CN105240759A

CN105240759A - 车用灯具

Info

Publication number: CN105240759A
Application number: CN201510358415.0A
Authority: CN
Inventors: 坂下和久; 山本有一; 加藤慎吾
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2035-06-25
Also published as: JP6579733B2; US9851063B2; JP2016015215A; US20160003437A1; CN105240759B

Abstract

本发明提供车用灯具，在投射型的车用灯具中，即使在投影透镜的周缘部形成立壁面的情况下，也能防止配光不均匀的产生于未然。采用在投影透镜(12)的后方配置有光控制部件的构成，该光控制部件阻止入射至该投影透镜(12)的来自发光元件(14)的光在左右1对立壁面(12c)进行内表面反射。此时，作为该光控制部件，采用在透镜保持架(20)的内周面(20a)形成有左右1对内周凸缘部(20b)的构成。由此，防止像以往那样在投影透镜(12)的各立壁面(12c)进行了内表面反射的光作为杂散光向前方照射于未然。

Description

车用灯具

技术领域

本申请的发明涉及投射型的车用灯具。

背景技术

以往，已知以将来自配置在投影透镜的后方的光源的光经由投影透镜向前方照射的方式构成的投射型的车用灯具。

专利文献1记载了如下构成：在这样的车用灯具中，在投影透镜的周缘部形成有与其前表面相比前后方向的倾斜角大的立壁面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-29830号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

在如上述专利文献1所记载的车用灯具那样在投影透镜的周缘部形成有立壁面的情况下具有的问题是：根据其灯具构成，有时在投影透镜的立壁面进行了内表面反射的光会向前方照射，但由于该光会成为不受控制的杂散光，因此会产生配光不均匀。

本申请的发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种车用灯具，在投射型的车用灯具中，即使在投影透镜的周缘部形成有立壁面的情况下，也能够防止配光不均匀的产生于未然。

用于解决问题的方案

本发明申请通过做成为包括预定的光控制部件的构成，从而实现上述目的。

即，本申请的发明所涉及的车用灯具包括投影透镜和配置在该投影透镜的后方的光源，被构成为将来自所述光源的射出光经由所述投影透镜向前方照射，所述车用灯具的特征在于，

在所述投影透镜的周缘部形成有与该投影透镜的前表面相比前后方向的倾斜角大的立壁面，

在所述投影透镜的后方配置有光控制部件，所述光控制部件阻止入射至该投影透镜的来自所述光源的光在所述立壁面进行内表面反射。

本申请的发明所涉及的车用灯具的构成可以是，使来自光源的光作为直射光入射至投影透镜，构成也可以是，使来自光源的光被反射体反射并入射至投影透镜。

所述光源的种类没有特别限定，例如能采用发光二极管、激光二极管等发光元件或者光源灯泡等。

所述立壁面只要由与投影透镜的前表面相比前后方向的倾斜角大的面构成，则其具体的形状没有特别限定。另外，该立壁面既可以在投影透镜的周缘部遍及其全周形成，也可以在其一部分形成。

所述光控制部件只要被构成为阻止入射至投影透镜的来自光源的光在立壁面进行内表面反射，则其具体的构成、配置没有特别限定。

发明的效果

像上述构成所示那样，本申请的发明所涉及的车用灯具被构成为投射型的灯具，在其投影透镜的周缘部形成有与该投影透镜的前表面相比前后方向的倾斜角大的立壁面，但由于在投影透镜的后方配置阻止入射至该投影透镜的来自光源的光在立壁面进行内表面反射的光控制部件，因此能够得到如下的作用效果。

即，由于光控制部件的存在，向投影透镜的入射光不会在其立壁面进行内表面反射，因此能够防止像以往那样在投影透镜的立壁面内表面反射的光作为杂散光向前方照射于未然。而且，由此能够防止产生配光不均匀于未然。

这样，根据本发明申请，在投射型的车用灯具中，即使在投影透镜的周缘部形成立壁面的情况下，也能防止配光不均匀的产生于未然。

在上述构成中，如上所述，立壁面的具体的形状没有特别限定，但在其最大高度被设定为相对于投影透镜的最大壁厚为1/2以上的值的情况下，由于在立壁面进行内表面反射的光的光量会相当多，因此，采用本发明申请的构成特别有效。

此时，在立壁面的最大高度被设定为相对于投影透镜的最大壁厚为2/3以上的值的情况下，采用本申请的发明的构成进一步有效。

在上述构成中，如果利用支承投影透镜的透镜保持架构成光控制部件，那么不增加零件数量就能够得到所述作用效果。

在上述构成中，在光源是被散热器支承的发光元件的情况下，如果利用散热器构成光控制部件，那么不增加零件数量就能够得到所述作用效果。

在上述构成中，灯具构成包括：反射体，其使来自光源的射出光向投影透镜反射；及遮光件，其将来自该反射体的反射光的一部分遮光，在此情况下，优选的是将其遮光件的前表面形成为凹凸状。通过采用这样的构成，从而能够有效抑制在投影透镜的后表面进行了表面反射的来自反射体的反射光在遮光件的前表面进行反射并再入射至投影透镜。而且，由此，能够有效抑制在遮光件的前表面进行反射并再入射至投影透镜的光作为杂散光向前方照射。

附图说明

图1是示出本申请的发明的一个实施方式所涉及的车用灯具的侧向剖视图。

图2是图1的II-II线剖视图。

图3是图1的III方向向视图。

图4是透视地示出利用从所述车用灯具向前方照射的光，在配置在灯具前方25m的位置的虚拟铅垂屏幕上形成的近光用配光图案的图。

图5示出上述实施方式的变形例所涉及的车用灯具，是与图1同样的图。

图6示出上述变形例所涉及的车用灯具，是与图3同样的图。

附图标记的说明

10、110车用灯具

12、112投影透镜

12a、112a前表面

12b、112b后表面

12c、112c立壁面

12d、112d外周凸缘部

14发光元件(光源)

14a发光面

16反射体

16a反射面

18、118遮光件

18a、118a向上反射面

18a1、118a1前端部边缘

18b前表面

18s凹凸部

20、120透镜保持架

20a、120a内周面

20b内周凸缘部(光控制部件)

22、122散热器

24、124面板部件

122a遮光片(光控制部件)

122a1前表面

122s凹凸部

Ax光轴

CLl下层截止线

CL2上层截止线

E拐点

F后侧焦点

Hl、H2投影透镜的最大壁厚

h1、h2立壁面的最大高度

PL近光用配光图案

P’配光图案

具体实施方式

下面，使用附图来说明本发明申请的实施方式。

图1是示出本发明申请的一个实施方式所涉及的车用灯具10的侧向剖视图。另外，图2是图1的II-II线剖视图，图3是图1的III方向向视图。

如这些图所示，本实施方式所涉及的车用灯具10是在作为头灯的一部分装配的状态下使用的近光用灯具单元，被构成为投射型的灯具单元。

即，该车用灯具10的构成包括：投影透镜12，其具有沿车辆前后方向延伸的光轴Ax；作为光源的发光元件14，其与该投影透镜12的后侧焦点F相比配置在后方侧；反射体16，其以从上方侧覆盖该发光元件14的方式配置，使来自该发光元件14的光向投影透镜12反射；遮光件18，其将来自该反射体16的反射光的一部分遮光；透镜保持架20；及散热器22。

该车用灯具10在装配于头灯的状态下，以其光轴Ax在相对于车辆前后方向下倾0.5～0.6°左右的方向延伸的状态配置。

投影透镜12是其前表面12a是凸面且其后表面12b是平面的平凸非球面透镜，将在包含其后侧焦点F的焦点面即后侧焦点面上形成的光源像在灯具前方的虚拟铅垂屏幕上投影为相反像。

该投影透镜12在其周缘部形成有左右1对立壁面12c，在灯具主视下具有纵向较长的外形形状。另外，在该投影透镜12的周缘部，遍及全周形成有沿着其后表面12b向外周侧突出的外周凸缘部12d。

各立壁面12c由与投影透镜12的前表面12a相比前后方向的倾斜角大的、接近平面的曲面构成。此时，这些各立壁面12c以其前端部边缘(即，与前表面12a的交线即棱线)在灯具主视下在铅垂方向呈直线状延伸的方式形成。而且，这些各立壁面12c以从其前端部边缘以相对于与光轴Ax正交的平面为80°以上(例如85°左右)的倾斜角向后方延伸的方式形成。另外，这些各立壁面12c的最大高度h1被设定为相对于投影透镜12的最大壁厚H1为1/2以上(更具体而言为2/3以上，例如3/4左右)的值。

投影透镜12在其外周凸缘部12d处被透镜保持架20支承，该透镜保持架20经由未图示的支承部件被散热器22等支承。

透镜保持架20被形成为环状，支承投影透镜12的外周凸缘部12d的外周面和后表面。在该透镜保持架20上，在其内周面20a的左右两侧部，形成有互相向靠近的方向突出的左右1对内周凸缘部20b。这些各内周凸缘部20b以前表面沿着投影透镜12的后表面12b沿上下方向延伸的方式形成。

此外，在投影透镜12的周围配置有面板部件24，该面板部件24从前方侧呈环状覆盖该投影透镜12的外周凸缘部12d和透镜保持架20。

发光元件14是白色发光二极管，具有横向较长矩形的发光面14a。而且，该发光元件14在将其发光面14a在包含光轴Ax的水平面上面向上方且沿左右方向延伸的状态配置。该发光元件14被散热器22支承。

反射体16的反射面16a由以发光元件14的发光中心为第1焦点的近似椭圆面状的曲面构成，其离心率被设定为从铅垂截面向水平截面缓缓增大。而且，由此，反射体16使来自发光元件14的光在铅垂截面内聚焦在位于后侧焦点F的略微前方的点，并且水平截面内使其聚焦位置大幅度向前方移动。该反射体16被散热器22支承。

遮光件18具有L形的侧向截面形状，其上表面被构成为实施了金属蒸镀处理的向上反射面18a。该向上反射面18a中，与光轴Ax相比位于左侧(灯具主视下为右侧)的左侧区域由包含光轴Ax的水平面构成，与光轴Ax相比位于右侧的右侧区域由经由短斜面与左侧区域相比低一截的水平面构成。该向上反射面18a的前端部边缘18a1以从后侧焦点F向左右两侧向前方侧弯曲的方式延伸。该遮光件18被散热器22支承。

该遮光件18在其向上反射面18a中，将从反射体16的反射面16a朝向投影透镜12的反射光的一部分遮光，而且，使该遮光的光向上反射使其入射至投影透镜12，使其作为向下光从投影透镜12射出。

在该遮光件18中，在从其向上反射面18a的前端部边缘18a1向下方延伸的前壁部的前表面18b，呈纵条纹状形成有多个凹凸部18s。此时，这些各凹凸部18s以其上端部边缘位于与光轴Ax相比略微下方的方式形成。而且，利用这些多个凹凸部18s，使来自反射体16的反射光中的、在投影透镜12的后表面12b进行表面反射并到达遮光件18的前表面18b的光在左右方向漫反射，由此，抑制在前表面18b反射的光再入射至投影透镜12。

如图2所示，从发光元件14的发光中心(即发光面14a的中心位置)射出并在反射体16上反射的光成为在靠近光轴Ax的方向聚焦的光，但从横向较长的发光面14a中的左右方向的端部边缘位置射出并在反射体16的反射面16a中的该端部边缘位置的左右相反侧且接近光轴Ax的区域进行了反射的光成为在从光轴Ax离开的方向扩展的光。

此时，假设在透镜保持架20上未形成左右1对内周凸缘部20b时，在反射体16的反射面16a中在从光轴Ax离开的方向反射的光如图中双点划线所示，在从投影透镜12的后表面12b的两侧端部边缘区域入射至投影透镜12后，到达其左右1对立壁面12c，在该立壁面12c利用全反射进行内表面反射。而且，在这些各立壁面12c进行了内表面反射的光作为不受控制的杂散光，从投影透镜12的前表面12a向前方在向左右方向大幅偏转的方向射出。

然而，在本实施方式中，利用在透镜保持架20上形成的各内周凸缘部20b，将从投影透镜12的后表面12b中的侧端部边缘区域入射至该投影透镜12来自反射体16的反射光遮光，由此，阻止该反射光到达各立壁面12c并在该立壁面12c进行内表面反射。

图4是透视地示出利用从车用灯具10向前方照射的光，在配置在车辆前方25m的位置的虚拟铅垂屏幕上形成的近光用配光图案PL的图。

该近光用配光图案PL是左配光的近光用配光图案，在其上端部边缘具有左右高度不同的截止线CLl、CL2。该截止线CLl、CL2以在铅垂方向通过灯具正面方向的消失点即H-V的V-V线为边界，左右高度不同地沿水平方向延伸，与V-V线相比右侧的对面行车线侧部分被形成为下层截止线CLl，并且与V-V线相比左侧的本行车线侧部分被形成为从该下层截止线CLl经由倾斜部高度上升的上层截止线CL2。

利用投影透镜12，将由在反射体16反射的来自发光元件14的光形成于投影透镜12的后侧焦点面上的发光元件14的光源像，在所述虚拟铅垂屏幕上投影为翻转投影像，从而形成该近光用配光图案PL，该近光用配光图案PL的截止线CLl、CL2被形成为遮光件18的向上反射面18a的前端部边缘18a1的翻转投影像。

在该近光用配光图案PL中，下层截止线CLl与V-V线的交点即拐点E位于H-V的0.5～0.6°左右的下方。这是光轴Ax相对于车辆前后方向在0.5～0.6°左右下倾的方向延伸所导致的。

位于该近光用配光图案PL的左右两侧的小配光图案(即图中双点划线所示的配光图案)P’是假设在透镜保持架20未形成左右1对内周凸缘部20b的情况下，由在投影透镜12的左右1对立壁面12c进行了内表面反射的光而形成的配光图案。这2个配光图案P’以在近光用配光图案PL的左右两侧上下地跨过截止线CL1、CL2的位置的方式形成。

接下来，说明本实施方式的作用效果。

本实施方式所涉及的车用灯具10被构成为投射型的灯具单元，在其投影透镜12的周缘部形成有与该投影透镜12的前表面12a相比前后方向的倾斜角大的立壁面12c，但由于在投影透镜12的后方，作为阻止入射至该投影透镜12的来自发光元件14的光在立壁面12c进行内表面反射的光控制部件，配置有透镜保持架20的内周凸缘部20b，因此能够得到如下的作用效果。

即，由于透镜保持架20的内周凸缘部20b的存在，向投影透镜12的入射光不会在其立壁面12c进行内表面反射，因此能够防止如以往那样在投影透镜12的立壁面12c进行了内表面反射的光作为杂散光向前方照射于未然。而且，由此能够防止在近光用配光图案PL中产生配光不均匀于未然。

这样，根据本实施方式，在投射型的车用灯具10中，即使在投影透镜12的周缘部形成有立壁面12c的情况下，也能够防止配光不均匀的产生于未然。

此时，在本实施方式中，由于各立壁面12c的最大高度h1相对于投影透镜12的最大壁厚H1被设定为1/2以上的值，在这些各立壁面12c进行内表面反射的光的光量会相当多，因此采用本实施方式的构成极其有效。

特别是在本实施方式中，由于立壁面12c的最大高度h1相对于投影透镜12的最大壁厚H1被设定为2/3以上的值，因此采用本实施方式的构成进一步有效。

而且，在本实施方式中，由于利用支承投影透镜12的透镜保持架20来构成光控制部件，因此不增加零件数量就能够得到上述作用效果。

另外，在本实施方式中，灯具构成包括：反射体16，其使来自发光元件14的射出光向投影透镜12反射；及遮光件18，其将来自该反射体16的反射光的一部分遮光，但由于在遮光件18的前表面18b形成有凹凸部18s，因此能够得到如下作用效果。

即，由于在遮光件18的前表面18b形成有凹凸部18s，从而能够有效抑制在投影透镜12的后表面12b进行了表面反射的来自反射体16的反射光在遮光件18的前表面18b进行反射，并再入射至投影透镜12。而且，由此，能够有效抑制在遮光件18的前表面18b进行反射并再入射至投影透镜12的光作为杂散光向前方照射。

此外，在本实施方式中，构成光控制部件的各内周凸缘部20b的侧方突出量在能够阻止在反射体16中在从光轴Ax离开的方向反射的光到达各立壁面12c的范围内尽可能小，这从确保有助于近光用配光图案PL的形成的来自反射体16的反射光(即，在靠近光轴Ax的方向反射并到达投影透镜12的光)更多的观点而言是优选的。

在上述实施方式中，说明了利用支承投影透镜12的透镜保持架20来构成光控制部件，但光控制部件也能够由新的其他部件构成。

在上述实施方式中，说明了在遮光件18的前表面18b形成有纵条纹状的凹凸部18s，但在通过在遮光件18的前表面18b实施纹理加工、霜花处理来形成为凹凸状的情况下，也能够得到同样的作用效果。

在上述实施方式中，说明了以使来自发光元件14的射出光在反射体16反射的方式构成的投射型的灯具单元，但也能够采用以使来自发光元件14的射出光直接向投影透镜12入射的方式构成的投射型的灯具单元。

接下来，说明上述实施方式的变形例。

图5和6示出本变形例所涉及的车用灯具110，是与图1和3同样的图。

如这些图所示，该车用灯具110与上述实施方式的车用灯具10同样，被构成为使来自发光元件14的光在反射体16反射的投射型的灯具单元，但这些发光元件14和反射体16以外的构成与上述实施方式的情况不同。

即，本变形例的投影透镜112也是由其前表面112a是凸面、且其后表面112b是平面的平凸非球面透镜构成，但在其周缘部形成有上下1对立壁面112c，在灯具主视下具有横向较长的外形形状。另外，在该投影透镜112的周缘部，沿着其后表面112b遍及全周形成有向外周侧突出的外周凸缘部112d。

各立壁面112c由与投影透镜112的前表面112a相比前后方向的倾斜角大的、接近平面的曲面构成。此时，这些各立壁面112c以其前端部边缘在灯具主视下在水平方向呈直线状延伸的方式形成。而且，这些各立壁面112c以从其前端部边缘以相对于与光轴Ax正交的平面为80°以上的倾斜角向后方延伸的方式形成。另外，这些各立壁面112c的最大高度h2被设定为相对于投影透镜112的最大壁厚H2为1/2以上的值。

该投影透镜112在其外周凸缘部112d处被透镜保持架120支承。该透镜保持架120被形成为环状，支承投影透镜112的外周凸缘部112d的外周面和后表面，但在其内周面120a未形成有相当于上述实施方式的透镜保持架20的内周凸缘部20b的部件。

本变形例的遮光件118被形成为平板状，其上表面被构成为实施了金属蒸镀处理的向上反射面118a。该向上反射面118a与上述实施方式的向上反射面18a具有同样的表面形状，另外，其前端部边缘118a1与上述实施方式的前端部边缘18a1具有同样的形状。该遮光件118被散热器122支承。

散热器122的前表面由向斜下前方延伸的斜面构成，在其下端部与该散热器122一体形成有具有L形的侧向截面形状的遮光片122a。

该遮光片122a以在光轴Ax的下方从散热器122向前方水平延伸后向上方向延伸的方式形成。而且，在该遮光片122a的前表面122a1，呈纵条纹状形成有多个凹凸部122s。此时，该遮光片122a的前表面122a1位于与投影透镜112的后侧焦点F和后表面112b的中点相比的前方，其上端部边缘位于从光轴Ax某程度下方。

此外，在投影透镜112的周围配置有面板部件124，该面板部件24从前方侧呈环状覆盖该投影透镜112的外周凸缘部112d和透镜保持架120。

如图5所示，从发光元件14射出并在反射体16的反射面16a中的比较靠近前端部边缘的区域进行了反射的光成为以比较大的向下角度朝向投影透镜112的光。

此时，假设在散热器122上未形成遮光片122a，那么如图中双点划线所示，来自反射体16的反射光的一部分会从投影透镜112的后表面116b中的下端部边缘区域入射至该投影透镜112，之后在其下侧的立壁面112c利用全反射进行内表面反射。而且，在该立壁面112c进行了内表面反射的光作为不受控制的杂散光，从投影透镜112的前表面112a向前方在向上大幅偏转的方向射出。

然而在本变形例中，利用在散热器122上形成的遮光片122a，将从投影透镜112的后表面112b中的下端部边缘区域入射至该投影透镜112的来自反射体16的反射光遮光，阻止该反射光在投影透镜112的下侧的立壁面112c进行内表面反射。

另一方面，不会被遮光片122a遮光而到达投影透镜112的来自反射体16的反射光入射至投影透镜112，从其前表面112a向前方射出。此时，在投影透镜112的后表面112b进行了表面反射的来自反射体16的反射光的一部分到达遮光片122a，但由于利用在其前表面122a1形成的多个凹凸部122s在左右方向进行漫反射，因此有效抑制再入射至投影透镜12的光。

在本变形例中，利用作为与散热器122一体形成的光控制部件的遮光片122a，能够阻止入射至投影透镜112的来自反射体16的反射光在下侧的立壁面112c进行内表面反射，由此，能够防止产生成为配光不均匀的产生原因的杂散光于未然。

另外，在本变形例中，利用在遮光片122a的前表面122a1形成的多个凹凸部122s的存在，能够使在投影透镜112的后表面112b进行了表面反射的来自反射体16的反射光在左右方向漫反射，由此，能够有效抑制再入射至投影透镜112的光。

此外，在上述实施方式及其变形例中，作为各种元素示出的数值只是一个例子，当然也可以适当设定为不同于这些的值。

另外，本申请的发明不限于上述实施方式及其变形例所记载的构成，能够采用施加除此以外的各种变更的构成。

Claims

1.一种车用灯具，包括投影透镜和配置在该投影透镜的后方的光源，所述车用灯具被构成为将来自所述光源的射出光经由所述投影透镜向前方照射，所述车用灯具的特征在于，

2.如权利要求1所述的车用灯具，其特征在于，

所述立壁面的最大高度被设定为相对于所述投影透镜的最大壁厚为1/2以上的值。

3.如权利要求1或2所述的车用灯具，其特征在于，

所述光控制部件由支承所述投影透镜的透镜保持架构成。

4.如权利要求1或2所述的车用灯具，其特征在于，

所述光源是被散热器支承的发光元件，所述光控制部件由所述散热器构成。

5.如权利要求1～4的任一项所述的车用灯具，其特征在于，

包括：反射体，其使来自所述光源的射出光向所述投影透镜反射；及遮光件，其将来自该反射体的反射光的一部分遮光，

所述遮光件的前表面被形成为凹凸状。