车辆用灯具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆用灯具，其搭载像素灯，具有作为车辆用灯具能够确保充分性能的灯具结构。在车辆用灯具（1R、1L）中具有：搭载像素灯（44）的光学单元（Lo（R）、Lo（L）），其对规定区域（PLo）进行照射；以及除了上述像素灯光学单元（Lo（R）、Lo（L））之外的光学单元，其对规定区域（PLo）的上方、左方及右方的区域进行照射，该车辆用灯具（1R、1L）对上述各光学单元的光进行合成，对近光区域以及远光区域进行照射。
【专利说明】车辆用灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用像素灯光学单元以高分辨率照射规定区域
[0002]的车辆用灯具。
【背景技术】
[0003]作为使用像素灯光学单元、即能够以高分辨率形成多个配光图案的光学单元的车辆用灯具的例子，在专利文献I中记载有下述车辆用灯具，其通过使用反射型数字光偏转装置(DMD:Digital Mirror Device),对多个极小反射镜元件以数字方式进行接通?断开控制，从而使来自光源的光形成规定的配光图案。在专利文献2中记载有下述车辆用灯具，其使用液晶快门(IXD:Liquid Crystal Display),通过改变液晶分子的朝向而进行接通?断开控制，从而使来自光源的光形成规定的配光图案。下面，在本发明中，所谓像素灯，是指能够以高分辨率使配光图案可变的光学单元，例如DMD、LCD等显示用设备。
[0004]专利文献1:日本特开2004 - 210128号公报
[0005]专利文献2:日本特开2011 — 249184号公报
[0006]但是，在使用像素灯的灯具中，由于光源性能(亮度)及设备尺寸的制约，因此无法得到作为车辆用灯具的光度、特别是远光所需的光度。即，在专利文献I及2所示的灯具结构中，作为车辆用灯具无法有效地照射需要照射的全部区域，光量不足，对于向实际设备上搭载来说不充分。
【发明内容】
[0007]本发明就是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的是，提供一种像素灯搭载的车辆用灯具，其作为车辆用灯具具有能够确保充分的性能的灯具结构。
[0008]为了实现上述目的，技术方案I所涉及的车辆用灯具的特征在于，具有:像素灯光学单元，其对规定区域进行照射；以及除了所述像素灯光学单元之外的光学单元，其对所述规定区域的上方、左方及右方的区域进行照射，该车辆用灯具将所述各光学单元的光合成，而对近光区域以及远光区域进行照射。
[0009]技术方案2的特征在于，在技术方案I所记载的车辆用灯具中，所述规定区域，是上端为假想铅垂屏幕中的水平线的上方1°~5°，左右端为从假想铅垂屏幕中的垂直线开始5°~20°的范围。
[0010]技术方案3的特征在于，在技术方案I或2所记载的车辆用灯具中，所述规定区域的上方由远光光学单兀照射。 [0011]技术方案4的特征在于，在技术方案I至3中任一项所记载的车辆用灯具中，所述像素灯光学单元具有路面绘图功能。
[0012]技术方案5的特征在于，在技术方案I至4中任一项所记载的车辆用灯具中，在车辆前方以左右一对的方式搭载的车辆用前照灯中，仅在一个上搭载具有所述像素灯光学单元的所述车辆用灯具。[0013]发明的效果
[0014]根据本发明，利用像素灯光学单元照射规定区域，在像素灯中可能成为光量不足的其他区域通过其它光学单元照射，将各光学单元的光合成而形成近光区域以及远光区域，由于采用上述灯具结构，所以光量不存在问题，作为车辆用灯具可以具有充分的性能。
[0015]特别地，像素灯所照射的上述规定区域设定为，上端为假想铅垂屏幕中的水平线的上方1°?5°且左右端为从假想铅垂屏幕中的垂直线开始5°?20°的范围，上述规定区域的上方由远光光学单元照射。即，像素灯主要对不需要高光度的近光区域进行照射，上述区域的上方、左方及右方由其他光学单元照射，特别地，需要光度的上述规定区域的上方由远光光学单元照射，将各光学单元的光合成而形成近光区域以及远光区域，由于采用上述灯具结构，所以可以具有对于向实际设备搭载充分的性能。此外，所谓水平线、垂直线，是指在车辆前方25m位置上配置的假想铅垂屏幕中的配光图案上的水平线(H — H线)、垂直线(V — V线)。
[0016]另外，可以利用像素灯所具有的高分辨率，瞬时且多样地形成不对从拍摄装置等检测到的前行车辆、逆向车辆以及行人等造成眩光的配光图案。并且，通过使像素灯光学单元具有路面绘图功能，从而得到来自汽车导航系统等的信息信号，可以在路面上清晰地绘制出右左转弯的指示及速度显示等。与向挡风玻璃投影的绘图方法相比，向路面上进行绘图的方法能够与驾驶员的视线不移动相对应地有助于安全行驶，因此优选。
[0017]另外，如果在车辆前方以左右一对的方式搭载的车辆用前照灯中，仅在一个上搭载上述像素灯光学单元，则在对左右的前照灯的配光进行合成时，特别地，在路面绘图时，不会由于照射像的合成不良而使图像模糊，因此，不会产生观察不良的情况，因此优选。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的第I实施例所涉及的车辆用灯具的正视图。
[0019]图2是该灯具的纵剖面图，Ca)是沿图1的II Ca) 一 II Ca)线的剖面图，(b)是沿图1的II (b) -1I (b)线的剖面图，(C)是沿图1的II (C) -1I (C)线的剖面图。
[0020]图3是该灯具的照射区域的示意图。
[0021]图4 Ca)是该灯具的配光图案例，(b)是该灯具的路面绘图的例子，(C)是该灯具的路面绘图的例子。
[0022]符号的说明
[0023]IR、IL车辆用灯具
[0024]44像素灯
[0025]Lo (R)、Lo (L)近光光学单元
[0026]Hi (R)、Hi (L)远光光学单元
[0027]B CR),B (L)侧方近光用光学单元
[0028]A (R)、A (L)侧方远光用光学单元A
[0029]PLo近光照射区域
[0030]PHi远光照射区域
[0031]H-H假想铅垂屏幕的左右的水平线
[0032]V-V假想铅垂屏幕的上下的垂直线【具体实施方式】
[0033]〔实施例1〕
[0034]下面，参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。图1是本发明的第I实施例所涉及的车辆用灯具的正视图，图2是该灯具的纵剖面图，Ca)是沿图1的II Ca) 一 IICa)线的剖面图，(b)是沿图1的II (b) -1I (b)线的剖面图，(c)是沿图1的II (c)-1I (C)线的剖面图。
[0035]车辆用灯具1R、1L是在车辆前方以左右一对的方式搭载的车辆用前照灯，在图1中示出在正面观察车辆时配置于右侧的灯具IR。此外，在图1中，透视地示出由于投影透镜以及未图示的伸出部(遮挡板)而在正面观察灯具时看不到的光源等。另外，图1?图2中的点划线是通过各投影透镜12的焦点的线。
[0036]灯具IR构成为，在由灯体2以及透光性的前表面罩4形成的灯室内，从车辆宽度方向内侧开始依次在灯室左端上方收容侧方远光用光学单兀A(R),在侧方远光用光学单兀A (R)的下方收容侧方近光用光学单元B (R)，在灯室中央收容远光光学单元Hi (R)，在灯室右端收容近光光学单元Lo (R)0
[0037]侧方远光用光学单元A (R)主要由下述部分构成:投影透镜12 ;以及作为光源的白色LED14，其在该投影透镜12的光轴Ax上，与后侧焦点相比配置于后方。投影透镜12是前方侧表面为凸面且后方侧表面为平面的平凸非球面透镜，利用其上下周缘部，经由透镜保持架16固定保持在金属制支撑部件13上。投影透镜12将在其后侧焦点面上形成的光源像作为反转像而向灯具前方的假想铅垂屏幕上投影。LED14在使发光芯片的发光面与光轴Ax相交的位置，经由其电子基板18配置在支撑部件13上。
[0038]侧方近光用光学单元B (R)主要由下述部分构成:上述的投影透镜12 ;以及作为光源的发光部24，其在投影透镜12的光轴Ax上，与后侧焦点相比配置在后方，将发出紫外线光的紫外线发光元件、吸收该紫外光而变换为蓝色光的第I荧光体以及吸收紫外光而变换为黄色光的第2荧光体组合，从而实现白色光。投影透镜12与上述相同地，经由透镜保持架16固定保持在支撑部件13上，发光部24也经由其电子基板28配置支撑部件13上。
[0039]远光用光学单元Hi (R)主要由下述部分构成:投影透镜12 ;作为光源的LED阵列34，其在投影透镜12的光轴Ax上与后侧焦点相比配置于后方，将多个LED芯片排列而形成；以及辅助反射镜32、32，其用于将来自LED阵列34的光向上下扩散。投影透镜12与上述相同地，利用透镜保持架16固定在支撑部件13上，LED阵列34也经由其电子基板38配置在支撑部件13上。在本实施例中，对于LED阵列34，作为一个例子而使用将5个LED芯片配置两列所形成的LED阵列。
[0040]辅助反射镜32、32与LED阵列34的延伸方向平行地沿上下配置，以大致半圆顶状地覆盖LED阵列34的方式，利用辅助反射镜32、32的下端部固定保持在支撑部件13上。该辅助反射镜32的反射面进行了表面铝蒸镀处理，并形成为，使由该反射面反射的光向灯具前方扩散。
[0041]近光光学单元Lo (R)主要由下述部分构成:投影透镜12 ;像素灯44 ;以及作为像素灯44用的光源例的激光源45。投影透镜12利用其上周缘部经由透镜保持架16固定保持在支撑部件13上。激光源45配置在像素灯44的下方，固定在支撑部件13上。[0042]对于像素灯44,作为一个例子使用DMD (Digital Mirror Device,参照日本特开平8 - 201708号广报)。DMD主要由下述部分构成:驱动基板；导体，其配置在驱动基板上；可动部，其配置在导体上；以及多个极小反射镜元件，其可倾斜移动地支撑在该可动部上。
[0043]激光源45具有:红?绿?蓝的激光二极管48r、48g、48b ;分色镜47，其将来自这些二极管的出射光(水平光)向像素灯44方向反射；以及聚光透镜49，其对来自分色镜47的反射光进行聚光并使其扩散。
[0044]此外，像素灯44在与投影透镜12的后侧焦点相比的后方，在其光出射面44a高效地成为聚光透镜49的照射范围Θ内的位置，且成为能够将该照射光向灯具前方高效地射出的规定角度的位置处，经由固定保持架46固定保持在支撑部件13上。
[0045]另外，由上述结构构成的灯具IR具有校平机构E，支撑部件13在正面观察灯具时的右上端、右下端以及左下端对灯具IR进行支撑，从而能够利用校准螺杆11或未图示的致动器等，使灯具IR相对于灯体2向上下方向以及左右方向倾斜移动调整，由此，光学单元A(R)、B CR), Lo (R)、Hi (R)作为可变配光光学单元而构成。
[0046]另外，在使用LED作为光源的光学单元A (R)、B (R)、Hi (R)所处的支撑部件13的后表面上，一体形成散热片20，对来自各LED的热量进行散热。
[0047]另外，与像素灯44以及激光源45导通的电子基板44b、45b以及与LED阵列34导通的电子基板38，与控制单元50连接，该控制单元50基于来自未图示的照相机等拍摄装置、汽车导航系统、毫米波、激光雷达等车辆信息取得单元的信息信号而进行控制。控制单元50控制为，从上述车辆信息取得单元检测行人62、前行车辆64、逆向车辆66等的存在及车辆位置信息等， 使LED阵列34的LED芯片和/或像素灯44的反射镜元件的一部分熄灯。控制单元50相对于灯体2固定配置在灯室内规定位置上。
[0048]灯具IL在正面观察车辆时成为与灯具IR左右对称地相同的灯具结构，从车辆宽度方向内侧开始依次在灯室右端上方收容侧方远光用光学单兀A(L),在侧方远光用光学单元A (L)的下方收容侧方近光用光学单元B (L)，在灯室中央收容远光光学单元Hi (L)，在灯室左端收容近光光学单元Lo(L)。由于是与灯具IR左右对称地相同结构，所以根据灯具IR的记载而省略灯具IL的说明。
[0049]下面，对由上述结构构成的灯具1R、1L的配光图案进行说明。图3是该灯具的照射区域的示意图，示意地示出利用来自灯具1R、1L的照射光在配置于灯具前方25m位置的假想铅垂屏幕上形成的各光学单元的照射区域。
[0050]在图3中，标号PLo是将灯具IR的近光光学单元Lo (R)的照射范围PLo (R)以及灯具IL的近光光学单元Lo (L)的照射范围PLo (L)合成后的图案，主要与假想铅垂屏幕上的水平线(H — H线)的下方区域且包含垂直线(V — V线)的中央区域、即近光区域对应。另外，对于照射区域PLo，为了实现本实施例的校平机构E，假想铅垂屏幕上的H — H线的上方0.5°~5。也作为照射范围，另外，为了照射能够从驾驶席观察到的本车辆行驶的车线，左右端的从V — V线开始5°~20°也作为照射范围。
[0051]另外，成为照射区域PLo的上方区域的标号PHi是将灯具IR的远光光学单元Hi(R)的照射范围PHi (R)以及灯具IL的远光光学单元Hi (L)的照射范围PHi (L)合成后的图案，与假想铅垂屏幕上的H - H线的上方区域且包含V - V线的中央区域、即远光区域对应。[0052]并且，成为照射区域PLo的右方区域的标号PB (R)是灯具IR的侧方近光用光学单元B (R)的照射区域，成为照射区域PHi的右方区域的标号PA (R)是灯具IR的侧方远光用光学单元A (R)的照射区域，根据需要对照射区域PLo、PHi的右侧方进行照射。与其左右对称(V - V线对称)地，标号PB (L)是灯具IL的侧方近光用光学单元B (L)的照射区域，标号PA (R)是灯具IL的侧方远光用光学单元A (L)的照射区域，根据需要对照射区域PLo、PHi的左侧方进行照射。此外，上述的上方、左方以及右方的区域，包含区域与照射区域PLo重叠的情况。
[0053]根据本实施例，利用搭载有像素灯44的近光光学单元Lo (R)、Lo (L)照射规定区域、即近光照射区域PLo，在像素灯44中可能成为光量不足的其他区域，即照射区域PH1、PB(R)> PB CL), PA (R)、PA (L)，通过其它光学单元照射。特别地，需要光度的照射区域PHi(照射区域PLo的上方)，由远光用的其它光学单元即远光光学单元Hi (R)、Hi (L)照射，将上述光学单元的光进行合成，而形成近光区域以及远光区域，由于采用上述灯具结构，所以具有对于向实际设备搭载来说充分的性能。
[0054]下面，对通过灯具1R、1L得到的配光图案进行说明。图4 (a)是该灯具的配光图案，示出了利用来自灯具IR、IL的照射光在配置于灯具前方25m位置的假想铅垂屏幕上形成的配光图案的一个例子。此外，在图4 (a)中由斜线表示的区域示出了没有照射光的状态。
[0055]如图4 (a)所示，灯具IR、IL通过在远光区域中使远光光学单元Hi (R)、Hi (L)的LED阵列34的一部分的LED芯片熄灯，从而可以以与芯片数量对应的分辨率，形成不对车辆前方的一部分的区域进行照射的配光图案PL。另外，通过在近光区域中使近光光学单元Lo (R)、Lo (L)的像素灯44的一部分的反射镜元件向断开方向倾斜移动，从而可以以高分辨率瞬间且多样地形成不对车辆前方的一部分的区域进行照射的配光图案P2。
[0056]由此，灯具1R、1L通过使与由车辆信息取得单元检测到的行人62、前行车辆64、逆向车辆66的存在区域对应的LED芯片和/或反射镜元件熄灯，从而可以抑制对行人62、前行车辆64、逆向车辆66的眩光。
[0057]下面，对具有像素灯44的近光光学单元Lo (R)、Lo (L)的路面绘图功能进行说明。所谓路面绘图功能，是向路面上投影图形、记号、文字等的功能，图4 (b)、图4 (c)是该灯具的路面绘图的例子。
[0058]近光光学单元Lo (R)、Lo (L)通过控制单元50的基于来自车辆周围信息取得单兀的信息信号的控制，将由激光光源45的任意颜色的光源光或者其组合光构成的照射光，向照射区域PLo内的规定位置照射，在路面上绘制出例如如图4 (b)所示与预定路线对应的右左转弯的指示、或如图4 (c)所示车辆的限定速度等的指示。此外，作为绘图形式(显示形式)，并不限于此，可以应用其他各种形式。
[0059]由此，可以不使驾驶中的驾驶员移动视线，有助于安全行驶。另外，可以使行人62、前行车辆64、逆向车辆66可靠地识别本车辆的前进方向及状况等。
[0060]〔实施例2〕
[0061 ] 在第2实施例中，仅在第I实施例中的灯具IR、IL中的某一个灯具上，搭载具有第I实施例所涉及的像素灯44的近光光学单元。对于另一个近光光学单元，取代像素灯光学单元，作为一个例子而考虑投射型的LED光学单元。作为其结构的一个例子，考虑具有下述部件:投影透镜；LED光源，其在投影透镜的光轴上与后侧焦点相比配置于后方，能够射出足够近光使用的规定光量；反射镜，其实施用于将来自该光源的光朝向投影透镜反射的表面铝蒸镀；以及遮光罩，其对来自反射镜的反射光的一部分进行遮挡，其上端部配置为位于光轴附近，在近光用配光图案的上端部形成明暗截止线。
[0062]根据本实施例，在车辆前方以左右一对的方式搭载的车辆用前照灯1R、1L中，仅在一个上搭载具有上述像素灯44的光学单元，因此，在对左右的前照灯的配光进行合成时，特别地，在图4 (b)、图4 (C)所示的路面绘图时，不会由于照射像的合成不良而使图像模糊，因此，不会产生观察不良的情况，因此优选。
【权利要求】
1.一种车辆用灯具，其特征在于，具有: 像素灯光学单元，其对规定区域进行照射；以及 除了所述像素灯光学单元之外的光学单元，其对所述规定区域的上方、左方及右方的区域进行照射， 将所述各光学单元的光合成，而对近光区域以及远光区域进行照射。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于， 所述规定区域，是上端为假想铅垂屏幕中的水平线的上方1°?5。，左右端为从假想铅垂屏幕中的垂直线开始5°?20°的范围。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于， 所述规定区域的上方由远光光学单元照射。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于， 所述像素灯光学单元具有路面绘图功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于， 在车辆前方以左右一对的方式搭载的车辆用前照灯中，仅在一个上搭载具有所述像素灯光学单元的所述车辆用灯具。
【文档编号】F21V13/04GK104006342SQ201410068917
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】小松元弘 申请人:株式会社小糸制作所