CN104654169A

CN104654169A - 车辆用灯具

Info

Publication number: CN104654169A
Application number: CN201410638250.8A
Authority: CN
Inventors: 渡边智之
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2034-11-06
Also published as: US9303837B2; CN104654169B; US20150153015A1; JP6243712B2; DE102014223854A1; JP2015103367A

Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，其具有具备直射光控制部及反射光控制部的透光部件，在该车辆用灯具中，能够在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，以比较均匀的亮度进行光照射。将构成透光部件的中心区域的透镜状的直射光控制部构成为，其出射光的光度分布(Ah、Av)在从灯具正面方向远离第1设定角度(αh、αv)的方向上光度(I)最高。另一方面，将构成透光部件的周边区域的反射光控制部构成为，其出射光的光度分布(Bh、Bv)在灯具正面方向上光度(I)最高。并且，通过将来自直射光控制部的出射光的光度分布(Ah、Av)和来自反射光控制部的出射光的光度分布(Bh、Bv)合成，从而作为整体而得到比较平坦的光度分布(Ah+Bh、Av+Bv)。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及一种将发光元件作为光源的车辆用灯具。

背景技术

当前，作为将发光元件作为光源的车辆用灯具的结构，例如“专利文献1”的记载所示，已知下述结构，即，具有：发光元件，其朝向灯具前方配置；以及透光部件，其配置为从前方侧覆盖该发光元件。

该“专利文献1”中记载的透光部件，将位于发光元件前方的中心区域作为平凸透镜状的直射光控制部而构成，另外，将位于该中心区域周围的周边区域作为反射光控制部而构成，该反射光控制部在利用其后表面将入射至该透光部件的来自发光元件的光朝向前方进行内表面反射后，使该光从其前表面向前方射出。

专利文献1：日本专利第4497348号公报

在后雾灯等的车辆用灯具中期望构成为，在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，尽可能以均匀的亮度进行光照射。

但是，在上述“专利文献1”记载的车辆用灯具中，由于来自其直射光控制部以及反射光控制部的出射光的光度分布均成为在灯具正面方向上光度变得最高的光度分布，所以存在下述问题，即，将两者合成后的整体光度分布也在灯具正面方向上光度变得最高，难以使该光度分布成为平坦的光度分布。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种车辆用灯具，该车辆用灯具具有具备直射光控制部以及反射光控制部的透光部件，在该车辆用灯具中，能够在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内以比较均匀的亮度进行光照射。

本发明通过对透光部件的结构进行改良，从而实现上述目的。

即，本发明所涉及的车辆用灯具，

具有下述部件而形成：发光元件，其朝向灯具前方而配置；以及透光部件，其配置为从前方侧覆盖该发光元件，

该车辆用灯具的特征在于，

在所述透光部件中，位于所述发光元件前方的中心区域作为透镜状的直射光控制部而构成，

在所述透光部件中，位于所述中心区域周围的周边区域作为反射光控制部而构成，该反射光控制部在利用该透光部件的后表面使入射至该透光部件的来自所述发光元件的光朝向前方进行内表面反射后，使该光从该透光部件的前表面向前方射出，

所述直射光控制部构成为，使来自该直射光控制部的出射光的光度分布，成为在从灯具正面方向远离第1设定角度的方向上光度最高的光度分布，

所述反射光控制部构成为，使来自该反射光控制部的出射光的光度分布，成为在比所述第1设定角度小的第2设定角度的方向上光度最高的光度分布。

上述“发光元件”的种类不特别限定，例如可以采用发光二极管或激光二极管等。

只要上述“直射光控制部”形成为透镜状，并且构成为，使来自该直射光控制部的出射光的光度分布，成为在从灯具正面方向远离第1设定角度的方向上光度最高的光度分布，则其后表面以及前表面的具体形状不特别地限定。

只要上述“反射光控制部”构成为，在利用其后表面使入射至透光部件的来自发光元件的光朝向前方进行内表面反射后，使该光从其前表面向前方射出，则其入射面即其后表面以及前表面的具体形状不特别地限定。

上述“第1设定角度”的具体值不特别限定，另外，该值可以在整个圆周上为相同值，也可以不相同。

只要上述“第2设定角度”设定为比第1设定角度小的角度即可，其具体的值不特别地限定。

发明的效果

在本发明所涉及的车辆用灯具的透光部件中，中心区域作为透镜状的直射光控制部而构成，并且周边区域作为反射光控制部而构成，但此时，直射光控制部构成，使来自该直射光控制部的出射光的光度分布，成为在从灯具正面方向远离第1设定角度的方向上光度最高的光度分布，另一方面，反射光控制部构成为，使来自该反射光控制部的出射光的光度分布，成为在比第1设定角度小的第2设定角度的方向上光度最高的光度分布，因此，能够得到下述的作用效果。

即，通过将来自直射光控制部的出射光的光度分布和来自反射光控制部的出射光的光度分布合成，从而能够得到作为整体比较平坦的光度分布。并且由此，能够在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，以比较均匀的亮度进行光照射。

如上述所示，根据本发明，车辆用灯具具有具备直射光控制部以及反射光控制部的透光部件，在该车辆用灯具中，能够在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，以比较均匀的亮度进行光照射。

在上述结构中，如果构成为将第1设定角度的值设定为，相对于灯具正面方向，上下方向的角度比左右方向的角度小的值，则能够将在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内以比较均匀的亮度扩展的配光图案，形成为横长的配光图案。并且由此，能够得到更适合后雾灯等车辆用灯具的配光图案。

在上述结构中，如果构成为将第2设定角度的值设定为0°，则能够将上述配光图案形成为更均匀的配光图案。此时，该第2设定角度的值不需要一定设定为严格意义上的0°，也可以设定为0°附近的值。

在上述结构中，如果构成为直射光控制部形成为双凸透镜状，则能够使来自发光元件的光在直射光控制部的后表面以及前表面处合理地折射。并且由此，能够高精度地进行光偏转控制，该光偏转控制用于以在从灯具正面方向远离第1设定角度的方向上光度最高的光度分布，进行利用来自直射光控制部的出射光实现的光照射。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具的正视图。

图2是图1的II－II线剖面图。

图3是图1的III－III线剖面图。

图4是表示来自上述车辆用灯具的照射光的光度分布的图。

图5是表示上述实施方式的变形例所涉及的车辆用灯具的、与图2相同的图。

图6是表示上述变形例所涉及的车辆用灯具的、与图3相同的图。

图7是表示来自上述变形例所涉及的车辆用灯具的照射光的光度分布的图。

标号的说明

10、110 车辆用灯具

12 发光元件

12a 发光芯片

14、114 透光部件

14A、114A 直射光控制部

14Aa、114Aa 前表面

14Ab、114Ab 后表面

14B、114B 反射光控制部

14Ba 出射面

14Ba1 扩散透镜元件

14Bb 反射面

14Bb1 圆锥面区域

14Bc 入射面

16 支撑板

114Aa1 凹曲面部

114Aa2 凸曲面部

Ah、Ah+Bh、Av、Av+Bv、Bh、Bv、Ch、Ch+Bh、Cv、Cv+Bv 光度分布

Ax 光轴

I 光度

Imax 最高光度

Imin 最低光度

αh、αv、γh、γv 第1设定角度

βh、βv 第2设定角度

θh、θv 角度

具体实施方式

下面，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的车辆用灯具10的正视图。另外，图2是图1的II－II线剖面图，图3是图1的III－III线剖面图。

如这些图所示，本实施方式所涉及的车辆用灯具10是配置在车辆后部的后雾灯，具有：发光元件12，其朝向灯具前方配置；以及透光部件14，其配置为从前方侧覆盖发光元件12。

此外，作为车辆用灯具10，在图2中，X所表示的方向是“前方”(对于车辆是“后方”)，Y所表示的方向是与“前方”正交的“右方向”。

发光元件12是红色发光二极管，以使其发光芯片12a的发光中心在向车辆前后方向延伸的光轴Ax上朝向灯具前方的状态，固定于支撑板16上。

透光部件14由透明的合成树脂成型品构成，经由未图示的托架固定在支撑板16上。

在该透光部件14中，位于发光元件12前方的中心区域作为直射光控制部14A而构成，位于该直射光控制部14A周围的环状的周边区域作为反射光控制部14B而构成。

并且，在该透光部件14中，在来自发光元件12的出射光中，相对于光轴Ax以小角度(例如小于或等于40°左右的角度)射出的光，向直射光控制部14A入射，另一方面，相对于光轴Ax以大角度(例如超过40°左右的角度)射出的光，向反射光控制部14B入射。

直射光控制部14A形成为双凸透镜状，使来自发光元件12的出射光朝向前方偏转射出。

直射光控制部14A的前表面14Aa，由上下方向的曲率比左右方向的曲率大的椭圆球面状的曲面构成。另一方面，直射光控制部14A的后表面14Ab由以光轴Ax为中心的旋转曲面构成。此时，该旋转曲面由随着远离光轴Ax曲率逐渐地变大的曲面构成。

通过使直射光控制部14A的后表面14Ab由上述的旋转曲面构成，从而来自直射光控制部14A的出射光，在相对于光轴Ax的开角小的区域中，成为相对于光轴Ax向径向较大幅度地扩散的光，另一方面，在相对于光轴Ax的开角大的区域中，成为相对于光轴Ax向径向较小幅度地扩散的光，并且，该扩散的程度随着相对于光轴Ax的开角变大而逐渐地变小。

另外，通过使直射光控制部14A的前表面14Aa由上述的椭圆球面状的曲面构成，从而来自直射光控制部14A的出射光的扩散程度为，上下方向比左右方向小。

另一方面，反射光控制部14B具有：入射面14Bc，其使来自发光元件12的出射光入射；反射面14Bb，其使来自该入射面14Bc的入射光朝向前方进行内表面反射；以及出射面14Ba，其使来自该反射面14Bb的反射光朝向前方射出。

在包含光轴Ax的平面内，入射面14Bc构成为，使来自发光元件12的出射光作为相对于光轴Ax朝向斜前方的平行光而入射，反射面14Bb构成为，使该平行光作为朝向灯具正面方向的平行光而进行全反射，出射面14Ba构成为，使该平行光作为以灯具正面方向为中心的扩散光而射出。

反射面14Bb以及出射面14Ba在包含光轴Ax的平面内朝向斜前方形成为台阶状。此时，出射面14Ba构成为，在将以光轴Ax为中心的同心圆状的带状区域进一步沿周向分割而得到的多个扇形区域，分别分配鱼眼透镜状的扩散透镜元件14Ba1。另外，反射面14Bb由多个圆锥面区域14Bb1构成，上述各圆锥面区域14Bb1配置为，位于出射面14Ba的各带状区域的后方。

图4是表示来自车辆用灯具10的照射光的光度分布的图。

该图(a)～(c)示出了水平方向的光度分布，该图(d)～(f)示出了铅垂方向的光度分布。此外，在该图(a)～(c)中，“L”表示左方向，“R”表示右方向，在该图(d)～(f)中，“U”表示上方向，“D”表示下方向。

首先，对水平方向的光度分布进行说明。

该图(a)示出了来自直射光控制部14A的出射光的光度分布Ah。

该光度分布Ah成为下述光度分布，即，在从灯具正面方向向左右两侧分别远离第1设定角度αh的方向上，光度I最高，其之间的区域以凹曲线状凹陷。

其原因在于，构成直射光控制部14A的后表面14Ab的旋转曲面，由随着远离光轴Ax曲率逐渐地变大的曲面构成，由此，随着相对于光轴Ax的开角变大，径向的扩散程度逐渐地变小。

此外，在该图(a)中以双点划线表示的光度分布Ah′是，在假设直射光控制部14A形成为通常的平凸透镜状的情况下的光度分布。该光度分布Ah′成为在灯具正面方向上光度I最高的光度分布。

该图(b)示出了来自反射光控制部14B的出射光的光度分布Bh。

该光度分布Bh成为在灯具正面方向上光度I最高的光度分布。即，该光度分布Bh成为在比第1设定角度αh小的第2设定角度βh的方向上光度I最高的光度分布，此时，第2设定角度βh的值设定为βh＝0°。

该图(c)示出了将来自直射光控制部14A的出射光的光度分布Ah和来自反射光控制部14B的出射光的光度分布Bh合成后的光度分布(即，来自车辆用灯具10整体的照射光的光度分布)Ah+Bh。

该光度分布Ah+Bh通过由光度分布Ah的凹部和光度分布Bh的凸部互相补偿，从而作为整体成为比较平坦的光度分布。

在该图(c)中，以网状线表示的光度区域示出了作为后雾灯而优选的成为光度分布的范围。以该网状线表示的光度区域设定为，在光度I比最高光度Imax低、且从灯具正面方向向左右两侧分别扩展至角度θh(例如θh＝10°)的角度范围内，光度I比最低光度Imin高的光度区域。

光度分布Ah+Bh成为充分收敛于以网状线表示的光度区域内的光度分布。

此外，在该图(c)中，以双点划线表示的光度分布Ah′+Bh是，在假设直射光控制部14A形成为通常的凸透镜状的情况下的光度分布。该光度分布Ah′+Bh通过使光度分布Ah′的凸部和光度分布Bh的凸部重叠，从而成为在灯具正面方向上光度I非常高的光度分布，其一部分从以网状线表示的光度区域凸出。

下面，对上下方向的光度分布进行说明。

该图(d)示出了来自直射光控制部14A的出射光的光度分布Av。

该光度分布Av成为下述光度分布，即，在从灯具正面方向向上下两侧分别远离第1设定角度αv的方向上，光度I最高，其之间的区域以凹曲线状凹陷。

基于与水平方向的光度分布Ah的情况相同的理由而得到这种光度分布Av，但此时，第1设定角度αv成为比第1设定角度αh小的值。

其原因在于，直射光控制部14A的前表面14Aa由上下方向的曲率比左右方向的曲率大的椭圆球面状的曲面构成，由此，来自直射光控制部14A的出射光的扩散程度，在上下方向比在左右方向小。

该图(e)示出了来自反射光控制部14B的出射光的光度分布Bv。

该光度分布Bv是与光度分布Ah相同的光度分布，光度I最高的第2设定角度βv的值是βv＝0°。

该图(f)示出了将来自直射光控制部14A的出射光的光度分布Av和来自反射光控制部14B的出射光的光度分布Bv合成后的光度分布(即，来自车辆用灯具10整体的照射光的光度分布)Av+Bv。

该光度分布Av+Bv通过由光度分布Av的凹部和光度分布Bv的凸部互相补偿，从而作为整体而成为比较平坦的光度分布。

在该图(f)中，以网状线表示的区域与在该图(c)中以网状线表示的光度区域相同地，示出了作为后雾灯而优选的成为光度分布的范围。但是，以该网状线表示的光度区域设定为，在从灯具正面方向向上下两侧分别扩展至比角度θh小的角度θv(例如θv＝5°)的角度范围内，光度I比最低光度Imin高的光度区域。

光度分布Av+Bv成为充分地收敛于以网状线表示的光度区域的光度分布。

根据以上内容，车辆用灯具10在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，以比较均匀的亮度进行光照射。

下面，对本实施方式的作用效果进行说明。

在本实施方式所涉及的车辆用灯具10的透光部件14中，中心区域作为透镜状的直射光控制部14A而构成，并且周边区域作为反射光控制部14B而构成，但此时，直射光控制部14A构成为，使来自该直射光控制部14A的出射光的光度分布Ah、Av，成为在从灯具正面方向远离第1设定角度αh、αv的方向上光度I最高的光度分布，另一方面，反射光控制部14B构成，使来自该反射光控制部14B的出射光的光度分布Bh、Bv，成为在比第1设定角度αh、αv小的第2设定角度βh、βv的方向上光度I最高的光度分布，因此，能够得到下述的作用效果。

即，通过将来自直射光控制部14A的出射光的光度分布Ah、Av和来自反射光控制部14B的出射光的光度分布Bh、Bv合成，从而能够得到作为整体比较平坦的光度分布Ah+Bh、Av+Bv。并且由此，能够在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，以比较均匀的亮度进行光照射。

如上述所示，根据本实施方式，车辆用灯具10具有具备直射光控制部14A以及反射光控制部14B的透光部件14，在该车辆用灯具10中，能够在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，以比较均匀的亮度进行光照射。

而且，在本实施方式中，由于将第1设定角度αh、αv的值设定为，相对于灯具正面方向，上下方向的角度αv比左右方向的角度αh小的值，所以能够将在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内以比较均匀的亮度扩展的配光图案，形成为横长的配光图案。并且由此，能够得到更适合后雾灯的配光图案。

另外，在本实施方式中，由于将第2设定角度βh、βv的值设定为0°，所以能够将上述配光图案形成为更均匀的配光图案。

并且，在本实施方式中，由于直射光控制部14A形成为双凸透镜状，所以能够使来自发光元件12的光在直射光控制部14A的后表面14Ab以及前表面14Aa处合理地折射。并且由此，能够高精度地进行光偏转控制，该光偏转控制用于以在从灯具正面方向远离第1设定角度αh、αv的方向上光度I最高的光度分布Ah、Av，进行利用来自直射光控制部14A的出射光实现的光照射。

在上述实施方式中，说明了直射光控制部14A形成为双凸透镜状的情况，但也可以采用形成为平凸透镜状的结构或形成为凸凹透镜状的结构。

在上述实施方式中，说明了车辆用灯具10是设置于车辆后部的后雾灯的情况，但无论车辆上的设置部位及功能如何，通过采用与上述实施方式相同的结构，均能够得到与上述实施方式相同的作用效果。例如，作为车辆用灯具10，除了后雾灯以外，例如还可以采用尾灯停车灯、白天行车灯、示廓灯等。此时，与上述各灯具的功能相对应，除了红色的发光二极管之外，还可以使用白色或琥珀色的发光二极管。

下面，对上述实施方式的变形例进行说明。

图5及图6是表示本变形例所涉及的车辆用灯具110的、与图2及图3相同的图。

如这些图所示，本变形例所涉及的车辆用灯具110，其基本结构与上述实施方式的情况相同，但透光部件114的结构与上述实施方式的情况局部不同。

即，在本变形例的透光部件114中，构成其周边区域的反射光控制部114B与上述实施方式的反射光控制部14B为相同的形状，但构成其中心区域的直射光控制部114A的形状与上述实施方式的直射光控制部14A不同。

具体地说，在直射光控制部114A中，其前表面114Aa的中心区域作为凹曲面部114Aa1而构成，其周边区域作为凸曲面部114Aa2而构成，并且，上述凹曲面部114Aa1和凸曲面部114Aa2平滑地连接。此时，上述凹曲面部114Aa1以及凸曲面部114Aa2均设定为上下方向的曲率比左右方向的曲率大的值。

另一方面，直射光控制部114A的后表面114Ab由与光轴Ax正交的平面构成。

并且，直射光控制部114A的前表面114Aa中的凸曲面部114Aa2构成为，使到达该凸曲面部114Aa2的光，在相对于光轴Ax的开角小的区域内，作为相对于光轴Ax向径向大幅度扩散的光而射出，另一方面，在相对于光轴Ax的开角大的区域内，作为接近平行光的光而射出。

图7是表示来自车辆用灯具110的照射光的光度分布的、与图3相同的图。

即，该图(a)～(c)示出了水平方向的光度分布，该图(d)～(f)示出了铅垂方向的光度分布。

首先，对水平方向的光度分布进行说明。

该图(a)示出了来自直射光控制部114A的出射光的光度分布Ch。

该光度分布Ch成为下述光度分布，即，在从灯具正面方向向左右两侧分别远离第1设定角度γh的方向上，光度I最高，其之间的区域以凹曲线状凹陷。此时，第1设定角度γh相对于上述实施方式中的第1设定角度αh，成为γh＞αh。

其原因在于，直射光控制部114A的前表面114Aa的中心区域作为凹曲面部114Aa1而构成，并且其周边区域作为凸曲面部114Aa2而构成，因此，朝向从灯具正面方向远离第1设定角度γh的方向照射的光的比例变多，由此光度分布Ch中的左右两端部的倾斜变得更陡。

该图(b)示出了来自反射光控制部114B的出射光的光度分布Bh。该光度分布Bh与上述实施方式的情况完全相同。

该图(c)示出了将来自直射光控制部114A的出射光的光度分布Ch和来自反射光控制部114B的出射光的光度分布Bh合成后的光度分布(即，来自车辆用灯具110整体的照射光的光度分布)Ch+Bh。

该光度分布Ch+Bh通过由光度分布Ch的凹部和光度分布Bh的凸部互相补偿，从而作为整体而成为与上述实施方式的光度分布Ah+Bh相比更平坦且接近矩形的光度分布。并且，该光度分布Ch+Bh成为充分收敛于以网状线表示的光度区域中的光度分布。

下面，对上下方向的光度分布进行说明。

该图(d)示出了来自直射光控制部114A的出射光的光度分布Cv。

该光度分布Cv成为下述光度分布，即，在从灯具正面方向向上下两侧分别远离第1设定角度γv的方向上，光度I最高，其之间的区域以凹曲线状凹陷。

基于与水平方向的光度分布Ch的情况相同的理由而得到这种光度分布Cv，但此时，第1设定角度γv成为比第1设定角度γh小的值。

其原因在于，构成直射光控制部114A的前表面114Aa的凹曲面部114Aa1以及凸曲面部114Aa2，均设定为上下方向的曲率比左右方向的曲率大的值，由此，来自直射光控制部114A的出射光的扩散程度，在上下方向比在左右方向小。

该图(e)示出了来自反射光控制部114B的出射光的光度分布Bv。该光度分布Bv是与光度分布Ch相同的光度分布，光度I最高的第2设定角度βv的值为βv＝0°。

该图(f)示出了将来自直射光控制部114A的出射光的光度分布Cv和来自反射光控制部114B的出射光的光度分布Bv合成后的光度分布(即，来自车辆用灯具110整体的照射光的光度分布)Cv+Bv。

该光度分布Cv+Bv通过由光度分布Av的凹部和光度分布Bv的凸部互相补偿，从而作为整体而成为与上述实施方式的光度分布Av+Bv相比更平坦且接近矩形的光度分布。并且，该光度分布Cv+Bv成为充分收敛于以网状线表示的光度区域内的光度分布。

在采用本变形例的结构的情况下，在以灯具正面方向为中心的一定的角度范围内，与上述实施方式的情况相比能够以更均匀的亮度进行光照射。

在上述变形例中，说明了直射光控制部114A的前表面114Aa由凹曲面部114Aa1以及凸曲面部114Aa2构成，并且其后表面114Ab由平面构成的结构，但也可以采用其后表面114Ab由凸曲面或者凹曲面构成的结构，或者，也可以采用直射光控制部114A的前表面114Aa由平面构成，并且其后表面114Ab由凹曲面部以及凸曲面部构成的结构。

此外，在上述实施方式及其变形例中，作为各种要素示出的数值只不过是一个例子，当然也可以将它们适当设定为不同的值。

另外，本发明并不限定于上述实施方式及其变形例所记载的结构，可以采用除此以外的进行了各种变更的结构。

Claims

1.一种车辆用灯具，其具有下述部件而形成：发光元件，其朝向灯具前方而配置；以及透光部件，其配置为从前方侧覆盖该发光元件，

该车辆用灯具的特征在于，

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述第1设定角度的值设定为，相对于灯具正面方向，上下方向的角度比左右方向的角度小的值。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述第2设定角度的值设定为0°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述直射光控制部以双凸透镜状形成。