CN100449203C - 车用灯具 - Google Patents

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Abstract

一种车用灯具，其通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射，相对灯具正面方向可向左右方向大幅度倾斜的方向充分地照射光。其构成从五个半导体发光元件(22A、22B、22C、22D、22E)发出的光通过反射镜(24)向灯具前方反射。此时，反射镜(24)的反射面(24a)由具有在水平方向延伸的焦线(FL)的抛物柱状曲面构成。五个半导体发光元件(22A、22B、22C、22D、22E)以规定间隔配置在焦线(FL)上，其射出光方向相对焦线FL方向设定为与各半导体发光元件各不同的方向。由此，从各半导体发光元件(22A、22B、22C、22D、22E)发出的光不在上下方向只在水平方向扩散，在水平方向错开的位置形成五个横长对光图案。

Description

车用灯具
技术领域
本发明涉及一种构成通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射的车用灯具。
背景技术
例如，由专利文件1所述可知，现有的车用灯具构成通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射。
另外，在专利文件2中记载了构成通过反射镜，将在水平方向直线状地排列的多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射的车用灯具。
专利文件1：特开平11-306810号公报
专利文件2：特开2003-31007号公报
发明内容
通过采用上述专利文件2所述的车用灯具，通过紧凑的灯具结构可形成横长的对光图案，但有相对灯具正面方向不可向左右方向大幅度倾斜的方向充分照射光的问题。
本发明是鉴于上述问题而开发的，目的是提供一种车用灯具，其通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射，且可向相对灯具正面方向左右方向大幅度倾斜的方向充分照射光。
本发明是通过对从半导体发光元件发出的射出光的方向进行研究而达到上述目的的。
即，涉及本发明的车用灯具，构成通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射，其中，上述反射镜的反射面由具有在水平方向延伸的焦线的抛物柱状曲面构成，上述多个半导体发光元件以规定间隔配置在上述焦线上的同时，这些半导体发光元件中至少一个半导体发光元件发出的射出光的方向与设定为相对于上述焦线方向与其他半导体发光元件不同的方向。
上述“车用灯具”的种类没有特别地限定，例如，可采用前照灯、雾灯、转向灯、尾灯、制动灯、倒车灯、转向指示灯、及白天行驶灯等。
上述“灯具前方”可与车前方一致，也可不一致。
上述“半导体发光元件”的种类没有特别地限定，例如，可采用发光二极管或激光二极管等。
如上述结构所示，涉及本发明的车用灯具，构成通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射，此时，反射镜的反射面由具有在水平方向延伸的焦线的抛物柱状曲面构成，另外，多个半导体发光元件以规定间隔配置在其焦线上，同时，因为这些半导体发光元件中至少一个半导体发光元件发出的射出光的方向，设定为相对于焦线方向与其他半导体发光元件不同的方向，所以得到如下的作用效果。
即，因为各半导体发光元件配置在构成反射镜反射面的抛物柱状曲面的焦线上，所以由反射镜反射的从各半导体发光元件发出的光，不在上下方向扩散只在水平方向扩散，由此在灯具前方形成横长对光图案。但因为至少一个半导体发光元件发出的射出光的方向，设定为相对于焦线方向与其他半导体发光元件不同的方向，所以多个横长对光图案可在水平方向错开的位置上形成。
因此，根据本发明，在构成从多个半导体发光元件发出的光通过反射镜向灯具前方反射的车用灯具中，相对灯具正面方向可向左右方向大幅度倾斜的方向充分照射光。而且，由此可将车用灯具适用于转向灯等。
在上述结构中，没有特别限定用于将至少一个半导体发光元件发出的射出光的方向，设定为相对于焦线方向与其他半导体发光元件不同的方向的具体结构。但构成各半导体发光元件为包括发光芯片和密封其发光芯片的密封树脂，如果将在上述至少一个半导体发光元件和上述其他半导体发光元件中密封树脂的密封形状设定为不同的形状，则在各半导体发光元件配置在同一姿态的状态，因为这些半导体发光元件中至少一个半导体发光元件发出的射出光的方向可设定为与其他半导体发光元件不同的方向，所以可简化灯具结构。
这里所谓的“密封形状”是表示将成为密封对象的半导体发光元件作为基准位置时的密封树脂的表面形状。而且作为“将密封形状设定为不同的形状”的具体形式，可以是密封树脂的表面形状自身不同的形式、密封树脂的表面形状自身虽同一但其形成位置不同的形式及密封树脂的表面形状和其形成位置不同的形式中的任意一种形式。
另外，在上述结构中，如果将从各半导体发光元件发出的射出光的方向设定为从位于焦线方向一端部的半导体发光元件向位于焦线方向另一端部的半导体发光元件渐渐地变化，则从灯具正面方向到相对该灯具正面方向在左右方向大幅度地倾斜的方向，多个横长对光图案可在水平方向上一点点地错开形成，由此可向必要方向可靠地照射光。
此时，如果将从位于焦线方向一端部的半导体发光元件发出的射出光的方向设定为和焦线方向大致垂直的方向，同时将从位于焦线方向另一端部的半导体发光元件发出的射出光的方向设定为接近焦线方向一端部的方向，则从各半导体发光元件发出的射出光射入到反射镜的反射面的位置可在相当的范围内重复，所以可使反射镜的必要宽度控制得很小，相应地可紧凑地构成车用灯具。
在上述结构中，可同时点亮多个半导体发光元件，也可有选择地点亮一部分半导体发光元件。在采用后者的结构时，在控制消耗电量的基础上，可对应车行驶等情况向必要的方向照射光。
附图说明
图1是表示涉及本发明一实施例的车用灯具的平剖面图；
图2是表示从灯具正面方向的所述车用灯具的灯具单元的图；
图3是图2的III-III线剖面图；
图4是表示上述灯具单元的各半导体发光元件一个个点亮时，通过其反射镜反射的反射光配置在车前方25m的位置的假想竖直屏上形成的横长的对光图案的图；
图5是表示在进行左转向的方向指示灯操作时，通过从上述车用灯具发出的照射光在上述假想竖直屏上形成的对光图案的立体图；
图6是表示实际进行转向操作时，通过从上述车用灯具发出的照射光在上述假想竖直屏上形成的对光图案的图；
图7是表示涉及上述实施例的第一变形例的车用灯具的和图1一样的图；
图8是表示涉及上述第一变形例的车用灯具的灯具装置的和图2一样的图；
图9是表示涉及上述实施例的第二变形例的灯具装置的和图2一样的图；
图10是图9的X部详细图；
图11是表示涉及上述实施例的第三变形例的灯具装置的和图3一样的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
图1是表示涉及本发明一实施例的车用灯具的平剖面图。
如图1所示，涉及本实施例的车用灯具10是在车左前端部配置的转向灯，在车转弯行驶时照射转弯方向的前方。该车用灯具10在由灯体12和安装在其前端开口部的平面状的透光罩14形成的灯室内放置灯具装置16，其正面方向设定为相对车正面方向向左侧倾斜规定角度θ(例如θ＝15°)的方向。
图2是表示从灯具正面方向看到的灯具装置16的图，图3是图2的III-III线剖面图。
如这些图所示，该灯具装置16构成通过反射镜24将从五个半导体发光元件22A、22B、22C、22D、22E发出的光向灯具前方反射。
反射镜24的反射面24a，由具有在水平方向延伸的焦线FL的抛物柱状曲面构成，在其后部下端边缘，固定于在焦线FL方向延伸的支承部件28的后端部上。
各半导体发光元件22A、22B、22C、22D、22E是发出白光的发光二极管，其包括发光芯片22a和以大致半球状地覆盖该发光芯片22a而密封的密封树脂22b。这些各半导体发光元件22A、22B、22C、22D、22E在焦线FL上以规定间隔配置，在其发光芯片22a向上方的状态下，介由各个基板26固定在支承部件28上。
此时，各半导体发光元件22A、22B、22C、22D、22E的射出光的方向，在具有焦线FL的竖直面内，设定为相对于焦线FL方向相互不同的方向。具体地，从位于车宽方向内侧端部的半导体发光元件22A发出的射出光的方向设定为竖直向上，从位于其相邻位置半导体发光元件22B发出的射出光的方向设定为相对竖直向上在车宽方向外侧倾斜10°左右的方向，从位于其相邻位置半导体发光元件22C发出的射出光的方向设定为相对竖直向上在车宽方向外侧倾斜20°左右的方向，从位于其相邻位置半导体发光元件22D发出的发射光的方向设定为相对竖直向上在车宽方向外侧倾斜30°左右的方向，从位于车宽方向外侧位置半导体发光元件22E发出的发射光的方向设定为相对竖直向上在车宽方向外侧倾斜40°左右的方向。
为此，支承部件28支承半导体发光元件22以外的四个半导体发光元件22B、22C、22D、22E的基板26的部分，形成具有相互不同倾斜角的斜面状。
如图3所示，反射镜24的反射面24a，由与其焦线FL垂直的竖直剖面的形状以在灯具前后方向延伸的轴线Ax为轴的抛物线构成，另外，因为各半导体发光元件22A、22B、22C、22D、22E配置在焦线FL上，所以由反射镜24反射的从各半导体发光元件22A、22B、22C、22D、22E发出的光，不在上下方向扩散而只在水平方向扩散，由此在灯具前方形成横长对光图案。
图4表示各半导体发光元件22B、22C、22D、22E一个个点亮时，通过反射镜24反射的光在配置在车前方25m的位置的假想竖直屏上形成的横长对光图案Pa、Pb、Pc、Pd、Pe。
如图4(a)所示，点亮朝向竖直向上配置的半导体发光元件22A时形成的横长对光图案Pa，以灯具正面方向(即从车正面方向向左侧倾斜规定角度θ的方向)为中心形成在水平方向上扩展的对光图案。
另外，如图4(b)～(e)所示，点亮从竖直向上倾斜的方向上配置的半导体22B、22C、22D、22E时形成的横长对光图案Pb、Pc、Pd、Pe，在比横长对光图案更左侧形成在水平方向上扩展的对光图案。此时，各横长对光图案Pb、Pc、Pd、Pe的横长对光图案Pa的左方向位移量，是与各半导体发光元件22B、22C、22D、22E的倾斜角度大致成比例的值。
在图4中，用双点划线表示的对光图案PL是通过从未图示的前照灯发出的光照射而形成的低光用对光图案。该低光用对光图案PL，在上端部具有水平明暗截至线CL1及斜明暗截至线CL2，作为两明暗截至线交点的弯点E位于作为车正面方向的没影点H-V稍稍下方(具体地0.5～0.6°左右下方)。而且，其低光用对光图案PL上，稍稍靠近左侧地包围弯头点E形成热区HZ。
在涉及本实施例的车用灯具10中，灯具装置16配置在灯室内稍向下方向(即轴线Ax相对灯具前后方向稍向下方向)，使各横长对光图案Pa、Pb、Pc、Pd、Pe的上端边缘位于水平明暗截至线CL1稍下方。
涉及本实施例的车用灯具10，在点亮前照灯的状态下，进行车向左方向转弯的转向操作时，或进行左转向的方向指示灯操作时，照射转弯方向前方。此时，有选择地点亮五个半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E中规定的三个半导体发光元件。
图5表示进行左转向的方向指示灯操作时，通过从车用灯具10发出的照射光在上述假想竖直屏上形成的对光图案。
如该图所示，进行左转向的方向指示灯操作时，即使还没有进行转向操作，也点亮三个半导体发光元件22A、22B、22C，形成由三个横长对光图案Pa、Pb、Pc构成的合成横长对光图案P1。而且由此，与低光用对光图案PL一起照亮车左前方路面，可提高对左转驶入路的目测识别性。
图6表示实际进行转向操作时，通过从车用灯具10发出的照射光在上述假想竖直屏上形成的对光图案。
如图6(a)所示，在转向角小时，和进行方向指示灯操作一样，点亮三个半导体发光元件22A、22B、22C，形成由三个横长对光图案Pa、Pb、Pc构成的合成横长对光图案P1，与低光用对光图案PL一起照亮车左前方路面。
如同图(b)所示，在转向角大到一定程度时，点亮三个半导体发光元件22B、22C、22D，形成三个横长对光图案Pb、Pc、Pd构成的合成横长对光图案P2，由此相对车正面方向向左侧大幅度倾斜的方向照射充分的光。
如同图(c)所示，转向角进一步变大时，点亮三个半导体发光元件22C、22D、22E，形成三个横长对光图案Pc、Pd、Pe构成的合成横长对光图案P3，由此相对车正面方向向左侧进一步大幅度倾斜的方向照射充分的光。
如以上详细的叙述，涉及本发明实施例的车用灯具10，构成从五个半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E发出的光通过反射镜24向灯具前方反射，此时，反射镜24的反射面24a由具有在水平方向延伸的焦线FL的抛物柱状曲面构成，另外，因为这些半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E以规定间隔配置在焦线FL上，同时，其射出光的方向设定为对于焦线FL方向与各半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E各不同的方向，所以得到如下的作用效果。
即，各半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E，因为配置在构成反射镜24的反射面24a的抛物柱状曲面的焦线FL上，所以反射镜24反射的从各半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E发出的光，不在上下方向上扩散而只在水平方向上扩散，由此，在灯具前方形成横长对光图案Pa、Pb、Pc、Pd、Pe，但因为各半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E发出的射出光的方向设定在相对焦线FL方向各个不同的方向上，所以五个横长对光图案Pa、Pb、Pc、Pd、Pe可在水平方向相互错开的位置上形成。
因此根据本实施例，相对灯具正面方向可向左侧大幅度倾斜的方向进行充分的照射光。而且由此可将车用灯具10适用于转向灯。
且在本实施例中，因为从各半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E发出的射出光的方向，设定为从位于焦线方向一端部的半导体发光元件向位于焦线方向其他端部的半导体发光元件渐渐地变化，所以从灯具正面方向到相对该灯具正面方向在左右方向大幅度地倾斜的方向，五个横长对光图案Pa、Pb、Pc、Pd、Pe可在水平方向上一点点地错开形成，由此可向必要方向进行可靠的照射光。
在本实施例中，因为只选择地点亮五个半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E中三个半导体发光元件，所以在控制消耗电量的基础上，可对应车行驶等情况向必要的方向照射光。
涉及本实施例的车用灯具10，因为其正面方向相对车正面方向设定在向左侧倾斜规定角度θ的方向上，所以相对灯具正面方向向左侧大幅度倾斜的方向可更容易照射光。
另外，在上述实施例中，对该车用灯具10在作为配置在车左前端部的转向灯的情况进行了说明，但在作为在车右前端部配置的转向灯时，如果形成和上述车用灯具10左右对称的结构，则可得到和上述实施例同样的作用效果。
在上述实施例中，对车用灯具10在作为由灯体12和透光罩14形成的灯室内收纳灯具装置16的结构时进行了说明，但也可在灯具装置16上直接安装透光罩等构成车用灯具，在这样的情况下也可得到和上述实施例同样的作用效果。
接下来说明上述实施例的变形例。
图7表示涉及上述实施例的第一变形例的车用灯具的和图1一样的图.图8表示其灯具装置的和图2一样的图。
如这些图所示，涉及本变形例的车用灯具110中，在其灯具装置116构成通过反射镜124将从五个半导体发光元件122A，122B、122C、122D、122E发出的光向灯具前方反射，同时在构成反射镜124的反射面124a的抛物柱状曲面的焦线FL上以规定间隔配置各半导体发光元件122A，122B、122C、122D、122E这方面和上述实施例的状态相同，而各半导体发光元件122A，122B、122C、122D、122E的排列与上述实施例不同。
即，这些各半导体发光元件122A，122B、122C、122D、122E向支承部件128的安装位置，虽与上述实施例的各半导体发光元件22A，22B、22C、22D、22E的安装位置分别对应，但此时，和上述实施例相反地，对应半导体发光元件22A的半导体发光元件122A位于车宽方向外侧端部，对应半导体发光元件22E的半导体发光元件122E位于车宽方向内侧端部。而且，从位于车宽方向外侧端部的半导体发光元件122A发出的光的方向设定在竖直上方，从位于车宽方向内侧的半导体发光元件122E发出的射出光的方向，设定在靠近车宽方向外侧端部大幅度倾斜的方向，从位于其中间的半导体发光元件122B、122C、122D发出的光的方向，依其顺序设定在靠近车宽方向外侧端部渐渐大幅度倾斜的方向。
通过采用本变形例的结构，因为从各半导体发光元件122A，122B、122C、122D、122E发出的射出光可在相当的范围内重复入射反射镜124的反射面124a的位置，所以如与在图8上用双点划线表示的上述实施例的反射镜24相对在该图上用实线表示地可使反射镜24的必要宽度控制得很小，而且，相应地可紧凑地构成车用灯具110。
图9表示涉及上述实施例的第二变形例的灯具装置的和图2一样的图，图10是图9的X部详细图。
如图9所示，涉及本变形例的灯具装置216在构成通过反射镜224将从五个半导体发光元件222A，222B、222C、222D、222E发出的光向灯具前方反射，同时在构成反射镜224的反射面224a的抛物柱状曲面的焦线FL上以规定间隔配置各半导体发光元件222A，222B、222C、222D、222E这方面和上述实施例的状态相同，而各半导体发光元件222A，222B、222C、222D、222E自身的结构及其支承部228的安装位置与上述实施例不同。
即，这些各半导体发光元件222A，222B、222C、222D、222E都如上述实施例的半导体发光元件22A一样向竖直向上配置，其密封树脂的密封形状设定为不同的形状。
具体地，位于车宽方向外侧端部的半导体发光元件222A的密封树脂222Ab具有以其发光芯片222Aa为中心的大致呈半球状的表面形状，其以外的半导体发光元件222B、222C、222D、222E的密封树脂222Bb、222Cb、222Db、222Eb具有以比构成其密封对象的发光芯片222Ba、222Ca、222Da、222Ea更靠近车宽方向外侧端部的位置为中心大致呈半球状的表面形状，其位移量设定为以半导体发光元件222B、222C、222D、222E的顺序渐渐变大。
图10以半导体发光元件222C为例表示，因为密封树脂222Cb相对发光芯片222Ca向靠近车宽方向外侧端部位移，所以从发光芯片222Ca发出的光不是相对密封树脂222Cb的表面垂直入射，因此在该表面形成向靠近车宽方向外侧端部折射。而且由此，从半导体发光元件222C发出的光的方向成为相对竖直上方形成向车宽方向外侧倾斜的方向。此时，通过适当地设定各密封树脂222Bb、222Cb、222Db、222Eb的位移量，和上述实施例的情况一样，把从各半导体发光元件222B、222C、222D、222E发出的光的方向相对竖直上方向可设定为向车宽方向外侧倾斜10°、20°、30°、40°左右的方向。
通过采用本变形例的结构，在各半导体发光元件222A，222B、222C、222D、222E在同一位置配置时，其射出光的方向可设定为与各半导体发光元件222A，222B、222C、222D、222E各不同的方向，所以可平板状地形成支承部件228，由此可简化灯具结构。
图11表示涉及上述实施例的第三变形例的灯具装置316的与图3一样的图。
如该图所示，涉及本变形例的灯具装置316，其基本结构与上述实施例的情况一样，但半导体发光元件322A的方向相对竖直上方设定为向灯具后方侧倾斜规定角度的方向，支承部件328也形成与此对应的形状。另外，未图示的剩余的四个半导体发光元件的方向也与该半导体放光元件322A一样，相对竖直上方设定为向灯具后方侧倾斜规定角度的方向。
通过采用本变形例的结构，因为从半导体发光元件322A向反射镜324的反射面324a的入射位置可错开至靠近灯具后方，所以相应地可缩短反射镜324的前方外伸长度，由此可达到灯具装置316的小型化。

Claims (7)

1.一种车用灯具，通过反射镜将从多个半导体发光元件发出的光向灯具前方反射，其特征在于，所述反射镜的反射面由具有在水平方向延伸的焦线的抛物柱状曲面构成，所述多个半导体发光元件以规定间隔配置在所述焦线上，同时从这些半导体发光元件中至少一个半导体发光元件发出的射出光的方向设定为相对所述焦线方向与其他半导体发光元件不同的方向。
2.如权利要求1所述的车用灯具，其特征在于，所述各半导体发光元件包括发光芯片和密封其发光芯片的密封树脂，在所述至少一个半导体发光元件和另一个半导体发光元件中所述密封树脂的密封形状设定为不同的形状。
3.如权利要求1或2所述的车用灯具，其特征在于，从所述各半导体发光元件发出的光的方向设定为从位于所述焦线方向一端部的半导体发光元件至位于所述焦线方向另一端部的半导体发光元件逐渐变化。
4.如权利要求3所述的车用灯具，其特征在于，从位于所述焦线方向一端部的半导体发光元件发出的射出光的方向设定为和所述焦线方向垂直的方向，同时从位于所述焦线方向另一端部的半导体发光元件发出的射出光的方向设定为靠近所述焦线方向一端部的方向。
5.如权利要求1或2所述的车用灯具，其特征在于，仅将所述多个半导体发光元件中一部分半导体发光元件有选择地点亮。
6.如权利要求3所述的车用灯具，其特征在于，仅将所述多个半导体发光元件中一部分半导体发光元件有选择地点亮。
7.如权利要求4所述的车用灯具，其特征在于，仅将所述多个半导体发光元件中一部分半导体发光元件有选择地点亮。
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