專利名稱：車輛用燈具單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以自由切換近光用配光圖案和遠(yuǎn)光用配光圖 案的車輛用燈具單元。
背景技術(shù)：
目前，在前照燈等的車輛用燈具中，存在可以自由切換近光用
配光圖案和遠(yuǎn)光用配光圖案的燈具。例如，己知一種4燈式的車輛用 燈具，其由LED形成近光、由燈泡形成遠(yuǎn)光。但是，在這種多燈式 車輛用燈具中，難以實(shí)現(xiàn)車輛用燈具的大幅小型化。特別地，作為具 有配置在沿著燈具前后方向延伸的光軸上的投影透鏡、和配置在該投 影透鏡后方的反射鏡的投射型車輛用燈具，因?yàn)橥瑫r(shí)設(shè)有多個(gè)投影透 鏡和反射鏡，所以車輛用燈具整體較大。
因此，在專利文獻(xiàn)1中公開下述投射型前照燈，其在反射鏡(反 射器)的第1焦點(diǎn)附近設(shè)置一個(gè)光源燈泡，使得從該光源燈泡射出的 光由反射鏡反射，在具有截止線的部件(明暗截止線形成部件)附近 通過反射鏡的第2焦點(diǎn)，利用凸透鏡將該反射光向前方照射，其中， 在明暗截止線形成部件上設(shè)置平面鏡，以實(shí)現(xiàn)光量提高，同時(shí)，通過 使平面鏡傾斜移動(dòng)而切換為遠(yuǎn)光。
另外，在專利文獻(xiàn)2中公開的車輛用照明燈具和專利文獻(xiàn)3中 公開的車輛用前照燈中，設(shè)置遠(yuǎn)光用的附加光源。也就是說，構(gòu)成為
具有下述投射型燈具單元，其通過配置在沿著車輛前后方向延伸的光 軸上的投影透鏡，和配置在其后方的第1及第2光源單元，而具有兩 種配光功能。這樣，可以利用第1光源單元的點(diǎn)燈，形成在上端部具 有鮮明的明暗截止線的近光用配光圖案，同時(shí)，利用第2光源單元的 追加點(diǎn)燈，增加從上述明暗截止線向上方擴(kuò)展的遠(yuǎn)光用附加配光圖 案，從而形成遠(yuǎn)光用配光圖案。
專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)2 專利文獻(xiàn)3
實(shí)開昭63— 111704號(hào)公報(bào) 特開2006— 164735號(hào)公報(bào) 特開2005— 108554號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻(xiàn)1中公開的投射型前照燈，因?yàn)槭褂脽襞葑?為光源，所以反射鏡必須確保一定程度的大小，從而難以實(shí)現(xiàn)燈具小 型化。另外，如果使設(shè)有平面鏡的明暗截止線形成部件傾斜移動(dòng)而形 成遠(yuǎn)光用配光圖案，則無(wú)法通過平面鏡實(shí)現(xiàn)光量提高，會(huì)使得最大光 量降低，無(wú)法滿足作為遠(yuǎn)光的性能。此外，在為了使得燈具小型化而 使用LED作為光源的情況下，遠(yuǎn)光時(shí)的光量不足更加顯著。
另一方面，專利文獻(xiàn)2、 3中公開的車輛用前照燈，可以通過使 用LED作為光源而實(shí)現(xiàn)小型化，并由第2光源單元的追加點(diǎn)燈實(shí)現(xiàn) 一定程度的光量提高，但是，因?yàn)榻庥谜诠獠考岸斯潭ǖ匚挥谕?鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)，所以，通過第2光源單元(附加光源)的額外點(diǎn)燈 而照射的光束的一部分，會(huì)因遮光部件前端而導(dǎo)致虛光，使遠(yuǎn)光配光 圖案的中心與近光配光圖案不完全重疊。
因此，在遠(yuǎn)光配光圖案中，無(wú)法形成與近光用配光圖案協(xié)調(diào)(沒 有因虛光造成的暗部)地重疊的強(qiáng)聚光圖案。另外，為了有效利用第 2光源單元的光束，需要使得附加光源在后方側(cè)焦點(diǎn)附近聚光，但是， 如果采用這種結(jié)構(gòu)，則會(huì)使由遮光部件前端導(dǎo)致產(chǎn)生虛光的光增加， 使損耗增大。
本發(fā)明就是鑒于上述狀況而提出的，其可以提供一種車輛用燈 具單元，該車輛用燈具單元可以用一個(gè)投影透鏡切換近光用配光圖案
和遠(yuǎn)光用配光圖案，同時(shí)，可以在遠(yuǎn)光中形成與近光協(xié)調(diào)重疊的強(qiáng)聚 光圖案。
本發(fā)明涉及的上述目的，由下述車輛用燈具單元實(shí)現(xiàn)，該燈具 單元的特征在于，具有投影透鏡，其配置在沿車輛前后方向延伸的 光軸上；反射鏡，其使來自第1光源的直接光向前反射至靠近前述光 軸，該第1光源配置在前述投影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)的后方；明暗截止線 形成部件，其配置在前述投影透鏡和前述第l光源之間，其前端緣位 于前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，通過遮擋來自前述反射鏡的反射 光中經(jīng)過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分，形成近光用配光圖案的 明暗截止線；以及聚光單元，其用于使來自第2光源的光會(huì)聚在前述 投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，通過在使前述明暗截止線形成部件的前 端緣與前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)相對(duì)遠(yuǎn)離的狀態(tài)下，使來自前述第 2光源的光會(huì)聚在前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，從而形成遠(yuǎn)光用 配光圖案。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，當(dāng)明暗截止線形成部件的前 端緣位于投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)時(shí)，使來自第1光源的光束中的、經(jīng) 過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分被前端緣遮擋，形成近光用配光 圖案。
另一方面，在相對(duì)于明暗截止線形成部件的前端緣，投影透鏡 的后方側(cè)焦點(diǎn)相對(duì)地離開的狀態(tài)下，來自第2光源的光會(huì)聚到投影透 鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近。
也就是說，通過使明暗截止線形成部件的前端緣相對(duì)地遠(yuǎn)離后 方側(cè)焦點(diǎn)，而使現(xiàn)有技術(shù)中被配置在投影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)處的明暗截 止線形成部件的前端緣遮擋的來自第2光源的光，通過后方側(cè)焦點(diǎn)。 由此，使沒有由明暗截止線形成部件前端緣引起虛光的來自第2光源 的光(遠(yuǎn)光)，與來自第l光源的光(近光)重疊。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元中，優(yōu)選設(shè)置在前述明暗 截止線形成部件上表面的反射面，在使前述前端緣移動(dòng)到遠(yuǎn)離前述投 影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)的位置的狀態(tài)下，將來自前述第2光源的光向前述 投影透鏡反射。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，當(dāng)明暗截止線形成部件的前 端緣位于投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)時(shí)，使來自第1光源的光束中的、經(jīng) 過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分被前端緣遮擋，形成近光用配光 圖案。此時(shí)，原本由明暗截止線形成部件的上表面遮擋的來自反射鏡 的反射光，被設(shè)置在上表面的反射面反射，而入射到投影透鏡。通過 將該反射光變換控制為從投影透鏡向下射出的近光，可以提高來自第 1光源的出射光的光束利用率。
另一方面，如果使明暗截止線形成部件的前端緣移動(dòng)到遠(yuǎn)離投 影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)的位置，則設(shè)置在明暗截止線形成部件上表面的 反射面，會(huì)將來自第2光源的光向投影透鏡反射。由此，可以在使明 暗截止線形成部件的前端緣遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn)的同時(shí)，利用位于該遠(yuǎn)離 位置的明暗截止線形成部件的反射面，使得來自第2光源的光會(huì)聚在 投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元中，優(yōu)選前述明暗截止線 形成部件的反射面由平面形成，使來自前述第2光源的光聚光的聚光 單元具有近似橢球面狀的反射面，其以下述規(guī)定點(diǎn)和前述第2光源為 焦點(diǎn)，上述規(guī)定點(diǎn)在使前述前端緣移動(dòng)至遠(yuǎn)離前述投影透鏡后方側(cè)焦 點(diǎn)的位置的狀態(tài)下，位于相對(duì)于前述平面與前述投影透鏡的后方側(cè)焦 點(diǎn)對(duì)稱的位置。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，當(dāng)明暗截止線形成部件的前 端緣位于投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)時(shí)，使來自第1光源的光束中的、經(jīng) 過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分，被前端緣遮擋，形成近光用配 光圖案。
此時(shí)，原本被明暗截止線形成部件的上表面遮擋的來自反射鏡 的反射光，由設(shè)置在上表面的反射面反射，而入射到投影透鏡。通過 將該反射光變換控制為從投影透鏡向下方射出的近光，可以提高來自 第1光源的出射光的光束利用率。
另一方面，如果使明暗截止線形成部件的前端緣移動(dòng)到遠(yuǎn)離投
影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)的位置，則由使來自第2光源的光聚光的近似橢球 面狀的反射面(聚光單元)，使來自第2光源的光會(huì)聚至下述規(guī)定點(diǎn)，
該規(guī)定點(diǎn)位于相對(duì)于明暗截止線形成部件的平面，而與投影透鏡的后
方側(cè)焦點(diǎn)對(duì)稱的位置。也就是說，使來自第2光源的光，通過設(shè)置于 平面上的反射面會(huì)聚到投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)，隨后入射到投影透 鏡。由此，可以在使明暗截止線形成部件的前端緣遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn)的 同時(shí)，利用位于該遠(yuǎn)離位置的明暗截止線形成部件的反射面，使來自 第2光源的光會(huì)聚到投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近。另外，在上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元中，優(yōu)選前述明暗截止線 形成部件的平面具有沿車輛前后方向延伸的臺(tái)階，以用于形成前述明 暗截止線，前述聚光單元，對(duì)應(yīng)于前述臺(tái)階而具有一對(duì)焦距不同的近 似橢球面狀的反射面。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，作為明暗截止線形成部件， 從制造容易性的角度等考慮，以形成明暗截止線的前端緣的形狀連續(xù) 形成上表面，其結(jié)果，在上表面形成有臺(tái)階的情況下，通過使聚光單 元與臺(tái)階對(duì)應(yīng)，由一對(duì)焦距不同的近似橢球面狀的反射面形成，可以 使得從一側(cè)的近似橢球面狀的反射面到明暗截止線形成部件的下段 反射面的反射光路距離，與從另一側(cè)的近似橢球面狀的反射面到上段 反射面的反射光路距離相等，可以通過使用易于制造的明暗截止線形 成部件，形成加強(qiáng)聚光的聚光圖案。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元中，優(yōu)選前述明暗截止線 形成部件的反射面，由以前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)和前述第2光源 為焦點(diǎn)的近似橢球面形成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，如果使明暗截止線形成部件 的前端緣移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)的位置，則從第2光源發(fā) 出的出射光，由明暗截止線形成部件的近似橢球面狀的反射面反射， 會(huì)聚到投影透鏡的焦點(diǎn)，隨后入射到投影透鏡。
由此，可以在使明暗截止線形成部件的前端緣遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn) 的同時(shí)，由位于該遠(yuǎn)離位置的明暗截止線形成部件的反射面，使得來 自第2光源的光會(huì)聚到投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近。這樣，可以用一 個(gè)光學(xué)元件(近似橢球面狀的反射面)，使來自第2光源的出射光會(huì) 聚到投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)后，入射到投影透鏡。因此，由于不需要 同時(shí)設(shè)置其它光學(xué)元件(平面鏡或透鏡)，所以可以減少因?qū)碜缘?br> 2光源的光的反射或光吸收引起的強(qiáng)度損失。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元中，優(yōu)選使來自前述第2
光源的光聚光的聚光單元具有近似橢球面狀的反射面，其以下述狀態(tài)
下的前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)和前述第2光源為焦點(diǎn)，前述狀態(tài) 為，使得前述投影透鏡沿在車輛前后方向上延伸的光軸，移動(dòng)至遠(yuǎn)離
前述明暗截止線形成部件的前端緣的位置的狀態(tài)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，當(dāng)使明暗截止線形成部件的前 端緣位于投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)時(shí)，使來自第1光源的光束中的、經(jīng) 過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分由前端緣遮擋，形成近光用配光 圖案。
另一方面，如果使投影透鏡沿著向車輛前后方向延伸的光軸移 動(dòng)，則該投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)移動(dòng)到遠(yuǎn)離明暗截止線形成部件的前 端緣的位置。在該狀態(tài)下，通過使來自第2光源的出射光，由聚光單 元的近似橢球面狀的反射面反射，而會(huì)聚到移動(dòng)后的投影透鏡的后方 側(cè)焦點(diǎn)。由此，可以使沒有由明暗截止線形成部件的前端緣引起虛光 的遠(yuǎn)光，與近光重疊。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元中，優(yōu)選前述明暗截止線 形成部件的前端緣，可以沿在車輛前后方向上延伸的光軸，自由移動(dòng) 到遠(yuǎn)離前述投影透鏡的位置。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的車輛用燈具單元，當(dāng)使明暗截止線形成部件的 前端緣位于投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)時(shí)，使來自第1光源的光束中的、 經(jīng)過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分被前端緣遮擋，形成近光用配 光圖案。
另一方面，在使明暗截止線形成部件的前端緣移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影 透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)的位置的狀態(tài)下，使來自第2光源的出射光會(huì)聚到 投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近。由此，使沒有由明暗截止線形成部件的 前端緣引起虛光的遠(yuǎn)光，與近光重疊。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明涉及的車輛用燈具單元，其具有明暗截止線形成 部件，其配置在投影透鏡和第1光源之間，通過遮擋來自反射鏡的反 射光的一部分，形成近光用配光圖案；以及聚光單元，其用于使來自 第2光源的光會(huì)聚到投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，此外，在使明暗截 止線形成部件的前端緣與投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)相對(duì)遠(yuǎn)離的狀態(tài)下， 通過使來自第2光源的光會(huì)聚到投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，而形成 遠(yuǎn)光用配光圖案。
因此，通過使得前端緣相對(duì)遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn)，而使現(xiàn)有技術(shù)中 被配置在投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)處的明暗截止線形成部件的前端緣 遮擋的來自第2光源的光，通過后方側(cè)焦點(diǎn)。
由此，可以用一個(gè)投影透鏡切換形成近光用配光圖案和遠(yuǎn)光用 配光圖案，同時(shí)，可以在遠(yuǎn)光中形成協(xié)調(diào)地與近光重疊的強(qiáng)聚光圖案。


圖1是具有本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元的車 輛用燈具的縱剖面圖。
圖2是圖1所示的車輛用燈具單元的近光照射時(shí)的斜視圖。 圖3是圖1所示的車輛用燈具單元的遠(yuǎn)光照射時(shí)的斜視圖。 圖4是將圖3所示的遠(yuǎn)光照射時(shí)的車輛用燈具單元與光路一起
示出的縱剖面圖。
圖5是透視地表示利用來自圖1所示的車輛用燈具單元的光照
射，在配置于燈具前方25m位置的假想垂直屏幕上形成的配光圖案
的圖，(a)表示近光用配光圖案，(b)表示遠(yuǎn)光用配光圖案。
圖6是使用凸透鏡作為第2光源用的聚光單元的變形例的縱剖面圖。
圖7是使得投影透鏡可以自由移動(dòng)的本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉 及的車輛用燈具單元的縱剖面圖，(a)表示近光照射時(shí)，(b)表示 遠(yuǎn)光照射時(shí)。
圖8是透視地表示利用來自圖7所示的車輛用燈具單元的光照 射，在配置于燈具前方25m位置的假想垂直屏幕上形成的配光圖案 的圖，在(a)中表示近光用配光圖案，在(b)中表示遠(yuǎn)光用配光圖 案。
圖9是表示使得明暗截止線形成部件的前端緣可以自由移動(dòng)的 本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元的縱剖面圖，(a)表 示近光照射時(shí)，(b)表示遠(yuǎn)光照射時(shí)。
圖IO是在明暗截止線形成部件上設(shè)置近似橢球面狀的反射面的
本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元的縱剖面圖。
具體實(shí)施方式
^
下面，根據(jù)附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的車輛 用燈具單元。
圖1是設(shè)有本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元的車
輛用燈具的縱剖面圖，圖2是圖1所示的車輛用燈具單元的近光照射 時(shí)的斜視圖，圖3是圖l所示的車輛用燈具單元的遠(yuǎn)光照射時(shí)的斜視 圖。
本實(shí)施方式涉及的車輛用燈具20，由下述部分構(gòu)成容器狀的 合成樹脂制燈體21，其前面?zhèn)乳_口；透明的前面罩23，其安裝在燈 體21的前面開口部上，與燈體21 —起分隔形成燈室S;以及車輛用 燈具單元100，其收容在燈室S內(nèi)，由校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)25、 25可向上下左
右方向進(jìn)行傾斜調(diào)整地支撐。
在車輛用燈具20中，在燈體21與車輛用燈具單元100之間存
在間隙，從而可以調(diào)整車輛用燈具單元100的照射角度。設(shè)置延伸部 27，以避免從外部看到該間隙。
車輛用燈具單元100，具有投影透鏡31，其配置在沿車輛前 后方向延伸的光軸Ax上；LED (發(fā)光二極管)33、 35，它們配置在 投影透鏡31后方，作為第1光源及第2光源；反射鏡37，其使來自 配置于投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F后方的LED 33的直接光向前方 反射至靠近光軸Ax;明暗截止線形成部件39，其配置在投影透鏡31 與LED 33之間，其前端緣39a位于投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F附 近，通過遮擋來自反射鏡37的反射光的一部分，形成近光用配光圖 案的明暗截止線；以及附加反射鏡41，其作為聚光單元，用于使來 自LED 35的光會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F附近。
作為投影透鏡31，通常采用前方側(cè)表面為凸曲面、后方側(cè)表面 為平面的平凸透鏡。投影透鏡31配置為，使連結(jié)與反射鏡37相對(duì)的 平面即后端面的上端和下端的線，與鉛直方向平行。
LED 33、 35為白色發(fā)光二極管，具有例如lmm左右見方大小
的單一發(fā)光芯片，或排列多個(gè)芯片而成的長(zhǎng)方形發(fā)光部，以安裝在基
板上的狀態(tài)，固定在各自的基座部43、 45上。反射鏡37、附加反射 鏡41、基座部43、 45形成為一體，可以經(jīng)由托架47、 49支撐在校 準(zhǔn)機(jī)構(gòu)25上。
反射鏡37具有以光軸Ax為中心軸的近似橢球面狀的反射面 37a。該反射面37a的包含光軸Ax的剖面形狀以大致橢圓狀形成， 其離心率設(shè)定為從鉛直剖面向水平剖面逐漸增大。
上述LED 33配置在由該反射面37a的包含光軸Ax的鉛直剖面 形成的橢圓的第1焦點(diǎn)Fl處。由此，反射面37a使來自LED 33的 光向前方反射至靠近光軸Ax，此時(shí)，在包含光軸Ax的鉛直剖面內(nèi)， 光大致會(huì)聚在上述橢圓的第2焦點(diǎn)F2處。在本實(shí)施方式中，該第2 焦點(diǎn)F2與投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F基本一致。
明暗截止線形成部件39為下述的遮擋部件，其遮擋一部分從 LED 33射出并由反射鏡37的反射面37a反射的光。明暗截止線形成 部件39的前端緣39a，以使其長(zhǎng)度方向與光軸Ax正交的方式，在車 輛前后方向上配置在反射鏡37的第2焦點(diǎn)F2的大致后方。作為明 暗截止線形成部件39，其前端緣39a具有與投影到前方的配光圖案 的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，與該前端緣39a的形狀對(duì)應(yīng)地遮擋部分射向第2 焦點(diǎn)F2的光。
圖4是將圖3所示的遠(yuǎn)光照射時(shí)的車輛用燈具單元與光路一起 表示的縱剖面圖，圖5是透視地表示利用來自圖1所示的車輛用燈具 單元的光照射，在配置于燈具前方25m位置的假想鉛直屏幕上形成 的配光圖案的圖，(a)表示近光用配光圖案，(b)表示遠(yuǎn)光用配光 圖案。
在本實(shí)施方式中，明暗截止線形成部件39經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸53支撐 在基座部43上，由此，可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸53在近光構(gòu)成位置(圖l及圖 2所示的位置)和遠(yuǎn)光構(gòu)成位置(圖3及圖4所示位置)之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
明暗截止線形成部件39如圖l所示，當(dāng)處于近光構(gòu)成位置時(shí)， 前端緣39a配置為通過第2焦點(diǎn)F2附近，遮擋來自反射面37a的反 射光的一部分，去除從車輛用燈具單元100射出的向上的照射光，得
到相對(duì)于光軸Ax向下照射的近光用照射光。
由此，形成左側(cè)通行用的近光配光圖案P(L)，其具有圖5(a)所 示的左右高低不同的所謂Z型明暗截止線CL。
另一方面，如圖4所示，當(dāng)明暗截止線形成部件39位于遠(yuǎn)光構(gòu) 成位置時(shí)，解除對(duì)來自反射面37a的反射光的遮擋，允許來自車輛用 燈具單元100的向上的照射光的射出，得到遠(yuǎn)光用照射光。由此，形 成圖5 (b)所示的遠(yuǎn)光配光圖案P(H)。
其中，在明暗截止線形成部件39的上表面55，通過鏡面處理形 成反射面55a。當(dāng)明暗截止線形成部件39的前端緣39a位于投影透 鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F時(shí)，如上所述，使來自LED 33的光束的一部 分被前端緣39a遮擋，形成近光用配光圖案。此時(shí)，原本被明暗截止 線形成部件39的上表面55遮擋的來自反射鏡37的反射光，由設(shè)置 在上表面55的反射面55a反射而入射到投影透鏡31。這樣，通過將 該反射光變換控制為從投影透鏡31向下射出的近光，可以提高來自 LED 33的出射光的光束利用率。
LED 35只在遠(yuǎn)光用配光圖案形成時(shí)點(diǎn)燈。來自LED 35的出射 光，經(jīng)由附加反射鏡41向明暗截止線形成部件39的反射面55a照射。
附加反射鏡41具有以規(guī)定點(diǎn)57和LED 35為焦點(diǎn)的近似橢球面 狀的反射面41a，前述規(guī)定點(diǎn)57位于如下位置，即，在使前端緣39a 移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F的位置的狀態(tài)(圖4所示的 狀態(tài))下，相對(duì)于前述平面(反射面55a)與投影透鏡31的后方側(cè) 焦點(diǎn)F對(duì)稱的位置。
因此，如果使明暗截止線形成部件39的前端緣39a，移動(dòng)到遠(yuǎn) 離投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F的位置，則會(huì)由設(shè)置在明暗截止線形 成部件39的上表面55上的反射面55a，將來自LED 35的光向投影 透鏡31反射。
由此，在明暗截止線形成部件39的前端緣39a遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn) F的同時(shí)，可以由位于該遠(yuǎn)離位置的明暗截止線形成部件39的反射 面55a，使來自LED 35的光無(wú)虛光地會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦 點(diǎn)F附近。
也就是說，在車輛用燈具單元100中，在使明暗截止線形成部
件39的前端緣39a與投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F相對(duì)遠(yuǎn)離的狀態(tài)下， 通過使來自LED 35的光會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F附近， 可以形成遠(yuǎn)光用配光圖案。
在這里，明暗截止線形成部件39的上表面55，如圖2及圖3 所示，具有沿車輛前后方向延伸的臺(tái)階61，以用于形成明暗截止線。 也就是說，使上表面55經(jīng)由臺(tái)階61分隔形成為圖3所示的下段反射 面55al和上段反射面55a2。與此相伴，附加反射鏡41與臺(tái)階61對(duì) 應(yīng)，以臺(tái)階63為界分隔形成一對(duì)焦距不同的近似橢球面狀的反射面 41al、 41a2。
由此，明暗截止線形成部件39，從制造容易性的角度等考慮， 以形成明暗截止線的前端緣39a的形狀連續(xù)形成上表面55，其結(jié)果， 在上表面55形成有臺(tái)階61的情況下，通過使附加反射鏡41與臺(tái)階 61對(duì)應(yīng)地由一對(duì)焦距不同的近似橢球面狀的反射面41al、41a2形成， 可以使得從一側(cè)的近似橢球面狀的反射面41al到明暗截止線形成部 件39的下段反射面55al的反射光路距離，與從另一側(cè)的近似橢球面 狀的反射面41a2到上段反射面55a2的反射光路距離相等，可以通過 使用易于制造的明暗截止線形成部件39，形成加強(qiáng)聚光的聚光圖案。
此外，在只在前端緣39a設(shè)置形成明暗截止線的形狀，而沒有 在明暗截止線形成部件39的上表面55上連續(xù)形成臺(tái)階61的情況下， 在附加反射鏡41上也無(wú)需設(shè)置臺(tái)階63。
下面，說明按照上述方式構(gòu)成的車輛用燈具單元100的作用。
如圖l所示，當(dāng)明暗截止線形成部件39的前端緣39a位于投影 透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F時(shí)，來自LED 33的光束的一部分被前端緣 39a遮擋，形成具有明暗截止線CL的圖5(a)所示的近光配光圖案 P(L)。
明暗截止線CL成為左側(cè)通行用配光圖案，其具有上端邊緣水平 的逆向行車線側(cè)的明暗截止線CL1和本行車線的明暗截止線CL2、 以及傾斜的明暗截止線CL3。
在這里，由反射面37a反射并入射到投影透鏡31的光Rl，形
成圖5所示的擴(kuò)散區(qū)域WZ。另外，由反射面37a反射并由上表面55 的反射面55a反射而入射到投影透鏡31的光R2，被變換控制為向下 射出的近光，用于中間區(qū)域MZ的形成。由此，可以提高來自LED 33 的出射光的光束利用率。
另一方面，如圖4所示，如果使明暗截止線形成部件39的前端 緣39a，移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F的位置，則來自LED 35的光束不被遮擋地入射到投影透鏡31上，形成圖5(b)所示的遠(yuǎn)光 配光圖案P(H)。
此時(shí)，明暗截止線CL消失。也就是說，在圖4中，被反射面 37a反射而入射到投影透鏡31的光Rl，形成圖5(b)所示的擴(kuò)散區(qū)域 WZ。另外，被反射面37a反射而入射到投影透鏡31的光R2，用于 形成于水平線H-H上側(cè)的中間區(qū)域MZ的形成。
此外，通過使LED 35點(diǎn)燈，使由附加反射鏡41的反射面41a 聚光的來自LED 35的光R3、 R4向規(guī)定點(diǎn)57會(huì)聚，該規(guī)定點(diǎn)57位 于相對(duì)于明暗截止線形成部件39的反射面55a，而與投影透鏡31的 后方側(cè)焦點(diǎn)F對(duì)稱的位置。
也就是說，由附加反射鏡41的反射面41a反射的光R3、 R4， 被明暗截止線形成部件39的反射面55a反射，并會(huì)聚于后方側(cè)焦點(diǎn) F，隨后入射到投影透鏡31。上述光R3、 R4用于圖5(b)所示的熱區(qū) HZ的形成。
由此，根據(jù)本第1實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元100，通過使 得明暗截止線形成部件39的前端緣39a相對(duì)地遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn)F， 而使現(xiàn)有技術(shù)中被配置在投影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)處的明暗截止線形成 部件的前端緣遮擋的來自第2光源的光，通過后方側(cè)焦點(diǎn)F。由此， 可以使沒有由明暗截止線形成部件39的前端緣39a導(dǎo)致虛光的遠(yuǎn)光 用的光，與近光用的光重疊。
因此，根據(jù)本第1實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元100，可以用 一個(gè)投影透鏡31切換近光配光圖案P(L)和遠(yuǎn)光配光圖案P(H)，同時(shí)， 通過在使LED 33點(diǎn)燈的狀態(tài)下使LED 35追加點(diǎn)燈，可以在遠(yuǎn)光配 光圖案P(H)中，形成使得遠(yuǎn)光和近光協(xié)調(diào)地重疊的強(qiáng)聚光圖案。此外，在上述第1實(shí)施方式中，說明了作為L(zhǎng)ED 35的聚光單元， 使用附加反射鏡41的近似橢球面狀的反射面41a，和明暗截止線形 成部件39的平面狀的反射面55a的情況，但本發(fā)明涉及的聚光單元， 并不僅限于這種近似橢球面與平面的組合，例如，也可以采用將近似 拋物面與近似拋物面組合而成的一對(duì)反射鏡。
另外，也可以如圖6示出的車輛用燈具單元100A所示，將LED 35支撐在基座部65上，使用凸透鏡67作為將來自LED 35的出射光 會(huì)聚在規(guī)定點(diǎn)57的聚光單元。
下面，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元。另 外，對(duì)于與圖1 圖5所示的第1實(shí)施方式的車輛用燈具單元100相 同的結(jié)構(gòu)部件，標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說明。
圖7是表示使投影透鏡31可以自由移動(dòng)的本發(fā)明的第2實(shí)施方 式涉及的車輛用燈具單元的縱剖面圖，(a)表示近光照射時(shí)，在(b) 中表示遠(yuǎn)光照射時(shí)，圖8是透視地表示利用來自圖7所示的車輛用燈 具單元的光照射，在配置于燈具前方25m位置的假想垂直屏幕上形 成的配光圖案的圖，(a)表示近光用配光圖案，(b)表示遠(yuǎn)光用配 光圖案。
在本第2實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元200中，作為第2光 源的LED 35設(shè)置在基座部43的下表面?zhèn)取?br> 明暗截止線形成部件39在基座部43的前端側(cè)延伸設(shè)置。明暗 截止線形成部件39與基座部43 —體固定。
附加反射鏡41，隔著基座部43配置在反射鏡37的相反側(cè)。另 外，投影透鏡31可以通過未圖示的致動(dòng)器，在沿著光軸Ax的方向 上，在規(guī)定范圍d內(nèi)自由移動(dòng)。在這里，投影透鏡31可以自由移動(dòng) 的規(guī)定范圍d，設(shè)定為使擴(kuò)散區(qū)域WZ保持適當(dāng)照度的程度的距離。
附加反射鏡41具有近似橢球面狀的反射面41b，其以下述狀態(tài) 下的投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F和LED 35為焦點(diǎn)，上述狀態(tài)為， 使前述投影透鏡31沿在車輛前后方向上延伸的光軸Ax，移動(dòng)到遠(yuǎn)離 明暗截止線形成部件39的前端緣39a的位置的狀態(tài)(圖7(b)的狀態(tài))。
因此，根據(jù)該車輛用燈具單元200，如圖7(a)所示，當(dāng)明暗截止
線形成部件39的前端緣39a位于投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F時(shí)，由 前端緣39a遮擋來自LED 33的光束的一部分，形成圖8(a)所示的近 光配光圖案P(L)。
另一方面，如圖7(b)所示，如果使投影透鏡31沿在車輛前后方 向上延伸的光軸Ax向前方移動(dòng)，則該投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F， 移動(dòng)到遠(yuǎn)離明暗截止線形成部件39的前端緣39a的位置。在該狀態(tài) 下，來自LED 35的出射光，通過由附加反射鏡41的近似橢球面狀 的反射面41b反射，會(huì)聚到移動(dòng)后的投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F。
由此，通過在使LED33點(diǎn)燈的狀態(tài)下使LED35追加點(diǎn)燈，使 沒有由明暗截止線形成部件39的前端緣39a導(dǎo)致虛光的遠(yuǎn)光，與近 光重疊。
此外，在上述第2實(shí)施方式中，構(gòu)成為使得投影透鏡31可以自 由移動(dòng)，在使得明暗截止線形成部件39的前端緣39a與投影透鏡31 的后方側(cè)焦點(diǎn)F相對(duì)地遠(yuǎn)離的狀態(tài)下，使得來自LED 35的出射光會(huì) 聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F附近。
與此相對(duì)，也可以構(gòu)成為，使投影透鏡31固定，使固定于基座 部43上的LED33、 35、明暗截止線形成部件39、反射鏡37及附加 反射鏡41，可以一體地自由移動(dòng)，從而可以在使明暗截止線形成部 件39的前端邊緣39a與投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F相對(duì)地遠(yuǎn)離的狀 態(tài)下，使來自LED 35的出射光會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F 附近。
下面，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元300。 此外，對(duì)于與圖7所示的第2實(shí)施方式的車輛用燈具單元200相同的 結(jié)構(gòu)部件，標(biāo)記相同的標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說明。
圖9是表示使明暗截止線形成部件的前端緣39a可以自由移動(dòng) 的本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元的縱剖面圖，(a) 表示近光照射時(shí)，(b)表示遠(yuǎn)光照射時(shí)。
本第3實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元300，如圖9所示，第2 光源即LED 35設(shè)置在基座部43的下表面?zhèn)取?br> 明暗截止線形成部件39，可自由移動(dòng)地保持在基座部43的前端 側(cè)。通過由未圖示的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)明暗截止線形成部件39從基座部43 后端突出的后端部39b，可以使明暗截止線形成部件39的前端緣39a， 沿在車輛前后方向上延伸的光軸Ax，自由移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影透鏡31 的位置。
附加反射鏡41隔著基座部43配置在反射鏡37的相反側(cè)，具有 以投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F和LED 35為焦點(diǎn)的近似橢球面狀的 反射面41c。
因此，根據(jù)該車輛用燈具單元300,如圖9(a)所示，當(dāng)明暗截止 線形成部件39的前端緣39a位于投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F時(shí)，由 前端緣39a遮擋來自LED 33的光束的一部分，形成近光配光圖案。
另一方面，如圖9(b)所示，如果使明暗截止線形成部件39，沿 在車輛前后方向上延伸的光軸Ax向后方移動(dòng)，則會(huì)使該明暗截止線 形成部件39的前端緣39a移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F 的位置。在該狀態(tài)下，來自LED35的出射光，通過由附加反射鏡41 的近似橢球面狀的反射面41c反射，而會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè) 焦點(diǎn)F 。
由此，通過在使LED33點(diǎn)燈的狀態(tài)下，使LED35追加點(diǎn)燈， 可以使沒有由明暗截止線形成部件39的前端緣39a導(dǎo)致虛光的遠(yuǎn)光， 與近光重疊。
此外，在上述第2或第3實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元200、 300中，例如，在取代LED 35而使用可以獲得足夠光量的光源燈泡 等作為第2光源的情況下，也可以在使第2光源點(diǎn)燈時(shí)將第1光源關(guān) 閉。
下面，說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元。
圖IO是在明暗截止線形成部件上設(shè)置近似橢球面狀的反射面的 本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元的縱剖面圖。
在本第4實(shí)施方式涉及的車輛用燈具單元400中，將LED 35支 撐在基座部65上，來自LED 35的出射光照射到明暗截止線形成部 件39的反射面55b上。
明暗截止線形成部件39具有前部形成有前端緣39a的立板部
69，在該立板部69后方形成凹面狀的反射面55b。明暗截止線形成 部件39的反射面55，由以投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F和LED 35 為焦點(diǎn)的近似橢球面形成。
因此，根據(jù)該車輛用燈具單元400，如圖10所示，如果使明暗 截止線形成部件39的前端緣39a，移動(dòng)到遠(yuǎn)離投影透鏡31的后方側(cè) 焦點(diǎn)F的位置，則來自LED35的出射光，由明暗截止線形成部件39 的近似橢球面狀的反射面55b反射，會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦 點(diǎn)F后，入射到投影透鏡31。
由此，在明暗截止線形成部件39的前端緣39a遠(yuǎn)離后方側(cè)焦點(diǎn) F的同時(shí)，通過位于該遠(yuǎn)離位置的明暗截止線形成部件39的反射面 55b，可以使來自LED 35的光會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與上述實(shí)施方式的效果同樣地，可以使得沒有由 明暗截止線形成部件39的前端緣39a導(dǎo)致虛光的遠(yuǎn)光，與近光重疊， 并且，可以使得來自LED35的出射光經(jīng)過一個(gè)光學(xué)元件(近似橢球 面狀的反射面55b)會(huì)聚到投影透鏡31的后方側(cè)焦點(diǎn)F，隨后入射 到投影透鏡31。由此，因?yàn)椴恍枰瑫r(shí)設(shè)置其它光學(xué)元件(平面鏡 或透鏡)，所以可以減少由對(duì)來自LED35的光的反射或光吸收而引 起的強(qiáng)度損失，可以形成光強(qiáng)更強(qiáng)的遠(yuǎn)光的聚光圖案。
此外，本發(fā)明涉及的車輛用燈具單元，使用將聚光單元和擴(kuò)散 單元組合而成的由多個(gè)單元構(gòu)成的車輛用燈具中，可以起到更好的效 果。
也就是說，在由多個(gè)單元構(gòu)成的車輛用燈具的情況下，因?yàn)閷?擴(kuò)散單元聚光單元化而進(jìn)行使用，所以，通過采用上述車輛用燈具單
元IOO、 200、 300或400作為散射單元，可以在聚光單元化時(shí)得到很
強(qiáng)的聚光效果。
權(quán)利要求
1.一種車輛用燈具單元，其特征在于，具有投影透鏡，其配置在沿車輛前后方向延伸的光軸上；反射鏡，其使來自第1光源的直接光向前反射至靠近前述光軸，該第1光源配置在前述投影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)的后方；明暗截止線形成部件，其配置在前述投影透鏡和前述第1光源之間，其前端緣位于前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，通過遮擋來自前述反射鏡的反射光中經(jīng)過前述后方側(cè)焦點(diǎn)下方的光的一部分，形成近光用配光圖案的明暗截止線；以及聚光單元，其用于使來自第2光源的光會(huì)聚在前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，通過在使前述明暗截止線形成部件的前端緣與前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)相對(duì)遠(yuǎn)離的狀態(tài)下，使來自前述第2光源的光會(huì)聚在前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，從而形成遠(yuǎn)光用配光圖案。
2. 如權(quán)利要求1所述的車輛用燈具單元，其特征在于， 設(shè)置在前述明暗截止線形成部件上表面的反射面，在使前述前端緣移動(dòng)到遠(yuǎn)離前述投影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)的位置的狀態(tài)下，將來自前 述第2光源的光向前述投影透鏡反射。
3. 如權(quán)利要求2所述的車輛用燈具單元，其特征在于， 前述明暗截止線形成部件的反射面由平面形成， 使來自前述第2光源的光聚光的聚光單元具有近似橢球面狀的反射面，其以下述規(guī)定點(diǎn)和前述第2光源為焦點(diǎn)，上述規(guī)定點(diǎn)在使前 述前端緣移動(dòng)至遠(yuǎn)離前述投影透鏡后方側(cè)焦點(diǎn)的位置的狀態(tài)下，位于 相對(duì)于前述平面與前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)對(duì)稱的位置。
4. 如權(quán)利要求3所述的車輛用燈具單元，其特征在于， 前述明暗截止線形成部件的平面具有沿車輛前后方向延伸的臺(tái) 階，以用于形成前述明暗截止線，前述聚光單元，對(duì)應(yīng)于前述臺(tái)階而具有一對(duì)焦距不同的近似橢 球面狀的反射面。
5. 如權(quán)利要求2所述的車輛用燈具單元，其特征在于， 前述明暗截止線形成部件的反射面，由以前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)和前述第2光源為焦點(diǎn)的近似橢球面形成。
6. 如權(quán)利要求1所述的車輛用燈具單元，其特征在于， 使來自前述第2光源的光聚光的聚光單元具有近似橢球面狀的反射面，其以下述狀態(tài)下的前述投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)和前述第2 光源為焦點(diǎn)，前述狀態(tài)為，使得前述投影透鏡沿在車輛前后方向上延 伸的光軸，移動(dòng)至遠(yuǎn)離前述明暗截止線形成部件的前端緣的位置的狀 態(tài)。
7. 如權(quán)利要求1所述的車輛用燈具單元，其特征在于， 前述明暗截止線形成部件的前端緣，可以沿在車輛前后方向上延伸的光軸，自由移動(dòng)到遠(yuǎn)離前述投影透鏡的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用燈具單元，其可以利用一個(gè)投影透鏡切換近光和遠(yuǎn)光的配光圖案，利用遠(yuǎn)光形成與近光協(xié)調(diào)地疊加的強(qiáng)聚光圖案。車輛用燈具單元(100)具有明暗截止線形成部件(39)，其配置在投影透鏡(31)和LED(33)之間，其前端緣(39a)位于投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)(F)附近，通過遮擋來自反射鏡(37)的反射光的一部分，形成近光用配光圖案的明暗截止線；以及附加反射鏡(41)，其用于使來自LED(35)的光會(huì)聚在投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近。在使明暗截止線形成部件的前端緣與投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)相對(duì)遠(yuǎn)離的狀態(tài)下，通過使來自LED(35)的光會(huì)聚在投影透鏡的后方側(cè)焦點(diǎn)附近，形成遠(yuǎn)光用配光圖案。
文檔編號(hào)F21S8/10GK101178160SQ20071016594
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
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