CN111853701A - 近光车灯 - Google Patents

Abstract

一种近光车灯包括一第一反射板、一电路板、一遮光板和一透镜。第一反射板具有一第一焦点及一第二焦点。电路板具有一第一发光单元，第一发光单元设置于第一焦点处，以向第一反射板发射光束，并且使光束反射而通过第二焦点。遮光板设置于电路板的前方，第二焦点位于遮光板的一前缘，遮光板包括一凸起结构和一上表面，凸起结构位于上表面。透镜设置于遮光板的前方，透镜具有一透镜焦点，透镜焦点位于遮光板前缘。

Description

近光车灯

技术领域

本发明有关于一种近光车灯，尤指一种可产生符合法律规定的光型的近光车灯。

背景技术

传统的近光灯以卤素灯泡作为光源，搭配具有多重反射面的反射杯或搭配抛物面反射杯与雕花灯罩的组合，来达到照明前方道路和警示对向来车的效果。近年来，由于LED技术发展成熟，加上车头灯有小型化与外观的需求，因此采用白光LED、椭球反射杯、遮光板与透镜的近灯模块也随之问世，该种近灯模块具有清晰截止线与较佳的光型表现。

但是，法规对于近灯光型有严格要求，以避免使用者对路人与对向驾驶造成不舒适眩光，因此，如何突破既有架构而创造出符合法规且表现更好的光型，遂成为一值得探讨的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可产生符合法律规定的光型的近光车灯。

为达成上述的目的，本发明的种近光车灯包括一第一反射板、一电路板、一遮光板和一透镜。第一反射板具有一第一焦点及一第二焦点。电路板具有一第一发光单元，第一发光单元设置于第一焦点处，以向第一反射板发射光束。遮光板设置于电路板的前方，第二焦点位于遮光板的一前缘，遮光板包括一凸起结构和一上表面，凸起结构位于上表面。透镜设置于遮光板的前方，透镜具有一透镜焦点，透镜焦点位于遮光板前缘。当第一发光单元向第一反射板发射光束时，产生一第一反射光束并射向第二焦点，其中一部分的第一反射光束受到遮光板遮蔽，使得该部分的第一反射光束穿透透镜而形成截止边缘具高低差的一第一光型，且另一部分的第一反射光束受到凸起结构遮蔽，使得第一光型的截止边缘旁边有一阴暗区。

在本发明的一实施例中，其中遮光板更包括一第一遮光结构和一第二遮光结构，第一遮光结构的高度高于第二遮光结构，且凸起结构位于第一遮光结构。

在本发明的一实施例中，其中第一遮光结构包括一边缘，边缘邻近第二遮光结构，凸起结构靠近边缘。

在本发明的一实施例中，其中遮光板更包括一光斑消除结构，光斑消除结构位于前缘。

在本发明的一实施例中，其中光斑消除结构包括一雾化表面。

在本发明的一实施例中，其中前缘为弧线型。

在本发明的一实施例中，近光车灯更包含一第二反射板与一第三反射板，第二反射板具有一第二反射板焦点，第三反射板具有一第三反射板焦点。电路板更具有一第二发光单元和一第三发光单元，第二发光单元设置于第二反射板焦点，第三发光单元设置于第三反射板焦点。

在本发明的一实施例中，当第二发光单元向第二反射板发射光束，且第三发光单元向第三反射板发射光束时，会分别产生一第二反射光束与一第三反射光束，部分第二反射光束与部分第三反射光束穿透透镜，以与穿透透镜的部分的第一反射光束叠加以形成截止边缘具高低差的一第二光型。

在本发明的一实施例中，其中第二光型的宽度大于第一光型的宽度。

在本发明的一实施例中，其中穿透透镜的部分第二反射光束及部分第三反射光束的截止边缘接近一直线或一具高低差的线。

附图说明

图1为本发明的一实施例的车的示意图。

图2为本发明的一实施例的近光车灯的立体分解图。

图3为本发明的一实施例的遮光板的示意图。

图4为本发明的一实施例的近光车灯的示意图。

图5为本发明的一实施例的近光车灯形成的第一光型、第二光型第一区、第二光型第二区和阴暗区的示意图。

图6为本发明的一实施例的第二光型第一区、第二光型第二区和第一光型叠加以形成第二光型的示意图。

其中附图标记为：

近光车灯 1

第一反射板 10

第一焦点 11

第二焦点 12

第二反射板 20

第二反射板焦点 21

第三反射板 30

第三反射板焦点 31

电路板 40

第一发光单元 41

第二发光单元 42

第三发光单元 43

遮光板 50

前缘 51

凸起结构 52

上表面 53

第一遮光结构 54

第二遮光结构 55

边缘 56

光斑消除结构 57、57a

雾化表面 571、571a

透镜 60

透镜焦点 61

透镜卡固件 70

车 100

第一反射光束 A、A’

第二反射光束 B、B’

第三反射光束 C、C’

阴暗区 D、D1

第一光型 L1

第二光型 L2

第二光型第一区 L2a

第二光型第二区 L2b

截止边缘 S、S1、S2、S3

中心 X

具体实施方式

以下将以图式公开本发明的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

以下请先参考图1至图6关于本发明的一实施例的近光车灯。图1为本发明的一实施例的车的示意图。图2为本发明的一实施例的近光车灯的立体分解图。图3为本发明的一实施例的遮光板的示意图。图4为本发明的一实施例的近光车灯的示意图。图5为本发明的一实施例的近光车灯形成的第一光型、第二光型第一区、第二光型第二区和阴暗区的示意图。图6为本发明的一实施例的第二光型第一区、第二光型第二区和第一光型叠加以形成第二光型的示意图。须注意的是，图5为了清楚得显示第一光型、第二光型第一区、第二光型第二区，故将第一光型、第二光型第一区、第二光型第二区分别画出；然而本发明的近光车灯实际产生光型时，第一光型、第二光型第一区、第二光型第二区会部分重叠(如图6)。

在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，近光车灯1是安装于一车100的前方，以提供照明和警示对向来车的功效。为了避免近光车灯1的光线干扰对向来车的视线，在一般的法律规定中，车灯的光型必须具有高低差，且较低的区域的截止线须保持平整，且在较低的截止线距离中心约3.4-3.5度的下方部分区域有亮度限制，而通过本发明的近光车灯1设计成可产生符合法律规定的特殊光型，以下将详细解说本发明的近光车灯1的各设计细节。本发明的近光车灯1包括一第一反射板10、一第二反射板20、一第三反射板30、一电路板40、一遮光板50、一透镜60和一透镜卡固件70。

在本发明的一实施例中，如图2、图4至图6所示，第一反射板10是由变焦椭球面结合拋物面所形成的弧形反射壳，第一反射板10具有一第一焦点11及一第二焦点12。第一反射板10用以将电路板40上的光源发出的光线反射至遮光板50和透镜60，电路板40具有一第一发光单元41，第一发光单元41为设置于第一焦点11处的发光二极管，以向第一反射板10发射光束，并且使光束反射而通过第二焦点12。遮光板50包括一前缘51、一凸起结构52和一上表面53。前缘51为弧线型的内凹式边缘，第二焦点12位于遮光板50的前缘51上。凸起结构52用以遮蔽第一反射板10所反射的部分光线，以使最后经由透镜投射出的光型有局部的暗点。上表面53为遮光板50面向第一反射板10、第二反射板20和第三反射板30的一侧的表面。凸起结构52位于上表面53。透镜60设置于遮光板50的前方。透镜60具有一透镜焦点61，透镜焦点61位于遮光板50的前缘51。当第一发光单元41向第一反射板10发射光束时，产生第一反射光束A、A’并射向第二焦点12，其中一部分的第一反射光束A受到遮光板50遮蔽，使得该部分的第一反射光束A再次反射并穿透透镜60而形成截止边缘S具高低差的一第一光型L1，且另一部分的第一反射光束A’受到凸起结构52遮蔽，使得第一光型L1的截止边缘S旁边有一阴暗区D。若将截止边缘S开始降低之位置设为中心X，阴暗区D位于较低的截止线距离中心X约3.4-3.5度的下方部分。

第一反射板10位在第二反射板20和第三反射板30中间，且第一反射板10连接第二反射板20和第三反射板30。在本发明的一实施例中，第二反射板20是由抛物曲面结合一般椭球面所形成的复合面反射壳，第二反射板20具有一第二反射板焦点21。第二反射板20用以将电路板40上的光源发出的光线反射至遮光板50和透镜60。

在本发明的一实施例中，第三反射板30是由抛物曲面结合一般椭球面所形成的复合面反射壳，第三反射板30具有一第三反射板焦点31。第三反射板30用以将电路板40上的光源发出的光线反射至遮光板50和透镜60。

在本发明的一实施例中，电路板40设置在第一反射板10、第二反射板20和第三反射板30的下方。电路板40更具有一第二发光单元42和一第三发光单元43。第二发光单元42和第三发光单元43为发光二极管。第二发光单元42设置于第二反射板焦点21，以向第二反射板20发射光束。第三发光单元43设置于第三反射板焦点31，以向第三反射板30发射光束。

在本发明的一实施例中，如图2至图4所示，遮光板50为一镜面板，用以遮蔽各个反射板所反射的光线，并将反射板所反射过来的光线二次反射至透镜60，以产生符合法规的特殊光型。遮光板50设置于电路板40的前方。遮光板50更包括一第一遮光结构54、一第二遮光结构55、一边缘56和二个光斑消除结构57、57a。第一遮光结构54和第二遮光结构55用以遮蔽第一反射板10、第二反射板20和第三反射板30所反射的光线，以使最后经由透镜投射至外部的光型的截止边缘呈现为具高低差。第一遮光结构54的高度高于第二遮光结构55的高度。第一遮光结构54包括一边缘56，边缘56邻近第二遮光结构55。凸起结构52位于上表面53，并位于第一遮光结构54上，且凸起结构52靠近边缘56。二个光斑消除结构57、57a位于前缘51上，二个光斑消除结构57、57a分别包括一雾化表面571、571a，雾化表面571、571a是将前缘51上侧的表面打雾或喷砂所形成的粗糙表面。雾化表面571、571a用以将反射至雾化表面571、571a的光线散射，使得散射的光无法射向透镜60。然而，光斑消除结构57的数量不以二个为限，其可依照设计需求而改变为一个或更多个。

在本发明的一实施例中，透镜卡固件70用以卡固透镜60和连接第一反射板10、第二反射板20和第三反射板30。

如图4至图6所示，当使用者启动近光车灯1以进行照明时，电路板40的第一发光单元41、第二发光单元42和第三发光单元43皆会发光。位于第一焦点11处的第一发光单元41所发射的光束会射向第一反射板10，接收到光束的第一反射板10会产生第一反射光束A、A’并射向第二焦点12。一部分的第一反射光束A受到遮光板50的具有高低差的第一遮光结构54和第二遮光结构55遮蔽而在光型上产生具高低差之明暗截止线；该部分的第一反射光束A会再穿透透镜60而照向外部，并形成截止边缘S为具高低差的一第一光型L1(亦即为图5中央以平整细点所绘制的区域)，第一光型L1的位置大致位于中心X的下方、左下角和右下角。同时，另一部分的第一反射光束A’受到凸起结构52遮蔽，而无法射向外部或让第一反射光束A’降低亮度，使得第一光型L1的截止边缘S旁边有一阴暗区D。

另外，位于第二反射板焦点21的第二发光单元42会向第二反射板20发射光束，接收到光束的第二反射板20会产生第二反射光束B、B’，且第二反射光束B、B’会射向遮光板50。一部分的第二反射光束B受到遮光板50的具有高低差的第一遮光结构54和第二遮光结构55遮蔽而在光型上产生具高低差之明暗截止线；该部分的第二反射光束B会再穿透透镜60而照向外部，并形成第二光型第一区L2a(亦即为图5左侧以较密集的不规则细点所绘制的区域)，第二光型第一区L2a的位置大致位于中心X的下方和左下角，且光型长度更加向左延伸。藉由具高低差结构的遮光板50的遮蔽，第二反射光束B的截止边缘S1接近一具高低差的线，但是截止边缘S1不以此为限，例如为了产生符合机车车灯的光型(其截止边缘为一直线)，遮光板50也可以设计为平整不具高低差的结构，以使截止边缘呈现为一直线。同时，另一部分的第二反射光束B’受到凸起结构52遮蔽，而无法射向外部或让第二反射光束B’降低亮度，使得第二光型第一区L2a的截止边缘S1旁边有一阴暗区D1。

同时，位于第三反射板焦点31的第三发光单元43会向第三反射板30发射光束，接收到光束的第三反射板30会产生第三反射光束C、C’，且第三反射光束C、C’会射向遮光板50。第三反射光束C、C’受到遮光板50的具有高低差的第一遮光结构54和第二遮光结构55遮蔽而在光型上產生具高低差之明暗截止線；第三反射光束C、C’会再穿透透镜60而照向外部，并形成第二光型第二区L2b(亦即为图5右侧以较稀疏的平整细点所绘制的区域)，第二光型第二区L2b的位置大致位于中心X的下方和右下角，且光型长度更加向右延伸。第三反射光束C、C’不会受到凸起结构52遮蔽，故第三反射光束C、C’不会像第一反射光束A’和第二反射光束B’无法射向外部或降低亮度，故第二光型第二区L2b不会产生阴暗区。藉由具高低差结构的遮光板50的遮蔽，第三反射光束C、C’的截止边缘S2接近一具高低差的线，但是截止边缘S2不以此为限，例如为了产生符合机车车灯的光型(其截止边缘为一直线)，遮光板50也可以设计为平整不具高低差的结构，以使截止边缘呈现为一直线。

穿透透镜60的第二反射光束B、B’所形成的第二光型第一区L2a、第三反射光束C、C’所形成的第二光型第二区L2b，与穿透透镜60的第一反射光束A、A’所形成的第一光型L1，会叠加以形成截止边缘S3为具高低差的一第二光型L2。第二光型L2的宽度大于第一光型L1的宽度。阴暗区D和阴暗区D1会叠加。

另外，在使用透镜的车灯中，不同波长的光经过透镜时会因为不同折射角度而发生色散现象，导致光线的截止边缘上有黄色或蓝紫色光斑。然而，在本发明的近光车灯1中，反射光束会照射到前缘51上的雾化表面571、571a，雾化表面571、571a会将反射至雾化表面571、571a的不同波长的光线散射，使得部分散射的光无法经由透镜60折射，进而减少截止边缘上的黄色或蓝紫色光斑，使得截止边缘更加清晰。

藉由本发明的近光车灯的结构设计，近光车灯照射出的光型具有符合法规规定的截止线与光型分布，并且可以减少截止边缘上产生黄色或蓝紫色光斑，使得截止边缘更加清晰。

需注意的是，上述实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域的通常知识者应可理解，上述各模块或组件未必皆为必要。且为实施本发明，亦可能包含其他较细节的习知模块或组件。各模块或组件皆可能视需求加以省略或修改，且任两模块间未必不存在其他模块或组件。只要不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以专利申请范围为准。

Claims (10)

1.一种近光车灯，其特征在于，包括：

一第一反射板，具有一第一焦点及一第二焦点；

一电路板，具有一第一发光单元，该第一发光单元设置于该第一焦点处，以向该第一反射板发射光束；

一遮光板，设置于该电路板的前方，该第二焦点位于该遮光板的一前缘，该遮光板包括一凸起结构和一上表面，该凸起结构位于该上表面；以及

一透镜，设置于该遮光板的前方，该透镜具有一透镜焦点，该透镜焦点位于该前缘；

其中，当该第一发光单元向该第一反射板发射光束时，产生一第一反射光束并射向该第二焦点，其中一部分的该第一反射光束受到该遮光板遮蔽，使得该部分的该第一反射光束穿透该透镜而形成截止边缘为具高低差的一第一光型，且另一部分的该第一反射光束受到该凸起结构遮蔽，使得该第一光型的截止边缘旁边有一阴暗区。

2.如权利要求1所述的近光车灯，其特征在于，其中该遮光板更包括一第一遮光结构和一第二遮光结构，该第一遮光结构的高度高于该第二遮光结构，且该凸起结构位于该第一遮光结构。

3.如权利要求2所述的近光车灯，其特征在于，其中该第一遮光结构包括一边缘，该边缘邻近该第二遮光结构，该凸起结构靠近该边缘。

4.如权利要求1所述的近光车灯，其特征在于，其中该遮光板更包括至少一光斑消除结构，该至少一光斑消除结构位于该前缘。

5.如权利要求4所述的近光车灯，其特征在于，其中该至少一光斑消除结构包括一雾化表面。

6.如权利要求1所述的近光车灯，其特征在于，其中该前缘为弧线型。

7.如权利要求1所述的近光车灯，其特征在于，更包含一第二反射板与一第三反射板，该第二反射板具有一第二反射板焦点，该第三反射板具有一第三反射板焦点；该电路板更具有一第二发光单元和一第三发光单元，该第二发光单元设置于该第二反射板焦点，该第三发光单元设置于该第三反射板焦点。

8.如权利要求7所述的近光车灯，其特征在于，当该第二发光单元向该第二反射板发射光束，且该第三发光单元向该第三反射板发射光束时，会分别产生一第二反射光束与一第三反射光束，部分该第二反射光束与部分该第三反射光束穿透该透镜，以与穿透该透镜的该部分的该第一反射光束叠加以形成截止边缘为具高低差的一第二光型。

9.如权利要求8所述的近光车灯，其特征在于，其中该第二光型的宽度大于该第一光型的宽度。

10.如权利要求9所述的近光车灯，其特征在于，其中穿透该透镜的部分该第二反射光束及部分该第三反射光束的截止边缘接近一直线或一具高低差的线。

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