技术领域
[0001] 本
发明是有关于一种
发光二极管车头灯。
背景技术
[0002] 通常
汽车在市区行驶时，都采用近灯模式作为照明用，以避免车灯照射到路人的眼睛。当汽车驶进照明设备较缺乏或者是较空旷的地段时，可采用远灯模式作为照明用，以加强驾驶对汽车外部环境的掌握。
[0003] 目前为了使汽车车灯可在近灯以及远灯之间切换，可在汽车的车头灯内加装一个遮光板。当驾驶采用近灯模式时，遮光板可升起而遮挡住部分的光线，使得车头灯投射出去的光线具有截止线，以避免近灯模式下的车灯光线照射到用路人的眼睛。当驾驶采用远灯模式时，遮光板可放下让所有的光线都投射出去，以加强汽车外部环境的照明效果。然而，利用机械式的遮光板进行近灯以及远灯的切换，较容易因为机械故障，而减少车头灯的使用寿命。
发明内容
[0004] 本发明的一方面就是提供一种发光二极管车头灯。
[0005] 根据本发明的一或多个实施方式，发光二极管车头灯包含透镜、集光器、第一
光源、第二光源以及第二光源。透镜具有焦平面。集光器位于透镜的一侧，且集光器具有第一焦点以及第二焦点，其中第二焦点实质上与焦平面重合。第一光源的发光面面向透镜。第二光源的发光面面向集光器。第二光源的发光面实质上与第一焦点重合，且第二光源的发光面发出的光线透过集光器聚焦于第二焦点。
[0006] 根据本发明的一或多个实施方式，上述发光二极管车头灯还包含
散热器。
散热器与上述集光器皆位于透镜的一侧且位于焦平面外。散热器包含第一光源设置面以及第二光源设置面。第一光源设置面面向透镜，第二光源设置面面向集光器。第一光源设置于第一光源设置面，第二光源设置于第二光源设置面。
[0007] 根据本发明的一或多个实施方式，上述透镜具有光轴以及第三焦点。光轴垂直于焦平面且与焦平面相交于第三焦点。第一光源的发光面与第三焦点的距离小于或等于约0.5倍透镜的焦距。集光器的第二焦点实质上与第三焦点重合。
[0008] 根据本发明的一或多个实施方式，上述光轴介于第一光源与第二光源之间。
[0009] 根据本发明的一或多个实施方式，上述第一光源的发光面位于光轴的一侧，第一光源的发光面所发出的光线朝向光轴的另一侧聚集。
[0010] 根据本发明的一或多个实施方式，上述第二光源设置面与焦平面之间的距离大于第一光源设置面与焦平面之间的距离。
[0011] 根据本发明的一或多个实施方式，上述发光二极管车头灯还包含
控制器。当发光二极管车头灯处于远灯投射模式时，控制器可控制第一光源及第二光源开启。当发光二极管车头灯处于近灯投射模式时，控制器控制第一光源开启，第二光源关闭。
[0012] 根据本发明的一或多个实施方式，上述发光二极管车头灯还包含壳体。壳体具有容置槽与开口。第一光源、第二光源以及集光器设置于容置槽内，透镜固定于开口处。
[0013] 根据本发明的一或多个实施方式，上述集光器为凹面的反射杯。
[0014] 根据本发明的一或多个实施方式，上述第一光源与第二光源为发光二极管光源。
[0015] 综上所述，在本发明的一或多个
实施例中，集光器具有第一焦点以及第二焦点，且第二焦点与透镜的焦平面重合。并且，面向集光器的发光源位于第一焦点上，使得面向集光器的发光源发出的光线经过集光器的反射后可重新聚集在透镜的焦平面上，再通过透镜将光线折射至远方，以作为
远光灯用。另一方面，直接面向透镜的发光源位于透镜的焦平面外，使得面向透镜的发光源发出的光线可通过透镜的折射而较为聚集，以作为
近光灯用。因此，本发明的一或多个实施例中的发光二极管车头灯可单纯通过结构上的配置，并分别点亮两个不同的光源而达到远光以及近光之间切换的需求，而不需要另外设置机械式的遮光板，借以延长发光二极管车头灯的使用寿命。
附图说明
[0016] 图1为本发明一实施方式的发光二极管车头灯的爆炸图；
[0017] 图2为图1的部分组合图；
[0018] 图3为图1的散热器由下方观看的立体图；
[0019] 图4为本发明一实施方式的发光二极管车头灯在近灯投射模式下的光路示意图；
[0020] 图5为本发明一实施方式的发光二极管车头灯在远灯投射模式下的光路示意图。
具体实施方式
[0021] 以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
[0022] 图1为本发明一实施方式的发光二极管车头灯的爆炸图，图2为图1的部分组合图，图3为图1的散热器由下方观看的立体图。如图所示，发光二极管车头灯10包含透镜100与102、集光器110、散热器120、第一光源130、第二光源140以及壳体150与152。在一实施方式中，集光器110可为具有凹面的反射杯，如椭圆凹面的反射杯等。第一光源130以及第二光源140可为一或多个发光二极管光源。应了解的是，上述实施方式只是举例说明集光器110以及第一、第二光源130、140的可能态样，本发明并不以此为限。
[0023] 在本实施方式中，壳体152以及壳体150可相互组合。如图所示，壳体152面向壳体150的边缘具有多个连接孔154。壳体150与壳体152可透过连接孔154相互连接，例如可利用
锁附件将两壳体150、152连接在一起。应了解的是，上述壳体150、152的连接方式只是举例，本发明并不限于上述的连接方式。此外，上述实施方式虽具有两个壳体150、152。但本发明并不限定壳体150、152的数目或形状。在其他实施方式中，也有可能只具有一个一体成形的壳体。
[0024] 请一并参考图1与图2，如图所示，壳体152具有容置槽151，且壳体152远离壳体150的一侧具有散热器容置口155，散热器120可由散热器容置口155装设入壳体152中。
更进一步而言，在本实施方式中，壳体152的容置槽151内侧具有滑槽156，散热器120上则具有对应的横向突
块123。当散热器120由散热器容置口155装设入壳体152中时，突块
123可卡设入滑槽156中。应了解的是，上述散热器120装设入壳体152的方式只是举例，在其他实施方式中，散热器120可由任何方向或任何方式装设入壳体152中。
[0025] 请一并参考图1与图2，在本实施方式中，集光器110可由容置槽151的
正面(也就是容置槽151面向壳体150的一面)装设入容置槽151中。接着，请参考图3，第一光源130以及第二光源140可设置在散热器120上。如此一来，当散热器120与集光器110皆设置入容置槽151后，第一光源130以及第二光源140也相应地设置于容置槽151中。此外，壳体150具有开口153，透镜100与102固定于开口153处。当壳体150与152相互连接时，即可完成本发明的发光二极管车头灯10的组装。应了解的是，上述元件的装设方式只是举例，在其他实施方式中，散热器120、集光器110、第一光源130以及第二光源140也可通过其他方式设置于壳体150与152内，而透镜100与102也可通过其他方式组合至壳体150的开口153。此外，上述实施方式是通过两个透镜100与102组成发光二极管车头灯
10的透镜系统，在其他实施方式中，发光二极管车头灯10的透镜系统可以只具有一个透镜或三个以上的透镜。
[0026] 请继续参考图1至图3，在本实施方式中，集光器110以及散热器120位于透镜100、102的一侧103。第一光源130以及第二光源140设置于散热器120上，且第一光源130的发光面面向透镜100、102，第二光源140的发光面面向集光器110。更详细而言，请参考图3，散热器120包含第一光源设置面121以及第二光源设置面122，第一光源130设置于第一光源设置面121，第二光源140设置于第二光源设置面122。在本实施方式中，第一光源设置面121以及第二光源设置面122相邻连接，但本发明不以此为限。接着，如图1与图
2所示，当散热器120装设入壳体152后，第一光源设置面121面向透镜100、102，第二光源设置面122面向集光器110。并且，第一光源130可位于透镜100、102所构成的透镜系统的焦点外，使得第一光源130透过透镜100、102发射出去的光线有聚集的效果。此外，第二光源140发射出去的光线可通过集光器110聚焦于透镜100、102的焦点上，使得第二光源
140发射出去的光线可从透镜100、102的焦点以近似平行光的方式从透镜100、102投射出去。
[0027] 如此一来，在本实施方式的发光二极管车头灯10中，第一光源130可作为近光灯的光源，第二光源140可作为远光灯的光源。因此，本实施方式的发光二极管车头灯10不需要遮光板的类的机械元件即可达到远光以及近光的切换需求，借以避免机械故障等因素影响发光二极管车头灯10的寿命。
[0028] 接着，请参考图4以及图5，其中图4为本发明一实施方式的发光二极管车头灯10在近灯投射模式下的光路示意图，图5为本发明一实施方式的发光二极管车头灯10在远灯投射模式下的光路示意图。在图4以及图5中，为简单呈现光路图以及元件之间的
位置关系，图4以及图5仅绘示一个透镜200表示发光二极管车头灯10的透镜系统。并且，本实施方式中也只简单绘示一个壳体250来代表发光二极管车头灯10的
外壳。
[0029] 如图所示，透镜200(在其他实施方式中，可代表整个透镜系统)可具有焦平面P。散热器120位于焦平面P外。亦即，散热器120与透镜200之间的距离大于透镜的焦距。更进一步而言，散热器120的第二光源设置面122与焦平面P之间的距离大于第一光源设置面121与焦平面P之间的距离。在本实施方式中，第一光源130设置于散热器120的第一光源设置面121上，且第一光源130亦位于焦平面P外。如此一来，第一光源130发射出去的光线S1经透镜200折射后，具有聚集的效果，可作为发光二极管车头灯10的近光灯的光源。
[0030] 在本实施方式中，集光器110可为椭圆凹面的反射杯，且可具有第一焦点f1以及第二焦点f2，其中第二焦点f2实质上与焦平面P重合。亦即，第二焦点f2位于焦平面P上。第二光源140设置于散热器120的第二光源设置面122上，且第二光源140的发光面实质上与第一焦点f1重合。如此一来，第二光源140的发光面发出的光线S2可透过集光器110的反射而重新聚焦于第二焦点f2上。
[0031] 此外，透镜200具有光轴A以及第三焦点f3，其中光轴A垂直于焦平面P且相交于第三焦点f3，且光轴A介于第一光源130与第二光源140之间。在本实施方式中，透镜200的第三焦点f3与集光器110的第二焦点f2实质上重合。亦即，透镜200的第三焦点f3以及集光器110的第二焦点f2实质上皆位于透镜200的焦平面P上。并且，因为集光器110的第二焦点f2与透镜200的第三焦点f3重合，所以聚集在第二焦点f2的光线S2可自透镜200的第三焦点f3被近乎平行地投射出去。因此，在本实施方式中，第二光源140发射出去的光线S2经过集光器110的反射以及透镜200的折射后，可成为平行光，可作为发光二极管车头灯10的远光灯的光源。
[0032] 请继续参考图4以及图5。在本实施方式中，第一光源130的位置并没有位于光轴A上，而是位于光轴A的一侧。如此一来，第一光源130发射出去的光线S1具有朝向光轴A的另一侧聚集的趋势。如图4所示，第一光源130位于光轴A的方向D1上。因此，第一光源130的发光面发射出去的光线S1可朝向光轴A的方向D2聚集。如此一来，在产品实际应用时，第一光源130发射出去的光线S1可更容易投射到地面，以避免第一光源130发射出去的光线S1直射路人的眼睛。
[0033] 在一实施方式中，第一光源130的发光面位于透镜200的焦平面P外，且位于光轴A的一侧，其中第一光源130的发光面与透镜200的第三焦点f3的距离小于或等于约0.5倍的透镜200的焦距。若第一光源130的发光面与透镜200的第三焦点f3的距离比0.5倍的透镜200的焦距大，可能会导致第一光源130的发光面发射出去的光线S1过度往光轴A的方向D2集中，进而减少发光二极管车头灯10中的第一光源130的光线S1的投射距离。
[0034] 请继续参考图4与图5，在本实施方式中，第一光源130以及第二光源140可选择性的开启。更进一步而言，发光二极管车头灯10可还包含控制器160。当发光二极管车头灯10处于远灯投射模式时，控制器160可控制第一光源130及第二光源140开启；而当发光二极管车头灯10处于近灯投射模式时，控制器160可控制第一光源130开启，将第二光源140关闭。如此一来，本实施方式不需要在发光二极管车头灯10内加装遮光板的类的机械元件，即可达到远光以及近光的切换需求。因此，本实施方式可避免机械故障等因素影响发光二极管车头灯10的寿命。
[0035] 虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的
权利要求书所界定的范围为准。
