CN107366868A - 车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用前照灯，其包括：多个激发光源；荧光体；扫描机构，所述扫描机构构造成通过将从所述激发光源出射的光引向所述荧光体来进行扫描；和投影透镜，从所述荧光体出射的光透过所述投影透镜使得形成配光图案。从所述激发光源出射并且入射在所述荧光体上的光的照射范围相互不同。

Description

车辆用前照灯
技术领域
本发明涉及一种可以执行用于实现各种配光图案的控制的车辆用前照灯。
背景技术
日本专利申请公报No.2014-65499(JP 2014-65499 A)公开了一种车辆用前照灯，其中从用作光源的一对激光装置出射的光由一对微电子机械***(MEMS)镜反射，并且利用光进行扫描以形成配光图案。MEMS镜配置成分别与激光装置对向，并且可二维地倾斜。
发明内容
在JP 2014-65499 A中，由于激光装置上下对称地配置，并且MEMS镜在车辆用前照灯中上下对称地配置，所以上、下激光装置出射并经上、下静止的MEMS镜入射在荧光体上的光的最大入射范围彼此相等。在多束光入射在荧光体并且光在荧光体上的光像具有相同形状的情况下，执行用于实现各种配光图案的控制的灵活性可能不足。
本发明提供了一种可以执行用于实现各种配光图案的控制的车辆用前照灯。
本发明的一方面涉及一种车辆用前照灯，其包括：多个激发光源；荧光体；扫描机构，所述扫描机构构造成通过将从所述激发光源出射的光引向所述荧光体来进行扫描；和投影透镜，从所述荧光体出射的光透过所述投影透镜使得形成配光图案。从所述激发光源出射并且入射在所述荧光体上的光的照射范围相互不同。
在上述构型中，由从激发光源出射并且入射在荧光体上的光形成的光像的形状相互不同。
在上述方面中，在所述激发光源与所述扫描机构之间可设置有透镜阵列，所述透镜阵列包括配置成分别与各激发光源对向的多个集光部；并且所述集光部可具有相互不同的集光倍率。
在上述构型中，由于供光通过的集光部具有相互不同的集光倍率，所以从激发光源出射并且入射在荧光体上的光形成了具有相互不同的形状的光像。
在上述方面中，在所述激发光源与所述扫描机构之间可设置有透镜阵列，所述透镜阵列包括配置成分别与各激发光源对向的多个集光部；并且所述集光部和所述激发光源可配置成使得从所述集光部到分别与所述集光部对向的所述激发光源的距离相互不同。
基于各激发光源和与激发光源对向的集光部之间的距离(换言之，从各集光部出射的光的焦距)，来确定荧光体上的光的照射范围。因此，在上述构型中，从激发光源出射并且入射在荧光体上的光形成了具有相互不同的形状的光像。
在上述方面中，所述集光部中的每个集光部都可构造成相对于所述激发光源中与所述集光部对向的相应一个激发光源移动以使得从所述集光部到所述激发光源中的所述相应一个激发光源的距离变化，或所述激发光源中的每个激发光源都可构造成相对于所述集光部中与所述激发光源对向的相应一个集光部移动以使得从所述激发光源到所述集光部中的所述相应一个集光部的距离变化。
在上述构型中，通过改变各激发光源和与该激发光源对向的相应集光部之间的距离，从激发光源入射在荧光体上的光的入射区域变化。
在上述方面中，所述激发光源的光出射部可具有相互不同的形状。
基于各激发光源的光出射部的出射面积来确定荧光体上的光的照射范围。因此，在上述构型中，从激发光源出射并且入射在荧光体上的光形成了具有相互不同的形状的光像。
在该车辆用前照灯中，从激发光源出射并且入射在荧光体上的光形成了具有相互不同的形状的光像。这使得可以执行用于实现各种配光图案的控制。
在该车辆用前照灯中，可以改变从各激发光源入射在荧光体上的光的入射范围。因此，可以执行用于实现更多种配光图案的控制。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是根据第一实施例的车辆用前照灯的正视图；
图2A是包括透光式荧光体的根据第一实施例的车辆用前照灯的横截面图，而图2B是根据第一实施例的车辆用前照灯中的光路的说明图；
图3A是包括透光式荧光体的根据第二实施例的车辆用前照灯的横截面图，而图3B是根据第二实施例的车辆用前照灯中的光路的说明图；
图4A是根据第一和第二实施例各者的扫描机构从反射镜的斜前方看去的透视图，而图4B是由根据第一和第二实施例各者的车辆用前照灯形成的远光配光图案的说明图；
图5A是根据第三实施例及其光路的车辆用前照灯的部分横截面图，而图5B是根据第四实施例的车辆用前照灯及其光路的部分横截面图；
图6A是根据第五实施例的车辆用前照灯的纵截面图，而图6B是从左侧看去的由根据第五实施例的车辆用前照灯形成的光路的说明图；
图7是由根据第五实施例的车辆用前照灯形成的光路和光像的说明图；以及
图8A是根据第六实施例的车辆用前照灯的纵截面图，而图8B是示出根据第六实施例的激发光源阵列的改型的视图。
具体实施方式
以下将基于图1至图8B说明本发明的实施例。在这些图中，车辆用前照灯的方向(上方、下方、左方、右方、前方和后方)分别被表示为Up、Lo、Le、Ri、Fr和Re。
参考图1、图2A和图2B说明根据第一实施例的车辆用前照灯。根据第一实施例的车辆用前照灯1包括透光式荧光体11。图2A是沿图1中的线I-I截取的根据第一实施例的车辆用前照灯的横截面图，而图2B是由车辆用前照灯1形成的光路的视图。根据第一实施例的车辆用前照灯1是包括透光式荧光体的右侧前照灯的一个例子，并且包括灯体2、前盖3和前照灯单元4。灯体2具有在车辆前方侧的开口，并且前盖3由透光树脂、玻璃等制成，并且安装成覆盖灯体2的开口。因此，在灯体2和前盖3的内部形成有灯室S。图1所示的前照灯单元4通过利用由金属制成的支承部件7将远光前照灯单元5和近光前照灯单元6彼此一体化而形成，并且配置在灯室S的内侧。
各远光前照灯单元5和近光前照灯单元6包括全都安装在支承部件7上的图2A所示的一对激发光源(8a，8b)、一对集光透镜(9，10)、荧光体11、一对扫描机构(12，13)和投影透镜14。支承部件7包括沿水平方向延伸的板状的底板部7a、从底板部7a的端部向前方伸出的透镜支承部7d和从底板部的基端沿竖直方向延伸的板状的底座板部7e。
图2A所示的支承部件7由金属制成，并且包括底板部7a、与底板部7a的左端部和右端部一体化的侧板部(7b，7c)、与侧板部(7b，7c)的远端一体化的透镜支承部7d以及与侧板部(7b，7c)的基端一体化的底座板部7e。透镜支承部7d由将投影透镜14保持在其内侧的圆筒部7d1以及与圆筒部7d1和侧板部(7b，7c)一体化的凸缘部7d2构成。底座板部7e由螺钉固定部7f、在前后方向上比螺钉固定部7f厚的散热部7g和从散热部7g朝前侧突出的长方形柱状的光源支承部7h构成。
图2A中的激发光源(8a，8b)分别固定在支承部件7的光源支承部7h的左右侧面上，使得激发光源(8a，8b)的背面相互对向。这种情况下，如图2B所示，从激发光源(8a，8b)至扫描机构(12，13)的反射面的光(B11，B12)的光轴变成在朝向左右两侧的相反方向上一致的光轴Lb。荧光体11形成为具有板状并以与投影透镜14对向的方式固定在圆筒部7d1的基端部的内侧。扫描机构(12，13)固定在散热部7g的正面上。集光透镜(9，10)固定在底板部7a或底座板部7e上。投影透镜14固定在透镜支承部7d的圆筒部7d1的远端部的内侧。如图2A所示，由灯体2以能转动的方式保持的三个瞄准螺钉15旋拧在支承部件7的底座板部7e的螺钉固定部7f上。因此，图1所示的前照灯单元4以能相对于灯体2倾斜的方式被支承。
激发光源(8a，8b)由蓝色或紫色LED光源或激光光源构成。在激发光源(8a，8b)被点亮的同时，激发光源(8a，8b)经光源支承部7h和散热部7g进行散热。集光透镜(9，10)和投影透镜14是具有凸的光出射面的透明或半透明的平凸透镜。
集光透镜10形成为具有与集光透镜9相同的外径并且还具有比集光透镜9大的曲率。因此，集光透镜10具有比集光透镜9大的集光倍率。
图2A和图2B所示的集光透镜(9，10)以分别配置在激发光源(8a，8b)与扫描机构(12，13)的反射镜(16，16)之间的方式固定在支承部件7上。换言之，集光透镜(9，10)分别配置成与激发光源(8a，8b)对向。集光透镜(9，10)集中来自激发光源(8a，8b)的光(B11，B12)并且使它们分别入射在反射镜(即，反射部)(16，16)的反射面(16a，16a)上。由集光透镜10集中到反射面16a上的光B12集中在比由集光透镜9集中到反射面16a的光B11的范围窄的范围内，即光B12被集中为反射面16a上的一个点。因此，由反射镜16朝荧光体11反射的光B12比由反射镜16朝荧光体11反射的光B11扩散得更多。由光B12显示在荧光体11上的光像具有比由光B11形成的点光像大的宽度Wd1。
荧光体11构造成产生白色光。当激发光源(8a，8b)是蓝色时，荧光体11形成为黄色荧光体，而当激发光源(8a，8b)是紫色时，荧光体11形成为黄色和蓝色荧光体或至少具有红色、绿色和蓝色(RGB)这三色的荧光体。
图2A和图2B所示的荧光体11将具有不同照射范围的反射光(B11，B12)作为白色光(W11，W12)朝投影透镜14发射，并且此外，这些光透过灯室S内的延伸反射器18的前端开口18a以及前盖3。使用白色光(W11，W12)的扫描由扫描机构(12，13)执行以基于相应照射范围的大小将白色远光配光图案显示在车辆的前方。
接下来将参考图3A和图3B说明根据第二实施方式的车辆用前照灯1’。根据第二实施例的车辆用前照灯1’包括反射式荧光体11’。图3A是沿图1中的线I-I截取的根据第二实施例的车辆用前照灯1’的横截面图，而图3B是由车辆用前照灯1’形成的光路的视图。图3B中的车辆用前照灯1’的远光前照灯单元5’具有与根据第一实施例的车辆用前照灯1相同的结构，除了支承部件7’的形状与第一实施例中的支承部件7不同并且配置与激发光源(8a，8b)、集光透镜(9，10)、荧光体11和扫描机构(12，13)的配置不同之外。根据第二实施例的激发光源(8a’，8b’)、集光透镜(9’，10’)、荧光体11’和扫描机构(12’，13’)分别具有与根据第一实施例的激发光源(8a，8b)、集光透镜(9，10)、荧光体11和扫描机构(12，13)的结构相同的结构。
如图3A和图3B所示，第二实施例中的支承部件7’的底座板部7e’具有其中第一实施例中的支承部件7的底座板部7e未设置有光源支承部7h的结构，并且由螺钉固定部7f’和在前后方向上比螺钉固定部7f’厚的散热部7g’构成。此外，与第一实施例不一样，根据第二实施例的荧光体11’不是固定在透镜支承部7d’上，而是固定在支承部件7’的散热部7g’上。激发光源(8a’，8b’)以激发光源(8a’，8b’)分别配置在荧光体11’的左侧和右侧的状态固定在散热部7g’上。在激发光源(8a’，8b’)被点亮的同时，激发光源(8a’，8b’)因而被散热。这种情况下，从一对激发光源(8a’，8b’)至扫描机构(12’，13’)的反射面的光的光轴(Lc，Ld)定向在同一方向上，并且相互平行。
图3A中的根据第二实施例的扫描机构(12’，13’)不是固定在散热部7g’上，而是分别固定在左、右侧板部(7b’，7c’)的内侧。集光透镜(9’，10’)以分别配置在激发光源(8a’，8b’)与扫描机构(12’，13’)的反射镜(16’，16’)之间的方式固定在支承部件7’上，并且荧光体11’以与反射镜(16’，16’)的反射面(16a’,16a’)和安装在透镜支承部7d’上的投影透镜14两者对向的方式固定在支承部件7’上。
图3A和图3B中从激发光源(8a’，8b’)出射并从集光透镜(9’，10’)通过的光(B11’，B12’)集中到反射镜(16’，16’)的反射面(16a’，16a’)上，并由反射面(16a’，16a’)扩散反射，并且然后光(B11’，B12’)入射在荧光体11’上。集光透镜10’具有比集光透镜9’大的集光倍率，并且朝荧光体11’反射的光B12’以光B12’扩散得比光B11’多的状态入射在荧光体11’上。因此，由光B12’显示在荧光体11’上的光像具有比由光B11’形成的点光像大的宽度Wd1’。
图3A和图3B中的荧光体11’将光(B11’，B12’)作为白色光(W11’，W12’)再次朝投影透镜14反射，并且扫描机构(12’，13’)使用从投影透镜14和前盖3通过的白色光(W11’，W12’)进行扫描，以基于照射范围的大小将白色远光配光图案显示在车辆的前方。第一和第二实施例各者中的激发光源对可由点灯控制装置(未示出)控制成相互独立地点亮和熄灭。
根据图2A和图3A所示的第一和第二实施例的扫描机构(12，13，12’，13’)全都具有相同结构，并且反射镜16和反射面16a分别具有与反射镜16’和反射面16a’相同的结构。图4A所示的扫描机构12是具有可在两个轴线方向上倾斜的反射镜的扫描装置。在根据实施方式的各扫描机构中，使用MEMS镜作为例子。然而，可采用各种扫描机构——例如，包括电流计镜的扫描机构——作为各扫描机构。扫描机构12包括反射镜16、基部17、转动体19、一对第一扭力杆20、一对第二扭力杆21、一对永久磁体22、一对永久磁体23和端子部24。在反射镜16的前表面上，通过例如诸如银沉积和电镀的处理来形成反射面16a。
基部17以使得转动体19通过一对第一扭力杆20在左右方向上(即，朝左方和右方)倾斜的方式支承板状的转动体19。转动体19以使得反射镜16通过一对第二扭力杆21在上下方向上(即，朝上侧和下侧)转动的方式支承反射镜16。一对永久磁体22和一对永久磁体23分别在一对第一扭力杆(20)和一对第二扭力杆(21)延伸的方向上设置在基部17中。反射镜16和转动体19分别设置有通过端子部24通电的第一和第二线圈(未示出)。用于第一线圈(未示出)的通电控制和用于第二线圈(未示出)的通电控制由控制机构(未示出)相互独立地进行。
图4A所示的转动体19基于第一线圈(未示出)的通电的接通或断开而围绕第一扭力杆20的轴线朝左侧和右侧以往复方式倾斜。反射镜16(和16’)基于第二线圈(未示出)的通电的接通或断开而围绕第二扭力杆21的轴线朝上侧和下侧以往复方式倾斜。基于转动体19在左右方向上的倾斜和反射面16a(和16a’)在上下方向上的倾斜，利用由反射面16a(和16a’)反射的光(B11，B12，B11’，B12’)朝荧光体(11，11’)在左右方向和上下方向上进行扫描。如图2B和图3B所示，通过从荧光体11通过或由荧光体11’反射而转化成白色的光(W11，W12，W11’，W12’)在于左右方向和上下方向上进行扫描的同时从投影透镜14和前盖3通过。因而，基于扫描模式而在车辆的前方显示呈给定形状的白色配光图案。
参考图4B，对通过利用远光前照灯单元5进行的扫描而在车辆的前方显示的配光图案的例子进行说明。参考标号Pt1表示由图2B和图3B中的反射光(W11，W11’)形成的光。参考标号Pt2表示比光像Pt1大的由反射光(W12，W12’)形成的光像。在车辆前方的矩形扫描区域(参考标号Sc1)内，扫描机构(12，13，12’，13’)首先基于反射镜16的倾斜而执行从左端S11至右端S12的扫描，使反射镜16在左斜下方向上朝比左端S11稍低微小距离d1的下一个左端S13倾斜，然后再次对右端S14进行扫描，并且扫描机构(12，13，12’，13’)高速重复这些动作。激发光源(8a，8b，8a’，8b’)仅在显示配光图案的位置处由点灯控制装置(未示出)点亮。具体地，激发光源(8a，8b，8a’，8b’)仅在显示配光图案的从P2至P3的区间中点亮，并且在不显示配光图案的从P1至P2的区间和从P3至P4的区间中熄灭。在激发光源(8a，8b，8a’，8b’)在给定位置处点亮和熄灭的同时，扫描机构(12，13，12’，13’)高速地反复进行上述扫描，并且将线图像叠加在上下方向上，由此将远光配光图案La显示在车辆的前方。近光前照灯单元6也进行类似的扫描，由此显示近光配光图案(未示出)。
激发光源(8a，8b，8a’，8b’)构造成由点灯控制装置相互独立地点亮和熄灭。在根据第一和第二实施例的各车辆用前照灯(1，1’)中，在仅激发光源(8a或8a’)点亮并且使用点光像Pt1进行扫描，通过叠加白色细线而形成的描绘图案显示在车辆(未示出)的前方。在仅激发光源(8b或8b’)点亮并且使用具有比光像Pt1大的显示面积的光像Pt2进行扫描的情况下，通过叠加白色粗线而形成的白色描绘图案显示在车辆的前方。也可以将由通过同时点亮一对激发光源(8a，8b)或(8a’，8b’)以及通过同时进行扫描而形成的细线和粗线而形成的白色描绘图案组合。在任何情况下，可以进行用于实现各种配光图案的控制。
接下来将参考图5A说明根据第三实施方式的车辆用前照灯30。图5A是沿图1中的线I-I截取的根据第三实施例的车辆用前照灯30的横截面图。根据第一实施例的车辆用前照灯30和车辆用前照灯1除激发光源(8a，8b)和集光透镜(9，10)的结构外具有共同结构。根据第三实施例的车辆用前照灯30包括激发光源(31，32)和具有相同形状的集光透镜(33，34)。激发光源32的光出射部32a形成为比激发光源31的光出射部31a小。成对的激发光源(31，32)分别固定在支承部件7的光源支承部7h的左右侧面上，使得激发光源(31，32)的背面相互对向。从激发光源(31，32)出射并且入射在反射镜16上的光(B13，B14)沿共同的光轴Le定向在朝向左侧和右侧的相反方向上。配置在由金属制成的支承部件7的光源支承部7h上的激发光源31、集光透镜33和反射镜16之间的配置间隔与激发光源32、集光透镜34和反射镜16之间的配置间隔相同。
这种情况下，如图5A所示，从激发光源32出射并由集光透镜34集中到反射面16a上的光B14集中在比从激发光源31出射并由集光透镜33集中到反射面16a上的光B13的范围窄的范围中。换言之，光B14集中到反射面16a上的一个点中。结果，反射光B14朝荧光体扩散得比反射光B13宽，并且由反射光B14显示在荧光体11上的光像具有比由反射光B13形成的点光像大的宽度Wd2。光(B13，B14)通过从荧光体11通过而转化成白色光(W13，W14)，并且白色光(W13，W14)从投影透镜14和前盖(未示出)通过。
在车辆用前照灯30中，在激发光源(31，32)选择性地或同时点亮的同时，扫描机构(12，13)的反射镜(16，16)自由倾斜。与根据第一实施例的车辆用前照灯1的情况下一样，在如图4B所示的车辆前方的矩形扫描区域(通过Sc1表示)内在以给定的微小间隔在上下方向上移动扫描的同时高速反复地在左右方向上利用白色光(W13，W14)进行扫描。因而，由光W13形成的白色细线和由光W14形成的白色粗线叠加，并且因而呈给定形状的白色配光图案显示在车辆(未示出)的前方。光出射部(31a，32a)可形成为具有相互不同的截面形状(例如，圆形、四边形等)。
接下来，将参考图5B说明根据第四实施方式的车辆用前照灯40。图5B是沿图1中的线I-I截取的根据第四实施例的车辆用前照灯40的横截面图，并且该车辆用前照灯40和根据第一实施例的车辆用前照灯1除支承部件7、激发光源(8a，8b)和集光透镜(9，10)的结构外具有共同的结构。根据第四实施例的车辆用前照灯40包括具有相同形状的激发光源(41，42)、具有相同形状的集光透镜(43，44)和支承部件45。除光源支承部45h的形状与光源支承部7h不同外，支承部件45具有与支承部件7相同的结构。光源支承部45h形成为具有长方体柱状，并且具有与左侧面45a连续的倾斜支承面45b。倾斜支承面45b形成为相对于左侧面45a倾斜，并且激发光源41固定在倾斜支承面45b上。激发光源42固定在光源支承部45h的右侧面45c上。从激发光源41出射并且入射在反射镜16上的光B15的光轴Lf相对于光B16的光轴Lg倾斜角度θ。光B16从激发光源42出射并且入射在反射镜16上。
如图5B所示，入射在反射镜16的反射面16a上的光B15的入射角度与入射在反射面16a上的光B16的入射角度不同。因此，通过从激发光源41出射光B15并利用集光透镜43而集中光B15而显示在反射面16a上的光像的形状与通过从激发光源42出射光B16并利用集光透镜44集中光B16而显示在反射镜16的反射面16a上的光像的形状不同。具体而言，通过光B16显示在反射面16a上的光像的水平宽度比通过光B15显示在反射面16a上的光像窄，并且反射光B16在水平方向上扩散得比反射光B15多。结果，通过反射光B16显示在荧光体11上的光像具有比通过反射光B15显示的光像的宽度Wd3大的宽度Wd4。光(B15，B16)通过从荧光体11通过而转化成白色光(W15，W16)，并且白色光(W15，W16)从投影透镜14和前盖(未示出)通过。
在车辆用前照灯40中，在激发光源(41，42)选择性地或同时点亮的同时，扫描机构(12，13)的反射镜(16，16)自由倾斜。与根据第一实施例的车辆用前照灯1的情况下一样，在如图4B所示的车辆前方的矩形扫描区域(通过Sc1表示)内在以给定的微小间隔在上下方向上移动扫描的同时高速反复地在左右方向上利用白色光(W15，W16)进行扫描。因而，由光W15形成的白色细线和由光W16形成的白色粗线叠加，并且因而呈给定形状的白色配光图案显示在车辆(未示出)的前方。
接下来将参考图6A和图6B说明根据第五实施方式的车辆用前照灯50。图6A是沿图1中的线II-II截取的根据第五实施例的车辆用前照灯50的纵截面图，而图6B是由车辆用前照灯50形成的光路的视图。车辆用前照灯50的特征在于，车辆用前照灯50包括激发光源阵列55和透镜阵列56，激发光源阵列55包括形成多个激发光源的光出射部(55a至55c)，透镜阵列56包括具有不同集光倍率的多个集光部(56a至56c)。车辆用前照灯50包括灯体51，以及在透光的前盖52内侧的灯室S内的远光前照灯单元53和具有与远光前照灯单元53相同形状的近光前照灯单元(未示出)。远光前照灯单元53通过由金属制成的支承部件54连同近光前照灯单元(未示出)一起固定在灯室S内。
如图6A所示，远光前照灯单元53包括全都安装在支承部件54上的激发光源阵列55、透镜阵列56、荧光体57、扫描机构58和投影透镜59。支承部件54包括沿水平方向延伸的板状的底板部54a、通过焊接等而与底板部54a的远端一体化的阶梯状的透镜支承部54b、从底板部54a的基端沿竖直方向延伸的板状的底座板部54c和从底板部54a向上方突出的框架体54d。底座板部54c由螺钉固定部54f和在前后方向上比螺钉固定部54f厚的保持部54g构成。
如图6A和图6B所示，激发光源阵列55包括用作由蓝色或紫色LED光源或激光光源构成的激发光源的多个光出射部，并且这些光出射部是排列在前后方向上的第一光出射部55a、第二光出射部55b和第三光出射部55c。第一至第三光出射部(55a至55c)全都具有相同形状，并且向上方出射光。在激发光源阵列55被点亮的同时，激发光源阵列55中产生的热通过由金属制成的支承部件54的底板部54a散去。
如图6A和图6B所示，透镜阵列56具有这样的形状，即厚度不同的具有平凸透镜形状的第一集光部56a、第二集光部56b和第三集光部56c连续排列在前后方向上。第一集光部56a、第二集光部56b和第三集光部56c是透明的或半透明的。当第一至第三集光部(56a至56c)的曲率为Q1、Q2、Q3并且它们的集光倍率分别是Sb1、Sb2、Sb3时，透镜阵列56以使得第一至第三集光部(56a至56c)的曲率分别满足关系Q1＜Q2＜Q3的方式形成。因而，集光倍率满足关系Sb1＜Sb2＜Sb3。透镜阵列56以第一至第三集光部(56a至56c)分别与相应的第一至第三光出射部(55a至55c)对向的状态固定在支承部件54的底板部54a或底座板部54c上。
如图6A和图6B所示，荧光体57在激发光源55产生蓝色光时形成为黄色荧光体，并且荧光体57在激发光源55产生紫色光时形成为黄色和蓝色荧光体或至少具有红色、绿色和蓝色(RGB)三色的荧光体。荧光体57固定在支承部件54的框架体54d上。扫描机构58具有与根据第一实施例的扫描机构12相似的结构，并且包括构造成在如图6A所示的上下方向和如图7所示的左右方向上自由倾斜的反射镜(即，反射部)60。反射镜60配置成使得反射面60a与透镜阵列56和荧光体57两者对向。投影透镜59是在前方凸起(即，朝前侧突出)的平凸透镜，并且在透镜支承部54b的远端处由水平保持部54e以后表面59a与荧光体57对向的状态保持。其中装设了远光前照灯单元53和近光前照灯单元(未示出)的支承部件54由灯体51通过三个瞄准螺钉(其中一个未示出)以使得支承部件54可自由倾斜的方式支承。
如图6B所示，透镜阵列56的第一集光部56a、第二集光部56b和第三集光部56c集中分别从激发光源阵列55的第一光出射部55a、第二光出射部55b和第三光出射部55c出射的光(B17，B18，B19)，并且使光(B17，B18，B19)入射在反射镜60的反射面60a上。通过第三集光部56c集中的光B19集中到比通过第二集光部56b集中的光B18的范围窄的范围中，并且通过第二集光部56b集中的光B18集中到比通过第一集光部56a集中的光B17的范围窄的范围中。在反射面60a上的不同位置入射的光(B17，B18，B19)朝荧光体57反射。
结果，如图6B和图7所示，朝向荧光体57的反射光B19扩散得比反射光B18宽，并且反射光B18扩散得比反射光B17宽。结果，通过光B19显示在荧光体57上的光像的高度hd3大于通过光B18显示在荧光体57上的光像的高度hd2，并且通过光B18显示在荧光体57上的光像的高度hd2大于通过光B17显示在荧光体57上的光像的高度hd1。
此外，如图6A、图6B和图7所示，光(B17，B18，B19)通过荧光体57转化为白色光(W17，W18，W19)，并且白色光(W17，W18，W19)从投影透镜59和前盖52通过，因此，光像(Pt3、Pt4、Pt5)显示在车辆(未示出)的前方。这种情况下，当光像(Pt3，Pt4，Pt5)的宽度和高度分别是Wd6、Wd7、Wd8和hd6、hd7、hd8时，光像的宽度满足关系Wd6＜Wd7＜Wd8，并且光像的高度满足关系hd6＜hd7＜hd8。使用从前盖52通过的白色光(W17，W18，W19)的光像(Pt3，Pt4，Pt5)基于如图6A、图6B和图7所示的反射镜60在扫描机构58中的上下方向和左右方向上的倾斜而在上下方向和左右方向上进行扫描。
参考图6B和图7提供具体说明。在车辆用前照灯50中，在图6B所示的激发光源阵列55的第一至第三光出射部(55a至55c)选择性地或同时点亮的同时，反射镜60在车辆前方的图7所示的矩形扫描区域Sc2内从左端位置向右侧高速倾斜。因而，基于光像(Pt3，Pt4，Pt5)的高度(hd6，hd7，hd8)在横向上描绘白色线。然后，在激发光源阵列55熄灭的状态下，反射镜60高速倾斜至以给定的微小间隔从前一个左端位置沿下方移位的左端位置。然后，激发光源阵列55再次点亮，并且使用光像(Pt3，Pt4，Pt5)再次向右方高速进行扫描。通过重复该动作，由白色光(W17，W18，W19)形成的白色线叠加，并且因而呈给定形状的白色配光图案显示在车辆(未示出)的前方。
接下来，将参考图8A说明根据第六实施方式的车辆用前照灯70。图8A是沿图1中的线II-II截取的根据第六实施例的车辆用前照灯70的纵截面图。除激发光源阵列71和透镜阵列72的结构与根据第五实施例的激发光源阵列55和透镜阵列56的结构不同外，车辆用前照灯70和根据第五实施例的车辆用前照灯50具有共同的结构。
图8A中的车辆用前照灯70的特征在于，车辆用前照灯70包括：形成多个激发光源的光出射部(71a至71c)配置在不同高度处的阶梯形的激发光源阵列71；和其中具有相等的集光倍率的多个集光部(72a至72c)配置在前后方向上的透镜阵列72。
如图8A所示，激发光源阵列71包括具有相同形状的第一至第三光出射部(71a至71c)。形成多个激发光源的第一至第三光出射部(71a至71c)是蓝色或紫色LED光源或激光光源。第一至第三光出射部(71a至71c)装设在例如沿台座71d的上表面配置的柔性印刷电路(FPC)板(未示出)上。台座71d形成为具有阶梯状，使得台座71d的上表面的高度(hh1，hh2，hh3)满足关系hh1＜hh2＜hh3。透镜阵列72具有其中第一集光部72a、第二集光部72b和第三集光部72c相互连续地排列在前后方向上的形状。第一集光部72a、第二集光部72b和第三集光部72c是透明或半透明的，并且具有厚度均匀且曲率相同的平凸透镜形状。透镜阵列72以第一至第三集光部(72a至72c)分别与相应的第一至第三光出射部(71a至71c)对向的状态固定在与根据第五实施例的支承部件54对应的部件上。
如图8A所示，透镜阵列72的第一至第三集光部(72a至72c)分别集中从激发光源阵列71的第一至第三光出射部(71a至71c)出射的光(B20，B21，B22)，并且使光(B20，B21，B22)入射在反射镜60的反射面60a上。第一至第三集光部(72a至72c)的前方焦距与离分别与第一至第三集光部(72a至72c)对向的光出射部(71a至71c)的距离成比例。在从光出射部(71a至71c)到分别与光出射部(71a至71c)对向的集光部(72a至72c)的距离之中，离第一集光部72a的距离最长，而离第三集光部72c的距离最短。因此，通过第三集光部72c集中的光B22集中到比通过第二集光部72b集中的光B21的范围窄的范围中，并且通过第二集光部72b集中的光B21集中到比通过第一集光部72a集中的光B20的范围窄的范围中。
如图8A所示，在反射面60a上的不同位置入射的光(B20，B21，B22)朝荧光体57反射。朝向荧光体57的反射光B22扩散得比反射光B21宽，而反射光B21扩散得比反射光B20宽。结果，通过光(B20，B21，B22)形成的光像的高度(hd9，hd10，hd11)满足关系hd9＜hd10＜hd11。光(B20，B21，B22)从荧光体通过并且转化成白色光(W20，W21，W22)，并且白色光(W20，W21，W22)从投影透镜59和前盖(未示出)通过。基于扫描机构58的反射镜60的倾斜而在上下方向和左右方向上使用白色光(W20，W21，W22)进行扫描。因而，具有给定形状的白色配光图案显示在车辆(未示出)的前方。
在本实施例中，激光光源阵列71的第一至第三光出射部(71a至71c)配置成使得第一至第三光出射部(71a至71c)在上下方向上相互移位，并且透镜阵列72的第一至第三集光部(72a至72c)成一列排列在前后方向上。因而，光出射部和分别与光出射部对向的集光部之间的距离相互不同。然而，可通过将激发光源阵列的第一至第三光出射部成一列配置在前后方向并且将透镜阵列的第一至第三集光部配置成使得第一至第三集光部在上下方向上相互移位来设置不同距离。
图8B示出作为根据第六实施例的激发光源阵列71的改型的激发光源阵列71’。激发光源阵列71’构造成使得基板(73a至73c)能在上下方向上移动。具有与第一至第三光出射部(71a至71c)相同的形状的第一至第三光出射部(71a’至71c’)装设在基板(73a至73c)上。基板(73a至73c)由滑轨(74a至74c)保持，并由例如电机和齿轮机构(均未示出)在上下方向上沿滑轨(74a至74c)移动。通过使相应的基板(73a至73c)移动，随着第一至第三光出射部(71a’至71c’)中的相应一个光出射部移动靠近集光部(72a至72c)，第一至第三集光部(72a至72c)各者的前方焦距变得越来越短并且从反射镜向荧光体的光扩散变得越来越高。在本实施例中，代替采用第一至第三光出射部(71a’至71c’)装设在其上的基板(73a至73c)可在上下方向上移动的构型，透镜阵列72的第一至第三集光部(72a至72c)可相互独立地构成，并且第一至第三集光部(72a至72c)可分别由滑轨保持，以便在上下方向上滑动以使得离第一至第三光出射部(71a’至71c’)的距离变化。
在根据第一至第六实施例的车辆用前照灯中，除远光光源单元以外还设置了近光光源单元。然而，可通过利用来自单个光源单元的光源的光在不同范围中进行扫描来选择性地或同时显示远光配光图案和近光配光图案。此外，在第一实施例至第四实施例中，设置了两个激发光源和两个集光透镜，而在第五实施例和第六实施例中，在激发光源阵列中设置了三个光出射部并且在透镜阵列中设置了三个透镜。然而，激发光源、集光透镜、激发光源阵列中的光出射部以及透镜阵列中的集光部的个数不限于上述个数。

Claims (9)

1.一种车辆用前照灯，其特征在于包括：
多个激发光源；
荧光体；
扫描机构，所述扫描机构构造成通过将从所述激发光源出射的光引向所述荧光体来进行扫描；和
投影透镜，从所述荧光体出射的光透过所述投影透镜使得形成配光图案，其中
从所述激发光源出射并且入射在所述荧光体上的光的照射范围相互不同。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其中：
在所述激发光源与所述扫描机构之间设置有透镜阵列，所述透镜阵列包括配置成分别与各激发光源对向的多个集光部；并且
所述集光部具有相互不同的集光倍率。
3.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其中：
在所述激发光源与所述扫描机构之间设置有透镜阵列，所述透镜阵列包括配置成分别与各激发光源对向的多个集光部；并且
所述集光部和所述激发光源配置成使得从所述集光部到与所述集光部对向的所述激发光源的距离各相互不同。
4.根据权利要求3所述的车辆用前照灯，其中：
所述集光部中的每个集光部都构造成相对于所述激发光源中与所述集光部对向的相应一个激发光源移动以使得从所述集光部到所述激发光源中的所述相应一个激发光源的距离变化，或所述激发光源中的每个激发光源都构造成相对于所述集光部中与所述激发光源对向的相应一个集光部移动以使得从所述激发光源到所述集光部中的所述相应一个集光部的距离变化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用前照灯，其中，所述激发光源的光出射部具有相互不同的形状。
6.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其中，所述扫描机构包括构造成朝所述荧光体反射从所述激发光源出射的光的反射部。
7.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其中，设置了多个所述扫描机构，并且所述扫描机构中的每个扫描机构都包括构造成朝所述荧光体反射从所述激发光源中的相应一个激发光源出射的光的反射部。
8.根据权利要求7所述的车辆用前照灯，其中：
设置了多个集光透镜，使得所述集光透镜中的每个集光透镜都与所述激发光源中的相应一个激发光源对向，并且配置在所述激发光源中的所述相应一个激发光源和所述反射部中的相应一个反射部之间；并且
所述集光透镜具有相互不同的集光倍率。
9.根据权利要求7所述的车辆用前照灯，其中，从所述激发光源出射并且入射在所述反射部上的光的入射角相互不同。
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