CN113710954A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

提供车辆用灯具，以低成本能够实现小型化而且能够实现部件件数的削减。车辆用灯具具备：射出光的发光部(3)；以及包括多个面并使来自发光部(3)的光直接射入且使经由各个面射出的射出光重叠来形成预定的配光图案的透镜(2)，发光部(3)包括：配置在透镜(2)的焦点或焦点附近，且在透镜(2)形成近光束用配光图案的至少一部分的第一半导体型光源；以及配置在第一半导体型光源的下方，且在透镜(2)形成上方配光图案的第二半导体型光源。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具。

背景技术

一直以来使用使来自半导体型光源的光直接射入到透镜并使直接射入的光从该透镜射出的车辆用灯具。提出了这种车辆用灯具中形成近光束和远光束的车辆用灯具(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－084876号公报

专利文献2：日本特开2009－193953号公报

专利文献3：日本特开2014－154356号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的现有技术通过在一个发光部内具备远光束用的光源和近光束用的光源而实现灯具的小型化。但是，为了明确地形成预定的配光图案，例如在发光部与透镜之间具备灯罩。因而，灯具本身重量化、部件件数增加。对于专利文献2所记载的现有技术，也由于具备灯罩，所以同样地灯具本身重量化、部件件数增加。另外，在专利文献3所记载的现有技术中，在一个车辆用灯具内具备远光束用的灯具单元、近光束用的灯具单元、以及扩散配光用的灯具单元，在各个灯具单元具有不同的发光部，在各个发光部内配置有多个光源。因而，能够利用各个发光部内的多个光源比较明确地形成预定的配光图案，但作为整体，无法避免重量化以及部件件数的增加。因此，专利文献1～3所记载的那样的现有技术无法实现灯具本身的小型化而且无法实现部件件数的削减。

本公开是鉴于这种状况而提出的方案，其能够实现灯具本身的小型化而且能够实现部件件数的削减。

用于解决课题的方案

作为本公开的一个方案的车辆用灯具具备：发光部，其射出光；以及透镜，其包括多个面，使来自上述发光部的光直接射入且使经由各个上述面射出的射出光重叠来形成预定的配光图案，上述发光部包括：第一半导体型光源，其配置在上述透镜的焦点或焦点的附近，使上述透镜形成近光束用配光图案的至少一部分；以及第二半导体型光源，其配置在上述第一半导体型光源的下方，使上述透镜形成上方配光图案。

发明效果

根据本公开的一个方案，能够实现灯具本身的小型化而且实现部件件数的削减。

附图说明

图1是应用了本公开的实施方式1的车辆用灯具的立体图。

图2是应用了本公开的实施方式1的车辆用灯具的分解立体图。

图3是表示适应本公开的实施方式1的发光部3的正面观察的一例的图。

图4是表示从适应本公开的实施方式1的发光部3观察透镜2的射入面21的正面观察的一例的图。

图5是应用了本公开的实施方式1的图4的A－A线剖视图。

图6是表示包含由应用了本公开的实施方式1的面S1(倾斜截止线形成区域)形成的斜向截止线CL的近光束用配光图案LP的一例的图。

图7是表示以等光度线表现当应用了本公开的实施方式1的第一半导体型光源31的点亮时由透镜2形成的近光束用配光图案LP的一例的图。

图8是表示以等光度线表现当应用了本公开的实施方式1的第二半导体型光源32的点亮时由透镜2形成的上方配光图案UP的一例的图。

图9是表示以等光度线表现当应用了本公开的实施方式1的第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32这双方的点亮时由透镜2形成的远光束用配光图案HP的一例的图。

图10是应用了本公开的实施方式2的第一灯具单元8a以及第二灯具单元8b的立体图。

图11是表示以等光度线表现由应用了本公开的实施方式2的第一灯具单元8a以及第二灯具单元8b分别形成的聚光用配光图案SP、上方配光图案UP2以及扩散用配光图案WP的一例的图。

图12是表示适应本公开的实施方式1的发光部3的正面观察的其它例的图。

具体实施方式

以下，基于附图对应用了本公开的车辆用灯具的实施方式进行详细说明。此外，本公开并不限定于该实施方式。

实施方式1.

(概略结构)

图1是应用了本公开的实施方式1的车辆用灯具的立体图。图2是应用了本公开的实施方式1的车辆用灯具的分解立体图。车辆用灯具例如设置在未图示的车辆的前方的左右，在左右是相同的结构，作为头灯发挥功能。车辆用灯具具备框架1、透镜2、发光部3、基板4、以及散热器6。散热器6由导热率高的金属部件或树脂部件等构成，经由使放热性能提高的润滑脂5而安装有搭载发光部3的基板4。基板4设有用于进行供电等的未图示的电连接器，向射出光的发光部3进行供电的同时，进行点亮以及熄灭等的各种控制。此外，框架1作为透镜2的支架发挥功能，但对于螺纹固定孔以及凸起孔等的说明，只要是本领域技术人员就能够容易地理解，因此省略对它们的说明。

(主要部分结构)

以下，对发光部3的详细进行说明。图3是表示适应本公开的实施方式1的发光部3的正面观察的一例的图。发光部3具备第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32，分别由利用未图示的封固树脂部件封固的封装件构成。第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32例如是LED或者OLED(有机EL)或LD(半导体激光器、激光二极管或者二极管激光器)等自发光半导体型光源，分别呈平面矩形形状(平面长方形状)。此外，第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32的形状也可以是正方形。另外，图3所示的X轴是通过发光部3的发光面的中心O的左右方向的水平轴。图3所示的Y轴是通过发光部3的发光面的中心O的上下方向的铅垂轴。

就第一半导体型光源31而言，长边方向沿X轴的方向配置，短边方向沿Y轴的方向配置，并以第一半导体型光源31的中心为中心O。第二半导体型光源32配置在第一半导体型光源31的下方，长边方向沿X轴的方向配置，短手方向沿Y轴的方向配置。在图3的一例中，第二半导体型光源32的发光面积比第一半导体型光源31小。此外，第二半导体型光源32的发光面积也可以与第一半导体型光源31相同。另外，第二半导体型光源32的亮度与第一半导体型光源31相同或比之高。另外，在图3的一例中，假设左侧通行，因此第二半导体型光源32配置在从车辆用灯具的前方侧观察的正面观察时比第一半导体型光源31的中心O更靠右侧。

图4是表示从适应本公开的实施方式1的发光部3观察透镜2的射入面21的正面观察的一例的图。如图4所示，透镜2的射入面21包括多个面S1～S8。多个面S1～S8中，面S1是处于透镜2的上部的一部分，形成于右侧，作为倾斜截止线形成区域发挥功能。对于倾斜截止线形成区域的功能的详细将于后文叙述。面S3相对于Y轴形成于与面S1对称的位置，具有与面S1大致相同的表面面积。面S2形成于面S1与面S3之间。面S6相对于X轴形成于与面S1对称的位置，具有与面S1大致相同的表面面积。面S4相对于X轴形成于与面S3对称的位置，具有与面S3大致相同的表面面积。面S8相对于X轴形成于与面S2大致对称的位置。面S5形成于比面S4靠下方的位置。面S7形成于面S2与面S8之间，通过中心的线与中心O一致。

图5是应用了本公开的实施方式1的图4的A－A线剖视图。图6是表示包含由应用了本公开的实施方式1的面S1(倾斜截止线形成区域)形成的斜向截止线CL的近光束用配光图案LP的一例的图。此外，在图5中，为了明确指出从发光部3射出的光的方向，特意省略了透镜2的剖面的影线的图示。另外，在图6以后的图中，符号“VU－VD”表示上下的垂直线。符号“HL－HR”表示左右的水平线。

图5所示的Z轴是通过第一半导体型光源31的中心O的法线(垂线)、即、与图3、图4所示的X轴以及图3～5所示的Y轴正交的前后方向的轴(基准光轴)。也就是，第一半导体型光源31配置为第一半导体型光源31的中心O朝向作为Z轴的基准光轴的前侧。这样，X、Y以及Z构成正交坐标(X－Y－Z正交坐标系)。因而，使正交坐标的中心与第一半导体型光源31的中心O一致。如图5所示，第一半导体型光源31的中心O位于透镜2的焦点F或焦点F附近，而且位于作为Z轴的基准光轴上或其附近。因而，第一半导体型光源31配置在透镜2的焦点F或焦点F附近。

另外，如上述所说明的那样，第二半导体型光源32配置在第一半导体型光源31的下方。第一半导体型光源31配置在透镜2的焦点F或焦点F附近。因而，第二半导体型光源32配置在透镜2的焦点F或焦点F附近的下方，因此配置在比第一半导体型光源31更远离透镜2的焦点F的位置。

此外，如上述所说明的那样，第一半导体型光源31的发光面的中心O位于作为Z轴的基准光轴上或其附近。因而，也可以说第一半导体型光源31配置在作为Z轴的基准光轴上或其附近。另一方面，第二半导体型光源32配置在作为Z轴的基准光轴上或其附近的下方，因此配置在比第一半导体型光源31更远离作为Z轴的基准光轴上的位置。

透镜2除了具备射入面21以外还具备射出面22。在射入面21侧，面S1和面S6朝向第一半导体型光源31成为凸形状。虽然省略了图示，但面S3和面S4也朝向第一半导体型光源31成为凸形状。透镜2使来自发光部3的光从射入面21直接射入，且从射出面22射出射出光。面S1形成于比基准光轴靠上方，形成如图6所示那样的近光束用配光图案LP的斜向截止线CL。面S1由到达面S1的光形成多个投影像PI。因而，根据面S1的表面形状，如图6所示，面S1的投影像PI依次重叠，从而形成近光束用配光图案LP的斜向截止线CL。因此，透镜2形成包含斜向截止线CL的预定的配光图案。尤其是，面S1的投影像PI如图5所示的光路LP1、LP2所示那样，在斜向截止线CL附近聚光。其结果，关于斜向截止线CL附近，配光形成为光度比近光束用配光图案LP的其它部位高的热区。另外，由于形成这样的热区，因此关于面S1，也作为热区形成区域发挥功能。此外，与从第一半导体型光源31射出的光相比，从第二半导体型光源32射出的光至达到透镜2为止的距离较长，因此与利用从第一半导体型光源31射出的光而从透镜2射出的光的投影像PI相比，能够使利用从第二半导体型光源32射出的光而从透镜2射出的光的投影像变小。由此，能够提高中央附近(H线与V线的交点附近)的光度，因此容易形成远方视觉确认性优异的远光束用配光图案HP。此外，在第一半导体型光源31与第二半导体型光源32的大小相同的情况下，成为第一半导体型光源31的亮度(光束)＜第二半导体型光源32的亮度(光束)。另外，在第一半导体型光源31比第二半导体型光源32大的情况下，成为第一半导体型光源31的亮度(光束)≤第二半导体型光源32的亮度(光束)。也就是，至少照射远光束的第二半导体型光源32照射较强的光。其理由是，后述的远光束用配光图案HP需要成为比近光束用配光图案LP更明亮的配光。

(作用)

以下对本实施方式中的车辆用灯具的作用进行说明。图7是表示以等光度线表现当应用了本公开的实施方式1的第一半导体型光源31的点亮时由透镜2形成的近光束用配光图案LP的一例的图。第一半导体型光源31在透镜2形成近光束用配光图案LP。具体而言，基板4将第二半导体型光源32控制为熄灭状态，将第一半导体型光源31控制为点亮状态。因而，发光部3将从第一半导体型光源31射出的光向透镜2射出。从第一半导体型光源31射出的光从透镜2的射入面21向透镜2中折射地射入。此时，射入光在射入面21中进行配光控制。该经过配光控制的射入光从透镜2的射出面22向外部折射地射出。此时，射出光在射出面22中进行配光控制。该射出光作为近光束用配光图案LP向前方照射。在此，从第一半导体型光源31射出的光的一部分从面S1射入而且从射出面22的上部射出。

图8是表示以等光度线表现当应用了本公开的实施方式1的第二半导体型光源32的点亮时由透镜2形成的上方配光图案UP的一例的图。第二半导体型光源32的发光面积比第一半导体型光源31的发光面积小，从而能够使投影像PI变小。因而，在后述的远光束用配光图案HP的中央部分重叠，能够有助于中央部的最大光度。

图9是表示以等光度线表现当应用了本公开的实施方式1的第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32这双方的点亮时由透镜2形成的远光束用配光图案HP的一例的图。远光束用配光图案HP成为合成多个配光图案而成的图案。具体而言，基板4将第一半导体型光源31控制为点亮状态，第二半导体型光源32也控制为点亮状态。因而，发光部3将从第一半导体型光源31射出的光和从第二半导体型光源32射出的光向透镜2射出。透镜2照射图7所示的近光束用配光图案LP和图8所示的上方配光图案UP。此时，合成图7所示的近光束用配光图案LP和图8所示的上方配光图案UP，形成图9所示的远光束用配光图案HP。此时，图8所示的上方配光图案UP位于比图7所示的近光束用配光图案LP更靠上方。也就是，第二半导体型光源32在透镜2形成向比近光束用配光图案LP更靠上方照射光的上方配光图案UP。

(效果)

以下，对本实施方式中的车辆用灯具的效果进行说明。与从第一半导体型光源31射出的光相比，从第二半导体型光源32射出的光至达到透镜2为止的距离较长，因此与利用从第一半导体型光源31射出的光而从透镜2射出的光的投影像PI相比，能够使利用从第二半导体型光源32射出的光而从透镜2射出的光的投影像PI变小。因而，能够提高中央附近(H线与V线的交点附近)的光度，因此容易形成远方视觉确认性优异的远光束用配光图案HP。因此，作为整体能够避免重量化以及部件件数的增加，因此能够实现灯具本身的小型化而且实现部件件数的削减。

此外，附带说明，在车辆搭载状态下，如图3所示那样从车辆用灯具的前方侧观察第二半导体型光源32的正面观察时，配置在第一半导体型光源31的下方，而且配置在比第一半导体型光源31的中心O更靠右侧，由此在近光束配光中明确地形成斜向截止线CL，在远光束用配光中也能够形成中央附近的光度高的远光束用配光图案HP。

具体而言，在照射来自所配置的光源的光时，透镜类型的配光在上下左右反转的方向上形成预定的配光图案。在实施方式1中，在图3所示的车辆用灯具搭载状态下，第二半导体型光源32位于左下，因此作为配光图案向移动到右上的位置照射。

换言之，在与图9对照观察的情况下，本来预定的配光图案位于H线与V线的交点的左下，但由于上下左右反转，因此以第二半导体型光源32的光源像的中心位于H线与V线的交点的右上附近的方式被照射。因此，在近光束中，第一半导体型光源31位于透镜2的焦点F，因此能够形成适当的近光束配光，在远光束中，由于第二半导体型光源32在车辆用灯具搭载状态下比第一半导体型光源31的中心O更靠左下偏离，因此能够形成最佳的配光作为远光束配光，能够在一个透镜2中形成适于两个功能的配光。

另外，在实施方式1中，透镜2构成用于形成近光束用配光图案LP的斜向截止线CL的面S1。因而，由面S1形成斜向截止线CL，因此能够提高斜向截止线CL附近的光度。因此，能够可靠地防止近光束用配光图案LP的眩光，从而能供提供适于车辆行驶的近光束用配光图案LP。

此外，在实施方式1中，斜向截止线CL附近成为热区，但热区不限于斜向截止线CL附近，能够适当变更等。

另外，在实施方式1中，第二半导体型光源32的发光面积与第一半导体型光源31相同或者比第一半导体型光源31小。根据透镜2与第一半导体型光源31的位置关系来决定向近光束用配光图案LP投影的投影像PI，因此，即使第二半导体型光源32与第一半导体型光源31为相同的发光面积，也能够使远光束的投影像与近光束的投影像PI的大小不同。因此，特别明显地能够以低成本实现远光束和近光束。另外，在第二半导体型光源32的发光面积比第一半导体型光源31小的情况下，能够使从第二半导体型光源32射出的光的投影像更小，能够提高中央附近(H线与V线的交点附近)的光度，从而能够容易形成远方视觉确认性优异的远光束用配光图案HP。

实施方式2.

在实施方式2中，省略了与实施方式1相同的结构以及功能的说明。在实施方式2中，对在上述说明的车辆用灯具中邻接使用透镜2的结构不同的构件的情况进行说明。图10是应用了本公开的实施方式2的第一灯具单元8a以及第二灯具单元8b的立体图。第一灯具单元8a的结构以及功能与在实施方式1中说明的车辆用灯具相同。图11是表示以等光度线表现由应用了本公开的实施方式2的第一灯具单元8a以及第二灯具单元8b分别形成的聚光用配光图案SP、上方配光图案UP2以及扩散用配光图案WP的一例的图。图11(a)表示以等光度线表现聚光用配光图案SP的一例。图11(b)表示以等光度线表现远光束用的上方配光图案UP2的一例。图11(c)以等光度线表现扩散用配光图案WP的一例。

(概略结构)

第一灯具单元8a的透镜2a由框架1a固定。在第一灯具单元8a中，通过第一半导体型光源31的点亮形成图11(a)所示的聚光用配光图案SP，通过第二半导体型光源32的点亮形成图11(b)所示的上方配光图案UP2。第二灯具单元8b的透镜2b由框架1b固定。近光束时总是使第二灯具单元8b点亮，远光束时也总是使第二灯具单元8b点亮，由此形成图11(c)所示的扩散用配光图案WP。因而，通过合成聚光用配光图案SP、上方配光图案UP2以及扩散用配光图案WP，从而形成远光束。

(作用效果)

通过使第一灯具单元8a分担形成聚光用配光图案SP的功能，使第二灯具单元8b分担形成扩散用配光图案WP的功能，从而能够分为聚光用和扩散用。因此，能够提高车辆用灯具的设计性。

以上，基于实施方式对应用了本公开的车辆用灯具进行了说明，但本公开并不限定于此，也可以在不脱离本公开的主旨的范围内加以变更。

另外，例如，对由于假设左侧通行而从车辆用灯具的前方侧观察时第二半导体型光源32配置在比发光部3的发光面的中心O更靠右侧的结构进行了说明，但并不特别限定于此。例如，也可以是在假设右侧通行的情况下，第二半导体型光源32配置在比发光部3的发光面的中心O更靠左侧的结构。

另外，例如，对由于假设左侧通行而面S1作为倾斜截止线形成区域发挥功能的结构进行了说明，但并不特别限定于此。例如，也可以是在假设右侧通行的情况下，面S3作为倾斜截止线形成区域发挥功能的结构。

图12是表示适应本公开的实施方式1的发光部3的正面观察的其它例的图。图3所示的发光部3由第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32分别利用封固树脂部件封固而成的封装件构成，但并不限于此，也可以如图12所示，第一半导体型光源31以及第二半导体型光源32这双方由一个封装件构成。由此，在将第一半导体型光源31和第二半导体型光源32搭载于基板4时，能够使两者的位置关系不被破坏。

符号说明

1、1a、1b—框架，2、2a、2b—透镜，21—射入面，22—射出面，3—发光部，31—第一半导体型光源，32—第二半导体型光源，4—基板，5—润滑脂，6—散热器，8a—第一灯具单元，8b—第二灯具单元，S1—面(倾斜截止线形成区域)，S2～S8—面，CL—斜向截止线，PI—投影像，O—中心，F—焦点，LP—近光束用配光图案，UP、UP2—上方配光图案，HP—远光束用配光图案，SP—聚光用配光图案，WP—扩散用配光图案。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：

发光部，其射出光；以及

透镜，其包括多个面，使来自上述发光部的光直接射入且使经由各个上述面射出的射出光重叠来形成预定的配光图案，

上述发光部包括：

第一半导体型光源，其配置在上述透镜的焦点或焦点的附近，使上述透镜形成近光束用配光图案的至少一部分；以及

第二半导体型光源，其配置在上述第一半导体型光源的下方，使上述透镜形成向比上述近光束用配光图案更靠上方照射光的上方配光图案。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

上述第二半导体型光源的发光面积与上述第一半导体型光源的发光面积相同或者比上述第一半导体型光源的发光面积小。

3.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，具备：

第一灯具单元，其具有上述发光部和上述透镜；以及

第二灯具单元，其形成与上述第一灯具单元的上述配光图案不同的扩散用配光图案。

4.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

就上述透镜而言，

各个上述面中处于该透镜的上部的一部分作为倾斜截止线形成区域而构成，该倾斜截止线形成区域用于形成上述配光图案的斜向截止线。

5.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

就上述透镜而言，

各个上述面中的一部分作为热区形成区域而构成，该热区形成区域用于形成光度比上述配光图案中的其它区域高的热区。

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