CN108204568B - 车辆用灯 - Google Patents

Abstract

在将灯单元与拍摄机构配设于灯壳体内的车辆用灯中，防止灯单元的出射光经由透光罩入射到拍摄机构。在拍摄机构(4)设有用于防止从灯单元(2、3)出射的光直接入射的护罩(42)，在透光罩(12)的一部分区域设有使在内部导光的光朝向护罩(42)的外部导出的光导出部(121)。光导出部(121)构成为将透光罩(12)的与护罩(42)对置的区域朝向灯后方突出设置并具有平面的座部，护罩(42)的前端部与座部(121)的平面接近或接触。

Description

车辆用灯

技术领域

本发明涉及车辆用灯，特别是涉及在灯壳体内配设有拍摄装置的车辆用灯。

背景技术

在汽车等车辆中，为了实现自动运转控制、前灯的自动配光控制，提出了在汽车配设相机(拍摄装置)，利用该相机拍摄汽车的前方区域，并分析拍摄到的图像来检测存在于前方区域的反向车辆、前车等其他车辆。例如，作为控制汽车的前灯(前照灯)的配光的技术，提出了ADB(Adaptive Driving Beam)配光控制。该ADB配光控制是控制前灯的远光灯配光的配光图案的一部分、以避免使从相机所拍摄到的图像中检测出的反向车辆、前车等其他车辆感到晃眼的技术。

在该技术中，为了实现高精度的ADB配光控制，在专利文献1中提出了一种在前灯的灯壳体内配设有相机的技术。根据专利文献1，由于相机光轴接近灯光轴，因此从相机所拍摄到的图像检测出的其他车辆的方向、即从本车辆观察其他车辆时的角度与从前灯照射的光的角度一致或大致一致，能够容易并且高精度地进行前灯中的ADB配光控制。

若如专利文献1那样在灯壳体内配设相机，则从配设于相同的灯壳体内的灯单元出射的光的一部分直接、或者被透光罩反射后入射到相机的透镜镜筒，相机所拍摄到的图像容易产生光晕等所导致的乳白景象(whiteout)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－147138号公报

专利文献2：日本特开2013－164913号公报

为了防止来自这样的灯单元的出射光入射到相机，在专利文献2中，提出了一种利用配设于灯内的延伸区域的一部分包围相机而构成护罩部、并利用该护罩部使灯单元的出射光不会入射到相机的技术。

在专利文献2中，由于在护罩部与透光罩之间存在间隙，因此存在从灯单元出射的光的一部分通过该间隙而进入护罩部的内部并入射到相机的情况。另外，从灯单元出射的光在透过灯壳体的透光罩时，存在其一部分在透光罩的内部被导光而行进至护罩部的内部、并从透光罩的内表面入射到相机的情况。因此，难以可靠地防止相机中的乳白景象的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止了来自灯单元的出射光经由透光罩入射到拍摄机构的车辆用灯。

本发明为一种车辆用灯，在具有透光罩的灯壳体内配设有灯单元与拍摄机构，其中，在拍摄机构设有用于防止从灯单元出射的光入射的护罩，在透光罩的一部分区域设有使在内部导光的光朝向护罩的外部导出的光导出部。

本发明中的光导出部的第一～第四方式如下。

第一方式：将透光罩的与护罩对置的区域朝向灯后方突出设置并具有平面的座部，护罩的前端部与该座部的平面接近或接触。

第二方式：将透光罩的与护罩对置的区域向灯前方凸设而成的凸状部，护罩的前端部配置于凸状部的内部。

第三方式：由光学阶梯构成，该光学阶梯设于将透光罩的与护罩对置的区域包围的区域的至少一部分。

第四方式：由异质材料构成，该异质材料设于透光罩的与护罩对置的区域或将该区域包围的区域的至少一部分。

根据本发明，由于将在透光罩的内部导光的光在光导出部中朝向拍摄机构的护罩的外部导出，因此防止了入射到拍摄机构的情况。由此，能够防止拍摄机构中的乳白景象的产生，从而能够实现灯单元的适当的配光控制。

附图说明

图1是装备了具备本发明的实施方式1的光导出部的前灯的汽车的一部分的主视图。

图2是图1的右前灯的放大剖面图。

图3是包含左右前灯的点亮控制装置的模块构成图。

图4是实施方式1的光导出部的纵剖面图。

图5中的(a)(b)是实施方式1的光导出部的变形例的纵剖面图。

图6中的(a)(b)是实施方式1的光导出部的其他变形例的纵剖面图。

图7是实施方式1的光导出部的另一其他变形例的纵剖面图。

图8是实施方式2的光导出部的纵剖面图。

图9中的(a)(b)是用于说明实施方式2的光导出部的光导出的局部放大图。

图10中的(a)(b)是表示实施方式2的光导出部的变形例的主视图。

图11是实施方式3的光导出部的纵剖面图。

图12是实施方式4的光导出部的纵剖面图。

图13是实施方式5的灯的一部分的立体图。

图14是实施方式5的变形例的灯的一部分的主视图。

附图标记说明

1 灯壳体

2 主灯单元

3 副灯单元

4、4A 相机(拍摄机构)

5 灯ECU

6 车辆ECU

7 监视器

11 灯体

12 透光罩

41 透镜镜筒

42 护罩

51 主灯控制部

52 副灯控制部

53 相机控制部

121 座部(光导出部)

122 凸状部(光导出部)

123 光学阶梯(光导出部)

124 异质材料(光导出部)

L－HL、R－HL 前灯

具体实施方式

(实施方式1)

接下来，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。图1是将本发明应用于汽车的前灯的实施方式1的主视图，在汽车CAR的车身BD的右前部安装有右前灯R－HL。在该车身BD的左前部，虽然图1中未示出，但安装有与所述右前灯R－HL左右对称地构成的左前灯。

所述右前灯R－HL在灯壳体1内配设有主灯单元2与副灯单元3，而且，配设有作为本发明的拍摄机构的相机4。这里，在灯壳体1内的车宽方向的外侧位置配设有主灯单元2，在其内侧配设有副灯单元3，在其更内侧配设有相机4。

图2是所述右前灯R－HL的水平方向的剖面图。所述灯壳体1由呈前面区域开口的容器状的灯体11、以覆盖该灯体11的该开口的方式固定的透光罩12构成。该透光罩12使从所述主以及副的各灯单元2、3出射的光透光而对汽车的前方区域照射。并且，所述相机4能够透过透光罩12来拍摄汽车的前方区域。

在所述灯壳体1内配设有延伸区域13，利用该延伸区域13将该灯壳体1的内部从图2的左侧起依次划分为主灯部、副灯部、相机部的各区域。该延伸区域13在表面上实施铝涂装或镀铝并构成为伪反射器。

所述主灯单元2构成为如下投影仪型的灯单元，将多个白色LED(发光二极管)21作为光源，利用反射器22将由这些白色LED21发出的白色光反射，并利用投影透镜23将该反射光向汽车的前方投影而进行照明。如后述那样，通过选择性地使多个白色LED21发光，能够将主灯单元的配光切换成远光灯配光与近光灯配光来控制。并且，也同样能够进行不将远光灯配光的配光图案的一部分区域选择性地照明的ADB配光中的控制。

所述副灯单元3在这里构成为示廓灯。该示廓灯3构成为如下反射器型的灯单元，将白色LED31作为光源，利用反射器32将由该白色LED31发出的白色光反射，并利用配置于该反射器32的前侧的内部透镜33以所需的配光图案向汽车的前方照明。

所述相机4构成为具备CCD拍摄元件、CMOS拍摄元件的相机。该相机4配设于所述延伸区域13的后面侧，设于相机4的前面的透镜镜筒41面向在所述延伸区域13的一部分开口的开口窗131地配置。所述透镜镜筒41具备四棱锥筒状的护罩42，该护罩42构成为能够将相机4的拍摄视角确保为规定的拍摄范围。相机4能够透过所述透光罩12来拍摄汽车的前方区域。

并且，在所述灯壳体1内，在利用所述延伸区域13不会显露于外部的位置配设有灯ECU(电子控制单元)5。该灯ECU5分别电连接于所述主灯单元2、副灯单元3、相机4，特别是，基于由相机4拍摄到的图像，对主灯单元2的点亮状态进行ADB配光控制。

图3是包含左右前灯的点亮控制装置的模块构成图，所述灯ECU5具备主灯控制部51、副灯控制部52以及相机控制部53，接收来自车辆ECU6的控制信号而执行主灯单元2、副灯单元3、相机4的控制。主灯控制部51执行主灯单元2的点亮、熄灭控制、远光灯/近光灯的配光控制、ADB配光控制。副灯控制部52控制副灯单元3的点亮、熄灭。并且，相机控制部53具备分析相机4拍摄而得的图像而检测出存在于汽车的前方的其他车辆、即反向车辆与前车的其他车辆检测部531，并且控制与相机4的拍摄相关的控制，例如拍摄时刻的控制、对拍摄到的图像的获取动作等。

这里，所述主灯控制部51具备：配光设定部511，用于设定与所述其他车辆检测部531所检测出的其他车辆对应的适当的配光；点亮控制部512基于设定的配光控制主灯单元2的多个白色LED21的点亮、熄灭。

主灯控制部51在其他车辆检测部531中检测出存在于本车的前方区域的反向车辆、前车时，在配光设定部511中将主灯单元2的配光设定为远光灯配光、近光灯配光、ADB配光中的某一个。点亮控制部512为了实现所设定的配光，将多个白色LED21合并地或选择性地进行点亮控制。由此，以不使反向车辆、前车感觉晃眼为前提，实现了尽量将本车辆的前方区域明亮地照明的配光控制。

此外，图3所示的汽车的左前灯L－HL的构成为与右前灯R－HL左右对称的构成，在左前灯L－HL中，也执行主灯单元中的远光灯配光、近光灯配光、ADB配光的控制。

图4是包含设于所述相机4的透镜镜筒41的护罩42与所述透光罩12的一部分的区域、即实施方式1中的光导出部的铅垂剖面图。所述护罩42以其前端部42a接触或靠近配置于所述透光罩12的内表面。这里，所述护罩42以前端部42a位于与透镜镜筒42的光轴、换言之是相机光轴垂直的平面上，并且与一体形成于所述透光罩12的内表面的座部121的后面紧密接触。该座部121以使所述透光罩12的与所述护罩42对置的区域朝向灯后方增加壁厚的方式突出，其突出的后面形成为与相机光轴垂直的平面，构成本发明中的光导出部。

如所述那样，左右的前灯L－HL、R－HL通过灯ECU5中的控制分别对主灯单元2与副灯单元3进行点亮控制。特别是，主灯单元2以规定的配光被控制。从主以及副的各灯单元2、3出射的光几乎都透过透光罩12而向汽车的前方照射。另一方面，出射的光的一部分L1(参照图4)在透光罩12的内表面朝向后方反射。该反射后的光虽然朝向相机4，但几乎都被护罩42遮光，防止了入射到透镜镜筒42内即相机4。

从灯单元2、3出射的光的其他一部分L2(参照图4)从透光罩12的内表面在其内部一边被内部反射一边被导光。该导光的光的一部分存在被导光至与护罩42对置的区域、即护罩42的前端部42a所围起的四边形区域，并在该区域向透光罩12的内表面侧漏出而入射到护罩42的内部、换言之是相机4的情况(图4的双点划线)。若光如此入射到相机4，则会成为产生所述乳白景象的原因。

这里，在透光罩12的内表面的与护罩42对置的区域一体地设有座部121，由于该座部121的后面平坦，因此能够使护罩42的前端部42a紧密接触该后面。通常，透光罩12与汽车的车身形状对应地形成为三维曲面，因此若不将护罩42的前端部42a形成跟随于该三维形状的形状，就不能使该前端部42a紧密接触透光罩12的内表面，但通过设置座部121，可以仅将护罩42的前端部42a构成为简单的平面，护罩42的制造较为容易。

这样，座部121的后面与护罩42的前端部42a紧密接触，两者之间未产生间隙，因此从灯单元2、3出射的光的一部分不会通过座部121的后面与护罩42的前端部42a之间的间隙而进入护罩42的内部，不会入射到相机4。

另外，即使在透光罩12的内部被导光的光的一部分L2被导光至与护罩42对置的区域，由于座部121的后面构成为与透镜镜筒41的光轴垂直的平面，因此该导光过来的光L2在该平面被全反射，从透光罩12向外部导出，防止了入射到相机4。由此，防止了乳白景象的产生。

这里，在由于制造上的误差等导致护罩42的前端部42a不与座部121的后面紧密接触的情况下，也可以如图5(a)那样，在护罩的前端部42a配设由橡胶、软质树脂等具有弹性的不透光部件构成的遮光环43，防止光从间隙的进入。或者，也可以如图5(b)那样，在座部121的后面凹设有四边框状的槽121a，并将护罩42的前端部421插入该槽121a内。利用基于槽121a与前端部42a的迷宫式构造，也能够防止光向相机4的进入。

另外，在实施方式1中，也可以利用延伸区域13防止灯单元2、3的出射光入射到相机。例如，如图6(a)那样，将延伸区域13的一部分132形成为方筒状，将护罩42的外周覆盖。此时，只要使该一部分132的前端部132a紧密接触座部121的后面即可，即使护罩42的前端部42a不与座部121的后面紧密接触，也能够防止向相机4的入射。

或者，也可以如图6(b)那样，将延伸区域13的一部分133形成为四棱锥筒状，将其构成为相机4的护罩。通过该一部分133配置为包围相机4的透镜镜筒41，并且使该前端部133a紧密接触座部121的后面，从而即使不存在护罩42，或者护罩42的前端部不与座部121的后面紧密接触，也能够防止向相机4的入射。在该例子中，也可获得不再需要独立的护罩这一效果

此外，在图6(a)、(b)的构成中，也优选使所述延伸区域13的一部分132、133的前端部132a、133a与座部121的后面紧密接触，或如图5(a)、(b)所示那样配设遮光环43等遮光部件、作为迷宫式构造的槽121a。

护罩也可以不安装于透镜镜筒，而是如图7所示那样采用在呈棱锥筒状的护罩42A内安装有相机4A的构成。护罩42A由导热性较高的金属材料等构成，并且具有底面，在该底面内固定有由热传导性较高的材料构成的基板44，在该基板44安装有构成为小型相机模块的相机4A。相机模块4A是将拍摄元件与透镜一体构成的，由于采用了已知结构，所以这里省略详细的说明。另外，在护罩42A的底面的外侧接合有散热器45。

在该构成中，利用护罩42A将灯单元2、3的出射光遮光而防止入射到相机4A。另外，也利用设于透光罩12的座部121防止在透光罩12导光的光的入射。并且，利用护罩42A、散热器45将灯单元2、3点亮时产生的热量隔热并且散热，防止给相机4A带来热量的影响。另外，也能够利用护罩42A、散热器45将相机4A、特别是拍摄元件中产生的热量进行散热而发挥冷却效果，防止拍摄元件中的热损伤。

(实施方式2)

图8是实施方式2的前灯的剖面图，并且是与实施方式1的图4对应的图。在实施方式2中，采用了设于透光罩12的光导出部使在透光罩12的内部导光的光在向与护罩42对置的区域导光之前向透光罩12的外部导出的构成。作为该光导出部，这里构成为透光罩12的与护罩42对置的四边形的区域朝向灯前方突出设置而成的凸状部122。

作为所述光导出部的所述凸状部122具有呈四边框状的周壁122a。为了方便，将该周壁122a的灯后侧的角部称为第一弯曲部b1，将灯前侧的角部称为第二弯曲部b2。这些第一与第二弯曲部b1、b2形成为具有规定的曲率半径的剖面形状。这里，透光罩12由3mm的板厚的聚碳酸酯形成，两弯曲部b1、b2的曲率半径形成为1mm以下。

所述护罩42以其前端部插入凸状部122的内表面侧的区域的状态配设。即，护罩42的前端部42a位于比第一弯曲部b1靠前方的位置。另外，该前端部42a以位于仅比第二弯曲部b2靠内侧约透光罩12的厚度大小的位置的状态配设。

根据该构成，从各灯单元2、3出射的光入射到透光罩12，并导光至透光罩12的护罩42的对置区域。图9是凸状部122的一部分的放大图，如图9(a)中箭头线所示，导光后的光L3在第一弯曲部b1向内表面投射，但由于该第一弯曲部b1的曲率半径较小，因此在内部反射时的入射角变得比导光罩12中的临界角小，反射后的光立即从透光罩12的内表面向外部导出。因此，该导出的光L3被投射到护罩42的外表面，不会入射到护罩42的内部。

未在第一弯曲部b1中被导出的光L4在周壁122a被导光，在第二弯曲部b2中被投射到内表面。在该第二弯曲部b2中，也由于曲率半径较小，因此入射角变得比临界角小，从透光罩12的外表面向外部导出。因此，该导出的光L4朝向灯前方出射，不会入射到护罩42的内部。

这里，如图9(b)所示，若第一与第二弯曲部b1、b2的曲率半径为3mm以上，则在这些弯曲部b1、b2进行内部反射时的入射角变得比临界角大，在透光罩12的内部被导光。因此，经由第一弯曲部b1以及第二弯曲部b2导光后的光L5将会从与护罩对置的区域导出，并入射到护罩42内。

此外，如图9(a)所示，若各弯曲部b1、b2的曲率半径为约1mm的尺寸，则难以进行将透光罩12树脂成形时的模具的脱离。因此，若考虑各弯曲部b1、b2中的光的全反射与透光罩12的制造的容易性，优选将各弯曲部b1、b2的曲率半径设定为1～3mm的范围。

在该实施方式2中，只要是能够将护罩42的前端部42a插入作为光导出部的凸状部122的内部的构成即可，能够任意地设计从灯前面侧观察时的凸状部122的形状。例如，也可以如图10(a)那样形成凸状部122的周壁122a的上边朝上的三角形或呈锐角的屋顶型，虽然省略图示，也可以形成多边形。或者，也可以形成图10(b)那样的椭圆或圆形。这样，附着于透光罩12的外表面的雨水等水滴不会滞留于凸状部122的周壁122a的上边，能够提高作为光导出部的凸状部122中的光的导出效果。

(实施方式3)

图11是实施方式3的光导出部的剖面图，并且是与实施方式1的图4对应的图。该实施方式3在设于透光罩12的光导出部使在透光罩12的内部导光的光在向与护罩42对置的区域导光之前向透光罩12的外部导出的构成这一点，也可以说是实施方式2的变形例。

在实施方式3中，在透光罩12中的包围护罩42的前端部42a的外侧区域、即护罩42所对置的区域的外周区域、特别是各灯单元2、3的出射光导光过来的一侧的区域，形成有光学阶梯123。该光学阶梯123由在透光罩12的内表面形成的微小的凹凸构成。例如是形成于透光罩12的内表面的截面三角形的点状或线状的缺口。或者也可以是蛾眼构造。

通过配备由该光学阶梯123构成的光导出部，使得在导光罩12的内部导光过来的光在光学阶梯123被内部反射并从透光罩12的外表面出射。由此，导光过来的光不会被导光到护罩42所对置的区域，可防止入射到护罩42内。

虽然省略图示，也可以取代所述光学阶梯、蛾眼构造，而是在透光罩12的内表面形成光吸收膜。该光吸收膜可以是涂覆有光吸收材料者，或者也可以是粘贴有光吸收片者。在透光罩12的内部导光过来的光被光吸收膜吸收，不会被导光至护罩42所对置的区域，可防止入射到护罩42内。

此外，即使如此在透光罩12的包围护罩42的区域设置基于光学阶梯、蛾眼构造、光吸收膜等的光导出部，给灯单元2、3的出射光所形成的前灯的配光带来的影响也较少。

(实施方式4)

图12是实施方式4的光导出部的剖面图。在实施方式4中，透光罩12中的、护罩42所对置的区域由与其他区域不同的异质材料124形成。例如，在利用树脂成形制造透光罩12时，通过双色成形等方法将护罩42所对置的区域用光折射率低于其他区域的异质材料124形成。该异质材料124也可以以框状或线状形成于沿着护罩的前端部42a的区域、即包围护罩42的区域。

在该实施方式4中，在透光罩12的内部导光过来的光在与异质材料124的界面处被内部反射，并向透光罩12的外部出射。由此，不会导光至护罩42所对置的区域，另外，出射后的光朝向护罩42的外部而出射，因此防止了入射到护罩42内。此外，由于异质材料124配设于与护罩42对置区域，因此不会给灯单元2、3的出射光的配光带来影响。

另外，在该方式中，作为异质材料124，也可以由透光率较低的材料形成。此时，在透光罩12导光过来的光在异质材料124中导光时会被衰减。因此，在导光至与护罩42对置的区域时，减光成不会给相机4带来影响的程度，即使入射到护罩42内也不会产生不良情况。

(实施方式5)

图13是使护罩以及相机的方式变化后的实施方式5的外观立体图。该实施方式5具备所述实施方式1～4的光导出部中的某一个，在其之上将相机与护罩构成为模型的坦克T。即，利用相机4构成了坦克的车台或炮台，利用透镜镜筒41与护罩42构成了炮筒。将该模型的坦克T配设于灯壳体1内，以使炮筒的前端部、即护罩的前端部接近或接触透光罩12的内表面的状态固定支承于灯体11。该坦克T可透过透光罩12从外部被观察到。

因此，在模仿该坦克T的相机4中，在透光罩12的内部导光过来的光在实施方式1～4的光导出部的作用下不会将光入射到炮筒、即护罩42的内部，防止了相机4中的乳白景象。

图14是实施方式5的其他方式的主视图。这里，与实施方式1相同地将相机4配设于延伸区域13的后面侧，另一方面，在延伸区域13描绘字符等图案、这里是龙D的图案，在相当于该龙D的口的位置配设有椭圆锥筒状的护罩42。或者，虽然省略图示，也可以在延伸区域的整个面描绘花瓣等样式，并在该样式之一设置开口窗来配设相机的透镜镜筒与护罩。

在该方式中，通过对透光罩12的与护罩42对置的区域设置实施方式1～4的光导出部，可防止在透光罩12的内部导光的光入射到护罩42的内部。另外，在这些实施方式5的各方式中，利用相机、护罩构成前灯的外观的一部分，它们可透过透光罩而从外部被观察到，因此能够提高前灯的外观性。

本发明的光导出部并不限于实施方式1～4中说明的构成。只要是利用护罩防止从安装于灯壳体内的灯单元出射的光入射到拍摄机构、并且能够防止在透光罩的内部导光的光从护罩的内部入射到拍摄机构的构成，就当然能够适当地进行变更。

另外，也能够对实施方式1～3或实施方式4的构成采用使护罩具有散热性的构成，从而能够保护相机不受到热的损伤。

本发明的车辆用灯并不限于前灯，能够应用于在灯壳体内配设有灯单元与相机的灯中的、被要求防止从灯单元出射的光入射到相机的灯。

Claims (6)

1.一种车辆用灯，在具有透光罩的灯壳体内配设有灯单元与拍摄机构，其特征在于，

在所述拍摄机构设有用于防止从所述灯单元出射的光入射的护罩，在所述透光罩的一部分区域设有使在内部导光的光朝向所述护罩的外部导出的光导出部，

所述光导出部由光学阶梯构成，该光学阶梯设于将所述透光罩的与所述护罩对置的区域包围的区域的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯，其特征在于，

所述光导出部具有将所述透光罩的与所述护罩对置的区域朝向灯后方突出设置并具有平面的座部，所述护罩的前端部与该座部的平面接近或接触。

3.根据权利要求1所述的车辆用灯，其特征在于，

所述光导出部具有使所述透光罩的与所述护罩对置的区域向灯前方凸设而成的凸状部，所述护罩的前端部配置于该凸状部的内部。

4.根据权利要求1所述的车辆用灯，其特征在于，

所述光导出部具有异质材料，该异质材料设于所述透光罩的与所述护罩对置的区域、或将该区域包围的区域的至少一部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用灯，其特征在于，

所述护罩具有散热功能。

6.根据权利要求1所述的车辆用灯，其特征在于，

所述拍摄机构构成为具有外观性的形态，并被配设成能够透过所述透光罩来观察。

Images