CN104373876B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，该车辆用灯具能够抑制由LED的安装位置的变动引起的配光图形的位置偏移。车辆用灯具(10)具备：光源安装平面(21)，其具有分别安装多个LED的多个光源安装部；多个抛物面型的反光器，其构成为使来自各LED的光分别沿规定的光轴方向反射。光源安装平面(21)相对于反光器的光轴倾斜，以使灯具前方侧比后方侧更位于上方。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具，特别是涉及使用LED等发光元件和抛物面型的反光器的车辆用灯具。
背景技术
以往，公知由多个LED和分别反射来自各LED的光的多个反光器构成的车辆用灯具(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2011-81975号公报
通常，在使用LED和抛物面型的反光器构成车辆用灯具的情况下，安装LED的平面(以下称为“光源安装平面”)设置为与反光器的光轴平行。在LED和反光器处于规定的位置关系的情况下，光线沿规定的反光器的光轴方向出射，并且在车辆前方的规定的位置形成配光图形。
然而，在LED的安装位置与规定的位置偏移的情况下，由于LED与反光器的位置关系发生变化，因此光线不沿规定的光轴方向出射，存在配光图形与规定的位置偏移的可能性。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于提供一种能够抑制由光源的安装位置的变动引起的配光图形的位置偏移的车辆用灯具。
为了解决上述课题，本发明的一个形态的车辆用灯具具备：光源安装平面，其具有分别安装多个光源的多个光源安装部；多个抛物面型的反光器，其分别使来自各光源的光沿规定的光轴方向反射。光源安装平面相对于反光器的光轴倾斜，以使灯具前方侧比后方侧位于上方。
光源安装平面可以具有安装第一光源的第一光源安装部和安装第二光源的第二光源安装部。多个反光器可以包括反射来自第一光源的光的第一反光器和反射来自第二光源的光的第二反光器。第一反光器构成为从第二反光器的前端部向灯具前方延伸，第一光源安装部及第二光源安装部可以配置在光源安装平面上，以使第一光源配置在第一反光器的焦点位置，并且使第二光源配置在第二反光器的焦点位置。第二反光器的反射面的F值可以比第一反光器的反射面的F值小。
本发明的其他形态也是车辆用灯具。该车辆用灯具具备：光源安装平面，其具有安装第一光源的第一光源安装部和安装第二光源的第二光源安装部；抛物面型的第一反光器，其使来自第一光源的光向灯具前方反射；抛物面型的第二反光器，其使来自第二光源的光向灯具前方反射。第一反光器构成为从第二反光器的前端部向灯具前方延伸，第一光源安装部及第二光源安装部配置在光源安装平面上，以使第一光源配置在第一反光器的焦点位置，并且使第二光源配置在第二反光器的焦点位置。第二反光器的反射面的F值可以比第一反光器的反射面的F值小。
根据本发明，能够提供一种能够抑制由光源的安装位置的变动引起的配光图形的位置偏移的车辆用灯具。
附图说明
图1是本发明的实施方式的车辆用灯具的水平剖面示意图。
图2是图1所示的车辆用灯具的A-A剖面图。
图3是表示利用远光灯具单元在灯具前方形成的远光配光图形的图。
图4是表示利用近光灯具单元在灯具前方形成的近光配光图形的图。
图5中的(a)～(e)是用于说明LED的安装位置的变动与配光图形的变动的关系的图。
图6是用于说明在LED的安装位置发生变动时，从反光器反射的光线的方向如何变动的图。
图7是本发明其他实施方式的车辆用灯具的垂直剖面图。
图8是基板及远光用反光器单元的立体图。
图9是用于说明图7所示的车辆用灯具的变形例的图。
附图标记说明
10、70、90车辆用灯具，12灯体，13外罩，14灯室，15、71基板，16、72远光用反光器单元，17近光用反光器单元，21、53、54、74光源安装平面，30远光配光图形，31远光集光配光图形，32远光扩散配光图形，40近光配光图形，41近光集光配光图形，50反光器，51 LED。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的车辆用灯具详细地进行说明。需要说明的是，在本说明书使用表示“上”“下”“前”“后”“左”“右”“内”“外”等方向的用语的情况下，其表示车辆用灯具安装于车辆时的姿态的方向。
图1是表示本发明实施方式的车辆用灯具10的水平剖面示意图。另外，图2是表示图1所示的车辆用灯具10的A-A剖面图。图1所示的车辆用灯具10是在车辆前部的左右各配置一个的前照灯，由于其构造实质上是左右相同的，代表性地对配置在车辆左侧的车辆用灯具的构造进行说明。
如图1及图2所示，车辆用灯具10具备灯体12和覆盖灯体12的前面开口部的透明的外罩13。灯体12和外罩13形成灯室14。如图1所示，外罩13成为仿照车辆的倾斜前鼻的形状，从车辆内侧到外侧向车辆后方倾斜。灯体12仿照倾斜的外罩13的形状，从车辆内侧到外侧朝向车辆后方阶梯状地形成。因此，由灯体12和外罩13形成的灯室14成为从车辆内侧到外侧向车辆后方倾斜的空间。
在灯室14内收纳有基板15、远光用反光器单元16和近光用反光器单元17。基板15、远光用反光器单元16及近光用反光器单元17分别被未图示的支撑部件固定于灯体12。
基板15在灯室14内的上方，从车辆内侧延伸到外侧。如图1所示，基板15仿照倾斜的外罩13的形状，从车辆内侧到外侧朝向车辆后方阶梯状地形成。
在基板15上搭载有六个LED(第一LED18a～第六LED18f)。为了搭载这六个LED，在基板15的下表面即光源安装平面21上形成有六个光源安装部。各光源安装部可以是用于焊接各LED的电极的电极。在图2中，表示了用于安装第一LED18a的第一光源安装部15a。第一LED18a～第六LED18f从基板15接受电流的供给而发光。
第一LED18a～第三LED18c是用于远光的照射的LED，比基板15的中央更靠近车辆内侧搭载。在这三个LED中，第一LED18a最靠近车辆内侧设置，在第一LED18a的外侧设有第二LED18b，在第二LED18b的外侧设有第三LED18c。
第四LED18d～第六LED18f是用于近光的照射的LED，比基板15的中央更靠近车辆外侧搭载。在这三个LED中，第四LED18d最靠近车辆内侧设置，在第四LED18d的外侧设有第五LED18e，在第五LED18e的外侧设有第六LED18f。
远光用反光器单元16及近光用反光器单元17比灯室14内的基板15更靠近下方地排列配置。远光用反光器单元16配置在车辆内侧，近光用反光器单元17配置在车辆外侧。
远光用反光器单元16是用于远光照射的反光器组，由远光扩散用反光器16a、第一远光集光用反光器16b和第二远光集光用反光器16c三个抛物面型的反光器构成。这三个反光器一体形成。在这三个反光器中，远光扩散用反光器16a最靠近车辆内侧设置，在远光扩散用反光器16a的外侧设有第一远光集光用反光器16b，在第一远光集光用反光器16b的外侧设有第二远光集光用反光器16c。
远光扩散用反光器16a、第一远光集光用反光器16b及第二远光集光用反光器16c分别具有以旋转抛物面为基准而形成的反射面19a～19c。各旋转抛物面的旋转中心轴成为各反光器的光轴。即，远光扩散用反光器16a具有第一光轴Axl，第一远光集光用反光器16b具有第二光轴Ax2，第二远光集光用反光器16c具有第三光轴Ax3。远光扩散用反光器16a、第一远光集光用反光器16b及第二远光集光用反光器16c配置为第一光轴Axl、第二光轴Ax2及第三光轴Ax3朝向车辆前后方向(水平方向)。
在远光扩散用反光器16a的反射面19a的焦点位置(在第一光轴Ax1上)配置有第一LED18a(参照图2)。在第一远光集光用反光器16b的反射面19b的焦点位置(在第二光轴Ax2上)配置有第二LED18b。在第二远光集光用反光器16c的焦点位置(在第三光轴Ax3上)配置有第三LED18c。各反光器将来自各LED的光沿与光轴平行的方向反射。
近光用反光器单元17是用于近光照射的反光器群，由近光扩散用反光器17a、第一近光集光用反光器17b和第二近光集光用反光器17c三个抛物面型的反光器构成。这三个反光器一体形成。在这三个反光器中，近光扩散用反光器17a最靠近车辆内侧设置，在近光扩散用反光器17a的外侧设有第一近光集光用反光器17b，在第一近光集光用反光器17b的外侧设有第二近光集光用反光器17c。
近光扩散用反光器17a、第一近光集光用反光器17b及第二近光集光用反光器17c分别具有以旋转抛物面为基准而形成的反射面20a～20c。各旋转抛物面的旋转中心轴成为各集光用反光器的光轴。即，近光扩散用反光器17a具有第四光轴Ax4，第一近光集光用反光器17b具有第五光轴Ax5，第二近光集光用反光器17c具有第六光轴Ax6。近光扩散用反光器17a、第一近光集光用反光器17b及第二近光集光用反光器17c配置为第四光轴Ax4、第五光轴Ax5及第六光轴Ax6朝向车辆前后方向(水平方向)。
在近光扩散用反光器17a的反射面20a的焦点位置(在第四光轴Ax4上)配置有第四LED18d。在第一近光集光用反光器17b的反射面20b的焦点位置(在第五光轴Ax5上)配置有第五LED18e。在第二近光集光用反光器17c的焦点位置(在第六光轴Ax6上)配置有第六LED18f。各反光器将来自各LED的光沿与光轴平行的方向反射。
在本实施方式中，远光用反光器单元16及第一LED18a～第三LED18c构成照射远光的远光灯具单元。图3表示利用远光灯具单元在灯具前方形成的远光配光图形30。图3所示的远光配光图形30是在车辆用灯具10的前方25m的位置配置的假想铅直屏面上形成的配光图形。在图3中，表示了通过灯具正面方向的消点即H-V点的铅直线V-V和通过H-V点的水平线H-H。
利用在从第二LED18b出射后的在第一远光集光用反光器16b的反射面19b反射的光，和利用从第三LED18c出射后的在第二远光集光用反光器16c的反射面19c反射的光，来在H-V点周边形成远光集光配光图形31。远光集光配光图形31是被称为“热区”的高亮度区域。并且，利用在从第一LED18a出射后，在远光扩散用反光器16a的反射面19a反射的光，形成远光扩散配光图形32以覆盖远光集光配光图形31。远光扩散配光图形32在水平线H-H方向及铅直线V-V方向两个方向，比远光集光配光图形31宽。远光集光配光图形31可以是例如在水平线H-H方向上±10°～15°左右，在铅直线V-V方向上±3°～5°左右的区域。远光扩散配光图形32可以是例如在水平线方向上±25°～35°左右，在铅直线V-V方向上±8°～10°左右的区域。远光集光配光图形31与远光扩散配光图形32重叠，从而形成远光配光图形30。
另外，近光用反光器单元17及第四LED18d～第六LED18f构成照射近光的近光灯具单元。图4表示利用近光灯具单元在灯具前方形成的近光配光图形40。近光配光图形是具有规定形状的截止线的配光图形。
利用从第五LED18e出射后的在第一近光集光用反光器17b的反射面20b反射的光，和利用从第六LED18f出射后的在第二近光集光用反光器17c的反射面20c反射的光，来在H-V点周边形成近光集光配光图形41。近光集光配光图形41是被称为“热区”的高亮度区域，具有规定形状的截止线CL。并且，利用从第四LED18d出射后，在近光扩散用反光器17a的反射面20a被反射的光，形成近光扩散配光图形42以覆盖近光集光配光图形41。近光扩散配光图形42在水平线H-H方向及铅直线V-V方向两个方向，比近光集光配光图形41宽。近光集光配光图形41可以是例如在水平线H-H方向在±10°～15°左右，在铅直线V-V方向0°～5°左右的区域。近光扩散配光图形42可以是例如在水平线H-H方向上±25°～45°左右，在铅直线V-V方向0°～10°左右的区域。近光集光配光图形41与近光扩散配光图形42重叠，从而形成近光配光图形40。
在本实施方式中，基板15的光源安装平面21如图2所示地相对于各反光器的光轴倾斜，以使灯具前方侧比后方侧更位于上方。伴随于此，在光源安装平面21上设置的各LED的发光面也相对于各反光器的光轴倾斜。各反光器的光轴朝向车辆前后方向(水平方向)，因此相对于发光面垂直的各LED的光轴相对于车辆上下方向(铅直方向)倾斜。以下，对使光源安装平面21以这种方式相对于各反光器的光轴倾斜的效果进行说明。
图5(a)～(e)是用于说明LED的安装位置的变动与配光图形的变动的关系的图。图5(a)表示相对于反光器50的LED51的位置变动。在LED51处于规定的安装位置52的情况下，反光器50的反射面50a将来自LED51的光沿与光轴Ax平行的方向反射。此时，在图5(b)～(e)中以虚线所示的H-V点为中心的理想的配光图形55被照射到灯具前方。
在LED51从规定的安装位置52向前方偏移的情况下，如图5(b)所示，从理想的配光图形55向上方偏移的配光图形56被照射到灯具前方。
在LED51从规定的安装位置52向后方偏移的情况下，如图5(c)所示，从理想的配光图形55向下方偏移的配光图形57被照射到灯具前方。
在LED51从规定的安装位置52向上方偏移的情况下，如图5(d)所示，从理想的配光图形55向下方偏移的配光图形58被照射到灯具前方。
在LED51从规定的安装位置52向下方偏移的情况下，如图5(e)所示，从理想的配光图形55向上方偏移的配光图形59被照射到灯具前方。
本申请的发明者，通过对上述LED51的安装位置的变动与配光图形的变动的关系进行研究，发现在LED51从规定的安装位置52向前方偏移的情况下，通过同时使LED51从规定的安装位置52向上方偏移，配光图形的变动彼此抵消(参照图5(b)及(d))，能够抑制配光图形从理想的配光图形55的位置偏移。另外，在LED51从规定的安装位置52向后方偏移的情况下，通过同时使LED51从规定的安装位置52向下方偏移，配光图形的变动彼此抵消(参照图5(c)及(e))，能够抑制配光图形从理想的配光图形55的位置偏移。在本实施方式的车辆用灯具10中，基于这样的研究，使光源安装平面相对于反光器的光轴倾斜。
图6是用于说明在LED的安装位置发生变动时，从反光器反射的光线的方向如何变动的图。在图6中，光源安装平面53与现有的通常的车辆用灯具相同，与反光器50的光轴Ax平行。另一方面，光源安装平面54与本实施方式的车辆用灯具10相同，相对于反光器50的光轴Ax倾斜，以使灯具前方侧比后方侧更位于上方。
在图6中，在LED51安装在规定的安装位置的情况下，以实线表示从该LED51出射并且在反光器50的反射面50a上的某一点反射的光线Ll。该光线Ll与反光器50的光轴Ax平行。
在像以往那样，采用与反光器50的光轴Ax平行的光源安装平面53的情况下，从由规定的安装位置向前方偏移的LED51a出射，在反光器50的反射面50a上的所述某一点反射的光线L2(虚线)比光线Ll大幅地向上方偏移。另外，从由规定的安装位置向前方偏移的LED51b出射并且在反光器50的反射面50a上的某一点反射的光线L3(点线)比光线Ll大幅地更向下方偏移。
另一方面，在像本实施方式那样，采用相对于反光器50的光轴Ax倾斜的光源安装平面54的情况下，从由规定的安装位置向斜前上方偏移的LED51c出射并且在反光器50的反射面50a上的所述某一点反射的光线L4(点划线)比光线Ll向上方偏移，但是该偏移角比光线L2小。另外，从由规定的安装位置向斜后下方偏移的LED51d出射并且在反光器50的反射面50a上的所述某一点反射的光线L5(双点划线)比光线Ll向下方偏移，但是其偏移角比光线L3小。
这样，根据本实施方式的车辆用灯具10，通过使光源安装平面相对于反光器的光轴倾斜，以使灯具前方侧比后方侧更位于上方，即使在从规定的安装位置偏移地安装LED的情况下，也能够抑制光线的方向偏移。这是由于，通过使光源安装平面相对于反光器的光轴倾斜，在LED从规定的安装位置向前方偏移的情况下同时使其向上方偏移，并且在LED从规定的安装位置向后方偏移的情况下同时使其向下方偏移。由此，能够抑制由LED的位置偏移引起的光线的方向偏移角，并且抑制照射到灯具前方的配光图形的位置偏移。
在像本实施方式的车辆用灯具10那样，多个反光器一体形成，或多个LED安装在共通的一片基板的情况下，难以调整各反光器的姿态而将从各反光器出射的光线的方向设定为理想的方向。如果部分或全部的LED的安装位置从规定的位置偏移，尤其会存在由于应该成为高亮度的配光图形的H-V点周边变暗，远方可视性降低的可能。在这一点，根据本实施方式的车辆用灯具10，能够抑制配光图形的位置偏移，因此能够使H-V点周边为高亮度，防止远方可视性的降低。
在上述实施方式中，以基板15的下表面作为光源安装平面21，但是光源安装平面21不限于基板15上的面，也可以是例如散热片的平面。
图7是本发明其他实施方式的车辆用灯具70的垂直剖面图。图7所示的车辆用灯具70也是在车辆前部的左右各配置一个的前照灯。
如图7所示，车辆用灯具70在由灯体12和外罩13形成的灯室14内，收纳有基板71、远光用反光器单元72和近光用反光器单元(未图示)。基板71、远光用反光器单元72分别被未图示的支撑部件固定于灯体12。
图8是基板71及远光用反光器单元72的立体图。如图8所示，三个远光用反光器单元72在基板71的下方沿车宽方向排列。在这里虽然省略了图示，但是多个近光用反光器单元也可以在基板71的下方沿车宽方向排列。
各远光用反光器单元72由远光扩散用反光器72a和远光集光用反光器72b两个抛物面型的反光器构成。这两个反光器一体形成。在本实施方式中，远光扩散用反光器72a和远光集光用反光器72b沿上下方向排列配置。如图7及图8所示，远光集光用反光器72b从基板71的后方部附近朝向斜前下方延伸。远光扩散用反光器72a从远光集光用反光器72b的前端部朝向斜前下方延伸。
远光扩散用反光器72a及远光集光用反光器72b分别具有以旋转抛物面为基准形成的反射面73a及73b。各旋转抛物面的旋转中心轴成为各反光器的光轴。远光扩散用反光器72a及远光集光用反光器72b具有共通的光轴Ax。远光扩散用反光器72a及远光集光用反光器72b配置为光轴Ax朝向车辆前后方向(水平方向)。在本实施方式中，远光集光用反光器72b的反射面73b的F值(F2)比远光扩散用反光器72a的反射面73a的F值(F1)小。F2/Fl可以在例如1/3～1/2左右。
在基板71上搭载有六个LED。为了搭载这六个LED，在基板15的下表面即光源安装平面74上形成有六个光源安装部。在六个LED中，三个LED成为用于向远光扩散用反光器72a出射光的扩散用LED75a，其余三个成为用于向远光集光用反光器72b出射光的集光用LED75b。
扩散用LED75a配置在远光扩散用反光器72a的反射面73a的焦点位置。集光用LED75b配置在远光集光用反光器72b的反射面73b的焦点位置。各反光器将来自各LED的光沿与光轴Ax平行的方向反射。在光源安装平面74上，扩散用LED75a配置在灯具前方，集光用LED75b配置在灯具后方。
利用从集光用LED75b出射后，在远光集光用反光器72b的反射面73b反射的光，在车辆前方的H-V点周边形成远光集光配光图形(参照图3)。另外，利用从扩散用LED75a出射后，在远光扩散用反光器72a的反射面73a反射的光，形成远光扩散配光图形，以覆盖远光集光配光图形。在本实施方式中，利用三个远光用反光器单元72形成的远光集光配光图形与远光扩散配光图形重叠，从而形成远光配光图形。
在远光扩散用反光器和远光集光用反光器沿上下方向排列配置的情况下，通常需要在各反光器上分别设置LED安装用基板。在这种情况下，考虑到基板的厚度或用于配线的基板之间的间隔，存在车辆用灯具的高度方向(车辆上下方向)的尺寸增大的可能性。根据本实施方式的车辆用灯具70，能够在一片基板71上安装扩散用LED75a及集光用LED75b，因此即使在远光扩散用反光器和远光集光用反光器沿上下方向排列配置的情况下，也能够抑制车辆用灯具的高度方向的尺寸。
以上主要对远光用反光器单元72的结构进行了说明，但是对于近光用反光器单元来说可以采用同样的结构。另外，在本实施方式的车辆用灯具10中所使用的光学***，也可以在转向信号灯或日间行车灯等标识灯中使用。
图9是用于说明图7所示的车辆用灯具的变形例的图。在本变形例的车辆用灯具90中，与图1所示的车辆用灯具10相同，基板71的光源安装平面74相对于远光扩散用反光器72a的第一光轴Axl及远光集光用反光器72b的第二光轴Ax2倾斜，以使灯具前方侧比后方侧更位于上方。通过以这种方式构成，能够抑制车辆用灯具的高度方向的尺寸，并且抑制由LED的位置偏移引起的配光图形的位置偏移。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。这些实施方式仅为举例说明，对于本领域的技术人员，通过组合各结构要素或各处理过程能够得到各种变形例，并且这样的变形例也在本发明的保护范围中。
例如在上述实施方式中，作为光源举例说明了LED，但光源不限于LED，也可以是例如半导体激光或灯泡等。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
朝下的光源安装平面，其具有分别安装多个光源的多个光源安装部；
多个抛物面型的反光器，其构成为使来自各光源的光分别沿规定的光轴方向反射；
所述光源安装平面相对于所述反光器的光轴倾斜，以使灯具前方侧比后方侧位于上方。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述光源安装平面具有安装第一光源的第一光源安装部和安装第二光源的第二光源安装部，
所述多个反光器包括反射来自所述第一光源的光的第一反光器和反射来自所述第二光源的光的第二反光器，
所述第一反光器构成为从所述第二反光器的前端部向灯具前方延伸，
所述第一光源安装部及所述第二光源安装部配置在所述光源安装平面上，以使所述第一光源配置在所述第一反光器的焦点位置，并且使所述第二光源配置在所述第二反光器的焦点位置。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第二反光器的反射面的F值比所述第一反光器的反射面的F值小。
4.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
朝下的光源安装平面，其具有安装第一光源的第一光源安装部和安装第二光源的第二光源安装部；
抛物面型的第一反光器，其使来自所述第一光源的光向灯具前方反射；
抛物面型的第二反光器，其使来自所述第二光源的光向灯具前方反射，
所述第一反光器构成为从所述第二反光器的前端部向灯具前方延伸，
所述第一光源安装部及所述第二光源安装部配置在所述光源安装平面上，以使所述第一光源配置在所述第一反光器的焦点位置，并且使所述第二光源配置在所述第二反光器的焦点位置。
5.根据权利要求4所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第二反光器的反射面的F值比所述第一反光器的反射面的F值小。
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