TWI820972B - 具有多重曲面之光學元件及其車燈構造 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，其主要設有一光學元件，該光學元件具有一入射端及出射端，並在內部形成一貫通該入射端與該出射端的光照通道，該光照通道周緣環設有多個曲面段的內壁，且每一曲面段具有相異的曲率及曲面走向；藉此，當安裝於車燈內作為輔助光線的多重反射罩，讓每個曲面段獨立控制光型變化，如遠近燈、霧燈、補光等，進而達到具有多功能的燈具功效。

Description

具有多重曲面之光學元件及其車燈構造

本發明係有關於一種具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，尤指一種多線段幾何曲面的光學反射罩技術為其應用發明者。

按，以車燈而言，除了需具有遠燈與近燈之功能外，於進行法規驗證時，當近燈車燈光線照射在10公尺遠的垂直屏幕上，該近燈光型係呈一水平直線狀的明暗截止線，劃分出亮區與暗區以符合法規驗證規定，如公告第M562240號「車燈組件結構」、公告第M545064號「LED頭燈結構」、公告第I516392號「具有發光二極體之車用頭燈」，主要是以透鏡的光學折射效果或一可控制移動之遮光板來達成近燈光型，而近燈光束投射於地上時僅係略呈半圓形狀，該近燈光型為於水平線一端(下端)呈現半圓形光域的基礎光型，而另一端(上端)則呈一直線狀，並無法對機車騎士前方兩側具有較大範圍之照明，造成其近燈光型所能照射之範圍有所限制的缺失。

也因如此，發明人於先前申請獲准有公告第I662227號『具有擴散輔助光型之遮光單元及其車燈』，其包含：一頂面；一左側面與一右側面；一底面；一左斜面連接該頂面與該左側面，包含一第一區域，該第一區域範圍為由該頂面與該左斜面連接點水平向外延伸之一A線段，及該左側面與該左斜面連接點垂直向上延伸之一B線段所構成；以及一右斜面連接該頂面與該右側面，包含一第二區域，該第二區域範圍為由該頂面與該右斜面連接點水平向外延伸之一A線段，及該右側面與該右斜面連接點垂直向上延伸之一B線段所構成；其中，該左斜面與該右斜面通過光源照射，令該遮光單元投射出左照明延伸段與右照明延伸段，藉由，利用調整第一區域與第二區域之大小，使其能依據所需而能調整改變車燈投射出的擴散輔助光型，以達到增進行車安全的功效。

緣是，發明人秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，本著精益求精的精神再度開發研究，特提供一種具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，以期達到具有更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，尤其是指一種多線段幾何曲面的光學反射罩技術，能透過多數個曲面段獨立控制光型與光線擴散角度為其目的。

本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要設有一光學元件，該光學元件具有一入射端及出射端，並在內部形成一貫通該入射端與該出射端的光照通道，該光照通道周緣環設有多個曲面段的內壁，且每一曲面段具有相異的曲率及曲面走向；藉此，當安裝於車燈內作為輔助光線的多重反射罩，讓每個曲面段獨立控制光型變化，如遠近燈、霧燈、補光等，進而達到具有多功能的燈具功效。

本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造的較佳實施例，其中該光學元件進一步結合於一發光模組中，該發光模組包含有基板、組設於該基板上的發光元件及安裝於該發光元件前端的光學元件，該光學元件之入射端對應該發光元件，使該發光元件光線由該光學元件之的光照通道經該反射罩之出射端照射出去。

本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造的較佳實施例，其中該發光模組進一步安裝在一車燈內，係設有一具容槽的燈座，該發光模組安裝於該燈座容槽內，並於該燈座前端組設一透鏡，該透鏡位於該光學元件前端處並覆蓋該發光模組。

本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造的較佳實施例，其中該燈座外部設有散熱鰭片。

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，本發明實際運用技術與手段，請參閱第一圖所示，為本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造立體外觀示意圖，其該多重曲面之光學元件(1)主要包含有一本體(11)，該本體(11)具有一入射端(12)及出射端(13)，並在內部形成一貫通該入射端(12)與該出射端(13)的光照通道(14)，該光照通道(14)周圍形成一反射罩(15)，該反射罩(15)對應該光照通道(14)的內壁環繞區分為至少四個曲面段(16)，其每一曲面段(16)具有相異的曲率及曲面走向。

請參閱第五~九圖所示，當於實際實施時，舉例一較佳的光學元件(1)作為說明，該光學元件(1)主要形成一橢圓截面的錐形體，且該光學元件(1)中央設有貫通該入射端(12)與該出射端(13)的光照通道(14)，而該光照通道(14)周圍的反射罩(15)內壁區分出上曲面段(16a)、下曲面段(16b)、左曲面段(16c)及右曲面段(16d)，在前述的每一曲面段上分別設有多段曲率，如：在該上曲面段(16a)上中央曲率為X1二側曲率為X2，或該下曲面段(16b)上中央曲率為X3二側曲率為X4，或該右曲面段(16d)上中央曲率為X5二側曲率為X6，銜接曲率X6的外側為曲率X7，或該左曲面段(16c)上中央曲率為X8二側曲率為X9…等等；同時，經由上述曲率的變化，讓該上曲面段(16a)、該下曲面段(16b)、該左曲面段(16c)及該右曲面段(16d)具有相異的曲率及曲面走向，且能使其銜接形成一反射罩(15)端緣。

請參閱第一~三圖所示，進一步當該光學元件(1)運用安裝於車燈時，係包含有：

一燈座(2)，係具有一容槽(21)，進一步在該燈座(2)外部設有散熱鰭片(22)；

至少一發光模組(L)，係對應安裝於該燈座(2)容槽(21)內，該發光模組(L)包含有基板(3)、組設於該基板(3)上的發光元件(31)及安裝於該發光元件(31)前端的光學元件(1)，該光學元件(1)係如前述特徵，讓該入射端(12)對應該發光元件(31)，使該發光元件(31)光線由光照通道(14)經出射端(13)照射出去；

一透鏡(4)，係對應組設於該燈座(2)前端，以位於該光學元件(1)前端處並覆蓋該發光模組(L)，該透鏡(4)外側具有一凸透部(41)，而對應該光學元件(1)的內側為一平面部(42)或一弧曲部(43)[如第四圖所示]。

請參閱第三圖及第五~九圖所示，當於實際運用在車燈時，透過光學元件(1)的多曲面段設計，讓發光元件(31)的光線由入射端(12)往光照通道照射，經由反射罩(15)內壁周緣的多曲面段(16)的折射再由出射端(13)射入該透鏡(4)，能經由不同的曲率及曲面走向使得透鏡(4)產生不同光型的投射，以下列舉數個不同曲面段(16)所產生的光型，在該光學元件(1)中央的水平向設一基線H及與基線H相互垂直的垂直指線V進行說明，如下：

1.在該上曲面段(16a)、該下曲面段(16b)、該左曲面段(16c)及該右曲面段(16d)順由該光學元件(1)橢圓周緣曲面而設[如第五圖(A)所示]，當該發光元件(31)光線照射經光學元件(1)之反射罩(15)內壁周緣折射而後射入透鏡(4)產生如第五圖(B)所示的光型圖，在圖中產生基礎光型圖。

2.在該下曲面段(16b)、該左曲面段(16c)及該右曲面段(16d)順由該光學元件(1)橢圓周緣曲面而設，而該上曲面段(16a)採用往靠近基線H方向的往內且向下凹設的曲面[如第六圖(A)所示]，當該發光元件(31)光線照射經光學元件(1)之反射罩(15)內壁周緣折射而後射入透鏡(4)，使得透鏡(4)投射產生如第六圖(B)所示的光型圖，經該透鏡(4)後的影像上下顛倒，在圖中產生光型往上，亮度集中的光型圖。

3.在該上曲面段(16a)、該左曲面段(16c)及該右曲面段(16d)順由該光學元件(1)橢圓周緣曲面而設，而該下曲面段(16b)採用往靠近基線H方向的往內且向上凹設的曲面[如第七圖(A)所示]，當該發光元件(31)光線照射經光學元件(1)之反射罩(15)內壁周緣折射後再射入透鏡(4)，使得透鏡(4)投射產生如第七圖(B)所示的光型圖，經該透鏡(4)後的影像上下顛倒，在圖中產生光型往下，亮度集中的光型圖。

4.在該上曲面段(16a)、該下曲面段(16b)及該左曲面段(16c)順由該光學元件(1)橢圓周緣曲面而設，而該右曲面段(16d)採用順由基線H水平向擴張呈遠離垂直指線V的曲面[如第八圖(A)所示]，當該發光元件(31)光線照射經光學元件(1)之反射罩(15)內壁周緣折射後再射入透鏡(4)，使得透鏡(4)投射產生如第八圖(B)所示的光型圖，在左側的光型呈現角度擴散增加照射光域的光型圖。當然，若同時實施在左右曲面段上能產生增加二側光域的補光燈運用。

5.在該上曲面段(16a)、該下曲面段(16b)及該右曲面段(16d)順由該光學元件(1)橢圓周緣曲面而設，而該左曲面段(16c)採用往與垂直指線V靠近的曲面[如第九圖(A)所示]，當該發光元件(31)光線照射經光學元件(1)之反射罩(15)內壁周緣折射後再射入透鏡(4)，使得透鏡(4)投射產生如第九圖(B)所示的光型圖，在右側的光型呈現光線往中央內縮的集中狀態，將光線亮度集中在中央部位的光域。當然，若同時實施在左右曲面段上能將光線亮度集中作為遠燈運用。

綜上，當運用在車燈照明時，因該光學元件(1)配合發光元件(31)形成模組化，能依據車燈功能而組裝單一發光模組(L)[如第二圖所示]或可將多個產生不同光型的發光模組(L)整合於車燈內[如第十圖所示]，達到具有多功能性車燈之功效，如遠燈、近燈、霧燈、補光燈…等等。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

藉由以上該，本發明系統之組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，具有下列優點：

1.本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，透過多重拋物面(曲面)的折射變化，再經由外側凸透的透鏡達到集中、擴散光型，達到多功能車燈的功效。

2.本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，透過光學元件反射罩內壁周緣所區分的多個曲面段，讓每一曲面段都可以單獨控制光型的水平與垂直擴散角度。

3.本發明具有多重曲面之光學元件及其車燈構造，透過光學元件配合發光元件形成模組化的設計，能依據車燈功能而組裝單一發光模組或可將多個產生不同光型的發光模組整合於車燈內，達到具有遠燈、近燈、霧燈、補光燈…等等多功能性的車燈功效。

綜上，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，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。

1:光學元件

11:本體

12:入射端

13:出射端

14:光照通道

15:反射罩

16:曲面段

16a:上曲面段

16b:下曲面段

16c:左曲面段

16d:右曲面段

2:燈座

21:容槽

22:散熱鰭片

L:發光模組

3:基板

31:發光元件

4:透鏡

41:凸透部

42:平面部

43:弧曲部

第一圖：本發明光學元件立體外觀示意圖

第二圖：本發明車燈立體分解示意圖。

第三圖：本發明車燈剖視示意圖。

第四圖：本發明車燈透鏡另一實施例剖視示意圖。

第五圖： (A)實施例一光學元件曲面段平面圖；(B)實施例一光型圖。

第六圖：(A)實施例二光學元件曲面段平面圖；(B)實施例二光型圖。

第七圖： (A)實施例三光學元件曲面段平面圖；(B)實施例三光型圖。

第八圖：(A)實施例四光學元件曲面段平面圖；(B)實施例四光型圖。

第九圖：(A)實施例五光學元件曲面段平面圖；(B)實施例五光型圖。

第十圖：本發明另一車燈立體分解示意圖。

1:光學元件

11:本體

12:入射端

13:出射端

14:光照通道

15:反射罩

16:曲面段

Claims (6)

1. 一種車燈構造，其主要包含有：一燈座，係具有一容槽；至少一發光模組，係對應安裝於該燈座容槽內，該發光模組包含有基板、組設於該基板上的發光元件及安裝於該發光元件前端的光學元件，其中該光學元件具有一本體，該本體具有一入射端及出射端，並在內部形成一貫通該入射端與該出射端的光照通道，該光照通道周圍形成一反射罩，該反射罩對應該光照通道的內壁環繞區分為至少四個曲面段，其每一曲面段具有相異的曲率及曲面走向，該光學元件之入射端對應該發光元件，使該發光元件光線由該光學元件之的光照通道經該反射罩之出射端照射出去；一透鏡，係對應組設於該燈座前端，以位於該光學元件前端處並覆蓋該發光模組。
2. 一種車燈構造，其主要包含有：一燈座，係具有一容槽；至少一發光模組，係對應安裝於該燈座容槽內，該發光模組包含有基板、組設於該基板上的發光元件及安裝於該發光元件前端的光學元件，其中該光學元件具有一本體，該本體具有一入射端及出射端，並在內部形成一貫通該入射端與該出射端的光照通道，該光照通道周圍形成一反射罩，該反 射罩對應該光照通道的內壁環繞區分為上曲面段、下曲面段、左曲面段及右曲面段，且在前述該些曲面段上分別設有多段曲率，並讓該上曲面段、該下曲面段、該左曲面段及該右曲面段具有相異的曲率及曲面走向，該光學元件之入射端對應該發光元件，使該發光元件光線由該光學元件之的光照通道經該反射罩之出射端照射出去；一透鏡，係對應組設於該燈座前端，以位於該光學元件前端處並覆蓋該發光模組。
3. 如請求項1或2所述之車燈構造，其中該光學元件為一橢圓截面的錐形體。
4. 如請求項1或2所述之車燈構造，其中該透鏡外側具有一凸透部，而對應該光學元件的內側為一平面部。
5. 如請求項1或2所述之車燈構造，其中該透鏡外側具有一凸透部，而對應該光學元件的內側為一弧曲部。
6. 如請求項1或2所述之車燈構造，其中進一步在該燈座外部設有散熱鰭片。

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