TWI762095B - 光投射結構 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種光投射結構，其係將該輔助燈裝置設置於該主燈裝置一側，該主燈裝置投射出一第一光形圖案，而該輔助燈裝置投射出一第二光形圖案，其中該第二光形圖案上包含一缺口部，該主燈裝置投射之一第一光形圖案係投射至該缺口部上，使得該主燈裝置結合該輔助燈裝置能夠增加投射光線之範圍，產生更加均勻的光形圖案，並提升光照射區域。

Description

光投射結構

本發明係關於一種光投射結構，尤指一種用於照明裝置。

隨著汽車工業的發展，車用頭燈的亮度以及光分佈之區域也有一定的規範要求，如果燈光亮度分佈不均，或亮度分佈範圍太小，將會造成行車安全。

隨著汽車科技的不斷發展，車輛的大燈也隨之發展，從鹵素車燈、氙氣車燈等和LED車燈都相繼出現在不同車型上，鹵素車燈就是特殊的白熾燈，其被廣泛用於汽車照明領域，原理是利用電阻有電流通過會發熱，當溫度足夠高時發出波長在可見光頻段的黑體輻射，其一般分為碘鎢燈和溴鎢燈，不同白熾燈點亮後，雖說其燈絲溫度並不及鎢的沸點，但是仍然會有少量的鎢在高溫下揮發，當揮發的鎢遇冷後就會凝結，不久就會在燈泡內壁形成發黑的鎢膜。

氙氣車燈(High Intensity Discharge Lamp)，其係一種氣體放電燈，該氙氣車燈是利用配套的電子鎮流器將蓄電池的12V電壓瞬間提升到23kV以上的觸發電壓後，高壓脈衝電在完全密閉的微型石英燈泡內的金屬電極之間，激勵燈泡內的物質(氙氣、少量的水銀蒸氣以及金屬鹵化物)在電弧中電離產生光亮，氙氣汽車大燈有兩個顯著的優點：一方面是氙氣燈泡擁有比普通鹵素燈泡高三 倍的光照強度，耗能卻僅為其三分之二；而另一方面是氙氣燈泡採用與日光相近的光色，為駕駛者創造出更佳的視覺條件。

LED車燈(Light Emitting Diode)，又稱為發光二極體，現今許多車輛尾燈、高位剎車燈以及日間行車燈的重要組成部分，甚至還有車輛將其應用在車輛大燈上，LED的發光效率更高，能耗僅為鹵素燈的1/20，而其使用壽命長達10萬小時，整車設計壽命里基本不用更換。另外其體積小巧，緊湊便於布置和造型設計。

在先前技術中，車用頭燈大多都是產生固定的光場與亮度，車燈所發出之光線大多集中於前方的區域，對於周圍之亮度則較為薄弱，車子周圍對駕駛人來說將出現更多死角，當夜間行車或行駛至燈光昏暗的地方時，若周圍有狀況發生，如行人或動物朝車體前方區域移動，以及行車轉彎時，由於車體前方週圍亮度不足，當行人、動物或物體已出現於車體前方，且車速較快，駕駛人往往反應不及，進而導致意外發生。

綜上所述，針對現今車用頭燈的缺點，本發明人經過長時間的研究及發展，發明出一種光投射結構，其藉由一輔助燈裝置設置於一主燈裝置一側，且該主燈裝置係發出一像素陣列光線，並投射出一第一光形圖案，該輔助燈裝置發出一第二光線，並投射出一第二光形圖案，該第二光形圖案中包含一缺口部，該第一光形圖案係投射於該缺口部上，經由上述之結構，能夠產生更均勻之光形圖案，並提升光照射區域。

本發明之主要目的，係提供一種光投射結構，其係將一輔助燈裝置設置於一主燈裝置一側，該主燈裝置投射出一第一光形圖案，該輔助燈裝置投射出一第二光形圖案，該第二光形圖案內包含一缺口部，該第一光形圖案係投射於該缺口部上，且該第一光形圖案係為動態圖案。

為了達到上述之目的，本發明揭示了一種光投射結構，其包含一主燈裝置以及一輔助燈裝置，該主燈裝置投射出一第一光形圖案，該輔助燈裝置設置於該主燈裝置一側，該輔助燈裝置包含，一第二發光模組，該第二發光模組發出一第二光線，一第二光偏轉裝置，其係設置於該第二發光模組一側，該第二光線投射至該第二光偏轉裝置，並經由該第二光偏轉裝置反射，一第二透鏡裝置，其設置於該第二光偏轉裝置之一第二出光側，部分該第二光線係經由該第二光偏轉裝置反射通過該第二透鏡裝置，以及另一部分該第二光線係經由該第二光偏轉裝置反射至該第二光形轉換裝置上，而於該第二透鏡裝置投射出該第二光形圖案，其中，該第二光形圖案中包含一缺口部，該第一光形圖案係投射於該缺口部上。

本發明之一實施例中，其亦揭露該主燈裝置包含，一第一發光模組，該第一發光模組發出一第一光線，一第一光偏轉裝置，其係設置於該第一發光模組下方，該第一光線投射至該第一光偏轉裝置，並經由該第一光偏轉裝置反射，一第一光形轉換裝置，其係設置於該第一光偏轉裝置一側，該第一光形轉換裝置設置於該第一發光模組下方，該第一光線投射至該第一光形轉換裝置，並反射成一像素陣列光線，一第一透鏡裝置，其設置於該第一光形轉換裝置之一第一出光側，該像素陣列光線係通過該第一透鏡裝置，而於該第一透鏡裝置投射出該第一光形圖案。

本發明之一實施例中，其亦揭露該第一光形轉換裝置係一數位微鏡元件(Digital Micromirror Device，DMD)，該第一光形轉換裝置控制該第一光形圖案，使其為動態圖案。

本發明之一實施例中，其亦揭露更進一步設置一第一基座，該第一光形轉換裝置係設置於該第一基座一側，且該第一光偏轉裝置及該第一透鏡裝置係分別設置於該第一基座前端。

本發明之一實施例中，其亦揭露該第一透鏡裝置包含一第一中空殼體以及至少一第一透鏡，該第一中空殼體係設置於該第一基座前端，且該第一光偏轉裝置設置於該第一中空殼體內，以及該至少一第一透鏡係設置於該第一中空殼體之前端。

本發明之一實施例中，其亦揭露該固定部相對於該第一遮光部以及該第二遮光部之一傾斜角度介於10至30度。

本發明之一實施例中，其亦揭露更進一步設置一第二基座，該第二發光模組及該第二光偏轉裝置係分別設置於該第二基座上，且該第二光偏轉裝置覆蓋該第二發光模組，該第二光形轉換裝置及該第二透鏡裝置係分別設置於該第二基座前端。

本發明之一實施例中，其亦揭露該第二透鏡裝置包含一第二中空殼體以及一第二透鏡，該第二中空殼體係設置於該第二基座前端，且該第二光形轉換裝置設置於該第二中空殼體內，以及該第二透鏡係設置於該第二中空殼體之前端，該第二透鏡裝置更進一步設置一第一凹槽以及一第二凹槽於該第二中空殼體上，且該第一凹槽係對應該第一遮光部，該第二凹槽系對應該第二遮光 部，該第一遮光部之一側係設置於該第一凹槽內，該第二遮光部之一側係設置於該第二凹槽內。

本發明之一實施例中，其亦揭露該第二光形圖案上之二弧形係分別對應該第一遮光部之一第一弧邊與該第二遮光部之一第二弧邊。

本發明之一實施例中，其亦揭露該缺口部係設置於該二弧形之間。

1:光投射結構

2:主燈裝置

21:第一基座

212:風扇

22:第一發光模組

222:第一基板

224:第一發光單元

24:第一光偏轉裝置

26:第一光形轉換裝置

262:第一出光側

28:第一透鏡裝置

282:第一中空殼體

284:第一透鏡

29:第一光形圖案

3:輔助燈裝置

31:第二基座

32:第二發光模組

322:第二基板

324:第二發光單元

34:第二光偏轉裝置

36:第二光形轉換裝置

361:數位微鏡元件

362:固定部

364:第一遮光部

3642:第一延伸部

366:第二遮光部

3662:第二延伸部

368:第二出光側

38:第二透鏡裝置

382:第二中空殼體

384:第二透鏡

385:第一凹槽

386:第二凹槽

39:第二光形圖案

392:缺口部

L1:第一光線

L12:像素陣列光線

L2:第二光線

R:傾斜角度

第一圖：其係為本發明之一較佳實施例之立體示意圖；第二A圖：其係為本發明之一較佳實施實施例之主燈裝置分解示意圖；第二B圖：其係為本發明之一較佳實施例之主燈裝置剖視示意圖；第二C圖：其係為本發明之一較佳實施實施例之主燈裝置側視示意圖；第三A圖：其係為本發明之一較佳實施例之輔助燈裝置立體示意圖；第三B圖：其係為本發明之一較佳實施例之輔助燈裝置立體分解示意圖；第三C圖：其係為本發明之一較佳實施例之輔助燈裝置剖視示意圖；第三D圖：其係為本發明之一較佳實施例之主燈裝置結合輔助燈裝置之光形圖案示意圖；以及第四圖：其係為本發明之一較佳實施例之第二光形轉換裝置側視示意圖。

為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

本發明為了解決習知投射裝置車用頭燈大多都是產生固定的光場與亮度，車燈所發出之光線大多集中於前方的區域，對於周圍之亮度則較為薄弱，車子周圍對駕駛人來說將出現更多死角，當夜間行車或行駛至燈光昏暗的地方時，若周圍有狀況發生，如行人或動物朝車體前方區域移動，以及行車轉彎時，由於車體前方週圍亮度不足，當行人、動物或物體已出現於車體前方，且車速較快，駕駛人往往反應不及，進而導致意外發生，故，本發明人經過長期的研究及發展，終於發明出一種光投射結構，其係將一輔助燈裝置設置於一主燈裝置一側，該主燈裝置投射出一第一光形圖案，該輔助燈裝置投射出一第二光形圖案，該第二光形圖案內包含一缺口部，該第一光形圖案係投射於該缺口部上，且該第一光形圖案係為動態圖案。

首先，請參閱第一圖，其係為本發明之一較佳實施例之立體示意圖，如圖所示，本發明係為一種光投射結構1，其包含一主燈裝置2以及一輔助燈裝置3，該輔助燈裝置3係設置於該主燈裝置2之一側。

請繼續參閱第二A圖，其係為本發明之一較佳實施實施例之主燈裝置分解示意圖，第二B圖，其係為本發明之一較佳實施例之主燈裝置剖視示意圖，如圖所示，該主燈裝置2包含一第一發光模組22、一第一光偏轉裝置24、一第一光形轉換裝置26以及一第一透鏡裝置28。

該第一光偏轉裝置24係設置於該第一發光模組22之下方，更進一步說明，該第一光偏轉裝置24係設置於該第一發光模組22之發光路徑上，該第一光形轉換裝置26設置於該第一光偏轉裝置24之一側，並設置於該第一發光模組22下方，更進一步說明，該第一透鏡裝置28係設置於該第一光形轉換裝置26之一 第一出光側262，而該第一發光模組22係向下發光之結構，該第一光偏轉裝置24對應該第一發光模組22呈傾斜設置。

請繼續參閱第二B圖及第二C圖，第二C圖係為本發明之一較佳實施實施例之主燈裝置側視示意圖，如圖所示，當該第一發光模組22發出一第一光線L1，該第一光線L1將投射至該第一光偏轉裝置24，並經由該第一光偏轉裝置24反射，該第一光線L1經由該第一光偏轉裝置24反射，該第一光線L1投射至該第一光形轉換裝置26，並反射成一像素陣列光線L12，通過該第一透鏡裝置28，該像素陣列光線L12經由該第一透鏡裝置28進行投射，該像素陣列光線L12係經由該第一透鏡裝置28投射出一第一光形圖案29。

該主燈裝置2係發出該第一光線L1，並將其轉換成該像素陣列光線L12，並投射出該第一光形圖案29，其中該第一光形圖案29係為動態圖案，其中該主燈裝置2內之該第一光形轉換裝置26係一數位微鏡元件(Digital Micromirror Device，DMD)，該數位微鏡元件係在半導體晶片上布置一個由微鏡片(精密、微型的反射鏡)所組成的矩陣，每一個微鏡片控制投影畫面中的一個像素，可控制該第一光形圖案29之形狀，使其為動態圖案。

請繼續參閱第二A圖至第二C圖，更詳細說明該主燈裝置2內之元件連接關係，該主燈裝置2內更進一步包含一第一基座21，該第一光形轉換裝置26設置於該第一基座21上，該第一發光模組22更包含一第一基板222以及至少一第一發光單元224，該第一基板222係設置於該第一基座21上方，該至少一第一發光單元224係設置於該第一基板222下方，並向下發光，其中該至少一第一發光單元224係為發光二極體(LED)，以及該第一光偏轉裝置24及該第一透鏡裝置28係分別設置於該第一基座21之前端，更進一步說明，該第一透鏡裝置28係包含一第 一中空殼體282以及置至少一第一透鏡284，該第一中空殼體282係設置於該第一基座21前端，也就是說，該第一中空殼體282一端係設置於該第一基座21前端，該第一光偏轉裝置24設置於該第一中空殼體282內，該至少一第一透鏡284係設置於該第一中空殼體282之前端內側，更進一步說明，該至少一第一透鏡284係相對設置於該第一中空殼體282一端設置於該第一基座21前端之另一端，其中，該第一基座21之一側設置一風扇212，以加強該第一基座21之散熱。

請繼續參閱第三A圖，其係為本發明之一較佳實施例之輔助燈裝置立體示意圖，第三B圖，其係為本發明之一較佳實施例之輔助燈裝置立體分解示意圖，如圖所示，該輔助燈裝置3包含一第二發光模組32、一第二光偏轉裝置34、一第二光形轉換裝置36以及一第二透鏡裝置38。

該第二光偏轉裝置34係設置於該第二發光模組32之一側，更進一步說明，該第二光偏轉裝置34係遮蔽於該第二發光模組32之發光路徑上，該第二光形轉換裝置36包含一數位微鏡元件361以及一固定部362，該數位微鏡元件361設置於該固定部362上方，且其係如上述之數位微鏡元件(Digital Micromirror Device，DMD)，該固定部362係設置於該第二光偏轉裝置34下方之前端，該固定部362之兩端分別向下延伸設置一第一遮光部364以及一第二遮光部366，更進一步說明，該固定部362之二端係分別向下並向二側延伸設置該第一遮光部364以及該第二遮光部366，該第二透鏡裝置38係設置於該偏轉裝置36之一第二出光側368。

請繼續參閱第三C圖，其係為本發明之一較佳實施例之輔助燈裝置剖視示意圖，如圖所示，當該第二發光模組32發出一第二光線L2，該第二光線L2將投射至該第二光偏轉裝置34，並經由該第二光偏轉裝置34反射，部分該第 二光線L2經由該第二光偏轉裝置34反射通過該第二透鏡裝置38，以及另一部分該第二光線L2經由該第二光偏轉裝置34反射至該第二光形轉換裝置36上，而部分該第二光線L2經由該第二透鏡裝置38進行投射。

請繼續參閱第三A圖至第三C圖以及第三D圖，其係為本發明之一較佳實施例之主燈裝置結合輔助燈裝置之光形圖案示意圖，如圖所示，部分該第二光線L2係經由該第二透鏡裝置38投射出一第二光形圖案39，該第二光形圖案39係包含一缺口部392，該缺口部392係對應該固定部362，也就是說，該缺口部392之形狀或面積大小會隨著該固定部362之形狀或面積大小而改變，該第一光形圖案29係投射於該缺口部392上。

請繼續參閱第三A圖至第三C圖，更詳細說明該輔助燈裝置3內之元件連接關係，該輔助燈裝置3內更進一步包含一第二基座31，該第二發光模組32以及該第二光偏轉裝置34係分別設置於該第二基座31上，且該第二光偏轉裝置34係覆蓋/遮蔽該第二發光模組32，該第二發光模組32更包含一第二基板322以及至少一第二發光單元324，該第二基板322係設置於該第二基座31上，該至少一第二發光單元324係設置於該第二基板322上，該第二光偏轉裝置34係設置於該第二基座31上，並覆蓋該至少一第二發光單元324，其中該至少一第二發光單元324係為發光二極體(LED)，以及該第二光形轉換裝置36與該第二透鏡裝置38係分別設置於該第二基座31前端，更進一步說明，該第二透鏡裝置38係包含一第二中空殼體382以及一第二透鏡384，該第二中空殼體382係設置於該第二基座31前端，也就是說，該第二中空殼體382一端係設置於該第二基座31前端，該第二光形轉換裝置36係設置於該第二中空殼體382內，該第二透鏡384係設置於該第二 中空殼體382之前端，更進一步說明，該第二透鏡384係相對設置於該第二中空殼體382一端設置於該第二基座31前端之另一端。

此外，該第二中空殼體382上更進一步設置一第一凹槽385以及一第二凹槽386，該第一凹槽385與該第二凹槽386係設置於該第二中空殼體382之二側，該第一凹槽385與該第二凹槽386係分別對應該第一遮光部364一側之一第一延伸部3642及該第二遮光部366一側之一第二延伸部3662，當該第二中空殼體382設置於該第二基座31前端，該第一延伸部3642與該第二延伸部3662係分別設置於該第一凹槽385與該第二凹槽386內，其能夠防止漏光之情況發生，更進一步說明，為了有效固定該第一遮光部364與該第二遮光部366，該第一延伸部3642一側能夠設置於該第一凹槽385一側上，該第二延伸部3662一側設置於該第二凹槽386一側上，當該輔助燈裝置3受到劇烈振動時，其能夠防止該第二光形轉換裝置36脫落之情況發生。

請繼續參閱第四圖，其係為本發明之一較佳實施例之第二光形轉換裝置側視示意圖，如圖所示，該固定部362係高於該第一遮光部364及該第二遮光部366，且該第一遮光部364與該第二遮光部366之高度係相互平行，該固定部362之頂面係傾斜於該第一遮光部364及該第二遮光部366，而該固定部362相對於該第一遮光部364與該第二遮光部366之一傾斜角度R係介於10至30度之間，該傾斜角度R係為了節省該固定部362之面積，並有效地產生該缺口部392於該第二光形圖案39上。

請繼續參閱第三D圖與第四圖，如圖所示，該第二光形圖案39上之二弧形係為一第一弧邊394以及一第二弧邊396，因為部分該第二光線L2經由該第二光偏轉裝置34反射通過該第二透鏡裝置38，以及另一部分該第二光線L2 經由該第二光偏轉裝置34反射至該第二光形轉換裝置36上，未反射至該第二光偏轉裝置34之部分該第二光線L2將會形成該第二光形圖案39，而該第二光形圖案39上之該第一弧邊394以及該第二弧邊396係分別對應該第一遮光部364以及該第二遮光部366之形狀。

綜上所述，本發明之該光投射結構，其係將該輔助燈裝置設置於該主燈裝置一側，當該主燈裝置內之一第一發光模組發出一第一光線至一第一光偏轉裝置進行反射，其中該第二光線經過反射至一第一光形轉換裝置後，形成一像素陣列光線，該像素陣列光線將會經由一第一透鏡裝置投射出一第一光形圖案，而當該輔助燈裝置內之該第二發光模組發出該第二光線至該第二光偏轉裝置進行反射，經過反射之部分該第二光線將會經由該第二透鏡裝置投射出該第二光形圖案，而另一部分該第二光線會投射至該第二光形轉換裝置上，且該第二光形圖案上包含該缺口部，該主燈裝置投射之該第一光形圖案係投射至該缺口部上，使得該主燈裝置結合該輔助燈裝置能夠增加投射光線之範圍，產生更加均勻的光形圖案，並提升光照射區域。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1:光投射結構

2:主燈裝置

3:輔助燈裝置

Claims (10)

1. 一種光投射結構，其包含：一主燈裝置，其投射出一第一光形圖案；以及一輔助燈裝置，其設置於該主燈裝置一側，該輔助燈裝置包含：一第二發光模組，該第二發光模組發出一第二光線；一第二光偏轉裝置，其係設置於該第二發光模組一側，該第二光線投射至該第二光偏轉裝置，並經由該第二光偏轉裝置反射；以及一第二透鏡裝置，其設置於該第二光偏轉裝置之一第二出光側，部分該第二光線係經由該第二光偏轉裝置反射通過該第二透鏡裝置，以及另一部分該第二光線係經由該第二光偏轉裝置反射至一第二光形轉換裝置上，而於該第二透鏡裝置投射出該第二光形圖案，該第二光形轉換裝置包含一固定部；其中，該第二光形圖案中包含一缺口部，該第一光形圖案係投射於該缺口部上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光投射結構，其中該主燈裝置包含：一第一發光模組，該第一發光模組發出一第一光線；一第一光偏轉裝置，其係設置於該第一發光模組下方，該第一光線投射至該第一光偏轉裝置，並經由該第一光偏轉裝置反射； 一第一光形轉換裝置，其係設置於該第一光偏轉裝置一側，該第一光形轉換裝置設置於該第一發光模組下方，該第一光線投射至該第一光形轉換裝置，並反射成一像素陣列光線；以及一第一透鏡裝置，其設置於該第一光形轉換裝置之一第一出光側，該像素陣列光線係通過該第一透鏡裝置，而於該第一透鏡裝置投射出該第一光形圖案。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光投射結構，其中該第一光形轉換裝置係一數位微鏡元件(Digital Micromirror Device，DMD)，該第一光形轉換裝置控制該第一光形圖案，使其為動態圖案。
4. 如申請專利範圍第2項所述之光投射結構，更進一步設置一第一基座，該第一光形轉換裝置係設置於該第一基座一側，且該第一光偏轉裝置及該第一透鏡裝置係分別設置於該第一基座前端。
5. 如申請專利範圍第2項所述之光投射結構，其中該第一透鏡裝置包含一第一中空殼體以及至少一第一透鏡，該第一中空殼體係設置於該第一基座前端，且該第一光偏轉裝置設置於該第一中空殼體內，以及該至少一第一透鏡係設置於該第一中空殼體之前端。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光投射結構，更進一步設置一第二基座，該第二發光模組及該第二光偏轉裝置係分別設置於該第二基座上，且該第二光偏轉裝置覆蓋該第二發光模組，該第二光形轉換裝置及該第二透鏡裝置係分別設置於該第二基座前端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光投射結構，其中該第二透鏡裝置包含一第二中空殼體以及一第二透鏡，該第二中空殼體係設置於該第二基座前端，且該第二光形轉換裝置設置於該第二中空殼體內，以及該第二透鏡係設置於該第二中空殼體之前端，該第二透鏡裝置更進一步設置一第一凹槽以及一第二凹槽於該第二中空殼體上，且該第一凹槽係對應該第一遮光部，該第二凹槽系對應該第二遮光部，該第一遮光部之一側係設置於該第一凹槽內，該第二遮光部之一側係設置於該第二凹槽內。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光投射結構，其中該固定部相對於該第一遮光部以及該第二遮光部之一傾斜角度介於10至30度。
9. 如申請專利範圍第7項所述之光投射結構，其中該第二光形圖案上之二弧形係分別對應該第一遮光部之一第一弧邊與該第二遮光部之一第二弧邊。
10. 如申請專利範圍第9項所述之光投射結構，其中該缺口部係設置於該二弧形之間。

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