CN109416161A - 照明装置以及车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

照明装置具备:发光元件;第1透镜,取入由发光元件生成的光之后使其出射;和第2透镜,取入来自第1透镜的出射光并使其向规定方向出射。第1透镜具有:第1透镜入射口,由发光元件生成的光入射;第1透镜出射口,使从第1透镜入射口入射并穿过第1透镜内部的光出射;和多个第1透镜侧部壁面,被设置于第1透镜入射口与第1透镜出射口之间。多个第1透镜侧部壁面具有:反射侧面部,使从第1透镜入射口入射到第1透镜内部的光反射;和侧面部,构成为光度比入射到反射侧面部的光的光度小的光入射。

Description

照明装置以及车辆用前照灯
技术领域
本公开涉及一种照明装置以及使用该照明装置的车辆用前照灯。
背景技术
现有的车辆用前照灯(所谓的前照灯)例如使用专利文献1所述的照明装置。图15是专利文献1所述的照明装置100的剖视图。该照明装置100由发光二极管(LED)101、基板102、反射板103、开口104构成。从LED101扩散的光被反射板103反射,穿过开口104并向规定方向照射。
这里,由于从LED101扩散的光的大部分被反射板103反射并向规定方向照射,因此该照明装置100的配光的光度梯度变得陡峭,明暗的边界明显。因此,在设置有多个照明装置100时,这些的合成配光的梯度角度变得陡峭,存在配光产生条纹的问题。这里,所谓条纹,是指例如照射路面时,多个照明装置的配光彼此之间产生的明线、暗线。由于产生这样的条纹,在路面映出不自然的模样,驾驶员的可视性降低。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2005-537665号公报
发明内容
为了解决上述课题,本公开所涉及的照明装置的特征在于,具备:发光元件;第1透镜,取入由所述发光元件生成的光之后使其出射;和第2透镜,取入来自所述第1透镜的出射光并使其向规定方向出射,所述第1透镜具有:第1透镜入射口,由所述发光元件生成的光入射;第1透镜出射口,使从所述第1透镜入射口入射并穿过第1透镜内部的光出射;和多个第1透镜侧部壁面,被设置于所述第1透镜入射口与所述第1透镜出射口之间,所述多个第1透镜侧部壁面具有:反射侧面部,使从所述第1透镜入射口入射到所述第1透镜内部的光反射;和侧面部,构成为光度比入射到所述反射侧面部的光的光度小的光入射。
通过本公开所涉及的照明装置,第1透镜的多个第1透镜侧部壁面具有构成为光度比入射到反射侧面部的光的光度小的光入射的侧面部。由此,照明装置的配光的明暗的边界的一部分模糊从而变得不明显。通过明暗的边界变得明显,将多个照明装置的配光重合时的合成配光的光度梯度变得平缓,不会产生条纹,能够提高照射对象的可视性。
附图说明
图1A是实施方式1所涉及的照明装置的立体图。
图1B是表示实施方式1所涉及的照明装置的构造和光路的图。
图2A是实施方式1所涉及的照明装置的第2透镜的主视图。
图2B是实施方式1所涉及的照明装置的第2透镜的俯视图。
图3A是实施方式1所涉及的照明装置的第1透镜的主视图。
图3B是实施方式1所涉及的照明装置的第1透镜的俯视图。
图4是表示实施方式1所涉及的照明装置的水平方向以及高度方向上的光度分布的图。
图5是表示现有的照明装置的水平方向以及高度方向上的光度分布的图。
图6是实施方式2所涉及的照明装置的立体图。
图7A是实施方式2所涉及的照明装置的第2透镜的主视图。
图7B是实施方式2所涉及的照明装置的第2透镜的俯视图。
图7C是实施方式2所涉及的照明装置的第2透镜的第2透镜出射口的放大剖视图。
图8是实施方式3所涉及的照明装置的立体图。
图9A是实施方式3所涉及的照明装置的第2透镜的主视图。
图9B是实施方式3所涉及的照明装置的第2透镜的俯视图。
图9C是实施方式3所涉及的照明装置的第2透镜的第2透镜出射口的放大剖视图。
图10A是实施方式3所涉及的照明装置的第1透镜的主视图。
图10B是实施方式3所涉及的照明装置的第1透镜的俯视图。
图11A是表示在实施方式4所涉及的车辆用前照灯中,将实施方式1所涉及的照明装置、实施方式2所涉及的照明装置以及实施方式3所涉及的照明装置的各自的配光分别重合而得到的合成配光的图。
图11B是图11A的局部放大图,是表示实施方式1所涉及的照明装置与实施方式2所涉及的照明装置的各明暗截止线的位置的图。
图11C是从前方观察具备实施方式4所涉及的车辆用前照灯的车辆的图。
图12是表示将实施方式1所涉及的照明装置的配光与实施方式2所涉及的照明装置的配光的一部分重合得到的合成配光的图。
图13是表示在实施方式4所涉及的车辆用前照灯中,实施方式1~3所涉及的照明装置的各单体光度和合成光度的表的图。
图14是表示实施方式4所涉及的车辆用前照灯的配光的模拟结果的图。
图15是现有的照明装置的剖视图。
具体实施方式
(实施方式1)
参照图1A~图4来对实施方式1所涉及的照明装置进行说明。本实施方式所涉及的照明装置1例如构成车辆用前照灯的交错用前照灯(所谓的近光灯)的一部分。图1A是表示照明装置1的整体的立体图,图1B表示照明装置1的构造和光路。照明装置1具备:第1透镜10、第2透镜20、发光元件L(参照图1B)。另外,图1B的纸面下端的横线表示基板。在图1B中,纸面右侧表示车辆的下方侧,左侧表示车辆的上方侧,纸面上侧表示车辆的前方,纸面下侧表示车辆的后方侧。
发光元件L生成并放射光,例如是发光二极管(LED)。第1透镜10构成为获取从该发光元件L生成的光并进行聚光使其出射。第2透镜20构成为获取来自第1透镜10的出射光,使其向规定方向出射从而形成所希望的配光。第1透镜10以及第2透镜20的材质可以是无机玻璃,也可以是以丙烯酸、聚碳酸酯为代表的有机塑料。以下,对各结构的具体方式进行说明。
第1透镜10具备:由发光元件L生成的光入射的第1透镜入射口11、使从该第1透镜入射口11入射并穿过第1透镜10内部的光出射的第1透镜出射口12、和被设置于第1透镜入射口11与第1透镜出射口12之间的多个第1透镜侧部壁面13。具体而言,第1透镜入射口11是将发光元件L的周围包围的凹形状,由作为凹形状的底面的第1入射面11a和作为凹形状的侧面的第2入射面11b构成。从发光元件L生成的光线经由第1透镜10的第1透镜入射口11之中的第1入射面11a以及第2入射面11b任意一个而入射到第1透镜10。
多个第1透镜侧部壁面13具有第1反射面13a、第2反射面13b和侧面部13c。第1反射面13a使从第2入射面11b入射的光反射。第2反射面13b使从第1入射面11a入射的光以及由第1反射面13a反射的光反射。侧面部13c被设置于入射到第1入射面11a的光以及由第1反射面13a反射的光几乎达不到的位置。
作为具体的结构,第1反射面13a的一端与第1透镜入射口11连接,另一端与第2反射面13b或者侧面部13c连接。第2反射面13b以及侧面部13c的一端与第1反射面13a连接,另一端与第1透镜出射口12连接。第2反射面13b被设置于第1透镜10的下侧的第1透镜侧部壁面13,侧面部13c被设置于第1透镜10的上侧的第1透镜侧部壁面13。
箭头R1~R4表示由发光元件L产生并聚光到第1透镜的第1透镜出射口12的光线的例子。光线R1经由第1入射面11a直接到达第1透镜出射口12。光线R2穿过第1入射面11a之后,由第2反射面13b反射并被引导至第1透镜出射口12。光线R3在入射到第2入射面11b之后由第1反射面13a反射并被引导至第1透镜出射口12。光线R4入射到第2入射面11b,被第1反射面13a反射后,进一步被第2反射面13b反射并被引导至第1透镜出射口12。
这里,本实施方式所涉及的照明装置1的第1透镜侧部壁面13构成为入射到第1透镜10内部的光线几乎达不到侧面部13c。具体而言,侧面部13c是光度比入射到第1反射面13a以及第2反射面13b(以下,可能将第1反射面13a以及第2反射面13b称为集中反射侧面部。)的光的光度小的光入射的面。即,入射到侧面部13c的光线的根数比入射到反射侧面部的光线的根数少。另外,侧面部13c可以是能够反射光的面,也可以是能够吸收光的面,还可以是能够透过光的面。
作为这样用于控制光线的方法,例如举例如下方法:将第1入射面11a的形状朝向发光元件L而设为凸形状,将入射到第1反射面13a的光朝向穿过发光元件L的中央的水平线A而被折射。此外,也考虑调整第1反射面13a的角度以使得光线几乎达不到侧面部13c的方法。或者,考虑将侧面部13c设为与穿过发光元件L的中央的水平线A大致平行、或者将侧面部13c形成为随着从第1透镜入射口11侧前往第1透镜出射口12侧(即,随着前往车辆的前方侧)而远离水平线A等方法。其中,只要是光线达不到的范围,也可以将侧面部13c形成为随着从第1透镜入射口11前往第1透镜出射口12侧而接近水平线A。
第2透镜20被配置于比第1透镜10更靠车辆的前方侧。第2透镜20具备:从第1透镜10的第1透镜出射口12出射的光所入射的平坦形状的第2透镜入射口21、从第2透镜入射口21入射并穿过第2透镜20内部的光所出射的凸形状的第2透镜出射口22、和被配置于第2透镜入射口21与第2透镜出射口22之间的第2透镜侧部壁面23。由第1透镜10聚光的光经由平坦形状的第2透镜入射口21和凸形状的第2透镜出射口22而向规定方向出射。第2透镜出射口22是朝向与发光元件L相反的一侧(车辆的前方侧)的凸形状,由此,从第2透镜出射口22出射的光成为大致平行光。
此外,在第2透镜入射口21的外缘,设置对经由第2透镜入射口21而入射到第2透镜侧部壁面23的光进行遮挡的遮光部件24。由此,能够防止配光形成上所不需要的光在第2透镜20的第2透镜侧部壁面23全反射,能够减少前照灯光的晃眼。此外,在第2透镜20的第2透镜侧部壁面23形成凹凸构造(省略图示),使入射到第2透镜侧部壁面23的不需要的光扩散,能够减少前照灯光的晃眼。凹凸构造的深度尺寸可以是几十微米,也可以是几毫米。凹凸构造可以是球面形状,也可以是半圆筒形状,还可以是四角锥形状,只要是能够扩散光的形状并没有特别限定。
图2A是第2透镜20的主视图。图2B是第2透镜20的俯视图。图3A是第1透镜10的主视图。图3B是第1透镜10的俯视图。在图2A以及3A中,纸面近前侧是车辆的前方侧,纸面进深侧是车辆的后方侧。此外,在图2B以及3B中,纸面上侧是车辆的前方侧,纸面下侧是车辆的后方侧。图1B表示图2A的a-a′剖面以及图3A的b-b′剖面处的第1透镜10以及第2透镜20。
第1透镜10的第1透镜出射口12的形状与希望投影的配光形状对应设计,这里,在车辆用前照灯的交错前照灯(所谓的近光灯)形成用于求出的明暗截止线的阶梯差14(参照图1A、3A)。这里,明暗截止线表示明暗的边界弯曲的部分,为了不给对面车带来目眩,配光被局部切下。阶梯差14仅被设置于第2反射面13b。
图3A的侧面部13d以及侧面部13e与侧面部13c同样地,是入射到第1透镜10的光几乎达不到的侧面部。即,第1透镜10在其第1透镜侧部壁面13之中,光只能达到设置有阶梯差14的第2反射面13b,光几乎达不到其他侧面部13c、13d、13e。
图4表示使用本实施方式所涉及的照明装置1(参照图1A或者图1B)来投影光时的配光图和水平方向以及高度方向上的光度的分布图。以下,将水平方向的角度称为水平角,将高度方向的角度称为俯仰角。光度较大的部分被表示为白色,较小的部分被表示为黑色。配光图的上部形成明暗截止线C1,并且由于光度梯度陡峭因此明暗的边界明显。另一方面,配光图的左右和下部的明暗的边界模糊并不明显。
根据水平方向上的光度分布图可知,光度在水平方向平缓地变化。由于光度平缓地变化,因此配光的边界不明显。此外,根据高度方向上的光度分布图可知,在高度方向下部,光度平缓地变化,但在高度方向上部,光度陡峭地变化。
这样,在第1透镜10的第1透镜侧部壁面13是第2反射面13b的情况下,在该面反射的光的配光的边界明显,另一方面,在是入射到第1透镜10的光几乎达不到的侧面部13c、13d、13e的情况下,由于光在该面几乎不反射,因此光的配光的边界不明显。例如,侧面部13c直接出射要出射到比侧面部13c更靠外侧的光。另一方面,第2反射面13b使要出射到比第2反射面13b更靠外侧的光反射,该光与内侧的光重合,由此,边界处的光度变化变得陡峭。
图5表示现有的照明装置的水平方向以及高度方向上的光度分布。在现有的照明装置中,各侧部壁面全部是反射面,若设为这种结构,如图5所示,全部边界明显。由此,产生条纹从而使得照射对象的可视性降低。在本实施方式所涉及的照明装置1中,如图4所示那样边界不明显的优点是,在使多个照明装置的光重合的情况下,该合成配光的光度梯度变得平缓,配光中不出现条纹而成为自然的配光,提高照射对象的可视性。另一方面,在交错前照灯中,优选使明暗截止线(配光的上部的边界)的明暗的边界明显。
进一步地,在现有的构造中,明暗截止线是通过利用遮光板来遮挡光而形成的。在该情况下,被遮光板吸收的光未被有效地利用,能量效率恶化。在本实施方式所涉及的照明装置1的结构中,明暗截止线C1是光被第1透镜10的第2反射面13b反射而形成的,因此光不会浪费而能够有效地应用,能够提高能量效率。
(实施方式2)
接下来,参照图6~图7C来对实施方式2所涉及的照明装置进行说明。关于第1透镜以及发光元件的结构,与实施方式1的结构相同,因此省略详细的说明。图6是实施方式2所涉及的照明装置2的立体图。图7A是照明装置2的第2透镜30的主视图。图7B是照明装置2的第2透镜30的俯视图。在图6至图7B中,符号31表示第2透镜入射口,符号32表示第2透镜出射口,符号33表示第2透镜侧部壁面,符号34表示遮光部件。
在该第2透镜30的第2透镜出射口32的左右的中央(车辆的宽度方向中央),设置多个球面形状的凹陷32a。这些多个凹陷32a例如在车辆的宽度方向以及高度方向排列多个。图7C是将凹陷32a放大的剖视图。凹陷32a具有将入射到第2透镜入射口31的光的一部分扩展为同心圆状并出射的效果。此时,通过适当地调整球面形状的曲率以及深度32b,能够任意地调整配光的广度和光度。以下,将由凹陷32a扩展为同心圆状的配光称为高架部(overhead)D21(参照图11A)。高架部D21例如为了在车辆行驶时照射路面上方的引导板等而有用。
该高架部D21的光度优选为10坎德拉以上且625坎德拉以下。这是由于若小于10坎德拉则光过弱,照射引导板不充分,另一方面若大于625坎德拉则过亮,给对面车、行人带来目眩。
这里,从第2透镜出射口32之中未设置凹陷32a的部分出射的光形成与实施方式1相同形状的配光。以下,将该配光称为主体部D22(参照图11A)。
由于实施方式2所涉及的照明装置2在第2透镜30的第2透镜出射口32设置球面形状的凹陷32a,因此在能够通过一个照明装置2来同时形成主体部D22的配光和高架部D21的配光这方面优良。
(实施方式3)
接下来,对实施方式3所涉及的照明装置进行说明。针对与实施方式1相同的结构,省略详细的说明,主要对与实施方式1不同的结构进行说明。图8是实施方式3所涉及的照明装置3的立体图。图9A是照明装置3的第2透镜40的主视图。图9B是照明装置3的第2透镜40的俯视图。图8至图9B中的符号41表示第2透镜入射口,符号42表示第2透镜出射口,符号43表示第2透镜侧部壁面。
第2透镜40的第2透镜入射口41如图9B所示,为车辆的宽度方向的中央凹陷的形状(凹形状)。此外,第2透镜40的第2透镜出射口42的整面在水平方向设置有波状的凹凸(周期构造)。图9C是将第2透镜40的第2透镜出射口42的底面放大的剖视图。通过该构造,从第2透镜40出射的光的配光在水平方向扩展。
图10A是实施方式3中的照明装置3(参照图8)的第1透镜50的主视图。图10B是照明装置3的第1透镜50的俯视图。第1透镜50在未设置用于明暗截止线的阶梯差这方面,与实施方式1所涉及的第1透镜不同。图10A以及图10B中的符号52表示第1透镜出射口,符号53a以及53b表示反射面(本公开所涉及的反射侧面部),符号53c、53d、53e表示入射到第1透镜50光几乎达不到的侧面部。
通过实施方式3所涉及的照明装置3,从车辆的驾驶员来看能够提高左右两侧的可视性。以下,详细进行说明。例如,在实施方式1、2所涉及的照明装置中,由于车辆前方的光度较强因此适合照射距离较远的前方,另一方面,由于水平方向的配光的范围较窄,因此从车辆的驾驶员来看左右的行人等看着较暗,产生配光的边界的明暗并且可视性变低。实施方式3所涉及的照明装置3的车辆前方的光度与实施方式1以及2相比较弱,但水平方向上的配光的范围较广,因此从车辆的驾驶员来看能够提高左右两侧的可视性。
此外,实施方式3所涉及的照明装置3适合照射比明暗截止线稍靠下方的位置。因此,本实施方式是在第1透镜50未设置用于明暗截止线的阶梯差的方式。但是,也可以设置用于明暗截止线的阶梯差。
此时的配光的范围优选在水平方向比-30°~+30°的范围宽,在高度方向比-10°~0°的范围宽。在水平方向比-30°~+30°的范围宽、在高度方向比-10°~0°的范围宽的情况下,从车辆的驾驶员来看充分提高左右的可视性。
(实施方式4)
实施方式4所涉及的照明装置4(参照图11C)是将实施方式1~3所涉及的照明装置1~3组合而构成的车辆用前照灯120(参照图11C)。
这里,图11C是从前方观察具备实施方式4所涉及的车辆用前照灯120的车辆110的图。车辆用前照灯120在车辆110的前面的左右各一个地被左右对称地安装于低于司机的视点的位置。车辆用前照灯由远光灯130(行驶用前照灯)和近光灯140(交错用前照灯)构成。在本实施方式中,以将照明装置4应用于近光灯140的情况为例来进行说明。
图11A表示照明装置1~3的配光。符号D1表示实施方式1所涉及的照明装置1(参照图1A或者1B)的配光,符号D2表示实施方式2所涉及的照明装置2(参照图6)的配光,符号D3表示实施方式3所涉及的照明装置3(参照图8)的配光。
如实施方式1~3中说明那样,照明装置1~3具备:发光元件、取入由发光元件生成的光之后使其出射的第1透镜、和取入来自第1透镜的出射光并向规定方向出射的第2透镜。第1透镜具有:由发光元件生成的光所入射的第1透镜入射口、使从第1透镜入射口入射并穿过第1透镜内部的光出射的第1透镜出射口、和被设置于第1透镜入射口与第1透镜出射口之间的多个第1透镜侧部壁面。多个第1透镜侧部壁面具有:使从第1透镜入射口入射到第1透镜内部的光反射的反射侧面部、和构成为光度比入射到反射侧面部的光的光度小的光入射的侧面部。
如实施方式1~3中说明那样,照明装置1~3所涉及的第1透镜入射口是将发光元件的周围包围的凹形状,具有作为凹形状的底面的第1入射面、和作为凹形状的侧面的第2入射面。多个第1透镜侧部壁面的反射侧面部具有:使入射到第2入射面的光反射的第1反射面、和使入射到第1入射面的光以及由所述第1反射面反射的光反射的第2反射面。多个第1透镜侧部壁面的侧面部构成为光度比入射到第1反射面以及第2反射面的光的光度小的光入射。
车辆用前照灯120是将多个照明装置组合(照明装置1~3)而构成的,构成为从各个照明装置(照明装置1~3)的第2透镜出射的光重合。
如实施方式1中说明那样,照明装置1具有在第2反射面13b设置有阶梯差的第1透镜10。
如实施方式2中说明那样,照明装置2具有:在第2反射面13b设置有阶梯差的第1透镜10、和在第2透镜出射口32设置有球面形状或者椭圆球面形状或者四角锥形状的多个凹陷的第2透镜30。
如实施方式3中说明那样,照明装置3具有在第2透镜出射口42设置有波状或者圆锥状的周期构造的第2透镜40。
这里,照明装置1相当于本公开所涉及的第1照明装置,照明装置2相当于本公开所涉及的第2照明装置,照明装置3相当于本公开所涉及的第3照明装置。
配光D2如实施方式2中说明那样,由被扩展为同心圆状的高架部D21和除此以外的主体部D22构成。
图11B仅着眼于图11A的配光D1以及配光D2的主体部D22并将这些配光放大。配光D1以及主体部D22分别具有明暗截止线C1、C2。
优选基于照明装置1的配光D1通过第1透镜10的第2反射面13b的阶梯差来形成明暗截止线C1,明暗截止线C1的光度梯度比其他部分的光度梯度陡峭。优选基于照明装置2的配光D2通过第1透镜10的第2反射面13b的阶梯差来形成明暗截止线C2,明暗截止线C2的光度梯度比其他部分的光度梯度陡峭,并且配光D2的范围宽于照明装置1,并且最大光度低于照明装置1。
这里,优选配光D1的明暗截止线C1与主体部D22的明暗截止线C2稍微偏离。这是由于这样能够平缓地调整明暗的边界的光度梯度。
图12表示将配光D1与主体部D22重合得到的合成配光。可知边界形成为明暗截止线不过于明显并且光度平缓地变化。在实施方式1中,说明了优选在明暗截止线使明暗的边界明显,但若过于明显则可能误认为被照射物体的轮廓,因此优选设为某种程度上平缓的光度梯度。
另外,在图11B中,是配光D1的明暗截止线C1被设置于主体部D22的明暗截止线C2的内侧的方式,但在本实施方式中并不局限于该方式,也可以是配光D1的明暗截止线C1被设置于主体部D22的明暗截止线C2的外侧的方式。
此外,也能够取代将明暗截止线C1、C2偏离的方式,通过在实施方式1以及2的至少任意一个的照明装置的第2透镜20的凸形状的第2透镜出射口22的曲面,形成距曲面的偏离量为1微米以上且100微米以下的大小的波纹,从而与上述同样地,将明暗截止线处的边界调整为自然并且不过于陡峭的光度梯度。若距曲面的偏离量的波纹小于1微米则效果较弱,若大于100微米则整体的配光形状破坏。
图13表示实施方式1~3各自的照明装置1~3的单体峰值光度、3个照明装置1~3的合成光度、以及光源光束(发光元件的输出)的条件的一个例子。照明装置1~3的第1以及第2透镜被设计为峰值光度按照实施方式1的照明装置1、实施方式2的照明装置2、实施方式3的照明装置3的顺序变高。
通过本实施方式,可得到确保法规所需的最大光度并且在较广的范围照射光的车辆用前照灯。此时,各个照明装置1~3的光重合的区域的边界由于光度梯度平缓,因此明暗的边界不明显。因此,该车辆用前照灯照射路面时不会产生条纹,能够防止妨碍车辆的驾驶员的可视性。
图14表示实施方式4所涉及的车辆用前照灯的配光的模拟结果。横轴表示水平角,纵轴表示俯仰角,等高线表示光度。这样成为中央的光度较强、从该处起向左右和下方光度梯度平缓地变化的配光。中央上方是几百坎德拉程度的较弱的光,是高架部的配光。
另外,实施方式4是对交错前照灯(图11C所示的近光灯140)的应用事例,但本公开并不限定于该应用事例。本公开除了交错前照灯以外,也能够通过光的重叠来形成任意的配光,因此也能够应用于行驶用前照灯(图11C所示的远光灯130)、日间行车灯等。
此外,如图6等所示,实施方式2所涉及的照明装置2的第2透镜30的第2透镜出射口32是形成有球面形状的凹陷32a的方式,但本公开所涉及的照明装置并不限定于该方式。例如,即使取代球面形状的凹陷32a,是椭圆球面形状的凹陷、1/4球面形状的凹陷、或者四角锥形状的凹陷等,也能够得到相同的效果。高架部的形状对应于凹陷的形状而变化。
进一步地,如图8等所示,实施方式3所涉及的照明装置3的第2透镜40的第2透镜出射口42是在表面设置有波状的凹凸的方式,但本公开所涉及的照明装置并不限定于该方式。例如,取代波状的凹凸而是圆锥状的凹凸、三角锥状的凹凸等也能够得到相同的效果。
此外,在实施方式4中,实施方式1~3所涉及的照明装置1~3的各自的配置任意。例如,可以在水平方向(车辆的宽度方向)排列为一列,也可以在高度方向排列为一列,也可以在倾斜方向排列为一列。进一步地,也可以从进深方向(车辆的前后方向)的近前侧向进深侧倾斜配置。即使增加照明装置的数量并配置为圆状,也能够形成为不破坏作为目标的配光。
产业上的可利用性
本公开所涉及的照明装置对于构成车辆用前照灯的照明装置有用。
-符号说明-
1、2、3、4、100 照明装置
10、50 第1透镜
11 第1透镜入射口
11a 第1入射面
11b 第2入射面
12、52 第1透镜出射口
13 第1透镜侧部壁面
13a 第1反射面(反射侧面部)
13b 第2反射面(反射侧面部)
13c、13d、13e、53c、53d、53e 侧面部
20、30、40 第2透镜
21、31、41 第2透镜入射口
22、32、42 第2透镜出射口
23、33、43 第2透镜侧部壁面
24 遮光部件
53a、53b 反射面(反射侧面部)
110 车辆
120 车辆用前照灯
130 远光灯
140 近光灯
L 发光元件

Claims (16)

1.一种照明装置,具备:
发光元件;
第1透镜,取入由所述发光元件生成的光之后使其出射;和
第2透镜,取入来自所述第1透镜的出射光并使其向规定方向出射,
所述第1透镜具有:
第1透镜入射口,入射由所述发光元件生成的光;
第1透镜出射口,使从所述第1透镜入射口入射并穿过第1透镜内部的光出射;和
多个第1透镜侧部壁面,被设置于所述第1透镜入射口与所述第1透镜出射口之间,
所述多个第1透镜侧部壁面具有:
反射侧面部,使从所述第1透镜入射口入射到所述第1透镜内部的光反射;和
侧面部,构成为入射光度比入射到所述反射侧面部的光的光度小的光。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述第1透镜入射口是将所述发光元件的周围包围的凹形状,所述第1透镜入射口具有:
作为凹形状的底面的第1入射面;和
作为凹形状的侧面的第2入射面,
所述多个第1透镜侧部壁面的反射侧面部具有:
第1反射面,使入射到所述第2入射面的光反射;和
第2反射面,使入射到所述第1入射面的光以及由所述第1反射面反射的光反射,
所述多个第1透镜侧部壁面的所述侧面部构成为入射光度比入射到所述第1反射面以及第2反射面的光的光度小的光。
3.根据权利要求2所述的照明装置,其中,
在所述第1透镜的所述第2反射面,设置有阶梯差。
4.根据权利要求2所述的照明装置,其中,
在所述第2透镜所具有的第2透镜出射口,设置有球面形状或者椭圆球面形状或者四角锥形状的多个凹陷。
5.根据权利要求2所述的照明装置,其中,
在所述第2透镜所具有的第2透镜出射口,设置有波状或者圆锥状的周期构造。
6.一种车辆用前照灯,是将权利要求2所述的照明装置组合多个而构成的,构成为使从各个照明装置的第2透镜出射的光重合。
7.根据权利要求6所述的车辆用前照灯,其中,
所述车辆用前照灯具备:
第1照明装置,是具有在第2反射面设置有阶梯差的第1透镜的权利要求2所述的照明装置;
第2照明装置,是具有在第2反射面设置有阶梯差的第1透镜、和在第2透镜出射口设置有球面形状或者椭圆球面形状或者四角锥形状的多个凹陷的第2透镜的权利要求2所述的照明装置;和
第3照明装置,是具有在第2透镜出射口设置有波状或者圆锥状的周期构造的第2透镜的权利要求1所述的照明装置。
8.根据权利要求7所述的车辆用前照灯,其中,
基于所述第1照明装置的配光通过所述第1透镜的第2反射面的阶梯差来形成明暗截止线,所述明暗截止线的光度梯度比其他部分的光度梯度陡峭。
9.根据权利要求7所述的车辆用前照灯,其中,
基于所述第2照明装置的配光通过所述第1透镜的第2反射面的阶梯差来形成明暗截止线,所述明暗截止线的光度梯度比其他部分的光度梯度陡峭,
并且配光的范围宽于所述第1照明装置,并且最大光度低于所述第1照明装置。
10.根据权利要求7所述的车辆用前照灯,其中,
基于所述第2照明装置的配光具有由所述第2透镜出射口的凹陷所形成的配光部,该配光部的光度是10坎德拉以上且625坎德拉以下。
11.根据权利要求7所述的车辆用前照灯,其中,
基于所述第3照明装置的配光是在水平方向比-30°~+30°的范围宽的范围、并且在高度方向比-10°~0°的范围宽的范围的配光。
12.根据权利要求7所述的车辆用前照灯,其中,
基于所述第1照明装置以及所述第2照明装置的配光分别通过所述第1透镜的第2反射面的阶梯差来形成明暗截止线,所述明暗截止线的光度梯度比其他部分的光度梯度陡峭,
所述第1照明装置的配光的明暗截止线与所述第2照明装置的明暗截止线构成为偏离。
13.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述侧面部形成为与穿过所述发光元件的中央的水平线平行,或者随着从所述第1透镜入射口侧前往所述第1透镜出射口侧而远离所述水平线。
14.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述第2透镜所具有的第2透镜出射口朝向与所述发光元件相反的一侧而具有凸形状的曲面,在该曲面形成有距曲面的偏离量为1微米以上且100微米以下的大小的波纹。
15.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述第2透镜具有第2透镜侧部壁面,所述第2透镜侧部壁面被设置于所述第2透镜所具有的第2透镜入射口与第2透镜出射口之间,
在所述第2透镜入射口的外缘,设置有遮挡向所述第2透镜侧部壁面的光的遮光部件。
16.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
所述第2透镜具有第2透镜侧部壁面,所述第2透镜侧部壁面被设置于所述第2透镜所具有的第2透镜入射口与第2透镜出射口之间,
在所述第2透镜侧部壁面,形成使光扩散的凹凸构造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110186008A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 华域视觉科技(上海)有限公司 车辆照明单元及车辆照明车灯
WO2020244103A1 (zh) * 2019-06-05 2020-12-10 华域视觉科技(上海)有限公司 车灯光学元件、车灯模组、车辆前照灯及车辆
CN109973931B (zh) * 2019-05-08 2024-04-16 成都恒坤光电科技有限公司 一种车灯近光照明分光反射器、光学装置及汽车前照灯总成

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10634301B2 (en) 2015-10-07 2020-04-28 Doctor Optics SE Light guiding lens for a vehicle headlamp
JP7093641B2 (ja) * 2018-02-08 2022-06-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
CN210740255U (zh) * 2019-06-05 2020-06-12 华域视觉科技(上海)有限公司 一种车灯光学元件、车灯模组、车辆前照灯和车辆
FR3103535B1 (fr) * 2019-11-25 2022-12-16 Valeo Vision Module lumineux imageant un dioptre formant une surface de reflexion totale
KR102489648B1 (ko) * 2021-02-24 2023-01-18 현대모비스 주식회사 차량용 램프 및 그 램프를 포함하는 차량

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070195541A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Illumination device
US20100226142A1 (en) * 2009-02-12 2010-09-09 Matthias Brendle Projection Module for a Motor Vehicle Headlight
CN102434833A (zh) * 2010-09-06 2012-05-02 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
EP2587120A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-01 odelo GmbH Lichtleiterelement und Kraftfahrzeugleuchte mit einem Lichtleiterelement
WO2015040671A1 (ja) * 2013-09-17 2015-03-26 三菱電機株式会社 車載用前照灯
CN104728725A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 现代自动车株式会社 用于车辆的前照灯装置
WO2015107678A1 (ja) * 2014-01-17 2015-07-23 三菱電機株式会社 車載用前照灯
WO2015198527A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置と照明方法
WO2016013340A1 (ja) * 2014-07-25 2016-01-28 スタンレー電気株式会社 車両用灯具

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6945672B2 (en) 2002-08-30 2005-09-20 Gelcore Llc LED planar light source and low-profile headlight constructed therewith
JP2009087897A (ja) 2007-10-03 2009-04-23 Harison Toshiba Lighting Corp 光学部品およびこれを用いた車両用灯具
FR2992711B1 (fr) 2012-06-28 2018-08-10 Valeo Vision Dispositif optique de vehicule automobile a elements dioptriques integres au conduit de lumiere
JP6131724B2 (ja) 2013-06-11 2017-05-24 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
TW201506299A (zh) 2013-08-02 2015-02-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 發光二極體車燈
JP6241875B2 (ja) 2013-12-06 2017-12-06 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
JP6364701B2 (ja) * 2014-09-09 2018-08-01 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP6448250B2 (ja) * 2014-08-11 2019-01-09 株式会社小糸製作所 車両用灯具

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070195541A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Illumination device
US20100226142A1 (en) * 2009-02-12 2010-09-09 Matthias Brendle Projection Module for a Motor Vehicle Headlight
CN102434833A (zh) * 2010-09-06 2012-05-02 株式会社小糸制作所 车辆用灯具
EP2587120A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-01 odelo GmbH Lichtleiterelement und Kraftfahrzeugleuchte mit einem Lichtleiterelement
WO2015040671A1 (ja) * 2013-09-17 2015-03-26 三菱電機株式会社 車載用前照灯
CN104728725A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 现代自动车株式会社 用于车辆的前照灯装置
WO2015107678A1 (ja) * 2014-01-17 2015-07-23 三菱電機株式会社 車載用前照灯
WO2015198527A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置と照明方法
WO2016013340A1 (ja) * 2014-07-25 2016-01-28 スタンレー電気株式会社 車両用灯具

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109973931B (zh) * 2019-05-08 2024-04-16 成都恒坤光电科技有限公司 一种车灯近光照明分光反射器、光学装置及汽车前照灯总成
CN110186008A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 华域视觉科技(上海)有限公司 车辆照明单元及车辆照明车灯
WO2020244103A1 (zh) * 2019-06-05 2020-12-10 华域视觉科技(上海)有限公司 车灯光学元件、车灯模组、车辆前照灯及车辆
DE112019001743B4 (de) 2019-06-05 2023-06-07 Hasco Vision Technology Co., Ltd. Optisches Element einer Fahrzeugleuchte, Fahrzeugleuchtenmodul, Fahrzeug-Scheinwerfer und Fahrzeug
US11674653B2 (en) 2019-06-05 2023-06-13 Hasco Vision Technology Co., Ltd. Headlight optical element, headlight module, vehicle headlight and vehicle

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JP2018010817A (ja) 2018-01-18
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JP6671012B2 (ja) 2020-03-25
US10962190B2 (en) 2021-03-30
CN109416161B (zh) 2021-08-03
EP3486550A1 (en) 2019-05-22
US20190170315A1 (en) 2019-06-06
WO2018012058A1 (ja) 2018-01-18

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