TWI651222B - 光線投射裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種光線投射裝置，其包括一基座單元、一發光單元、一第一反射單元以及一透鏡單元。發光單元設置在基座單元上，發光單元包括一第一發光結構，且第一發光結構具有一第一發光面。第一反射單元設置在基座單元上，且第一反射單元對應於發光單元設置。透鏡單元對應於第一反射單元，透鏡單元具有一透鏡光軸。其中，第一發光面與透鏡光軸呈傾斜設置。藉此，本發明能提高光線投射裝置的集光效率。

Description

光線投射裝置

本發明涉及一種光線投射裝置，特別是涉及一種能應用於車燈裝置上的光線投射裝置。

首先，現有技術不論是車燈裝置(遠燈或是遠燈輔助燈)或是探照燈等的訴求都是要求聚光，以達到遠距離照射之目的。

接著，如TW M536630號專利案所揭露之“車燈裝置”專利案中，光源S的發光面是與光軸I呈平行設置，此外，如圖3A所示，可以發現第一反射部810的第一反射面811與第二反射部820的第二反射面821並沒有完全遮蓋住光源S，而使得光源S所產生的光線無法完全被第一反射面811及第二反射面821所反射，而形成投射至透鏡200上的光線。換句話說，現有技術的光線投射裝置的聚光效果並不佳，也就是說，現有的光線投射裝置的收光效率不佳。

因此，如何提供一種利用能夠具有高效率集光效果的光線投射裝置，以克服上述的缺陷，已然成為該項所屬技術領域人士所欲解決的重要課題。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種光線投射裝置。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種光線投射裝置，其包括一基座單元、一發光單元、一第一反射單元以及一透鏡單元。所述發光單元設置在所述基座單元上，所述發光單元包括一第一發光結構，且所述第一發光結 構具有一第一發光面。所述第一反射單元設置在所述基座單元上，且所述第一反射單元對應於所述發光單元設置。所述透鏡單元對應於所述第一反射單元，所述透鏡單元具有一透鏡光軸。其中，所述第一發光面與所述透鏡光軸呈傾斜設置。

本發明的其中一有益效果在於，本發明實施例所提供的光線投射裝置，其能利用“所述第一發光面與所述透鏡光軸呈傾斜設置”的技術方案，而能提高光線投射裝置的集光效率。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

U‧‧‧光線投射裝置

1‧‧‧基座單元

11‧‧‧第一承載面

111‧‧‧第一凹部

112‧‧‧第二凹部

12‧‧‧第二承載面

2‧‧‧發光單元

21‧‧‧第一發光結構

21S‧‧‧第一發光面

22‧‧‧第二發光結構

22S‧‧‧第二發光面

3‧‧‧第一反射單元

31‧‧‧第一反射結構

31a‧‧‧第一焦點

31b‧‧‧第二焦點

32‧‧‧第二反射結構

32a‧‧‧第三焦點

32b‧‧‧第四焦點

321‧‧‧第一端部

322‧‧‧第二端部

33‧‧‧第三反射結構

331‧‧‧第一反射部

332‧‧‧第二反射部

4‧‧‧透鏡單元

4a‧‧‧透鏡焦點

5‧‧‧遮板單元

51‧‧‧遮板本體

52‧‧‧餘光反射板

6‧‧‧第二反射單元

7‧‧‧第三反射單元

7a‧‧‧第五焦點

7b‧‧‧第六焦點

A‧‧‧透鏡光軸

L1‧‧‧第一光線

L111‧‧‧第一投射光線

L112‧‧‧第一反射光線

L121‧‧‧第二投射光線

L122‧‧‧第二反射光線

L131‧‧‧第三投射光線

L132‧‧‧第三反射光線

L133‧‧‧第四反射光線

L134‧‧‧第五反射光線

L141‧‧‧第四投射光線

L142‧‧‧第六反射光線

L143‧‧‧第七反射光線

L144‧‧‧第八反射光線

L151‧‧‧第五投射光線

L152‧‧‧第九反射光線

L153‧‧‧第十反射光線

L2‧‧‧第二光線

L211‧‧‧第六投射光線

L212‧‧‧第十一反射光線

θ1‧‧‧第一預定角度

θ2‧‧‧第二預定角度

α‧‧‧覆蓋角度

I‧‧‧旋轉軸

N‧‧‧法線

T‧‧‧切線

x、y、z‧‧‧方向

圖1為本發明第一實施例光線投射裝置的其中一立體組合示意圖。

圖2為本發明第一實施例光線投射裝置的其中一立體分解示意圖。

圖3為本發明第一實施例光線投射裝置的另外一立體分解示意圖。

圖4為本發明第一實施例光線投射裝置的另外一立體組合示意圖。

圖5為本發明第一實施例光線投射裝置的再一立體組合示意圖。

圖6為本發明第一實施例光線投射裝置的再一立體分解示意圖。

圖7為本發明第一實施例光線投射裝置的又一立體分解示意圖。

圖8為本發明第一實施例光線投射裝置的其中一立體剖面示意圖。

圖9為本發明第一實施例光線投射裝置的其中一光線投射示 意圖。

圖10為本發明第一實施例光線投射裝置的另外一光線投射示意圖。

圖11為本發明第一實施例光線投射裝置的另外一實施方式的光線投射示意圖。

圖12為圖9的XII部分的局部放大示意圖。

圖13為本發明第二實施例光線投射裝置的其中一立體組合示意圖。

圖14為本發明第二實施例光線投射裝置的其中一立體分解示意圖。

圖15為本發明第二實施例光線投射裝置的另外一立體分解示意圖。

圖16為本發明第二實施例光線投射裝置的其中一立體剖面示意圖。

圖17為本發明第二實施例光線投射裝置的其中一光線投射示意圖。

圖18為本發明第二實施例光線投射裝置的另外一光線投射示意圖。

圖19為本發明第二實施例光線投射裝置的再一光線投射示意圖。

圖20為本發明第二實施例光線投射裝置的又一光線投射示意圖。

圖21為本發明第二實施例光線投射裝置的另外再一光線投射示意圖。

圖22為本發明第二實施例光線投射裝置的另外又一光線投射示意圖。

圖23為本發明第三實施例光線投射裝置的其中一立體組合示意圖。

圖24為本發明第三實施例光線投射裝置的其中一立體分解示意圖。

圖25為本發明第三實施例光線投射裝置的另外一立體分解示意圖。

圖26為本發明第三實施例光線投射裝置的其中一立體剖面示意圖。

圖27為本發明第二實施例光線投射裝置的其中一光線投射示意圖。

圖28為本發明第二實施例光線投射裝置的另外一光線投射示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“光線投射裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

首先，請參閱圖1至圖8所示，圖1至圖7分別為本發明第一實施例光線投射裝置的立體示意圖，圖8為本發明第一實施例 光線投射裝置的立體剖面示意圖。本發明提供一種光線投射裝置U，其包括一基座單元1、一發光單元2、一第一反射單元3以及一透鏡單元4。舉例來說，光線投射裝置U可應用於車用前照燈，然本發明不以此為限。

承上述，請復參閱圖1至圖8所示，值得說明的是，基座單元1也可以包括多個散熱結構(圖中未標號)，且多個散熱結構可例如為一散熱鰭片，以提升光線投射裝置的散熱效率。另外，發光單元2可設置在基座單元1上，發光單元2可包括一第一發光結構21，且第一發光結構21可具有一第一發光面21S，以本發明實施例而言，第一發光結構21可設置在基座單元1的第一承載面11上。另外，舉例來說，第一發光結構21可為一發光二極體(Light-emitting diode，LED)，因此，第一發光面21S的發光型態為均勻面光源。以本發明實施例而言，第一發光結構21可以為一朗伯輻射體(Lambert radiator)或近似朗伯輻射體，第一發光面21S可為一朗伯光源，且第一發光面21S的朗伯光源至少具有負80度至80度之間的一第一光線L1，優選地，第一發光面21S的朗伯光源可具有負90度至90度之間的第一光線L1。另外，需特別說明的是，朗伯光源的0度方向可以為第一發光面21S的法線方向，且朗伯光源的負90度及90度分別為第一發光面21S的切線方向。以本發明實施例而言，第一發光面21S的負90度的位置定義為較遠離透鏡單元4的一側，第一發光面21S的90度的位置定義為較鄰近透鏡單元4的一側。

承上述，第一反射單元3可設置在基座單元1上，且第一反射單元3對應於發光單元2設置。此外，透鏡單元4可對應於第一反射單元3，以第一實施例而言，透鏡單元4可設置在基座單元1上。另外，以本發明第一實施例的其中一實施例方式而言，第一反射單元3可包括一第一反射結構31以及一第二反射結構32，且第一反射結構31與第二反射結構32的曲率不同。舉例來說，第 一反射結構31可由多個不同曲率之曲面或單一曲面所組成，例如可為通過以橢圓為基礎的曲面或曲率組成反射結構。另外，第二反射結構32也可以由多個不同曲率之曲面或單一曲面所組成，例如可為一自由曲面或者是以橢圓為基礎的曲面或曲率組成反射結構，本發明不以第二反射結構32的型態為限。另外，須特別說明的是，在其他實施方式中(如圖11所示)，第一反射單元3也可以不具有第二反射結構32，也就是說，第一反射結構31與第二反射結構32的曲率相同或為曲率連續的設置方式。

承上述，進一步來說，光線投射裝置U還可進一步包括一遮板單元5，遮板單元5可設置在基座單元1上，第一發光結構21所產生的一第一光線L1(請參閱圖9所示)通過遮板單元5的遮擋而投射出一具有明暗截止線段的輪廓的光型。換句話說，遮板單元5為一明暗截止線遮板(cut-off plate)，且通過遮板單元5的遮板本體51上的截止邊緣(圖中未標號)形狀上的設計，而產生符合法規之光型。另外，值得說明的是，遮板單元5可以為一固定式的遮板(無法轉動，圖中未示出)或者是一活動式的遮板，當遮板單元5為一固定式的遮板時，光線投射裝置U可產生符合汽車前照燈近燈法規之光型。另外，當遮板單元5為活動式的遮板時，遮板單元5可沿著一旋轉軸I來回擺動地設置在基座單元1上，以產生符合汽車前照燈近燈法規及遠燈法規之光型。也就是說，遮板單元5能於一第一位置(近燈狀態位置)以及一第二位置(遠燈狀態位置)之間往復擺動，藉此，通過遮板單元5的轉動(如圖9及圖10所示)，以切換汽車前照燈的近燈及遠燈狀態。須說明的是，本發明以遮板單元5為活動式的遮板作為舉例說明，然本發明不以此為限。

接著，請復參閱圖1至圖8所示，並請一併參閱圖9所示，圖9為本發明第一實施例光線投射裝置的其中一光線投射示意圖，另外，圖9為遮板單元5位於第一位置的狀態。進一步來說， 透鏡單元4可具有一透鏡光軸A，且透鏡光軸A可通過第一發光面21S或鄰近於第一發光面21S。舉例來說，如圖8所示，至少有一部分的第一發光面21S會位在透鏡光軸A以下，且至少有一部分的第一發光面21S位在所述透鏡光軸A以上。此外，以本發明實施例而言，第一發光面21S可與透鏡光軸A呈傾斜設置，以使得第一反射單元3能盡可能地完全覆蓋第一發光結構21所產生的第一光線L1。

承上述，請復參閱圖9所示，舉例來說，以第一實施例而言，第一反射單元3可包括一第一反射結構31以及一第二反射結構32。第一反射結構31可具有一第一焦點31a以及一對應於第一焦點31a的第二焦點31b。第二反射結構32可具有一第三焦點32a以及一對應於第三焦點32a的第四焦點32b。透鏡單元4還可進一步具有一透鏡焦點4a，且透鏡焦點4a位於透鏡光軸A上。此外，第一發光結構21可對應於第一反射結構31的第一焦點31a，同時，第一發光結構21也可對應於第二反射結構32的第三焦點32a。此外，第一反射結構31的第二焦點31b可對應於透鏡焦點4a，同時，第二反射結構32的第四焦點32b也可對應於透鏡焦點4a。優選地，第一發光結構21可設置在第一焦點31a及第三焦點32a上，另外，第二焦點31b、第四焦點32b及透鏡焦點4a可彼此重合或相鄰設置，然本發明不以此為限。

進一步來說，須說明的是，在其他實施方式中，第二反射結構32也可以為非橢圓曲率，而為一非球面的自由曲面。然而，須說明的是，第一發光結構21所投射到第二反射結構32的光線，仍可被第二反射結構32所反射，而投射至透鏡單元4。此外，優選地，透鏡光軸A可通過第二反射結構32，以使得其中一部分的第二反射結構32位於透鏡光軸A的其中一側，並使得另外一部分的第二反射結構32位於透鏡光軸A的另外一側。換句話說，如圖9所示，第二反射結構32可具有一位於透鏡光軸A的上方的第一 端部321以及一位於透鏡光軸A的下方的第二端部322。

承上述，如圖9所示，在近燈狀態下時，第一發光結構21能產生一第一光線L1，第一光線L1可包括一朝向第一反射結構31的方向投射的第一投射光線L111以及一朝向第二反射結構32的方向投射的第二投射光線L121。第一投射光線L111可通過第一反射結構31的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第一反射光線L112。第二投射光線L121可通過第二反射結構32的反射，以形成一朝向透鏡單元4的第二反射光線L122。須說明的是，由於遮板單元5位於第一位置，因此，其中一部分的第一反射光線L112及其中一部分的第二反射光線L122會受到遮板單元5的遮擋(圖中未示出)，而使得光線投射裝置U產生符合汽車前照燈近燈法規之光型。另外，請參閱圖10所示，在遠燈狀態下時，第一發光結構21也能產生一第一光線L1。須說明的是，由於遮板單元5位於第二位置，因此，其中一部分的第一反射光線L112及其中一部分的第二反射光線L122不會受到遮板單元5的遮擋，而使得光線投射裝置U產生符合汽車前照燈遠燈法規之光型。

接著，請參閱圖11所示，在其他實施方式中，第一反射單元3也可以僅具有第一反射結構31，且第一發光面21S可與透鏡光軸A呈傾斜設置，以使得第一反射單元3能盡可能地完全覆蓋第一發光結構21的第一光線L1。須說明的是，雖然圖11中的第一反射單元3僅具有第一反射結構31，且第一反射結構31並沒有完全覆蓋第一發光結構21的第一光線L1，但是，圖式所示僅為舉例說明，在實際應用上，第一反射結構31的尺寸可以增大，以盡可能地完全覆蓋第一發光結構21的第一光線L1。此外，舉例來說，第一發光面21S與透鏡光軸A之間可具有一介於15度至60度之間的第一預定角度θ1。優選地，第一預定角度θ1可介於40度至50度之間，更優選地，第一預定角度θ1可為45度。也就是說，第一發光面21S的法線方向相對於透鏡單元4是朝向透鏡單 元4的斜上後方延伸而出。另外，須說明的是，第一投射光線L111及第一反射光線L112的路徑與前述說明相仿，在此不再贅述。

接著，請參閱圖12所示，圖12為圖9的XII部分的局部放大示意圖。以本發明實施例而言，第一發光面21S可定義有一法線N以及一切線T，朗伯光源的負90度及90度分別為第一發光面21S的兩相反切線方向。進一步來說，第一反射單元3可具有至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的一覆蓋角度α。舉例來說，第一反射單元3可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負70度至70度之間的第一光線L1(即覆蓋角度α可介於負70度至70度之間)，優選地，第一反射單元3可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負85度至85度之間的第一光線L1(即覆蓋角度α可介於負85度至85度之間)。再者，為求收光效率極大化，優選地，第一反射單元3可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負90至90度之間的第一光線L1(即覆蓋角度α可介於負90至90度之間)。另外，在其他實施方式中，第一反射單元3至少涵蓋朗伯光源的60%以上的第一光線L1，優選地，第一反射單元3可至少涵蓋第一發光結構21的第一發光面21S的60%~85%的光線，更優選地，可以涵蓋85%~95%以上的第一光線L1，更優選地，可以涵蓋95%以上的第一光線L1。

另外，舉例來說，第一反射單元3的第一反射結構31，可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負20度至80度之間的第一光線L1，第一反射單元3的第二反射結構32，可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負80度至負40度之間的第一光線L1。優選地，第一反射單元3的第一反射結構31，可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負30度至90度之間的第一光線L1，第一反射單元3的第二反射結構32，可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負90度至負30度之間的第一光線L1。另外，在其他實施方式中，第一反射單元3的第一反射結構31，可至少覆蓋 第一發光結構21的朗伯光源的負20度至90度之間的第一光線L1，第一反射單元3的第二反射結構32，可至少覆蓋第一發光結構21的朗伯光源的負90度至負40度之間的第一光線L1。須說明的是，本發明不以上述舉例為限。

接著，請復參閱圖3及圖4所示，進一步來說，由於本案的透鏡光軸A可通過第一發光結構21(即第一發光結構21設置在透鏡光軸A上)，因此，優選地，用於設置第一發光結構21的第一承載面11的兩側優選可分別具有一第一凹部111及第二凹部112。藉此，通過第一凹部111及第二凹部112的設置可以使得投射至第二反射結構32上，且由第二反射結構32所反射的光線能不被第一承載面11所遮擋。

[第二實施例]

首先，請參閱圖13至圖16所示，本發明第二實施例提供一種光線投射裝置U，由圖16與圖8的比較可知，第二實施例與第一實施例最大的差別在於：第二實施例所提供的光線投射裝置U，還可進一步包括一第二反射單元6，且第一反射單元3還可進一步包括一第三反射結構33。另外，須特別說明的是，第二實施例所提供的其他結構特徵與前述實施例之說明內容相仿，在此不再贅述。

承上述，詳細來說，如圖13至圖16所示，第二反射單元6可設置在基座單元1上，且第二反射單元6設置在遮板單元5與第一反射單元3之間，更進一步來說，第二反射單元6可設置在第一發光結構21與遮板單元5之間。此外，第一反射單元3還可進一步包括一第三反射結構33，第一反射結構31可設置在第二反射結構32及第三反射結構33之間，且第一反射結構31、第二反射結構32及第三反射結構33的曲率彼此不同。值得一提的是，第二反射單元6可以由多個不同曲率之曲面或單一曲面所組成的 非球面曲面，例如可為一自由曲面或者是以橢圓或正圓為基礎的複合曲面組成的反射結構(即以複合橢球曲線為基礎所組成的曲面或是複合圓錐曲線所組成的曲面，或是由橢球曲線及圓錐曲線所組成的複合曲面結構)，此外，在其他實施方式中，第二反射單元6也可以是一平面結構，再者，第三反射結構33可以為一平面反射結構，本發明不以上述舉例為限。此外，優選地，第二反射單元6為非球面曲面。

接著，請復參閱圖13至圖16所示，並請一併參閱圖17及圖18所示，圖17為遮板單元5在近燈狀態時的實施方式，圖18為遮板單元5在遠燈狀態時的實施方式。值得說明的是，如圖17所示，第一發光結構21所產生的第一投射光線L111及第一反射光線L112的投射方向如同前述，在此不再贅述。接著，如圖18所示，舉例來說，第三反射結構33可包括一第一反射部(圖中未標號)，然而，在其他實施方式中，第三反射結構33還可包括一連接於第一反射部331的第二反射部332(請參閱圖19及圖20所示)，且第一反射部331與第二反射部332的斜率不同。

承上述，請復參閱圖18所示，以下將進一步說明第三反射結構33及第二反射單元6之作用，且以第三反射結構33可包括一第一反射部的實施方式進行說明。詳細來說，第一發光結構21能產生一第一光線L1，第一光線L1可包括一朝向第二反射結構32的方向投射的第四投射光線L141，第四投射光線L141可通過第二反射結構32的反射，以形成一朝向第三反射結構33的第一反射部331的方向投射的第六反射光線L142，第六反射光線L142通過第三反射結構33的第一反射部331的反射，以形成一朝向第二反射單元6的方向投射的第七反射光線L143，第七反射光線L143通過第二反射單元6的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第八反射光線L144。換句話說，通過第三反射結構33及第二反射單元6的設置，可以增加光線投射裝置U在遠燈狀態 時的集光效率及聚光效果。

另外，須特別說明的是，在第二實施例中的遠燈可以進一步由第二反射結構32、第三反射結構33及第二反射單元6所形成。因此，第二反射結構32實際上的第四焦點32b並不會位在透鏡光軸A上，而是通過第三反射結構33的反射及第二反射單元6的聚焦而形成在透鏡光軸A上。也就是說，圖18所示的第四焦點32b為一虛擬焦點。進一步來說，第二反射結構32實際上的第四焦點32b可以位在第二反射結構32與第三反射結構33之間，或者是位在第三反射結構33之外，本發明不以此為限。

接著，請參閱圖19及圖20所示，圖19為遮板單元5在近燈狀態時的實施方式，圖20為遮板單元5在遠燈狀態時的實施方式。以下將以第三反射結構33包括一第一反射部331以及一連接於第一反射部331的第二反射部332，且第一反射部331與第二反射部332的斜率不同的實施方式進行說明。此外，以第二實施例而言，遮板單元5可包括一遮板本體51以及一設置在遮板本體51上的餘光反射板52，通過餘光反射板52的設置能夠進一步提供暗區餘光區域(法規上的Zone III區域)的照明。另外，進一步來說，當位於一近燈狀態時，餘光反射板52還能與透鏡光軸A之間具有一介於2度至60度之間的角度(圖中未標號)，然本發明不以此為限。換句話說，餘光反射板52的角度可以依據第三反射結構33的第二反射部332決定其角度。

詳細來說，如圖19所示，第一發光結構21能產生一第一光線L1，第一光線L1可包括一朝向第一反射結構31的方向投射的第一投射光線L111以及一朝向向第一反射結構31的方向投射的第三投射光線L131。第一投射光線L111通過第一反射結構31的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第一反射光線L112。第三投射光線L131通過第一反射結構31的反射，以形成一朝向第三反射結構33的第二反射部332的方向投射的第三反射 光線L132，第三反射光線L132通過第三反射結構33的第二反射部332的反射，以形成一朝向遮板單元5的餘光反射板52的方向投射的第四反射光線L133，第四反射光線L133可通過遮板單元5的餘光反射板52的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第五反射光線L134。另外，值得說明的是，所屬技術領域中具有通常知識者，當瞭解其他形成暗區餘光區域的方式，本發明不以上述暗區餘光區域的形成方式為限。

接著，如圖20所示，第一光線L1也可包括括一朝向第二反射結構32的方向投射的第四投射光線L141，第四投射光線L141可通過第二反射結構32的反射，以形成一朝向第三反射結構33的第一反射部331的方向投射的第六反射光線L142，第六反射光線L142通過第三反射結構33的第一反射部331的反射，以形成一朝向第二反射單元6的方向投射的第七反射光線L143，第七反射光線L143通過第二反射單元6的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第八反射光線L144。須說明的是，圖20的實施方式與圖18相仿，在此不再贅述。

接著，請參閱圖21所示，由圖21與圖18及圖19的比較可知，圖21的實施方式與圖18及圖19的實施方式最大的差別在於，在圖21的實施方式中的光線投射裝置U可以僅包括第三反射結構33而不包括第二反射單元6。藉此，以圖21的實施方式來說，第三反射結構33可僅具有一第二反射部(圖中未標號)，以通過第三反射結構33及遮板單元5的餘光反射板52而進一步提供暗區餘光區域的照明。此外，第二反射部332的作用如同前述圖19的實施方式所說明，也就是說，第三投射光線L131通過第一反射結構31的反射，以形成一朝向第三反射結構33的第二反射部332的方向投射的第三反射光線L132，第三反射光線L132通過第三反射結構33的第二反射部332的反射，以形成一朝向遮板單元5的餘光反射板52的方向投射的第四反射光線L133，第四反射光線L133 可通過遮板單元5的餘光反射板52的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第五反射光線L134。

另外，請參閱圖22所示，以下將進一步舉一實施方式說明暗區餘光區域的其他形成方式。如圖22所示，第三反射結構33可連接於第一反射結構31上，且第三反射結構33可以包括一第二反射部332，以圖22的實施方式來說，第一反射結構31及第三反射結構33的形狀可略為與前述實施方式不同。進一步來說，第一發光結構21能產生一第一光線L1，第一光線L1可包括一朝向第一反射結構31的方向投射的第一投射光線L11以及一朝向向第三反射結構33的第二反射部332的方向投射的第五投射光線L151。第一投射光線L111通過第一反射結構31的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第一反射光線L112。第五投射光線L151通過第三反射結構33的第二反射部332反射，以形成一朝向遮板單元5的餘光反射板52的方向投射的第九反射光線L152，第九反射光線L152可通過遮板單元5的餘光反射板52的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第十反射光線L153。

[第三實施例]

首先，請參閱圖23至圖26所示，本發明第三實施例提供一種光線投射裝置U，由圖24與圖21的比較可知，第三實施例與第一實施例最大的差別在於：第三實施例所提供的光線投射裝置U還可進一步包括一第三反射單元7，且發光單元2還可進一步包括一設置在基座單元1的第二承載面12上的第二發光結構22。另外，須特別說明的是，第三實施例所提供的其他結構特徵與前述實施例之說明內容相仿，在此不再贅述。換句話說，第三實施例所提供的光線投射裝置U也可以包括一第三反射結構33。

承上述，請復參閱圖26至圖26所示，第三反射單元7可設置在基座單元1上，第二發光結構22也可設置在基座單元1上， 且第二發光結構22具有一第二發光面22S。另外，舉例來說，第二發光結構22可為一發光二極體，因此，第一發光面21S的發光型態為均勻面光源。以本發明實施例而言，第二發光結構22可以為一朗伯輻射體(Lambert radiator)或近似朗伯輻射體，第二發光面22S可為一朗伯光源，且第二發光面22S的朗伯光源至少具有負80度至80度之間的一第二光線L2。進一步來說，以本發明實施例而言，第二發光面22S可與透鏡光軸A呈傾斜設置。舉例來說，第二發光面22S與透鏡光軸A之間可具有一介於0度(即第二發光面22S與透鏡光軸A平行)至60度之間的第二預定角度θ2。也就是說，第二發光面22S的法線方向相對於透鏡單元4是朝向透鏡單元4的斜上後方延伸而出。

承上述，舉例來說，第三反射單元7可由多個不同曲率之曲面或單一曲面所組成，例如可為通過以橢圓為基礎的曲面或曲率組成反射結構。以下將以第三反射單元7具有橢圓曲面的實施方式作為舉例說明。詳細來說，第三反射單元7可具有一第五焦點7a以及一對應於第五焦點7a的第六焦點7b。第二發光結構22可對應於第三反射單元7的第五焦點7a，此外，第三反射單元7的第六焦點7b可對應於透鏡焦點4a。優選地，第二發光結構22可設置在第五焦點7a上，且第六焦點7b與透鏡焦點4a彼此重合或相鄰設置，然本發明不以此為限。

接著，請復參閱圖23至圖26所示，並請一併參閱圖27及圖28所示，圖27為遮板單元5在近燈狀態時的實施方式，圖28為遮板單元5在遠燈狀態時的實施方式。如同前述實施例所述，第一發光結構21可產生一第一光線L1，第一光線L1可包括一朝向第一反射結構31的方向投射的第一投射光線L111，第一投射光線L111可通過第一反射結構31的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第一反射光線L112。另外，當第三實施例所提供的光線投射裝置U還進一步包括一第三反射結構33及餘光反射板 52時，其光線路徑可如同前述實施例所述地，進一步提供暗區餘光區域的照明。

承上述，請復參閱圖28所示，第二發光結構22能產生一第二光線L2，第二光線L2包括一朝向第三反射單元7的方向投射的第六投射光線L211，第六投射光線L211通過第三反射單元7的反射，以形成一朝向透鏡單元4的方向投射的第十一反射光線L212。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明實施例所提供的光線投射裝置U，其能利用“第一發光面21S與透鏡光軸A呈傾斜設置”的技術方案，而能提高光線投射裝置的集光效率。

此外，當第一發光結構21設置在鏡光軸A上時，並配合第一發光面21S與透鏡光軸A呈傾斜設置的技術方案，能大幅提高光線投射裝置的集光效率及聚光效果。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims (18)

1. 一種光線投射裝置，其包括：一基座單元；一發光單元，所述發光單元設置在所述基座單元上，所述發光單元包括一第一發光結構，且所述第一發光結構具有一第一發光面；一第一反射單元，所述第一反射單元設置在所述基座單元上，且所述第一反射單元對應於所述發光單元設置；以及一透鏡單元，所述透鏡單元對應於所述第一反射單元，所述透鏡單元具有一透鏡光軸；其中，所述第一發光面與所述透鏡光軸呈傾斜設置；其中，所述透鏡光軸通過所述第一發光面，一部分的所述第一發光面位在所述透鏡光軸以下，且另一部分的所述第一發光面位在所述透鏡光軸以上。
2. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一發光面為一朗伯光源，所述朗伯光源至少能產生負80度至80度之間的一第一光線，且所述第一反射單元至少覆蓋所述朗伯光源的負70度至70度之間的所述第一光線。
3. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一反射單元包括一第一反射結構以及一第二反射結構，所述第一反射結構與所述第二反射結構的曲率不同或相同。
4. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一反射單元包括一第一反射結構，所述第一反射結構具有一第一焦點以及一對應於所述第一焦點的第二焦點，所述透鏡單元還進一步具有一透鏡焦點，且所述透鏡焦點位於所述透鏡光軸上；其中，所述第一反射結構的所述第二焦點對應於所述透鏡焦點。
5. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一反射單元包括一第一反射結構以及一第二反射結構，所述第一反射結構與所述第二反射結構的曲率不同。
6. 如請求項5所述的光線投射裝置，還進一步包括：一遮板單元，所述遮板單元設置在所述基座單元上，所述第一發光結構所產生的一第一光線通過所述遮板單元的遮擋而投射出一具有明暗截止線段的輪廓的光型。
7. 如請求項6所述的光線投射裝置，其中，所述第一反射單元還進一步包括一第三反射結構，所述第一反射結構設置在所述第二反射結構及所述第三反射結構之間，且所述第一反射結構、所述第二反射結構及所述第三反射結構的曲率彼此不同。
8. 如請求項7所述的光線投射裝置，其中，所述第一發光結構能產生一第一光線，所述第一光線包括一朝向所述第一反射結構的方向投射的第一投射光線以及一朝向所述第二反射結構的方向投射的第二投射光線；其中，所述第一投射光線通過所述第一反射結構的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第一反射光線；其中，所述第二投射光線通過所述第二反射結構的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第二反射光線。
9. 如請求項7所述的光線投射裝置，其中，所述遮板單元包括一遮板本體以及一設置在所述遮板本體上的餘光反射板；其中，所述第三反射結構包括一第一反射部以及一連接於所述第一反射部的第二反射部，且所述第一反射部與所述第二反射部的斜率不同；其中，所述第一發光結構能產生一第一光線，所述第一光線包括一朝向所述第一反射結構的方向投射的第一投射光線以及一朝向所述第一反射結構的方向投射的第三投射光線；其中，所述第一投射光線通過所述第一反射結構的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第一反射光線；其中，所述第三投射光線通過所述第一反射結構的反射，以形成一朝向所述第三反射結構的所述第二反射部的方向投射的第三反射光線，所述第三反射光線通過所述第三反射結構的所述第二反射部的反射，以形成一朝向所述遮板單元的所述餘光反射板的方向投射的第四反射光線，所述第四反射光線通過所述遮板單元的所述餘光反射板的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第五反射光線。
10. 如請求項9所述的光線投射裝置，其中，所述遮板單元包括一遮板本體以及一設置在所述遮板本體上的餘光反射板；其中，所述第三反射結構包括一第二反射部；其中，所述第一發光結構能產生一第一光線，所述第一光線包括一朝向所述第一反射結構的方向投射的第一投射光線以及一朝向所述第三反射結構的所述第二反射部的方向投射的第五投射光線；其中，所述第一投射光線通過所述第一反射結構的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第一反射光線；其中，所述第五投射光線通過所述第三反射結構的反射，以形成一朝向所述遮板單元的所述餘光反射板的方向投射的第九反射光線，所述第九反射光線通過所述遮板單元的所述餘光反射板的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第十反射光線。
11. 如請求項5所述的光線投射裝置，還進一步包括：一遮板單元以及一第二反射單元，所述遮板單元設置在所述基座單元上，所述第二反射單元設置在所述基座單元上，且所述第二反射單元設置在所述遮板單元與所述第一反射單元之間，其中，所述第一反射單元還進一步包括一第三反射結構，所述第一反射結構設置在所述第二反射結構及所述第三反射結構之間，且所述第一反射結構、所述第二反射結構及所述第三反射結構的曲率彼此不同；其中，所述第三反射結構包括一第一反射部。
12. 如請求項11所述的光線投射裝置，其中，所述第一發光結構能產生一第一光線，所述第一光線包括一朝向所述第一反射結構的方向投射的第一投射光線以及一朝向所述第二反射結構的方向投射的第四投射光線；其中，所述第一投射光線通過所述第一反射結構的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第一反射光線；其中，所述第四投射光線通過所述第二反射結構的反射，以形成一朝向所述第三反射結構的所述第一反射部的方向投射的第六反射光線，所述第六反射光線通過所述第三反射結構的所述第一反射部的反射，以形成一朝向所述第二反射單元的方向投射的第七反射光線，所述第七反射光線通過所述第二反射單元的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第八反射光線。
13. 如請求項1所述的光線投射裝置，還進一步包括：一第三反射單元，所述發光單元還進一步包括一第二發光結構，其中，所述第三反射單元設置在所述基座單元上，所述第二發光結構具有一第二發光面，所述第二發光面與所述透鏡光軸呈傾斜設置。
14. 如請求項13所述的光線投射裝置，其中，所述第二發光結構能產生一第二光線，所述第二光線包括一朝向所述第三反射單元的方向投射的第六投射光線，所述第六投射光線通過所述第三反射單元的反射，以形成一朝向所述透鏡單元的方向投射的第十一反射光線。
15. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一發光結構設置在所述基座單元的一第一承載面上，且所述第一承載面的兩側分別具有一第一凹部以及一第二凹部。
16. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述透鏡光軸通過所述第二反射結構。
17. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一發光面為一朗伯光源，所述朗伯光源能產生一第一光線，且所述第一反射單元至少涵蓋所述朗伯光源的60%以上的所述第一光線。
18. 如請求項1所述的光線投射裝置，其中，所述第一發光面與所述透鏡光軸之間具有一介於15度至60度之間的第一預定角度。