專利名稱：車用前照燈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用發(fā)光二極管等半導體發(fā)光元件為光源的車用前照燈的制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為車用燈具的光源使用白熾燈或放電燈，然而，以低耗電和小型化為目的，現(xiàn)在正著眼于使用半導體的發(fā)光二極管(LED)等發(fā)光元件。
例如，作為使用LED的燈具有位制動燈、后示寬燈等。
然而，當把使用發(fā)光二極管等半導體的發(fā)光元件用作車輛前照燈的光源時，為了形成近光的射束的配光圖形，需要在光學設(shè)計上下功夫。例如，眾所周知，采用排列成矩陣的許多半導體光源構(gòu)成能切換各種發(fā)光機能的形態(tài)(例，參照專利文件1)。
(專利文件1)特開2001-266620號公報(圖1、圖4)本發(fā)明要解決的課題但是，在應(yīng)用于車輛的前照燈時，因為發(fā)光元件和構(gòu)成光學系統(tǒng)的元件的距離近，所以位置的精度重要，然而現(xiàn)有的發(fā)光元件在相對構(gòu)成光學系統(tǒng)的反射鏡或透鏡的發(fā)光部的位置精度方面的考慮不充分。如果構(gòu)成發(fā)光部的芯片部和配置在該芯片部周圍的反射部的精度低，那么其誤差會直接影響前照燈配光的形成。例如，在近光的射束的配光中難以明確地形成區(qū)分明暗邊界的分界線(或明暗截止線)。

發(fā)明內(nèi)容
在此，本發(fā)明的課題是在使用LED等發(fā)光元件的車用前照燈中高精度地進行配光設(shè)計。
本發(fā)明的車用前照燈具有使用半導體的發(fā)光元件和包括反射鏡或透鏡的光學系統(tǒng)；在該車用前照燈中，用芯片部構(gòu)成設(shè)定光學系統(tǒng)的焦點的發(fā)光元件的發(fā)光部。從發(fā)光元件的光軸方向看該芯片部或者在該芯片部的周圍配置的反射部或螢光體的外形尺寸誤差應(yīng)該在0.1mm以下，小于該發(fā)光部相對反射鏡或者透鏡的位置誤差。
因而，根據(jù)本發(fā)明，通過使芯片部等的尺寸精度高于發(fā)光部相對反射鏡或者透鏡的位置配置的精度，就能充分保證配光控制上的必要精度。


圖1是表示發(fā)光元件的構(gòu)成例的說明圖；圖2是表示涉及發(fā)光元件的矩形圖形的例的圖；圖3是表示從光軸方向看的發(fā)光部的形狀例的說明圖；圖4是表示從側(cè)方看的LED的說明圖；圖5是與圖6一起表示用于本發(fā)明的發(fā)光元件的一例，本圖是表示從側(cè)方看的發(fā)光元件的圖；圖6是從光軸方向看發(fā)光元件的圖；圖7是與圖8一起表示用于本發(fā)明的發(fā)光元件的另一例，本圖是表示從側(cè)方看的發(fā)光元件的圖；圖8是從光軸方向看發(fā)光元件的圖；圖9是涉及發(fā)光部的投影像的說明圖；圖10與圖11一起是有多個發(fā)光部的發(fā)光元件的說明圖；圖11是示意表示發(fā)光元件的立體圖；圖12是與圖13一起表示涉及本發(fā)明的前照燈的構(gòu)成例，本圖是利用發(fā)光元件發(fā)出的直射光的構(gòu)成方式的說明圖；圖13是利用反射光的構(gòu)成方式的說明圖；圖14是與圖15一起說明發(fā)光元件的安裝基準的圖，本圖是從發(fā)光元件的光軸方向看的平面圖；圖15是立體圖；圖16是表示前照燈的構(gòu)成例的正面圖；圖17是示意表示配光圖形的形成例的圖。
部件編號說明1發(fā)光元件；1a發(fā)光部；2芯片部；3反射部；4螢光體；5透鏡部；12發(fā)光元件；13透鏡部；14透鏡部的中心軸；
17發(fā)光部；17a一邊；19發(fā)光元件；20透鏡部；21透鏡部的中心軸；24發(fā)光部；24a 長邊；26發(fā)光元件；27發(fā)光部；29、35車用前照燈；30、36透鏡；31、38光學系統(tǒng)；34、40支持部件；37反射鏡；42發(fā)光元件；43基板部；43a基板部的外邊緣；44發(fā)光部；44a側(cè)邊的一邊。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及使用發(fā)光元件作為光源的車用前照燈，能夠適用于前照燈或霧燈等。另外，對于應(yīng)用半導體的發(fā)光元件可以例舉諸如由P-N結(jié)中正向流動的電流發(fā)光的LED元件，或通過電場發(fā)光的EL元件等。
圖1是以LED為例示意表示發(fā)光元件構(gòu)造的圖。
發(fā)光元件1具有芯片部2、反射部3、螢光體4、透鏡5，在本例，發(fā)光部1a由芯片部2、反射部3、螢光體4構(gòu)成。另外，光學系統(tǒng)的焦點位置設(shè)定在發(fā)光部或者該發(fā)光部的近處。在此所說的“焦點”不局限于反射鏡或者透鏡本身的狹義的焦點，包括光學上的形狀設(shè)計的基準點等。
對于芯片部2，例如使用Al-In-Ga-P型、In-Ga-N型等材料，如圖所示，具有在支持部件(引線框或管座等)上直接安裝芯片部2的方法和在輔助安裝部件上安裝芯片然后在支持部件上安裝輔助安裝部件的方法；另外，在芯片2上形成的電極上連接焊線(沒作圖示)。
在設(shè)在芯片部2的周圍的部件上形成反射部3。例如，芯片部2的支持部件具有杯子形狀的部分，通過在杯子形狀的部分形成凹面，而形成反射面。在芯片部2發(fā)出的光具有以發(fā)光元件1的光軸為中心的指向特性，越遠離光軸光的強度越弱。于是，在圖中區(qū)分成以“6a”表示的直射光和以“6b”、“6c”表示的反射光的情況下，光軸方向的直射光最強，而為了有效地利用如“6b”那樣的從芯片部2的側(cè)方發(fā)射的光，設(shè)置了反射部3。即，在該反射部3的反射面，光被反射成為向前方(照射方向)的光。另外，“6c”表示從發(fā)光層發(fā)射后向著照射方向相反的方向的光，該光通過在芯片部2的后端面的反射，成為向前方的光，或者在芯片2的后端面反射后，再從芯片部2的側(cè)面射出然后再被反射部3反射。
螢光體4覆蓋芯片部2及其周圍。例如，為了取得白色光，可以使用發(fā)蘭色光的芯片和YAG螢光體等發(fā)黃光的材料進行調(diào)色。
透鏡部5配置在發(fā)光部1a的前方，或者形成把發(fā)光部1a包入樹酯透鏡內(nèi)的結(jié)構(gòu)，后者采用通過把發(fā)光部整體埋入樹酯內(nèi)提高指向性的方法，例如，形成炮彈型用作制動燈是眾所周知的。為了不形成從芯片部2以廣角發(fā)射的光在透鏡內(nèi)部或者反射或者從透鏡側(cè)面部射出損失的光，使用圓屋頂形或者半球形的透鏡是理想的。另外，通過利用全反射和反射裝置進行光路控制有效地發(fā)出芯片部的放射光，從而提高光的利用效率是理想的。
從發(fā)光元件的光軸方向看，用發(fā)光部的光源像形成圓形的元件，在發(fā)光部發(fā)生的光中的大半部分是直射光，這對形成圓形的圖形有作用，位于其周圍的圓環(huán)狀的圖形由從透鏡部的側(cè)面發(fā)出的光形成而成為擬似光源。
這樣，當光源的光度分布在光軸周圍具有轉(zhuǎn)動對稱性的情況下，因為必須要基于從光軸方向看大體形成圓形的圖形，形成非轉(zhuǎn)動對稱性的配光圖形，這會使光學設(shè)計困難。例如，形成近光的射束配光中的分界線那樣的直線部分是困難的。(因為將形成圓弧狀的部分簡單地互相連接難以形成明確的直線部)。
在此，當發(fā)光元件的光度分布在光軸周圍具有非轉(zhuǎn)動對稱性的情況下，因為發(fā)光部具有沿著與發(fā)光元件的光軸直交的方向橫向長的形狀，所以，構(gòu)成通過光學系統(tǒng)投影的圖形形狀具有直線的部分。
圖2表示從發(fā)光元件的光軸方向看的形狀例，是示意表示與發(fā)光元件有關(guān)的光源像的圖形形狀的例。
如圖所示，光源像7的圖形形狀的外周邊緣大體形成矩形。
在本例，從光軸方向看的發(fā)光部1a的形狀為長方形，如后面所述地該光源像主要是在其長方向擴大。
另外，為了得到橫向長的投影圖形，發(fā)光部形成長方形是理想的，但是，因為長方向的端部不限于直線狀，所以，也可以如虛線7′所示的光源像那樣去除長方形的4個角，形成圓弧的形狀。
為了獲得這樣的光源像，對構(gòu)成發(fā)光元件的芯片部、反射部、螢光體或者透鏡部形狀的設(shè)計要使在該發(fā)光元件的光軸周圍具有非對稱性。即，決定光源像的圖形形狀的要素是芯片部的形狀、反射部或螢光體的形狀、透鏡部的形狀及材質(zhì)，還有與這些構(gòu)成部件有關(guān)的光學的位置關(guān)系。因而，根據(jù)組合各要素的模擬結(jié)果(光線跟蹤和光線分布)，能夠設(shè)計具有理想光源像的發(fā)光元件。
決定發(fā)光部形狀的因素主要是芯片部的外緣和反射部或螢光體的外周邊緣，如果它們的尺寸誤差過大會對配光設(shè)計產(chǎn)生不良影響。
在此，在本發(fā)明為了減小發(fā)光部的外形尺寸誤差，規(guī)定涉及芯片部和反射部或者螢光體的外形的尺寸誤差為0.1mm以下。該數(shù)值受光源的安裝精度和組裝精度制約。例如，在使用如自熾燈泡那樣的燈絲的光源，對于從其安裝基準面到發(fā)光中心的距離的容許誤差在大約0.2～1.5mm的范圍。這是根據(jù)在從發(fā)光中心到反射鏡等的距離(或焦點距離)比較長的情況下，該范圍的位置誤差對配光不會產(chǎn)生大幅度的影響。因而，在使用發(fā)光元件的情況下就不能仍舊適用該誤差范圍，而是在0.2mm以下，理想的是在0.1mm以下。但是，使尺寸誤差為零實際上是非常難作的，是不現(xiàn)實的(對制造裝置的精度要求過于嚴格直接導致制造成本的增加)。因而，只要發(fā)光部的尺寸誤差比該發(fā)光部相對構(gòu)成光學系統(tǒng)的反射鏡或透鏡的位置誤差(通常大于0.1mm)小就行。
圖3表示發(fā)光部1a從發(fā)光元件的光軸方向看成為矩形的例，“L”表示其一邊的長度。
L是數(shù)毫米(例如1mm左右)，于是，L的尺寸誤差為L/10以下是理想的。
另外，在使從發(fā)光元件的光軸方向看的芯片部形成理想的形狀并用樹酯透鏡(模壓透鏡)覆蓋芯片部的結(jié)構(gòu)中，為了將芯片部設(shè)計為任意的形狀，考慮伴隨各種技術(shù)困難以及制造成本方面的不利因素，再進行對反射部和螢光體形狀設(shè)計的方法是有效的。即，對芯片部的形狀和指向特性不作大幅的變更就能改變光度分布。
可是，如圖4所示，在一般的LED8中，因為形成該芯片部9的中心部置于樹脂透鏡10的中心軸11上的構(gòu)造，這是對于前照燈配光造成各種的不合適的原因。
例如，當設(shè)定樹酯透鏡10的中心軸11與光學系統(tǒng)的光軸直交并且通過用反射鏡向前方(照射方向)反射從LED8發(fā)出的光要得到用于形成近光的射束的配光分布的光時，在芯片9中因為在偏離其中心部的周邊部發(fā)出的光從中心軸11的偏離大，所以難以控制。另外，因為該光難以成為被充分控制的光，所以恐怕成為對利用道路人的眩目光而造成眩光。
在此，在從發(fā)光元件的光軸方向看的發(fā)光部的側(cè)邊，使其一邊形成直線，并使該直線與透鏡部的中心軸連接地規(guī)定發(fā)光部的位置。
圖5和圖6表示發(fā)光元件的構(gòu)成例12，圖5是側(cè)面圖、圖6是正面圖。
在圖5中，用點劃線表示透鏡部13的中心軸14，另外，在圖6中，用點劃線表示與中心軸14直交通過發(fā)光部的中心的縱軸15及與該軸直交的橫軸16。
在本例，從正面看發(fā)光部17成矩形狀，其一邊17a連接在中心軸14及軸16上。
另外，為了保證該位置關(guān)系的精度，如上所述，提高發(fā)光部的尺寸精度也是必要的。
另外，如圖6中用雙點劃線所示，也可以由反射部的形狀設(shè)計作出如切去一部分的圓形的形狀的發(fā)光部，形成其直線狀的一邊連接在中心軸14以及軸16上的結(jié)構(gòu)。
這樣，通過把發(fā)光部17(芯片部和反射部等)的一邊17a形成直線狀，并使該直線連接在透鏡部13的中心軸14上配置發(fā)光部17，就能正確地控制從發(fā)光部發(fā)出、透過透鏡部13的光。于是，就能減少造成眩目的光。另外，使用從該直線狀的部分獲得的光就能夠形成在近光的射束的配光圖形中的分界線。
另外，在發(fā)光部從發(fā)光元件的光軸方向看成為矩形狀的情況下，當其形狀(芯片部等)形成正方形時，其投影圖形具有以垂直軸及水平軸的對稱性的形狀，因此配光設(shè)計困難。即，在前照燈的配光中，在上下(垂直)方向的圖形擴展比較窄，與此相反在左右(水平)方向的圖形的擴展大。因此，使用正方形的投影圖形不理想。這一點對于形成分界線也是一樣。
在在此，發(fā)光部從發(fā)光元件的光軸方向看成長方形，構(gòu)成以其投影圖形為基礎(chǔ)容易進行配光設(shè)計的結(jié)構(gòu)。
圖7及圖8表示發(fā)光元件的構(gòu)成例19，圖7是側(cè)面圖、圖8是正面圖。
在圖7中以點劃線表示透鏡部20的中心軸21，另外，在圖8，以點劃線表示與中心軸21直交通過發(fā)光部的中心的縱軸22以及與該軸直交的橫軸23。
在本例，從正面看發(fā)光部24形成長方形，其長邊24a連接透鏡部20的中心軸21及軸23并且垂直相交。
圖9示意表示由發(fā)光部24形成的投影圖形，橫軸“H”表示水平線、縱軸“V”表示垂直線。
在發(fā)光部形成橫向長形狀的情況下，采用使發(fā)光部24靠向包括中心軸21及軸23的面的一側(cè)的配置，并使發(fā)光部24形成最簡單的長方形，其長邊要連接在中心軸21上。這樣，就能把大體形成長方形的各投影像25、25......的一邊(對應(yīng)長邊24a)重合在一起。當在燈具的前方配置透光板時，因為通過透鏡20的中心軸附近的光線以變形少的橫向長的像投影在透光板上，所以能形成明顯的分界線。另外，通過組合多個這樣的橫向長的投影像，能夠得到前照燈必需的配光分布。例如，在分別具有形成聚光性投影圖形的發(fā)光元件和用于形成擴散性投影圖形的發(fā)光元件以及用于形成分界線的發(fā)光元件的構(gòu)成方式中，通過合成各不相同配光功能的投影像能夠進行配光控制。
另外，至于投影像的大小，可以通過設(shè)定透鏡部的焦點距離，或使用外部的擴散透鏡進行調(diào)整。
關(guān)于使用多個發(fā)光元件的構(gòu)成方式，不限于在一個發(fā)光元件內(nèi)有一個芯片部的構(gòu)造。即，能使用在同一個元件內(nèi)配置多個芯片部而形成組件化的結(jié)構(gòu)。
如圖10、圖11所示，具有在發(fā)光元件26的內(nèi)部沿規(guī)定方向配例矩形狀的芯片部27、27、......的結(jié)構(gòu)，用形成半圓柱狀的螢光體或者透明部件28覆蓋這些芯片或者在設(shè)置各芯片部的基板的前方配置透明部件。
通過在圓筒部件(基材)的側(cè)面(圓筒面)配列多個芯片部，與形成與燈絲形狀(理想形狀為圓筒形狀)相同的構(gòu)成方式相比較，由于在本例使用半圓柱狀的螢光體或者透明部件，可以獲得諸如能減小光源尺寸以及對發(fā)光元件不需使用特殊的光學系統(tǒng)這樣的優(yōu)點。
在采用在發(fā)光元件內(nèi)配列多個芯片部的結(jié)構(gòu)的情況下，當其位置精度低時就會發(fā)生不能集中投影像，不能明顯地形成分界線這樣的問題。
例如在圖10的下段表示的圖，用點劃線表示的直線K表示分界線形成后的基準線，在如用實線表示的發(fā)光部27、27...那樣地其一邊相對該直線K一致配置的情況下沒有問題；但是，如用虛線夸張地表示那樣，當發(fā)光部27′、27′、...相對直線K不一致配置時，就會難以進行合適的配光控制。
在此，關(guān)于在發(fā)光元件內(nèi)配列的多個發(fā)光部之間相對的位置誤差，規(guī)定在±0.01mm以下是理想的。這個精度相對上述的0.1mm是十分之一的范圍，這是用于明顯地形成分界線，在直線上一致配置發(fā)光部的一邊的情況下必要的精度。
另外，在上述說明中例示了在發(fā)光元件內(nèi)在規(guī)定方向配列多數(shù)的發(fā)光部的例，但是不局限于這樣，可以例舉諸如把發(fā)光部配列成格子狀等各種構(gòu)成方式，這樣場合也必須要保證發(fā)光部的相對的位置精度。
圖12和圖13表示涉及本發(fā)明的車用前照燈以及構(gòu)成車用前照燈的照射部(照射單元)的構(gòu)成例，例如，作為使用投影光學系統(tǒng)的構(gòu)成，例舉下述表示的方式。
(A)主要利用從發(fā)光元件射出的直接光的方式(參照圖12)(B)主要利用從發(fā)光元件射出后再由反射鏡反射的光的方式(參照圖13)在圖12所示的車用前照燈29，使用具有投影透鏡30的光學系統(tǒng)(投影光學系統(tǒng))31。即，在本例，具有發(fā)光元件32、遮光部件33(遮光罩)、投影透鏡30，具有在支持部件34上設(shè)置發(fā)光元件32及遮光部件33的結(jié)構(gòu)。而且，投影透鏡30的物側(cè)焦點設(shè)在遮光部件33的上邊附近。另外，當投影由在遮光部件33的上邊緣遮擋發(fā)光元件32發(fā)射的光的一部分形成像時，使遮光部件33的上邊緣部盡量接近發(fā)光元件32是理想的。
使發(fā)光元件的光軸和燈具的光軸互相平行，在由該發(fā)光元件發(fā)的光中，沒被設(shè)置在該發(fā)光元件的前方的遮光部件33遮擋而向前方的光1、1、...透過投影透鏡30后成為照射光。另外，通過遮光部件33的上邊形成決定配光圖形的明暗邊界的分界線。另外，當從發(fā)光元件32發(fā)出的光的放射角度大時，沒透過投影透鏡30的無效的光會增多，因此有必要考慮投影透鏡的直徑和位置，規(guī)定擴散角度。
在圖13所示的車用前照燈35，使用具有投影透鏡36和反射鏡37的光學系統(tǒng)38。即，在本例，具有發(fā)光元件39、反射鏡37、投影透鏡36，發(fā)光元件39和投影透鏡36的支持部件40從側(cè)方看形成曲柄狀，其一部分成為遮光部40a。而且，反射鏡37的焦點設(shè)定在發(fā)光元件39的發(fā)光部或者其附近，投影透鏡36的物側(cè)焦點設(shè)定在遮光部40a的近處。另外，作為反射面的形狀，使用旋轉(zhuǎn)橢圓面或橢圓-拋物復合面，或者使用以這些基本面通過曲面操作提高了自由度的自由曲面等。
發(fā)光元件39，其具有光軸與燈具的光軸垂直相交的位置關(guān)系，安裝在支持部件40上，從發(fā)光元件39發(fā)射的光的大半在反射鏡37的反射面被反射。然后，沒被遮光部40a遮擋、向著前方的光1、1、...透過投影透鏡36之后成為照射光。另外，通過遮光部40a的上邊緣形成決定配光圖形的明暗邊界的分界線。另外，通過在發(fā)光元件39和遮光部40a之間設(shè)置平面反射鏡41，能提高光束利用率。由于使用透明材料一體地形成支持部件40和投影透鏡36，能夠制造在發(fā)光元件39的安裝位置、遮光部40a的上邊緣位置、投影透鏡36的焦點位置等方面的具有高精度的光學系統(tǒng)構(gòu)成部件。
另外，在把發(fā)光元件安裝在其支持部件上時，保證安裝精度是必要的，因為由現(xiàn)有的LED設(shè)定的基準位置沒有考慮向前照燈的應(yīng)用或者不能充分滿足前照燈所必要的精度，所以，當基準位置的誤差大時，會對配光控制產(chǎn)生不良影響。
在此，規(guī)定實際安裝發(fā)光元件的發(fā)光部的基板部的外邊緣為往該發(fā)光元件的支持部件上安裝的基準。
圖14和圖15表示發(fā)光元件的構(gòu)成例42，圖14是從發(fā)光元件的光軸方向看的平面圖，圖15是示意立體圖。
在本例，設(shè)定成為發(fā)光元件42的機械定位基準的基準面S(參照圖15)為包括基板部43的外邊緣43a的側(cè)面。即，包括呈矩形板狀的基板43的一邊，以平行于發(fā)光元件42的光軸的平面作為定位的基準面，通過使該基準面與沒作圖示的發(fā)光元件的支持部件的安裝位置(臺階面或支持面等)相一致，保證定位的精度。
而且，設(shè)計發(fā)光部44(例如芯片部)為矩形，使從發(fā)光元件42的光軸方向看的側(cè)邊的一邊44a形成為直線，通過提高該直線和上述基準面的位置之間的精度，能夠獲得光學設(shè)計及制造上的基準。為此，規(guī)定一邊44a和基板部43的外邊緣43a之間相對的位置誤差值(絕對值)為0.01～0.1mm是理想的。
例如，將包括一邊44a的平面“π”(參照圖15)和基準面S之間的間隔記為“D”時，使該尺寸誤差為±0.1mm以內(nèi)的理由是如上所述地，要比發(fā)光部與反射鏡等的光學部件的位置誤差小。另外，關(guān)于下限值(±0.01mm)是為了必須避免制成高于需要的精度所產(chǎn)生的弊端(制造上的困難和成本提高)。
這樣，設(shè)定發(fā)光元件的機械定位用的基準面為基板部的外緣部，通過確保發(fā)光部在該基準面的位置精度，能充分保證前照燈的制造和光學設(shè)計上必要的精度。
圖16是表示車用前照燈的構(gòu)成例45的正面圖，具有組合多個照射單元的結(jié)構(gòu)。
配置在最上段的照射單元46、46...是擴散型，作為其配光機能，由具有中度的水平擴散性的照射單元和具有大的水平擴散性的照射單元構(gòu)成。
另外，配置在中段及最下段的照射單元是集光型，其中，位于中段的照射單元47、47主要照射對形成分界線有用的投影圖形。其余的照射單元48、48...用于照射車前方的遠區(qū)域，主要形成對熱區(qū)域(光度中心部)的形成有作用的投影圖形。
這些照射單元都具有圖13所示的結(jié)構(gòu)，根據(jù)配光機能的不同發(fā)光元件的發(fā)光部形狀各異，同時，根據(jù)使用目的分別設(shè)計反射鏡的焦點距離、遮光位置、投影透鏡的后焦點等。
至于照射單元的個數(shù)，在考慮燈具的小型化和低成本化等的情況下，全部為十個至十幾個是理想的，對形成分界線有用的照射單元為兩個，配置在燈具中央或者中段，在其左右及上下配置的小擴散、中擴散、大擴散的照射單元分別為兩～三個是理想的。
圖17示意表示配光圖形的形成例，左側(cè)分開表示不同機能的投影圖形，右側(cè)表示合成全部圖形的樣子。另外，H線表示水平線、V線表示垂直線。
聚光性的投影圖形49、50中，面積相對小的圖形49表示由照射單元48形成的圖形，圖形50表示由照射單元47形成的圖形。
另外，水平擴散性的投影圖形51、52表示由照射單元48、48...形成的圖形，由中度擴散性的照射單元形成圖形51，由大擴散性的照射單元形成圖形52。
通過組合這些投影圖形能形成明顯的分界線，同時能提高光束利用率。
發(fā)明的效果從上述可知，根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第二方面，通過使芯片部等的尺寸精度比發(fā)光部相對反射鏡或透鏡的位置精度高，能充分保證必要的配光控制的精度，因此，能減少燈具配光分布和性能的誤差。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，通過使用大體矩形的圖形，能容易地獲得適合車用前照燈配光的投影圖形。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，能明顯地形成近光的光束配光中的分界線。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，容易進行車用前照燈的配光控制，另外，能使難以控制的光不會成為眩目光。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，能防止各發(fā)光部的投影像不一致。
根據(jù)本發(fā)明第七方面，通過減少發(fā)光部對發(fā)光元件的安裝基準的位置誤差，能確保光學設(shè)計及制造上的精度。
權(quán)利要求
1.一種車用前照燈，其具有使用半導體的發(fā)光元件和包括反射鏡或透鏡的光學系統(tǒng)，其特征在于上述光學系統(tǒng)的焦點設(shè)定在上述發(fā)光元件的發(fā)光部或者該發(fā)光部的附近；從發(fā)光元件的光軸方向看構(gòu)成上述發(fā)光部的芯片部或在該芯片部的周圍配置的反射部或螢光體的外形尺寸誤差是0.1mm以下，比該發(fā)光部相對上述反射鏡或者透鏡的位置誤差小。
2.一種車用前照燈的制造方法，其車用前照燈包括使用半導體的發(fā)光元件以及具有反射鏡或透鏡的光學系統(tǒng)，通過把該光學系統(tǒng)的焦點設(shè)定在發(fā)光元件的發(fā)光部或者該發(fā)光部的附近，放大投影發(fā)光部的光源像，其特征在于，通過規(guī)定從發(fā)光元件的光軸方向看構(gòu)成上述發(fā)光部的芯片部或在該芯片部的周圍配置的反射部或螢光體的外形尺寸誤差為0.1mm以下，使得比該發(fā)光部相對上述反射鏡或者透鏡的位置誤差小。
3.如權(quán)利要求1所述的車用前照燈，其特征在于，從上述發(fā)光元件的光軸方向看的發(fā)光部具有沿著與該光軸垂直相交的方向的橫向長的形狀，該發(fā)光部的光源像通過上述光學系統(tǒng)主要在水平方向被放大而形成配光圖形。
4.如權(quán)利要求3所述的車用前照燈，其特征在于，在上述發(fā)光部中，從發(fā)光元件的光軸方向看的側(cè)邊的一邊形成直線狀，通過其投影圖形形成近光光束的配光圖形中特有的分界線。
5.如權(quán)利要求4所述的車用前照燈，其特征在于，從發(fā)光元件的光軸方向看上述發(fā)光部成為長方形，其長邊連接構(gòu)成該發(fā)光元件的透鏡部的中心軸并且垂直相交。
6.如權(quán)利要求2所述的車用前照燈的制造方法，其特征在于，規(guī)定在上述發(fā)光元件內(nèi)配置的多個發(fā)光部之間的相對的位置誤差在±0.01mm以內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2所述的車用前照燈的制造方法，其特征在于，規(guī)定以安裝上述發(fā)光元件的發(fā)光部的基板部的外緣作為向該發(fā)光元件的支持部件的安裝基準；同時在上述發(fā)光部中，把從發(fā)光元件的光軸方向看的側(cè)邊的一邊形成直線，并且規(guī)定該一邊和上述基板部的外緣之間的相對的位置誤差值為0.01～0.1mm。
全文摘要
一種車用前照燈。該前照燈使用LED等發(fā)光元件。為高精度地進行配光設(shè)計，在具有使用半導體的發(fā)光元件(1)和包括反射鏡或透鏡的光學系統(tǒng)的車用前照燈中，使構(gòu)成設(shè)定光學系統(tǒng)的焦點的發(fā)光元件的發(fā)光部的芯片部或在該芯片部的周圍配置的反射部或者熒光體的外形尺寸誤差為0.1mm以下，比發(fā)光部相對反射鏡或者透鏡的位置誤差小。通過提高芯片部等的尺寸精度，充分保證配光控制中必要的精度。
文檔編號F21S8/12GK1499125SQ20031010298
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者石田裕之, 佐冢清 申請人:株式會社小糸制作所