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TW201504087A - 車前燈燈具模組 - Google Patents

車前燈燈具模組 Download PDF

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TW201504087A TW102126205A TW102126205A TW201504087A TW 201504087 A TW201504087 A TW 201504087A TW 102126205 A TW102126205 A TW 102126205A TW 102126205 A TW102126205 A TW 102126205A TW 201504087 A TW201504087 A TW 201504087A
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Abstract

一種車前燈燈具模組,包括鐳射光源、繞射元件和液晶層,鐳射光源發出的鐳射光經繞射元件後形成光場,液晶層包括複數畫素單元,這些畫素單元選擇性地在透光面積不同的第一狀態和第二狀態之間切換,當畫素單元切換至第一狀態時,光場的光線穿過畫素單元而投射出遠光,當畫素單元切換至第二狀態時,光場的部分光線被阻擋,另一部分光線穿過畫素單元而投射出近光,從而靈活的實現遠近燈光型之間的切換。

Description

車前燈燈具模組
本發明涉及一種燈具模組,特別涉及一種車前燈燈具模組。
汽車車前燈的設計首先是為了照亮前方道路使駕駛員得以看清路況,其次還需考慮照明安全,即,在前方有來車時必須避免自身的強烈燈光照射到對方汽車駕駛員的眼睛,使其看不清楚前方而發生危險。因此,各國家地區對汽車車前燈的照明均有規範,在前方無駛來車輛時可以使用照明範圍較廣的遠燈光型;而在前方有來車時必須切換成近燈光型。
因此就要求汽車車前燈具備可切換遠、近燈光型的功能。習知的切換遠、近燈光型的車前燈通常包括光源、反射面、遮罩和透鏡。當需要遠燈光型時,光源發出的光線經反射面全部出射,並經由透鏡調光後形成遠燈光型;當需要近燈光型時,遮罩則由一可移動機構移動至一特定位置,將部分會投射對方駕駛員眼睛的光線擋住而僅使一部分朝向水平線以下出射的光線射出,未被遮罩遮擋的光線經由透鏡調光後形成近燈光型。然而,該種遮罩結構需要特定的移動機構才能達到調光的目的,從而過多的佔用車前燈內部結構的空間,不但使調光的機構繁瑣,而且使車前燈具有較大的體積。
有鑒於此,有必要提供一種結構簡單且體積較小的車前燈燈具模組。
一種車前燈燈具模組,包括鐳射光源、繞射元件和液晶層,鐳射光源發出的鐳射光經繞射元件後形成光場,液晶層包括複數畫素單元,這些畫素單元選擇性地在透光面積不同的第一狀態和第二狀態之間切換,當畫素單元切換至第一狀態時,光場的光線穿過畫素單元而投射出遠光,當畫素單元切換至第二狀態時,光場的部分光線被阻擋,另一部分光線穿過畫素單元而投射出近光。
本發明的車前燈燈具模組利用鐳射光搭配液晶層,利用偏振光入射到液晶層內可通過控制液晶層內的畫素單元的透光面積從而控制最終出射光線的亮或暗,進而轉換遠光和近光,而不需要其他遮罩結構及其輔助機構,有效的節省車前燈內部結構的空間,使調光機構簡化,並可有效的縮小車前燈具的體積。
下面參照附圖,結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
100‧‧‧車前燈燈具模組
10‧‧‧光源
20‧‧‧繞射元件
22‧‧‧孔
24‧‧‧板體
30‧‧‧液晶層
40‧‧‧螢光粉層
50‧‧‧透鏡
60‧‧‧散熱模組
62‧‧‧基板
64‧‧‧散熱鰭片
70‧‧‧反射鏡
72‧‧‧第一反射鏡
74‧‧‧第二反射鏡
圖1為本發明實施例提供的車前燈燈具模組的剖面示意圖。
請參閱圖1,本發明提供的實施方式中的車前燈燈具模組100包括光源10、繞射元件20和液晶層30。
所述光源10發出的光線為鐳射光束,該鐳射光束為單色平行光。在本實施方式中,該鐳射光束為藍光。該藍色鐳射光可由雷射器產生。
所述繞射元件20正對光源10使光源10發出的鐳射光束經過繞射元件20的繞射後形成一光場,該光場可以為矩形光場。該繞射元件20對光源10發出的光線進行繞射可以利用小孔繞射原理,即,該繞射元件20為具有複數孔22的板體24,將鐳射光束正對這些孔22發射光線,鐳射光束在孔22處發生繞射,使相干波相互之間產生加強或減弱的干涉效果。鐳射光在各孔22處均發生繞射,經過各孔22處發生繞射的相干波進行疊加從而形成一矩形光場。上述相干波的疊加是通過控制孔22的直徑以及各孔22之間的間距等參數從而使任意兩個波之間在其中一個波的波峰和另一個波的波谷處相互疊加,從而形成較為均勻的光場,而避免使兩個波在波峰處或波谷處相互疊加以防止明暗相間的光場的形成。
所述繞射元件20設置於光源10與液晶層30之間。經繞射元件20的繞射形成的矩形光投射到液晶層30上並通過液晶層30控制形成遠光或近光。
所述液晶層30包括兩垂直的偏振片和複數陣列分佈的畫素單元。所述兩偏振片分別為第一偏振片和第二偏振片,第一偏振片位於液晶層30的入光側,第二偏振片位於出光側。當入射光線為偏振光時,該偏振光可全部進入液晶層30從而可控制該光線在出光側出光的亮或暗。由於光源10發出的鐳射光即為偏振光,該光線經繞射元件20的繞射後仍為偏振光,可控制液晶層30的入光側的偏振片的穿透方向與該光線的偏振方向相同,使所有光線均可入射至液晶層30內部。再通過控制畫素單元的透光面積從而控制進入液晶層30內的光線在出光側的出光量,進而控制出光線的亮或暗,形成遠光或近光。具體地,這些畫素單元選擇性地在透光面積不同的第一狀態和第二狀態之間切換,當畫素單元切換至第一狀態時,光場的光線穿過畫素單元而投射出遠光,當畫素單元切換至第二狀態時,光場的部分光線被阻擋,另一部分光線穿過畫素單元而投射出近光。利用偏振光搭配液晶層30從而可達到遠光和近光的轉換,而不需要其他遮罩結構及其輔助機構,有效的節省車前燈內部結構的空間,使調光機構簡化,並可有效的縮小車前燈具的體積。
所述液晶層30的出光側上進一步設有一螢光粉層40,在本實施方式和中,該螢光粉層40內包含黃色螢光粉。由於通過液晶層30後的光仍為藍光,為使其轉變為白光於是在液晶層30的出光側鍍上該黃色的螢光粉層40。藍光照射在黃色螢光粉上,部分藍光被吸收後激發出黃光波段,並與未被吸收的藍光混合成白光場。
所述車前燈燈具模組100還包括一透鏡50。光線經透鏡50折射後出射到車前燈燈具模組100的外部對路面進行照明。
所述車前燈燈具模組100進一步包括散熱模組60和反射鏡70。所述散熱模組裝設於光源10的背側,以用於將光源10產生的熱量快速消散。該散熱模組60包括基板62和散熱鰭片64。該基板62貼設於光源10上,在本實施方式中,該光源10由雷射器產生,因此基板62貼設於雷射器設置,以吸收雷射器發出鐳射光時產生的熱量。散熱鰭片64自基板62向背離光源10的方向延伸。在本實施方式中,散熱鰭片64自基板62向背離光源10的延伸方向與最終車前燈燈具模組100的出光方向一致。所述反射鏡70包括第一反射鏡72和第二反射鏡74,第一反射鏡72與光源10發出的光線呈45°夾角設置,以將光源10發出的光線垂直反射向第二反射鏡74。第二反射鏡74與第一反射鏡72相互垂直設置,從第一反射鏡72反射出的光線入射到第二反射鏡74上,並將該光線進一步垂直反射,進而入射到繞射元件20,並以此通過液晶層30、螢光粉層40和透鏡50,最終從透鏡50出射。光源10發出的光線與最終從透鏡50出射的光線呈反向平行。
本發明的車前燈燈具模組100利用鐳射光搭配液晶層30,利用偏振光入射到液晶層30內可通過控制液晶層30內的畫素單元的透光面積從而控制最終出射光線的亮或暗,進而轉換遠光和近光,而不需要其他遮罩結構及其輔助機構,有效的節省車前燈內部結構的空間,使調光機構簡化,並可有效的縮小車前燈具的體積。
綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,遂依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方式,自不能以此限製本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧車前燈燈具模組
10‧‧‧光源
20‧‧‧繞射元件
22‧‧‧孔
24‧‧‧板體
30‧‧‧液晶層
40‧‧‧螢光粉層
50‧‧‧透鏡
60‧‧‧散熱模組
62‧‧‧基板
64‧‧‧散熱鰭片
70‧‧‧反射鏡
72‧‧‧第一反射鏡
74‧‧‧第二反射鏡

Claims (7)

  1. 一種車前燈燈具模組,包括鐳射光源、繞射元件和液晶層,鐳射光源發出的鐳射光經繞射元件後形成光場,液晶層包括複數畫素單元,這些畫素單元選擇性地在透光面積不同的第一狀態和第二狀態之間切換,當畫素單元切換至第一狀態時,光場的光線穿過畫素單元而投射出遠光,當畫素單元切換至第二狀態時,光場的部分光線被阻擋,另一部分光線穿過畫素單元而投射出近光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的車前燈燈具模組,其中,所述繞射元件為具有複數小孔的板體,所述鐳射光源正對所述小孔並在小孔處發生繞射形成矩形光場。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的車前燈燈具模組,其中,所述液晶層還包括位於入光側的第一偏振片和位於出光側的第二偏振片,第一偏振片的穿透方向與鐳射光源所發出的光的偏振方向相同。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的車前燈燈具模組,其中,所述鐳射光源發出的光線為藍色鐳射光,所述液晶層的出射光線的一側上設有黃色螢光粉層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的車前燈燈具模組,其中,所述車前燈燈具模組還包括透鏡,透鏡位於液晶層的出射光線的一側。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的車前燈燈具模組,其中,所述車前燈燈具模組還包括散熱模組,所述散熱模組包括基板和散熱鰭片,所述基板貼設於光源上,散熱鰭片自基板朝向遠離光源的方向延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的車前燈燈具模組,其中,所述車前燈燈具模組還包括第一反射鏡和第二反射鏡,第一反射鏡與光源發出的光線呈45°夾角設置,第二反射鏡與第一反射鏡相互垂直設置,光源發出的光線經第一反射鏡和第二反射鏡依次反射後的出射方向與光源發出的光線的入射方向反向平行。
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