CN108351080A - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

为了提供进行用于形成扩散配光图案的结构的紧凑化、能够实现小型化的车辆用灯具，本发明的车辆用灯具具备：半导体型的光源；第二透镜，其具有在比中央靠水平方向外侧朝向光源侧凸出的两个凸状部分在中央侧连接且在中央侧形成向内侧凹陷的部分的射入面；以及第一透镜，其配置于光源与第二透镜之间，以将来自光源的光的扩展变换为射入至第二透镜的射入面的扩展、并且使照射到车辆前方侧的扩散配光图案向车辆水平方向外侧扩展的方式，将来自光源的光照射到第二透镜，第二透镜的射入面的凹陷部分形成为，以形成扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的面形状，第二透镜的射入面的水平方向的外侧部分形成为，以形成扩散配光图案的水平方向的中央侧的高光度带的方式进行配光控制的面形状。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具。
背景技术
以往，公知一种车辆用前照灯，其具备投影透镜和光源，该投影透镜配置于沿车辆前后方向延伸的光轴上，且包括射出面、供从上述射出面射出的光射入的射入面、以及与上述射入面对置地配置的基准点，该光源配置于上述基准点或其附近，且放出从上述射入面向上述投影透镜内部射入且从上述射出面射出并向前方照射的白色光，上述车辆用前照灯的特征在于，上述光源是至少放出第一色光和第二色光的混色的白色光的光源，是朝向上述光轴方向的白色光中上述第一光的比率相对较多，朝向相对于上述光轴的角度更大的方向的白色光中上述第一色光的比率相对较少且上述第二色光的比率相对较多的光源，上述射出面以及/或者上述射入面成为以如下方式进行控制的形状，即，将从上述射入面向上述投影透镜内部射入且从上述射出面射出并向前方照射的来自上述基准点的光中的、向上述射入面的射入位置为上述光轴上或其附近的第一位置的光控制为朝向不与上述光轴平行的方向，将向上述射入面的射入位置为远离上述光轴的第二位置的光控制为朝向与上述光轴平行的方向，而且将向上述射入面的射入位置为上述第一位置与上述第二位置之间的光控制为，随着向上述射入面的射入位置从上述第一位置朝向上述第二位置而逐渐接近与上述光轴平行的方向(参照专利文献1)。
并且，在专利文献1中公开了如下技术，即，通过采用上述那样的结构，将投影透镜的射出面以及/或者射入面的形状设计为以如下方式进行控制：将向射入面的射入位置为光轴上(或其附近)的第一位置的光控制为朝向不与光轴平行，将向射入面的射入位置为远离光轴的第二位置的光控制为朝向与光轴平行的方向，而且将向射入面的射入位置为第一位置与第二位置之间的光控制为随着向射入面的射入位置从第一位置朝向第二位置而逐渐接近与光轴平行的方向，由此即使局部地观察，也能够使预定配光图案(例如，远光束用配光图案)的色度处于按规则(例如，JIS“D5500”)确定的白色范围内。
此外，专利文献1中还记载了近光束用的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-164876号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外，存在通过分别形成扩散配光图案和集光配光图案并使其成为多重，从而形成近光束配光图案的车辆用灯具，在这种车辆用灯具中，希望通过使用于形成扩散配光图案的结构、用于形成集光配光图案的结构紧凑化，来进行车辆用灯具的小型化。
本发明是鉴于这种事情而提出的方案，目的在于提供一种进行用于形成扩散配光图案的结构的紧凑化、能够实现小型化的车辆用灯具。
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来把握。
(1)本发明的车辆用灯具具备：半导体型的光源；第二透镜，其配置于上述光源的前方侧，具有射入面以及将从上述射入面射入的光照射到车辆前方侧的射出面，其中，该射入面的在比中央靠水平方向外侧，朝向上述光源侧凸出的两个凸状部分在中央侧连接，并在中央侧形成向内侧凹陷的部分；以及第一透镜，其配置于上述光源与上述第二透镜之间，以将来自上述光源的光的扩展变换为射入至上述第二透镜的上述射入面的扩展，并且使照射到车辆前方侧的扩散配光图案向车辆水平方向外侧扩展的方式，将来自上述光源的光照射到上述第二透镜，上述第二透镜的上述射入面的上述凹陷的部分形成为，以形成上述扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的面形状，上述第二透镜的上述射入面的水平方向的外侧部分形成为，以形成上述扩散配光图案的水平方向的中央侧的高光度带的方式进行配光控制的面形状。
(2)在上述(1)的结构中，以形成上述扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的上述凹陷的部分是位于第二透镜的两个上述凸状部分的比最向光源侧凸出的位置靠中央侧的部分，上述第二透镜的上述凹陷的部分的水平方向外侧至上述外侧部分的水平方向内侧的中间部分形成为，从上述凹陷的部分侧朝向上述外侧部分侧进行会聚配光控制的射入面形状，以使上述凹陷的部分侧的射入面向上述扩散配光图案中的外侧照射光，并在上述外侧部分侧的射入面向上述高光度带外侧附近照射光。
(3)在上述(2)的结构中，上述中间部分跨越上述凸状部分的变曲点，
上述第二透镜的上述外侧部分比上述凸状部分的变曲点靠外侧。
(4)在上述(1)至(3)任一项的结构中，上述第二透镜的上述射入面的上述外侧部分形成为以如下方式进行会聚配光控制的面形状：从水平方向内侧朝向外侧，依次从比光源光轴靠外侧的高光度带外侧部分向跨越光源光轴而相反的一侧的高光度带外侧部分照射光。
(5)在上述(1)至(4)任一项的结构中，上述第二透镜的上述射入面形成为如下面形状：以将从上述第二透镜的铅垂方向中央侧的上述射出面照射的光照射到上述扩散配光图案的下侧的方式进行配光控制，并且以将从上述第二透镜的铅垂方向上侧以及下侧的上述射出面照射的光照射到上述扩散配光图案的上侧的截止线侧的方式进行配光控制。
(6)在上述(1)至(5)任一项的结构中，以形成上述扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的上述凹陷的部分是从上述光源照射的光在水平方向的照射角度为以光源光轴为基准大致15°以内的光经由上述第一透镜照射的部分。
(7)在上述(1)至(6)任一项的结构中，
上述第二透镜的上述外侧部分是从上述光源照射的光中在水平方向的照射角度为以光源光轴为基准大致35°以上外侧的光经由上述第一透镜照射的部分。
(8)在上述(1)至(6)任一项的结构中，上述第一透镜的射出面形成为向远离上述光源侧的一侧突出的面形状，上述第一透镜的上述射出面的向远离上述光源侧的一侧最突出的部分位于上述扩散配光图案的扩展角度较大的一侧。
(9)在上述(8)的结构中，上述第一透镜的上述射出面形成为如下形状：以上述第一透镜的上述射出面的向远离上述光源侧的一侧最突出的部分为基准，光源光轴侧的曲率比成为与光源光轴相反侧的一侧的曲率小。
(10)在上述(1)至(9)任一项的结构中，上述第一透镜的上述射出面形成为如下面形状：在使光从上述第二透镜的上述射出面侧射入时，从上述第一透镜的区域内的上述射入面的水平方向外侧越向上述射入面的中央侧，越使上述第二透镜的焦点位置相对于上述第二透镜的基本焦点向车辆内侧偏移，其中，该第二透镜的焦点位置位于由以上述第二透镜的基本焦点为原点而相对于光源光轴的水平方向的角度为约35°的两个线段规定的区域内。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种进行用于形成扩散配光图案的结构的紧凑化、能够实现小型化的车辆用灯具。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式的车辆用灯具的车辆的俯视图。
图2是表示本发明的实施方式的灯具单元的主要部分的俯视图。
图3是用于说明本发明的实施方式的灯具单元的最基本的基本结构的图。
图4是用于说明本发明的实施方式的第二透镜的配光控制的图。
图5是用于说明本发明的实施方式的第一透镜的射出面的形状的图，图5(a)是与图2相同的图，图5(b)是示意性地表示第一透镜的射入面的主要的范围的图。
图6是用于说明本发明的实施方式的第一透镜的配光控制的图，图6(a)是表示形成有与图4的上侧的图的配光图案LP1的部分对应的配光图案LP1’的部位的图，图6(b)是表示形成有与图4的上侧的图的配光图案LP2的部分对应的配光图案LP2’的部位的图，图6(c)是表示形成有与图4的上侧的图的配光图案LP3的部分对应的配光图案LP3’的部位的图。
图7是表示本发明的实施方式的灯具单元的在屏幕上的扩散配光图案的图。
图8是说明本发明的实施方式的灯具单元的在铅垂方向的配光控制的图，图8(a)是表示在屏幕上的光源的配光图像组的图，图8(b)是灯具单元的主要部分的侧视图。
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而对相同的要素标注相同符号。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员观察到的方向。
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灯具(101R、101L)，以下主要对左侧的车辆用灯具101L进行说明，对于右侧的车辆用灯具101R，仅对不同的部分进行说明。
此外，以下有时将左侧的车辆用灯具101L简称为车辆用灯具。
本实施方式的车辆用灯具具备在车辆前方侧开口的壳体(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形成近光束配光图案的扩散配光图案的本实施方式的灯具单元10(参照图2)、在该扩散配光图案形成多重的集光配光图案的灯具单元等。
(灯具单元)
图2是从上侧观察灯具单元10的主要部分的俯视图。
如图2所示，灯具单元10具备半导体型的光源20、配置于光源20的前方的第二透镜30、以及配置于光源20与第二透镜30之间的第一透镜40。
此外，在图2中，从光源20射出的多条线表示从光源20照射的光的光线组的一部分。
在图2中，虽然未图示，但光源20配置于散热器(省略图示)上。
另外，在图2中，第一透镜40以及第二透镜30仅示出进行配光控制的透镜部分，实际上，第一透镜40以及第二透镜30具有一体地设于左右两端的未图示的凸缘部，该凸缘部保持于未图示的透镜支架，并经由透镜支架安装于未图示的散热器。
(基本结构的说明)
以下，为了容易理解各部的结构等，参照图3所示的最基本的状态对基本结构进行说明，然后，更详细地对第一透镜40、第二透镜30的配光控制等进行说明。
(光源)
在本实施方式中，光源20使用在设有供电构造的铝安装基板22上设置发光芯片21而成的半导体型的LED，但不必限定于LED，例如也可以是如半导体激光器(LD)那样的半导体型的光源。
另外，根据制造商的不同，有时在发光芯片21的一部分存在缺口，像这样在一部分存在缺口的情况，最好配置为该有缺口的部分位于铅垂方向上侧。
这样，在从灯具单元10向前方投射光时，能够使该缺口的部分向下方投影，通过向配光图案的下方释放而能够形成良好的配光图案。
(第一透镜的基本结构)
第一透镜40的供来自光源20的光射入的射入面41形成为由水平方向和铅垂方向这两轴织成的复合二次曲面，在本实施方式中，水平方向的轴以及铅垂方向的轴均成为平缓地向内侧弯曲的凹面状的射入面41。
然而，关于射入面41，既可以是水平方向的轴以及铅垂方向的轴均由直线规定的平面状的射入面，也可以是水平方向的轴由直线规定且铅垂方向的轴由向内侧弯曲的曲线规定的向内侧弯曲那样的射入面。
另一方面，第一透镜40的射出面42由自由曲面形成，以便射入的光作为预定的射出图案照射到第二透镜30侧，具体的射出面42的形状为图2所示那样的形状，但此处表示做成这种形状之前的基本的形状。
此外，关于与第一透镜40的配光控制相关的内容，将于后文叙述。
第一透镜40的焦点距离(后方焦点距离)是约5.5mm，第一透镜40配置为基本焦点PF(后方焦点)位于光源20的发光芯片21的发光中心。
此外，通过发光中心的前后方向的轴为光源光轴O，因此第一透镜40的基本焦点PF位于光源光轴O上。
因此，第一透镜40配置于距离光源20约5.5mm前方的位置。
这样，在位于靠近光源20的位置的情况下，因光源20发出的热而容易成为高温，因此第一透镜40最好由耐热性优异的聚碳酸酯系树脂、硅酮(SLR)、以及玻璃等形成，在本实施方式中，由聚碳酸酯系树脂形成第一透镜40。
(第二透镜的基本结构)
就第二透镜30而言，在从射出面32侧观察的正面观察中，外形为矩形状，在本实施方式中，射出光的射出面32成为大致平坦的平面，但并不限于平面，也可以根据设计等的要求而自由决定。
另一方面，第二透镜30的射入面31由与射出面32的状态一致的自由曲面形成，以便从射出面32照射到车辆前方侧的光所形成的配光图案成为预定的形状。
在本实施方式中，射入面31成为如下形状：在比水平方向的中央(光源光轴O上的位置)靠水平方向外侧，朝向光源20侧凸出的两个凸状部分33、34在中央侧连接，并在中央侧形成向内侧凹陷的部分35。
另外，第二透镜30的基本焦点SF(后方焦点)位于光源光轴O上，但位于比光源20稍微靠后方侧，具体而言，位于距离第一透镜40的基本焦点PF(发光芯片21的发光中心)约16mm后方侧。
也就是，与一般的在发光芯片的发光中心配置基本焦点SF的情况相比，第二透镜30配置为非常靠近光源20侧，因此，能够使作为灯具单元10的前后方向的尺寸非常紧凑。
另一方面，尽管第二透镜30靠近光源20侧，但在第二透镜30与光源20之间具有能够避免因光源20发出的热而使第二透镜30成为高温的程度的距离，另外，由于在中间夹有第一透镜40，因此不必考虑热的影响，从而也能够适当地使用丙烯系树脂等的热较弱的构件。
在此，一般地，即使是相同的材料，若波长不同，则折射率也不同，若该折射率的波长依赖性较大，则容易引起分光，容易在配光图案的一部分表现出蓝色分光色。
因此，第二透镜30所使用的材料只要透明则没有特别限定，通过采用折射率的波长依赖性小的材料而能够减小分光的影响，因此最好使用折射率的波长依赖性小的PMMA等丙烯系树脂，在本实施方式中，由丙烯系树脂形成第二透镜30。
另外，图3中用点线表示来自光源20的光不经由第一透镜40地照射到前方侧时的扩展范围，对其进行观察可知，在未设置第一透镜40的情况下，可清楚存在较多未射入第二透镜30的射入面31的光。
此外，还存在将用该点线表示的来自光源20的光线组的扩展状态称为光锥LC的情况。
为了能够使这种不能射入第二透镜30的光射入，需要扩展第二透镜30的水平方向的宽度，这样，无法实现水平方向的紧凑化。
因此，在本实施方式中，通过在光源20与第二透镜30之间配置第一透镜40，将来自光源20的光的扩展变换成射入至第二透镜30的射入面31的扩展，从而做成水平方向的尺寸也能够紧凑化的结构。
因此，接下来，以下进行与该第一透镜40的基本的配光控制相关的说明。
如图3所示，以如下方式对射出面42进行配光控制：从光源20照射的光中，就射入到供以光源光轴O为基准的水平方向的照射角度θ(约35°)以内的光射入的第一透镜40的射入面41的光而言，在从射出面42照射到第二透镜30侧时，以与连结第二透镜30和第二透镜30的基本焦点SF的锥形C相同的扩展状态进行照射。
另一方面，以光源光轴O为基准以比水平方向的照射角度θ(约35°)大的角度从光源20照射并射入至第一透镜40的射入面41的光虽然未图示但从位于比射出面42的锥形C靠外侧的外侧射出面42a照射到第二透镜30侧。
然而，如上所述，若仅使光的扩展状态与锥形C一致，则从该外侧射出面42a照射的光仅以沿锥形C的外侧的方式照射，因此会照射到比射入面41靠水平方向外侧。
因此，外侧射出面42a对从该外侧射出面42a照射的光进行配光控制，以便使其进一步向内侧变换而能够射入至第二透镜30的水平方向外侧的射入面31。
也就是，第一透镜40的射出面42的基本的面形状成为如下形状：使来自光源20的光与第二透镜30的锥形C一致，并且对于来自光源20的水平方向的照射角度θ比预定的角度(约35°)大的光而言，使其向内侧变换而射入至第二透镜30的水平方向外侧的射入面31。
并且，如上所述，对从第二透镜30的射入面31射入至第二透镜30的光进行如下配光控制：在通过第二透镜30的射入面31而从第二透镜30的射出面32照射到车辆前方侧时，形成预定的配光图案。
因此，以下对该第二透镜30的基本的配光控制进行说明。
图4是用于说明第二透镜30的配光控制的图，下侧表示第二透镜30和射入至该第二透镜30的射入面31的从第一透镜40照射的光线组、以及从第二透镜30的射出面32照射到车辆前方侧的光线组，上侧表示从第二透镜30照射到车辆前方侧的光(光线组)所形成的在屏幕上的扩散配光图案LP。
此外，在表示屏幕上的扩散配光图案LP的上侧的图中，VU－VL线是屏幕上的垂直线，HL－HR线是屏幕上的水平线。
以下也在表示屏幕上的配光图案的图中，VU－VL线是屏幕上的垂直线，HL－HR线是屏幕上的水平线。
如图4所示，第二透镜30的射入面31的比两个凸状部分33、34的成为最向光源20侧突出的变曲点的位置更靠水平方向的中央侧成为向内侧凹陷的部分35。
并且，通过该凹陷部分35形成扩散配光图案LP的成为大致整体形状的配光图案LP1。
更为具体而言，供从第一透镜40的射出面42照射的光中、由两箭头(1)所示的中央侧的光射入的凹陷部分35内的一部分的部分(以下有时记载为凹陷部分35内的部分)成为，形成进行扩散配光图案LP的成为大致整体形状的配光图案LP1(参照上图)的配光控制的部分。
也就是，扩散配光图案LP的成为大致整体形状的配光图案LP1由凹陷部分35中的位于比凸状部分33、34最向光源20侧凸出的位置靠中央侧的部分实施了配光控制的光形成。
并且，射入面31的形成扩散配光图案LP的成为大致整体形状的配光图案LP1的凹陷部分35内的部分成为如以下方式进行配光控制的面形状，即，从光源光轴O侧向水平方向的外侧射入且从水平方向(图左右方向)的外侧的射出面32照射的光向外侧照射光而形成配光图案LP1的外侧。
因此，供由两箭头(1)所示的中央侧的光射入的射入面31的水平方向外侧的部分主要形成扩散配光图案LP的水平方向外侧的部分。
也就是，供由两箭头(1)所示的中央侧的光射入的射入面31的左外侧的部分主要形成扩散配光图案LP的最左外侧的部分，相反，右外侧的部分主要形成扩散配光图案LP的最右外侧的部分。
并且，供与由两箭头(1)所示中央侧的光的外侧相邻的由两箭头(2)所示的范围的光射入的射入面31的中间部分以如下方式进行从射出面32照射光的配光控制，即，在上述的扩散配光图案LP的成为大致整体形状的配光图案LP1上形成多重的配光图案LP2，该配光图案LP2从扩散配光图案LP的外侧附近直至设于中央的高光度带(配光图案LP3所处的部分)的外侧附近。
具体而言，与形成上述的扩散配光图案LP的成为大致整体形状的配光图案LP1的凹陷部分35内的部分相邻的射入面31的中间部分进行如下配光控制，即，在射入该部分的光从射出面32照射时，照射到比光源光轴O靠中间部分侧的扩散配光图案LP的外侧附近。
也就是，比光源光轴O靠左侧的中间部分的水平方向(图左右方向)中央侧进行如下配光控制：向比光源光轴O(VU－VL线)靠左侧的扩散配光图案LP的外侧附近照射光；比光源光轴O靠右侧的中间部分的水平方向(图左右方向)中央侧进行如下配光控制：向比光源光轴O(VU－VL线)靠右侧的扩散配光图案LP的外侧附近照射光。
并且，射入面31的中间部分为以如下方式进行会聚配光控制的面形状，即，当射入至中间部分的外侧的光从射出面32照射时，照射到比光源光轴O靠中间部分侧的扩散配光图案LP的高光度带(配光图案LP3所处的部分)的外侧附近。
也就是，比光源光轴O靠左侧的中间部分以如下方式进行会聚配光控制，即，当射入至外侧(左侧)的光从射出面32照射时，照射到比光源光轴O(VU－VL线)靠左侧的扩散配光图案LP的高光度带(配光图案LP3所处的部分)的左外侧附近；比光源光轴O靠右侧的中间部分以如下方式进行会聚配光控制，即，当射入至外侧(右侧)的光从射出面32照射时，照射到比光源光轴O(VU－VL线)靠右侧的扩散配光图案LP的高光度带(配光图案LP3所处的部分)的右外侧附近。
并且，供比由两箭头(2)所示的范围靠外侧的由两箭头(3)所示的范围的光射入的射入面31的外侧部分以如下方式进行从射出面32照射光的配光控制，即，在扩散配光图案LP的成为高光度带的上述的扩散配光图案LP的中央侧的区域主要形成多重的配光图案LP3。
该外侧部分形成用于形成高光度带的配光图案LP3，因此需要比较大地获取成为外侧部分的射入面31的表面积，以确保光量。
此外，外侧部分是与中间部分连续的部分，若将中间部分过于形成至外侧，则无法确保成为外侧部分的射入面31的面积，因此跨越凸状部分33、34的变曲点的中间部分直至凸状部分33、34的变曲点为止，以将光的照射方向变换为向内侧的方式进行配光控制，在稍微超过变曲点的部位与外侧部分连接。
射入面31的外侧部分以如下方式进行配光控制，即，当射入至中间部分侧的光从射出面32照射时，照射到成为比光源光轴O靠外侧部分侧的高光度带外侧部分。
也就是，比光源光轴O靠左侧的外侧部分的水平方向(图左右方向)中央侧进行如下配光控制：将光照射到比光源光轴O(VU－VL线)靠左侧的高光度带外侧部分(配光图案LP3的左外侧部分)；比光源光轴O靠右侧的外侧部分的水平方向(图左右方向)中央侧进行如下配光控制；将光照射到比光源光轴O(VU－VL线)靠右侧的高光度带外侧部分(配光图案LP3的右外侧部分)。
并且，射入面31的外侧部分成为以如下方式进行会聚配光控制的面形状，即，从中间部分侧朝向外侧部分外侧，依次从比光源光轴O靠外侧部分侧的高光度带外侧部分向跨越光源光轴O的相反侧的高光度带外侧部分照射光。
此外，更为准确地，射入面31的外侧部分成为以如下方式进行会聚配光控制的面形状，即，从中间部分侧朝向外侧部分外侧，依次从比光源光轴O靠外侧部分侧的高光度带外侧部分将光照射到比跨越光源光轴O的相反侧的高光度带外侧部分靠外侧。
然而，超过跨越了光源光轴O的相反侧的高光度带外侧部分而照射到外侧的光由于光度较低，因此实际上，主要形成从比光源光轴O靠外侧部分侧的高光度带外侧部分跨越光源光轴O的相反侧的高光度带外侧部分。
也就是，比光源光轴O靠左侧的外侧部分以如下方式进行会聚配光控制：从中间部分侧朝向外侧部分外侧(左外侧)，依次主要从比光源光轴O(VU－VL线)靠左侧的高光度带外侧部分向跨越光源光轴O(VU－VL线)的相反侧的右侧的高光度带外侧部分照射光；比光源光轴O靠右侧的外侧部分以如下方式进行会聚配光控制：从中间部分侧朝向外侧部分外侧(右外侧)，依次主要从比光源光轴O(VU－VL线)靠右侧的高光度带外侧部分向跨越光源光轴O(VU－VL线)的相反侧的左侧的高光度带外侧部分照射光。
以上形成的配光图案LP1、LP2、LP3为多重，从而形成近光束配光图案用的扩散配光图案LP。
在此，观察图4的上侧的扩散配光图案LP可知，该扩散配光图案LP的水平方向的宽度相比VU－VL线在左侧和右侧具有大致相同的宽度。
然而，通过使扩散配光图案LP向车辆外侧扩展，能够成为观察确认性更高的扩散配光图案，以下，说明以上述的第一透镜40的基本结构为基准，通过对第一透镜40的射出面42的形状进行调整来使扩散配光图案LP向车辆外侧扩展的情况。
图5是用于说明用于使扩散配光图案LP向车辆外侧扩展的第一透镜40的射出面42的形状的图。
图5(a)是与图2相同的图，图5(b)是示意性地表示第一透镜40的射入面41的主要的范围的图。
在图5(a)中，用直线L1表示水平方向的角度以光源光轴O为基准从第二透镜30的基本焦点SF约±35°的范围。
并且，作为图5(b)的位于以第一透镜40的基本焦点PF为中心的水平方向的中央侧的±35°而示出的射入面41的范围表示由图5(a)的直线L1夹着的范围。
此外，以下，为了简化说明，有时将作为图5(b)的±35°示出的射入面41的范围称为射入面41的中央区域41a。
另外，在本实施方式中，该中央区域41a与以第一透镜40的基本焦点PF为原点相对于光源光轴O的水平方向的角度(光的照射角度θ(参照图3))为约35°以内的范围也一致。
如最初所述，本实施方式表示左侧的车辆用灯具101L(参照图1)的情况，因此在图5(a)以及图5(b)中，左侧为车辆外侧，右侧为车辆内侧。
并且，图5(b)所记载的数值表示在从第二透镜30的射出面32侧朝向第二透镜30的基本焦点SF照射了光时，从第一透镜40的射入面41的各位置向第二透镜30的基本焦点SF侧照射的光相对于基本焦点SF为怎样的程度、焦点位置是否偏离，在数值为正的情况下，表示比基本焦点SF靠车辆内侧(图右侧)偏离(此外，数值的单位是mm)。
图5(b)在第一透镜40的水平方向的中央的上侧以及下侧示出+3.5mm的数值，并且在它们之间示出点线的两箭头，但该点线的两箭头表示该数值之间也是相同的数值、也就是+3.5。
也就是，如图5(a)的点线箭头T1所示，在使光从第二透镜30的射出面32侧射入时，从第一透镜40的射入面41的水平方向的中央朝向第二透镜30的基本焦点SF照射的光的焦点位置比基本焦点SF向车辆内侧偏离3.5mm。
另一方面，在图5(b)中，在中央区域41a的水平方向外侧(左外侧以及右外侧)的上侧以及下侧示出0的数值。
此外，这些上侧以及下侧之间的点线的两箭头也与先前相同，表示该数值之间也是相同的数值，也就是0。
因此，在使光从第二透镜30的射出面32侧射入时，从第一透镜40的射入面41的中央区域41a的水平方向外侧(左外侧以及右外侧)朝向第二透镜30的基本焦点SF照射的光的焦点位置不会偏离，焦点位置位于第二透镜30的基本焦点SF。
并且，从图5(b)的中央区域41a所示的水平方向外侧朝向中央侧的粗箭头表示数值一点点地变化，以便在外侧的数值与中央的数值之间进行补充。
也就是，图5(b)的粗箭头表示从中央区域41a的水平方向外侧朝向中央侧，数值一点点地增加而变大，在中央成为最大的+3.5的数值。
并且，使这样的焦点位置偏移的控制通过第一透镜40的射出面42的面形状来进行。
因此，第一透镜40的射出面42形成为使第二透镜30的焦点位置从第一透镜40的中央区域41a的水平方向外侧越向射入面41的中央侧、越相对于第二透镜30的基本焦点SF向车辆内侧偏移的面形状，该第二透镜30的焦点位置是在使光从第二透镜30的射出面32侧射入时，由以第二透镜30的基本焦点SF为原点而相对于光源光轴O的水平方向的角度为约35°的两个线段(参照图5(a)的直线L1)规定的区域内的位置。
因此，如图5(a)所示，就作为向远离光源20侧的一侧突出的面形状的第一透镜40的射出面42而言，向远离光源20侧的一侧最突出的部分位于从光源光轴O扩展扩散配光图案LP的车辆外侧(图左侧)、也就是扩散配光图案LP的扩展角度大的一侧，以第一透镜40的射出面42的向远离光源20侧的一侧最突出的部分为基准而在水平方向成为车辆内侧的光源光轴O侧(图右侧)形成为曲率比在水平方向成为车辆外侧的与光源光轴O相反侧的一侧更小的形状(平缓的曲面形状)。
并且，若使第一透镜40的射出面42的面形状为上述那样的形状，则以图4的上图所示的扩散配光图案LP向车辆外侧扩大的方式进行配光控制。
此外，上述对左侧的车辆用灯具101L(参照图1)的情况的第一透镜40进行了说明，但右侧的车辆用灯具101R的情况下，仅使第一透镜40的形状以光源光轴O为基准左右反转，在左侧的车辆用灯具101L与右侧的车辆用灯具101R中，车辆的内外(车辆内侧和车辆外侧)的关系也反转，因此上述的说明能够照样适用于右侧的车辆用灯具101R的情况。
以下，具体地参照图6对配光控制的状态进行说明。
图6是用于说明第一透镜40的配光控制的图，图6(a)是表示形成与图4的上侧的图的配光图案LP1的部分对应的配光图案LP1’的部位的图，图6(b)表示形成与图4的上侧的图的配光图案LP2的部分对应的配光图案LP2’的部位的图，图6(c)是表示形成与图4的上侧的图的配光图案LP3的部分对应的配光图案LP3’的部位的图，与此前相同，在各图中，图左侧是车辆外侧，图右侧是车辆内侧。
此外，在图6(c)中，配光图案LP3’的范围成为比高光度带稍微大的范围，但如上所述，比高光度带靠外侧的部分由于光度较低，因此在屏幕上的左右10度左右的范围(10L至10R左右的范围)是配光图案LP3’的主要的部分。
另外，在图6中，下侧表示从光源20照射并经由第一透镜40而射入至第二透镜30后向前方照射的光的光线组的状态，上侧表示所形成的配光图案的状态。
但是，在图中，仅表示光线组的一部分，实际上，在图中所示的光线与光线之间还存在多条光线。
如图6(a)所示，关于从光源20照射的光中、以光源光轴O为基准水平方向的照射角度为约15°以内的光，在从第一透镜40的射出面42向第二透镜30侧照射时，通过成为上述的射出面42的面形状，从而倾斜地照射到车辆外侧。
并且，该光以具有由第一透镜40控制的量的斜度的状态射入至形成以基本结构的部位说明的第二透镜30的凹陷部分35内的成为扩散配光图案LP的大致整体形状的配光图案LP1的部分。
其结果，从第二透镜30的射出面32照射到前方侧的光所形成的配光图案整体比图4的配光图案LP1更向车辆外侧偏移，并且成为位于车辆外侧的配光部分向车辆外侧扩展的状态(参照上侧的图的配光图案LP1’)。
另外，如图6(b)所示，对于从光源20照射的光中的、以光源光轴O为基准，水平方向的照射角度为约15°至约35°以内的光、也就是图左侧的水平方向的照射角度为约15°至约35°以内的光、以及图右侧的水平方向的照射角度为约15°至约35°以内的光，参照图4并如上所述，照射到第二透镜30的射入面31的中间部分，且从扩散配光图案的外侧形成成为中央的高光度带的外侧的范围的配光图案(参照上侧的图的配光图案LP2’)。
并且，如图6(c)所示，从光源20照射的光中的、以光源光轴O为基准，水平方向的照射角度成为比约35°大的照射角度的光、也就是图左侧的水平方向的照射角度比约35°大的光、以及图右侧的水平方向的照射角度比约35°大的光，参照图4并如上所述，照射到第二透镜30的射入面31的外侧部分，且形成成为扩散配光图案的高光度带的范围的配光图案(参照上侧的图的配光图案LP3’)。
此外，成为该高光度带的配光图案LP3’形成包括从第二透镜30的车辆外侧(图左侧)射出的光成为高光度带的部分在内的车辆内侧(图右侧)的部分(10L至20R的范围)，并且形成包括从第二透镜30的车辆内侧(图右侧)射出的光成为高光度带的部分在内的车辆外侧(图左侧)的部分(20L至10R的范围)。
但是，如上所述，比高光度带靠外侧的10L至20L以及10R至20R的范围的光与10L至10R的范围的光相比，光度较低，因此配光图案LP3’在扩散配光图案中主要形成10L至10R的范围的配光。
如上述那样形成的配光图案(参照图6(a)至图6(c)的配光图案LP1’至LP3’)为多重，由此形成扩展的图7所示的扩散配光图案LP’。
并且，观察比较图4的扩散配光图案LP和图7的扩散配光图案LP’可知，图7所示的扩散配光图案LP’向车辆外侧扩大，以便提高车辆外侧的观察确认性。
在此，观察图6(c)可知，形成高光度带的图6(c)的配光图案LP3’的主要光度高的范围(10L至10R的范围)是与形成图4所示的高光度带的配光图案LP3大致相同的范围，虽然图4中省略了图示，但直到高光度带的稍微外侧，配光图案LP3也成为存在光度低的光的配光图案。
也就是，形成该高光度带的配光图案LP3’成为与形成图4所示的高光度带的配光图案LP3大致相同的配光图案。
因此，第一透镜40的配光控制通过维持为高光度带不变，从而适当地保持与图4所示的扩散配光图案LP的高光度带大致相同的光量，并且使形成扩散配光图案LP的大致整体的配光图案LP1向车辆外侧扩大。
另外，本实施方式的灯具单元10形成近光束配光图案的扩散配光图案，因此配光控制为配光图案位于从截止线向下侧，接下来，参照图8对该部分进行说明。
图8是用于说明在铅垂方向的配光控制的图，图8(a)是表示在屏幕上的光源20的配光图像组的图，图8(b)是从横向侧观察光源20、第一透镜40以及第二透镜30的侧视图。
观察图8(a)可知，经由第一透镜40以及第二透镜30照射的各配光图像基本上呈左侧位于比右侧靠上侧那样的左肩升高的形状，呈适合于形成具有倾斜截止线的扩散配光图案的形状。
并且，图8(a)的由数字2表示的配光图像成为从图8(b)的由数字2表示位置照射出的光所形成的配光图像，也就是，成为从第二透镜30的射出面32的铅垂方向中央侧照射出的配光图像。
同样，图8(a)的由数字1以及3表示的配光图像成为从图8(b)的由数字1以及3表示位置照射的光所形成的配光图像，也就是，成为从第二透镜30的射出面32的铅垂方向上侧以及下侧照射出的配光图像，该配光控制由射入面31进行。
因此，第二透镜30的射入面31形成为如下面形状，将从铅垂方向中央侧的射出面32照射到车辆前方侧的光配光控制为照射到扩散配光图案的下侧，并且将从铅垂方向上侧以及下侧的射出面32照射到车辆前方侧的光配光控制为照射到扩散配光图案的上侧的截止线侧。
就第二透镜30的铅垂方向中央侧的射入面31而言，由于假想的光源与观察到的第一透镜40的射出面42的距离较近，因此例如若因第一透镜40、第二透镜30的组装时的误差而引起光的射入位置的偏离，则容易引起光的照射方向的偏离。
因此，若将从第二透镜30的铅垂方向中央侧的射出面32照射到车辆前方侧的光配光控制为照射到扩散配光图案的截止线侧，则在产生照射方向的偏离时，虽然有向截止线的上方照射光的担忧，但如果像上述那样配光控制为照射到扩散配光图案的下侧，则能够避免向截止线的上方照射光，因此能够抑制眩光的产生。
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。
例如，在本实施方式中，示出了作为扩散配光图案而具有倾斜截止线的图案，但也有根据地域而没有倾斜截止线的截止线的情况，因此并不限定于具有倾斜截止线的图案。
另外，关于第二透镜30，在左右的车辆用灯具101L、101R中能够采用相同的形状，为了更加适合于左右的车辆用灯具101L、101R，也可以对第二透镜30的射入面31的面形状进行微调。
也就是，对于左侧的车辆用灯具101L所使用的第二透镜30，也可以将射入面31微调为更加适合于左侧用的面形状，对于右侧的车辆用灯具101R所使用的第二透镜30，也可以将射入面31微调为更加适合于右侧用的面形状。
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、改进的技术也包含在发明的技术范围内，这对于本领域人员来说，根据权利要求书的记载可清楚。
符号的说明
10—灯具单元，20—光源，21—发光芯片，22—基板，30—第二透镜，31—射入面，32—射出面，33、34—凸状部分，35—凹陷部分，40—第一透镜，41—射入面，41a—中央区域，42—射出面，42a—外侧射出面，C—锥形，LC—光锥，PF—基本焦点，SF—基本焦点，O—光源光轴，LP、LP’—扩散配光图案，LP1、LP2、LP3—配光图案，LP1’、LP2’、LP3’—配光图案，101L、101R—车辆用照灯，102—车辆。

Claims (10)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
半导体型的光源；
第二透镜，其配置于上述光源的前方侧，具有射入面以及将从上述射入面射入的光照射到车辆前方侧的射出面，其中，该射入面的在比中央靠水平方向外侧朝向上述光源侧凸出的两个凸状部分在中央侧连接，并在中央侧形成向内侧凹陷的部分；以及
第一透镜，其配置于上述光源与上述第二透镜之间，以将来自上述光源的光的扩展变换为射入至上述第二透镜的上述射入面的扩展，并且使照射到车辆前方侧的扩散配光图案向车辆水平方向外侧扩展的方式，将来自上述光源的光照射到上述第二透镜，
上述第二透镜的上述射入面的上述凹陷的部分形成为，以形成上述扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的面形状，
上述第二透镜的上述射入面的水平方向的外侧部分形成为，以形成上述扩散配光图案的水平方向的中央侧的高光度带的方式进行配光控制的面形状。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
以形成上述扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的上述凹陷的部分是位于第二透镜的两个上述凸状部分的比最向光源侧凸出的位置靠中央侧的部分，
上述第二透镜的上述凹陷的部分的水平方向外侧至上述外侧部分的水平方向内侧的中间部分形成为，从上述凹陷的部分侧朝向上述外侧部分侧进行会聚配光控制的射入面形状，以使上述凹陷的部分侧的射入面向上述扩散配光图案中的外侧照射光，并在上述外侧部分侧的射入面向上述高光度带外侧附近照射光。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述中间部分跨越上述凸状部分的变曲点，
上述第二透镜的上述外侧部分比上述凸状部分的变曲点靠外侧。
4.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述第二透镜的上述射入面的上述外侧部分形成为以如下方式进行会聚配光控制的面形状：从水平方向内侧朝向外侧，依次从比光源光轴靠外侧的高光度带外侧部分向跨越光源光轴而相反的一侧的高光度带外侧部分照射光。
5.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述第二透镜的上述射入面形成为如下面形状：以将从上述第二透镜的铅垂方向中央侧的上述射出面照射的光照射到上述扩散配光图案的下侧的方式进行配光控制，并且以将从上述第二透镜的铅垂方向上侧以及下侧的上述射出面照射的光照射到上述扩散配光图案的上侧的截止线侧的方式进行配光控制。
6.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
以形成上述扩散配光图案的大致整体的形状的方式进行配光控制的上述凹陷的部分是从上述光源照射的光在水平方向的照射角度为以光源光轴为基准大致15°以内的光经由上述第一透镜照射的部分。
7.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述第二透镜的上述外侧部分是从上述光源照射的光中在水平方向的照射角度为以光源光轴为基准大致35°以上外侧的光经由上述第一透镜照射的部分。
8.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述第一透镜的射出面形成为向远离上述光源侧的一侧突出的面形状，
上述第一透镜的上述射出面的向远离上述光源侧的一侧最突出的部分位于上述扩散配光图案的扩展角度较大的一侧。
9.根据权利要求8所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述第一透镜的上述射出面形成为如下形状：以上述第一透镜的上述射出面的向远离上述光源侧的一侧最突出的部分为基准，光源光轴侧的曲率比成为与光源光轴相反侧的一侧的曲率小。
10.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述第一透镜的上述射出面形成为如下面形状：在使光从上述第二透镜的上述射出面侧射入时，从上述第一透镜的区域内的上述射入面的水平方向外侧越向上述射入面的中央侧，越使上述第二透镜的焦点位置相对于上述第二透镜的基本焦点向车辆内侧偏移，其中，该第二透镜的焦点位置位于由以上述第二透镜的基本焦点为原点而相对于光源光轴的水平方向的角度为约35°的两个线段规定的区域内。
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