CN102338337A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种车辆用灯具，其具有较高的光束利用率。上述目的通过下述车辆用灯具实现，该车辆用灯具具有：投影透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的光轴上；一对半导体发光元件，其隔着光轴配置于左右；以及反射镜，其具有以光轴作为中心的左右一对聚光反射面，该车辆用灯具的特征在于，反射镜的一对聚光反射面的各水平剖面为大致椭圆状，该椭圆以各自对应的半导体发光元件作为第1焦点，以投影透镜的后方焦点作为第2焦点，一对半导体发光元件配置为各自的照射轴朝向反射镜的各聚光反射面，经由投影透镜使光沿光轴向前方侧照射。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及一种将来自光源的光向前方照射的车辆用灯具，特别涉及一种不会对前行车或逆行车产生眩光而使识别性提高的车辆用灯具。

背景技术

伴随着近年来的半导体发光元件(LED)的高亮度化，开发了使用LED的车辆用灯具。在这种车辆用灯具中，专利文献1提出了一种车辆用灯具，该车辆用灯具可以与行人、前行车、逆行车的有无相对应，形成仅照射车辆前方或车辆侧方的多个不同的照射区域，以使得不会对上述行人、前行车、逆行车产生眩光。由于LED的聚光度较高且其照射范围较窄，因此在专利文献1中提出了下述方案，即，设置多个照射彼此不同区域的LED，通过控制各LED的点灯/熄灯而形成多个配光图案。

专利文献1：日本特开2007-179969号公报

发明内容

专利文献1记载的车辆用灯具，公开了一种使用3个反射镜的结构，以提高光束利用率而提高照度。但是在该结构中，由于为了分别形成左侧照射图案、右侧照射图案、中央照射图案，需要3个朝向彼此不同的方向的反射镜，因此存在车辆用灯具大型化的问题。由此，如果以将各反射镜叠放的方式缩小彼此之间的间隔而使3个反射镜一体化，从而使车辆用灯具小型化，则此时反射镜的反射面面积就会减小，光束的利用率降低，无法得到充分的照度。

因此，本发明的目的在于提供一种车辆用灯具，其将半导体发光元件作为光源，具有较高的光束利用率。

根据本发明，为了实现上述目的，提出下述方案：

(1)一种车辆用灯具，其具有：

投影透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的光轴上；

一对半导体发光元件，其隔着所述光轴而左右配置；以及

反射镜，其具有以所述光轴作为中心的左右一对聚光反射面，

其特征在于，

一对所述反射镜的各个所述聚光反射面，其水平剖面为大致椭圆状，该椭圆以各自对应的所述半导体发光元件作为第1焦点，以所述投影透镜的后方焦点作为第2焦点，

一对所述半导体发光元件配置为，各自的照射轴朝向所述反射镜的各所述聚光反射面，经由所述投影透镜使光沿所述光轴向前方侧照射。

(2)根据方案1的车辆用灯具，其特征在于，具有：

固定遮光板，其在所述反射镜上配置为，从左右的所述聚光反射面的交界沿所述光轴延伸；以及

可动遮光板，其可以切换为遮光位置和不遮光位置，该遮光位置是在所述光轴Ax上且在所述投影透镜的所述后方侧焦点附近，将从所述聚光反射面向所述投影透镜入射的光的一部分遮挡的位置，

可以形成使光不照射在所述车辆用灯具的前方中央部分的配光图案。

(3)根据方案(1)或(2)的车辆用灯具，其特征在于，

在所述反射镜的所述聚光反射面上的远离所述光轴的外侧区域，形成扩散反射面，该扩散反射面对光进行反射以照射车辆前方的侧方。

发明的效果

根据本发明所涉及的车辆用灯具，由于具有隔着光轴左右地配置的一对半导体发光元件、以及具备左右一对反射面的反射镜，一对半导体发光元件配置为各自的照射轴朝向反射镜的各反射面，因此可以使从照射轴呈放射状地扩散的来自半导体发光元件的光的大部分入射至反射镜。因此，可以利用反射镜高效地反射从半导体发光元件发射的光，从而可以提供具有较高的光束利用率的车辆用灯具。

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概略纵剖面图。

图2是可动遮光板未位于后方焦点附近的状态的沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。

图3是可动遮光板位于后方焦点附近的状态的沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具形成的远光用配光图案的示意图。

图5是表示本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具形成的追赶远光用配光图案的示意图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具形成的第1单侧远光用配光图案的示意图。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的车辆用灯具形成的第2单侧远光用配光图案的示意图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明所涉及的车辆用灯具的优选实施方式进行说明。

<车辆用灯具的整体构造>

图1是本实施方式所涉及的车辆用灯具的纵剖面图。如图1所示，本实施方式所涉及的车辆用灯具1是一种车辆用前照灯，其具有：透明状的透光罩2；灯体3；以及灯具单元10，其收容于由透光罩2和灯体3形成的灯室内。

车辆用灯具1是如下所述的灯具，其光轴Ax在车辆前后方向上延伸，可以将来自灯具单元10的光向前方照射而切换远光用配光图案、追赶远光用配光图案、第1单侧远光用配光图案、第2单侧远光用配光图案。

灯具单元10如图1所示具有：投影透镜11，其是配置于灯具单元10的光轴Ax上的凸透镜；左右一对的LED(半导体发光元件)12L、12R，其配置于投影透镜11的后方侧焦点F的后方；反射镜20，其具有将来自LED 12L、12R的光朝向靠近光轴Ax的前方进行反射的左右一对反射面21L、21R；以及遮光部件30，其具有固定遮光板31和可动遮光板32，通过遮挡反射光的一部分而形成规定的配光图案。

该灯具单元10安装在基座5上，基座5固定在框架7上。在框架7的后方安装有散热扇等散热单元8，将由LED 12L、12R产生的热量散出。框架7经由校准机构9A、校平机构9B而支撑在灯体3上，并利用校准机构9A将灯具单元10的光轴Ax调节为在相对于水平方向0.5～0.6°程度向下的方向上延伸并固定，另外，利用校平机构9B安装在灯体上，可以在铅直方向上调节该光轴Ax。

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。参照图2，LED 12L、12R例如是在基板上形成1×4mm四方的长方形发光面的白色发光二极管。一对LED 12L、12R隔着光轴Ax配置于车辆的左右两侧，并且配置为各自的照射轴12La、12Ra朝向光轴Ax侧且彼此相对。更准确地说，LED 12L、12R配置为从彼此相对的状态，以其照射轴12La、12Ra朝向反射镜20的反射面21L、21R的方式向车辆的后方稍微倾斜。

反射镜20具有将光轴Ax作为中心的左右一对反射面21L、21R。左右反射面21L、21R是利用铝蒸镀等形成的反射面，二者互相连接而成为一体。另外，各反射面21L、21R具有：光轴Ax侧的聚光反射面21La、21Ra；以及扩散反射面21Lb、21Rb，其与聚光反射面21La、21Ra相连续，形成在光轴Ax的相反侧(远离侧)。

左右聚光反射面21La、21Ra为大致椭圆球面状，其水平剖面分别是椭圆EL、ER的一部分，配置为与左右LED 12L、12R相对，该椭圆EL、ER的第1焦点位于左右LED 12L、12R的发光面上，第2焦点位于投影透镜11的后方焦点F上。因此，如图2所示的光线α1、α2所示，从位于第1焦点的左右LED 12L、12R发出的光，分别由左右聚光反射面21La、21Ra反射而通过位于第2焦点的后方焦点F，入射至投影透镜11中，向车辆前方投射出与光轴Ax平行的光。

左右扩散反射面21Lb、21Rb是从左右聚光反射面21La、21Ra开始与外侧(光轴Ax的相反侧)相连续地形成的、投射出朝向车辆侧方的扩散光的反射面。在本实施方式中，如图2所示的光线α3、α4所示，它们以下述方式射出，即，左侧的扩散反射面21Lb将来自左侧的LED 12L的光向车辆前方的右侧反射，右侧的扩散反射面21Rb将来自右侧的LED 12R的光向车辆前方的左侧反射，从而向车辆前方的右左侧扩散。此外，该扩散反射面21Lb、21Rb由剖面为大致椭圆状、剖面为大致抛物面状等的面形成。

根据如上所述的本实施方式所涉及的车辆用灯具1，一对LED12L、12R配置为，各自的照射轴朝向反射镜20的左右反射面21L、21R，如利用图1所示的侧视图所理解的这样，以覆盖LED 12L、12R的方式形成反射面21L、21R。因此，可以利用反射镜20反射呈放射状扩散的来自LED 12L、12R的光的大部分，提高光束的利用率，从而可以实现更明亮的车辆用灯具1。

<遮光部件>

本实施方式所涉及的车辆用灯具1如图1所示，还具有遮光部件30，该遮光部件30具有固定遮光板31和可动遮光板32。利用图1及图3详细地说明该遮光部件30。图3是在图2中可动遮光板32位于后方焦点F附近的状态的图。

固定遮光板31是板状的遮光部件，其配置为从反射镜20的左右聚光反射面21La、21Ra的交界沿光轴Ax延伸。在本实施方式中，是从聚光反射面21La、21Ra的交界沿光轴Ax延伸至后方焦点F的前方的遮光板。

在可动遮光板32未位于遮光位置的状态下，在使LED 12L、12R中的任意一个点灯时，固定遮光板31遮挡来自反射镜20的反射光的一部分，形成垂直明暗截止线。即，如图2所示，从LED 12R、12L发出、并在聚光反射面21Ra、21La的靠近光轴中心的区域反射的光α5、α6，被固定遮光板31遮挡而不向车辆前方射出。

可动遮光板32构成为，可以切换为遮光位置和不遮光位置，该遮光位置是在光轴Ax上且在投影透镜11的后方焦点F附近，将从反射镜20向投影透镜11入射的光的一部分遮挡的位置。另外，可动遮光板32形成为在反射镜20侧开口的剖面为大致コ字状的形状，在可动遮光板32的左右两端形成与光轴Ax平行地延伸的延伸部。可动遮光板32以延伸部包围后方焦点的方式形成，抑制来自反射镜20的反射光蔓延而向车辆前方投射。

参照图1，可动遮光板32通常时位于远离后方焦点F的基座5侧，可以根据需要利用致动器33移动至后方焦点F附近的光轴Ax侧，而切换其位置。在可动遮光板32位于远离后方焦点F的基座5侧的状态下，可动遮光板32不遮挡由反射镜20反射而入射至投影透镜11中的光。

如果可动遮光板32从位于远离后方焦点F的基座5侧的状态利用致动器33移动至后方焦点F附近的光轴Ax侧，则如图3所示，可动遮光板32位于光轴Ax上的后方焦点F附近。由于利用反射镜20的聚光反射面21La、21Ra反射的光通过后方焦点F附近，因此在该状态下，来自左右聚光反射面21La、21Ra的反射光的一部分被可动遮光板32遮挡。因此，如果可动遮光板32位于后方焦点F附近，则照射车辆前方的中央的光被遮挡。此外，作为致动器33，可以使用具有进给螺杆机构及驱动该机构的电动机的致动器等公知的致动器。

此外，也可以在可动遮光板32的两个侧面形成追加反射面32a。由于可以利用该追加反射面32a将未被反射镜20反射、而从LED 12L、12R直接朝向车辆前方的光的一部分反射，经由投影透镜11向车辆前方投射，因此，通过形成追加反射面32a而提高光利用率。

<配光图案>

下面，使用图4～7，对本实施方式的车辆用灯具1可以形成的配光图案(远光用配光图案、第1·第2单侧远光用配光图案、追赶远光用配光图案)进行说明。此外，图4～7是可透视地表示由车辆用灯具1的照射光在位于前方25m处的假想铅直屏幕上形成的配光图案的图。此外在图中，V-V表示铅直方向，H-H表示水平方向。

图4表示在希望照射车辆通常行驶时的车辆前方较广区域的情况下有效的远光用配光图案。该远光用配光图案如图2所示，可以通过使左右两个LED 12L、12R点灯，并且使遮光部件30的可动遮光板32位于基座5侧，以使得不遮挡来自反射镜20的反射光而形成。来自左右聚光反射面21La、21Ra的反射光α1、α2投射在车辆前方的中央，而在车辆前方的中央形成照射区域A1、A2，来自扩散反射面21Lb、21Rb的反射光α3、α4投射在车辆前方的左右侧，而在车辆前方的左侧和右侧分别形成照射区域A3、A4。如上述所示，在远光用配光图案中形成上述照射区域A1～A4，照射车辆前方的较广区域。

图5是在车辆前方有前行车行驶的情况下有效的追赶远光用配光图案。该追赶远光用配光图案可以如图3所示通过使左右两个LED12L、12R点灯，并且使遮光部件30的可动遮光板32位于后方焦点F附近而实现。

具体地说，如图3所示，通过从左右LED 12L、12R发出、利用左右聚光反射面21La、21Ra反射的光的一部分，被位于后方焦点F附近的可动遮光板32遮挡，从而形成不照射车辆前方的中央部分的照射区域A1a、A2a。另外，从左右LED 12L、12R发出、利用左右扩散反射面21Lb、21Rb分别向右左反射的光α3、α4，不被可动遮光板32遮挡而投射，在车辆前方的左右侧形成照射区域A3、A4。

因此，在车辆前方如图5所示，由照射区域A1a、A2a、A3、A4形成仅不照射车辆前方的中央的追赶远光用配光图案。根据该追赶远光用配光图案，不会对在车辆前方的中央行驶的前行车产生眩光，可以使本车的识别性提高。

图6表示在车辆前方有前行车行驶，且逆行车通过车辆前方的右侧时有效的第1单侧远光用配光图案。该第1单侧远光用配光图案可以如图3所示通过使遮光部件30的可动遮光板32位于后方焦点F附近，并且使左侧LED 12L不点灯、仅使右侧LED 12R点灯而实现。

具体地说，参照图3，从右侧LED 12R发出、利用右侧聚光反射面21Ra反射的光的一部分，被位于后方焦点F附近的可动遮光板32遮挡，从而遮挡了向车辆前方的中央投射的光的一部分，形成不照射车辆前方的中央部分的照射区域A1b。另外，从右侧LED 12R发出、利用右侧扩散反射面21Rb反射的光α4不被遮挡而投射，形成车辆前方左侧的照射区域A4。

因此，在车辆前方如图6所示，由照射区域A1b、A4形成仅照射车辆前方左侧的第1单侧远光用配光图案。根据该第1单侧远光用配光图案，不会对车辆前方的前行车及通过车辆前方右侧的逆行车产生眩光，可以使本车的前方识别性提高。

图7表示在逆行车通过车辆前方的右侧，且在车辆前方无前行车行驶时有效的第2单侧远光用配光图案。该第2单侧远光用配光图案可以如图2所示通过在使遮光部件30的可动遮光板32不位于遮光位置的状态下，仅使右侧LED 12R点灯而实现。

具体地说，参照图2，使右侧LED 12R点灯，并且使遮光部件30的可动遮光板32位于基座5侧，以使得不遮挡来自反射镜20的反射光。来自右侧聚光反射面21Ra的反射光α1投射在车辆前方的中央，在车辆前方的中央形成照射区域A1，来自扩散反射面21Rb的反射光α4投射在车辆前方的左侧，在车辆前方的左侧形成照射区域A4。此时，由于固定遮光板31将利用靠近聚光反射面21Ra、21La的光轴中心的区域反射的光遮挡，因此，在第2单侧远光用配光图案中形成图7所示的垂直明暗截止线VCL。

因此，在车辆前方如图7所示，由照射区域A1、A4形成照射从车辆前方中央开始的左侧较广区域的第2单侧远光用配光图案。根据该第2单侧远光用配光图案，不会对通过车辆前方右侧的逆行车产生眩光，可以使本车的前方识别性提高。

如上述说明所示，根据本实施方式所涉及的车辆用灯具1，通过将一对LED 12L、12R配置为使各自的照射轴朝向反射镜20的左右反射面21L、21R，从而可以提高光束的利用率，并且通过构成为可以利用具有固定遮光板31和可动遮光板32的遮光部件30而形成多个配光图案，由此可以形成具有左右反射面一体化的小型反射镜的车辆用灯具，同时可以实现能够形成多个高照度的配光图案的车辆用灯具1。

此外，在上述实施方式中，说明了左右扩散反射面21Lb、21Rb作为将从左右LED 12L、12R射入的光分别向相反的方向反射的面的情况，但各个扩散反射面21Lb、21Rb也可以作为向左右两个方向反射的面。如果这样构成，则可以形成均匀地照射更广范围的配光图案。

Claims (3)

1.一种车辆用灯具，其具有：

投影透镜，其配置于在车辆前后方向上延伸的光轴上；

一对半导体发光元件，其隔着所述光轴而左右配置；以及

反射镜，其具有以所述光轴作为中心的左右一对聚光反射面，

其特征在于，

一对所述反射镜的各个所述聚光反射面，其水平剖面为大致椭圆状，该椭圆以各自对应的所述半导体发光元件作为第1焦点，以所述投影透镜的后方焦点作为第2焦点，

一对所述半导体发光元件配置为，各自的照射轴朝向所述反射镜的各所述聚光反射面，经由所述投影透镜使光沿所述光轴向前方侧照射。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，具有：

固定遮光板，其在所述反射镜上配置为，从左右的所述聚光反射面的交界沿所述光轴延伸；以及

可动遮光板，其可以切换为遮光位置和不遮光位置，该遮光位置是在所述光轴Ax上且在所述投影透镜的所述后方侧焦点附近，将从所述聚光反射面向所述投影透镜入射的光的一部分遮挡的位置，

可以形成使光不照射在所述车辆用灯具的前方中央部分的配光图案。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

在所述反射镜的所述聚光反射面上的远离所述光轴的外侧区域，形成扩散反射面，该扩散反射面对光进行反射以照射车辆前方的侧方。

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