CN109563975A - 车辆用灯具 - Google Patents
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Abstract
为了提供考虑部件成本的同时能够形成更加适当的远光束配光图案的车辆用灯具,本发明的车辆用灯具具备光源和透镜,光源具备:基板;第一发光部,其具有设于基板上的第一基体基板;以及多个第二发光部,其配置于第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于基板上的第二基体基板,第一发光部具备隔着第一分离部而设置于第一基体基板上的一对第一发光芯片部,多个第二发光部具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部利用荧光体覆盖将发光层侧作为第二基体基板侧而安装于第二基体基板上的第二发光芯片,一对第一发光芯片部具备:安装于第一基体基板上的第一发光芯片;以及覆盖第一发光芯片的荧光体,第一发光部的第一分离部位于通过透镜光轴的铅垂轴上,第一分离部设定为宽度比第一发光部与第二发光部之间的分离宽度小。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用灯具。
背景技术
在专利文献1中公开了如下车辆用前照灯,在能够进行使远光束的配光图案变化的可变远光束(Adaptive Driving Beam)的控制的车辆用前照灯中,若检查到前方车辆等其它车辆的存在而形成配光图案的中央部的光源熄灭,则由于远光束配光图案以在左右方向上大致均等地分割的状态形成,给驾驶员带来不协调的感觉,因此降低该不协调的感觉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-20709号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外,在进行ADB控制的情况下进行如下控制,来自在水平方向上排列的各发光部的光以在屏幕上的水平方向上决定的位置与相邻的配光图案一部分重叠的方式个别地形成配光图案,根据前方车、对向车的位置,对形成于该水平方向上的每个位置的各配光图案的点亮熄灭进行控制。
另一方面,在远光束配光图案中,要求在中央侧设置高光度带(也称为热点),因此在进行ADB控制的情况下,如上所述,来自在水平方向上排列的各发光部的光必须在屏幕上的水平方向上决定的位置个别地形成配光图案,因此不能对来自配置于水平方向外侧的发光部的光向远光束配光图案的中央侧进行配光控制。
另外,由于发光部的个数增加会导致部件成本升高,为了以某种程度的个数的发光部形成适当的远光束配光图案而并非不计其数地增加发光部的个数,需要使来自在水平方向上排列的各发光部的光在屏幕上形成的配光图案适当地重叠。
这样,在进行ADB控制的车辆用灯具中,在考虑部件成本的同时能够形成更加适当的远光束配光图案,因此依然有改进的余地。
本发明是鉴于这样的事情而提出的方案,目的在于提供一种车辆用灯具,在考虑部件成本的同时,能够形成ADB(Adaptive Driving Beam)控制用的更加适当的远光束配光图案。
用于解决课题的方案
本发明为了实现上述目的而由以下的结构把握。
(1)本发明的车辆用灯具是具备半导体型的光源和配置于上述光源的前方侧的透镜的车辆用灯具,其中,上述光源具备:基板;第一发光部,其具有设于上述基板上的第一基体基板;以及多个第二发光部,其配置于上述第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于上述基板上的第二基体基板,上述第一发光部具备隔着第一分离部而在水平方向上设置于上述第一基体基板上的一对第一发光芯片部,多个上述第二发光部分别具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部利用荧光体覆盖使发光层侧位于上述第二基体基板侧并安装于上述第二基体基板上的一个第二发光芯片,一对上述第一发光芯片部分别具备:一个第一发光芯片,其安装于上述第一基体基板上;以及荧光体,其覆盖各个上述第一发光芯片,上述第一发光部以上述第一分离部位于通过上述透镜的透镜光轴的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近的方式设于上述基板上,上述第一分离部设定为,水平方向的宽度比上述第一发光部与上述第二发光部之间的水平方向的分离宽度小。
(2)本发明的车辆用灯具是具备半导体型的光源和配置于上述光源的前方侧的透镜的车辆用灯具,其中,上述光源具备:基板;第一发光部,其具有设于上述基板上的第一基体基板;以及多个第二发光部,其配置于上述第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于上述基板上的第二基体基板,上述第一发光部具备设于上述第一基体基板上的第一发光芯片部,多个上述第二发光部分别具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部利用荧光体覆盖使发光层侧位于上述第二基体基板侧并安装于上述第二基体基板上的一个第二发光芯片,上述第一发光芯片部具备:一对第一发光芯片,其在水平方向上分离地安装于上述第一基体基板上;以及荧光体,其覆盖一对上述第一发光芯片,上述第一发光部以上述第一发光芯片彼此之间的分离部位于通过上述透镜的透镜光轴的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近的方式设于上述基板上,上述第一发光芯片彼此之间的分离部设定为,水平方向的宽度比上述第一发光部与上述第二发光部之间的水平方向的分离宽度小。
(3)在上述(1)或者(2)的结构中,上述第一发光芯片均使发光层侧位于上述第一基体基板侧并安装于上述第一基体基板上。
(4)在上述(1)至(3)任一项的结构中,上述第一发光部在上述第一基体基板的位于与设有上述第一发光芯片的表面相反侧的背面侧与上述基板进行电连接,上述第二发光部在上述第二基体基板的位于与设有上述第二发光芯片的表面相反侧的背面侧与上述基板进行电连接。
(5)在上述(1)至(4)任一项的结构中,利用共用线路向各个上述第一发光芯片供给电力,同时使各个上述第一发光芯片点亮熄灭。
(6)在上述(1)至(5)任一项的结构中,上述第一基体基板以及上述第二基体基板的厚度设定为,从上述第一基体基板朝向水平方向左右外侧而成为不同的厚度。
(7)在上述(6)的结构中,上述厚度设定为越靠水平方向左右外侧则越薄。
(8)本发明的车辆用灯具是具备半导体型的光源和配置于上述光源的前方侧的透镜的车辆用灯具,其中,上述光源具备:基板;第一发光部,其以位于通过上述透镜的透镜光轴的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近的方式配置,且具有设于上述基板上的第一基体基板;以及多个第二发光部,其配置于上述第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于上述基板上的第二基体基板,上述第一发光部具备第一发光芯片部,该第一发光芯片部具有安装于上述第一基体基板上的第一发光芯片,多个上述第二发光部分别具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部具有安装于上述第二基体基板上的第二发光芯片,上述第一基体基板以及上述第二基体基板设定为,厚度从上述第一基体基板朝向水平方向左右外侧而成为不同的厚度。
(9)在上述(8)的结构中,上述厚度设定为越靠水平方向左右外侧则越薄。
发明的效果
根据本发明,能够提供考虑部件成本并且能够形成ADB(Adaptive Driving Beam)控制用的更加适当的远光束配光图案。
附图说明
图1是具备本发明的第一实施方式的车辆用灯具的车辆的俯视图。
图2是从前方侧观察本发明的第一实施方式的灯具单元的俯视图。
图3是本发明的第一实施方式的灯具单元的分解立体图。
图4是图3的虚线框A的部分的放大图,(a)是从前方侧观察到的俯视图,(b)是(a)的B-B线剖视图。
图5是用于与本发明的第一实施方式比较的图,(a)是表示为了形成高光度带而使与第二发光部相同的结构的两个发光部接近配置的部位的俯视图,(b)是表示经由未设置细微光漫射构造的透镜的各发光部所形成的在屏幕上的配光图案的图,(c)是表示(b)的配光图案重叠而形成的在屏幕上的配光图案的图,(d)是经由设置有细微光漫射构造的透镜将(c)的配光图案投影到屏幕上时的图。
图6是是用于说明来自本发明的第一实施方式的第一发光部的光所形成的高光度带的图,(a)是表示第一发光部的俯视图,(b)是表示经由未设置细微光漫射构造的透镜的第一发光部的各第一发光芯片部所形成的在屏幕上的配光图案的图,(c)是表示(b)的配光图案重叠而形成的在屏幕上的配光图案的图,(d)是经由设置有细微光漫射构造方透镜将(c)的配光图案投影到屏幕上时的图。
图7是表示本发明的第一实施方式的一个第二发光部的剖视图。
图8是表示本发明的第二实施方式的灯具单元的剖视图。
图9是从前方侧观察本发明的第二实施方式的灯具单元的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的方式(以下称为“实施方式”)进行详细说明。贯穿实施方式的整个说明地对相同要素标注相同编号。另外,在实施方式以及图中,在没有特别说明的情况下,“前”、“后”分别表示车辆的“前进方向”、“后退方向”,“上”、“下”、“左”、“右”分别表示从乘坐于车辆上的驾驶者观察到的方向。
本发明的实施方式的车辆用灯具是分别设于图1所示的车辆102的前方的左右的车辆用前照灯(101R、101L),以下简单地记载为车辆用灯具。
(第一实施方式)
本实施方式的车辆用灯具具备向车辆前方侧的壳体(未图示)和以覆盖开口的方式安装于壳体的外部透镜(未图示),在由壳体和外部透镜形成的灯室内配置有灯具单元10(参照图2)等。
此外,在以下的灯具单元10的说明中,对于没有特别说明的部分,在左右的车辆用灯具中通用。
(灯具单元)
图2是从前方侧观察灯具单元10的俯视图,图3是灯具单元10的分解立体图。
如后文所述,灯具单元10是配光可变型的远光束配光单元,该配光可变型的远光束配光单元具有多个发光部(第一发光部36以及第二发光部38(参照图4))在水平方向上并排地排列而成的光源30(参照图3),根据与前方车、对向车的位置关系等,能够使多个发光部(第一发光部36以及第二发光部38)的一部分或者全部点亮熄灭、进行所谓的ADB(Adaptive Driving Beam)控制。
具体而言,如图3所示,灯具单元10具备散热器20、光源30、反射板40、透镜架50、透镜60以及冷却风扇70。
(散热器)
散热器20具备基体部21、散热翅片22以及冷却风扇安装部23。
基体部21的前面21a构成配置光源30的光源配置部,在基体部21的位于前面21a的相反侧的后面21b,以从后面21b向后方延伸的方式在水平方向上排列地形成有多个散热翅片22。
另外,在后面21b的水平方向的左右外侧,与散热翅片22相同地,以从后面21b向后方延伸的方式形成有安装冷却风扇70的冷却风扇安装部23。
在基体部21的前面21a的铅垂方向的大致上下中央,设有用于安装光源30以及反射板40的左右一对固定构造24。
具体而言,固定构造24具备使螺纹件84螺纹结合的螺纹固定孔,该螺纹件84分别用于与光源30以及反射板40对位用的凸起进行固定。
此外,在光源30的基板31且比铅垂方向的大致上下中央稍微靠下侧的水平方向左右外侧的位置,设有与固定构造24对应的贯通孔34,同样,在反射板40也在水平方向左右外侧所设的一对臂部设有与固定构造24对应的贯通孔44。
因此,光源30以及反射板40以利用螺纹件84一起固定于基体部21的方式进行固定。
另外,基体部21在铅垂方向的大致上下中央的左右外侧的位置形成有一部分向外侧突出的形状部分,在该突出的部分设有用于安装透镜架50的左右一对固定构造25。
具体而言,固定构造25具备使螺纹件85螺纹结合的螺纹固定孔,该螺纹件85分别用于与透镜架50对位用的凸起进行固定。
此外,基体部21在水平方向的大致中央的铅垂方向下侧也具有使螺纹件85螺纹结合的螺纹固定孔25a,透镜架50利用三个螺纹件85固定于基体部21。
另一方面,如后文所述,透镜架50由第一透镜架51和第二透镜架52构成,在第一透镜架51设有孔部51a,该孔部51a具有与设于水平方向的左右外侧的固定构造25对应的贯通孔。
另外,在第二透镜架52也设有孔部52a,该孔部52a具有与设于水平方向的左右外侧的固定构造25对应的贯通孔。
并且,第二透镜架52也在水平方向的大致中央的铅垂方向下侧设有孔部52b(参照图2),该孔部52b具有与基体部21的螺纹固定孔25a对应的贯通孔,第一透镜架51在正面观察时与孔部52b重叠的位置具有孔部,该孔部具有与基体部21的螺纹固定孔25a对应的贯通孔。
因此,第一透镜架51以及第二透镜架52以利用螺纹件85一起固定于基体部21的方式进行固定。
另一方面,如图3所示,在冷却风扇安装部23也设有用于使螺纹件87螺纹结合的螺纹固定孔(未图示),该螺纹件87用于安装冷却风扇70,通过使螺纹件87穿过冷却风扇70的螺纹孔71而与冷却风扇安装部23的螺纹固定孔(未图示)螺纹结合,从而冷却风扇70固定于散热器20。
(冷却风扇)
冷却风扇70是产生用于对散热翅片22进行强制冷却的风的部分,尽管不是必须的,但如后文所述,由于本实施方式的光源30具有多个发光部(第一发光部36以及第二发光部38(参照图4)),发热量较大,因此优选设置冷却风扇70。
(反射板)
如图3所示,反射板40是具有构成支撑于水平方向左右一对臂部的反射面41的底部的部件。
并且,以反射面41位于后述的光源30的各发光部(第一发光部36以及第二发光部38(参照图4))的接近正下方的位置的方式配置,是担负将来自各发光部(第一发光部36以及第二发光部38)的发光芯片(第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba(参照图4))的光的图像沿铅垂方向放大的作用的部件。
这样,通过由反射板40在铅垂方向上放大光的像,即使做成将在水平方向上设置的多个发光部(第一发光部36以及第二发光部38)仅设为一列的结构,也能够将光照射到远光束配光图案所要求的铅垂方向的范围。
(透镜)
如图3所示,透镜60具备:正面观察时为矩形状的透镜部61;以及用于保持于设置在透镜部61的外周的透镜架50的凸缘部62。
并且,透镜部61对来自后述的光源30的各发光部(第一发光部36以及第二发光部38(参照图4))的发光芯片(第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba(参照图4))的光进行配光控制并以形成预定的配光图案的方式向前方照射光。
具体而言,透镜部61由自由曲面构成,该自由曲面以使来自发光芯片(第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba(参照图4))的光射入的射入面以及使射入后的光射出的射出面均伸出的方式形成,并且透镜部61形成为射入面以及射出面成为进行预定的配光控制的面形状。
另外,透镜60能够适当地使用聚碳酸酯系树脂、丙烯系树脂,但在存在来自发光部(第一发光部36以及第二发光部38(参照图4))的热的问题的情况下,耐热性优异的聚碳酸酯系树脂为宜,另一方面,在希望抑制配光图案中的蓝色分光色的产生的情况下,优选使用折射率的波长依存性小且容易抑制分光的丙烯系树脂。
此外,虽然省略了图示,但本实施方式的透镜部61在射入面上沿铅垂方向连续地设有在水平方向上延伸的凸条的细微光漫射构造(更为具体而言,横长半圆柱状的细微光漫射构造)。
由此,来自发光芯片(第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba(参照图4))的光从射入面向透镜部61射入时在上下方向上扩展,能够使配光图案在上下方向上变淡。
另外,虽然省略了图示,但本实施方式的透镜部61在射出面上在水平方向连续地设置沿铅垂方向延伸的凸条的细微光漫射构造(更为具体而言,纵长板圆柱状的细微光漫射构造)。
由此,光从射出面射出时在左右方向上扩展,能够使配光图案在左右方向上变淡,能够使来自发光芯片(第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba)的光形成于屏幕上的各配光图案适当地重叠。
此外,如上所述,若设置细微光漫射构造而使配光图案变淡,则在配光图案重叠的境界线也能够抑制光度差引起的条纹出现。
另外,在从前方侧观察透镜部61时,射入面以及射出面的凸条的细微光漫射构造成为与交叉地设置筛网状的细微光漫射构造相同的状态,因此能够难以通过透镜60观察确认里面的状态。
因此,由于抑制从外侧观察确认比透镜60靠内侧的构造,因此还具有能够使外观良好的效果。
(透镜架)
如图3所示,透镜架50由配置于散热器20侧的第一透镜架51和配置于第一透镜架51的前方侧的第二透镜架52构成。
第一透镜架51具有:承接透镜60的凸缘部62的开口缘部51b;以及从开口缘部51b向散热器20侧延伸的外周部51c。
此外,上述的孔部51a以从外周部51c的散热器20侧的端部向水平方向左右外侧延伸的方式设置。
并且,外周部51c的向散热器20侧的宽度设定为,在第一透镜架51固定于散热器20时,距光源30的距离为透镜60位于预定的距离。
另一方面,第二透镜架52具有:与透镜60的透镜部61的外形大致相等同的开口内形的开口缘部52c;以及从开口缘部52c朝向散热器20侧覆盖第一透镜架51的外周部51c的外周部52d。
此外,上述的孔部52a设为从外周部52d的散热器20侧的端部向水平方向左右外侧延伸,孔部52b设为从外周部52d的散热器20侧的端部向铅垂方向下侧延伸。
并且,通过在第一透镜架51的开口缘部51b与第二透镜架52的开口缘部52c之间夹持有透镜60的凸缘部62,从而透镜60保持于透镜架50。
(光源)
光源30具备:基板31;设于基板31上的后述的各发光部(第一发光部36以及第二发光部38(参照图4));以及经由形成于基板31上的导电图案而与各发光部(第一发光部36以及第二发光部38)电连接的电气连接器32。
图4是图3的虚线框A的部分的放大图,图4(a)是从前方侧观察到的俯视图,图4(b)是图4(a)的B-B线剖视图。
此外,在图4(a)中,纸面左右方向是水平方向,纸面上下方向是铅垂方向。
另外,在图4(b)中,纸面左右方向是水平方向,纸面上下方向是前后方向(上侧为前方侧、下侧为后方侧)。
如图4所示,更为具体而言,光源30具备:基板31;第一发光部36,其具有设于基板31上的第一基体基板36a;以及多个第二发光部38,其配置于第一发光部36的水平方向左右外侧,且具有设于基板31上的第二基体基板38a。
此外,在本实施方式中,第二发光部38在第一发光部36的水平方向左外侧设有五个,并且在水平方向右外侧设有五个。
但是,第二发光部38的个数也可以以第一发光部36为基准在水平方向左侧和水平方向右侧改变。
例如,如果是车辆右侧的车辆用灯具,则通过以第一发光部36为基准增加水平方向左侧的第二发光部38的个数而能够扩大向车辆右外侧的配光范围,反之,如果是车辆左侧的车辆用灯具,则通过以第一发光部36为基准增加水平方向右侧的第二发光部38的个数而能够扩展车辆左外侧的配光范围。
此外,在车辆右侧的车辆用灯具中,水平方向左侧是车辆内侧,同样,在车辆左侧的车辆用灯具中,水平方向右侧是车辆内侧,不论是在设于车辆的左右哪侧的灯具单元10,通过使以第一发光部36为基准设于车辆内侧的第二发光部38的个数比设于车辆外侧的第二发光部38的个数多,从而能够使配光范围向车辆外侧扩展。
第一发光部36具备隔着第一分离部36b而在水平方向上设置于第一基体基板36a上的一对第一发光芯片部36c,一对第一发光芯片部36c分别具备安装于第一基体基板36a上的一个第一发光芯片36ca、和覆盖各第一发光芯片36ca的荧光体36cb。
另外,多个第二发光部38分别具备第二发光芯片部38b,该第二发光芯片部38b利用荧光体38bb覆盖安装于第二基体基板38a上的一个第二发光芯片38ba。
并且,第一发光部36在第一基体基板36a的位于与设有第一发光芯片36ca的表面相反侧的背面侧与基板31的连接到电气连接器32的导电图案电连接,第二发光部38也在第二基体基板38a的位于与设有第二发光芯片38ba的表面相反侧的背面侧与基板31的连接到电气连接器32的导电图案电连接。
因此,第一基体基板36a以及第二基体基板38a具有电连接表面与背面之间的穿通孔或者通孔。
此外,在本实施方式中,将光源30作为在第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba使用了LED芯片的半导体型的光源,但不必限定于LED芯片,例如,也可以在第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba使用LD芯片(激光二极管芯片)那样的半导体型的发光芯片。
另外,如图4(a)所示,第一发光部36以第一分离部36b位于透镜60的透镜光轴O上的方式设于基板31上,因此能够配置于透镜60的后方焦点或者后方焦点附近,但若在基板31的水平方向上排列多个发光部(第一发光部36以及第二发光部38),则位于水平方向外侧的第二发光部38远离后方焦点。
因此,来自水平方向外侧的第二发光部38的光所形成的在屏幕上的配光图案扩展。
于是,容易与来自相邻的第二发光部38的光所形成的在屏幕上的配光图案重叠,即使加长距相邻的第二发光部38的分离距离,也能够使配光图案的一部分重叠,使得配光图案的连接不会中断。
因此,就位于水平方向左右外侧的第二发光部38而言,如果将与相邻的第二发光部38的分离距离设定得较长而包含远光束配光图案所要求的水平方向的范围,则能够减少第一发光部36以及第二发光部38的合计个数,从而能够降低光源30的部件成本。
另外,位于水平方向左右外侧的第二发光部38形成远光束配光图案的水平方向外侧的配光部分,但位于水平方向左右外侧的第二发光部38远离透镜60的后方焦点,因此来自该第二发光部38的光所形成的配光图案变淡,作为远光束配光图案比较理想。
然而,上述的结构始终是使第一发光部36位于理想的位置时,以该第一发光部36为基准尽可能调节设置第二发光部38的位置在水平方向的位置,因此形成更加理想的配光图案方面的设计自由度不会变大。
因此,在本实施方式中,在第一发光部36具备第一基体基板36a,在第二发光部38具备第二基体基板38a,经由这些基体基板(第一基体基板36a以及第二基体基板38a)而在基板31设置第一发光部36以及第二发光部38。
这样,通过使第一基体基板36a以及第二基体基板38a的厚度变化,能够将发光芯片部(第一发光芯片部36c以及第二发光芯片部38b)调整为接近透镜60、或者相反地调整为远离透镜60。
例如,如果使水平方向左右外侧的第二发光部38的第二基体基板38a的厚度变厚来使第二发光芯片部38b接近透镜60,则能够在稍微变小的方向上调整形成于屏幕上的配光图案的大小,并且不易出现轴外像差引起的配光混乱。
另一方面,如果相反地使水平方向左右外侧的第二发光部38的第二基体基板38a的厚度变薄来使第二发光芯片部38b远离透镜60,则能够使形成于屏幕上的配光图案的大小变大并且变淡量也能够变大。
因此,如本实施方式那样,若第一发光部36以及第二发光部38具有第一基体基板36a以及第二基体基板38a,则不仅能够调整水平方向的位置,而且还能够调整距离透镜60的距离,因此能够提高配光设计的自由度。
例如,在降低轴外像差等引起的配光混乱优先的情况下,使第一基体基板36a以及第二基体基板38a的厚度从第一基体基板36a朝向水平方向左右外侧依次变厚即可。
反之,在抑制发光部(第一发光部36以及第二发光部38)的总数并且远光束配光图案的水平方向外侧变淡优先的情况下,使第一基体基板36a以及第二基体基板38a的厚度从第一基体基板36a朝向水平方向左右外侧依次变薄即可。
这样,由于配光设计的自由度提高,因此能够进行使发光部(第一发光部36以及第二发光部38)的总数为十个至十五个左右而适当地形成良好的远光束配光图案的配光设计。
另外,在远光束配光图案中,要求在中央侧形成光度较高的高光度带(也称为热点)。
然而,若具有基体基板,则将配置于中央侧的发光部的分离距离设定得较短存在界限。
因此,在本实施方式中,对于位于中央侧的第一发光部36而言,如上所述,具备隔着第一分离部36b而在水平方向上设置于第一基体基板36a上的一对第一发光芯片部36c,并且接近地设有两个第一发光芯片部36c。
此外,该第一发光芯片部36c之间的第一分离部36b设定得较小,水平方向的宽度为第一发光部36与第二发光部38之间的水平方向的分离宽度的1/3以下的宽度。
同样,由于第一发光芯片36ca彼此之间的分离部的水平方向的宽度也能够成为大致与第一分离部36b相同的宽度,因此设定为第一发光部36与第二发光部38之间的水平方向的分离宽度的1/3以下的宽度。
这样,如以下参照图5以及图6说明的那样,能够得到适合于形成高光度带(热点)的较高的光量。
图5是用于与本实施方式比较的图,图5(a)是表示为了形成高光度带而使与第二发光部38相同的结构的两个发光部39接近配置的部位的俯视图,图5(b)是表示经由未设置细微光漫射构造的透镜60的各发光部39所形成的在屏幕上的配光图案的图,图5(c)是表示图5(b)的配光图案重叠而形成的在屏幕上的配光图案的图,图5(d)是经由设置有细微光漫射构造的透镜60将图5(c)的配光图案投影到屏幕上时的图。
图5(b)、图5(c)以及图5(d)的VU-VL线表示在屏幕上的铅垂基准线,HL-HR线表示在屏幕上的水平基准线,在其它图中,表示在屏幕上的配光图案的图也相同。
另外,图5(b)、图5(c)以及图5(d)以等光度线表示配光图案,在图5(c)以及图5(d)中,示出了在以该等光度线表示的配光图案的下侧沿水平基准线(HL-HR线)的光度分布。
此外,图5(a)是从前方侧观察时的俯视图,图中的左右与从乘坐在车辆上的驾驶员观察的左右相反。
图6是用于说明来自本实施方式的第一发光部36的光所形成的高光度带的图,图6(a)是表示第一发光部36的俯视图,图6(b)是表示经由未设置细微光漫射构造的透镜60的第一发光部36的各第一发光芯片部36c所形成的在屏幕上的配光图案的图,图6(c)是表示图6(b)的配光图案重叠而形成的在屏幕上的配光图案的图,图6(d)是经由设置有细微光漫射构造的透镜60将图6(c)的配光图案投影到屏幕上时的图。
此外,在图6中,与图5相同,图6(b)、图6(c)以及图6(d)以等光度线表示配光图案,在图6(c)以及图6(d)中,示出在以该等光度线表示的配光图案的下侧沿水平基准线的光度分布。
另外,在图6(a)中也与图5(a)相同,图6(a)是从前方侧观察时的俯视图,因此图中的左右与乘坐在车辆上的驾驶员观察的左右相反。
在图5中表示以下情况:为了比较而使用与第二发光部38相同的结构的两个发光部39,使这些发光部39尽可能地接近透镜60的透镜光轴O地配置,由此形成高光度带。
因此,发光部39与第二发光部38相同,具备基体基板39a、和设于基体基板39a上的发光芯片部39b。
另外,发光芯片部39b具备设于基体基板39a上的一个发光芯片39ba、和覆盖该发光芯片39ba的荧光体39bb。
如图5(a)所示,在使用两个发光部39的情况下,由于设有发光部39的基板的导电图案等的制约,因此配置于水平方向左侧的发光部39(L)的发光芯片部39b与配置于水平方向右侧的发光部39(R)的发光芯片部39b分离距离D1(具体而言,约0.7mm)。
图5(b)表示来自这样配置的发光部39的光所形成的在屏幕上的配光图案。
图5(b)的左侧所示的配光图案表示来自配置于水平方向右侧的发光部39(R)的光所形成的配光图案,图5(b)的右侧的配光图案表示来自配置于水平方向左侧的发光部39(L)的光所形成的配光图案。
如图5(b)所示,来自配置于水平方向右侧的发光部39(R)的光所形成的配光图案主要以铅垂基准线(参照VU-VL线)为基准使配光图案位于水平方向左侧。
另外,如图5(b)所示,来自配置于水平方向左侧的发光部39(L)的光所形成的配光图案主要以铅垂基准线(参照VU-VL线)为基准使配光图案位于水平方向右侧。
并且,若图5(b)所示的配光图案重叠,则成为图5(c)所示的配光图案。
若观察图5(c)所示的配光图案则可知,配置于水平方向左侧的发光部39(L)的发光芯片部39b与配置于水平方向右侧的发光部39(R)的发光芯片部39b之间的分离的距离D1较大,也就是,发光芯片部39(L)的发光芯片39ba与发光部39(R)的发光芯片39ba的分离的距离较大,因此图5(b)所示的配光图案的光度最高的区域不会充分重叠。
因此,若观察图5(c)的配光图案则可知,在铅垂基准线(参照VU-VL线)与水平基准线(参照HL-HR线)相交的区域(参照图5(c)的以点线示出的区域),光度较高的部分不会集中于一处,如图5(c)的下侧所示的沿水平基准线(参照HL-HR线)的光度分布那样,不能充分提升该铅垂基准线(参照VU-VL线)与水平基准线(参照HL-HR线)相交的区域的光度。
并且,通过在透镜60设置细微光漫射构造,来利用透镜60使配光图案变淡,从而如图5(d)所示,虽然在铅垂基准线(参照VU-VL线)与水平基准线(参照HL-HR线)相交的区域也能够成为未发现高光度带的断裂的状态,但不能充分提升在中央的峰值的光度。
另一方面,在本实施方式中,由于第一发光芯片部36c的位置(更为具体而言,发光芯片36ca的位置)不受基板31的导电图案等的限制,因此如图6(a)所示,水平方向左侧的第一发光芯片部36c(L)与水平方向右侧的第一发光芯片部36c(R)之间的分离的距离D2(具体而言,约0.1mm)能够成为非常小的距离。
也就是,能够减小第一发光芯片部36c(L)的发光芯片36ca与第一发光芯片部36c(R)的发光芯片36ca之间的分离的距离。
因此,若观察图6(b)则可知,来自水平方向右侧的第一发光芯片部36c(R)的光所形成的配光图案(参照图6(b)左侧的配光图案)、来自水平方向左侧的第一发光芯片部36c(L)的光所形成的配光图案(参照图6(b)右侧的配光图案)与图5(b)所示的配光图案相比,配光图案均位于靠铅垂基准线(参照VU-VL线)的位置。
因此,在重叠图6(b)所示的配光图案时,若观察图6(c)所示的配光图案则可知,成为配光图案的光度最高的区域充分重叠的状态。
因此,若观察图6(c)的配光图案则可知,在铅垂基准线(参照VU-VL线)与水平基准线(参照HL-HR线)相交的区域(参照图6(c)的以点线示出的区域),光度较高的部分集中于一处,如图6(c)的下侧所示的沿水平基准线(参照HL-HR线)的光度分布那样,能够充分提升该铅垂基准线(参照VU-VL线)与水平基准线(参照HL-HR线)相交的区域的光度。
并且,如图6(d)所示,即使在透镜60设置细微光漫射构造来使配光图案变淡后,在铅垂基准线(参照VU-VL线)与水平基准线(参照HL-HR线)相交的区域,依然能够得到较高的光度的峰值(参照图6(d)的下侧的光度分布)。
这样,根据本实施方式的结构,不仅用于得到适当的配光的配光设计的自由度提高,还能够得到良好的高光度带。
另外,如本实施方式那样,若在基板31上配置有多个发光部(第一发光部36以及第二发光部38),则发热量也变多,若发光芯片(第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba)成为高温,则发光效率下降。
因此,优选在第一基体基板36a以及第二基体基板38a使用硅基板等导热率高的基板,并且如以下说明的那样,在将第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba安装于第一基体基板36a以及第二基体基板38a时,使发光层侧位于第一基体基板36a以及第二基体基板38a侧。
图7是表示一个第二发光部38的剖视图。
此外,在图7中,省略了荧光体38bb的图示。
如图7所示,就第二发光芯片38ba而言,高反射率正电极1a利用焊料凸块9a与第二基体基板38a的导电图案(未图示)电连接,并且负电极1b利用焊料凸块9b与第二基体基板38a的导电图案(未图示)电连接。
并且,第二发光芯片38ba是蓝色LED芯片,该蓝色LED芯片具有从远离第二基体基板38a的一侧起依次层叠蓝宝石基板2、低温缓冲层3、n型GaN层4、GaInN/GaN超格子层5、GaInN/GaN多量子阱有源层6、p-AlGaN电子阻挡层层7以及p-GaN层8而成的构造。
另外,负电极1b设于n型GaN层4上,并且高反射率正电极1a设于p-GaN层8上。
此外,在本实施方式中,第一发光芯片36ca也使用具有与第二发光芯片38ba相同的结构的蓝色LED芯片。
另外,在本实施方式中,在第一发光部36的荧光体36cb以及第二发光部38的荧光体38bb(参照图4)使用钇-铝-石榴石系的荧光体。
并且,第二发光芯片38ba以成为发光层的GaInN/GaN多量子阱有源层6位于比蓝宝石基板2更靠第二基体基板38a侧的方式,安装于第二基体基板38a上。
若这样以使第二发光芯片38ba的发光层侧位于第二基体基板38a侧的方式,将第二发光芯片38ba安装于第二基体基板38a上,则由发光层等产生的热经由导热率高的焊料凸块9a以最短距离效率良好地传到导热率高的硅基板等第二基体基板38a,因此能够效率良好地散热。
此外,在第一发光部36中,与而与第二发光部38相同,以发光层位于比蓝宝石基板2更靠第一基体基板36a侧的方式,将第一发光芯片36ca安装第一基体基板36a上,也就是,以使第一发光芯片36ca的发光层侧位于第一基体基板36a侧的方式,将第一发光芯片36ca安装于第一基体基板36a上,由此得到较高的散热性,因而优选。
但是,由于在第一发光部36安装有两个第一发光芯片36ca,因此在要个别地进行第一发光芯片36ca的点亮熄灭的情况下,也可以将图7所示的高反射率正电极1a作为ITO电极那样的透明电极,并以蓝宝石基板2位于第一基体基板36a侧的方式配置第一发光芯片36ca。
该情况下,利用引线接合来连接第一发光芯片36ca的电极与第一基体基板36a的导电图案即可。
另一方面,在同时进行第一发光部36的两个第一发光芯片36ca的点亮熄灭的情况下,以预先对第一基体基板36a上的导电图案设置连接两个第一发光芯片36ca的正电极彼此那样的导电图案,并预先设置连接负电极彼此那样的导电图案的方式,利用共用线路向第一发光芯片36ca供给电力即可。
(第二实施方式)
第一实施方式的灯具单元10是远光束配光用的灯具单元,但本发明的实施方式的车辆用灯具并不限定于具备这样的远光束配光用的灯具单元,也可以是具备第二实施方式所示的那样的能够切换远光束配光图案和近光束配光图案的灯具单元10。
图8是表示第二实施方式的车辆用灯具所使用的灯具单元10的剖视图,图9是从前方侧观察第二实施方式的灯具单元10的俯视图。
此外,图9中省略了透镜60的图示。
第二实施方式的灯具单元10中,基本的部件结构也与第一实施方式类似,存在省略与第一实施方式相同点的说明的情况。
如图8所示,第二实施方式的灯具单元10与第一实施方式相同,具备散热器20、光源30、反射板40、透镜架50以及透镜60。
虽然本实施方式中没有设置,但在第二实施方式的灯具单元10中也可以设置用于使散热器20强制性地冷却的冷却风扇。
此外,第二实施方式的透镜60从前方侧观察的主视时的外形并非矩形形状而是圆形形状。
另一方面,并非以基体部21的前面21a朝向前方侧的方式配置散热器20,而是以基体部21的前面21a朝向铅垂方向上侧的方式配置散热器20,这一点与第一实施方式不同。
并且,在该基体部21的前面21a未设置光源30,而是设有用于形成近光束配光图案的光源90。
此外,光源90也具备与第一实施方式中说明的第一发光芯片36ca以及第二发光芯片38ba相同的发光芯片(LED芯片)、和覆盖该发光芯片的荧光体。
另外,以覆盖在半圆顶上的方式配置将该光源90设置于基体部21的前面21a侧的反射体91。
反射体91在与光源90对置的位置具备反射面91a,来自光源90的光由反射面91a朝向透镜60侧反射。
并且,在光源90与透镜60之间,以上边92a(参照图9)位于透镜60的后方焦点或者后方焦点附近的方式配置的灯罩92。
并且,如图8所示,用于形成远光束配光图案的光源30设于在安装于散热器20的前方侧的光源安装部件93上。
但是,将光源30安装于散热器20的结构不需要设为与散热器20分体的光源安装部件93,也可以在散热器20本身一体地形成安装光源30的光源安装部。
此外,在第二实施方式中,由于在透镜60的后方焦点或者后方焦点附近配置有灯罩92,因此如图9所示,光源30以第一发光部36以及第二发光部38成为比透镜光轴O更靠铅垂方向下侧偏置的位置的方式配置,第一发光部36以第一分离部36b(参照图4)位于通过透镜60的透镜光轴O的铅垂轴(参照图9的虚线X)上或者上述铅垂轴附近的方式设于基板31上。
并且,第一实施方式中的光源30的第一发光部36由于第一分离部36b位于透镜光轴O上,同样,第一分离部36b位于通过透镜光轴O的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近,在这一点,第二实施方式的光源30也与第一实施方式相同。
但是,在第二实施方式中,第一发光部36以及第二发光部38以成为比透镜光轴O更靠铅垂方向下侧偏置的位置的方式配置,因此光源30以向铅垂方向斜上方侧倾斜的方式设置。
在这样的第二实施方式的灯具单元10中,通过使光源30熄灭、使光源90点亮,从而形成近光束配光图案。
另外,在切换为远光束配光图案时,进行使光源90熄灭、使光源30点亮的控制。
此外,在切换为远光束配光图案时,也可以不使光源90熄灭,使光源90和光源30均点亮。
并且,该远光束配光图案时,通过与前方车、对向车的位置一致地使光源30的发光部(第一发光部36以及第二发光部38)的一部分或者全部点亮熄灭,从而与第一实施方式相同地进行ADB(Adaptive Driving Beam)控制。
另外,在第一实施方式的透镜60中,在射入面以及射出面设置凸条的细微光漫射构造,但在第二实施方式的透镜60的情况下,虽然能够设置细微光漫射构造本身,但考虑到透镜60用于形成近光束配光图案,而停留在这种程度的细微光漫射构造(光的漫射量较少的细微光漫射构造)。
因此,与第一实施方式相比,来自光源30的第一发光部36以及第二发光部38的光所形成的各配光图案的变淡量减少。
然而,如在第一实施方式中说明的那样,光源30的第一发光部36以及第二发光部38调节第一基体基板36a以及第二基体基板38a的厚度,从而能够进行来自第一发光部36以及第二发光部38的光所形成的配光图案的变淡,因此容易对配光图案进行适当的变淡的设计,用于形成适当的远光束配光图案的设计自由度变高。
以上,以具体的实施方式为基础进行了本发明的说明,但本发明并不限定于上述实施方式。
在上述第一实施方式以及第二实施方式中,具有设于基板31上的第一基体基板36a的第一发光部36具备隔着第一分离部36b在水平方向上设于第一基体基板36上的一对第一发光芯片部36c。
然而,也可以是设于第一基体基板36a上的第一发光芯片部36c具备在水平方向上分离地安装于第一基体基板36上的一对第一发光芯片36ca、和通用地覆盖一对第一发光芯片36ca的荧光体,并且在第一基体基板36a上设有一个第一发光芯片部36c。
该情况下,虽然不存在第一分离部36b,但第一发光芯片36ca的配置本身与设置第一分离部36b并设有一对第一发光芯片部36c的情况相比没有改变。
并且,对于贯穿实施方式而以第一分离部36b为基准说明的位置关系等,代替第一分离部36b而为第一发光芯片36ca彼此之间的分离部即可,因此,第一发光部36以第一发光芯片36ca彼此之间的分离部位于通过透镜60的透镜光轴O的铅垂轴上或者铅垂轴附近的方式设于基板31上。
另外,第一发光芯片36ca彼此之间的分离部设定为,水平方向的宽度比第一发光部36与第二发光部38之间的水平方向的分离宽度小,即使在一对第一发光芯片36ca共有荧光体,也能够得到与贯通实施方式说明的结构相同的效果。
这样,本发明并不限定于具体的实施方式,进行了不脱离技术思想的变更、改良后的结构也包含在发明的技术范围内,这对于本领域人员来说,根据专利要求的范围的记载便可清楚。
符号的说明
1a—高反射率正电极,1b—负电极,2—蓝宝石基板,3—低温缓冲层,4—n型GaN层,5—GaInN/GaN超格子层,6—GaInN/GaN多量子阱有源层,7—p-AlGaN电子阻挡层层,8—p-GaN层,9a—焊料凸块,9b—焊料凸块,10—灯具单元,20—散热器,21—基体部,21a—前面,21b—后面,22—散热翅片,23—冷却风扇安装部,24—固定构造,25—固定构造,25a—螺纹固定孔,30—光源,31—基板,32—电气连接器,34—贯通孔,36—第一发光部,36a—第一基体基板,36b—第一分离部,36c—第一发光芯片部,36ca—第一发光芯片,36cb—荧光体,38—第二发光部,38a—第二基体基板,38b—第二发光芯片部,38ba—第二发光芯片,38bb—荧光体,39—发光部,39a—基体基板,39b—发光芯片部,39ba—发光芯片,39bb—荧光体,40—反射板,41—反射面,44—贯通孔,50—透镜架,51—第一透镜架,51a—孔部,51b—开口缘部,51c—外周部,52—第二透镜架,52a—孔部,52b—孔部,52c—开口缘部,52d—外周部,60—透镜,61—透镜部,62—凸缘部,70—冷却风扇,84—螺纹件,85—螺纹件,87—螺纹件,90—光源,91—反射体,91a—反射面,92—灯罩,92a—上边,93—光源安装部件,O—透镜光轴,101L、101R—车辆用前照灯,102—车辆。
Claims (9)
1.一种车辆用灯具,具备半导体型的光源和配置于上述光源的前方侧的透镜,上述车辆用灯具的特征在于,
上述光源具备:
基板;
第一发光部,其具有设于上述基板上的第一基体基板;以及
多个第二发光部,其配置于上述第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于上述基板上的第二基体基板,
上述第一发光部具备隔着第一分离部而在水平方向上设置于上述第一基体基板上的一对第一发光芯片部,
多个上述第二发光部分别具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部利用荧光体覆盖使发光层侧位于上述第二基体基板侧并安装于上述第二基体基板上的一个第二发光芯片,
一对上述第一发光芯片部分别具备:
一个第一发光芯片,其安装于上述第一基体基板上;以及
荧光体,其覆盖各个上述第一发光芯片,
上述第一发光部以上述第一分离部位于通过上述透镜的透镜光轴的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近的方式设于上述基板上,
上述第一分离部设定为,水平方向的宽度比上述第一发光部与上述第二发光部之间的水平方向的分离宽度小。
2.一种车辆用灯具,具备半导体型的光源和配置于上述光源的前方侧的透镜,上述车辆用灯具的特征在于,
上述光源具备:
基板;
第一发光部,其具有设于上述基板上的第一基体基板;以及
多个第二发光部,其配置于上述第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于上述基板上的第二基体基板,
上述第一发光部具备设于上述第一基体基板上的第一发光芯片部,
多个上述第二发光部分别具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部利用荧光体覆盖使发光层侧位于上述第二基体基板侧并安装于上述第二基体基板上的一个第二发光芯片,
上述第一发光芯片部具备:
一对第一发光芯片,其在水平方向上分离地安装于上述第一基体基板上;以及
荧光体,其覆盖一对上述第一发光芯片,
上述第一发光部以上述第一发光芯片彼此之间的分离部位于通过上述透镜的透镜光轴的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近的方式设于上述基板上,
上述第一发光芯片彼此之间的分离部设定为,水平方向的宽度比上述第一发光部与上述第二发光部之间的水平方向的分离宽度小。
3.根据权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述第一发光芯片均使发光层侧位于上述第一基体基板侧并安装于上述第一基体基板上。
4.根据权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述第一发光部在上述第一基体基板的位于与设有上述第一发光芯片的表面相反侧的背面侧与上述基板进行电连接,
上述第二发光部在上述第二基体基板的位于与设有上述第二发光芯片的表面相反侧的背面侧与上述基板进行电连接。
5.根据权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
利用共用线路向各个上述第一发光芯片供给电力,
同时使各个上述第一发光芯片点亮熄灭。
6.根据权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述第一基体基板以及上述第二基体基板的厚度设定为,从上述第一基体基板朝向水平方向左右外侧而成为不同的厚度。
7.根据权利要求6所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述厚度设定为越靠水平方向左右外侧则越薄。
8.一种车辆用灯具,具备半导体型的光源和配置于上述光源的前方侧的透镜,上述车辆用灯具的特征在于,
上述光源具备:
基板;
第一发光部,其以位于通过上述透镜的透镜光轴的铅垂轴上或者上述铅垂轴附近的方式配置,且具有设于上述基板上的第一基体基板;以及
多个第二发光部,其配置于上述第一发光部的水平方向左右外侧,且具有设于上述基板上的第二基体基板,
上述第一发光部具备第一发光芯片部,该第一发光芯片部具有安装于上述第一基体基板上的第一发光芯片,
多个上述第二发光部分别具备第二发光芯片部,该第二发光芯片部具有安装于上述第二基体基板上的第二发光芯片,
上述第一基体基板以及上述第二基体基板设定为,厚度从上述第一基体基板朝向水平方向左右外侧而成为不同的厚度。
9.根据权利要求8所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述厚度设定为越靠水平方向左右外侧则越薄。
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