CN108302450A - 投射式头灯 - Google Patents

Abstract

一种投射式头灯，包含一反射模组、一透镜，以及一发光模组。该反射模组包括位于一中心轴的左右两侧的一第一反射镜与一第二反射镜。该第一反射镜具有一条与该中心轴相交的第一光轴，以及位于该第一光轴上的一第一焦点与一第二焦点。该第二反射镜具有一条与该中心轴相交的第二光轴，以及位于该第二光轴上的一第三焦点与一第四焦点。该发光模组包括两个左右设置的发光单元。本发明的改良主要在于，每一发光单元的一个中心点位置，皆相对于该第一光轴朝该中心轴偏移，如此可增加头灯前方左右侧照明投射的区域、提升照明范围。

Description

投射式头灯

技术领域

本发明涉及一种头灯，特别是涉及一种投射式(PES)头灯。

背景技术

投射式头灯(Poly-Ellipsoid Headlamp System,PES)主要包含至少一光源、一反射镜、一遮光板，及一透镜。其中通过该遮光板移动可达到远灯与近灯切换功能。而关于反射镜的设计，可以采用具有一个或一个以上的椭圆反射面的反射镜，通过该反射镜结构搭配光源结构、位置等设计，投射出所需要的光形。例如CN102460002号专利案所公开的一种用于车辆的照明模组，其中包含一第一凹面反射器与一第二凹面反射器，以及两个可分别受到该第一凹面反射器与第二凹面反射器反射的上部光源。由于该专利案的该两上部光源与该两反射器，皆为左右对称设置，加上该两光源的中心位置分别位于该两反射镜的焦点上，因此该两光源的光线经由该两反射镜反射后会聚焦于该照明模组的光轴上，该两光源的光线投射区域完全重叠，而无法扩大左右方向上的照射范围，因此有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提升照明范围的投射式头灯。

本发明的投射式头灯，包含一个反射模组与一个透镜，定义一条通过该反射模组中央且水平的中心轴，该中心轴将该反射模组区分为左右设置的一个第一区域与一个第二区域，该反射模组包括一个位于该第一区域的第一反射镜，以及一个位于该第二区域的第二反射镜，该透镜间隔设置在该反射模组前侧并位于该中心轴上，其特征在于：该反射模组的该第一反射镜具有一条与该中心轴相交于一个交点的第一光轴，以及位于该第一光轴上的一个第一焦点与一个第二焦点，该第一焦点位于该反射模组的该第一区域，该第二焦点位于该反射模组的该第二区域，该第二反射镜具有一条与该中心轴相交于该交点的第二光轴，以及位于该第二光轴上的一个第三焦点与一个第四焦点，该第三焦点位于该反射模组的该第二区域，该第四焦点位于该反射模组的该第一区域，定义一条通过该第四焦点与该第二焦点的连线，该连线与该中心轴相交于一个重合点，该投射式头灯还包含一个发光模组，该发光模组包括位于该反射模组与该透镜间且左右设置的一个第一发光单元与一个第二发光单元，该第一发光单元位于该第一焦点上，并包括数个左右设置的第一发光二极管晶片、一个位于该第一发光单元中心并位于该第一焦点与该中心轴之间的第一中心点，以及一个位于该第一焦点上的第一投射点，该第一发光单元的光线受到该第一反射镜反射后朝该透镜射出，且该第一投射点对应地投射于该重合点上；该第二发光单元位于该第三焦点上，并包括数个左右设置的第二发光二极管晶片、一个位于该第二发光单元中心并位于该第三焦点与该中心轴之间的第二中心点，以及一个位于该第三焦点上的第二投射点，该第二发光单元的光线受到该第二反射镜反射后朝该透镜射出，且该第二投射点对应地投射于该重合点上。

本发明所述的投射式头灯，每一个第一发光二极管晶片的左右向宽度相同，该第二焦点与该中心轴的距离，等于所述第一发光二极管晶片的左右向宽度的二分之一，每一个第二发光二极管晶片的左右向宽度相同，该第四焦点与该中心轴的距离，等于所述第二发光二极管晶片的左右向宽度的二分之一。

本发明所述的投射式头灯，该第一发光单元包括四个第一发光二极管晶片，该第一投射点落在由远离该中心轴的一侧数来的第二个第一发光二极管晶片的中心位置，该第二发光单元包括四个第二发光二极管晶片，该第二投射点落在由远离该中心轴的一侧数来的第二个第二发光二极管晶片的中心位置。

本发明所述的投射式头灯，该第一反射镜与该第二反射镜分别为一个椭圆反射镜。

本发明所述的投射式头灯，该第一反射镜与该第二反射镜一体连接。

本发明所述的投射式头灯，该反射模组以该中心轴呈左右对称，该第一发光单元与该第二发光单元以该中心轴呈左右对称。

本发明所述的投射式头灯，还包含一个位于该发光模组与该透镜间的遮光件，该遮光件能在一个使该发光模组投射出的光线形成近灯的近灯位置，以及一个使该发光模组投射出的光线形成远灯的远灯位置间移动。

本发明所述的投射式头灯，该遮光件具有一个顶部，该顶部的高度在该近灯位置时，比在该远灯位置时高。

本发明的有益效果在于：通过该第一发光单元的第一中心点相对于该第一光轴朝该中心轴偏移，而不是位于该第一焦点上，该第二发光单元的第二中心点相对于该第二光轴朝该中心轴偏移，而不是位于该第三焦点上，可增加头灯前方左右侧照明投射的区域、增加照明范围。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一立体分解图，说明本发明投射式头灯的一实施例；

图2是一俯视示意图，说明该实施例的一反射模组与一发光模组间的配置关系与投射出的光线路径；

图3是图2的局部放大图，说明该实施例投射出一第一成像与一第二成像，该第一成像是指包含有斜线的四个区块，该第二成像是指包含有灰色色块的四个区块；

图4是该实施例的一个侧视剖视图，说明该实施例投射出近灯光形时的光线路径；

图5是该实施例的一个侧视剖视图，说明该实施例投射出远灯光形时的光线路径。

具体实施方式

参阅图1～4，本发明投射式头灯的一实施例，具有远灯与近灯切换功能，并包含一个散热座6、一反射模组1、一个透镜2、一个发光模组3、一个安装架4，以及一个遮光件5。

该散热座6包括数个间隔且朝下延伸的散热壁61。该散热座6可用于逸散该发光模组3的热能。

该反射模组1组装于该散热座6上方，定义一条通过该反射模组1中央且前后向水平延伸的中心轴L，该中心轴L将该反射模组1区分为左右设置的一第一区域11与一第二区域12。该反射模组1以该中心轴L呈左右对称，并包括一个位于该第一区域11的第一反射镜13，以及一个与该第一反射镜13左右相邻并位于该第二区域12的第二反射镜14。该第一反射镜13与该第二反射镜14皆为一椭圆反射镜，所以两者朝前的一表面皆为一椭圆反射面，而且该第一反射镜13与该第二反射镜14一体连接。

其中，该第一反射镜13具有一条与该中心轴L相交于一个交点15的第一光轴M1，以及位于该第一光轴M1上的一个第一焦点131与一个第二焦点132，其中该交点15位于该第一焦点131与该第二焦点132间。该第一焦点131与该第二焦点132分别为该第一反射镜13的椭圆形状的两个焦点。该第一焦点131位于该反射模组1的该第一区域11。该第二焦点132位于该反射模组1的该第二区域12，而且该第二焦点132相对于该第一焦点131位于较前方的位置。

该第二反射镜14具有一条与该中心轴L相交于该交点15的第二光轴M2，以及位于该第二光轴M2上的一个第三焦点141与一个第四焦点142，其中该交点15位于该第三焦点141与该第四焦点142间。该第三焦点141与该第四焦点142分别为该第二反射镜14的椭圆形状的两个焦点。该第三焦点141位于该反射模组1的该第二区域12。该第四焦点142位于该反射模组1的该第一区域11，而且该第四焦点142相对于该第三焦点141位于较前方的位置。定义一通过该第四焦点142与该第一反射镜13的该第二焦点132的连线X，该连线X与该中心轴L相交于一个重合点16。

本实施例的透镜2是一个凸透镜，组装在该安装架4前侧，并间隔地位于该反射模组1前侧且位于该中心轴L上。该透镜2可将该发光模组3受到该反射模组1反射而来的光线聚焦后朝前射出，可提升车灯光线亮度。

该发光模组3组装于该散热座6顶面，并包括位于该反射模组1与该透镜2间且左右设置的一个第一发光单元31与一个第二发光单元32。该第一发光单元31与该第二发光单元32以该中心轴L呈左右对称，两者包括的元件相同，元件尺寸也相同，详细说明如下。

该第一发光单元31位于该反射模组1的该第一区域11，并且位于该第一焦点131上。该第一发光单元31包括数个左右设置的第一发光二极管晶片311，以及间隔的一个第一中心点312与一个第一投射点313。其中，该第一中心点312是指该第一发光单元31的中心位置，并位于该第一焦点131与该中心轴L之间。在本实施例中，所述第一发光二极管晶片311的数量为四个，该第一投射点313落在由远离该中心轴L的一侧数来的第二个第一发光二极管晶片311的中心位置，而且该第一投射点313位于该第一焦点131上。

该第二发光单元32位于该反射模组1的该第二区域12，并且位于该第三焦点141上。该第二发光单元32包括数个左右设置的第二发光二极管晶片321，以及间隔的一个第二中心点322与一个第二投射点323。其中，该第二中心点322是指该第二发光单元32的中心位置，并位于该第三焦点141与该中心轴L之间。在本实施例中，所述第二发光二极管晶片321的数量为四个，该第二投射点323落在由远离该中心轴L的一侧数来的第二个第二发光二极管晶片321的中心位置，而且该第二投射点323位于该第三焦点141上。

在设计上，本实施例的每一第一发光二极管晶片311的左右向宽度w1相同，该第二焦点132与该中心轴L的距离d1，等于第一发光二极管晶片311的左右向宽度w1的二分之一。每一第二发光二极管晶片321的左右向宽度w2相同，该第四焦点142与该中心轴L的距离d2，等于第二发光二极管晶片321的左右向宽度w2的二分之一。在本实例中，w1＝w2＝2×d1＝2×d2。

该安装架4为直立且局部镂空的架体，可供该遮光件5与该透镜2安装于其上。由于该安装架4非本发明改良重点，所以不再说明。

参阅图1、4、5，该遮光件5可通过一枢轴501与一扭力弹簧502，而具有弹性复位力且可枢转地安装在该安装架4上，并位于该发光模组3与该透镜2间。该遮光件5能遮挡该发光模组3的光线并能在一个如图4的近灯位置，与一个如图5的远灯位置间移动。该遮光件5具有一个位于底部并枢接于该安装架4上的枢接部51，以及一个位于该枢接部51上方的顶部52。

参阅图2～4，本发明使用时，该第一发光单元31的光线受到该第一反射镜13反射后朝该透镜2射出，并且于该重合点16附近形成一个与该第一发光单元31左右相反的第一成像71(包含图3由左往右四个斜线区块)，而且该第一投射点313对应地投射于该重合点16上。其中，该第一成像71大致上有1.5个第一发光二极管晶片311的像落在该第二区域12，2.5个第一发光二极管晶片311的像落在该第一区域11。同理，该第二发光单元32的光线受到该第二反射镜14反射后朝该透镜2射出，并且于该重合点16附近形成一个与该第二发光单元32左右相反的第二成像72(包含图3由右往左四个灰色区块)，而且该第二投射点323对应地投射于该重合点16上。其中，该第二成像72大致上有1.5个第二发光二极管晶片321的像落在该第一区域11，2.5个第二发光二极管晶片321的像落在该第二区域12。

该第一成像71与该第二成像72有局部重叠(如图3位于中央的三个区块为重叠处)，于重叠处能提升光强度，而且该第一成像71与该第二成像72叠加后所形成的整体成像的左右向长度，比该第一成像71的左右向长度长，也比该第二成像72的左右向长度长，因此，叠加后成像的长度有效地拉长，能提升本发明整体出光区域的左右向长度，增加发光面积与照明范围，而且左右侧光线均匀。叠加后的整体光线可经由该透镜2朝前方投射，以形成符合法规的光形。

参阅图4、5，此外，要进行近灯与远灯切换时，主要是利用电控方式配合马达、电线等线路设计，控制该遮光件5改变位置。当该遮光件5位于图4的该近灯位置时，该顶部52位置较高，该遮光件5可遮挡该发光模组3向前投射的部分光线(如图4光线路径A)，使该发光模组3由该透镜2射出的光线主要是往明暗截止线下方投射，形成符合法规的近灯光形。要切换远灯时，先控制该遮光件5自该近灯位置以该枢接部51为枢转中心而使其顶部52向下枢转，直到该遮光件5位于图5的该远灯位置，此时该遮光件5的顶部52位置下降，该遮光件5遮挡住的光线有所改变，使该发光模组3往前射出的部分光线可投射于明暗截止线上方，形成符合法规的远灯光形。由于如何切换远灯与近灯非本发明改良重点，所以不再说明。而且实际上该遮光件5于该近灯位置与该远灯位置间的移动方式有许多种，不限于本发明所述的枢转方式。

综上所述，通过该第一发光单元31的第一中心点312相对于该第一光轴M1朝该中心轴L偏移，而不是位于该第一焦点131上，该第二发光单元32的第二中心点322相对于该第二光轴M2朝该中心轴L偏移，而不是位于该第三焦点141上，使该第一发光单元31与该第二发光单元32的光线投射范围有局部重叠，可增加中央区域的发光强度，而光线投射范围未重叠的左右外侧区域，则为额外增加的照明区域，有助于提升照明范围，而且亮度均匀。再加上第一发光二极管晶片311数量为数个，第二发光二极管晶片321数量也是数个，通过数个发光二极管也有助于提升车灯亮度，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (8)

1.一种投射式头灯，包含：一个反射模组与一个透镜，定义一条通过该反射模组中央且水平的中心轴，该中心轴将该反射模组区分为左右设置的一个第一区域与一个第二区域，该反射模组包括一个位于该第一区域的第一反射镜，以及一个位于该第二区域的第二反射镜，该透镜间隔设置在该反射模组前侧并位于该中心轴上，其特征在于：该反射模组的该第一反射镜具有一条与该中心轴相交于一个交点的第一光轴，以及位于该第一光轴上的一个第一焦点与一个第二焦点，该第一焦点位于该反射模组的该第一区域，该第二焦点位于该反射模组的该第二区域，该第二反射镜具有一条与该中心轴相交于该交点的第二光轴，以及位于该第二光轴上的一个第三焦点与一个第四焦点，该第三焦点位于该反射模组的该第二区域，该第四焦点位于该反射模组的该第一区域，定义一条通过该第四焦点与该第二焦点的连线，该连线与该中心轴相交于一个重合点，该投射式头灯还包含一个发光模组，该发光模组包括位于该反射模组与该透镜间且左右设置的一个第一发光单元与一个第二发光单元，该第一发光单元位于该第一焦点上，并包括数个左右设置的第一发光二极管晶片、一个位于该第一发光单元中心并位于该第一焦点与该中心轴之间的第一中心点，以及一个位于该第一焦点上的第一投射点，该第一发光单元的光线受到该第一反射镜反射后朝该透镜射出，且该第一投射点对应地投射于该重合点上；该第二发光单元位于该第三焦点上，并包括数个左右设置的第二发光二极管晶片、一个位于该第二发光单元中心并位于该第三焦点与该中心轴之间的第二中心点，以及一个位于该第三焦点上的第二投射点，该第二发光单元的光线受到该第二反射镜反射后朝该透镜射出，且该第二投射点对应地投射于该重合点上。

2.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：每一个第一发光二极管晶片的左右向宽度相同，该第二焦点与该中心轴的距离，等于所述第一发光二极管晶片的左右向宽度的二分之一，每一个第二发光二极管晶片的左右向宽度相同，该第四焦点与该中心轴的距离，等于所述第二发光二极管晶片的左右向宽度的二分之一。

3.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：该第一发光单元包括四个第一发光二极管晶片，该第一投射点落在由远离该中心轴的一侧数来的第二个第一发光二极管晶片的中心位置，该第二发光单元包括四个第二发光二极管晶片，该第二投射点落在由远离该中心轴的一侧数来的第二个第二发光二极管晶片的中心位置。

4.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：该第一反射镜与该第二反射镜分别为一个椭圆反射镜。

5.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：该第一反射镜与该第二反射镜一体连接。

6.如权利要求1所述的投射式头灯，其特征在于：该反射模组以该中心轴呈左右对称，该第一发光单元与该第二发光单元以该中心轴呈左右对称。

7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的投射式头灯，其特征在于：该投射式头灯还包含一个位于该发光模组与该透镜间的遮光件，该遮光件能在一个使该发光模组投射出的光线形成近灯的近灯位置，以及一个使该发光模组投射出的光线形成远灯的远灯位置间移动。

8.如权利要求7所述的投射式头灯，其特征在于：该遮光件具有一个顶部，该顶部的高度在该近灯位置时，比在该远灯位置时高。