CN103216777A - 车辆用前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用前照灯，其实现配光图案中的光均匀性的提高，防止光的间隔线的产生。该车辆用前照灯具有：发光体（15），其具有在左右方向上分离配置的多个半导体发光元件（18）、以及对从多个半导体发光元件分别射出的光进行反射的多个反射镜（22）；以及投影透镜（29），其对光进行投影，并向外部照射，发光体配置在投影透镜的焦点面的后方，除了中央反射镜（22A）以外的反射镜，具有以中央反射镜为基准位于左右方向上的外侧的外侧反射部（26）和位于左右方向上的内侧的内侧反射部（25），在反射镜的至少一部分中，将外侧反射部相对于光轴的倾斜角度，设为比内侧反射部相对于光轴的倾斜角度小。

Description

车辆用前照灯

技术领域

本发明涉及一种车辆用前照灯。详细地说，涉及下述技术领域，即，对于对从多个半导体发光元件分别射出的光进行反射的多个反射镜，将其相对于光轴的倾斜角度设定为规定的角度，防止配光图案中的光的间隔线的产生。

背景技术

作为车辆用前照灯存在下述技术，即：在由灯罩和灯体形成的灯具外框的内部，配置被称为所谓阵列（LED阵列）的发光体，其具有沿左右方向排列的多个半导体发光元件（例如，参照专利文献1）。

在专利文献1所记载的车辆用前照灯中，通过根据需要对半导体发光元件的数量及半导体发光元件间的距离等进行设定，从而可以形成期望的大小及形状的配光图案。

另外，也可以通过对各半导体发光元件分别进行点灯/熄灯控制，从而与逆向车辆、前行车辆、行人等的存在位置相对应，而仅向必要的方向照射光，形成减少炫目光的产生等的期望的多个配光图案。

专利文献1：日本特开2011－192656号公报

发明内容

但是，如专利文献1所记载的车辆用前照灯所示，在作为发光体而使用阵列的情况下，多个半导体发光元件以规定的间隔配置，因此，在配光图案中，从各半导体发光元件射出的光的分布之间、即边界部分的照度变低，使光的照度不均匀，边界部分作为左右分离的纵长的多束光的间隔线而出现。

因此，存在下述方法，即：在投影透镜的焦点面后方配置发光体，使边界部分不明显，并在此基础上，针对各半导体发光元件，设置相同形状的微小的反射镜，利用各反射镜对光的照射方向进行控制，减少照度的不均匀性。

但是，在投影透镜的焦点面后方配置发光体，针对各半导体发光元件设置微小的反射镜的情况下，虽然减少光的间隔线的产生，但还无法达到不产生光的间隔线的程度。

因此，本发明的车辆用前照灯的课题是，实现配光图案中的光均匀性的提高，防止光的间隔线的产生。

为了解决上述课题，车辆用前照灯具有：发光体，其具有在左右方向上分离配置的多个半导体发光元件、以及对从所述多个半导体发光元件分别射出的光进行反射的多个反射镜；以及投影透镜，其对从所述半导体发光元件射出的光进行投影，并向外部照射，所述发光体配置在所述投影透镜的焦点面的后方，在所述多个反射镜中，位于左右方向上的中央部的所述反射镜作为中央反射镜而设置，除了所述中央反射镜以外的所述反射镜具有：外侧反射部，其以所述中央反射镜为基准，位于左右方向上的外侧；以及内侧反射部，其以所述中央反射镜为基准，位于左右方向上的内侧，在所述反射镜的至少一部分中，将所述外侧反射部相对于光轴的倾斜角度，设为比所述内侧反射部相对于光轴的倾斜角度更小。

因此，在车辆用前照灯中，在配光图案中，从各半导体发光元件射出的光的分布之间、即边界部分的照度变高。

发明的效果

本发明的车辆用前照灯的特征在于，具有：发光体，其具有在左右方向上分离配置的多个半导体发光元件、以及对从所述多个半导体发光元件分别射出的光进行反射的多个反射镜；以及投影透镜，其对从所述半导体发光元件射出的光进行投影，向外部照射，所述发光体配置在所述投影透镜的焦点面的后方，在所述多个反射镜中，位于左右方向上的中央部的所述反射镜作为中央反射镜而设置，除了所述中央反射镜以外的所述反射镜具有：外侧反射部，其以所述中央反射镜为基准，位于左右方向上的外侧；以及内侧反射部，其以所述中央反射镜为基准，位于左右方向上的内侧，在所述反射镜的至少一部分中，将所述外侧反射部相对于光轴的倾斜角度，设为比所述内侧反射部相对于光轴的倾斜角度更小。

因此，在配光图案中，从各半导体发光元件射出的光的分布之间、即边界部分的照度变高，实现配光图案中的光均匀性的提高，可以防止光的间隔线的产生。

在技术方案2所记载的发明中，所述外侧反射部相对于光轴的倾斜角度，随着以所述中央反射镜为基准向左右方向上的外侧前进而变小。

因此，实现配光图案中的光均匀性的更进一步提高，可以防止光的间隔线的产生。

在技术方案3所记载的发明中，相邻位置上的所述半导体发光元件的距离，比所述半导体发光元件的左右方向上的长度更长。

因此，可以减少半导体发光元件的数量，形成配光图案，可以在确保车辆用前照灯的制造成本降低的基础上，形成良好的配光图案。

在技术方案4所记载的发明中，设置多个基板，它们分别搭载所述多个半导体发光元件。

因此，可以自由地设定半导体发光元件的位置，任意地设定半导体发光元件之间的距离，对于半导体发光元件的位置，可以实现设计自由度的提高。

在技术方案5所记载的发明中，设置基座板，其配置所述多个半导体发光元件、或者用于分别搭载所述多个半导体发光元件的多个基板，所述基座板形成为使左右方向上的中央部位于最前侧的台阶状，所述基座板的位于各台阶之间的朝向前方的面，分别作为配置面而形成，在所述各配置面上，分别配置所述半导体发光元件或者所述基板。

因此，形成配光图案的左右两端侧部分的光的分布的、左右方向上的宽度变大，光的分布的重合变大，因此，可以更有效地消除光

的间隔线。

附图说明

图1是与图2至图10一起表示本发明的车辆用前照灯的优选实施方式的图，本图是车辆用前照灯的概略水平剖面图。

图2是车辆用前照灯的概略正视图。

图3是发光体的放大剖面图。

图4是表示发光体的一部分的放大斜视图。

图5是表示发光体的结构的概念图。

图6是表示配光图案的示意图。

图7是表示使3个半导体发光元件点灯时的光分布的曲线图。

图8是表示使所有半导体发光元件点灯时的光分布的曲线图。

图9是第1变形例所涉及的发光体的放大剖面图。

图10是第2变形例所涉及的发光体的放大剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明用于实施本发明的车辆用前照灯的优选实施方式。

在车辆用前照灯1中，在由灯体2和安装在灯体2的前端部上的灯罩3构成的灯具外框4的内部，形成为灯室5，在灯室5中左右分离地配置第1灯具单元6和第2灯具单元7（参照图1及图2）。

第1灯具单元6具有反射镜8、安装在反射镜8上的光源9、以及对从光源9射出的光的一部分进行遮挡的遮光罩10，作为对近距离进行照射的近光用而设置。作为光源9，使用例如放电灯泡。

在反射镜8上设置有向外侧凸出的三个连结部8a、8a、8a。

第1灯具单元6经由与反射镜8的连结部8a、8a、8a分别螺合而连结的校准轴11、11、11，可自由倾斜移动地支撑在灯体2上。如果校准轴11旋转，则以除了与该校准轴11螺合的连结部8a以外的连结部8a、8a为支点，使第1灯具单元6向左右方向或者上下方向倾斜移动，进行第1灯具单元6的光轴调整（校准调整）。

第2灯具单元7是在灯室5内配置的托架12上安装所需的各部分而形成的，作为对远距离进行照射的远光用而设置。

托架12由导热性高的金属材料形成，在上下两端部设置被支撑部12a、12a、12a。在托架12的后表面，安装散热部件（散热片）13。在散热部件13的后表面，安装散热用风扇14。

在托架12的前表面的中央部，安装发光体15。发光体15如图3所示具有：基座板16，其安装在托架12的前表面上；基板17、17、···，它们在基座板16的前表面上左右分离地配置；以及半导体发光元件18、18、···，它们分别搭载在基板17、17、···的前表面上。

半导体发光元件18具有位于后侧的半导体层18a、以及层叠在半导体层18a的前表面上的荧光体层18b。在半导体发光元件18、18、···中，位于左右方向上的中央部的半导体发光元件18，作为中央半导体发光元件18A而设置。

作为半导体发光元件18、18、···，使用例如发光二极管（LED：Light Emitting Diode）。

从未图示的点灯电路向半导体发光元件18、18、···分别供给驱动电流，被供给了驱动电流的半导体发光元件18、18、···点灯，没有被供给驱动电流的半导体发光元件18、18、···维持熄灯的状态。

另外，可以针对半导体发光元件18、18、···，分别进行对从点灯电路供给的驱动电流的电流值进行变更的控制。

在托架12的前表面上安装反射部件19。反射部件19由下述部分构成：朝向前后方向的板状的反射镜形成部20，其位于半导体发光元件18、18、···的前表面侧；以及被安装部21，其从反射镜形成部20的外周部向后方凸出，被安装部21安装在托架12上。

在反射镜形成部20上，形成沿左右排列的多个反射镜22、22、···，反射镜22、22、···分别位于与半导体发光元件18、18、···对应的位置（参照图3及图4）。位于与中央半导体发光元件18A对应的位置上的反射镜22，作为中央反射镜22A而设置。

反射镜22由四个反射部形成，即：上侧反射部23，其位于上侧；下侧反射部24，其位于下侧；内侧反射部25，其以中央反射镜22A为基准，位于左右方向上的内侧；以及外侧反射部26，其以中央半导体发光元件18A为基准，位于左右方向上的外侧。

中央反射镜22A由上侧反射部23、下侧反射部24、以及位于左右的横向侧反射部27、27形成。

上侧反射部23、下侧反射部24、内侧反射部25、外侧反射部26以及横向侧反射部27、27，形成为例如抛物面。

在托架12的前表面，安装透镜保持架28（参照图1）。透镜保持架28形成为沿前后方向贯穿的大致圆筒状，以覆盖发光体15的方式安装在托架12上。

在透镜保持架28的前端部，安装投影透镜29。投影透镜29形成为向前方凸出的大致半球状，具有包含后侧焦点的焦点面S，将从半导体发光元件18、18、···射出的光向前方投影。

发光体15位于焦点面S的后方。

第2灯具单元7经由与托架12的被支撑部12a、12a、12a分别螺合而连结的校准螺栓30、30、30，可自由倾斜移动地支撑在灯体2上。如果校准螺栓30旋转，则以除了与该校准螺栓30螺合的被支撑部12a以外的被支撑部12a、12a为支点，使第2灯具单元7向左右方向或者上下方向倾斜移动，进行第2灯具单元7的光轴调整（校准调整）。

此外，在车辆用前照灯1中，也可以设置未图示的校平致动器，进行下述校平调整，即，通过校平致动器的驱动，使第1灯具单元6和第2灯具单元7分别向上下方向倾斜移动，与车载物的重量相对应而对光轴的朝向进行调整。

下面，对上述发光体15的具体结构进行说明（参照图5及图6）。

半导体发光元件18、18、···例如左右分离地配置11个，将相邻位置上的半导体发光元件18、18、···之间的距离L、L、···设为比半导体发光元件18、18、···的左右方向上的长度H、H、···更长（参照图5）。另外，将距离L、L、···设为固定，或者随着以中央半导体发光元件18A为基准向左右方向上的外侧前进而变长。

在反射镜22、22、···中，将外侧反射部26相对于光轴P的倾斜角度θo设为比内侧反射部25相对于光轴P的倾斜角度θi小。将中央反射镜22A中的横向侧反射部27、27相对于光轴P的倾斜角度设为相同。

此外，也可以在反射部件19中，在位于左右方向上的两端部处或者左右方向上的靠近两端处的反射镜22、22、···中，为了使从半导体发光元件18、18、···射出的光的扩散角度更大，而将倾斜角度θo设为与内侧反射部25相对于光轴P的倾斜角度θi相同或比它大。

另外，在反射镜22、22、···中，使得外侧反射部26、26、···相对于光轴P的倾斜角度θo、θo、···，随着以中央反射镜22A为基准向左右方向上的外侧前进而变小。

此外，也可以在反射部件19中，在位于左右方向上的两端部处或者左右方向上的靠近两端处的反射镜22、22、···中，为了使从半导体发光元件18、18、···射出的光的扩散角度更大，而将倾斜角度θo设为与其内侧的θo相同或比它大。

如果从如上述所示构成的发光体15的各半导体发光元件18、18、···射出光，则射出的光由反射镜22、22、···反射或者不由反射镜22、22、···反射，向投影透镜29射，通过投影透镜29进行投影并向外部照射，形成远光用的配光图案TH（参照图6）。另外，如果从第1灯具单元6的光源9射出光，则形成近光用的配光图案TL。

远光用的配光图案TH是将从各半导体发光元件18、18、···射出的光的分布T1、T2、···合成而形成的，光的分布T1、T2、···在左右方向上彼此重合。

在光的分布T1、T2、···中，在左右方向上的中央部，左右的宽度最小，随着向左右方向上的外侧前进，左右的宽度依次变大。另外，在光的分布T1、T2、···中，在左右方向上的中央部，上下的宽度最大，随着向左右方向上的外侧前进，上下的宽度依次变小。

图7是表示使位于左右方向上的中央的3个半导体发光元件点灯时的配光图案中的光分布的曲线图。横轴表示位置，“0”为左右方向上的中央，纵轴表示照度。实线是从各半导体发光元件射出的光的分布，虚线是从3个半导体发光元件射出的光的合成后的分布。

在上段的曲线图中，示出从将反射镜的各反射部相对于光轴的倾斜角度设为相同的、现有的车辆用前照灯的发光体射出光时的配光图案中的光分布，在下段的曲线图中，示出从本发明所涉及的车辆用前照灯1的发光体15射出光时的配光图案中的光分布。

如图7所示，在现有的车辆用前照灯中，照度不均匀，在照度的产生了凹凸的部分A、A处，产生光的间隔线。另一方面，在车辆用前照灯1中，在反射镜22、22、···中，由于将外侧反射部26、26、···相对于光轴P的倾斜角度θo，分别设为比内侧反射部25、25、···相对于光轴P的倾斜角度θi小，所以实现了照度的均匀化，消除了光的间隔线。

图8是表示使11个半导体发光元件全部点灯时的配光图案中的光分布的曲线图。横轴表示位置，“0”为左右方向上的中央，纵轴表示照度。实线是从各半导体发光元件射出的光的照度分布，虚线是从11个半导体发光元件射出的光的合成后的照度分布。

此外，在图8中，由于向位于中央的半导体发光元件供给最大驱动电流，使向位于左右方向上的外侧的半导体发光元件供给的驱动电流依次降低，因此，随着向外侧前进，照度变低。

在上段的曲线图中，示出从将反射镜的各反射部相对于光轴的倾斜角度设为相同的、现有的车辆用前照灯的发光体射出光时的配光图案中的光分布，在下段的曲线图中，示出从本发明所涉及的车辆用前照灯1的发光体15射出光时的配光图案中的光分布。

如图8所示，在现有的车辆用前照灯中，照度不均匀，特别地，在照度的产生了凹凸的部分B、B处，容易产生光的间隔线。另一方面，在车辆用前照灯1中，由于在反射镜22、22、···中，将外侧反射部26、26、···相对于光轴P的倾斜角度θo，分别设为比内侧反射部25、25、···相对于光轴P的倾斜角度θi小，所以实现了照度的均匀化，消除了光的间隔线。

下面，对发光体的第1变形例以及第2变形例进行说明（参照图9及图10）。

第1变形例所涉及的发光体15A与上述发光体15相比，仅没有设置基板17、17、···这一点不同。因此，对于发光体15A，仅对与发光体15相比不同的部分进行详细说明，对于其他部分，标注与发光体15中的相同部分所标注的标号相同的标号，省略说明。

第1变形例所涉及的发光体15A如图9所示，具有：基座板16，其安装在托架12的前表面上；以及半导体发光元件18、18、···，其左右分离地搭载在基座板16的前表面上。在基座板16的前表面上，形成规定的导电电路，在导电电路的各连接部上，搭载半导体发光元件18、18、···，经由导电电路，从点灯电路向半导体发光元件18、18、···分别供给驱动电流。

如上述所示，在发光体15A中，由于没有设置基板17、17、···，所以可以实现构造的简化以及小型化。

第2变形例所涉及的发光体15B与上述发光体15相比，仅基座板的形状不同这一点不同。因此，对于发光体15B，仅对与发光体15相比不同的部分进行详细说明，对于其他部分，标注与发光体15中的相同部分所标注的标号相同的标号，省略说明。

第2变形例所涉及的发光体15B如图10所示，具有：基座板16B，其安装在托架12的前表面上；基板17、17、···，其左右分离地配置在基座板16B的前表面上；以及半导体发光元件18、18、···，其分别搭载在基板17、17、···的前表面上。

基座板16B形成为，左右方向上的中央部位于最前侧、左右两端部位于最后侧的台阶状。位于基座板16B的各台阶16a、16a、···之间的朝向前方的面，分别作为配置面16b、16b、···而形成。

基板17、17、···分别在配置面16b、16b、···上，左右分离地配置一个或者多个。

此外，基座板16B的台阶数只要是多个即可，如图10所示，可以是3节，另外，也可以是2节或大于或等于4节。

在托架12的前表面，安装反射部件19B。反射部件19B由下述部分构成：朝向前后方向的板状的反射镜形成部20B，其位于半导体发光元件18、18、···的前表面侧；以及被安装部21，其从反射镜形成部20B的外周部向后方凸出，被安装部21安装在托架12上。

反射镜形成部20B与基座板16B的形状相同地，形成为中央部位于最前侧、左右两端部位于最后侧的台阶状。

如上述所示，在发光体15B中，由于形成为基座板16B的左右方向上的中央部位于最前侧的台阶状，所以位于左右方向上的两端侧的半导体发光元件18、18、···和投影透镜29的焦点面S之间的距离变大。

因此，形成配光图案的左右两端侧部分的光的分布的、左右方向上的宽度变大，光的分布的重合变大，因此，可以更有效地消除光的间隔线。

另外，在配光图案的中央部，需要确保高照度，但在左右方向上的外周侧，不需要中央部那样的高照度，因此，也可以将位于左右方向上的两端侧的半导体发光元件18、18、···之间的距离，设为比位于中央部的半导体发光元件18、18、···之间的距离大。

通过如上述所示，将位于左右方向上的两端侧的半导体发光元件18、18、···之间的距离设定得较大，从而可以减少半导体发光元件18、18、···的数量，形成远光的配光图案，可以在确保车辆用前照灯1的制造成本降低的基础上，形成良好的配光图案。

此外，示出了在上述发光体15B中，在基座板16B的前表面上配置基板17、17、···，在基板17、17、···的前表面上分别搭载半导体发光元件18、18、···的例子，但也可以在发光体15B中，与发光体15A相同地，在基座板16B的前表面上搭载半导体发光元件18、18、···。

这样，在发光体15B中，也可以通过不设置基板17、17、···，从而实现构造的简化以及小型化。

另外，在上述中，示出了在左右方向上形成有台阶的发光体15B，但例如也可以在上下方向上也形成台阶，在位于上下方向上形成的台阶之间的、朝向前方的配置面上，配置基板和半导体发光元件、或者半导体发光元件。

通过在上下方向上形成台阶，在位于上下的配置面上，配置基板和半导体发光元件、或者半导体发光元件，从而可以利用从例如配置在上下一侧的半导体发光元件射出的光，形成用于对上方的标识等进行照射的、所谓高架标志用的配光图案。

如以上的记载所示，在车辆用前照灯1中，将发光体15、15A、15B配置在投影透镜29的焦点面的后方，在反射镜22、22、···的至少一部分中，外侧反射部26、26、···相对于光轴P的倾斜角度θo比内侧反射部25、25、···相对于光轴P的倾斜角度θi小。

因此，在配光图案中，从各半导体发光元件18、18、···射出的光的分布之间、即边界部分的照度变高，实现配光图案中的光均匀性的提高，可以防止光的间隔线的产生。

另外，由于设置为外侧反射部26、26、···相对于光轴P的倾斜角度θo随着向左右方向上的外侧前进而变小，所以实现配光图案中的光均匀性的更进一步提高，可以防止光的间隔线的产生。

另外，由于将半导体发光元件18、18、···之间的距离，设为比半导体发光元件18、18、···的左右方向上的长度长，所以可以减少半导体发光元件18、18、···的数量，形成配光图案，可以在确保车辆用前照灯1的制造成本降低的基础上，形成良好的配光图案。

并且，如发光体15、15B所示，通过设置分别搭载多个半导体发光元件18、18、···的多个基板17、17、···，从而可以自由地设定半导体发光元件18、18、···的位置，任意地设定半导体发光元件18、18、···之间的距离。

因此，对于半导体发光元件18、18、···的位置，可以实现设计自由度的提高。

在上述的优选实施方式中示出的各部分的形状及构造，均只不过是表示在实施本发明时所进行的具体化的一个例子，不能根据上述例子而限定性地解释本发明的技术范围。

Claims (8)

1.一种车辆用前照灯，其特征在于，具有：

发光体，其具有在左右方向上分离配置的多个半导体发光元件、以及对从所述多个半导体发光元件分别射出的光进行反射的多个反射镜；以及

投影透镜，其对从所述半导体发光元件射出的光进行投影，向外部照射，

所述发光体配置在所述投影透镜的焦点面的后方，

在所述多个反射镜中，位于左右方向上的中央部的所述反射镜作为中央反射镜而设置，

除了所述中央反射镜以外的所述反射镜具有：外侧反射部，其以所述中央反射镜为基准，位于左右方向上的外侧；以及内侧反射部，其以所述中央反射镜为基准，位于左右方向上的内侧，

在所述反射镜的至少一部分中，将所述外侧反射部相对于光轴的倾斜角度，设为比所述内侧反射部相对于光轴的倾斜角度更小。

2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征在于，

所述外侧反射部相对于光轴的倾斜角度，随着以所述中央反射镜为基准向左右方向上的外侧前进而变小。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其特征在于，

相邻位置上的所述半导体发光元件的距离，比所述半导体发光元件的左右方向上的长度更长。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其特征在于，

设置多个基板，它们分别搭载所述多个半导体发光元件。

5.根据权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其特征在于，

设置基座板，其配置所述多个半导体发光元件、或者用于分别搭载所述多个半导体发光元件的多个基板，

所述基座板形成为使左右方向上的中央部位于最前侧的台阶状，

所述基座板的位于各台阶之间的、朝向前方的面分别作为配置面而形成，

在所述各配置面上，分别配置所述半导体发光元件或者所述基板。

6.根据权利要求3所述的车辆用前照灯，其特征在于，

设置多个基板，它们分别搭载所述多个半导体发光元件。

7.根据权利要求3所述的车辆用前照灯，其特征在于，

设置基座板，其配置所述多个半导体发光元件、或者用于分别搭载所述多个半导体发光元件的多个基板，

所述基座板形成为使左右方向上的中央部位于最前侧的台阶状，

所述基座板的位于各台阶之间的、朝向前方的面分别作为配置面而形成，

在所述各配置面上，分别配置所述半导体发光元件或者所述基板。

8.根据权利要求4所述的车辆用前照灯，其特征在于，

设置基座板，其配置所述多个半导体发光元件、或者用于分别搭载所述多个半导体发光元件的多个基板，

所述基座板形成为使左右方向上的中央部位于最前侧的台阶状，

所述基座板的位于各台阶之间的、朝向前方的面分别作为配置面而形成，

在所述各配置面上，分别配置所述半导体发光元件或者所述基板。

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