CN112771307A - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

车辆用灯具具备：能够使沿上述转动轴的反射镜面以铅垂方向的转动轴为中心转动的反射镜(10)；配置在比反射镜靠车辆宽度方向横向侧的多个发光元件(31)；以及将来自发光元件的光照射到比反射镜更大的范围的透镜(50)，各个发光元件以由反射镜面反射的光的配光图像在车辆宽度方向上排列的而方式分离设置，反射镜以连接相邻的配光图像并形成主配光图案的方式转动。

Description

车辆用灯具
技术领域
本公开涉及车辆用灯具。
背景技术
专利文献1中公开了如下车辆用前照灯(以下，也称为车辆用灯具)，即，为了能够利用数量比较少的发光元件照明车辆前方的广阔范围，并且使配光图案的照射范围、照度分布与周围环境、道路状况相应地多样变化，具备由多个发光元件构成的光源、将光源所射出的光反射至车辆前方的反射镜、与反射镜的大小相应地成形来自光源的射出光的成形用光学系、以及使反射镜往复转动并利用反射镜的反射光对车辆前方的照明区域进行扫描的扫描用驱动器。
具体而言，以直接接触的方式配置多个发光元件，以便形成与屏幕上的照射区域的铅垂方向的宽度对应的发光区域，利用转动的反射镜使该发光区域从照射区域的水平方向的一方侧的端部扫描至另一方侧的端部，从而在照射区域形成配光图案。
并且，对以下结构进行了说明，即，通过作为成形用光学系的平凸透镜对照反射镜的大小来成形来自光源的射出光，从而能够有效地利用多个发光元件的光，并使反射镜的反射光明亮。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－224039号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1中，为了能够利用数量比较少的发光元件来照明车辆前方的广阔范围，如上所述，使发光元件以直接接触的方式相邻，形成仅能够覆盖照射区域的铅垂方向的宽度的发光区域，利用反射镜使该发光区域从照射区域的水平方向的一方侧的端部扫描至另一方侧的端部。
因此，反射镜以较大的转动角转动，以便使发光区域从照射区域的水平方向的一方侧的端部扫描至另一方侧的端部，在发光区域的残留图像消失之前需要反复进行扫描，因此需要使用转动速度较快的构件。
并且，能够以高速控制较大的转动角范围的反射镜具有价格昂贵的倾向，而且存在控制的难易度也变高之类的问题。
另外，在专利文献1中，还存在以下问题：在铅垂方向下侧配置光源，为了接受来自该光源的光并将光照射至车辆前方，对反射镜的光进行反射的反射镜面成为向前方斜下方倾斜的状态，因此通过反射镜的转动而形成的配光图案朝向照射区域的端部呈现在铅垂方向上侧。
因此，本公开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，其能够将反射镜的转动角抑制得较小，并且配光在照射区域的端部呈现在铅垂方向上侧。
用于解决课题的方案
根据本公开的一个方案，提供一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
反射镜，其能够使沿上述转动轴的反射镜面以铅垂方向的转动轴为中心转动；
多个发光元件，其配置在比上述反射镜靠车辆宽度方向横向侧；以及
透镜，其将来自上述发光元件的光照射到比上述反射镜更大的范围，
各个上述发光元件以由上述反射镜面反射的光的配光图像在车辆宽度方向上排列的方式分离设置，
上述反射镜以连接相邻的上述配光图像并形成主配光图案的方式转动。
发明的效果
根据本公开，能够
Figure BDA0002991013740000021
一种车辆用灯具，其能够将反射镜的转动角抑制得较小，并且抑制配光在照射区域的端部呈现在铅垂方向上侧。
附图说明
图1是具备第一实施方式的车辆用灯具的车辆的俯视图。
图2是从铅垂方向上侧观察第一实施方式的灯具单元的俯视图。
图3是从车辆前方侧的车辆宽度方向内侧观察第一实施方式的灯具单元的立体图。
图4是用于说明第一实施方式的反射镜部未转动的初始状态时的屏幕上的配光图案的图。
图5是用于说明使第一实施方式的反射镜部转动了时的屏幕上的配光图案的图。
图6是用于说明第一实施方式的ADB控制的图。
图7是第二实施方式的灯具单元的立体图。
图8是从透镜的侧方观察第二实施方式的灯具单元的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行详细说明。
此外，对于贯穿实施方式的整个说明而相同的要素标注相同编号或者符号。
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102的“前进方向”、“后退方向”，“上”、“下”、“左”、“右”分别表示从乘坐在车辆102上的驾驶员观察到的方向。
此外，不言而喻，“上”、“下”是铅垂方向的“上”、“下”，“左”、“右”是水平方向的“左”、“右”。
(第一实施方式)
图1是具备第一实施方式的车辆用灯具的车辆102的俯视图。
如图1所示，本实施方式的车辆用灯具是分别设置在车辆102的前方的左右的车辆用的前照灯(101L、101R)，以下简单地记载为车辆用灯具。
本实施方式的车辆用灯具具备向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灯具单元1(参照图2以及图3)等。
图2是从铅垂方向上侧观察本实施方式的灯具单元1的俯视图，图3是从车辆前方侧的车辆宽度方向外侧观察本实施方式的灯具单元1的立体图。
此外，图2以及图3仅表示灯具单元1的主要的构成部分。
另外，在图2中，用粗箭头表示由后述的反射镜面11A反射且向车辆前方侧照射的光的方向以及范围，同样，用粗箭头表示由后述的反射部20(第一反射部21、第二反射部22)反射且向车辆前方侧照射的光的方向以及范围。
如图2以及图3所示，灯具单元1具备：反射镜10；配置在反射镜10的车辆宽度方向的外侧的至少一个以上的反射部20(第一反射部21、第二反射部22)；配置在比反射镜10靠车辆宽度方向横向侧的具有多个发光元件31的光源30；配置有光源30的散热器40；将来自发光元件31的光朝向反射镜10以及反射部20照射的透镜50；以及使来自发光元件31的光向上方反射，且使由发光元件31的光形成的配光图像在铅垂方向上扩展的配光图像扩张部60。
(反射镜10)
如后文所述，反射镜10是用于连接来自各个发光元件31的光所形成的多个配光图像并形成主配光图案的部件，具备反射镜部11和转动驱动器12，该转动驱动器12能够转动地支撑沿反射镜部11的铅垂方向的转动轴RA(支撑机构未图示)，以转动轴RA为中心使反射镜部11转动。
此外，以下对如何利用反射镜10形成主配光图案进行详细说明。
另外，用于使反射镜部11转动的转动驱动器12的构造不必格外限定，为一般的构造即可。
并且，成为反射镜部11的反射来自发光元件31的光的反射面的、形成为大致平坦的面的反射镜面11A成为沿转动轴RA的部件，通过反射镜部11转动，能够使沿转动轴RA的反射镜面11A以铅垂方向的转动轴RA为中心转动。
这样，通过反射镜面11A成为沿铅垂方向的面，从而伴随反射镜部11的转动的、由反射镜面11A反射的光进行的扫描仅相对于水平方向进行。
因此，越是使反射镜面作为向前方斜下侧倾斜的状态进行的扫描时产生的照射范围的外侧，越不会引起配光方向朝向上方的现象，配光图案越靠外侧越不会呈现在铅垂方向上侧。
此外，图2以及图3表示反射镜10的反射镜部11位于未转动的初始状态的位置的状态。
并且，如上所述，反射镜10配置为，在反射镜部11未转动的初始状态下，反射镜面11A相对于灯具光轴Z1成为向处于光源30侧的车辆宽度方向横向侧倾斜的朝向，以便不使反射镜面11A成为向前方斜下侧倾斜的状态就能够接受来自发光元件31的光。
(反射部20)
如后文所述，反射部20是用于形成辅助配光图案的部件，该辅助配光图案设为附加于反射镜10连接多个配光图像而形成的主配光图案，在本实施方式中，反射部20具备配置在反射镜10的一方横向外侧的第一反射部21、以及配置在反射镜10的另一方横向外侧的第二反射部22。
此外，以下对利用反射部20形成哪种辅助配光图案进行详细说明。
(光源30)
光源30具备：多个发光元件31；配置有该发光元件31的基板32；以及设于基板32且用于从外部接受向发光元件31供给的电力等的连接器33。
并且，发光元件31以使分别由反射镜面11A反射的发光元件31的光的配光图像在车辆宽度方向上排列的方式，分离地设置在基板32上。
此外，在本实施方式中设有五个发光元件31，但发光元件31的个数不必限定于五个，在本实施方式中，发光元件31使用LED芯片，但发光元件31不必限定于LED芯片，也可以是LD芯片(激光二极管芯片)等。
另外，就发光元件31而言，相邻的发光元件31间的分离距离不必配置为等距离，也可以如图2所示，至少一部分发光元件31设置为相邻的发光元件31间的分离距离成为不同的距离。
此外，光源30在成为比反射镜10以及反射部20靠车辆宽度方向内侧的车辆宽度方向横向侧配置成使来自发光元件31的光向车辆宽度方向外侧的斜后方侧照射，以免遮挡由反射镜10以及反射部20向车辆前方侧反射的来自发光元件31的光。
(散热器40)
散热器40是用于冷却光源30的部件，具备配置有光源30的基板32的基体部41、以及成为配置有光源30的一侧的相反侧且设于基体部41的背面的多个散热翅片42，在本实施方式中，使用将基体部41与散热翅片42一体成形的铝压铸制的散热器40。
但是，不必限定于铝压铸制，散热器40只要由散热性高的金属或者树脂形成即可。
(透镜50)
透镜50具备供来自发光元件31的光射入的射入面51、以及供射入的光射出的射出面52，在本实施方式中，射入面51以及射出面52均成为由向透镜50的外侧突出的方向弯曲的自由曲面形成的双凸透镜。
此外，如图2所示，透镜50配置为透镜光轴Z2位于反射镜部11的转动轴RA上，并且配置为透镜光轴Z2与灯具光轴Z1之间的角度成为锐角。但是，在其它实施方式中，透镜50也可以配置为透镜光轴Z2相对于反射镜部11的转动轴RA偏置。
并且，图2是示意性地以点线表示多个发光元件31放射的光的整个范围、以及从透镜50照射的光的整个范围，如图2所示，透镜50为了向反射部20(第一反射部21、第二反射部22)也照射光，而向比反射镜10更大的范围照射来自发光元件31的光。
此外，图2以及图3中仅图示了进行透镜50的光学控制的部分，但例如，透镜50在图2以及图3所示的进行光学控制的主体部的一方以及另一方的横向侧具备一体地形成的凸缘部，通过由安装于散热器40的未图示的透镜架保持该凸缘部，从而配置在比光源30靠反射镜10以及反射部20侧的预定的位置。
(配光图像扩张部60)
配光图像扩张部60配置在发光元件31的铅垂方向下侧，具备朝向透镜50侧向下侧延伸的由自由曲面形成的反射面61。
并且，使从多个发光元件31向铅垂方向下侧放射的光的一部分由反射面61向铅垂方向上侧(以下，也称为上方。)反射，并使该反射的光射入到透镜50，从而起到使来自多个发光元件31的光所形成的配光图像在铅垂方向上扩展的作用。
这样，通过利用配光图像扩张部60使各配光图像在铅垂方向上扩张，从而不在铅垂方向上多阶段地配置发光元件31就能够使配光图像的铅垂宽度接近主配光图案的铅垂方向上所需要的铅垂宽度。
此外，在图2以及图3中省略了固定构造的图示，但配光图像扩张部60也可以固定于光源30的基板32，也可以与基板32一起共同紧固于散热器40的基体部41。
以下，主要参照图2、图4、以及图5对利用由上述的结构构成的灯具单元1形成的配光图案进行说明。
图4是用于说明反射镜部11未转动的初始状态时的屏幕上的配光图案的图，图5是用于说明使反射镜部11转动了时的屏幕上的配光图案的图。
此外，在图4以及图5中，VU－VL线是屏幕上的铅垂基准线，HL－HR线是屏幕上的水平基准线，设于水平方向以及垂直方向上的刻度线为刻有5°的刻度线，在以后的图中，在用于说明屏幕上的配光图案的图示中也相同。
另外，在图4中用实线表示由反射镜面11A反射的光形成的配光图像的等光度线，用点线表示由反射部20(第一反射部21、第二反射部22)反射的光形成的配光图像的范围，在图5中用等光度线表示由反射镜面11A反射的光、以及由反射部20(第一反射部21、第二反射部22)反射的光这双方的光合起来形成的主配光图案。
由于使发光元件31如以上说明的那样分离地配置，以便由反射镜面11A反射的来自发光元件31的光的配光图像以尽可能包罗主配光图案的水平方向的方式呈现，因此如图4所示，在未使反射镜10(反射镜面11A)转动的状态时，由来自各个发光元件31的光形成的配光图像以高光度帯分离的状态呈现在屏幕上。
另外，在本实施方式中，示出了主配光图案为远光束配光图案的情况，但在远光束配光图案的情况下，虽然优选在铅垂方向上配光范围存在至上侧10°左右，但在由反射镜10反射的配光图像中，光在铅垂方向上无法达到10°的范围。
并且，在车辆宽度方向上成为外侧的水平方向外侧(图4的右侧)，也优选光稍微(例如5°至10°左右)达到至外侧。
因此，第一反射部21或者第二反射部22的一方以形成设为附加于主配光图案的车辆宽度方向外侧的辅助配光图案的方式反射光，第一反射部21或者第二反射部22的另一方以形成设为附加于主配光图案的铅垂方向上侧的辅助配光图案的方式反射光。
具体而言，在本实施方式中，如图2所示，第一反射部21使光向由反射镜部11反射的光的成为车辆宽度方向外侧的水平方向外侧反射，第二反射部22使光向由反射镜部11反射的光的铅垂方向上侧反射。
此外，由第二反射部22反射的光到达屏幕上时，在图4所示的包含铅垂基准线(参照VU－VL线)的位置，位于比由反射镜面11A反射的光靠上方侧即可，由于仅稍微朝向内侧反射，因此在图2中看上去与由反射镜面11A反射的光大致平行地反射，但实际上成为稍微朝向内侧的光线组。
并且，若使反射镜10(反射镜部11)以连接图4所示的配光图像并形成主配光图案的方式转动，则能够形成图5所示的良好的远光束配光图案。
具体而言，参照图2进行说明，在图2中，一并描绘了从反射镜部11的转动轴RA向反射镜面11A的法线方向延伸的轴线Z3，但反射镜10(反射镜部11)相对于轴线Z3进行±2.5°的转动，反射镜面11A从未转动的状态转动±2.5°，以便连接相邻的配光图像并形成主配光图案。
并且，通过进行这样的转动，从而连接配光图像，形成图5所示的作为远光束配光图案的良好的主配光图案。
这样，在本实施方式中，由于在能够连接配光图像的范围进行反射镜10(反射镜部11)的转动即可，因此反射镜部11在相对于轴线Z3为±5°以内的范围转动、反射镜面11A能够在±5°以内转动的话便足够，因此能够将反射镜10的转动角抑制得极小。
尤其是，光以倾斜射入的方式射入到反射镜面11A，由反射镜面11A反射的光照射到转动角的一倍的角度范围，而并非如现有技术文献那样使光在与转动角相同的范围反射，因此能够将为了连接配光图像所需要的转动角抑制得极小。
另外，近年来，为了确保驾驶员的前方观察确认性，并且抑制向先行车、对向车等的眩光，要求进行使远光束配光图案变化的可变远光束(Adaptive Driving Beam)控制。
因此，优选掌控转动驱动器12的驱动、以及发光元件31的点亮熄灭的未图示的控制部进行ADB控制。
具体而言，参照用于说明ADB控制的图即图6进行说明，在ADB控制中，例如，为了控制对先行车(未图示)的眩光，要进行远光束配光图案中的设为仅先行车所存在的区域的遮光范围A的控制。
因此，未图示的控制部基于以转动轴RA为中心的转动角的信息和设定在主配光图案内的遮光范围A的信息，对发光元件31的驱动进行控制，以免向遮光范围A照射光。
也就是，控制部对发光元件31中成为向遮光范围A照射光的发光元件31，在根据转动角的信息将要向遮光范围A照射光之前，进行控制，该控制为，进行该发光元件31的点亮，在将要从遮光范围A的境界线向内侧照射光的部位，使该发光元件31熄灭。
(第二实施方式)
以下，参照图7以及图8对第二实施方式的灯具单元1进行说明。
此外，在第二实施方式中，具体的结构也与第一实施方式类似，因此以下主要对不同的点进行说明，有时对相同的点省略说明。
图7是本实施方式的灯具单元1的立体图，图8是从透镜50的侧方观察本实施方式的灯具单元1的俯视图。
此外，与图2以及图3相同，图7以及图8仅示出了灯具单元1的主要的构成部分。
另外，与图2相同，图8中示意性地用点线表示多个发光元件31放射的光的整个范围、以及从透镜50照射的光的整个范围。
如图7以及图8所示，在本实施方式中，反射部20具备上侧反射部23，该上侧反射部23配置在反射镜10的铅垂方向上侧，形成设为附加于主配光图案的铅垂方向上侧的辅助配光图案，并且省略了第一实施方式的第一反射部21以及第二反射部22。
也就是，设置上侧反射部23作为与第二反射部22对应的结构，例如，通过使反射镜10(反射镜部11)的转动角比第一实施方式稍大，从而即使不设置第一反射部21，也可获得主配光图案所要求的水平方向的配光宽度，从而省略第一反射部21。
并且，与第一实施方式相同，在本实施方式中，亦如图8所示，透镜50也向作为反射部20的上侧反射部23照射光，因此向比反射镜10更大的范围照射来自发光元件31的光，通过使反射镜10(反射镜部11)转动，从而可获得与图5所示的类似的主配光图案。
以上，进行了具体的实施方式的说明，但本发明并不限定于上述实施方式。
例如，反射部20也可以具备第一实施方式中说明的第一反射部21、第二反射部22，并且也具备第二实施方式中说明的上侧反射部23。另外，也可以省略反射部20。
该情况下，也可以与第一实施方式中说明的结构相同，第一反射部21、以及第二反射部22形成设为附加于主配光图案的辅助配光图案，将上侧反射部23设置在主配光图案的铅垂方向上侧、例如形成作为顶部配光图案的辅助配光图案。
另外，在第一实施方式中，也可以如第二实施方式那样，利用反射镜10(反射镜部11)的转动角获得主配光图案所要求的水平方向的配光宽度，利用第一反射部21，形成设于主配光图案的铅垂方向上侧的成为顶部配光图案的辅助配光图案。
这样，本发明并不限定于上述实施方式，进行了不脱离技术思想的变更、改良后的发明也包含在发明的技术的范围内，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
1—灯具单元，10—反射镜，11—反射镜部，11A—反射镜面，12—转动驱动器，20—反射部，21—第一反射部，22—第二反射部，23—上侧反射部，30—光源，31—发光元件，32—基板，33—连接器，40—散热器，41—基体部，42—散热翅片，50—透镜，51—射入面，52—射出面，60—配光图像扩张部，61—反射面，A—遮光范围，Z1—灯具光轴，Z2—透镜光轴，Z3—轴线，101L、101R—车辆用的前照灯，102—车辆。

Claims (7)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
反射镜，其能够使沿上述转动轴的反射镜面以铅垂方向的转动轴为中心转动；
多个发光元件，其配置在比上述反射镜靠车辆宽度方向横向侧；以及
透镜，其将来自上述发光元件的光照射到比上述反射镜更大的范围，
各个上述发光元件以由上述反射镜面反射的光的配光图像在车辆宽度方向上排列的方式分离设置，
上述反射镜以连接相邻的上述配光图像并形成主配光图案的方式转动。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述车辆用灯具具备配光图像扩张部，该配光图像扩张部配置在上述发光元件的铅垂方向下侧，使来自上述发光元件的光向上方反射，且使上述配光图像在铅垂方向上扩展。
3.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述反射镜能够使上述反射镜面从未转动的状态在±5°以内的范围转动。
4.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述车辆用灯具具备控制部，该控制部基于以上述转动轴为中心的转动角的信息和设定在上述主配光图案内的遮光范围的信息，对上述发光元件的驱动进行控制，以免光照射至上述遮光范围。
5.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
至少一部分上述发光元件设为相邻的上述发光元件间的分离距离为不同的距离。
6.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
还具备配置在上述反射镜的外侧的至少一个以上的反射部，
上述透镜为了向上述反射部也照射光，而向比上述反射镜更大的范围照射来自上述发光元件的光，
上述反射部形成辅助配光图案，
上述反射部具备：
第一反射部，其配置在上述反射镜的一方横向外侧；以及
第二反射部，其配置在上述反射镜的另一方横向外侧，
上述第一反射部以及上述第二反射部的一方形成附加于上述主配光图案的车辆宽度方向外侧的上述辅助配光图案，
上述第一反射部以及上述第二反射部的另一方形成设于上述主配光图案的铅垂方向上侧的上述辅助配光图案。
7.根据权利要求6所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述反射部具备上侧反射部，该上侧反射部设置在上述反射镜的铅垂方向上侧，形成设于上述主配光图案的铅垂方向上侧的上述辅助配光图案。
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