CN102818204A

CN102818204A - 车辆用灯具

Info

Publication number: CN102818204A
Application number: CN2012101866801A
Authority: CN
Inventors: 府川纪子; 表征史; 小菅守; 齐藤裕二; 加藤裕久; 清水武洋; 相马纪人
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd; Itoh Optical Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-12-12
Also published as: JP2012256442A; US20120314441A1; US9482402B2; JP5780840B2

Abstract

一种车辆用灯具，该车辆用灯具包括：LED；装配LED的基板；使来自LED的光反射的反射器；具有被入射反射器所反射的光的入射面和使该光向灯具前方射出的出射面的投影透镜。在投影透镜的入射面形成细微凹凸构造。细微凹凸构造包含以可视光波长以下的节距形成的凹部或凸部。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具，特别涉及使用了投影透镜的投影型的车辆用灯具。

背景技术

一般在投影型的车辆用灯具的结构中，在沿车辆前后方向延伸的光轴上配置投影透镜，并在比其后侧焦点更靠后方处配置光源，通过反射器将来自该光源的光反射向投影透镜。并且，在要用该投影型的车辆用灯具形成近光用配光图案的情况下，在投影透镜的后侧焦点附近配置遮挡来自反射器的光的一部分的遮光器，并使该遮光器的上端边缘部处于光轴附近，由此，就在近光用配光图案的上端边缘部形成预定的明暗截止线了（例如参照特开2007－35547号公报）。

在这样的投影型的车辆用灯具中，在来自反射器的光入射到投影透镜时，光的一部分会在投影透镜的入射面上反射。由于该投影透镜入射面处的反射，光的利用效率会降低。

发明内容

本发明是鉴于这种状况而设计的，其目的在于提供一种能在使用了投影透镜的车辆用灯具中提高光的利用效率的技术。

为解决上述课题，本发明一个方案的车辆用灯具包括用于装配光源的光源装配部，和具有入射来自光源的光的入射面、和使该光向灯具前方射出的出射面的投影透镜。投影透镜的入射面和出射面的至少一者形成有细微凹凸构造。

附图说明

图1是使用了本发明实施方式的灯具单元的车辆用灯具的剖面图。

图2的（a）和（b）是用于说明本实施方式的投影透镜的图。

图3的（a）和（b）是表示试制的细微凹凸构造的AFM（原子力显微镜）像的图。

图4是从入射面侧看本实施例的投影透镜的图。

图5是表示本实施例的投影透镜的入射面处的反射率特性的图。

图6是表示本实施例的投影透镜的透射率特性的图。

图7是将本实施例的车辆用灯具与比较例的车辆用灯具的光通量进行比较的图。

具体实施方式

本发明将通过以下基于实施方式的说明而得到明确，但实施方式仅用于说明本发明的原理，并非限定本发明的范围。

下面参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是本发明实施方式的车辆用灯具100的剖面图。车辆用灯具100是投影型的车辆用前照灯，具有向车辆前方照射近光光束的功能。

车辆用灯具100如图1所示那样包括具有向灯具前方开口的凹部的灯体12、和封闭该灯体12的开口面的罩14，灯体12和罩14所形成的内部空间形成了灯室16。

灯室16内配置有灯具单元10。如图1所示，灯具单元10被安装在托架18的大致中央部。托架18的上部安装有第1校光螺钉21，托架18的下部安装有第2校光螺钉22。托架18通过第1校光螺钉21和第2校光螺钉22而可自由倾斜变动地支承于灯体12。下方的第2校光螺钉22上设有校光促动器24。当被校光促动器24驱动时，灯具单元10随着托架18的倾斜变动而倾斜变动，由此进行照明光的光轴调整（校光调整）。

灯具单元10包括作为光源的LED26、作为光源装配部的基板28、将来自LED26的光反射向灯具前方的反射器30、支承基板28的基板支承部件32、投影透镜40、以及透镜支承部件41。

LED26是具有1mm见方程度大小的发光部（发光芯片）的白色发光二极管，光出射面朝向上方地被载置于基板28上。基板28保持LED26，并对LED26供给电流。

反射器30被形成为铅直剖面形状为大致椭圆形状，水平剖面形状为以椭圆为基础的自由曲面形状。反射器30被配置成其第1焦点处于LED26的发光部附近，第2焦点处于基板支承部件32的前端部32a附近。基板支承部件32的前端部32a被形成为将从反射器30反射来的光选择性地截止，在投影向车辆前方的配光图案中形成斜的明暗截止线。即，基板支承部件32的前端部32a作为对来自反射器的光的一部分进行遮挡的遮光器而发挥功能。

投影透镜40具有被入射从LED26射出后又被反射器30反射来的光的入射面42，和使该光向灯具前方射出的出射面44。投影透镜40是入射面42被形成为平面、出射面44被形成为凸面的平凸非球面透镜。投影透镜40通过透镜支承部件41而设置在反射器30的前方。投影透镜40的光轴Ax与车辆的前后方向大致平行。此外，投影透镜40的后方侧焦点与反射器30的第2焦点大致一致。投影透镜40使后方焦点面上形成的光源像成为反转像地投影向车辆用灯具100前方。

图2的（a）和（b）是用于说明本实施方式的投影透镜的图。图2的（a）是投影透镜的整体图。如图2的（a）所示，向投影透镜40入射的入射光的一部分成为反射光，其余的成为从出射面44射出的透射光。如果能减少在入射面42反射的反射光，就能增加从出射面44射出的透射光，能提高光利用效率。

图2的（b）是投影透镜的入射面的放大图。在本实施方式中，如图2的（b）所示，投影透镜40的入射面42上形成有细微凹凸构造46。该细微凹凸构造46是包含按可视光波长（380nm～780nm）以下的节距P形成的凹部或凸部的纳米（nano）图案。

图3的（a）和（b）表示所试制的细微凹凸构造的原子力显微镜（AFM：Atomic Force Microscope）像。图3的（a）是从上方看细微凹凸构造的AFM像，图3的（b）是斜看细微凹凸构造的AFM像。

在图2的（b）中，凹部或凸部的节距P是一定的，但如图3的（a）、（b）所示，入射面42上也可以随机地存在各种各样节距P的凹部或凸部。更具体点说，细微凹凸构造46只要包含有可视光波长以下的节距P的凹部或凸部即可，可以在此基础上还存在比可视光波长以下的节距P大的节距的凹部或凸部。例如细微凹凸构造46可以由节距为10nm至1000nm的凹部或凸部构成。此外，优选细微凹凸构造46的凹部或凸部的纵横比（aspect ratio）在1以上。这里，所谓纵横比，是指将凹部或凸部的高度用宽度来除后的值。

通常，光从空气中入射到折射率比空气高的物质中时，光的一部分会在分界面处发生反射。然而，当在入射面42上形成了上述那样的细微凹凸构造46时，光会变得难以识别分界面，因而反射光减少，透射光増加。因此，通过采用在入射面形成有细微凹凸构造46的投影透镜40，能实现提高了光利用效率的车辆用灯具100。

作为投影透镜40的材料，例如可以采用丙烯酸类树脂或聚碳酸酯等针对可视光透明的树脂。通过注塑成型来形成投影透镜40的情况下，细微凹凸构造46可以通过使用表面形成有纳米级的细微凹凸构造的模具来形成。细微凹凸构造46的形成方法不特别限定，例如也可以通过蚀刻等方法在入射面42上形成细微凹凸构造46。

接下来说明本发明人所试制的投影透镜的实施例。图4是从入射面侧看本实施例的投影透镜的图。在图4中，箭头表示入射面上的反射率测定点。在此，使用分光测量器来测定反射率。投影透镜的材料是丙烯酸类树脂，通过注塑成型而形成。针对该投影透镜形成了节距10nm至1000nm、且纵横比在1以上的凹部或凸部。

图5表示本实施例的投影透镜的入射面的反射率特性。在图5中，纵轴是反射率（％），横轴是波长（nm）。图5中除本实施例的投影透镜的反射率特性外，还作为比较例而图示有未形成细微凹凸构造的投影透镜的反射率特性（标号Ref）。

如图5所示，在未形成细微凹凸构造的投影透镜中，在380nm～780nm的可视光波长全范围内反射率为约4％。而在本实施例的投影透镜中，在可视光波长全范围内反射率在2.5％以下。由此可知，通过对投影透镜的入射面形成细微凹凸构造，能降低入射面的反射率。

图6表示本实施例的投影透镜的透射率特性。在图6中，纵轴是透射率（％），横轴是波长（nm）。图6中除本实施例的投影透镜的透射率特性外，还作为比较例而图示有未形成细微凹凸构造的投影透镜的透射率特性（标号Ref）。针对图4所示的投影透镜，使用分光测量器测定了透射率特性。

由图6可知，本实施例的投影透镜在可视光波长的较广范围内与比较例的投影透镜相比都能实现较高的透射率。

接下来说明将投影透镜装入车辆用灯具后的实施例。图7是将本实施例的车辆用灯具与比较例的车辆用灯具的光通量进行比较的图。比较例是装入了未形成细微凹凸构造的投影透镜的车辆用灯具。在此，针对注塑成型条件不同的四种投影透镜的样品测定了光通量。

如图7所示，比较例的车辆用灯具的光通量是233～235lm程度，但本实施例的车辆用灯具的光通量增加为239～241lm。由此可知，入射面形成的细微凹凸构造对光通量的増加是有效的。

如以上说明的那样，通过采用形成有细微凹凸构造的投影透镜，能提高光的利用效率。由此，能实现更加高亮度的车辆用灯具。

在上述的实施方式中，是在投影透镜40的入射面42形成细微凹凸构造46的，但也可以在此基础上，在投影透镜40的出射面44上也形成细微凹凸构造。或者，也可以仅在投影透镜40的出射面44上形成细微凹凸构造。出射面44的细微凹凸构造的条件可以与入射面42的细微凹凸构造46相同。在此情况下，出射面44处的反射被降低，故能更加提高光的利用效率。

以上基于实施方式说明了本发明。这些实施方式仅是例示，本领域技s术人员当理解其各构成要素和各处理过程的组合可以有各种各样的变形，并且这样的变形例也包含在本发明的范围内。

例如在上述实施方式中，作为光源，例示了LED，但光源并不限于LED。此外，在上述实施方式中采用了使反射器反射的光入射到投影透镜的结构，但可以采用使来自光源的光直接入射到投影透镜的结构。

Claims

1.一种车辆用灯具，其特征在于，包括：

用于装配光源的光源装配部，和

具有入射来自上述光源的光的入射面、和使该光向灯具前方射出的出射面的投影透镜；

其中，上述入射面和上述出射面的至少一者形成有细微凹凸构造。

2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

在上述入射面和上述出射面这两者都形成有细微凹凸构造。

3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

上述细微凹凸构造包含以可视光波长以下的节距形成的凹部或凸部。

4.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

上述细微凹凸构造是节距为10nm至1000nm的凹部或凸部。

5.如权利要求1至4的任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

上述细微凹凸构造包含纵横比在1以上的凹部或凸部。