TWI617771B - 車燈之光學透鏡 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種車燈之光學透鏡，其主要設有一安裝於車燈內部，經發光元件所發射之光線穿設照明的光學透鏡，所述光學透鏡包含有一入光面及一出光面，所述入光面接收來自發光元件之光線，經光學透鏡折射而由出光面照射出去，其中於所述入光面之端面設有網點結構，所述網點結構為規律排列的微結構；藉此，利用微結構讓光線於光學透鏡內部增加多重折射效果，以能擴大出光範圍，讓照射出之光型能符合車輛燈光檢驗法規，並同時提高照明亮度與行車安全的功效。

Description

車燈之光學透鏡

本發明係有關於一種車燈之光學透鏡，尤指一種可廣泛增加照明區域與光型，並提高照明亮度功效，以能增加行車安全的車燈之光學透鏡為其應用發明者。

按，一般車輛在設計上會在車頭裝設具有不同功能的車燈，每種車燈的光形及光跡都必需符合法規的規定，而一般車輛的近光燈及霧燈的光形都是橫橢圓形，並且位在一條水平光軸的下方，此種光形的車燈雖然可以達到近距離照明的目的，但由於光線都集中在水平光軸的下方，因此，位在該水平光軸上方的區域比較昏暗，駕駛人在夜間行駛時比較無法辨識較高位置的物品，例如交通標誌等等，故此種習知車燈通常需要增設補光的結構。

近來，為了提高行車安全對於汽車車燈的照明光形設計，漸漸要求提高照明的對比度；傳統式頭燈因難以符合目前國際規範與要求而漸被投射式車燈淘汰，而投射式車燈光學系統具有很多優點，如：

1.可以有較低頭燈高度，因此可以利用此一特點設計出能調適各種不同路況之複合燈具，可在彎路、叉路與高速公路行駛時提高不同路面照明，以提高行車安全性。

2.投射式車燈配合遮光片的作用下，可以產生比傳統式頭燈清楚的明暗截止線，如此可讓對面來車的駕駛者眼睛覺得較為舒適。

3.採用透明燈殼作為保護而非用來擴散或偏折光線用，因此可以採用較大傾斜角的燈殼，使得車頭與車燈造型可以設計得更流暢與富變化。

而一般投射式車燈之光學系統，如台灣專利公告第M451276號『可調整遠近的車燈結構』、公告第M470774號『頭燈光學結構』、公告第I521164號『車輛用投燈構造』及公告第M481848號『汽車用燈具』，其大致上由反射鏡面、燈源、遮光片及透鏡所構成；利用反射鏡面將燈源所發出的光線聚集到一聚焦點，再移動投射透鏡使透鏡焦點與該聚焦點重合，並藉由特定形狀之一遮光片阻隔部分光源，以投射出具有明暗截止線(Cut-off Line)之需求光型。

而實際施行使用上發現，一般光線經由反射鏡聚焦後射入透鏡，利用透鏡的曲面折射出照明光線，如第九圖所示，利用光域圖表示所照射出來的光線範圍，於明暗截止線往下，其中央部位具有明亮的照明區域，表示為亮區(A)，而越往兩側形成光源不足的暗區(B)，造成其光型所能照射之範圍有所限制，致令其在整體結構設計上仍存在有改進之空間。

緣是，發明人秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構再予以研究改良，提供一種車燈之光學透鏡，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種車燈之光學透鏡，尤其是指一種可廣泛增加照明區域與光型，並提高照明亮度功效，以能增加行車安全的車燈之光學透鏡為其目的。

本發明車燈之光學透鏡主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要設有一安裝於車燈內部，經發光元件所發射之光線穿設照明的光學透鏡，所述光學透鏡包含有一入光面及一出光面，所述入光面接收來自發光元件之光線，經光學透鏡折射而由出光面照射出去，其中於所述入光面之端面設有網點結構，所述網點結構為規律排列的微結構；藉此，利用微結構讓光線於光學透鏡內部增加多重折射效果，以能擴大出光範圍，讓照射出之光型能符合車輛燈光檢驗法規，並同時提高照明亮度與行車安全的功效。

本發明車燈之光學透鏡的較佳實施例，其中所述微結構為採用內凹於入光面的凹部，所述凹部為弧凹槽。

本發明車燈之光學透鏡的較佳實施例，其中所述微結構為採用凸出於入光面的凸部，所述凸部為弧凸粒。

本發明車燈之光學透鏡的較佳實施例，其中所述網點結構為採用規律放射狀排列的微結構。

本發明車燈之光學透鏡的較佳實施例，其中所述網點結構為採用規律網格狀排列的微結構。

本發明：

(1)‧‧‧光學透鏡

(11)‧‧‧入光面

(12)‧‧‧出光面

(2)‧‧‧網點結構

(21)‧‧‧微結構

(211)‧‧‧凹部

(212)‧‧‧凸部

(A)‧‧‧亮區

(B)‧‧‧暗區

第一圖：本發明實施例一立體外觀示意圖

第二圖：本發明實施例一平面示意圖

第三圖：本發明之光學透鏡剖視示意圖

第四圖：本發明實施例二立體外觀示意圖

第五圖：本發明實施例二平面示意圖

第六圖：本發明微結構(凹部)局部放大剖視示意圖

第七圖：本發明微結構(凸部)局部放大剖視示意圖

第八圖：本發明光學透鏡所產生之照明區域光型示意圖

第九圖：現有技術光學透鏡所產生之照明區域光型示意圖

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，本發明實際運用技術與手段，請參閱第一~三圖所示，為本發明車燈之光學透鏡立體外觀、平面及剖視示意圖，其主要設有一安裝於車燈內部，經發光元件所發射之光線穿設而照明的光學透鏡(1)，其中：所述光學透鏡(1)包含有一入光面(11)及一出光面(12)，所述入光面接收來自發光元件之光線，經光學透鏡(1)內部折射而由所述出光面(12)照射出去，其特徵在於：所述入光面(11)之端面設有網點結構(2)，所述網點結構(2)為規律排列的微結構(21)所構成，所述微結構(21)用以增加射入光線於光學透鏡(1)內部形成漫射擴散的效果。

請參閱第一~七圖所示，當於使用時，其該光學透鏡(1)安裝在車燈內部，而其車燈種類多樣化，如需利用遮片控制遠近的車輛遠近切換車燈、機車頭燈…等等，需要藉由光學透鏡折射光線再照射出去的車燈設備；所述光學透鏡(1)被安裝於車燈內發光元件的前方，主要包含有一入光面(11)及一出光面(12)，利用入光面(11)接收來自發光元件之光線，當光線射入入光面(11)時，能讓分佈在入光面(11)之端面上的網點結構(2)來 增加接收進入光學透鏡(1)的光線，當光線穿入規律排列的微結構(21)時，其每一微結構(21)可將光線再次擴散，使其光線於光學透鏡(1)內不斷的折射，而讓光線於光學透鏡(1)內部形成漫射擴散的效果，如此，當光線經由出光面(12)光學作用而照射出去形成所需的光型時，即可提高照明亮度，使其光線均勻明亮，同時能有效補足車燈照明所產生的暗區亮度。

另外，本發明車燈之光學透鏡中所述網點結構(2)為採用規律網格狀排列[如第一~二圖所示]或規律放射狀排列[如第三~四圖所示]的微結構(21)所構成；而所述微結構(21)採用內凹於入光面(11)的凹部(211)[如第六圖所示]，或採用凸出於入光面(11)的凸部(212)來實施[如第七圖所示]，其凹部(211)與凸部(212)均能有效均勻光線明亮度並提高照明亮度。進一步所述凹部(211)可採用弧凹槽，而所述凸部(212)則採用弧凸粒為之。

本發明經由實際實驗結果，安裝本發明光學透鏡所產生的光域示意圖，請參閱第八圖所示，由本發明光學透鏡所表示的照明光域圖式相對傳統現有光學透鏡的光域圖[如第九圖所示]比較可看出，由明暗截止線下方中央部位具有明亮的照明區域，表示為亮區，而往兩側也同樣具有充足光源，當光線穿入本發明規律排列的微結構時，其每一微結構(21)可將光線再次擴散，使其光線於光學透鏡(1)內不斷的折射，而讓光線於光學透鏡(1)內部形成漫射擴散的效果，當光線經由出光面(12)光學作用而照射出去形成所需的光型時，即可提高照明亮度，使其光線均勻明亮，同時能有效補足車燈暗區的亮度。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

藉由以上所述，本發明結構之組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，具有下列優點：

本發明車燈之光學透鏡，藉由規律排列的微結構設置，達到增加射入光線於光學透鏡內部形成漫射擴散的效果，使其當光線經由出光面光學作用而照射出去時，不僅不會影響原先預設的光型，更可提高照明亮度，讓光線均勻明亮，同時能有效補足車燈暗區的亮度。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

Claims (4)

1. 一種車燈之光學透鏡，其主要設有一安裝於車燈內部，經發光元件所發射之光線穿設而照明的光學透鏡，其中：所述光學透鏡包含有一入光面及一出光面，所述入光面接收來自發光元件之光線，經光學透鏡內部折射而由所述出光面照射出去，其特徵在於：所述入光面之端面設有網點結構，所述網點結構為規律排列的微結構所構成，所述微結構為採用內凹於入光面的凹部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車燈之光學透鏡，其中所述網點結構為採用規律網格狀排列的微結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車燈之光學透鏡，其中所述網點結構為採用規律放射狀排列的微結構。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之車燈之光學透鏡，其中所述凹部為弧凹槽。