CN109958961B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆用灯具，能在筒形反射面的前端开口形成适合近光用配光图案的光度分布。车辆用灯具具有：投影透镜；第1光学系统，设置在投影透镜的后方且比投影透镜的光轴靠上侧的位置，照射透过投影透镜并被向前方照射而形成近光用配光图案的光，第1光学系统具有：筒形反射面，前端开口比后端开口大且随着从前端开口朝向后端开口而锥体状地变窄，由分别设置于上下左右的上反射面、下反射面、左反射面及右反射面构成；第1光源，与后端开口相对地设置，投影透镜的焦点位于下反射面的前边缘附近，下反射面的前边缘构成为与近光用配光图案的截止线对应的形状，下反射面是第1焦点位于第1光源附近、第2焦点位于投影透镜的焦点附近的旋转椭圆系反射面。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及一种车辆用灯具，特别是涉及一种能够在筒形反射面的前端开口形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面的前边缘附近的光度相对较高的光度分布)的车辆用灯具。
背景技术
以往，在车辆用灯具的领域中，提出了如下构成的车辆用灯具：其具有：筒形反射面，其前端开口比后端开口大且随着从前端开口朝向后端开口而锥体状(四棱锥状)地变窄，并且由分别设置于上下左右的上反射面、下反射面、左反射面以及右反射面构成；投影透镜，其与筒形反射面的前端开口相对地配置；以及光源，其与筒形反射面的后端开口相对地配置，通过投影透镜使由来自光源的直射光和来自筒形反射面的反射光在筒形反射面的前端开口形成的光度分布向前方反转投影，从而形成近光用配光图案(例如，见专利文献1(图1等))。
现在技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5442463号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的车辆用灯具中，具有如下问题：即，由于与光轴平行的铅直面形成的下反射面的剖面形状为抛物线，因此在筒形反射面的前端开口形成均匀的光度分布，不能形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面的前边缘附近的光度相对较高的光度分布)。
本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种车辆用灯具，能够在筒形反射面的前端开口形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面的前边缘附近的光度相对较高的光度分布)。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本发明的一个方面的车辆用灯具具有：投影透镜；以及第 1光学系统，其设置在所述投影透镜的后方且比所述投影透镜的光轴靠上侧的位置，照射透过所述投影透镜并被向前方照射而形成近光用配光图案的光，所述第1光学系统具有：筒形反射面，其前端开口比后端开口大且随着从前端开口朝向后端开口而锥体状地变窄，并且由分别设置于上下左右的上反射面、下反射面、左反射面以及右反射面构成；以及第1光源，其与所述后端开口相对地设置，所述投影透镜的焦点位于所述下反射面的前边缘附近，所述下反射面的前边缘构成为与所述近光用配光图案的截止线对应的形状，所述下反射面是第1焦点位于所述第1光源附近、第2焦点位于所述投影透镜的焦点附近的旋转椭圆系反射面。
根据这一方面，能够在筒形反射面的前端开口形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面的前边缘附近的光度相对较高的光度分布)。
这是通过如下方式来实现的：被下反射面反射的来自第1光源的光在第2焦点 (下反射面的前边缘附近)附近会聚。
此外，在上述发明中，优选的方式的特征在于，所述下反射面包括：第1下反射面，其设置在距所述第1光源较近的位置；以及第2下反射面，其设置在距所述第 1光源较远的位置，所述第1下反射面是第1焦点位于所述第1光源附近，第2焦点位于所述投影透镜的焦点附近的旋转椭圆反射面，所述第2下反射面是从所述第1 下反射面的前端向前倾斜向下延伸的倾斜反射面。
根据该方式，能够在筒形反射面的前端开口形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面的前边缘附近的光度相对较高的光度分布)。
这是通过如下方式来实现的：第1：被第1下反射面反射的来自第1光源的光在第2焦点(下反射面的前边缘附近)附近会聚，第2：被第2下反射面反射的来自第1光源的光在第2焦点附近(下反射面的前边缘附近)通过。
此外，在上述发明中，优选的方式的特征在于，所述上反射面包括：第1上反射面，其为基于与所述光轴平行的铅直面的截面朝向下方凸状地弯曲的形状，并且配置在距所述第1光源较近的位置；以及第2上反射面，其配置在距所述第1光源较远的位置，所述第1上反射面的面形状被调整成使得被该第1上反射面反射的来自所述第1光源的光被所述下反射面反射并在所述第2焦点附近通过，所述第2上反射面的面形状被调整成使得被该第2上反射面反射的来自所述第1光源的光在上下方向上被扩散，在所述前端开口形成的光度分布成为随着从所述下反射面的前边缘附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
根据该方式，能够在筒形反射面的前端开口形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面的前边缘附近的光度相对较高的光度分布)。
这是通过如下方式实现的：第1：被第1下反射面反射的来自第1光源的光在第2焦点附近(下反射面的前边缘附近)会聚，第2：被第2下反射面反射的来自第 1光源的光在第2焦点附近(下反射面的前边缘附近)通过，第3：被第1上反射面和下反射面按照该顺序反射的来自第1光源的光在第2焦点附近(下反射面的前边缘附近)通过。
此外，根据该方式，能够将在筒形反射面的前端开口形成的光度分布设为随着从下反射面的前边缘附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
这是通过如下方式来实现的：将第2上反射面的面形状调整成使得被第2上反射面反射的来自第1光源的光在上下方向上被扩散，并且在前端开口形成的光度分布成为随着从下反射面的前边缘附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
此外，在上述发明中，优选的方式的特征在于所述左反射面包括：所述左反射面包括：第1左反射面，其为基于水平面的截面朝向右侧凸状地弯曲的形状，配置在距所述第1光源较近的位置；以及第2左反射面，其配置在距所述第1光源较远的位置，所述第1左反射面的面形状被调整成使得被该第1左反射面反射的来自所述第1 光源的光照射所述近光用配光图案的左右方向的中心附近，所述第2左反射面的面形状被调整成使得被该第2左反射面反射的来自所述第1光源的光在左右方向上被扩散，且所述近光用配光图案成为随着从左右方向的中心附近朝向右侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布，所述右反射面包括：第1右反射面，其为基于水平面的截面朝向左侧凸状地弯曲的形状，且配置在距所述第1光源较近的位置；第2右反射面，其配置在距所述第1光源较远的位置，所述第1右反射面的面形状被调整成使得被该第 1右反射面反射的来自所述第1光源的光照射所述近光用配光图案的左右方向的中心附近，所述第2右反射面的面形状被调整成使得被该第2右反射面反射的来自所述第 1光源的光在左右方向上被扩散，且所述近光用配光图案成为随着从左右方向的中心附近朝向左侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
根据该方式，能够将在筒形反射面的前端开口形成的光度分布设为左右方向的中心附近的光度相对较高，且随着从左右方向的中心附近朝向左右两侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
此外，在上述发明中，优选的方式的特征在于，所述车辆用灯具还具有第2光学系统，该第2光学系统设置在所述投影透镜的后方且比所述投影透镜的光轴靠下侧的位置，照射透过所述投影透镜并被向前方照射而形成远光用配光图案的光，所述第 2光学系统具有：第2光源，其配置成朝向下方发出光；旋转椭圆反射面，其反射来自所述第2光源的光，且第1焦点位于所述第2光源附近，第2焦点位于所述投影透镜的焦点附近，所述筒形反射面具有从所述下反射面的前边缘向后方倾斜向下延伸的朝下反射面，所述朝下反射面的基于与所述光轴平行的铅直面的剖面形状为朝向下方凸状地弯曲的形状。
根据该方式，能够提供一种能够形成铅直方向的厚度较厚的远光用配光图案的车辆用灯具。
这是基于：基于包括光轴的铅直面(以及与其平行的平面)的朝下反射面的剖面形状不是平面，而是朝向下方凸状地弯曲的形状。
附图说明
图1是车辆用灯具单元10的立体图。
图2是车辆用灯具单元10的纵剖视图。
图3是车辆用灯具单元10的分解立体图。
图4是筒形反射面21的主视图。
图5是示出第2光源32的配置例的图。
图6的(a)是旋转椭圆反射面33的立体图，图6的(b)是俯视图。
图7是筒形反射面21的仰视图。
图8的(a)用于说明右侧的多个光源32R1、32R2的光源像I32R1、I32R2与设置于下方的反射面21b的前边缘21b1的关系的俯视图，图8的(b)是用于说明左侧的多个光源32L1、32L2的光源像I32L1、I32L2与设置于下方的反射面21b的前边缘21b1 的关系的俯视图，图8的(c)是用于说明光源32L2、32R2的光源像I32L2、I32R2与设置于下方的反射面21b的前边缘21b1的关系的剖视图。
图9是来自第2光源32的光的光路图。
图10的(a)是远光用配光图案PHi的示例，图10的(b)是远光用配光图案(比较例)的示例。
图11是筒形反射面21的纵剖视图。
图12的(a)是被下反射面21b反射的来自第1光源22的光的光路图，图12 的(b)是被上反射面21a和下反射面21b反射的来自第1光源22的光的光路图。
图13的(a)是图13(b)中的B-B截面的光度分布的一例，图13的(b)近光用配光图案PLo的示例，图13的(c)是图13(b)中的A-A截面的光度分布的一例。
标号说明：
10…车辆用灯具单元、20…第1光学系统、21…筒形反射面、21a、21b、21c、 21d…反射面、21b1…前边缘、22…第1光源、23…投影透镜、23b…背面、30…第2 光学系统、32(32L、32R)…第2光源、33(33L、33R)…旋转椭圆反射面、34…朝下反射面、40…保持部材、41…散热片、50…透镜保持件
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式的车辆用灯具单元10进行说明。在各附图中，对相应的构成要素赋予相同的标号，并省略重复的说明。
图1是车辆用灯具单元10的立体图。
图1所示的车辆用灯具单元10为车辆用前照灯(头灯)，例如搭载于两轮摩托车(未图示)或汽车等车辆的前端部。虽然未图示，但是车辆用灯具单元10配置在由外透镜和壳体构成的灯室内，并安装在壳体等上。
图2是车辆用灯具单元10的纵剖视图。图3是车辆用灯具单元10的分解立体图。
如图2、图3所示，本实施方式的车辆用灯具单元10具有：投影透镜23；第1 光学系统20，其设置在透镜23的后方且比投影透镜23的光轴AX靠上侧的位置，照射透过投影透镜23并被向前方照射而形成近光用配光图案的光；以及第2光学系统30，其设置在投影透镜23的后方且比投影透镜23的光轴AX靠下侧 的位置，照射透过投影透镜23并被向前方照射而形成远光用配光图案的光。
第1光学系统20具有筒形反射面21和第1光源22。第1光学系统20与投影透镜23一起构成直接投影型(也称为直射型)的光学系统。筒形反射面21、第1光源22配置在比沿车辆前后方向延伸的光轴AX靠上侧的位置。
图4是筒形反射面21的主视图。图11是筒形反射面21的纵剖视图。
如图4、图11所示，筒形反射面21是前端开口A1比后端开口A2大且随着从前端开口A1朝向后端开口A2而锥体状(四棱锥状)地变窄的筒形反射面，由设置于上下左右的上反射面21a、下反射面21b、左反射面21c以及右反射面21d构成。
下反射面21b的前边缘21b1(边缘部)构成为与近光用配光图案的截止线对应的形状。
筒形反射面21在后端开口A2与第1光源22(发光面)相对的状态下被保持在保持部件40上，以使来自第1光源22(发光面)的光在筒形反射面21内通过(见图2)。筒形反射面21的后端开口A2在正面观察时包围第1光源22(发光面)(未图示)。保持部件40例如是具有散热片41的散热器(见图1)。
[下反射面21b]
如图11所示，下反射面21b是基于与光轴AX平行的铅直面的截面朝向上方凹状地弯曲的形状的反射面。
下反射面21b是第1焦点F121b2位于第1光源22(例如，发光面的中心)附近，第2焦点F221b2位于投影透镜23的焦点F23附近的旋转椭圆系反射面。
具体来说，下反射面21b包括配置在距第1光源22较近的位置的第1下反射面21b2、以及配置在距第1光源22较远的位置的第2下反射面21b3。
第1下反射面21b2是第1焦点F121b2位于第1光源22(例如，发光面的中心) 附近、第2焦点F221b2位于投影透镜23的焦点F23附近的旋转椭圆反射面。由此，被第1下反射面21b2反射的来自第1光源22的光Ray1(参照图12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面21b的前边缘21b1附近)会聚。
第2下反射面21b3是从第1下反射面21b2的前端起到前端开口A1为止向前倾斜向下延伸的倾斜反射面。由此，被第2下反射面21b3反射的来自第1光源22 的光Ray2(参照图12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面22b的前边缘22b1 附近)通过。这是通过使来自第1光源22的光Ray2以比较小的角度入射到第2下反射面21b3，并且以比较小的角度反射来实现的。另外，第2下反射面21b3可以省略。
[上反射面21a]
如图11所示，上反射面21a是基于与光轴AX平行的铅直面的截面朝向下方凸状地弯曲的形状的反射面，包括配置在距第1光源22较近的位置的第1上反射面 21a1、和配置在距第1光源22较远的位置的第2上反射面21a2。
调整第1上反射面21a1的面形状，以使被该第1上反射面21a1反射的来自第 1光源22的光Ray3(见图12的(b))被下反射面21b反射，并在第2焦点F221b2附近通过。
调整第2上反射面21a2的面形状，以使被该第2上反射面21a2反射的来自第 1光源22的光Ray4、Ray5(见图12的(b))在上下方向上被扩散，并且在前端开口A1形成的光度分布成为随着从下反射面21b的前边缘21b1附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
[左反射面21c]
以下，左侧是指朝向车辆前方的左侧。左反射面21c是水平面的截面朝向右侧凸状地弯曲的形状的反射面，如图4所示，包括配置在距第1光源22较近的位置的第1左反射面21c1、和配置在距第1光源22较远的位置的第2左反射面21c2。
调整第1左反射面21c1的面形状，以使被该第1左反射面21c1反射的来自第 1光源22的光照射近光用配光图案的左右方向的中心附近。
调整第2左反射面21c2的面形状，以使被该第2左反射面21c2反射的来自第 1光源22的光在左右方向上被扩散，并且近光用配光图案成为随着从左右方向的中心附近朝向右侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
[右反射面21d]
以下，右侧是指朝向车辆前方的右侧。右反射面21d与左反射面21c构成为左右对称。
即，右反射面21d是水平面的截面朝向左侧凸状地弯曲的形状的反射面，如图 4所示，包括配置在距第1光源22较近的位置的第1右反射面21d1、和配置在距第 1光源22较远的位置的第2右反射面21d2。
调整第1右反射面21d1的面形状，以使被该第1右反射面21d1反射的来自第 1光源22的光照射近光用配光图案的左右方向的中心附近。
调整第2右反射面21d2的面形状，以使被该第2右反射面21d2反射的来自第 1光源22的光在左右方向上被扩散，并且近光用配光图案成为随着从左右方向的中心附近朝向左侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
例如通过将插入到设置于左右两侧的螺孔N1、N2(见图3、图4)中的螺丝(未图示)螺纹紧固于保持部材40，从而将筒形反射面21保持在保持部材40上。
第1光源22是具有矩形(例如，1mm见方)的发光面的LED、LD等半导体发光元件。第1光源22在使发光面朝向前方(正面)的状态下安装在基板K1上。对于第1光源22的数量，没有特别限定，可以为1个，也可以为多个。第1光源22 在多种情况下在水平方向上配置为一列。基板K1通过螺纹紧固等方式被保持在保持部材40上。
在投影透镜23的背面23b与筒形反射面21的前端开口A1相对的状态下将投影透镜23保持在保持部材40上，以使通过了筒形反射面21的来自第1光源22(发光面)的直射光和来自筒形反射面21的反射光透过投影透镜23(见图2)。
如图2所示，例如通过将保持该投影透镜23的透镜保持件50螺纹紧固于保持部材40，从而将投影透镜23保持在保持部材40上。
投影透镜23的焦点F23位于下反射面21b的前边缘21b1(水平方向的中心)附近(见图2、图4)。
图12的(a)是被下反射面21b反射的来自第1光源22的光的光路图，图12 的(b)是被上反射面21a和下反射面21b反射的来自第1光源22的光的光路图。
在上述结构的第1光学系统20中，当使第1光源22点亮时，通过来自第1光源22的直射光和分别来自上反射面21a、下反射面21b、左反射面21c、右反射面21d 的反射光在筒形反射面21的前端开口A1形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面21b的前边缘21b1附近的光度相对较高的光度分布)。
这是通过如下方式实现的：第1：被第1下反射面21b2反射的来自第1光源22 的光Ray1(见图12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面21b的前边缘21b1 附近)会聚，第2：被第2下反射面21b3反射的来自第1光源22的光Ray2(见图 12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面22b的前边缘22b1附近)通过，第3：被第1上反射面21a1和下反射面21b按照该顺序反射的来自第1光源22的光Ray3 (见图12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面21b的前边缘21b1附近)通过。
在筒形反射面21的前端开口A1形成的光度分布成为随着从下反射面21b的前边缘21b1附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
这是通过如下方式实现的：调整第2上反射面21a的面形状，以使被第2上反射面21a反射的来自第1光源22的光Ray4、Ray5(见图12的(b))在上下方向被扩散，并且形成在前端开口A1的光度分布成为随着从下反射面21b的前边缘21b1 附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
如上所述，形成在筒形反射面21的前端开口A1的光度分布被投影透镜23向前方反转投影。由此，形成近光用配光图案。图13的(b)是近光用配光图案PLo的示例。图13的(b)示出了与车辆前表面正对的虚拟铅直屏(配置于距车辆前表面大约25米的前方)上形成的近光用配光图案PLo的一例。近光用配光图案PLo的上边缘包含由下反射面21b的前边缘21b1规定的截止线CL。图13的(c)是图13的(b) 中的A-A截面的光度分布的一例。图13的(a)是图13的(b)中的B-B截面的光度分布的一例。
如图13的(c)所示，近光用配光图案PLo成为在铅直方向上上边缘(截止线 CL)附近的光度相对较高，且随着从上边缘附近朝向下方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布的配光图案。
此外，如图13的(a)所示，近光用配光图案PLo成为在水平方向上左右方向的中心附近的光度相对较高，且随着从左右方向的中心附近朝向左右两侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布的配光图案。
这是通过分别如上那样调整左反射面21c和右反射面21d的面形状实现的。
如图2所示，第2光学系统30具有第2光源32、旋转椭圆反射面33以及朝下反射面34。第2光学系统30与投影透镜23一起构成投影仪型光学系统。第2光源 32、旋转椭圆反射面33、朝下反射面34配置在比沿车辆前后方向延伸的光轴AX靠下侧的位置。
第2光源32是具有矩形(例如，1mm见方)的发光面的LED、LD等半导体发光元件。第2光源32在使发光面朝向下方的状态下安装在基板K2上。
图5是示出第2光源32的配置例的图。
如图5所示，第2光源32包括相对于包括光轴AX的铅直面配置在左侧(朝向车辆前方的左侧。以下也同样)的多个光源32L1、32L2、以及相对于包括光轴AX的铅直面配置在右侧(朝向车辆前方的右侧。以下也同样)的多个光源32R1、32R2。以下，在不特别区分光源32L1、32L2、32R1、32R2的情况下，记载为光源32(或者光源32L、32R)。
左侧的2个光源32L1、32L2在水平且与光轴AX垂直的方向上隔开规定间隔配置。同样地，右侧的2个光源32R1、32R2在水平且与光轴AX垂直的方向上隔开规定间隔配置。另外，对第2光源32的数量没有特别限定，可以为1个，也可以为3 个以上。
图6的(a)是旋转椭圆反射面33的立体图，图6的(b)是俯视图。
如图6所示，旋转椭圆反射面33(基于旋转椭圆面的反射面)包括相对于包括光轴AX的铅直面配置在左侧的旋转椭圆反射面33L、以及相对于包括光轴AX的铅直面配置在右侧的旋转椭圆反射面33R。
左侧的旋转椭圆反射面33L的第1焦点F133L位于左侧多个光源32L1、32L2中的最靠近光轴AX的光源32L2附近(例如，光源32L2的发光面中的亮度相对高的中心)(见图5)，并且第2焦点F233L位于投影透镜23的焦点F23附近(见图2、图4)。
同样地，右侧的旋转椭圆反射面33R的第1焦点F133R位于右侧多个光源32R1、 32R2中的最靠近光轴AX的光源32R2附近(例如，光源32R2的发光面中的亮度相对高的中心)(见图5)，并且第2焦点F233R位于投影透镜23的焦点F23附近(见图 2、图4)。
通过使旋转椭圆反射面33L、33R的第1焦点F133L、F133R以及第2焦点F233L、 F233R位于如上位置，从而如下所述，能够形成中心光度相对较高，并且在左右方向上宽视野范围的远光用配光图案。
另外，优选第1焦点F133L与第1焦点F133R之间的距离为投影透镜23的直径的0.3～0.5倍。如果小于0.3倍，则使用两个旋转椭圆反射面33L、33R的效果较小，即，不能确保最大光度。另一方面，如果大于0.5倍，则旋转椭圆反射面33L、33R 的轴(旋转轴)相对于投影透镜23的光轴AX具有角度(角度变大)，因此进入投影透镜23的光量变少。即，光束利用率降低。由此，为了确保最大光度，且不会降低光束利用率，优选第1焦点F133L与第1焦点F133R之间的距离为投影透镜23的直径的0.3～0.5倍。
此外，如图9所示，由于来自左侧的光源32L的光更多地入射到左侧的旋转椭圆反射面33L(几乎不会入射到右侧的旋转椭圆反射面33R)，因此光利用效率提高。同样地，由于来自右侧的光源32R的光更多地入射到右侧的旋转椭圆反射面33R(几乎不会入射到左侧的旋转椭圆反射面33L)，因此光利用效率提高。
通过将插入到螺孔N3、N4(见图6)中的螺丝(未图示)螺纹紧固于保持部材 40，从而将旋转椭圆反射面33保持在保持部材40上。
如图2所示，朝下反射面34从投影透镜23的焦点F23附近朝向后方斜向下延伸。具体来说，朝下反射面34从设置于下方的下反射面21b的前边缘21b1朝向后方斜向下延伸。图7是筒形反射面21的仰视图。如图2、图4、图7所示，朝下反射面 34设置在筒形反射面21上。另外，对于朝下反射面34相对于光轴AX的角度，例如，优选确保最大光度、且不会降低光束利用率(来自旋转椭圆反射面33的反射光更多地入射到投影透镜23)的角度。
并且，如图8的(c)所示，包括光轴AX的铅直面(以及与其平行的平面)的朝下反射面34的剖面形状为朝向下方凸状地弯曲的形状。由此，如下所述，能够形成铅直方向的厚度较厚的远光用配光图案。
图9是来自第2光源32的光的光路图。
在上述结构的第2光学系统30中，当使第2光源32点亮时，如图9所示，来自第2光源32L、32R的光被旋转椭圆反射面33L、33R反射，并在第2焦点F233L、 F233R(投影透镜23的焦点F23)附近会聚，一部分被朝下反射面34反射，其它部分不被朝下反射面34反射，而是透过投影透镜23被向前方照射。由此，形成远光用配光图案PHi。
图10的(a)是远光用配光图案PHi的示例。图10的(a)示出了在与车辆前表面正对的虚拟铅直屏上形成的远光用配光图案PHi的一例。
此时，如图8的(a)所示，右侧多个光源32R1、32R2的光源像I32R1、I32R2成为相对于设置于下方的下反射面21b的前边缘21b1向左侧偏离的状态。并且，该向左侧偏离的状态下的光源像I32R1、I32R2在相对于虚拟铅直屏上的H线与V线的交点向右侧偏离的状态下被投影。
同样地，如图8的(b)所示，左侧多个光源32L1、32L2的光源像I32L1、I32L2成为相对于设置于下方的下反射面21b的前边缘21b1向右侧偏离的状态。并且，该向右侧偏离的状态下的光源像I32L1、I32L2在相对于虚拟铅直屏上的H线与V线的交点向左侧偏离的状态下被投影。
图8的(a)、图8的(b)所例示的光源像I32R1、I32R2实际上是重叠的。并且，该重叠的光源像I32R1、I32R2以及配置于其两侧的光源像I32R1、I32R2被反转投影到虚拟铅直屏上。其结果，形成H线与V线的交点附近相对明亮、并且在左右方向上较宽的图10的(a)所示的远光用配光图案PHi。
此外，如图8的(c)所示，由于基于包括光轴AX的铅直面(以及与其平行的平面)的朝下反射面34的剖面形状为朝向下方凸状地弯曲的形状，因此被朝下反射面34反射的光源像I32R1、I32R2、I32L1、I32L2的铅直方向的尺寸为h1+h2。该光源像 I32R1、I32R2、I32L1、I32L2被投影到虚拟铅直屏上，从而形成铅直方向的厚度较厚的图 10的(a)所示的远光用配光图案PHi。
与此相对，在基于包括光轴AX的铅直面(以及与其平行的平面)的朝下反射面34的剖面形状为平面形状的情况下(在图8的(c)中，见符号34′)，被朝下反射面34反射的光源像I32R1、I32R2、I32L1、I32L2的铅直方向的尺寸为h1。该光源像I32R1、 I32R2、I32L1、I32L2被投影到虚拟铅直屏上，从而形成铅直方向的厚度较薄的图10的(b) 所示的远光用配光图案。图10的(b)是远光用配光图案(比较例)的示例。
如以上所说明，根据本实施方式，能够在筒形反射面21的前端开口A1形成适合近光用配光图案的光度分布(下反射面21b的前边缘21b1附近的光度相对较高的光度分布)。
这是通过如下方式实现的：第1：被第1下反射面21b2反射的来自第1光源22 的光Ray1(见图12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面21b的前边缘21b1 附近)会聚，第2：被第2下反射面21b3反射的来自第1光源22的光Ray2(见图 12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面22b的前边缘22b1附近)通过，第3：被第1上反射面21a1和下反射面21b按照该顺序反射的来自第1光源22的光Ray3 (见图12的(a))在第2焦点F221b2附近(下反射面21b的前边缘21b1附近)通过。
此外，根据本实施方式，在筒形反射面21的前端开口A1形成的光度分布(下反射面21b的前边缘21b1附近的光度相对较高的光度分布)被投影透镜23向前方反转投影，从而能够形成上边缘(截止线CL)附近的光度相对较高的、远方视觉辨识性优异的近光用配光图案。
另外，根据本实施方式，能够将形成在筒形反射面21的前端开口A1的光度分布设为随着从下反射面21b的前边缘21b1附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
这是通过如下方式实现的：调整第2上反射面的面形状，以使被第2上反射面 21a反射的来自第1光源22的光在上下方向被扩散，在前端开口A1形成的光度分布成为随着从下反射面21b的前边缘21b1附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
此外，根据本实施方式，在筒形反射面21的前端开口A1形成的光度分布(随着从下反射面21b的前边缘21b1附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布) 被投影透镜23向前方反转投影，从而能够形成随着从上边缘附近朝向下方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布的、配光感优异的近光用配光图案。
另外，根据本实施方式，能够形成左右方向的中心附近的光度相对较高、并且随着从左右方向的中心附近朝向左右两侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布的、配光感优异的近光用配光图案。
这是通过分别如上那样调整左反射面21c和右反射面21d的面形状实现的。
此外，根据本实施方式，能够提供一种能够形成不会产生光度不均、且铅直方向的厚度较厚的远光用配光图案的车辆用灯具单元10。
这是通过如下方式实现的：基于包括光轴AX的铅直面(以及与其平行的平面) 的朝下反射面34的剖面形状不是平面，而是朝向下方凸状地弯曲的形状(见图8的 (c))。
此外，根据本实施方式，能够形成H线与V线的交点附近相对明亮、且左右方向上宽视野的远光用配光图案PHi。
这是通过如下方式实现的：左侧的旋转椭圆反射面33L的第1焦点F133L位于左侧多个光源32L1、32L2中的最靠近光轴AX的光源32L2附近(例如，光源32L2的发光面中的亮度相对较高的中心)(见图5)，并且第2焦点F233L位于投影透镜23 的焦点F23附近(见图2)。
此外，右侧的旋转椭圆反射面33R的第1焦点F133R位于右侧多个光源32R1、 32R2中的最靠近光轴AX的光源32R2附近(例如，光源32R2的发光面中的亮度相对较高的中心)(见图5)，并且第2焦点F233R位于投影透镜23的焦点F23附近(图 2参照)。
如上所述，根据本实施方式，能够形成使H线与V线的交点附近相对明亮，即维持H线与V线的交点附近的最大光度，同时在铅直方向和水平方向上宽视野、且视觉辨识性优异的远光用配光图案PHi。
特别是，根据本实施方式，即使使旋转椭圆反射面33小型化至在正面观察时在投影透镜23的背后整体被大致隐藏的程度(进而，使车辆用灯具单元10整体小型化)，也能够形成使H线与V线的交点附近相对明亮，即维持H线与V线的交点附近的最大光度，同时在铅直方向和水平方向上宽视野、且视觉辨识性优异的远光用配光图案PHi。
接着，对变形例进行说明。
在上述实施方式中，对将本发明的车辆用灯具单元应用于车辆用前照灯(头灯)的示例进行了说明，但不限于此。例如，也可以将本发明的车辆用灯具应用于除了车辆用前照灯(头灯)以外的车辆用灯具。
此外，在上述实施方式中，对将第1光学系统20和第2光学系统30构成为一个车辆用灯具单元10的示例进行了说明，但不限于此。例如，也可以组合投影透镜 23与第1光学系统20而构成一个车辆用灯具单元，组合另一个投影透镜23与第2 光学系统30而构成另一个车辆用灯具单元。
此外，在上述实施方式中，以作为旋转椭圆反射面33，使用了左侧的旋转椭圆反射面33L和右侧的旋转椭圆反射面33R的示例进行了说明，但不限于此。例如，作为旋转椭圆反射面33，也可以使用关于包括光轴AX的铅直面左右对称的一个旋转椭圆反射面(第1焦点、第2焦点分别为一个)。
此外，在上述实施方式中，说明了使用前端开口A1比后端开口A2大且随着从前端开口A1朝向后端开口A2而锥体状(四棱锥状)地变窄的筒形反射面作为筒形反射面21的示例，但不限于此。例如，作为筒形反射面21，也可以使用如下的实心的透镜体：即，表面包括相当于前端开口A1的光学面(出光面)、相当于后端开口 A2的光学面(入光面)、以及分别相当于设置于上下左右的反射面21a、21b、21c、 21d的光学面(对从入光面入射的来自第1光源22的光进行内面反射的光学面。全反射面)。
上述各实施方式中所示的各数值全部是例示，当然也可以使用与这些数值不同的适当数值。
上述各实施方式在所有方面只是例示。不是通过上述各实施方式的记载而限定性解释本发明。本发明能够在不脱离于其主旨或主要特征的前提下，以其他各种形式来实施。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，具有：投影透镜；以及第1光学系统，其设置在所述投影透镜的后方且比所述投影透镜的光轴靠上侧的位置，照射透过所述投影透镜并被向前方照射而形成近光用配光图案的光，
所述第1光学系统具有：
筒形反射面，其前端开口比后端开口大且随着从前端开口朝向后端开口而锥体状地变窄，并且由分别设置于上下左右的上反射面、下反射面、左反射面以及右反射面构成；以及
第1光源，其与所述后端开口相对地设置，
所述投影透镜的焦点位于所述下反射面的前边缘附近，
所述下反射面的前边缘构成为与所述近光用配光图案的截止线对应的形状，
所述下反射面至少包括旋转椭圆反射面，所述下反射面的第1焦点位于所述第1光源附近，其第2焦点位于所述投影透镜的焦点附近。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其中，
所述下反射面包括：第1下反射面，其设置在距所述第1光源较近的位置；以及第2下反射面，其设置在距所述第1光源较远的位置，
所述第1下反射面是第1焦点位于所述第1光源附近、第2焦点位于所述投影透镜的焦点附近的所述旋转椭圆反射面，
所述第2下反射面是从所述第1下反射面的前端向前倾斜向下延伸的倾斜反射面。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，
所述上反射面包括：第1上反射面，其为基于与所述光轴平行的铅直面的截面朝向下方凸状地弯曲的形状的反射面，并且配置在距所述第1光源较近的位置；以及第2上反射面，其配置在距所述第1光源较远的位置，
所述第1上反射面的面形状被调整成使得被该第1上反射面反射的来自所述第1光源的光被所述下反射面反射并在所述第2焦点附近通过，
所述第2上反射面的面形状被调整成使得被该第2上反射面反射的来自所述第1光源的光在上下方向上被扩散，在所述前端开口形成的光度分布成为随着从所述下反射面的前边缘附近朝向上方而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，
所述左反射面包括：第1左反射面，其为基于水平面的截面朝向右侧凸状地弯曲的形状的反射面，配置在距所述第1光源较近的位置；以及第2左反射面，其配置在距所述第1光源较远的位置，
所述第1左反射面的面形状被调整成使得被该第1左反射面反射的来自所述第1光源的光照射所述近光用配光图案的左右方向的中心附近，
所述第2左反射面的面形状被调整成使得被该第2左反射面反射的来自所述第1光源的光在左右方向上被扩散，且所述近光用配光图案成为随着从左右方向的中心附近朝向右侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布，
所述右反射面包括：第1右反射面，其为基于水平面的截面朝向左侧凸状地弯曲的形状的反射面，且配置在距所述第1光源较近的位置；第2右反射面，其配置在距所述第1光源较远的位置，
所述第1右反射面的面形状被调整成使得被该第1右反射面反射的来自所述第1光源的光照射所述近光用配光图案的左右方向的中心附近，
所述第2右反射面的面形状被调整成使得被该第2右反射面反射的来自所述第1光源的光在左右方向上被扩散，且所述近光用配光图案成为随着从左右方向的中心附近朝向左侧而光度逐渐降低的渐变状的光度分布。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，
所述车辆用灯具还具有第2光学系统，该第2光学系统设置在所述投影透镜的后方且比所述投影透镜的光轴靠下侧的位置，照射透过所述投影透镜并被向前方照射而形成远光用配光图案的光，
所述第2光学系统具有：
第2光源，其配置成朝向下方发出光；
旋转椭圆反射面，其反射来自所述第2光源的光，且第1焦点位于所述第2光源附近，第2焦点位于所述投影透镜的焦点附近，
所述筒形反射面具有从所述下反射面的前边缘向后方倾斜向下延伸的朝下反射面，
所述朝下反射面的基于与所述光轴平行的铅直面的剖面形状为朝向下方凸状地弯曲的形状。
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