TW200815220A - Illuminating device - Google Patents

Description

200815220 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種照明裝置，特別是有關於一種利 用透鏡組合與一反射器之導引而共同形成了 一投影模式之 照明裝置。 【先前技術】 第1圖為習知車燈之單體Γ示意圖。單體Γ包括一光 • 源2’、一雙曲面反射鏡4’與一拋物面反射鏡5’。雙曲面反 射鏡4’具有兩焦點fl、f2，由雙曲面反射鏡4’所反射的光 線會以焦點f2為中心而向外發散。拋物面反射鏡5’之焦點 係與雙曲面反射鏡4’之焦點f2重合。如此一來，光線便從 拋物面反射鏡5 ’向前射向遠方。 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種照明裝置，用以形成一投 ⑩ 影模式（例如：遠光燈模式）。本發明包括一光源、一透鏡 組合與一反射器。光源係用以產生複數初始光束，複數初 始光束包括一第一參考光束與一第二參考光束，第一參考 光束沿著一第一位置運行，第二參考光束沿著一第二位置 運行。透鏡組合係設置於一軸心之上，沿著第一位置之第 一參考光束係通過透鏡組合而形成一第一既定光束，第一 既定光束係遠離光源，並且第一位置與軸心之間於實質上 具有一第一夹角。反射器係包括一反射面，沿著第二位置 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 6 200815220 運行之第一參考光束係經由反射器之反射面之反射而/ 一第二既定光束，第二既定光束係遠離光源，並且第二成 置與第一位置之間於實質上具有一第二夾角，第—太一位 不大於第二夾角。 -爽角係 第一夾角為透鏡組合相對於軸心且可對於 、卜 初始光束進行導弓丨之—第一最大有效角度。第二/夹=谩數 射器之反射©相對於細且可對於光源之複數初始=反 行v引、但複數初始光束不通過透鏡組合之一第—旧進 效角度。透鏡組合包括一外端部，沿著第二位置運取大$ 二參考光束與透鏡組合之外端部之間不會產生干涉=之第 第一夾角與第二夾角之和於實質上約為90度。# — 角係不大於45度或介於〇至3〇度之間。第二失弟失 90度或約介於20至90度之間。沿著第二位二運5 於 參考光束之初始方向於實質上係垂直於軸心。 之第一 一拋物鏡面。反射器之反射面包括一主焦 ^原係位於 透鏡組合包括一第一透鏡與一第二透鏡， 3^^ 症奢 位於光源與第二透鏡之間，第一透鏡與第二透鏡係對=係 源之複數初始光束進行導引。第一透鏡可為—第」柱:光 鏡，第二透鏡可為一一第二柱狀透鏡，第一柱狀透二J 二柱狀透鏡係對於光源之複數初始光束進行導引。第一透 鏡包括一第一焦點，第二透鏡於實質上位在第一焦點，第 一透鏡與第二透鏡係依序對於光源之複數初始光束進行導 引。 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；a!exlin 7 200815220 * 4 照明裝置更包括至少一連接部，連接部設置於透鏡組 合與反射器之間。反射面包括一第一反射區與一第二反射 區，第一反射區與第二反射區之間不相互連接。第一反射 區可為一柱狀曲面。第二反射區可為一柱狀曲面。 於其它實施例中，透鏡組合之第一透鏡與第二透鏡可 為球面或非球面曲率之透鏡，並且反射面可為拋物面或任 意曲率之多重曲面。又，於其它實施例中，透鏡組合之第 一透鏡與第二透鏡更可為柱狀曲率透鏡，並且反射面更可 ⑩ 為拋物曲率之柱狀面或任意曲率柱狀面。 初始光束之運行方向於實質上係相同第一參考光束與 第二參考光束之運行方向。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖示，作 詳細說明如下I 【實施方式】 ⑩第-實施例 第2A圖表示本發明之第一實施例之一照明裝置E1處 於一操作狀態下之示意圖。 照明裝置E1包括一光源1、一透鏡組合2與一反射器 3，其中，光源1、透鏡組合2係以相互間隔方式設置於反 射器3之中，光源1所發出之複數初始光束係可經由透鏡 組合2、反射器3之共同導引作用下以形成所需之投影模 式（例如：遠光燈模式）或符合法規之光源分佈。 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 8 200815220 反射器3包括—出 射面30包括一主焦點_f，^一圓錐狀反射面30。反 al-al之上，並且光源i位 主焦點30沉係位於—軸心 狀係根據反射面3〇之曲率二點3〇〇f，出光口 30〇之形 30為一拋物鏡面，出光口；、而疋。於本實施例中，反射面 射面30亦可為橢圓曲面口或有對稱狀外觀。此外，反 一透鏡21包括一外端 、^21與一第二透鏡22。第 220,其中，第-透鏡21且第二透鏡少22包括一外端部 設置於軸dl_ai之上^透鏡22係以相互間隔方式 第二透鏡22之間。第一透^一透鏡21係位於光源1與 - 4 A Μ X— 透鏡21包括一第一焦點210f，第 一I:;二質上位在第一焦點210f。如此一來，藉由第 透叙21 #第—透鏡22依序對於光源1之複數初始光束 lla〇進行導引而形成了 —第—既定光束nai，並且第一既 定光束llal係以遠離光源！的方式向遠方出射。 相對於第一透鏡21之有效作用範圍而言，於光源i之 稷數初始光束lla〇中之一錐形結構之初始光束會經由第 一透鏡21所收納且被導引至第二透鏡22。於此定義出此 一錐形輻射區域之外錐面為一第一位置rl 1，於第一位置 rll與軸心al-al之間於實質上具有一第一夾角0 η，並且 將位在第一位置rll之初始光束lla0係定義為一第一參考 光束llaO(rll) ’第一參考光束lia〇(rii)沿著第一位置rll 運行。換言之，第一夾角Θ11為透鏡組合2相對於軸心 al-al且可對於光源1之複數初始光束iia〇進行導引之一 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 9 200815220 第一最大有效角度0 ml。 在第一位置rll内部之複數初始光束Ua〇、位在第一 位置rll之複數初始光束lla〇(rU)，亦即，相對於轴心 al-al之第一夾角Θ 11範圍内之複數初始光束Ua〇，均可 經由第一透鏡21而形成了複數折射光束Ua〇1，並且這些 複數折射光束lla〇l再經由第二透鏡22之導引而形成了一 第一既定光束llal，第一既定光束Ual係遠離光源t。 第2B圖表示本發明之照明裝置E1處於一操作狀態下 • 之示意圖。為便於方便說明，於第2B圖中係將第2A圖中 之經由透鏡組合2之第一透鏡21、第二透鏡22所導引之 第一位置rll内部之複數初始光束lla〇及其所形成之第一 既定光束llal予以省略。 由光源1所發出且垂直於軸心al_al之複數初始光束 12a0中係經由反射器3之反射面30之反射作用下形成了 一第二既定光束12al，並且第二既定光束12ai係以遠離 光源1的方式射向遠方。 ⑩ 於此定義出此一垂直於軸心al-al之複數初始光束 12a0所構成之一圓形狀輕射區域為一第二位置ri2，並且 第二位置rl2與第一位置rll之間於實質上具有一第二夾 角0 12，而位在第二位置Γ12之初始光束12a〇係定義為一 第二參考光束12a0(rl2)，此第二參考光束i2a0(rl2)係沿著 一第二位置rl2運行。於本實施例中，第一夾角0 11係不 大於第二夾角0 12,第一夾角011與第二夾角（9 12之和於 實質上約為90度。由此可知，沿著第二位置ri2運行之第 0949-A21679TWF(N2);P51950038TW；alexlin 10 200815220 二參考光束12a0(rl2)之初始方向於實質上係垂直於轴心 a 1 -a 1 〇 換言之，第二夹角θ 12為反射器3之反射面30相對 於軸心al-al且可對於光源〗之複數初始光束12沾進行導 弓卜但複數初始光束12a0不通過透鏡組合2之一第二最大 有效角度0 m2。於本實施例中，第一爽角Θ11係不大於 45度或約介於〇至30度之間，而第二夾角0 12係小於9〇 度或介於20至90度之間。此外，初始光束之運行方向於 _ 實質上係相同第一參考光束llaO與第二參考光束I2a0之 運行方向。 值％注意的是，第一透鏡21之外端部21〇、第二透鏡 22之外端部220係與沿著第二位置rl2運行之 參 束12a0(r12)的路徑之間不會產生相互的干涉。換言^，第 -透鏡21與第二透鏡22之實體尺寸係包含在第二參考光 束12a0(rl2)之路徑所構成之範圍的内部。

由第3圖中可看出，當光…所發出之複數初始光束 =透祕2與反射器3之共同導引下，於照明裝置Η 刚方之既疋距_位置上便可形成投影模式麗(如第* 圖所示）。於本實施例中，投影模式爐 -遠光燈模式，並且投影模式 α法規要4之 如：2㈣遠之-平面W1上切1 I現在—既定距離(例 第5圖表示本發明之照明 意圖。與照明裝置E1之二 =之;變化例一 J處在於·妝明裝置Eia之變 化例中更包括了至少一連接部 4運接口P 4設置於透鏡組 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；afexiin 200815220 ^ 1 合2與反射器3之間，藉由連接部4將透鏡組合2定位於 反射器3之上。於本變化例中，照明裝置Ela中係利用了 兩連接部4分別設置於反射器3與第一透鏡21之間、反射 器3與一第二透鏡22之間，但兩連接部4不影響投影模式 Ml之呈現。 於其它實施例中，透鏡組合2之第一透鏡21與第二透 鏡22可為球面或非球面曲率之透鏡，並且反射面30可為 拋物面或任意曲率之多重曲面。 第二實施例 第6圖表示本發明之第二實施例之一照明裝置E2之示 意立體圖。第7A、7B圖分別表示在沿著第6圖之方向N-N 剖面下，本發明之照明裝置E2處於不同操作狀態下之示意 圖。直角座標XYZ包括了相互垂直之三軸向X、Y、Z。 照明裝置E2包括一光源1、一反射器5與一透鏡組合 6，其中，光源1、透鏡組合6係以相互間隔方式沿著軸心 # a2-a2而設置於反射器5之中，並且軸心a2-a2係平行於軸 向X。光源1所發出之複數初始光束係可經由反射器5、 透鏡組合6.之共同導引作用下以形成所需之投影模式（例 如：方向燈模式）。由光源1所發出之軸向Y的初始光束係 直接經由反射器5、透鏡組合6之導引而向遠方射出，並 且由光源1所發出之轴向Z的初始光束則未經由經由反射 器5、透鏡組合6之導引而向遠方射出。 反射器5包括一反射面50。反射面50係包括一出光 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 12 200815220 ， τ 口 500、一第一反射區501、一第二反射區502。出光口 500 之形狀係根據反射面50之曲率而定。第一反射區501與第 二反射區502之間不相互連接，亦即，反射器5為一個未 完全封閉之反射裝置。於本實施例中，第一反射區501、 第二反射區502為一柱狀曲面，其兩軸心係由相同曲率的 拋物面鏡所構成，此反射器5係具有一對稱狀之出光口 500。反之，若第一反射區501、第二反射區502之兩軸心 係由不同曲率之柱狀曲面所構成時，則反射器5便會具有 • 一不對稱狀之出光口（未圖示）。 透鏡組合6包括一第一透鏡61與一第二透鏡62，其 中，第一透鏡61與第二透鏡62係以相互間隔方式設置於 軸心a2-a2之上，並且第一透鏡61係位於光源1與第二透 鏡62之間。第一透鏡61包括一第一焦點61 Of，第二透鏡 62於實質上位在第一焦點61〇f。第一透鏡61包括一第一 柱狀透鏡6100，第二透鏡62包括一第二柱狀透鏡6200。 第一透鏡61之第一柱狀透鏡6100、第二透鏡62之第 一柱狀透鏡6200係可依序對於光源丨之複數初始光束 llbO進行導引而形成了一第—既定光束nbl，並且第一既 定光束11M係以遠離光源1的方式向遠方出射。 相對於第一透鏡61之有效作用範圍而言，於光源i之 複數初始光束llbO中之一錐形結構之初始光束會經由第 一透鏡61所收納且被導引至第二透鏡62。於此定義出此 一錐形輻射區域之外錐面為一第一位置r2i，於第一位置 r21與軸心a2-a2之間於實質上具有一第一夾角021，並且 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 13 200815220

« V 將位在第一位置r21之初始光束llbO係定義為一第_參考 光束llb0(r21)，第一參考光束Ilb0(r21)沿著第一位置m 運行。換言之，第一夾角021為透鏡組合6相對於轴心 a2-a2且可對於光源1之複數初始光束iib〇進行導引之一 第一最大有效角度0 nl。 在第一位置r21内部之複數初始光束lib〇、位在第一 位置r21之複數初始光束Ilb0(r21)，亦即，相對於軸心 a2-a2之第一夾角0 21範圍内之複數初始光束llbO，均可 _ 經由第一透鏡61而形成了複數折射光束llbOl，並且這些 複數折射光束llbOl再經由第二透鏡62之導引而形成了一 第一既定光束llbl，第一既定光束llbl係遠離光源1。 第7B圖表示本發明之照明裝置E2處於一操作狀態下 之示意圖。 為便於方便說明’於弟7B圖中係將第7A圖中之經由 透鏡組合6之第一透鏡61、第二透鏡62所導引之第一位 置r21内部之複數初始光束llbO及其所形成之第一既定光 束llbl予以省略。 由光源1所發出且垂直於軸心a2-a2之複數初始光束 12b0中係經由反射器5之反射面5〇之反射作用下形成了 一第二既定光束12bl，並且第二既定光束I2bl係以遠離 光源1的方式射向遠方。 於此定義出此一垂直於轴心a2-a2之複數初始光束 12b0所構成之一圓形狀輻射區域為一第二位置r22，並且 弟一位置r22與第一位置r21之間於實質上具有一第二夾 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；a!exlin 14 200815220 倉 隹 角<9 22,而位在第二位置Γ22之初始光束nbO係定義為一 第二參考光束12b0(r22)，此第二參考光束i2b0(r22)係沿 著一第二位置Γ22運行。於本實施例中，第一夾角θ21係 不大於第二夾角<9 22,第一夾角021與第二夾角θ 22之和 於實質上約為90度。由此可知，沿著第二位置γ22運行之 第二參考光束12b0(r22)於實質上係垂直於軸心a2_a2。換 言之，第二夾角0 22為反射器5之反射面50相對於軸心 a2-a2且可對於光源1之複數初始光束12b〇進行導引、但 ⑩複數初始光束12b0不通過透鏡組合6之一第二最大有效角 度 0 n2 〇 於本實施例中，第一夾角Θ 21係不大於45度或約介 於0至30度之間，而第二夾角<9 22係小於90度或介於2〇 至90度之間。 值得注意的是，第一透鏡61包括一外端部61〇、第二 透叙62包括一外端部620 ’第一透鏡μ之外端部6ι〇、第 二透鏡62之外端部620係與沿著第二位置r22運行之第二 _參考光束12b0(r22)的路徑之間不會產生相互的干涉。換言 之，第一透鏡61與第二透鏡62之實體尺寸係包含在第二 參考光束12b〇(r22)之路徑所構成之範圍的内部。 由第8圖中可看出，當光源i所發出之複數初始光束 經由透鏡組合6與反射器5之共同導引下，於照明裝置 刖方之一既定距離的位置上便可形成如第9圖所示之投影 模式M2。於本實施例中，投影模式“2為符合法規要求2 一方向燈模式或-信號燈模式，並且投影模式M2係呈現 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 200815220 * t 在一既定距離（例如：25m)遠之一平面W2上。 此外，於上述照明裝置E1中之連接部4亦可設置於反 射器5與透鏡組合6之間，但未圖示。 於其它實施例中，透鏡組合6之第一透鏡61與第二透 鏡62可為柱狀曲率透鏡，並且反射面50可為拋物曲率之 柱狀面或任意曲率柱狀面。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限制本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 • 神和範圍内，當可做更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 16 200815220 t § 【圖式簡單說明】 第1圖表示習知照明裝置之示意圖； 第2A圖表示本發明之第一實施例之一照明裝置（E1) 處於一操作狀態下之示意圖； 第2B圖表示本發明之照明裝置(E1)處於一操作狀態下 之不意圖， 第3圖表示本發明之照明裝置(E1)處於一操作狀態下 之不意圖， • 第4圖表示本發明之照明裝置(E1)所產生之投影模式 (]\41)之不意圖， 第5圖表示本發明之照明裝置（E1)之一變化例（Ela)之 不意圖， 第6圖表示本發明之第二實施例之一照明裝置（E2)之 示意立體圖； 第7A圖表示本發明之照明裝置(E2)處於一操作狀態 下之示意圖； • 第7B圖表示本發明之照明裝置(E2)處於一操作狀態下 之示意圖； 第8圖表示本發明之照明裝置(E2)處於一操作狀態下 之示意圖；以及 第9圖表示本發明之照明裝置（E2)所產生之投影模式 (M2)之示意圖。 【主要元件符號說明】 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 17 200815220 1 > 1〜光源

Ila0、llb0〜第一參考光束 llal、llbl〜第一既定光束 12a0、12b0〜第二參考光束 12al、12M〜第二既定光束 2〜透鏡組合 21〜第一透鏡 210、220〜外端部 210f〜第一焦點 22〜第二透鏡 3〜反射器 30〜反射面 300、500〜出光口 300f〜主焦點 4〜連接部， 5〜反射器 50〜反射面 501、502〜第一、二反射區 6〜透鏡組合 61〜第一透鏡 610、620〜外端部 6100、6200〜第一、二柱狀透鏡 610f〜第一焦點 62〜第二透鏡 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 18 200815220 al-al、a2-a2〜軸心 El、Ela、E2〜照明裝置 Ml、M2〜投影模式 N-N〜方向 XYZ〜直角座標 X、Υ、Ζ〜軸向 W1、W2平面 rll、r21〜第一位置 _ rl2、r22〜第二位置 0 11、021〜第一夾角 0 12、6> 22〜第二夾角 β ml、0 nl〜第一最大有效角度 0 m2、0 ιι2〜第二最大有效角度

0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；aiexlin 19

Claims (1)

1. 200815220 十、申請專利範圍： 1.一種照明裝置，用以形成一投影模式，該照明裝置 包括： 一光源，產生複數初始光束，該等初始光束包括一第 一參考光束與一第二參考光束，該第一參考光束沿著一第 一位置運行，該第二參考光束沿著一第二位置運行； 一透鏡組合，設置於一軸心之上，沿著該第一位置之 該第一參考光束係通過該透鏡組合而形成一第一既定光 Φ 束，該第一既定光束係遠離該光源，該第一位置與該軸心 之間於實質上具有一第一夾角；以及 一反射器，包括一反射面，沿著該第二位置運行之該 第二參考光束係經由該反射器之該反射面之反射而形成一 第二既定光束，該第二既定光束係遠離該光源，該第二位 置與該第一位置之間於實質上具有一第二夾角，該第一夾 角係不大於該第二夾角，其中，該等初始光束經由該透鏡 組合與該反射器之導引而形成該投影模式。 • 2.如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第一夾角為該透鏡組合相對於該軸心且可對於該光源之該 等初始光束進行導引之一第一最大有效角度。 3. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第二夾角為該反射器之該反射面相對於該軸心且可對於該 光源之該等初始光束進行導引、但該等初始光束不通過該 透鏡組合之一第二最大有效角度。 4. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 20 200815220 « j 透鏡組合包括一外端部，沿著該第二位置運行之該第二參 考光束與該透鏡組合之該外端部之間不會產生干涉。 5. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第一夾角與該第二夾角之和於實質上約為90度。 6. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第二參考光束之初始方向於實質上係垂直於該軸心。 7. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 反射面包括一拋物鏡面。 • 8.如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 反射器之該反射面包括一主焦點，該光源係位於該主焦點。 9. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 透鏡組合包括一第一透鏡與一第二透鏡，該第一透鏡係位 於該光源與該第二透鏡之間，該第一透鏡與該第二透鏡係 對於該光源之該等初始光束進行導引。 10. 如申請專利範圍第9項所述之照明裝置，其中，該 第一透鏡包括一第一柱狀透鏡，該第二透鏡包括一第二柱 • 狀透鏡，該第一柱狀透鏡與該第二柱狀透鏡係對於該光源 之該等初始光束進行導引。 11. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 透鏡組合包括一第一透鏡與一第二透鏡，該第一透鏡係位 於該光源與該第二透鏡之間，並且該第一透鏡包括一第一 焦點，該第二透鏡於實質上位在該第一焦點，該第一透鏡 與該第二透鏡係依序對於該光源之該等初始光束進行導 引。 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 21 200815220 十12·如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第一夾角係不大於45度。 ^ —如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第一夾角係約介於〇至30度之間。 ^ 14·如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第二夹角係小於90度。 ^ 一 I5.如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中，該 第二夹角係約介於20至90度之間。 Α

   16. 如申請專利範圍第丨項所述之照明裝置，更包括至 少一連接部，該連接部設置於該透鏡組合與該反射器之間。 17. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其°令，a該 反射面包括-第一反射區與一第二反射區，該第」反社: 與该第二反射區之間不相互連接。 ' @ — 18.如申請專利範圍第17項所述之照明裝置，其中， 该第一反射區包括一柱狀曲面。 19·如申請專利範圍第 哨尸ΖΤ返之照明裝 该第二反射區包括一柱狀曲面 20. 如申請專利範圍帛1項所述之照明裝置，其中，該 投影模式包括一方向燈模式或一信號燈模式。八 21. 如申請專利範圍第！項所述之照明裝置，其中，今 等初始光束之運行方向於實質上係相同該第―來考^ 該第二參考光权if㈣向。 ^ 22. 如申請專利範圍第！項所述之照明裝置， 反射器更包括-出光口，該出光口之形狀係根據該反射： 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin 22 200815220 ^ I 之曲率而定。 0949-A21679TWF(N2)；P51950038TW；alexlin

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