TWM633381U - 車燈裝置及車燈系統 - Google Patents

Abstract

一種車燈裝置及車燈系統。該車燈裝置包含一個出光透鏡，以及兩個光學單元。該出光透鏡包括一前出光面、一間隔地位於該前出光面後方並定義出一焦點單元的菲涅耳出光面，以及一間隔地位於該前出光面與該菲涅耳出光面間的前入光面。每一光學單元包括上下排列的一光源與一入光透鏡。該入光透鏡包括一個朝向該光源的端面、一個與該端面上下間隔且往前傾斜延伸的斜反射面、一個由該端面往該斜反射面凹的入光面，以及兩個分別位在該入光面前後兩側的拋物反射面。經該入光面入射並經該斜反射面反射而往前朝該菲涅耳出光面行進的所述光線，延長線交會於該焦點單元。本新型提供了一種與現有產品不同的選擇。

Description

車燈裝置及車燈系統

本新型是有關於一種車輛之組件，特別是指一種車燈裝置及車燈系統。

參閱圖1至3，一種現有的側入光的車燈裝置，適用於作為一車輛的頭燈使用以提供遠/近燈照明，並包含一個位於前方的出光透鏡11、數個一體連接於該出光透鏡11後方的入光透鏡12，以及數個分別對應該等入光透鏡12的光源13。

參閱圖2至4，該出光透鏡11包括一個面向前方且由後往前凸的出光面111。該出光面111定義出一個出光焦點112。

該等入光透鏡12分為上下兩排。每一排的該等入光透鏡12左右排列。每一入光透鏡12具有一傾斜延伸的反射面121。

該等光源13分別位於該等入光透鏡12的上下兩側，並能提供在上下方向上往該等入光透鏡12投射的光線。該等光源13提供的光線入射該等入光透鏡12後，會被該等入光透鏡12的該等反射面121往前反射，再由該出光面111射出。

參閱圖3至4，其中，被各別的一個反射面121反射的光線，延長線將交會在一雙曲線14的其中一條曲線141的焦點142，而該雙曲線14的另外一條曲線143的焦點144則重疊該出光焦點112。

此種現有的側入光的車燈裝置利用雙曲線的光學特性搭配實虛焦變換的，使得該等光源13可設置在該等入光透鏡12的上下兩相反側而不用設置在該等入光透鏡12的後方，因此可縮短該車燈裝置在前後方向上的長度，然而車燈的種類與需求有許多種，需要提供更多的不同設計作為可供選擇的選項，以滿足不同的使用情境。

本新型的目的在於：提供一種能夠改善先前技術的至少一個缺點的車燈裝置。

該車燈裝置，適用於往前投射光線，並包含一個出光透鏡，以及至少一個光學單元。

該出光透鏡包括一個位於前端且面向前方並適用於供光線往前射出的前出光面、一個間隔地位於該前出光面後方且面向前方的菲涅耳出光面，以及一個間隔地位於該前出光面與該菲涅耳出光面間且面向後方的前入光面。該菲涅耳出光面定義出一焦點單元。該至少一個光學單元包括上下排列的一光源與一入光透鏡。該光源能提供在上下方向上往該入光透鏡投射的光線。該入光透鏡包括一個朝向該光源的端面、一個與該端面上下間隔且往前傾斜延伸的斜反射面、一個在上下方向上由該端面往該斜反射面凹的入光面，以及兩個由該端面往該斜反射面延伸並分別位在該入光面的前後兩側拋物反射面。經該入光面入射並經該斜反射面反射而往前朝該菲涅耳出光面行進的所述光線，延長線交會於該焦點單元。

本新型的目的在於：提供一種能夠改善先前技術的至少一個缺點的車燈系統。

該車燈系統包含數個如前所述的車燈裝置。每一所述車燈裝置包括兩個上下排列的所述光學單元。該等光學單元的該等光源所提供的光色彼此不完全相同，且該等光學單元的該等光源能同時發光，並能依不同時序發光。

本新型的功效在於：提供了一種與現有設計不同的車燈裝置/車燈系統，除了適用於作為單一的行車燈/晝行燈/方向燈/警示燈外，更能進一步變化而同時兼具前述的車燈效果。

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5至7，本新型車燈裝置及車燈系統的一個實施例為車燈系統，並包含數個左右排列連接的車燈裝置2。由於該等車燈裝置2的設計原理相同，因此在下面的說明中，將主要以其中一個車燈裝置2作為代表。

該車燈裝置2適用於往前投射光線，並包含一個位於前方的出光透鏡3，以及兩個位於該出光透鏡3後方且上下排列的光學單元4。

參閱圖5、7、8，其中，圖8為俯視圖，且圖8的圖面下方為前方。該出光透鏡3形成有一個位於中央且透過靠破工法形成並上下貫通的貫通空間S11，並包括由前往後依序排列的一前出光面31、一前入光面32，以及一個菲涅耳出光面33。

該前出光面31位於該出光透鏡3的最前端並面向前方，且有咬花設計。所述咬花設計具體來說是由數個往前凸的曲面上下左右排列構成。該前入光面32間隔該貫通空間S11地位於該前出光面31與該菲涅耳出光面33間，並往後面向該貫通空間S11。

該菲涅耳出光面33位於該貫通空間S11後方，並往前面向該貫通空間S11。該菲涅耳出光面33包括數個上下延伸出光面部331。因此，該菲涅耳出光面33在不同高度，或者說在不同的水平面上，均定義出一個實焦的出光焦點F11(圖中僅示意其中數個作為代表)。不同水平高度的該等出光焦點F11上下排列成一上下延伸的直線並構成一焦點單元F10(見圖7)。

參閱圖5、7、9，該車燈裝置2的每一光學單元4包括上下排列的一光源5與一入光透鏡6。

本實施例的該等車燈裝置2的該等光源5的每一者，能提供在上下方向上往各別的一個入光透鏡6投射的光線。在本實施例中，為了使本實施例兼具不同的車燈效果，位於上方的該等光源5，與位於下方的該等光源5有所不同。具體來說，位於上方的該等光源5為行車燈光源5(白光光源5)，而位於下方的該等光源5為方向燈光源5(黃光光源5)。除此之外，該等光源5還能依照位置的不同，以不同時序發光，例如由右往左逐漸點亮發光。

由於該等光學單元4的該等入光透鏡6的結構彼此上下對稱，因此在接下來的說明中，將主要以上方的該光學單元4的該入光透鏡6與對應的該光源5作為代表，但有時為了說明相對關係，會整合上下兩個所述光學單元4一起說明。

該入光透鏡6包括一個面朝上而面向該光源5的端面61、一個與該端面61上下間隔地位於該端面61下方且往前相對垂直面傾斜約45度地延伸的斜反射面62、一個在上下方向上由該端面61往下朝該斜反射面62凹伸的入光面63、兩個由該端面61往下朝該斜反射面62延伸並分別位在該入光面63前後兩側的拋物反射面64，以及兩個分別由該斜反射面62的左右兩側往前延伸的側反射面65(輔參圖11)。

其中一個光學單元4的該斜反射面62往下傾斜延伸，而與另一光學單元4往上傾斜延伸的該斜反射面62相交，構成一條左右延伸且位於該等斜反射面62間的延伸交界621(輔參圖6)。

該入光面63圍繞界定出一個一開口S121往上朝向該光源5的入光空間S12，並包括一個相反於該開口S121且面向該開口S121的主面部631，以及一個由該端面61往該主面部631延伸並連接該主面部631的環面部632。

該主面部631為一個往上朝該光源5凸伸的凸透面，並定義出一個位置與該光源5的位置重疊的凸透焦點F12(見圖9示意)。該環面部632與該主面部631相配合界定出該入光空間S12。

接著，說明該入光面63與該等拋物反射面64的設計原理。參閱圖7、9、10，定義一條如圖10所示前後延伸且通過該開口S121的左右對稱的對稱線的旋轉軸線L11，以及一個通過該旋轉軸線L11的剖切面。該剖切面可為不同角度的剖切面，在下面的說明中是以該剖切面為垂直剖面為例作說明，且由於垂直剖面的示意能為通常知識者所想像與了解，故在圖10中省略該剖切面的示意與編號。

該剖切面與每一拋物反射面64定義出一條如圖9、10所示由上往下相背延伸的第一剖線L21。該剖切面與該環面部632定義出兩條位於該等第一剖線L21內側且如圖9、10所示由上往下略微相向延伸的第二剖線L22。每一第二剖線L22的頂端連接各別的一條第一剖線L21。該剖切面與該主面部631定義出一條左右延伸但往上凸的第三剖線L23。該第三剖線L23的左右兩端分別連接該等第二剖線L22的底端。

每一所述第一剖線L21為一定義出一拋物焦點F21的拋物線。其中，由於該等第一剖線L21左右對稱，因此該等拋物焦點F21也左右對稱，故在圖9、10中僅標示出其中一個作為代表。

每一所述第二剖線L22是設計成當光線經各別的一條所述第二剖線L22折射後，延長線交會形成一重疊各別的一條第一剖線L21的該拋物焦點F21的虛焦點F22。

該等拋物反射面64分別由該等第一剖線L21，以該旋轉軸線L11為軸心左右轉90度共180度界定而成，而呈現獨特的類似圓錐表面一部分的形狀。該等第二剖線L22以該旋轉軸線L11為軸心左右轉90度共180度後，軌跡將彼此連接而環繞一圈構成該環面部632。該主面部631由該第三剖線L23，以該旋轉軸線L11為軸心左右轉90度共轉180度，而成為如前所述的凸透面。

參閱圖5、6、11，其中，圖11是剖面剖經位於上方的該光學單元4的該斜反射面62與該等側反射面65在上下方向上的中間位置，且視角由上往下的剖視圖，因此在圖11中會看到位於上方且不完整的所述斜反射面62、位於下方的所述斜反射面62，以及兩個所述斜反射面62形成的延伸交界621。每一側反射面65如圖11所示地與一水平剖面(圖未示意)定義出一個側拋物線L31。每一側拋物線L31的一側拋焦點F31重疊該菲涅耳出光面33所定義出的各別一個出光焦點F11。

接著說明本實施例運作方式。參閱圖9、10、12，由該光源5投射出的光線，其中一部分由該入光面63的該主面部631射入，且由於該光源5位於該主面部631的該凸透焦點F12上，因此自該主面部631射入的光線，如圖9所示概為彼此平行地往該斜反射面62前進。

由該光源5投射出的光線，另外一部分由該入光面63的該環面部632射入，經該環面部632折射後再經由該等拋物反射面64反射。其中，經該環面部632折射的光線，延長線將交會在該等虛焦點F22，又由於該等虛焦點F22重疊該等拋物焦點F21，因此經由該等拋物反射面64反射的光線，將如圖9所示地概為彼此平行地往該斜反射面62前進。

由於該入光面63與該拋物反射面64如前所述地由前述第一剖線L21、第二剖線L22、第三剖線L23繞該旋轉軸線L11左右轉180度構成，因此該光源5所產生的光線，經該入光面63與該拋物反射面64作用後，相對水平面將產生長度方向與左右方向同向，而寬度方向與前後方向同向的矩形光形，而所述矩形光形投射到該斜反射面62後，由於該斜反射面62傾斜延伸，因此將如圖12所示地形成一梯形光形P11。其中，圖12為剖經延伸交界621且視角由下往上看的仰剖圖，因此圖中示意的所述斜反射面62是位於上方的斜反射面62。

參閱圖7、9、11，行進至該斜反射面62形成所述梯形光形P11並被該斜反射面62反射的光線，延長線交會形成數個上下排列且分別重疊該等出光焦點F11的交會焦點F41(見圖11中5條光跡的中間3條光跡示意)。也就是說，經該斜反射面62反射後的光線，將如同由該菲涅耳出光面33的出光焦點F11射出，因此光線經該菲涅耳出光面33射出後，將如圖7所示成為前後行進且概為彼此平行的光線。經該菲涅耳出光面33往前射出的光線，將行經該貫通空間S11，並往前入射該前入光面32，最後再由該前出光面31射出，發揮警示的效果。

經該斜反射面62反射的光線，在同一水平面上，雖然大部分會如圖11中間3條光跡所示地往前通過該菲涅耳出光面33，但有一部分光線將如圖11最旁邊2條光跡所示地往左右兩側行進。往左右兩側行進的光線，將如圖11所示地被該等側反射面65反射。由於該等側反射面65的每一側拋物線L31的側拋焦點F31如前所述地重疊各別的一個出光焦點F11，因此被該等側反射面65反射的光線，將如同由該菲涅耳出光面33的出光焦點F11射出。如此一來，往左右兩側行進並被該等側反射面65反射的光線，將如圖11所示往前行進且彼此概為平行，不經過該菲涅耳出光面33、該前入光面32，直接由該前出光面31射出。

在本實施例中，由於該等車燈裝置2位於上方的該等光源5為提供白光的行車燈光源5，而該等車燈裝置2位於下方的該等光源5為提供黃光的方向燈光源5，因此本實施例兼具行車燈與方向燈兩種功能。在本新型的其他實施態樣中，所述的光源5也能提供紅光，使得本新型可具備行車燈、方向燈、刹車燈等多種功能的其中一種，或其中數種功能。也就是說，本新型具有用途可多變化的特點。

另外，本實施例具有複數個的所述光源5，且該等光源5還能依照位置及/或時間點的不同，先後、輪流發光。舉例來說，上排的該等光源5發光，而下排的該等光源5不發光，單獨作為行車燈使用。又或者在作為行車燈使用的時候，上排的該等光源5能先後輪流發光，產生序列燈的效果。又或者可以上下兩排的該等光源5，以排為單位地輪流交替閃爍，產生不同於行車燈與方向燈的警示燈效果，一燈多用，相當特別。

綜上所述，本新型車燈裝置及車燈系統的功效在於：提供了一種與現有設計不同的產品，除了適用於作為單一的行車燈/晝行燈/方向燈/警示燈外，更能進一步變化而同時兼具前述的車燈效果。

以上所述者，僅為本新型的實施例而已，不能以此限定本新型的申請專利範圍，且依本新型申請專利範圍及專利說明書簡單等效變化與修飾之態樣，亦應為本新型申請專利範圍所涵蓋。

2:車燈裝置 3:出光透鏡 31:前出光面 32:前入光面 33:菲涅耳出光面 331:出光面部 4:光學單元 5:光源 6:入光透鏡 61:端面 62:斜反射面 621:延伸交界 63:入光面 631:主面部 632:環面部 64:拋物反射面 65:側反射面 F10:焦點單元 F11:出光焦點 F12:凸透焦點 F21:拋物焦點 F22:虛焦點 F31:側拋焦點 F41:交會焦點 L11:旋轉軸線 L21:第一剖線 L22:第二剖線 L23:第三剖線 L31:側拋物線 P11:梯形光形 S11:貫通空間 S12:入光空間 S121:開口

本新型其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個立體圖，說明一個現有的車燈裝置； 圖2是一個立體圖，說明該車燈裝置的一個出光透鏡與數個入光透鏡； 圖3是一個剖視圖，說明該車燈裝置； 圖4是一個不完整的剖視圖，說明該車燈裝置的光學原理； 圖5是一個立體圖，說明本新型車燈裝置及車燈系統的一個實施例； 圖6是一個立體圖，說明該實施例，角度不同於圖5； 圖7是一個剖視圖，說明該實施例； 圖8是一個不完整的俯視圖，說明該實施例； 圖9是一個不完整的剖室圖，放大說明該實施例的局部結構； 圖10是一個立體剖視圖，說明該實施例的一入光面與一拋物反射面的構成方式； 圖11是一個剖視圖，水平剖切剖經數個斜反射面，且視角由上往下；及 圖12是一個剖視圖，水彭剖切剖經該等斜反射面兩個一組形成的一延伸交界，且視角由下往上。

2:車燈裝置

3:出光透鏡

31:前出光面

32:前入光面

33:菲涅耳出光面

331:出光面部

4:光學單元

5:光源

6:入光透鏡

61:端面

62:斜反射面

621:延伸交界

63:入光面

64:拋物反射面

65:側反射面

S11:貫通空間

S12:入光空間

S121:開口

Claims (10)

1. 一種車燈裝置，適用於往前投射光線，並包含： 一個出光透鏡，包括一個位於前端且面向前方並適用於供光線往前射出的前出光面、一個間隔地位於該前出光面後方且面向前方的菲涅耳出光面，以及一個間隔地位於該前出光面與該菲涅耳出光面間且面向後方的前入光面，該菲涅耳出光面定義出一焦點單元；及 至少一個光學單元，包括上下排列的一光源與一入光透鏡，該光源能提供在上下方向上往該入光透鏡投射的光線，該入光透鏡包括一個朝向該光源的端面、一個與該端面上下間隔且往前傾斜延伸的斜反射面、一個在上下方向上由該端面往該斜反射面凹的入光面，以及兩個由該端面往該斜反射面延伸並分別位在該入光面前後兩側的拋物反射面，經該入光面入射並經該斜反射面反射而往前朝該菲涅耳出光面行進的所述光線，延長線交會於該焦點單元。
2. 如請求項1所述的車燈裝置，其中，該入光面圍繞界定出一個一開口朝向該光源入光空間，該入光面包括一個相反於該開口且面向該開口的主面部，以及一個由該端面往該主面部延伸並連接該主面部的環面部，該主面部朝該光源凸伸，並定義出一個位於該光源的凸透焦點，且與該環面部相配合界定出該入光空間，定義一條前後延伸且通過該開口的對稱中心的旋轉軸線，以及一個通過該旋轉軸線的剖切面，該剖切面與每一所述拋物反射面定義出一條第一剖線，該剖切面與該環面部定義出兩條第二剖線，該剖切面與該主面部定義出一條第三剖線，每一所述第一剖線為一定義出一拋物焦點的拋物線，所述光線經各別的一條所述第二剖線折射後，延長線交會形成一重疊各別的一條第一剖線的該拋物焦點的虛焦點。
3. 如請求項2所述的車燈裝置，其中，該等拋物反射面分別由該等第一剖線以該旋轉軸線為軸心轉180度界定而成，該環面部由該等第二剖線以該旋轉軸線為軸心轉180度界定而成，該主面部由該第三剖線以該旋轉軸線為軸心轉180度界定而成。
4. 如請求項3所述的車燈裝置，其中，該光源所提供的所述光線，經該主面部折射，或經該環面部折射後再經由該等拋物反射面反射，於該斜反射面形成一梯形光形。
5. 如請求項4所述的車燈裝置，其中，該菲涅耳出光面定義出數個上下排列的出光焦點，該等出光焦點構成該焦點單元，形成所述梯形光形的所述光線，經該斜反射面反射，延長線交會形成數個上下排列且分別重疊該等出光焦點的交會焦點。
6. 如請求項1所述的車燈裝置，其中，該菲涅耳出光面定義出數個上下排列的出光焦點，該等出光焦點構成該焦點單元，經該斜反射面反射的所述光線，延長線交會形成數個上下排列且分別重疊該等出光焦點的交會焦點。
7. 如請求項1所述的車燈裝置，其中，該菲涅耳出光面定義出數個上下排列的出光焦點，該等出光焦點構成該焦點單元，該入光透鏡還包括兩個分別由該斜反射面的左右兩側往前延伸的側反射面，每一側反射面與水平面定義出一個側拋物線，每一側拋物線的一側拋焦點重疊各別的一個出光焦點。
8. 如請求項1所述的車燈裝置，其中，該斜反射面相對於垂直面傾斜45度。
9. 如請求項1所述的車燈裝置，包含兩個所述的光學單元，該等光學單元的該等光源所提供的光色彼此不同，並能依不同時序發光。
10. 一種車燈系統，包含： 數個車燈裝置，如請求項1至8中任一項所述，每一所述車燈裝置包括兩個上下排列的所述光學單元，該等光學單元的該等光源所提供的光色彼此不完全相同，且該等光學單元的該等光源能同時發光，並能依不同時序發光。

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