专利名称：车辆用前照灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用前照灯，特别是涉及一种通过使从多个灯具单元射出的光重合而形成规定的配光图案的车辆用前照灯，该多个灯具单元使用LED等半导体发光元件作为光源。
背景技术：
近年来，提出多种使用半导体发光元件作为光源的车辆用前照灯的技术方案。通常，用于这样的车辆用前照灯的半导体发光元件是具有LED(Light Emitting Diode)等方形的发光面的发光芯片。另外，在车辆用前照灯中，从安全的观点来看，存在必须高精度地形成配光图案的情况。通过使用例如反射镜(反射器)或投影透镜等光学部件的光学系统形成这样的配光图案。在此，例如专利文献I等所记载，通过使用半导体发光元件作为光源的多个聚光用灯具单元与扩散用灯具单元的组合而形成规定的配光图案(例如，近光用配光图案)的车辆用前照灯。由上述多个灯具单元形成的聚光、扩散的配光图案是由任意向灯具前方投影的半导体发光元件的发光面而产生的多个光源像而形成。专利文献I :日本特开2005-141917号公报但是，在上述专利文献I等所公开的使半导体发光元件的车辆用前照灯中，当在垂直方向的宽度形成扩散广的图案时，必须通过反射镜和投影透镜等光学元件同时控制左右扩散和上下扩散，从而存在配光控制复杂化的问题。另外，当形成垂直方向宽度窄的聚光图案时，如果为了制造热区而在截止线附近汇聚光源像，则存在热区下方也同时变得明亮，或者产生强光斑。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种良好的车辆用前照灯，其消除上述技术问题，使配光控制变得容易并且不易产生光斑。为了达到上述目的，本发明的车辆用前照灯通过聚光用灯具单元及扩散用灯具单元形成所希望的配光图案，聚光用灯具单元及扩散用灯具单元分别具备具有大致长方形的发光面的半导体发光元件和将来自所述半导体发光元件的射出光向灯具前方投影的光学部件，所述车辆用前照灯的特征在于，所述聚光用灯具单元所产生的聚光图案通过多个光源像形成，所述多个光源像至少包含使向灯具前方投影的所述发光面的长边沿车辆前方的中央水平线的光源像，所述扩散用灯具单元所产生的扩散图案通过多个光源像形成，所述多个光源像至少包含使向灯具前方投影的所述发光面的短边沿所述中央水平线的光源像。根据上述结构的车辆用前照灯，聚光用灯具单元能够通过多个横长的光源像形成垂直方向宽度窄的聚光图案，所述多个横长的光源像至少包含使发光面的长边沿车辆前方的中央水平线的光源像。因此，当为了制作热区而在截止线附近聚集光源像时，也不易产生车辆宽度方向的光斑，并且防止产生使热区下方同时明亮的问题。另外，扩散用灯具单元能够通过多个纵长的光源像形成垂直方向宽的扩散图案，所述多个纵长光源像至少包含使发光面的短边沿中央水平线的光源像。
因此，不是必须通过反射器和投影透镜等光学部件同时控制左右扩散和上下扩散，也能够仅通过左右方向(车辆宽度方向)的控制来控制扩散图案。另外，由于发光面的短边相对于中央水平线倾斜，因此即使不改变光学部件的设计，也能够容易地减小扩散图案的垂直方向的宽度。另外，在上述结构的车辆用前照灯中，优选的是，所述聚光用灯具单元及所述扩散用灯具单元中至少一个的所述光学部件是配置在所述半导体发光元件前方的投影透镜，所述半导体发光元件配置在灯具光轴上。根据上述结构的车辆用前照灯，由于使用投影透镜的直线型投射单元作为光学部件的结构，因此使通过向灯具前方投影的多个光源像而形成配光图案的控制变得容易。另夕卜，与使用投影透镜及反射器的反射型投射单元的光学部件相比，能够缩小灯具前后方向的尺寸。另外，在上述结构的车辆用前照灯中，优选的是，利用所述聚光用灯具单元及所述扩散用灯具单元而形成的配光图案是近光用配光图案。根据上述结构的车辆用前照灯，即使旋转被投影的纵长的光源像，扩散用灯具单元所产生的扩散图案的光源像上端的短边也从水平截止线向上方露出得很少。因此，使近光灯的扩散图案的水平截止线附近明亮并且能够容易地确保该水平截止线的截止性。因此，车辆用前照灯能够形成最适合的近光用配光图案。根据上述说明的本发明的车辆用前照灯，聚光用灯具单元能够通过多个横长光源像形成垂直方向宽度窄的聚光图案。因此，当为了制造热区而在截止线附近聚集光源像时，也不易产生车辆宽度方向的光斑，并且能够防止使热区的下方同时明亮的问题。另外，扩散用灯具单元能够通过多个纵长光源像形成垂直方向的宽度宽的扩散图案。因此，不是必须通过反射器和投影透镜等光学部件同时控制左右扩散和上下扩散，也能够仅通过左右方向(车辆宽度方向)的控制来控制扩散图案。因此，能够提供一种是配光控制变得容易并且不易产生光斑的良好的车辆用前照灯。
图I是表示本发明的实施方式一的车辆用前照灯的概要主视图。图2是图I所示的车辆用前照灯的II-II剖面向视图。图3是图I所示的车辆用前照灯的III-III剖面向视图。图4是透视地表示通过从图I所示的车辆用前照灯向前方照射的光，而形成于配置在灯具前方25m位置的假想垂直屏幕上的配光图案的图。图4(a)表示聚光用灯具所产生的聚光配光图案。图4(b)表示扩散用灯具单元所产生的扩散配光图案。图5(c)表示将上述聚光配光图案与扩散配光图案组合的近光用配光图案。图5是说明图I所示的扩散用灯具单元的变形例的主要部分的放大主视图。图6是表示图5所示的扩散用灯具单元所产生的扩散配光图案。图7是表示本发明的实施方式二的车辆用前照灯的概要水平剖面图。图7(a)表示聚光用灯具单元。图7(b)是扩散用灯具单元。附图标记说明I车辆用前照灯12 灯体14透光罩16 灯室20聚光用灯具单元21投影透镜(光学部件)22、32半导体发光元件22a、32a 发光面23、33 基板25遮光板30扩散用灯具单元31投影透镜(光学部件)
Axl、Ax2 灯具光轴Vx垂直轴线Hx水平轴线
具体实施例方式以下，基于附图对本发明一个实施方式的车辆用前照灯进行详细地说明。如图I至图3所示，本发明的实施方式一的车辆用前照灯I是安装在例如车辆的前端部分并且能够开关近光灯的灯具。在车辆用前照灯I中，在由灯体12和安装在灯体12前端开口部的透明状的透光罩14形成的灯室16内收纳有聚光用灯具单元20及扩散用灯具单元30，该聚光用灯具单元20及扩散用灯具单元30通过使射出的光重合而形成近光用配光图案。聚光用灯具单元20及扩散用灯具单元30固定配置在支承部件15上。另外，在聚光用灯具单元20及扩散用灯具单元30与透光罩14之间配置有延伸部18，以覆盖从灯具前方看到的间隙。本实施例的支承部件15是大致沿透光罩14的外形形状而形成的板状部件，并且经由校光机构5及调平机构8在上下方向及左右方向能够倾斜移动地被灯体12支承。校光机构5是用于通过调整螺母6的拧紧而对聚光用灯具单元20及扩散用灯具单元30的安装位置及安装角度进行微调整的机构，在校光调整阶段，各灯具光轴Axl、Ax2相对于车辆前后方向朝向大致水平方向延伸。调平机构8是用于根据乘车人数和车载货物等的重量的变化驱动调平电动机10，从而自动调整聚光用灯具单元20及扩散用灯具单元30的照射方向。
如图I及图2所示，本实施方式的聚光用灯具单元20是直线型的投射单元，并且具备配置于灯具光轴Axl上的半导体发光元件22 ;投影透镜21，其是配置于半导体发光元件22的前方并且向灯具前方投影来自该半导体发光元件22的射出光的光学部件；遮光板25，其配置在半导体发光元件22的前方并且遮挡来自半导体发光元件22的射出光的一部分。投影透镜21由前侧表面为球状凸面而后侧表面为平面的平凸透镜构成，将包含其后侧焦点Fa的焦点面 上的像变为反转像，并向前方投影。投影透镜21固定支承在设置于支承部件15的前表面的透镜支承24的前端部，该透镜支架24的基端部上方固定有遮光板25。另外，支承部件15的后表面突出设置有散热片26，通过配置于散热片26后方的散热风扇27对半导体发光元件22所产生的热量进行散热。半导体发光元件22是白色发光二极管，该白色发光二极管具有在基板23上排列四个Imm见方左右大小的发光芯片的长方形的发光面22a。半导体发光元件22的基板23以使发光面22a的照射轴与灯具光轴Axl平行的方式配置在灯具光轴Axl上的投影透镜21的后侧焦点Fa的后侧附近的支承部件15的前表面。而且，半导体发光元件22横长地(相对于水平轴线Hx，发光面的长边的倾斜角度不到45度)配置为使发光面22a的下侧长边与投影透镜21的后侧焦点Fa重合，并且发光面22a沿与灯具光轴Axl正交的水平轴线Hx延伸。另外，半导体发光元件22利用未图示的亮灯控制装置进行亮灯控制。在正面观察灯具时，遮光板25的上端缘25a由于呈梯形地覆盖发光面22a的右下角部分，因此具有形成配光生成部的形状，该配光生成部用于生成近光用配光图案的倾斜截止部及水平截止部。S卩，在聚光用灯具单元20中，被遮光板25遮挡一部分而向投影透镜21入射的来自半导体发光元件22的射出光，通过投影透镜21形成向灯具前方投影的发光面22a所产生的多个光源像Ia，从而形成在上端缘具有水平截止部CLl及倾斜截止部CL2的热区形成用图案(聚光图案)PH(参照图4(a))。另外，由于在发光面22a的一部分直接形成遮光膜而代替遮光板25，所以也可以构成热区形成用图案PH的倾斜截止部及水平截止部。如图I及图3所示，本实施方式的扩散用灯具单元30是直线性的投射单元，并且具备配置于灯具光轴Ax2上的半导体发光元件32 ;投影透镜31，其是配置在半导体发光元件32的前方并且将来自该半导体发光元件32的射出光向灯具前方投影的光学部件。投影透镜31是前侧表面为椭圆状凸面而后侧表面平面的平凸透镜，投影透镜31将包含其后侧焦点Fb的焦点面上的像变为反转像，并且一边向水平方向扩大一边向前方投影。投影透镜31支承固定在设置于支承部件15的前表面的透镜支架34的前端部。与上述聚光用灯具单元20的半导体发光元件22相同地，半导体发光元件32是白色发光二极管，该白色发光二极管具有在基板33上排列四个Imm见方左右大小的发光芯片的长方形的发光面22a。半导体发光元件32的基板33以使发光面32a的照射轴与灯具光轴Ax2平行的方式配置在灯具光轴Ax2上的投影透镜31的后侧焦点Fb的后侧附近的支承部件15的前表面。而且，半导体发光元件32纵长(相对于水平轴线Hx，发光面的长边的倾斜角度在45度以上)配置为使发光面32a的下侧短边与投影透镜31的后侧焦点Fb重合，并且发光面32a沿与灯具光轴Ax2正交的垂直轴线Vx延伸。另外，半导体发光元件32通过未图示的开灯控制装置进行开灯控制。S卩，在扩散用灯具单元30中，向投影透镜31入射的来自半导体发光元件32的射出光，通过投影透镜31，形成向灯具前方投影的发光面32a所产生的多个光源像Ib，从而形成以向比H-H线更下方位置扩散的方式扩散的扩散区域形成用图案(扩散图案)PW(参照图 4(b)。 图4是透视地表示通过从本实施方式的车辆用前照灯I向前方照射的光，而形成于配置在灯具前方25m位置的假想垂直屏幕上的配光图案的图，图4(a)是由多个光源像Ia的重合而表示热区形成用图案PH的扩展的情况的图，图4(b)是由多个光源像Ib的重合而表示扩散区域形成用图案PW的扩展的情况的图，图4(c)是表示通过使热区形成用图案PH与扩散区域形成用图案PW重合而形成合成配合图案的近光用配光图案PA的图。如图4 (a)所示，热区形成用图案PH通过多个横长的光源像Ia形成垂直方向宽度窄的聚光图案，该多个横长的光源像Ia使向灯具前方投影的聚光用灯具单元20的发光面22a的长边沿车辆前方的中央水平线(作为灯具主视方向的消点的H-V附近的水平线)。因此，为了制造热区而在截止线附近汇聚光源像Ia的热区形成用图案PH不易产生车辆宽度方向的光斑，并且也能够防止热区的下方也同时明亮的情况的产生。 如图4 (b)所示，扩散区域形成用图案PW通过多个纵长的光源像Ib形成垂直方向宽度宽的聚光图案，该多个光源像Ib包含使向灯具前方投影的聚光用灯具单元30的发光面32a的短边沿车辆前方的中央水平线。因此，不必须通过投影透镜31同时控制左右扩散和上下扩散，从而能够仅利用左右方向(车辆宽度方向)的控制来控制扩散图案。另外，对扩散用灯具单元30所产生的扩散区域形成用图案PW而言，即使旋转向左右方向扩散地投影的纵长的光源像Ib，光源像Ib上端的短边从水平截止线CL3向上方露出的部分很少。因此，使近光用配光图案PA的扩散区域形成用图案PW的水平截止线CL3附近明亮，并且能够确保该水平截止线CL3的截止线。因此，如图4 (C)所示，通过使上述热区形成用图案PH与扩散区域形成用图案PW重合而形成合成配光图案，从而能够形成最合适的近光用配光图案PA。S卩，能够提供一种使配光控制变得容易并且也不易产生光斑的良好的车辆用前照灯I。另外，如上所示，本实施方式的车辆用前照灯I通过包含平行于车辆前方的中央水平线的横长的光源像Ia的多个光源像Ia形成热区形成用图案PH，并且通过平行于车辆前方的中央垂直线(作为灯具正面方向的消点的H-V附近的垂直线)的纵长的光源像Ib形成扩散区域形成用图案PW。但是，本发明的实施方式的车辆用前照灯I所形成的光源像Ia或光源像Ib不是必须平行于中央水平线或中央垂直线，也能够相对于中央水平线或中央垂直线适当地倾斜。
图5所述的扩散用灯具单元40是上述车辆用前照灯I的扩散用灯具单元30的变形例。需要说明的是，与上述扩散用灯具单元30相同的结构部件用相同的附图标记表示，并且省略详细的说明。扩散用灯具单元40是与上述扩散用灯具单元30相同的直射型的投射单元，并且具备配置于灯具光轴Ax2上的半导体发光元件42 ;投影透镜31，其是配置于半导体发光元件42的前方并且将来自该半导体发光元件42的射出光向灯具前方投影的光学部件。半导体发光元件42纵长地配置为，使发光面42a的下侧短边与投影透镜31的后侧焦点Fb重合，并且使发光面42a沿与灯具光轴Ax2正交的垂直轴线Vx向左斜上方(在图5中，向右斜上方)延伸。因此，如图6所示，扩散用灯具单元40的向投影透镜31入射的来自半导体发光元件42的射出光，通过投影透镜31，形成向灯具前方投影的发光面42a所产生的多个光源像Ib,从而形成以向比H-H线更下方扩散的方式扩散的扩散区域形成用图案PWn (用单点划线表不)。与上述扩散用灯具单元30所产生的扩散区域形成用图案PW(用双点划线表示)相比，该扩散区域形成用图案HVn是垂直方向的宽度更窄的扩散图案。S卩，由于发光面42a的短边通过相对于中央水平线倾斜的光源像Ib形成扩散区域形成用图案PWn，因此，不使用焦距长的其他投影透镜也能够容易地缩小扩散区域形成用图案PW的垂直方向的宽度。因此，本实施方式的车辆用前照灯I能够提高根据车种的不同而配合不同的搭载位置和灯具收纳空间的设计自由度，并且是通用性高且廉价的灯具。图7是表示本发明的实施方式二的车辆用前照灯I的聚光用灯具单元50及扩散用灯具单元60的概要的水平剖面图。如图7(a)所示，本实施方式的聚光用灯具单元50是反射型的投射单元，并且具备配置在沿车辆前后方向延伸的灯具光轴Ax3上的投影透镜51 ;配置在投影透镜51的后侧的半导体发光元件52 ；反射器54，其将来自该半导体发光元件52的射出光朝向灯具前方反射到灯具光轴Ax3附近；遮光板55，其配置在投影透镜51与半导体发光元件52之间并且形成规定的近光用配光图案的截止线。与上述聚光用灯具单元20的半导体发光元件22相同地，半导体发光元件52也是白色发光二极管，该白色发光二极管具有在基板53上排列四个Imm见方左右大小的发光芯片的长方形的发光面52a。半导体发光元件52的基板53配置在比投影透镜51的后侧焦点Fal更靠后方的位置，发光面52a的照射轴以朝向垂直方向上方的方式配置。而且，半导体发光兀件52横长配置为，使发光面52a的前侧的长边与后述的反射器54的第一焦点Fa2重合，并且使发光面52a沿与灯具光轴Ax3正交的水平轴延伸。另外，半导体发光元件52通过未图示的开灯控制装置进行开灯控制。 反射器54是设置于半导体发光元件52的上侧的大致圆拱状的部件，并且具有反射面54a,该反射面54a将来自该半导体发光兀件52的光朝向前方汇聚并反射在灯具光轴Ax3附近。该反射面54a形成以灯具光轴Ax3为中心轴的大致椭圆球面状。具体地说，该反射面54a包含灯具光轴Ax3的截面形状被设定为大致椭圆形，并且其离心率被设定为从垂直截面朝向水平截面逐渐增大并且，半导体发光元件52配置在形成该反射面54a的铅直截面的椭圆的第一焦点Fa2。由此，反射面54a使来自半导体发光元件52的射出光向前方聚光反射到靠近灯具光轴Ax3，并在包含灯具光轴Ax3的铅直截面内使其大致收敛在上述椭圆的第二焦点(投影透镜51的后方侧焦点Fal)。投影透镜51由前方侧表面为球状凸面而后方侧表面为平面的平凸透镜构成，其后方侧焦点Fal以位于反射器54的反射面54a的第二焦点的方式配置在灯具光轴Ax3上，由此，包含后方侧焦点Fal的焦点面上的像作为反转像向前方投影。本例的灯罩55是兼做投影透镜51和半导体发光元件52的支承部的块体(块状)，并载置反射器54。并且，在灯罩55的后面突出设置有未图示的散热片，对半导体发光元件52产生的热量进行散热。并且，在灯罩55，从遮光端缘55c向灯具光轴Ax3方向后方延伸的上表面55a使来自反射器54的反射光的一部分向上方反射。在上表面55a形成有实施了反面处理的附加反射面。S卩，在该灯罩55,遮光端缘(即，上表面55a与灯罩55的前端面55b之间的棱线)55c以通过投影透镜51的后方侧焦点Fal的方式形成。并且，在形成于上表面55a的附加反射面，通过使来自反射器54的反射光的一部分向上反射，就能够将本应被灯罩55遮蔽的光作为照射光进行有效利用，这样就提高了来自半导体发光元件52的射出光的光束利用率。另外，灯罩55的遮光端缘55c为了与投影透镜51的像场弯曲对应，从俯视看，形成为左右两侧向前方突出的弯曲状。该弯曲的遮光端缘55c与投影透镜51的焦点组一致。即，在灯罩55，遮光端缘55c沿投影透镜51的焦点组形成，其遮光端缘55c的形状还是截止线状。S卩，在聚光用灯具单元50中，一部分被灯罩55遮蔽并入射到投影透镜51的、来自反射器54的反射光成为被投影透镜51向灯具前方投影的发光面52a所产生的多个光源像Ia，与图4 (a)所示的热区形成用图案PH相同地，在上端缘形成具有水平截止部CLl和倾斜截止部CL2的热区形成用图案。在该热区形成用图案，向灯具前方投影的聚光用灯具单元50的发光面52a的长边被沿着车辆前方的中央水平线的多个横长的光源像Ia形成为铅直方向的宽度窄的聚光图案，因此，难以在车辆宽度方向产生光斑，也能够防止热区的下方同时明亮。如图7(b)所示，本例的扩散用灯具单元60是反射型的投影单元，并包括投影单元61，其配置在沿车辆前后方向延伸的灯具光轴Ax4上；半导体发光元件62，其配置投影单兀61的后方侧；反射器64,其将来自该半导体发光兀件62的射出光向灯具前方反射到靠近灯具光轴Ax4 ;灯罩65，其配置在投影透镜61和半导体发光元件62之间，并形成有规定的近光配光图案的截止线。与上述聚光用灯具单元20的半导体发光元件22相同地，半导体发光元件62是白色发光二极管，其具有在基板63上排列有四个Imm见方左右大小的发光芯片的长方形的发光面62。
半导体发光 元件62的基板63配置在比投影透镜61的后方侧焦点Fbl的更靠后方，发光面62a的照射轴被配置为向着铅直方向上方。并且，在半导体发光兀件62,发光面62a的前侧的短边与后述的反射镜64的第一焦点Fb2重合，发光面62a被配置为沿灯具光轴Ax4延伸的纵长状。另外，半导体发光元件62被未图示的亮灯控制装置水上进行亮灯控制。反射器64是设置在半导体发光元件62的上方侧的大致圆拱状的部件，具有使来自该半导体发光元件62的光向前方聚光反射到靠近灯具光轴Ax3的反射面64a。该反射面64a形成为以灯具光轴Ax4为中心轴的大致椭圆球面状。具体地说，在该反射面64a，包含灯具光轴Ax4的截面形状被设定为大致椭圆形状，其离心率从铅直截面向水平截面渐渐增大。并且，半导体发光元件62配置在形成该反射面64a的铅直截面的椭圆的第一焦点Fb2。由此，反射面64a使来自半导体发光元件62的射出光向前方聚光反射到靠近灯具光轴Ax4，并在包含灯具光轴Ax4的铅直截面内大致收敛在上述椭圆的第二焦点(投影透镜61的后方侧焦点Fbl)。投影透镜61由前方侧表面为椭圆状凸面而后方侧表面为平面的平凸透镜构成，其后方侧焦点Fbl以位于反射器64的反射面64a的第二焦点的方式配置在灯具光轴Ax4上，由此，包含后方侧焦点Fbl的焦点面上的像作为反转像向水平方向一边放大一边向前方投影。本例的灯罩65是兼做投影透镜61和半导体发光元件62的支承部的块状，并载置反射器64。并且，在灯罩65的后面突出设置有未图示的散热片，对半导体发光元件62产生的热量进行散热。并且,在灯罩65,从遮光端缘65c向灯具光轴Ax4方向后方延伸的上表面65a使来自反射器64的反射光的一部分向上方反射。在上表面65a形成有实施了反面处理的附加反射面。S卩，在该灯罩65,遮光端缘(即，上表面65a与灯罩65的前端面65b之间的棱线)65c以通过投影透镜61的后方侧焦点Fbl的方式形成。并且，在形成在上表面65a的附加反射面，通过使来自反射器64的反射光的一部分向上反射，就能够将本应被灯罩65遮蔽的光作为照射光进行有效利用，这样就提高了来自半导体发光元件62的射出光的光束利用率。另外，灯罩65的遮光端缘65c为了与投影透镜61的像场弯曲对应，从俯视看，形成为左右两侧向前方突出的弯曲状。该弯曲的遮光端缘65c与投影透镜51的焦点组一致。即，在灯罩65，遮光端缘65c沿投影透镜61的焦点组形成，其遮光端缘65c的形状还是截止线状。S卩，在扩散用灯具单元60中，一部分被灯罩55遮蔽并入射到投影透镜61的、来自反射器64的反射光成为被投影透镜61向灯具前方投影的发光面62a所产生的多个光源像Ia，并形成以向H-H线的更下方扩散的方式进行扩散的扩散区域用图案。在该扩散用灯具单元60产生的扩散区域形成用图案，向灯具前方投影的扩散用灯具单元60的发光面62a的短边被具有沿着车辆前方的中央水平线的纵长的光源像Ib的多个光源像Ib形成为铅直方向的宽度宽的扩散图案，因此，不需通过投影透镜61和反射镜64同时控制左右扩散和上下扩散，仅仅通过左右方向的控制就能够控制扩散图案。并且，由于通过灯罩65形成截止线，因此，与上述第一例的车辆用前照灯I所具有的扩散用灯具单元30产生的扩散区域形成用图案PW相比，该扩散用灯具单元60产生的扩散区域形成用图案的上端缘具有良好的水平截止部。因此，与上述第一例的车辆用前照灯I相同地，具有上述聚光用灯具单元50和扩散用灯具单元60的上述第二例的车辆用前照灯I易于进行配光控制，且难以产生光斑。并且，与由直射型的投影单元构成的聚光用灯具单元20和扩散用灯具单元30的上述第一实施方式的车辆用前照灯I相比，具有由上述反射型的投影单元构成的聚光用灯具单元50和扩散用灯具单元60的本第二例的车辆用前照灯在灯具前后方向的尺寸扩大， 然而，能够通过作为光学部件的投影透镜51、61和反射器54、64适当地控制向灯具前方投影的光源像Ia和Ib，更为易于控制规定的配光图案。另外，本实施方式的车辆用前照灯I的投影透镜、半导体发光元件、光学部件、聚光用灯具单元以及扩散用灯具单元等具体结构不限于上述例子，显而易见地，根据本发明的主旨能够进行各种变更。例如，在本实施方式的车辆用前照灯I中，作为半导体发光元件，使用白色发光二极管的例进行了说明，然而，也能够使用激光二极管等其他的面发光元件。并且，作为本实施方式的上述各例中的投影透镜31、61，使用了前方侧表面为椭圆状凸面而后方侧表面为平面的平凸透镜，然而，显而易见地，只要射出光能够在左右方向扩散，也能够使用入射面和射出面分别由自由曲面构成的非球面透镜或柱面透镜等各种形状的投影透镜。并且，如上所述，作为投影透镜，使用入射面和射出面分别由自由曲面构成的非球面透镜时，优选该入射面和射出面由如下的自由曲面构成，即，在上下方向，使来自光源的光向比平行稍稍更加朝下地照射，而在左右方向，与上下方向相比，使来自光源的光更大角度地扩散。并且,在本实施方式，由于在作为光源的半导体发光兀件22的前方设置灯罩25,生成交错光束用配光图案的倾斜截止部和水平截止部，然而，生成上述倾斜截止部和水平截止部的结构不限于此。例如，也可以不在光源的前方设置灯罩，而通过根据投影透镜的透镜面的形状偏光控制光源光，形成具有上述倾斜截止部和水平截止部的交错光束用配光图案。并且，在本实施方式的上述各例中，作为将来自半导体发光元件的射出光向灯具前方投影的光学部件，也能够使用如下反射器，其具有抛物面反射面或双曲反射面，或者组合反射面等的各种反射面。并且，在本实施方式的上述各例中，以形成交错光束用配光图案的车辆用前照灯为例进行了说明，然而，本发明的车辆用前照灯不限于此，也能够用于例如，将聚光用灯具单元和扩散用灯具单元组合而形成规定的行驶用光束用配光图案的车辆前照灯等。并且，在本实施方式的上述各例中，聚光用灯具单元是形成热区形成用图案(聚光图案)PH的结构，扩散用灯具单元是形成扩散区域形成用图案(扩散图案)PW的结构，聚光用灯具单元和扩散用灯具单元均为投影型灯具单元，然而，也可以利用投影型灯具单元仅仅形成热区形成用图案(聚光图案)PH，而利用直射型灯具单元形成扩散区域形成用图案(扩散图案)PW。并且，代替上述结构，还可以利用直射型灯具单元形成热区形成用图案(聚光图案)PH，利用投影型灯具单元形成扩散区域形成用图案(扩散图案)PW。
权利要求
1.一种车辆用前照灯，其通过聚光用灯具单元及扩散用灯具单元形成所希望的配光图案，聚光用灯具单元及扩散用灯具单元分别具备具有大致长方形的发光面的半导体发光元件和将来自所述半导体发光元件的射出光向灯具前方投影的光学部件，所述车辆用前照灯的特征在于， 所述聚光用灯具单元所产生的聚光图案通过多个光源像形成，所述多个光源像至少包含使向灯具前方投影的所述发光面的长边沿车辆前方的中央水平线的光源像， 所述扩散用灯具单元所产生的扩散图案通过多个光源像形成，所述多个光源像至少包含使向灯具前方投影的所述发光面的短边沿所述中央水平线的光源像。
2.如权利要求I所述的车辆用前照灯，其特征在于，所述聚光用灯具单元及所述扩散用灯具单元中至少一个的所述光学部件是配置在所述半导体发光元件前方的投影透镜，所述半导体发光元件配置在灯具光轴上。
3.如权利要求I或2所述的车辆用前照灯，其特征在于，利用所述聚光用灯具单元及所述扩散用灯具单元而形成的配光图案是近光用配光图案。
全文摘要
一种车辆用前照灯，其是使配光控制变得容易并且不易产生光斑的良好的车辆用前照灯。车辆用前照灯(1)通过聚光用灯具单元(20)及扩散用灯具单元(30)形成所希望的近光用配光图案，聚光用灯具单元及扩散用灯具单元分别具备具有长方形的发光面(22a、32a)的半导体发光元件(22、32)和将来自所述半导体发光元件的射出光向灯具前方投影的投影透镜(21、31)。聚光用灯具单元所产生的热区形成用图案通过多个光源像形成，所述多个光源像包含使向灯具前方投影的发光面的长边沿车辆前方的中央水平线的光源像，扩散用灯具单元所产生的扩散形成用图案通过多个光源像形成，所述多个光源像包含使向灯具前方投影的发光面的短边沿所述中央水平线的光源像。
文档编号F21V5/00GK102620223SQ201210019709
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月21日 优先权日2011年1月27日
发明者内田直树 申请人:株式会社小糸制作所