專(zhuān)利名稱(chēng)：燈具單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在車(chē)輛用前照燈內(nèi)的燈具單元。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，已知一種燈具單元，其使用將多個(gè)LED等半導(dǎo)體發(fā)光元件以陣列狀配置的光源單元(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在上述燈具單元中，通過(guò)對(duì)各半導(dǎo)體發(fā)光元件的點(diǎn)燈/ 熄燈進(jìn)行控制，從而可以形成多個(gè)配光圖案。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2008-102 號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
上述燈具單元由于使用大量半導(dǎo)體發(fā)光元件，所以存在成本升高的傾向。本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種廉價(jià)的燈具單元。為了解決上述課題，本發(fā)明的一種方式的燈具單元具有搭載部，其用于搭載將多個(gè)光源以陣列狀排列而形成的光源陣列；拋物柱面狀或者雙曲柱面狀的反射鏡，其設(shè)置在光源陣列的上方及下方中的至少一方上，對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行反射；以及光學(xué)部件，其將來(lái)自光源的直接光及來(lái)自反射鏡的反射光向前方投影。如果根據(jù)該方式，則通過(guò)在光源陣列的上方及下方中的至少一方上設(shè)置反射鏡， 可以構(gòu)成能夠以較少數(shù)量的光源確保寬廣的照射區(qū)域的燈具單元。由于光源數(shù)量少，所以可以實(shí)現(xiàn)廉價(jià)的燈具單元。也可以還具有第2反射鏡，其設(shè)置在光源陣列的左方以及右方中的至少一方上， 對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行反射。也可以將光源陣列形成為，在水平方向的中央附近，光源的鉛垂方向的配置數(shù)量最多。光源陣列也可以設(shè)置為，可以對(duì)每個(gè)光源的點(diǎn)燈/熄燈進(jìn)行控制。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供廉價(jià)的燈具單元。


圖1是使用本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的燈具單元的車(chē)輛用前照燈的概略水平剖面圖。圖2是光源單元的概略垂直剖面圖。圖3是光源單元的正視圖。圖4(a) (d)是表示通過(guò)遠(yuǎn)光用燈具單元形成的配光圖案的圖。圖5是表示光源單元的變形例的圖。圖6是表示光源單元的變形例的圖。圖7是表示光源單元的變形例的圖。
圖8是表示光源單元的變形例的圖。圖9 (a) (f)是表示通過(guò)使用了圖8所示的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元形成的配光圖案的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是使用本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的燈具單元的車(chē)輛用前照燈10的概略水平剖面圖。本實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛用前照燈10構(gòu)成為，在由燈體12和安裝于燈體12的前端開(kāi)口部上的透光罩14形成的燈室內(nèi)，收容近光用燈具單元20L以及遠(yuǎn)光用燈具單元20H。 近光用燈具單元20L和遠(yuǎn)光用燈具單元20H分別利用未圖示的支撐部件安裝在燈體12上。 另外，在各燈具單元的存在區(qū)域上具有開(kāi)口部的伸出部件16，被固定在燈體12或者透光罩 14上，燈體12的前面開(kāi)口部和燈具之間的區(qū)域在前方被覆蓋。近光用燈具單元20L是當(dāng)前公知的反射型燈具，具有光源燈泡21和反射鏡23。在近光用燈具單元20L中，使從光源燈泡21射出的光在反射鏡23上反射，利用未圖示的遮光板將從反射鏡23朝向前方的光的一部分遮擋，形成具有規(guī)定的明暗截止線(xiàn)的近光用配光圖案。在光源燈泡21的前端設(shè)置有遮光罩25，其對(duì)從光源燈泡21直接向前方射出的光進(jìn)行遮擋。此外，近光用燈具單元20L的形狀并不特別地限定于此，也可以是與后述的遠(yuǎn)光用燈具單元20H相同的投射型的燈具單元。遠(yuǎn)光用燈具單元20H是投射型的燈具單元，具有投影透鏡22 ；光源單元對(duì)，其具備將多個(gè)LED以陣列狀排列而形成的LED陣列沈；以及支架觀，其對(duì)投影透鏡22及光源單元M進(jìn)行保持。投影透鏡22是前方側(cè)表面為凸面、后方側(cè)表面為平面的平凸非球面透鏡， 配置在沿車(chē)輛前后方向延伸的光軸Ax上。投影透鏡22構(gòu)成為，將包含其后側(cè)焦點(diǎn)F在內(nèi)的后側(cè)焦點(diǎn)面上的像作為反轉(zhuǎn)像，向配置于燈具前方的鉛垂假想屏幕上投影。投影透鏡22 的周緣部保持在支架觀的前端環(huán)狀槽部?jī)?nèi)。光源單元M在將LED陣列沈配置于投影透鏡22的后側(cè)焦點(diǎn)F的后方側(cè)的狀態(tài)下，固定設(shè)置在支架觀的后端側(cè)。支架觀經(jīng)由未圖示的支撐部件安裝在燈體12上。光源單元M具有LED陣列沈；搭載板30，其用于搭載該LED陣列沈；上方反射鏡36及下方反射鏡38，其固定在搭載板30上；以及散熱板32，其用于對(duì)從LED陣列沈發(fā)出的熱量進(jìn)行散熱。LED陣列沈固定在搭載板30的前方側(cè)表面上，使其發(fā)光面朝向光軸 Ax方向前方。LED陣列沈的中心位于光軸Ax上。散熱板32固定在搭載板30的后方側(cè)表面上。圖2是光源單元M的概略垂直剖面圖。另外，圖3是光源單元M的正視圖。此夕卜，在圖2中省略了散熱板32的圖示。如圖2及圖3所示，光源單元M具有LED陣列沈，其將38個(gè)正方形狀的LED 34 以陣列狀排列而成；上方反射鏡36，其設(shè)置在LED陣列沈的上方；以及下方反射鏡38，其設(shè)置在LED陣列沈的下方。LED陣列沈如圖3所示，將38個(gè)LED 34配置為橫向19個(gè)X縱向2個(gè)的矩陣狀。 各LED 34固定在搭載板30上。各LED 34的點(diǎn)燈/熄燈可以通過(guò)未圖示的控制裝置而分別進(jìn)行控制。上方反射鏡36以及下方反射鏡38是拋物柱面狀的反射鏡。上方反射鏡36以及下方反射鏡38的反射面利用拋物柱面的一部分而形成。上方反射鏡36以及下方反射鏡38 的橫向長(zhǎng)度形成為，至少大于或等于LED陣列沈的橫向長(zhǎng)度。上方反射鏡36以及下方反射鏡38將來(lái)自L(fǎng)ED 34的光向投影透鏡22反射。在圖2中圖示出從LED 34射出后被上方反射鏡36反射的光Li、以及從LED 34射出后被下方反射鏡38反射的光L2。上述光Ll及 L2在從光源單元M射出后，入射至投影透鏡22。另外，從LED 34射出的光的一部分沒(méi)有被上方反射鏡36以及下方反射鏡38反射，而直接入射至投影透鏡22 (作為光L3而進(jìn)行圖示)。因此，投影透鏡22將來(lái)自L(fǎng)ED 34的直接光、以及由上方反射鏡36及下方反射鏡38 反射的反射光向燈具前方投影。使用圖2，更詳細(xì)地說(shuō)明上方反射鏡36以及下方反射鏡38。如圖2所示，上方反射鏡36的后端部與LED陣列沈的上端部抵接。另外，下方反射鏡38的后端部與LED陣列 26的下端部抵接。另外，上方反射鏡36配置為，拋物柱面的焦點(diǎn)Fl位于LED陣列沈的下端部處。另外，下方反射鏡38配置為，拋物柱面的焦點(diǎn)F2位于LED陣列沈的上端部處。上方反射鏡36和下方反射鏡38相對(duì)于包含光源單元M的光軸的水平面而對(duì)稱(chēng)配置。如圖2所示，將上方反射鏡36的前端部和下方反射鏡38的前端部之間的距離設(shè)為al，將上方反射鏡36的后端部和下方反射鏡38的后端部之間的距離設(shè)為a2，將從上方反射鏡36 (或者下方反射鏡38)的前端部至上方反射鏡36 (或者下方反射鏡38)的后端部的距離設(shè)為h，將光源單元M的光軸Ax和上方反射鏡36 (或者下方反射鏡38)的光軸Axr 所成的角設(shè)為Θ。此時(shí)，在參數(shù)al、a2、h、θ之間，以下的式(1)及式(2)所示的關(guān)系成立。al/a2 = 1/sin θ...⑴h = alX (1+sin θ ) /2tan θ ... (2)圖4(a) (d)示出通過(guò)遠(yuǎn)光用燈具單元形成的配光圖案。圖4(a) (d)示出利用從遠(yuǎn)光用燈具單元照射的光，在配置于車(chē)輛前方25m的位置處的假想鉛垂屏幕上形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。在圖4(a)中，作為對(duì)比例而示出通過(guò)使用了從圖2所示的光源單元M中去掉上方反射鏡36和下方反射鏡38后得到的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元而形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約3° 約-1.5°。在圖4(b)中，示出通過(guò)圖1所示的本實(shí)施方式所涉及的遠(yuǎn)光用燈具單元20H形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約4. 5° 約-3. 5°，與圖 4(a)相比，可知遠(yuǎn)光用配光圖案的照射區(qū)域擴(kuò)大了。在圖4(c)中，示出通過(guò)使用了從圖2所示的光源單元M中去掉上方反射鏡36而僅保留下方反射鏡38的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元所形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約5° 約-1.5°，可知利用下方反射鏡38僅使水平線(xiàn)H上方的鉛垂方向?qū)挾扰c圖4(a)相比擴(kuò)大了。在圖4(d)中，示出在與圖4(c)相同的遠(yuǎn)光用燈具單元中，將位于光軸Ax附近的4 個(gè)LED 34熄燈而將其他LED 34點(diǎn)燈的情況下的配光圖案。這種配光圖案被稱(chēng)為所謂“分裂配光圖案”，是在遠(yuǎn)光用配光圖案的一部分處設(shè)置有未被光照射的分裂區(qū)域Sp的配光圖案。分裂配光圖案是在抑制向本車(chē)線(xiàn)及逆向車(chē)線(xiàn)照射光的同時(shí)，可以良好地確保本車(chē)線(xiàn)及逆向車(chē)線(xiàn)外側(cè)的視野的配光圖案。如圖4(d)所示，在分裂區(qū)域Sp的上部，越位于下部越?jīng)]有鮮明地形成光的明暗截止線(xiàn)。其原因是，分裂區(qū)域Sp的上部附近的配光是通過(guò)下方反射鏡38而形成的。但是，由于分裂區(qū)域Sp的上部附近通常是不存在車(chē)輛或行人的區(qū)域，所以實(shí)質(zhì)上的影響較少。如以上說(shuō)明所示，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的遠(yuǎn)光用燈具單元20H，通過(guò)在LED陣列 26的上下設(shè)置上方反射鏡36以及下方反射鏡38，從而與僅具有LED陣列沈的情況相比， 可以擴(kuò)大照射區(qū)域。在增加LED陣列沈中的LED 34的數(shù)量，例如配置為橫向19個(gè)X縱向4個(gè)的矩陣狀的情況下，也同樣地可以擴(kuò)大照射區(qū)域，但在此情況下，由于LED增加而使成本增加。根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的遠(yuǎn)光用燈具單元20H，由于可以抑制LED的數(shù)量，所以可以實(shí)現(xiàn)確保同等的照射區(qū)域并且廉價(jià)的遠(yuǎn)光用燈具單元。如圖1所示，車(chē)輛用前照燈10除了遠(yuǎn)光用燈具單元20H之外，還具有近光用燈具單元20L。因此，如果除了遠(yuǎn)光用燈具單元20H之外還使近光用燈具單元20L點(diǎn)燈，則遠(yuǎn)光用燈具單元20H的配光圖案對(duì)于圖4(c)所示的配光圖案來(lái)說(shuō)充分。在此情況下，由于可以削減上方反射鏡36，所以可以進(jìn)一步使遠(yuǎn)光用燈具單元變得廉價(jià)。圖5表示光源單元的變形例。在圖5所示的光源單元M中，LED陣列沈?qū)ED ；34配置為橫向17個(gè)X縱向2個(gè)的矩陣狀。即，與圖3所示的光源單元相比，LED 34的數(shù)量在左右各減少2個(gè)。另外，在圖5的光源單元M中，在右側(cè)朝向LED陣列沈而設(shè)置右方反射鏡40，在左側(cè)朝向LED陣列沈而設(shè)置左方反射鏡42。該右方反射鏡40以及左方反射鏡42具有對(duì)來(lái)自L(fǎng)ED 34的光進(jìn)行反射，并使其入射至投影透鏡的功能。在使用圖5所示的光源單元M的遠(yuǎn)光用燈具單元中，在LED陣列沈的左右減少了 LED 34的數(shù)量，但由于設(shè)置有右方反射鏡40以及左方反射鏡42，所以可以確保與使用圖3所示的光源單元的情況大致相同的照射區(qū)域。另外，由于減少了 LED 34的數(shù)量，所以可以使遠(yuǎn)光用燈具單元更加廉價(jià)。在圖5的例子中，在LED陣列沈的左右兩側(cè)設(shè)置反射鏡，但也可以將反射鏡設(shè)置在LED陣列沈的左方及右方中的至少一方上。圖6也表示光源單元的變形例。在圖6所示的光源單元M中，使LED 34的布局與圖3所示的布局不同。在本變形例中，在LED陣列沈的左側(cè)部分，鉛垂方向的LED 34的配置數(shù)量為1個(gè)，在LED陣列沈的中央部分以及右側(cè)部分，鉛垂方向的LED 34的配置數(shù)量為2個(gè)。并且，在LED陣列沈的中央部分以及右側(cè)部分的下方設(shè)置有第1下方反射鏡38a， 在LED陣列沈的左側(cè)部分的下方設(shè)置有第2下方反射鏡38b。圖7也表示光源單元的變形例。在圖7所示的光源單元M中，也使LED 34的布局與圖3所示的布局不同。在本變形例中，在LED陣列沈的左側(cè)部分以及右側(cè)部分，鉛垂方向的LED 34的配置數(shù)量為1個(gè)，在LED陣列沈的中央部分，鉛垂方向的LED 34的配置數(shù)量為2個(gè)。并且，在LED陣列沈的右側(cè)部分的下方設(shè)置有第1下方反射鏡38a，在LED陣列26的中央部分的下方設(shè)置有第2下方反射鏡38b，在LED陣列沈的左側(cè)部分的下方設(shè)置有第3下方反射鏡38c。如圖6及圖7所示，LED陣列沈的布局并不特別地限定，可以采用各種布局。但是，優(yōu)選LED陣列沈形成為，在水平方向的中央附近，LED的鉛垂方向上的配置數(shù)量最多。其原因是，在通常的配光圖案中，配光圖案的中央附近需要最寬廣的照射區(qū)域。圖8也表示光源單元的變形例。該光源單元也搭載在圖1所示的遠(yuǎn)光用燈具單元 20H 中。圖8所示的光源單元M與圖2所示的光源單元的不同點(diǎn)在于，設(shè)置于LED陣列沈上方的上方反射鏡36為雙曲柱面狀的反射鏡。設(shè)置于LED陣列沈下方的下方反射鏡38 與圖2的光源單元相同，是拋物柱面狀的反射鏡。在圖8中，焦點(diǎn)Fl及F3是上方反射鏡36 的雙曲柱面的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)F2是下方反射鏡38的拋物柱面的焦點(diǎn)。如圖8所示，焦點(diǎn)Fl位于LED陣列沈的下端部，焦點(diǎn)F2位于LED陣列沈的上端部。在圖8所示的光源單元M中，在將上方反射鏡36的前端部和下方反射鏡38的前端部之間的距離設(shè)為al，將上方反射鏡36的后端部和下方反射鏡38的后端部之間的距離設(shè)為a2，將從上方反射鏡36 (或者下方反射鏡38)的前端部至上方反射鏡36 (或者下方反射鏡38)的后端部的距離設(shè)為h時(shí)，例如可以是al = 4. 5mm, a2 = 1. 8mm, h = 3. 2mm。上方反射鏡36以及下方反射鏡38將來(lái)自L(fǎng)ED陣列沈的光向投影透鏡(未圖示) 反射。如圖8所示，來(lái)自L(fǎng)ED陣列沈的光的一部分沒(méi)有被上方反射鏡36及下方反射鏡38 反射，而是直接入射至投影透鏡。另外，來(lái)自L(fǎng)ED陣列沈的光的其余一部分在被上方反射鏡36、下方反射鏡38反射后，入射至投影透鏡22。因此，投影透鏡將來(lái)自L(fǎng)ED 34的直接光、 以及被上方反射鏡36及下方反射鏡38反射的反射光向燈具前方投影。在本變形例中，LED 陣列26的各LED 34的點(diǎn)燈/熄燈可以通過(guò)未圖示的控制裝置而分別進(jìn)行控制。圖9(a) (f)表示通過(guò)使用了圖8所示的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元形成的配光圖案。在圖9(a)中，作為對(duì)比例而示出通過(guò)使用了從圖8所示的光源單元M中去掉上方反射鏡36和下方反射鏡38后得到的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元而形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約2. 5° 約-1.5°。在圖9(b)中，示出通過(guò)使用了從圖8所示的光源單元M中去掉上方反射鏡36而僅保留下方反射鏡38的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元所形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約4. 7° 約1.5°。在圖9 (c)中，示出通過(guò)使用了從圖8所示的光源單元M中去掉下方反射鏡38而僅保留上方反射鏡36的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元所形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約0° 約-2°。在圖9(d)中，示出通過(guò)使用了圖8所示的光源單元的遠(yuǎn)光用燈具單元而形成的遠(yuǎn)光用配光圖案。該遠(yuǎn)光用配光圖案的鉛垂方向的寬度為約5. 7° 約-2.0°，與圖9(a)的對(duì)比例相比，可知遠(yuǎn)光用配光圖案的照射區(qū)域擴(kuò)大了。在圖9 (e)中，示出使位于光軸Ax附近的4個(gè)LED 34熄燈，并使其他LED 34點(diǎn)燈的情況下的分裂配光圖案?？芍谑褂帽咀冃卫婕暗墓庠磫卧狹的情況下，可以形成與圖4(d)相同的鮮明的分裂配光圖案。在圖9(f)中，示出僅使位于光軸Ax附近的縱向的2個(gè)LED 34點(diǎn)燈的情況下的配光圖案。通過(guò)如上述所示適當(dāng)?shù)厥筁ED 34點(diǎn)燈/熄燈，從而可以形成期望的配光圖案。以上基于實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。上述實(shí)施方式為例示，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，當(dāng)然可以理解以下兩點(diǎn)，即，對(duì)于各構(gòu)成要素或各處理過(guò)程的組合，可以實(shí)現(xiàn)各種變形例；另外，這些變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 在上述實(shí)施方式中，作為光源使用了 LED，但并不限定于此，可以采用各種光源。另夕卜，在上述實(shí)施方式中，作為將來(lái)自L(fǎng)ED的直接光以及來(lái)自反射鏡的反射光向前方投影的光學(xué)部件，例示了投影透鏡，但并不限定于此，可以采用具有與投影透鏡同等功能的各種光學(xué)部件。
權(quán)利要求
1.一種燈具單元，其特征在于，具有搭載部，其用于搭載將多個(gè)光源以陣列狀排列而形成的光源陣列； 拋物柱面狀或者雙曲柱面狀的反射鏡，其設(shè)置在所述光源陣列的上方及下方中的至少一方上，對(duì)來(lái)自所述光源的光進(jìn)行反射；以及光學(xué)部件，其將來(lái)自所述光源的直接光及來(lái)自所述反射鏡的反射光向前方投影。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具單元，其特征在于，還具有第2反射鏡，其設(shè)置在所述光源陣列的左方以及右方中的至少一方上，對(duì)來(lái)自所述光源的光進(jìn)行反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈具單元，其特征在于，所述光源陣列形成為，在水平方向的中央附近，所述光源的鉛垂方向的配置數(shù)量最多。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈具單元，其特征在于， 所述光源陣列，可以對(duì)每個(gè)光源的點(diǎn)燈/熄燈進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燈具單元，其特征在于， 所述光源陣列，可以對(duì)每個(gè)光源的點(diǎn)燈/熄燈進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廉價(jià)的燈具單元。遠(yuǎn)光用燈具單元(20H)具有LED陣列(26)，其將多個(gè)LED以陣列狀排列而形成；搭載板(30)，其用于搭載LED陣列(26)；拋物柱面狀的上方反射鏡(36)及下方反射鏡(38)，其設(shè)置在LED陣列(26)的上方及下方，對(duì)來(lái)自L(fǎng)ED的光進(jìn)行反射；以及投影透鏡(22)，其將來(lái)自L(fǎng)ED的直接光和來(lái)自上方反射鏡(36)及下方反射鏡(38)的反射光向前方投影。
文檔編號(hào)F21S8/10GK102537809SQ20111037485
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者小松元弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所