧‧第二光束

(本發明智慧型車燈結構)

(1)‧‧‧智慧型車燈結構

(11)‧‧‧發光單元

(12)‧‧‧光學單元

(121)‧‧‧快速光學調變模組

(1211)‧‧‧液態介面

(122)‧‧‧電壓控制模組

(13)‧‧‧螢光單元

(14)‧‧‧反射單元

(2)‧‧‧第一光束

(3)‧‧‧第二光束

(4)‧‧‧第三光束

(5)‧‧‧第四光束

第1圖(A)、(B)：傳統車燈結構之近燈與遠燈運作側視圖

第2圖：本發明智慧型車燈結構其一較佳實施例之近燈運作側視圖

第3圖：本發明智慧型車燈結構其二較佳實施例之遠燈運作側視圖

第4圖：本發明智慧型車燈結構其三較佳實施例之右向轉彎燈運作俯視圖

第5圖：本發明智慧型車燈結構其四較佳實施例之左向轉彎燈運作俯視圖

為利 貴審查委員瞭解本發明之技術特徵、內容、優點，以及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

首先，請參閱第2圖所示，為本發明智慧型車燈結構其一較佳實施例之近燈運作側視圖，本發明之智慧型車燈結構(1)係設置於一車輛(圖式未標示)上，智慧型車燈結構(1)係至少包括有一發光單元(11)、一光學單元(12)、一螢光單元(13)，以及一反射單元(14)，其中發光單元(11)係發射一第一光束(2)通過光學單元(12)而形成一第二光束(3)，第二光束(3)係經由螢光單元(13)反射而形成一第三光束(4)並改變其行進路徑與光束顏色，第三光束(4)再經由反射單元(14)反射而形成一第四光束(5)並射出智慧型車燈結構(1)，其主要特徵在於：光學單元(12)係至少包括有一快速光學調變模組(121)，以及一與快速光學調變模組(121)電性連接之電壓控制模組(122)，其中第一光束(2)通過快速光學調變模組(121)後所形成之第二光束(3)係因電壓控制模組(122)輸出之電壓對快速光學調變模組(121)之液態介面(1211)的曲率調變而改變光束照射方向，以達到近燈、遠燈、右向轉彎燈或左向轉彎燈等其中之一種燈種的角度變換功能。

此外，發光單元(11)係為雷射或發光二極體等其中之一種裝 置；再者，快速光學調變模組(121)係為液態透鏡模組；此外，電壓控制模組(122)係電性連接車輛之燈光撥桿(圖式未標示)或方向燈撥桿(圖式未標示)等其中之一種裝置或兩者之組合；再者，反射單元(14)係為一凹曲面鏡，其中凹曲面鏡之表面係塗佈有一高反射材料；請再一次參閱第2圖所示，當一駕駛者需要讓本發明之智慧型車燈結構(1)打出近燈之燈種時，駕駛者須先將車輛內部的燈光撥桿撥到近燈的位置，則電壓控制模組(122)會輸出一第一電壓驅使快速光學調變模組(121)之液態鏡頭模組的液態介面(1211)形狀的曲率改變，而以雷射態樣呈現之發光單元(11)係發射藍色之第一光束(2)並通過曲率調變後的液態鏡頭而形成行進路徑改變之第二光束(3)並射至螢光單元(13)上，螢光單元(13)再將第二光束(3)反射以形成第三光束(4)，並改變第三光束(4)之光束顏色由藍光變化至白光，以及改變其行進路徑射至以凹曲面鏡態樣呈現的反射單元(14)上以形成第四光束(5)，其中凹曲面鏡之表面係塗佈有用以反射光束之高反射材料，而第四光束(5)最後由反射單元(14)之反射而射出智慧型車燈結構(1)，以形成一種往地面照射之近燈燈種。

再者，請再參閱第3圖所示，為本發明智慧型車燈結構其二較佳實施例之遠燈運作側視圖，其中當駕駛者需要讓本發明之智慧型車燈結構(1)打出遠燈之燈種時，駕駛者須先將車輛內部的燈光撥桿撥到遠燈的位置，則電壓控制模組(122)會輸出一第二電壓驅使快速光學調變模組(121)之液態鏡頭模組的液態介面(1211)形狀的曲率改變，而雷射態樣之發光單元(11)係發射藍色之第一光束(2)並通過曲率調變後的液態鏡頭而形成行進路徑改變之第二光束(3)並射至螢光單元(13)上，螢光單元(13)再將第二光束(3)反射以形成第三光束(4)，並改變第三光束(4)之光束顏色由藍光變化至白 光，以及改變其行進路徑射至以凹曲面鏡態樣呈現的反射單元(14)上以形成第四光束(5)，其中凹曲面鏡之表面係塗佈有用以反射光束之高反射材料，而第四光束(5)最後由反射單元(14)之反射而射出智慧型車燈結構(1)，以形成一種平行照射之遠燈燈種。

此外，請再參閱第4圖所示，為本發明智慧型車燈結構其三較佳實施例之右向轉彎燈運作俯視圖，其中當駕駛者有右向轉彎之需求時，為了讓駕駛者可以提早看見車輛右邊之道路、車輛或行人存在之狀態，駕駛者須先將車輛內部的方向燈撥桿撥到右向轉彎之位置，則電壓控制模組(122)會輸出一第三電壓以驅使快速光學調變模組(121)之液態鏡頭模組的液態介面(1211)形狀的曲率改變，而雷射態樣之發光單元(11)發射之第一光束(2)於通過曲率調變後的液態鏡頭而形成行進路徑改變之第二光束(3)射至螢光單元(13)上，螢光單元(13)再將第二光束(3)反射以形成第三光束(4)，並改變第三光束(4)之光束顏色由藍光變化至白光，以及改變其行進路徑射至以凹曲面鏡態樣呈現的反射單元(14)上以形成第四光束(5)，其中凹曲面鏡之表面係塗佈有用以反射光束之高反射材料，而第四光束(5)最後由反射單元(14)之反射而射出智慧型車燈結構(1)，以朝車輛右邊照射之態樣而打出右向轉彎之燈種，預先且快速提升駕駛者右向轉彎之可視範圍，有效減少車禍發生之機率。

再者，請再參閱第5圖所示，為本發明智慧型車燈結構其四較佳實施例之左向轉彎燈運作俯視圖，其中當駕駛者有左向轉彎之需求時，為了讓駕駛者可以提早看見車輛左邊之道路、車輛或行人存在之狀態，駕駛者須先將車輛內部的方向燈撥桿撥到左向轉彎之位置，則電壓控制模 組(122)會輸出一第四電壓以驅使快速光學調變模組(121)之液態鏡頭模組的液態介面(1211)形狀的曲率改變，而雷射態樣之發光單元(11)發射之第一光束(2)於通過曲率調變後的液態鏡頭而形成行進路徑改變之第二光束(3)射至螢光單元(13)上，螢螢光單元(13)再將第二光束(3)反射以形成第三光束(4)，並改變第三光束(4)之光束顏色由藍光變化至白光，以及改變其行進路徑射至以凹曲面鏡態樣呈現的反射單元(14)上以形成第四光束(5)，其中凹曲面鏡之表面係塗佈有用以反射光束之高反射材料，而第四光束(5)最後由反射單元(14)之反射而射出智慧型車燈結構(1)，以朝車輛左邊照射之態樣而打出左向轉彎之燈種，預先且快速提升駕駛者左向轉彎之可視範圍，有效減少車禍發生的機率；然而必須注意的是，上述電壓控制模組(122)所輸出之第一電壓、第二電壓、第三電壓或第四電壓所造成智慧型車燈結構(1)射出之近燈、遠燈、右向轉彎燈或左向轉彎燈等方式，是為了說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟知此技藝者當知道不同的快速光學調變模組(121)的液態介面(1211)曲率調變，只要可以導致智慧型車燈結構(1)出射之光束的改變，皆可視為本發明之技術特徵的延伸，並不會影像本發明的實際實施。

由上述之實施說明可知，本發明之智慧型車燈結構與現有技術相較之下，本發明係具有以下優點：

1.本發明之智慧型車燈結構主要係藉由快速光學調變模組之液態鏡頭搭配單一雷射裝置之發光單元的硬體設計，有效藉由電性連接液態鏡頭之電壓控制模組輸出不同電壓值以調變液態鏡頭之液態介面形狀的介電泳動方法，有效達到智慧型車燈結構之不同燈種的快速變換，確實達到以單一燈源完成多角度光線投射之動態控制、快速變換燈種，以及節 省硬體成本等主要優勢。

2.本發明之智慧型車燈結構僅須藉由單一發光單元之硬體設計，搭配以介電泳動方式調變液態介面形狀之曲率的液態鏡頭，可有效解決傳統車燈結構需要配備兩個發光體之較高成本問題，確實達到節省硬體成本，以及使用單一燈源完成多角度光線投射之動態控制的主要優勢。

3.本發明之智慧型車燈結構係藉由介電泳動方式調變液態鏡頭之液態介面形狀的曲率變化，以快速變化雷射光束通過液態鏡頭後的出射角度，而於短時間內完成車燈結構之複數種燈種的變換，有效解決傳統以馬達驅動之主動頭燈轉向系統速度過慢的缺點，確實達到加速多角度光線投射之變換速度、減少車禍發生機率，以及保障人身安全之主要優勢。

綜上所述，本發明之智慧型車燈結構，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明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。

惟，上述所揭示之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

Claims (6)

1. 一種智慧型車燈結構，係設置於一車輛上，該智慧型車燈結構係至少包括有一發光單元、一光學單元、一螢光單元，以及一反射單元，其中該發光單元係發射一第一光束通過該光學單元而形成一第二光束，該第二光束係經由該螢光單元反射而形成一第三光束並改變其行進路徑與光束顏色，該第三光束再經由該反射單元反射而形成一第四光束並射出該智慧型車燈結構，其主要特徵在於：該光學單元係至少包括有一快速光學調變模組，以及一與該快速光學調變模組電性連接之電壓控制模組，其中該第一光束通過該快速光學調變模組後所形成之第二光束係因該電壓控制模組輸出之電壓對該快速光學調變模組之液態介面的曲率調變而改變光束照射方向，以達到近燈、遠燈、右向轉彎燈或左向轉彎燈其中之一燈種的角度變換功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型車燈結構，其中該發光單元係為雷射或發光二極體其中之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型車燈結構，其中該快速光學調變模組係為液態透鏡模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型車燈結構，其中該電壓控制模組係電性連接該車輛之燈光撥桿或方向燈撥桿其中之一或兩者之組合。
5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型車燈結構，其中該反射單元係為一凹曲面鏡。
6. 如申請專利範圍第5項所述之智慧型車燈結構，其中該凹曲面鏡之表面係塗佈有一高反射材料。