CN107238048B - 车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆,该车辆用灯具能够利用单一的单元在车辆前方照射用的配光图案的基础上形成路面描绘用的配光图案。车辆用灯具具有:包含至少一个发光元件的前方照射用的第一光源组;包含至少一个发光元件的路面描绘用的第二光源组;使从第一光源组以及第二光源组分别射出的光透过的单一的投影透镜;以及遮光部件,其以使来自第一光源组的光和来自第二光源组的光在向投影透镜射入之前不交叉的方式,配置在第一及第二光源组和投影透镜之间。投影透镜具有使来自第一光源组的光透过的第一区域、以及使来自第二光源组的光透过的第二区域。

Description

车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆
技术领域
本发明涉及车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆,该车辆用灯具能够利用单一的单元在车辆前方照射用的配光图案的基础上照射出路面描绘用的配光图案。
背景技术
在专利文献1中公开了车辆用行驶辅助装置,该车辆用行驶辅助装置具有对本车辆的行进轨迹进行预测的轨迹预测部以及对行人等低速移动体进行检测的低速移动体检测部,以使得在以本车辆的行进轨迹和低速移动体的移动轨迹的交叉位置或者交叉位置附近为中心的规定范围成为规定的照射形状(例如,由纵长的线构成的停止线图形)的方式,将从激光投光器射出的激光在路面进行描绘。
专利文献1:日本特开2005-161977号公报
如专利文献1的记载所示,使用激光对规定的标记进行路面描绘的装置,独立于通常的前方照射用的灯具而另外搭载,因此需要确保前照灯等灯具单元内的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆,该车辆用灯具能够利用单一的单元在车辆前方照射用的配光图案的基础上形成路面描绘用的配光图案。
本发明所涉及的车辆用灯具具有:
前方照射用的第一光源组,其包含至少一个发光元件;
路面描绘用的第二光源组,其包含除了所述至少一个发光元件之外的别的至少一个发光元件;
单一的投影透镜,其使从所述第一光源组以及所述第二光源组分别射出的光透过;以及
遮光部件,其以使来自所述第一光源组的光和来自所述第二光源组的光在向所述投影透镜射入之前不交叉的方式,配置在所述第一及第二光源组和所述投影透镜之间,
所述投影透镜具有使来自所述第一光源组的光透过的第一区域、以及使来自所述第二光源组的光透过的第二区域。
根据该结构,能够利用单一的单元在车辆前方照射用的配光图案的基础上形成路面描绘用的配光图案,因此,能够同时实现前方照射和路面描绘的功能,并且能够实现省空间化。
优选在所述投影透镜形成有:第一扩散凸起,其使所述第二光源组的光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸;以及第二扩散凸起,其使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸。
根据该结构,通过在投影透镜形成第一扩散凸起以及第二扩散凸起,从而能够作为路面描绘用的配光图案而形成与车辆的左右方向相比在上下方向更大地延伸的配光图案,同时作为前方照射用的配光图案而形成与车辆的上下方向相比在左右方向更大地延伸的配光图案。
优选所述第一扩散凸起包含使所述第一光源组的光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸的凸起。
根据该结构,能够作为前方照射用的配光图案而形成以成为在车辆的左右方向和上下方向大致相等的平行光的方式延伸的配光图案。
优选在所述投影透镜的入射面形成有所述第一扩散凸起,
在所述投影透镜的出射面中,在所述第一区域形成有所述第二扩散凸起。
通过针对投影透镜的每个区域分别改变光学特性,从而能够简单地得到期望的配光图案。
优选所述遮光部件具有所述第一光源组侧的第一面和所述第二光源组侧的第二面,
在所述第一面以及所述第二面的任意一者或者两者实施了高反射处理。
根据该结构,能够将由遮光部件反射的光也用于配光,因此能够将由第一光源组以及第二光源组的各光源像形成的各配光图案的照射范围扩大。
优选所述遮光部件具有所述第一光源组侧的第一面和所述第二光源组侧的第二面,
在所述第一面以及所述第二面的任意一者或者两者实施了低反射处理。
根据该结构,不会出现来自第一光源组的光进入投影透镜的第二区域、来自第二光源组的光进入投影透镜的第一区域的情况,因此能够防止意料之外的配光。
优选还具有附加光学系统,该附加光学系统在所述第一光源组和所述投影透镜之间与所述第一光源组接近地设置,
所述附加光学系统使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸,
在所述投影透镜形成有第一扩散凸起,该第一扩散凸起使所述第一光源组以及所述第二光源组的各光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸。
根据该结构,通过附加光学系统和投影透镜的凸起的组合,从而能够利用单一的单元形成前方照射用的配光图案和路面描绘用的配光图案。
另外,本发明所涉及的车辆用灯具具有:
前方照射用的第一光源组,其包含至少一个发光元件;
路面描绘用的第二光源组,其包含除了所述至少一个发光元件之外的别的至少一个发光元件;
单一的投影透镜,其使从所述第一光源组以及所述第二光源组分别射出的光透过;以及
第一附加光学系统,其在所述第一光源组和所述投影透镜之间与所述第一光源组接近地设置,
所述投影透镜使所述第一光源组以及所述第二光源组的各光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸,
所述第一附加光学系统使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸。
另外,本发明所涉及的车辆用灯具具有:
前方照射用的第一光源组,其包含至少一个发光元件;
路面描绘用的第二光源组,其包含除了所述至少一个发光元件之外的别的至少一个发光元件;
单一的投影透镜,其使从所述第一光源组以及所述第二光源组分别射出的光透过;
第一附加光学系统,其在所述第一光源组和所述投影透镜之间与所述第一光源组接近地设置;以及
第二附加光学系统,其在所述第二光源组和所述投影透镜之间与所述第二光源组接近地设置,
所述第一附加光学系统使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸,
所述第二附加光学系统使所述第二光源组的光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸。
根据上述结构,能够利用单一的单元,在上下方向以及左右方向具有大致相等的宽度的前方照射用的配光图案的基础上,形成与左右方向相比上下方向的宽度更大的路面描绘用的配光图案,因此能够同时实现前方照射和路面描绘的功能,并且能够实现省空间化。
优选所述第一附加光学系统由具有与所述第一光源组相对的入射面和与所述投影透镜相对的出射面的附加透镜构成,在所述出射面形成有使所述第一光源组的光源像延伸的第三扩散凸起。
优选所述第二附加光学系统由具有与所述第二光源组相对的入射面和与所述投影透镜相对的出射面的附加透镜构成,在所述出射面形成有使所述第二光源组的光源像延伸的第四扩散凸起。
优选所述第一附加光学系统由在与所述第一光源组相对的面和与所述投影透镜相对的面分别具有开口部的反射镜构成,
对于与所述投影透镜相对的面的开口部,所述灯具左右方向的宽度比所述灯具上下方向的宽度长。
优选所述第二附加光学系统由在与所述第二光源组相对的面和与所述投影透镜相对的面分别具有开口部的反射镜构成,
对于与所述投影透镜相对的面的开口部,所述灯具上下方向的宽度比所述灯具左右方向的宽度长。
优选所述第一附加光学系统由具有与所述第一光源组相对的入射面以及与所述投影透镜相对的出射面的导光体构成,
对于所述出射面,所述灯具左右方向的宽度比所述灯具上下方向的宽度长。
优选所述第二附加光学系统由具有与所述第二光源组相对的入射面以及与所述投影透镜相对的出射面的导光体构成,
对于所述出射面,所述灯具上下方向的宽度比所述灯具左右方向的宽度长。
优选所述第一附加光学系统由圆柱透镜构成,
所述圆柱透镜配置为其焦线方向与所述灯具左右方向平行。
优选所述第二附加光学系统由圆柱透镜构成,
所述圆柱透镜配置为其焦线方向与所述灯具上下方向平行。
根据上述结构,能够利用简单的结构而得到前方照射用的配光图案和路面描绘用的配光图案。
优选所述第一光源组包含多个发光元件,
所述多个发光元件在灯具前后方向与所述投影透镜的后方焦点相比位于后方。
根据该结构,由第一光源组的各发光元件形成的各配光图案的一部分彼此重叠而进行照射,因此,能够抑制各配光图案之间的非照射区域的产生。
另外,本发明所涉及的车辆在车辆前部的左右的一方搭载有上述记载的车辆用灯具,
在所述车辆前部的左右的另一方搭载有前方照射用灯具。
通过在搭载于车辆前方的左右的一对灯具中,在一个灯具中搭载具有前方照射用以及路面描绘用这2个功能的多功能型灯具单元,在另一个灯具中搭载前方照射用的单功能型单元,从而能够同时实现前方照射和路面描绘,并且确保前方照射用的配光的光度。
发明的效果
根据本发明,能够提供车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆,该车辆用灯具能够利用单一的单元在车辆前方照射用的配光图案的基础上形成路面描绘用的配光图案。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用灯具的概略构造的铅垂剖面图。
图2是从投影透镜侧观察第一实施方式所涉及的光源单元的正视图。
图3是第一实施方式所涉及的投影透镜的A-A线剖面图。
图4是表示第一实施方式所涉及的投影透镜、遮光部件以及光源的配置例的斜视图。
图5是表示在第一实施方式所涉及的车辆用灯具中从光源射出的光的光路的铅垂剖面图。
图6是图5的B-B线剖面图。
图7是图5的C-C线剖面图。
图8是表示第一实施方式的利用从第一光源射出的光以及从第二光源组射出的光形成的各配光图案的一个例子的图。
图9是表示第一实施方式所涉及的车辆用灯具向车辆搭载的搭载例的图。
图10(a)是表示在遮光部件没有进行高反射处理的情况下的由来自第一光源的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图,图10(b)是表示在遮光部件进行了高反射处理的情况下的由来自第一光源的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图。
图11(a)是表示在遮光部件没有进行高反射处理的情况下的由来自第二光源的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图,图11(b)是表示在遮光部件进行了高反射处理的情况下的由来自第二光源的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图。
图12是表示第一实施方式的变形例所涉及的车辆用灯具的概略构造的铅垂剖面图。
图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的车辆用灯具的概略构造的铅垂剖面图。
图14是第二实施方式所涉及的投影透镜的正面斜视图。
图15是图13的D-D线剖面图。
图16(a)是表示第二实施方式的另一个变形例所涉及的车辆用灯具的一部分结构的铅垂方向剖面图,图16(b)是图16(a)所示的反射镜的斜视图。
图17(a)是表示第二实施方式的其他变形例所涉及的车辆用灯具的一部分结构的铅垂方向剖面图,图17(b)是图17(a)所示的导光体的斜视图。
图18是表示第二实施方式的其他变形例所涉及的车辆用灯具的一部分结构的斜视图。
标号的说明
1:车辆用灯具,2:灯体,3:灯室,4:透光罩,10:光源单元,11:基板,12:第一光源组,15:第二光源组,20:投影透镜,20a:入射面,20b:出射面,30:遮光部件,40:控制部,S1~S3:圆柱凸起(第一扩散凸起~第三扩散凸起的一个例子),Ph:前方照射(远光)用配光图案,Pr:路面描绘用配光图案,VA:逆向车
具体实施方式
下面,参照附图,详细说明本发明的实施方式的一个例子。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用灯具的概略构造的铅垂剖面图,图2是从投影透镜侧观察第一实施方式所涉及的光源单元的正视图。
本实施方式所涉及的车辆用灯具1是路面描绘用的灯具单元(路面描绘装置),其搭载于在车辆前方的左右配置的一对前照灯的至少一者。在图1中,作为车辆用灯具1而示出搭载于其中一者的前照灯的路面描绘用灯具单元的构造。
如图1所示,车辆用灯具1具有:灯体2,其在车辆前方侧具有开口部;以及透光罩4,其以覆盖灯体2的开口部的方式安装。透光罩4由具有透光性的树脂或玻璃等形成。在由灯体2和透光罩4形成的灯室3内,收容有光源单元10、投影透镜20、遮光部件30。各构成要素通过未图示的支撑机构安装于灯体2。
如图1及图2所示,光源单元10具有:基板11;以及第一光源组12及第二光源组15,它们搭载于基板11上。第一光源组12由沿车辆用灯具1的左右方向排列的多个(在这里为8个)LED芯片(发光元件的一个例子)构成。另外,第二光源组15由在第一光源组12的上部配置的例如1个LED芯片(发光元件的一个例子)构成。此外,第一及第二光源组12、15也可以由除了LED芯片以外的半导体发光元件构成。另外,构成第一及第二光源组12、15的LED芯片的数量不限于图示的数量。如图2所示,构成第一光源组12以及第二光源组15的LED芯片分别具有大致正方形的发光面。此外,各LED芯片也可以具有例如长方形等除了正方形以外的发光面。由来自各LED芯片的光形成的光源像优选为,如果将车辆左右方向的宽度设为1,则上下方向的宽度相对于左右方向的宽度的高宽比例如大于或等于0.5而小于或等于1.5。另外,各LED芯片能够与来自控制部40的控制信号相对应地个别地点灯熄灯。
如图1所示,投影透镜20具有入射面20a以及凸状的出射面20b。入射面20a与第一光源组12以及第二光源组15的发光面相对而配置,出射面20b朝向灯具前方。投影透镜20配置为,构成第一光源组12以及第二光源组15的LED芯片的发光面位于与光轴Ax上的后方焦点f正交的平面上。此外,优选投影透镜20的光轴Ax朝向下述方向,即,使得透过投影透镜20的光对灯具前方的规定范围的路面进行照射那样的方向。
在投影透镜20的入射面20a形成有在以图1所示的铅垂方向剖面观察时沿灯具上下方向排列的圆柱状的多个凸起S1(第一扩散凸起的一个例子)。另一方面,如图3所示,在投影透镜20的出射面20b的下半部侧,形成有在以水平方向剖面观察时,沿灯具左右方向排列的圆柱状的多个凸起S2(第二扩散凸起的一个例子)。此外,在投影透镜20形成的凸起不限于圆柱状的凸起,也可以是切线连续形状的凸起(具有切线连续性的凹凸形状)或曲率连续形状的凸起(具有曲率连续性的凹凸形状)。另外,凸起不限定于曲面,也可以是三角形状等
如图1及图4所示,遮光部件30是配置在光源单元10和投影透镜20之间的平板板状的部件。遮光部件30设置于使得来自第一光源组12的光和来自第二光源组15的光在向投影透镜20射入之前不交叉的位置。即,在图1所示的铅垂方向剖面观察时,遮光部件30具有与由多个LED芯片构成的第一光源组12的排列宽度相比长出一定量以上的宽度,配置为从第一光源组12和第二光源组15之间的区域延伸至投影透镜20的入射面20a的附近。在遮光部件30的下表面31以及上表面32,进行磨砂的黑色涂装等而实施了低反射处理。由此,来自第一光源组12以及第二光源组15的光分别被遮光部件30的上下表面31、32吸收。
构成第一光源组12以及第二光源组15的各LED芯片的点灯熄灯、来自各LED芯片的光的出射强度调节、闪烁速度调节是通过控制部40进行的。由此,控制部40能够使各LED芯片的个别点灯熄灯、各LED芯片的光度、闪烁速度变化。对于控制部40,作为硬件结构而由计算机的CPU、存储部等元件、电路实现,作为软件结构由计算机程序等实现。此外,控制部40在图1中设置于灯室3的外部,但也可以设置于灯室3内。控制部40对来自未图示的灯开关等的信号进行接收,与接收到的信号相对应而向各LED芯片发送各种控制信号。
如图5所示,从第一光源组12的各LED芯片射出的光,经过与遮光部件30的下表面31相比下侧的区域,从投影透镜20的入射面20a射入,从出射面20b射出。此时,从第一光源组12与光轴Ax平行或者相对于光轴Ax朝向下方而射出的光L1,向投影透镜20的入射面20a的下半部的区域射入。由于在投影透镜20的入射面20a形成有沿灯具上下方向排列的圆柱凸起S1,所以第一光源组12的光源像,利用该圆柱凸起S1在与光轴Ax正交的灯具上下方向的平面内作为在上下方向延伸的像而从出射面20b向灯具前方照射。另一方面,如图6所示,由于在投影透镜20的出射面20b的下半部的区域形成有沿左右方向排列的圆柱凸起S2,所以第一光源组12的各LED芯片的光源像,在包含光轴Ax的灯具左右方向的平面内,作为在左右方向延伸的像而从出射面20b向灯具前方照射。如上述所示,第一光源组12的各LED芯片的光源像透过投影透镜20,由此作为在上下方向以及左右方向均延伸的光源像而向灯具前方照射。此外,从第一光源组12相对于光轴Ax朝向上方而射出的光L2被遮光部件30的下表面31吸收,因此几乎不会向投影透镜20射入。
如图5所示,从第二光源组15射出的光L3经过与遮光部件30的上表面32相比上侧的区域,从投影透镜20的入射面20a射入,从出射面20b射出。此时,从第二光源组15与光轴Ax平行或者相对于光轴Ax朝向上方而射出的光L3,向投影透镜20的入射面20a的上半部的区域射入。第二光源组15的光源像利用在投影透镜20的入射面20a形成的圆柱凸起S1,在与光轴Ax正交的灯具上下方向的平面内,作为在上下方向延伸的像而从出射面20b向灯具前方照射。另一方面,如图7所示,由于在投影透镜20的出射面20b的上半部的区域没有形成圆柱凸起等,所以第二光源组15的光源像在包含光轴Ax的灯具左右方向的平面内不会延伸,而作为大致平行光从出射面20b向灯具前方照射。如上述所示,来自第二光源组15的光源像作为在左右方向不延伸而仅在上下方向延伸的光源像向灯具前方照射。此外,由于从第二光源组15相对于光轴Ax朝向下方而射出的光L4被遮光部件30的上表面32吸收,所以几乎不会向投影透镜20射入。
如上述所示,投影透镜20具有:第一区域20A,其使从第一光源组12射出并从入射面20a的下半部射入的光L1透过;以及第二区域20B,其使从第二光源组15射出并从入射面20a的上半部射入的光L3透过。在作为投影透镜20的下半部的第一区域20A中,在入射面20a形成有沿上下方向排列的圆柱凸起S1,在出射面20b形成有沿左右方向排列的圆柱凸起S2。另一方面,在作为投影透镜20的上半部的第二区域20B中,在入射面20a形成有沿上下方向排列的圆柱凸起S1,但在出射面20b没有形成凸起。
图8是表示由从第一光源组射出的光以及从第二光源组射出的光形成的各配光图案的一个例子的图。
如上述所示,来自第一光源组12的各LED芯片的光L1作为在上下方向以及左右方向均扩散的光而向灯具前方照射。即,第一光源组12的各LED芯片的光源像在车辆前方的假想屏幕上形成大致四方形的配光图案P。由于第一光源组12的各LED芯片沿车辆用灯具1的左右方向排列多个,所以通过使全部的LED芯片点灯,从而能够形成大致四方形的配光图案P在左右方向排列多个的横长的配光图案Ph(例如,远光配光图案)。另外,通过利用来自控制部40的控制信号使第一光源组12的各LED芯片个别进行点灯熄灯,从而如图8所示,仅使逆向车VA存在的区域熄灯,能够防止针对逆向车VA的眩目。
如图5及图7所示,来自第二光源组15的光L3作为仅在上下方向扩散的光而向灯具前方照射。即,如图8所示,第二光源组15的光源像能够形成与左右方向相比在上下方向更大地延伸的长方形(线状)的配光图案Pr。对于线状配光图案Pr,例如如果将车辆左右方向的宽度设为1,则前后方向的宽度相对于左右方向的宽度的纵横比大于或等于5。对于线状配光图案Pr的纵横比,特别地优选前后方向的宽度相对于左右方向的宽度的纵横比大于或等于1:10。由此,例如,线状配光图案Pr能够照射车辆的前方10m至前方100m的范围。在需要与上述的例子相比纵横比更大的纵长的线状配光图案的情况下,除了使由投影透镜20实现的光源像的放大率变更的方法之外,还能够通过增大光源像自身的纵横比来应对。例如,也可以针对由来自构成第二光源组15的LED芯片的光形成的光源像的纵横比,在将车辆左右方向的宽度设为1的情况下,使得上下方向的宽度相对于左右方向的宽度的高宽比为例如1.5~5。作为使光源像自身的高宽比变更的方法,可以将第二光源组15的LED芯片的形状本身进行变更以实现该高宽比,也可以使LED芯片排列多个而实现该高宽比。
此外,通过由2个LED芯片构成第二光源组15,由2个LED芯片形成2条线状配光图案Pr,从而如图8所示,能够在路面上描绘出沿车辆的车宽的平行的2条线。另外,也可以在车辆的左右前照灯分别搭载车辆用灯具1,通过利用各灯具1形成线状配光图案Pr而描绘出2条线。
如以上说明所示,在本实施方式中,车辆用灯具1具有:前方照射用的第一光源组12;路面描绘用的第二光源组15;单一的投影透镜20,其使从第一光源组12以及第二光源组15分别射出的光透过;以及遮光部件30,其以使来自第一光源组12的光L1和来自第二光源组15的光L3在向投影透镜20射入之前不交叉的方式,配置在第一光源组12及第二光源组15和投影透镜20之间。投影透镜20具有来自第一光源组12的光L1透过的第一区域20A以及来自第二光源组15的光L3透过的第二区域20B。并且,在投影透镜20的入射面20a,形成有使第一光源组12以及第二光源组15的各光源像(光L1、L3)以与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸的方式扩散的圆柱凸起S1。另外,在投影透镜20的出射面20b中,在第一区域20A形成有使第一光源组12的光源像(光L1)与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地扩散的圆柱凸起S2。根据该结构,利用单一的单元在形成前方照射用的配光图案Ph的基础上形成路面描绘用的配光图案Pr,因此能够同时实现前方照射和路面描绘的功能,并且能够实现省空间化。另外,由于以使来自第一光源组12的光L1和来自第二光源组15的光L3在向投影透镜20射入之前不交叉的方式,在光源单元10和投影透镜20之间配置遮光部件30,所以能够防止因来自第一光源组12的光进入投影透镜20的第二区域20B或来自第二光源组15的光进入投影透镜20的第一区域20A而形成的意料之外的配光。
图9是表示本实施方式所涉及的车辆用灯具向车辆搭载的搭载例的图。
如图9所示,车辆V具有在其前方的左右配置的一对前照灯50L、50R。并且,例如,在左侧的前照灯50L中搭载有:本实施方式所涉及的具有远光配光用及路面描绘用这两种功能的车辆用灯具1;以及近光用灯具55,其形成近光配光。另一方面,在右侧的前照灯50R中搭载有近光用灯具55、以及形成远光配光的远光用灯具57。如上述所示,通过在左右的前照灯50L、50R的任意一者搭载具有远光用及路面描绘用的功能的多功能型的车辆用灯具1,从而与将远光用灯具和路面描绘用灯具独立地设置的现有技术例相比,能够实现前照灯50L、50R的小型化。另外,通过在没有搭载车辆用灯具1的那一侧的前照灯(在本例中为左侧的前照灯50L)中搭载近光用灯具55以及远光用灯具57,从而能够满足远光配光的要求光度。
此外,也可以采用下述结构,即,具有使车辆用灯具1的配光方向向左右回转的转体机构,通过由转体机构使车辆用灯具1机械地回转,从而使配光方向(投影透镜20的光轴Ax的朝向)向左右移动。由此,能够将形成远光用配光图案Ph、线状配光图案Pr的光的照射方向任意变更。因此,能够对例如行人等对象物进行检测,朝向检测到的对象物所在的方向,对线状配光图案Pr进行路面描绘。
图10及图11是表示向在车辆用灯具1的前方设置的假想屏幕投影的由车辆用灯具1形成的配光图案(的照度分布)的图。图10(a)是表示在遮光部件没有进行高反射处理的情况下的由来自第一光源组的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图,图10(b)是表示在遮光部件进行了高反射处理的情况下的由来自第一光源组的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图。图11(a)是表示在遮光部件没有进行高反射处理的情况下的由来自第二光源组的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图,图11(b)是表示在遮光部件进行了高反射处理的情况下的由来自第二光源组的光形成的配光图案的假想屏幕上的照度分布的图。
在上述的实施方式中,采用了在遮光部件30的下表面31以及上表面32实施低反射处理的结构,但不限于本例。例如,也可以在遮光部件30的下表面31以及上表面32进行金属蒸镀等而实施高反射处理。在此情况下,从第一光源组12射出并由遮光部件30的下表面31反射的光向投影透镜20的入射面20a中的第一区域20A射入。由此,图10(b)所示的实施了高反射处理的情况下的远光用配光图案,与图10(a)所示的没有实施高反射处理的情况下的远光用配光图案相比,能够使配光的范围向下方向扩展。另外,从第二光源组15射出并由遮光部件30的上表面32反射的光向投影透镜20的入射面20a中的第二区域20B射入。由此,图11(b)所示的实施了高反射处理的情况下的路面描绘用配光图案,与图11(a)所示的没有实施高反射处理的情况下的路面描绘用配光图案相比,能够使配光的范围向下方向扩展。
此外,也可以在遮光部件30的下表面31实施高反射处理,另一方面,在上表面32实施低反射处理,也可以采用与该结构相反的结构。
图12是表示本实施方式的变形例所涉及的车辆用灯具的概略构造的铅垂剖面图。
如图12所示,本变形例所涉及的车辆用灯具1A的光源单元10A具有基板11A、第一光源组12、第二光源组15。并且,基板11A在灯具上下方向以台阶状弯折而形成,具有第一面11A1以及以从第一面11A1向灯具后方弯折的方式连续地设置的第二面11A2。在第一面11A1搭载有第二光源组15,在第二面11A2搭载有第一光源组12。在这种车辆用灯具1A中,第二光源组15的发光面沿投影透镜20的光轴Ax和后方焦点f正交的方向配置。并且,第一光源组12的发光面与后方焦点f相比位于后方。
在上述的第一实施方式中,如图8所示,利用来自沿左右方向排列多个的第一光源组12的各LED芯片的光L1形成大致四方形的配光图案P,该大致四方形的配光图案P沿左右方向排列多个,由此形成远光用配光图案Ph。因此,有时在各配光图案P的边界产生亮度低的部分(所谓暗条)。
与此相对,如图12所示的本变形例所示,将第一光源组12配置为与投影透镜20的后方焦点f相比位于后方,根据该结构,利用由焦点偏移引起的晕色效果(Blur effect),能够使大致四方形的配光图案P的外缘部扩展,使得各配光图案P的边界不显眼。
在上述的第一实施方式中,在投影透镜20的入射面20a形成有使第一光源组12以及第二光源组15的各光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸的圆柱凸起S1,但不限于本例。例如,也可以在投影透镜20的入射面20a不设置扩散凸起,而在投影透镜20的出射面20b的第二区域20B中形成沿上下方向排列的圆柱凸起。由此,投影透镜20的出射面20b在作为第二区域20B的上半部形成沿上下方向排列的圆柱凸起,在作为第一区域20A的下半部形成沿左右方向排列的凸起S2。在此情况下,第二光源组15的光源像与第一实施方式相同地,形成与左右方向相比在上下方向更大地延伸的配光图案,另一方面,第一光源组12的各LED芯片的光源像与第一实施方式不同,形成与上下方向相比在左右方向更大地延伸的配光图案。
(第二实施方式)
图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的车辆用灯具的概略构造的铅垂剖面图。
本实施方式所涉及的车辆用灯具100是路面描绘用的灯具单元(路面描绘装置),其搭载于在车辆前方的左右配置的一对前照灯的至少一者。在图13中,作为车辆用灯具100而示出搭载于其中一者的前照灯的路面描绘用灯具单元的构造,省略了灯体、透光罩的图示。
如图13所示,车辆用灯具100具有光源单元110、投影透镜120、多个附加透镜130(第一附加光学系统的一个例子)。各结构要素利用未图示的支撑机构而安装于灯体。光源单元110的结构与第一实施方式的光源单元10的结构相同,因此省略其详细说明。
投影透镜120具有入射面120a以及出射面120b。投影透镜120的入射面120a与构成第一光源组112以及第二光源组115的LED芯片的发光面相对而配置,出射面120b朝向灯具前方。投影透镜120配置为,第一光源组112以及第二光源组115的LED芯片的发光面位于与光轴Ax上的后方焦点f正交的平面上。如图14所示,投影透镜120的出射面120b形成为大致椭圆球面状。即,出射面120b的水平剖面形状以曲率半径比铅垂剖面形状小的大致椭圆弧状的曲线构成。
如图13及图15所示,多个附加透镜130是以与第一光源组112的各LED芯片接近的方式沿左右方向排列的平凸型的小型透镜。附加透镜130具有:入射面130a,其与第一光源组112的各LED芯片相对,使从各LED芯片射出的光射入;以及出射面130b,其与投影透镜120的入射面12a相对。在附加透镜130的出射面130b,在图15所示的左右方向剖面中,形成有扩散凸起S3(第三扩散凸起的一个例子)。该扩散凸起S3虽然省略图示,但例如是沿左右方向排列的多个圆柱凸起。
如图13所示,从第二光源组115射出的光L5向投影透镜120的入射面120a直接射入,从大致椭圆球面状的出射面120b向外部射出。此时,由于投影透镜120的出射面120b的水平剖面形状以曲率半径比铅垂剖面形状小的大致椭圆弧状的曲线构成,所以透过了投影透镜120的光L5以由该光L5形成的光源像与左右方向相比在上下方向更大地延伸的方式扩散。即,第二光源组115的光源像透过大致椭圆状的投影透镜120,从而作为与左右方向相比在上下方向更大的配光图案(例如,图8的线状配光图案Pr)而向灯具前方照射。
另一方面,从第一光源组112的各LED芯片射出的光L6,透过附加透镜130而向投影透镜120的入射面120a射入。此时,由于在附加透镜130的铅垂方向剖面中,在入射面130a和出射面130b都没有扩散凸起等,所以由从第一光源组112的各LED芯片射出的光L6形成的光源像,不会在上下方向延伸。另一方面,由于在附加透镜130的水平方向剖面中,在出射面130b形成有沿左右方向排列的圆柱凸起S3,所以射入至附加透镜130的光L6,以由该光L6形成的光源像在出射面130b利用圆柱凸起S3沿左右方向延伸的方式扩散而射出。即,透过了附加透镜130的光L6作为与上下方向相比在左右方向更大的光源像,向投影透镜120的入射面120a射入。此时,如上述所示,由于投影透镜120的出射面120b具有纵长的椭圆球面状,所以透过了投影透镜120的光L6以与左右方向相比在上下方向扩散的方式射出。如上述所示,来自第一光源组112的光L6在附加透镜130中向左右方向扩散后,在大致椭圆状的投影透镜120中向上下方向扩散,由此,作为在左右上下都延伸的配光图案(例如,图8的远光用配光图案Ph)而向灯具前方照射。
如以上说明所示,在本实施方式中,车辆用灯具100具有:前方照射用的第一光源组112;路面描绘用的第二光源组115;单一的投影透镜120,其使从第一光源组112以及第二光源组115分别射出的光透过;以及附加透镜130,其在第一光源组112和投影透镜120之间与第一光源组112接近地设置。并且,投影透镜120使第一光源组112以及第二光源组115的各光源像与左右方向相比在上下方向更大地延伸,附加透镜130使第一光源组112的光源像与上下方向相比在左右方向更大地延伸。根据该结构,与第一实施方式相同地,利用单一的单元,能够由来自第一光源组112的光L6形成在左右上下方向大致相等地延伸的前方照射用的配光图案Ph,并且,能够由来自第二光源组115的光L5形成与左右方向相比在上下方向更大地延伸的路面描绘用的配光图案Pr。
此外,在上述的第二实施方式中,作为投影透镜120使用其出射面120b形成为大致椭圆球面状的投影透镜,但不限于此。例如,也可以使用在入射面或者出射面的任意者形成有沿上下方向排列的圆柱凸起的投影透镜。在此情况下,由于来自第一光源组112、第二光源组115的光利用投影透镜而在上下方向扩散,所以通过与附加透镜130的组合而能够得到期望的配光图案。
另外,也可以在多个附加透镜130的基础上,以与第二光源组115接近的方式,配置平凸型的附加透镜(第二附加光学系统的一个例子)。优选相对于第二光源组115设置的附加透镜在其出射面形成有例如沿上下方向排列的多个圆柱凸起。由此,不必将投影透镜形成为纵长椭圆形状、或在投影透镜形成规定的凸起,能够利用单一的单元形成前方照射用的配光图案Ph和路面描绘用的配光图案Pr。
并且,也可以将第一实施方式的结构和第二实施方式的结构组合。即,也可以在第二实施方式中采用下述结构,即,在光源单元110和投影透镜120之间配置第一实施方式的遮光部件30。由此,能够防止因来自第一光源组112的光和来自第二光源组115的光交叉而形成的意料之外的配光。
图16是表示本实施方式的变形例所涉及的车辆用灯具的一部分结构的铅垂剖面图。
在本变形例中,取代第二实施方式的附加透镜130,而在第一光源组112的附近配置有反射镜140(第一附加光学系统的一个例子)。反射镜140成型为,在与第一光源组112相对的面以及与投影透镜(未图示)相对的面分别具有开口部140a、140b的矩形箱形状。开口部140a比第一光源组112的各LED芯片的发光面大,开口部140b形成为横长的(与上下方向相比左右方向的宽度更宽的)矩形状。从第一光源组112侧的开口部140a向反射镜140射入的光L7,由反射镜140的反射面140c反射,从开口部140b射出。此时,由于出射面侧的开口部140b具有横长的矩形状,所以来自第一光源组112的光L7在该开口部140b形成与上下方向相比在左右方向更大地延伸的光源像。
虽然省略图示,但在本变形例中,通过使用第二实施方式中所使用的大致椭圆球面状的投影透镜120、在入射面或者出射面的任意者形成有沿上下方向排列多个圆柱凸起的投影透镜,从而第一光源组112以及第二光源组115的各光源像与左右方向相比在上下方向更大地延伸。如上述所示,通过将反射镜140和投影透镜120进行组合,从而能够得到前方照射以及路面描绘用的期望的配光图案。
另外,也可以通过在第二光源组115的附近将反射镜140以与投影透镜的光轴平行的轴为中心旋转90度而配置,从而另外设置具有纵长矩形的开口部的反射镜(第二附加光学系统的一个例子)。通过该结构,也能够形成与上下方向相比在左右方向更大地延伸的配光图案Ph,并形成与左右方向相比在上下方向更大地延伸的配光图案Pr。
图17是表示第二实施方式的另一个变形例所涉及的车辆用灯具的一部分结构的铅垂剖面图。
在本变形例中,取代第二实施方式的附加透镜130,而在第一光源组112的附近配置有导光体150。导光体150成型为大致梯形锥形状,具有与第一光源组112相对的入射面150a以及与投影透镜(未图示)相对的出射面150b。入射面150a比第一光源组112的各LED芯片的发光面大,出射面150b形成为横长的(与上下方向相比左右方向的宽度更宽的)矩形状。从第一光源组112射出并从导光体150的入射面150a射入的光,透过导光体150内,从出射面150b射出。此时,由于出射面150b具有横长的矩形状,所以来自第一光源组112的光在该出射面150b形成与上下方向相比在左右方向更大地延伸的光源像。
另外,在第二光源组115的附近配置有导光体160。导光体160成型为大致梯形锥形状,具有与第二光源组115相对的入射面160a以及与投影透镜(未图示)相对的出射面160b。入射面160a比第二光源组115的LED芯片的发光面大,出射面160b形成为纵长的(与左右方向相比上下方向的宽度更宽的)矩形状。从第二光源组115射出并从导光体160的入射面160a射入的光,透过导光体160内,从出射面160b射出。此时,由于出射面160b具有纵长的矩形状,所以来自第二光源组115的光在该出射面160b形成与左右方向相比在上下方向更大地延伸的光源像。
根据该结构,能够使来自第一光源组112的光作为与上下方向相比在左右方向更大地延伸的光源像而向投影透镜射入,并且,使来自第二光源组115的光作为与左右方向相比在上下方向更大地延伸的光源像而向投影透镜射入。对于投影透镜,也可以形成有规定的扩散凸起,也可以具有纵长或者横长的椭圆形状。
此外,也可以在导光体150、160的除了入射面150a、160a以及出射面150b、160b以外的侧面实施反射面处理。由此,通过使来自第一光源组112或者第二光源组115的光在导光体150、160的实施反射面处理后的侧面进行全反射,从而能够提高从出射面150a、160a射出的光的光度。
图18是表示第二实施方式的其他变形例所涉及的车辆用灯具的一部分结构的斜视图。
图18所示的圆柱透镜170是圆筒状平凸透镜,且配置为其焦线方向D成为铅垂方向。圆柱透镜170作为在水平方向具有凸透镜的曲率、在铅垂方向没有曲率的透镜而构成,由此,仅圆柱透镜170的水平方向作为平凸透镜起作用,使光向聚拢的方向折射。通过将该圆柱透镜170配置于例如第二光源组115的附近,从而来自第二光源组115的光在左右方向受到聚光作用,能够在透过圆柱透镜170的阶段形成与左右方向相比在上下方向更大的光源像。另外,通过将使圆柱透镜170的朝向以灯具的光轴为中心旋转90度后的圆柱透镜170配置于第一光源组112的各LED芯片的附近,从而能够在透过圆柱透镜的阶段形成与上下方向相比在左右方向更大地延伸的光源像。因此,通过将该圆柱透镜和上述的投影透镜进行组合,从而能够得到前方照射以及路面描绘用的期望的配光图案。
此外,也可以取代圆柱透镜而使用复曲面透镜。
以上,对本发明的实施方式的例子进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,可以根据需要而采用其他结构。

Claims (26)

1.一种车辆用灯具,其具有:
前方照射用的第一光源组,其包含至少一个发光元件;
路面描绘用的第二光源组,其包含除了所述至少一个发光元件之外的别的至少一个发光元件;
单一的投影透镜,其使从所述第一光源组以及所述第二光源组分别射出的光透过;以及
遮光部件,其以使来自所述第一光源组的光和来自所述第二光源组的光在向所述投影透镜射入之前不交叉的方式,配置在所述第一及第二光源组和所述投影透镜之间,
所述投影透镜具有使来自所述第一光源组的光透过的第一区域、以及使来自所述第二光源组的光透过的第二区域。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具,其中,
在所述投影透镜形成有:第一扩散凸起,其使所述第二光源组的光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸;以及第二扩散凸起,其使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具,其中,
所述第一扩散凸起包含使所述第一光源组的光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸的凸起。
4.根据权利要求2所述的车辆用灯具,其中,
在所述投影透镜的入射面形成有所述第一扩散凸起,
在所述投影透镜的出射面中,在所述第一区域形成有所述第二扩散凸起。
5.根据权利要求3所述的车辆用灯具,其中,
在所述投影透镜的入射面形成有所述第一扩散凸起,
在所述投影透镜的出射面中,在所述第一区域形成有所述第二扩散凸起。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述遮光部件具有所述第一光源组侧的第一面和所述第二光源组侧的第二面,
在所述第一面以及所述第二面的任意一者或者两者实施了高反射处理。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述遮光部件具有所述第一光源组侧的第一面和所述第二光源组侧的第二面,
在所述第一面以及所述第二面的任意一者或者两者实施了低反射处理。
8.根据权利要求1所述的车辆用灯具,其中,
还具有附加光学系统,该附加光学系统在所述第一光源组和所述投影透镜之间与所述第一光源组接近地设置,
所述附加光学系统使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸,
在所述投影透镜形成有第一扩散凸起,该第一扩散凸起使所述第一光源组以及所述第二光源组的各光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸。
9.根据权利要求1至5、8中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述第一光源组包含多个发光元件,
所述多个发光元件在灯具前后方向与所述投影透镜的后方焦点相比位于后方。
10.一种车辆用灯具,其具有:
前方照射用的第一光源组,其包含至少一个发光元件;
路面描绘用的第二光源组,其包含除了所述至少一个发光元件之外的别的至少一个发光元件;
单一的投影透镜,其使从所述第一光源组以及所述第二光源组分别射出的光透过;以及
第一附加光学系统,其在所述第一光源组和所述投影透镜之间与所述第一光源组接近地设置,
所述投影透镜使所述第一光源组以及所述第二光源组的各光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸,
所述第一附加光学系统使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸。
11.根据权利要求10所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由具有与所述第一光源组相对的入射面和与所述投影透镜相对的出射面的附加透镜构成,在所述出射面形成有使所述第一光源组的光源像延伸的第三扩散凸起。
12.根据权利要求10所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由在与所述第一光源组相对的面和与所述投影透镜相对的面分别具有开口部的反射镜构成,
对于与所述投影透镜相对的面的开口部,所述灯具左右方向的宽度比所述灯具上下方向的宽度长。
13.根据权利要求10所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由具有与所述第一光源组相对的入射面以及与所述投影透镜相对的出射面的导光体构成,
对于所述出射面,所述灯具左右方向的宽度比所述灯具上下方向的宽度长。
14.根据权利要求10所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由圆柱透镜构成,
所述圆柱透镜配置为其焦线方向与所述灯具左右方向平行。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述第一光源组包含多个发光元件,
所述多个发光元件在灯具前后方向与所述投影透镜的后方焦点相比位于后方。
16.一种车辆用灯具,其具有:
前方照射用的第一光源组,其包含至少一个发光元件;
路面描绘用的第二光源组,其包含除了所述至少一个发光元件之外的别的至少一个发光元件;
单一的投影透镜,其使从所述第一光源组以及所述第二光源组分别射出的光透过;
第一附加光学系统,其在所述第一光源组和所述投影透镜之间与所述第一光源组接近地设置;以及
第二附加光学系统,其在所述第二光源组和所述投影透镜之间与所述第二光源组接近地设置,
所述第一附加光学系统使所述第一光源组的光源像与灯具上下方向相比在灯具左右方向更大地延伸,
所述第二附加光学系统使所述第二光源组的光源像与灯具左右方向相比在灯具上下方向更大地延伸。
17.根据权利要求16所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由具有与所述第一光源组相对的入射面和与所述投影透镜相对的出射面的附加透镜构成,在所述出射面形成有使所述第一光源组的光源像延伸的第三扩散凸起。
18.根据权利要求16所述的车辆用灯具,其中,
所述第二附加光学系统由具有与所述第二光源组相对的入射面和与所述投影透镜相对的出射面的附加透镜构成,在所述出射面形成有使所述第二光源组的光源像延伸的第四扩散凸起。
19.根据权利要求16或18所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由在与所述第一光源组相对的面和与所述投影透镜相对的面分别具有开口部的反射镜构成,
对于与所述投影透镜相对的面的开口部,所述灯具左右方向的宽度比所述灯具上下方向的宽度长。
20.根据权利要求16所述的车辆用灯具,其中,
所述第二附加光学系统由在与所述第二光源组相对的面和与所述投影透镜相对的面分别具有开口部的反射镜构成,
对于与所述投影透镜相对的面的开口部,所述灯具上下方向的宽度比所述灯具左右方向的宽度长。
21.根据权利要求16、18、20中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由具有与所述第一光源组相对的入射面以及与所述投影透镜相对的出射面的导光体构成,
对于所述出射面,所述灯具左右方向的宽度比所述灯具上下方向的宽度长。
22.根据权利要求16所述的车辆用灯具,其中,
所述第二附加光学系统由具有与所述第二光源组相对的入射面以及与所述投影透镜相对的出射面的导光体构成,
对于所述出射面,所述灯具上下方向的宽度比所述灯具左右方向的宽度长。
23.根据权利要求16、18、20、22中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述第一附加光学系统由圆柱透镜构成,
所述圆柱透镜配置为其焦线方向与所述灯具左右方向平行。
24.根据权利要求16所述的车辆用灯具,其中,
所述第二附加光学系统由圆柱透镜构成,
所述圆柱透镜配置为其焦线方向与所述灯具上下方向平行。
25.根据权利要求16至18、20、22、24中任一项所述的车辆用灯具,其中,
所述第一光源组包含多个发光元件,
所述多个发光元件在灯具前后方向与所述投影透镜的后方焦点相比位于后方。
26.一种车辆,其在车辆前部的左右的一方搭载有权利要求1至25中任一项所述的车辆用灯具,
在所述左右的另一方搭载有前方照射用灯具。
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