CN102434834B - 车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

车辆用前照灯，仅用一个LED光源就能形成近光用配光图案。车辆用前照灯具有LED光源和形成近光用配光图案的反射面，近光用配光图案包含热区、中度扩散区和大扩散区，反射面包含：第1反射区，其投影相对于水平线倾斜预定角度的LED光源的光源像，形成包含沿预定角度方向延伸的倾斜截止线的热区；第2反射区，其投影LED光源的光源像，形成大扩散区；第3反射区，其投影LED光源的光源像，形成中度扩散区，第1反射区比通过LED光源的光轴与反射面之间的交点或交点附近的水平线更靠前方侧，第2反射区比通过LED光源的光轴与该反射面之间的交点或交点附近的水平线更靠后方侧，在第1反射区和第2反射区的左右两侧配置有第3反射区。

Description

车辆用前照灯
技术领域
本发明涉及车辆用前照灯，尤其涉及仅用一个LED光源就能形成近光用配光图案的车辆用前照灯。
背景技术
以往，在车辆用灯具的领域中，提出了构成为形成近光用配光图案的车辆用前照灯(例如，参照专利文献1)。图9示出了该车辆用前照灯。
如图9所示，专利文献1记载的车辆用前照灯200具有两个组合了LED光源210和反射面220的光学系统230，作为用于形成近光用配光图案的光学系统(在图中上下配置。需要说明的是，图9沿上下方向配置了水平剖视图的左右方向)。
【专利文献1】日本特许第4018016号公报
根据上述专利文献1记载的车辆用前照灯200，通过投影由来自各反射面220的反射光形成的各LED光源210的光源像，能够形成近光用配光图案。但是，由于需要多个LED光源210，因此存在部件个数、组装工时、制造成本等相应地增加的问题。
发明内容
本发明正是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种车辆用前照灯，该车辆用前照灯不需要像以往那样使用多个LED光源，而是仅利用一个LED光源就能形成近光用配光图案。
为了达到上述目的，第1方面所述的发明是一种车辆用前照灯，其具有：LED光源，其被配置成，以将车辆用前照灯搭载到车辆上的状态为基准，该LED光源的照射方向朝下或朝上；以及反射面，其构成为，该反射面与所述LED光源的发光面相对配置，以入射来自所述LED光源的光，将所述LED光源的光源像投影到车辆前方，由此在与车辆前端部正对的假定处于预定距离处的假想铅直屏幕上形成近光用配光图案，该近光用配光图案包含热区(hot zone)、比所述热区进一步在水平方向上扩散的中度扩散区、以及比所述中度扩散区进一步在水平方向上扩散的大扩散区，该车辆用前照灯的特征在于，所述LED光源包含在水平方向上配置的LED芯片，所述反射面包含：第1反射区，其构成为，投影相对于水平线倾斜预定角度的所述LED光源的光源像，在所述假想铅直屏幕上形成包含沿所述预定角度方向延伸的倾斜截止线的所述热区；第2反射区，其构成为，投影所述LED光源的光源像，在所述假想铅直屏幕上形成所述大扩散区；以及第3反射区，其构成为，投影所述LED光源的光源像，在所述假想铅直屏幕上形成所述中度扩散区，从所述LED光源观察，所述第1反射区被配置成，比通过所述LED光源的光轴与该反射面之间的交点或交点附近的水平线更靠前方侧(外侧)，从所述LED光源观察，所述第2反射区被配置成，比通过所述LED光源的光轴与该反射面之间的交点或交点附近的水平线更靠后方侧(内侧)，在所述第1反射区和第2反射区的左右两侧分别配置有所述第3反射区。
根据第1方面所述的发明，能够利用最佳配置的第1至第3反射区的作用，将来自一个LED光源的光以最佳方式分配给热区、中度扩散区和大扩散区，因此，不需要像以往那样使用多个LED光源，而是仅利用一个LED光源就能形成包含热区、中度扩散区和大扩散区的近光用配光图案，
此外，与在水平方向上并列配置组合了LED光源和反射面的光学系统从而水平方向尺寸大型化的现有技术相比，根据第1方面所述的发明，能够构成可使水平方向尺寸小型化的车辆用前照灯。
第2方面所述的发明的特征在于，在第1方面所述的发明中，所述第1反射区是焦点被设定在所述LED光源的发光面附近的旋转抛物面系的反射面，且构成为，该第1反射区投影包含相对于水平线倾斜预定角度的所述LED光源的光源像在内的所述LED光源的多个光源像，在所述假想铅直屏幕上配置以基准点为中心依次略微地向下偏移的所述LED光源的多个光源像，由此形成包含沿所述预定角度方向延伸的倾斜截止线的所述热区。
根据第2方面所述的发明，能够利用第1反射区的作用，形成包含沿预定角度(例如与水平线成15°)方向延伸的倾斜截止线的热区。
第3方面所述的发明的特征在于，在第2方面所述的发明中，所述第2反射区是焦点被设定在所述LED光源的发光面附近的旋转抛物面系的反射面，且构成为，该第2反射区投影所述LED光源的多个光源像，在所述假想铅直屏幕上将该多个光源像配置在水平线以下，由此形成所述大扩散区，所述第3反射区是焦点被设定在所述LED光源的发光面附近的旋转抛物面系的反射面，且构成为，该第3反射区投影所述LED光源的多个光源像，在所述假想铅直屏幕上将该多个光源像配置在水平线以下，由此形成所述中度扩散区。
根据第3方面所述的发明，能够利用第2和第3反射区的作用，形成包含沿水平方向延伸的水平截止线的中度扩散区、大扩散区。
第4方面所述的发明的特征在于，在第1～第3方面中任意一个方面所述的发明中，所述第1反射区包含多个反射区，所述多个反射区构成为，由各自的反射光形成的所述LED光源的光源像沿所述预定角度方向扩散，且各自的扩散程度不同。
根据第4方面所述的发明，能够以与LED芯片之间对应的光源像部分和与LED芯片对应的光源像部分重叠的状态配置多个光源像，因此，能够形成防止或减轻了由于LED芯片间的亮度不匀引起的配光不匀的更均匀的热区。
根据本发明，提供一种车辆用前照灯，该车辆用前照灯不需要像以往那样使用多个LED光源，而是仅利用一个LED光源就能形成近光用配光图案。
附图说明
图1是作为本发明的一个实施方式的车辆用前照灯10的主视图。
图2是图1所示的车辆用前照灯10的A-A剖视图。
图3是车辆用前照灯10的立体图。
图4是由车辆用前照灯10形成的近光用配光图案的例子。
图5是由来自反射区31的反射光形成的LED光源20的多个光源像I的配置例。
图6的(a)是热区P1的例子，(b)是中度扩散区P3的例子，(c)是大扩散区P2的例子。
图7是作为本发明的一个实施方式的车辆用前照灯10(变形例)的主视图。
图8是车辆用前照灯10(变形例)的立体图。
图9是现有的车辆用前照灯200的水平剖视图。
标号说明
10：车辆用前照灯；20：LED光源；21：发光面；30：反射面；31：第1反射区；32：第2反射区；33：第3反射区；AX：光轴；CL1：倾斜截止线；CL2：水平截止线；P：近光用配光图案；P1：热区；P2：大扩散区；P3：中度扩散区。
具体实施方式
以下，参照附图来说明作为本发明的一个实施方式的车辆用前照灯。另外，在本发明中没有特别明示的前提下，前后上下左右的各方向就是由以下方向规定的：该方向是以在车辆上装备了该车辆用前照灯的状态为基准的方向。
本实施方式的车辆用前照灯10例如是车辆用照明灯，可分别配置于车辆前部的左右两侧。
如图1～图3所示，车辆用前照灯10具有前照灯10内的配置于车辆前方侧的LED光源20和配置于车辆后方侧的反射面30等。
LED光源20可由封装化的一个LED光源构成，该LED光源例如包含沿水平方向(例如车宽方向)配置成一列的多个(例如四个)LED芯片以及被配置成覆盖多个LED芯片的发光面的荧光体。LED光源20发出白色光(伪白色)，该白色光是通过来自多个LED芯片的光中透射过荧光体的光(例如蓝色光成分)和受到来自多个LED芯片的光的一部分的激励而发出的来自荧光体的光(例如黄色光成分)的加色混合而得到的。另外，作为LED芯片，可采用发出蓝色光以外的波长的光的LED芯片，而作为荧光体，可采用发出黄色光以外的波长的光的荧光体。因此，光源可通过LED芯片的发光色与荧光体的发光色的恰当组合，来发出所期望的发光色的光。
LED光源20可配置成如下姿势：其照射方向(即LED光源20的发光面21)朝下，并且朝车辆后方侧倾斜预定角度θ1(例如0～15°)(参照图2)。即，LED光源的发光面21可配置成与反射面30相对。
反射面30是具有在车辆前后方向上延伸的旋转轴的旋转抛物面系的反射面，且与LED光源20(发光面21)相对配置，以入射来自LED光源20的光(参照图2)。反射面30通过将LED光源20的多个光源像投影到车辆前方，由此，能够在与车辆前端部正对的假定处于预定距离处的假想铅直屏幕上形成近光用配光图案P，该近光用配光图案P包含热区P1(高亮度区)、比热区P1进一步在水平方向上扩散的中度扩散区P3、以及比中度扩散区P3进一步在水平方向上扩散的大扩散区P2(参照图4)。
如图1所示，反射面30可构成为包含第1反射区31、第2反射区32和第3反射区33等多个反射区。
首先，对第1反射区31进行说明。
第1反射区31是其焦点F31被设定在LED光源20的发光面21附近(例如，LED光源20的发光面21的车辆前方左角。参照图3)的旋转抛物面系的反射面。
如图5(a)所示，第1反射区31投影包含相对于水平线H-H倾斜预定角度θ2(例如15°)的LED光源20的光源像在内的LED光源20的多个光源像I，在假想铅直屏幕上配置以基准点(例如与焦点F31对应的右上角f31)为中心依次略微地向下偏移(旋转)的LED光源20的多个光源像I。由此，能够形成包含沿预定角度θ2(例如15°)方向延伸的倾斜截止线CL1的热区P1。
第1反射区31被配置于LED光源20的下方，并且从LED光源20观察，该第1反射区31被配置成，比通过LED光源20的光轴AX和反射面30之间的交点A或交点A附近的水平线H1更靠前方侧(外侧)(即离LED光源20远的位置)(参照图1、图2)。
利用该第1反射区31与LED光源20的位置关系，在第1反射区31中入射这样的光：该光包含沿与LED光源20的光轴AX成小角度的方向从LED光源20放射的光(光束相对多的亮光)。此外，由来自反射区31的反射光形成的LED光源20的光源像I与由来自其他反射区32、33的反射光形成的LED光源20的光源像相比，尺寸变小(即亮度变高)。
因此，根据上述结构的第1反射区31，能够使用亮度更高的光源像I(即适合于形成热区P1的光源像)，形成有助于远视性的光度更高的热区P1(高光度区。参照图4、图6(a))。
此时，LED光源20通过搭载多个LED芯片而构成，在这些LED芯片间会产生一定程度的亮度不匀。因此，如图5(a)所示，当单纯偏移地配置LED光源20的多个光源像I时，由于这些LED芯片间的亮度不匀而在热区P1中产生配光不匀。
为了防止或减轻该配光不匀，第1反射区31包含多个反射区。例如，如图1所示，第1反射区31可通过相对于铅直线倾斜预定角度θ2(例如15°)的分割线分割为多个反射区31a(在图1中例示了被分割为五个的反射区31a)。多个反射区(例如图1中被分割为五个的反射区31a)构成为，由各自的反射光形成的LED光源20的光源像I朝向预定角度θ2(例如15°)方向扩散，且各自的扩散程度不同。
由此，能够以多个光源像I中的与LED芯片之间对应的光源像部分I1和与LED芯片对应的光源像部分I2重叠的状态，配置这多个光源像I。因此，能够形成防止或减轻了由于LED芯片间的亮度不匀引起的配光不匀的更均匀的热区P1(参照图5(b))。
接着，对第2反射区32进行说明。如图1所示，第2反射区32例如包含配置于左右的反射区32R、32L。
反射区32R是其焦点F32L被设定在LED光源20的发光面21附近(例如，LED光源20的发光面21的车辆前方左角。参照图3)的旋转抛物面系的反射面。反射区32L是其焦点F32R被设定在LED光源20的发光面21附近(例如，LED光源20的发光面21的车辆前方右角。参照图3)的旋转抛物面系的反射面。
第2反射区32(32R、32L)构成为投影LED光源20的多个光源像，且在与车辆前端部正对的假想铅直屏幕上将多个光源像配置在水平线H-H以下。由此，能够形成包含沿水平方向延伸的水平截止线CL2的、在水平方向上扩散的大扩散区P2(参照图4、图6(c))。
第2反射区32被配置于LED光源20的下方，并且从LED光源20观察，该第2反射区32被配置成比水平线H1更靠后方侧(内侧)(LED光源20侧。即接近LED光源20的位置)(参照图1、图2)。
利用该第2反射区32与LED光源20的位置关系，在第2反射区32(32R、32L)中入射这样的光：该光包含沿与LED光源20的光轴AX成小角度的方向从LED光源20放射的光(与其他区域31、33相比光束相对更多的亮光)。此外，由来自第2反射区32(32R、32L)的反射光形成的LED光源20的光源像与由来自其他区域31、33的反射光形成的LED光源20的光源像相比，尺寸变大。
因此，根据上述结构的第2反射区32(32R、32L)，能够使用光束更多、尺寸更大的光源像(即适合于形成大扩散区P2的光源像)，形成在水平方向上扩散的大扩散区P2(参照图4、图6(c))。
接着，对第3反射区33进行说明。
如图1所示，第3反射区33例如包含分别配置于第1和第2反射区31、32的左右两侧的反射区33R、33L。
反射区33R是其焦点F33L被设定在LED光源20的发光面21附近(例如，LED光源20的发光面的车辆前方左角。参照图3)的旋转抛物面系的反射面。反射区33L是其焦点F33R被设定在LED光源20的发光面附近(例如，LED光源20的发光面的车辆前方右角。参照图3)的旋转抛物面系的反射面。
第3反射区33(33R、33L)构成为投影LED光源20的多个光源像，且在与车辆前端部正对的假想铅直屏幕上将多个光源像配置在水平线H-H以下。由此，能够形成包含沿水平方向上延伸的水平截止线CL2的、在水平方向上扩散的中度扩散区P3。
利用该第3反射区33(33R、33L)与LED光源20的位置关系，在第3反射区33(33R、33L)中入射这样的光：该光包含沿与LED光源20的光轴AX成大角度的方向从LED光源20放射的光(相对较暗的光)。
根据上述结构的第3反射区33(33R、32L)，能够使用适合于形成中度扩散区P3的光源像，形成在水平方向上扩散的中度扩散区P3(参照图4、图6(b))。
根据上述结构的车辆用前照灯10，能够利用最佳配置的各反射区31～33的作用，将来自一个LED光源20的光以最佳方式分配给热区P1、中度扩散区P3和大扩散区P2(参照图6(a)～图6(c))。因此，不需要像以往那样使用多个LED光源210(参照图9)，而是仅利用一个LED光源20就能形成远视性优异的近光用配光图案P，该近光用配光图案P包含热区P1、中度扩散区P3和大扩散区P2，并且从水平线H-H朝向下方，光度呈渐变状逐渐降低(参照图4)。
此外，根据上述结构的车辆用前照灯10，与在水平方向上并列配置组合了LED光源210和反射面220的光学系统230从而水平方向尺寸大型化的现有技术相比(参照图9)，能够构成可使水平方向尺寸小型化的车辆用前照灯。
接着说明变形例。
在上述实施方式中，说明了LED光源20以其照射方向(即LED光源20的发光面21)朝下的方式进行配置的例子(参照图2)，但本发明不限于此。例如，如图7所示，LED光源20还可配置成如下姿势：其照射方向(即LED光源20的发光面21)朝上，并且朝车辆后方侧倾斜预定角度(例如0～15°)。此时，各反射区31～33的焦点被设定在图8所示的位置。
根据本变形例，也能够利用最佳配置的各反射区31～33的作用，将来自一个LED光源20的光以最佳方式分配给热区P1、中度扩散区P3和大扩散区P2(参照图6(a)～图6(c))。因此，不需要像以往那样使用多个LED光源210(参照图9)，而是仅利用一个LED光源20就能形成远视性优异的近光用配光图案P，该近光用配光图案P包含热区P1、中度扩散区P3和大扩散区P2，并且从水平线H-H朝向下方，光度呈渐变状逐渐降低(参照图4)。
此外，根据本变形例，与在水平方向上并列配置组合了LED光源210和反射面220的光学系统230从而水平方向尺寸大型化的现有技术相比(参照图9)，能够构成可使水平方向尺寸小型化的车辆用前照灯。
上述实施方式中的所有方面均只不过是示例。本发明不由这些记载进行限定性的解释。本发明可在不脱离其精神或主要特征的范围内以其他各种形式进行实施。

Claims (4)

1.一种车辆用前照灯，其具有：
一个LED光源，其被配置成，以将车辆用前照灯搭载到车辆上的状态为基准，该LED光源的照射方向朝下或朝上；以及
反射面，其构成为，该反射面与所述LED光源的发光面相对配置，以入射来自所述LED光源的光，将所述LED光源的光源像投影到车辆前方，由此在与车辆前端部正对的假定处于预定距离处的假想铅直屏幕上形成近光用配光图案，该近光用配光图案包含热区、比所述热区进一步在水平方向上扩散的中度扩散区、以及比所述中度扩散区进一步在水平方向上扩散的大扩散区，
该车辆用前照灯的特征在于，
所述LED光源包含在水平方向上配置的LED芯片，
所述反射面包含：
第1反射区，其构成为，投影相对于水平线倾斜预定角度的所述LED光源的光源像，在所述假想铅直屏幕上形成包含沿所述预定角度方向延伸的倾斜截止线的所述热区；
第2反射区，其构成为，投影所述LED光源的光源像，在所述假想铅直屏幕上形成所述大扩散区；以及
第3反射区，其构成为，投影所述LED光源的光源像，在所述假想铅直屏幕上形成所述中度扩散区，
从所述LED光源观察，所述第1反射区被配置成，比通过所述LED光源的光轴与该反射面之间的交点或交点附近的水平线更靠前方侧，
从所述LED光源观察，所述第2反射区被配置成，比通过所述LED光源的光轴与该反射面之间的交点或交点附近的水平线更靠后方侧，
在所述第1反射区和第2反射区的左右两侧分别配置有所述第3反射区。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征在于，
所述第1反射区是焦点被设定在所述LED光源的发光面附近的旋转抛物面系的反射面，且构成为，该第1反射区投影包含相对于水平线倾斜预定角度的所述LED光源的光源像在内的所述LED光源的多个光源像，在所述假想铅直屏幕上配置以基准点为中心依次略微地向下偏移的所述LED光源的多个光源像，由此形成包含沿所述预定角度方向延伸的倾斜截止线的所述热区。
3.根据权利要求2所述的车辆用前照灯，其特征在于，
所述第2反射区是焦点被设定在所述LED光源的发光面附近的旋转抛物面系的反射面，且构成为，该第2反射区投影所述LED光源的多个光源像，在所述假想铅直屏幕上将该多个光源像配置在水平线以下，由此形成所述大扩散区，
所述第3反射区是焦点被设定在所述LED光源的发光面附近的旋转抛物面系的反射面，且构成为，该第3反射区投影所述LED光源的多个光源像，在所述假想铅直屏幕上将该多个光源像配置在水平线以下，由此形成所述中度扩散区。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的车辆用前照灯，其特征在于，
所述第1反射区包含多个反射区，
所述多个反射区构成为，由各自的反射光形成的所述LED光源的光源像沿所述预定角度方向扩散，且各自的扩散程度不同。
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