车辆用前照灯的制作方法

专利名称：车辆用前照灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用前照灯，其能够使来自半导体型光源的光入射到透镜并作为预定的配光图案从该透镜照射到车辆的前方，而且能够转换配光图案。
背景技术：
这种车辆用前照灯一直以来就有(例如，专利文献I )。以下对现有的车辆用前照灯进行说明。现有的车辆用前照灯具备半导体型光源、透镜、棱镜部件、以及转换装置。并且，现有的车辆用前照灯通过使来自半导体型光源的光直接入射到透镜而得到第一配光图案的近光束用配光图案，若通过转换装置使棱镜部件位于半导体型光源与透镜之间，则得到第二配光图案的远光束用配光图案。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010 - 153181号公报然而，现有的车辆用前照灯使来自半导体型光源的光全部透过棱镜部件并从近光束用配光图案转换为远光束用配光图案。因此，现有的车辆用前照灯存在如下情况:使来自半导体型光源的光全部透过棱镜部件而得到的第二配光图案的远光束用配光图案的一部分中光量变得不足。

发明内容
本发明所要解决的课题是，在现有的车辆用前照灯中，存在如下情况:使来自半导体型光源的光全部透过棱镜部件而得到的第二配光图案的远光束用配光图案的一部分中光量变得不足。本发明(方案I的发明)的特征在于，具备:半导体型光源；将来自半导体型光源的光作为第一配光图案、第二配光图案照射到车辆的前方的透镜；由安装部和固定在安装部上的透光部构成，并在透光部与安装部之间形成有开口部的光控制部件；以及使光控制部件以能够移动转换的方式位于第一位置和第二位置的驱动部件，在光控制部件位于第一位置时，透光部使来自半导体型光源的光直接入射到透镜并作为第一配光图案从透镜照射，在光控制部件位于第二位置时，透光部使来自半导体型光源的光的一部分的光路变更后入射到透镜并作为第二配光图案从透镜照射，在光控制部件位于第二位置时，开口部使来自半导体型光源的光的剩余的一部分原样通过并入射到透镜。本发明(方案2的发明)的特征在于，第一配光图案是具有明暗截止线的近光束用配光图案，第二配光图案是远光束用配光图案，透光部使来自半导体型光源的光的一部分的光路向上方变更。本发明(方案3的发明)的特征在于，开口部分别形成于透光部的左右两侧与安装部的左右两侧部之间。
本发明具有如下有益效果。本发明(方案I的发明)的车辆用前照灯，若通过驱动部件使光控制部件位于第一位置，则透光部和开口部位于半导体型光源与透镜之间以外的位置，来自半导体型光源的光直接入射到透镜，并作为第一配光图案从透镜照射到车辆的前方。另外，本发明(方案I的发明)的车辆用前照灯若通过驱动部件使光控制部件位于第二位置，则透光部和开口部分别位于半导体型光源与透镜之间，来自半导体型光源的光的一部分在透光部变更光路后入射到透镜，并作为第二配光图案从透镜照射到车辆的前方，而且，来自半导体型光源的光的剩余的一部分原样通过开口部入射到透镜，并作为第二配光图案从透镜照射到车辆的前方。这样，本发明(方案I的发明)的车辆用前照灯能够得到第一配光图案和第二配光图案。特别是，本发明(方案I的发明)的车辆用前照灯中，由于使来自半导体型光源的光的剩余的一部分原样通过开口部并入射到透镜，因此在第二配光图案没有光量变得不足的情况。本发明(方案2的发明)的车辆用前照灯中，透光部使来自半导体型光源的光的一部分的光路向上方变更。其结果，能够使第一配光图案的近光束用配光图案的中央部分的光的一部分从近光束用配光图案的中央部分的明暗截止线向上方上升为山形形状，使近光束用配光图案的中央部分向第二配光图案的远光束用配光图案的中央部分变形。由此，得到第一配光图案的近光束用配光图案与第二配光图案的远光束用配光图案的转换的适度感。例如，在图21 (A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP的中央部分LPC，不包含距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置P1。与此相对，在图21 (B)、图22(B)所示的远光束用配光图案HP的中央部分HPC，包含距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置P1。其结果，得到图21 (A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP与图21 (B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案HP的转换的适度感。本发明(方案3的发明)的车辆用前照灯中，开口部分别形成于透光部的左右两侧与安装部的左右两侧部之间。其结果，在第二配光图案的左右两端部分没有光量变得不足的情况。


图1表示本发明的车辆用前照灯的实施方式，是搭载了左右两侧的车辆用前照灯的车辆的俯视图。图2是表示左侧的灯单元的主要构成部件的分解立体图。图3是表示左侧的灯单元的主视图。图4是表示左侧的灯单元的立体图。图5是光控制部件位于第一位置时的图3中的V — V线剖视图。图6是光控制部件位于第二位置时的图3中的V — V线剖视图。图7是光控制部件位于第一位置时的图3中的VI1- VII线剖视图。图8是光控制部件位于第二位置时的图3中的VI1- VII线剖视图。图9是表示光控制部件位于第一位置时的遮光部的作用的水平剖面说明图。图10是表示透镜的辅助透镜部的光路的放大剖面说明图。图11是表示透镜的辅助透镜部的光路的剖面说明图。
图12是表示透镜的辅助透镜部的光路的立体说明图。图13是表示光控制部件位于第一位置时的半导体型光源、光控制部件、驱动部件以及罩部件的主视图。图14是表示光控制部件位于第二位置时的半导体型光源、光控制部件、驱动部件以及罩部件的主视图。图15是表示光控制部件位于第一位置时的半导体型光源、光控制部件、驱动部件以及罩部件的侧视图。图16是表示光控制部件位于第二位置时的半导体型光源、光控制部件、驱动部件以及罩部件的侧视图。图17是表示光控制部件位于第一位置时的半导体型光源、光控制部件、驱动部件以及罩部件的立体图。图18是表示光控制部件位于第二位置时的半导体型光源、光控制部件、驱动部件以及罩部件的立体图。图19是表示光控制部件位于第一位置时的半导体型光源、光控制部件以及驱动部件的立体图。图20是表示光控制部件位于第二位置时的半导体型光源、光控制部件以及驱动部件的立体图。图21是表示从左侧的灯单元照射的近光束用配光图案及远光束用配光图案的说明图。图22是表示从左右两侧的灯单元分别照射并合成(重叠)的近光束用配光图案及远光束用配光图案的说明图。图中:IL一左侧的车辆用前照灯，IR—右侧的车辆用前照灯，2—半导体型光源，20—发光芯片，21 一基板，22一连接器，23一配合部，24一螺钉，25一发光面，26一最远点，27一最近点，28一线段,3一主透镜部,30一主透镜部的入射面，31一主透镜部的射出面，35一透镜，36—固定脚部，37—螺钉，4一散热部件(安装部件)，40—垂直板部。41 一第一收纳槽部，42—第二收纳槽部，43—翅片部，44一收纳凹部，45—孔，5—辅助透镜部，50—辅助透镜部的入射面，51—辅助透镜部的反射面，52—辅助透镜部的射出面，53—遮光开始点，54—遮光结束点，6—光控制部件，60、601—遮光部，61—透光部，62—安装部，63—透孔，64—圆弧槽，65—卡定片，66—开口部，7—驱动部件，70—螺线管，71—连结销，72—弹簧，73—进退杆，74一固定片，75一螺钉，8一罩部件，80一窗部,81—弹性配合爪，82一轴，83—销，C一车辆，CL一明暗截止线，F-透镜的基准焦点，HL-HR-屏幕的左右的水平线，HP、HPl-远光束用配光图案，HPC—中央部分，HPL、HPR—左右两端部分，LI一来自半导体型光源的光(周边光的另一部分)，L2—来自入射面的入射光，L3—来自反射面的反射光，L4一来自射出面的射出光，L5—中央光，L6—周边光的一部分，LP—近光束用配光图案，LPC—中央部分，LPL、LPR一左右两端部分，NI一入射面的法线，N2一反射面的法线，N3一射出面的法线，O一发光芯片的中心，01—中心轴，Pl—距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置，P2—光量不足的部分，SP—聚光用配光图案，VU - VD—屏幕的上下的垂直线，X—X轴，Y—Y轴，Z—透镜的基准光轴(Z轴)，θ、Θ I—光损失的角度。
具体实施例方式以下基于附图对本发明的车辆用前照灯的实施方式(实施例)进行详细说明。此夕卜，本发明并不限定于该实施方式。在图21、图22中，符号“VU - VD”表示屏幕的上下的垂直线。符号“HL — HR”表示屏幕的左右的水平线。另外，图21是利用计算机模拟制作出的屏幕上的将配光图案简化表示的等光度曲线的说明图。在该等光度曲线的说明图中，中央的等光度曲线表示高光度，外侧的等光度曲线表示低光度。并且，在图10、图11中，省略了透镜的截面的剖面线。在该说明书中，前、后、上、下、左、右是将本发明的车辆用前照灯搭载在车辆上时的前、后、上、下、左、右。实施方式的结构的说明以下对该实施方式的车辆用前照灯的结构进行说明。图1中，符号1L、1R是该实施方式的车辆用前照灯(例如，头灯等)。上述车辆用前照灯1L、1R搭载在车辆C的前部的左右两端部。以下，对搭载在车辆C左侧的左侧的车辆用前照灯IL进行说明。此外，搭载在车辆C右侧的右侧的车辆用前照灯IR具有与左侧的车辆用前照灯IL大致相同的结构，因此省略说明。灯单元的说明上述车辆用前照灯IL如图2 图8所示，具备灯壳体(未图示)、灯透镜(未图示)、半导体型光源2、透镜35、兼作散热部件的安装部件(以下称为“散热部件”)4、光控制部件(可动光学部件)6、驱动部件7、以及罩部件8。上述半导体型光源2、上述透镜35、上述散热部件4、上述光控制部件6、上述驱动部件7以及上述罩部件8构成灯单元。上述灯壳体及上述灯透镜划分形成灯室(未图示)。上述灯单元2、35、4、6、7、8配置在上述灯室内，而且通过上下方向用光轴调整机构(未图示)及左右方向用光轴调整机构(未图示)安装在上述灯壳体上。半导体型光源2的说明上述半导体型光源2如图2、图5 图9、图11 图13、图17、图19、图20所示，在该例子中，例如是LED、EL (有机EL)等自发光半导体型光源。上述半导体型光源2包括发光芯片(LED芯片)20、用封固树脂部件封固上述发光芯片20而成的封装件(LED封装件)、安装有上述封装件的基板21、以及安装在上述基板21上并将来自电源(电池)的电流供给至上述发光芯片20的连接器22。此外，在图19、图20中，省略了上述连接器22的图示。在上述基板21的上下左右四侧中的至少上和左右三个部位设有配合部23。上述基板21利用螺钉24固定在上述散热部件4上。其结果，上述半导体型光源2被固定在上述散热部件4上。如图12所示，上述发光芯片20呈平面矩形形状(平面长方形状)。即、将四个正方形的芯片在X轴方向(水平方向)上排列而成。此外，也可以使用两个或三个或五个以上的正方形的芯片、或者一个长方形的芯片、或者一个正方形的芯片。上述发光芯片20的正面、在该例中长方形的正面构成为发光面25。上述发光面25朝向上述透镜35的基准光轴(基准轴)Z的前侧。上述发光芯片20的上述发光面25的中心O位于上述透镜35的基准焦点F或其附近，而且，位于上述透镜35的基准光轴Z上或其附近。在图12中，X、Y、Z构成直角坐标(X — Y — Z直角坐标系)。X轴是通过上述发光芯片20的上述发光面25的中心O的左右方向的水平轴，车辆C的内侧、即在该实施方式中右侧为+方向，左侧为一方向。另外，Y轴是通过上述发光芯片20的上述发光面25的中心O的上下方向的铅垂轴，在该实施方式中，上侧为+方向，下侧为一方向。并且，Z轴是通过上述发光芯片20的上述发光面25的中心O的法线(垂线)、即、与上述X轴及上述Y轴正交的前后方向的轴，在该实施方式中，前侧为十方向，后侧为-方向。罩部件8的说明上述罩部件8如图2、图5 图7、图13、图15 图18所示，构成为在中央部具有窗部80的主视为长方形的罩形状。上述罩部件8例如由不透光性部件构成。在上述罩部件8的上和左右三个部位一体地设有弹性配合爪81。上述弹性配合爪81与上述半导体型光源2的上述配合部23弹性嵌合。其结果，上述罩部件8 一体地固定在上述半导体型光源2上。此外，也可以在将上述半导体型光源2夹在上述罩部件8与上述散热部件4之间的状态下，利用螺钉将上述罩部件8固定在上述散热部件4上，而且，将上述半导体型光源2夹在上述罩部件8与上述散热部件4之间并固定。上述罩部件8的上述窗部80位于与上述半导体型光源2的上述发光芯片20的上述发光面25相对应的位置。上述罩部件8的上述窗部80以外的部分覆盖上述半导体型光源2的上述基板21的正面中的上述发光芯片20的周围。其结果，从上述半导体型光源2的上述发光芯片20的上述发光面25放射的光通过上述罩部件8的上述窗部80不会被上述罩部件8的上述窗部80以外的部分遮蔽而能够入射到上述透镜35侧。另外，上述半导体型光源2的上述基板21的正面中的上述发光芯片20的周围被上述罩部件8的上述窗部80以外的部分遮住。其结果，提高外观美感。在上述罩部件8的左右两侧，与X轴方向平行或大致平行而且一体地设有圆柱形状的轴82。在上述罩部件8的左右两侧中的至少任一方(该例中为左侧)且上述轴82的附近，与X轴方向平行或大致平行而且一体地设有销83。透镜35的说明如图2 图12所示，上述透镜35由主透镜部3、辅助透镜部5、多个在该例中为三个固定脚部36构成。此外，图10、图11中的双点划线表示上述主透镜部3与上述辅助透镜部5的边界线。上述固定脚部36利用螺钉37固定在上述散热部件4上。其结果，上述透镜35被固定在上述散热部件4上。上述固定脚部36在该例中与上述透镜35为一体结构，但也可以是与上述透镜35分体的结构。主透镜部3的说明如图11所示，上述主透镜部3具有上述基准光轴Z及上述基准焦点F。上述主透镜部3利用从上述半导体型光源2放射的光之中、中央光L5及周边光的一部分L6。上述中央光L5是距离上述半导体型光源2的半球放射范围的X轴或Y轴预定角度(在该例中为大约40° )以上的范围的光，并且是向上述主透镜部3的中央部入射的光。另外，上述周边光是距离上述半导体型光源2的半球放射范围的X轴或Y轴预定的角度(在该例中为大约40° )以下的范围的光。上述周边光的一部分L6是上述周边光之中向上述主透镜部3的周边部入射的光。上述主透镜部3在该例中是使来自上述半导体型光源2的光透过的透过类型的透镜部。上述主透镜部3是将来自上述半导体型光源2的光(上述中央光L5及上述周边光的一部分L6)作为主配光图案、在该实施方式中作为图21 (A)、图22 (A)所不的近光束用配光图案(错车用配光图案)LP、以及图21 (B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案(行驶用配光图案)HP照射到车辆C的前方。S卩、上述主透镜部3将来自上述半导体型光源2的直接入射的光(上述中央光L5及上述周边光的一部分L6)作为上述近光束用配光图案LP照射到车辆C的前方，而且，将从上述半导体型光源2透过上述光控制部件6的光(上述中央光L5)及来自上述半导体型光源2的直接入射的光(上述周边光的一部分L6)作为上述远光束用配光图案HP照射到车辆C的前方。上述主透镜部3包括:使来自上述半导体型光源2的光向上述主透镜部3中入射的入射面30 ;以及使入射到上述主透镜部3中的光射出的射出面31。上述主透镜部3的上述入射面30由自由曲面或复合二次曲面构成。上述主透镜部3的上述射出面31构成为向与上述半导体型光源2相反侧突出的凸形状，由自由曲面或复合二次曲面构成。辅助透镜部5的说明如图10 图12所示，上述辅助透镜部5设置在上述主透镜部3的周边，在该实施方式中设置在车辆C的内侧的边即右边。上述辅助透镜部5有效地利用从上述半导体型光源2放射的光之中、周边光的另一部分LI。上述周边光的另一部分LI是上述周边光之中向上述辅助透镜部5入射的光。上述辅助透镜部5在该例中是使来自上述半导体型光源2的光(周边光的另一部分)LI全反射的全反射式的透镜部。上述辅助透镜部5是与上述主透镜部3 —体的结构。上述辅助透镜部5将来自上述半导体型光源2的光LI作为辅助配光图案、在该实施方式中作为图21 (B)、图22 (B)所示的聚光(卞'y卜)用配光图案SP，照射到车辆C的前方即从上述主透镜部3照射的上述远光束用配光图案HP的大致中央部。上述辅助透镜部5包括:使来自上述半导体型光源2的光LI向上述辅助透镜部5中入射的入射面50 ;使从上述入射面50入射到上述辅助透镜部5中的光L2反射的反射面51 ;以及使由上述反射面51反射的反射光L3从上述辅助透镜部5中向外部射出的射出面52。上述辅助透镜部5的上述入射面50由如下自由曲面构成，该自由曲面以来自上述半导体型光源2的光LI在上述辅助透镜部5中不折射而是入射的方式决定法线向量。即、上述辅助透镜部5的上述入射面50由来自上述半导体型光源2的光LI的放射方向与上述辅助透镜部5的上述入射面50的法线NI方向一致的自由曲面构成。上述辅助透镜部5的上述反射面51由如下自由曲面构成，该自由曲面以从上述入射面50入射到上述辅助透镜部5中的光L2向图21 (B)、图22 (B)的屏幕上的瞄准的角度方向全反射的方式决定法线向量。即、上述辅助透镜部5的上述反射面51由如下自由曲面构成，该自由曲面以从上述入射面50入射到上述辅助透镜部5中的光L2向图21 (B)、图22 (B)的屏幕上的瞄准的角度方向全反射的方式决定法线N2。S卩、上述入射光L2与上述反射面51的上述法线N2所成的角度、和反射光L3与上述反射面51的上述法线N2所成的角度相等。上述辅助透镜部5的上述射出面52由如下自由曲面构成，该自由曲面以由上述反射面51全反射的反射光L3从上述辅助透镜部5中向外部不是折射而是射出的方式决定法线向量。即、上述辅助透镜部5的上述射出面52由在上述反射面51全反射的反射光L3的反射方向与上述辅助透镜部5的上述射出面52的法线N3方向一致的自由曲面构成。散热部件4的说明上述散热部件4是使由上述半导体型光源2产生的热向外部放射的部件。上述散热部件4例如由具有导热性的铝压铸件或树脂部件构成。如图2 图8所示，上述散热部件4由垂直板部40、以及一体地设置在上述垂直板部40的一面(后侧的面、背面)上的多张垂直板形状的翅片部43构成。在上述散热部件4的上述垂直板部40的另一面(前侧的面、正面)的固定面上设有倒凹形状的收纳槽部。上述收纳槽部之中、上侧的水平的收纳槽部构成作为第一收纳部的第一收纳槽部41。另外，上述收纳槽部之中、右侧的垂直的收纳槽部的下部构成作为第二收纳部的第二收纳槽部42。也可以用收纳凹部代替上述收纳槽部。即、也可以用第一收纳凹部及第二收纳凹部代替上述第一收纳槽部41及上述第二收纳槽部42。从车辆C的正面观察上述透镜35，第一收纳部的上述第一收纳槽部41及第二收纳部的上述第二收纳槽部42设置在上述透镜35的透视范围(透镜35的投影范围、透镜35的范围)内。在上述垂直板部40的另一面之中的上述收纳槽部的内侧，利用上述螺钉24固定有上述半导体型光源2。固定在上述半导体型光源2上的上述罩部件8的一部分及上述轴82如图4所示，收纳在上述收纳槽部的左右两侧的垂直的收纳槽部中。另外，在上述垂直板部40的另一面之中的上述收纳槽部的外侧，利用上述螺钉37固定有上述透镜35。在上述散热部件4的多张上述翅片部43的一部分、即多张上述翅片部43之中的右侧的中间部设有收纳凹部44。在上述收纳凹部44的底部设有孔45。光控制部件6的说明上述光控制部件6构成为通过上述驱动部件7能够在第一位置与第二位置移动转换。上述第一位置是图2、图5、图7、图9(A)、图13、图15、图17、图19所示的状态的位置。上述第二位置是图6、图8、图14、图16、图18、图20所示的状态的位置。上述光控制部件6由遮光部60、透光部61、以及安装部62构成。上述遮光部60和上述安装部62由不透光部件构成，并呈一体结构。上述透光部61由透光部件构成，与上述遮光部60及上述安装部62呈分体结构。此外，也可以利用透光部件将上述遮光部60和上述透光部61及上述安装部62构成为一体，并在上述遮光部60和上述安装部62上涂敷不透光涂料等。另外，上述光控制部件6也可以将透明树脂材料和不透明材料构成为一体。例如，将上述透光部61的透明树脂材料和上述遮光部60及上述安装部62的不透明树脂材料一体成形，或者将上述透光部61的透明树脂材料在上述遮光部60及上述安装部62的不透明的钢板上进行外镶模塑。上述光控制部件6经由上述安装部62以能够绕上述轴82的中心轴(与X轴平行或大致平行的轴)01在上述第一位置与上述第二位置之间旋转的方式安装在上述罩部件8上。上述第一位置与上述第二位置之间的旋转角度优选为90°以下。在该例中为大约80°。在此，在位于上述第一位置时，上述光控制部件6的大部分收纳在上述第一收纳槽部41中，并位于比上述散热部件4的上述垂直板部40的另一面(固定面)靠后侧。安装部62的说明上述安装部62构成为中央部开口的框架形状。即、上述安装部62由中央的开口的周围的前后(上下)的两端部和左右的两侧部构成。在上述安装部62的左右两侧部，与上述罩部件8的上述轴82对应地设有圆形的透孔63。在上述安装部62的左侧部，与上述罩部件8的上述销83对应地设有圆弧槽64，而且设置成以上述透孔63的中心为中心的圆弧状。在上述安装部62的左侧部一体地设有具有小孔的卡定片65。在上述安装部62的上述透孔63中，以能够旋转的方式插入上述罩部件8的上述轴82。在上述安装部62的上述圆弧槽64中，插入上述罩部件8的上述销83。其结果，上述光控制部件6通过上述安装部62以能够旋转的方式安装在上述罩部件8上。上述安装部62的一部分与上述罩部件8的一部分及上述轴82 —起收纳在上述散热部件4的上述收纳槽部的左右两侧的垂直的收纳槽部中。在上述光控制部件6位于上述第一位置时，上述安装部62与上述透光部61 —起收纳在上述半导体型光源2与上述主透镜部3之间以外的位置即上述第一收纳槽部41中。在上述光控制部件6位于上述第二位置时，上述安装部62与上述透光部61 —起位于上述半导体型光源2与上述主透镜部3之间。在此，上述光控制部件6位于上述第一位置时的上述安装部62的大部分与上述透光部61 —起收纳在上述第一收纳槽部41中，并位于比上述散热部件4的上述垂直板部40的另一面(固定面)靠后侧。遮光部60的说明上述遮光部60构成为在上述安装部62的右侧部的一端(前端或下端)沿上下方向(前后方向)一体设置的杆形状。上述遮光部60是灯罩。在上述光控制部件6位于上述第一位置时，上述遮光部60如图7所示，位于上述半导体型光源2与上述辅助透镜部5之间，遮蔽从上述半导体型光源2向上述辅助透镜部5的上述入射面50入射的光(周边光的另一部分)LI。上述光控制部件6位于上述第一位置时的上述遮光部60如图5、图7、图9 (A)所示，位于下述区域(范围)内而且处于下述姿势的状态。即、上述区域是由连结上述辅助透镜部5的上述入射面50的遮光开始点53与上述半导体型光源2的上述发光面25的最远点26的线段、连结上述辅助透镜部5的上述入射面50的遮光结束点54与上述半导体型光源2的上述发光面25的最近点27的线段、相对于通过上述半导体型光源2的上述发光面25的上述最近点27的上述透镜35的上述基准光轴Z平行或大致平行的线段(相对于上述半导体型光源2的上述发光面25垂直或大致垂直)28、以及上述辅助透镜部5的上述入射面50包围的区域。上述姿势是相对于上述半导体型光源2的上述发光面25垂直或大致垂直(相对于上述透镜35的上述基准光轴Z平行或大致平行)。通过上述遮光部60位于上述的区域(范围)内而且处于上述的姿势的状态，能够减小光损失。如图9 (A)所示，上述的光损失能够用连结辅助透镜部5的入射面50的遮光开始点53与半导体型光源2的发光面25的最远点26的线段、与连结同该线段接触的遮光部60的端部(前端)与半导体型光源2的发光面25的最近点27的线段所成的角度Θ表示。该角度Θ (B卩、光损失)比图9 (B)所示的遮光部601的角度Θ1 (B卩、光损失)小。图9 (B)所示的遮光部601位于与上述同样的预定区域内，而且相对于半导体型光源2的发光面25平行或大致平行(相对于透镜35的基准光轴Z垂直或大致垂直)。在上述光控制部件6位于上述第二位置时，上述遮光部60如图6、图8所示，收纳在上述半导体型光源2与上述辅助透镜部5之间以外的位置即上述第二收纳槽部42中，并使来自上述半导体型光源2的光(周边光的另一部分)LI向上述辅助透镜部5入射。其结果，如图21 (B)、图22 (B)所示，上述聚光用配光图案SP照射到车辆C的前方即从上述主透镜部3照射的上述远光束用配光图案HP的大致中央部。在此，上述光控制部件6位于上述第二位置时的上述遮光部60的大部分收纳在上述第二收纳槽部42中，并位于比上述散热部件4的上述垂直板部40的另一面(固定面)靠后侧。透光部61的说明上述透光部61构成为固定在上述安装部62的前后两中央部的板形状。在上述光控制部件6位于上述第一位置时，上述透光部61如图5、图7所示，收纳在上述半导体型光源2与上述主透镜部3之间以外的位置即上述第一收纳槽部41中并使来自上述半导体型光源2的光(上述中央光L5及上述周边光的一部分L6)直接入射到上述主透镜部3的中央部。其结果，如图21 (A)、图22 (A)所示，上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC被照射到车辆C的前方。在此，上述光控制部件6位于上述第一位置时的上述透光部61的大部分收纳在上述第一收纳槽部41中，并位于比上述散热部件4的上述垂直板部40的另一面(固定面)罪后侧。在上述光控制部件6位于上述第二位置时,上述透光部61如图6、图8所不,位于上述半导体型光源2与上述主透镜部3之间而使来自上述半导体型光源2的光(上述中央光L5)透过并入射到上述主透镜部3的中央部。其结果，如图21 (B)、图22 (B)所示，上述远光束用配光图案HP的中央部分HPC被照射到车辆C的前方。上述透光部61在该例中由棱镜(参照日本特开2010 — 153181号公报中记载的棱镜部件)构成。上述透光部61如图21 (A)、(B)、图22 (A)、(B)所示，用于变更从上述半导体型光源2放射的光之中、向上述主透镜部3的中央部入射的上述中央光L5的光路，使上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC和上述远光束用配光图案HP的中央部分HPC变形。即、上述透光部61使上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC的光的一部分从上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC的明暗截止线CL向上方上升为山形形状，使上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC变形为上述远光束用配光图案HP的中央部分HPC。上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC及上述远光束用配光图案HP的中央部分HPC由集中于中央的光形成。开口部66的说明在上述透光部61的左右两侧与上述安装部62的左右两侧部之间分别形成有开口部66。在上述光控制部件6位于上述第一位置时，左右两侧的上述开口部66与上述透光部61的大部分及上述安装部62的大部分一起收纳在上述半导体型光源2与上述主透镜部3之间以外的位置即上述第一收纳槽部41中。在上述光控制部件6位于上述第二位置时，左右两侧的上述开口部66如图8所示，与上述透光部61及上述安装部62 —起位于上述半导体型光源2与上述主透镜部3之间，使来自上述半导体型光源2的光(上述周边光的一部分L6及上述周边光的另一部分LI)原样通过，并入射到上述主透镜部3的周边部及上述辅助透镜部5。其结果，如图21 (B)、图22 (B)所示，从上述主透镜部3的周边部及上述辅助透镜部5射出的光作为上述远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR、以及上述聚光用配光图案SP被照射到车辆C的前方。左侧的上述开口部66如图8、图21 (B)、图22 (B)所示，用于使来自上述半导体型光源2的上述周边光的一部分L6原样通过并入射到上述主透镜部3的周边部。因此，上述远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR相对于上述近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR不变形而是大致相等。其结果，利用左侧的上述开口部66，上述远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR能够维持为与上述近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR大致相等。上述近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR及上述远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR由向左右两侧方(路一侧)扩散的光形成。在此，如图21所示，上述近光束用配光图案LP的中央部分LPC及上述远光束用配光图案HP的中央部分HPC与上述近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR及上述远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR的边界在左右水平方向为大约20°左右(大约16° 大约24° )。驱动部件7的说明如图2、图7、图8、图15 图20所示，上述驱动部件7用于使上述光控制部件6以能够移动(旋转、转动)转换的方式位于上述第一位置和上述第二位置。上述驱动部件7由螺线管70、连结销71、以及弹簧72构成。在上述螺线管70上具备具有小孔的进退杆73。在上述螺线管70上一体地设有固定片74。上述螺线管70收纳在上述散热部件4的上述收纳凹部44中。上述进退杆73插入上述散热部件4的上述孔45中。上述固定片74利用螺钉75固定在上述散热部件4上。其结果，上述驱动部件7被固定在上述散热部件4上。上述连结销71的两端分别安装在上述光控制部件6的上述卡定片65和上述进退杆73上。上述弹簧72的两端分别安装在旋转侧(可动侧)的上述光控制部件6和固定侧的上述罩部件8上。其结果，在上述螺线管70未通电时，如图15、图17、图19所示，利用上述弹簧72的弹力，上述进退杆73位于前进位置，上述光控制部件6位于上述第一位置。在上述螺线管70通电时，如图16、图18、图20所示，上述进退杆73抵抗上述弹簧72的弹力后退而位于后退位置，上述光控制部件6位于上述第二位置。实施方式的作用的说明该实施方式的车辆用前照灯1L、1R具有如上所述的结构，以下对其作用进行说明。在通常时即螺线管70未通电时，利用弹簧72的弹力，进退杆73位于前进位置，光控制部件6位于第一位置。此时，如图7所示，遮光部60位于半导体型光源2与辅助透镜部5之间。另一方面，如图5所示，透光部61的大部分及安装部62的大部分收纳在半导体型光源2与主透镜部3之间以外的位置即第一收纳槽部41中。在该通常时，点亮半导体型光源2的发光芯片20。于是，从发光芯片20的发光面25放射的光之中、半导体型光源2的中央光L5及周边光的一部分L6如图7所示，直接从主透镜部3的入射面30向主透镜部3中入射。此时，入射光在入射面30受到配光控制。入射到主透镜部3中的入射光从主透镜部3的射出面31射出。此时，射出光在射出面31受到配光控制。来自主透镜部3的射出光如图21 (A)、图22 (A)所示，作为具有明暗截止线CL的近光束用配光图案LP被照射到车辆C的前方。在此，入射到主透镜部3的中央部的半导体型光源2的中央光L5作为近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR被照射到车辆C的前方。入射到主透镜部3的周边部的半导体型光源2的周边光的一部分L6作为近光束用配光图案LP的中央部分LPC被照射到车辆C的前方。另一方面，从发光芯片20的发光面25放射的光之中的半导体型光源2的周边光L1、即欲向辅助透镜部5的入射面50入射的光(周边光的另一部分)L1如图7所示，由位于半导体型光源2与辅助透镜部5的入射面50之间的遮光部60遮蔽。其结果，在通常时，如图21 (A)、图22 (A)所示，具有明暗截止线CL的近光束用配光图案LP被照射到车辆C的前方。在此，在光控制部件6位于第一位置时，遮光部60如图9 (A)所示位于预定的区域内，而且相对于半导体型光源2的发光面25垂直或大致垂直(相对于透镜35的基准光轴Z平行或大致平行)。预定的区域如上所述，是由连结辅助透镜部5的入射面50的遮光开始点53与半导体型光源2的发光面25的最远点26的线段、连结辅助透镜部5的入射面50的遮光结束点54与半导体型光源2的发光面25的最近点27的线段、相对于通过半导体型光源2的发光面25的最近点27的透镜35的基准光轴Z平行或大致平行的线段28、以及辅助透镜部5的入射面50包围的区域。其结果，遮光部60能够可靠地遮蔽从发光芯片20的发光面25放射的光之中的半导体型光源2的周边光L1、即欲向辅助透镜部5的入射面50入射的光(周边光的另一部分)LI。然后，对螺线管70通电。于是，进退杆73抵抗弹簧72的弹力后退而位于后退位置，光控制部件6从第一位置朝向第二位置旋转而位于第二位置。即、如图6、图8所示，到现在为止收纳在第一收纳槽部41中的透光部61位于半导体型光源2与主透镜部3之间。另外，如图6所示，到现在为止位于半导体型光源2与辅助透镜部5之间的遮光部60的大部分收纳在第二收纳槽部42中。并且，从发光芯片20的发光面25放射的光之中的、半导体型光源2的中央光L5透过透光部61，其透过光如图8所示，从主透镜部3的入射面30的中央部向主透镜部3中入射。此时，入射光在入射面30受到配光控制。入射到主透镜部3中的入射光从主透镜部3的射出面31射出。此时，射出光在射出面31受到配光控制。来自主透镜部3的射出光如图21 (B)、图22 (B)所示，作为远光束用配光图案HP中的中央部分HPC被照射到车辆C的前方。在此，透光部61使近光束用配光图案LP的中央部分LPC的光的一部分从近光束用配光图案LP的中央部分LPC的明暗截止线CL向上方上升为山形形状，从近光束用配光图案LP的中央部分LPC向远光束用配光图案HP的中央部分HPC变形。其结果，图21(A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP的中央部分LPC利用透光部61变形，作为图21(B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案HP的中央部分HPC被照射到车辆C的前方。因此，在图21 (A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP的中央部分LPC，不包含距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置Pl。与此相对，在图21 (B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案HP的中央部分HPC，包含距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置P1。其结果，可得到图21 (A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP和图21 (B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案HP的转换的适度感。另一方面，如图8所不,从发光芯片20的发光面25放射的光之中、半导体型光源2的周边光的一部分L6通过安装部62的左侧的开口部66，从主透镜部3的入射面30的周边部向主透镜部3中入射。此时，入射光在入射面30受到配光控制。入射到主透镜部3中的入射光从主透镜部3的射出面31射出。此时，射出光在射出面31受到配光控制。来自主透镜部3的射出光如图21 (B)、图22 (B)所示，作为远光束用配光图案HP中的左右两端部分HPL、HPR被照射到车辆C的前方。在此，来自半导体型光源2的周边光的一部分L6原样通过左侧的开口部66并向主透镜部3的周边部入射。因此，远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR相对于利用入射到主透镜部3的周边部的来自半导体型光源2的周边光的一部分L6形成的近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR不变形而是大致相等。其结果，利用左侧的开口部66，远光束用配光图案HP的左右两端部分HPL、HPR能够维持为与近光束用配光图案LP的左右两端部分LPL、LPR大致相等。即、不存在如下情况:如图22 (C)所示，将来自半导体型光源2的光全部从近光束用配光图案LP转换为远光束用配光图案HPl的情况那样，在远光束用配光图案HPl的左右两端部分HPL、HPR发生光量不足的部分P2的情况。另外，如图8所示，从发光芯片20的发光面25放射的光之中、到现在为止被遮光部60遮蔽的半导体型光源2的周边光的另一部分LI通过安装部62的右侧的开口部66，从辅助透镜部5的入射面50向辅助透镜部5中入射。此时，入射光L2在入射面50受到配光控制。入射到辅助透镜部5中的入射光L2在辅助透镜部5的反射面51全反射。此时，反射光L3在反射面51受到配光控制。全反射后的反射光L3从射出面52射出。此时，射出光L4在射出面52受到配光控制。来自辅助透镜部5的射出光L4不带有分光色，如图21
(B)、图22 (B)所示，作为远光束用配光图案HP中的聚光用配光图案SP照射到车辆C的前方即从主透镜部3照射的远光束用配光图案HP的大致中央部。然后，断开对螺线管70的通电。于是，进退杆73利用弹簧72的弹力前进而位于前进位置，光控制部件6从第二位置朝向第一位置旋转而位于第一位置。S卩、到现在为止位于半导体型光源2与主透镜部3之间的透光部61收纳在第一收纳槽部41中。另外，到现在为止收纳在第二收纳槽部42中的遮光部60位于半导体型光源2与辅助透镜部5之间。在此，图21 (A)所示的近光束用配光图案LP及图21 (B)所示的远光束用配光图案HP表示利用左侧的车辆用前照灯IL得到的配光图案。利用右侧的车辆用前照灯IR得到的近光束用配光图案(未图示)及远光束用配光图案(未图示)与利用左侧的车辆用前照灯IL得到的图21 (A)所示的近光束用配光图案LP及图21 (B)所示的远光束用配光图案HP大致左右对称。即、配光图案的车辆C的外侧的扩展左右对称，明暗截止线不变，聚光部分在水平方向平行移动。并且，通过将利用左侧的车辆用前照灯IL得到的图21 (A)所示的近光束用配光图案LP及图21 (B)所示的远光束用配光图案HP与利用右侧的车辆用前照灯IR得到的近光束用配光图案及远光束用配光图案重叠(合成)，从而形成图22 (A)所示的近光束用配光图案LP及图22 (B)所示的远光束用配光图案HP。实施方式的效果的说明该实施方式的车辆用前照灯1L、1R具有如上所述的结构及作用，以下对其效果进行说明。该实施方式的车辆用前照灯1L、IR若通过驱动部件7使光控制部件6位于第一位置，则透光部61收纳在半导体型光源2与透镜35的主透镜部3之间以外的位置即第一收纳槽部41中，来自半导体型光源2的光L5、L6直接入射到透镜35的主透镜部3并作为第一配光图案的近光束用配光图案LP从透镜35的主透镜部3照射到车辆C的前方。另外，该实施方式的车辆用前照灯1L、1R若通过驱动部件7使光控制部件6位于第二位置，则透光部61与安装部62的开口部66分别位于半导体型光源2与透镜35的主透镜部3及辅助透镜部5之间，来自半导体型光源2的光的一部分(中央光)L5透过透光部61，第一配光图案的近光束用配光图案LP的一部分(中央部分LPC)变形为第二配光图案的远光束用配光图案HP的一部(中央部分HPC)而入射到透镜35的主透镜部3，另一方面，来自半导体型光源2的光的剩余的一部分(周边光的一部分)L6原样通过安装部62的开口部66，第一配光图案的近光束用配光图案LP的剩余的一部分(左右两端部分LPL、LPR)作为第二配光图案的远光束用配光图案HP的剩余的一部分(左右两端部分HPL、HPR)及聚光用配光图案SP入射到透镜35的主透镜部3及辅助透镜部5，作为第二配光图案的远光束用配光图案HP及聚光用配光图案SP从透镜35被照射到车辆C的前方。这样，该实施方式的车辆用前照灯1L、1R能够得到第一配光图案的近光束用配光图案LP和第二配光图案的远光束用配光图案HP。特别是，该实施方式的车辆用前照灯1L、1R使来自半导体型光源2的光的一部分(中央光)L5透过透光部61，使第一配光图案的近光束用配光图案LP的一部分(中央部分LPC)变形为第二配光图案的远光束用配光图案HP的一部分(中央部分HPC)而入射到透镜35的主透镜部3，另一方面，使来自半导体型光源2的光的剩余的一部分(周边光的一部分)L6原样通过安装部62的开口部66，使第一配光图案的近光束用配光图案LP的剩余的一部分(左右两端部分LPL、LPR)作为第二配光图案的远光束用配光图案HP的剩余的一部分(左右两端部分HPL、HPR)入射到透镜35的主透镜部3。因此，在第二配光图案的远光束用配光图案HP的剩余的一部分(左右两端部分HPL、HPR)不存在光量不足那样的情况。该实施方式的车辆用前照灯1L、IR，使第一配光图案的近光束用配光图案LP的中央部分LPC的光的一部分从近光束用配光图案LP的中央部分LPC的明暗截止线CL向上方上升为山形形状，使近光束用配光图案LP的中央部分LPC变形为第二配光图案的远光束用配光图案HP的中央部分HPC。因此，可得到第一配光图案的近光束用配光图案LP与第二配光图案的远光束用配光图案HP的转换的适度感。例如，在图21 (A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP的中央部分LPC，不包含距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置Pl。与此相对，在图21 (B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案HP的中央部分HPC，包含距离车辆C大约5m前方的左侧路肩的护栏的上端的位置Pl。其结果，可得到图21 (A)、图22 (A)所示的近光束用配光图案LP与图21 (B)、图22 (B)所示的远光束用配光图案HP的转换的适度感。该实施方式的车辆用前照灯1L、1R利用透镜35的辅助透镜部5，能够将来自半导体型光源2的光LI作为聚光用配光图案SP照射到车辆C的前方即从透镜35的主透镜部3照射的远光束用配光图案HP的大致中央部。因此，得到最佳的远光束用配光图案HP，能够对安全行驶做出贡献。实施方式以外的例子的说明在该实施方式中，对车辆C为左侧通行的情况的车辆用前照灯1L、1R进行了说明。但是，在本发明中，也能够应用于车辆C为右侧通行的情况的车辆用前照灯。另外，在该实施方式中，透镜35的主透镜部3和辅助透镜部5为一体。但是，在本发明中，透镜35的主透镜部3和辅助透镜部5也可以为分体。再有，在该实施方式中，在主透镜部3的右边(左边)设置了一个辅助透镜部5。但是，在本发明中，也可以在主透镜部3的上边、左边(右边)、下边设置辅助透镜部。另外，也可以设置多个辅助透镜部。在设置多个辅助透镜部的情况下，除了聚光用配光图案SP以外，也可以形成跟前侧用配光图案、左侧用配光图案、右侧用配光图案、高架标志用配光图案，并与聚光用配光图案SP组合。再有，在该实施方式中，使光控制部件6在第一位置与第二位置之间旋转。但是，在本发明中，也可以使光控制部件6在第一位置与第二位置之间滑动。这种情况下，设置滑动机构来代替旋转轴。再有，在该实施方式中，作为驱动部件7使用的是螺线管70。但是，在本发明中，作为驱动部件7，也可以使用螺线管70以外的部件，例如马达等。这种情况下，在马达与光控制部件6之间设置驱动力传递机构。再有，在该实施方式中，利用透镜35的辅助透镜部5，将来自半导体型光源2的光LI作为聚光用配光图案SP照射到车辆C的前方即从透镜35的主透镜部3照射的远光束用配光图案HP的大致中央部。但是，在本发明中，在来自半导体型光源2的光足够强的情况下，也可以不设置形成聚光用配光图案SP的辅助透镜部5，而是将该辅助透镜部5与主透镜部3的周边部同样地构成。在这种情况下，在远光束用配光图案HP的中央部形成光非常强的高光度带。再有,在该实施方式中,第一配光图案为近光束用配光图案LP,第二配光图案是远光束用配光图案HP。但是，在本发明中，作为第一配光图案，也可以是近光束用配光图案LP以外的配光图案，而且，作为第二配光图案，也可以是远光束用配光图案HP以外的配光图案。再有，在该实施方式中，透镜35的辅助透镜部5为全反射式透镜部。但是，在本发明中，透镜35的辅助透镜部也可以是全反射式透镜部以外的透镜部、例如折射式的透镜部或菲涅耳式的透镜部。再有，在该实施方式中，作为光控制部件6，使用的是由遮光部60和透光部61构成的光控制部件。但是，在本发明中，作为光控制部件，也可以使用仅由遮光部构成的光控制部件。这种情况下，光控制部件的结构变得简单，由此相应地能够将灯单元小型化。
权利要求
1.一种车辆用前照灯，其特征在于， 具备:半导体型光源； 将来自上述半导体型光源的光作为第一配光图案、第二配光图案照射到车辆的前方的透镜； 由安装部和固定在上述安装部上的透光部构成，并在上述透光部与上述安装部之间形成有开口部的光控制部件；以及 使上述光控制部件以能够移动转换的方式位于第一位置和第二位置的驱动部件， 在上述光控制部件位于上述第一位置时，上述透光部使来自上述半导体型光源的光直接入射到上述透镜并作为上述第一配光图案从上述透镜照射，在上述光控制部件位于上述第二位置时，上述透光部使来自上述半导体型光源的光的一部分的光路变更后入射到上述透镜并作为上述第二配光图案从上述透镜照射， 在上述光控制部件位于上述第二位置时，上述开口部使来自上述半导体型光源的光的剩余的一部分原样通过并入射到上述透镜。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征在于， 上述第一配光图案是具有明暗截止线的近光束用配光图案， 上述第二配光图案是远光束用配光图案， 上述透光部使来自上述半导体型光源的光的一部分的光路向上方变更。
3.根据权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征在于， 上述开口部分别形成于上述透光部的左右两侧与上述安装部的左右两侧部之间。
全文摘要
本发明提供一种车辆用前照灯。在现有的车辆用前照灯中，存在光量在远光束用配光图案的一部分不足的情况。本发明具备半导体型光源(2)、透镜(35)、光控制部件(6)、以及驱动部件(7)。光控制部件(6)由透光部(61)和具有开口部(66)的安装部(62)构成。驱动部件(7)使光控制部件(6)以能够移动转换的方式位于第一位置和第二位置。其结果，本发明能够得到近光束用配光图案(LP)和远光束用配光图案(HP)，特别是在远光束用配光图案(HP)的一部分没有光量变得不足的情况。
文档编号F21V14/08GK103185271SQ20121057550
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2011年12月27日
发明者大久保泰宏 申请人:市光工业株式会社