TWI813428B - 多光源照明模組及其汽車燈具 - Google Patents

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Abstract

一種多光源照明模組包括至少一透鏡單元、至少一第一光源及至少一第二光源。第一光源用以產生一第一色光，並將該第一色光投射至透鏡單元。第二光源用以產生一第二色光，並將第二色光投射至透鏡單元。透鏡單元將第一色光及第二色光投射至多光源照明模組的前方，並使得第一色光及第二色光部分或全部重疊。

Description

多光源照明模組及其汽車燈具
本發明有關於汽車部件，特別是關於一種多光源照明模組及具有該多光源照明模組的汽車燈具。
發光二極體相較於白熾燈而言，具有體積小、亮度高、使用壽命長及省電的優點。將發光二極體應用在車用頭燈組可用以產生高亮度的白色光，在一般的情況下確實可以達到照明的效果。然而，LED車用頭燈組產生的白色光的色溫較高，在惡劣的天氣下往往無法達到預期的照明效果，例如下雨、下雪或有霧的天氣，更有可能影響駕駛的視線，進而影響行車的安全。
因此在惡劣的天氣下，使用者往往需要開啟霧燈，並搭配LED車用頭燈組的白色光進行照明，以增加行車的安全。然而霧燈安裝位置低而照射距離較近，通常只具有示警的效果，並不能提供良好的照明效果。此外，霧燈多為獨立設置，甚至不是汽車販售時的標準配備。額外加裝也增加安裝成本。
為了改善傳統的LED車用頭燈組的缺點，本發明進一步提出在車燈照明模組內設置多色光源，可同時產生不同色光，以大幅改善傳統LED車用頭燈組在惡劣的天氣下照明效果不佳的問題。
本發明提出一種多光源照明模組包括至少一透鏡單元、至少一第一光源及至少一第二光源。第一光源用以產生一第一色光，並將第一色光投射至透鏡單元。第二光源用以產生一第二色光，並將第二色光投射至透鏡單元。透鏡單元用以將第一色光及第二色光投射至多光源照明模組的前方，使得第一色光及第二色光部分或全部重疊。
為達到上述的目的，本發明提供一種多光源照明模組，包括：至少一透鏡單元；至少一第一光源，用以產生一第一色光，並將第一色光投射至透鏡單元；及至少一第二光源，用以產生一第二色光，並將第二色光投射至透鏡單元，其中透鏡單元將第一色光及第二色光投射至多光源照明模組的前方，使得第一色光及第二色光部分或全部重疊。
本發明還提供一種汽車燈具，包括上述的多光源照明模組，整合於同一燈座中。
在本發明至少一實施例中，其中透鏡單元是一透鏡，並具有一入光面，而第一光源緊鄰第二光源，並靠近透鏡的一光軸，其中第一色光與第二色光於入光面的入射位置不同。
在本發明至少一實施例中，第一光源與第二光源結合為一可變色發光模組，且第一色光與第二色光的投射範圍重疊。
在本發明至少一實施例中，第一光源及第二光源的數量為多個，並形成一光源陣列。
在本發明至少一實施例中，第一光源及第二光源之間具有一間距，而透鏡單元則包括一第一透鏡單元及一第二透鏡單元，其中第一透鏡單元用以折射第一光源產生的第一色光，而第二透鏡單元則用以折射第二光源產生的第二色光。
在本發明至少一實施例中，第一透鏡單元及第二透鏡單元具有不同焦距。
在本發明至少一實施例中，第一透鏡單元及第二透鏡單元是分離設置。
在本發明至少一實施例中，第一透鏡單元及第二透鏡單元是一體成形。
在本發明至少一實施例中，第一色光為一白色光，而第二色光則為一黃色光。
在本發明至少一實施例中，多光源照明模組更包含一控制電路與一開關；控制電路用於控制第一光源與第二光源之開啟；開關用於傳送一觸發訊號至控制電路；於第一光源點亮時，控制電路以接受特定次數的觸發訊號為一循環，開啟或關閉第二光源。
在本發明至少一實施例中，控制電路於第一光源點亮時接受特定次數的觸發訊號，而依據循環開啟第二光源，並維持第一光源點亮。
在本發明至少一實施例中，控制電路包含一第一驅動器以及一第二驅動器，第一驅動器用於提供電力至第一光源，且第二驅動器用於提供電力至第二光源。
在本發明至少一實施例中，控制電路於第一光源關閉時接受特定次數的觸發訊號，而依據循環開啟第二光源；或是，控制電路於第一光源開啟時接受特定次數的觸發訊號，而依據循環開啟第二光源並關閉第一光源。
在本發明至少一實施例中，控制電路包含一驅動器以及一切換器，驅動器用於提供電力至切換器，並經由切換器將電力輸出至第一光源或第二光源。
在本發明至少一實施例中，第一光源與第二光源分別是一發光二極體。
在本發明至少一實施例中，汽車燈具更包含至少一輔助照明模組，整合於燈座。
在實際應用時，可將一般車輛上車用頭燈組直接更換為本發明所述的多光源照明模組，並調整車輛內的車燈控制桿，便可使得車輛發出惡劣天氣照明光源。換言之，本發明所述的車輛頭燈組可快速且便利的安裝在一般的車輛上，並提高車輛行駛的安全性。
1:汽車燈具
1a:燈座
100:多光源照明模組
100a:輔助照明模組
110:透鏡單元
110a:入光面
111:第一透鏡單元
112:第二透鏡單元
114:透光基板
12:可變色發光模組
120:光源陣列
121:第一光源
122:第二光源
130:控制電路
131:第一驅動器
132:第二驅動器
133:驅動器
134:切換器
140:開關
L1:第一色光
L2:第二色光
Y:光軸
[圖1]為本發明具有多光源照明模組的汽車燈具一實施例的構造示意圖。
[圖2]為本發明多光源照明模組一實施例的剖面示意圖。
[圖3]為本發明多光源照明模組又一實施例的剖面示意圖。
[圖4]為本發明多光源照明模組的光源陣列一實施例的構造示意圖。
[圖5]為本發明多光源照明模組的光源、控制電路及開關一實施例的連接示意圖。
[圖6]為本發明多光源照明模組的光源及控制電路一實施例的連接示意圖。
[圖7]為本發明多光源照明模組的光源及控制電路又一實施例的連接示意圖。
[圖8]為本發明多光源照明模組又一實施例的剖面示意圖。
[圖9]為本發明具有多光源照明模組的汽車燈具又一實施例的構造示意圖。
[圖10]為本發明多光源模組的透鏡單元一實施例的立體示意圖。
如圖1所示，為本發明具有多光源照明模組的汽車燈具一實施例的構造示意圖。汽車燈具1包含多個多光源照明模組100，其中多個多光源照明模組100整合於同一燈座1a中。在一具體實施例中，汽車燈具1可以是汽車的頭燈組，在實際應用時，可直接將一般汽車上的頭燈組更換為本發明的汽車燈具1，便可提高汽車的照明效果。
在一具體實施例中，本發明所述的汽車燈具1更包含一輔助照明模組100a，並且多光源照明模組100及輔助照明模組100a整合於燈座1a中。在本發明一實施例中，多光源照明模組100可以是近燈模組，而輔助照明模組100a則是遠光燈模組。在本發明另一實施例中，多光源照明模組100可以是遠光燈模組，而輔助照明模組100a則是近燈模組。
如圖1與圖2所示，多光源照明模組100包括至少一透鏡單元110、至少一第一光源121以及至少一第二光源122。
如圖1與圖2所示，第一光源121及第二光源122分別用以產生第一色光L1及第二色光L2。第一色光L1及第二色光L2具有不同波長、顏色或色溫，例如第一色光L1為白色光，而第二色光L2則為黃色光。在一具體實施例中，第一光源121與該第二光源122為發光二極體(LED)，但第一光源121及第二光源122為發光二極體僅為本發明一實施例，並非本發明申請專利範圍的限制，第一光源121及第二光源122亦可以是其他種類的光源。
如圖1與圖2所示，第一光源121用以將第一色光L1投射至透鏡單元110，第二光源122用以將第二色光L2投射至透鏡單元110，其中第一色光L1及第二色光L2於透鏡單元110的入射位置不同。第一色光L1及第二色光L2會被透鏡單元110折射，並投射至多光源照明模組100的前方，使得第一色光L1及第二色光L2部分或全部重疊。
如圖1與圖2所示，在一具體實施例中，透鏡單元110是一單一透鏡，具有一入光面110a。第一光源121及第二光源122產生的第一色光L1與第二色光L2會由入光面110a進入透鏡單元110，其中第一色光L1及第二色光L2可由入光面110a的不同區域進入透鏡單元110，並經過透鏡單元110的折射後，投射至透鏡單元110的前方。由於該第一色光L1與第二色光L2於該入光面110a的入射位置不同，而使得折射後指向不同角度區間。
如圖3所示，在不同實施例中，透鏡單元110仍是一單一透鏡，而第一光源121與第二光源122結合為單一可變色發光模組12。可變色發光模組12可用以產生第一色光L1及第二色光L2，例如可變色發光模組12可以是雙晶片封 裝的發光二極體裝置，並可用以產生至少二種不同顏色的色光或其混合。第一色光L1與第二色光L2部分或全部重疊，例如第一色光L1及第二色光L2可由入光面110a的相同或相近區域進入透鏡單元110，並經由相近的光學路徑投射至透鏡單元110的前方，並且第一色光L1及第二色光L2被折射後指向大致重疊的角度區間。
本發明所述的透鏡單元110可以是單一個透鏡或是多個透鏡組成的透鏡組，各透鏡可以是球面透鏡或非球面透鏡。
在一實施例中，透鏡單元110是一透鏡，具有一入光面110a，其中第一色光L1與第二色光L2在入光面110a上的入射位置不同。第一光源121緊鄰第二光源122，兩者皆靠近透鏡的一光軸Y或焦點。例如第一光源121及第二光源122緊貼設置，且兩者皆靠近該透鏡的光軸Y。第一光源121及第二光源122可同時將產生的第一色光L1及第二色光L2投射至透鏡，但由不同位置入射。透鏡折射第一色光L1及第二色光L2，並投射第一色光L1及第二色光L2至多光源照明模組100的前方，使第一色光L1及第二色光L2部分重疊以形成一惡劣天氣照明光源。
在本發明一實施例中，第二色光L2的投射高度/角度設定低於第一色光L1，以避免第二色光L2(特別是使用黃色光時)對於對向車輛造成影響，而又可對近處的地面產生充分的照明。
如圖1、圖2及圖4所示的多光源照明模組100，第一光源121及第二光源122相鄰，例如可將多個第一光源121及多個第二光源122緊密排列成光源陣列120。
如圖4所示，光源陣列120可包括九個發光二極體，例如三個第一光源121及六個第二光源122，三個第一光源121的兩側皆設置第二光源122。
圖4的光源陣列120只是一種範例，在實際應用時，是依據光型與照度的需求來調整陣列的大小，以及調整光源陣列120的第一光源121及第二光源122的數量與位置，使得多光源照明模組100產生的第一色光L1、第二色光L2及惡劣天氣照明光源的光型符合相關法規的規定。
如圖5所示，多光源照明模組100更包含一控制電路130與一開關140。控制電路130用於控制第一光源121與第二光源122之開啟或關閉，例如控制電路130可以是多段式切換器。開關140可以是車輛的遠光燈切換開關或超車燈切換開關，開關140用於傳送一觸發訊號至控制電路130，使得控制電路130依據觸發訊號切換第一光源121與第二光源122之開啟或關閉。
於第一光源121點亮時，控制電路130以接受特定次數的觸發訊號為一循環，開啟或關閉第二光源122。例如開關140每觸發三次就開啟第二光源122，接著再觸發就關閉第二光源122，直到開關140又被觸發三次會再度開啟第二光源122。
具體而言，本發明的多光源照明模組100可具有三種操作模式，其中第一操作模式為第一光源121及第二光源122皆不發光，通常應用在白天或照明充足的行車環境。
第二操作模式為多光源照明模組100的第一光源121及第二光源122可同時發光。第一光源121先被開啟發出第一色光L1，而第二光源122則不發光。控制電路130於第一光源121開啟時接受特定次數的觸發訊號，而依據該循環開啟第二光源122發出第二色光L2，並維持第一光源121點亮發出第一色光 L1，使得多光源照明模組100同時發出第一色光L1與第二色光L2。第二操作模式通常應用在晚上或照明不足的行車環境。
如圖6所示，由於第一光源121與第二光源122可能會同時開啟(例如在第二操作模式中)。因此，控制電路130可包含一第一驅動器131以及一第二驅動器132，其中第一驅動器131用於提供電力至第一光源121，而第二驅動器132則用於提供電力至第二光源122。透過兩個驅動器可以將足夠的電功率提供給第一光源121及第二光源122，以避免單一驅動器能輸出的電流過低造成第一色光L1與第二色光L2亮度不足。
圖6所示將第一驅動器131及第二驅動器132整合在控制電路130內部，僅為本發明一實施例，並不為本發明申請專利範圍的限制。在不同實施例中，亦可將第一驅動器131及第二驅動器132外接於控制電路130，例如第一驅動器131位於控制電路130與第一光源121之間，而第二驅動器132則位於控制電路130與第二光源122之間。
第三操作模式為多光源照明模組100的第一光源121及第二光源122只有一個開啟。為在此種情況下，若第一光源121是關閉時，控制電路130接受特定次數的觸發訊號，而依據該循環開啟第二光源122。若第一光源121是開啟且近光燈組開啟時，控制電路130接受特定次數的觸發訊號，而依據該循環開啟第二光源122，並關閉第一光源121。
如圖7所示，當第一光源121與第二光源122不會同時開啟時時，開啟光源並維持足夠照度所需的總電功率較小。此時，控制電路130僅包含一驅動器133以及一切換器134，其中驅動器133用於提供電力至切換器134，並經由切換器134將電力輸出至第一光源121或第二光源122。
圖7所示將驅動器133整合在控制電路130內部，僅為本發明一實施例，並不為本發明申請專利範圍的限制。在不同實施例中，亦可將驅動器133外接於控制電路130。
在本發明另一實施例中，如圖8所示，第一光源121及第二光源122之間具有一間距。透鏡單元110則包括一第一透鏡單元111及一第二透鏡單元112，其中第一透鏡單元111及第二透鏡單元112具有不同焦距、焦點及/或曲率等。
第一光源121朝向第一透鏡單元111，並將產生的第一色光L1投射置第一透鏡單元111，第一透鏡單元111用以折射第一光源121產生的第一色光L1。第二光源122則朝向第二透鏡單元112，並將產生的第二色光L2投射置第二透鏡單元112，第二透鏡單元112用以折射第二光源122產生的第二色光L2，其中第一色光L1及第二色光L2部分重疊。
在圖8的實施例中，第一透鏡單元111及第二透鏡單元112可以是分離設置，分別對應第一光源121及第二光源122，例如第一透鏡單元111及第二透鏡單元112是獨立的兩個透鏡。此外，圖8所示僅為側視圖。實際上沿著紙面方向，第一透鏡單元111或第二透鏡單元112都可以是二個以上的並列設置。
在圖9與圖10的實施例中，則是將第一透鏡單元111及第二透鏡單元112整合成一體成形的構件，例如圖9的實施例中，第一透鏡單元111的邊緣連接第二透鏡單元112，圖10的實施例中，則是將第一透鏡單元111及第二透鏡單元112設置於一透光基板114上，並用以覆蓋第一光源121及第二光源122。
在實際應用時，可將一般車輛上車用頭燈組直接更換為本發明所述的多光源照明模組100，並調整車輛內的車燈控制桿，便可使得車輛發出惡劣 天氣照明光源。換言之，本發明所述的車輛頭燈組可快速且便利的安裝在一般的車輛上，並提高車輛行駛的安全性。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1:汽車燈具
1a:燈座
100:多光源照明模組
100a:輔助照明模組
110:透鏡單元
121:第一光源
122:第二光源

Claims (16)

  1. 一種多光源照明模組，包括：至少一透鏡單元；至少一第一光源，用以產生一第一色光，並將該第一色光投射至該透鏡單元；及至少一第二光源，用以產生一第二色光，並將該第二色光投射至該透鏡單元；及一控制電路與一開關，其中該控制電路用於控制該第一光源與該第二光源之開啟；該開關用於傳送一觸發訊號至該控制電路；於該第一光源點亮時，該控制電路以接受特定次數的該觸發訊號為一循環，開啟或關閉該第二光源；其中該透鏡單元將該第一色光及該第二色光投射至該多光源照明模組的前方，使得該第一色光及該第二色光部分或全部重疊。
  2. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該透鏡單元是一透鏡，並具有一入光面，而該第一光源緊鄰該第二光源，並靠近該透鏡的一光軸，其中該第一色光與該第二色光於該入光面的入射位置不同。
  3. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該第一光源與該第二光源結合為一可變色發光模組，且該第一色光與該第二色光部分或全部重疊。
  4. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該第一光源及該第二光源的數量為多個，並形成一光源陣列。
  5. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該第一光源及該第二光源之間具有一間距，而該透鏡單元包括一第一透鏡單元及一第二透鏡單元，其 中該第一透鏡單元用以折射該第一光源產生的該第一色光，而該第二透鏡單元則用以折射該第二光源產生的該第二色光，且該第一色光及該第二色光部分重疊。
  6. 如請求項5所述的多光源照明模組，其中該第一透鏡單元及該第二透鏡單元具有不同焦距。
  7. 如請求項6所述的多光源照明模組，其中該第一透鏡單元及該第二透鏡單元是分離設置。
  8. 如請求項6所述的多光源照明模組，其中該第一透鏡單元及該第二透鏡單元是一體成形。
  9. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該第一色光為一白色光，而該第二色光則為一黃色光。
  10. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該控制電路於該第一光源點亮時接受特定次數的該觸發訊號，而依據該循環開啟該第二光源，並維持該第一光源點亮。
  11. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該控制電路包含一第一驅動器以及一第二驅動器，該第一驅動器用於提供電力至該第一光源，且該第二驅動器用於提供電力至該第二光源。
  12. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該控制電路於該第一光源關閉時接受特定次數的該觸發訊號，而依據該循環開啟該第二光源；或是，該控制電路於該第一光源開啟時接受特定次數的該觸發訊號，而依據該循環開啟該第二光源並關閉該第一光源。
  13. 如請求項12所述的多光源照明模組，其中該控制電路包含一驅動器以及一切換器，該驅動器用於提供電力至該切換器，並經由該切換器將電力輸出至該第一光源或該第二光源。
  14. 如請求項1所述的多光源照明模組，其中該第一光源與該第二光源分別是一發光二極體。
  15. 一種汽車燈具，包括：多個如請求項1所述的多光源照明模組，整合於同一燈座中。
  16. 如請求項15所述的汽車燈具，更包含至少一輔助照明模組，整合於該燈座。
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