TWI756064B - 車用照明裝置 - Google Patents

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Abstract

一種車用照明裝置包含一基座 、一透鏡、一複合反射單元、一發光單元及一遮板。該透鏡沿包括一入光面、一出光面及一對應於該入光面的焦點。該複合反射單元具有一供該發光單元設置的第一焦點及一與該透鏡的焦點重合的第二焦點。該遮板包括一設置於該第二焦點右側的凹槽，該遮板的頂面對應於該第二焦點，該發光單元所發出的光線部分經由該第一反射面的反射，部分光線經由該第二反射面的反射後，通過該第二焦點並由該入光面進入該透鏡，該遮板用以遮蔽部分光線，該凹槽用以減少部分光線，其餘進入該透鏡的光線則由該出光面投射出一近燈光形，並能夠有效減少眩光。

Description

車用照明裝置
本發明是有關於一種照明裝置，特別是指一種車用照明裝置。
參閱圖1，如台灣專利號I709710所揭露的一種現有的車燈裝置，包含一複合透鏡單元92、一反射件93、一遮板94，及一發光單元95。該複合透鏡單元92包括一沿一光軸A設置的第一透鏡921，及一位於該第一透鏡921下方的第二透鏡922。該第一透鏡921具有沿該光軸A相反設置的一第一入光面923及一第一出光面924，及一對應於該第一入光面923的後焦點925，該第二透鏡922具有相反設置的一第二入光面926及一第二出光面927，及一對應於該第二入光面926的下焦點928。該反射件93沿該光軸A位於該複合透鏡單元92對應該第一入光面923的一側，並包括一可朝該第一入光面923反射光線且呈弧形的反射面931，該反射面931包括一第一焦點932，及一位於該第一入光面923及該第一焦點932之間的第二焦點933，該第二焦點933與該第一透鏡921的後焦點925重合。該遮板94對應於該反射件93的第二焦點933並向下延伸。該發光單元95包括一發光面朝上且設置於該第一焦點932的第一發光源951，及一發光面朝向該第二入光面926並設置於該下焦點928的第二發光源952。該第一發光源951被開啟時，該第一發光源951所發出的光線經該反射件93反射後，部分光線被該遮板94遮蔽，其餘光線從該第一入光面923進入該第一透鏡921，並從該第一出光面923投射出一近燈光形，當該第二發光源952也被開啟時，該第二發光源952所發出的光線由該第二入光面926進入，該第二透鏡922使進入的光線會聚，從該第二出光面927投射出光形並與該第一發光源951的光線共同形成一遠燈光形。
該現有的車燈裝置雖然可以在一個裝置中實現近燈與遠燈的轉換，但是此種現有的車燈裝置需要二組發光源，不但結構複雜，製作、組裝成本也較高。該現有的車燈裝置在使用近光燈時也容易造成歐規ECE R112的配光點50L過亮，光線容易直接投射至對向駕駛造成眩光，或間接經由潮濕路面反射影響視線，進而影響行車安全。
因此，本發明的目的，即在提供一種能夠提升集光效率，同時能有效減少近光燈之眩光的車用照明裝置。
於是，本發明車用照明裝置包含一基座 、一透鏡、一複合反射單元、一發光單元，及一遮板。該透鏡沿一光軸與該基座間隔設置，並包括一鄰近該基座的入光面、一相反於該入光面的出光面，及一對應於該入光面的焦點。該複合反射單元包括一設置於該基座的第一反射件，及一設置於該第一反射件與該基座之間的第二反射件，該第一反射件具有可朝該入光面反射光線且呈弧形的第一反射面，該第二反射件具有一與該第一反射面落差設置並可朝該入光面反射光線且呈弧形的第二反射面，該第一反射面與該第二反射面共同具有一鄰近該第一反射面的第一焦點，及一位於該第一焦點與該入光面之間並通過該光軸的第二焦點，該第二焦點與該透鏡的焦點重合。該發光單元設置於該基座並對應於該複合反射單元的第一焦點。該遮板包括一接近該基座的第一面、一沿該光軸延伸方向相反於該第一面的第二面、分別連接該第一面與該第二面的一頂面與一底面，及一設置於該第一面鄰接該頂面處並位於該第二焦點右側且向該第二面凹設的凹槽，該遮板的頂面對應於該第二焦點，該發光單元所發出的光線部分經由該第一反射面的反射後，通過該第二焦點並由該入光面進入該透鏡，部分光線經由該第二反射面的反射後，通過該第二焦點並由該入光面進入該透鏡，該遮板用以遮蔽部分通過該第二焦點的光線，該凹槽用以減少部分經由該複合反射單元反射的光線，其餘進入該透鏡的光線則由該出光面投射出一近燈光形。
本發明的功效在於： 藉由該複合反射單元提升聚光效率、增加亮度，同時藉由該凹槽減少部分經由該複合反射單元反射的光線，能夠避免歐規ECE R112之配光點50L過亮，亦即可以在使用近光燈時，有效減少影響對向來車的眩光。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2、3、4，本發明車用照明裝置的一第一實施例，包含一基座2、一透鏡支架3、一透鏡4、一複合反射單元5、一發光單元6，及一遮板7。
定義一前後方向X、一垂直於該前後方向X的左右方向Y，及一垂直於該前後方向X與該左右方向Y的上下方向Z。
定義一平行該前後方向X並通過該透鏡4的光軸A。
該基座2包括一供該複合反射單元4及該發光單元5設置的基座本體21，及二沿該左右方向Y間隔設置並分別自該基座本體21向前凸伸的凸伸段22。該基座本體21具有一頂面211，及一凹設於該頂面211並用以供該發光單元6設置的容置孔212。在本實施例中，該基座2為一散熱件，但不以此為限。
該透鏡支架3沿該前後方向X設置於該基座2前側，並包括用以供該透鏡4設置的支架本體31，及二沿該左右方向Y分別設置於該支架本體31的兩相反側的連接段32。每一連接段32的其中一端連接該支架本體31，其中另一端則連接對應的該凸伸段22。
參閱圖4、5、7，該透鏡4固設於該支架本體31且沿該前後方向X與該基座2相間隔，並包括一鄰近該基座2的入光面41、一相反於該入光面41的出光面42，及一對應於該入光面41的焦點43。
該複合反射單元5包括一設置於該基座2的第一反射件51，及一設置於該第一反射件51與該基座本體21之間的第二反射件52。該第一反射件51具有可朝該入光面41反射光線且呈弧形的第一反射面511。該第二反射件52具有一朝該入光面41方向與該第一反射面511呈落差設置並可朝該入光面41反射光線且呈弧形的第二反射面521。該第一反射面511與該第二反射面521共同具有一鄰近該第一反射面511的第一焦點53，及一位於該第一焦點53與該入光面41之間並通過該光軸A的第二焦點54，該第二焦點54與該透鏡4的焦點43重合。
該發光單元6設置於該基座2的容置孔212，並對應於該複合反射單元5的第一焦點53。在本實施例中，該發光單元6為具有至少一半導體晶片的發光二極體，但不以此為限。
該遮板7可樞轉地夾置於該基座2的該等凸伸段22內側，位於該透鏡4與該複合反射單元5之間，並包括一對應於該第二焦點53並向下延伸的遮板本體71，及二沿該左右方向Y間隔設置於該遮板本體71並沿該前後方向X向後凸伸且分別連接該等凸伸段22的夾置段72。該遮板本體71具有一第一面711、一沿該前後方向X相反於該第一面711的第二面712、分別連接該第一面711與該第二面712的一頂面713與一底面714，及一設置於該第一面711鄰接該頂面713處，並位於該第二焦點54右側且向該第二面712凹設的凹槽715。
參閱圖6、7、8， 該遮板7可被控制而相對於該透鏡4在一遮光位置與一遠離位置之間轉動。
參閱圖5、7、9，在該遮光位置時，該遮板本體71的頂面713對應於該第二焦點54並向下延伸，該發光單元6所發出的光線部分經由該第一反射面511的反射後，通過該第二焦點54並由該入光面41進入該透鏡4，部分光線經由該第二反射面521的反射後，通過該第二焦點54並由該入光面41進入該透鏡4，該遮板7用以遮蔽部分通過該第二焦點54的光線並形成明暗截止線，其餘進入該透鏡4的光線則由該出光面42投射出一近燈光形。該凹槽715用來減少部分經由該複合反射單元5反射並經由該遮板本體71的頂面713反射而向該入光面41投射的光線，避免歐規ECE R112之配光點50L過亮，可以降低直接投射至對向駕駛或間接經由潮濕路面反射之光線，亦即可有效減少影響對向來車的眩光。
參閱圖5、8、10，該遠離位置時，該遮板本體71的頂緣向後轉動而不通過該第二焦點54，該發光單元6所發出的光線部分經由該第一反射面511的反射後，通過第二焦點54並由該入光面41進入該透鏡4，部分光線經由該第二反射面521的反射後，通過第二焦點54並由該入光面41進入該透鏡4，前述光線再共同由該出光面42投射出一遠燈光形。值得注意的是，在本實施例中藉由一制動單元(圖未示)帶動該遮板7相對該基座2轉動，但該遮板7的控制方法並非本發明的重點，故不在此多做贅述。
進一步說明經由該第一反射面511反射的光線，較偏離該光軸A，形成一擴光區域C，經由該第二反射面521反射的光線，較集中在該光軸A附近，形成一聚光區域D ，藉由該第一反射面511與該第二反射面521之間的落差設計，能夠有效提升該該第二反射面521的聚光效率，使本發明不須第二組發光源，即可達到遠光燈的亮度要求。
在本實施例中，該第一反射面511與該第二反射面512之間的落差不小於0.1毫米，並能夠藉由調整前述反射面的位置、覆蓋範圍及曲面曲率，來控制光線反射的方向，增加應用上的彈性。
在本實施例中，該發光單元6設置於該光軸A下方0.5毫米至10毫米之間，並可根據所需要的光投射區域的橫向寬度及縱向深度調整，增加應用上的彈性。
較佳地，在本實施例中該遮板7可相對於該透鏡4在該遮光位置與該遠離位置之間轉動，並藉此使本發明能夠實現近光燈與遠光燈的切換，但在其他實施樣態中，該遮板7也可以只固定在該遮光位置，並使本發明僅具近光燈功能。
值得說明的是，請參閱圖3、4，在該光軸A與該上下方向Z所共同界定的平面上，定義一通過該第二反射面521頂面與該光軸A的切線B，該光軸A與該切線B之間的夾角介於30度至60度之間，使該第一反射面511與該第二反射面521所反射的光線比例，獲得適當的調配，藉此調整聚光及擴光的比例，以對應不同法規的配光要求。再者，該第二反射面521具有獨立的曲率，相較於傳統的單一反射面架構，可大幅提升聚光的效果。
該複合反射單元5能夠提升聚光效率、增加亮度，並藉由該第一反射面511與該第二反射面521之間的落差設計，使本發明僅利用一組發光源，不須第二組發光源，即可實現近光燈與遠光燈的亮度切換要求。並藉由該凹槽715減少部分經由該遮板本體71的頂面713反射而向該入光面41投射的光線的光線，能夠避免歐規ECE R112之配光點50L過亮，在使用近光燈時有效減少影響對向來車的眩光。
參閱圖11，本發明車用照明裝置的一第二實施例類似於該第一實施例，其差異之處在於：
該複合反射單元5的該第一反射件51與該第二反射件52為一體成形，並包括一連接該第一反射面511與該第二反射面521的連接面55。 該複合反射單元5一體成形的設計能夠降低製造成本與製造工序，還能減少該第一反射件51與該第二反射件52分別組裝時的定位調校時間與難以避免的定位誤差。
因此，本發明之第二實施例也可達成與該第一實施例相同的目的及功效。
參閱圖12，本發明車用照明裝置的一第三實施例類似於該第一實施例，其差異之處在於：
該透鏡4的該出光面42由複數具有落差的曲部構成。
該出光面42具有一第一曲部421，及二沿該左右方向Y設置於該第一曲部421的兩相反側並朝該入光面41方向與該第一曲部421為落差設置的第二曲部422。該第一曲部421具有一上區423，及一位於該上區423下方並朝該入光面41方向與該上區423落差設置的下區424，每一第二曲部422分別具有一上區425，及一位於該上區425下方並朝該入光面41方向與該上區425落差設置的下區426。
每一上區423、425與對應的該下區424、426之間的落差不小於0.1毫米。該第一曲部421的上區423與該等第二曲部422的上區425之間的落差不小於0.1毫米。該第一曲部421的下區424與該等第二曲部422的下區426之間的落差不小於0.1毫米。
本實施例能夠藉由分別調整每一上區423、425與每一下區下區424、426的曲率，進而調控光線投射方向，並能夠進一步提升聚光效果。
因此，本發明之第三實施例也可達成與該第一實施例相同的目的及功效。
參閱圖13、14，本發明車用照明裝置的一第四實施例類似於該第一實施例，其差異之處在於：
本發明車用照明裝置還包含二分別設置於該入光面41與該出光面42的光柵單元8。該等光柵單元8為選自於由鍍膜、微結構、鍍膜及微結構所組成的群組。該等光柵單元8的面積不大於該入光面41與該出光面42的總表面積的三分之一。
值得說明的是，該光柵單元8可以僅設置於該入光面41與該出光面42的其中一者，且該光柵單元8的面積不大於對應的該入光面41與該出光面42的其中一者的表面積的三分之一。
值得說明的是，鍍膜能夠以蒸鍍、濺鍍、貼膜等方式形成。微結構能夠以噴砂加工製程、研磨加工製程、雷射加工製程、蝕刻加工製程等方式製成，且前述製程可以直接施作在該透鏡4上，或是施作在射出模仁上進行射出成形。
該光柵單元8用以阻擋或反射部分由該複合反射單元5(請參閱圖7)所反射的光線，可以使明暗截止線附近的光線更加集中，達到減少明暗截止線附近之雜散光及色散現象的功效。
因此，本發明之第四實施例也可達成與該第一實施例相同的目的及功效。
綜上所述，本發明車用照明裝置藉由該凹槽715減少部分經由該遮板本體71的頂面713反射而向該入光面41投射的光線的光線，能夠避免歐規ECE R112之配光點50L過亮，在使用近光燈時有效減少影響對向來車的眩光。     該複合反射單元5能夠提升聚光效率、增加亮度，並藉由該第一反射面511與該第二反射面521之間沿該前後方向X落差設計，能夠有效提升該第二反射面521的聚光效果，使本發明能夠僅利用一組發光源，而不須設置第二組發光源，即可實現近光燈與遠光燈的亮度切換要求。再者，本發明的該第二反射面521具有獨立的曲率，可以藉由調整曲率來調整光型中聚光及擴光的比例，能夠對應不同法規的配光要求，更能夠根據需求大幅提升聚光的效果。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
2:基座 21:基座本體 211:頂面 212:容置孔 22:凸伸段 3:透鏡支架 31:支架本體 32:連接段 4:透鏡 41:入光面 42:出光面 421:第一曲部 422:第二曲部 423:上區 424:下區 425:上區 426:下區 43:焦點 5:複合反射單元 51:第一反射件 511:第一反射面 52:第二反射件 521:第二反射面 53:第一焦點 54:第二焦點 55:連接面 6:發光單元 7:遮板 71:遮板本體 711:第一面 712:第二面 713:頂面 714:底面 715:凹槽 72:夾置段 8:光柵單元 A:光軸 B:切線 C:擴光區域 D:聚光區域 50L:配光點 X:前後方向 Y:左右方向 Z:上下方向
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一種現有的車燈裝置的一剖視的一光路示意圖； 圖2是本發明車用照明裝置的一第一實施例的一立體組合圖； 圖3是該第一實施例從另一視角觀看的一立體組合圖； 圖4是該第一實施例的一立體分解圖； 圖5是該第一實施例類似於圖2視角的一遮板的一立體圖； 圖6是沿圖3之Ⅵ-Ⅵ線所取得的一剖視圖； 圖7是類似於圖6的一光路示意圖，說明一遮板位於一遮光位置； 圖8是類似於圖6的一光路示意圖，說明該遮板位於一遠離位置； 圖9是該第一實施例的一近光燈的一光形示意圖； 圖10是該第一實施例的一遠光燈的一光形示意圖； 圖11是本發明車用照明裝置的一第二實施例的一複合反射單元的一立體圖； 圖12是本發明車用照明裝置的一第三實施例的一透鏡的一立體圖； 圖13是本發明車用照明裝置的一第四實施例的一透鏡的一立體圖；及 圖14是該第四實施例的該透鏡的從另一視角觀看的一立體圖。
2:基座
21:基座本體
211:頂面
212:容置孔
22:凸伸段
3:透鏡支架
31:支架本體
32:連接段
4:透鏡
41:入光面
42:出光面
5:複合反射單元
51:第一反射件
511:第一反射面
52:第二反射件
521:第二反射面
6:發光單元
7:遮板
71:遮板本體
72:夾置段
X:前後方向
Y:左右方向
Z:上下方向

Claims (10)

  1. 一種車用照明裝置，包含： 一基座； 一透鏡，沿一光軸與該基座間隔設置，並包括一鄰近該基座的入光面、一相反於該入光面的出光面，及一對應於該入光面的焦點； 一複合反射單元，包括一設置於該基座的第一反射件，及一設置於該第一反射件與該基座之間的第二反射件，該第一反射件具有可朝該入光面反射光線且呈弧形的第一反射面，該第二反射件具有一與該第一反射面落差設置並可朝該入光面反射光線且呈弧形的第二反射面，該第一反射面與該第二反射面共同具有一鄰近該第一反射面的第一焦點，及一位於該第一焦點與該入光面之間並通過該光軸的第二焦點，該第二焦點與該透鏡的焦點重合； 一發光單元，設置於該基座並對應於該複合反射單元的第一焦點；及 一遮板，包括一接近該基座的第一面、一沿該光軸延伸方向相反於該第一面的第二面、分別連接該第一面與該第二面的一頂面與一底面，及一設置於該第一面鄰接該頂面處並位於該第二焦點右側且向該第二面凹設的凹槽，該遮板的頂面對應於該第二焦點，該發光單元所發出的光線部分經由該第一反射面的反射後，通過該第二焦點並由該入光面進入該透鏡，部分光線經由該第二反射面的反射後，通過該第二焦點並由該入光面進入該透鏡，該遮板用以遮蔽部分通過該第二焦點的光線，該凹槽用以減少部分經由該複合反射單元反射的光線，其餘進入該透鏡的光線則由該出光面投射出一近燈光形。
  2. 如請求項1所述的車用照明裝置，其中，該遮板可轉動地設置於該透鏡與該複合反射單元之間，並可相對於該透鏡在一遮光位置與一遠離位置之間移動，在該遮光位置時，該遮板的頂面對應於該第二焦點，該發光單元所發出的光線部分經由該第一反射面的反射後，通過第二焦點並由該入光面進入該透鏡，部分光線經由該第二反射面的反射後，通過第二焦點並由該入光面進入該透鏡，該遮板用以遮蔽部分通過該第二焦點的光線，該凹槽用以減少部分經由該複合反射單元反射的光線，其餘進入該透鏡的光線則由該出光面投射出一近燈光形，在該遠離位置時，該遮板不通過該第二焦點，該發光單元所發出的光線部分經由該第一反射面的反射後，通過第二焦點並由該入光面進入該透鏡，部分光線經由該第二反射面的反射後，通過第二焦點並由該入光面進入該透鏡，共同由該出光面投射出一遠燈光形。
  3. 如請求項1所述的車用照明裝置，其中，該複合反射單元的該第一反射件與該第二反射件為一體成形，並包括一連接該第一反射面與該第二反射面的連接面。
  4. 如請求項1所述的車用照明裝置，其中，該第一反射面與該第二反射面之間的落差不小於0.1毫米。
  5. 如請求項1所述的車用照明裝置，其中，該發光單元設置於該光軸下方0.5毫米至10毫米之間。
  6. 如請求項1所述的車用照明裝置，還包含一設置於該入光面與該出光面的其中至少一者的光柵單元，該光柵單元的形式為選自於由鍍膜、微結構與鍍膜及微結構所組成的群組的至少其中一者。
  7. 如請求項6所述的車用照明裝置，其中，設置於該入光面與該出光面的其中一者的光柵單元的面積不大於該入光面與該出光面中對應的一者的表面積的三分之一。
  8. 如請求項1所述的車用照明裝置，其中，該透鏡的該出光面是由複數具有段差的曲部構成。
  9. 如請求項8所述的車用照明裝置，其中，該出光面具有一供該光軸通過的第一曲部，及二沿一垂直於該光軸的水平方向設置於該第一曲部的兩相反側並朝該入光面方向與該第一曲部落差設置的第二曲部，該第一曲部與該等第二曲部皆具有一上區，及一位於該上區下方並與該上區落差設置的下區。
  10. 如請求項9所述的車用照明裝置，其中，每一上區與對應的該下區之間的落差不小於0.1毫米，該第一曲部的上區與該等第二曲部的上區之間的落差不小於0.1毫米，該第一曲部的下區與該等第二曲部的下區之間的落差不小於0.1毫米。
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