CN101285562B - 车辆用灯具单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用灯具单元，其可以减少由遮光部遮蔽的光量，并且可以使高光度区域向本车线侧偏移。第1单元的子单元具有：投射透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的透镜中心轴上；第1半导体发光元件，其配置于该投射透镜的后方侧焦点的后方侧；反射镜，其使来自该第1半导体发光元件的光向前方反射至靠近透镜中心轴；以及遮光部件，其配置为使棱线通过投射透镜的后方侧焦点附近，以遮蔽来自该反射镜的反射光的一部分，其在向车辆前方投影的配光图案中形成倾斜明暗截止线。相对于设定为通过遮光部件的棱线的透镜中心轴，使反射镜的光轴向从棱线离开的方向偏移，前述反射镜的光轴，相对于前述透镜中心轴向车辆宽度方向的本车线侧平行移动。

Description

车辆用灯具单元

技术领域

本发明涉及一种车辆用灯具单元，特别涉及一种用于近光用前照灯的投射式车辆用灯具单元。

背景技术

作为车辆用灯具单元，近年大多采用投射式的前照灯。该投射式前照灯具有：投射透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的透镜中心轴上；光源，其配置于该投射透镜的后方侧焦点的后方侧；以及反射镜，其使来自该光源的光向前方反射至靠近前述透镜中心轴。

在将该投射式前照灯作为近光用前照灯使用的情况下，在投射透镜和反射镜之间，设置遮蔽来自该反射镜的反射光的一部分而去除向上照射光的遮光部，由此形成具有明暗分界线的近光用配光图案(例如参照专利文献1)。

该近光用配光图案的基本配光图案，形成具有遮光部的上端缘的形状被投影而成的明暗分界线的配光图案。明暗分界线的逆向车线侧由水平明暗截止线构成，本车线侧由从水平明暗截止线向左侧向上倾斜15°的倾斜明暗截止线构成。并且，在该基本配光图案中，高光度区域(热区)在明暗分界线的倾斜明暗截止线的右端部下方附近形成。

专利文献1：特开2004-95481号公报

发明内容

但是，上述现有的投射式前照灯在近光配光时，由于通常将投射透镜的焦点位置设定在遮光部的上端缘，利用遮光部去除向上照射光的大致一半，特别地，热区的一部分由明暗分界线的倾斜明暗截止线去除，因此存在光利用率低的缺点。另外，虽然对遮光部也实施镜面处理，但由反射而产生的损失仍然很多。

因此，本发明的目的在于，提供一种车辆用灯具单元以解决上述课题，其可以减少由遮光部遮蔽的光量，并且可以使高光度区域向本车线侧偏移。

本发明的上述目的利用下述车辆用灯具单元实现，其具有：投射透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的透镜中心轴上；光源，其配置于该投射透镜的后方侧焦点的后方侧；反射镜，其使来自该光源的光朝向前方反射至靠近前述透镜中心轴；以及遮光部，其配置为使上端缘通过前述投射透镜的后方侧焦点附近，以遮蔽来自该反射镜的反射光的一部分，该遮光部在向车辆前方投影的配光图案中形成倾斜明暗截止线，其特征在于，

相对于设定为通过前述遮光部的上端缘的前述透镜中心轴，使前述反射镜的光轴向离开前述上端缘的方向偏移，

前述反射镜的光轴，相对于前述透镜中心轴向车辆宽度方向的本车线侧平行移动。

根据上述结构的车辆用灯具单元，当前大部分被去除的反射镜的光轴附近的高密度光束，可以与遮光部的上端缘不产生较大干涉而向投射透镜入射。由此，由遮光部的上端缘遮蔽的高光度区域(热区)的去除光量变少，并且高光度区域向本车线侧偏移。

根据上述结构的车辆用灯具单元，通过在遮光部的上端缘上，反射镜的光轴相对于透镜的中心轴向车辆宽度方向的本车线侧平行偏移，从而将由该光轴位移而未向投射透镜入射的光抑制为只有偏移部分的极少量。

进而，在上述结构的车辆用灯具单元中，优选前述光源固定在支撑部件上，

前述反射镜通过从外侧夹持卡合而固定在凸出设置于前述遮光部的左右两侧的一对卡合基台部上，

从右侧及左侧的前述卡合基台部至前述透镜中心轴的距离，形成为具有与前述反射镜的光轴的偏移量对应的差异。

根据上述结构的车辆用灯具单元，由于仅在遮光部上设置反射镜的光轴偏移的结构，因此可以在右配光用时，将反射镜向右侧偏移并固定在遮光部上，在左配光用时，将该反射镜向左侧偏移并固定在遮光部上。

因此，在必须针对每个右配光用和左配光用的使用地区设计不同形状的遮光部的情况下，可以仅利用该遮光部中的卡合基台部的不同形状使反射镜的光轴偏移，可以使反射镜成为通用部件。

另外，通过将遮光部、反射镜与光源、支撑部件分别固定，可以使支撑部件成为散热部件，同时使遮光部、反射镜成为耐热性差但重量较轻的树脂制品。

发明的效果

根据本发明所涉及的车辆用灯具单元，当前大多被去除的反射镜的光轴附近的高密度光束，可以与遮光部的上端缘不产生较大干涉而向投射透镜入射。由此，可以使由遮光部的上端缘遮蔽的高光度区域的去除光量变少，并且使高光度区域向本车线侧偏移。其结果，可以使驾驶员的识别性提高。

附图说明

图1是表示具有本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具单元的车辆用灯具的正视图。

图2是图1所示的车辆用灯具的II-II剖面向视图。

图3是图2所示的车辆用灯具的要部放大图。

图4是图3所示的车辆用灯具单元的要部放大斜视图。

图5(a)是表示现有遮光部件的要部俯视图；(b)是表示用于本实施方式的遮光部件的要部俯视图。

图6(a)是表示现有的光轴位置关系的示意图；(b)是表示本实施方式的光轴位置关系的示意图。

图7是使反射镜的光轴偏移的车辆用灯具的光线追踪图。

图8是透视地示出利用从车辆用灯具向前方照射的光，在配置于灯具前方25m的位置上的假想铅直屏幕上形成的配光图案，(a)是由本实施方式产生的配光图案，(b)是现有的配光图案(b)。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明所涉及的车辆用灯具单元的最佳实施方式。

图1是表示具有本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具单元的车辆用灯具的正视图，图2是图1所示的车辆用灯具的II-II剖面向视图，图3是图2所示的车辆用灯具的要部放大图，图4是图3所示的车辆用灯具单元的要部放大斜视图。

本实施方式的车辆用灯具10，是例如安装在车辆的前端部分上，可以选择性地切换远光及近光而点灯/熄灯的前照灯。在图1中，作为例子示出安装于汽车等车辆的右前方的前照灯单元(前灯单元)作为车辆用灯具10。

该车辆用灯具10如图1及图2所示，具有透光性的透光罩12和灯体14。并且，在由透光罩12和灯体14包围的灯室10a内，3个车辆用灯具单元(第1单元20、第2单元40、第3单元60)固定配置在由压铸件等构成的支撑部件15上。另外，在3个车辆用灯具单元20、40、60和透光罩12之间，为了覆盖从灯具前方观察时的间隙而配置延伸部16。

支撑部件15固定在灯体14上，具有：支撑面15a，其安装第1单元20的第1光源即第1半导体发光元件(LED)22的安装面22b；以及支撑面15b，其安装第2单元40的第2光源即第2半导体发光元件(LED)42的安装面42b。该支撑部件15经由未图示的校平机构固定在灯体14上，可以进行各车辆用灯具单元的光轴调整。

下面，对各车辆用灯具单元20、40、60进行说明。

本实施方式的车辆用灯具10构成为，使从第1单元20及第2单元40出射的光重叠而形成近光的配光图案，利用从第3单元60出射的光形成远光的配光图案。

下面，首先对第1单元20进行说明。

第1单元20是与后述的第2单元40一起形成近光的配光图案PL的车辆用灯具单元，如图1所示，大致相同结构的3个子单元20A、20B、20C分别沿宽度方向并列地设置在支撑部件15的上方的设置部上。

子单元20A形成上端缘具有水平及倾斜的明暗截止线CL1、CL2的热区形成用配光图案Pb(参照图8)。子单元20B在明暗截止线的下方形成与热区形成用配光图案Pb相比较大的明暗截止线形成用配光图案Pa(参照图8)。子单元20C在明暗截止线的下方形成扩散区域形成用配光图案Pc，其与热区形成用配光图案Pb和明暗截止线形成用配光图案Pa重叠，与明暗截止线形成用配光图案Pa相比更宽(参照图8)。

如图2及图3所示，子单元20B(子单元20A、20C也大致相同)具有：作为第1光源的第1半导体发光元件22，其固定配置在支撑部件15的支撑面15a上；第1主反射镜26，其将来自该第1半导体发光元件22的光向前方反射；遮光部件(遮光部)21，其配置于支撑部件15的前方；以及投射透镜24，其保持在遮光部件21上。

第1半导体发光元件22是具有约1mm见方的大小的发光部(发光芯片)22a的白色发光二极管，其设置于在车辆前后方向上延伸的透镜中心轴Ax上，以其照射轴L1朝向与子单元20B的照射方向(图3中的左方向)大致垂直的大致铅直上方的状态，置载在支撑部件15的支撑面15a上。另外，发光部22a也可以构成为，与其发光部形状或照射至前方的配光对应而具有一些角度进行配置。另外，也可以在一个半导体发光元件中设置多个发光部(发光芯片)。

第1主反射镜26是在内侧形成反射面27的反射部件，该反射面27的铅直剖面形状为大致椭圆形状，水平剖面形状具有以椭圆为基础的自由曲面形状。第1反射镜26设计配置为，使其第1焦点F1位于第1半导体发光元件22的发光部22a附近，并且其第2焦点F2位于遮光部件21的弯曲面21a和水平面21b所形成的的棱线(遮光部的上端缘)21c附近。

从第1半导体发光元件22的发光部22a出射的光，在第1主反射镜26的反射面27上被反射，经过第2焦点F2附近而入射至投射透镜24中。另外，在子单元20B(子单元20A、20C)中构成遮光部，其以遮光部件21的棱线21c作为边界线，通过一部分光在水平面21b上反射，选择性地遮蔽光，从而在向车辆前方投影的配光图案中形成倾斜明暗截止线。即，棱线21c作为遮光部的上端缘构成子单元20B(子单元20A、20C)的明暗边界线。即，棱线21c成为形成明暗截止线的部分。

此外，优选在第1主反射镜26的反射面27上反射，进而在遮光部件21的水平面21b上反射的光X2的一部分，也向前方作为有效光照射。由此，在本实施方式中，遮光部件21的水平面21b的车辆前方侧，具有考虑投射透镜24和第1主反射镜26之间的位置关系而设定适当的反射角度的光学形状。

投射透镜24是将由第1主反射镜26的反射面27反射的光X投影至车辆前方的丙烯酸树脂制的平凸非球面透镜，固定于遮光部件21的车辆前方侧前端部附近。

遮光部件21支撑在灯体14上，遮光部件21固定第1主反射镜26。如图4所示，在第1主反射镜26的两侧部上形成卡合孔26a。第1主反射镜26如图4所示，使卡合孔36a从外侧对凸出设置于遮光部件21的左右两侧的一对卡合基台部31a、31b的卡止突起33进行夹持卡合，从而固定(参照图5)。

如图5(a)所示，现有的遮光部件210形成为，从遮光部件21的右侧及左侧的卡合基台部310a、310b至投射透镜24的透镜中心轴Ax的距离t左右相同。

与其相对，在本实施方式的遮光部件21中，如图5(b)所示，从右侧及左侧的卡合基台部31a、31b至投射透镜24的透镜中心轴Ax的距离t1、t2，形成为具有与第1主反射镜26的光轴Rx的偏移量对应的差异。在本实施方式中，通过仅使卡合基台部31a、31b的厚度改变，从而相对于投射透镜24的透镜中心轴Ax(参照图5)，第1主反射镜26的光轴Rx略微偏移(0.2mm左右)。

下面，对第2单元40进行说明。

第2单元40是与上述第1单元20一起形成近光配光图案的车辆用灯具单元，配置于上述子单元20C的下方。

第2单元40形成大扩散区域形成用配光图案Pd，其与由第1单元20的子单元20C形成的扩散区域形成用配光图案Pc相比更宽的(参照图8)。

如图2及图3所示，第2单元40具有：作为第2光源的第2半导体发光元件42，其固定配置在支撑部件15的支撑面15b上；以及第2主反射镜46，其将来自该第2半导体发光元件42的光向前方反射。

第2半导体发光元件42与第1半导体发光元件22相同地，是具有发光部42a的白色二极管，以其照射轴L2朝向与第2单元40的照射方向(图3中的左方向)大致垂直的大致铅直下方的状态，置载在支撑部件15的支撑面15b上。

第2主反射镜46是在内侧形成反射面46a的反射部件，该反射面46a将以通过发光部42a的轴为焦点的抛物柱面作为基准面。从第2半导体发光元件42的发光部42a出射的光Y，在第2主反射镜46的反射面46a上反射，向车辆前方照射。即，本实施方式的第2单元40构成反射型的车辆用灯具单元。

另外，第3单元60是形成远光的配光图案的车辆用灯具单元，其具有：作为第3光源的第3半导体发光元件(未图示)，其固定配置在支撑部件15上；以及投射透镜64。

投射透镜64是将从第3半导体发光元件的发光部出射的光投影至车辆前方的凸透镜型的非球面透镜，投射透镜64的后方焦点构成为与第3半导体发光元件的发光部大致一致(参照图1)。由此，在投射透镜64上，从第3半导体发光元件的发光部出射的光直接入射，入射的光作为大致平行光而沿光轴向前方投影。即，本实施方式的第3单元60构成直射型的投射式灯具单元。

在上述的本实施方式的车辆用灯具10中，第1单元20的第1光源及第2单元40的第2光源，分别由第1半导体发光元件22及第2半导体发光元件42构成。通过将通常小型且消耗电力小的发光二极管(LED)这种发光元件22、42作为车辆用灯具10的光源，可以有效地利用有限的电力。当然，本发明中的车辆用灯具的第1光源、第2光源及第3光源，也可以使用将放电发光部作为光源的金属卤化物真空管等放电真空管或卤化物真空管等。

图6(a)是表示现有的光轴位置关系的示意图；(b)是表示本实施方式的光轴位置关系的示意图。

如图6(b)所示，在本实施方式的子单元20B中，相对于设定在遮光部件21的棱线21c上的投射透镜24的透镜中心轴Ax，使第1主反射镜26的光轴Rx向从棱线21c远离的方向偏移。另外，在本实施方式中，通过使从右侧及左侧的卡合基台部31a、31b至投射透镜24的透镜中心轴Ax的距离t1、t2，以与第1主反射镜26的光轴Rx的偏移量对应而变化的方式形成，从而第1主反射镜26的光轴Rx相对于投射透镜24的透镜中心轴Ax，向车辆宽度方向的本车线侧(图6中的右侧)平行移动。

图7是使反射镜的光轴偏移后的车辆用灯具的光线追踪图。

如图7所示，在遮光部件21的棱线(上端缘)21c上，第1主反射镜26的光轴Rx相对于投射透镜24的透镜中心轴Ax向车辆宽度方向的本车线侧平行地偏移，从而将因该光轴位移δ而未向投射透镜24入射的光，抑制为只有偏移部分的极小量。

与其相对，例如在以第1半导体发光元件22为中心而使第1主反射镜26进行旋转移动，在遮光部件21的棱线21c上，第1主反射镜26的光轴Rx相对于投射透镜24的透镜中心轴Ax通过倾斜而进行偏移的情况下，因该光轴位移而未向投射透镜24入射的光增多。即，本实施方式的结构为，在将光的利用率下降抑制得尽量小，同时使第1主反射镜26的光轴Rx位移。当然，在第1半导体发光元件22具有足够的光量，即使光的利用率较低也不影响灯具单元的使用的情况下，也可以使第1主反射镜26旋转移动。

另外，由于仅在遮光部件21上设置使第1主反射镜26的光轴Rx偏移的结构(卡合基台部31a、31b)，因此可以在右配光用时，使第1主反射镜26向右侧偏移而固定在遮光部件21上，在左配光用时，使该第1主反射镜26向左侧偏移而固定在遮光部件21上。

由此，在必须针对每个右配光用及左配光用的使用地区设计不同形状的遮光部件21的情况下，可以仅利用该卡合基台部31a、31b的不同形状而对应反射镜26的光轴Rx的位移，可以使第1主反射镜26成为通用部件。

另外，通过将遮光部件21和第1主反射镜26、以及第1半导体发光元件22和支撑部件15分别固定，可以使支撑部件15成为散热部件(压铸件)，同时使遮光部件21和第1主反射镜26成为耐热性差但重量较轻的树脂制品。

图8是透视地示出利用从车辆用灯具向前方照射的光在配置于灯具前方25m的位置上的假想铅直屏幕上形成的配光图案，(a)是由本实施方式产生的配光图案，(b)是现有的配光图案。

由现有的车辆用灯具生成的会车用配光图案PA如图8(b)所示，成为具有将遮光部件21的棱线21c的形状进行投影而成的明暗截止线CL1、CL2的配光图案。该会车用配光图案PA的热区(高光度区域)形成用配光图案Pb，形成于明暗截止线CL2的倾斜明暗截止线的右端部下方附近。并且，在会车用配光图案PA中，以热区形成用配光图案Pb作为中央部，向外侧形成明暗截止线形成用配光图案Pa、扩散部区域形成用配光图案Pc这些照度逐渐下降的配光区域。

与其相对，在根据本实施方式形成的车辆用灯具10中，当前大部分被去除的反射镜26的光轴Rx附近的高密度光束，可以与遮光部件21的棱线21c不产生较大干涉而向投射透镜24入射。由此，如图8(a)所示，由遮光部件21的棱线21c遮蔽的热区形成用配光图案Pb的去除光量变少，并且形成热区形成用配光图案Pb向本车线侧偏移的会车用配光图案PL。

由此，根据上述本实施方式的车辆用灯具10，由于相对于以通过作为遮光部件21的上端缘的棱线21c附近的方式设定的投射透镜24的透镜中心轴Ax，使第1主反射镜26的光轴Rx向从棱线21c离开的方向偏移，所以，可以使当前大部分被去除的反射镜26的光轴Rx附近的高密度光束，与遮光部件21的棱线21c不产生较大干涉而向投射透镜24入射，可以使由遮光部件21的棱线21c遮蔽的热区的去除光量变少，并且使热区向本车线侧偏移。其结果，可以提高驾驶员的识别性。

此外，投射透镜24的透镜中心轴Ax和第1主反射镜26的光轴Rx，只要在遮光部件21的棱线21c上偏移即可。即，可以使第1主反射镜26沿车辆宽度方向的本车线侧平行移动，也可以以第1半导体发光元件22为中心旋转移动，仅使棱线21c的部分偏移。

另外，第1半导体发光元件22的位置可以偏移，也可以不偏移。但是，由于在使第1半导体发光元件22对于每个灯具单元的使用地区使其偏移的情况下，需要将散热用的支撑部件(压铸件)15针对不同的使用地区重新设计，所以，优选如上述实施方式所示，不使第1半导体发光元件22偏移。

Claims (2)

1.一种车辆用灯具单元，其具有：投射透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的透镜中心轴上；光源，其配置于该投射透镜的后方侧焦点的后方侧；反射镜，其使来自该光源的光朝向前方反射至靠近前述透镜中心轴；以及遮光部，其配置为使上端缘通过前述投射透镜的后方侧焦点附近，以遮蔽来自该反射镜的反射光的一部分，该遮光部在向车辆前方投影的配光图案中形成倾斜明暗截止线，

其特征在于，

相对于设定为通过前述遮光部的上端缘的前述透镜中心轴，使前述反射镜的光轴向离开前述上端缘的方向偏移，

前述反射镜的光轴，相对于前述透镜中心轴向车辆宽度方向的本车线侧平行移动。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具单元，其特征在于，

前述光源固定在支撑部件上，

前述反射镜通过从外侧夹持卡合而固定在凸出设置于前述遮光部的左右两侧的一对卡合基台部上，

从右侧及左侧的前述卡合基台部至前述透镜中心轴的距离，形成为具有与前述反射镜的光轴的偏移量对应的差异。

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