TW201307132A - 導光透鏡及應用該透鏡的腳踏車前燈 - Google Patents

Abstract

一種導光透鏡及應用該透鏡的腳踏車前燈，該導光透鏡包含一前出光面、一外周面，及一形成一凹穴的後端，該前出光面是位於一光軸Z的凸面，該外周面具有一第一曲面部、一第二曲面部、一連接該第一、二曲面部的第三曲面部，及一連接該第一、二曲面部的第四曲面部，該後端具有一界定出該凹穴底部的曲面，該曲面具有一第五曲面部、一第六曲面部、一連接該第五、六曲面部的第七曲面部，及一連接該第五、六曲面部的第八曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部呈非對稱，該第三、四曲面部呈對稱，該第五、六曲面部呈非對稱，該第七、八曲面部呈對稱。

Description

導光透鏡及應用該透鏡的腳踏車前燈

本發明是有關於一種導光透鏡，特別是指一種導光透鏡及應用該透鏡的腳踏車前燈。

習知可應用於腳踏車前燈的導光透鏡(例如美國專利US5757557號)一般是採用對稱出光的設計，其圍繞周面是旋轉對稱於一光軸Z，因此，經其投射出的光線會呈現對稱於該光軸Z的分佈，然而，考量到出光效率與對方來車的行車安全…等等因素，現在已有許多國家的官方要求腳踏車前燈投射出的光線需呈現滿足交通安全的特別分佈，例如圖1所示，即為德國道路交通許可規範(StVZO§67)所採用的一用於測試出光分佈的測試板1，德國官方要求一待測試車燈(圖未示)的電源及電功率分別為12伏特(V)及6瓦(W)時，當該測試板1與該待測試車燈之間的距離為10公尺，總共要測試九個測試點及一個測試區域，說明如下：

一、該測試板1上的一HV測試點101為其上的水平線H-H與垂直線V-V的交點，且該HV測試點101與該待測試車燈中心軸連線要垂直於該測試板1，而其他測試點則依該待測試車燈與水平線H-H或垂直線V-V的角度決定。

二、該HV測試點101的照度大於20 lx(lux，勒克斯)，該測試板1上的最大照度需小於該HV測試點101的照度的1.2倍。

三、在該HV測試點101左、右4°位置的一L1測試點102與一R1測試點103，及在該HV測試點101下方1.5°的一第2測試點104，此三點的照度需大於最大照度的二分之一。

四、在該HV測試點101下方1.5°~5°的位置間，亦即該第2測試點104與一第3測試點105之間的區域，其照度需大於2.5 lx。

五、在該第3測試點105左、右4°位置分別定義出一L4測試點106與一R4測試點107，在該L4測試點106左4°位置定義出一L5測試點108，在該R4測試點107右4°位置定義出一R5測試點109，在該L5測試點108與該R5測試點109之間的區域，其照度需大於2.0 lx。

六、在該HV測試點101上方3.4°以上的一測試區110，其照度需小於2.0 lx。

由上述德國官方要求可知，該待測試車燈投射出的光線必須在該測試板1上呈現出中間最亮、上、下方均要漸暗的非軸對稱照度分佈，即上、下不對稱但左、右對稱的照度分度，才能符合規定，因此，對稱出光的車燈顯然已不符現今需求，而這也是業者需加以克服之處，雖然，也有業者利用反光罩或反光片零件這種事後修正的方式，來使車燈產生非軸對稱的光線分佈，然而，此種方式卻存在著對出光效率影響很大的缺點。

因此，本發明之一目的，即在提供一種可產生非軸對稱的光線分佈的導光透鏡。

本發明之另一目的，即在提供一種可產生非軸對稱的光線分佈的應用導光透鏡的腳踏車前燈。

於是，本發明導光透鏡，包含一前出光面、一外周面，及一後端。該前出光面是位於一光軸Z的凸面。該外周面沿該光軸Z朝該前出光面擴張，該外周面具有一第一曲面部、一沿該光軸Z相對於該第一曲面部的第二曲面部、一連接該第一、二曲面部的第三曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第三曲面部並連接該第一、二曲面部的第四曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部呈非對稱，該第三、四曲面部呈對稱。該後端沿該光軸Z相對於該前出光面，該外周面延伸於該前出光面與該後端之間，該後端形成一凹穴，該後端具有一界定出該凹穴底部且位於該光軸Z並呈凸面的曲面，及一由該曲面周緣朝後延伸出的內周面，該曲面具有一第五曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第五曲面部的第六曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部呈非對稱。

本發明應用導光透鏡的腳踏車前燈，包含一殼體、一導光透鏡，及一光源。該導光透鏡安裝於該殼體內，該導光透鏡具有一前出光面、一沿該光軸Z朝該前出光面擴張的外周面，及一沿該光軸Z相對於該前出光面的後端，該前出光面是位於一光軸Z的凸面，該外周面延伸於該前出光面與該後端之間，該外周面具有一第一曲面部、一沿該光軸Z相對於該第一曲面部的第二曲面部、一連接該第一、二曲面部的第三曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第三曲面部並連接該第一、二曲面部的第四曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部呈非對稱，該第三、四曲面部呈對稱，該後端形成一凹穴，該後端具有一界定出該凹穴底部且位於該光軸Z並呈凸面的曲面，及一由該曲面周緣朝後延伸出的內周面，該曲面具有一第五曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第五曲面部的第六曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部呈非對稱。該光源安裝於該殼體內，並對應於該導光透鏡的後端的凹穴，該光源朝該導光透鏡發射出光線。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之八較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

在提出詳細說明之前，要注意的是，在以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、3、4，為本發明導光透鏡50的第一較佳實施例，該導光透鏡50與一殼體10、一電路板20、一光源30及一電源40可組合成一種應用導光透鏡的腳踏車前燈。

該殼體10呈中空狀。

該電路板20安裝於該殼體10內。該光源30安裝於該殼體10內，並可朝該導光透鏡50發射出光線。在本實施例中，該光源30是一種設置於該電路板20並與該電路板20電連接的LED燈。

該電源40安裝於該殼體10內，並透過二導線41與該電路板20電連接。在本實施例中，該電源40是一種電池。

該導光透鏡50安裝於該殼體10內。該導光透鏡50具有一前出光面51、一沿一光軸Z朝該前出光面51擴張的外周面52、一沿該光軸Z相對於該前出光面51並形成一凹穴55的後端53，及一設置於該前出光面51與該外周面52之間的環形凸緣54。在本實施例中，該光源40對應於該導光透鏡50的凹穴55，並延伸至該凹穴55內。值得說明的是，該環形凸緣54可以增進由前面觀看該導光透鏡50時的視覺美感，但是如果為了製造上的考量，也可以在設計該導光透鏡50時，移除該環形凸緣54，直接讓該前出光面51與該外周面52連接。

該前出光面51是位於一光軸Z且非軸對稱的凸面。

該外周面52延伸於該前出光面51與該後端53之間，該外周面52具有一第一曲面部521、一沿該光軸Z相對於該第一曲面部521的第二曲面部522、一連接該第一、二曲面部521、522的第三曲面部523，及一沿該光軸Z相對於該第三曲面部523並連接該第一、二曲面部521、522的第四曲面部524，以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部521、522呈非對稱，該第三、四曲面部523、524呈對稱。在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524繞該光軸Z等角度均分該外周面52，所含蓋的幅角均為90°；此外，本實施例設計組合在腳踏車前燈中使用時，該第一、二曲面部521、522以重力方向而言是位於下、上方位，該第三、四曲面部523、524以重力方向而言是位於右、左方位。

該後端53具有一界定出該凹穴55底部且位於該光軸Z並呈凸面的曲面56、一由該曲面56周緣朝後延伸出並沿該光軸Z朝後擴張的內周面57，及一環形平面58。

該曲面56具有一第五曲面部561、一沿該光軸Z相對於該第五曲面部561的第六曲面部562、一連接該第五、六曲面部561、562的第七曲面部563，及一沿該光軸Z相對於該第七曲面部563並連接該第五、六曲面部561、562的第八曲面部564，以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部561、562呈非對稱，該第七、八曲面部563、564呈對稱。在本實施例中，該第五、六、七、八曲面部561、562、563、564繞該光軸Z等角度均分該曲面56，所含蓋的幅角均為90°，另外，該五、六、七、八曲面部561、562、563、564以該光軸Z為中心軸的位置分佈是分別對應於該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524，所以本實施例設計組合在腳踏車前燈中使用時，該第五、六曲面部561、562以重力方向而言是位於下、上方位，該第七、八曲面部563、564以重力方向而言是位於右、左方位。

在本實施例中，該前出光面51是非軸對稱，且該前出光面51依下列曲面公式(conic surface)設計及加工形成：

其中，在(1)式中，x代表在一與該光軸Z垂直的X軸上的座標，y代表在一與該光軸Z、該X軸垂直的Y軸上的座標，z代表在該光軸Z上的座標，z ₀代表該前出光面51在該光軸Z上距一參考點Z _r 的距離，r _x 代表該前出光面51在該X軸上的曲率半徑，k _x 代表該前出光面51在該X軸上的圓錐常數，r _y 代表該前出光面51在該Y軸上的曲率半徑，k _y 代表該前出光面51在該Y軸上的圓錐常數，A _{2 n} 代表該前出光面51的對稱常數，B _{2 n} 代表該前出光面51的非對稱常數。

在本實施例中，該前出光面51的各項參數值整理如下表(一)：

更重要的是，在本實施例中該外周面52與該後端53的曲面56也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成，其中，該外周面52的第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(二)：

其中，該後端53的曲面56的第五、六、七、八曲面部561、562、563、564的各項參數值整理如下表(三)：

該外周面52為滿足：以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部521、522呈非對稱，該第三、四曲面部523、524呈對稱，所以該第一、二曲面部521、522必需在利用(1)式設計及加工形成時滿足z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A _{2 n} 與B _{2 n} 的至少其中一者不相等的數學條件，如此即可以讓該第一、二曲面部521、522呈非對稱，在本實施例中，該第一、二曲面部521、522的z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A ₄、A ₆均不相等；該第三、四曲面部523、524必需在利用(1)式設計及加工形成時滿足z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A _{2 n} 與B _{2 n} 互相相等的數學條件，如此即可以讓第三、四曲面部523、524呈對稱。

同理，該後端53的曲面56為滿足：以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部561、562呈非對稱，該第七、八曲面部563、564呈對稱，所以該第五、六曲面部561、562必需在利用(1)式形成時滿足z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A _{2 n} 與B _{2 n} 的至少其中一者不相等的數學條件，如此即可以讓該第五、六曲面部561、562呈非對稱，在本實施例中，該第五、六曲面部561、562的r _y 、k _y 均不相等；該第七、八曲面部563、564必需在利用(1)式設計及加工形成時滿足z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A _{2 n} 與B_{2 n} 互相相等的數學條件，如此即可以讓第七、八曲面部563、564呈對稱。

其中，z ₀代表該外周面52或該曲面56在該光軸Z上距該參考點Z _r 的距離，r _x 代表該外周面52或該曲面56在該X軸上的曲率半徑，k _x 代表該外周面52或該曲面56在該X軸上的圓錐常數，r _y 代表該外周面52或該曲面56在該Y軸上的曲率半徑，k _y 代表該外周面52或該曲面56在該Y軸上的圓錐常數，A _{2 n} 代表該外周面52或該曲面56的對稱常數，B _{2 n} 代表該外周面52或該曲面56的非對稱常數。

藉此，配合圖5所示，本發明配合的該光源30所發射經該內周面57折射、該第一曲面部521反射與該前出光面51折射的光線，會與經該內周面57折射、該第二曲面部522反射與該前出光面51折射的光線，在該測試板1上會呈現非對稱於該光軸Z的分佈，同時，經該內周面57折射、該第三曲面部523反射與該前出光面51折射的光線，會與經該內周面57折射、該第四曲面部524反射與該前出光面51折射的光線，在該測試板1上呈現對稱於該光軸Z的分佈。

再者，本發明配合的該光源30所發射經該後端53的曲面56的第五曲面部561折射與該前出光面51折射的光線，會與經該第六曲面部562折射與該前出光面51折射的光線，在該測試板1上會呈現非對稱於該光軸Z的分佈，同時，本發明配合的該光源30所發射經該後端53的曲面56的第七曲面部563折射與該前出光面51折射的光線，會與經該第八曲面部564折射與該前出光面51折射的光線，在該測試板1上會呈現對稱於該光軸Z的分佈。

經由實際測試並在圖5中以等高線圖來表示各種照度的分佈，可知本發明在該HV測試點101的照度為33.488 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為24.028 lx，在該第2測試點104的照度為35.888 lx，在該第3測試點105的照度為8.842 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為6.880 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為2.665 lx，在該測試區110的照度為1.954 lx。

顯然地，本發明可產生非軸對稱的光線分佈，並使投射出的光線在該測試板1上呈現出中間最亮、上、下方漸暗的上、下不對稱但左、右對稱的照度分度，而符合德國道路交通許可規範(StVZO§67)中採用待測試車燈的電源及電功率分別為12伏特(V)及6瓦(W)時的規定。

經由以上的說明，可再將本發明的優點歸納如下：

本發明導光透鏡50的外周面52的第一、二曲面部521、522是非對稱於該光軸Z，同時，該後端53的曲面56的第五、六曲面部561、562也是非對稱於該光軸Z，如此，該光源30的光線發射後不論是經該後端53的內周面57折射，或者經該後端53的曲面56折射後，均可投射出上、下不對稱於該光軸Z，但左、右對稱於該光軸Z的分佈，因此，本發明可符合現在許多國家要求腳踏車前燈需產生非軸對稱的光線分佈的規定，此外，本發明完全不需使用到習知用於事後修正的反光罩或反光片零件，因此，本發明的出光效率佳，且可降低製造成本。

參閱圖6、7、8，為本發明的一第二較佳實施例，該第二較佳實施例是類似於該第一較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例的主要差異在於：

該外周面52的第一曲面部521沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端53的第一後區525，及一鄰近於該前出光面51的第一前區526，該第一後區525在該光軸Z上的一投影長度Z1等於該第一前區526在該光軸Z上的一投影長度Z2，且該第一後區525與該第一前區526也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(四)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為33.285 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為22.525 lx，在該第2測試點104的照度為36.652 lx，在該第3測試點105的照度為8.348 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為6.821 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為2.495 lx，在該測試區110的照度為0.943 lx。

如此，該第二較佳實施例亦可達到與上述第一較佳實施例相同的目的與功效，且讓該測試區110的照度由該第一較佳實施例的1.954 lx下降到本第二較佳實施例更佳的0.943 lx，如此，可以讓道路上對向的駕駛更不剌眼，且將本應投射在該測試區110光線改集中在需要亮度的區域內。

參閱圖9、10、11，為本發明的一第三較佳實施例，該第三較佳實施例是類似於該第二較佳實施例，該第三較佳實施例與該第二較佳實施例的主要差異在於：

該外周面52的第二曲面部522沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端53的第二後區527，及一鄰近於該前出光面51的第二前區528，該第二後區527在該光軸Z上的一投影長度Z3等於該第二前區528在該光軸Z上的一投影長度Z4，且該第二後區527與該第二前區528也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(五)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為33.051 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為22.398 lx，在該第2測試點104的照度為36.491 lx，在該第3測試點105的照度為8.497 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為6.845 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為2.495 lx，在該測試區110的照度為0.953 lx。

如此，該第三較佳實施例亦可達到與上述第一較佳實施例相同的目的與功效，且讓該測試區110的照度由該第一較佳實施例的1.954 lx下降到本第三較佳實施例更佳的0.953 lx，如此，可以讓道路上對向的駕駛更不刺眼，且將本應投射在該測試區110光線改集中在需要亮度的區域內。

參閱圖12、13、14，為本發明的一第四較佳實施例，該第四較佳實施例是類似於該第一較佳實施例，該第四較佳實施例與該第一較佳實施例的主要差異在於：

該外周面52的第一曲面部521沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端53的第一後區525，及一鄰近於該前出光面51的第一前區526，該第一後區525在該光軸Z上的一投影長度Z1等於該第一前區526在該光軸Z上的一投影長度Z2，且該第一後區525與該第一前區526也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

該外周面52的第二曲面部522沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端53的第二後區527，及一鄰近於該前出光面51的第二前區528，該第二後區527在該光軸Z上的一投影長度Z3等於該第二前區528在該光軸Z上的一投影長度Z4，且該第二後區527與該第二前區528也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(六)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為33.875 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為22.652 lx，在該第2測試點104的照度為36.590 lx，在該第3測試點105的照度為8.364 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為6.789 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為2.489 lx，在該測試區110的照度為0.912 lx。

如此，該第四較佳實施例亦可達到與上述第一較佳實施例相同的目的與功效，且讓該測試區110的照度由該第一較佳實施例的1.954 lx下降到本第四較佳實施例更佳的0.912 lx，如此，可以讓道路上對向的駕駛更不剌眼，且將本應投射在該測試區110光線改集中在需要亮度的區域內。

將該第一、二、三、四較佳實施例的圖5、8、11、14作比較可知，隨著該外周面51不對稱的第一、二曲面部521、522的分區數目由兩個增加到四個，本發明的光線分佈在該測試區110的照度有效降低，因此，更可產生更佳的光塑形效果。

參閱圖15、16，為本發明的一第五較佳實施例，該第五較佳實施例是類似於該第一較佳實施例，該第五較佳實施例與該第一較佳實施例的主要差異在於：

該外周面52的第三曲面部523具有二第三分區5231、5232，該第四曲面部524具有二分別以該光軸Z為中心軸對應於該等第三分區5231、5232的第四分區5241、5242，且該等第三分區5231、5232與該等第四分區5241、5242也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(七)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為20.636 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為18.435 lx，在該第2測試點104的照度為20.583 lx，在該第3測試點105的照度為8.708 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為6.359 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為2.633 lx，在該測試區110的照度為0.868 lx。

如此，該第五較佳實施例亦可達到與上述第一較佳實施例相同的目的與功效。

參閱圖17、18，為本發明的一第六較佳實施例，該第六較佳實施例是類似於該第一較佳實施例，該第六較佳實施例與該第一較佳實施例的主要差異在於：

該曲面56只具有一第五曲面部561，及一沿該光軸Z相對於該第五曲面部561的第六曲面部562，以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部562、562呈非對稱，且該第五、六曲面部562、562也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(八)：

在本實施例中，該後端53的曲面56的第五、六曲面部561、562的各項參數值整理如下表(九)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為25.536 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為19.982 lx，在該第2測試點104的照度為26.293 lx，在該第3測試點105的照度為6.355 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為4.739 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為2.991 lx，在該測試區110的照度為1.072 lx。

如此，該第六較佳實施例亦可達到與上述第一較佳實施例相同的目的與功效。

參閱圖19、20、21，為本發明的一第七較佳實施例，該第七較佳實施例是類似於該第六較佳實施例，該第七較佳實施例與該第六較佳實施例的主要差異在於：

該外周面52的第二曲面部522沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端53的第二後區527，及一鄰近於該前出光面51的第二前區528，該第二後區527在該光軸Z上的一投影長度Z3等於該第二前區528在該光軸Z上的一投影長度Z4，且該第二後區527與該第二前區528也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(十)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為25.433 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為19.936 lx，在該第2測試點104的照度為26.080 lx，在該第3測試點105的照度為6.461 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為4.699 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為3.009 lx，在該測試區110的照度為1.046 lx。

如此，該第七較佳實施例亦可達到與上述第六較佳實施例相同的目的與功效。

參閱圖22、23，為本發明的一第八較佳實施例，該第八較佳實施例是類似於該第六較佳實施例，該第八較佳實施例與該第六較佳實施例的主要差異在於：

該外周面52的第三曲面部523具有二第三分區5231、5232，該第四曲面部524具有二分別以該光軸Z為中心軸對應於該等第三分區5231、5232的第四分區5241、5242，且該等第三分區5231、5232與該等第四分區5241、5242也是依上述(1)式的曲面公式設計及加工形成。

在本實施例中，該第一、二、三、四曲面部521、522、523、524的各項參數值整理如下表(十一)：

經由實際測試可知，本發明在該HV測試點101的照度為20.098 lx，在該L1、R1測試點102、103的照度為18.309 lx，在該第2測試點104的照度為21.210 lx，在該第3測試點105的照度為8.898 lx，在該L4、R4測試點106、107的照度為6.305 lx，在該L5、R5測試點108、109的照度為3.534 lx，在該測試區110的照度為0.912 lx。

如此，該第八較佳實施例亦可達到與上述第六較佳實施例相同的目的與功效。

綜上所述，本發明之導光透鏡及應用該透鏡的腳踏車前燈，不僅可投射出呈現非對稱於光軸Z的光線分佈，且出光效率佳，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1．．．測試板

101．．．HV測試點

102．．．L1測試點

103．．．R1測試點

104．．．第2測試點

105．．．第3測試點

106．．．L4測試點

107．．．R4測試點

108．．．L5測試點

109．．．R5測試點

110．．．測試區

10．．．殼體

20．．．電路板

30．．．光源

40．．．電源

41．．．導線

50．．．導光透鏡

51．．．前出光面

52．．．外周面

521．．．第一曲面部

522．．．第二曲面部

523．．．第三曲面部

5231．．．第三分區

5232．．．第三分區

524．．．第四曲面部

5241．．．第四分區

5242．．．第四分區

525．．．第一後區

526．．．第一前區

527．．．第二後區

528．．．第二前區

53．．．後端

54．．．環形凸緣

55．．．凹穴

56．．．曲面

561．．．第五曲面部

562．．．第六曲面部

563．．．第七曲面部

564．．．第八曲面部

57．．．內周面

58．．．環形平面

Zr．．．參考點

Z1．．．投影長度

Z2．．．投影長度

Z3．．．投影長度

Z4．．．投影長度

圖1是習知德國道路交通許可規範所採用的一用於測試出光分佈的測試板的平面示意圖；

圖2是本發明的導光透鏡一第一較佳實施例與一殼體、一電路板、一光源及一電源的組合剖視示意圖；

圖3是該第一較佳實施例的剖視示意圖；

圖4是該第一較佳實施例的後視平面示意圖；

圖5是該第一較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖6是本發明的導光透鏡一第二較佳實施例的剖視示意圖；

圖7是該第二較佳實施例的後視平面示意圖；

圖8是該第二較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖9是本發明的導光透鏡一第三較佳實施例的剖視示意圖；

圖10是該第三較佳實施例的後視平面示意圖；

圖11是該第三較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖12是本發明的導光透鏡一第四較佳實施例的剖視示意圖；

圖13是該第四較佳實施例的後視平面示意圖；

圖14是該第四較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖15是本發明的導光透鏡一第五較佳實施例的後視平面示意圖；

圖16是該第五較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖17是本發明的導光透鏡一第六較佳實施例的後視平面示意圖；

圖18是該第六較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖19是本發明的導光透鏡一第七較佳實施例的剖視示意圖；

圖20是該第七較佳實施例的後視平面示意圖；

圖21是該第七較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖；

圖22是本發明的導光透鏡一第八較佳實施例的後視平面示意圖；及

圖23是該第八較佳實施例在一測試板上的出光分佈等高線圖。

50．．．導光透鏡

51．．．前出光面

52．．．外周面

521．．．第一曲面部

522．．．第二曲面部

523．．．第三曲面部

524．．．第四曲面部

53．．．後端

54．．．環形凸緣

55．．．凹穴

56．．．曲面

561．．．第五曲面部

562．．．第六曲面部

563．．．第七曲面部

564．．．第八曲面部

57．．．內周面

58．．．環形平面

Claims (16)

1. 一種導光透鏡，包含：一前出光面，是位於一光軸Z的凸面；一外周面，沿該光軸Z朝該前出光面擴張，該外周面具有一第一曲面部、一沿該光軸Z相對於該第一曲面部的第二曲面部、一連接該第一、二曲面部的第三曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第三曲面部並連接該第一、二曲面部的第四曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部呈非對稱，該第三、四曲面部呈對稱；及一後端，沿該光軸Z相對於該前出光面，該外周面延伸於該前出光面與該後端之間，該後端形成一凹穴，該後端具有一界定出該凹穴底部且位於該光軸Z並呈凸面的曲面，及一由該曲面周緣朝後延伸出的內周面，該曲面具有一第五曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第五曲面部的第六曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部呈非對稱。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之導光透鏡，其中，該曲面更具有一連接該第五、六曲面部的第七曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第七曲面部並連接該第五、六曲面部的第八曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第七、八曲面部呈對稱。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之導光透鏡，其中，該五、六、七、八曲面部以該光軸Z為中心軸的位置分佈是分別對應於該第一、二、三、四曲面部。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之導光透鏡，其中，該第一、二、三、四曲面部繞該光軸Z等角度均分該外周面。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之導光透鏡，其中，該第五、六、七、八曲面部繞該光軸Z等角度均分該曲面。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之導光透鏡，其中，該第三曲面部具有數第三分區，該第四曲面部具有數分別以該光軸Z為中心軸對應於該等第三分區的第四分區。
7. 根據申請專利範圍第1項至第6項任一項所述之導光透鏡，其中，該第一曲面部沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端的第一後區，及一鄰近於該前出光面的第一前區，該第一後區在該光軸Z上的一投影長度等於該第一前區在該光軸Z上的一投影長度。
8. 根據申請專利範圍第7項所述之導光透鏡，其中，該第二曲面部沿該光軸Z方向區分為一鄰近於該後端的第二後區，及一鄰近於該前出光面的第二前區，該第二後區在該光軸Z上的一投影長度等於該第二前區在該光軸Z上的一投影長度。
9. 根據申請專利範圍第8項所述之導光透鏡，其中，該前出光面是非軸對稱。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之導光透鏡，其中，該內周面沿該光軸Z朝後擴張。
11. 根據申請專利範圍第10項所述之導光透鏡，更包含一環形凸緣，該環形凸緣設置於該前出光面與該外周面之間。
12. 根據申請專利範圍第1項至第6項任一項所述之導光透鏡，其中，經該內周面折射、該第一曲面部反射與該前出光面折射的光線，會與經該內周面折射、該第二曲面部反射與該前出光面折射的光線，呈現非對稱於該光軸Z的分佈，同時，經該第五曲面部與該前出光面折射的光線，會與經該第六曲面部反射與該前出光面折射的光線，呈現非對稱於該光軸Z的分佈。
13. 根據申請專利範圍第1項至第6項任一項所述之導光透鏡，其中，該外周面與該曲面依下列曲面公式形成： ，並滿足該第一、二曲面部的z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A _{2 n} 與B _{2 n} 的至少其中一者不相等，該第五、六曲面部的z ₀、r _x 、k _x 、r _y 、k _y 、A _{2 n} 與B _{2 n} 的至少其中一者不相等，其中，x代表在一與該光軸Z垂直的X軸上的座標，y代表在一與該光軸Z、該X軸垂直的Y軸上的座標，z代表在該光軸Z上的座標，z ₀代表該外周面或該曲面在該光軸Z上距一參考點的距離，r _x 代表該外周面或該曲面在該X軸上的曲率半徑，k _x 代表該外周面或該曲面在該X軸上的圓錐常數，r _y 代表該外周面或該曲面在該Y軸上的曲率半徑，k _y 代表該外周面或該曲面在該Y軸上的圓錐常數，A _{2 n} 代表該外周面或該曲面的對稱常數，B _{2 n} 代表該外周面或該曲面的非對稱常數。
14. 一種應用導光透鏡的腳踏車前燈，包含：一殼體；一導光透鏡，安裝於該殼體內，該導光透鏡具有一前出光面、一沿該光軸Z朝該前出光面擴張的外周面，及一沿該光軸Z相對於該前出光面的後端，該前出光面是位於一光軸Z的凸面，該外周面延伸於該前出光面與該後端之間，該外周面具有一第一曲面部、一沿該光軸Z相對於該第一曲面部的第二曲面部、一連接該第一、二曲面部的第三曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第三曲面部並連接該第一、二曲面部的第四曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第一、二曲面部呈非對稱，該第三、四曲面部呈對稱，該後端形成一凹穴，該後端具有一界定出該凹穴底部且位於該光軸Z並呈凸面的曲面，及一由該曲面周緣朝後延伸出的內周面，該曲面具有一第五曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第五曲面部的第六曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第五、六曲面部呈非對稱；及一光源，安裝於該殼體內，並對應於該導光透鏡的後端的凹穴，該光源朝該導光透鏡發射出光線。
15. 根據申請專利範圍第14項所述之應用導光透鏡的腳踏車前燈，其中，該曲面更具有一連接該第五、六曲面部的第七曲面部，及一沿該光軸Z相對於該第七曲面部並連接該第五、六曲面部的第八曲面部，以該光軸Z為中心軸，該第七、八曲面部呈對稱。
16. 根據申請專利範圍第14項至第15項任一項所述之應用導光透鏡的腳踏車前燈，更包含一安裝於該殼體內的電路板，該光源是一種與該電路板電連接的LED燈。