CN113795705A - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

车辆用灯具(10)具备：投影透镜(12)；近光用LED(18a)及远光用LED(18b)，它们配置于投影透镜(12)的后侧焦点F或其附近；日间行车用LED(18c)；以及导光体(22)，其具有使来自日间行车用LED(18c)的光射入的射入部(22a)、对射入的光进行引导的导光部(22b)、使被引导的光射出的第一射出部(22d)。导光体(22)的第一射出部(22d)配置于投影透镜(12)的后侧焦点F或其附近。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及一种车辆用灯具。
背景技术
已往，进行了利用发光二极管(Light Emitting Diode：以下，适当称为“LED”)等发光元件的车辆用灯具的开发(例如，参照专利文献1)。另外，在利用发光元件作为车辆用前照灯的光源的情况下，由于很难通过一个而获得所需的光量、形状的配光图案，因此提出在基板上配置有多个发光元件的车辆用灯具(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-95480号公报
专利文献2：日本特开2016-149373号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在利用了多个发光元件的车辆用灯具中，在将一部分发光元件配置于投影透镜的焦点附近的情况下，无法将其他发光元件配置于投影透镜的焦点附近，有时很难获得所需的配光图案。
本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供在利用了多个发光元件的车辆用灯具中，即使在无法将一部分发光元件配置于投影透镜的焦点附近的情况下，也能形成所需的配光图案的技术。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的一个方式的车辆用灯具具备：投影透镜；第一发光元件，其配置于投影透镜的焦点或其附近；第二发光元件；以及导光体，其具有使来自第二发光元件的光射入的射入部、对射入的光进行引导的导光部、使被引导的光射出的射出部。导光体的射出部配置于投影透镜的焦点或其附近。
在上述方式的车辆用灯具中，第一发光元件和第二发光元件可以配置于同一基板上。
在上述方式的车辆用灯具中，导光体可以具有使射入的光射出的第二射出部。车辆用灯具可以还具备使从第二射出部射出的光朝向投影透镜反射的反射器。
在上述方式的车辆用灯具中，第一发光元件可以包括近光用发光元件、远光用发光元件。第二发光元件可以包括日间行车用发光元件。
在上述方式的车辆用灯具中，也可以是，从导光体的射出部射出的光被朝向比近光用配光图案以及远光用配光图案靠上方的区域照射，从导光体的第二射出部射出的光被朝向近光用配光图案的大致中央区域照射。
本发明的另一方式也是车辆用灯具。该车辆用灯具具备：基板；第一发光元件的阵列，其用于第一配光图案；第二发光元件的阵列，其用于对比第一配光图案靠本车近前侧的位置进行照射的第二配光图案；第三发光元件，其用于追加配光图案；以及投影透镜。第一发光元件的阵列、第二发光元件的阵列以及第三发光元件安装于同一基板上。从第一发光元件的阵列、第二发光元件的阵列以及第三发光元件射出的光被经由同一投影透镜而向灯具前方照射。通过同时点亮第一发光元件的阵列、第二发光元件的阵列、第三发光元件，由此形成比第一配光图案以及第二配光图案宽并且光度低的第三配光图案。
在上述方式的车辆用灯具中，基板可以配置为相对于与投影透镜的光轴垂直的平面倾斜。
在上述方式的车辆用灯具中，可以还具备导光体，该导光体具有使来自第三发光元件的光射入的射入部、对射入的光进行引导的导光部、使被引导的光射出的射出部。导光体的射出部可以配置于投影透镜的焦点或其附近。
在上述方式的车辆用灯具中，第一发光元件的阵列以及第二发光元件的阵列配置于投影透镜的焦点或其附近，第一发光元件的阵列构成为能够借助形成于基板的配线图案而单独地点亮熄灭，第三发光元件可以配置为隔着配线图案而与第一发光元件分离。
在上述方式的车辆用灯具中，可以还具备配置为覆盖导光体的遮光罩。遮光罩可以由金属制成。
发明效果
根据本发明，在利用多个发光元件的车辆用灯具中，即使在不能将一部分发光元件配置于投影透镜的焦点附近的情况下，也能形成所需的配光图案。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具的立体图。
图2是车辆用灯具的主视图。
图3是车辆用灯具的侧视图。
图4是车辆用灯具的分解立体图。
图5是基板的概略俯视图。
图6是用于对本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具的主要部分进行说明的图。
图7是图3所示的车辆用灯具的概略A-A剖视图。
图8是用于对形成于虚拟铅垂屏幕上的配光图案进行说明的图。
图9是表示导光体的立体图。
图10是表示导光体的立体图。
图11是表示导光体的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，对用于实施本发明的方式详细地进行说明。此外，在附图说明中对同一要素标注同一附图标记，适当省略重复的说明。另外，在本说明书中，在使用表示“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等方向的用语的情况下，它们是指车辆用灯具装配于车辆时的姿态中的方向。
图1是本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具10的立体图。图2是车辆用灯具10的主视图。图3是车辆用灯具10的侧视图。图4是车辆用灯具10的分解立体图。车辆用灯具10分别配置于车身的前部的左右两端部，作为前照灯而发挥功能。
车辆用灯具10构成为能够形成远光用配光图案、对比远光用配光图案靠本车近前侧的位置进行照射的近光用配光图案。另外，车辆用灯具10构成为基于车辆周围的状态，能够形成对远光用配向图案动态地、适应性地进行控制的ADB(Adaptive Driving Beam，自适应远光系统)配光图案。进一步，车辆用灯具10构成为能够形成追加配光图案。在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，通过将远光用配光图案、近光用配光图案以及追加配光图案合成，从而形成比远光用配光图案以及近光用配光图案宽的日间行车用配光图案。此外，在形成日间行车用配光图案时，远光用光源减光为通常时(即，远光用配光图案形成时)的百分之一程度，近光用光源减光为通常时(即，近光用配光图案形成时)的几十分之一程度。
车辆用灯具10是所谓的直射型灯具。车辆用灯具10具备投影透镜12、用于保持投影透镜12的透镜保持件14、基板16、配置于基板上的多个LED18、用于向LED18供电的连接器19、反射器20、导光体22、用于对从LED18产生的热进行散热的散热器24、用于对散热器24强制进行冷却的风扇26、覆盖风扇26的风扇罩28、遮光罩32。
图5是基板16的概略俯视图。基板16配置在形成于散热器24的基板搭载面24a(参照图4)上。如图5所示，多个近光用LED18a呈阵列状配置于基板16的上部。另外，在比近光用LED18a略微靠下方，多个远光用LED18b呈阵列状配置。另外，在远光用LED18b的下方隔开较大间隔而配置有两个日间行车用LED18c。如此，近光用LED18a的阵列、远光用LED18b的阵列、以及日间行车用LED18c安装于同一基板16上。在基板16的下部配置有用于向近光用LED18a、远光用LED18b以及日间行车用LED18c供电的连接器19。远光用LED18b和日间行车用LED18c分离是因为从连接器19向远光用LED18b的配线图案17夹设在之间。为了进行ADB控制，远光用LED18b能够单独地点亮熄灭。因此，阵列状的远光用LED18b并联连接，需要扩大配线图案17的形成区域。因为用于该远光用LED18b的配线图案17，无法将日间行车用LED18c配置于远光用LED18b的附近。另一方面，阵列状的近光用LED18a由于不单独地点亮熄灭，因此串联连接。
在另一实施方式中，可以在将近光用LED18a以及远光用LED18b、和连接器19连结的配线图案17的中途配置开关IC。该开关IC通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制来控制近光用LED18a以及远光用LED18b的发光强度。作为对近光用LED18a以及远光用LED18b进行减光的方法，虽然也能够减少驱动电流，但是存在因LED的发光波长错位而发光色偏差的可能性。另一方面，在利用PWM控制的方法中，能够通过控制占空比而使LED的发光波长的错位比较小而减光。该开关IC需要尽可能地配置于远光用LED18b的附近。这是因为，在将远光用LED18b减光到通常时的百分之一程度的情况下，占空比变为通常时的百分之一程度，非常短。因而，在这样的另一实施方式中，很难进一步将日间行车用LED18c配置于远光用LED18b附近。
图6是用于对本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具10的主要部分进行说明的图。在图6中，除去了投影透镜12、透镜保持件14、遮光罩32等构成部件。另外，图7是图3所示的车辆用灯具10的概略A-A剖视图。
如图7所示，近光用LED18a以及远光用LED18b配置于投影透镜12的后侧焦点F或其附近。因而，由从近光用LED18a、远光用LED18b射出的光形成的包括后侧焦点F在内的焦点面上的像通过投影透镜12作为倒像而被投影到灯具前方。如图6所示，在近光用LED18a和远光用LED18b之间配置有光束整形器30。光束整形器30将从近光用LED18a射出的光的一部分阻断，形成近光用配光图案的明暗截止线。在图7中，图示出从近光用LED18a射出的光L1以及从远光用LED18b射出的光L2。
如图7所示，在本实施方式中，基板16配置为相对于与投影透镜12的光轴Ax垂直的平面倾斜。由此，远光用LED18b位于比近光用LED18a靠近投影透镜12的位置。由此，由于与在使基板16不倾斜且与投影透镜12的光轴Ax垂直地配置的情况相比，能够使远光用LED18b靠近投影透镜12的后侧焦点F，因此能够提高远光用配光图案的光度。此外，在这样配置基板16的情况下，由于与使基板16不倾斜且与投影透镜12的光轴Ax垂直地配置的情况相比，近光用LED18a远离投影透镜12的后侧焦点F，近光用配光图案的光度会降低，但由于不要求近光用配光图案有远光用配光图案那么高的光度，因此没有问题。另外，由于近光用配光图案的明暗截止线通过光束整形器30形成，因此近光用配光图案的形状也没问题。
图8是用于对在配置于车辆前方25m的位置处的虚拟铅垂屏幕上形成的配光图案进行说明的图。从近光用LED18a射出的光L1被投影透镜12投影，从而在虚拟铅垂屏幕上形成近光用配光图案Lo。另外，从远光用LED18b射出的光L2被投影透镜12投影，从而在虚拟铅垂屏幕上形成远光用配光图案Hi。在此，当考虑在对近光用配光图案Lo和远光用配光图案Hi进行减光的基础上进行合成，形成日间行车用配光图案DR的情况下，存在比近光用配光图案Lo以及远光用配光图案Hi靠上方的区域AR1和近光用配光图案Lo的大致中央区域AR2的光量相对于法规规定的值不足的可能性。因而，在本实施方式中，利用日间行车用LED18c形成填满区域AR1的第一追加配光图案AD1以及填满区域AR2的第二追加配光图案AD2。
为了形成所需的追加配光图案，期望日间行车用LED18c与近光用LED18a以及远光用LED18b同样地配置于后侧焦点F的附近。但是，实际上，由于如上所述存在远光用LED18b的配线图案17，不能配置于后侧焦点F的附近。因而，在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，利用导光体22形成第一追加配光图案AD1以及第二追加配光图案AD2。
图9、图10以及图11是表示导光体22的立体图。导光体22具有射入部22a、导光部22b、反射部22c、第一射出部22d、以及第二射出部22e。
射入部22a配置于日间行车用LED18c的上方，使来自日间行车用LED18c的光向内部射入。在射入部22a中形成有用于使来自日间行车用LED18c的光成为平行光的菲涅耳阶梯。反射部22c对从射入部22a向内部射入的光进行反射。反射部22c由多个反射面构成。导光部22b是大致板状的导光板，对通过反射部22c反射后的光的一部分进行引导。第一射出部22d设置于导光部22b的前端部，使在导光部22b中被引导的光向外部射出。在第一射出部22d中形成有用于使在导光部22b中被引导的光折射而向外部的预定的方向射出的阶梯。第二射出部22e设置于反射部22c的附近，使通过反射部22c反射后的光的一部分向外部射出。
如图7所示，在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，导光体22的第一射出部22d配置于投影透镜12的后侧焦点F或其附近。如此，通过将第一射出部22d配置于投影透镜12的后侧焦点F或其附近，获得与将日间行车用LED18c配置于后侧焦点F或其附近的情况下同样的効果。能够将导光体22看作虚拟光源。从导光体22的第一射出部22d射出的光L3通过投影透镜12投影，从而在灯具前方的虚拟铅垂屏幕上形成第一追加配光图案AD1。
另外，如图7所示，在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，从导光体22的第二射出部22e射出的光L4通过隔着近光用LED18a以及远光用LED18b而位于导光体22的相反侧的反射器20反射。然后，从导光体22的第二射出部22e射出的光L4通过投影透镜12投影，从而在灯具前方的虚拟铅垂屏幕上形成第二追加配光图案AD2。
如图8所示，通过同时点亮近光用LED18a的阵列、远光用LED18b的阵列、日间行车用LED18c，从而近光用配光图案Lo、远光用配光图案Hi、第一追加配光图案AD1以及第二追加配光图案AD2合成，能够形成日间行车用配光图案DR。如此，在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，通过利用导光体22，即使在不能将日间行车用LED18c配置于投影透镜12的后侧焦点F的周边的情况下，也能形成所需的配光图案。
回到图7，遮光罩32配置为覆盖导光体22的一部分(射入部22a、反射部22c以及第二射出部22e)。遮光罩32对来自遮光罩32的漏光进行遮光。由此，能够防止向投影透镜12射入而产生眩光。另外，遮光罩32对通过投影透镜12聚光的太阳光进行遮光。由此，能够防止导光体22因太阳光过度聚光，产生变形等不良状况。为了恰当地进行太阳光的遮光，遮光罩32优选由金属制成。
例如在上述专利文献1中，由以LED为光源而由将反射器、透镜组合而成的聚光型、扩散型的多个灯具单元构成车辆用前照灯，将这些灯具单元的全部或者选择的一部分点亮，将从点亮的灯具单元射出的光合成而获得所需的配光图案。尤其是，通过点亮聚光性较高的灯具单元而获得远光用配光图案，通过点亮扩散性较高的灯单元而获得近光用配光图案。
近年来，除这些远光用配光图案和近光用配光图案这两个配光图案以外，提出有适合机动车的行驶状态的配光图案。例如，存在用于在日间行驶时使其他车辆确认本车的存在的日间行车用配光图案等。
为了应对这样的各种配光图案，在使构成车辆用前照灯的多个灯具单元构成为分别不同的配光特性的灯具单元的基础上，将这些灯具单元组合而形成配光图案。因此，为了在例如远光用配光图案、近光用配光图案以外，实现日间行车用配光图案，需要追加不同配光特性的灯具单元，由于灯具单元的数量增加，因此存在车辆用前照灯大型化，成本变高这一问题。
因而，期望提供能够利用较少的构成要素而形成多个配光图案的车辆用灯具。
在本实施方式所涉及的车辆用灯具10中，在同一基板16上安装有近光用LED18a的阵列、远光用LED18b的阵列、以及日间行车用LED18c。另外，从近光用LED18a的阵列、远光用LED18b的阵列、以及日间行车用LED18c射出的光经由同一投影透镜12而向灯具前方照射。能够以比利用多个灯具单元的情况下少的构成要素形成远光用配光图案Hi、近光用配光图案Lo、以及日间行车用配光图案DR这三种配光图案。由此，与利用多个灯具单元的情况相比，能够实现车辆用灯具的小型化、低成本化。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。这些实施方式是例示，本领域技术人员可以理解，各构成要素、各处理工艺的组合可以有各种变形例，并且这样的变形例也在本发明的范围内。
例如，在上述实施方式中，作为发光元件，例示了LED，但是发光元件不限于LED，例如也可以使用半导体激光器。
本发明能够用于车辆用灯具。
附图标记说明
10：车辆用灯具；12：投影透镜；14：透镜保持件；16：基板；18：LED；19：连接器；20：反射器；22：导光体；24：散热器；26：风扇；30：光束整形器；32：遮光罩。

Claims (11)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具具备：
投影透镜；
第一发光元件，其配置于所述投影透镜的焦点或其附近；
第二发光元件；以及
导光体，其具有使来自所述第二发光元件的光射入的射入部、对射入的光进行引导的导光部、使被引导的光射出的射出部，
所述导光体的所述射出部配置于所述投影透镜的焦点或其附近。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，所述第一发光元件和所述第二发光元件配置于同一基板上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述导光体具有使射入的光射出的第二射出部，
所述车辆用灯具还具备使从所述第二射出部射出的光朝向所述投影透镜反射的反射器。
4.根据权利要求3所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第一发光元件包括近光用发光元件、远光用发光元件，
所述第二发光元件包括日间行车用发光元件。
5.根据权利要求4所述的车辆用灯具，其特征在于，
从所述导光体的所述射出部射出的光被朝向比近光用配光图案以及远光用配光图案靠上方的区域照射，
从所述导光体的所述第二射出部射出的光被朝向所述近光用配光图案的大致中央区域照射。
6.一种车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具具备：
基板；
第一发光元件的阵列，其用于第一配光图案；
第二发光元件的阵列，其用于对比所述第一配光图案靠本车近前侧的位置进行照射的第二配光图案；
第三发光元件，其用于追加配光图案；以及
投影透镜，
所述第一发光元件的阵列、所述第二发光元件的阵列以及所述第三发光元件安装于同一所述基板上，
从所述第一发光元件的阵列、所述第二发光元件的阵列以及所述第三发光元件射出的光被经由同一所述投影透镜而向灯具前方照射，
通过同时点亮所述第一发光元件的阵列、所述第二发光元件的阵列、所述第三发光元件，由此形成比所述第一配光图案以及所述第二配光图案宽并且光度低的第三配光图案。
7.根据权利要求6所述的车辆用灯具，其特征在于，所述基板配置为相对于与所述投影透镜的光轴垂直的平面倾斜。
8.根据权利要求6或7所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述车辆用灯具还具备导光体，该导光体具有使来自所述第三发光元件的光射入的射入部、对射入的光进行引导的导光部、使被引导的光射出的射出部，
所述导光体的所述射出部配置于所述投影透镜的焦点或其附近。
9.根据权利要求8所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第一发光元件的阵列以及所述第二发光元件的阵列配置于所述投影透镜的焦点或其附近，
所述第一发光元件的阵列构成为能够借助形成于所述基板的配线图案而单独地点亮熄灭，
所述第三发光元件配置为隔着所述配线图案而与所述第一发光元件分离。
10.根据权利要求8或9所述的车辆用灯具，其特征在于，所述车辆用灯具还具备配置为覆盖所述导光体的遮光罩。
11.根据权利要求10所述的车辆用灯具，其特征在于，所述遮光罩由金属制成。
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