CN100494771C - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单、小型轻量且不会产生颜色分离的车辆用灯具。车辆用灯具(10)包括：朝向前方的凹状第一反射面(12)，由光轴下侧的复合椭圆面构成，其第一焦点位置F1位于光源(11)附近，并且第二焦点位置F2在前侧被配置于光轴(O)上；朝向前方的凹状第二反射面(13)，由光轴上侧的复合椭圆面构成，同样第二焦点位置F3配置在上述第二焦点位置(F2)的前方；朝向前方的凹状第三反射面(14)，由旋转抛物面构成，被配置在上述第一反射面的下方，其焦点位置位于上述第二焦点位置(F3)上；和平面反射面(14)，从水平横穿上述第二反射面的第二焦点位置的边缘线(14a)朝向上侧在斜后方延伸。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及一种例如用作设在汽车前部的前照灯或辅助前照灯的车辆用灯具。

背景技术

以往，这种汽车的前照灯例如被公开在专利文献1中，其具有图6所示的结构。

即，在图6中，前照灯1是聚光灯类型的汽车前照灯，由以下部分构成：作为光源的灯泡2；将来自灯泡2的光朝向前方反射的反射面3；将来自灯泡2或反射面3的光聚光的投影透镜4；和被配置在从灯泡2到投影透镜4的光路中的用于遮挡部分光的挡光板5。

上述反射面3由复合椭圆面构成，被配置成在灯泡2附近具有第一焦点F1，并且被配置成其长轴沿着灯泡2的光轴。

此处，上述复合椭圆面由下述算式(1)定义，

算式(1)

$\frac{x^2}{(2\mathrm{bF}-F^2)(\frac{2z}{b}-\frac{z^2}{b^2})}+\frac{y^2}{(2\mathrm{aF}-F^2)(\frac{2z}{a}-\frac{z^2}{a^2})}=1$

包括在z—y断面具有长轴a、在z—x断面具有长轴b的旋转椭圆面(a＝b)。

上述投影透镜4是凸透镜，被配置成其灯泡2侧的焦点位于上述反射面3的第二焦点位置F2附近。

并且，上述挡光板5被配置在上述反射面3的第二焦点和投影透镜4的灯泡2侧的焦点重合的位置附近。

根据这样构成的前照灯1，从灯泡2射出的光直接或在上述反射面3反射后入射到投影透镜4，通过投影透镜4被聚光，从而向前方照射。

此时，入射到投影透镜4的光的一部分被挡光板5遮挡，在对面车道侧可以获得照射距离变短的所期望的配光特性，形成所谓的会车光束，以不给对面车造成眩光。

[专利文献1]特开平5—347101号公报

但是，在这样构成的前照灯1中，如图6所示，在光射出的整个范围内设置投影透镜4，该投影透镜4形成为后面平坦、前面为凸状。

因此，前照灯1整体上形成前后方向较长的结构，在装配到汽车的车体前部时，装配位置受到限制，并且由于投影透镜4自身由玻璃构成，所以体积越大则越重。

并且，由于投影透镜4是所谓单透镜，有时产生色差，并且由于挡光板5的遮挡会产生颜色分离。

对此，如图7所示，将灯泡2、反射面3和挡光板5反方向配置，在与灯泡2相对的位置设置反射镜6来代替投影透镜4，使基于反射面3的复合椭圆反射通过上述反射镜6进行成像反射，从而朝向前方照射光。

但是，在这种结构中，在反射镜6进行成像反射后的光朝向光源侧的反射面3，其一部分被反射面3遮挡。因此，照射前方的光量降低，难以获得理想的照射光量。

因此，如图8所示，使灯泡2、反射面3偏向斜上方，使从灯泡2在反射面3进行复合椭圆反射后的光，在反射镜6朝向前方进行成像反射。

但是，这种结构会使前照灯整体在上下方向变大，所以在装配到汽车的车体前部时，装配位置同样受到限制。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种结构简单、小型轻量且不会产生颜色分离的车辆用灯具。

上述目的是通过本发明的具有如下特征的车辆用灯具来实现的，本发明的车辆用灯具包括：光源；朝向前方的凹状第一反射面，由光轴下侧的复合椭圆面构成，被配置成使第一焦点位置位于光源附近，并且第二焦点位置在前侧位于光源的光轴上，使来自光源的光朝向前方反射；朝向前方的凹状第二反射面，由光轴上侧的复合椭圆面构成，被配置成使第一焦点位置位于光源附近，并且第二焦点位置在前侧位于上述第一反射面的第二焦点位置前方，使来自光源的光朝向前方反射；朝向前方的凹状第三反射面，由旋转抛物面构成，被配置在上述第一反射面的下方或上述第二反射面的上方，其焦点位置位于上述第二反射面的第二焦点位置；和平面反射面，被配置成从水平横穿上述第二反射面的第二焦点位置的边缘线朝向上侧向斜后方或斜前方延伸。

本发明的车辆用灯具，优选上述第二反射面的第二焦点位置位于相对上述第一反射面的第二焦点位置的前方，两者相距对应光源的发光部的大小的距离。

本发明的车辆用灯具，优选上述平面反射面具有45度±20度的倾斜角度。

本发明的车辆用灯具，优选通过上述平面反射面的光轴的边缘线的端缘附近被屏蔽。

本发明的车辆用灯具，优选上述屏蔽通过涂装实现。

本发明的车辆用灯具，优选上述屏蔽采用遮光部件构成。

根据上述结构，从光源射出的光直接或经由第一反射面反射，并且朝向其第二焦点位置被聚光，再朝向前方照射。

并且，由第一反射面反射的光的一部分在其第二焦点位置附近聚光，然后入射到平面反射面上，由该平面反射面朝向第三反射面反射。

入射到第三反射面的光朝向前方相对光轴平行地反射，再朝向前方照射。由此，上述平面反射面的边缘线通过第三反射面朝向前方扩大并投影，所以能够利用该边缘线的投影像形成遮挡线，获得所谓的会车光束的配光特性。

此处，配置在上侧的第二反射面的第二焦点位置位于配置在下侧的第一反射面的第二焦点位置前侧，在第一反射面反射的光更多地被向平面反射面引导，由此增加了由平面反射面反射的反射光的光量。

因此，与以往的聚光灯类型的车辆用灯具相同，通过投影遮挡线，可以获得会车光束的配光特性，并且不使用凸状透镜，所以不会产生因透镜像差的彩色边纹，并且由于不使用由较重的玻璃构成的透镜，所以整体上形成轻量结构。另外，由于没有在前方突出的透镜，所以能够减小前后方向的尺寸，可以获得小型结构，并且可增大在汽车的车体前部的配置自由度。

在上述第二反射面的第二焦点位置位于相对上述第一反射面的第二焦点位置离开和光源的发光部的大小对应的距离前方时，在第一反射面反射的光中入射到平面反射面的光的光量进一步增加。

在上述平面反射面具有45度±20度的倾斜角度时，入射到平面反射面的光被更有效地向第三反射面引导。

在上述平面反射面的第二反射面的第二焦点位置侧端缘优选通过涂装或遮光部件屏蔽的情况下，基于平面反射面的边缘线的遮挡将更加鲜明。

这样，根据本发明，代替由凸透镜构成的投影透镜，利用由旋转抛物面构成的第三反射面使平面反射面的边缘线朝向前方投影，所以与以往使用投影透镜的聚光灯类型的车辆用灯具相比，在前后方向能够形成小型结构，整体上形成轻量结构，可增大在汽车车体前部的配置自由度，另外由于不使用透镜，所以不会产生基于透镜色差的彩色边纹。

附图说明

图1是表示本发明的车辆用灯具的第一实施方式的结构的、沿着光轴的概略剖面图。

图2是表示图1所示车辆用灯具的主要部分的结构的局部放大剖面图。

图3是表示本发明的车辆用灯具的第二实施方式的结构的、沿着光轴的概略剖面图。

图4是表示图3所示车辆用灯具的主要部分的结构的局部放大剖面图。

图5是表示图1和图3所示车辆用灯具的平面反射面的变形例的局部剖面图。

图6是表示以往的车辆用灯具的一个示例的结构的概略剖面图。

图7是表示以往的车辆用灯具的其他示例的结构的概略剖面图。

图8是表示以往的车辆用灯具的另外其他示例的结构的概略剖面图。

图中：10、20车辆用灯具；11灯泡(光源)；12第一反射面；13第二反射面；14平面反射面；14a边缘线；15第三反射面；16屏蔽；24平面反射面；24a边缘线；25第三反射面；26屏蔽。

具体实施方式

以下，参照图1～图5详细说明本发明的优选实施方式。

另外，以下叙述的实施方式是本发明的优选具体示例，所以在技术上附加了各种限定，但是，只要在以下说明中没有记载特别限定本发明的描述，则本发明的范围不限于这些方式。

(实施例1)

图1和图2表示本发明的车辆用灯具的第一实施方式的结构。

在图1中，车辆用灯具10是汽车的前照灯，由以下部分构成：作为光源的灯泡11；将来自灯泡11的光朝向前方反射的第一反射面12和第二反射面13；在上述灯泡11的前方朝向后方配置的平面反射面14；将来自上述平面反射面14的反射光朝向前方反射的第三反射面15。

上述灯泡11是汽车的前照灯或辅助前照灯使用的普通灯泡，例如使用白炽灯、卤素灯、带红外线反射膜的卤素灯或金属卤化灯等放电灯的灯泡，其由灯座固定保持并能够对其供电。

上述第一反射面12形成为朝向前方的凹状，以使来自灯泡11的光朝向前方反射，如图2所示，由仅配置在上述光轴O下侧的复合椭圆面(包括旋转椭圆面)构成，并使其第一焦点位置F1位于灯泡11附近，第二焦点位置F2位于在前侧从灯泡11向前方延伸的光轴O上。

上述第二反射面13形成为朝向前方的凹状，以使来自灯泡11的光朝向前方反射，如图2所示，由仅配置在上述光轴O上侧的复合椭圆面(包括旋转椭圆面)构成，并使其第一焦点位置F1位于灯泡11附近，第二焦点位置F3位于上述光轴O上，并且在上述第一反射面12的第二焦点位置F2前方的规定距离d处。

此处，上述规定距离d对应作为光源的灯泡11的发光部的大小来确定。由此，从灯泡11的发光部射出的光中在第一反射面12反射的光，有效地入射到平面反射面14。

上述平面反射面14如图2所示，仅配置在光轴O的上侧，并且从水平横穿上述第二反射面13的第二焦点位置F3的边缘线14a朝向上侧在斜后方延伸。

此处，上述平面反射面14可以是平面，但优选构成为其顶角具有规定角度的三角棱镜状，其前面相对光轴O垂直配置，从而将其后方的斜面用作平面反射面。这样，平面反射面被配置成仅倾斜了与上述顶角角度相同的角度。

上述平面反射面14的倾斜角度被决定为：对应后述的第三反射面15的形状和大小，其反射光有效入射到第三反射面15。

另外，上述平面反射面14的倾斜角度相对光轴被设定成例如45度±20度，优选约为60度。在该情况下，倾斜角度是从边缘线14a相对后方光轴O的角度。

上述第三反射面15形成为朝向前方的凹状，并且仅在上述第一反射面的下方区域由旋转抛物面构成，以使其焦点位置位于上述第二反射面13的第二焦点位置F3。

本发明的实施方式的车辆用灯具10是具有上述的构成，通过使灯泡11由灯座供电并发光，从灯泡11的发光部射出的光直接或经由第一反射面12及第二反射面13反射，并且朝向第二焦点F2、F3被聚光，再朝向前方照射。

并且，在第一反射面12反射的光的一部分在其第二焦点位置F2附近被聚光后入射到平面反射面14上。此时，第一反射面12的第二焦点位置F2位于第二反射面13的第二焦点位置F3和平面反射面14后方，所以第一反射面12的反射光可有效地入射到该平面反射面14。

并且，入射到平面反射面14的光通过该平面反射面14反射后朝向第三反射面15前进。入射到第三反射面15的光根据第三反射面15的反射、聚光作用，被朝向前方相对光轴O大致平行地反射，并朝向前方照射。

此时，上述平面反射面14的边缘线14a通过第三反射面15朝向前方扩大并投影，由此该边缘线14a的投影像形成遮挡线，所以能够获得所谓会车光束的配光特性。

在该情况下，平面反射面14的边缘线14a通过第三反射面15朝向前方扩大并投影，由此能够获得具有会车光束的配光特性的聚光灯类型的车辆用灯具。

因此，由于没有如图6所示的以往的聚光灯类型的车辆用灯具1那样的在前方突出的投影透镜4，所以本发明的实施方式的车辆用灯具10可减小前后方向的尺寸，能够形成小型结构，由此可增大在汽车车体前部的配置自由度。

并且，由于没有利用玻璃构成的透镜，所以车辆用灯具10整体形成轻量结构，并且由于没有基于透镜的色差，所以不会在遮挡线产生彩色边纹，能够形成清晰的遮挡线。

(实施例2)

图3和图4表示本发明的车辆用灯具的第二实施方式的结构。

在图3中，车辆用灯具20的局部结构与图1所示车辆用灯具10相同，所以对相同构成要素赋予相同符号，并省略其说明。

车辆用灯具20是汽车的前照灯，由以下部分构成：作为光源的灯泡11；将来自灯泡11的光朝向前方反射的第一反射面12和第二反射面13；在上述灯泡11的前方朝向后方配置的平面反射面24；将来自上述平面反射面24的反射光朝向前方反射的第三反射面25。

上述平面反射面24如图4所示，仅配置在光轴O的上侧，并且从水平横穿上述第二反射面13的第二焦点位置F3的边缘线24a朝向上侧在斜前方延伸。

此处，上述平面反射面24优选构成为其顶角具有规定角度的三角棱镜状，其前面相对光轴O垂直配置，从而将其后方的斜面用作平面反射面。这样，平面反射面被配置成仅倾斜和上述顶角相同的角度。

上述平面反射面24的倾斜角度与上述平面反射面14相同，被决定为对应后述的第三反射面25的形状和大小，其反射光可有效入射到第三反射面25。

另外，上述平面反射面24的倾斜角度相对光轴被设定成例如45度±20度，优选约为60度。

但是，该平面反射面24的倾斜角度与上述平面反射面14不同，是从边缘线24a相对前方光轴O的角度。

上述第三反射面25形成为朝向前方的凹状，并且仅在上述第一反射面的上方区域由旋转抛物面构成，以使其焦点位置位于上述第二反射面13的第二焦点位置F3。

根据这样构成的车辆用灯具20，和上述车辆用灯具10相同，从灯泡11射出的光直接或经由第一反射面12及第二反射面13反射，并且朝向第二焦点F2、F3被聚光，再朝向前方照射。

并且，在第一反射面12反射的光的一部分在其第二焦点位置F2附近聚光后入射到平面反射面24上，通过该平面反射面24反射后朝向第三反射面25前进，根据第三反射面25的反射、聚光作用，被朝向前方相对光轴O大致平行地反射，并朝向前方照射。

此时，上述平面反射面24的边缘线24a通过第三反射面25朝向前方扩大并投影为遮挡线，由此能够获得所谓会车光束的配光特性。

另外，第一实施方式的车辆用灯具10能够容易调整配光特性，但是从车辆用灯具的设计方面考虑，本发明的第二实施方式的车辆用灯具20在优选第三反射面位于第一反射面下方时更有效。

在上述各实施方式中，平面反射面14、24通过形成为单纯的三角棱镜状，使其下缘的边缘线14a、24a在第三反射面15、25被反射后朝向前方扩大投影，由此来形成遮挡线，但不限于此，如图5(A)所示，平面反射面14也可以在沿着其下缘附近具有屏蔽16，并且如图5(B)所示，平面反射面24也可以在沿着其下缘附近具有屏蔽26。

在该情况下，各屏蔽16、26被配置成将各自的上缘作为边缘线16a、26a，并在光轴O上横穿第二反射面13的第二焦点位置F3。

由此，平面反射面14、24分别通过第三反射面15、25朝向前方扩大投影时，各屏蔽16、26的上缘形成为遮挡线。

并且，通过利用屏蔽16、26的上缘形成遮挡线，与采用平面反射面14、24的下缘的遮挡线相比，可以形成更加清楚的遮挡线。

此处，上述屏蔽16、26，例如通过在平面反射面14、24的倾斜面下缘附近进行涂装或设置遮光部件等，可容易地构成。

另外，作为屏蔽16、26，只要能够形成清楚的边缘线即可，例如也可以由阶差形成。

在上述的实施方式中，平面反射面14、24分别构成为三角棱镜，但不限于此，只要具有相对光轴0倾斜的平坦的反射面，当然可以形成为任意形状。

如上所述，根据本发明，由于代替由凸透镜构成的投影透镜，利用由旋转抛物面构成的第三反射面使平面反射面的边缘线朝向前方投影，所以与以往使用投影透镜的聚光灯类型的车辆用灯具相比，在前后方向能够形成小型结构，整体上形成轻量结构，相对汽车车体前部的配置自由度增大，另外由于不使用透镜，所以不会产生透镜的色差的彩色边纹。

这样，根据本发明，能够提供一种结构简单、可构成小型轻量且不会产生颜色分离的极其良好的车辆用灯具。

Claims (7)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，包括：

光源；

朝向前方的凹状第一反射面，由光轴下侧的复合椭圆面构成，被配置成使第一焦点位置位于光源附近，并且第二焦点位置在位于光源前侧的光轴上，使来自光源的光朝向前方反射；

朝向前方的凹状第二反射面，由光轴上侧的复合椭圆面构成，被配置成使第二反射面的第一焦点位置位于光源附近，并且第二反射面的第二焦点位置位于上述第一反射面的第二焦点位置的前方，使来自光源的光朝向前方反射；

朝向前方的凹状第三反射面，由旋转抛物面构成，被配置在上述第一反射面的下方或上述第二反射面的上方，其焦点位置位于上述第二反射面的第二焦点位置上；和

平面反射面，当第三反射面被配置在第一反射面的下方时，平面反射面被配置成从水平横穿上述第二反射面的第二焦点位置的边缘线朝向上侧向斜后方延伸；当第三反射面被配置在第二反射面的上方时，平面反射面被配置成从水平横穿上述第二反射面的第二焦点位置的边缘线朝向上侧向斜前方延伸。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，上述第二反射面的第二焦点位置被配置在上述第一反射面的第二焦点位置的前方，两者相距对应光源的发光部的大小的距离。

3.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，上述平面反射面相对光轴具有45度±20度的倾斜角度。

4.根据权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，上述平面反射面相对光轴具有45度±20度的倾斜角度。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的车辆用灯具，其特征在于，上述平面反射面的边缘线，其通过光轴的一侧的端缘附近被屏蔽。

6.根据权利要求5所述的车辆用灯具，其特征在于，上述屏蔽通过涂装来实现。

7.根据权利要求5所述的车辆用灯具，其特征在于，上述屏蔽由遮光部件构成。

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