CN102691957B - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供的车辆用灯具能形成相对于与发光元件的光出射面垂直的轴向一侧移位的光照射区域，并能将该照射区域形成为矩形，而且能使该光照射区域的轮廓为不模糊的轮廓清晰的形状。本发明的车辆用灯具具有：基板(3)；以光出射面朝上地搭载的发光元(5)；以及形成为x方向的宽度大于y方向的宽度的偏光镜(7)。偏光镜形成为，俯视时y方向的各边分别呈向外侧凸出的第一弧状边(7A)及第二弧状边(7B)，并且，第一弧状边的直径大于第二弧状边的直径，x方向的各边分别呈连接第一弧状边及第二弧状边的圆滑的曲线边(7C)，沿y方向的截面在其中心呈较高的凸状，该凸状的高度从第一弧状边到第二弧状边增大之后再逐渐变小。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具，尤其涉及以发光二极管等的发光元件为光源的车辆用灯具。

背景技术

近年来，作为车辆用灯具的光源，采用了发光二极管等的发光元件。

在这种情况下，有时要求将来自发光二极管的光照射到例如屏幕上时的照射区域能成为上下宽度窄的横向较长的形状。

因此，如例如下述专利文献1所公开的那样，已知有在该发光二极管的光照射方向的前方配置所谓偏光镜的车辆用灯具。该偏光镜呈横向较长的形状，做成由以在其横向具有相互重合部的方式并列设置两个基本上同型的凸透镜的形状构成的非球面透镜。发光二极管配置成使其与该偏光镜的上述重合部相对。由此，来自发光二极管的光通过上述两个凸透镜而在横向形成偏振光并进行照射，并且，该光的亮度与通过了各凸透镜的上述重合部的来自发光二极管的光的亮度基本相等，例如可见到照射到屏幕上时的整个照射区域以基本上均匀的亮度发光。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2007-48470号公报

但是，在上述的车辆用灯具中，偏光镜的构成为，相对于其中心呈左右对称的形状，并将该中心配置成与垂直于发光二极管(发光元件)的光出射面的轴一致。即，图7(a)是概略地表示偏光镜20、发光元件21及光照射区域22的配置关系的图。如图7(a)所示，经由偏光镜20的发光元件21的光以与发光元件的光出射面垂直的轴P为中心呈对称(γ＝δ)地出射。因此，光的指向性没有余量，例如，在由比较窄的空间构成的灯具室内与发光元件21及偏光镜20一起配置其它光学构件的情况下，带来其缺乏自由度之类的不合适。

而且，图7(b)是表示将来自通过了上述偏光镜20的发光元件21的光照射到屏幕上时的光照射区域22的图。如图7(b)所示，在要将作为目标的光照射区域23做成横向较长的矩形状的情况下，在其两端未充分地照射光，另外，在中央部产生光无效地照射在光照射区域的外侧之类的问题。因此，例如，在要配置与作为目标的光照射区域23同形的棱镜等那样的其它光学构件的情况下，必须超出该光学构件的范围照射光，带来不能没有浪费的有效利用光之类的不合适。

发明内容

本发明就是鉴于这种情况而提出的，其目的是提供一种车辆用灯具，它能形成相对于与发光元件的光出射面垂直的轴向一侧移位的光照射区域，并且能将该光照射区域形成为矩形，而且能做成使该光照射区域的轮廓不模糊的轮廓清晰的形状。

本发明的车辆用灯具，至少内置发光元件和偏光镜而构成，通过将上述偏光镜做成特殊的形状，从而实现了上述发明目的。

本发明通过以下所示的结构来充分理解。

(1)本发明的车辆用灯具，其具有：基板；以光出射面朝上地搭载在该基板上的发光元件；以及偏光镜，该偏光镜以覆盖上述发光元件的方式配置在上述基板上，形成为俯视时第一方向的宽度大于与上述第一方向正交的第二方向的宽度，上述车辆用灯具的特征是，上述偏光镜形成为，俯视时上述第二方向的各边分别呈向外侧凸出的第一弧状边及第二弧状边，并且上述第一弧状边的直径大于上述第二弧状边的直径，上述第一方向的各边分别呈连接上述第一弧状边及第二弧状边的圆滑的曲线，沿上述第二方向的截面在其中心呈较高的凸状，该凸状的高度从上述第一弧状边到上述第二弧状边增大之后再逐渐变小。

(2)本发明的车辆用灯具，在(1)的结构中，其特征是，上述偏光镜在与上述发光元件相对的面上形成凹面，该凹面由以沿上述第二方向延伸的假想轴为中心的圆弧面构成。

(3)本发明的车辆用灯具，在(2)的结构中，其特征是，俯视时，上述发光元件位于上述偏光镜的上述圆弧面的上述第一方向的中心位置。

本发明的效果如下。

这样构成的车辆用灯具能形成相对于与发光元件的光出射面垂直的轴向一侧移位的光照射区域，并且能将该光照射区域形成为矩形，而且能做成使该光照射区域的轮廓不模糊的轮廓清晰的形状。

附图说明

图1是表示内置于本发明的车辆用灯具中的偏光镜的结构的图。

图2是表示内置于本发明的车辆用灯具中的发光元件和偏光镜的配置关系，并且表示来自偏光镜的光的照射范围的图。

图3是立体地表示内置于本发明的车辆用灯具中的偏光镜和来自该偏光镜的光的照射范围的图。

图4是表示将上述偏光镜与基座一体化所构成的偏光镜体的结构的图。

图5是与偏光镜的各部位相应地表示多个经由偏光镜至发光元件的光照射区域的光路的图。

图6是表示沿图5所示的多个的各光路的偏光镜的截面，以及至这些截面的部位的光照射区域的路径的图。

图7是表示现有的来自经由偏光镜的发光元件的光照射范围不合适的图。

图中：

1—光源，3—基板，5、21—发光元件，7—偏光镜，7A—第一弧状边，7B—第二弧状边，7C—圆滑的曲线边，7D—凹面，9、22—光照射区域，11—偏光镜体，13—基座，13A—孔，20—偏光镜(现有的非球面偏光镜)。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明用于实施本发明的方式(以下，称为“实施方式”)。此外，对于整个实施方式的说明中的相同要素标上相同的符号。

(实施方式1)

首先，说明整体结构。

图2是表示内置于本发明的车辆用灯具的室内的光源和偏光镜的图。图2所示的车辆用灯具用作例如轮廓灯(clearance lamp)。

在图2中，光源1由基板3和搭载在该基板3上的例如发光二极管等的发光元件5构成。发光元件5在其表面(与基板3相反一侧的表面)具备光出射面，能够照射以与光出射面垂直的轴为中心的呈放射状扩展的光。

并且，在基板3上以覆盖发光元件5的方式配置有偏光镜7。对于该偏光镜7的结构将于后文详细叙述。简单地说，其结构为，图中x方向的宽度形成为比图中y方向(垂直于纸面的方向)的宽度更宽，沿图中y方向的截面呈在中心处最高的凸状，该凸状的高度从沿图中x方向的一边侧(图中左侧边)到另一边(图中右侧边)在增大后又逐渐变小。

来自发光元件5的光入射到偏光镜7，从偏光镜7出射的出射光以在与上述基板3平行的假想面(例如屏幕)的某个光照射范围出射。以下，将由该光照射范围划分的区域称为“光照射区域9”。在这种情况下，从偏光镜7出射的出射光相对于与发光元件5的光出射面垂直的轴P在图中左侧以角度α的扩展角照射光照射区域9的一部分，相对于上述轴P在图中右侧以角度β的扩展角照射光照射区域9的其余部分。在此，就角度α和角度β而言，具有α>β的关系。因此，在光照射区域9中，相对于与发光元件5的光出射面垂直的轴P在图中左侧光照射范围(图中以符号L表示)大，相对于上述轴P在图中右侧光照射范围(图中以符号R表示)小。这表明，光照射区域9相对于与发光元件5的光出射面垂直的轴P向图中左侧移位(shift)。在这种情况下，能够通过上述角度α、β的调整来设定光的出射方向，从而起到在比较窄的空间的车辆用灯具的室内配置与发光元件5和偏光镜7一起内置的光学构件时能够提高自由度的效果。

另外，图3是为了明确地表示光照射区域9的形状，立体地表示偏光镜的图，省略了上述发光元件5、基板3进行表示。在图3中，光照射区域9呈在图中x方向具有长度a，在图中y方向具有宽度b的横向较长的矩形，其轮廓为不模糊的轮廓清晰的形状。并且，该光照射区域9的光的亮度以例如均匀的方式照射来自偏光镜7的光。在这种情况下，在需要对配置在车辆用灯具的室内的例如棱镜等那样的其它光学构件照射光时，能够将光照射到该光学构件的预定的区域内，而不会将光照射到该区域之外，起到实现光的没有浪费的有效利用的效果。

其次，说明偏光镜的结构。

图1是表示偏光镜7的结构的图，图1(a)是俯视图，图1(b)是仰视图，图1(c)是沿图1(a)的c—c线的剖视图，图1(d)是沿图1(a)的d—d线的剖视图。

首先，如图1(a)所示，偏光镜形成为在俯视时图中x方向(有时称为“第一方向”)的宽度大于图中y方向(有时称为“第二方向”)的宽度。并且，图中y方向的各边分别形成向外侧凸出的第一弧状边7A和第二弧状边7B。这种情况下，例如，第一弧状边7A形成为其直径(曲率)比第二弧状边7B大。并且，图中x方向的各边分别形成连接上述第一弧状边7A及第二弧状边7B的圆滑的曲线边7C。

另外，如沿图中y方向的剖面的图1(d)所示，在中心呈最高的凸状，该凸状的高度如沿图中x方向的截面的图1(c)所示，其构成为从第一弧状边7A侧到上述第二弧状边7B侧增大之后再逐渐变小。

再有，偏光镜7如作为其底面的图1(b)所示，在与发光元件5相对的面形成凹面7D(参照图1(c))，该凹面7D由以沿图中y方向延伸的假想的轴Q为中心的圆弧面(圆柱面)构成。此外，在图1(a)、图1(b)中，除了偏光镜7外还一并画上了发光元件5，发光元件5位于偏光镜7的凹面7D的大致中心的位置。

图4是表示具有上述偏光镜7的偏光镜体11的图。图4(a)是立体图，图4(b)是俯视图，图4(c)是沿图4(b)的c—c线的剖视图，图4(d)是正视图以及图4(e)是侧视图。在图4中，偏光镜体11鉴于也有将偏光镜7形成为比较小的情况，因而与基座13一体化地构成，做成操作容易的结构。另外，由此，偏光镜7利用基座13做成例如易于安装在基板3上的结构。

并且，这种具有偏光镜7和基座13的偏光镜体11通过例如树脂材料的一体成形来形成。在图4(a)、图4(b)中，在基座13上，在偏光镜7的两侧形成一对孔13A，这些孔13A做成用于使树脂材料的成形易于进行的孔。

接着，说明偏光镜的特性。

由这种结构构成的偏光镜具有如下特性。

图5是与图2相对应地表示的图，表示偏光镜7的各部位的发光元件5的光路。光路表示了例如图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ这五条光路，从偏光镜7的图中左端侧到图中右端侧基本上以等间隔分配表示了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的各条光路。此外，表示出其中光路Ⅲ上的光与垂直于发光元件5的光出射面的轴基本上一致地照射的光。

在图5中，来自发光元件5的光入射到形成于偏光镜7的背面(与基板3相对的面)的凹面7D上。来自发光元件5的光不会由该凹面7D反射而能高效地入射到偏光镜7内。透过了偏光镜7的光从偏光镜7的表面(与基板3相反一侧的面)出射。这种情况下，在光路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，以与偏光镜7的表面的角度(例如相对于基板的面的角度)相应的出射角出射光，包含光路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的全部光以相对于与发光元件5的光出射面垂直的轴P向图中左侧移位的方式照射到光照射区域9。

另外，图6(a)、图6(b)、图6(c)、图6(d)、图6(e)是分别表示图5所示的光路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的部位的偏光镜7的截面的图。即，相当于从偏光镜7的上述第一弧状边7A到上述第二弧状边7B断续地表示的截面。此外，图6(a)、图6(b)、图6(c)、图6(d)、图6(e)所示的偏光镜7为作为与图4所示的偏光镜体11一体成形的偏光镜表示的偏光镜。图6(a)、图6(b)、图6(c)、图6(d)、图6(e)所示的偏光镜7的截面均为凸状，从而将来自发光元件5的光的出射光汇聚成基本上平行(在图中y方向平行)。由此，就光照射区域而言，其宽度b沿长度a变得均匀，能够使光照射区域9的轮廓形成不模糊的轮廓清晰的形状。此外，在图6(a)、图6(b)、图6(c)、图6(d)、图6(e)中，各光照射区域9距发光元件5的距离不同是因为要与从光路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的发光元件5到光照射区域9的光路长相对应地表示。

此外，在上述的偏光镜7中，不言而喻，该第一弧状边7A及第二弧状边7B的各自的直径(曲率)，或者与从第一弧状边7A向第二弧状边7B的方向(x方向)正交的面的截面的凸状的直径(曲率)能够根据从发光元件5到光照射区域9的距离，或者光照射区域9的长度a及宽度b的大小任意设定。

这种结构的车辆用灯具能够形成相对于与发光元件5的光出射面垂直的轴P向一侧移位的光照射区域9。因此，在由比较狭窄的空间构成的灯具室内配置与发光元件5及偏光镜7一起内置的其它光学构件时能够提高自由度。另外，能够使发光元件5的光照射区域9为矩形，而且能够使光照射区域9的轮廓为不模糊的轮廓清晰的形状。因此，在需要对配置在灯具室内的例如棱镜等之类的其它光学构件照射光的情况下，能够将光照射到该光学构件的预定区域而不会将光照射到该区域之外，从而能够实现光的没有浪费的有效利用。

此外，上述的车辆用灯具是以用作轮廓灯的情况为例表示的。但是，不言而喻，本发明并不限定于轮廓灯，也可以适用于其它的车辆用灯具。

以上，虽使用实施方式说明了本发明，但不言而喻，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式记载的范围，对于上述实施方式能够进行各种变更或改进这点是本领域的人员所清楚的。另外，根据本发明的保护范围是可清楚，进行了这样的变更或改进的形态也能包含在本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种车辆用灯具，具有：基板；以光出射面朝上地搭载在该基板上的发光元件；以及偏光镜，该偏光镜以覆盖上述发光元件的方式配置在上述基板上，形成为俯视时第一方向的宽度大于与上述第一方向正交的第二方向的宽度，上述车辆用灯具的特征在于，

上述偏光镜形成为，俯视时上述第二方向的各边分别呈向外侧凸出的第一弧状边及第二弧状边，并且上述第一弧状边的直径大于上述第二弧状边的直径，上述第一方向的各边分别呈连接上述第一弧状边及第二弧状边的圆滑的曲线，

沿上述第二方向的截面在其中心呈较高的凸状，该凸状的高度从上述第一弧状边到上述第二弧状边增大之后再逐渐变小，

还具备与上述偏光镜一体形成的基座，在该基座上并在上述偏光镜的上述第二弧状边的两侧形成一对孔，该一对孔分别形成为上述第二方向的长度比上述第一方向的长度短。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

上述偏光镜在与上述发光元件相对的面上形成凹面，该凹面由以沿上述第二方向延伸的假想轴为中心的圆弧面构成。

3.根据权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，

俯视时，上述发光元件位于上述偏光镜的上述圆弧面的上述第一方向的中心位置。