CN1644977A - 聚光灯型车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会出现灯室的温度过度上升、并可得到热区照度充分的聚光灯型车辆用灯具。本发明的聚光灯型灯具具有多个LED(11)、小反射镜(14)和小凸透镜(6)，在各个小反射镜(14)上形成旋转椭圆曲面或基本上以旋转椭圆为自由曲面形成的小凹面镜(7)，在每个小反射镜(14)处，设置LED(11)使其发光部(11a)与小凹面镜的第1焦点F1附近的上部所对应的小凹面镜的反射面相对置的同时，将灯罩(4)设置成使其位于小凹面镜(7)的第2焦点F2附近，并通过将小凸透镜(6)安装到小反射镜(14)的前开口部而构成多个小聚光灯型灯具(10a～10j)，再将多个小聚光灯型灯具(10a～10j)组装到一个壳体(20)内。

Description

聚光灯型车辆用灯具

技术领域

本发明涉及例如适用于前灯的、使用LED(发光二极管)作光源灯泡的聚光灯型车辆用灯具。

背景技术

图14表示这种聚光灯型车辆用灯具100(例如，参照专利文献1-日本实愿平4-76322号(实开平6-41010号)的缩微胶片)。这种车辆用灯具100大体上由设在凹面镜1的第1焦点附近的光源灯泡2和将从光源灯泡2出射、由凹面镜1反射的光束变成平行光束并向灯具前方出射的凸透镜3构成。

详细地说，车辆用灯具100在光源灯泡2和凸透镜3之间设有灯罩4，利用这种灯罩4作为错车用的光束，可以获得具有适当切线的配光图案。

光源灯泡2使其灯丝位于凹面镜1的第1焦点的同时，将其电连接部镶嵌安装在筒状开口部1a上。凹面镜1的开放端安装有框架5，框架5上固定着凸透镜3并支承灯罩4。

该车辆用灯具100，如图15所示，在紧邻用于安装凹面镜1的光源灯泡2的筒状开口部1a的上方设置有换气用的通孔1b，同样在紧邻的下方设置有换气用的通孔1c。

并且，车辆用灯具100在开灯时光源灯泡2的周围虽为高温，但由于其热量在这些通孔1b、1c间因产生热对流而散热，因而抑制了光源灯泡2周围的温升。

然而，车辆用灯具100存在的问题是，设置了这些通孔1b、1c的凹面镜1的中央部位附近的反射性能降低，进而配光图案中央部位的热区的照度降低。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种聚光灯型车辆用灯具，它不会出现灯室温度的过度上升，可最大限度地发挥凹面镜的反射性能，从而获得配光图案的热区充分的照度。

为了实现上述发明目的，本发明第一方案的聚光灯型车辆用灯具具有：设置在凹面镜的第1焦点附近的光源和从上述光源出射、并将由上述凹面镜反射的光束调光成基本上平行的光束后出射到灯具前方的凸透镜，其特征在于：

上述光源由多个LED构成；

上述凹面镜由在每个上述LED处所形成的多个小反射镜的各个上形成旋转椭圆曲面或基本上以旋转椭圆形成的自由曲面的小凹面镜构成；

上述凸透镜由在每个小反射镜形成的用以覆盖上述小反射镜的前开口部分的多个小凸透镜构成；

在每个上述小反射镜处设置上述LED，使其发光部与在上述小凹面镜的第1焦点附近的上部所对应的上述小凹面镜的反射面相对置的同时，将灯罩设置成使其位于上述小凹面镜的第2焦点的附近，并通过将上述小凸透镜安装到上述反射镜的前开口部而构成上述小聚光灯型灯具；

再将上述多个小聚光灯型灯具组装到一个壳体内。

因此，采用本发明第一方案，在每个小聚光灯型灯具上，LED的光由其发光部朝向小凹面镜的反射面出射的同时，由该反射面反射并在形成于小凹面镜的第2焦点位置的灯罩处聚光，所聚集的光的一部分被遮挡或反射，而大部分光到达小凸透镜，并且由于通过小凸透镜而被调光成平行光束而出射到车辆用灯具的前方，从而可得到所要求的配光图案。

另外，作为光源采用的LED，由于其本身的体积小，可节约安装所要求的空间的同时，由于灯亮时的发热也比带灯丝的光源小，因而可避免灯室的温度过度上升。

本发明第二方案的聚光灯型车辆用灯具是在第一方案的基础上，其特征是，上述LED倾斜设置，使其发光部在上述小凹面镜的深度方向向下倾斜。

因此，采用本发明第二方案，小凹面镜形成旋转椭圆曲面或以旋转椭圆为主的自由曲面，而且，由于LED在上述小凹面镜的第1焦点附近倾斜设置使得在其深度方向向下倾斜，因而可使从其发光部出射的光有效地入射到上述小凹面镜的反射面上。

本发明第三方案的聚光灯型车辆用灯具是在第一方案的基础上，其特征是，上述LED设置成使其发光部向上述小凹面镜的宽度方向的左右的任何一方倾斜。

因此，采用本发明第三方案，小凹面镜形成旋转椭圆曲面或以旋转椭圆为主的自由曲面，而且，由于LED在上述小凹面镜的第1焦点附近倾斜设置在小凹面镜的宽度方向的左右的任何一方，因而可使从其发光部出射的光的热区位移到与上述倾斜方向相反的方向上。

本发明第四方案的聚光灯型车辆用灯具是在第一方案的基础上，其特征是，上述LED设置成从上述小凹面镜的第1焦点位置水平移动到上述小凹面镜的宽度方向的左右任何一方。

因此，采用本发明第四方案，小凹面镜形成旋转椭圆曲面或以旋转椭圆为主的自由曲面，而且，由于LED在上述小凹面镜的第1焦点附近设置成可水平移动到小凹面镜的宽度方向的左右的任何一方，因而可使从其发光部出射的光的热区位移到与上述移动方向相反的方向上。

如上详细叙述的那样，采用本发明第一方案，由于以LED作为光源，由于灯亮时的发热也比带灯丝的光源小，因而可避免灯室的温度过度上升的同时，可提供能最大限度地发挥凹面镜的反射性能、可获得高照度的光束的聚光灯型车辆用灯具。

并且，由于灯罩形成于各小聚光灯型灯具的小凹面镜的第2焦点位置，因而可投射适用于错车用的光束的具有切线的配光图案的光束。

另外，采用本发明第二方案，由于可使从LED的发光部出射的光有效地入射到小凹面镜的反射面上，因而，除本发明第一方案的效果外，可增加出射到灯具前方的有效光通量，并可提高前方的辨认性能。

另外，采用本发明第三方案，由于可使从LED的发光部出射的光的热区位移到与LED的倾斜方向相反的方向上，因而，除本发明第一方案的效果外，可在不增加零部件的数量的情况下，能很容易地设计右或左操作用的配光。

此外，采用本发明第四方案，由于可使从LED的发光部出射的光的热区位移到与上述移动方向相反的方向上，因而，除本发明第一方案的效果外，可在不增加零部件的数量的情况下，能很容易地设计右或左操作用的配光。

附图说明

图1是本发明的各实施例的通用的聚光灯型车辆用灯具的正视图。

图2是沿图1的聚光灯型车辆用灯具的II-II线的剖视图。

图3是沿图1的聚光灯型车辆用灯具的III-III线的剖视图。

图4是适用于图1的聚光灯型车辆用灯具的小聚光灯型灯具的分解侧视图。

图5是表示适用于图4的小聚光灯型灯具的光源的LED的安装状态的立体图。

图6是构成图1的聚光灯型车辆用灯具的多个小聚光灯型灯具的各种配光图，(a)表示水平扩散型，(b)表示聚光平面型，(c)表示具有切线的错开光束用水平扩散型，(d)表示具有切线的错开光束用聚光平面型。

图7是构成本发明的聚光灯型车辆用灯具的第1实施例的小聚光灯型灯具，(a)是其俯视图，(b)是沿(a)的VIIb-VIIb线的剖面图，(C)是从前方见到的正视图。

图8是表示适用于图7的小聚光灯型灯具的LED的出射光的出射图案的曲线图。

图9是表示第1实施例的以小聚光灯型灯具构成的聚光灯型车辆用灯具的配光图的曲线图。

图10是构成本发明的聚光灯型车辆用灯具的第2实施例的小聚光灯型灯具，(a)是俯视图，(b)是沿(a)的Xb-Xb线的剖面图，(c)是从前方见到的正视图。

图11是构成本发明的聚光灯型车辆用灯具的第3实施例的小聚光灯型灯具，(a)是俯视图，(b)是沿(a)的XIb-XIb线的剖面图，(c)是从前方见到的正视图，(d)是沿XId-XId线的剖面图。

图12是表示第3实施例的以小型光灯型灯具构成的聚光灯型车辆用灯具的配光图的曲线图。

图13是构成本发明的聚光灯型车辆用灯具的第4实施例的小聚光灯型灯具，(a)是俯视图，(b)是沿(a)的XIIb-XIIb线的剖面图，(c)是从前方见到的正视图。(d)是沿XIId-XIId线的剖面图。

图14是现有技术的聚光灯型车辆用灯具的中央纵剖面图。

图15是适用于图14的聚光灯型车辆用灯具的凹面镜的正视图。图中

4灯罩  6小凸透镜  7小凹面镜  10小聚光灯型灯具

10a～10j小聚光灯型灯具  10A小聚光灯型灯具(第一实施例)

10B小聚光灯型灯具(第二实施例)  10C小聚光灯型灯具(第三实施例)

10D小聚光灯型灯具(第四实施例)  11 LED  11a发光部(LED的)

14小反射镜  20外壳  A聚光灯型车辆用灯具

CL切线  F1第1焦点(小凹面镜的)  F2第2焦点(小凹面镜的)

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的实施例。并且，对于与图14、图15所公开的内容起相同作用的结构要素标以相同的标号进行说明。

图1～图3表示通用于本发明的各实施例的聚光灯型车辆用灯具A。该车辆用灯具A的大体结构是将多个小聚光灯型灯具10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10j组装到1个外壳20内构成。此外，小聚光灯型灯具在以下的典型例子中表示时，以标号10表示，并对不同的实施例以标号10A、10B、……以相区别。

外壳20由前部敞开的壳体22和覆盖壳体22的开口部的透明玻璃21构成。并且，多个小聚光灯型灯具10a～10j借助于安装件23固定在壳体22上，从而被组装到外壳20内。图1和图2中，标号26、27分别为示宽灯、前转向灯。

详细地说，在车辆用灯具A中，光源由多个LED11(参照图4、图5)构成；凹面镜由在形成于每个LED11上的多个小反射镜14的各个上，以旋转椭圆曲面或基本上以旋转椭圆为自由曲面形成的小凹面镜7构成；凸透镜由覆盖小反射镜14的前开口部的在每个小反射镜14上形成的多个小凸透镜6构成；而且，通过在每个小反射镜14上装LED11的同时，将小凸透镜6安装到小反射镜14的前开口部，从而构成多个小聚光灯型灯具10a～10j。

如图4所示，小反射镜14具有在内表面蒸镀有反射材料的上部反射镜12和下部反射镜13，并通过使在各自的外周部形成的凸缘部12a、13a接触而利用螺丝8将两个反射镜12、13结合构成。这样构成的小反射镜14，其前侧的大致半个部分由两个反射镜12、13构成封闭断面，其后侧的大致半个部分只由上部反射镜12构成大致半圆形断面。小凹面镜7形成于上部反射镜12后侧的大致半个部分的内表面上。在下部反射镜13上设置后述的灯罩4。小凸透镜6在小反射镜14的前开口部被夹持于两个反射镜12、13之间安装。

另外，如图4和图5所示，LED11局部安装并固定在安装板9上，通过用螺丝24将安装板9结合在上部反射镜12后侧的大致半个部分上，则将该发光部11a与小凹面镜7相对地安装。图4和图5中，标号25是4条引线，内边2条是LED11的引线，其余2条是冷却元件的引线。

而且，如图3和图4所示，小聚光灯型灯具10a～10j适宜使用由第1安装件23a、第2安装件23b和第3安装件23c构成的安装件23固定在壳体22上，以使小凸透镜6和透明玻璃21相对置并使上部和下部反射镜12和13分别成为上侧和下侧。这时，安装件23利用图外的2个调整螺钉和枢轴构造，上下左右可进行光轴调整地将多个小聚光灯型灯具10a～10j全部支撑在壳体22上。

另外，小聚光灯型灯具10a～10j按照其固定位置设计成例如可得到如下的配光图案。

图6是该光图案，(a)为水平扩散型，(b)为聚光平面型，(c)为具有错开光束的切线的水平扩散型，(d)为具有错开光束的切线的聚光平面型。小聚光灯型灯具10a、10c、10d、10g设计成可以得到错开光束的水平扩散型的配光图案(参照图6(c))；小聚光灯型灯具10b、10e、10f设计成可以得到错开光束的聚光平面型的配光图案(参照图6(d))；小聚光灯型灯具10h、10i、10j设计成可以得到水平扩散型的配光图案(参照图6(a))。并且，车辆用灯具A，总的说来可以获得适合于错车用光束的配光图案。

下面，根据各实施例对本发作进一步详细说明。

图7表示构成本发明的第1实施例的车辆用灯具A的小聚光灯型灯具10A。该灯具10A大致由设置在小凹面镜7的第1焦点F1附近的LED11和将从LED11出射并由小凹面镜7反射的光束调光成基本上平行的光束再通过透明玻璃出射到车辆用灯具A的前方的小凸透镜6构成。

这时，LED11设置成使其发光部11a与第1焦点F1的上部对应的小凹面镜7的反射面相对。

在本实施例中，LED11设置成将其发光部11a配置在与通过小凸透镜6的中心部位和第1焦点F1的灯具10A的光轴Z大致垂直的方向上。

图8表示从LED11的发光部11a出射的光的出射图案L0；图7(b)的虚线表示该出射图案L0的光向小凹面镜7的入射状态。

第1实施例中，小聚光灯型灯具10a～10j由灯具10A构成，在各灯具10A中，LED11的光L从其发光部11a向小凹面镜7的反射面出射的同时，并由该反射面反射后到达小凸透镜6，而且由于通过小凸透镜6而调光成平行光束并出射到车辆用灯具A的前方。

另外，作为光源使用的LED11由于其本身是小型元件，因而可节约安装所必须的空间，同时由于其点亮时的发热也比带灯丝的光源(参照图14的光源灯泡2)小，因而，可避免灯室内的温度过度地上升。

另外，小聚光灯型灯具10A如图7(b)所示，优选形成光束的切线的灯罩4形成于小凹面镜7的第2焦点F2的位置。

这种结构的灯具10A在小聚光灯型灯具10a～10j中可很好地用作灯具10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g；从LED11的发光部11a出射的光L在由小凹面镜7的反射面反射后，聚光到形成于小凹面镜7的第2焦点F2的位置的灯罩4处，经聚光的光中的一部分被灯罩4遮挡的同时，大部分光成为具有切线的配光图案并投射到车辆用灯具A的前方。

图9表示这时的配光图案LP，配光图案LP具有在中央出现热区LP1的结构，灯罩4构成该配光图案LP的水平线、即切线CL。这时的配光图案LP由于形成切线CL而特别适用于错车用光束。

具体地说，上部反射镜12的整个结构是，在小凹面镜7的前端部分形成连续的比小凹面镜7的直径大的上部壳体部15的同时，进而沿该上部壳体部15的前端的内周形成上部环状槽15a。

另外，下部反射镜13由灯罩4和下部壳体部16构成。灯罩4具有倒L字形的断面并与下部壳体部16的后端部分连续地形成，上部的折弯边缘部4a形成与切线CL相似的形状(参照图7(b))。下部壳体部16的前端部分形成沿其内周的下部环状槽16a。

并且，小凸透镜6在两个反射镜12、13结合时，将其外周凸缘部6a嵌入并安装在两个环状槽15a、16a中。这样构成的小反射镜14的前侧灯室14a由小凸透镜6和上部壳体部15和下部壳体部16构成，其后侧灯室14b由小凹面镜7和局部地覆盖小凹面镜7的前侧下部的灯罩4的上边部分4b构成。

图10表示构成本发明第二实施例的车辆用灯具的小聚光灯型灯具10B。该灯具10B仅仅是LED11的安装姿态不同，其它结构与小聚光灯型灯具10A的结构相同。因此，对与小聚光灯型灯具10A相同的结构要素标上相同的标号而省略详细的说明。

即，在小聚光灯型灯具10B中，LED11倾斜设置成在小凹面镜7的深度方向向下倾斜。

本实施例中，LED11设置成，安装在固定于上部反射镜12上的安装板9(参照图5)上并相对于光轴Z以角度θ1在深度方向向下倾斜。

采用这种结构，如图10(b)所示，可以将由LED11的发光部11a出射的具有出射图案L0(参照图8)的光L有效地入射到小凹面镜7的反射面上，从而可增加出射到车辆用灯具A前方的有效光通量，并提高前方的辨认性能。

图11表示构成本发明第三实施例的车辆用灯具A的小聚光灯型灯具10C。该灯具10C仅仅是LED11的安装姿态不同，其它的结构与小聚光灯型灯具10A的结构相同。因此，对与小聚光灯型灯具10A相同的结构要素标上相同的标号而省略详细的说明。

即，在小聚光灯型灯具10C中，LED11倾斜设置于小凹面镜7的宽度方向的左右任何一方。

本实施例中，如图11(d)所示，LED11安装在固定于小凹面镜7上的安装板9(参照图5)上，并相对于与光轴Z正交的水平轴Z1以角度θ2向右下方倾斜。

采用这种结构，可将由LED11的发光部11a出射的光L的热区移动到与上述倾斜方向相反的方向。

图12表示本实施例的车辆用灯具A的光束的配光图案LP，该配光图案LP中，热区LP2表现出从由小聚光灯型灯具10A构成的车辆用灯具A的热区LP1向左(箭头a的方向)移动的位置。

因此，由小聚光灯型灯具10C构成的车辆用灯具A可以增加照射左侧通行的行进车道的光的亮度，并可提高行进车道的辨认性能。由使LED11向左下方倾斜安装的小聚光灯型灯具10C构成的车辆用灯具A可以提高右侧通行的行进车道的辨认性能。

图13表示构成本发明第四实施例的车辆用灯具A的小聚光灯型灯具10D。该灯具10D仅仅是LED11的安装位置不同，其它结构与小聚光灯型灯具10A的结构相同。因此，对与小聚光灯型灯具10A相同的结构要素标上相同的标号而省略详细的说明。

即，在小聚光灯型灯具10D中，LED11设置成从小凹面镜7的第1焦点位置水平移动到小凹面镜7的宽度方向的左右的任何一方。这时的位置偏移量为例如，图6所示的配光图案的MAX光度从V线偏移约1.5度左右的位置。

本实施例中，如图13(a)和图13(d)所示，LED11设置成从小凹面镜7的第1焦点位置F1水平移动到小凹面镜7的宽度方向的左方。这时小凸透镜6如图13(b)所示优选使用非球面透镜。

因此，由小聚光灯型灯具10D构成的车辆用灯具A可以增加照射左侧通告的行进车道的光的亮度，并可提高行进车道的辨认性能。

这样，第三和第四实施例的车辆用灯具A在不增加零部件数量的情况下，仅通过改变LED11的倾斜状况或设置位置，即可容易地得到与右操作用或左操作用相对应的配光。

因此，在使用了现有的卤光灯或HID灯的聚光灯方式的大灯中，为了将反射镜和透镜的光轴错开从而得到右操作用或左操作用的配光，必须设置两种连接反射镜和透镜的托架，因而导致零部件数量增加。

Claims (4)

1.一种聚光灯型车辆用灯具，具有：设置在凹面镜的第1焦点附近的光源和从上述光源出射、并将由上述凹面镜反射的光束调光成基本上平行的光束后出射到灯具前方的凸透镜，其特征在于：

上述光源由多个LED构成；

上述凹面镜由在每个上述LED处所形成的多个小反射镜的各个上形成旋转椭圆曲面或基本上以旋转椭圆形成的自由曲面的小凹面镜构成；

上述凸透镜由在每个小反射镜形成的用以覆盖上述小反射镜的前开口部分的多个小凸透镜构成；

在每个上述小反射镜处设置上述LED，使其发光部与在上述小凹面镜的第1焦点附近的上部所对应的上述小凹面镜的反射面相对置的同时，将灯罩设置成使其位于上述小凹面镜的第2焦点的附近，并通过将上述小凸透镜安装到上述反射镜的前开口部而构成上述小聚光灯型灯具；

再将上述多个小聚光灯型灯具组装到一个壳体内。

2.根据权利要求1所述的聚光灯型灯具，其特征在于：

上述LED倾斜设置，使其发光部在上述小凹面镜的深度方向向下倾斜。

3.根据权利要求1所述的聚光灯型灯具，其特征在于：

上述LED设置成使其发光部向上述小凹面镜的宽度方向的左右的任何一方倾斜。

4.根据权利要求1所述的聚光灯型灯具，其特征在于：

上述LED设置成从上述小凹面镜的第1焦点位置水平移动到上述小凹面镜的宽度方向的左右任何一方。

Images