CN100366976C - 车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用前照灯，其包括可形成近光用配光图案的基本灯具单元和在该基本灯具单元点灯中可临时点灯的附加灯具单元，其提高了附加灯具单元的配置自由性，同时，充分确保了其光源的寿命，可进行适应车辆行驶状况的光照射。需要大量照射光的基本灯具单元(20)的光源使用光源灯泡(22)，而对应车辆行驶状况反复点灯关灯的附加灯具单元(60)其光源使用点灯关灯时反映速度快且针对反复点灯关灯的耐用性优良的半导体发光元件(64)。由此，可进行适应车辆行驶状况的光照射，同时充分确保光源的寿命。另外，可使附加灯具单元(60)形成小型化，提高其配置自由性。

Description

车辆用前照灯
技术领域
本发明涉及一种包括可形成近光用配光图案的基本灯具单元和在该基本灯具单元点灯中可临时点灯的附加灯具单元的车辆用前照灯。
背景技术
一般，车辆用前照灯具有可形成在上端缘具有明暗截止线的近光用配光图案，由此，前照灯反射光不会射向对面车辆的驾驶员等，同时，具有尽量确保自方驾驶员的前方可视性的结构。
这时，例如专利文献1和专利文献2所述车辆用前照灯除包括具有可进行用于形成近光用配光图案的光照射的结构的基本灯具单元，还包括在该基本灯具单元点灯中临时点灯并具有可进行用于形成规定的附加配光图案的光照射的结构的附加灯具单元。
专利文献1：特开2000-238576号公报
专利文献2：特开2001-213227号公报
通过形成像这样除具有基本灯具单元外还具有附加灯具单元的结构，在通常的近光用配光图案难以得到充分的前方可视性的行驶状况下，也可确保充分的前方可视性。例如，事先设置附加灯具单元，在近光用配光图案的侧方形成附加配光图案，在车辆转弯时，只要在点亮该附加灯具单元，就可充分照射转弯方向前方路面。
但是，在如上述专利文献1和专利文献2所述的车辆用前照灯中，不仅基本灯具单元，包括附加灯具单元，因为其光源使用放电灯泡或卤素灯泡等光源灯泡，故存在以下问题。
即，对应车辆行驶状况附加灯具单元反复点灯关灯，但光源灯泡点灯关灯时的反映速度不够快，适应车辆行驶状况的光照射进行得不充分。
另外，由于像这样频繁反复点灯关灯，缩短光源灯泡的寿命。
还有，在使用光源灯泡时，因为附加灯具单元的尺寸一定程度增大，不容易将附加灯具单元配置得可得到所望的附加配光图案。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种车辆用前照灯，其包括可形成近光用配光图案的基本灯具单元和在该基本灯具单元点灯中可临时点灯的附加灯具单元，其提高了附加灯具单元的配置自由性，同时，充分确保了其光源的寿命，可进行适应车辆行驶状况的光照射。
本发明通过改进附加灯具单元的光源结构实现上述目的。
即，本发明的车辆用前照灯，包括：
可进行用于形成近光用配光图案的光照射的基本灯具单元；在该基本灯具单元点灯中临时点灯，可进行用于形成规定的附加配光图案的光照射的附加灯具单元，其特征在于，上述基本灯具单元的光源使用光源灯泡，所述光源灯泡使用放电灯泡，同时，上述附加灯具单元的光源使用半导体发光元件。
上述“基本灯具单元”只要光源使用光源放电灯泡即可，其具体结构不作特别限定。另外，该“基本灯具单元”可具有仅进行用于形成近光用配光图案的光照射的结构，也可具有可选择进行用于形成近光用配光图案的光照射或用于形成远光用配光图案的光照射的结构。
上述“附加灯具单元”只要光源使用半导体发光元件即可，其具体结构不作特别限定。另外，该“附加灯具单元”在什么时刻临时点亮也不作特别限定。另外，由该“附加灯具单元”形成的“附加配光图案”的形状、尺寸、光度分布、形成位置等不作特别限定。
上述“半导体发光元件”的种类不作特别限定，可采用例如发光二极管或激光二极管等。
发明效果
如上述结构，本发明的车辆用前照灯包括：具有可进行用于形成近光用配光图案的光照射的结构的基本灯具单元；在该基本灯具单元点灯中临时点灯，具有可进行用于形成规定的附加配光图案的光照射的结构的附加灯具单元，该车辆用前照灯特征在于，上述基本灯具单元的光源使用光源灯泡，同时，上述附加灯具单元的光源使用半导体发光元件，因此，可得到如下作用效果。
即，需要大量照射光的基本灯具单元通过其光源使用光源灯泡，可将灯具单元的必要个数限制在最小限度。而对应车辆行驶状况反复点灯关灯的附加灯具单元通过其光源使用点灯关灯时反映速度快且针对反复点灯关灯的耐用性优良的半导体发光元件，可进行适应车辆行驶状况的光照射，同时，可充分确保光源的寿命。另外，因为通过使用半导体发光元件，可使附加灯具单元形成小型化，因此可容易地将附加灯具单元配置得可形成所望的附加配光图案。
这样，根据本发明，在包括可形成近光用配光图案的基本灯具单元和在该基本灯具单元点灯中可临时点灯的附加灯具单元的车辆用前照灯中，提高了附加灯具单元的配置自由性，同时，充分确保了其光源的寿命，可进行适应车辆行驶状况的光照射。
在上述结构中，基本灯具单元的光源灯泡使用放电灯泡可得到如下作用效果。
即，放电灯泡的发光色温与卤素灯泡等相比相当高，接近半导体发光元件的发光色温。由此，通过基本灯具单元的光源灯泡使用放电灯泡，可在基本灯具单元的兰白色照射光中加入来自附加灯具单元的兰白色照射光，由此，附加灯具单元点灯关灯时不会给驾驶者带来不适感。另外，因为基本灯具单元和附加灯具单元同时点灯时，在两灯具单元之间具有光色的同一感，不会有损灯具的美观。
另外，在上述结构中，因为所述附加灯具单元相对车辆前后方向成规定角度朝向车宽方向外侧配置，在近光用配光图案的侧方容易形成附加配光图案，所以在车辆转弯时若追加点亮将该附加灯具单元，则可充分照射转弯方向前方路面，提高其可视性。这时，上述“规定角度”的具体值不作特别限定，但从为实现附加配光图案与近光用配光图案连续地形成的观点考虑，最好设定为15～60°程度的值。
另外，因为一般车辆用前照灯在车辆前端部的左右两侧设置一对，所以事先将两灯具分别形成这样的结构，若车辆右转时追加点亮右侧的附加灯具单元，而车辆左转时追加点亮左侧的附加灯具单元，无论向任何方向转弯时都能充分照射转弯方向前方路面，提高其可视性。
另外，在上述结构中，若形成设置对应车辆行驶状况增减附加灯具单元的照射光量的调光机构的结构，则可使适应车辆行驶状况的光照射进一步光纹细腻地进行。
另外，在上述结构中，若形成设置有对应车辆行驶状况将所述附加灯具单元左右倾斜移动的旋转机构的结构，则在车辆转弯时能可靠地照射转弯方向前方路面。这时，因为如上所述附加灯具单元可形成小型化，故可简化旋转机构的结构。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的车辆用前照灯的正面图；
图2是图1的II-II线剖面图；
图3是图1的III-III线剖面图；
图4是单个表示上述车辆用前照灯的基本灯具单元的侧剖面图；
图5是表示由从上述基本灯具单元向前方照射的光形成在配置于灯具前方25m的位置的假想铅直屏幕上的配光图案的透视图，该图(a)是表示近光用配光图案的图，该图(b)是表示远光用配光图案的图；
图6是单个表示上述车辆用前照灯的附加灯具单元的侧剖面图；
图7是单个表示上述附加灯具单元的平剖面图；
图8是与近光用配光图案一起表示由来自上述附加灯具单元的光照射形成在上述假想铅直屏幕上的附加配光图案的透视图；
图9是表示上述实施方式的变形例的作用的与图8相同的图；
图10是表示上述实施方式的其他变形例的与图2相同的图；
图11是表示上述其他变形例的作用的与图8相同的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明一实施方式的车辆用前照灯的正面图；图2是图1的II-II线剖面图；图3是图1的III-III线剖面图。
如上述附图所述，本实施方式的车辆用前照灯10是配置在车辆前端部右侧的灯具，形成在由灯体12和安装在其前端开口部的透明状透光罩14形成的灯室内以左右邻接配置的状态收容基本灯具单元20和附加灯具单元60的结构。并且，在上述灯室内沿透光罩14设置内板16，在该内板16的对应基本灯具单元20以及附加灯具单元60的位置上分别形成包围它们的筒状开口部16a、16b。
基本灯具单元20具有可进行近光和远光的光线切换的结构，近光模式下进行用于形成近光用配光图案的光照射，而远光模式下进行用于形成远光用配光图案的光照射。另一方面，附加灯具单元60在基本灯具单元20的点灯中进行用于形成规定的附加配光图案的光照射。
以下说明基本灯具单元20和附加灯具单元60的详细结构。
首先，说明基本灯具单元20的结构。
该基本灯具单元20具有沿车辆前后方向延伸的光轴Ax，介由对光机构50支承在灯体12上可在上下和左右方向倾斜移动。并且，该基本灯具单元20在对光机构50调试完成后形成其光轴Ax相对车辆前后方向0.5～0.6°程度向下的方向延伸的结构。
图4是单个表示基本灯具单元20的侧剖面图。
亦如该图所示，基本灯具单元20是投影型灯具单元，包括光源灯泡22、反射镜24、支架26、投影透镜28、扣环30、可动遮件32、遮件驱动用驱动器36。
投影透镜28由前方侧表面为凸面且后方侧表面为平面的平凸透镜构成，配置在光轴Ax上，以包含其后方侧焦点F的焦点面上的像为倒像而向前投影。
光源灯泡22是具有放电发光部22a的金属卤化物灯泡等的放电灯泡，其放电发光部22a在投影透镜28的后方侧焦点F的后方侧与光轴Ax同轴配置，安装在反射镜24上。
反射镜24将来自放电发光部22a的光向前方并偏向光轴Ax反射。该反射镜24的反射面24a的包含光轴Ax的剖面形状设定为大致椭圆形状，同时，其离心率从铅直剖面向水平剖面逐渐变大。并由此，由该反射面24a反射的来自放电发光部22a的光在铅直剖面内会聚在后方侧焦点F的稍前方位置，同时，在水平剖面内其会聚位置向前移动相当大程度。
支架26从反射镜24的前端开口部向前延伸成大致筒状，在其后端部上固定支承反射镜24，同时，在其前端部上介由扣部30固定支承投影透镜28。
可动遮件32设置得位于支架26的内部空间的大致下半部，介由在左右方向延伸的转动销38可转动地支承在支架26上。并且，该可动遮件32取图3和图4实线所示遮光位置和从该遮光位置向后方侧转动规定角度的该图中双点划线所示的遮光解除位置。
在该可动遮件32的前方与支架26一体地形成用于防止由反射镜24反射的杂光(迷光)入射到投影透镜28的固定遮件40。在该固定遮件40上形成当可动遮件32向遮光位置移动时与该可动遮件32接触并将此固定在该遮光位置的定位用接触部40a，和当可动遮件32向遮光解除位置移动时与该可动遮件32接触并将其固定在遮光解除位置的定位用接触部40b。
如图4实线所示，可动遮件32位于遮光位置时其上端缘32a配置得通过投影透镜28的后方侧焦点F，由此遮蔽来自反射镜24的反射光的一部分除去从投影透镜28向前出射的向上的光的大半部分。另一方面，如该图双点划线所示，若可动遮件32从遮光位置向遮光解除位置移动，其上端缘32a向斜下方位移，解除对来自反射镜24的反射光的遮蔽。
遮蔽驱动用驱动器36由具有沿前后方向延伸的输出轴36a的螺线管等构成，固定在形成于反射镜24的底面壁24c的下面的安装部24d上。该遮蔽驱动用驱动器36的输出轴36a在其前端部与在从可动遮件32向下突出而形成的牵拉杆32b卡合，由此，将输出轴36a的前后方向的往复运动传递成可动遮件32的旋转运动。并且，该遮件驱动用驱动器36在操作图未示的光线切换开关时驱动，将其输出轴36a在前后方向移动，由此将可动遮件32在遮光位置和遮光解除位置之间移动。
图5是表示由从上述基本灯具单元20向前照射的光形成在配置于灯具前方25m的位置的假想铅直屏幕上的配光图案的透视图，该图(a)是表示近光用配光图案的图，该图(b)是表示远光用配光图案的图；
如该图(a)所示的近光用配光图案PL是左配光的近光用配光图案，其上端缘具有水平明暗截止线CL1和从该水平明暗截止线CL1立起规定角度(例如15°左右)的斜明暗截止线CL2，作为两明暗截止线CL1、CL2的交点的弯头点E的位置设定在作为灯具正面方向的无影点(消点)H-V的0.5～0.6°程度下方的位置。并且，在该近光用配光图案PL中形成包围弯头点E的高光度区域的热区HZL。该近光用配光图案PL当可动遮件32位于遮光位置时形成，其水平和斜明暗截止线CL1、CL2作为可动遮件32的上端缘32a的投影倒像形成。
另一方面，如该图(b)所示的远光用配光图案PH是近光用配光图案PL和从其水平及斜明暗截止线CL1、CL2向上方扩展的远光专用配光图案PA的合成配光图案，在H-V附近具有热区HZH。该远光用配光图案PH当可动遮件32位于遮光解除位置时形成，远光专用配光图案PA由来自反射镜24的反射光中通过可动遮件32从遮光位置向遮光解除位置移动而增大的反射光形成。
接着，说明附加灯具单元60的结构。
如图1和图2所示，该附加灯具单元60具有相对车辆前后方向成规定角度(例如30°左右)朝向车宽方向外侧并稍向下(例如0.6°左右向下)延伸的光轴Axa，介由旋转机构52支承在灯体12上可左右倾斜移动。
该旋转机构52具有：支承附加灯具单元60的单元支承部件54、将该单元支承部件54在水平面内可转动地固定支承在灯体12上的支承座56、使单元支承部件54与附加灯具单元60一同绕铅直轴线旋转的单元驱动用驱动器58。单元驱动用驱动器58由步进电机等构成。并且，在该旋转机构52中，通过由控制单元70驱动单元驱动用驱动器58，使附加灯具单元60在规定角度范围内(例如±10°的角度范围内)左右倾斜移动。
单元支承部件54是压铸制造的，形成多个向支承座56的后方侧空间突出的冷却散热片54a，由此实现作为散热器的功能。
图6和图7是单个表示附加灯具单元60的侧剖面图和平剖面图。
如这些图所示，附加灯具单元60具有：配置在光轴Axa上的投影透镜62、在该投影透镜62的后方朝前配置的半导体发光元件64。
半导体发光元件64是在与光轴Axa垂直配置的基板64b的前面安装发光芯片64a的白色发光二极管。其发光芯片64a的下端缘64a1的左右方向中心位置位于光轴Axa上。
投影透镜62由前方侧表面62a形成大致椭圆球面状且后方侧表面形成大致椭圆锥面状的透明树脂制成的成形品构成，其后端部固定在半导体发光元件64的衬底64b上。这时，该投影透镜62也具有作为密封半导体发光元件64的发光芯片64a的密封树脂的功能。
该投影透镜62的前方侧表面62a，其包含光轴Axa的铅直剖面形状由在半导体发光元件64的发光芯片64a的下端缘64a1的左右方向中心位置具有焦点Fa的大致椭圆弧状的曲线构成。而该投影透镜62的包含前方侧表面62a的光轴Axa的水平剖面形状由曲率比铅直剖面形状小的大致椭圆弧状的曲线构成。并由此，在投影透镜62中，在与发光芯片64a的下端缘64a1垂直的剖面内来自该发光芯片64a的下端缘64a1的光轴Axa上的点的光作为平行光射出，而在与发光芯片64a的下端缘64a1平行的剖面内来自该发光芯片64a的下端缘64a1的光轴Axa上的点的光作为扩散光射出。
该附加灯具单元60在车辆右转弯时点灯。该右转行驶状态根据转向操作和导向信息等检测出，根据该检测数据由控制单元70控制附加灯具单元60的点灯、关灯。
图8是与近光用配光图案PL一起表示由来自附加灯具单元60的光照射形成在上述假想铅直屏幕上的附加配光图案Pa的透视图；
如该图所示，附加配光图案Pa作为附加灯具单元60的半导体发光元件64的发光芯片64a的投影倒像而形成。这时，该附加配光图案Pa形成为通过投影透镜62的作用仅在水平方向扩散的横向(横長)配光图案，作为在其上端部通过光轴Axa而配置的发光芯片64a的下端缘64a1的投影倒像形成沿水平方向延伸的明暗截止线CLa。
该附加配光图案Pa，因为附加灯具单元60的光轴Axa相对车辆前后方向成规定角度朝向车宽方向外侧并稍向下延伸，故形成为从近光用配光图案PL的右侧端部向右侧扩展的配光图案，其明暗截止线CLa位于近光用配光图案PL的水平明暗截止线CL1高度大致相同的位置。
并且，该附加配光图案Pa通过由旋转机构52将附加灯具单元60左右倾斜移动，可对应车辆掌舵角在图8中双点划线到虚线所示位置的角度范围内移动。
如以上详述，本实施方式的车辆用前照灯10具有：可选择进行用于形成近光用配光图案PL的光照射和用于形成远光用配光图案PH的光照射的基本灯具单元20，和在该基本灯具单元20点灯时临时点灯并形成用于形成附加配光图案Pa的光照射的附加灯具单元60，基本灯具单元20的光源使用光源灯泡22，同时，附加灯具单元60的光源使用半导体发光元件64，因此，可得到以下作用效果。
即，需要大量照射光的基本灯具单元20通过其光源使用光源灯泡22，可将灯具单元的必要个数限制在最小限度。而对应车辆行驶状况反复点灯关灯的附加灯具单元60通过其光源使用点灯关灯时反映速度快且针对反复点灯关灯的耐用性优良的半导体发光元件64，可进行适应车辆行驶状况的光照射，同时，可充分确保光源的寿命。另外，因为通过使用半导体发光元件64，可使附加灯具单元60形成小型化，因此可容易地将附加灯具单元60配置得可形成所望的附加配光图案Pa。
这样，根据本实施方式，提高了附加灯具单元60的配置自由性，同时，充分确保了其光源的寿命，可进行适应车辆行驶状况的光照射。
特别是在本实施方式中，由于基本灯具单元20的光源灯泡22使用发光色温与半导体发光元件64的发光色温接近的放电灯泡，故可在基本灯具单元20的兰白色照射光中加入来自附加灯具单元60的兰白色照射光。并由此，附加灯具单元60点灯关灯时不会给驾驶者带来不适感。另外，因为基本灯具单元20和附加灯具单元60同时点灯时，在两灯具单元20、60之间具有光色的同一感，不会有损灯具的美观。
另外，在本实施方式中，因为所述附加灯具单元60相对车辆前后方向成规定角度朝向车宽方向外侧配置，所以在近光用配光图案PL的侧方容易形成附加配光图案Pa。并且，因为，在车辆右转弯时追加点亮该附加灯具单元60，所以可充分照射转弯方向前方路面，提高其可视性。
特别是在本实施方式中，附加配光图案Pa其上端缘具有明暗截止线CLa，因为该明暗截止线CLa位于与近光用配光图案PL的水平明暗截止线CL1大致相同的高度，所以眩目光不会射向对面车辆驾驶员，可在转弯方向前方照射至远方，进一步提高其可视性。
另外，在本实施方式中，因为设置有对应车辆行驶状况将所述附加灯具单元60左右倾斜移动的旋转机构52的结构，所以在车辆转弯时能可靠地照射转弯方向前方路面。这时，该旋转机构52因为附加灯具单元60可形成小型化，故形成由单元支承部件54、支承座56和单元驱动用驱动器58构成的简单结构。
在上述实施方式的车辆用前照灯10中，控制附加灯具单元60的控制单元70具有作为对应车辆行驶状况增减附加灯具单元60的照射光量的调光机构的功能，由此如图9所示，可改变附加配光图案Pa的亮度。该图中由实线、双点划线和虚线表示通过调光控制而使附加配光图案Pa的大小逐渐变化的状态。由此，适应车辆行驶状况的光照射可更加光纹细腻地进行。这时，也可同时把调光功能与旋转功能共有。
另外，在上述实施方式中，说明了配置在车辆前端部右侧的车辆用前照灯10，如图10所示，配置在车辆前端部左侧的车辆用前照灯110若也具有包括与车辆用前照灯10的基本灯具单元20和附加灯具单元60同样的基本灯具单元120和附加灯具单元160的结构，则可得到与上述实施方式同样的作用效果。
即，以将基本灯具单元20平行移动的位置关系配置基本灯具单元120，同时，以左右翻转附加灯具单元60的位置关系配置附加灯具单元160，如图11所示，可形成近光用配光图案PL和从该近光用配光图案PL的左侧端部向左扩展的附加配光图案Pa。并由此，车辆左转时可充分照射转弯方向前方路面，提高其可视性。
这时，通过具有包括与车辆用前照灯10的旋转机构52同样的旋转机构152的结构，可将附加配光图案Pa在图11中从双点划线到虚线所示位置的角度范围内移动。并由此，在车辆左转时，可更加充分地照射转弯方向前方路面。
并且，作为车辆整体若具有在其前端部左右两侧配置车辆用前照灯10、110的结构，无论向左右任何方向转弯，都能充分照射转弯方向前方路面，提高其可视性。
另外，在上述实施方式中说明了在近光模式下基本灯具单元20点灯时附加灯具单元60临时点灯的情况，但显而易见，在远光模式下点灯时也可形成附加灯具单元60临时点灯的结构。这时，因为在远光用配光图案PH的侧方形成附加配光图案Pa，可大大提高在山间弯路行驶时前方的可视性。
另外，在上述实施方式中，说明了附加灯具单元60在车辆转弯时点灯的情况，但也可形成在此外的车辆行驶状况下附加灯具单元60临时点灯的结构。例如，若形成当降雨传感器检测出降雨时附加灯具单元60点灯的结构，虽然车辆前方路面被淋湿非常难以辨认，但也可通过照射沿行驶路线的路标和路肩，提高雨天行驶时的可视性。
在上述实施方式中，说明了附加灯具单元60设置单一灯具单元的情况，但附加灯具单元60也可设置多个灯具单元。
另外，在上述实施方式中，附加灯具单元60形成由投影透镜62将半导体发光元件64的像向正前方投影的直射型灯具，也可形成将来自半导体发光元件的光由反射镜暂时聚光反射后由投影透镜向前方投影的投影型灯具单元，或将来自半导体发光元件的光由反射镜向前方反射的抛物型灯具单元。
另外，在上述实施方式中，说明了由来自基本灯具单元20的照射光形成的近光用配光图案PL在上端缘具有水平以及斜明暗截止线CL1、CL2的情况，但显而易见，也可具有此外的明暗截止线(例如左右一对的水平明暗截止线形成阶梯状)。
另外，在上述实施方式中，基本灯具单元20具有作为可进行近光和远光的光线切换的投影型灯具单元，但也可形成作为近光专用的灯具单元，另外，也可形成作为投影型以外的灯具单元(例如抛物型灯具单元等)。

Claims (4)

1.一种车辆用前照灯，其包括：可进行用于形成近光用配光图案的光照射的基本灯具单元；在该基本灯具单元点灯中临时点灯，可进行用于形成规定的附加配光图案的光照射的附加灯具单元，
其特征在于，所述基本灯具单元的光源使用光源灯泡，所述光源灯泡使用放电灯泡，同时，所述附加灯具单元的光源使用半导体发光元件。
2.如权利要求1所述车辆用前照灯，其特征在于，所述附加灯具单元以相对车辆前后方向成规定角度朝向车宽方向外侧配置。
3.如权利要求1所述车辆用前照灯，其特征在于，设置有对应车辆行驶状况增减所述附加灯具单元的照射光量的调光机构。
4.如权利要求1～3任意一项所述车辆用前照灯，其特征在于，设置有对应车辆行驶状况将所述附加灯具单元左右倾斜移动的旋转(スイブル)机构。
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