TWI740766B - 兼具遠近燈效果的車燈總成 - Google Patents

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Abstract

一種兼具遠近燈效果的車燈總成，包含一個能產生一第一光線與一第二光線的發光單元、一位於該發光單元後上方並定義出一拋物焦點的反射單元，以及由該發光單元往後上方傾斜延伸的一第一集光透鏡與一第二集光透鏡。該第一集光透鏡與該第二集光透鏡分別能使該第一光線與該第二光線往後上方行經該拋物焦點後被該反射單元往前反射而分別形成一近燈光形與一遠燈光形。本發明創新整合新式集光結構與舊式反射結構，利用該第一集光透鏡與該第二集光透鏡分別形成該近燈光形與該遠燈光形，將原本需分別設置的近燈與遠燈兩車燈，整合成為單獨一個的該兼具遠近燈效果的車燈總成。

Description

兼具遠近燈效果的車燈總成
本發明是有關於一種車輛的組件，特別是指一種兼具遠近燈效果的車燈總成。
參閱圖1，現有的一種反射式車燈11，主要是透過反射鏡將光源的光線反射出去，並搭配一或數遮光板(圖未示)以形成特定的照明光形，然而如圖1所示，未被反射鏡所反射的光線，如圖中虛線所示的光線，將直接射出而無法被用以形成照明光形，故此種反射式車燈11具有光耗區域(點鏈線圈選示意區域)較大且出光效率較低的缺點。
參閱圖2，為了改善前述缺點，一種利用全反射的集光透鏡(集光器)的集光式車燈12問市。由於所述的集光透鏡如圖2所示光耗區域(點鏈線之間示意區域)較小，有較高的出光效率，故近年來被廣泛應用於車燈當中。
雖然此種集光式車燈12雖具有出光效率較高的優點，但在使用時仍需要在車輛上安裝分別形成近燈/遠燈光形以分別提供近燈/遠燈照明的數個集光式車燈12，並未加以整合，故仍有待進一步整合與改善。
本發明的目的在於：提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的兼具遠近燈效果的車燈總成。
該兼具遠近燈效果的車燈總成，適用於將光往前投射，並包含一發光單元、一反射單元，以及一透鏡單元。
該發光單元包括分別能往後上方投射一第一光線與一第二光線的一第一光源與一第二光源。該反射單元包括一位於該發光單元後上方的反射面。該反射面為一定義出一拋物焦點的拋物面。該透鏡單元包括一個第一透鏡組與一個第二透鏡組。該第一透鏡組包括一個由該第一光源往後上傾斜延伸的第一集光透鏡。該第一集光透鏡能使該第一光線往後上方行經該拋物焦點後被該反射面往前反射而形成一近燈光形。該第二透鏡組包括一個由該第二光源往後上傾斜延伸的第二集光透鏡。該第二集光透鏡能使該第二光線往後上方行經該拋物焦點後被該反射面往前反射而形成一遠燈光形。
本發明的功效在於：創新地整合新式集光結構與舊式反射結構，利用該第一集光透鏡與該第二集光透鏡使該第一光線與該第二光線都經過該拋物焦點再分別形成該近燈光形與該遠燈光形，從而能將原本需分別設置的近燈與遠燈兩車燈，整合成為單獨一個的該兼具遠近燈效果的車燈總成。
2:座體單元
21:基座
22:鰭片
3:發光單元
31:第一光源
32:第二光源
4:反射單元
41:反射鏡
411:反射面
412:拋物焦點
42:延伸件
5:透鏡單元
6:第一透鏡組
61:第一集光透鏡
611:第一集光空間
612:第一環繞面
613:第一入光面
614:第一出光面
615:第一曲線
62:第一組裝件
7:第二透鏡組
71:第二集光透鏡
711:第二集光空間
712:第二環繞面
713:第二入光面
714:第二曲線
72:延伸透鏡
721:第二出光面
722:遮光面
723:交界線
73:第二組裝件
L11:第一光線
L12:第二光線
L21:近燈光形
L211:尖端
L22:遠燈光形
本發明其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個側視圖，說明一個現有的反射式車燈；圖2是一個側視圖，說明一個現有的集光式車燈；圖3是一個立體分解圖，說明本發明兼具遠近燈效果的車燈總成的一個第一實施例；圖4是一個組合剖視圖，說明該第一實施例，圖中省略示意一座體單元，同時說明一第一光線的光跡；圖5是一個組合剖視圖，放大說明該第一實施例的一透鏡單元的一第一集光透鏡與一第二集光透鏡；圖6是一個後視圖，顯示該第二集光透鏡的一個第二出光面；圖7是一個光形模擬圖，模擬示意該第一實施例所形成的一個近燈光形；圖8是一個組合剖視圖，類似於圖4，同時說明一第二光線的光跡；圖9是一個光形模擬圖，模擬示意該第一實施例所形成的一個遠燈光形；圖10是一個後視圖；說明本發明兼具遠近燈效果的車燈總成的一個第二實施例的該第二集光透鏡的該第二出光面；及 圖11是一個光形模擬圖，模擬示意該第二實施例所形成的該近燈光形。
在以下的說明內容中，類似或相同的元件將以相同的編號來表示。
參閱圖3至5，本發明兼具遠近燈效果的車燈總成的一個第一實施例，適用於將光線往前投射。在後續的說明中，是以光線最後投射出去的方向為前方。以圖4為例，圖面的左方即為前方。
本第一實施例包含一座體單元2、一設置在該座體單元2上的發光單元3、一位於該發光單元3後上方的反射單元4，以及一位於該發光單元3與該反射單元4間的透鏡單元5。
該座體單元2以散熱性佳的鋁金屬製成，並包括一左右延伸的基座21，以及數片一體連接該基座21且左右間隔排列的鰭片22。由於以該座體單元2提供支撐與散熱的設計為通常知識，故在此省略進一步的詳細說明。
該發光單元3位於該基座21與該透鏡單元5間，並包括設置在該基座21上的一第一光源31與一第二光源32。該第一光源31與該第二光源32為發光二極體(LED)，且分別能產生一第一光線L11與一第二光線L12。由於以LED提供光線的技術為通常知 識，故在此省略進一步的詳細說明。
該反射單元4包括一間隔地位於該發光單元3及該透鏡單元5後上方的反射鏡41，以及兩個分別由該反射鏡41的左右兩側往該基座21延伸的延伸件42。
該反射鏡41包括一位於該發光單元3及該透鏡單元5後上方的反射面411。該反射面411塗佈有能反射光線的塗層，並往後上方凹，且為一個定義出一拋物焦點412的拋物面。該等延伸件42用以供該反射單元4定位組裝於該基座21上。
該透鏡單元5包括於圖4、5中呈左上右下排列的一第一透鏡組6與一第二透鏡組7。
該第一透鏡組6包括一個由該第一光源31往後上傾斜的第一集光透鏡61，以及一個連接該第一集光透鏡61的前端且左右延伸以用來供該第一透鏡組6定位組裝於該基座21上且透明的第一組裝件62(見圖3)。
該第一集光透鏡61是以後端高於前端的方式往後上傾斜延伸，位於該第一光源31的後上方。該第一集光透鏡61較低的前端形成有一個往後上凹的第一集光空間611，並包括一個環繞該第一集光空間611的第一環繞面612、一個連接該第一環繞面612並相反於該第一集光空間611的開口的第一入光面613，以及一個朝向該反射鏡41的該反射面411的第一出光面614。
該第一環繞面612上方的寬度大於下方的寬度，使得該第一集光空間611上半部的容積大於下半部的容積。該第一入光面613往前下方朝該第一光源31突伸，且如圖5所示地與前後延伸的垂直面界定出一第一曲線615。該第一曲線615的上半部的長度大於該第一曲線615下半部的長度。
該第二透鏡組7包括一個以後端高於前端的方式往後上傾斜延伸的第二集光透鏡71、一個位於該第二集光透鏡71後上方並往後上延伸的延伸透鏡72，以及一個透明且一體連接於該第二集光透鏡71與該延伸透鏡72間並左右延伸以供該第二透鏡組7組裝於該基座21上的第二組裝件73。
該第二集光透鏡71於圖4、5中是位於該第一集光透鏡61的右下方，具體來說是位於該第一集光透鏡61的後下方。因此該第一集光透鏡61與該第二集光透鏡71於圖面中是左上右下地並排設置，或者說是前上後下地並排設置。
該第二集光透鏡71的較低的前端形成有一個往後上凹的第二集光空間711，並包括一個環繞該第二集光空間711的第二環繞面712，以及一個連接該第二環繞面712並相反於該第二集光空間711的開口的第二入光面713。
該第二環繞面712下方的寬度大於上方的寬度，使得該第二集光空間711上半部的容積大於下半部的容積。該第二入光 面713往前下方朝該第二光源32突伸，且如圖5所示地與前後延伸的垂直面界定出一第二曲線714。該第二曲線714的下半部的長度大於該第二曲線714上半部的長度。
該延伸透鏡72包括一朝向該反射鏡41的該反射面411的第二出光面721，以及一個往後上傾斜延伸於該第一出光面614與該第二出光面721間且不允許光線穿透的遮光面722。
參閱圖3、5、6，該遮光面722與該第二出光面721界定出兩條左右延伸的交界線723。每一交界線723為一拋物線。該等交界線723位於該拋物焦點412的左右兩側，或者說該拋物焦點412位於該等交界線723之間。
參閱圖4、7，該第一光源31所產生的第一光線L11，入射該第一集光透鏡61的該第一環繞面612與該第一入光面613後，將由該第一集光透鏡61的該第一出光面614射出穿越該第一組裝件62，並在行經該拋物焦點412後被該反射面411往前反射，形成如圖7所示的近燈光形L21。
參閱圖8、9，該第二光源32所產生的第二光線L12，入射該第二集光透鏡71的該第二環繞面712與該第二入光面713後，於穿越該第二組裝件73後，將於該延伸透鏡72中行進，再由該延伸透鏡72的該第二出光面721射出，並在行經該拋物焦點412後被該反射面411往前反射，形成如圖9所示的遠燈光形L22。
其中，圖7及圖9是模擬本第一實施例投射到距離本第一實施例約10公尺的直立面上的光形模擬圖。此外，由於該第一組裝件62為透明且一體連接該第一集光透鏡61，材質亦與該第一集光透鏡61相同，該第二組裝件73為透明且一體連接該第二集光透鏡71與該延伸透鏡72，且材質也與該第二集光透鏡71及與該延伸透鏡72相同，因此光線穿越時並不會有被遮擋或折射等現象。
參閱圖3、4，在本發明的其他實施態樣中，也可以不將該第一組裝件62設置在該第一集光透鏡61前方，而將該第一組裝件62分為兩部分地分別由該第一集光透鏡61的左右兩側延伸而出。類似地，也可以不將該第二組裝件73連接於該第二集光透鏡71及該延伸透鏡72間，而使該第二集光透鏡71直接一體連接該延伸透鏡72，並使該第二組裝件73分為兩部分地分別由該第二集光透鏡71與該延伸透鏡72的其中一者的左右兩側延伸而出。
參閱圖4、7、8，於本第一實施例中，由於該第一光線L11與該第二光線L12都經過該拋物焦點412，因此該第一光線L11與該第二光線L12能共同利用同一個反射鏡41的該反射面411來形成該近燈光形L21與該遠燈光形L22(見圖9)，從而能產生將近燈與遠燈整合在一起的效果。此外，於該第一集光透鏡61與該第二集光透鏡71的作用下，本第一實施例相較於單純的反射式車燈來說，光線利用效率也較高，且光線集光後會通過該拋物焦點412， 也不會出現反射鏡光耗區域較大的問題。
該第二透鏡組7除了包括該第二集光透鏡71還包括該延伸透鏡72的好處在於，所形成該遠燈光形L22(見圖9)會較為集中，也就是說光線較不發散，具有單位面積亮度較高的優點。
該延伸透鏡72包括該遮光面722，並形成有呈拋物線的該等交界線723的好處在於，如圖7所示的近燈光形L21，頂端能有較平整的明暗交界。也就是說，本第一實施例透過設置該遮光面722來遮擋光形以形成明暗邊界，不用如先前技術所述地另外設置遮光板，故使得整體結構更為精簡、緊湊，進一步減少設置本第一實施例所需的空間。
參閱圖10、11，本發明兼具遠近燈效果的車燈總成的一個第二實施例與該第一實施例類似，不同的地方在於每一交界線723為直線，並使得本第二實施例所形成的近燈光形L21，頂端形成有往上突出的尖端L211。
綜上所述，本發明兼具遠近燈效果的車燈總成的功效在於：創新地整合新式集光結構與舊式反射結構，利用該第一集光透鏡61與該第二集光透鏡71使該第一光線L11與該第二光線L12都經過該拋物焦點412再分別形成該近燈光形L21與該遠燈光形L22(見圖9)，從而能將原本需分別設置的近燈與遠燈兩車燈，整合成為單獨一個的該兼具遠近燈效果的車燈總成。
以上所述者，僅為本發明的實施例而已，不能以此限定本發明的申請專利範圍，且依本發明申請專利範圍及專利說明書簡單等效變化與修飾之態樣，亦應為本發明申請專利範圍所涵蓋。
2:座體單元
21:基座
22:鰭片
3:發光單元
31:第一光源
32:第二光源
4:反射單元
41:反射鏡
411:反射面
412:拋物焦點
42:延伸件
5:透鏡單元
6:第一透鏡組
61:第一集光透鏡
611:第一集光空間
612:第一環繞面
613:第一入光面
614:第一出光面
62:第一組裝件
7:第二透鏡組
71:第二集光透鏡
711:第二集光空間
712:第二環繞面
713:第二入光面
72:延伸透鏡
721:第二出光面
722:遮光面
723:交界線
73:第二組裝件

Claims (7)

  1. 一種車燈總成，適用於將光往前投射，並包含： 一發光單元，包括分別能往後上方投射一第一光線與一第二光線的一第一光源與一第二光源； 一反射單元，包括一位於該發光單元後上方的反射面，該反射面為一定義出一拋物焦點的拋物面； 一透鏡單元，包括一個第一透鏡組與一個第二透鏡組，該第一透鏡組包括一個由該第一光源往後上傾斜延伸的第一集光透鏡，該第一集光透鏡能使該第一光線往後上方行經該拋物焦點後被該反射面往前反射而形成一近燈光形，該第二透鏡組包括一個由該第二光源往後上傾斜延伸的第二集光透鏡，該第二集光透鏡能使該第二光線往後上方行經該拋物焦點後被該反射面往前反射而形成一遠燈光形。
  2. 如請求項1所述的車燈總成，其中，該第二透鏡組還包括一個位於該第二集光透鏡後上方並往後上延伸的延伸透鏡。
  3. 如請求項2所述的車燈總成，其中，該第一集光透鏡包括一朝向該反射單元的該反射面的第一出光面，該延伸透鏡包括一朝向該反射面的第二出光面，以及一個往後上傾斜延伸於該第一出光面與該第二出光面間且不允許光線穿透的遮光面。
  4. 如請求項3所述的車燈總成，其中，該遮光面與該第二出光面界定出兩條左右延伸的交界線，每一交界線為一拋物線。
  5. 如請求項4所述的車燈總成，其中，該反射面定義出的該拋物焦點位於該等交界線之間。
  6. 如請求項1所述的車燈總成，其中，該第一集光透鏡的前端形成有一個往後上凹的第一集光空間，並包括一個環繞該第一集光空間的第一環繞面，以及一個連接該第一環繞面並相反於該第一集光空間的開口的第一入光面，該第一環繞面上方的寬度大於下方的寬度，該第二集光透鏡的前端形成有一個往後上凹的第二集光空間，並包括一個環繞該第二集光空間的第二環繞面，以及一個連接該第二環繞面並相反於該第二集光空間的開口的第二入光面，該第二環繞面下方的寬度大於上方的寬度。
  7. 如請求項1所述的車燈總成，其中，該第一集光透鏡位於該第二集光透鏡的前上方，並包括一朝向該反射單元的該反射面的第一出光面，該第二透鏡組還包括一個位於該第二集光透鏡後上方並往後上延伸的延伸透鏡，該延伸透鏡包括一朝向該反射面的第二出光面，以及一個往後上傾斜延伸於該第一出光面與該第二出光面間且不允許光線穿透的遮光面，該遮光面與該第二出光面界定出兩條左右延伸的交界線，每一交界線為一拋物線，該反射面定義出的該拋物焦點位於該等交界線之間，該第一集光透鏡的前端形成有一個往後上凹的第一集光空間，並包括一個環繞該第一集光空間的第一環繞面，以及一個連接該第一環繞面並相反於該第一集光空間的開口的第一入光面，該第一環繞面上方的寬度大於下方的寬度，該第二集光透鏡的前端形成有一個往後上凹的第二集光空間，並包括一個環繞該第二集光空間的第二環繞面，以及一個連接該第二環繞面並相反於該第二集光空間的開口的第二入光面，該第二環繞面下方的寬度大於上方的寬度。
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