車輛用照明燈具的製作方法

2023-06-27 01:10:16

專利名稱：車輛用照明燈具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛用照明燈具，其構成為，使來自發光二極體等發光元件的光， 通過配置在發光元件前方側的透光部件向前方射出。
背景技術：
當前，例如如「專利文獻1」的記載所示，已知下述車輛用照明燈具，其構成為，使來自位於向車輛前後方向延伸的光軸上的規定點的附近且朝向前方配置的發光元件的光，通過配置在其前方側的透光部件向前方射出。在該車輛用照明燈具中構成為，使從發光元件射出的光入射至透光部件，在其前表面進行內反射後，在其後表面再次進行內反射，並從其前表面射出。此時，在該透光部件前表面的中央區域上，實施了用於使來自發光元件的光進行內反射的鏡面處理。另外，在該「專利文獻1」中還記載了下述結構，S卩，發光元件配置為，其發光面的下端緣位於與光軸正交的水平線上。專利文獻1 日本特開2005-11704號公報

發明內容
通過採用上述「專利文獻1」所記載的結構，可以使車輛用照明燈具構成為薄型，此時，如果將發光元件配置為，其發光面的下端緣位於與光軸正交的水平線上，則可以形成在上端部具有水平明暗截止線的配光圖案。但是，在該「專利文獻1」所記載的車輛用照明燈具中，可以利用該照射光形成的明暗截止線僅是以一條直線狀延伸的水平明暗截止線。因此，存在下述問題，S卩，在要使用該車輛用照明燈具形成前照燈的近光用配光圖案的情況下，如上述「專利文獻1」的記載所示，需要同時使用用於形成水平明暗截止線的車輛用照明燈具、和利用與其相同結構且傾斜配置的用於形成傾斜明暗截止線的車輛用照明燈具。另外，上述「專利文獻1」所記載的車輛用照明燈具存在下述問題，即，由於其透光部件的前表面由與光軸正交的平面構成，所以在採用配置有從透光部件的前方側向後方大幅傾斜的透光罩的燈具結構的情況下，透光部件容易與透光罩幹涉，制約燈具設計的自由度。本發明就是鑑於上述情況而提出的，其目的在於，提供一種車輛用照明燈具，其構成為使來自發光元件的光通過配置在發光元件前方側的透光部件向前方射出，在該車輛用照明燈具中，可以利用該照射光形成近光用配光圖案，並且可以提高燈具設計的自由度。本發明通過對透光部件的形狀及其後表面的結構想辦法，從而實現上述目的。S卩，本發明所涉及的車輛用照明燈具，其具有發光元件，其在向車輛前後方向延伸的光軸上的規定點的附近，朝向前方配置；以及透光部件，其配置在該發光元件的前方側，該車輛用照明燈具構成為，使從所述發光元件射出的光入射至所述透光部件，在利用該透光部件的前表面進行內反射後，利用該透光部件的後表面再次進行內反射，並從該透光部件的前表面射出，該車輛用照明燈具的特徵在於，所述發光元件配置為，具有下端緣以直線狀延伸的發光面，並且使該發光面的下端緣位於與所述光軸正交的水平線上，所述透光部件的前表面由包含與所述光軸正交的水平線的朝向斜上方的平面構成，並且所述透光部件的後表面由將旋轉拋物面作為基準面而形成的規定的光反射控制面構成，該旋轉拋物面將相對於該透光部件的前表面與所述規定點對稱的位置作為焦點，並且具有相對於所述光軸朝向前方向上傾斜的中心軸，在所述透光部件的前表面中的、以與連結所述規定點和所述焦點而成的直線的交點為中心的規定範圍內的中央區域，實施鏡面處理，並且在所述透光部件的後表面上實施鏡面處理，所述透光部件的後表面中的、相對於所述光軸位於本車線側的斜下方的第1區域，以在從正面觀察燈具下朝向所述光軸凸起地延伸的規定曲線為邊界，劃分為內周側區域和外周側區域，所述第1區域的內周側區域構成為，作為用於利用來自該區域的反射光形成朝向本車線側向斜上方延伸的傾斜明暗截止線的區域。上述「發光元件」只要是具有下端緣以直線狀延伸的發光面的部件即可，對於該發光面的具體形狀及大小不特別限定。另外，該「發光元件」只要配置為使其發光面的下端緣位於與光軸正交的水平線上即可，對於其左右方向的具體位置不特別限定。另外，該「發光元件」朝向前方配置，但此時，也可以朝向燈具正面方向配置，也可以朝向相對於燈具正面方向向上下傾斜的方向配置。上述「將旋轉拋物面作為基準面而形成的規定的光反射控制面」的具體形狀不特別限定，例如可以採用由旋轉拋物面自身構成的形狀、在旋轉拋物面上形成多個反射元件的形狀、或者由將旋轉拋物面變形而成的曲面所構成的形狀等。 上述「鏡面處理」表示用於可以實現鏡面反射的處理，當然可以通過蒸鍍鋁等表面處理而實施鏡面處理，但也可以通過粘貼具有鏡面的部件等而實施鏡面處理。另外，該「鏡面處理」可以構成為，針對透光部件的後表面在其整個區域上實施，也可以構成為，不對處於將來自透光部件的前表面的內反射光進行全反射的位置關係的區域實施。發明的效果如上述結構所示，本發明所涉及的車輛用照明燈具構成為，將來自位於向燈具前後方向延伸的光軸上的規定點的附近且朝向前方配置的發光元件的光，入射至配置於發光元件前方側的透光部件，利用透光部件的前表面進行內反射後，利用透光部件的後表面再次進行內反射，並從該前表面射出，由於上述發光元件配置為，其發光面的下端緣位於與光軸正交的水平線上，所以可以容易地形成在上端部具有水平明暗截止線的配光圖案。另外，由於上述透光部件的前表面由包含與光軸正交的水平線在內的朝向斜上方的平面構成，另外，其後表面由將旋轉拋物面作為基準面而形成的規定的光反射控制面構成，其中，該旋轉拋物面將相對於該透光部件的前表面與所述規定點對稱的位置作為焦點，並且具有相對於所述光軸朝向前方向上傾斜的中心軸，所以可以在該基準面上出現特別位置，在該特別位置處，利用來自作為該基準面的旋轉拋物面的反射光形成的發光元件的發光面的光源像，成為具有朝向本車線側向斜上方延伸的上端緣的光源像。對於該特別位置，具體地說，根據本發明人的研究結果，確認為下述位置，S卩，其處於透光部件的後表面上的相對於光軸位於本車線側的斜下方的第1區域中，位於在從正面觀察燈具下朝向光軸凸起地延伸的規定曲線上的位置處。基於上述知識，由於在本發明所涉及的車輛用照明燈具中，透光部件的後表面上的、第1區域的內周側區域中的上述規定曲線的附近區域，構成為用於利用來自該區域的反射光形成朝向本車線側向斜上方延伸的傾斜明暗截止線的區域，所以不僅可以形成水平明暗截止線，還可以同時形成傾斜明暗截止線。而且，由於在本發明所涉及的車輛用照明燈具中，其透光部件的前表面由包含與光軸正交的水平線的朝向斜上方的平面構成，所以即使採用配置有從透光部件的前方側向後方大幅傾斜的透光罩的燈具結構的情況下，也可以容易地使透光部件不會與透光罩發生幹涉。如上述所示，根據本發明，在構成為使來自發光元件的光通過配置於其前方側的透光部件向前方射出的車輛用照明燈具中，可以利用該照射光形成具有水平及傾斜明暗截止線的近光用配光圖案，並且可以提高燈具設計的自由度。在上述結構中，只要在透光部件的後表面上的位於包含光軸在內的水平面附近的第2區域，構成為用於利用來自該第2區域的反射光形成沿水平方向延伸的水平明暗截止線的區域，則可以得到下述作用效果。即，在本發明所涉及的車輛用照明燈具中，如上述所示，由於發光元件配置為，其發光面的下端緣位於與光軸正交的水平線上，所以可以容易地形成在上端部具有水平明暗截止線的配光圖案，此時，在第2區域由上述基準面自身(即旋轉拋物面)構成的情況下， 由於利用來自位於包含光軸在內的水平面附近的第2區域的反射光所形成的發光元件的發光面的光源像，其上端緣位於大致同一水平面上，所以通過將該第2區域選擇為用於利用來自該第2區域的反射光形成水平明暗截止線的區域，從而可以形成清晰的水平明暗截止線。在上述結構中，如果發光元件構成為，將其發光面的下端緣中的本車線側的端點配置為，與光軸相比位於本車線側且位於該光軸附近，則可以得到下述作用效果。即，通過採用這種結構，可以將利用用於形成傾斜明暗截止線的第1區域的反射光所形成的光源像，形成在水平明暗截止線和傾斜明暗截止線之間的交點即拐點的本車線側附近的位置處。並且由此，可以在最佳位置形成近光用配光圖案的高亮度區域即熱區。另外，通過採用這種結構，從而對於利用用於形成水平明暗截止線的第2區域的反射光所形成的光源像，在第2區域由上述基準面自身構成的情況下，可以形成於拐點的本車線側附近的位置處。因此，如果以使該光源像向逆向車線側適當位移的方式形成第2 區域的表面形狀，則可以兼顧形成清晰的水平明暗截止線和確保熱區的亮度。在上述結構中，如果將透光部件的前表面中的中央區域(S卩，以連結規定點和焦點而成的直線與透光部件的前表面的交點為中心的規定範圍內的、實施了鏡面處理的區域)設定為以上述交點為中心的圓環狀區域，並且，將該透光部件的前表面中的位於圓環狀區域的內周側的區域構成為稜鏡部，其中，該稜鏡部將到達該區域的來自發光元件的光在上下方向上向靠近光軸的方向偏轉射出，則可以將利用來自該稜鏡部的出射光所形成的配光圖案，追加形成在利用由透光部件的後表面進行內反射後的光所形成的配光圖案上， 由此，可以實現光源光束的有效利用。而且此時，可以在利用由透光部件的後表面進行內反射後的光所形成的較亮而較小的配光圖案的周圍，容易地以任意尺寸形成較暗而較大的配光圖案。因此，可以將利用來自車輛用照明燈具的照射光所形成的近光用配光圖案，形成為配光不均較少的配光圖案。


圖1是表示本發明的一個實施方式所涉及的車輛用照明燈具的正視圖。圖2是圖1的II-II線剖面圖。圖3是圖2的III部詳細圖。圖4是透視地表示利用從上述車輛用照明燈具向前方照射的光，在配置於燈具前方25m的位置處的假想鉛直屏幕上形成的近光用配光圖案的圖。圖5是表示在上述實施方式的透光部件的後表面上的第1區域的整個區域由旋轉拋物面構成的情況下，利用來自該第1區域上的多個位置的重複反射光所形成的發光面的光源像的圖。圖6是表示構成上述近光用配光圖案中的一部分配光圖案的光源像的圖。圖7是表示上述實施方式的變形例的圖，是與圖2相同的圖。圖8是表示上述變形例的作用的圖，是與圖4相同的圖。
具體實施例方式下面，使用附圖，說明本發明的實施方式。圖1是表示本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10的正視圖。另外，圖2是圖1 的II-II線剖面圖，圖3是圖2的III部詳細圖。如上述附圖所示，本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10具有下述部分而構成 發光元件12，其位於向燈具前後方向延伸的光軸Ax上的規定點A附近，朝向前方配置；透光部件14，其相對於該發光元件12配置在前方側；金屬制的支撐板16，其支撐發光元件 12 ；以及金屬制的散熱器18，其固定在該支撐板16的後表面上。該車輛用照明燈具10在可調整光軸地組裝於未圖示的燈體等上的狀態下使用， 在該光軸調整完畢的狀態下，其光軸Ax相對於車輛正面方向朝下0.5 0.6°程度地延伸。 並且，利用來自該車輛用照明燈具10的照射光，形成如圖4所示的左配光的近光用配光圖案 PL1。此時，組裝有該車輛用照明燈具10的前照燈如圖2所示，形成為其透光罩50沿著車體前端部的上部表面的設計線，向後方側朝向上方大幅傾斜地延伸。發光元件12是白色發光二極體，由水平方向串聯配置的4個發光晶片1 和對它們進行支撐的基板12b構成。4個發光晶片1 在彼此大致緊密結合配置的狀態下，將它們的前表面利用薄膜進行密封，由此，在從正面觀察燈具下，構成以橫向長的矩形形狀發光的發光面12A。此時，各發光晶片1 具有1 X Imm左右的正方形的外形形狀，由此，發光面12A形成為具有 IX 4mm左右的外形形狀。該發光元件12配置為，使其發光面12A的下端緣12A1位於在規定點A處與光軸 Ax正交的水平線上，並且，使其下端緣12A1中的本車線側(在從正面觀察燈具下為右側) 的端點B與該光軸Ax相比位於本車線側且位於該光軸Ax的附近(具體地說，例如距離光軸Ax為0. 3 1. Omm左右的位置)。此時，該發光元件12配置為，通過規定點A的發光面 12A的法線N朝向前方且向上30°左右。透光部件14由丙烯樹脂成型品等透明的合成樹脂成型品構成，在從正面觀察燈具下具有圓形的外形形狀。此時，該透光部件14的外徑尺寸設定為Φ IOOmm左右的值。而且，該透光部件14構成為，使得從發光元件12射出的光入射至該透光部件14，在利用其前表面Ha進行內反射後，利用其後表面14b再次內反射，並從其前表面14a向前方射出。該透光部件14的前表面14a由包含與光軸Ax正交的水平線在內的朝向斜上方的平面構成。此時，該前表面Ha相對於與光軸Ax正交的平面向後方側傾斜45°左右。並且，在該透光部件14的前表面1 上，在其中央區域14al通過蒸鍍鋁等而實施鏡面處理。該中央區域14al是下述被規定為大致圓形區域的區域中、從該前表面1 的中心位置向上方側位移後的區域，即，在將相對於前表面Ha而與規定點A對稱的位置作為焦點F (對此在後面記述)時，該大致圓形區域在該前表面1 中以連結焦點F和規定點A而成的直線L與該前表面14a的交點作為中心。該中央區域14al的外周緣的位置設定為使得到達透光部件14的前表面14a的來自發光元件12的光(準確地說為來自規定點A的光)的入射角成為臨界角α的位置。並且由此，使得到達透光部件14的前表面1 的來自發光元件12的光，在該中央區域14al 中，利用實施了鏡面處理的反射面進行內反射，並且在位於該中央區域14al的外周側的周邊區域14a2中，利用全反射而進行內反射。另一方面，該透光部件14的後表面14b由將旋轉拋物面P作為基準面而形成的規定的光反射控制面(對此在後面記述)構成，該旋轉拋物面P相對於透光部件14的前表面 14a,如上述所示將與規定點A面對稱的位置作為焦點F，並且以相對於光軸Ax向前方朝上 15°左右延伸的軸線為中心軸Axl。並且，在該後表面14b上，在除了法線N的周邊區域之外的整個區域上，通過蒸鍍鋁等實施鏡面處理。此時，旋轉拋物面P的中心軸Axl的朝上角度設定為下述值，即，在假設透光部件 14的後表面14b由上述基準面自身構成的情況下，使在該後表面14b中沿與中心軸Axl平行的方向再次反射後的來自規定點A的光，在該前表面1 中折射而向與光軸Ax平行的方向射出。該透光部件14的後表面14b環狀地包圍法線N而形成，在該後表面14b的內周側，在其中心形成包圍發光元件12的空間部14c，在該空間部Hc的周圍形成臺階狀的凹部 14d。空間部14c的前端面形成為以規定點A為中心的半球面狀，由此，使來自發光元件 12的出射光(準確地說為來自規定點A的出射光)不會折射而入射至透光部件14。另外， 臺階狀的凹部14d具有與支撐板16及散熱器18的形狀相應的形狀，將它們定位並固定。此外，散熱器18構成為，在其後表面形成多個散熱片18a。
下面，說明透光部件14的後表面14b的作為光反射控制面的具體結構。如圖1所示，透光部件14的後表面14b由下述區域構成第1區域Z1，其相對於光軸Ax位於本車線側的斜下方；第2區域Z2，其相對於光軸Ax位於本車線側及逆向車線側的側方，位於包含光軸Ax在內的水平面附近；第3區域口，其相對於光軸Ax位於逆向車線側的斜下方；以及第4區域Z4，其位於第2區域Z2的上方側。第1區域Zl以在從正面觀察燈具下朝向光軸Ax凸起地延伸的規定曲線Cl為邊界，劃分為內周側區域Zli和外周側區域Zlo。在這裡，在透光部件14的後表面14b由上述基準面自身(即旋轉拋物面P)構成的情況下，規定曲線Cl是將下述特別位置連接而形成的曲線(對此在後面記述)，即，該特別位置使得利用來自該基準面的反射光形成的發光元件12的發光面12A的光源像，成為具有朝向本車線側以15°的傾斜角向斜上方延伸的上端緣的光源像。此時，該規定曲線Cl在從正面觀察燈具下為近似於以光軸Ax為中心的雙曲線的曲線。S卩，在該規定曲線Cl中，與光軸Ax最接近的部分位於透光部件14的後表面14b 中的內周緣和外周緣之間的大致中央，與該後表面14b的外周緣相交的下端側的端點，位於從包含光軸Ax在內的鉛直面稍微離開本車線側的位置，另外，與該後表面14b的外周緣相交的上端側的端點，位於從包含光軸Ax在內的水平面略微離開下方側的位置。並且，該規定曲線Cl以下述方式延伸，即，與光軸Ax最接近的部分附近的曲率較大，隨著朝向上端側的端點及下端側的端點，曲率逐漸變小。第1區域Zl的內周側區域Zli構成為，規定曲線Cl的附近區域(即，沿規定曲線 Cl以大致圓弧狀延伸的帶狀區域)Zlic由上述基準面自身構成，除此之外的區域構成為， 在上述基準面上形成多個偏轉反射元件14sli。此時，規定曲線Cl的附近區域Zlic的寬度設定為5 20mm左右的值。並且，對於該內周側區域Zli，該規定曲線Cl的附近區域Zlic使入射至該區域的來自前表面14a的內反射光向與光軸Ax平行的方向反射，除此之外的區域利用該各偏轉反射元件14sli，使入射至該區域的來自前表面1 的內反射光，相對於與光軸Ax平行的方向向本車線側偏轉反射。另一方面，第1區域Zl的外周側區域Zlo構成為，其整個區域在上述基準面上形成多個偏轉反射元件14slo。並且，該外周側區域Zlo利用該各偏轉反射元件14slo，使入射至該區域的來自前表面Ha的內反射光，相對於與光軸Ax平行的方向向本車線側偏轉反射。第2區域Z2以包含光軸Ax在內的水平面為中心，以橫向長的帶狀延伸。此時，該第2區域Z2的上下寬度設定為5 20mm左右的值。該第2區域Z2構成為，在上述基準面上形成多個偏轉反射元件14s2。並且，該第 2區域Z2利用該各偏轉反射元件14s2，使入射至該區域的來自前表面14a的內反射光，相對於與光軸Ax平行的方向向逆向車線側偏轉反射。第3區域構成為，在上述基準面上形成多個擴散反射元件14s3。並且，該第3 區域Z3利用該各擴散反射元件14s3，使入射至該區域的來自前表面14a的內反射光，相對於與光軸Ax平行的方向向左右兩側擴散反射。第4區域Z4構成為，在上述基準面上形成多個擴散反射元件14s4。並且，該第4區域Z4利用該各擴散反射元件14s4，使入射至該區域的來自前表面14a的內反射光，相對於與光軸Ax平行的方向向左右兩側擴散反射。圖4是透視地表示利用從車輛用照明燈具10向前方照射的光，在配置於燈具前方 25m的位置處的假想鉛直屏幕上形成的近光用配光圖案PLl的圖。該近光用配光圖案PLl如上述所示，為左配光的近光用配光圖案，在其上端部具有水平及傾斜明暗截止線CL1、CL2。此時，相對於通過作為車輛正面方向的消隱點的H-V的鉛直線即V-V線，在逆向車線側形成水平明暗截止線CLl，並且在本車線側形成具有15 °的傾斜角度的傾斜明暗截止線CL2，作為兩條明暗截止線CL1、CL2的交點的拐點E位於H-V的 0. 5 0. 6°左右下方，另外，在該拐點E的本車線側附近，形成作為高亮度區域的熱區HZ。 此外，拐點E位於H-V的0. 5 0. 6°左右下方的原因是，由於車輛用照明燈具10的光軸 Ax相對於車輛正面方向沿以0. 5 0. 6°左右向下的方向延伸。該近光用配光圖案PLl形成為將4個配光圖案PZl (包含配光圖案PZlic)、PZ2、 PZ3、PZ4重疊而成的合成配光圖案。上述各配光圖案PZl PZ4是利用在被透光部件14的前表面1 及後表面14b反覆反射後射出的光(以下稱為「重複反射光」)所形成的配光圖案，是分別利用來自第1 第4區域Zl Z4的重複反射光形成的配光圖案。近光用配光圖案PLl的水平明暗截止線CLl由配光圖案PZ2 PZ4的上端緣形成， 此時，利用配光圖案PZ2的上端緣而特別清晰地形成。另外，近光用配光圖案PLl的傾斜明暗截止線CL2由配光圖案PZl的上端緣形成， 此時，利用配光圖案PZliC的上端緣而特別清晰地形成。下面，詳細說明各配光圖案PZl PZ4。首先，說明配光圖案PZl。該配光圖案PZl是沿傾斜明暗截止線CL2延伸的大致楔形的配光圖案，其上端緣形成為清楚的明暗邊界線。下面，基於圖5，說明其原因。圖5是表示在第1區域Zl的整個區域由旋轉拋物面P構成的情況下，利用來自該第1區域Zl上的多個位置的重複反射光所形成的發光面12A的光源像的圖。此時，該圖(a) (c)是表示提取第1區域Zl的部分的正視圖，該圖(a)示出第 1區域Zl的上段部的3個反射點Rl、R2、R3的位置，該圖(b)示出其中段部的3個反射點 R4、R5、R6的位置，該圖(c)示出其下段部的3個反射點R7、R8、R9的位置。該圖(d)是表示利用來自該圖(a)所示的3個反射點R1、R2、R3的位置的重複反射光形成的發光面12A的光源像II、12、13的圖。如該圖(d)所示，上述各光源像Il 13作為從拐點E的下方附近向本車線側朝向斜上方延伸的細長的像而形成。上述各光源像Il 13的上端緣作為發光面12A的下端緣12A1的光源像而形成， 但由於該下端緣12A1位於在規定點A處與光軸Ax正交的水平線上，所以上述各光源像 Il 13的上端緣形成為通過拐點E的比較清晰的明暗邊界線。另外，上述各光源像Il 13的逆向車線側的端緣與V-V線相比略微位於逆向車線側，其原因是，發光面12A的下端緣12A1的端點B與該光軸Ax相比位於本車線側且位於該光軸Ax附近。
並且，利用來自位於最接近逆向車線側的反射點Rl的重複反射光形成的光源像 Il成為傾斜幅度最小的像，隨著以反射點R2、R3的順序向本車線側位移，光源像12、13的傾斜幅度逐漸變大。此時，利用來自位於規定曲線Cl上的反射點R2的重複反射光形成的光源像12，其上端緣的傾斜角度成為15°，與從拐點E向本車線側以15°的傾斜角度延伸的傾斜明暗截止線CL2—致。另外，利用來自位於內周側區域Zli的反射點Rl的重複反射光形成的光源像II，其上端緣的傾斜角度小於15°。另一方面，利用來自位於外周側區域Zlo的反射點 R3的重複反射光形成的光源像13，其上端緣的傾斜角度大於15°。該圖(e)是表示利用來自該圖(b)所示的3個反射點R4、R5、R6的位置的重複反射光形成的發光面12A的光源像14、15、16的圖。如該圖(e)所示，上述各光源像14 16也作為從拐點E的下方附近向本車線側朝向斜上方延伸的細長的像而形成，其上端緣形成為通過拐點E的比較清晰的明暗邊界線， 另外，其逆向車線側的端緣與V-V線相比略微位於逆向車線側。另外，利用來自位於最靠近逆向車線側的反射點R4的重複反射光形成的光源像 14成為傾斜幅度最小的像，隨著以反射點R5、R6的順序向本車線側位移，光源像15、16的傾斜幅度逐漸變大。此時，利用來自位於規定曲線Cl上的反射點R5的重複反射光形成的光源像15，其上端緣的傾斜角度成為15°，與從拐點E向本車線側以15°的傾斜角度延伸的傾斜明暗截止線CL2—致。另外，利用來自位於內周側區域Zli的反射點R4的重複反射光形成的光源像14，其上端緣的傾斜角度小於15°。另一方面，利用來自位於外周側區域Zlo的反射點 R6的重複反射光形成的光源像16，其上端緣的傾斜角度大於15°。該圖(f)表示利用來自該圖(c)所示的3個反射點R7、R8、R9的位置的重複反射光形成的發光面12A的光源像17、18、19的圖。如該圖(f)所示，上述各光源像17 19也作為從拐點E的下方附近向本車線側朝向斜上方延伸的細長的像而形成，其上端緣形成為通過拐點E的比較清晰的明暗邊界線， 另外，其逆向車線側的端緣與V-V線相比略微位於逆向車線側。並且，利用來自位於最接近逆向車線側的反射點R7的重複反射光形成的光源像 17成為傾斜幅度最小的像，隨著以反射點R8、R9的順序向本車線側位移，光源像18、19的傾斜幅度逐漸變大。此時，利用來自位於規定曲線Cl上的反射點R8的重複反射光形成的光源像18，其上端緣的傾斜角度成為15°，與從拐點E向本車線側以15°的傾斜角度延伸的傾斜明暗截止線CL2—致。另外，利用來自位於內周側區域Zli的反射點R7的重複反射光形成的光源像17，其上端緣的傾斜角度小於15°。另一方面，利用來自位於外周側區域Zlo的反射點 R9的重複反射光形成的光源像19，其上端緣的傾斜角度大於15°。圖6是將構成配光圖案PZl的多個光源像Il 19與構成配光圖案PZ2的多個光源像I(Z2) —起表示的圖。由於內周側區域Zli中的規定曲線Cl的附近區域Zlic由上述基準面自身構成， 所以如圖6(a)所示，利用來自該附近區域Zlic的重複反射光形成的光源像I2、I5、I8(即， 上端緣的傾斜角度為15°的光源像)直接形成在圖5(d) (f)所示的位置處。另外，通過將這些光源像12、15、18重疊，從而形成在上端緣具有清楚的明暗邊界線的配光圖案 PZlic,利用該上端緣清晰地形成傾斜明暗截止線CL2。該配光圖案PZlic的左右方向的中心位置相對於V-V線略微向靠近本車線位移， 其原因是，發光面12A配置在相對於光軸Ax向逆向車線側偏移的位置處。由於內周側區域Zli中的除了附近區域Zlic之外的區域構成為，在上述基準面上形成多個偏轉反射元件14sli，所以如圖6(b)所示，利用來自該區域的重複反射光形成的光源像11、14、17(8卩，上端緣的傾斜角度小於15°的光源像)，形成在相對於圖5(d) (f) 所示的位置向本車線側位移的位置處。此時，將各偏轉反射元件14sli的偏轉角度設定為， 使得上述各光源像I1、I4、I7中的上端緣的逆向車線側的端點，排列在傾斜明暗截止線CL2 上的彼此不同的位置處。由於外周側區域Zlo構成為，在上述基準面上形成多個偏轉反射元件14slo，所以如圖6 (c)所示，利用來自該外周側區域Zlo的重複反射光形成的光源像13、16、19 (即，上端緣的傾斜角度超過15°的光源像)，形成在相對於圖5(d) (f)所示的位置向本車線側位移的位置處。此時，將各偏轉反射元件14slo的偏轉角度設定為，使得上述各光源像13、 16,19中的上端緣的本車線側的端點，排列在傾斜明暗截止線CL2上的彼此不同的位置處。另外，來自第1區域Zl的重複反射光形成的配光圖案PZ1，利用由來自內周側區域 Zli中的規定曲線Cl的附近區域Zlic的重複反射光所形成的配光圖案PZlic，在上端緣具有清楚的明暗邊界線，在該配光圖案上附加了利用來自內周側區域Zli中的其他區域以及外周側區域ZlO的反射光所形成的配光圖案，所以整體成為下述配光圖案，即，清晰地形成傾斜明暗截止線CL2，並且對該傾斜明暗截止線CL2的下方附近區域明亮地進行照射。下面，說明配光圖案PZ2。該配光圖案PZ2是沿水平明暗截止線CLl細長地延伸的配光圖案，其上端緣形成為清楚的明暗邊界線。其原因如下所示。S卩，由於發光面12A的下端緣12A1位於包含光軸Ax在內的水平面上，另外，第2 區域Z2在光軸Ax的側方，以包含光軸Ax在內的水平面為中心延伸為橫向長的帶狀，所以如果由上述基準面自身構成，則如圖6(a)的雙點劃線所示，利用來自該第2區域Z2的重複反射光形成的多個光源像I (Z2)，其上端緣位於同一水平面上，形成在與V-V線相比略微靠近本車線側。實際上，由於在第2區域Z2上形成多個偏轉反射元件14s2，該偏轉反射元件14s2 將入射至該區域的來自前表面Ha的內反射光，相對於與光軸AX平行的方向向逆向車線側偏轉反射，所以多個光源像I (Z2)如圖6(a)的實線所示，形成在與雙點劃線所示的位置相比向逆向車線側位移的位置處。此時，將各偏轉反射元件14s2的偏轉角度設定為，使得上述多個光源像I (Z2)排列在水平明暗截止線CLl上的彼此不同的位置處。下面，說明圖4所示的配光圖案PB、PZ4。配光圖案是利用來自第3區域的重複反射光形成的配光圖案，配光圖案 PZ4是利用來自第4區域Z4的重複反射光形成的配光圖案，它們形成為彼此大致相同形狀的配光圖案。上述各配光圖案PZ3、PZ4形成為沿水平明暗截止線CLl向水平方向細長地延伸的大於配光圖案PZ2的配光圖案，在其上端緣具有比較清楚的明暗邊界線。
這是由於，對於分別來自第3及第4區域Z3、Z4的重複反射光，在上下方向上，來自發光面12A的下端緣12A1的光成為與光軸Ax平行的光，來自發光面12A的其他部位的光成為相對於光軸Ax朝下的光，另外，在水平方向上，來自發光面12A的光被多個擴散反射元件14s3、Hs4向左右兩側擴散。此時，上述各配光圖案PZ3、PZ4的左右方向的中心位置相對於V-V線略微向本車線側位移，其原因是，發光面12A配置在相對於光軸Ax向逆向車線側偏移的位置上。另外，如上述所示，利用這些配光圖案PZ3、PZ4的上端緣輔助形成水平明暗截止線 CLl。如以上的詳細記述所示，本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10構成為，將來自位於向燈具前後方向延伸的光軸Ax上的規定點A附近且朝向前方配置的發光元件12的光，入射至配置於其前方側的透光部件14，利用透光部件14的前表面1 進行內反射後，利用透光部件14的後表面14b再次進行內反射，並從該前表面1 射出，由於發光元件12配置為，其發光面12A的下端緣12A1位於與光軸Ax正交的水平線上，所以可以容易地形成在上端部具有水平明暗截止線CLl的配光圖案。另外，由於上述透光部件14的前表面14a由包含與光軸Ax正交的水平線在內的朝向斜上方的平面構成，另外，其後表面14b由將旋轉拋物面P作為基準面而形成的規定的光反射控制面構成，其中，該旋轉拋物面P將相對於該透光部件14的前表面1 與所述規定點A對稱的位置作為焦點F，並且具有相對於所述光軸Ax朝向前方向上傾斜的中心軸 Axl，所以可以在該基準面上出現特別位置，在該特別位置處，利用來自作為該基準面的旋轉拋物面P的反射光形成的發光元件12的發光面12a的光源像，成為具有朝向本車線側向斜上方延伸的上端緣的光源像。對於該特別位置，具體地說，根據本發明人的研究結果，確認為下述位置，即，其處於透光部件14的後表面14b上的相對於光軸Ax位於本車線側的斜下方的第1區域Zl中， 位於在從正面觀察燈具下朝向光軸Ax凸起地延伸的規定曲線Cl上的位置處。基於上述知識，由於在本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10中，透光部件14的後表面14b上，該第1區域Zl的內周側區域Zli中的上述規定曲線Cl的附近區域Zlic，構成為用於利用來自該區域Zlic的反射光形成朝向本車線側向斜上方延伸的傾斜明暗截止線CL2的區域，所以可以清晰地形成該傾斜明暗截止線CL2。另外，由於在本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10中，在透光部件14的後表面 14b上的位於包含光軸Ax在內的水平面附近的第2區域Z2，構成為用於利用來自該第2區域Z2的反射光形成沿水平方向延伸的水平明暗截止線CLl的區域，所以可以得到下述作用效果。S卩，在本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10中，如上述所示，由於發光元件12 配置為，其發光面12A的下端緣12A1位於與光軸Ax正交的水平線上，所以可以容易地形成在上端部具有水平明暗截止線CLl的配光圖案，此時，在第2區域Z2由上述基準面自身(即旋轉拋物面P)構成的情況下，由於利用來自位於包含光軸Ax在內的水平面附近的第2區域Z2的反射光所形成的發光面12A的光源像I (Z2)，其上端緣位於大致同一水平面上，所以通過將該第2區域Z2選擇為用於利用來自該第2區域Z2的反射光形成水平明暗截止線 CLl的區域，從而可以形成清晰的水平明暗截止線CL1。
而且，由於在本實施方式所涉及的車輛用照明燈具10中，其透光部件14的前表面 14a由包含與光軸Ax正交的水平線的朝向斜上方的平面構成，所以即使採用配置有從透光部件14的前方側向後方大幅傾斜的透光罩50的燈具結構的情況下，也可以容易地使透光部件14不會與透光罩50發生幹涉。如上述所示，根據本實施方式，在構成為使來自發光元件12的光通過配置於其前方側的透光部件14向前方射出的車輛用照明燈具10中，可以利用該照射光形成具有水平及傾斜明暗截止線CL1、CL2的近光用配光圖案PL1，並且可以清晰地形成上述水平及傾斜明暗截止線CL1、CL2，另外，可以提高燈具設計的自由度。而且，在本實施方式中，由於利用來自第1區域Zl的重複反射光所形成的配光圖案PZ1，相對於來自內周側區域Zli中的規定曲線Cl的附近區域Zlic的重複反射光所形成的配光圖案PZlic，添加有由來自內周側區域Zli中的其他區域以及外周側區域Zlo的反射光沿著傾斜明暗截止線CL2形成的配光圖案，所以可以在清晰地形成傾斜明暗截止線CL2 的基礎上，還可以對該傾斜明暗截止線CL2的下方附近區域明亮地進行照射。並且由此，可以充分地確保熱區HZ周邊的亮度。在本實施方式中，由於發光元件12配置為，其發光面12A的下端緣12A1中的本車線側的端點B與光軸Ax相比位於本車線側且位於該光軸Ax附近，所以可以將來自用於形成傾斜明暗截止線CL2的第1區域Zl的內周側區域Zli的反射光所形成的光源像，形成在拐點E的本車線側附近的位置處。並且由此，可以在最佳位置形成近光用配光圖案PL的熱區HZ。另外，通過如上所述配置發光元件12，對於利用來自用於形成水平明暗截止線 CLl的第2區域Z2的反射光所形成的光源像I (Z2)，在第2區域Z2由上述基準面自身構成的情況下，可以形成在拐點E的本車線側附近的位置處。並且，在本實施方式中，由於以使該光源像I KL1、向逆向車線側適當位移的方式形成第2區域Z2的表面形狀，所以可以兼顧形成清晰的水平明暗截止線CLl和確保熱區HZ亮度。此外，如圖4的雙點劃線所示，如果由來自未圖示的其他車輛用照明燈具的照射光在水平明暗截止線CLl的下方側追加形成左右方向的漫射角較大的配光圖案PA，則可以使近光用配光圖案PLl的周邊區域的亮度增加。下面，說明上述實施方式的變形例。圖7是表示本變形例所涉及的車輛用燈具110的圖，是與圖2相同的圖。如該圖所示，該車輛用燈具110的基本結構與上述實施方式所涉及的車輛用燈具 10的情況相同，但該透光部件114中的前表面11 的結構的一部分與上述實施方式的情況不同。S卩，在本變形例的透光部件114中，對於其前表面IHa中的中央區域114al和周邊區域114a2之間的邊界位置，與上述實施方式的情況相同，但與上述實施方式的情況的不同點在於，其中央區域114al設定為以光軸Ax為中心的圓環狀區域，並且，位於該圓環狀的中央區域114al的內周側的光軸附近區域，構成為將到達該區域的來自發光元件12的光偏轉射出的稜鏡部114p。該稜鏡部114p構成為，上下多級地形成多個稜鏡，在上述各稜鏡中，將來自規定點A的光進行全反射後向稜鏡的前方射出。
此時，該稜鏡部114p形成為，將到達該稜鏡部114p的來自發光元件12的光(準確地說為來自規定點A的光)，在各稜鏡處，在上下方向上作為相對於與光軸Ax平行的方向略微朝下的平行光射出，並且在水平方向上作為從光軸Ax向左右兩側擴散的光射出。圖8是透視地表示利用從車輛用照明燈具110向前方照射的光，在配置於燈具前方25m的位置處的假想鉛直屏幕上形成的近光用配光圖案PL2的圖。如該圖所示，該近光用配光圖案PL2成為與圖4所示的近光用配光圖案PLl相比附加了配光圖案Pp的配光圖案。該附加的配光圖案Pp是利用從透光部件114的前表面11 中的稜鏡部114p直接射出的光(以下稱為「直接出射光」)形成的配光圖案。該配光圖案Pp在水平明暗截止線CLl的下方側，形成為沿水平方向延伸的橫向長的較大的配光圖案。此時，該配光圖案Pp的左右方向的中心位置相對於V-V線略微向靠近本車線位移，其原因是，發光面12A配置在相對於光軸Ax向逆向車線側偏移的位置處。如本變形例所示，通過將利用來自稜鏡部114p的直接出射光形成的配光圖案Pp， 追加在利用由透光部件114的後表面114b進行內反射後的光所形成的配光圖案PZl PZ4 中而形成，從而可以實現光源光束的有效利用。而且此時，由於稜鏡部114p構成為將來自發光元件12的光作為左右漫射光而射出，所以在利用由透光部件114的後表面114b進行內反射後的光形成的較亮而較小的配光圖案PZl PZ4的周圍，較暗而較大的配光圖案Pp形成為橫向長的配光圖案。因此，可以將利用來自車輛用照明燈具110的照射光所形成的近光用配光圖案PL2形成為配光不均較少的配光圖案。在上述實施方式中，將發光元件12作為具有橫向長的矩形形狀的發光面12A的部件而進行了說明，但當然也可以採用具有除此之外的形狀的發光面12A的結構。在上述實施方式中，對僅第1區域Zl的內周側區域Zli中的規定曲線Cl的附近區域Zlic由上述基準面自身構成的情況進行了說明，但也可以使第1區域Zl的內周側區域Zli中的整個區域由上述基準面自身構成。在上述實施方式中，對在透光部件14的後表面14b中的除了法線N的周邊區域之外的整個區域實施鏡面處理的情況進行了說明，但由於後表面14b的下部區域可以利用全反射而進行內反射，所以也可以形成不實施鏡面處理的結構。在上述實施方式中，針對在透光部件14的後表面14b中，其第2區域Z2相對於光軸Ax配置於本車線側及逆向車線側的側方的情況進行了說明，但也可以採用僅配置在本車線側的側方的結構或者僅配置在逆向車線側的側方的結構。在上述實施方式中，對下述情況進行了說明，S卩，在假設透光部件14的後表面14b 由上述基準面自身構成的情況下，將旋轉拋物面P的中心軸Axl的朝上的角度設定為使得在該後表面14b上向與中心軸Axl平行的方向再次反射的來自規定點A的光，在該前表面 14a中折射而向與光軸Ax平行的方向射出的值，但也可以採用下述結構，即，設定為使得來自透光部件14的前表面1 的出射光的朝向成為相對於與光軸Ax平行的方向朝上或朝下的值。此外，在上述實施方式中，作為規格而示出的數值僅為一個例子，當然也可以將它們適當地設定為不同的值。
權利要求
1.一種車輛用照明燈具，其具有發光元件，其在向車輛前後方向延伸的光軸上的規定點的附近，朝向前方配置；以及透光部件，其配置在該發光元件的前方側，該車輛用照明燈具構成為，使從所述發光元件射出的光入射至所述透光部件，在利用該透光部件的前表面進行內反射後，利用該透光部件的後表面再次進行內反射，並從該透光部件的前表面射出，該車輛用照明燈具的特徵在於，所述發光元件配置為，具有下端緣以直線狀延伸的發光面，並且使該發光面的下端緣位於與所述光軸正交的水平線上，所述透光部件的前表面由包含與所述光軸正交的水平線的朝向斜上方的平面構成，並且所述透光部件的後表面由將旋轉拋物面作為基準面而形成的規定的光反射控制面構成， 該旋轉拋物面將相對於該透光部件的前表面與所述規定點對稱的位置作為焦點，並且具有相對於所述光軸朝向前方向上傾斜的中心軸，在所述透光部件的前表面中的、以與連結所述規定點和所述焦點而成的直線的交點為中心的規定範圍內的中央區域，實施鏡面處理，並且在所述透光部件的後表面上實施鏡面處理，所述透光部件的後表面中的、相對於所述光軸位於本車線側的斜下方的第1區域，以在從正面觀察燈具下朝向所述光軸凸起地延伸的規定曲線為邊界，劃分為內周側區域和外周側區域，所述第1區域的內周側區域構成為，作為用於利用來自該區域的反射光形成朝向本車線側向斜上方延伸的傾斜明暗截止線的區域。
2.根據權利要求1所述的車輛用照明燈具，其特徵在於，所述透光部件的後表面中的、位於包含所述光軸的水平面的附近的第2區域構成為， 作為用於利用來自該第2區域的反射光形成沿水平方向延伸的水平明暗截止線的區域。
3.根據權利要求1所述的車輛用照明燈具，其特徵在於，所述發光元件配置為，使該發光元件的發光面的下端緣中的本車線側的端點，與所述光軸相比位於本車線側且位於該光軸的附近。
4.根據權利要求2所述的車輛用照明燈具，其特徵在於，所述發光元件配置為，使該發光元件的發光面的下端緣中的本車線側的端點，與所述光軸相比位於本車線側且位於該光軸的附近。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的車輛用照明燈具，其特徵在於，所述透光部件的前表面中的所述中央區域，設定為以所述交點為中心的圓環狀區域，所述透光部件的前表面中的位於所述圓環狀區域的內周側的區域構成為稜鏡部，該稜鏡部將到達該區域的來自所述發光元件的光，在上下方向上向靠近所述光軸的方向偏轉射出ο
全文摘要
本發明提供一種車輛用照明燈具，其具有發光元件及透光部件，可以形成具有水平及傾斜明暗截止線的近光用配光圖案，並且提高燈具設計的自由度。其構成為，使來自發光元件的光在透光部件的前表面進行內反射後，在其後表面(14b)再次進行內反射，並從該前表面射出。此時，前表面由朝向斜上方的平面構成，另外，使發光元件中的發光面的下端緣(12A1)位於與光軸(Ax)正交的水平線上。在此基礎上，在透光部件的後表面上，將位於本車線側的斜下方的第1區域(Z1)的、與在從正面觀察燈具下向光軸(Ax)凸起地延伸的規定曲線(C1)相比位於內周側的內周側區域(Z1i)，形成傾斜明暗截止線形成用的區域。
文檔編號F21V13/04GK102313227SQ20111019375
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月7日 優先權日2010年7月8日
發明者大谷友昭 申請人:株式會社小糸製作所