CN104838201B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

在以往的车辆用灯具中，从分割阶梯面射出未实施配光控制的射出光。本发明具备透镜(2)和半导体型光源(3)。透镜(2)由一个入射面(20)和被分割阶梯面(2L、2R、2U、2D)分割为九个的射出面(21～29)构成。九个射出面(21～29)中、下位的射出面(24、25、26或者27、28、29)与上位的射出面(21、22、23或者24、25、26)相比，位于光(L1～L9、L50)的射出方向侧。其结果，本发明中，从水平分割阶梯面(2U、2D)射出的射出光(L50)被从上向下倾斜的水平分割阶梯面(2U、2D)实施配光控制，相对于透镜(2)的光轴(Z)向下折射并射出。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及使来自半导体型光源的光入射到透镜而且作为规定的配光图案从该透镜进行照射的透镜直射型的车辆用灯具。
背景技术
这种车辆用灯具一直以来就有(例如，专利文献1、专利文献2)。以下对现有的车辆用灯具进行说明。
专利文献1的车辆用灯具具备透镜和光源，透镜由全反射型菲涅尔透镜的多个环带状棱镜的入射面、和以放射状分割为多个的射出面构成。若点亮光源，则来自光源的光从透镜的入射面入射到透镜中，该入射光从透镜的射出面射出，并作为近光束用配光图案照射到车辆的前方。
专利文献2的车辆用灯具具备投影透镜和光源，投影透镜由以光轴为中心以放射状分割的多个分割透镜部构成，多个分割透镜部的射出面由不同的曲率构成，多个分割透镜部的入射面设定为多个分割透镜的厚度以及焦点相同。若点亮光源，则来自光源的光从多个分割透镜部的入射面入射到多个分割透镜部中，该入射光从多个分割透镜部的射出面射出，并作为规定的配光图案照射到车辆的前方。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－123447号公报
专利文献2：日本特开2012－155902号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1的车辆用灯具中，未设置对来自以放射状分割为多个的射出面的分割阶梯面的射出光进行配光控制的机构。另外，在专利文献2的车辆用灯具中，也未设置对来自多个分割透镜部的射出面的分割阶梯面的射出光进行配光控制的机构。因此，在现有的车辆用灯具中，存在从分割阶梯面射出未实施配光控制的射出光的情况。
本发明所要解决的课题是以下方面，在现有的车辆用灯具中，存在从分割阶梯面射出未实施配光控制的射出光的情况。
用于解决课题的方案
本发明(方案1的发明)的特征在于，具备透镜和半导体型光源，透镜由一个入射面和被分割阶梯面分割为多个的射出面构成，在多个射出面中，下位的射出面与上位的射出面相比，位于光的射出方向侧。
本发明(方案2的发明)的特征在于，在多个射出面中，中间侧的射出面与左右的端侧的射出面相比，位于与光的射出方向相反的一侧。
本发明(方案3的发明)的特征在于，多个射出面的分割阶梯面设于在正面观察透镜时、半导体型光源所在的部位以外的部位。
本发明(方案4的发明)的特征在于，多个射出面至少分割为中间的部分、车辆的内侧的部分、以及车辆的外侧的部分，中间的射出面射出形成近光束配光图案的截止线的聚光配光图案，车辆的内侧的射出面射出近光束配光图案的中扩散配光图案，车辆的外侧的射出面射出近光束配光图案的大扩散配光图案。
本发明(方案5的发明)的特征在于，中间的射出面、车辆的内侧的射出面、以及车辆的外侧的射出面分别被分割为上侧的部分、中央的部分、以及下侧的部分。
发明的效果
就本发明的车辆用灯具而言，由于多个射出面中、下位的射出面与上位的射出面相比，位于光的射出方向侧，因此水平分割阶梯面从上位的射出面至下位的射出面从上向下倾斜。其结果，从水平分割阶梯面射出的射出光被从上向下倾斜的水平分割阶梯面实施配光控制，相对于透镜的光轴向下折射并射出。
另外，就本发明的车辆用灯具而言，由于多个射出面中、中间侧的射出面与左右的端侧的射出面相比，位于光的射出方向侧，因此从中间侧的射出面至右端侧的射出面从左侧向右侧倾斜，从中间侧的射出面至左端侧的射出面从右侧向左侧倾斜。其结果，从垂直分割阶梯面射出的射出光被从左侧向右侧或者从右侧向左侧倾斜的垂直分割阶梯面实施配光控制，相对于透镜的光轴向外侧折射并射出。
附图说明
图1表示本发明的车辆用灯具的实施方式，是搭载了左右两侧的车辆用灯具的车辆的俯视图。
图2是表示左侧的灯单元的主视图。
图3是表示左侧的灯单元的俯视图(图2中的III向视图)。
图4是表示左侧的灯单元的侧面图(图2中的IV向视图)。
图5是表示左侧的灯单元的立体图。
图6是表示半导体型光源的立体说明图。
图7是表示来自左侧的灯单元的光路的水平剖视说明图(图2中的VIIA－VIIA线剖视说明图、图2中的VIIB－VIIB线剖视说明图、图2中的VIIC－VIIC线剖视说明图)。
图8是表示来自左侧的灯单元的光路的垂直剖视说明图(图2中的VIIIA－VIIIA线剖视说明图、图2中的VIIIB－VIIIB线剖视说明图、图2中的VIIIC－VIIIC线剖视说明图)。
图9是表示左侧的灯单元的透镜的从车辆的内侧(右侧)的射出面照射的近光束配光图案的中扩散配光图案的说明图。
图10是表示形成左侧的灯单元的透镜的从中间的射出面照射的近光束配光图案的截止线的聚光配光图案的说明图。
图11是表示左侧的灯单元的透镜的从车辆的外侧(左侧)的射出面照射的近光束配光图案的大扩散配光图案的说明图。
图12是表示从左侧的灯单元的辅助透镜部照射的高架标志配光图案的说明图。
图13是表示从左侧的灯单元的透镜照射的近光束配光图案和从左侧的灯单元的辅助透镜部照射的高架标志配光图案的说明图。
图14是表示左侧的灯单元的透镜的来自水平的分割阶梯面的光路的垂直局部剖视说明图(图2中的XIV－XIV线剖视说明图)。
图15是表示左侧的灯单元的透镜的来自垂直的分割阶梯面的光路的水平局部剖视说明图(图2中的XV－XV线剖视说明图)。
图16是左侧的灯单元的透镜的从水平的分割阶梯面以及垂直的分割阶梯面照射的配光图案，是表示由计算机模拟得到的配光图案的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的车辆用灯具的实施方式(实施例)进行详细说明。此外，本发明并不限定于该实施方式。在图9～图13、图16中，符号“VU－VD”表示屏幕的上下垂直线。符号“HL－HR”表示屏幕的左右水平线。在该说明书中，前、后、上、下、左、右是将本发明的车辆用灯具搭载在车辆上时的前、后、上、下、左、右。图中，在透镜的剖视图中，为了明确光路而省略了剖面线。
(实施方式的结构的说明)
以下，对该实施方式的车辆用灯具的结构进行说明。图中，符号1L、1R是该实施方式的车辆用灯具(例如，车辆用前照灯、近光束用头灯等)。上述车辆用灯具1L、1R搭载在车辆C的前部的左右两端部。以下，对搭载在车辆C的左侧的左侧车辆用灯具1L进行说明。此外，搭载在车辆C的右侧的右侧的车辆用灯具1R构成为与左侧的车辆用灯具1L大致相同的结构(左右大致相反的结构)，因此省略说明。
(灯单元的说明)
上述车辆用灯具1L具备灯壳体(未图示)、灯透镜(未图示)、透镜2、半导体型光源3、散热部件4、以及未图示的支架(安装部件)。
上述透镜2、上述半导体型光源3、上述散热部件4、以及上述支架构成灯单元。上述灯壳体以及上述灯透镜划分灯室(未图示)。上述灯单元2、3、4配置在上述灯室内，而且经由上下方向用光轴调整机构(未图示)以及左右方向用光轴调整机构(未图示)安装于上述灯壳体。而且，在上述灯室内，除了上述灯单元2、3、4以外的灯单元，还有例如配置有雾灯、远光束用头灯、远近用头灯、汽车转向灯、车距灯、日间行车灯、方向指示灯等的情况。
(半导体型光源3的说明)
上述半导体型光源3如图2～图8、图14、图15所示，在该例中，例如是LED、OEL或者OLED(有机EL)等自发光半导体型光源。上述半导体型光源3由用封固树脂部件封固发光芯片(LED芯片)30而成的封装件(LED封装件)构成。上述封装件安装于基板(未图示)。经由安装于上述基板的连接器(未图示)向上述发光芯片30供给来自电源(电池)的电流。上述半导体型光源3安装于上述散热部件4。
如图6所示，上述发光芯片30呈平面矩形形状(平面长方形状)。即，在X轴向(水平方向)上排列四个正方形的芯片而成。此外，也可以使用两个或者三个或者五个以上的正方形的芯片、或者一个长方形的芯片、或者一个正方形的芯片。上述发光芯片30的正面、在该例中长方形的正面构成发光面31。上述发光面31朝向上述透镜2的基准光轴(基准轴)Z的前侧。上述发光芯片30的上述发光面31的中心O位于上述透镜2的基准焦点F或者其附近，而且位于上述透镜2的基准光轴Z上或者其附近。
在图6中，X、Y、Z构成直角坐标(X－Y－Z直角坐标系)。X轴是通过上述发光芯片30的上述发光面31的中心O的左右方向的水平轴，在车辆C的外侧、即、在该实施方式中，左侧为+方向，右侧为－方向。另外，Y轴是通过上述发光芯片30的上述发光面31的中心O的上下方向的铅垂轴，在该实施方式中，上侧为+方向，下侧为－方向。并且，Z轴是通过上述发光芯片30的上述发光面31的中心O的法线(垂线)、即、与上述X轴以及上述Y轴正交的前后方向的轴(上述透镜2的基准光轴Z)，在该实施方式中，前侧为+方向，后侧为－方向。
(透镜2的说明)
如图2～图5、图7、图8、图14、图15所示，上述透镜2由一个入射面20、多个在该例中为九个射出面、即第一射出面21、第二射出面22、第三射出面23、第四射出面24、第五射出面25、第六射出面26、第七射出面27、第八射出面28、第九射出面29(以下有记载为“射出面21～29”的情况)构成。上述透镜2以与上述半导体型光源3对置的方式经由上述支架安装于上述散热部件4。
上述透镜2的主视时(上述射出面21～29)的形状呈左右非对称的形状。因此，上述透镜2使用左侧的上述车辆用灯具1L的专用透镜、和右侧的上述车辆用灯具1R的专用透镜。
(入射面20的说明)
一个上述入射面20是与上述半导体型光源3对置的面，该例中由2次曲面或者复合2次曲面或者自由曲面连续地形成。
(射出面21～29的说明)
上述射出面21～29是对置于上述半导体型光源3的面的相反侧的面，通过两个垂直分割阶梯面2L、2R以及两个水平分割阶梯面2U、2D而在左右分割为三个、在上下分割为三个、共计分割为九个。
即，上述射出面21～29通过两个上述垂直分割阶梯面2L、2R而被分割为中间的部分22、25、28、车辆C的内侧(右侧)的部分21、24、27、车辆C的外侧(左侧)的部分23、26、29这三部分。另外，上述射出面21～29通过两个上述水平分割阶梯面2U、2D而被分割为上侧的部分21、22、23、中央的部分24、25、26、下侧的部分27、28、29这三部分。其结果，上述射出面21～29通过两个上述垂直分割阶梯面2L、2R以及两个上述水平分割阶梯面2U、2D而在左右分割为三个、在上下分割为三个、共计分割为九个。
九个上述射出面21～29中，下位的上述射出面24、25、26或者27、28、29如图2、图4、图5、图8、图14所示，与上位的上述射出面21、22、23或者24、25、26相比，位于光L1～L9、L50的射出方向侧(图中的实线箭头方向侧)。即，相对于上述透镜2的基准光轴Z向前侧(上述透镜2的基准光轴Z方向前方、远离上述半导体型光源3的方向)凸出。
九个上述射出面21～29中，中间侧的上述射出面22、25、28如图2～图5、图7、图15所示，与左右的端侧的上述射出面21、24、27以及23、26、29相比，位于与光L1～L9、L50的射出方向相反的一侧(与图中的实线箭头方向相反的一侧)。即，相对于上述透镜2的基准光轴Z向后侧(上述透镜2的基准光轴Z方向后方、接近上述半导体型光源3的方向)凹入。
九个上述射出面21～29在该例中分别由自由曲面或者复合2次曲面或者2次曲面独立形成。九个上述射出面21～29如图3、图7所示，在俯视上述透镜2时，沿图1的上述车辆C的前部的左右两端部的弯曲倾斜(歪斜)，从车辆C的内侧(在该例中为右侧)至外侧(在该例中为左侧)，从车辆C的前侧向后侧弯曲倾斜(歪斜)。
中间的三个上述第二射出面22、上述第五射出面25、上述第八射出面28如图10(A)、(B)、(C)所示，射出形成近光束配光图案LP的水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2的聚光配光图案P2、P5、P8。
车辆C的内侧(右侧)的三个上述第一射出面21、上述第四射出面24、上述第七射出面27如图9(A)、(B)、(C)所示，射出上述近光束配光图案LP的中扩散配光图案P1、P4、P7。
车辆C的外侧(左侧)的三个上述第三射出面23、上述第六射出面26、上述第九射出面29如图11(A)、(B)、(C)所示，射出上述近光束配光图案LP的大扩散配光图案P3、P6、P9。
(配光图案P1～P9的说明)
各上述配光图案P1～P9通过上述透镜2的一个上述入射面20以及九个上述射出面21～29对来自上述半导体型光源3的光实施配光控制。以下，对其详细进行说明。
从中央的上述第五射出面25射出的上述聚光配光图案P5如图10(B)所示，最为聚光，相对于屏幕的上下垂直线VU－VD而左右大致均匀地配光，对向车线侧(右侧)的水平截止线CL1相对于屏幕的左右水平线HL－HR位于下侧，行驶车线侧(左侧)的倾斜截止线CL2与屏幕的左右水平线HL－HR倾斜交叉。
从上侧的上述第二射出面22射出的上述聚光配光图案P2、以及从下侧的上述第八射出面28射出的上述聚光配光图案P8如图10(A)、(C)所示，与中央的上述聚光配光图案P5相比，稍微向上下左右扩散。
从中央的上述第四射出面24射出的上述中扩散配光图案P4如图9(B)所示，大部分相对于屏幕的上下垂直线VU－VD向右侧配光，水平截止线CL1相对于屏幕的左右水平线HL－HR位于下侧。
从上侧的上述第一射出面21射出的上述中扩散配光图案P1如图9(A)所示，与中央的上述中扩散配光图案P4相比，稍微向上下左右扩散，相对于屏幕的上下垂直线VU－VD而左右大致均匀地配光，相对于屏幕的左右水平线HL－HR向下侧配光。
从下侧的上述第七射出面27射出的上述中扩散配光图案P7如图9(C)所示，与中央的上述中扩散配光图案P4相比，稍微向上下扩散，与中央的上述中扩散配光图案P4大致相同地，大部分相对于屏幕的上下垂直线VU－VD向右侧配光，相对于屏幕的左右水平线HL－HR向下侧配光。
从中央的上述第六射出面26射出的上述大扩散配光图案P6如图11(B)所示，大部分相对于屏幕的上下垂直线VU－VD向左侧配光，大部分相对于屏幕的左右水平线HL－HR向下侧配光。
从上侧的上述第三射出面23射出的上述大扩散配光图案P3如图11(A)所示，大部分相对于屏幕的上下垂直线VU－VD向左侧配光，相对于屏幕的左右水平线HL－HR向下侧配光。
从下侧的上述第九射出面29射出的上述大扩散配光图案P9如图11(C)所示，与中央的上述大扩散配光图案P6相比，稍微向上下扩散，与中央的上述大扩散配光图案P6大致相同地，大部分相对于屏幕的上下垂直线VU－VD向左侧配光，大部分相对于屏幕的左右水平线HL－HR向下侧配光。
(分割阶梯面2L、2R、2U、2D的说明)
九个上述射出面21～29的上述分割阶梯面2L、2R、2U、2D如图2所示，设置于在正面观察上述透镜2时，上述半导体型光源3所在的部位(在图2中用虚线表示的部位)以外的部位。上述分割阶梯面2L、2R、2U、2D倾斜。
即，两个上述水平分割阶梯面2U、2D如图2、图4、图5、图8、图14所示，从车辆C的后侧朝向前侧，从上位的上述射出面21、22、23或者24、25、26至下位的上述射出面24、25、26或者27、28、29倾斜。其结果，从两个上述水平分割阶梯面2U、2D射出的射出光L50如图14所示，被从车辆C的后侧朝向前侧从上至下倾斜的两个上述水平分割阶梯面2U、2D实施配光控制，相对于光轴(与上述基准光轴Z平行的轴)Z2向下折射并射出。此外，在图14中，仅图示了从上侧的上述水平分割阶梯面2U射出的射出光L50，从下侧的上述水平分割阶梯面2D射出的射出光L50也同样地向下折射并射出。
两个上述垂直分割阶梯面2L、2R如图2～图5、图7、图15所示，从车辆C的后侧朝向前侧，从中间侧的上述射出面22、25、28至右端侧的上述射出面21、24、27以及左端侧的上述射出面23、26、29倾斜。其结果，从两个上述垂直分割阶梯面2L、2R射出的射出光L50如图15所示，被从车辆C的后侧朝向前侧从中间至左右倾斜的两个上述垂直分割阶梯面2L、2R实施配光控制，相对于光轴(与上述基准光轴Z平行的轴)Z2向外侧折射并射出。即，从右侧的上述垂直分割阶梯面2R射出的射出光L50向右侧折射并射出，从左侧的上述垂直分割阶梯面2L射出的射出光L50向左侧折射并射出。
上述分割阶梯面2L、2R、2U、2D的倾斜与上述透镜2的成形模具(未图示)的拔出倾斜大致一致。即，上述分割阶梯面2L、2R、2U、2D如图3、图4所示，相对于车辆C的前后方向稍微倾斜。此外，在图7、图8、图14、图15中，为了明确光路，上述分割阶梯面2L、2R、2U、2D相对于车辆C的前后方向较大地倾斜地图示。
(散热部件4的说明)
上述散热部件4是将由上述半导体型光源3产生的热向外部辐射的部件。上述散热部件4例如由具有导热性及导电性的铝压铸件或树脂部件构成。上述散热部件4由垂直板部、和一体地设于上述垂直板部的一面(后侧的面、背面)的多枚垂直板形状散热片部构成。
在上述散热部件4的上述垂直板部的另一面(前侧的面、正面)的固定面安装有上述半导体型光源3。在上述散热部件4，以经由上述支架而与上述半导体型光源3对置的方式安装有上述透镜2。
(辅助透镜部5的说明)
在上述透镜2的下边，一体地设有辅助透镜部5。上述辅助透镜部5由入射面50、全反射面51、以及射出面52构成。上述辅助透镜部5使来自上述半导体型光源3的光从上述入射面50入射，使该入射光由上述全反射面51全反射，并使该全反射光从上述射出面52射出，利用该射出光L10来作为图12、图13所示的高架标志配光图案P10进行照射。
由上述辅助透镜部5形成的上述高架标志配光图案P10是相对于由上述透镜2形成的上述近光束配光图案LP的主配光图案的辅助配光图案。
(实施方式的作用的说明)
该实施方式的车辆用灯具1L、1R具有如上所述的结构，以下对其作用进行说明。
点亮半导体型光源3。于是，来自半导体型光源3的光的大部分从透镜2的一个入射面20入射到透镜2中。该入射光从透镜2的九个射出面21～29分别向外部射出。该射出光L1～L9作为九个配光图案P1～P9照射到车辆C的前方。
即，射出光L1(参照图7(A)、图8(A))从右侧的上侧的第一射出面21射出并作为图9(A)所示的中扩散配光图案P1照射到车辆C的前方。射出光L2(参照图7(A)、图8(B))从中间的上侧的第二射出面22射出并作为图10(A)所示的具有水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2的聚光配光图案P2照射到车辆C的前方。射出光L3(参照图7(A)、图8(C))从左侧的上侧的第三射出面23射出并作为图11(A)所示的大扩散配光图案P3照射到车辆C的前方。
射出光L4(参照图7(B)、图8(A))从右侧的中央的第四射出面24射出并作为图9(B)所示的具有水平截止线CL1的中扩散配光图案P4照射到车辆C的前方。射出光L5(参照图7(B)、图8(B))从中间的中央的第五射出面25射出并作为图10(B)所示的具有水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2的最聚光的聚光配光图案P5照射到车辆C的前方。射出光L6(参照图7(B)、图8(C))从左侧的中央的第六射出面26射出并作为图11(B)所示的大扩散配光图案P6照射到车辆C的前方。
射出光L7(参照图7(C)、图8(A))从右侧的下侧的第七射出面27射出并作为图9(C)所示的中扩散配光图案P7照射到车辆C的前方。射出光L8(参照图7(C)、图8(B))从中间的下侧的第八射出面28射出并作为图10(C)所示的具有水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2的聚光配光图案P8照射到车辆C的前方。射出光L9(参照图7(C)、图8(C))从左侧的下侧的第九射出面29射出并作为图11(C)所示的大扩散配光图案P9照射到车辆C的前方。
在此，中间的三个射出面、即第二射出面22、第五射出面25、第八射出面28如图10(A)、(B)、(C)所示，射出形成近光束配光图案LP的水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2的聚光配光图案P2、P5、P8。
车辆C内侧(右侧)的三个射出面、即第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27如图9(A)、(B)、(C)所示，射出近光束配光图案LP的中扩散配光图案P1、P4、P7。来自该第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27的射出光L1、L4、L7如图3所示，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z1在外侧(车辆C的内侧、右侧)以较小的角度θ2(约25°)分配。
车辆C的外侧(左侧)的三个射出面、即第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29如图11(A)、(B)、(C)所示，射出近光束配光图案LP的大扩散配光图案P3、P6、P9。来自该第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29的射出光L3、L6、L9如图3所示，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z1在外侧(车辆C的外侧、左侧)以较大的角度θ1(约65°)分配。
通过上述九个配光图案P1～P9重叠，形成图13所示的近光束配光图案LP。此外，图13所示的近光束配光图案LP是从左侧的车辆用灯具1L照射的图案，相对于屏幕的上下垂直线VU－VD稍微偏向左侧。例如，从屏幕的上下垂直线VU－VD向左侧约60°向右侧约40°。
从右侧的车辆用灯具1R照射的近光束配光图案虽然未图示，但与图13所示的近光束配光图案LP相比较，水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2未改变，相对于屏幕的上下垂直线VU－VD稍微偏向右侧。例如，从屏幕的上下垂直线VU－VD向左侧约40°向右侧约60°。
通过从左侧的车辆用灯具1L照射的图13所示的近光束配光图案LP、和从右侧的车辆用灯具1R照射的未图示的近光束配光图案重叠，左右两端可得到从屏幕的上下垂直线VU－VD向左右两侧约60°的理想的近光束配光图案(未图示)。
另一方面，来自半导体型光源3的光的一部分从辅助透镜部5的入射面50入射到辅助透镜部5中。该入射光由辅助透镜部5的全反射面51全反射。该全反射光从辅助透镜部5的射出面52向外部射出。该射出光L10作为图12、图13所示的高架标志配光图案P10照射到车辆C的前上方。
在此，入射到透镜2中的入射光被该分割阶梯面2U、2D、2L、2R实施配光控制并从透镜2的分割阶梯面2U、2D、2L、2R向外部射出。即，从两个水平分割阶梯面2U、2D向外部射出的射出光L50如图14所示，被两个水平分割阶梯面2U、2D实施配光控制，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z2向下折射并射出。另外，从两个垂直分割阶梯面2L、2R射出的射出光L50如图15所示，被两个垂直分割阶梯面2L、2R实施配光控制，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z2向外侧折射并射出。
其结果，由从分割阶梯面2U、2D、2L、2R向外部射出的射出光L50形成的配光(以下称为“来自阶梯面的配光”)P0成为图16所示的配光。即，上缘位于比屏幕的左右水平线HL－HR靠下方，中央部分向下方扩散，左右两端部分向左右扩散。尤其是来自该阶梯面的配光P0的上缘的中央部(与屏幕的上下垂直线VU－VD和左右水平线HL－HR交叉的部分对应的中央部)位于比左右水平线HL－HR靠下方。
(实施方式的效果的说明)
该实施方式的车辆用灯具1L、1R具有如上所述的结构以及作用，以下对其效果进行说明。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，九个射出面21～29中、下位的射出面24、25、26或者27、28、29与上位的射出面21、22、23或者24、25、26相比，位于光L1～L9、L50的射出方向侧。即，相对于透镜2的基准光轴Z向前侧(透镜2的基准光轴Z方向前方、远离半导体型光源3的方向)凸出。因此，两个水平分割阶梯面2U、2D从上位的射出面21、22、23或者24、25、26至下位的射出面24、25、26或者27、28、29，从上向下倾斜。其结果，从两个水平分割阶梯面2U、2D射出的射出光L50如图14所示，被从上向下倾斜的两个水平分割阶梯面2U、2D实施配光控制，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z2向下折射并射出。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，九个射出面21～29中、中间侧的射出面22、25、28与左右端侧的射出面21、24、27以及23、26、29相比，位于与光L1～L9、L50的射出方向相反的一侧。即，相对于透镜2的基准光轴Z向后侧(透镜2的基准光轴Z方向后方、接近半导体型光源3的方向)凹入。因此，两个垂直分割阶梯面2L、2R从中间侧的射出面22、25、28至右端侧的射出面21、24、27，从左侧向右侧倾斜，从中间侧的射出面22、25、28至左端侧的射出面23、26、29，从右侧向左侧倾斜。其结果，从两个垂直分割阶梯面2L、2R射出的射出光L50如图15所示，被从左侧向右侧或者从右侧向左侧倾斜的两个垂直分割阶梯面2L、2R实施配光控制，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z2向外侧折射并射出。即，从右侧的垂直分割阶梯面2R射出的射出光L50向右侧折射并射出，从左侧的垂直分割阶梯面2L射出的射出光L50向左侧折射并射出。
这样，就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，从两个水平分割阶梯面2U、2D向外部射出的射出光L50如图14所示，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z2向下折射并射出，另外，从两个垂直分割阶梯面2L、2R射出的射出光L50如图15所示，相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z2向外侧折射并射出。其结果，由从分割阶梯面2U、2D、2L、2R向外部射出的射出光L50形成的来自阶梯面的配光P0相对于近光束配光图案LP的水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2分别向下方而且向外侧配光。即，如图16所示，来自阶梯面的配光P0的上缘的中央部位于比左右水平线HL－HR靠下方。由此，能够抑制相对于近光束配光图案LP的水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2向上方配光的光的增加，或者能够消除向上方配光的光。
该实施方式的车辆用灯具1L、1R由于透镜2由一个入射面20构成，因此与透镜的入射面由全反射型菲涅尔透镜的多个环带状棱镜构成的专利文献1的车辆用灯具相比较，能够使透镜2的入射面20的结构变得简单，由此能够使制造成本变得低廉。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，在正面观察透镜2时，九个射出面21～29的分割阶梯面2U、2D、2L、2R设置在半导体型光源3所在的部位以外的部位，因此与多个分割透镜部的入射面以及射出面以光轴为中心而以放射状分割的专利文献2的车辆用灯具相比较，来自半导体型光源3的光中最强的光不通过分割阶梯面2U、2D、2L、2R，因此没有折射等光的损失，这样能够有助于配光。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，中间的三个射出面即第二射出面22、第五射出面25、第八射出面28如图10(A)、(B)、(C)所示，射出形成近光束配光图案LP的水平截止线CL1以及倾斜截止线CL2的聚光配光图案P2、P5、P8。即，中间的三个射出面即第二射出面22、第五射出面25、第八射出面28与车辆C内侧(右侧)的三个射出面即第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27、以及车辆C外侧(左侧)的三个射出面即第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29相比较，位于半导体型光源3的附近。因此，能够将由第二射出面22、第五射出面25、第八射出面28形成的聚光配光图案P2、P5、P8的分光作用抑制得低于由第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27形成的中扩散配光图案P1、P4、P7的分光作用、以及由第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29形成的大扩散配光图案P3、P6、P9的分光作用。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，车辆C内侧(右侧)的三个射出面即第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27如图9(A)、(B)、(C)所示，射出近光束配光图案LP的中扩散配光图案P1、P4、P7。因此，如图3所示，能够相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z1向外侧(车辆C的内侧、右侧)以较小的角度θ2(约25°)分配来自第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27的射出光L1、L4、L7。由此，即使在比车辆用灯具1L、1R靠车辆C的内侧配置有其他车辆构造物，也能够避开该车辆构造物而使射出光L1、L4、L7从第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27射出，能够消除配光的损失。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，车辆C外侧(左侧)的三个射出面即第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29如图11(A)、(B)、(C)所示，射出近光束配光图案LP的大扩散配光图案P3、P6、P9。因此，如图3所示，能够相对于光轴(与基准光轴Z平行的轴)Z1向外侧(车辆C的外侧、左侧)以较大的角度θ1(约65°)分配来自第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29的射出光L3、L6、L9。由此，在车辆C的前部的左右两端部从内侧至外侧、从前侧向后侧弯曲倾斜(倾斜)的情况下，能够不被其他车辆构造物遮蔽地向外侧以较大的角度分配来自第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29的射出光L3、L6、L9。
这样，就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，通过由来自车辆C内侧(右侧)的三个射出面即第一射出面21、第四射出面24、第七射出面27的射出光L1、L4、L7形成的近光束配光图案LP的中扩散配光图案P1、P4、P7、和由来自车辆C外侧(左侧)的三个射出面即第三射出面23、第六射出面26、第九射出面29的射出光L3、L6、L9形成的近光束配光图案LP的大扩散配光图案P3、P6、P9，左右两端可得到向左右两外侧扩展的理想的近光束配光图案(左右两端从屏幕的上下垂直线VU－VD向左右两侧约60°的理想的近光束配光图案)。
就该实施方式的车辆用灯具1L、1R而言，透镜2的射出面21～29通过两个垂直分割阶梯面2L、2R以及两个水平分割阶梯面2U、2D而在左右分割三个、在上下分割为三个、共计分割为九个。因此，在由从九个射出面21～29射出的射出光L1～L9形成的配光图案P1～P9中，容易进行配光分布、配光控制、配光设计。
(实施方式以外的例子的说明)
在该实施方式中，对车辆用前照灯、近光束用头灯进行了说明。但在该发明中，也可以是车辆用前照灯、近光束用头灯以外的车辆用灯具例如雾灯、远光束用头灯等。
另外，在该实施方式中，对透镜2的射出面21～29为九个的情况进行了说明。但在本发明中，透镜2的射出面也可以是两个～八个、十个以上。该情况下，若射出面的个数变多，则虽然容易进行配光控制，但相反，来自半导体型光源3的光的损失会变多。另外，若射出面的个数变少，则虽然能够将来自半导体型光源3的光的损失抑制为较少，但相反，配光控制变得困难。因此，兼顾来自半导体型光源3的光的损失和配光控制，调整射出面的个数。
并且，在该实施方式中，正面观察透镜2时(射出面21～29)的形状呈左右非对称的形状。但在本发明中，也可以使正面观察透镜时的形状为左右对称的形状，使透镜为左侧的车辆用灯具1L和右侧的车辆用灯具1R的共用透镜。
另外，在该实施方式中，在透镜2的下边设置辅助透镜部5，形成高架标志配光图案P10。但在本发明中，也可以在透镜2的周边设置辅助透镜部，形成高架标志配光图案P10以外的辅助配光图案。另外，也可以设置多个辅助透镜部，形成多个辅助配光图案。并且，也可以不设置辅助透镜部，不形成辅助配光图案。
符号的说明
1L、1R—车辆用灯具，2—透镜，20—入射面，21、22、23、24、25、26、27、28、29—射出面，2L、2R—垂直分割阶梯面，2U、2D—水平分割阶梯面，3—半导体型光源，30—发光芯片，31—发光面，4—散热部件，5—辅助透镜部5，50—入射面，51—全反射面，52—射出面，C—车辆，CL1—水平截止线，CL2—倾斜截止线，F—基准焦点，HL－HR—屏幕的左右水平线，O—中心，P1、P4、P7—中扩散配光图案，P2、P5、P8—聚光配光图案，P3、P6、P9—大扩散配光图案，P10—高架标志配光图案，LP—近光束配光图案，VU－VD—屏幕的上下垂直线，X—X轴，Y—Y轴，Z—基准光轴(Z轴)。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，
具备透镜和半导体型光源，
上述透镜由一个入射面和被水平分割阶梯面沿垂直方向分割为多个的射出面构成，
多个上述射出面的上述垂直方向上的下位的上述射出面与上述垂直方向上的上位的上述射出面之间的上述水平分割阶梯面从车辆的后侧朝向前侧，从上位的上述射出面至下位的上述射出面倾斜，从上述半导体型光源向上述入射面入射的光通过上述水平分割阶梯面而受到配光控制，且相对于上述透镜的光轴折射并射出。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述透镜的上述射出面进一步被垂直分割阶梯面沿水平方向分割为多个，沿上述水平方向所分割的多个上述射出面的上述水平方向上的中间侧的上述射出面与上述水平方向上的左右的端侧的上述射出面之间的上述垂直分割阶梯面从车辆的后侧朝向前侧，从中间侧的上述射出面至左右的端侧的上述射出面倾斜，从上述半导体型光源向上述入射面入射的光通过上述垂直分割阶梯面而受到配光控制，且相对于上述透镜的光轴折射并射出。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，
多个上述射出面的上述垂直分割阶梯面以及上述水平分割阶梯面设于在正面观察上述透镜时上述半导体型光源所在的部位以外的部位。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
多个上述射出面至少被分割为中间的部分、车辆的内侧的部分、以及车辆的外侧的部分，
中间的上述射出面射出形成近光束配光图案的截止线的聚光配光图案，
车辆的内侧的上述射出面射出上述近光束配光图案的中扩散配光图案，
车辆的外侧的上述射出面射出上述近光束配光图案的大扩散配光图案。
5.根据权利要求4所述的车辆用灯具，其特征在于，
中间的上述射出面、车辆的内侧的上述射出面、以及车辆的外侧的上述射出面分别被分割为上侧的部分、中央的部分、以及下侧的部分。
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