CN101266030B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，其可以提高作为光源安装的半导体发光元件的散热性，还可以防止安装在反射镜上的多个配光图案相互干涉，使各配光图案高精度化。反射镜具有3个反射面，各反射面将出射光向灯具前方反射，通过将各反射面和各半导体发光元件进行组合，相互划分而形成在灯具照射方向的轴通过的反射镜中心的周围以放射状排列的3个发光区域，其中，各半导体发光元件面向反射镜中心配置在位于各反射面的外周的支撑座上，各发光区域的各反射面具有互不相同的配光图案，3个发光区域的构造为，相邻的发光区域之间的边界部形成比其周围或半导体发光元件的安装位置高的棱线部，这些棱线部越接近灯具照射方向的轴通过的中心，越向灯具前方凸出。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及一种车辆用灯具，其具有多个半导体发光元件、和将来自这些半导体发光元件的光向灯具前方反射的反射镜。
背景技术
近年来，作为在消耗电力的减少、发热量的减小等方面有效的车辆用灯具，提出各种提案，它们的结构为：在使反射面形成为大致半球状的反射镜的中心轴(光轴)上，安装圆柱状或棱柱状的光源支撑柱，在前述光源支撑柱的外周面上，配置作为光源的多个LED(半导体发光元件)(例如，参照专利文献1、专利文献2、专利文献3)。
专利文献1：特开2004-342574号公报
专利文献2：特开2004-241388号公报
专利文献3：特开2004-111355号公报
发明内容
如上所述，在位于反射镜的中心轴上的光源支撑柱的周围配置多个LED的结构中，作为发热体的LED在窄小的光源支撑柱上高密度地集中配置，无法在LED的周围确保充分的散热面积，可能由于过度升温而使LED的发光效率降低，或寿命减少。
另外，在上述各专利文献中公开了一种反射镜，其为了可以由一个灯具选择多种配光图案，在配置LED的光源支撑柱的周围，在圆周方向上错开位置而形成反射特性不同的多个反射面。但是，由于从一个LED出射的光会入射至配光图案不同的多个反射面上，或由一个反射面反射的光的一部分会被其他反射面再次反射，由此导致多种配光图案的干涉，所以，还会产生各配光图案的高精度化变得困难的问题。
因此，本发明的目的在于解决上述课题，其提供一种车辆用灯具，可以使作为光源安装的半导体发光元件的散热性提高，并防止安装在反射镜上的多种配光图案相互干涉，使各配光图案高精度化。
本发明的上述目的利用下述车辆用灯具实现：其具有3个半导体发光元件、和将来自这些半导体发光元件的光向灯具前方反射的反射镜，反射镜具有3个反射面，它们是以在车辆前后方向上延伸的灯具照射方向的轴为中心，放射状地划分形成的，各反射面将各半导体发光元件的出射光向灯具前方反射，通过将各反射面和各半导体发光元件进行组合，相互划分而形成在灯具照射方向的轴通过的反射镜中心的周围以放射状排列的3个发光区域，各半导体发光元件面向反射镜中心配置在位于各反射面的外周的支撑座上，各发光区域的各反射面具有互不相同的配光图案，3个发光区域的构造为，相邻的发光区域之间的边界部形成比其周围或半导体发光元件的安装位置高的棱线部，并且这些棱线部越接近灯具照射方向的轴通过的中心，越向灯具前方凸出。
根据上述构成的车辆用灯具，各半导体发光元件的安装位置成为提供各发光区域的反射面的反射镜的外周部，成为相邻的发光区域的半导体发光元件之间大幅分离地配置的构造。因此，由于在各半导体发光元件的周围确保充分的散热面积，将半导体发光元件的发热向周围释放，或高效地向反射镜导热，进而从反射镜的较大的背面区域向外部散热，所以，可以抑制因半导体发光元件自身发热引起的升温。
另外，通过各半导体发光元件的安装位置成为反射镜的外周部，从而以灯具照射方向的轴为中心以放射状划分形成的多个发光区域的结构为，相邻的发光区域之间的边界部成为比其周围或半导体发光元件的安装位置高的棱线部，并且这些棱线部越接近灯具照射方向的轴通过的中心，就越向灯具前方凸出。
通过形成上述构造，由于成为相邻的发光区域之间的边界的棱线部，作为防止分配给每个发光区域的半导体发光元件的出射光进入分配区域之外的发光区域的遮光壁起作用，还作为防止由一个发光区域的反射面反射的光的一部分被其他发光区域的反射面再次反射的遮光壁起作用，所以可以防止各发光区域的配光相互干涉，使各反射区域形成的配光图案高精度化。
另外，在上述构成的车辆用灯具中，优选具有点灯电路，其使前述各发光区域的前述半导体发光元件分别点灯。
根据这样构成的车辆用灯具，作为灯具整体，通过合成多种配光图案，从而即使不配置可动遮光部等复杂的配光调整机构，也可以容易地形成更复杂的照度分布的配光图案，容易形成适合于针对照度分布等的法规等的配光图案。
另外，通过切换使半导体发光元件点灯的发光区域，可以简单地切换使用多种配光图案。
另外，在上述结构的车辆用灯具中，前述各半导体发光元件具有长方形的发光部，位于前述灯具照射方向的轴的下侧的前述发光区域的前述半导体发光元件配置为，使得前述发光部的长轴与前述灯具照射方向的轴正交。
根据这样构成的车辆用灯具，通过使位于灯具照射方向的轴的下侧的发光区域的反射面形成为，将来自半导体发光元件的光进行扩散而进行反射的扩散反射面，从而容易地得到作为各种配光的基础的向车宽度方向扩散的散射光，容易地利用散射光得到照射幅度宽的配光图案。
另外，在上述构成的车辆用灯具中，优选在前述各半导体发光元件的灯具前方侧，设置光学部件，其对来自前述反射面或前述半导体发光元件的光的出射方向进行调整。
根据这样构成的车辆用灯具，由于不仅是由反射镜的反射面进行配光调整，还可以利用配置在半导体发光元件的灯具前方侧的光学部件进行配光调整，所以可以更高精度地调整配光图案。
发明的效果
根据本发明所涉及的车辆用灯具，各半导体发光元件的安装位置成为提供各发光区域的反射面的反射镜的外周部，成为相邻的发光区域的半导体发光元件之间大幅分离地配置的构造。
由此，可以抑制由于半导体发光元件自身发热引起的升温，可以防止因过度升温引起的半导体发光元件的发光性能或寿命的降低。
另外，以灯具照射方向的轴为中心以放射状划分形成的多个发光区域的构造为，相邻的发光区域之间的边界部形成比其周围或半导体发光元件的安装位置高的棱线部，并且这些棱线部越接近灯具照射方向的轴通过的中心，越向灯具前方凸出。
由此，由于成为相邻的发光区域之间的边界的棱线部，作为防止分配给各发光区域的半导体发光元件的出射光进入分配区域以外的发光区域的遮光壁起作用，还作为防止由一个发光区域的反射面反射的光的一部分被其他发光区域的反射面再次反射的遮光壁起作用，所以可以防止各发光区域的配光相互干涉，使各反射区域形成的各配光图案高精度化。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具的纵剖面图。
图2是图1所示的车辆用灯具的斜视图。
图3是图2所示的车辆用灯具的正视图。
图4是图1所示的B-B剖面向视图。
图5是通过将图2所示的扩散用发光区域和聚光用发光区域进行组合而形成的配光图案的说明图。
图6是表示通过将图3所示的3种发光区域进行组合而形成的配光图案的例子的说明图。
具体实施方式
下面，基于附图，详细说明本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具。
图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具的纵剖面图，图2是图1所示的车辆用灯具的斜视图，图3是图2所示的车辆用灯具的正视图，图4是图1的B向视图。
如图1至图3所示，本实施方式的车辆用灯具1作为轿车等的前照灯使用，其具有作为光源使用的3个半导体发光元件2、3、4，和将来自这些半导体发光元件2、3、4的光向灯具前方反射的反射镜5，配置在由前方开口的灯具体7和安装在其前方开口部上的透明的前面罩8形成的灯室9内。
铝压铸制成的反射镜5，具有3个反射面11、12、13，它们是以在车辆前后方向上延伸的灯具照射方向的轴即灯具光轴Ax(参照图1)为中心，放射状地划分形成的。另外，反射镜5的外周部螺合紧固在铝压铸制成的支撑座25上。该支撑座25经由校准机构10安装在灯具体7上。通过经由该校准机构7使反射镜5的安装角度变化，可以调整从车辆用灯具1出射的光的光轴。
另外，反射镜5及支撑座25的外周由大致圆筒状的延伸部15包围。该延伸部15经由未图示的安装部而与支撑座25分开地固定在灯具体7上。
反射镜5的各反射面之间的边界部分，形成比周围更朝灯具前方凸出的棱线部16。而且，3条棱线部16在灯具光轴Ax通过的反射镜中心C处汇合，该反射镜中心C成为全部反射面11、12、13中最朝灯具前方凸出的顶部。
前述3个半导体发光元件2、3、4是具有大致长方形的发光部2a、3a、4a的LED，发光部2a、3a、4a面向前述灯具光轴Ax通过的反射镜中心C，配置在位于各反射面11、12、13的外周的支撑座25上。
另外，本实施方式的车辆用灯具1，通过将各反射面11、12、13和配置在其外周的半导体发光元件2、3、4进行组合，相互划分而形成在反射镜中心C的周围以放射状排列的三个发光区域21、22、23。
即，本实施的车辆用灯具1的结构为，具有以灯具光轴Ax为中心以放射状划分形成的3个发光区域21、22、23，同时在发光区域21、22、23中分别具有：半导体发光元件2、3、4，它们的发光部2a、3a、4a面向灯具光轴Ax通过的放射中心，配置在其发光区域21、22、23的外周部上；以及反射面11、12、13，它们将这些半导体发光元件2、3、4的出射光向灯具前方反射。
各半导体发光元件2、3、4如图1所示，固定在被螺合紧固在反射镜5的外周部上的支撑座25上。并且，通过使这些反射镜5及支撑座25由热传导率大的铝压铸制成，可以使半导体发光元件2、3、4的散热性提高。另外，在本实施方式中，螺合紧固在支撑座25上的反射镜5，也可以与支撑座一体成型。
另外，本实施方式的车辆用灯具1具有控制单元(点灯电路)30，其与电源连接，使各发光区域21、22、23的半导体发光元件2、3、4分别点灯。从而，各发光区域21、22、23的反射面11、12、13形成互不相同的配光图案。
具体地讲，在图3所示的正面观察下，位于相对的右侧上部的反射面11，具有相对于水平方向倾斜15°的倾斜切纹部11a，进行使反射光聚光的配光，如图5所示，形成高照度且照射区域狭小的配光图案Pa。
另外，在图3中，位于相对的下侧的反射面12，使反射面的切纹方向全部与水平方向一致，进行使反射光散射的配光，如图5所示，形成照度比配光图案Pa低，但照射区域在水平方向上扩大的配光图案Pb。
另外，如图3所示，位于相对的左侧上部的反射面13，通过比扩散用的反射面12更窄的反射面的组合，形成远光用的配光图案。
在本实施方式的情况下，位于灯具光轴Ax的下侧而进行散射用配光的发光区域22的半导体发光元件3如图4所示，配置为大致长方形的发光部3a的长轴3y与前述光轴Ax正交。
另外，在各发光区域21、22、23上，如图1及图3所示，在各半导体发光元件2、3、4的灯具前方侧，设置光学部件27、28、29，其对来自反射面11、12、13及半导体发光元件2、3、4的光的出射方向进行调整。
各光学部件27、28、29由透明树脂或玻璃等形成外表面为1/4球形状的透镜体，利用安装螺栓24螺合紧固在支撑座25上。本实施方式的光学部件27、28、29具有作为透镜的功能以及作为遮光部的功能，该作为透镜的功能是对来自被分配给反射面11、12、13的反射光及从半导体发光元件2、3、4向灯具前方出射的直射光b1的出射方向进行调整，该作为遮光部的功能是遮挡来自反射面11、12、13的反射光b2的一部分以及从半导体发光元件2、3、4向灯具前方出射的直射光的一部分。
作为遮光部的功能的部分，利用透镜内的全反射而防止光向灯具前方出射，但也可以通过在透镜体的表面进行铝蒸镀等而形成反射面，提高遮光性能。
在反射镜5的背面如图1所示，以适当间隔形成散热片17，该散热片17在半导体发光元件2、3、4的发热传导到反射镜5时，将传导来的热量高效地向外部释放。
分配给聚光用反射面11的半导体发光元件2，为了可以在要得到高速用配光时提高发光强度而增加出射光量，与调光单元连接。为了在要得到高速用配光时，延长从灯具出射的照射光的到达距离，安装校平机构，其通过调整车辆用灯具1的安装角度而将灯具光轴Ax向上调整0.34°。
本实施方式的车辆用灯具1，通过利用未图示的点灯电路控制各半导体发光元件2、3、4的点灯，同时利用上述调光单元调节发光强度，或者利用校平机构调整灯具光轴，可以如图6(a)、(b)、(c)所示，切换多种配光图案P1、P2、P3。
图6(a)所示的配光图案P1是转弯用配光图案，图6(b)所示的配光图案P2是高速用配光图案，图6(c)所示的配光图案P3是远光用配光图案。
根据以上说明的本实施方式的车辆用灯具1，各半导体发光元件2、3、4的安装位置，成为提供各发光区域21、22、23的反射面11、12、13的反射镜5的外周部，如图3所示，配置为相邻的发光区域21、22、23的半导体发光元件2、3、4之间大幅分离的构造。因此，由于在各半导体发光元件2、3、4的周围确保充分的散热面积，将半导体发光元件2、3、4的发热向周围释放，或高效地向铝压铸制成的反射镜5导热，进而从反射镜5的较大的背面区域向外部散热，所以，可以抑制由于半导体发光元件2、3、4自身发热引起的升温。
因此，可以防止因过度升温引起的半导体发光元件2、3、4的发光性能或寿命的降低。
另外，通过各半导体发光元件2、3、4的安装位置成为反射镜5的外周部，从而以灯具光轴Ax为中心放射状地划分形成的多个发光区域21、22、23的构造为，相邻的发光区域之间的边界部成为比其周围或半导体发光元件2、3、4的安装位置高的棱线部16，并且这些棱线部16越接近灯具光轴Ax通过的中心，就越向灯具前方凸出。
由于通过形成上述构造，成为相邻发光区域21、22、23之间的边界的棱线部16，作为防止分配给每个发光区域21、22、23的半导体发光元件2、3、4的出射光进入分配区域之外的发光区域的遮光壁起作用，还作为防止由一个发光区域(例如发光区域21)的反射面反射的光的一部分被其他发光区域(例如发光区域22)的反射面再次反射的遮光壁起作用，所以可以防止各发光区域21、22、23的配光相互干涉，使各反射区域形成的各配光图案高精度化。
另外，在上述实施方式的车辆用灯具1中设置点灯电路，其使前述各发光区域21、22、23的半导体发光元件2、3、4分别点灯，成为各发光区域21、22、23的反射面11、12、13具有互不相同的配光图案的结构。
因此，作为灯具整体，通过合成多种配光图案，从而即使不配置可动遮光部等复杂的配光调整机构，也可以容易地形成如图6(a)、(b)、(c)所示的更复杂的照度分布的配光图案，容易形成适合于针对照度分布等的法规等的配光图案。
另外，通过切换使半导体发光元件2、3、4点灯的发光区域21、22、23，可以简单地切换使用多种配光图案，可以与行驶模式等对应而得到理想的配光。
另外，在上述实施方式的车辆用灯具1中，在各半导体发光元件2、3、4上采用具有大致长方形的发光部2a、3a、4a，位于灯具光轴Ax的下侧的扩散配光用的发光区域22的半导体发光元件3如图4所示，配置为使得发光部3a的长轴3y与光轴Ax正交。
因此，通过使反射面12形成为适合于向车宽度方向散射配光的反射面，从而容易地得到作为各种配光的基础的、向车宽度方向扩散的散射光，如图5所示，容易利用散射光得到照射幅度宽的配光图案Pb。
另外，在上述实施方式的车辆用灯具1中，在各半导体发光元件2、3、4的灯具前方侧，设置光学部件27、28、29，其对来自前述反射面11、12、13或半导体发光元件2、3、4的光的出射方向进行调整。
因此，由于不仅是由反射镜5的各放射面11、12、13进行配光调整，还可以利用光学部件27、28、29进行配光调整，所以可以更高精度地调整配光图案。
另外，在上述实施方式的车辆灯具1中，作为光学部件27、28、29，使用1/4球形状的透镜体。
因此，在灯具进行照明动作时，光学部件27、28、29利用来自反射镜5的反射面11、12、13的发射光透过、或来自半导体发光元件2、3、4的直射光透过等，呈现如同其自身发光的外观，可以提高灯具的美观性。
另外，本发明的车辆用灯具所涉及的半导体发光元件、反射镜、发光区域及光学部件等的结构，不限定于上述实施方式的结构，当然可以基于本发明的主旨，采用各种结构。
例如，也可以增加从反射镜中心C以放射状延伸的棱线部16的数量，划分形成大于或等于4个的发光区域，对这些各发光区域分配互不相同的配光图案。
另外，在上述实施方式的车辆用灯具1中，说明了具有以通过反射镜中心C的灯具光轴Ax为中心以放射状划分形成的3个发光区域21、22、23的例子，但本发明的车辆用灯具在车辆前后方向上延伸的灯具照射方向的轴，并不限定为通过反射镜中心C的灯具光轴Ax。
另外，在上述实施方式中，分配给各个反射面11、12、13的半导体发光元件2、3、4的数量均为一个，但也可以改变在各反射面上安装的半导体发光元件2、3、4的数量而使光量变化。
另外，作为半导体发光元件2、3、4，也可以取代LED，使用LD。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其具有3个半导体发光元件、和将来自这些半导体发光元件的光向灯具前方反射的反射镜，
其特征在于，
前述反射镜具有3个反射面，它们是以在车辆前后方向上延伸的灯具照射方向的轴为中心，放射状地划分形成的，各反射面将各半导体发光元件的出射光向灯具前方反射，
通过将各反射面和各半导体发光元件进行组合，相互划分而形成在前述灯具照射方向的轴通过的反射镜中心的周围以放射状排列的3个发光区域，其中，各半导体发光元件面向前述反射镜中心配置在位于各反射面的外周的支撑座上，
前述各发光区域的各反射面具有互不相同的配光图案，
前述3个发光区域的构造为，相邻的发光区域之间的边界部形成比其周围或半导体发光元件的安装位置高的棱线部，并且这些棱线部越接近灯具照射方向的轴通过的中心，越向灯具前方凸出。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
具有点灯电路，其使前述各发光区域的前述半导体发光元件分别点灯。
3.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
前述各半导体发光元件具有长方形的发光部，
位于前述灯具照射方向的轴的下侧的前述发光区域的前述半导体发光元件配置为，使得前述发光部的长轴与前述灯具照射方向的轴正交。
4.如权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，
前述各半导体发光元件具有长方形的发光部，
位于前述灯具照射方向的轴的下侧的前述发光区域的前述半导体发光元件配置为，使得前述发光部的长轴与前述灯具照射方向的轴正交。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
在前述各半导体发光元件的灯具前方侧设置光学部件，其对来自前述反射面或前述半导体发光元件的光的出射方向进行调整。
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