CN1209570C - 车用灯具 - Google Patents

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Abstract

一种车用灯具，该车用灯具使用多个LED光源通过间接照明进行光照射，不但反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮，而且提高灯具外形形状的自由度。该车用灯具将多个LED光源(28、48)背靠背配置成列状构成第一及第二LED光源组(22、24)。将把来自各LED光源(28、48)的光变成平行光的多个菲涅耳透镜(32、52)按每个各LED光源组(22、24)列状配置以聚合成平行光的方向而构成第一及第二透镜组(24、44)。并设有把来自这些各透镜组(24、44)的平行光反射的第一及第二反射镜(26、46)。这样不但反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮，而且能比较自由地设定第一及第二反射镜(26、46)的端部形状。

Description

车用灯具
技术领域
本发明涉及具有多个LED光源的车用灯具，特别涉及通过间接照明进行光照射的车用灯具。
背景技术
近年，具有LED光源的车用灯具多被采用。当时如特开平11-306810号公报所述，通过配置从灯具前方看不到的LED光源，以间接照明效果使人感到灯具柔和发光上的方法。而且，如德国专利申请公开第19638081号说明书所述该间接照明型的车用灯具具有LED光源和菲涅耳透镜。
该德国专利申请公开说明书所述的车用灯具结构是，在灯具上端部配置有多个向下的LED光源，同时在灯具下端部配置有多个向上的LED光源，将来自这些各LED光源的光通过设在其下方近旁及上方近旁的多个菲涅耳透镜变为向下及向上的平行光，将这些来自各菲涅耳透镜的平行光通过上下一对反射镜反射向灯具前方。
通过将LED光源和菲涅耳透镜这样组合能有效利用光源光束，且通过将多个LED光源配置在灯具的上端部及下端部，能容易将反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮。
但是，如上述德国专利申请公开说明书所述的车用灯具，在灯具的上端部及下端部配置多个LED光源时，由于这些LED光源及支承该LED光源的基板等布置上的制约，存在灯具外形形状自由度小的问题。
发明内容
本发明是鉴于这些问题而作出的，其目的在于提供一种车用灯具，该车用灯具使用多个LED光源通过间接照明进行光照射，不但反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮而且可以提高灯具外形形状的自由度。
本发明通过对各LED光源及各透镜与反射镜的位置关系进行改进来达到上述目的。
本发明车用灯具包括：多个LED光源；多个透镜，其将这些来自各LED光源的光变为平行光；反射镜，其将这些来自各透镜的平行光向灯具前方反射；透光罩，其设在该反射镜的灯具前方。所述多个LED光源各自由多数个背靠背配置成列的第一及第二LED光源组构成；所述多个透镜由配置成列状的第一及第二透镜组构成，以使所述各LED光源组上的所述平行光的方向一致；所述反射镜由反射来自所述各透镜组平行光的第一及第二反射镜构成，第一及第二LED光源组设置为将各自的光轴朝着与灯具前后方向大致垂直的方向。
所述“透镜”，只要能将来自LED光源的光变为平行光，其具体结构并不特别限定，例如可采用单一的球面透镜、组合透镜、菲涅耳透镜等。
构成所述反射镜的第一及第二反射镜的反射面既可由单一的曲面构成又可由多个反射元件构成。
所述“配置成列状”意思是从灯具的正面看大体配置成直线状而并不特别限定其直线的方向性。
所述“平行光的方向”只要是与灯具前后方向交叉的方向，并不限定特定的方向，例如可设定为与灯具前后方向直交的向上或向旁边。
如上述结构所示，本发明的车用灯具由于通过多个透镜把来自多个LED光源的光变为平行光，通过反射镜将这些平行光向灯具前方反射，而所述多个LED光源各自多数个背靠背配置成列的第一及第二LED光源组构成，所述多个透镜由配置成列状的第一及第二透镜组构成把各自LED光源组处聚合成平行光的方向，所述反射镜由反射来自各透镜组平行光的第一及第二反射镜构成，所以能得到以下的效果。
即，由于第一及第二LED光源组是对应于第一及第二反射镜设置的，所以能容易将反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮。而且由于这些第一及第二LED光源组是背靠背配置成列状，所以第一及第二反射镜配置在第一及第二LED光源组的两侧，因此能比较自由地设定第一及第二反射镜的端部形状。
因此，根据本发明，在使用多个LED光源，通过间接照明进行光照射的车用灯具中不但反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮而且可以提高灯具外形形状的自由度。
在上述结构中，第一及第二LED光源组既可以把各LED光源组分别装在各自的基板上也可装在同一块基板上。在采用后者结构时，通过基板通用化可谋求降低灯具成本，还可使光源部分结构紧凑。
而且在上述结构中只要将第一及第二LED光源组水平方向配置就能得到下面的效果。
即在车用灯具的上端部的外形形状多设定为沿车体形状的设计线条，由于通过将第一及第二LED光源组水平方向配置、第一及第二反射镜配置在两LED光源组的上下两侧，所以能容易将灯具上端部的外形形状设定成沿车体形状的设计线条。
所述“第一及第二反射镜”的具体结构虽无特别的限定，但只要将这些第一及第二反射镜按来自构成第一及第二透镜组的各透镜的平行光在每个入射区域分割成小反射镜，即使在构成第一及第二透镜组的各透镜按灯具形状等配置在灯具前后方向相互错开的位置时，也能使来自各透镜的平行光高精度地向灯具前方反射。这时，第一及第二反射镜既可由多个小反射镜形成为一体也可由每个各小反射镜个别形成。而且这些各反射镜的反射面既可由单一的曲面构成又可由多个反射元件构成。
在所述结构中，只要在透光罩的第一及第二LED光源组的前方部分设置虚透镜部就能防止从正面方向观察灯具时直接看见光源部分(即第一及第二LED光源组以及第一及第二透镜组等)，这样能谋求提高灯具的外观。这时“虚透镜部”的意思是对配光控制不起作用的透镜部之意，其具体结构无特别限定，例如可采用RR(反射反射镜)和作了装饰花纹的透镜部等。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的车用灯具的正面图；
图2是图1的II-II剖面图；
图3是用单件表示所述车用灯具的灯具单元的正面图；
图4是将所述灯具单元的一部分简化表示的立体图；
图5是表示所述实施例的变形例、与图3一样的图；
图6是表示所述实施例的其它变形例、与图2一样的图。
具体实施方式
下面用附图说明本发明的一实施例。
图1是表示本发明一实施例的车用灯具的正面图，图2是图1的II-II剖面图。
如这些图所示，本实施例的车用灯具10是设置在车辆后端部左侧拐角部的后组合灯，在由灯体12和透明状的透光罩14构成的灯室内收容有灯具单元16。
图3是用单件表示灯具单元16的正面图，图4是将灯具单元16的一部分简化表示的立体图。
如这些图所示，灯具单元16由起尾灯兼后制动灯作用的第一灯具单元20和起转向信号灯作用的第二灯具单元40构成。
第一灯具单元20具有第一LED光源组22、第一透镜组24和第一反射镜26。
第一LED光源组22位于灯具上下方向大致的中部，由向上沿左右方向配置的多个(5个)LED光源28构成，被左右方向延伸的印刷基板30支承。
第一透镜组24位于第一LED光源组22的上方近旁，由把来自构成该第一LED光源组22的各LED光源28的光变为向上的平行光的多个菲涅耳透镜32(透镜)构成。这些各菲涅耳透镜32具有通过各LED光源28的中心位置在垂直方向上延伸的光轴Ax1，其下表面形成有菲涅耳透镜部32a。各菲涅耳透镜32俯视都为矩形，以其上端面聚成一个面的状态在左右方向相互靠紧配置。
第一反射镜26设在第一透镜组24的上方，把从各菲涅耳透镜32向上照射的平行光向灯具前方(对车而言是后方、以下同)反射。该第一反射镜26按每个LED光源28及菲涅耳透镜32分割成小反射镜26A、26B、26C、26D、26E。
这些各小反射镜26A～26E从各菲涅耳透镜32的后端部向斜上前方延伸。各小反射镜26A～26E的反射面26a被垂直方向等间隔的多个段(5个段)S1分开，通过在这些各段S1分布的各个反射元件26S和阶差部26r而形成台阶状。而且在各反射元件26S把来自各菲涅耳透镜32的平行光向灯具前方漫射反射。
这时各反射元件26S的结构为大致呈球面状的曲面，以把来自各菲涅耳透镜32的平行光向以灯具前方正面方向为中心的上下方向及左右方向按各自规定的漫射角度漫射反射。这些各反射元件26S的上下方向及左右方向的漫射角度在各反射元件26S相互间设定为相同值。而各阶差部26r形成为垂直面，使来自菲涅耳透镜的平行光不能射入。
各小反射镜26A～26E从其左端部的小反射镜26A向右端部的小反射镜26E渐渐变高。这样就使上端形状在从右端部向左端部逐渐下降而形成的透光罩14沿着第一透镜26的上端边缘形状。具体说就是各小反射镜26A～26E中将其分开的各节段S1在垂直方向的宽度，设定得从左端部的小反射镜26A到右端部的小反射镜26E逐渐变大。这时这些各小反射镜26A～26E为了把来自各菲涅耳透镜32的平行光全部反射向灯具前方，把高度越低的小反射镜向灯具设定的向前方倾斜的角度越大。
第二灯具单元40具有第二LED光源组42、第二透镜组44和第二反射镜46。
第二LED光源组42位于灯具上下方向的约中央部，由与第一LED光源组22背部相靠并向下在左右方向配置的多个(5个)LED光源48构成，被左右方向延伸的印刷基板50支承。
第二透镜组44位于第二LED光源组42的下方近旁，由把来自构成该第二LED光源组42的各LED光源48的光变为向下的平行光的多个菲涅耳透镜52(透镜)构成。这些各菲涅耳透镜52具有通过各LED光源48的中心位置在垂直方向上延伸的光轴Ax2，其上表面形成有菲涅耳透镜部52a。各菲涅耳透镜52俯视都为矩形，以其下端面聚成一个面的状态在左右方向相互靠紧配置。
第二反射镜46设在第二透镜组44的下方，把从各菲涅耳透镜52向下照射的平行光向灯具前方反射。该第二反射镜46按每个LED光源48及菲涅耳透镜52分割成小反射镜46A、46B、46C、46D、46E。
这些各小反射镜46A～46E从各菲涅耳透镜52的后端部以相互一样的高度向斜下前方延伸。各小反射镜46A～46E的反射面46a被垂直方向等间隔的多个节段(5个段)S2分开，通过在这些各段S2分布的各个反射元件46S和阶差部46r而形成台阶状。而且在各反射元件46S把来自各菲涅耳透镜52的平行光向灯具前方漫射反射。
这时各反射元件46S的结构为大致呈球面状的曲面，以把来自各菲涅耳透镜52的平行光向以灯具前方正面方向为中心的上下方向及左右方向按各自规定的漫射角度漫射反射。这些各反射元件46S的上下方向及左右方向的漫射角度在各反射元件46S相互间设定为相同值。而各阶差部46r形成为垂直面，使来自菲涅耳透镜52的平行光不能射入。
如图4所示，灯具单元16从其右端部向左端部向灯具的后方变位，这样能对应沿车辆左后端部的车体形状形成的透光罩14的表面形状。与此同时，在第一灯具单元20中，构成其第一反射镜26的各小反射镜26A～26E和与此相对应的各LED光源组28及菲涅耳透镜32从该第一灯具单元20的右端部向左端部向灯具的后方渐渐变位而配置成台阶状。而且第二灯具单元40也同样，构成其第二反射镜46的各小反射镜46A～46E和与此相对应的各LED光源组48及菲涅耳透镜52从该第二灯具单元40的右端部向左端部向灯具的后方渐渐变位而配置成台阶状。
如图2及图3所示，第一及第二灯具单元20、40的印刷基板30、50被设置于在灯具上下方向上约在中央部向左右方向延伸的光源支架18支承。而且，第一及第二灯具单元20、40的第一及第二透镜组24、44被光源支架18的上端部及下端部支承。
如图1及图2所示，在透光罩14上的光源支架18的前方部分设有虚透镜部62。该虚透镜部62将RR(反照反射镜)64安装固定在透光罩14上形成的矩形凹部14a处。
如以上所详述，本实施例的车用灯具10通过多个菲涅耳透镜32、52把来自多个LED光源28、48的光变为平行光，通过反射镜把这些平行光向灯具前方反射，所述多个LED光源28、48各自由多个背靠背配置成列状的第一及第二LED光源组22、42构成，所述多个菲涅耳透镜32、52由配置在每个各LED光源组22、42处聚合平行光方向而成列状的第一及第二透镜组24、44构成，所述反射镜由反射来自各透镜组24、44平行光的第一及第二反射镜26、46构成，所以能得到以下效果。
即由于第一及第二LED光源组22、24是对应于第一及第二反射镜26、46设置的，所以能容易将反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮。而且由于这些第一及第二LED光源组22、24是背靠背配置成列状，所以第一及第二反射镜26、46配置在第一及第二LED光源组22、42的两侧，因此能比较自由地设定第一及第二反射镜26、46的端部形状。
因此根据本实施例，在使用多个LED光源通过间接照明进行光照射的车用灯具中，不但反射镜的整个反射面看起来大体一样明亮而且能提高灯具外形形状的自由度。
而且在本实施例中，由于第一及第二LED光源组22、24是水平方向配置，所以第一反射镜26的上端部形状(及第二反射镜46的下端部形状)能较自由地设定，这样能容易地将灯具上端部的外形形状设定成沿车体形状的设计线条。
另外，在本实施例中，由于第一及第二反射镜26、46按来自构成第一及第二透镜组24、44的各菲涅耳透镜32、52的平行光作为在每个入射区域分割成小反射镜26A～26E、46A～46E，所以尽管各菲涅耳透镜32、52配置在灯具前后方向相互错开的位置上也能使来自各菲涅耳透镜32、52的平行光高精度地向灯具前方反射。
本实施例中各小反射镜26A～26E、46A～46E的反射面26a、46a被垂直方向的多个段S1、S2分开，由于通过在这些各段S1、S2分布的各个反射元件26S、46S和阶差部26r、46r而形成台阶状，所以能有效地向灯具前方进行光照射。
这时，由于各反射元件26S、46S由使来自菲涅耳透镜32、52的平行光向上下方向及左右方向漫射反射的曲面构成，所以即使透光罩14形成透明状也能确保所要的灯具配光性能，还能得到下面的效果。
即如图1所示，从灯具前方正面观察亮灯状态下的灯具单元16时，可以看到是各小反射镜26A～26E、46A～46E的反射面26a、46a以每个各反射元件26S、46S散点式发光，其强光部B位于各反射元件26S、46S的中央。当把视点从灯具前方正面上下左右移动时，强光部B的位置也在各反射元件26S、46S内上下左右移动，但由于各反射元件26S、46S的漫射角度在各反射元件26S、46S相互间设定为相同值，所以在该漫射角度位置内所有的反射元件26S、46S都明亮可见，而超出该漫射角度时所有的反射元件26S、46S一齐变暗。因此，使在视点移动去看时能保持和谐，由此，能改善灯具的外观。
还有，如本实施例所示，可以用平面代替大致呈球面状曲面构成各反射元件26S、46S，把来自菲涅耳透镜32、52的平行光向灯具前方反射原样的平行光，也可以通过在透光罩14(或设有内透镜就在该内透镜)形成漫射透镜元件来进行上下方向及左右方向的光漫射。或者用仅在一个方向有曲率的曲面构成各反射元件26S、46S，把来自菲涅耳透镜32、52的平行光仅向灯具前方一个方向漫射反射，也可以通过在透光罩14等形成漫射透镜元件来进行与上述一个方向成直交方向的光漫射。
且本实施例中，在透光罩14上的光源壳体18的前方部分设有虚透镜部62，所以从正面方向观察灯具时能防止直接看见光源壳体18和第一及第二透镜组24、44，这样可谋求提高灯具的外观。这时，在本实施例中，由于虚透镜部62配置有RR(反照反射镜)64，所以能有效利用灯具配光上无效的部分。
下面说明上述实施例的变形例。
上述实施例中，构成第一反射镜26的各小反射镜26A～26E的反射面26a都是被5个节段S1分开，因此各节段S1的上下间距从左端部的小反射镜26A向右端部的小反射镜26E渐渐变大，如图5所示，也可以代替该结构而将分开各小反射镜26A～26E反射面26a的段S1的上下间距全部设定为相同值，从左端部的小反射镜26A向右端部的小反射镜26E顺次增加节段S1的个数。
采用该结构时，在各节段S1分布的反射元件26S的上下宽度从左端部的小反射镜26A向右端部的小反射镜26E逐渐变小，但由于从灯具正面看段S1的大小全都相等，所以灯具单元16亮灯时的第一反射镜26看起来能具有均匀感，而且也能改善不亮灯时的第一反射镜26的外观。
在上述实施例中，对第一及第二LED光源组22、42按每个各LED光源组22、42装在各自的印刷基板30、50上的情况作了说明，但如图6所示，也可以把第一及第二LED光源组22、42装在同一个印刷基板70上。
通过采用这样的结构，能谋求通过基板通用化的降低灯具成本，而且能使光源部分结构紧凑，进而能缩小虚透镜部62的上下宽度、能进一步改善灯具的外观。
在本变形例中，构成第一LED光源组22的各LED光源28和构成第二LED光源组42的各LED光源48被设置成前后方向相互位置错开的结构，当然也可以采用除此以外的结构(例如将构成第一LED光源组22的各LED光源28和构成第二LED光源组42的各LED光源48设置成左右方向相互位置错开的结构)。
在上述实施例及各变形例中，对第一及第二LED光源组22、42在左右方向配置的情况作了说明，但在将第一及第二LED光源组22、42上下方向配置时也能得到与上述实施例及各变形例同样的效果。
上述实施例及各变形例中对车用灯具10是具有尾灯兼制动灯功能及转向灯功能的后部组合灯情况作了说明，但即使是在除此以外的灯具(例如尾灯兼制动灯、转向灯、轮廓灯等灯具，或具有尾灯兼制动灯功能及轮廓灯功能的后部组合灯等灯具)情况下，也能通过采用与上述实施例及各变形例同样的结构得到与这些同样的效果。

Claims (9)

1.一种车用灯具，其特征在于，包括：多个LED光源；多个透镜，其将这些来自各LED光源的光变为平行光；反射镜，其将这些来自各透镜的平行光向灯具前方反射；透光罩，其设在该反射镜的灯具前方，所述多个LED光源各自由多数个背靠背配置成列的第一及第二LED光源组构成，所述多个透镜由配置成列状的第一及第二透镜组构成，以使所述各LED光源组上的所述平行光的方向一致，所述反射镜由反射来自所述各透镜组平行光的第一及第二反射镜构成，第一及第二LED光源组设置为将各自的光轴朝着与灯具前后方向大致垂直的方向。
2.如权利要求1所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二LED光源组安装在同一基板上。
3.如权利要求1所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二LED光源组水平方向配置。
4.如权利要求1所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二反射镜按来自构成所述第一及第二透镜组的各透镜的平行光在每个入射区域分割成小反射镜。
5.如权利要求2所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二LED光源组水平方向配置。
6.如权利要求2所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二反射镜按来自构成所述第一及第二透镜组的各透镜的平行光在每个入射区域分割成小反射镜。
7.如权利要求3所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二反射镜按来自构成所述第一及第二透镜组的各透镜的平行光在每个入射区域分割成小反射镜。
8.如权利要求5所述的车用灯具，其特征在于，所述第一及第二反射镜按来自构成所述第一及第二透镜组的各透镜的平行光在每个入射区域分割成小反射镜。
9.如权利要求1～8任一项要求所述的车用灯具，其特征在于，在所述透光罩的所述第一及第二LED光源组的前方部分设有虚透镜部。
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