CN103216778B - 灯具单元以及车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种灯具单元以及车辆用灯具，其使光束利用率提高。该灯具单元具有反射部（28）而构成，该反射部（28）在光束调整器（14）位于对从第二反射镜（24）向投影透镜（13）入射的入射光的一部分进行遮挡的第一位置（14a）时，对由光束调整器（14）遮挡的入射光的一部分进行反射，向投影透镜（13）的规定区域引导。

Description

灯具单元以及车辆用灯具
技术领域
本发明涉及一种具有多个发光元件、且可以利用充分的光束作
为照射光的灯具单元，以及利用该灯具单元的车辆用灯具。
背景技术
作为这种灯具单元，已知专利文献1所示的技术。
在专利文献1所记载的灯具单元中，具有开口部的一对反射镜隔着投影透镜的光轴沿上下相对配置，并且在各个反射镜的开口部处配置LED元件。上述LED元件与隔着灯具单元的光轴的位置的上下反射镜相对配置，其照射光利用反射镜而分别反射，向车辆前方的投影透镜投射。
利用这种结构，可以使上下配置的LED元件的光束不损失而向投影透镜引导。另外，由于LED元件在上下远离地配置，所以在上述元件发热的情况下，彼此受到热影响的情况较少，可以减少因热量而对LED元件的光束值造成的影响。
专利文献1：日本特开2010－135076号公报
发明内容
在将专利文献1所示的灯具单元作为车辆前照灯使用的情况下，考虑利用来自上下反射镜的反射光，分别形成整体照射用的配光图案和远光用的配光图案，在仅使用近光时，使用遮光罩等单元，对整体照射用的配光图案的一部分进行遮挡。但是，如果如上述所示单纯地对反射光进行遮挡，则使得光束利用率降低。
为了解决上述课题，本发明的课题是提供一种灯具单元，其在使用多个发光元件的情况下，无论配光图案的切换如何，均不会使光束利用率降低。
为了解决上述课题的至少一部分，本发明的一个实施方式的灯具单元的特征在于，具有：
第一光源；
第二光源；
投影透镜；
第一反射镜，其将所述第一光源发出的光向所述投影透镜的第一区域反射；
第二反射镜，其与所述第一反射镜相对配置，将所述第二光源发出的光，向所述投影透镜上的、包含所述第一区域的至少一部分在内的第二区域反射；
遮光罩部，其设置为，可以在对从所述第二反射镜向所述第一区域入射的光的至少一部分进行遮挡的第一位置、和从该第一位置的第二位置离开之间移动；以及
反射部，其在所述遮光罩部位于所述第一位置时，对来自所述第二反射镜的反射光的一部分进行反射，向所述第二区域引导。
利用上述结构，在驱动遮光罩而使照射区域变化的情况下，可以将本来由遮光罩遮挡的来自第二反射镜的向第一区域入射的入射光的一部分，向投影透镜引导。
也可以使得所述遮光罩部在位于所述第一位置时，沿与所述光轴相交叉的方向延伸，所述反射部设置为，在所述遮光罩部位于所述第一位置时，沿与所述光轴平行的方向延伸。由此，可以利用简单的构造，实现遮光罩部以及反射部。
另外，所述反射部也可以构成为，在所述遮光罩部位于所述第一位置时，位于所述第二反射镜的焦点附近。由此，可以使向反射部入射的来自第二反射镜的光线聚光。
也可以将所述第一光源以所述光轴为基准配置在所述第二反射镜侧，所述第二光源以所述光轴为基准配置在所述第一反射镜侧。由此，可以将第一及第二反射镜隔着光轴而相对配置。
另外，也可以将上述第二区域设为上述第一区域的周边区域。由此，可以将从第一光源照射的上述第一区域作为远光照射用的区域，将从第二光源照射的第一及第二区域作为近光照射用的区域。
另外，也可以将所述第一反射镜与所述第二反射镜配置在所述光轴方向上的不同位置。利用上述结构，可以避免第一光源的位置和第二反射镜的位置，以及第二光源的位置和第一反射镜的位置，彼此发生干涉的情况。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具的纵剖面图。
图2是表示将图1所示的灯具单元放大的纵剖面图。
图3是图2的分解斜视图。
图4是在图2所示的灯具单元中使遮光罩机构打开的情况下的光路径图。
图5是表示图4的情况下的投影透镜上的照射区域以及假想铅垂屏幕上的配光图案的示意图。
图6是在图2所示的灯具单元中使遮光罩机构关闭的情况下的光路径图。
图7是表示图6的情况下的投影透镜上的照射区域以及假想铅垂屏幕上的配光图案的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的一个实施方式的车辆用灯具1的纵剖面图。车辆用灯具1是作为4轮或2轮等的车辆的前照灯使用的灯具，如图中所示，由下述部分形成概略结构，即：灯体3，其具有开口部2；透光罩4，其将开口部2闭塞；以及灯具单元5，其配置在由灯体3和透光罩4形成的灯室S的内部。灯具单元5经由固定在灯体3上的校准机构6，支撑在灯体3上，通过对校准机构6进行调整，从而可以对灯具单元5的光轴Ax的朝向进行调整。
图2是表示将灯具单元5放大的纵剖面图，图3是灯具单元5的分解斜视图。如图中所示，灯具单元5具有下述部分而构成：支撑托架11，其由灯体3（参照图1）支撑；光源单元12，其由支撑托架11支撑；由平凸透镜构成的投影透镜13，其由支撑托架11支撑，并且配置在光源单元12的车辆前方F侧；以及遮光罩机构15，其具有可以配置在光源单元12和投影透镜13之间的光束调整器（遮光罩部）14。
光源单元12安装在大致水平配置的支撑托架11的上部板16上，具有：散热部17，其固定在上部板16上；第一LED基板18，其安装在散热部17的下表面17a上；以及第二LED基板19，其安装在上部板16的上表面16a上。在第一LED基板18上，搭载作为远光用的光源的第一LED元件（第一光源）20，在第二LED基板19上，搭载作为近光用的光源的第二LED元件（第二光源）21。另外，在上部板16上的与第一LED基板18相对的位置上，配置第一反射镜23，其对第一LED元件20发出的光进行反射，向投影透镜13引导。另一方面，在覆盖上部板16上的第二LED基板19的位置上，设置第二反射镜24，其对第二LED元件21发出的光进行反射，向投影透镜13引导。第一、第二反射镜23、24均由旋转椭圆面构成，第一LED元件20配置为，位于第一反射镜23的一个焦点附近，第二LED元件21配置为，位于第二反射镜24的一个焦点附近。另外，第一、第二反射镜23、24沿光轴Ax配置在彼此不同的位置上。
遮光罩机构15具有：电动机26，其安装在支撑托架11上；以及臂部27，其基端部27a安装在电动机26上，光束调整器14设置在臂部27的前端部27b上。如图2所示，通过使电动机26驱动，从而可以使臂部27以其基端部27a为中心旋转。由此，光束调整器14可以在图2中实线所示的光源单元12和投影透镜13之间的第一位置14a、以及点划线所示的远离第一位置14a的第二位置14b之间移动。光束调整器14在位于第一位置14a时，以与灯具单元5的光轴Ax相交叉的方式延伸，由此，起到对来自光源单元12的照射光的一部分进行遮挡的作用。
另外，光束调整器14的上表面，作为可以对照射光进行反射的反射部28而形成。反射部28设置为，在光束调整器14位于第一位置14a时，其位于沿与光轴Ax平行的方向延伸的位置。在此情况下，反射部28的位置调整为，成为第二反射镜24的另一个焦点F2的附近。
此外，电动机26与控制部29连接。并且，可以基于来自控制部29的输入信号，使光束调整器14在第一位置14a和第二位置14b之间移动，以机械的方式使遮光罩机构15开闭。
下面，对灯具单元5中的照射光的路径进行说明。
图4是表示在灯具单元5中使遮光罩机构15打开的状态，即，光束调整器14位于远离光轴Ax的第二位置14b时的、灯具单元5中的照射光的路径的示意图。
如图中所示，在使遮光罩机构15打开的状态下，从第一LED元件20发出的光，由第一反射镜23进行反射，向投影透镜13引导。在图5中，利用标号30表示投影透镜13上的第一LED元件20的照射光的照射区域（第一区域）。
另一方面，从第二LED元件21发出的光，由第二反射镜24进行反射，向投影透镜13引导。第二反射镜24形成为，作为旋转椭圆面而形成的直径比第一反射镜23大。因此，投影透镜13上的第二LED元件21的照射光的照射区域（第二区域）31，成为包含第一LED元件20的照射区域30及其周边区域32的区域。
此外，图5中所示的照射区域30、31直接作为配光图案，向配置在车辆前方规定位置上的假想铅垂屏幕上投影。即，第一LED元件20的照射区域30，作为以灯具前方的拐点即HV为中心的远光用配光图案PH，向车辆前方投射。另外，第二LED元件21的照射区域31，作为向通过拐点HV的水平线H－H的下方放大的近光用配光图案PL，向车辆前方投射。在此情况下，近光用配光图案PL和远光用配光图案PH重叠，因此，对于远光用配光图案PH，由来自上下的第一、第二反射镜23、24的光重叠照射。由此，可以实现高光度的远光。
另一方面，在图6中示出将遮光罩机构15关闭的状态，即，光束调整器14位于光源单元12和投影透镜13之间的第一位置14a时的光路径。在如图中所示光束调整器14位于第一位置14a的情况下，光束调整器14位于第一反射镜23的前方，从第二LED元件21发出并由第二反射镜24反射的光的一部分，也由光束调整器14遮挡。由此，如图7所示，在车辆前方的假想铅垂屏幕上，在水平线H－H的下方形成明暗截止线CL。
在此情况下，如图7所示，在投影透镜13上，在利用光束调整器14对照射光进行遮挡的遮挡区域33中，包含远光用的照射区域30（参照图5），近光用的照射区域31中除了遮挡区域33之外的部分，作为从第二反射镜24使反射光入射的照射区域34而形成。
如上述所示，由于在使遮光罩机构15关闭的状态下，来自第一反射镜23的全部反射光和来自第二反射镜24的反射光的大约一半被遮挡，所以光束利用率降低，但在本实施方式中，反射部28起到将利用光束调整器14遮挡的来自第二反射镜24的反射光的一部分向投影透镜13引导的作用，防止光束利用率的降低。即，如图6所示，在光束调整器14位于第一位置14a时，来自第二反射镜24的反射光的一部分，向设置在第二反射镜24的焦点F2附近的反射部28入射。反射部28将上述反射光向近光用的照射区域31中避开了远光用的照射区域30的周边区域32（参照图5）的一部分、即反射区域36（参照图7）引导。由于从第二反射镜24直接输入的反射光以及来自反射部28的反射光这两者向该反射区域36入射，所以反射区域36在假想铅垂屏幕上，在近光用配光区域PL中H－H线下方，作为大光量区域PLx而投影。通过形成这种大光量区域PLx，可以不降低光度，而进行从远光向近光的配光图案切换。
如以上说明所示，在本实施方式的灯具单元5中，具有反射部28，其在光束调整器14位于第一位置14a时，对由光束调整器14遮挡的、从第二反射镜24向照射区域31入射的入射光的一部分进行反射，并向作为照射区域31的一部分的反射区域36引导，因此，即使在使遮光罩机构15关闭的情况下，也可以将本来被遮挡的来自第二反射镜24的入射光的一部分，向投影透镜13引导。由此，可以不使光束利用率降低，而进行从远光向近光的配光图案切换，可以实现高效的车辆用灯具。
另外，光束调整器14在位于第一位置14a时，沿与光轴Ax相交叉的方向延伸，反射部28设置为，在光束调整器14位于第一位置14a时，沿与光轴Ax平行的方向延伸。由此，可以利用简单的构造，实现遮光罩机构15以及反射部28。
另外，由于反射部28在光束调整器14位于第一位置14a时，位于第二反射镜24的焦点附近，所以可以使向反射部28入射的来自第二反射镜24的光线，在反射部28附近聚光，从而使得光利用效率高。
另外，在上述实施方式的灯具单元5中，第一LED元件20以光轴Ax为基准配置在第二反射镜24侧，第二LED元件21以光轴Ax为基准配置在第一反射镜23侧。由此，可以将第一及第二反射镜23、24隔着光轴Ax而相对配置，在限定的空间内紧凑地实现相对式反射镜光学系统。
另外，由于利用第二LED元件21照射的照射区域31，成为第一LED元件20的照射区域30及其周边区域32，所以可以将照射区域30作为远光用配光图案，将照射区域31作为近光用配光图案而适当地利用。
另外，由于第一反射镜23和第二反射镜24配置在光轴Ax方向的不同位置上，所以可以避免第一LED元件20的位置和第二反射镜24的位置，以及第二LED元件21和第一反射镜23的位置，分别彼此干涉的情况。由此，不需要为了配置LED元件而在反射镜上设置开口部，使得反射光的利用效率高。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内，根据需要采用其他结构。
例如，在上述实施方式中，作为光源使用了LED元件，但并不限于此，也可以使用其他发光元件或者灯。
另外，在上述实施方式中，采用了利用电动机26驱动遮光罩机构15的结构，但并不限于此，也可以使用螺线管等，对遮光罩机构进行驱动。
另外，在上述实施方式中，将第一反射镜23和第二反射镜24沿光轴Ax配置在不同的位置上，但并不限于此，也可以将它们配置在相同位置上。
另外，在上述实施方式中，将来自第一及第二反射镜23、24的反射光分别用作远光·近光，但并不限于此，也可以采用相反的结构，也可以利用上述反射光形成其他配光图案。
除此之外，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以采用其他构造·材料等，也可以对上述其他构造·材料等进行适当并有选择性的使用。

Claims (8)

1.一种灯具单元，其具有：
第一光源；
第二光源；
投影透镜；
第一反射镜，其将所述第一光源发出的光向所述投影透镜的第一区域反射；
第二反射镜，其与所述第一反射镜相对配置，将所述第二光源发出的光，向所述投影透镜上的、包含所述第一区域的至少一部分在内的第二区域反射；
遮光罩部，其设置为，可以在对从所述第二反射镜向所述第一区域入射的光的至少一部分进行遮挡的第一位置、和从该第一位置离开的第二位置之间移动；以及
反射部，其在所述遮光罩部位于所述第一位置时，对来自所述第二反射镜的反射光的一部分进行反射，向所述第二区域引导，
所述第一光源以光轴为基准配置在所述第二反射镜侧，所述第二光源以所述光轴为基准配置在所述第一反射镜侧。
2.根据权利要求1所述的灯具单元，其特征在于，
所述遮光罩部在位于所述第一位置时，沿与所述光轴相交叉的方向延伸，
所述反射部设置为，在所述遮光罩部位于所述第一位置时，沿与所述光轴平行的方向延伸。
3.根据权利要求1所述的灯具单元，其特征在于，
在所述遮光罩部位于所述第一位置时，所述反射部位于所述第二反射镜的焦点附近。
4.根据权利要求2所述的灯具单元，其特征在于，
在所述遮光罩部位于所述第一位置时，所述反射部位于所述第二反射镜的焦点附近。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的灯具单元，其特征在于，
所述第二区域是形成在所述第一区域周边的区域。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的灯具单元，其特征在于，
所述第一反射镜与所述第二反射镜配置在所述光轴方向上的不同位置。
7.根据权利要求5所述的灯具单元，其特征在于，
所述第一反射镜与所述第二反射镜配置在所述光轴方向上的不同位置。
8.一种车辆用灯具，其具有：
灯体，其具有开口部；
灯罩，其将所述开口部闭塞，在与所述灯体之间形成灯室；以及
权利要求1至7中任一项所述的灯具单元，其配置在所述灯室内。
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