CN101876414B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用灯具，其利用LED光源发出的向斜上方射出的光形成配光图案中的扩散领域，与利用LED光源发出的向水平方向射出的光时相比，能充分确保扩散领域所要求的照度。该灯具包括：投影透镜在灯体和灯罩形成的灯室内以使透镜中心轴的轴向成为车辆的前后方向；LED光源使光轴朝上而被设置在比投影透镜的后方侧的焦点更靠向后方；反射镜覆盖LED光源的上方并反射LED光源发出的光的一部分且使其向投影透镜的后方侧的焦点附近聚光；遮挡部件在车辆的前后方向其被设置在投影透镜和反射镜之间，遮挡反射镜发出的反射光的一部分并形成配光图案的明暗截止线；第一附加反射镜被设置在LED光源的上方的反射镜的前方并使LED光源发出的光的一部分不通过投影透镜而向前方反射。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具。更为具体地、涉及在灯体和灯罩罩形成的灯室内配置具有投影透镜、LED光源以及反射该LED光源发出的光的一部分并入射至投影透镜的反射镜的灯具单元的车辆用灯具。
背景技术
近年来，将发光效率和电流消耗特性优良的LED等半导体发光芯片用于光源的车辆用灯具被人们所知(例如，参考专利文献1)。这种车辆用灯具利用覆盖该LED的上部、侧部以及后部的反射镜反射以光轴朝上的方式配置的LED发出的光后，用配置在投影透镜与LED之间的遮挡部件遮挡反射镜发出的反射光的一部分并形成配光图案的截止线后，经由投影透镜将该反射光向前方射出。
专利文献1：(日本)特开2007-323839号公报
通过以LED为光源的车辆用灯具形成具有规定的截止线的配光图案时，该配光图案具有截止线附近的相对照度高的领域(聚光领域)和比其周围的聚光领域的照度稍低的领域(扩散领域)。并且，上述扩散领域在多数情况下是由LED发出的向大致水平方向射出的光形成的。
但是，LED具有与光轴附近的出射光的亮度相比，离光轴越远出射光的亮度越低的特征。因此，在上述情况下，通过射向大致水平方向的出射光难以充分确保扩散领域所要求的照度。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种车辆用灯具，该车辆用灯具包括：投影透镜，在灯体和灯罩形成的灯室内，其以使透镜中心轴的轴向成为车辆的前后方向的方式被设置；LED光源，其使光轴朝上而被设置在比所述投影透镜的后方侧的焦点更靠向后方；反射镜，其以覆盖所述LED光源的上方的方式被设置，并反射所述LED光源发出的光的一部分并使其向所述投影透镜的所述后方侧的焦点附近聚光；遮挡部件，在所述车辆的前后方向其被设置在所述投影透镜和所述反射镜之间，并遮挡所述反射镜发出的反射光的一部分并形成配光图案的明暗截止线；第一附加反射镜，其被设置在所述LED光源的上方的所述反射镜的前方，并使所述LED光源发出的光的一部分不通过所述投影透镜而向前方反射。
根据这种车辆用灯具，利用从LED光源发出的向斜上方射出的光形成配光图案中的扩散领域，因此，与利用LED光源发出的向大致水平方向射出的光的情况相比，能够充分确保扩散领域所要求的照度。
并且，上述车辆用灯具优选在所述第一附加反射镜的下方还设置有第二反射透镜，所述第二反射透镜反射所述LED光源发出的光的一部分并使其从所述后方侧的焦点的上方射入所述投影透镜。
此时，能够进一步提高扩散领域的照度。
并且，在上述车辆用灯具中，优选所述第二附加反射镜被设置反射为在所述LED光源发出的光中的不被所述反射镜以及所述第一附加反射镜反射的光的至少一部分。
由此，就能够利用没有用于形成配光图案的光并进一步提高扩散领域的照度。
另外，上述本发明的概要不是列举了本发明所有必要的特征，这些特征组的变形也能够成为发明。
附图说明
图1是本发明的实施形态的车辆用前照灯10的主视图。
图2是扩大了图1所示的车辆用前照灯10的I-I剖面向视图中的灯具单元100附近的图。
图3是本实施形态的其他例的车辆用前照灯11的对应于图2的剖面向视图。
图4是用等照度线表示由于车辆用前照灯11形成的配光图案的一个例子。
符号说明
10、11    车辆用前照灯
20        灯体
30        灯罩
40        延伸部
41、42    开口
100、101  灯具单元
110       投影透镜
120       透镜支承部件
130       遮挡部件
131       圆环部
140       灯具支承部件
141       散热器
142、143  水平面
150       连结部件
161、162  LED光源
170       反射镜
171       第一附加反射镜
172       第二附加反射镜
180       下部反射镜
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的一个实施形态进行说明，但是，下面的实施形态不限定技术方案中所涉及的发明，并且一切实施形态中的特征的结合并不是解决发明的问题所必须的。
图1是本发明的实施形态的车辆用前照灯10的主视图。并且，图2是扩大了图1所示的车辆用前照灯10的I-I剖面向视图中的灯具单元100附近的图。车辆用灯具10是本发明的车辆用灯具的一个例子，例如能够被安装在车辆的前端部分并选择性地使行驶光束(高光束)以及错车光束(低光束)亮灯。在下面的说明中，将车辆的前后部分称为“前方”或“后方”。并且，在图2中，将车辆的宽度方向称为“里面”或“面前”。
车辆用前照灯10包括：在车辆的前方侧具有开口的灯体20；安装在灯体20的该开口的灯罩30；配置在由灯体20和灯罩30形成的灯室内的灯具单元100。并且，在灯具单元100与灯罩30之间配置延伸部40以在从前方看车辆用前照灯10时覆盖灯具单元100和灯体20之间的缝隙。
灯具单元100具有投影透镜110、透镜支承部件120、遮挡部件130、灯具支承部件140、连结部件150、LED光源161、162、反射镜170、第一附加反射镜171以及下部附加反射镜180。灯具单元100通过未图示的对准机构相对于灯体20能够偏斜地被固定，并能够调整灯具单元100所照射的光的光轴。
投影透镜110是前面侧的面凸出的单侧凸透镜，透镜中心轴(Ax)的轴向被设置在与车辆的前后方向大致一致的位置。并且，投影透镜110通过被圆环状的透镜支承部件120和后述遮挡部件130的圆环部131夹持外周部，从而被固定在上述位置。
遮挡部件130配置在投影透镜110的后方，在下方以及后方与灯具支承部件140抵接，并经由连结部件150被灯具支承部件140固定。另外，连结部件150可以是例如螺丝。并且，遮挡部件130也可以不使用连结部件150而相对于灯具支承部件140通过粘结等方法固定。
遮挡部件130从投影透镜110的后方侧的焦点(F2)附近沿透镜中心轴(Ax)形成水平面。并且，该水平面在焦点(F2)附近是终端，在该终端部形成车辆的宽度方向即图2的从里面至面前延伸的边缘部。在遮挡部件130的前方侧形成圆环部131。如上所述，利用圆环部131与透镜支承部件120之间夹持投影透镜110的外周部。
灯具支承部件140通过未图示的连结部件被固定在灯体20上，并且支承遮挡部件130、后述的反射镜170和下部反射镜180等。在灯具支承部件140的上部，遮挡部件130的与上述水平面同一平面的水平面142沿透镜中心轴(Ax)形成，在该水平面142上，LED光源161被设置为光轴(L1)朝上。并且，在灯具支承单元140的下部形成水平面143，在该水平面143上LED光源162被设置为光轴(L2)朝下。
为了增大表面积在灯具支承单元140的前方侧设置多个散热器141。并且，在本实施形态中，灯具支承单元140由铝等热传导率高的材料形成。因此，灯具支承部件140能够使LED光源161、162发出的热量高效地向外部放出。
LED光源161、162通过由树脂等透光材料密封一个或多个LED芯片而形成。在本实施形态中，LED光源161、162是与车辆的前后方向相比宽度方向长(上面以及下面是长方形)的长方体形状。并且，LED光源161的上面是主发光面，LED光源162的下面是主发光面。并且，LED光源161、162以各自的主发光面的长边与车辆的宽度方向平行的方式配置。LED161、162经由未图示的供电电路供给的电力发光。
反射镜170以覆盖包括光轴(L1)的LED光源161的上方以及侧方的方式被设置。在反射镜170通过在其下部的未图示的连结部件被固定在灯具支承部件140上。反射镜170的LED光源161的相对侧的面(内面)的剖面是大致呈椭圆形的光滑曲面，例如涂覆或蒸镀能够高效地反射入射光的材料。并且，上述内面的第一焦点是LED光源161的发光中心(F1)，该内面的第二焦点是投影透镜110的后方侧的焦点(F2)。因此，反射镜170利用内面反射LED光源161发出的出射光的一部分并向投影透镜110的后方侧焦点(F2)附近聚光。
并且，通过反射镜170向焦点(F2)附近聚光的光的一部分被遮挡部件130形成的上述边缘部遮挡，剩余部分向投影透镜110入射，并成为大致平行的光(R1)，从而向前方射出。该光(R1)形成例如在低光束的配光图案中包括截止线的聚光区域。另外，通过对遮挡部件130的上述水平面施加镜面处理，能够提高来自LED光源161的光的利用效率。
第一附加反射镜171配置在LED光源161的上方的反射镜170的前方，并与反射镜170一体设置。第一附加反射镜171的内面是由以LED光源161的发光中心(F1)为焦点的大致抛物面的剖面组构成的自由曲面。并且，与反射镜170的内面相同地、在第一附加反射镜171的内面涂覆或蒸镀能够高效反射入射光的材料。
第一附加反射镜171利用内面反射LED光源161发出的出射光的一部分并不通过投影透镜110而向前方出射。更为具体地、第一附加反射镜171在LED光源161发出的出射光中，比光轴(L1)更向车辆的前方侧出射的光的一部分在投影透镜110的上方反射。并且，反射的光成为大致平行的光(R2)且不通过投影透镜110而通过设置在延伸部40的开口41向前方出射。该光(R2)例如在高光束的配光图案上形成上述聚光领域周边的扩散领域。
另外，图2例示第一附加反射镜171反射从LED光源161向上方出射的光中的向斜前方的出射光时的光路。但是，由于第一附加反射镜171在车辆的宽度方向延伸，所以，第一附加反射镜171，即使对于在从LED光源161向前方射出的光中的向图2的里面侧或面前侧出射的光的一部分，与上述相同地、不通过投影透镜110而向前方反射。
下部反射镜180以覆盖包括光轴(L2)的LED光源162的下方以及侧方的方式被设置。在下部反射镜180经由在其上部未图示的连结部件被固定在灯具支承部件140上。下部反射镜180的LED光源162的相对侧的面(内面)是以LED光源162的发光中心(F3)为焦点的大致抛物面状的剖面群构成的自由曲面。
与反射镜170以及第一附加反射镜171的内面相同地、在下部反射镜180的内面涂覆或蒸镀能够高效反射入射光的材料。下部反射镜180，由内面反射从LED光源162发出的出射光，作为大致平行光(R3)通过设置在延伸部40的开口42向前方射出。由下部反射镜180反射的光(R3)形成高光束的配光图案。
如上所述，本实施形态的车辆用前照灯10利用从LED光源161向斜上方射出的光形成高光束的配光图案中的扩散领域，因此，例如，与利用从LED光源161向大致水平方向射出的光的情况时相比，能够增大利用在扩散领域的光量，其结果，能够充分确保扩散领域所要求的照度。
图3是本实施形态的其他例的车辆用前照灯11的对应于图2的剖面向视图。在车辆用前照灯11中，关于与车辆用前照灯10相同的结构，在图3中使用相同符号，并且适当省略重复说明。
代替车辆用前照灯10中的灯具单元100，车辆用前照灯11包括灯具单元101。灯具单元101在第一附加反射镜171的下方设置第二附加反射镜172。更为具体地、第二附加反射镜172设置在反射镜170的前方的LED光源161与第一附加反射镜171之间。并且，在灯具单元101中，第二附加反射镜172可以与反射镜170一体形成。此时，在反射镜170与第二附加反射镜172之间设置用于使朝向第一附加反射镜171的光通过的开口(图3中的反射镜170与第二附加反射镜172之间的缝隙)。并且，此时，第一附加反射镜171可以与反射镜170以及第二附加反射镜172为不同体。因此，第一附加反射镜171能够根据有效反射面的大小小型化。
第二附加反射镜172的内面是使LED光源161的光向靠投影透镜110的透镜中心轴(Ax)反射并以通过投影透镜110的方式构成的自由曲面。另外，第二附加反射镜172的内面和第一附加反射镜171的内面可以有不同曲率。与反射镜170的内面等相同地、在第二附加反射镜172的内面涂覆或蒸镀能够高效反射入射的光的材料。
第二附加反射镜172被设置为反射在从LED光源161发出的光中没有被反射镜170以及第一附加反射镜171反射的光的至少一部分。更为具体地、第二附加反射镜172设置在从LED光源161发出的出射光中，在灯具单元100上被遮挡部件130的圆环部131和透镜支承部120遮挡的光的光路上。并且，第二附加反射镜172通过由内面反射来自LED光源161的该光，从投影透镜110的后方侧的焦点(F2)的上方向投影透镜110射出。并且，来自第二附加反射镜172的反射光(R4)在通过投影透镜110后，从投影透镜110稍朝下(5～10°)射出。该光(R4)在高光束的配光图案中，在上述扩散领域中能够提高上述聚光领域的下侧的领域的照度。
图4是用等照度曲线表示车辆用前照灯11造成的配光图案的一个例子。在图4中，HL-HR表示水平基准线，VU-VD表示垂直基准线。并且，图左侧和下侧的数字分别表示从各自的基准线至垂直方向以及水平方向的角度。如图4所示，车辆用前照灯11在LED161发出的出射光中，通过利用车辆用前照灯10没有利用的光，能够进一步提高扩散领域的照度。
以上利用实施形态说明了本发明，但是本发明的技术范围不限于上述实施形态所记载的范围。在上述实施形态中添加多种变更或改良对所属领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (4)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，包括：
投影透镜，在灯体和灯罩形成的灯室内，其以使透镜中心轴的轴向成为车辆的前后方向的方式被设置；
LED光源，其使光轴朝上而被设置在比所述投影透镜的后方侧的焦点更靠向后方；
反射镜，其以覆盖所述LED光源的上方的方式被设置，反射所述LED光源发出的光的一部分并使其向所述投影透镜的所述后方侧的焦点附近聚光；
遮挡部件，在所述车辆的前后方向其被设置在所述投影透镜与所述反射镜之间，并遮挡所述反射镜发出的反射光的一部分并形成配光图案的明暗截止线；
第一附加反射镜，其被设置在所述LED光源的上方的所述反射镜的前方，并且位于所述LED光源的上方，使来自所述LED光源的光直接入射，并使所述LED光源发出的光的一部分不通过所述投影透镜而向前方反射，
所述第一附加反射镜在车辆的宽度方向延伸，以使其宽度比所述反射镜的宽度宽，在从所述LED光源向前方射出的光中的在所述宽度方向射出的光的一部分也不通过所述投影透镜而向前方反射。
2.如权利要求1记载的车辆用灯具，其特征在于，
在所述第一附加反射镜的下方还设置有第二附加反射镜，
所述第二附加反射镜反射所述LED光源发出的光的一部分并使其从所述后方侧的焦点的上方向所述投影透镜射入。
3.如权利要求2记载的车辆用灯具，其特征在于，
所述第二附加反射镜被设置为，反射在所述LED光源发出的光中的不被所述反射镜以及所述第一附加反射镜反射的光的至少一部分。
4.如权利要求1～3的任一项所记载的车辆用灯具，其特征在于，所述LED光源具有：与其所述车辆的前后方向相比其在所述车辆的所述宽度方向更长的发光面。
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