CN101382247A - 车灯单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车灯单元。在待安装到车辆上的车灯单元中，半导体光源被第一反射器覆盖，因此即使当投射镜布置在第一反射器的开口前方的、不会与第一反射器接触的位置处时，也不能在视觉上从外侧看到(或难以看到)半导体光源。由此，可提供一种新颖设计的车灯单元，在该车灯单元中，投射镜布置成如同浮在空中一样，从外侧在视觉上不能看到半导体光源。

Description

车灯单元
技术领域
本发明涉及一种车灯单元，更具体地涉及这样一种车灯单元，该车灯单元具有布置成如同浮在空中一样的投射镜。
背景技术
已知的直接投射型车灯单元使光从半导体光源或发光二极管(LED)在不被反射器反射的情况下直接进入投射镜(例如，如日本专利申请特开No.2004-95479中所述)。
日本专利申请特开No.2004-95479中所述的车灯如图11所示，具有作为半导体光源的LED 10′、布置在LED 10′的发光面10a′前方的投射镜20′以及布置在LED 10′与投射镜20′之间的遮蔽物30′。从LED10′发出的一部分光进入投射镜20′以被向前投射，而另一部分光被遮蔽物30′遮挡。
发明内容
近年来，鉴于对车辆设计灵活性等的重视，需求具有新颖设计的车灯。作为满足这种需求的新颖设计的车灯，可以例举在日本专利申请特开No.2004-95479中所述的直接投射型车灯，在该车灯中，投射镜布置成如同浮在空中一样。
但是，这种直接投射型车灯的问题在于，如果将投射镜布置成如同浮在空中一样，那么从外侧通过投射镜与半导体光源之间的空间会在视觉上看到半导体光源，而这在设计上是不希望的。
另外，这种直接投射型车灯的另一问题在于，从半导体光源发出的光中仅一部分进入投射镜，因此光的利用率较低。
鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种新颖设计的车灯单元，该车灯单元构造成：即使将投射镜布置成如同浮在空中一样，也不能在视觉上从外侧看到半导体光源。
本发明的另一目的是提供一种车灯单元，该车灯单元能够有效地利用从半导体光源发出但不会进入投射镜的光。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，一种安装在车辆上的车灯单元，该车灯单元包括：半导体光源；第一反射器，该第一反射器具有用于反射从所述半导体光源发出的光的反射面，该第一反射器布置在所述半导体光源的发光面的前方同时将所述反射面设定为与所述半导体光源的发光面相对，并在光轴上的一位置处形成有开口以允许从所述半导体光源发出的光通过，该第一反射器覆盖所述半导体光源；第二反射器，该第二反射器具有分别布置在所述半导体光源的两侧的反射面；以及第一投射镜，该第一投射镜布置在所述第一反射器的所述开口前方的、不会与所述第一反射器接触的位置处，该第一投射镜用于将从所述半导体光源发出的光中的、通过所述第一反射器的开口的光向前投射，其中所述第一反射器的反射面形成为将从所述半导体光源发出的光中的、未通过所述第一反射器的开口的那部分光朝向所述第二反射器的各反射面反射，并且所述第二反射器的反射面形成为将从所述半导体光源发出的光中的、被所述第一反射器的反射面反射的光向前反射。
根据本发明的第一方面，半导体光源被第一反射器覆盖，因此即使当投射镜布置在第一反射器的开口前方的、不会与第一反射器接触的位置处时(即，即使当投射镜布置成如同浮在空中一样时)，也不能在视觉上从外侧看到(或难以看到)半导体光源。也就是说，根据本发明的第一方面，可提供一种新颖设计的车灯单元，在该车灯单元中，投射镜布置成如同浮在空中一样，从外侧在视觉上看不到半导体光源。
而且，根据本发明的第一方面，未通过第一反射器的开口的光(即，从半导体光源发出的光中的、未入射在投射镜上的光)被第一反射器的反射面和第二反射器的反射面反射而向前传播，由此能够有效地利用从半导体光源发出的光中的、未入射在投射镜上的光。
而且，根据本发明的第一方面，在覆盖半导体光源的第一反射器中形成有用于使从半导体光源发出的光通过的开口。因此，即使半导体光源的发光伴随有热的产生，也可以通过开口辐射而释放热。
另外，根据本发明的第一方面，投射镜布置在第一反射器的开口前方的、不会与第一反射器接触的位置处，因此不会受伴随从半导体光源发光而产生的热的影响，从而可以获得期望的光强分布图案。
根据本发明的第二方面，根据本发明第一方面的车灯单元还包括：投射镜附接腿，该投射镜附接腿具有供固定所述第一投射镜的一端和固定在所述第一反射器一侧的另一端，其中通过将所述投射镜附接腿的所述另一端固定在所述第一反射器的所述一侧，而将所述第一投射镜布置在所述第一反射器的所述开口前方的、不会与所述第一反射器接触的位置处。
根据本发明的第二方面，投射镜附接腿能够将第一投射镜容易地布置在第一反射器的开口前方的、不会与第一反射器接触的位置处。
另外，根据本发明的第二方面，通过调整投射镜附接腿沿光轴方向的长度，甚至具有不同焦距的第一投射镜也可以容易地布置在第一反射器的开口前方的、不会与第一反射器接触的预定位置处。
根据本发明的第三方面，在根据本发明第一或第二方面的车灯单元中，所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻布置的椭球反射面，所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的两侧的抛物面反射面，所述椭球反射面中的一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在所述抛物面反射面中的一个抛物面反射面的焦点处或该抛物面反射面的焦点附近的第二焦点，并且所述椭球反射面中的另一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在所述抛物面反射面中的另一个抛物面反射面的焦点处或该抛物面反射面的焦点附近的第二焦点。
本发明的第三方面表示第一反射器和第二反射器的反射面的实施例。
根据本发明的第四方面，根据本发明第三方面的车灯单元还包括：第一遮光器(shading shutter)，该第一遮光器布置在所述一个椭球反射面与所述一个抛物反射面之间，用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光；以及第二遮光器，该第二遮光器布置在所述另一个椭球反射面与所述另一个抛物面反射面之间，用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光，其中所述一个椭球反射面的焦点设在所述第一遮光器的上端边缘处或在所述第一遮光器的上端边缘附近，并且所述另一个椭球反射面的焦点设在所述第二遮光器的上端边缘处或在所述第二遮光器的上端边缘附近。
根据本发明的第四方面，第一和第二遮光器能够形成包括近光光束截止图案的光强分布图案。
根据本发明的第五方面，在根据本发明第三或第四方面的车灯单元中，所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻地水平布置的椭球反射面，所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的左侧和右侧的抛物面反射面，所述一个椭球反射面布置在右侧，所述一个抛物面反射面布置在左侧，所述另一个椭球反射面布置在左侧，并且所述另一个抛物面反射面布置在右侧。
本发明的第五方面表示第一和第二反射器的反射面的布置实施例。因而，例如，可以采用第一和第二反射器的反射面的这种布置：所述第一反射器的反射面是一对沿垂直方向彼此相邻布置的椭球反射面，所述第二反射器的反射面是布置在所述半导体光源的上侧和相对的下侧的抛物面反射面；所述椭球反射面中的一个椭球反射面布置在上侧，所述抛物面反射面中的一个抛物面反射面布置在下侧，所述椭球反射面中的另一个椭球反射面布置在下侧，并且所述抛物面反射面中的另一个抛物面反射面布置在上侧。
根据本发明的第六方面，根据本发明第一至第五方面中任一方面的车灯单元还包括水平扩散透镜，这些透镜分别布置在所述第二反射器的反射面的前方。
根据本发明的第六方面，被第二反射器的反射面反射的光通过水平扩散透镜被向前辐射，因此能够形成期望的沿水平方向延伸的光强分布图案。
根据本发明的第七方面，在根据本发明第六方面的车灯单元中，所述投射镜和所述水平扩散透镜彼此一体形成。
本发明的第七方面表示投射镜和水平扩散透镜的构造的实施例。根据本发明的第七方面，投射镜和水平扩散透镜彼此一体形成，因此可以容易地安装各透镜。
根据本发明的第八方面，在根据本发明第一或第二方面的车灯单元中，所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻布置的椭球反射面，所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的两侧的平反射面，该车灯单元还包括分别布置在所述平反射面前方的第二投射镜，所述椭球反射面中的一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在布置于所述平反射面中的一个平反射面前方的所述第二投射镜的焦点处或该焦点附近的第二焦点，并且所述椭球反射面中的另一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在布置于所述平反射面中的另一个平反射面前方的所述第二投射镜的焦点处或该焦点附近的第二焦点。
本发明的第八方面表示第一和第二反射器的反射面的实施例。
根据本发明的第九方面，根据本发明第八方面的车灯单元还包括：第一遮光器，该第一遮光器用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光，该第一遮光器布置在所述一个椭球反射面与所述一个平反射面之间；以及第二遮光器，该第二遮光器用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光，该第二遮光器布置在所述另一个椭球反射面与所述另一个平反射面之间。
根据本发明的第九方面，第一和第二遮光器能够形成包括近光光束截止图案的光强分布图案。
根据本发明的第十方面，在根据本发明第八或第九方面的车灯单元中，所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻地水平布置的椭球反射面，所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的左侧和右侧的平反射面，所述椭球反射面中的一个椭球反射面布置在右侧，所述平反射面中的一个平反射面布置在左侧，所述椭球反射面中的另一个椭球反射面布置在左侧，并且所述平反射面中的另一个平反射面布置在右侧。
本发明的第十方面表示第一和第二反射器的反射面的布置实施例。因而，例如，可以采用第一和第二反射器的反射面的这种布置：所述第一反射器的反射面是一对沿垂直方向彼此相邻布置的椭球反射面，所述第二反射器的反射面是布置在所述半导体光源的上侧和下侧的平反射面；所述椭球反射面中的一个椭球反射面布置在上侧，所述平反射面中的一个平反射面布置在下侧，所述椭球反射面中的另一个椭球反射面布置在下侧，并且所述平反射面中的另一个平反射面布置在上侧。
根据本发明的第十一方面，在根据本发明第一至第十方面中任一方面的车灯单元中，所述第一反射器的所述开口的形状和尺寸设定成，从所述半导体光源发出的光中仅待入射在所述第一投射镜的整个表面上的光可以通过。
根据本发明的第十一方面，第一反射器的开口的形状和尺寸设定成，从半导体光源发出的光中仅待入射在第一投射镜的整个表面上的光可以通过，并且未通过开口的光(即，从半导体光源发出的光中的未入射在第一投射镜的整个表面上的光)被第一反射器的反射面和第二反射器的反射面向前反射，从而能够有效地利用从半导体光源发出的光。
根据本发明的第十二方面，根据第一至第十一方面中任一方面的车灯单元还包括：第三遮光器，该第三遮光器用于遮挡从所述半导体光源发出的光的一部分，该第三遮光器布置在所述半导体光源与所述第一反射器之间，其中所述第一投射镜的焦点设在所述第三遮光器的上端边缘处或在所述第三遮光器的上端边缘附近。
根据本发明的第十三方面，一种车灯单元包括：多个根据本发明第十二方面的车灯单元，其中所述多个车灯单元的第一投射镜的焦距彼此不同，并且所述多个车灯单元的光轴被调整成，使得从所述第一投射镜投射的光强分布图案彼此重叠。
根据本发明的第十三方面，可以形成尺寸和亮度逐渐变化的光强分布图案。
根据本发明的这些方面，可以提供一种新颖设计的车灯单元，在该车灯单元中，即使将投射镜布置成如同浮在空中一样，在视觉上从外侧也不能看到(或难以看到)半导体光源。而且，根据本发明的这些方面，可以提供一种车灯单元，在该车灯单元中，可以有效地利用从半导体光源发出的光中的未入射在投射镜上的光。
附图说明
图1是根据本发明的车灯单元100的立体图；
图2是图1所示的车灯单元100的分解立体图；
图3是图1所示的车灯单元100的剖视图；
图4A至图4C是用于说明遮光器30的图；
图5是用于说明由通过投射镜40向前投射的光形成的光强分布图案的图；
图6是使用具有比图1所示的投射镜40的焦距短的焦距(例如，F50mm)的投射镜40的车灯单元100的立体图；
图7是使用透镜板60的车灯单元100(修改例)的立体图，在透镜板60中，投射镜40以及左扩散透镜61L和右扩散透镜61R彼此一体形成；
图8是图7所示的车灯单元100的剖视图；
图9是车灯单元100(修改例)的一部分的放大图，在该车灯单元中，在第一反射器20上设置有诸如LED的半导体光源70，该半导体光源用于发射将要进入投射镜附接腿部41的光；
图10是车灯单元100(修改例)的剖视图，该车灯单元使用平反射面代替抛物面反射面作为第二反射器50的反射面51R和51L；以及
图11是用于说明传统的车灯单元的图。
具体实施方式
下面将参照附图来描述根据本发明实施方式的车灯单元。
图1是根据当前实施方式的车灯单元的立体图。图2是图1所示的车灯单元的分解立体图。图3是图1所示的车灯单元的剖视图。
根据当前实施方式的车灯单元例如应用于机动车等的头灯。
如图1至图3所示，根据当前实施方式的车灯单元100包括：半导体光源10；第一反射器20，该第一反射器布置在半导体光源10的发光面10a的前方；遮光器30，该遮光器布置在半导体光源10与第一反射器20之间；投射镜40，该投射镜布置在第一反射器20的开口21前方的、不会与第一反射器20接触的位置处；以及第二反射器50，该第二反射器具有布置在半导体光源10的两侧的反射面51。
(半导体光源10)
半导体光源10是白发光二极管或彩色发光二极管中的一种或多种。在当前实施方式中，为了形成沿水平方向延伸的光强分布图案，使用其中沿水平方向布置四个发光二极管芯片的LED封装体。如图2所示，半导体光源10安装在给定的基板11上，基板11通过用螺钉紧固而固定在散热部件12上，使得半导体光源10的发光面10a面向前。散热部件12散去伴随从半导体光源10发光而产生的热。
(第一反射器20)
如图2和图3所示，第一反射器20布置在半导体光源10的发光面10a的前方。第一反射器20为大致半球形反射器，其具有凹入的内反射面22以及与内反射面22相对的凸出的外表面23。第一反射器20通过用螺钉紧固而固定在第二反射器50上，使得外表面23面向前并且内反射面22面向半导体光源10的发光面10a(即，覆盖半导体光源10使得不能在视觉上从外侧看到发光面10a)。在第一反射器20的光轴A上的一位置处形成有从内反射面22向外表面23贯通第一反射器20的开口21。来自半导体光源10的光(从半导体光源10发出的光)通过开口21。将开口21的形状(在当前实施方式中为类似于投射镜40形状的矩形形状)和尺寸设定为，从半导体光源10发出的光中仅待入射在投射镜40的整个表面上的光可以通过。未通过开口21的光(即，从半导体光源10发出的光中未入射在投射镜40的整个表面上的光)被第一反射器20的内反射面22(反射面22R和22L)以及第二反射器50的反射面51R和51L向前反射。以这种方式可以有效地利用从半导体光源10发出的光。为了装饰目的，在第一反射器20的外表面23上例如进行镀覆、着色和/或切削。
第一反射器20例如通过合成树脂注射成型而一体形成，并且至少在内反射面22上进行诸如铝淀积的镜面加工。
第一反射器20的内反射面22是这样的反射面，该反射面将从半导体光源10发出的光中的未通过开口21的光，朝向第二反射器50的分别布置在半导体光源10两侧的各反射面51R和51L进行反射。如图3所示，内反射面22例如包括布置在彼此相邻的左右位置且呈旋转椭球等形式的椭球反射面22R和22L。
位于图3所示的右手侧的椭球反射面22R具有设在半导体光源10上(或半导体光源10附近)的第一焦点，以及设在第二反射器50的左反射面51L(在当前实施方式中为抛物面反射面51L)的焦点处(或该焦点附近)的第二焦点。因而，右椭球反射面22R将从半导体光源10发出的光中的未通过开口21的光会聚在第二焦点处，然后将该光朝向第二反射器50的左反射面51L(在当前实施方式中为抛物面反射面51L)反射。
同样，位于图3所示的左手侧的椭球反射面22L具有设在半导体光源10上(或半导体光源10附近)的第一焦点，以及设在第二反射器50的右反射面51R(在当前实施方式中为抛物面反射面51R)的焦点处(或该焦点附近)的第二焦点。因而，左椭球反射面22L将从半导体光源10发出的光中的未通过开口21的光会聚在第二焦点处，然后将该光朝向第二反射器50的右反射面51R(在当前实施方式中为抛物面反射面51R)反射。
(遮光器30)
如图2所示，遮光器30布置在半导体光源10与第一反射器20之间。投射镜40具有设在遮光器30的上端边缘处(或者在该上端边缘附近，例如在稍低于遮光器30的上端边缘的位置处)的焦点。因而，来自半导体光源10的一部分光被遮光器30遮挡，而另一部分光通过投射镜40向前投射。结果，例如如图5所示，由遮光器30形成包括近光光束截止图案的光强分布图案P1(近光光束的光强分布图案)。
图4A至图4C是用于说明遮光器30的图。如图4A至图4C所示，直接驱动致动器31与遮光器30连接。直接驱动致动器31根据例如来自安装有车灯单元100的车辆中的驾驶者座位的指令输入，使遮光器30沿着与半导体光源10的光轴AX垂直的方向(图2中箭头X-X′的方向)运动，以将遮光器30设在预定位置(右侧通行用的截止遮光位置、市区(urbanarea)通行用的截止遮光位置、左侧通行用的截止遮光位置，等等)。在遮光器30中形成有用于形成截止图案的开口图案30a，从而能形成包括不同截止图案的光强分布图案，可以通过将遮光器30设在不同位置中的一个位置处而选择这些不同截止图案中的一个。
(投射镜40)
如图1至图3所示，投射镜40布置在第一反射器20的开口21前方。投射镜40是用于将从半导体光源10发出的光中的、通过第一反射器20的开口21的光向前投射的透镜。在当前实施方式中，使用右边缘、左边缘、顶边缘和底边缘被切除以从正视图看时为大致矩形的凸透镜作为投射镜40。投射镜40可以是任何其它形状的透镜，例如非球面凸透镜。
通过用螺钉紧固而将与投射镜40一体形成的投射镜附接腿41固定在第一反射器20上，以将投射镜40布置在第一反射器20的开口21前方的、投射镜40不会与第一反射器20接触的位置处(即，投射镜布置成如同浮在空中一样)。另外，投射镜40和投射镜附接腿41例如通过诸如丙烯酸类物质(acrylic)或聚碳酸脂的透明或半透明材料注射成型而彼此一体形成。另外，第一反射器20覆盖半导体光源10以形成遮挡区域，从而使得投射镜40的外观可在空间上视觉地识别出，如同浮在空中一样。
各投射镜附接腿41具有供固定投射镜40的一端41a，以及通过用螺钉紧固而固定在第一反射器20上的另一端41b。通过使用投射镜附接腿41，投射镜40可容易地布置在第一反射器20开口21前方的、不会与第一反射器20接触的位置处。
投射镜附接腿41沿光轴AX的长度设定为，使得投射镜40的焦点(例如F70mm)位于遮光器30的上端边缘处(或该上端边缘附近，例如在比遮光器30的上端边缘稍低的位置)。从半导体光源10发出的一部分光被遮光器30遮挡，而另一部分光通过第一反射器20的开口21，之后被投射镜40向前投射，以例如形成包括图5所示的截止图案的光强分布图案P1。图5是用于说明由通过投射镜40向前投射的光形成的光强分布图案的图。
即使投射镜40具有不同的焦距，也可以将投射镜附接腿41沿光轴AX的长度调整为，使得投射镜40布置在第一反射器20开口21前方的、不会与第一反射器20接触的位置处。
图6是使用具有比图1所示的投射镜40的焦距短的焦距(例如，F50mm)的投射镜40的车灯单元100的立体图。
例如，沿着左右方向或垂直方向布置具有焦距彼此不同的投射镜40的多个车灯单元100(例如，具有F70mm投射镜40的车灯单元100、具有F50mm投射镜40的车灯单元100以及具有F20mm投射镜40的车灯单元100)。将车灯单元100的光轴AX调整为使得从车灯单元100的投射镜40投射的光强分布图案彼此重叠。以这种方式，能够形成尺寸和亮度逐渐变化的光强分布图案P1至P3，并且可以使组合的路面光强分布图案基本均匀。图5所示的光强分布图案P1是从F70mm的投射镜40投射的，并且是最亮的；光强分布图案P2是从F50mm的投射镜40投射的，其亮度低于光强分布图案P1；并且光强分布图案P3是从F20mm的投射镜40投射的，其亮度低于光强分布图案P2。
(第二反射器50)
如图2和图3所示，第二反射器50的反射面51R和51L分别布置在半导体光源10的两侧。第二反射器50通过用螺钉紧固而固定在散热部件12上，使得半导体光源10位于反射面51R和51L之间的开口52中，并且使得反射面51R和51L分别位于半导体光源10的右侧和左侧。
在第二反射器50的左反射面51L与开口52之间布置有左遮光器53L。左反射面51L(在当前实施方式中为抛物面反射面51L)具有设在遮光器53L的上端边缘处(或在该上端边缘附近)的焦点。因而，从半导体光源10发出的光被右椭球反射面22R反射而朝向左反射面51L传播，并且部分被左遮光器53L遮挡。未被遮挡的光进入左反射面51L(抛物面反射面51L)。
同样，在第二反射器50的右反射面51R与开口52之间布置有右遮光器53R。右反射面51R(在当前实施方式中为抛物面反射面51R)具有设在遮光器53R的上端边缘处(或在该上端边缘附近)的焦点。因而，从半导体光源10发出的光被左椭球反射面22L反射而朝向右反射面51R传播，并且部分被右遮光器53R遮挡。未被遮挡的光进入右反射面51R(抛物面反射面51R)。遮光器53R和53L在朝对向车道侧不会发出眩光的位置处(例如，在比水平线低0.57度的位置处)形成沿水平方向延伸的光强分布图案。
第二反射器50例如通过合成树脂注射成型而一体形成。至少在与反射面51R和51L相对应的部分上进行诸如铝淀积的镜面加工。
反射面51R和51L是用于将从半导体光源10发出且被第一反射器20的内反射面22R和22L反射的光向前反射的反射面。例如，如图3所示，反射面51R和51L是分别布置在半导体光源10的左侧和右侧的抛物面反射面，例如旋转抛物面等。
参照图3，左抛物面反射面51L具有设在设置于左手侧的遮光器53L的上端边缘处(或该上端边缘附近)的焦点，并且形成为形成沿着水平方向延伸的光强分布图案。因而，从半导体光源10发出的光中的、被右椭球反射面22R反射然后被左遮光器53L部分遮挡的一部分光，被左抛物面反射面51L向前反射。因此，通过遮光器53L形成光强分布图案P4(近光光束的光强分布图案)，如图5所示，该光强分布图案P4包括近光光束截止图案并且沿着水平方向延伸。
同样，右抛物面反射面51R具有设在设置于右手侧的遮光器53R的上端边缘处(或该上端边缘附近)的焦点，并且形成为形成沿着水平方向延伸的光强分布图案。因而，从半导体光源10发出的光中的、被左椭球反射面22L反射然后被右遮光器53R部分遮挡的一部分光，被右抛物面反射面51R向前反射。因此，通过遮光器53R形成光强分布图案P4(近光光束的光强分布图案)，如图5所示，该光强分布图案P4包括近光光束截止图案并且沿着水平方向延伸。
在根据当前实施方式的车灯单元100中，如上所述，半导体光源10被第一反射器20覆盖，因此即使当投射镜40布置在第一反射器20的开口21前方的、不会与第一反射器20接触的位置处时(即，即使当投射镜40布置成如同浮在空中一样时)，也不能在视觉上从外侧看到半导体光源10。也就是说，根据当前实施方式的车灯单元100可以设置成具有新颖设计的车灯单元，在该车灯单元中，投射镜40布置成如同浮在空中一样并且不能在视觉上从外侧看到(或难以看到)半导体光源10。
此外，在根据当前实施方式的车灯单元100中，未通过第一反射器20的开口21的光(例如，在从半导体光源10发出的光中未入射在投射镜40上的光)被第一反射器20的反射面22R和22L以及第二反射器50的反射面51R和51L反射而向前传播，由此能够有效地利用从半导体光源10发出的光中的未入射在投射镜40上的光。
而且，在根据当前实施方式的车灯单元100中，在覆盖半导体光源10的第一反射器20中形成有用于使从半导体光源10发出的光通过的开口21。因此，即使半导体光源的发光伴随有热的产生，也可以通过由开口21辐射而释放热。
另外，在根据当前实施方式的车灯单元100中，投射镜40布置在第一反射器20的开口21前方的、不会与第一反射器20接触的位置处，因此不会受到伴随从半导体光源10发光而产生的热的影响，从而可以获得期望的光强分布图案。
下面将描述车灯单元的修改例。
图7是使用透镜板60的车灯单元100(修改例)的立体图，在透镜板60中，投射镜40以及左扩散透镜61L和右扩散透镜61R彼此一体形成。图8是图7所示的车灯单元100的剖视图。
在该修改例中，透镜板60的附接腿62通过用螺钉紧固而固定在第一反射器20上，以将投射镜40布置在第一反射器20的开口21前方的、使投射镜40不会与第一反射器20接触的位置处，并且将左扩散透镜61L和右扩散透镜61R布置在第二反射器50的反射面51L和51R前方的、使左扩散透镜61L和右扩散透镜61R不会与反射面51L和51R接触的位置处。在其它方面中，结构与上述实施方式中的相同。在该修改例中，被第二反射器的反射面51R和51L反射的光通过水平扩散透镜61R和61L而向前发射，由此能够形成期望的沿水平方向延伸的光强分布图案。而且，由于投射镜40以及扩散透镜61L和61R彼此一体形成，因此可以容易地附接投射镜40和其它构件。
图9是车灯单元100(修改例)的一部分的放大图，在该车灯单元中，在第一反射器20上设置有诸如LED的半导体光源70，该半导体光源用于发射要进入投射镜附接腿部41的光。在该修改例中，导光透镜效应使得投射镜附接腿部41和投射镜40能够在视觉上被看成如同从它们那里产生光。例如，半导体光源70可以在位置灯点亮以从投射镜附接腿部41发光时被点亮。
图10是车灯单元100(修改例)的剖视图，该车灯单元使用平反射面代替抛物面反射面作为第二反射器50的反射面51R和51L。在该修改例中，投射镜80R和80L布置在第二反射器50的反射面51R和51L前方的、不会与第一反射器20接触的位置处。右椭球反射面22R的第二焦点设在右投射镜80R的焦点处(或在该焦点附近)。同样，左椭球反射面22L的第二焦点设在左投射镜80L的焦点处(或在该焦点附近)。因此，在该修改例中，右反射面51R和左反射面51L不会形成沿水平方向延伸的光强分布图案，而可以形成沿特定方向以聚光方式辐射的光强分布图案。
尽管关于使用遮光器30描述了该实施方式，但是本发明并不限于使用遮光器30的布置。可以去除遮光器30来构造车灯单元100。
车灯单元100具有这样的构造，其通过直接投射光源图像而形成光强分布图案。因此，可以通过组合多个单元100来构造车灯单元，这些单元根据期望的光强分布图案将半导体光源10的位置相对于遮光器30的位置沿水平和/或垂直方向移动，以生成左右光强分布。例如，可以组合如下单元以获得沿水平方向延伸的光强分布，即：将半导体光源10的位置相对于遮光器30的位置设定在光朝向自己车辆所行驶的己方车道的路肩辐射的方向上的单元100；将半导体光源10的位置设定在光朝向己方车道的前方辐射的方向上的单元100；以及将半导体光源10的位置设定在光朝对向车道辐射的方向上的单元100。
为了生成沿水平方向延伸的光强分布，可以在固定半导体光源10的同时，改变投射镜40的位置和遮光器30的位置，等等。
而且，可以组合多个具有改变的投射镜40焦距的单元100(例如，近光光束灯模块，行驶光束灯模块和雾灯光束模块)来构成一个车灯单元。在这种情况下，相对于各灯模块进行导航。
上述实施方式在各方面均只是示例性的。对实施方式的描述不能理解为对本发明的限制。可以在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下以其它各种形式实施本发明。

Claims (13)

1、一种安装在车辆上的车灯单元，该车灯单元包括：
半导体光源；
第一反射器，该第一反射器具有用于反射从所述半导体光源发出的光的反射面，该第一反射器布置在所述半导体光源的发光面的前方同时将所述反射面设定为与所述半导体光源的发光面相对，并在光轴上的一位置处形成有开口以允许从所述半导体光源发出的光通过，该第一反射器覆盖所述半导体光源；
第二反射器，该第二反射器具有分别布置在所述半导体光源的两侧的反射面；以及
第一投射镜，该第一投射镜布置在所述第一反射器的所述开口前方的、不会与所述第一反射器接触的位置处，该第一投射镜用于将从所述半导体光源发出的光中的、通过所述第一反射器的开口的光向前投射，其中
所述第一反射器的反射面形成为将从所述半导体光源发出的光中的、未通过所述第一反射器的开口的那部分光朝向所述第二反射器的各反射面反射，并且
所述第二反射器的反射面形成为将从所述半导体光源发出的光中的、被所述第一反射器的反射面反射的光向前反射。
2、根据权利要求1所述的车灯单元，该车灯单元还包括：
投射镜附接腿，该投射镜附接腿具有供固定所述第一投射镜的一端和固定在所述第一反射器的一侧的另一端，其中
通过将所述投射镜附接腿的所述另一端固定在所述第一反射器的所述一侧，而将所述第一投射镜布置在所述第一反射器的所述开口前方的、不会与所述第一反射器接触的位置处。
3、根据权利要求1或2所述的车灯单元，其中
所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻布置的反射面，
所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的两侧的抛物面反射面，
所述椭球反射面中的一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在所述抛物面反射面中的一个抛物面反射面的焦点处或该抛物面反射面的焦点附近的第二焦点，并且
所述椭球反射面中的另一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在所述抛物面反射面中的另一个抛物面反射面的焦点处或该抛物面反射面的焦点附近的第二焦点。
4、根据权利要求3所述的车灯单元，该车灯单元还包括：
第一遮光器，该第一遮光器布置在所述一个椭球反射面与所述一个抛物面反射面之间，用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光；以及
第二遮光器，该第二遮光器布置在所述另一个椭球反射面与所述另一个抛物面反射面之间，用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光，其中
所述一个椭球反射面的焦点设在所述第一遮光器的上端边缘处或在所述第一遮光器的上端边缘附近，并且
所述另一个椭球反射面的焦点设在所述第二遮光器的上端边缘处或在所述第二遮光器的上端边缘附近。
5、根据权利要求3或4所述的车灯单元，其中
所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻地水平布置的椭球反射面，
所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的左侧和右侧的抛物面反射面，
所述一个椭球反射面布置在右侧，
所述一个抛物面反射面布置在左侧，
所述另一个椭球反射面布置在左侧，并且
所述另一个抛物面反射面布置在右侧。
6、根据权利要求1至5中任一项所述的车灯单元，该车灯单元还包括：
水平扩散透镜，这些水平扩散透镜分别布置在所述第二反射器的反射面的前方。
7、根据权利要求6所述的车灯单元，其中
所述投射镜和所述水平扩散透镜彼此一体形成。
8、根据权利要求1或2所述的车灯单元，其中
所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻布置的椭球反射面，
所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的两侧的平反射面，
该车灯单元还包括分别布置在所述平反射面前方的第二投射镜，
所述椭球反射面中的一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在布置于所述平反射面中的一个平反射面前方的所述第二投射镜的焦点处或该焦点附近的第二焦点，并且
所述椭球反射面中的另一个椭球反射面具有设在所述半导体光源处或所述半导体光源附近的第一焦点，并具有设在布置于所述平反射面中的另一个平反射面前方的所述第二投射镜的焦点处或该焦点附近的第二焦点。
9、根据权利要求8所述的车灯单元，该车灯单元还包括：
第一遮光器，该第一遮光器用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光，该第一遮光器布置在所述一个椭球反射面与所述一个平反射面之间；以及
第二遮光器，该第二遮光器用于遮挡从所述半导体光源发出且被所述第一反射器反射的一部分光，该第二遮光器布置在所述另一个椭球反射面与所述另一个平反射面之间。
10、根据权利要求8或9所述的车灯单元，其中
所述第一反射器的反射面包括一对彼此相邻地水平布置的椭球反射面，
所述第二反射器的反射面包括分别布置在所述半导体光源的左侧和右侧的平反射面，
所述椭球反射面中的一个椭球反射面布置在右侧，
所述平反射面中的一个平反射面布置在左侧，
所述椭球反射面中的另一个椭球反射面布置在左侧，并且
所述平反射面中的另一个平反射面布置在右侧。
11、根据权利要求1至10中任一项所述的车灯单元，其中
所述第一反射器的所述开口的形状和尺寸设定成，从所述半导体光源发出的光中仅待入射在所述第一投射镜的整个表面上的光可以通过。
12、根据权利要求1至11中任一项所述的车灯单元，该车灯单元还包括：
第三遮光器，该第三遮光器用于遮挡从所述半导体光源发出的光的一部分，该第三遮光器布置在所述半导体光源与所述第一反射器之间，其中
所述第一投射镜的焦点设在所述第三遮光器的上端边缘处或在所述第三遮光器的上端边缘附近。
13、一种车灯单元，该车灯单元包括：
多个根据权利要求12所述的车灯单元，其中
所述多个车灯单元的第一投射镜的焦距彼此不同，并且
所述多个车灯单元的光轴被调整成，使得从所述第一投射镜投射的光强分布图案彼此重叠。
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