CN110553219A - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，其透镜体(前表面)均匀地发光(或能够抑制发光观感降低)。车辆用灯具的特征在于，具有透镜体和光源，所述前表面包括对从该前表面射出的来自所述光源的光的扩散角进行控制的多个透镜元件，所述多个透镜元件中的至少1个透镜元件包括第1区域和第2区域，所述透镜体包括反射面，该反射面对从所述后表面射入该透镜体的来自所述光源的光的至少一部分进行内面反射以使其从所述第2区域射出，所述第1区域构成为对从所述后表面射入所述透镜体并从该第1区域射出的来自所述光源的直射光的扩散角进行控制的面，所述第2区域构成为对从该第2区域射出的来自所述反射面的反射光的扩散角进行控制的面。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具，特别涉及透镜体(前表面)均匀地发光(或能够抑制发光观感降低)的车辆用灯具。
背景技术
图10(a)是现有的车辆用灯具120的侧视图，图10(b)是后表面101(和前表面102)的主视图。
以往，如图10(a)所示，已知如下的车辆用灯具120，其具有：内透镜100；以及光源110，其配置在内透镜100的后方，发出从内透镜100的后表面101射入内透镜100，并从内透镜的前表面102射出而对前方照射并形成规定的配光图案的光线(例如参见专利文献1)。
在专利文献1所记载的车辆用灯具中，内透镜100构成为平板状，并且如图10(b)所示，内透镜100的后表面101和前表面102均构成为直线状。
在专利文献1所记载的车辆用灯具中，来自光源110的光从内透镜的后表面101射入内透镜100，并且作为被控制的光从设置在内透镜的前表面102上的多个棱镜切口射出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-85827号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1所记载的车辆用灯具中，如图1所示，从前表面102中的由圆E包围的范围射出的来自光源110的光与从前表面102中的由圆E包围的范围以外的范围射出的来自光源110的光相比，由于在透镜体120内行进的距离(光路长度)长而会衰减，成为强度相对较弱的光。其结果是，前表面102中的由圆E包围的范围相对变暗。其结果是，存在透镜体120(前表面102)不均匀发光(或者发光观感降低)的问题。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供透镜体(前表面)均匀地发光(或能够抑制发光观感降低)的车辆用灯具。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的一个方面的车辆用灯具的特征在于，具有：透镜体，其包括前表面和其相反侧的后表面；以及光源，其配置于所述透镜体的后方，发出从所述后表面射入所述透镜体，并从所述前表面射出的光，所述前表面包括对从该前表面射出的来自所述光源的光的扩散角进行控制的多个透镜元件，所述多个透镜元件中的至少1个透镜元件包括第1区域和第2区域，所述透镜体包括反射面，该反射面对从所述后表面射入该透镜体的来自所述光源的光的至少一部分进行内面反射以使其从所述第2区域射出，所述第1区域构成为对从所述后表面射入所述透镜体并从该第1区域射出的来自所述光源的直射光的扩散角进行控制的面，所述第2区域构成为对从该第2区域射出的来自所述反射面的反射光的扩散角进行控制的面。
根据该方面，可提供透镜体(前表面)均匀地发光(或能够抑制发光观感降低)的车辆用灯具。
这是因为，由于不仅来自光源的直射光从多个透镜元件分别射出，来自反射面的反射光也从多个透镜元件分别射出，因此光的损失被抑制，光度增加。
并且，上述发明优选构成为，包括所述第1区域和第2区域的透镜元件设置在所述前表面中的在所述透镜体内行进的距离相对较长的来自所述光源的光所射出的区域。
附图说明
图1是车辆用灯具10的主视图。
图2是图1所示的车辆用灯具10的A-A剖视图。
图3是图1所示的车辆用灯具10的B-B剖视图。
图4是后表面20b的主视图。
图5是用于说明透镜元件列LC1～LC3的图。
图6是图5的C-C剖视图。
图7是由图2所示的椭圆D包围的范围的局部放大图。
图8是前表面20a的变形例。
图9是前表面20a的变形例。
图10(a)是现有的车辆用灯具120的侧视图，图10(b)是后表面101(和前表面102)的主视图。
标号说明
10：车辆用灯具；20：透镜体；20a：前表面；20a1：第1出光面；20a2：第2出光面；20b：后表面；20b1：第1入光面；20b2：第2入光面；20c：上表面；20d：下表面；20e：右侧面；20f：左侧面；21：第1透镜元件；22：第2透镜元件；30：光源。
具体实施方式
以下，参照附图对作为本发明的一个实施方式的车辆用灯具10进行说明在各图中，对对应的结构要素标注相同的标号，并省略重复的说明。
图1是车辆用灯具10的主视图，图2是图1所示的车辆用灯具10的A-A剖视图，图3是B-B剖视图。
图1～图3所示的车辆用灯具10是作为DRL灯发挥功能的标识用灯(或信号用灯)，分别搭载在汽车等车辆的前端部的左右两侧。由于搭载在左右两侧的车辆用灯具10是左右对称的结构，因此，以下作为代表，对搭载在车辆前端部的右侧(朝向车辆前方的右侧)的车辆用灯具10进行说明。
车辆用灯具10具有:板状的透镜体20，其包括前表面20a和其相反侧的后表面20b；以及光源30，其配置在透镜体20的后方，发出从后表面20b射入透镜体20并从前表面20a射出而对前方照射并形成DRL用配光图案的光。虽然未图示，但是车辆用灯具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。
光源30是具有矩形(例如1mm见方)的发光面的LED或LD等半导体发光元件，以发光面朝向前方(正面)的状态安装在基板(未图示)上。基板通过螺钉固定等而被安装在壳体(未图示)等上。光源30的光轴与在车辆前后方向上延伸的基准轴AX(也称为光轴、参照图2)一致。光源30配置在透镜体20的光学设计上的基准点P附近。如图2、图3所示，后表面20b的顶部所面对的位置是透镜体20的光学设计上的基准点P。
透镜体20是包括前表面20a、后表面20b、上表面20c、下表面20d、右侧面20e和左侧面20f的板状的透镜体，例如是内透镜。
透镜体20由丙烯或聚碳酸酯等的透明树脂制成，通过注塑成形而成形。透镜体20的基本壁厚例如为6～7mm。
如图1所示，从提高外观性的观点出发，前表面20a包括正面观察时在相对于铅直线倾斜角度α的第1方向上呈直线状延伸的第1出光面20a1和正面观察时在相对于铅直线倾斜角度β的第2方向上呈直线状延伸的第2出光面20a2，整体构成为弯曲成"く"字状的形状。第1出光面20a1配置在基准轴AX的上方，第2出光面20a2配置在基准轴AX的下方。
另外，如图2所示，前表面20a(第1出光面20a1和第2出光面20a2)以在侧视(或A-A剖视)时朝向前方呈V字状打开的状态配置。第2出光面20a2比第1出光面20a1的前端部更向前下方较长地延伸。作为打开成角度α、β、V字状的角度，考虑到外观性而采用适当的值。
图4是后表面20b的主视图。
如图4所示，与图1示出的前表面20a同样地，后表面20b包括正面观察时在相对于铅直线倾斜角度α的第1方向上呈直线状延伸的第1入光面20b1和正面观察时在相对于铅直线倾斜角度β的第2方向上呈直线状延伸的第2入光面20b2，整体构成为弯曲成“く”字状的形状。第1入光面20b1配置在基准轴AX的上方，第2入光面20b2配置在基准轴AX的下方。
如图3所示，后表面20b的水平截面形状构成为，从该后表面20b射入透镜体20的来自光源30(例如，透镜体20的光学设计上的基准点P)的光线A(例如，半值角内的光)在透镜体20的厚度方向(图3中的左右方向)上聚光，而成为与透镜体20的左右侧面20e、20f平行的光。
另外，如图2所示，后表面20b(第1入光面20b1和第2入光面20b2)以在侧视(或A-A剖视)时朝向前方呈V字状打开的状态配置。
具体而言，第1入光面20b1相对于铅直线的倾斜角度f被调整为，从该第1入光面20b1射入透镜体20的来自光源30的光(例如，半值角内的光)主要在角度θ1内行进，并且从第1出光面20a1的整个区域射出。
另一方面，第2入光面20b2相对于铅直线的倾斜角度g被调整为，从该第2入光面20b2射入透镜体20的来自光源30的光(例如，半值角内的光)主要在角度θ2内行进，并且从第2出光面20a2的整个区域射出。
第1入光面20b1构成为在侧视(或A-A剖视)时与第1出光面20a1相同的长度。与此相对，考虑到布局性，第2入光面20b2构成为在侧视(或A-A剖视)时比第2出光面20a2短。
从后表面20b(第1入光面20b1和第2入光面20b2)射入透镜体20的来自光源30的光线A朝向前表面20(第1出光面20a1和第2出光面20a2)直线行进。
这是因为，后表面20b构成为包括在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1入光面20b1和第2入光面20b2的形状(整体弯曲成“ㄑ”字状的形状)，并且此外，虽然未图示，而透镜体20的后表面20b与前表面20a之间的中间截面形状(与基准轴AX垂直的平面的截面形状)也构成为包括在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1截面形状和第2截面形状的形状(整体弯曲成“く”字状的形状)。
图5是用于说明透镜元件列LC1～LC3的图。图6是图5的C-C剖视图。
如图5所示，前表面20a包括多个透镜元件线LC1～LC3。透镜元件列LC1～LC3分别由多个第1透镜元件21和多个第2透镜元件22构成。图5所示的前表面20a中，空白的矩形区域表示第1透镜元件21，用阴影线涂满的矩形区域表示第2透镜元件22。
如图5所示，第1透镜元件21和第2透镜元件22以彼此不相邻的方式交替配置成方格图案状。
如图6所示，透镜元件列LC1～LC3中的越靠近车辆内侧的透镜元件列越接近前方配置。具体而言，透镜元件列LC1配置在最前方，透镜元件列LC2配置在透镜元件列LC1的后方，透镜元件列LC3配置在透镜元件列LC2的后方(最后方)。
第1透镜元件21和第2透镜元件22分别是使从该第1透镜元件21和第2透镜元件22射出的来自光源30的光扩散的扩散面，例如是向车辆前方凸出的凸透镜面(R面)。
具体而言，第1透镜元件21是构成为使从该第1透镜元件21射出的来自光源30的光在铅直方向上以第1角度(例如上下10度)扩散，并使其在水平方向上以第2角度(例如左右10度)扩散(设定了纵截面和横截面各自的曲率)的凸透镜面。
另一方面，第2透镜元件22是构成为使从该第2透镜元件22射出的来自光源30的光在铅直方向上以比第1角度小的第3角度(例如上下5度)扩散，并且使其在水平方向上以比第2角度大的第4角度(例如左右20度)扩散(设定了纵截面和横截面各自的曲率)的凸透镜面。
图7是由图2所示的椭圆D包围的范围的局部放大图。
从前表面20a中的由椭圆D包围的范围射出的来自光源30的光与从前表面20a中的由椭圆D包围的范围以外的范围射出的来自光源30的光相比，由于在透镜体20内行进的距离(光路长度)长而会衰减，成为强度相对较弱的光。其结果是，前表面20a中的由椭圆D包围的范围相对变暗。
以下，对用于使前表面20a中的由椭圆D包围的范围变亮的结构进行说明。
如图7所示，在前表面20a中的由椭圆D包围的范围内，代替第1透镜元件21和第2透镜元件22而设置有多个第1透镜元件21A和多个第2透镜元件22A。第1透镜元件21A和第2透镜元件22A虽未图示，但与第1透镜元件21和第2透镜元件22同样地以不彼此相邻的方式交替配置成方格图案状。
第1透镜元件21A包括第1区域21A1和第2区域21A2。
透镜体20的下表面20d包括反射面20d，该反射面20d对从后表面20b射入该透镜体20的来自光源30的光的至少一部分进行内面反射，以使其从第2区域21A2(和后述的第4区域22A2)射出。
第1区域21A1构成为对从后表面20b射入透镜体20且从该第1区域21A1射出的来自光源30的直射光线A1的扩散角进行控制的面。
具体而言，第1区域21A1构成为使从该第1区域21A1射出的来自光源30的光线A1(直射光)在铅直方向上以第1角度(例如上下10度)扩散，并使其在水平方向上以第2角度(例如左右10度)扩散。
第2区域21A2构成为对从该第2区域21A2射出的来自反射面20d1的反射光线A2的扩散角进行控制的面。
具体而言，第2区域21A2与第1区域21A1同样地构成为使从该第2区域21A2射出的来自反射面20d1的光线A2(反射光)在铅直方向上以第1角度(例如上下10度)扩散，并使其在水平方向上以第2角度(例如左右10度)扩散。
如图7所示，第2透镜元件22A包括第3区域22A1和第4区域22A2。
第3区域22A1构成为对从后表面20b射入透镜体20且从该第3区域22A1射出的来自光源30的直射光线A1的扩散角进行控制的面。
具体而言，第3区域22A1构成为使从该第3区域22A1射出的来自光源30的光线A1(直射光)在铅直方向上以比第1角度小的第3角度(例如上下5度)扩散，并使其在水平方向上以比第2角度大的第4角度(例如左右20度)扩散。
第4区域22A2构成为对从该第4区域22A2射出的来自反射面20d1的反射光线A2的扩散角进行控制的面。
具体而言，第4区域22A2与第3区域22A1同样地构成为使从该第4区域22A2射出的来自反射面20d1的光线A2(反射光)在铅直方向上以比第1角度小的第3角度(例如上下5度)扩散，并使其在水平方向上以比第2角度大的第4角度(例如左右20度)扩散。
如上所述，通过分别构成和配置第1透镜元件21A和第2透镜元件22A，与使用第1透镜元件21和第2透镜元件22情况相比，能够使由椭圆D包围的范围变亮。即，能够使透镜体20(前表面20a)均匀地发光。
这是因为，由于不仅来自光源30的直射光线A1从多个第1透镜元件21A和第2透镜元件22A分别射出，来自反射面20d1的反射光线A2也从多个第1透镜元件21A和第2透镜元件22A分别射出，因此光的损失被抑制，光度增加。
在上述结构的车辆用灯具10中，当点亮光源30时，来自光源30的光线A从透镜体20的后表面20b折射而射入透镜体20，在透镜体20的厚度方向上聚光，作为与透镜体20的左右侧面20e、20f平行的光在透镜体20内行进，并从前表面20a射出。
具体而言，从透镜体20的后表面20b中的第1入光面20b1折射而射入透镜体20的来自光源30的光主要在透镜体20内的角度θ1(参照图2)的范围内行进，并从透镜体20的前表面20a中的第1出光面20a1的整个区域射出。
此时，从第1出光面20a1的整个区域射出的来自光源30的光通过设置在第1出光面20a1上的第1透镜元件21和第2透镜元件22的作用而向上下左右扩散。
另一方面，从透镜体20的后表面20b中的第2入光面20b2折射而射入透镜体20的来自光源30的光主要在透镜体20内的角度θ2(参照图2)的范围内行进，并从透镜体20的前表面20a中的第2出光面20a2的整个区域射出。
此时，从第2出光面20a2的整个区域射出的来自光源30的光(直射光和来自反射面20d1的反射光)通过设置在第2出光面20a2上的第1透镜元件21和第2透镜元件22(以及第1透镜元件21A和第2透镜元件22A)的作用而向上下左右扩散。
具体而言，来自通过多个第1透镜元件21(和第1透镜元件21A)的作用而上下左右扩散的光源30的光对假想铅直屏幕(配置在距车辆后表面约25m前方)上的同一区域(例如，上下10度左右10度的区域)进行照射。另外，来自通过多个第2透镜元件22和第2透镜元件22A的作用而上下左右扩散的光源30的光对假想铅直屏幕上的同一区域(例如，上下5度左右20度的区域)进行照射。由此，形成DRL用配光图案(未图示)。
如以上所说明的那样，根据本实施方式，可提供透镜体20(前表面20a)均匀地发光(或能够抑制发光观感降低)的车辆用灯具10。
这是因为，由于不仅来自光源30的直射光线A1从多个第1透镜元件21A和第2透镜元件22A分别射出，来自反射面20d1的反射光线A2也从多个第1透镜元件21A和第2透镜元件22A分别射出，因此光的损失被抑制，光度增加。
另外，根据本实施方式，能够抑制发生射入透镜体20的来自光源30的光的损失。
这是因为，后表面20b构成为包括在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1入光面20b1和第2入光面20b2的形状(整体弯曲成“ㄑ”字状的形状)，并且此外，虽然未图示，而透镜体20的后表面20b与前表面20a之间的中间截面形状(与基准轴AX垂直的平面的截面形状)也构成为包括在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1截面形状和第2截面形状的形状(整体弯曲成“く”字状的形状)。
即，这是因为，由于后表面20b(和中间截面形状)构成为包含在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1入光面20b1和第2入光面20b2的形状，因而从后表面20b射入透镜体20的来自光源30的光朝向第1出光面20A1和第2出光面20A2直线行进，其结果是，该光不会从透镜体20的右侧面20e或左侧面20f泄漏(几乎不泄漏)到透镜体20外，而是从前表面20a(第1出光面20a1和第2出光面20a2)射出。
另外，根据本实施方式，能够提供透镜体20(前表面20a)均匀发光的车辆用灯具10。另外，这里所说的“均匀”并不限于严格意义上的均匀。即，只要能够评价为视觉上均匀地发光，则为“均匀”。
这是因为，首先，第1入光面20b1相对于铅直线的倾斜角度f被调整为，从该第1入光面20b1射入透镜体20的来自光源30的光主要在角度θ1内行进，并从第1出光面20a1的整个区域射出，其次，第2入光面20b2相对于铅直线的倾斜角度g被调整为，从该第2入光面20b2射入透镜体20的来自光源30的光主要在角度θ2内行进，并从第2出光面20a2的整个区域射出(参照图2)。
另外，根据本实施方式，即使视线位置移动，也能够使发光观感相同。
这是因为，扩散角相互不同的第1透镜元件21和第2透镜元件22以彼此不相邻的方式交替配置成方格图案状(参照图5)。
另外，根据本实施方式，不仅来自车辆正面的发光观感良好，而且来自车辆侧面(例如左侧面)的发光观感也良好。
这是由于透镜元件列LC1～LC3中的越靠近车辆内侧的透镜元件列越接近前方配置。具体而言，这是因为透镜元件列LC1配置在最前方，透镜元件列LC2配置在透镜元件列LC1的后方，透镜元件列LC3配置在透镜元件列LC2的后方(最后方、参照图6)。
如上所述，根据本实施方式，能够提供光利用效率高且发光观感优良的车辆用灯具10。
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应用于DRL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DRL灯以外的车辆用灯具，例如转向灯、位置灯、尾灯、制动灯、雾灯。
另外，在上述实施方式中，说明了使用如下的前表面20a的示例，其包括正面观察时在第1方向上呈直线状延伸的第1出光面20a1和正面观察时在第2方向上呈直线状延伸的第2出光面20a2，并且整体构成为弯折成“く”字状的形状，但不限于此。
图8是前表面20a的变形例。
例如图8(a)所示，还可以使用如下的前表面20a，其包括正面观察时在第1方向上呈直线状延伸的第1出光面20a1和正面观察时在第2方向上呈直线状延伸的第2出光面20a2，并且整体构成为弯折成“L”字状的形状。
另外，例如图8(b)所示，还可以使用如下的前表面20a，其包括正面观察时在第1方向上呈直线状延伸的第1出光面20a1和正面观察时在第2方向上呈直线状延伸的第2出光面20a2，并且整体构成为弯折成“ト”字状的形状。
另外，例如图8(c)所示，还可以使用如下的前表面20a，其包括正面观察时在第1方向上呈直线状延伸的第1出光面20a1和正面观察时在第2方向上呈直线状延伸的第2出光面20a2，并且整体构成为弯折成“X”字状的形状。
另外，例如图8(d)所示，还可以使用如下的前表面20a，其包括正面观察时在第1方向上呈直线状延伸的第1出光面20a1和正面观察时在第2方向上呈直线状延伸的第2出光面20a2，并且整体构成为弯折成“V”字状的形状。
在图8(a)～图8(d)所示的情况下，虽然均未图示，但与上述实施方式相同，后表面20b构成为包含在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1入光面20b1和第2入光面20b2的形状，并且透镜体20的后表面20b与前表面20a之间的中间截面形状(与基准轴AX垂直的平面的截面形状)构成为包含在与前表面20a相同的方向(第1方向和第2方向)上延伸的第1截面形状和第2截面形状的形状。
由此，能够起到与上述实施方式同样的效果。
另外，例如，也可以使用前表面20a、后表面20b以及中间截面形状分别如图9所示那样为梯形的透镜体20。
另外，例如，也可以使用前表面20a、后表面20b以及中间截面形状分别如上述现有技术那样为直线状的透镜体20。
另外，在上述实施方式中，作为透镜元件，对使用扩散角相互不同的两种透镜元件(第1透镜元件21和第2透镜元件22)的示例进行了说明，但不限于此。例如，作为透镜元件，也可以使用扩散角相互不同的三种以上的透镜元件。
另外，在上述实施方式中，说明了作为前表面使用了在侧视(或A-A剖视)时以朝向前方呈V字状打开的状态配置的第1出光面20a1和第2出光面20a2的示例，但不限于此。例如，作为前表面，可以使用与基准轴AX垂直的平面，也可以使用曲面，还可以使用其他面。
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其精神或主要的特征的情况下以其他的各种各样的形式来实施。

Claims (2)

1.一种车辆用灯具，其具有：
透镜体，其包括前表面和其相反侧的后表面；以及
光源，其配置于所述透镜体的后方，发出从所述后表面射入所述透镜体并从所述前表面射出的光，
所述前表面包括对从该前表面射出的来自所述光源的光的扩散角进行控制的多个透镜元件，
所述多个透镜元件中的至少1个透镜元件包括第1区域和第2区域，
所述透镜体包括反射面，该反射面对从所述后表面射入该透镜体的来自所述光源的光的至少一部分进行内面反射以使其从所述第2区域射出，
所述第1区域构成为对从所述后表面射入所述透镜体并从该第1区域射出的来自所述光源的直射光的扩散角进行控制的面，
所述第2区域构成为对从该第2区域射出的来自所述反射面的反射光的扩散角进行控制的面。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其中，
包括所述第1区域和第2区域的透镜元件设置在所述前表面中的在所述透镜体内行进的距离相对较长的来自所述光源的光所射出的区域。
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