车辆用前照灯以及使用其的车辆的制作方法

文档序号:16813967发布日期:2019-02-10 14:05阅读:151来源:国知局
车辆用前照灯以及使用其的车辆的制作方法

本公开涉及一种车辆用前照灯以及使用其的车辆。



背景技术:

车辆用前照灯(也称为头灯或者前灯)一般具备远光灯(行驶用前照灯)和近光灯(交错用前照灯)(例如专利文献1)。远光灯能够照射车辆的前方大范围,但会给对面车的司机带来目眩。近光灯给对面车的司机带来目眩的情况较少,但存在不能照射车辆的前方大范围的问题。

近年来,正在开发通过搭载于车辆的照相机来检测对面车、前方车的存在、位置,遮挡给该车辆的司机带来目眩的车辆用前照灯的光的系统。这种系统一般称为自适应远光灯(adb)系统。

利用了该adb系统的现有的车辆用前照灯的远光灯sw例如图13所示,具备:作为发光元件的多个led光源模块m1~m4、用于将从这些led光源模块m1~m4产生的光向所希望的方向出射的多个透镜s1~s4。透镜s1~s4的焦点大体位于led光源模块m1~m4的发光面。因此,从led光源模块m1~m4产生的光通过透镜s1~s4而成为平行光。此外,若照相机检测到对面车、前方车的存在,则远光灯sw的led光源模块m1~m4分别自动切换接通断开。通过这样,来控制车辆用前照灯的远光灯sw的照射范围。

在从透镜s1~s4出射的光为平行光的情况下,可明确区分光的照射范围与非照射范围的部分的明暗。这里,由于透镜s1~s4的振动、温度变化,或者车辆用前照灯的组装误差等,会产生透镜s1~s4的配光特性的位置偏移。所谓透镜的配光特性,表示从透镜出射的光的方向与该方向上的光度分布的关系。由于配光特性的位置偏移,而产生配光不均。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:jp特表2005-537665号公报



技术实现要素:

本公开的目的在于,实现一种即使产生透镜的配光特性的位置偏移,也能够抑制配光不均的车辆用前照灯。

为了解决上述课题,本公开所涉及的车辆用前照灯具备:多个发光元件、多个第1透镜、多个第2透镜。多个第1透镜对应于多个发光元件而设置多个,具有第1透镜入射口和第1透镜出射口,并且构成为将从多个发光元件入射到第1透镜入射口的光收敛于第1透镜出射口。多个第2透镜对应于多个发光元件而设置多个,具有与第1透镜出射口相对的第2透镜入射口,并且具有用于形成焦点的凸形状的第2透镜出射口。第2透镜的焦点位于比第1透镜的第1透镜出射口更靠第2透镜侧的位置。

通过本公开所涉及的车辆用前照灯,由于第2透镜的焦点位于第2透镜的内部,因此位于比第1透镜的第1透镜出射口更靠车辆的前方侧的位置。因此,入射到第2透镜的第2透镜入射口的光不是平行光,而是以向车辆的中央倾斜的状态从第2透镜出射。由此,光的照射范围与非照射范围的部分的明暗模糊。由此,即使产生配光特性的位置偏移,也能够抑制配光不均。

附图说明

图1是具备实施方式1所涉及的车辆用前照灯的车辆的主视图。

图2a是实施方式1所涉及的车辆用前照灯的远光灯的俯视图。

图2b是实施方式1所涉及的车辆用前照灯的远光灯的立体图。

图3a是使实施方式1所涉及的车辆用前照灯的右方的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图3b是使实施方式1所涉及的车辆用前照灯的左方的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图3c是使实施方式1所涉及的车辆用前照灯的左右两方的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图4是表示使实施方式1所涉及的车辆用前照灯的左右两方的远光灯全点亮时的配光特性的图。

图5a是实施方式1所涉及的车辆用前照灯的透镜单元的俯视图。

图5b是用于对实施方式1所涉及的车辆用前照灯的透镜单元的平面方向剖面进行说明的图。

图5c是用于对实施方式1所涉及的车辆用前照灯的第1透镜的平面方向剖面进行说明的图。

图6a是表示实施方式1所涉及的车辆用前照灯的远光灯的第2透镜的焦点与从第2透镜的第2透镜出射口出射的光的关系的示意图。

图6b是表示现有的车辆用前照灯的远光灯的第2透镜的焦点与从第2透镜出射的光的关系的示意图。

图6c是表示实施方式1的另一例所涉及的车辆用前照灯的远光灯的第2透镜的焦点与从第2透镜的第2透镜出射口出射的光的关系的示意图。

图7是表示透镜单元的配光特性的图,实线表示实施方式1所涉及的车辆用前照灯的透镜单元的情况,虚线表示现有的车辆用前照灯的透镜单元的情况。

图8a是表示在实施方式1所涉及的车辆用前照灯中,不存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性、以及它们的合成配光特性的图。

图8b是表示实施方式1所涉及的车辆用前照灯中,存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性、以及它们的合成配光特性的图。

图8c是表示现有的车辆用前照灯中,不存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性以及它们的合成配光特性的图。

图8d是表示现有的车辆用前照灯中,存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性以及它们的合成配光特性的图。

图9a是表示使用实施方式1所涉及的车辆用前照灯中的一个透镜单元,使该透镜单元所对应的led点亮时的光的照射范围的模拟结果的图。

图9b是表示图9a的9aa-9ab剖面处的水平方向的配光特性的模拟结果的图。

图10a是实施方式2所涉及的车辆用前照灯的透镜单元的右视图。

图10b是实施方式2所涉及的透镜单元的第1透镜的第1透镜出射口的放大俯视图。

图11a是使一般的近光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图11b是使现有的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图11c是使一般的近光灯和现有的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图11d是使实施方式2所涉及的车辆用前照灯的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图11e是使一般的近光灯和实施方式2所涉及的车辆用前照灯的远光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。

图12a是表示使用实施方式2所涉及的车辆用前照灯中的一个透镜单元,使该透镜单元所对应的led点亮时的光的照射范围的模拟结果的图。

图12b是表示图12a的12aa-12ab剖面处的高度方向的配光特性的模拟结果的图。

图13是现有的车辆用前照灯的远光灯的立体图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下,参照图1~9b来对实施方式1所涉及的车辆用前照灯进行说明。

<车辆和车辆用前照灯的结构>

图1是具备实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的车辆1的主视图。换言之,图1是从前方观察车辆1的图。另外,以下,只要没有特别说明,将车辆1的前进方向称为前方,将后退方向称为后方,将朝向前进方向时的右手方向称为右方,将左手方向称为左方。此外,将车辆1的前方的面称为前面。

车辆用前照灯2在车辆1的前面的左右各安装一个,在比司机的视点低的位置被左右对称地安装。车辆用前照灯2包含远光灯3(行驶用前照灯)和近光灯4(交错用前照灯)。

<远光灯的结构>

图2a是实施方式1所涉及的车辆1的右方(图1的纸面左侧)的车辆用前照灯2的远光灯3的俯视图。在图2a中,纸面上侧是车辆1的前方,纸面下侧是车辆的后方。图2b是实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的远光灯3的立体图。换言之,图2b是从与图2a不同的方向观察的远光灯3的图。远光灯3包含:作为发光元件的多个led(lightemittingdiode,发光二极管)22a~22g、安装led22a~22g的多个led基板25、保持多个led基板25的基板21、和被配置在led基板25上的多个透镜单元30a~30g。透镜单元30相对于一个led22被设置一个。这里,符号30表示多个透镜单元30a~30g之一,符号22表示多个led22a~22g之一。

图3a是使实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的右方的远光灯3全点亮时的光的照射范围的示意图。图3a的符号ar~gr表示分别从车辆1的右方的车辆用前照灯2的远光灯3的led22a~22g产生的光的照射范围。横轴表示以车辆1的中央为0°并从该处向水平方向倾斜的角度(以下,称为水平角)。纵轴表示以通过远光灯3的水平面为0°并从该处向高度方向倾斜的角度(以下,称为俯仰角)。另外,角度的中心点是基于俯仰角以及水平角的车辆1前端的中央。

led22a~22g的排列(位置)与光的照射范围的位置没有关系,通过透镜单元30a~30g,来调整各led22a~22g的照射范围。例如,如图3a所示,led22a、22b的照射范围ar、br为水平角0±2°,led22c的照射范围cr为水平角-1±2°,led22d的照射范围dr为水平角1±2°,led22e的照射范围er为水平角3±2°,led22f的照射范围fr为水平角3~8°,led22g的照射范围gr为水平角5~12°。

图3b是使实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的左方的远光灯3全点亮时的光的照射范围的示意图。图3b的符号al~gl表示从车辆1的左方的车辆用前照灯2的远光灯3的led产生的光的照射范围,该照射范围以车辆1的中央(水平角0°)作为轴,与图3a所示的右方的远光灯3的照度范围左右对称。图3c是使实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的左右两方的远光灯3全点亮时的光的照射范围的示意图。换言之,图3c表示右方的远光灯3和左方的远光灯3的合成光的照射范围。图4是表示使实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的左右两方的远光灯3全点亮时的配光特性的图。换言之,图4表示相对于照射范围(水平角)的光度分布,即,使左右两方的远光灯3全点亮时的透镜单元30a~30g的水平方向的配光特性。

在adb(自适应远光灯系统,adaptivedrivingbeam)系统中,若搭载于车辆的照相机检测到对面车、前方车,则分别自动地控制led22a~22g的接通断开,从而能够控制光的照射范围从而不会对司机带来目眩。

<透镜单元的结构>

接下来,参照图5a、图5b以及图5c来对一个透镜单元30的结构进行说明。图5a是实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的透镜单元30的俯视图。图5b是用于对实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的透镜单元30的平面方向剖面进行说明的图。图5c是用于对实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的第1透镜23的平面方向剖面进行说明的图。

如图5a以及图5b所示,透镜单元30具有第1透镜23和第2透镜24。第2透镜24被配置于第1透镜23的前方。第1透镜23是在前后方向较长的长条状。在第1透镜23的前端设置第1透镜出射口36,在后端设置第1透镜入射口31。此外,在该第1透镜入射口31,设置包围led22的凹部31a。

如图5c所示,在该凹部31a的底面,设置第1入射面32,在凹部31a的侧面,设置第2入射面33。第1入射面32朝向led22为凸形状。

此外,第1透镜23的侧面为后方侧的第1反射面34与前方侧的第2反射面35的2级结构。第1反射面34是越向后方宽度越小的梯形形状,第2反射面35是越向前方宽度越小的梯形形状。第1透镜23的第1透镜出射口36的形状为长方形。此外,第1透镜出射口36是平坦形状。另外,第1透镜23以丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等的透明树脂为材料,通过一般的树脂成形法而被制造。

从led22产生并扩散的光首先入射到被设置于凹部31a的底面的第1入射面32或者被设置于凹部31a的侧面的第2入射面33。例如,通过第1入射面32的中央的光路l1保持直行并到达第1透镜23的第1透镜出射口36。通过从第1入射面32的中央少许偏离的位置的光路l2由凸形状的第1入射面32向中央折射,然后保持直行并到达第1透镜出射口36。通过从第1入射面32的中央稍微偏离的位置的光路l3由凸形状的第1入射面32折射之后,被第2反射面35全反射并到达第1透镜出射口36。通过第2入射面33的光路l4由第2入射面33折射之后,被第1反射面34全反射,进一步被第2反射面35全反射并到达第1透镜出射口36。

这样,从led22产生的光收敛于第1透镜23的第1透镜出射口36。即,第1透镜23将第1透镜出射口36作为2次光源,将从led22产生的光导向第2透镜24。

图6a是表示实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的远光灯3的第2透镜24的焦点61与从第2透镜24的第2透镜出射口38出射的光的关系的示意图。如图6a所示,第2透镜24具有第2透镜入射口37和第2透镜出射口38。第2透镜24的第2透镜入射口37是平坦形状,夹着缝隙而平行地面对第1透镜23的第1透镜出射口36。第2透镜24的第2透镜出射口38朝向车辆的前方为凸形状。另外,第2透镜24也以丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等的透明树脂为材料,通过一般的树脂成形法而被制造。

这里,在本实施方式所涉及的车辆用前照灯2中,如图6a所示,第2透镜24的焦点61位于第2透镜24的内部。即,第2透镜24的焦点61位于比第1透镜23的第1透镜出射口36更靠前方侧(第2透镜24侧)的位置。

这里,图6b是表示现有的车辆用前照灯2的远光灯3的第2透镜24的焦点61a与从第2透镜24出射的光的关系的示意图。在现有的车辆用前照灯中,如图6b所示,第2透镜24的焦点61a位于第1透镜23的第1透镜出射口36。在该情况下,以第1透镜23的第1透镜出射口36为2次光源而入射到第2透镜24的第2透镜入射口37的光大体作为平行光,从第2透镜24的第2透镜出射口38出射。因此,可明确区分光的照射范围与非照射范围的部分的明暗。

图7是表示透镜单元的配光特性的图,实线表示实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的透镜单元30的情况,虚线表示现有的车辆用前照灯的透镜单元的情况。图6b所示的现有的透镜单元的配光特性为图7的虚线所示的顶帽型分布。另外,图7中的水平角以透镜单元30的中央为0°。

另一方面,在本实施方式所涉及的车辆用前照灯2中,如图6a所示,由于第2透镜24的焦点61位于比第1透镜23的第1透镜出射口36更靠第2透镜24侧的位置,因此以第1透镜23的第1透镜出射口36为2次光源而入射到第2透镜24的第2透镜入射口37的光不是平行光,以向透镜单元30的中央倾斜的状态而从第2透镜出射口38出射。

因此,光的照射范围与非照射范围的部分的明暗模糊。即,本实施方式所涉及的车辆用前照灯2的远光灯3的透镜单元30的配光特性如图7中的实线所示,为接近于光度在透镜单元30的中央(水平角0°)为峰值的高斯分布的平缓的分布。

图8a在实施方式1所涉及的车辆用前照灯2的远光灯3中,表示2个透镜单元30c、30e的配光特性。这里,图8a是表示在实施方式1所涉及的车辆用前照灯2中,不存在位置偏移的状态的2个透镜单元30的配光特性以及它们的合成配光特性的图。符号81是透镜单元30c的配光特性,符号82是透镜单元30e的配光特性,符号83是将透镜单元30c的配光特性81与透镜单元30e的配光特性82叠加的合成配光特性。

图8b与图8a的情况同样地,表示2个透镜单元30c、30e的配光特性,但与图8a不同地,是表示在实施方式1所涉及的车辆用前照灯中,存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性以及它们的合成配光特性的图。详细地,透镜单元30c的配光特性81表示相对于透镜单元30e的配光特性82位置偏移了水平角0.2°的样子。这种配光特性的位置偏移例如由于透镜单元30的振动、温度变化、或者车辆用前照灯2的组装误差等而产生。符号84是2个透镜单元30c、30e的合成配光特性。

若对不存在位置偏移的情况下的合成配光特性83(图8a)与存在位置偏移的情况下的合成配光特性84(图8b)进行比较,可知由于产生配光特性81的位置偏移,光度在水平角0°附近稍微下降,但不会看到急剧的变化。

另一方面,图8c与图8a的情况同样地,表示2个透镜单元的配光特性,但不是本实施方式所涉及的车辆用前照灯,而表示现有的车辆用前照灯的配光特性。此外,图8c是表示在现有的车辆用前照灯中,不存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性以及它们的合成配光特性的图。符号85是在相当于透镜单元30c的位置的位置设置的、图6b所示的现有的透镜单元的配光特性,符号86是在相当于透镜单元30e的位置的位置设置的、图6b所示的现有的透镜单元的配光特性,符号87是这2个透镜单元的合成配光特性。

图8d是与图8c的情况同样地表示现有的车辆用前照灯的配光特性,但与图8c不同是表示在现有的车辆用前照灯中存在位置偏移的状态的2个透镜单元的配光特性以及它们的合成配光特性的图。详细地,表示配光特性85相对于配光特性86位置偏移了水平角0.2°的样子。符号88是这2个透镜单元的合成配光特性。

若对不存在位置偏移的情况下的合成配光特性87(图8c)与存在位置偏移的情况下的合成配光特性88(图8d)进行比较,可知由于产生配光特性85的位置偏移,光度在水平角0°附近急剧下降。即,在0°形成暗线,产生较强的配光不均。

在存在位置偏移的情况下,若对本实施方式所涉及的合成配光特性84(图8b)与现有的合成配光特性88(图8d)进行比较,可知通过采用本实施方式,可得到平缓的合成配光特性。因此,即使由于透镜单元30的振动、温度变化、或者车辆用前照灯2的组装误差等而产生配光特性的位置偏移,也能够抑制配光不均。

<光学模拟的结果>

以下,参照图9a以及图9b来对实施方式1所涉及的透镜单元30的光学模拟的结果进行说明。图9a是表示使用实施方式1所涉及的车辆用前照灯2中的一个透镜单元30,来使该透镜单元30所对应的led22点亮时的光的照射范围的模拟结果的图。这里,第2透镜24的焦点61与主点62的距离、即焦距f(参照图6a)为42mm,第2透镜24的焦点61与第1透镜23的第1透镜出射口36的距离a(参照图6a)为5mm。图9b是表示图9a的9aa-9ab剖面处的水平方向的配光特性的模拟结果的图。图9b表示俯仰角0°处的水平角(横轴)与光度(纵轴)的关系,即水平方向处的透镜单元30的配光特性。如图9b所示可知,配光特性在半值宽度为±2°的情况下,从光度的峰值即水平角0°平缓地变化。

若将第2透镜24的焦距f设为42mm、将第2透镜24的焦点61与第1透镜23的第1透镜出射口36的光学距离a设为5mm,则a/f约为0.12。这里,若a/f的值变小,则配光特性的变化率变大,即接近于现有的顶帽型分布。另一方面,若a/f的值变大,则配光特性的变化率变小,但若a/f的值过大,则配光特性超过必要地在水平方向扩展。因此,作为a/f的值,优选设计为满足0.05<a/f<0.2。

<实施方式1的另一例>

本实施方式是第2透镜24的焦点61位于第2透镜24的内部的方式,但并不限定于该方式。

图6c是表示实施方式1的另一例所涉及的车辆用前照灯的远光灯3的第2透镜24的焦点与从第2透镜24的第2透镜出射口38出射的光的关系的示意图。也可以如图6c所示是如下方式:第1透镜23的第1透镜出射口36与第2透镜24的第2透镜入射口37不相接,在第1透镜出射口36与第2透镜入射口37之间设置缝隙g,第2透镜24的焦点61位于该缝隙g。缝隙g是被夹在第1透镜23的第1透镜出射口36与第2透镜24的第2透镜入射口37之间的区域。此外,缝隙g并不局限于空间。例如,缝隙g也可以被树脂填埋。

这样,若是第2透镜24的焦点61位于比第1透镜23的第1透镜出射口36更靠前方侧(第2透镜24侧)的位置的方式,则能够解决课题。该缝隙g的大小、即在车辆的前后方向上的长度例如为10mm~50mm左右。

(实施方式2)

接下来,参照图10a~12b来对实施方式2所涉及的车辆用前照灯进行说明。实施方式1是对远光灯3彼此之间的配光不均进行抑制的方式,在实施方式2中,是对远光灯3与近光灯4之间的配光不均进行抑制的方式。针对与实施方式1相同的结构,省略说明,仅对不同的结构进行说明。

图10a是实施方式2所涉及的车辆用前照灯2的透镜单元30a的右视图。纸面左侧表示车辆1的下方,纸面右侧表示车辆1的上方。在本实施方式中的透镜单元30a中,第1透镜23a的第1透镜出射口36a包含与第2透镜24的焦点61的距离相互不同的多个出射面、即第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113、第4出射面114。图10b是实施方式2所涉及的透镜单元30a的第1透镜23a的第1透镜出射口36a的放大俯视图。换言之,图10b是图10a的第1透镜23a的第1透镜出射口36a的放大图。

若将构成第1透镜23a的第1透镜出射口36a的多个出射面相对于第2透镜24的焦点61远离,则从远离的多个出射面出射的光一边扩展一边到达第2透镜24的焦点61。因此,从第1透镜23a的第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113以及第4出射面114出射的光在到达第2透镜的焦点61的期间,光度分布放大并且光度降低。此外,第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113以及第4出射面114均位于比第2透镜24的中央更靠下方的位置。因此,高度方向的下方的光度降低。

图11a是使一般的近光灯全点亮时的光的照射范围的示意图。详细地,图11a是表示使一般的车辆用前照灯的左右两方的近光灯同时点亮的情况下的光度的等高线,即表示光的照射范围的图。另外,在图11a~图11e中,俯仰角将通过车辆用前照灯2的水平面设为0°,水平角将车辆的中央设为0°。近光灯的照射范围在俯仰角0°附近,具有光度变化较大的明暗截止线90。

该明暗截止线90是光的明暗的划分线,为了不会给对面车的司机带来目眩而设置的。明暗截止线90的形状不是直线,而是在水平角0°附近折弯为肘的样子的形状。另外,该照射范围是假定车辆为右侧通行的情况,在左侧通行的情况下,照射范围为左右相反的形状。

图11b是表示使现有的车辆用前照灯的左右两方的远光灯同时点亮的情况下的照射范围的图。图11c是表示使现有的车辆用前照灯的左右两方的远光灯与一般的车辆用前照灯的左右两方的近光灯同时点亮的情况下的光的照射范围的图。即,图11c是使图11a中的光的照射范围与图11b中的光的照射范围叠加的图。在该情况下,可知由于近光灯的明暗截止线90与远光灯的照射范围重合并加强光度,会产生配光不均。

图11d是在使实施方式2所涉及的车辆用前照灯2的左右两方的远光灯3同时点亮的情况下,表示光的照射范围的图。若与图11b所示的一般的远光灯的光的照射范围相比,可知在高度方向的下方,光的照射范围被中断。

图11e是表示使一般的车辆用前照灯的左右两方的近光灯与实施方式2所涉及的车辆用前照灯的左右两方的远光灯同时点亮的情况下的光的照射范围的图。即,图11e是使图11a中的近光灯的光的照射范围与图11d中的远光灯的光的照射范围叠加的图。

通过本实施方式所涉及的车辆用前照灯,在远光灯的光的照射范围与近光灯的光的照射范围重叠的区域,降低远光灯的光度,从而能够减少取向不均。这是由于:如图10a以及10b所示,左方的远光灯3的透镜单元30a中的第1透镜23a的第1透镜出射口36a包含与第2透镜24的焦点61的距离相互不同的第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113以及第4出射面114,这些第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113以及第4出射面114位于比透镜单元30a的中央更靠下方的位置,在远光灯3的光的照射范围中,高度方向的下方的光度降低,高度方向上光的照射范围被中断。

进一步地,在左方的远光灯3和右方的远光灯3中,高度方向上的光的照射范围的大小不同。即,如图11d所示,左方的远光灯3的照射范围比俯仰角0°更向下方突出,右方的远光灯3的照射范围在俯仰角0°附近中断。这是为了如图11e所示在具有明暗截止线90的近光灯4的照射范围重合远光灯3的照射范围。

这样,为了控制高度方向上的光的照射范围的大小,第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113以及第4出射面114之中,改变第1出射面111的宽度的比例即可。即,通过增大第1出射面111的宽度,能够增大高度方向上的光的照射范围,相反地,通过减小第1出射面111的宽度,能够减小高度方向上的光的照射范围。在本实施方式中,左方的远光灯3中的透镜单元30a的第1出射面111的宽度比右方的远光灯3中的透镜单元30a的第1出射面111的宽度大。因此,相比于右方的远光灯3的照射范围,左方的远光灯3的照射范围在高度方向上较大。另外,所谓“宽度”,是指车辆的高度方向上的尺寸。

此外,如图11e所示,近光灯4的明暗截止线90为在水平角0°附近弯曲的形状。因此,为了使远光灯3的照射范围与近光灯4的明暗截止线90相匹配,在远光灯3的照射范围之中水平角0°附近的区域,不是仅仅变更第1出射面111的宽度,还需要将第1出射面111设为与明暗截止线90相匹配的弯曲形状。

另外,在图11d以及11e中,左方的远光灯3的高度方向上的光的照射范围比右方的远光灯3的照射范围大,是假定车辆为右侧通行的情况下,近光灯4的明暗截止线90位于左侧所导致的。在车辆为左侧通行的情况下,由于近光灯4的明暗截止线90位于右侧,因此使右方的远光灯3的高度方向上的光的照射范围比左方的远光灯3的照射范围大。由此,能够使远光灯3的光的照射范围与近光灯4的明暗截止线90相匹配。

<光学模拟的结果>

以下,参照图12a以及图12b来对本实施方式所涉及的车辆用前照灯的光学模拟的结果进行说明。第1透镜23以及第2透镜24的材料为pmma(聚甲基丙烯酸甲酯树脂,折射率为1.49),第2透镜24的焦距为42mm。此外,第2出射面112的宽度w1(参照图10b)为0.2mm,第3出射面113的宽度w2为0.4mm,第4出射面114的宽度w3为3.2mm,第1出射面111与第2出射面112的前后方向的距离d1为3.2mm,第2出射面与第3出射面113的前后方向的距离d2为1.6mm,第3出射面113与第4出射面114的前后方向的距离d3为0.8mm。

图12a是表示使用实施方式2所涉及的车辆用前照灯2中的一个透镜单元30a,使该透镜单元30a所对应的led22点亮时的光的照射范围的模拟结果的图。详细地,图12a是表示在左方的车辆用前照灯2中倾斜水平角3.5°而配置的透镜单元30a的配光特性的图。可知与近光灯4的明暗截止线90重叠的部分的光度降低并变暗。

图12b是表示图12a的12aa-12ab剖面处的高度方向的配光特性的模拟结果的图。详细地,图12b表示水平角3.5°处的俯仰角(横轴)与光度(纵轴)的关系,即高度方向上的透镜单元30a的配光特性。如图12b所示可知,随着俯仰角降低,即接近于近光灯4侧,透镜单元30a的配光特性变化为平缓,并且光度较大降低。

对于构成第1透镜出射口36a的多个出射面,与焦点61的距离越大,则宽度越大,并且相邻的出射面彼此之间的距离变小,即d1≥d2≥d3,并且,w1≤w2≤w3,从而能够使透镜单元30a的配光特性平缓地变化。以下,对详细内容进行说明。

为了放大光的照射范围,增大距焦点61的距离(增大d1~d3的值)即可。另一方面,从构成第1透镜出射口36a的多个出射面出射的光的光度随着出射面远离透镜单元30a的中央而变小。换句话说,光度在第2出射面112较大,在第4出射面114较小。因此,若增大例如d3的值,则从第4出射面114出射的光的光度极端降低,配光特性急剧变化。因此,优选满足d1≥d2≥d3的条件。

此外,如前面所述,从第2出射面112出射的光的光度较大。因此,若增大其宽度w1,则取向特性急剧变化。即,通过w1≤w2≤w3,即减小光度较大的区域的宽度并且增大光度较小的区域的宽度,作为整体,能够使取向特性平缓。因此,优选设计为满足上述条件。

另外,本实施方式是第1透镜23的第1透镜出射口36a包含4个出射面即第1出射面111、第2出射面112、第3出射面113以及第4出射面114的方式,但并局限于构成第1透镜出射口的出射面的数量为4个的方式,只要是第1透镜出射口包含多个、即2个以上的出射面的方式即可。

(其他实施方式)

另外,实施方式1是第1透镜23的第1透镜出射口36的形状为长方形的方式,但也可以是从椭圆、或者半圆、半椭圆形状切除一部分的形状,通过这些的组合,能够形成自由的光度分布。此外,实施方式1与2能够组合。

此外,实施方式1以及2所涉及的车辆用前照灯是具备led22的方式,但当然也可以是具备led以外的发光元件的方式。

产业上的可利用性

本公开所涉及的车辆用前照灯不仅能够用于车辆,也能够广泛用于交通工具用的照明装置。此外,也能够作为建筑物用的照明装置使用。

-符号说明-

1车辆

2车辆用前照灯

3远光灯

4近光灯

30、30a~30g、30a透镜单元

21基板

22、22a~22gled(发光元件)

23、23a第1透镜

24第2透镜

25led基板

31第1透镜入射口

32第1入射面

33第2入射面

34第1反射面

35第2反射面

36、36a第1透镜出射口

37第2透镜入射口

38第2透镜出射口

61、61a焦点

111第1出射面

112第2出射面

113第3出射面

114第4出射面。

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