專利名稱：車輛用前照燈的燈具單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用前照燈的燈具單元，特別涉及一種用于形成具有明暗截止線的配光圖案而構(gòu)成的投射式燈具單元。
背景技術(shù)：
目前，作為車輛用前照燈的燈具單元，投射式的燈具單元是公知的。該投射式的燈具單元，其構(gòu)成為具有投影透鏡，其配置在沿車輛前后方向延伸的光軸上；光源，其配置在該投影透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)的后方側(cè)；以及反射鏡，其將來自該光源的光向前方并以逐漸靠近光軸的方式反射。然后，在通過來自該投射式燈具單元的照射光，形成如近光用配光圖案等具有明暗截止線的配光圖案的情況下，采用在投影透鏡后側(cè)焦點(diǎn)的位置上，配置用于遮蔽一部分來自反射鏡的反射光的遮蔽裝置的構(gòu)成，從而該遮蔽裝置上端緣的反轉(zhuǎn)投影像形成明暗截止線。
在該專利文獻(xiàn)1中記載的這種投射式的燈具單元，其投影透鏡的表面由微小的凹凸面構(gòu)成。此外，在專利文獻(xiàn)2中記載的這種投射式的燈具單元，在其投影透鏡的表面上以同心圓狀形成多個凹凸部。并且，在專利文獻(xiàn)3中記載的這種投射式的燈具單元，其投影透鏡的表面中的沿上下方向遠(yuǎn)離光軸的上部區(qū)域和下部區(qū)域，使來自該投影透鏡的出射光向下方偏轉(zhuǎn)。
專利文獻(xiàn)1特開平3-122902號公報專利文獻(xiàn)2特開2005-302718號公報專利文獻(xiàn)3特開平1-186701號公報發(fā)明內(nèi)容在通過來自投射式燈具單元的照射光，形成具有明暗截止線的配光圖案的情況下，由于該明暗截止線作為遮蔽裝置上端緣的反轉(zhuǎn)投影像非常鮮明地形成，因此在該明暗截止線的上方側(cè)基本沒有光照射，容易使車輛前方路面的遠(yuǎn)方區(qū)域的識別性能不足。并且，在這種情況下，由于由反射鏡反射的來自光源的光，在透過投影透鏡時發(fā)生分光現(xiàn)象，而在明暗截止線的上方附近出現(xiàn)光譜色，因此可能會對逆向車駕駛員造成不必要的不適感。
與此相對，如果采用專利文獻(xiàn)1或者專利文獻(xiàn)2中記載的結(jié)構(gòu)，使來自投影透鏡的出射光擴(kuò)散，則能夠使明暗截止線變模糊，此外，由此能夠使明暗截止線上方附近的光譜色變得不明顯。
但是，專利文獻(xiàn)1中記載的投影透鏡，由于其表面由微小凹凸面構(gòu)成，因此不容易控制來自投影透鏡的出射光的擴(kuò)散程度，容易使該擴(kuò)散變得不充分或者過量。這樣，在擴(kuò)散不充分的情況下，存在使明暗截止線的模糊化或者對其上方附近的光譜色處理變得不充分的問題，另一方面，在過分?jǐn)U散的情況下，存在由于在明暗截止線的下方附近區(qū)域必須形成的光被擴(kuò)散，使其亮度減小的問題，此外，存在由于射向明暗截止線上方的擴(kuò)散光過多，從而容易使逆向車駕駛員感到耀眼。
另一方面，在專利文獻(xiàn)2中記載的投影透鏡，由于在其表面上以同心圓狀形成多個凹凸部，因此能夠?qū)碜栽撏队巴哥R的出射光的擴(kuò)散程度進(jìn)行高精度地控制，但是由于其出射光相對于投影透鏡的光軸向徑向擴(kuò)散，因此存在由于來自投影透鏡的光的出射位置的原因，在明暗截止線的模糊化或者其上方附近的光譜色處理的效果中產(chǎn)生波動的問題。
并且，在專利文獻(xiàn)3中記載的投影透鏡，由于其構(gòu)成為其表面中沿上下方向遠(yuǎn)離光軸的上部區(qū)域和下部區(qū)域，使來自該投影透鏡的出射光向下方偏轉(zhuǎn)，因此能夠?qū)碜苑止獬潭茸兇蟮膮^(qū)域的出射光隱藏在明暗截止線下方側(cè)的位置，由此能夠提高光譜色處理的效果。但是，在這種情況下，由于進(jìn)一步地提高了明暗截止線的鮮明度，因此存在對明暗截止線的模糊化起反效果的問題。
本發(fā)明正是鑒于這種問題而提出的，其目的在于，提供一種為形成具有明暗截止線的配光圖案而構(gòu)成的投射式車輛用前照燈的燈具單元，其能夠提高明暗截止線的模糊化和其上方附近的光譜色處理的效果。
本發(fā)明在使投影透鏡的表面具有光擴(kuò)散功能的基礎(chǔ)上，通過對其表面形狀進(jìn)行設(shè)計，從而達(dá)到上述目的。
即，本發(fā)明所涉及的車輛用前照燈的燈具單元，其具備投影透鏡，其配置在沿車輛前后方向延伸的光軸上；光源，其配置在該投影透鏡后側(cè)焦點(diǎn)的后方側(cè)；反射鏡，其將來自該光源的光向前方并以逐漸靠近光軸的方式反射；以及遮蔽裝置，其配置為使上端緣通過上述投影透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)，以遮蔽一部分來自該反射鏡的反射光，該燈具單元構(gòu)成為用于形成具有上述遮蔽裝置上端緣的反轉(zhuǎn)投影像即明暗截止線的配光圖案，其特征在于，上述投影透鏡表面中的至少一部分構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，該上下方向擴(kuò)散部由具有相對于該表面的基準(zhǔn)面形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并且沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件構(gòu)成。
上述具有明暗截止線的配光圖案可以是近光用配光圖案，也可以是構(gòu)成其一部分的配光圖案。
上述光源的種類不特別限定，例如可以采用放電燈泡或者鹵素?zé)襞莸陌l(fā)光部，或者發(fā)光二極管等發(fā)光元件的發(fā)光片等。此外，該“光源”只要是配置在投影透鏡后側(cè)焦點(diǎn)的后方側(cè)就可以，可以配置在光軸上，也可以配置于不在光軸上的位置。
上述投影透鏡只要是具有正折射率的透鏡就可以，不限定于特定形狀的透鏡，例如可以采用平凸透鏡、雙凸透鏡以及正彎月透鏡等。
上述投影透鏡的表面可以是該投影透鏡的前方側(cè)表面，也可以是后方側(cè)表面。
在上述投影透鏡的表面中，作為上下方向擴(kuò)散部而構(gòu)成的該表面的至少一部分的具體位置不特別限定。
上述基準(zhǔn)面是在假設(shè)投影透鏡的表面不具有上下方向擴(kuò)散功能的情況下，構(gòu)成該表面的面。
上述各透鏡元件只要是具有相對于投影透鏡表面的基準(zhǔn)面形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并且沿大致水平方向延伸就可以，不特別限定其具體的鉛直剖面形狀，例如可以采用凹狀圓弧形狀、凸?fàn)顖A弧形狀以及波紋形狀等。此外，不特別限定通過該各透鏡元件形成的上下方向光擴(kuò)散角度的具體值。
發(fā)明的效果如上述構(gòu)成，本發(fā)明所涉及的車輛用前照燈的燈具單元，雖然其構(gòu)成為具備遮蔽裝置的投射式的燈具單元，并且形成具有該遮蔽裝置上端緣的反轉(zhuǎn)投影像即明暗截止線的配光圖案，但是由于該投影透鏡表面中的至少一部分構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，該上下方向擴(kuò)散部由具有相對于該表面的基準(zhǔn)面形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并且沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件構(gòu)成，因此能夠獲得如下作用效果。
即，本發(fā)明所涉及的燈具單元，由于將其投影透鏡表面中的至少一部分構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，因此對于經(jīng)由該上下方向擴(kuò)散部向前方射出的光，能夠使其在上下方向擴(kuò)散，借此能夠使明暗截止線模糊化。此外，由此能夠使在明暗截止線的上方附近，由于被反射鏡反射的來自光源的光在透過投影透鏡時，發(fā)生分光現(xiàn)象而出現(xiàn)的光譜色變得不明顯。
此時，由于上下方向擴(kuò)散部由具有相對于投影透鏡表面的基準(zhǔn)面形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并且沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件構(gòu)成，因此能夠?qū)碜酝队巴哥R的出射光的上下方向的擴(kuò)散程度進(jìn)行高精度地控制，由此能夠適當(dāng)?shù)厥姑靼到刂咕€模糊化。然后，由此，能夠有效地抑制如明暗截止線的下方附近區(qū)域的亮度不必要地減小，或者由于射向明暗截止線上方的擴(kuò)散光，使逆向車駕駛員感到耀眼等事情的發(fā)生。
并且，由于在上下方向擴(kuò)散部中是向大致上下方向進(jìn)行光擴(kuò)散，因此能夠防止在該上下方向擴(kuò)散部內(nèi)部，由于光出射位置(或者光入射位置)的原因，而在明暗截止線的模糊化或者其上方附近的光譜色處理的效果中產(chǎn)生波動。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，在構(gòu)成用于形成具有明暗截止線的配光圖案的投射式車輛用前照燈的燈具單元中，能夠提高明暗截止線的模糊化和其上方附近的光譜色處理的效果。
在上述構(gòu)成中，如果將各透鏡元件的鉛直剖面形狀設(shè)定為波紋形狀，則能夠使各透鏡元件平滑地連接，由此能夠?qū)⒃诟魍哥R元件的連接部分中光的損失抑制為最小限度。
在上述構(gòu)成中，雖然各透鏡元件可以形成為使其直接沿水平方向延伸，但是如果各透鏡元件形成為沿投影透鏡的表面和包含在該投影透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)附近與光軸正交的水平線的平面之間的交線延伸，則能夠?qū)碜酝队巴哥R的出射光中，用于形成在配光圖案中位于相同高度的部分的光，通過單獨(dú)的透鏡元件在上下方向大致正確地進(jìn)行擴(kuò)散控制，由此能夠進(jìn)一步消除明暗截止線的模糊化和其上方附近的光譜色處理中的波動。
在上述構(gòu)成中，雖然如上所述不特別限定通過各透鏡元件獲得的上下方向的光擴(kuò)散角度的具體值，但是如果透鏡元件越處于沿上下方向遠(yuǎn)離上述光軸的位置，將其光擴(kuò)散角度值設(shè)定得越大，則由于能夠使來自投影透鏡中分光程度變大的區(qū)域的出射光在上下方向大幅擴(kuò)散，因此能夠使明暗截止線不會過分地模糊化，同時能夠有效地進(jìn)行其上方附近的光譜色處理。
在上述構(gòu)成中，如果在投影透鏡的表面中，在沿上下方向遠(yuǎn)離光軸的上部區(qū)域和下部區(qū)域中形成上下方向擴(kuò)散部，則能夠獲得如下效果。
即，由于位于上部區(qū)域和下部區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域的分光程度比較小，因此對于經(jīng)由該中央?yún)^(qū)域向前方照射的光，不使其在上下方向擴(kuò)散，為了確保明暗截止線的下方附近的亮度而進(jìn)行有效地利用，另一方面，對于經(jīng)由分光程度變大的上部區(qū)域和下部區(qū)域向前方照射的光，由于使其在上下方向大幅擴(kuò)散，因此能夠有效地進(jìn)行光譜色處理。
此時，在上述中央?yún)^(qū)域中的分別與上部區(qū)域和下部區(qū)域相鄰的各區(qū)域中，如果多個透鏡元件沿上下方向相互以規(guī)定間隔，至少一個一個離散地形成，則能夠確保發(fā)揮處于形成了多個透鏡元件的上部區(qū)域及下部領(lǐng)域，與沒有形成這些透鏡元件的中央?yún)^(qū)域之間的光學(xué)效果的區(qū)域，由此能夠在確保明暗截止線的下方附近的亮度，和明暗截止線的模糊化以及其上方附近的光譜色處理的效果之間，良好地進(jìn)行平衡同時獲得兩種效果。


圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的車輛用前照燈的燈具單元的正視圖。
圖2是圖1沿II-II線的剖面圖。
圖3是圖2的III部分的詳細(xì)圖。
圖4是圖3的IV部分的詳細(xì)圖。
圖5是單獨(dú)表示上述燈具單元的投影透鏡的正視圖。
圖6是通過從上述燈具單元向前方照射的光，在配置于燈具單元前方25m位置的假想鉛直屏上形成的配光圖案的透視圖。
圖7是上述配光圖案中的拐點(diǎn)附近區(qū)域的放大圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的車輛用前照燈的燈具單元10的正視圖。此外，圖2是圖1沿II-II線的剖面圖。
如這些圖所示，本實(shí)施方式所涉及的燈具單元10，其構(gòu)成為了形成近光用配光圖案的一部分而進(jìn)行光照射的投射式燈具單元，其在組裝成相對于未圖示的燈體等能夠調(diào)整光軸的狀態(tài)下進(jìn)行使用。這樣，該燈具單元10配置為，在完成了光軸調(diào)整的階段，其光軸Ax沿相對于車輛前后方向，向下0.5～0.6°程度的方向延伸。
該燈具單元10由投影透鏡12、發(fā)光元件14、反射鏡16、底座部件18以及透鏡支架20構(gòu)成。
底座部件18是金屬制部件，由以下部分構(gòu)成平板部18A，其具有沿包含燈具單元10的光軸Ax的水平面延伸的上表面18a；以及半圓筒部18B，其形成為在該平板部18A的前端部向下方突出的大致半圓筒形狀。
投影透鏡12是前方側(cè)表面12a為凸面，后方側(cè)表面12b為平面的丙烯樹脂制的平凸非球面透鏡，并配置在光軸Ax上。這樣，該投影透鏡12將包含其后側(cè)焦點(diǎn)F的后側(cè)焦點(diǎn)面上的像，向配置在燈具單元前方的鉛直假想屏投影而形成反轉(zhuǎn)像。但是，該投影透鏡12的前方側(cè)表面12a的一部分構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部。并且，對于該點(diǎn)如后所述。
該投影透鏡12，其周緣部被固定支撐在圓筒狀的透鏡支架20的前端環(huán)狀槽部上。然后，該透鏡支架20，其下半部被固定支撐在底座部件18的半圓筒部18B上。
發(fā)光元件14是白色發(fā)光二極管，其由具有1mm見方程度的正方形發(fā)光面的發(fā)光片14a，和支撐該發(fā)光片14a的基板14b構(gòu)成。此時，發(fā)光片14a由為了覆蓋其發(fā)光面而形成的薄膜進(jìn)行密封。
該發(fā)光元件14在投影透鏡12的后側(cè)焦點(diǎn)F的后方側(cè)，被固定支撐在底座部件18的平板部18A上。此時，該發(fā)光元件14，在其發(fā)光片14a配置在光軸Ax上并朝向鉛直上方的狀態(tài)下，其基板14b被定位在平板部18A的上表面18a后部形成的凹槽部18a2中。
為了從上方側(cè)覆蓋發(fā)光元件14，反射鏡16形成為半穹頂狀，其周緣下端面載置并固定在底座部件18的平板部18A的上表面18a上。這樣，該反射鏡16將來自發(fā)光元件14的發(fā)光片14a的出射光，向投影透鏡12反射并使其向光軸Ax靠近。
具體來講，該反射鏡16的反射面16a，其沿包含光軸Ax的平面的剖面形狀設(shè)定為橢圓形狀。此時，將該反射面16a沿包含光軸Ax的鉛直面的剖面形狀設(shè)定為橢圓形狀，該橢圓形狀以發(fā)光片14a的發(fā)光中心作為第1焦點(diǎn)，同時以投影透鏡12的后側(cè)焦點(diǎn)F作為第2焦點(diǎn)，并且設(shè)定為從包含該光軸Ax的鉛直面至包含光軸Ax的水平面，在第1焦點(diǎn)不變的情況下離心率逐漸增大。由此，該反射面16a使來自發(fā)光片14a的出射光，在鉛直面內(nèi)會聚于投影透鏡12的后側(cè)焦點(diǎn)F，同時在水平剖面內(nèi)，在該后側(cè)焦點(diǎn)F的一定程度前方側(cè)會聚于光軸Ax上。
底座部件18的平板部18A形成為，其上表面18a的前端緣18a1沿投影透鏡12的后側(cè)焦點(diǎn)面(即，由后側(cè)焦點(diǎn)F和軸外的后側(cè)焦點(diǎn)形成的大致球面狀的曲面)在水平方向以大致圓弧狀延伸。此時，該前端緣18a1中光軸Ax左側(cè)(燈具正視圖中為右側(cè))的部分，形成為從光軸Ax向左方沿水平方向延伸，另一方面，其光軸Ax右側(cè)的部分形成為在從光軸Ax向右方沿斜下方向(例如向下15°)延伸后，進(jìn)一步向右方沿水平方向延伸。這樣，該平板部18A的上表面18a中光軸Ax右側(cè)的部分構(gòu)成下降臺階平面部18a3，其保持前端緣18a1的形狀并向后方沿水平方向延伸規(guī)定長度。
通過該上表面18a具有這種形狀，底座部件18的平面部18A作為遮蔽裝置的發(fā)揮作用，該遮蔽裝置阻止來自反射鏡16的反射光的一部分前進(jìn)，從而阻止從投影透鏡12向上射出光。
此時，該平板部18A作為反射鏡部件發(fā)揮作用，其上表面18a作為將來自反射鏡16的反射光，向上進(jìn)行常規(guī)反射的向上鏡面而構(gòu)成該反射鏡部件。為了實(shí)現(xiàn)這種功能，對該平板部18A的上表面18a進(jìn)行蒸鍍鋁等鏡面處理。并且，該鏡面處理不一定需要在平板部18A的上表面18a的整個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，只要在從其前端緣18a1至后方的一定程度范圍內(nèi)進(jìn)行就可以。
圖3是圖2的III部分的詳細(xì)圖，圖4是圖3的IV部分的詳細(xì)圖。此外，圖5是單獨(dú)表示投影透鏡12的正視圖。
并且，在圖3和4中，為了對投影透鏡12的光學(xué)功能進(jìn)行簡單易懂的說明，表示出從配置在其后側(cè)焦點(diǎn)F處的假想點(diǎn)光源入射至投影透鏡12的光的光路。
如這些圖所示，投影透鏡12的前方側(cè)表面12a中的沿上下方向遠(yuǎn)離光軸Ax的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2，其構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，使來自該投影透鏡12的出射光在上下方向擴(kuò)散。
為了實(shí)現(xiàn)這種功能，該上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2由多個透鏡元件12Bs構(gòu)成，該多個透鏡元件12Bs分別具有相對于前方側(cè)表面12a的基準(zhǔn)面12a0形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并且沿大致水平方向延伸。此時，分別構(gòu)成該上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2的各透鏡元件12Bs，其鉛直剖面形狀設(shè)定為波紋形狀，并且其中任意一個的上下方向的光擴(kuò)散角度都設(shè)定為相同的值。
另一方面，該投影透鏡12的前方側(cè)表面12a中的位于上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2之間的中央?yún)^(qū)域12A，其光軸Ax上下附近位置的橫向長的帶狀區(qū)域12A0構(gòu)成為具有與前方側(cè)表面12a的基準(zhǔn)面12a0相同的表面形狀，分別與上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2相鄰的各領(lǐng)域12A1、12A2的一部分，構(gòu)成使來自該投影透鏡12的出射光在上下方向擴(kuò)散的上下方向擴(kuò)散部。
即，該各領(lǐng)域12A1、12A2中，沿上下方向相互以規(guī)定間隔，一個一個離散地形成多個透鏡元件12As。此時，構(gòu)成該各區(qū)域12A1、12A2的各透鏡元件12As與上述各透鏡元件12Bs同樣地，將其鉛直剖面形狀設(shè)定為波紋形狀。但是，該各透鏡元件12As設(shè)定為具有比各透鏡元件12Bs更小的上下方向的光擴(kuò)散角度。并且，在該各透鏡元件12As之間，在各區(qū)域12A1、12A2中沿上下方向離光軸Ax越遠(yuǎn)的位置上的透鏡元件，將其上下方向的光擴(kuò)散角度設(shè)定為越大值。
并且，通過調(diào)整構(gòu)成該波紋形狀的鉛直剖面形狀的凹部和凸部的曲率的大小，來設(shè)定上述各透鏡元件12As、12Bs的上下方向的光擴(kuò)散角度。
該各透鏡元件12As、12Bs形成為，使其沿著投影透鏡12的前方側(cè)表面12a和某一平面之間的交線延伸，該平面為包含在該投影透鏡12的后側(cè)焦點(diǎn)F附近與光軸Ax正交的水平線的平面。因此，在燈具單元的正視圖中，在位于光軸Ax上方側(cè)的上部領(lǐng)域12B1和與其相鄰的區(qū)域12A1中，該各透鏡元件12As、12Bs沿向上凸起的大致圓弧形狀延伸，另一方面，在位于光軸Ax下方側(cè)的下部區(qū)域12B2和與其相鄰的區(qū)域12A2中，沿向下凸起的大致圓弧形狀延伸。
如圖4所示，將位于各透鏡元件12As之間的帶狀的基準(zhǔn)面12a0，和構(gòu)成各透鏡元件12As的帶狀的凹部12As1及凸部12As2作為1個單元，通過重復(fù)該單元，中央?yún)^(qū)域12A中的與上部區(qū)域12B1相鄰的區(qū)域12A1形成為橫條紋狀。此時，以大致互相相同的上下寬度形成帶狀的基準(zhǔn)面12a0、凹部12As1以及凸部12As2。并且，中央?yún)^(qū)域12A中的與下部區(qū)域12B2相鄰的區(qū)域12A2也與此相同。
圖6是本實(shí)施方式所涉及的燈具單元10向前方照射的光，在配置于燈具單元前方25m位置的假想鉛直屏上形成的配光圖案PA的透視圖。
如該圖所示，該配光圖案PA是在上端部具有明暗截止線CL1、CL2的橫向長并且比較小的聚光用配光圖案，其作為近光用配光圖案PL的一部分而形成。即，該配光圖案PA和通過從未圖示的其他燈具單元向前方照射的光形成的擴(kuò)散配光圖案PB的合成配光圖案，形成近光用配光圖案PL，并通過配光圖案PA形成其高光強(qiáng)區(qū)域即熱區(qū)HZ。
通過由反射鏡16的反射面16a反射，并透過投影透鏡12向前方射出的來自發(fā)光片14a的光形成該配光圖案PA，底座部件18的平板部18A中的上表面18a的前端緣18a1的反轉(zhuǎn)投影像，形成其明暗截止線CL1、CL2。對于該明暗截止線CL1、CL2，在通過燈具正面方向的消隱點(diǎn)即H-V點(diǎn)的鉛直線，即V-V線的右側(cè)的逆向車車行道側(cè)，水平延伸形成明暗截止線CL1，V-V線左側(cè)的本車車行道側(cè)的明暗截止線CL2形成為，在從該逆向車車行道側(cè)的明暗截止線CL1以規(guī)定角度(例如15°)，向斜上上升至通過H-V點(diǎn)的水平線即H-H線的稍上方后，使其沿水平延伸。
在該配光圖案PA中，逆向車車行道側(cè)的明暗截止線CL1和V-V線之間的交點(diǎn)即拐點(diǎn)E的位置，設(shè)定為在H-V點(diǎn)下方0.5～0.6°程度的位置。這是由于燈具單元10的光軸Ax相對于沿車輛前后方向的軸線，在向下0.5～0.6°程度的方向延伸而造成的。
由于不僅使用由反射鏡16的反射面16a反射而直接入射至投影透鏡12的光，而且使用由反射鏡16的反射面16a反射，并在底座部件18的平板部18A的上表面18a向上進(jìn)行常規(guī)反射后，入射至投影透鏡12的光，形成該配光圖案PA，因此形成相應(yīng)地增強(qiáng)了亮度的配光圖案。
圖7是配光圖案PA中拐點(diǎn)E附近區(qū)域的放大圖。
如該圖所示，對于該配光圖案PA，其明暗截止線CL1、CL2被適當(dāng)?shù)啬：?br> 即，在該配光圖案PA中的明暗截止線CL1、CL2的上方附近，形成沿該明暗截止線CL1、CL2以一定寬度延伸為帶狀的低亮度部D。此時，該低亮度部D形成為，按照低亮度部D3、D2、D1的順序逐漸變暗。
最暗的低亮度部D1沿明暗截止線CL1、CL2以0.5°程度的上下寬度形成。該低亮度部D1由來自投影透鏡12的前方側(cè)表面12a中的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2的出射光形成。
此時，通過將在上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2形成的各透鏡元件12Bs中，形成其波紋形的鉛直剖面形狀的凹部和凸部的曲率設(shè)定為使來自投影透鏡12的出射光在上下方向以0.5°的程度擴(kuò)散的值，從而以0.5°程度的上下寬度形成該低亮度部D1。
此外，通過使各透鏡元件12Bs沿大致水平方向延伸，而以大致一定的寬度形成該低亮度部D1。此時，由于該各透鏡元件12Bs形成為，沿投影透鏡12的前方側(cè)表面12a和包含在其后側(cè)焦點(diǎn)F附近與光軸Ax正交的水平線的平面之間的交線延伸，因此不只在拐點(diǎn)E附近，而是在明暗截止線CL1、CL2的全長范圍內(nèi)，也以大致一定的寬度形成該低亮度部D1。
比該低亮度部D1稍亮的低亮度部D2沿明暗截止線CL1、CL2以比低亮度部D1稍窄的上下寬度形成，比該低亮度部D2稍亮的低亮度部D3沿明暗截止線CL1、CL2以比低亮度部D2還窄的上下寬度形成。該低亮度部D2、D3由來自投影透鏡12的前方側(cè)表面12a中的中央?yún)^(qū)域12A的各區(qū)域12A1、12A2的出射光形成。
此時，通過將在各區(qū)域12A1、12A2中形成的各透鏡元件12As中，形成其波紋形的鉛直剖面形狀的凹部和凸部的曲率，設(shè)定為比各透鏡元件12Bs小的值，從而以比低亮度部D1低的上下寬度形成該低亮度部D2、D3。這樣，通過在各透鏡元件12As之間，對于沿上下方向離光軸Ax越遠(yuǎn)的位置上的透鏡元件，將形成該透鏡元件12As的波紋形的鉛直剖面形狀的凹部和凸部的曲率設(shè)定為越大的值，從而使該低亮度部D2、D3的亮度呈階梯性變化。
此外，通過使各透鏡元件12As沿大致水平方向延伸，從而分別以大致一定的寬度形成該低亮度部D2、D3。此時，由于沿上述交線延伸形成該各透鏡元件12As，因此不只在拐點(diǎn)E附近，而是在明暗截止線CL1、CL2的全長范圍內(nèi)，也分別以大致一定的寬度形成該低亮度部D2、D3。
如上所述，在本實(shí)施方式所涉及的車輛用前照燈10中，雖然其燈具單元10構(gòu)成為以發(fā)光元件14的發(fā)光片14a作為光源的投射式的燈具單元，但是由于其投影透鏡12的前方側(cè)表面12a中的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，并且該上下方向擴(kuò)散部由具有相對于該前方側(cè)表面12a的基準(zhǔn)面12a0形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件12Bs構(gòu)成，因此對于從該上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2向前方射出的光，能夠使其在上下方向擴(kuò)散，由此能夠使明暗截止線CL1、CL2變模糊。此外，由此，在明暗截止線CL1、CL2的上方附近，能夠使由于在由反射鏡16反射的來自發(fā)光元件14的光透過投影透鏡12時發(fā)生分光現(xiàn)象而出現(xiàn)的光譜色變得不明顯。
此時，由于構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2，由具有相對于投影透鏡12的前方側(cè)表面12a的基準(zhǔn)面12a0形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件12Bs構(gòu)成，因此能夠?qū)碜酝队巴哥R12的出射光的上下方向的擴(kuò)散程度進(jìn)行高精度地控制，由此能夠適當(dāng)?shù)厥姑靼到刂咕€CL1、CL2模糊化。這樣，由此能夠有效地抑制發(fā)生如明暗截止線CL1、CL2下方附近區(qū)域的亮度不必要地減小，或者由于射向明暗截止線CL1、CL2上方的擴(kuò)散光使逆向車駕駛員感到耀眼等事情。
并且，由于上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2中的光擴(kuò)散是向大致上下方向進(jìn)行的，因此不會由于上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2中的光出射位置的原因，而在明暗截止線CL1、CL2的模糊化或者其上方附近的光譜色處理的效果中產(chǎn)生波動。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在構(gòu)成用于形成具有明暗截止線CL1、CL2的配光圖案PA的投射式車輛用前照燈的燈具單元10中，能夠提高明暗截止線CL1、CL2的模糊化以及其上方附近的光譜色處理的效果。
并且，在本實(shí)施方式中，由于各透鏡元件12Bs的鉛直剖面形狀設(shè)定為波紋形狀，因此能夠使各透鏡元件12Bs平滑地連接，由此能夠?qū)⒏魍哥R元件12Bs的連接部分中光的損失抑制在最小限度內(nèi)。
此外，在本實(shí)施方式中，由于沿投影透鏡12的前方側(cè)表面12a，和包含在其后側(cè)焦點(diǎn)F附近與光軸Ax正交的水平線的平面之間的交線延伸形成各透鏡元件12Bs，因此在來自投影透鏡12的出射光中，能夠?qū)ε涔鈭D案PA中形成于相同高度位置的部分的光，通過單獨(dú)的透鏡元件12Bs在上下方向大致準(zhǔn)確地進(jìn)行擴(kuò)散控制，由此能夠進(jìn)一步消除明暗截止線CL1、CL2的模糊化和其上方附近的光譜色處理中的波動。
這樣，在本實(shí)施方式中，由于投影透鏡12的前方側(cè)表面12a中沿上下方向遠(yuǎn)離光軸Ax的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，因此能夠獲得如下效果。
即，由于位于上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2之間的中央?yún)^(qū)域12A的分光程度比較小，因此對于經(jīng)由該中央?yún)^(qū)域12A向前方照射的光，能夠不使其在上下方向擴(kuò)散，有效地用于確保明暗截止線CL1、CL2的下方附近的亮度，另一方面，對于經(jīng)由分光程度變大的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2向前方照射的光，通過使其在上下方向大幅擴(kuò)散，能夠有效地進(jìn)行光譜色處理。
此時，在本實(shí)施方式中，由于在中央?yún)^(qū)域12A中的分別與上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2相鄰的各區(qū)域12A1、12A2中，在上下方向以規(guī)定間隔一個一個離散地形成多個透鏡元件12As，因此能夠確保在形成了多個透鏡元件12Bs的上述區(qū)域12B1及下部區(qū)域12B2，和沒有形成這些透鏡元件的中央?yún)^(qū)域12A0之間實(shí)現(xiàn)中間光學(xué)效果的區(qū)域，由此能夠在確保明暗截止線CL1、CL2的下方附近的亮度，和明暗截止線CL1、CL2的模糊化及其上方附近的光譜色處理的效果之間進(jìn)行良好地平衡，使其同時發(fā)揮作用。即，通過來自位于各透鏡元件12As之間的帶狀的基準(zhǔn)面12a0的出射光，能夠確保明暗截止線CL1、CL2的下方附近的亮度，同時通過來自各透鏡元件12As的出射光，能夠獲得明暗截止線CL1、CL2的模糊化以及其上方附近的光譜色處理的效果。
并且，在本實(shí)施方式中，由于位于比透鏡元件12As沿上下方向離光軸Ax更遠(yuǎn)的位置上的透鏡元件12Bs，其上下方向的光擴(kuò)散角度設(shè)定為較大的值，因此能夠使來自投影透鏡12中分光程度變大的上部區(qū)域12B1和下部區(qū)域12B2的出射光，在上下方向大幅擴(kuò)散，由此在不使明暗截止線CL1、CL2過分模糊化的同時，能夠有效地進(jìn)行其上方附近的光譜色處理。
此外，在本實(shí)施方式中，由于在中央?yún)^(qū)域12A的各區(qū)域12A1、12A2中形成的多個透鏡元件12As之間，位于沿上下方向離光軸Ax越遠(yuǎn)的位置上的透鏡元件，其上下方向的光擴(kuò)散角度設(shè)定為越大的值，因此能夠階段性地進(jìn)行明暗截止線CL1、CL2的模糊化，也能夠進(jìn)一步提高明暗截止線CL1、CL2的上方附近的光譜色處理的效果。
并且，在上述實(shí)施方式中，對于分別構(gòu)成上部區(qū)域12B1和12B2的各透鏡元件12Bs，雖然以其任意一個的上下方向的光擴(kuò)散角度都設(shè)定為相同值的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是也可以設(shè)定為互不相同的光擴(kuò)散角度，這樣，能夠進(jìn)一步提高明暗截止線CL1、CL2的模糊化和其上方附近的光譜色處理的效果。
此外，在上述實(shí)施方式中，雖然以在中央?yún)^(qū)域12A的各區(qū)域12A1、12A2中，沿上下方向以規(guī)定間隔一個一個離散地形成多個透鏡元件12As的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是在構(gòu)成為沿上下方向以規(guī)定間隔，每隔多個離散地形成多個透鏡元件12As的情況下，也能夠獲得與上述實(shí)施方式大致相同的效果。
此外，上述實(shí)施方式所涉及的燈具單元10，雖然使用發(fā)光元件14的發(fā)光片14a構(gòu)成其光源，但是在使用放電燈泡或者鹵素?zé)襞莸陌l(fā)光部構(gòu)成其光源的情況下，也能夠獲得與上述實(shí)施方式相同的作用效果。
此外，在上述實(shí)施方式中，雖然對通過來自該燈具單元10的照射光形成的配光圖案PA是構(gòu)成近光用配光圖案PL的一部分的聚光用配光圖案的情況進(jìn)行了說明，但是在該配光圖案PA是擴(kuò)散配光圖案的情況下，也能夠獲得與上述實(shí)施方式同樣的作用效果。
并且，在上述實(shí)施方式所涉及的燈具單元10中，雖然具有反射部件功能的底座部件18，發(fā)揮將來自反射鏡16的反射光的一部分遮蔽的遮蔽裝置的功能，但是代替這種底座部件18，也能夠使用具備只具有將來自反射鏡16的反射光的一部分遮蔽的功能的普通遮蔽裝置的結(jié)構(gòu)。
此外，在上述實(shí)施方式中，作為各參數(shù)而例舉的數(shù)值只是一個例子，也可以將其設(shè)定為適當(dāng)?shù)牟煌闹怠?br> 權(quán)利要求
1.一種車輛用前照燈的燈具單元，其具備投影透鏡，其配置在沿車輛前后方向延伸的光軸上；光源，其配置在該投影透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)的后方側(cè)；反射鏡，其將來自該光源的光向前方并以逐漸靠近光軸的方式反射；以及遮蔽裝置，其配置為上端緣通過上述投影透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)，使以遮蔽一部分來自該反射鏡的反射光，該車輛用前照燈的燈具單元構(gòu)成為，用于形成具有明暗截止線的配光圖案，該明暗截止線為上述遮蔽裝置上端緣的反轉(zhuǎn)投影像，其特征在于，上述投影透鏡表面中的至少一部分構(gòu)成上下方向擴(kuò)散部，該上下方向擴(kuò)散部由具有相對于該表面的基準(zhǔn)面形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并且沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用前照燈的燈具單元，其特征在于，上述各透鏡元件的鉛直剖面形狀設(shè)定為波紋形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用前照燈的燈具單元，其特征在于，上述各透鏡元件沿上述投影透鏡的表面與某一平面之間的交線延伸而形成，給平面是包含與上述光軸在該投影透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)附近正交的水平線的平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用前照燈的燈具單元，其特征在于，將通過上述各透鏡元件形成的上下方向的光擴(kuò)散角度設(shè)定為，透鏡元件越處于沿上下方向遠(yuǎn)離上述光軸的位置，其光擴(kuò)散角度值越大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用前照燈的燈具單元，其特征在于，上述上下方向擴(kuò)散部形成在上述投影透鏡的表面中的沿上下方向遠(yuǎn)離上述光軸的上部區(qū)域和下部區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛用前照燈的燈具單元，其特征在于，在位于上述上部區(qū)域和上述下部區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域中，在分別與上述上部區(qū)域和上述下部區(qū)域相鄰的各區(qū)域中，多個上述透鏡元件沿上下方向以規(guī)定間隔，至少一個一個離散地形成。
全文摘要
在構(gòu)成為用于形成具有明暗截止線的配光圖案的投射式車輛用前照燈的燈具單元中，能夠提高明暗截止線的模糊化和其上方附近光譜色處理的效果。將投影透鏡的前方側(cè)表面中的上部區(qū)域和下部區(qū)域構(gòu)成為上下方向擴(kuò)散部，該上下方向擴(kuò)散部由具有相對于前方側(cè)表面的基準(zhǔn)面形成為凹凸?fàn)畹你U直剖面形狀，并沿大致水平方向延伸的多個透鏡元件構(gòu)成。由此，在使從上部區(qū)域和下部區(qū)域向前方射出的光在上下方向擴(kuò)散的基礎(chǔ)上，能夠高精度地控制其擴(kuò)散程度，適當(dāng)?shù)厥姑靼到刂咕€模糊化。此外，由此能夠使由于來自反射鏡的反射光透過投影透鏡時發(fā)生分光現(xiàn)象而在明暗截止線的上方附近出現(xiàn)的光譜色變得不明顯。
文檔編號F21V11/16GK101046280SQ20071008699
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
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