车辆用前照灯装置和导光元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆用前照灯装置和导光元件。
【背景技术】
[0002]在车辆用前照灯装置中，要求形成由道路交通规则等决定的规定配光图案。“配光”是指光源相对于空间的发光强度分布。即，从光源射出的光的空间分布。“发光强度”表示发光体发出的光的强度的程度，是在某个方向的微小立体角内通过的光束除以该微小立体角而得到的。作为规定配光图案，例如存在近光的配光图案。“近光(low beam)”是向下的光束，在与对向车交错时等使用，也被称作交错用前照灯。通常，在近光中，照射前方40m左右。在近光的配光图案中，为了防止对向车的迷惑，要求形成截止线。“截止线”是指配光图案上端的光的明暗的区分线或边界线。具体而言，是在将车辆用前照灯装置的光照射到墙壁或屏幕上的情况下能够到达照射区域上端部的光的明暗的区分线。截止线是调节近光的照射方向时使用的用语。并且，在近光的配光图案中，为了特别明亮地对车辆的行进方向进行照明，要求截止线的下侧附近最明亮。
[0003]在专利文献1中公开有如下的汽车用前照灯:利用反射镜使来自光源灯泡的光反射并向前方照射，并且利用遮光板对该光进行遮光，由此形成截止线。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2004-152671号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在专利文献1的汽车用前照灯中，为了接收来自光源灯泡的宽泛的光，反射镜和遮光板成为大型。因此，用于使光源灯泡、反射镜和遮光板转动的驱动单元也增大，装置整体成为大型。
[0009]本发明的目的在于，提供能够得到期望配光图案的小型的车辆用前照灯装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的车辆用前照灯装置的特征在于，该车辆用前照灯装置具有:光源，其射出光；导光元件，从其入射面入射从所述光源射出的光，对所述入射的光进行导光而从其出射面出射；以及照射光学系统，其向车辆的前方照射从所述出射面出射的光，所述导光元件具有:第1导光部，其从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光；以及第2导光部，其与所述第1导光部相接而从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光，所述第1导光部和所述第2导光部具有互不相同的折射率，所述导光元件构成为入射到所述第1导光部的光的一部分能够入射到所述第2导光部。
[0012]并且，本发明的车辆用前照灯装置的特征在于，该车辆用前照灯装置具有:光源，其射出光；导光元件，从其入射面入射从所述光源射出的光，对所述入射的光进行导光而从其出射面出射；以及照射光学系统，其向车辆的前方照射从所述出射面出射的光，所述导光元件具有:第1导光部，其从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光；以及第2导光部，其隔着反射层而与所述第1导光部相接，从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光，所述反射层在所述第1导光部侧和所述第2导光部侧的两侧具有反射面。
[0013]并且，本发明的导光元件从其入射面入射从光源射出的光，对所述入射的光进行导光而从其出射面出射，其特征在于，所述导光元件具有:第1导光部，其从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光；以及第2导光部，其与所述第1导光部相接而从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光，所述第1导光部和所述第2导光部具有互不相同的折射率，所述导光元件构成为入射到所述第1导光部的光的一部分能够入射到所述第2导光部。
[0014]并且，本发明的导光元件从其入射面入射从光源射出的光，对所述入射的光进行导光而从其出射面出射，其特征在于，所述导光元件具有:第1导光部，其从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光；以及第2导光部，其隔着反射层而与所述第1导光部相接，从所述入射面延伸到所述出射面，对所述入射的光进行导光，所述反射层在所述第1导光部侧和所述第2导光部侧的两侧具有反射面。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，能够提供能够得到期望配光图案的小型的车辆用前照灯装置。
【附图说明】
[0017]图1是概略地示出实施方式1的车辆用前照灯装置的结构的图。
[0018]图2是概略地示出实施方式1的导光元件的结构的立体图。
[0019]图3是示出实施方式1的导光元件中的光路的图。
[0020]图4的(a)?(d)是示出实施方式1的导光元件中的光路的图。
[0021]图5是示出实施方式1的导光元件的出射面的发光区域的图。
[0022]图6的(a)?(c)是示出实施方式1的导光元件的入射面与光的入射区域的关系的图。
[0023]图7的(a)和(b)是实施方式1的照射光学系统的作用的说明图。
[0024]图8是实施方式1的车辆用前照灯装置的照射区域和照度分布的说明图。
[0025]图9的(a)和(b)是示出实施方式1的导光元件的旋转引起的照射区域的变化的图。
[0026]图10是示出搭载有实施方式1的车辆用前照灯装置的车体倾斜的情况下的照射区域的图。
[0027]图11的(a)和(b)是示出实施方式1的导光元件的出射面的发光强度分布的模拟结果的一例的图。
[0028]图12的(a)和(b)是示出实施方式1的车辆用前照灯装置的照射面的照度分布的模拟结果的一例的图。
[0029]图13的(a)和(b)是示出实施方式1的车辆用前照灯装置的照射面的照度分布的模拟结果的一例的图。
[0030]图14的(a)和(b)是示出实施方式1的导光元件的出射面的发光强度分布的模拟结果的另一例的图。
[0031]图15是概略地示出实施方式1的变形例的导光元件的结构的立体图。
[0032]图16的(a)和(b)是示出实施方式1的变形例的导光元件的出射面的发光强度分布的模拟结果的一例的图。
[0033]图17是概略地示出实施方式2的车辆用前照灯装置的结构的图。
[0034]图18是概略地示出实施方式2的导光元件的结构的立体图。
[0035]图19是示出实施方式2的导光元件中的光路的图。
[0036]图20的(a)和(b)是不出实施方式2的导光元件的出射面的发光强度分布的模拟结果的一例的图。
[0037]图21是示出导光元件的变形例的图。
[0038]图22是示出导光元件的变形例的图。
[0039]图23是示出导光元件的变形例的图。
[0040]图24是示出车辆用前照灯装置的变形例的图。
[0041]图25是示出车辆用前照灯装置的变形例的图。
[0042]图26是概略地示出实施方式3的车辆用前照灯装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0043]下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[0044]实施方式1
[0045]图1是概略地示出实施方式1的车辆用前照灯装置(以下简称作“前照灯装置”)100的结构的图。前照灯装置100是搭载于车辆并对车辆前方进行照明的装置。在本例中，设前照灯装置100搭载于摩托车。并且，前照灯装置100构成为至少形成近光的配光图案。近光的配光图案具有水平的截止线，截止线的下侧附近最明亮。前照灯装置100也被称作头灯(head lamp)或前大灯(head light)。
[0046]另外，在以下的说明中，使用xyz坐标进行说明。设车辆的左右方向为X轴方向。相对于车辆前方设右侧为+x方向，相对于车辆前方设左侧为-X方向。设车辆的上下方向为y轴方向。设上侧为+y方向，设下侧为_y方向。上侧是天空的方向，下侧是地面的方向。设车辆的前后方向为z轴方向。设前方为+z方向，设后方为-z方向。这里，“前方”是指车辆的行进方向或前进方向，“后方”是指其相反方向。
[0047]如图1所示，前照灯装置100具有光源10、对来自光源10的光进行导光的导光元件20、以及向车辆前方的照射面S照射来自导光元件20的光的照射光学系统30。
[0048]光源10射出用于对车辆的前方进行照明的光。作为光源10，可以使用放电灯、发光二极管(LED:Light Emitting D1de)、有机电致发光元件或激光器等。为了实现前照灯装置的小型化，与向全部方向放射光的放电灯相比，优选使用呈半球状放射光的LED或有机EL元件，或者根据需要使用通过使用透镜等能够得到大致平行光的激光器。在本实施方式中，通过接近导光元件20来配置光源10，能够抑制光损失并实现导光元件20的小型化。
[0049]导光元件20是从入射面21入射从光源10射出的光，对从入射面21入射的光进行导光并从出射面22出射的光学部件。导光元件20使从入射面21入射的光在内部反射并进行导光，从出射面22出射。导光元件20具有入射面21、出射面22、在入射面21与出射面22之间延伸的侧面23。导光元件20使从入射面21入射的光在侧面23反射并进行导光，从出射面22出射。入射面21、出射面22和侧面23对传播入射到入射面21的光的导光区域24进行划分。入射面21是从光源10射出的光入射的面。入射面21也被称作“入光面”。出射面22是在导光区域24中传播的光出射的面。出射面22也被称作“出光面”。侧面23是使从入射面21入射的光反射的反射面。侧面23是连接入射面21和出射面22的面。从光源10入射到入射面21的光在侧面23反射并在导光元件20的内部(即导光区域24)传播，从出射面22出射。“传播”是指传散开来，这里，意味着光在导光元件20中行进。在本实施方式中，导光元件20由玻璃或塑料等光学材料形成。并且，导光元件20配置在空气中，侧面23是光学材料与空气的界面，使导光元件20内的光进行全反射。
[0050]图2是导光元件20