專利名稱：車輛用照明燈具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及把發(fā)光元件作為光源的車輛用照明燈具，特別是涉及用于 在上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形來進行光照射的車輛用照 明燈具。
背景技術：
近年來，作為車輛用照明燈具的光源而多在使用發(fā)光二極管等發(fā)光元件。
例如"專利文獻r記載有具備在向燈具前后方向延伸的光軸上配置
的凸透鏡和配置在該凸透鏡后側焦點附近的發(fā)光元件，把來自該發(fā)光元件 的直射光由凸透鏡進行偏向控制的所謂直射型車輛用照明燈具。
在該"專利文獻r記載的車輛用照明燈具中，把來自發(fā)光元件的直射 光的一部分由配置在該發(fā)光元件前方附近的燈罩進行遮蔽，以在上端部形 成具有水平截止線或傾斜截止線的配光圖形。
專利文獻l:特開2005-44683號公報
通過采用上述"專利文獻r記載的車輛用照明燈具結構，能夠謀求燈 具的小型化，且在該車輛用照明燈具中，通過適當設定其燈罩上端邊緣的 形狀，還能夠在上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形。
但在該"專利文獻r記載的車輛用照明燈具中，由于利用其燈罩把來 自發(fā)光元件的直射光的一部分遮蔽，所以有不能有效利用光源光束的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于該情況而開發(fā)的，目的在于提供一種車輛用照明燈具， 在把發(fā)光元件作為光源的直射型車輛用照明燈具中，在上端部形成具有水 平和傾斜截止線的配光圖形的情況下，也能夠提高光源光束的利用效率。
本發(fā)明在發(fā)光元件的配置上和在把來自發(fā)光元件的直射光進行偏向控 制的凸透鏡前方側表面的形狀上進行研究，且通過在該凸透鏡的周圍配置與其形成一體的規(guī)定附加透鏡來謀求達到上述目的。 即本發(fā)明的車輛用照明燈具
具備在向車輛前后方向延伸的光軸上配置的凸透鏡和配置在該凸透
鏡后側焦點附近的發(fā)光元件，通過把來自所述發(fā)光元件的直射光由所述凸
透鏡進行偏向控制而使在上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形，
其中，
所述發(fā)光元件具備具有矩形發(fā)光面的發(fā)光芯片，使該發(fā)光芯片的下端 邊緣位于包含所述光軸的平面上，且使該下端邊緣的一個端點位于所述后 側焦點并且向前配置，
在所述凸透鏡的周圍把該凸透鏡帶狀包圍且配置與該凸透鏡形成一體 的附加透鏡，
該附加透鏡具備以通過所述發(fā)光元件的發(fā)光中心附近且與所述光軸 平行的軸線為中心而形成大致圓筒面狀，使來自所述發(fā)光元件的光以向從 所述軸線離開的方向折射的方式向該附加透鏡射入的射入面、4巴從該射入 面射入的光向前方進行內面反射的反射面、4巴一皮該反射面進行內面反射的 光向前方作為擴散光射出的射出面。
所述"發(fā)光元件"是指具有大致點狀地進行面發(fā)光的發(fā)光芯片的元件 狀光源，其種類沒有特別的限定，例如能夠采用發(fā)光二極管、激光二極管 等。該發(fā)光元件的"發(fā)光芯片"的發(fā)光面形狀如果是矩形，則其縱橫比和 大小沒有特別的限定。
所述"附加透鏡"如果是把凸透鏡帶狀包圍且與該凸透鏡形成一體的 結構，則即可以配置成把凸透鏡全周整個包圍，也可以配置成把凸透鏡按 規(guī)定的角度范圍包圍。
所述附加透鏡的"射入面"如果是以通過發(fā)光元件的發(fā)光中心附近且 與光軸平行的軸線為中心而形成大致圓筒面狀的結構，則也可以不一定形 成正確的圓筒面狀，例如也可以考慮模具的拔模斜度等而稍微形成圓錐面 狀。
所述附加透鏡的"反射面"如果是形成得把從射入面射入的來自發(fā)光 元件的光向前方進行內面反射的結構，則其具體的反射面形狀沒有特別的限定。
所述附加透鏡的"射出面"如果是形成得把被該附加透鏡的反射面進行內面反射的光向前方作為擴散光射出便可，則其具體的射出面形狀沒有 特別的限定。
如上述結構所示，本發(fā)明的車輛用照明燈具通過把從具備設有矩形發(fā) 光面的發(fā)光芯片的發(fā)光元件發(fā)出的直射光由凸透鏡進行偏向控制，在上端 部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形，該結構中由于發(fā)光元件使其發(fā) 光芯片的下端邊緣位于包含光軸的平面上，且使該下端邊緣的一個端點位 于凸透鏡的后側焦點而向前配置，所以能夠得到下面的作用效果。
即由于發(fā)光元件在凸透鏡的后側焦點附近中向前配置，所以其發(fā)光芯 片的反轉投影像形成在燈具前方的假想垂直屏幕上，這時由于該發(fā)光芯片 使其下端邊緣位于包含光軸的平面上，且使該下端邊緣的 一 個端點位于凸 透鏡的后側焦點處，所以假設把凸透鏡設定為是通常的凸透鏡時，在上述
假想垂直屏幕上，發(fā)光芯片的反轉投影像被形成為其上端邊緣的一個端 點位于該假想垂直屏幕與光軸的交點處，且其上端邊緣位于通過上述交點 的水平線上或相對水平線傾斜的傾斜線上。
因此，通過適當設定該凸透鏡的前方側表面的表面形狀，且把來自發(fā) 光元件的直射光向水平方向和斜上的斜向進行擴散偏向控制，能夠在上端 部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形。且不需要如現(xiàn)有這樣用燈罩遮 蔽發(fā)光元件的直射光的一部分就能夠形成水平和傾斜截止線，由此而能夠 有效利用光源光束。
而且由于本發(fā)明的車輛用照明燈具在凸透鏡的周圍把它帶狀包圍且配 置與該凸透鏡形成一體的附加透鏡，該附加透鏡具備通過發(fā)光元件的發(fā) 光中心附近且以與光軸平行的軸線為中心而形成大致圓筒面狀，使來自該 發(fā)光元件的光向從所述軸線離開的方向折射的方式向該附加透鏡射入的射 入面、^巴從該射入面射入的光向前方進行內面反射的反射面、把被該反射 面進行內面反射的光向前方作為擴散光射出的射出面，所以能夠得到下面 的作用效果。
即由于附加透鏡使其射入面以通過發(fā)光元件的發(fā)光中心附近且與光軸 平行的軸線為中心而形成大致圓筒面狀，所以使發(fā)光元件的射出光中的朝 向凸透鏡周邊空間的光多向附加透鏡射入，并能夠經(jīng)由其反射面和射出面 向前方射出。因此對于由凸透鏡的射出光所形成的基本配光圖形而能夠附 加由該附加透鏡的射出光所形成的附加配光圖形。由此而能夠更有效地利用光源光束。
這時，由于附加透鏡把凸透鏡帶狀包圍且與其形成一體，所以能夠把 該附加透鏡與凸透鏡的位置關系總是維持一定，由此能夠高精度進行附加 透鏡對于來自發(fā)光元件的光的偏向控制。
且由于附加透鏡的射入面以通過發(fā)光元件的發(fā)光中心附近且與光軸平 行的軸線為中心而形成大致圓筒面狀，所以能夠把從其射出面射出的光設 定成是沿光軸的平行光的情況下所形成配光圖形(以下叫做"基準配光圖 形")的大小假設為最小。因此，通過適當進行附加透鏡射出面的擴散控制 就能夠容易以任意的大小，形狀形成附加配光圖形。
根據(jù)本發(fā)明，在把發(fā)光元件作為光源的直射型車輛用照明燈具中，在 上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形的情況下也能夠提高光源光 束的利用效率，且通過形成附加的附加配光圖形而能夠更加提高光源光束 的利用效率。
在上述結構中，只要把附加透鏡射出面的射出光控制進行成為把被
附加透鏡反射面進行內面反射的光作為向前向下水平方向擴散的擴散光射 出，就能夠在水平和傾斜截止線的下方附近形成向左右方向擴散的附加配 光圖形。這時，由于能夠把上述基準配光圖形的大小形成為最小，所以能 夠把附加配光圖形作為上下幅度小的橫長配光圖形形成，由此而能夠提高 車輛前方路面遠方區(qū)域的可見性。
在上述結構中，只要把附加透鏡的反射面形成為把從該附加透鏡射
高精度進行附加透鏡射出面的射出光控制。
在上述結構中，只要把附加透鏡的反射面對其表面形狀進行研究，而
把反射面形成為把該附加透鏡射入面射入的光進行全反射的全反射面，就
能夠不需要對附加透鏡的表面實施鏡面處理，由此而能夠謀求降低車輛用 照明燈具的成本。
在上述結構中，只要使附加透鏡的射出面位于在凸透鏡后方側表面的 前方側，僅該點就能夠使附加透鏡的反射面向前方側延伸，因此，能夠使 從附加透鏡射入面射入的光多被其反射面進行內面反射，由此能夠更加提 高光源光束的利用效率。
在這種情況下，只要把附加透鏡射入面中前端邊緣的徑和凸透鏡前方側表面與附加透鏡射出面的邊界線的徑設定成是大致相同的值，就能夠不 削減凸透鏡功能區(qū)域地使被附加透鏡反射面進行內面反射的發(fā)光元件的光 大致全部量到達該附加透鏡的射出面，由此能夠更加高光源光束的利用效率。
在上述結構中，只要把以所述軸線為中心的大致圓筒面狀的外周面覆 蓋規(guī)定角度范圍而形成在附加透鏡中反射面的外周側，并在該外周面形成 向與所述軸線正交方向突出的凸緣部，就能夠在該凸緣部中把附加透鏡相 對其支承部件進行定位支承，且能夠使該定位支承不影響凸透鏡和附加透 鏡的光學性能。且這時不僅能夠謀求前后方向的定位，而且能夠謀求與它 正交的平面內的上下左右和旋轉方向的定位。
在上述結構中，作為發(fā)光元件的具體配置和凸透^:的具體結構，例如 能夠采用下面的結構。
即作為第一結構例，關于發(fā)光元件是配置成使其發(fā)光芯片的下端邊
緣位于包含光軸的水平面上且使該下端邊緣的自身車線側的端點位于凸透
鏡的后側焦點上，關于凸透鏡是把其前方側表面的一部分區(qū)域構成為 使到達該區(qū)域的發(fā)光元件的光作為向水平方向擴散的光而射出的水平方向 擴散區(qū)域，且把其前方側表面的另一部分區(qū)域構成為使到達該區(qū)域的發(fā)
散的光而射出的斜向擴散區(qū)域。
在這種情況下，成為在上述假想垂直屏幕上有由水平方向擴散區(qū)域 的射出光形成的向水平方向延伸的第一配光圖形，并且由斜向擴散區(qū)域的
伸的第二配光圖形。作為這些第一和第二配光圖形的合成配光圖形就成為 在上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形。
這時，第一配光圖形是作為把發(fā)光芯片的反轉投影像向水平方向拉伸 的配光圖形形成，由于該發(fā)光芯片的下端邊緣從凸透鏡的后側焦點向水平 方向延伸，所以該第一配光圖形上端邊緣的明暗比非常高，由此而能夠把 水平截止線變鮮明。
即作為第二結構例，關于發(fā)光元件是配置成使其發(fā)光芯片的下端邊 緣位于相對包含光軸的水平面而向自身車線側向上傾斜規(guī)定角度的傾斜面 上，且使該下端邊緣的相對車線側的端點位于凸透鏡的后側焦點上，關于凸透鏡是把其前方側表面的一部分區(qū)域構成為使到達該區(qū)域的發(fā)光元 件的光作為向水平方向擴散的光而射出的水平方向擴散區(qū)域，且把其前方 側表面的另 一部分區(qū)域構成為使到達該區(qū)域的發(fā)光元件的光作為相對水
散區(qū)域。
在這種情況下，成為在上述假想垂直屏幕上有由水平方向擴散區(qū)域 的射出光形成的向水平方向延伸的第一配光圖形，由斜向擴散區(qū)域的射出 光形成的相對水平方向而向自身車線側向上傾斜規(guī)定角度的向斜向延伸的 第二配光圖形。作為這些第一和第二配光圖形的合成配光圖形就成為在上 端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形。
這時，第二配光圖形是作為把發(fā)光芯片的反轉投影像相對水平方向而 向自身車線側向上傾斜規(guī)定角度的向斜向拉伸的配光圖形形成，由于該發(fā) 光芯片的下端邊緣從凸透鏡的后側焦點向上述斜向延伸，所以該第二配光 圖形上端邊緣的明暗比非常高，由此而能夠把傾斜截止線變鮮明。
圖l是表示本發(fā)明第一實施例車輛用照明燈具的主視圖2是圖1的II-II線剖視圖3是圖i的in-in線剖視圖4是表示上述車輛用照明燈具中凸透鏡、附加透鏡和發(fā)光元件的立
體圖5是表示上述車輛用照明燈具中來自發(fā)光元件射出光的光路的與圖 2相同的圖6是表示上述車輛用照明燈具中來自發(fā)光元件射出光的光路的與圖 3相同的圖7是把上述車輛用照明燈具的凸透鏡與發(fā)光芯片一起表示的圖1主 要部分的放大圖8是4巴利用從上述車輛用照明燈具向前方照射的光而在燈具前方 25m位置配置的假想垂直屏幕上形成的基本配光圖形和附加配光圖形進行 透視表示的圖9是把上述基本配光圖形和上述附加配光圖形分離表示的與圖8同樣的圖，圖9 (a)表示基本配光圖形、圖9 (b)表示附加配光圖形；
圖10 ( a)是詳細表示構成上述基本配光圖形一部分的第一配光圖形的 圖，圖10 (b)是詳細表示構成上述基本配光圖形另一部分的第二配光圖形 的圖11是表示本發(fā)明第二實施例車輛用照明燈具的主視圖； 圖12是圖11的XII-XII線剖視圖13是把上述第二實施例車輛用照明燈具的凸透鏡與發(fā)光芯片 一起表 示的圖11主要部分的》文大圖14是把從上述第二實施例車輛用照明燈具向前方照射的光在上述假 想垂直屏幕上形成的基本配光圖形和附加配光圖形進行透視表示的圖15 (a)是詳細表示構成圖14所示基本配光圖形一部分的第一配光 圖形的圖，圖15 (b)是詳細表示構成圖14所示基本配光圖形另一部分的 第二配光圖形的圖。
符號說明
10、 110車輛用照明燈具 12、 112凸透鏡 12a、 112a前方側表面
12al、 112al邊界線 12b、 112b后方側表面 14發(fā)光元件
14a發(fā)光芯片 14al下端邊緣 14b基板 16金屬板
18支承部件 18a環(huán)部 18b定位凹部22附加透鏡
22a射出面22b射入面 22b 1前端邊緣 22c反射面
22d外周面 22e凸緣部Ax光軸 Axl軸線 B邊界線
Cl、 C2單元 CL1水平截止線CL2傾斜截止線
E拐點 F后側焦點 HZ熱區(qū) Io反轉投影像
Iol上端邊緣 Izl、 Iz2、 Iz2a、 Iz2b反轉投影4象
Llc、 Llm、 L2c、 L2m曲線 O發(fā)光中心 PA、 PC基本配光圖形
PA1、 PC1第一配光圖形 PA2、 PC2第二配光圖形
PB附加配光圖形PBo基準配光圖形 PBo'配光圖形
PL1、 PL2低光用配光圖形 Zl水平方向擴散區(qū)域
Z2斜向擴散區(qū)域Z2a上部區(qū)域 Z2b下部區(qū)域
具體實施例方式
以下使用
本發(fā)明的實施例。
9首先說明本發(fā)明的第 一 實施例。
圖1是表示本實施例車輛用照明燈具10的主視圖。圖2是圖1的II-
n線剖視圖，圖3是圖i的in-in線剖視圖。
如這些圖所示，本實施例的車輛用照明燈具10包括配置在向車輛前 后方向延伸的光軸Ax上的凸透鏡12、把該凸透鏡12全周進行帶狀包圍且 與該凸透鏡12形成一體的附加透鏡22、配置在凸透鏡12的后側焦點F附 近的發(fā)光元件14、支承該發(fā)光元件14的金屬板16、 4巴該金屬板16和附加 透鏡22進行定位支承的金屬制支承部件18,所述車輛用照明燈具10以組 裝成相對未圖示的燈體等能夠調整光軸的狀態(tài)而作為車輛用前照燈的燈具 單元使用。
該車輛用照明燈具io在光軸調整完成的階段是被配置成使其光軸Ax 相對車輛的前后方向有0.5~0.6°左右向下方向延伸的狀態(tài)。
圖4是表示該車輛用照明燈具10中凸透鏡12、附加透鏡22和發(fā)光元 件14的立體圖。
如該圖也表示的那樣，凸透鏡12是前方側表面12a為凸面而后方側表 面12b為平面的具有與平凸非球面透鏡近似形狀的凸透鏡，并且被配置在 光軸Ax上。這時，該凸透鏡12的前方側表面12a其沿包含其光軸Ax的垂 直面的剖面形狀具有平凸非球面透鏡的前方側表面的剖面形狀，而沿上述 垂直面的剖面形狀以外的剖面形狀則具有把平凸非球面透鏡的前方側表面 的剖面形狀稍微變形的形狀。因此，該凸透鏡12的后側焦點F正確說是在 包含光軸Ax的垂直面內的后側焦點。關于該凸透鏡12的前方側表面12a 的詳細情況后述。
發(fā)光元件14是白色發(fā)光二極管，包括具有橫長矩形(例如縱lmm、 橫2mm左右的長方形)發(fā)光面的發(fā)光芯片14a和支承該發(fā)光芯片14a的基 板14b。這時，發(fā)光芯片14a被覆蓋其發(fā)光面而形成的薄膜密封。
該發(fā)光元件14把其發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al位于在包含光軸Ax 的水平面上，而且使該下端邊緣14al中自身車線側(即左側(從燈具正面 看的右側))的端點位于凸透4竟12的后側焦點F而向前配置。
附加透鏡22具備以通過發(fā)光元件14的發(fā)光中心(即從燈具正面看 的發(fā)光芯片14a的中心)0且與光軸Ax平行的軸線Axl為中心而形成大致 圓筒面狀，使來自發(fā)光元件14的光向從光軸Ax離開的方向折射的方式向該附加透鏡22射入的射入面22b、把從該射入面22b射入的光向前方進行 內面反射的反射面22c、把被該反射面22c進行內面反射的光向前方作為擴 散光射出的射出面22a。
該附加透鏡22的反射面22c由相對軸線Axl旋轉對稱的曲面構成，形 成為把從其射入面22b射入而到達該反射面22c的發(fā)光元件14的光在包含 軸線Axl的平面內作為向稍微靠近軸線Axl方向的平行光而進行內面反射。 這時，該反射面22c是作為把來自射入面22b的光進行全反射的全反射面構 成。
該附加透鏡22的射出面22a位于凸透鏡12的后方側表面12b的前方 側。且該附加透鏡22的射入面22b中前端邊緣(即附加透鏡22的射入面 22b與凸透鏡12的后方側表面12b的邊界線)22bl的直徑被設定成與凸透 鏡12的前方側表面12a和附加透鏡22的射出面22a的邊界線12al的直徑 大致是相同的值。
在該附加透鏡22的反射面22c外周側覆蓋規(guī)定角度范圍(具體說就是 除了位于軸線Axl上方的一部分區(qū)域以外的區(qū)域)地形成有以軸線Axl為 中心的大致圓筒面狀的外周面22d，該外周面22d形成有向與軸線Axl正 交方向突出的凸緣部22e。
支承部件18以定位支承金屬板16的狀態(tài)被配置成把凸透鏡12和附加 透鏡22的大致下半部從其后方側包圍。該支承部件18的前端部是把附加 透4竟22其全周包圍的環(huán)部18a，該環(huán)部18a形成有以光軸Ax為中心形成4尋 覆蓋規(guī)定角度范圍的定位凹部18b。
通過把附加透鏡22的凸緣部22e嵌入該定位凹部18b而^f吏凸透鏡12 和附加透鏡22相對支承部件18而被定位支承。這時，凸透鏡12和附加透 鏡22^L在前后方向上定位，而且在與它正交的平面內在上下左右和旋轉方 向也被定位。
圖5和圖6是表示發(fā)光元件14射出光的光路的與圖2和圖3相同的圖。 但圖2和圖3中表示從發(fā)光元件14的發(fā)光中心O射出的光的光路，而 圖5中表示從發(fā)光元件14的發(fā)光芯片14a上下兩端邊緣位置射出的光的光 路，圖6中表示從發(fā)光元件14的發(fā)光芯片14a左右兩端邊緣位置射出的光
的光路。
還有如這些圖表示的那樣，從發(fā)光元件14向凸透鏡12射入的光，在上下方向僅向下是作為平行光射出，在左右方向是向右水平方向作為一定 程度的擴散光射出，并且向左斜上方向作為一定程度的擴散光射出。
另一方面，從發(fā)光元件14向附加透鏡22射入的光，在上下方向是作 為比凸透鏡12的射出光更加稍微向下的平行光射出，而且在左右方向是比 凸透鏡12的射出光更加向左右兩側擴散的光射出。為了實現(xiàn)之，附加透鏡 22的射出面22a使其下部區(qū)域比上部區(qū)域更向軸線Axl的徑向外側向前方 側有大傾斜，而且使左側部區(qū)域和右側部區(qū)域比其下部區(qū)域更加向軸線Axl 的徑向外側向前方側進一步大傾斜地形成連續(xù)的曲面。
圖7是把凸透鏡12與發(fā)光芯片14a—起表示的圖l主要部分的放大圖。
如該圖所示，凸透鏡12的前方側表面12a把相對包含光軸Ax的垂直 面而位于相對車線側(即右側(從燈具的正面看是左側))的整個區(qū)域作為 水平擴散區(qū)域Z1構成，同時把相對包含光軸Ax的垂直面而位于自身車線 側的整個區(qū)域作為斜向擴散區(qū)域Z2構成。
水平擴散區(qū)域Zl是把到達該區(qū)域Zl的發(fā)光元件14的光作為向水平方 向擴散的光而射出的區(qū)域。另一方面，斜向擴散區(qū)域Z2是把到達該區(qū)域 Z2的發(fā)光元件14的光作為相對水平方向而向自身車線側按規(guī)定角度6 (具 體是6=15° )向上傾斜的斜向擴散的光而射出的區(qū)域。
這時，水平方向擴散區(qū)域Z1中射出光的擴散控制是通過對該水平方向 擴散區(qū)域Z1的每個位置設定射出光的方向來進行。
即如圖7所示，該水平方向擴散區(qū)域Z1被劃分成多個單元Cl,該單 元C1是由上下方向等間隔的向水平方向延伸的多條曲線Llc和從水平方向 擴散區(qū)域Z1與斜向擴散區(qū)域Z2的邊界線B的上端點到下端點子午線狀延 伸的多條曲線Llm所形成，對這些每個單元C1來設定光射出方向。
具體則如圖7中箭頭所示，在接近邊界線B的單元C1中，射出光的方 向是稍微向左，在接近凸透鏡12外周邊緣的單元Cl中，射出光的方向是 以 一定程度大的角度向右，位于其中間的單元Cl中，則成為其中間的方向。 這時在每個階段，從與邊界線B鄰接的單元Cl到與凸透鏡12的外周邊緣 鄰接的單元ci，在水平面內使射出光的方向逐漸變化。
另一方面，斜向擴散區(qū)域Z2中射出光的擴散控制也與水平方向擴散區(qū) 域Z1的情況相同，是通過對該斜向擴散區(qū)域Z2的每個位置設定射出光的 方向來進行。即，如圖7所示，該斜向擴散區(qū)域Z2被劃分成多個單元C2，對這些每個單元C2來設定光射出方向。但在該斜向擴散區(qū)域Z2中，劃分為多個單元C2的曲線L2c、 L2m相對水平方向擴散區(qū)域Zl的曲線Llc、 Llm在從燈具正面看時僅按照角度6地圍繞光軸Ax向逆時針方向傾斜延伸。
如圖7中箭頭所示，在接近邊界線B的單元C2中，射出光的方向是沿曲線L2c稍微向左，在接近凸透鏡12外周邊緣的單元C2中，射出光的方向是以稍微大的角度向左，在位于其中間的單元C2中，則成為其中間的方向。這時在每個階段，從與邊界線B鄰接的單元C2到與凸透鏡12的外周邊緣鄰接的單元C2,在相對水平面傾斜角度6的傾斜平面內使射出光的方向逐漸變化。但在被從光軸Ax向斜下方延伸的曲線L2m與邊界線B包圍的扇形區(qū)域內的單元C2中，射出光的方向是沿曲線L2c稍微向右。
該斜向擴散區(qū)域Z2在其上部區(qū)域Z2a和下部區(qū)域Z2b (圖7中斜線表示的區(qū)域)中，把到達該區(qū)域Z2的來自發(fā)光元件14的光作為向下方側(正確說是相對上述傾斜平面的下方側)擴散的光射出。這時，向下方側的射出光偏向量被設定成在越位于接近從邊界線B的上端點和光軸Ax向斜下方延伸的曲線L2m的各個下端點的單元C2中，則越變大。
圖7中從各單元C1、C2的中心位置延伸的箭頭如在圖5和圖6中以粗箭頭表示的那樣，表示從發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al中自身車線側的端點(即凸透鏡12的后側焦點F的位置)向凸透鏡12射入的光/人各單元Cl、C2射出的方向。
通過這樣形成凸透4竟12的前方側表面12a，卩吏該前方側表面12a在水平方向擴散區(qū)域Z1與斜向擴散區(qū)域Z2的邊界線B中成為不連續(xù)的表面形狀，使該邊界線B形成為棱線。
圖8是把利用從本實施例車輛用照明燈具IO向前方照射的光而在燈具前方25m位置配置的假想垂直屏幕上形成的基本配光圖形PA和附加配光圖形PB進行透視表示的圖。
如該圖所示，這些基本配光圖形PA和附加配光圖形PB被形成為是由雙點劃線表示的附加配光圖形PL1的一部分。這時，基本配光圖形PA是由凸透鏡12的射出光形成的配光圖形，另一方面，附加配光圖形PB是由附加透鏡22的射出光形成的配光圖形。把這些基本配光圖形PA和附加配光圖形PB與由未圖示的其他燈具單元向前方照射的光所形成的配光圖形作為合成配光圖形而形成低光用配光圖形PL1。
該低光用配光圖形PL1是左配光的低光用配光圖形，其上端部具有水
平和傾斜的截止線CL1、 CL2。這時，相對通過燈具正面方向的無影點H-V的垂直線V-V而在相對車線側形成水平截止線CL1，且在自身車線側形成傾斜截止線CL2,兩截止線CL1、 CL2的交點即拐點E位于在燈具正面方向的無影點H-V的0.5~0.6°程度的下方。在該低光用配光圖形PL1中，形成有把拐點E靠左包圍的高發(fā)光強度區(qū)域即熱區(qū)HZ。
圖9是把基本配光圖形PA和附加配光圖形PB分離表示的與圖8同樣的圖，圖9 (a)表示基本配光圖形PA、圖9 (b)表示附加配光圖形PB。
如圖9 (a)所示，基本配光圖形PA被形成為是第一配光圖形PA1和第二配光圖形PA2的合成配光圖形。
配光圖形PA1是由凸透鏡12的前方側表面12a中水平方向擴散區(qū)域Zl的射出光所形成的配光圖形，使其上端邊緣形成得與水平截止線CL1大致一致。另一方面，配光圖形PA2是由凸透鏡12的前方側表面12a中斜向擴散區(qū)域Z2的射出光所形成的配光圖形，使其上端邊緣形成得與傾斜截止線CL2大致一致。低光用配光圖形PL的熱區(qū)HZ主要由這兩個配光圖形PA1、 PA2的重復部分所形成。
圖10 (a)是詳細表示配光圖形PA1的圖，圖10 (b)是詳細表示配光圖形PA2的圖。
如這些圖所示，當假定把凸透鏡12設定為是通常的平凸非球面透鏡時，發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io在上述假想垂直屏幕上被形成為其上端邊緣Iol的相對車線側端點位于拐點E的位置(即假想垂直屏幕與光軸Ax的交點)，且其上端邊緣Iol位于通過拐點E的水平線上。這是由于發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al位于包含光軸Ax的水平面上，且該下端邊緣14al中自身車線側的端點是位于由凸透鏡12的后側焦點F所形成的點。這時，由于發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al從凸透鏡12的后側焦點F向水平方向延伸，所以反轉投影像Io的上端邊緣Iol明暗比非常高。
實際上凸透鏡12的前方側表面12a，其相對包含光軸Ax的垂直面而位于相對車線側的區(qū)域構成了水平方向擴散區(qū)域Zl,且位于自身車線側的區(qū)域構成了斜向擴散區(qū)域Z2，所以在上述假想垂直屏幕上，由水平方向擴散區(qū)域Zl的射出光作為把反轉投影像Io向水平方向拉伸的配光圖形而形
14成向水平方向延伸的配光圖形PA1，而且由斜向擴散區(qū)域Z2的射出光作為
向拉伸的配光圖形，而形成向傾斜方向延伸的配光圖形PA2。
圖10 (a)中把配光圖形PA1擴展的情況以多個反轉投影像Izl重疊來表示。
該配光圖形PA1被形成為把發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io相對水平方向而向左有小拉伸且向右有大拉伸的配光圖形。這時，由于反轉投影像Io的上端邊緣Iol位于通過拐點E的水平線上，所以該配光圖形PA1上端邊緣的明暗比非常高，由此而水平截止線CL1變鮮明。
另一方面，在10 (b)中把配光圖形PA2擴展的情況以多個反轉投影像Iz2、 Iz2a、 Iz2b重疊來表示。
該配光圖形PA2被形成為把發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io相對上述傾斜方向而向右有小拉伸且向左有稍微大拉伸的配光圖形。這時，由于反轉投影像Io的上端邊緣Iol延伸方向與反轉投影像Io的拉伸方向不一致，所以該配光圖形PA2的上端邊緣不像配光圖形PA1的上端邊緣那樣明暗比高。但由于該配光圖形PA2其擴展角比較小，所以傾斜截止線CL2在一定程度上鮮明。
構成該配光圖形PA2的多個反轉投影像Iz2中，由斜向擴散區(qū)域Z2的上部區(qū)域Z2a和下部區(qū)域Z2b的射出光形成的反轉才殳影像Iz2a、 Iz2b相對傾斜截止線CL2稍微位于下方，這是由上部區(qū)域Z2a和下部區(qū)域Z2b的射出光成為向下方側擴展的光所造成。
另一方面如圖9 (b)所示，附加配光圖形PB被形成為在水平截止線CL1的下方附近以V-V線為中心向左右兩側細長延伸的4黃長配光圖形，其上端側位于在與水平截止線CL1大致相同的高度。
該附加配光圖形PB在圖9 (b)中具有把雙點劃線表示的基準配光圖形PBo向下方位移并且向左右兩側水平擴展的形狀。在此，基準配光圖形PBo是附加透鏡22的射出面22a在把臨時由附加透鏡22的反射面22c進行內面反射而到達該射出面22a的光作為與軸線Axl平行的光射出所形成的曲面(即，相對軸線Axl旋轉對稱的曲面)的情況下所形成的配光圖形，是作為以拐點E為中心的點狀配光圖形形成。
實際上，由于附加透鏡22的射出面22a是由下部區(qū)域比上部區(qū)域向軸線Axl的徑向外側向前方側有大傾斜，而且左側部區(qū)域和右側部區(qū)域比其下部區(qū)域更加向軸線Axl的徑向外側向前方側進一步大傾^"地形成連續(xù)的
曲面所構成，所以附加配光圖形PB具有使基準配光圖形PBo向下方位移且向左右兩側水平擴展的形狀，形成為在水平截止線CL1的下方附近中有比較狹窄的上下幅度和比較明亮的橫長配光圖形。
由此，如圖8所示，附加配光圖形PB圓滑地與基本配光圖形PA相連地部分與該基本配光圖形PA重疊，形成為補充該基本配光圖形PA的下方和左右兩側亮度的配光圖形。
圖9 (b)中虛線表示的配光圖形PBo'是附加透鏡22的射入面22b、反射面22c和射出面22a不是以形成基準配光圖形PBo時作為前提形狀說明的那樣的是相對軸線Axl的旋轉對稱曲面，而是在設定為相對光軸Ax的旋轉對稱曲面的情況下形成的配光圖形。該配光圖形PBo'與基準配光圖形PBo同樣地被形成以拐點E為中心的點狀配光圖形，但其點徑比基準配光圖形PBo的點徑大許多，且其中心發(fā)光強度比基準配光圖形PBo的中心發(fā)光強度低許多。因此，把該配光圖形PBo'作為基準配光圖形來形成附加配光圖形時，不能如附加配光圖形PB那樣形成為在水平截止線CL1的下方附近中有比較狹窄的上下幅度和比較明亮的橫長配光圖形。
如以上詳述的那樣，本實施例的車輛用照明燈具10 4巴從具備設有矩形發(fā)光面的發(fā)光芯片14a的發(fā)光元件14發(fā)出的直射光由凸透鏡12進行偏向控制，作為低光用配光圖形PL1的一部分而在上端部形成具有水平和傾斜截止線CL1、 CL2的基本配光圖形PA,由于發(fā)光元件14使其發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al位于包含光軸Ax的水平面上，且使該下端邊緣14al的自身車線側端點位于凸透鏡12的后側焦點F而向前配置，而且凸透鏡12的前方側表面12a把其一部分區(qū)域構成水平方向擴散區(qū)域Zl，并把另一部分區(qū)域構成斜向擴散區(qū)域Z2,所以能夠得到下面的作用效果。
即由于發(fā)光元件14在凸透鏡12的后側焦點F附近中向前配置，所以其發(fā)光芯片14的反轉投影像Io形成在燈具前方的假想垂直屏幕上，這時由于該發(fā)光芯片14使其下端邊緣14al位于包含光軸Ax的水平面上，且使該下端邊緣14al的自身車線側端點位于凸透鏡12的后側焦點F，所以假設把凸透鏡12設定為是通常的平凸非球面透鏡時，發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io在上述假想垂直屏幕上被形成為其上端邊緣Iol的相對車線側端點位于
16該假想垂直屏幕與光軸Ax的交點處，且其上端邊緣Iol位于通過上述交點的水平線上。
實際上由于凸透鏡12的前方側表面12a，把其一部分區(qū)域構成使到達該區(qū)域的來自發(fā)光元件14的光作為向水平方向擴散的光來射出的水平方向擴散區(qū)域Z1，而且把另一部分區(qū)域構成使到達該區(qū)域的來自發(fā)光元件14的光作為相對水平方向而向自身車線側向上傾斜規(guī)定角度的斜向擴散的光來射出的斜向擴散區(qū)域Z2，所以在上述假想垂直屏幕上，來自水平方向擴散區(qū)域Z1的射出光形成向水平方向延伸的配光圖形PA1,而且來自斜向擴
的向斜向延伸的配光圖形PA2。
作為這些配光圖形PA1、 PA2的合成配光圖形而形成在上端部具有水平和傾斜截止線CL1、 CL2的基本配光圖形PA。
這時，配光圖形PA1被形成為把發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io向水平方向拉伸的配光圖形，由于該發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al被從凸透鏡12的后側焦點F向水平方向延伸，所以該配光圖形PA1上端邊緣的明暗比非常高，由此而能夠把水平截止線CL1變鮮明。
且在本實施例中不需要如現(xiàn)有這樣用燈罩遮蔽發(fā)光元件14的直射光的一部分就能夠形成水平和傾斜截止線CL1、 CL2,由此而能夠有效利用光源光束。
特別是在本實施例中，由于凸透鏡12的前方側表面12a相對包含光軸Ax的垂直面而把位于相對車線側的區(qū)域構成水平方向擴散區(qū)域Zl,而且把位于自身車線側的區(qū)域構成斜向擴散區(qū)域Z2 ，所以能夠得到下面的作用效果。
即水平方向擴散區(qū)域Zl使朝向相對車線側的射出光比朝向自身車線側的射出光多，這從形成具有一定長度的水平截止線CL1的觀點看為優(yōu)選。這時假設相對包含光軸Ax的垂直面而把位于自身車線側的區(qū)域構成水平方向擴散區(qū)域Z1，則由于凸透鏡12的前方側表面12a的射出光折射角變大而使在該前方側表面12a中進行內面反射的光的比例變多，此部分的量成為光源光束的損失。對于這點，只要相對包含光軸Ax的垂直面而把位于相對車線側的區(qū)域構成水平方向擴散區(qū)域Z1，就使凸透鏡12的前方側表面12a的射出光折射角變小，而使被該前方側表面12a進行內面反射的光的比例變少，由此而能夠提高光源光束的利用效率。
同樣地，斜向擴散區(qū)域Z2使朝向自身車線側的射出光比朝向相對車線
側的射出光多，這從形成具有一定長度的傾斜截止線CL2的觀點看為優(yōu)選。這時假設相對包含光軸Ax的垂直面而把位于相對車線側的區(qū)域構成斜向擴散區(qū)域，則由于凸透鏡12的前方側表面12a的射出光折射角變大而使在該前方側表面12a中進行內面反射的光的比例變多，此部分的量成為光源光束的損失。對于這點，只要相對包含光軸Ax的垂直面而把位于自身車線側的區(qū)域構成斜向擴散區(qū)域Z2，就使凸透鏡12的前方側表面12a的射出光折射角變小，而使被該前方側表面12a進行內面反射的光的比例變少，由此而能夠提高光源光束的利用效率。
且在本實施例中由于斜向擴散區(qū)域Z2的一部分是作為把到達該區(qū)域
構成，所以能夠使低光用配光圖形PL1中位于從拐點E稍微靠近自身車線側部分的亮度增大，由此而能夠容易把其熱區(qū)HZ形成希望的大小和形狀。而且由于本實施例的車輛用照明燈具IO在凸透鏡12的周圍把該凸透鏡12帶狀包圍且配置與該凸透鏡12形成一體的附加透鏡22,該附加透鏡22具備通過發(fā)光元件14的發(fā)光中心O附近且以與光軸Ax平行的軸線Axl為中心而形成大致圓筒面狀，使來自該發(fā)光元件14的光向從軸線Axl離開的方向折射的方式向該附加透鏡22射入的射入面22b、把從該射入面22b射入的光向前方進行內面反射的反射面22c、 4巴4皮該反射面22c進行內面反射的光向前方作為擴散光射出的射出面22a，所以能夠得到下面的作用效果。
即，由于附加透4竟22^f吏其射入面22b以通過發(fā)光元件14的發(fā)光中心O且與光軸Ax平行的軸線Axl為中心而形成大致圓筒面狀，所以使發(fā)光元件14的射出光中朝向凸透鏡12周邊空間的光多向附加透鏡22射入，并能夠經(jīng)由其反射面22c和射出面22a向前方射出。因此對于由凸透鏡12的射出光所形成的基本配光圖形PA而能夠附加由該附加透鏡22的射出光所形成的附加配光圖形PB。由此而能夠更有效地利用光源光束。
這時，由于附加透鏡22把凸透鏡12帶狀包圍且與之形成一體，所以能夠把該附加透鏡22與凸透鏡12的位置關系總是維持一定，由此能夠高精度進行附加透鏡22對于來自發(fā)光元件14的光的偏向控制。且由于附加透4竟22的射入面22b以通過發(fā)光元件14的發(fā)光中心O且 與光軸Ax平行的軸線Axl為中心而形成大致圓筒面狀，所以能夠把假設從 其射出面22a射出的光設定成是沿軸線Axl的平行光時所形成的基準配光 圖形PBo的大小成為最小。因此，通過適當進行附加透鏡22的射出面22a 的擴散控制，就能夠容易以任意的大小、形狀形成附加配光圖形PB。
根據(jù)本實施例，在把發(fā)光元件14作為光源的直射型車輛用照明燈具10 中，在上端部形成具有水平和傾斜截止線CL1、 CL2的配光圖形PA的情況 下也能夠提高光源光束的利用效率，且通過形成附加的附加配光圖形PB而 能夠更加提高光源光束的利用效率。
在本實施例中，由于把附加透鏡22的射出面22a的射出光控制進行成 為把被附加透鏡22的反射面22c進行內面反射的光作為向前并向下且水 平方向擴散的擴散光射出，就能夠在水平和傾斜截止線CL1、 CL2的下方 附近中形成向左右方向擴散的附加配光圖形PB。這時，由于該附加配光圖 形PB能夠把最d、點狀的基準配光圖形PBo形成在為向下位移的基礎上向左 右兩側地水平擴展，所以能夠把附加配光圖形PB作為上下幅度小的橫長配 光圖形形成，由此而能夠提高車輛前方路面遠方區(qū)域的可見性。
且由于附加透鏡22的反射面22b被形成是4巴從該附加透鏡22的射入 面22b射入的光在包含軸線Axl的平面內作為平行光進行內面反射，所以 能夠高精度進行附加透鏡22射出面22a的射出光控制。
且由于附加透鏡22的反射面22b被構成為把從該附加透鏡22的射入 面22b射入的光進行全反射的全反射面，所以能夠不需要對附加透鏡22的 表面實施鏡面處理，由此而能夠謀求降低車輛用照明燈具10的成本。
且由于附加透鏡22的射出面22a位于在凸透鏡12的后方側表面12b 的前方側，所以僅該點就能夠使附加透鏡22的反射面22b向前方側延伸。
內面反射，由此能夠更加提高光源光束的利用效率。
且由于把該附加透鏡22的射入面22b中前端邊緣22bl的直徑與凸透 鏡12前方側表面12a和附加透鏡22射出面22a的邊界線12al的直徑設定 成是大致相同的值，所以能夠不削減凸透鏡12功能區(qū)域地使被附加透鏡22 的反射面22b進行內面反射的發(fā)光元件14的光量的大致全部到達該附加透 鏡22的射出面22a,由此能夠更加提高光源光束的利用效率。且本實施例中由于把以軸線Axl為中心的大致圓筒面狀的外周面22d 覆蓋規(guī)定角度范圍地形成在附加透鏡22的反射面b的外周側，并在該外周 面22d形成向與軸線Axl正交方向突出的凸緣部22e,所以能夠在該凸^^部 22e中把附加透鏡22相對其支承部件18進行定位支承，且能夠使該定位支 承不影響凸透鏡12和附加透鏡22的光學性能。且這時不僅能夠謀求前后 方向的定位，而且能夠謀求與它正交的平面內的上下左右和旋轉方向的定 位。
下面說明本發(fā)明的第二實施例。
圖11是表示本實施例車輛用照明燈具110的主視圖。圖12是圖11的
xii-xn線剖視圖。
如該圖所示，本實施例的車輛用照明燈具110其基本結構與第一實施
例的車輛用照明燈具IO相同，但其發(fā)光元件14和凸透鏡112的形狀與第 一實施例的情況不同，隨之則關于附加透鏡22的配置也與第一實施例的情 況不同。
即，本實施例的車輛用照明燈具110中其發(fā)光元件14的結構自身也與 第一實施例的情況相同，但本實施例的發(fā)光元件14把其發(fā)光芯片14a的下 端邊緣14al位于在相對包含光軸Ax的水平面而向自身車線側向上傾斜規(guī) 定角度6 (具體是6=15° )的傾斜面上，而且使該下端邊緣14al中的相 對車線側的端點位于凸透鏡12的后側焦點F而向前配置。
且本實施例的車輛用照明燈具110也與第一實施例的車輛用照明燈具 10同樣地，以組裝成相對未圖示的燈體等能夠調整光軸的狀態(tài)而作為車輛 用前照燈的燈具單元使用，在光軸調整完成的階段是被配置成使其光軸Ax 相對車輛的前后方向有0.5 0.6°左右向下方向延伸的狀態(tài)。
本實施例的凸透鏡112與第一實施例的凸透鏡12相同，是前方側表面 112a是凸面而后方側表面112b是平面的具有與平凸非球面透鏡近似形狀的 凸透鏡，被配置在光軸Ax上。這時，該凸透鏡112的前方側表面112a其 沿包含其光軸Ax的垂直面的剖面形狀具有平凸非球面透鏡的前方側表面 112a的剖面形狀，而上沿述垂直面的剖面形狀以外的剖面形狀則具有把平 凸非球面透鏡的前方側表面112a的剖面形狀稍微變形的形狀。因此，該凸 透鏡112的后側焦點F正確說是在包含光軸Ax的垂直面內的后側焦點。該 凸透鏡112的前方側表面112a的詳細情況后述。
20本實施例中，附加透鏡22也具備以通過發(fā)光元件14的發(fā)光中心O 且與光軸Ax平行的軸線Axl為中心而形成大致圓筒面狀，使來自發(fā)光元件 14的光向從光軸Ax離開的方向折射的方式向該附加透鏡22射入的射入面 22b、 4巴從該射入面22b射入的光向前方進行內面反射的反射面22c、 4巴4皮 該反射面22c進^"內面反射的光向前方作為擴散光射出的射出面22a。
構成該附加透鏡22的射入面22b、反射面22c和射出面22a的形狀與 第一實施例相同，但其射入面22b的前端邊緣22bl與凸透鏡112的前方側 表面112a和附加透鏡22的射出面22a的邊界線112al的位置關系，在從燈 具正面看地相對第一實施例的情況是稍微向右位移。這是由發(fā)光元件14的 發(fā)光中心O相對光軸Ax而與第 一實施例的情況向左右相反側位移，該位移 部分的量是軸線Axl的位置平行移動所引起的。
圖13是把本實施例的凸透鏡112與發(fā)光芯片14a—起表示的圖11主 要部分的放大圖。
如該圖所示，凸透鏡112的前方側表面112a與第一實施例的凸透鏡12 同樣地把相對包含光軸Ax的垂直面而位于相對車線側的整個區(qū)域作為水 平擴散區(qū)域Z1構成，并且把相對包含光軸Ax的垂直面而位于自身車線側 的整個區(qū)域作為斜向擴散區(qū)域Z2構成。
與第一實施例的凸透鏡12的情況相同，水平方向擴散區(qū)域Z1被劃分 成多個單元Cl,對這些每個單元C1來設定光射出方向。
具體則如圖13中箭頭所示，在接近邊界線B的單元C1中，射出光的 方向是稍微大的角度向左，在接近凸透鏡112外周邊緣的單元C1中，射出 光的方向是以比較大的角度向右，位于其中間的單元C1中，則成為其中間 的方向。這時在每個階段，從與邊界線B鄰接的單元C1到與凸透鏡112的 外周邊緣鄰接的單元C1,在水平面內使射出光的方向逐漸變化。
另一方面與第一實施例的凸透鏡12的情況相同，斜向擴散區(qū)域Z2被
劃分成多個單元C2，對這些每個單元C2來設定光射出方向。
具體則如圖13中箭頭所示，在接近邊界線B的單元C2中，射出光的 方向是沿曲線L2c以小的角度向左，在接近凸透鏡112外周邊緣的單元C2 中，射出光的方向是以一定程度大的角度向左，位于其中間的單元C2中， 則成為其中間的方向。本實施例中在被從光軸Ax向斜下方延伸的曲線L2m 與邊界線B包圍的扇形區(qū)域內的單元C2中，射出光的方向也是沿曲線L2c
21稍微向左。這時在每個階段，從與邊界線B鄰接的單元C2到與凸透鏡112 的外周邊緣鄰接的單元C2，在相對水平面傾斜角度6的傾斜平面內使射出 光的方向逐漸變化。
該斜向擴散區(qū)域Z2在其上部區(qū)域Z2a和下部區(qū)域Z2b (圖13中斜線 表示的區(qū)域)中，把到達該區(qū)域Z2的來自發(fā)光元件14的光作為向下方側 (正確說是相對上述傾斜平面的下方側)擴散的光射出。這時，向下方側 的射出光偏向量被設定成在越位于接近從邊界線B的上端點和光軸Ax 向斜下方延伸的曲線L2m的各個下端點的單元C2中，則越變大。
圖13中從各單元C1、 C2的中心位置延伸的箭頭表示從發(fā)光芯片14a 的下端邊緣14al中相對車線側的端點(即，凸透鏡112的后側焦點F的位 置)向凸透鏡112射入的光從各單元C1、 C2射出的方向。
通過這樣形成凸透鏡112的前方側表面112a，使該前方側表面112a在 水平方向擴散區(qū)域Z1與斜向擴散區(qū)域Z2的邊界線B中成為不連續(xù)的表面 形狀，使該邊界線B形成為棱線。
圖14是把利用從本實施例車輛用照明燈具110向前方照射的光而在燈 具前方25m位置配置的^^想垂直屏幕上形成的基本配光圖形PC和附加配 光圖形PB進行透視表示的圖。
該圖中，基本配光圖形PC是由凸透鏡112的射出光形成的配光圖形， 另一方面，附加配光圖形PB是由附加透鏡22的射出光形成的配光圖形。 把這些基本配光圖形PC和附加配光圖形PB作為與由未圖示的其他燈具單 元向前方照射的光所形成的配光圖形的合成配光圖形而形成低光用配光圖 形PL2。
該低光用配光圖形PL2是左配光的低光用配光圖形，其上端部具有水 平和傾斜的截止線CL1、 CL2。這時，相對通過燈具正面方向的無影點H-V 的垂直線V-V而在相對車線側形成水平截止線CL1，且在自身車線側形成 傾斜截止線CL2,兩截止線CL1、 CL2的交點即拐點E位于在燈具正面方 向的無影點H-V的0.5~0.6°程度的下方。該低光用配光圖形PL2中形成有 把拐點E靠左包圍的高發(fā)光強度區(qū)域即熱區(qū)HZ。
基本配光圖形PC被形成為是第一配光圖形PC1和第二配光圖形PC2 的合成配光圖形。
配光圖形PC1是由水平方向擴散區(qū)域Z1的射出光所形成的配光圖形，使其上端邊緣形成得與水平截止線CL1大致一致。另一方面，配光圖形PC2
是由斜向擴散區(qū)域Z2的射出光所形成的配光圖形，使其上端邊緣形成得與 傾斜截止線CL2大致一致。低光用配光圖形PL2的熱區(qū)HZ主要由這兩個 配光圖形PC1、 PC2的重復部分所形成。
另一方面，附加配光圖形PB則與第一實施例的情況相同。
圖15 (a)是詳細表示基本配光圖形PC的配光圖形PC1的圖，圖15 (b)是詳細表示其配光圖形PC2的圖。
如這些圖所示，當假定把凸透鏡112設定為是通常的平凸非球面透鏡 時，發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io在上述假想垂直屏幕上被形成為其上 端邊緣Iol的自身車線側端點位于拐點E的位置(即假想垂直屏幕與光軸 Ax的交點)，且其上端邊緣Iol位于通過拐點E相對水平線朝向自身車線側 向上傾斜規(guī)定角度6的傾斜線上。這是由于發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al 位于相對包含光軸Ax的水平面而朝向自身車線側向上傾斜規(guī)定角度6 (具 體是6= 15° )的傾斜線上，而且該下端邊緣14al中相對車線側的端點是 位于凸透鏡112的后側焦點F上所形成的點。
實際上凸透鏡112的前方側表面112a，其相對包含光軸Ax的垂直面而 位于相對車線側的區(qū)域構成了水平方向擴散區(qū)域Zl，且位于自身車線側的 區(qū)域構成了斜向擴散區(qū)域Z2，所以在上述假想垂直屏幕上，由水平方向擴 散區(qū)域Z1的射出光形成向水平方向延伸的配光圖形PC1,而且由斜向擴散 區(qū)域Z2的射出光形成作為把反轉投影像Io相對水平方向而向自身車線側 向上傾斜規(guī)定角度6的斜的方向延伸的配光圖形PC2。
圖15 (a)中把配光圖形PC1擴展的情況以多個反轉投影像Izl重疊來 表示。
該配光圖形PC1被形成為把發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io相對水平 方向而向左右兩側拉伸的配光圖形。這時，由于反轉投影像Io的上端邊緣 Iol延伸方向與反轉投影像Io的拉伸方向不一致，所以該配光圖形PC1的 上端邊緣不像后述配光圖形PC2的上端邊緣那樣明暗比高，但能夠充分確 保作為水平截止線CL1而能夠識別程度的鮮明。
另一方面，在15 (b)中把配光圖形PC2擴展的情況以多個反轉投影 像Iz2、 Iz2a、 Iz2b重疊來表示。
該配光圖形PC2被形成為把發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io相對上述傾斜方向而一邊偏向左一邊拉伸的配光圖形。這時，由于反轉投影像Io的 上端邊緣Iol位于相對通過拐點E的水平線而向自身車線側向上傾斜M^定 角度6的傾斜線上，所以配光圖形PC2上端邊緣的明暗比非常高，由此而
傾斜截止線CL2變鮮明。
構成該配光圖形PC2的多個反轉投影像Iz2中，由斜向擴散區(qū)域Z2的 上部區(qū)域Z2a和下部區(qū)域Z2b的射出光形成的反轉投影像Iz2a、 Iz2b相對 傾斜截止線CL2稍微位于下方，這是由上部區(qū)域Z2a和下部區(qū)域Z2b的射 出光成為向下方側擴展的光所造成。
如以上詳述的那樣，本實施例的車輛用照明燈具110也作為配光圖形 PC1、PC2的合成配光圖形而形成在上端部具有水平和傾斜截止線CL1、CL2 的基本配光圖形PC。
這時，配光圖形PC2被形成為把發(fā)光芯片14a的反轉投影像Io向相對 水平方向而向自身車線側向上傾斜規(guī)定角度6的傾斜方向拉伸的配光圖
形，由于該發(fā)光芯片14a的下端邊緣14al被從凸透鏡112的后側焦點F向
該配光圖形PC2上端邊緣的明暗比非常高，由此而能夠把傾斜截止線CL2
變鮮明。
且在本實施例中也不需要如現(xiàn)有這樣用燈罩遮蔽來自發(fā)光元件14的直 射光的一部分，就能夠形成水平和傾斜截止線CL1、 CL2,由此而能夠有效 利用光源光束。
且在本實施例中，也由于凸透鏡112的前方側表面112a中相對包含光 軸Ax的垂直面，J巴位于相對車線側的區(qū)域構成水平方向擴散區(qū)域Zl，而 且把位于自身車線側的區(qū)域構成斜向擴散區(qū)域Z2，所以使被凸透鏡112的 前方側表面112a進行內面反射的光的比例變少，由此而能夠提高光源光束 的利用效率。
且在本實施例中也由于斜向擴散區(qū)域Z2的一部分是作為把到達該區(qū) 域Z2的發(fā)光元件14的光向下方側擴散的光射出的向下擴散區(qū)域Z2a、 Z2b 構成，所以能夠使低光用配光圖形PL2中位于從拐點稍微靠近自身車線側 部分的亮度增大，由此而能夠容易把其熱區(qū)HZ形成希望的大小和形狀。
而且由于本實施例的車輛用照明燈具110也與第一實施例的車輛用照 明燈具10同樣地在凸透鏡112的周圍把該凸透鏡112帶狀包圍且配置與該
24凸透鏡112形成一體附加透鏡22,所以能夠在水平和傾斜截止線CL1、 CL2 的下方附近中形成向左右方向擴散的附加配光圖形PB。這時，由于能夠把 該附加配光圖形PB作為上下幅度小的橫長配光圖形形成，所以能夠提高車 輛前方^各面遠方區(qū)域的可見性。
根據(jù)本實施例，在把發(fā)光元件14作為光源的直射型車輛用照明燈具 110中，在上端部形成具有水平和傾斜截止線CL1、 CL2的配光圖形PC的 情況下也能夠提高光源光束的利用效率，且通過形成附加的附加配光圖形 PB而能夠更加提高光源光束的利用效率。
在上述各實施例中說明了發(fā)光元件14的發(fā)光芯片14a具有橫長矩形發(fā) 光面的情況，但當然也可以使用具有正方形或縱長矩形發(fā)光面的。
在上述各實施例中說明了相對包含光軸Ax的垂直面而位于相對車線 側的整個區(qū)域構成了水平方向擴散區(qū)域Zl,且相對包含光軸Ax的垂直面 而位于自身車線側的整個區(qū)域構成了斜向擴散區(qū)域Z2的情況，但也可以把 這些水平方向擴散區(qū)域Z1或斜向擴散區(qū)域Z2的中的一部分區(qū)域設定成與 之不同結構(例如維持通常平凸非球面透鏡中前方側表面的形狀不變而把 反轉投影像Io原封不動地向上述假想垂直屏幕上投影的結構)。
且在上述各實施例中說明了凸透鏡12、 112的后方側表面12b、 112b 由平面構成的情況，^旦也可以i殳定成由凸面或凹面構成。
在上述各實施例中說明了利用其車輛用照明燈具10、 110的光照射而 形成的基本配光圖形PA、 PC和附加配光圖形PB是作為左配光的低光用配 光圖形PL1、 PL2的一部分而形成的情況，但在作為右配光的低光用配光圖 形的一部分形成時，只要把各車輛用照明燈具10、 110的結構分別反轉， 就能夠得到與上述各實施例的情況同樣的作用效果。
而且還能夠把上述第一實施例的車輛用照明燈具10和上述第二實施例 的車輛用照明燈具110 —起作為車輛用前照燈的一部分組裝。在這種情況 下通過由車輛用照明燈具10的光照射而形成的基本配光圖形PA而能夠得 到鮮明的水平截止線CL1，而且通過由車輛用照明燈具110的光照射而形 成的基本配光圖形PC而能夠得到鮮明的傾斜截止線CL2。
在上述各實施例中，利用附加透鏡22的射出光作為在水平和傾斜截止 線CL1、 CL2的下方附近中形成向左右方向擴散的上下幅度小的橫長配光 圖形而形成附加配光圖形PB，這時，也可以使附加透鏡22的射出光的一 部分向上方擴散照射，形成用于照射車輛前方^^面的上方標識的配光圖形。
權利要求
1、一種車輛用照明燈具，具備在向車輛前后方向延伸的光軸上配置的凸透鏡和配置在該凸透鏡后側焦點附近的發(fā)光元件，通過把來自所述發(fā)光元件的直射光由所述凸透鏡進行偏向控制而在上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形，所述車輛用照明燈具的特征在于，所述發(fā)光元件具備具有矩形發(fā)光面的發(fā)光芯片，使該發(fā)光芯片的下端邊緣位于包含所述光軸的平面上，且使該下端邊緣的一個端點位于所述后側焦點并且向前配置，在所述凸透鏡的周圍把該凸透鏡帶狀包圍且配置與該凸透鏡形成一體的附加透鏡，該附加透鏡具備射入面，其以通過所述發(fā)光元件的發(fā)光中心附近且與所述光軸平行的軸線為中心而形成大致圓筒面狀，并且使來自所述發(fā)光元件的光向從所述軸線離開的方向折射的方式向該附加透鏡射入；反射面，其把從該射入面射入的光向前方進行內面反射；射出面，其把被該反射面進行內面反射的光向前方作為擴散光射出。
2、 如權利要求1所述的車輛用照明燈具，其特征在于，所述附加透鏡 的反射面形成為把從該附加透鏡射入面射入的光在包含所述軸線的平面 內作為平4亍光進行內面反射。
3、 如權利要求1或2所述的車輛用照明燈具，其特征在于，所述附加 透鏡的反射面構成為使該附加透鏡射入面射入的光進行全反射的全反射 面。
4、 如權利要求1或2所述的車輛用照明燈具，其特征在于，把所述附 加透鏡的射出面位于所述凸透鏡后方側表面的前方側。
5、 如權利要求4所述的車輛用照明燈具，其特征在于，把所述附加透 鏡射入面中前端邊緣的直徑與所述凸透鏡前方側表面和所述附加透鏡射出 面的邊界線的直徑設定成是大致相同的值。
6、 如權利要求l或2所述的車輛用照明燈具，其特征在于，把以所述 軸線為中心的大致圓筒面狀的外周面以覆蓋規(guī)定角度范圍地形成在所述附 加透鏡中所述反射面的外周側，在該外周面形成向與所述軸線正交的方向突出的凸緣部。
全文摘要
一種車輛用照明燈具，在把發(fā)光元件作為光源的直射型車輛用照明燈具中，在上端部形成具有水平和傾斜截止線的配光圖形的情況下，也能夠提高光源光束的利用效率。把發(fā)光元件(14)的矩形發(fā)光芯片(14a)向前配置成使其下端邊緣(14a1)位于包含光軸(Ax)的水平面上，且使其自身車線側的端點位于凸透鏡(12)的后側焦點(F)處，能夠形成上述的截止線。在凸透鏡(12)的周圍把它帶狀包圍且配置形成一體的附加透鏡(22)。附加透鏡(22)利用以通過發(fā)光元件(14)的發(fā)光中心(O)且與光軸(Ax)平行的軸線(Ax1)為中心而形成大致圓筒面狀的射入面(22b)，把發(fā)光元件(14)的光向從軸線(Ax1)離開的方向折射，并把它由反射面(22c)向前方進行內面反射，把它從射出面(22a)向前方作為擴散光射出。
文檔編號H01L33/00GK101457889SQ20081018672
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權日2007年12月12日
發(fā)明者八木隆之 申請人:株式會社小糸制作所