光学部件及车辆用灯具的制作方法

本实用新型涉及用于车辆用灯具的光学单元的部件，例如涉及具有对从光源射出的光进行控制的光学控制部的光学部件。

背景技术：

一直以来，为了将从光源射出的光朝向投影透镜聚光，提出了一种在光源和成像透镜之间配置有导光元件的车辆用前照灯(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特表2018－520483号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的技术问题

但是，当从光源射出的光入射到光学部件的光学控制部以外的区域时，就会向不期望的方向射出，有可能产生眩光等不需要的光。

本实用新型是鉴于这种状况而完成的，其示例的目的之一在于，提供一种抑制产生不期望的眩光的新技术。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型的某一方式的光学部件具有：光学控制部，其对从背侧入射的光进行控制并使其从表侧射出；基部，其与光学控制部邻接。光学控制部具有与从多个发光元件分别射出的光对应的多个透镜部。基部具有使从背侧入射的光或从表侧射出的光中的至少一方散射的散射部。

根据该方式，能够使从发光元件射出的光中的、不入射到光学控制部而入射到光学控制部以外的基部的光散射。由此，能够抑制因透过基部的光而产生的眩光。

也可以是，散射部的表面的算术平均粗糙度ra为0.3μm以上。

也可以是，透镜部是通过将透过的光折射而聚光的形状。

也可以是，整体均由硅酮构成的注塑成形部件。由此，即使是一定程度复杂形状的光学部件，也能够由简易的结构来制造。

也可以是，基部为板状，具有厚度比光学控制部的周围更厚的厚壁部。厚壁部也可以在基部的周缘部形成。由此，能够抑制光学部件的挠曲。

本实用新型的另一方式是车辆用灯具。该车辆用灯具也可以具备：光源，其具有多个发光元件；光学部件，其对从多个发光元件分别射出的光的配光进行控制；投影透镜，其使配光被光学部件控制而成的光向车辆前方投影。

根据该方式，能够抑制对存在于车辆前方的步行者或车辆的乘客产生眩光。

需要说明的是，以上的构成要件的任意组合、以及在方法、装置、系统等之间转换本实用新型的表达的内容作为本实用新型的方式也有效。

实用新型效果

根据本实用新型，能够抑制产生不期望的眩光。

附图说明

图1是本实施方式的车辆用前照灯的水平剖面概要图；

图2是本实施方式的车辆用前照灯的主视图；

图3是本实施方式的光学部件的立体图；

图4是本实施方式的光学部件的俯视图；

图5中本实施方式的光学部件的仰视图；

图6是从a方向观察图4所示的光学部件的侧视图；

图7是表示图5所示的光学部件的b－b剖面的示意图；

图8是表示图5所示的光学部件的c－c剖面的示意图。

附图标记说明

10车辆用前照灯、18光学单元、20第一光源、20aled、22旋转反射器、24聚光用透镜、24c透镜部、26凸透镜、33电路基板、40光学部件、42基部、42a厚壁部、42d贯通孔、42f背侧、42g表侧、46散射部

具体实施方式

以下，基于实施方式，参照附图说明本实用新型。在各图所示的相同或等同的构成要件、构件、处理中标注相同的标记，适当省略重复的说明。另外，实施方式并不限定本实用新型，而是示例，在实施方式中记载的全部特征及其组合未必一定是本实用新型的本质性的内容。

具有本实施方式的光学部件的光学单元可以用于各种车辆用灯具。首先，对能够将后述的实施方式的光学单元搭载的车辆用前照灯的概要进行说明。

(车辆用前照灯)

图1是本实施方式的车辆用前照灯的水平剖面概要图。图2是本实施方式的车辆用前照灯的主视图。需要说明的是，在图2中，省略了一部分部件。

本实施方式的车辆用前照灯10是在汽车的前端部的右侧搭载的右侧前照灯，除左右对称以外，与在左侧搭载的前照灯为相同的结构。因此，以下对右侧的车辆用前照灯10进行详细描述，关于左侧的车辆用前照灯省略说明。

如图1所示，车辆用前照灯10具备灯体12，该灯体12具有朝向前方开口的凹部。灯体12的前表面开口被透明的前表面罩14覆盖而形成灯室16。灯室16作为一个收纳光学单元18的空间而起作用。光学单元18是以能够照射可变远光和近光双方的方式构成的灯单元。可变远光是指，以使远光用配光图案的形状发生变化的方式进行控制的远光，例如，能够使在配光图案的一部分产生非照射区域(遮光部)。

本实施方式的光学单元18具备：第一光源20；作为一次光学系统的聚光用透镜24，其使从第一光源20射出的第一光l1的光路发生变化而朝向旋转反射器22的叶片22a；旋转反射器22，其边反射第一光l1边以旋转轴r为中心旋转；作为投影透镜的凸透镜26，其将被旋转反射器22反射后的第一光l1向光学单元的光照射方向(图1的右方)投影；第二光源28，其配置于第一光源20和凸透镜26之间；作为一次光学系统(光学部件)的扩散用透镜30，其使从第二光源28射出的第二光l2的光路发生变化并朝向凸透镜26；散热器32，其搭载有第一光源20及第二光源28。

各光源使用led、el、ld等半导体发光元件。就本实施方式的第一光源20而言，在电路基板33上以阵列状配置有多个led20a。各led20a构成为能够单独地点亮熄灭。

本实施方式的第二光源28在水平方向上排列成阵列状地配置有两个led28a，各led28a构成为能够单独地点亮熄灭。另外，第二光源28以第二光l2不被旋转反射器22反射地入射到凸透镜26的方式配置。由此，就从第二光源28射出的第二光l2而言，能够不考虑被旋转反射器22反射地选择光学特性。因此，例如，通过使从第二光源28射出的光被扩散用透镜30扩散后入射到凸透镜26，而能够照射更大的范围，因此，能够将第二光源28作为照射车辆外侧的区域的光源使用。

旋转反射器22利用电机34等驱动源以旋转轴r为中心单向旋转。另外，就旋转反射器22而言，形状相同的两枚叶片22a设于筒状旋转部22b的周围。叶片22a作为反射面起作用，该反射面构成为利用边旋转边反射从第一光源20射出的光而成的光来扫描前方，形成期望的配光图案。

旋转反射器22的旋转轴r相对于光轴ax倾斜，设于包含光轴ax和第一光源20在内的平面内。换言之，旋转轴r设置为与利用旋转而在左右方向上扫描的led20a的光(照射光束)的扫描平面大致平行。由此，实现光学单元的薄型化。在此，扫描平面是指，例如可以看作是通过使扫描光即led20a的光的轨迹连续相连而形成的扇形平面。

凸透镜26的形状只要根据所要求的配光图案或照度分布等配光特性而适当选择即可，但也可使用非球面透镜或自由曲面透镜。例如，就本实施方式的凸透镜26而言，通过对各光源及旋转反射器22的配置加以设计，而能够形成沿铅垂方向切掉了外周的一部分而成的缺口部26a。因此，能够抑制光学单元18的车宽方向上的大小。

另外，由于存在缺口部26a，从而旋转反射器22的叶片22a难以与凸透镜26发生干涉，能够使凸透镜26和旋转反射器22接近。另外，在从前方观察车辆用前照灯10的情况下，由于在凸透镜26的外周形成非圆形(直线)的部分，从而能够实现如下新颖外观设计的车辆用前照灯：在从车辆的正面观察时具有组合曲线和直线而成的外形的透镜。

(聚光用透镜)

接着，对本实施方式的光学部件进行说明。图3是本实施方式的光学部件的立体图。图4是本实施方式的光学部件的俯视图。图5是本实施方式的光学部件的仰视图。图6是从a方向观察图4所示的光学部件的侧视图。图7是表示图5所示的光学部件的b－b剖面的示意图。图8是表示图5所示的光学部件的c－c剖面的示意图。需要说明的是，在图7、图8中，除光学部件40之外也图示了搭载光学部件40的电路基板33和led20a。

本实施方式的光学部件40具有：作为光学控制部的聚光用透镜24，其对从背侧24a入射的光进行控制而使其从表侧24b射出；板状的基部42，其与聚光用透镜24邻接。聚光用透镜24具有与从多个作为发光元件的led20a分别射出的光对应的多个透镜部24c。需要说明的是，对光进行控制是指，例如使光朝向某种期望的图案或方向、区域。

在此，本实施方式的光学部件40的透镜部24c为通过将透过的光折射而聚光的形状，相对于一个led20a对应一个透镜部24c。本实施方式的透镜部24c的背侧24a及表侧24b均为凸状。另外，就光学控制部而言，例如，从led20a射出的光透过并射出的表侧24b的表面区域作为模拟光源的发光面起作用。

如图6所示，基部42具有厚度比聚光用透镜24周围的厚度t1更厚的厚壁部(t2＞t1)42a、42b、42c。厚壁部42a、42b、42c形成在基部42的周缘部(外缘部)附近。由此，能够抑制光学部件40自身的挠曲。另外，厚壁部42a、42b分别形成有用于紧固螺钉的贯通孔42d、42e。由此，在用螺钉44将光学部件40固定于电路基板33时，能够由厚壁部42a、42b承受紧固力，因此能够抑制光学部件40自身的挠曲。需要说明的是，就光学部件40而言，基部42的厚度为0.1mm以上，优选为0.3mm～5mm左右，是厚度较薄的部件。

光学部件40的厚壁部42a、42b、42c具有在将光学部件40固定于电路基板33时与电路基板33的表面33a抵接的安装面42h、42i、42j。安装面42h、42i、42j分别配置在光学部件40的三个角部，能够减小将光学部件40固定于电路基板33时的倾斜。

这样，本实施方式的光学部件40是聚光用透镜24以外的区域较大的部件。因此，当想要与透明的聚光用透镜24一体地制作光学部件40时，需要全部由透明的材料构成。

本实施方式的光学部件40是由透明材料构成的注塑成形品，例如可以使用耐热硅酮、丙烯酸、聚碳酸酯、玻璃等。从耐热性的观点来看，优选使用耐热硅酮(耐热温度180℃以上)、玻璃。另外，从光学部件的形状的设计自由度的观点来看，更优选为比较容易拔模的耐热硅酮。由此，即使是一定程度复杂形状的光学部件，也能够通过简易的模具结构或制造方法来制造。

就由上述材料制造的光学部件40而言，由于聚光用透镜24以外的区域较大，因此在从led20a射出的光中，有可能产生不朝向聚光用透镜24而透过基部42的光。以下，对该问题进行说明。如图7、图8所示，从led20a放射状地射出的光的一部分不朝向聚光用透镜24，而是从基部42的背侧42f入射并从表侧42g射出。这种光(非控制光l1’)不透过聚光用透镜24，因此不会被控制为构成所期望的配光图案。因此，如果被光学单元18或车辆用前照灯10的各部反射或透过的非控制光l1’从车辆用前照灯10射出，则有时会成为眩光。

因此，本实施方式的基部42具有使从背侧42f入射的光或从表侧42g射出的光的至少一方散射的散射部46。散射部46例如可以通过在表侧42g或背侧42f设置微小凹凸、使基部42的内部含有散射剂(气泡)、或者利用热处理或光照射等使基部42变质并改变透过率来实现。

本实施方式的散射部46是将基部42的背侧42f或表侧42g的表面的算术平均粗糙度ra设为0.3μm以上的纹理面。优选ra为0.5μm以上，更优选ra为1.0μm以上。另一方面，聚光用透镜24的表面粗糙度只要比基部42的表面粗糙度小即可，但优选为0.1μm以下。需要说明的是，ra的调整是能够通过对注塑成形时所使用的模具内表面的与基部或聚光用透镜相接的部分的粗糙度进行调整来实现。

因此，本实施方式的光学部件40能够使从led20a射出的光中的、不入射到聚光用透镜24而入射到基部42的光散射(模糊)。由此，能够抑制因透过了基部42的非控制光l1’产生的眩光，或者难以识别成眩光。

另外，本实施方式的车辆用前照灯10具备：第一光源20，其具有多个led20a；光学部件40，其对从多个led20a分别射出的光的配光进行控制；凸透镜26，其使被光学部件40控制了配光的光向车辆前方投影。由此，能够抑制对存在于车辆前方的步行者或车辆的乘客产生眩光。

以上，参照上述实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，对于适当组合或替换了实施方式的结构的内容也包含在本实用新型中。另外，根据本领域技术人员的知识，也可以进行实施方式的组合、适宜切换处理的顺序、或者对实施方式加入各种设计变更等变形，加入了这种变形的实施方式也包含在本实用新型的范围内。

在上述的实施方式中，使用具有叶片22a的旋转反射器22，但也可以使用多面反射器来代替旋转反射器22。或者，也可以使用mems反射镜(共振反射镜)来代替旋转反射器22。或者，也可以使用多个可动式微小镜面(微型反射镜)排列成矩阵状的dmd(digitalmicromirrordevice，数字微镜装置)来代替旋转反射器22。

另外，本实施方式的第一光源20具备排列成一列的五个led20a，但也可以为更多个发光元件排列成阵列状或矩阵状的光源。