车辆用灯具的制作方法
车辆用灯具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车辆用灯具，该车辆用灯具包括：可动反射器，所述可动反射器具有反射面（Rf）并且根据其操作位置而改变来自所述反射面（Rf）的反射光的方向；第一发光单元（10），所述第一发光单元朝向所述反射面（Rf）发射光；第二发光单元（11），所述第二发光单元从与所述第一发光单元（10）不同的位置朝向所述反射面（Rf）发射光；和光控制部件（13），所述光控制部件收集和投射所述反射光。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车辆用灯具。 车辆用灯具
【背景技术】
[0002] 车辆灯具的公知示例包括如例如日本专利申请公报No. 2009-224039 (JP2009-224039A)和日本专利申请公报 No. 2012-227102 (JP2012-227102A)中记载的能够 用照射光扫描的车辆灯具。在JP2009-224039A中，记载了一种通过在用投射光扫描时按扫 描动作执行对光源的开/关控制来实现所谓的ADB (自适应光束调整）功能(适合于行驶环 境的配光图案控制)的技术。另外，在JP2012-227102A中，记载了一种通过在用投射光扫描 时按扫描动作执行光源的开/关控制来实现控制配光图案的功能的技术。
[0003] 车辆用灯具不仅要求具有光照射功能，而且希望它们具有另外的功能或多个功 能，以提高功能性。另一方面，还希望避免使灯具大型化。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种既实现功能性的提高又实现对大型化的抑制的车辆用灯具。
[0005] 根据本发明的一个方面的车辆用灯具包括：可动反射器，所述可动反射器具有反 射面并且根据其操作位置而改变来自所述反射面的反射光的方向；第一发光单元，所述第 一发光单元朝向所述反射面发射光；第二发光单元，所述第二发光单元从与所述第一发光 单元不同的位置朝向所述反射面发射光；和光控制部件，所述光控制部件收集和投射所述 反射光。
[0006] 利用上述配置，第一发光单元和第二发光单元共用可动反射器并根据可动反射器 的动作来进行用从第一发光单元和第二发光单元发射的两光束扫描。
[0007] 所述可动反射器可以是旋转反射器或摆动反射器。利用该配置，实现了送风功能。
[0008] 所述光控制部件可以是凸透镜，并且所述第一发光单元和所述第二发光单元可以 沿车辆的上下方向配置。利用该配置，从第一发光单元或第二发光单元发射并由可动反射 器反射的光能向上或向下照射。
[0009] 所述第一发光单元和所述第二发光单元可以发射具有不同颜色的光束。利用该配 置，具有不同颜色的光束由光控制部件控制和照射。
[0010] 所述第一发光单元或所述第二发光单元可以包括多个发光块，每个所述发光块都 具有至少一个半导体发光器件，所述多个发光块可以在一个方向上彼此相邻地配置，并且 所述发光块中的至少一个发光块可以具有在垂直于所述一个方向的方向上以预定间隔配 置的多个半导体发光器件。这种情况下，在具有所述多个半导体发光器件的发光块和与具 有所述多个半导体发光器件的发光块相邻配置的发光块中，相邻的所述发光块中的一个发 光块的半导体发光器件可以定位成在所述垂直于所述一个方向的方向上偏离相邻的所述 发光块中的另一个发光块的半导体发光器件。利用该配置，能使从作为光源的各半导体发 光器件发射的扫描光束的沿垂直于扫描方向的方向测得的间隔变窄。 toon] 所述第一发光单元是可以用于远光光束的发光单元，并且所述第二发光单元可以 是用于绘制图像的发光单元。利用该配置，对作为远光灯的车辆灯具增加了绘图功能。这 种情况下，所述光控制部件可以是凸透镜，并且所述第二发光单元可以在车辆的上下方向 上位于比所述第一发光单元高的位置。
[0012] 所述可动反射器可以是旋转反射器，所述可动反射器可以具有多个翼部，每个所 述翼部都具有形成为所述反射面的表面。这种情况下，所述翼部中的每一个都可以具有扭 转形状，使得通过由所述第一发光单元发射的光的光轴和由所述第二发光单元发射的光的 光轴中的每一个与所述反射面在平行于水平面的平面内形成的角度随着所述翼部的旋转 而改变。
[0013] 根据本发明，利用光扫描实现了例如ADB功能和绘图功能这两个功能。由于不需 要针对每个功能单独构造光学系统来实现这两个功能，故灯具不太可能大型化。根据本发 明，因而可以既实现车辆用灯具功能性的提高，又实现对灯具大型化的抑制。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面将参照【专利附图】
【附图说明】本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义， 在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
[0015] 图1是根据本发明一个实施例的车辆用灯具的示意性正视图；
[0016] 图2是车辆用灯具中包括的灯具单元的示意性透视图；
[0017] 图3是灯具单元的示意性平面图；
[0018] 图4是灯具单元的与发光相关的一部分的扩大图；
[0019] 图5是示出了灯具单元的用于实现光扫描的选定构件的示意性透视图；
[0020] 图6是旋转反射器的透视图；
[0021] 图7是旋转反射器的侧视图；
[0022] 图8是用于说明通过旋转反射器的旋转而实现的光扫描的视图；
[0023] 图9A和图9B是用于说明ADB功能的视图；
[0024] 图10A-图10C是用于说明绘图功能的视图；
[0025] 图11是示意性地示出了分别从第一发光部和第二发光部发射的光束的路径的视 图；
[0026] 图12是示意性地示出了当从上方俯瞰灯具单元时第二发光部、旋转反射器的翼 部和投射透镜之间的位置关系的视图；
[0027] 图13A-图13D是用于说明半导体发光器件的配置的视图；以及
[0028] 图14是用于说明摆动反射器的视图。
【具体实施方式】
[0029] 将参考【专利附图】
【附图说明】根据本发明一个实施例的车辆用灯具。本发明的车辆用灯具可被 用作设置在车辆中的各种类型的灯具。在如下所述的一个示例中，本发明被应用于车辆用 前照灯。在以下说明中，上下方向、前后方向和左右方向分别对应于的车辆的上下方向、前 后方向和左右方向。
[0030] 图1是本实施例的车辆用灯具1的示意性正视图。用作车辆用前照灯的车辆用灯 具1具有由灯具壳体和盖组成的壳体，并且在壳体内形成有灯室1A。在灯室1A中设置有第 一灯具单元2和第二灯具单元3。第一灯具单元2是近光用灯具单元。第一灯具单元2与 本发明没有直接的关系，并且对于第一灯具单元2可采用任意构型或配置。第二灯具单元 3是根据本发明的用于向车辆前方照射(投射）扫描光的灯具单元。
[0031] 如图2至图5所示，第二灯具单元3包括坚直基座5、装设在坚直基座5上的第一 托架6、第一托架6装设于其上的底面基座7、装设在底面基座7上的第二托架8、由第二托 架8可旋转地支承的旋转反射器9、装设在第一托架6上的第一发光单元10和第二发光单 元11、装设在第一托架6上的透镜保持器12以及由透镜保持器12保持的投射透镜13。
[0032] 坚直基座5是具有面向前方的前表面5Α和面向后方的后表面5Β的矩形板部件。 在坚直基座5的后表面5Β上装设有散热器50、50。散热器50、50用于释放当光从稍后将说 明的第一发光部16和第二发光部19发射时产生的热。
[0033] 第一托架6是具有面向左右方向的侧表面6a、6b的大体矩形板部件，并且第一托 架6的后端部安装到坚直基座5的一个侧部上。
[0034] 第一发光单元10和第二发光单元11装设在第一托架6的一个侧面6a上。第一 发光单元10包括与第一托架6接合的第一基板15、配置在第一基板15上的第一发光部16 和装设在第一基板15上的反射器形成部件17。第二发光单元11包括与第一托架6接合的 第二基板18、配置在第二基板18上的第二发光部19和装设在第二基板18上的遮光器20。 第二发光单元11位于第一发光单元10的上方。
[0035] 如图4所示，第一发光单元10的第一发光部16包括多个半导体发光器件16A、 16A、…。在本实施例中，LED (发光二极管）被用作半导体发光器件16A、16A、…，并且发 光颜色是例如白色。构成第一发光部16的半导体发光器件16A、16A A、…的数目例如为 5,并且半导体发光器件16A例如成三列排列。更具体地，半导体发光器件16A被分为具有 两个器件的第一组、具有两个器件的第二组和具有一个器件的第三组，并且这些第一、第二 和第三组并排排列。
[0036] 反射器17A形成在反射器形成部件17中。在本实施例中，形成有对应于第一发光 部16中的半导体发光器件16A的各列的三个反射器17A。反射器17A、17A、17A是通过在反 射器形成部件17中形成凹部以使得限定出凹部的壁提供反射表面而形成的。反射器17A、 17A、17A反射从对应的半导体发光器件16A发射的光束，从而能控制与第一发光部16有关 的光量和配光图案。
[0037] 第二发光单元11的第二发光部19包括多个半导体发光器件19A、19A、…。在本 实施例中，LED被用作半导体发光器件19A、19A、…，并且这些器件的数目例如为5。半导 体发光器件19A、19A、…发射颜色与从其它光源(第一发光部16和照射近光的灯具单兀2 中包括的光源）发射的光不同的光。在本实施例中，半导体发光器件19A、19A、…发射的光 的颜色例如是橙色。在这一点上，灯具单元2的光源所发射的光具有与第一发光部16所发 射的光的颜色相同的颜色，例如白色。
[0038] 在第二发光部19中，半导体发光器件19A、19A、…排列成例如两列。更具体地， 半导体发光器件19A被分为具有两个器件的第一组和具有三个器件的第二组，并且第一组 和第二组并排排列。稍后将说明本实施例中的半导体发光器件19A、19A、…的具体排列模 式。
[0039] 遮光器20设置用于遮蔽从第二发光部19发射的发散光的外周部分。在遮光器20 中形成有允许从第二发光部19发射的光从其中通过的开口 20A。利用这样设置的遮光器 20,从第二发光部19发射的光不太可能(在不经过旋转反射器9的情况下）被投射透镜13 直接接收。另外，利用这样设置的遮光器20,能限制第二发光部19的出射光的光束的加宽， 这对于利用如稍后将说明的绘图功能用光束绘制的图像的清晰度的提高而言是优选的。
[0040] 如图5所示，第二发光单元11相对于第一发光单元10的安装角度以预定角度Θ 倾斜。更具体地，第一发光单元10沿坚直方向安装，而第二发光单元11安装成相对于坚直 方向以角度Θ向下倾斜。相应地，第二发光部19的发光面(各半导体发光器件19A的发光 面)相对于第一发光部16的发光面(各半导体发光器件16A的发光面)以角度Θ向下倾斜。 在本实施例中，第二发光单元11装设于其上的第一托架6的装设面相对于坚直方向以角度 Θ向下倾斜，并且第二基板18与该倾斜面接合，使得第二发光部19的发光面以角度Θ向 下倾斜。
[0041] 透镜保持器12的一部分装设在第一托架6的另一个侧面6b上，并且透镜保持器 12的前端部形成为用于将投射透镜13装设到位的透镜装设部12A。
[0042] 投射透镜13是凸透镜。在本实施例中，使用平凸透镜作为投射透镜13。在投射透 镜13的外缘部的预定位置形成有被装设部13A，并且被装设部13A装设在透镜装设部12A 上，使得投射透镜13由透镜保持器12保持。被装设部13A装设到透镜装设部12A上，使得 投射透镜13的凸面面向前方。
[0043] 底面基座7是具有面向上方的上表面7A和面向下方的下表面的大体矩形板部件。 第一托架6和第二托架8装设在上表面7A上。
[0044] 第二托架8是通过将大体矩形板部件弯曲90°成大体L形而形成的。第二托架8 具有提供L形的基部的底部8A和提供L形的背面部分的背部8B。第二托架8的底部8A装 设在底面基座7的上表面7A上。
[0045] 在第二托架8的背部8B上形成有用于将旋转反射器9装设到位的装设部8C。装 设部8C呈大体圆筒形状形成，并且用于使旋转反射器9旋转的电机(未示出)被保持在装设 部8C的内部。旋转反射器9装设在电机的旋转轴上。旋转反射器9能够围绕电机的旋转 轴(其轴线与如稍后参照图8所述的旋转轴线R -致）旋转，并且定位成使得旋转轴线R相 对于第一发光部16和第二发光部19所发射的光束的光轴（axl，ax2)倾斜。
[0046] 如图6和图7所示，旋转反射器9具有配置在其中央部中的圆筒形状的旋转基部 9A，以及从旋转基部9A的外周面向外突出的两个翼部9B、9B。翼部9B、9B具有相同的板形 状。翼部9B、9B的相应表面形成为反射面Rf。
[0047] 在旋转反射器9中，在翼部9B、9B之间在周向方向上设置有间隙9C、9C。稍后将说 明设置间隙9C、9C的原因。
[0048] 旋转反射器9用于在反射面Rf处反射第一发光部16和第二发光部19所发射的 光束，使得反射光落在投射透镜13上。旋转反射器9构造成根据其旋转位置而改变反射光 的方向。
[0049] 各翼部9B的反射面Rf呈预定形状形成以实现用从第一发光部16和第二发光部 19发射的光扫描。具体地，反射面Rf呈与如上所述的JP2012-227102A中记载的遮光板 (blade) 26a相似的扭转形状。更具体地，在光轴axl表示第一发光部16所发射的光的光 轴并且光轴ax2表示第二发光部19所发射的光的光轴的情况下，反射面Rf的扭转形状被 确定成使得在平行于水平面的平面内测得的由各光轴axl、ax2和反射面Rf形成的角度随 着翼部9B的旋转而改变。
[0050] 图8是用于说明通过旋转反射器9的旋转而实现的光的扫描的视图，并且示意性 地示出了当从上方俯瞰第二灯具单元3时第一发光部16、第二发光部19、旋转反射器9和 投射透镜13之间的位置关系以及光轴axl和光轴ax2。由于当从上方俯瞰第二灯具单元3 时第一发光部16相对于旋转反射器9的位置关系与第二发光部19相似，故第一发光部16 和第二发光部19由一个部分表不，而光轴axl和光轴ax2由一条线(轴线）表不。
[0051] 随着如上所述的电机被驱动，旋转反射器9例如围绕作为旋转中心的旋转轴线R 沿图8中的箭头r所示的方向旋转。随着旋转反射器9旋转，由光轴axl、ax2和反射面Rf 在平行于水平面的平面内形成的角度根据反射器9的旋转位置而改变。因此，随着旋转反 射器9旋转，光轴axl、ax2移位，就好像它在平行于水平面的平面内摆动，如图8中的箭头 s所示，使得在水平方向上进行用分别从第一发光部16和第二发光部19发射的光束扫描 (扫掠)。在本实施例中，对一片翼部9B进行一次扫描。
[0052] 在如上所述构成的本实施例的车辆用灯具1中，第一发光部16是远光用光源，并 且沿向上方向朝远方照射光。通过以如图8所示的方式用作为远光用光源的第一发光部16 所发射的光扫描，能执行ADB功能。ADB功能是在远光配光区域的一部分中形成光的非照射 区域从而防止不希望被照射远光的物体如前车或对向车(反向驶来的车辆）被该光照射的 功能。
[0053] 图9A和图9B是用于说明ADB功能的视图。图9A示意性地示出了当作为光源的 第一发光部16所发射的光经由投射透镜13照射到车辆前方时所形成的配光区域Sa通过 扫描动作沿水平方向移位的方式。图9A中，示出了在完成一次扫描所需的时间被分割成的 各时点t--即时点tl-时点t7--形成的配光区域Sal-Sa7。如果第一发光部16在扫描 动作期间保持开启，则所有配光区域Sal_Sa7组合成的总体区域被人眼视觉地识别为远光 配光区域。这通过将扫描频率设定成使得能获得人眼看到的残像效果以实现ADB功能的高 级别来实现。
[0054] 图9B示出了一个示例，其中，在扫描动作期间第一发光部16在从紧接在时点t3 之后的时点到紧接时点t6之前的时点的期间被关闭，从而在配光区域Sa3与配光区域Sa6 之间形成有光的非照射区域。通过在光扫描期间的规定时刻关闭第一发光部16,能在远光 配光区域的特定部分中形成光的非照射区域。因而，通过按光扫描动作、也就是旋转反射器 9的旋转动作对作为远光用光源的第一发光部16进行开启/关闭控制来实现ADB功能。
[0055] 尽管图中未不出，但如果在扫描动作中例如构成第一发光部16的半导体发光器 件16A、16A、…之中仅配置在上侧的半导体发光器件16A被关闭，则光的非照射区域可仅形 成在上侧。如从这一点应该理解的，ADB功能并不限于如图9B所示的将远光配光区域完全 分割或劈分成左侧和右侧区域的上述配置。
[0056] 在本实施例的车辆用灯具1中，借助旋转反射器9,不仅能进行如上所述的用作为 远光用光源的第一发光部16所发射的光扫描，而且能进行用作为光源的第二发光部19所 发射的光扫描。在本实施例中，第二发光部19用作用于绘制图像的光源。
[0057] 图10A至图10C是用于说明绘图功能的视图。图10A示意性地示出了分别从呈 构成第二发光部19的半导体发光器件19A、19A、…形式的光源发射的光束的扫描范围 Scl-Sc5。通过在用通过旋转反射器9的旋转而产生的光扫描期间在指定时刻对各半导体 发光器件19A执行光开启/关闭控制来实现绘图功能。图10B和图10C示出了其中分别通 过对如上所述的各半导体发光器件19A的光开启/关闭控制来绘制图像"50"和"一"的示 例。
[0058] 如上所述的绘图功能可用于使驾驶者例如在车辆行驶期间能够视觉地识别特定 标记。考虑到绘图功能的使用，希望通过经由投射透镜13将从半导体发光器件19A、19A、… 发射的光束照射到路面上来绘制图像。因此，在本实施例的车辆用灯具1中，第二发光部19 配置在第一发光部16的上方。
[0059] 图11示意性地示出了分别从第一发光部16和第二发光部19发射的光的路径。图 11中，示出了当从灯具单元3的一个侧面看灯具单元3时观察到的光路径。图11中，作为 从第一发光部16和第二发光部19发射的光束的典型示例，仅示出了从一个半导体发光器 件16A和一个半导体发光器件19A发射的光束。图11中，实线A代表从第二发光部19发 射的光的路径。
[0060] 为了将光照射到路面上，第二发光部19需要配置在作为凸透镜的投射透镜13的 焦点的上方。这是因为，投射透镜13具有在上下和左右地反转焦点附近的光度分布（图像） 的情况下投射该分布（图像)的特性。希望如上所述将第二发光部19配置在第一发光部16 的上方，以将第二发光部19配置在投射透镜13的焦点的上方。还优选如上所述来配置第 二发光部19,以实现需要向下照射光的功能，例如在路面上绘制图像的功能。
[0061] 在如上所述的本实施例中，第二发光部19以上述角度Θ向下倾斜。该角度Θ被 设定为与投射透镜13的像场弯曲对应的角度。优选使第二发光部19以与投射透镜13的 像场弯曲对应的角度向下倾斜，以抑制投射透镜13中相对于从作为光源的第二发光部19 发射的光的光学像差。
[0062] 在本实施例中，第一发光部16和第二发光部19配置在不同位置，使得发射面Rf 的不同部分分别被从第一发光部16和第二发光部19发射的光束照射。这使得更容易设计 用于控制由第一发光部16和第二发光部19发射并经由反射面Rf投射的光束的上下方向 的光学系统。
[0063] 在车辆用灯具1中，如果旋转反射器9的翼部9B、9B同时被照射光，并且两个光束 同时投射到路面上，则绘图性能不希望地变差。因此，在从利用一个翼部9B的扫描切换到 利用另一个翼部9B的扫描时执行用于关闭半导体发光器件19A、19A、…的控制。然而，随 着半导体发光器件19A、19A、…被关闭的时段变长，在路面上绘制的图像的范围变窄，这会 导致在路面上绘制的图像的可视性或可识别性变差。因而，在车辆用灯具1中，如上所述， 在翼部9B、9B之间设置有间隙9C、9C，并且半导体发光器件19A、19A、…仅在光束指向间隙 9C、9C的固定时段内被关闭，从而缩短关闭时段。因而，在车辆用灯具1中，半导体发光器件 19A、19A的关闭时段缩短，同时防止了翼部9B、9B同时被照射光而投射两束光，从而能提高 在路面上的绘图性能，并且能提高在路面上绘制的图像的可视性。
[0064] 为了缩短两个翼部9B同时被照射光的时间，可设置例如如JP2012-227102A中记 载的"分隔板"。
[0065] 在车辆用灯具1中，考虑到绘图性能，希望将光学系统的焦点布置在第二发光部 19侧。将参考图12说明这种情况下第二发光部19、旋转反射器9和投射透镜13之间的位 置关系。图12中，焦点F表示投射透镜13的焦点。交点Pr是指由第二发光部19所发射 的光的光轴（ax2)与翼部9B的反射面Rf之间的交点。在本实施例中，第二发光部19、旋转 反射器9和投射透镜13之间的位置关系被设定成使得从第二发光部19的发光面到交点Pr 的距离L2与从交点Pr到交点F的距离L1 一致。通过以此方式使光学系统在第二发光部 19上聚焦，可以绘制清晰图像，从而确保所绘制图像的提高的可视性和提高的绘图性能。
[0066] 在这一点上，车辆用灯具1的光学系统无需在第一发光部16上聚焦，与第二发光 部19不一样。这种情况下，在ADB功能下形成的远光照射区域和非照射区域之间的边界变 模糊；因此，驾驶者不会感到陌生或不舒适。
[0067] 在本实施例的第二发光部19中，半导体发光器件19A、19A、…被分割和排列成两 列以上。如图13A、13B所不，第二发光部19中的半导体发光器件19A的列被分别表不为发 光块BL。在以此方式定义发光块BL的情况下，第二发光部19具有在一个方向（水平方向） 上彼此相邻地配置的两个以上发光块BL。如上所述，在本实施例中，五个半导体发光器件 19A、19A、…被分割成一组两个器件和一组三个器件；因此，在一个发光块BL中，两个半导 体发光器件19A在垂直于上述一个方向的方向（坚直方向）上以预定间隔排列，而在另一个 发光块BL中，三个发光器件19A在坚直方向上以预定间隔排列。于是，在本实施例中，在相 邻发光块BL、BL中，一个发光块BL的半导体发光器件19A定位成在垂直于上述一个方向的 方向上偏离另一个发光块B1的半导体发光器件19A。
[0068] 各半导体发光器件19A具有芯片19ch和基板19sb，所述芯片具有发光面且安装在 所述基板上。如果半导体发光器件19A、19A如图13C、13D所不在(垂直于扫描方向的)坚直 方向上排列成一列，贝 1J沿坚直方向排列的芯片19ch中相邻芯片的间隔g较大，并且在坚直 方向上测得的扫描范围Sc的间隔G也较大。因此，绘图性能可变差。另一方面，根据上述 实施例中半导体发光器件19A、19A、…的配置，芯片19ch配置成使得一个发光块BL的芯 片19ch的坚直方向位置与另一个发光块BL的芯片19ch的坚直方向位置不重叠，如图13A、 13B所示；此外，可减小沿坚直方向测得的相邻芯片19ch的间隔g。相应地，也能减小扫描 范围Sc的间隔G，并且能抑制绘图性能的下降。
[0069] 如上所述，本实施例的车辆用灯具1包括具有反射面Rf并随着操作位置而改变来 自反射面Rf的反射光的方向的旋转反射器9、朝向反射面Rf发射光的第一发光部16、从与 第一发光部16不同的位置朝向反射面RF发射光的第二发光部19以及收集和投射反射光 的投射透镜(光控制部件）13。
[0070] 利用以上配置，第一发光部16和第二发光部19共用旋转反射器9并且由于共同 的旋转反射器9的动作而进行用两个不同光束扫描，以实现两个功能例如ADB功能和绘图 功能作为利用光扫描的功能。由于不需要针对每个功能来单独构成光学系统以实现这两个 功能，故灯具不太可能大型化。因此，在本实施例中，能提高车辆用灯具1的功能性，并且灯 具1不太可能大型化。
[0071] 另外，在本实施例的车辆用灯具1中，旋转反射器9被用作可动反射器。通过旋转 反射器9的旋转动作（翼部9B、9B的旋转动作）来实现送风功能，并且能提供对第一发光部 16和第二发光部19的发热的冷却效果。另外，光扫描是通过简单的动作如旋转而实现的； 因此，灯具的结构不太可能变得复杂，并且就这一点而言灯具也不太可能大型化。
[0072] 另外，在本实施例的车辆用灯具1中，第一发光部16和第二发光部19发射具有不 同颜色的光束。因而，通过投射透镜13来控制和照射具有不同颜色的光束。因此，当如本实 施例中那样使用从一个发光部发射的光绘制图像时，有利地提高了所绘制图像的可视性。
[0073] 另外，在本实施例的车辆用灯具1中，第一发光部16用作用于发射远光的发光部， 而第二发光部19用作用于绘制图像的发光部。因而，对作为远光灯的车辆用灯具1增加了 绘图功能，从而确保了功能性的提高。
[0074] 虽然在上述实施例中旋转反射器9设置有两个翼部9B、9B，但翼部9B的数量不应 该限于两个。例如，可考虑要求大约多长的时间作为一次扫描的时长来适当地设定翼部9B 的数目。
[0075] 作为可动反射器，可使用如图14的示意图所示的摆动反射器9'代替旋转反射器 9。该摆动反射器9'具有反射面Rf'，并围绕作为中心轴线的轴线Ca沿图14中的双头箭 头q所示的方向摆动。摆动反射器9'的反射面Rf从不同位置接收由第一发光部16和第 二发光部19发射的光束。根据摆动反射器9'的操作位置，由反射面Rf'和光轴axl、ax2 在平行于水平面的平面内形成的角度改变，并且反射光的方向改变。因此，根据摆动反射器 9'的动作，在水平方向上进行用分别从作为光源的第一发光部16和第二发光部19发射的 光束扫描。当使用摆动反射器9'时，也实现了送风功能，并且能提供对第一发光部16和第 二发光部19的发热的冷却效果。另外，由于通过简单的动作如摆动实现了光扫描，故灯具 的结构不太可能变得复杂，并且灯具不太可能大型化且成本不太可能提高。
[0076] 在本发明中，可动反射器不应局限于旋转反射器9或摆动反射器9'。也就是说，根 据本发明的可动反射器可采用其它方式构成，前提是该反射器具有反射面，并且根据操作 位置而改变来自反射面的反射光的方向。
[0077] 另外，投射透镜13并不限于平凸透镜，而是也可使用另一形状的投射透镜，例如 非球面透镜。在另一示例中，扫描光可经由不同于透镜的光控制部件投射。例如，可设置具 有形成为大体圆锥形状的反射面的反射器，并且该反射器可配置成收集和反射从可动反射 器的反射面接收的光以照射(发射）光。
[0078] 虽然在上述实施例中第一发光部16和第二发光部19装设在单独的基座板上，但 第一发光部16和第二发光部19可形成在同一基座板上。虽然在上述实施例中第二发光部 19以角度Θ倾斜，但第二发光部19和第一发光部16能以等于0°的角度安装，亦即未设 置角度差。因而，能使结构简化。
[0079] 在所示的实施例中，投射透镜13的焦点布置在第二发光部19上，而不是布置在第 一发光部16上。但是，投射透镜13的焦点可布置在第一发光部16上，而不是布置在第二 发光部19上。
[0080] 虽然在上述实施例中散热器50装设在坚直基座5的背面上，但散热器50的装设 位置并无特别限制；例如，散热器50可装设在第一托架6的侧面6b上。利用散热器50装 设在坚直基座5的背面上的配置，灯具单元3的左右方向尺寸不太可能增大。因此，当如车 辆用灯具1中那样在左右方向上配置有两个以上灯具单元时，能有利地缓和对灯具单元的 位置的制约。
[0081] 另外，半导体发光器件并不限于LED，而是也可使用其它半导体发光器件，如EL(电 场发光）器件或LD (激光二极管）器件。特别地，LD器件的特征在于LD器件所发射的光不 太可能展开，并且大部分发射光相对于发射方向处在10° -40°的较窄范围内。因此，当在 第一发光部16中使用LD器件时，不需要反射器形成部件17。另外，当在第二发光部19中 使用LD器件时，提高了光的利用效率，这是其优点之一。
[0082] 尽管在以上说明中将ADB功能和绘图功能这两个功能列举为利用光扫描的功能 的示例，但本发明可有利地适用于其它功能替代了这些功能的情况。
【权利要求】
1. 一种车辆用灯具，其特征在于包括： 可动反射器，所述可动反射器具有反射面（Rf)并且根据其操作位置而改变来自所述反 射面（Rf)的反射光的方向； 第一发光单元（10)，所述第一发光单元朝向所述反射面（Rf)发射光； 第二发光单元（11)，所述第二发光单元从与所述第一发光单元（10)不同的位置朝向 所述反射面（Rf)发射光；和 光控制部件（13)，所述光控制部件收集和投射所述反射光。
2. 根据权利要求1所述的车辆用灯具，其中，所述可动反射器（9)是旋转反射器或摆动 反射器。
3. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中： 所述光控制部件（13)是凸透镜；并且 所述第一发光单元（10)和所述第二发光单元（11)沿车辆的上下方向配置。
4. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，所述第一发光单元（10)和所述第二 发光单元（11)发射具有不同颜色的光束。
5. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中： 所述第一发光单元（10)或所述第二发光单元（11)包括多个发光块，每个所述发光块 都具有至少一个半导体发光器件（16A，19A); 所述多个发光块在一个方向上彼此相邻地配置； 所述发光块中的至少一个发光块具有在垂直于所述一个方向的方向上以预定间隔配 置的多个半导体发光器件（16A，19A);并且 在具有所述多个半导体发光器件（16A，19A)的发光块和与具有所述多个半导体发光器 件（16A，19A)的发光块相邻配置的发光块中，相邻的所述发光块中的一个发光块的半导体 发光器件（16A，19A)定位成在所述垂直于所述一个方向的方向上偏离相邻的所述发光块中 的另一个发光块的半导体发光器件（16A，19A)。
6. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，所述第一发光单元（10)是用于远光 光束的发光单元，并且所述第二发光单元（11)是用于绘制图像的发光单元。
7. 根据权利要求6所述的车辆用灯具，其中： 所述光控制部件（13)是凸透镜；并且 所述第二发光单元（10)在车辆的上下方向上位于比所述第一发光单元（11)高的位 置。
8. 根据权利要求2所述的车辆用灯具，其中 所述可动反射器（9)是旋转反射器； 所述可动反射器（9)具有多个翼部（9B)，每个所述翼部都具有形成为所述反射面（Rf) 的表面；并且 所述翼部（9B)中的每一个都具有扭转形状，使得通过由所述第一发光单元（10)发射 的光的光轴和由所述第二发光单元（11)发射的光的光轴中的每一个与所述反射面（Rf)在 平行于水平面的平面内形成的角度随着所述翼部（9B)的旋转而改变。
9. 根据权利要求8所述的车辆用灯具，其中 在所述翼部（9B)中相邻的翼部之间设置有间隙（9C);并且 所述第一发光单元（10)或所述第二发光单元（11)构造成在从所述第一发光单元（10) 或所述第二发光单元（11)发射的光指向所述间隙（9C)的期间关闭。
【文档编号】F21S8/10GK104110628SQ201410157769
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】田中秀忠 申请人:株式会社小糸制作所
【专利摘要】本发明涉及一种车辆用灯具，该车辆用灯具包括：可动反射器，所述可动反射器具有反射面（Rf）并且根据其操作位置而改变来自所述反射面（Rf）的反射光的方向；第一发光单元（10），所述第一发光单元朝向所述反射面（Rf）发射光；第二发光单元（11），所述第二发光单元从与所述第一发光单元（10）不同的位置朝向所述反射面（Rf）发射光；和光控制部件（13），所述光控制部件收集和投射所述反射光。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车辆用灯具。 车辆用灯具
【背景技术】
[0002] 车辆灯具的公知示例包括如例如日本专利申请公报No. 2009-224039 (JP2009-224039A)和日本专利申请公报 No. 2012-227102 (JP2012-227102A)中记载的能够 用照射光扫描的车辆灯具。在JP2009-224039A中，记载了一种通过在用投射光扫描时按扫 描动作执行对光源的开/关控制来实现所谓的ADB (自适应光束调整）功能(适合于行驶环 境的配光图案控制)的技术。另外，在JP2012-227102A中，记载了一种通过在用投射光扫描 时按扫描动作执行光源的开/关控制来实现控制配光图案的功能的技术。
[0003] 车辆用灯具不仅要求具有光照射功能，而且希望它们具有另外的功能或多个功 能，以提高功能性。另一方面，还希望避免使灯具大型化。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种既实现功能性的提高又实现对大型化的抑制的车辆用灯具。
[0005] 根据本发明的一个方面的车辆用灯具包括：可动反射器，所述可动反射器具有反 射面并且根据其操作位置而改变来自所述反射面的反射光的方向；第一发光单元，所述第 一发光单元朝向所述反射面发射光；第二发光单元，所述第二发光单元从与所述第一发光 单元不同的位置朝向所述反射面发射光；和光控制部件，所述光控制部件收集和投射所述 反射光。
[0006] 利用上述配置，第一发光单元和第二发光单元共用可动反射器并根据可动反射器 的动作来进行用从第一发光单元和第二发光单元发射的两光束扫描。
[0007] 所述可动反射器可以是旋转反射器或摆动反射器。利用该配置，实现了送风功能。
[0008] 所述光控制部件可以是凸透镜，并且所述第一发光单元和所述第二发光单元可以 沿车辆的上下方向配置。利用该配置，从第一发光单元或第二发光单元发射并由可动反射 器反射的光能向上或向下照射。
[0009] 所述第一发光单元和所述第二发光单元可以发射具有不同颜色的光束。利用该配 置，具有不同颜色的光束由光控制部件控制和照射。
[0010] 所述第一发光单元或所述第二发光单元可以包括多个发光块，每个所述发光块都 具有至少一个半导体发光器件，所述多个发光块可以在一个方向上彼此相邻地配置，并且 所述发光块中的至少一个发光块可以具有在垂直于所述一个方向的方向上以预定间隔配 置的多个半导体发光器件。这种情况下，在具有所述多个半导体发光器件的发光块和与具 有所述多个半导体发光器件的发光块相邻配置的发光块中，相邻的所述发光块中的一个发 光块的半导体发光器件可以定位成在所述垂直于所述一个方向的方向上偏离相邻的所述 发光块中的另一个发光块的半导体发光器件。利用该配置，能使从作为光源的各半导体发 光器件发射的扫描光束的沿垂直于扫描方向的方向测得的间隔变窄。 toon] 所述第一发光单元是可以用于远光光束的发光单元，并且所述第二发光单元可以 是用于绘制图像的发光单元。利用该配置，对作为远光灯的车辆灯具增加了绘图功能。这 种情况下，所述光控制部件可以是凸透镜，并且所述第二发光单元可以在车辆的上下方向 上位于比所述第一发光单元高的位置。
[0012] 所述可动反射器可以是旋转反射器，所述可动反射器可以具有多个翼部，每个所 述翼部都具有形成为所述反射面的表面。这种情况下，所述翼部中的每一个都可以具有扭 转形状，使得通过由所述第一发光单元发射的光的光轴和由所述第二发光单元发射的光的 光轴中的每一个与所述反射面在平行于水平面的平面内形成的角度随着所述翼部的旋转 而改变。
[0013] 根据本发明，利用光扫描实现了例如ADB功能和绘图功能这两个功能。由于不需 要针对每个功能单独构造光学系统来实现这两个功能，故灯具不太可能大型化。根据本发 明，因而可以既实现车辆用灯具功能性的提高，又实现对灯具大型化的抑制。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面将参照【专利附图】
【附图说明】本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义， 在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
[0015] 图1是根据本发明一个实施例的车辆用灯具的示意性正视图；
[0016] 图2是车辆用灯具中包括的灯具单元的示意性透视图；
[0017] 图3是灯具单元的示意性平面图；
[0018] 图4是灯具单元的与发光相关的一部分的扩大图；
[0019] 图5是示出了灯具单元的用于实现光扫描的选定构件的示意性透视图；
[0020] 图6是旋转反射器的透视图；
[0021] 图7是旋转反射器的侧视图；
[0022] 图8是用于说明通过旋转反射器的旋转而实现的光扫描的视图；
[0023] 图9A和图9B是用于说明ADB功能的视图；
[0024] 图10A-图10C是用于说明绘图功能的视图；
[0025] 图11是示意性地示出了分别从第一发光部和第二发光部发射的光束的路径的视 图；
[0026] 图12是示意性地示出了当从上方俯瞰灯具单元时第二发光部、旋转反射器的翼 部和投射透镜之间的位置关系的视图；
[0027] 图13A-图13D是用于说明半导体发光器件的配置的视图；以及
[0028] 图14是用于说明摆动反射器的视图。
【具体实施方式】
[0029] 将参考【专利附图】
【附图说明】根据本发明一个实施例的车辆用灯具。本发明的车辆用灯具可被 用作设置在车辆中的各种类型的灯具。在如下所述的一个示例中，本发明被应用于车辆用 前照灯。在以下说明中，上下方向、前后方向和左右方向分别对应于的车辆的上下方向、前 后方向和左右方向。
[0030] 图1是本实施例的车辆用灯具1的示意性正视图。用作车辆用前照灯的车辆用灯 具1具有由灯具壳体和盖组成的壳体，并且在壳体内形成有灯室1A。在灯室1A中设置有第 一灯具单元2和第二灯具单元3。第一灯具单元2是近光用灯具单元。第一灯具单元2与 本发明没有直接的关系，并且对于第一灯具单元2可采用任意构型或配置。第二灯具单元 3是根据本发明的用于向车辆前方照射(投射）扫描光的灯具单元。
[0031] 如图2至图5所示，第二灯具单元3包括坚直基座5、装设在坚直基座5上的第一 托架6、第一托架6装设于其上的底面基座7、装设在底面基座7上的第二托架8、由第二托 架8可旋转地支承的旋转反射器9、装设在第一托架6上的第一发光单元10和第二发光单 元11、装设在第一托架6上的透镜保持器12以及由透镜保持器12保持的投射透镜13。
[0032] 坚直基座5是具有面向前方的前表面5Α和面向后方的后表面5Β的矩形板部件。 在坚直基座5的后表面5Β上装设有散热器50、50。散热器50、50用于释放当光从稍后将说 明的第一发光部16和第二发光部19发射时产生的热。
[0033] 第一托架6是具有面向左右方向的侧表面6a、6b的大体矩形板部件，并且第一托 架6的后端部安装到坚直基座5的一个侧部上。
[0034] 第一发光单元10和第二发光单元11装设在第一托架6的一个侧面6a上。第一 发光单元10包括与第一托架6接合的第一基板15、配置在第一基板15上的第一发光部16 和装设在第一基板15上的反射器形成部件17。第二发光单元11包括与第一托架6接合的 第二基板18、配置在第二基板18上的第二发光部19和装设在第二基板18上的遮光器20。 第二发光单元11位于第一发光单元10的上方。
[0035] 如图4所示，第一发光单元10的第一发光部16包括多个半导体发光器件16A、 16A、…。在本实施例中，LED (发光二极管）被用作半导体发光器件16A、16A、…，并且发 光颜色是例如白色。构成第一发光部16的半导体发光器件16A、16A A、…的数目例如为 5,并且半导体发光器件16A例如成三列排列。更具体地，半导体发光器件16A被分为具有 两个器件的第一组、具有两个器件的第二组和具有一个器件的第三组，并且这些第一、第二 和第三组并排排列。
[0036] 反射器17A形成在反射器形成部件17中。在本实施例中，形成有对应于第一发光 部16中的半导体发光器件16A的各列的三个反射器17A。反射器17A、17A、17A是通过在反 射器形成部件17中形成凹部以使得限定出凹部的壁提供反射表面而形成的。反射器17A、 17A、17A反射从对应的半导体发光器件16A发射的光束，从而能控制与第一发光部16有关 的光量和配光图案。
[0037] 第二发光单元11的第二发光部19包括多个半导体发光器件19A、19A、…。在本 实施例中，LED被用作半导体发光器件19A、19A、…，并且这些器件的数目例如为5。半导 体发光器件19A、19A、…发射颜色与从其它光源(第一发光部16和照射近光的灯具单兀2 中包括的光源）发射的光不同的光。在本实施例中，半导体发光器件19A、19A、…发射的光 的颜色例如是橙色。在这一点上，灯具单元2的光源所发射的光具有与第一发光部16所发 射的光的颜色相同的颜色，例如白色。
[0038] 在第二发光部19中，半导体发光器件19A、19A、…排列成例如两列。更具体地， 半导体发光器件19A被分为具有两个器件的第一组和具有三个器件的第二组，并且第一组 和第二组并排排列。稍后将说明本实施例中的半导体发光器件19A、19A、…的具体排列模 式。
[0039] 遮光器20设置用于遮蔽从第二发光部19发射的发散光的外周部分。在遮光器20 中形成有允许从第二发光部19发射的光从其中通过的开口 20A。利用这样设置的遮光器 20,从第二发光部19发射的光不太可能(在不经过旋转反射器9的情况下）被投射透镜13 直接接收。另外，利用这样设置的遮光器20,能限制第二发光部19的出射光的光束的加宽， 这对于利用如稍后将说明的绘图功能用光束绘制的图像的清晰度的提高而言是优选的。
[0040] 如图5所示，第二发光单元11相对于第一发光单元10的安装角度以预定角度Θ 倾斜。更具体地，第一发光单元10沿坚直方向安装，而第二发光单元11安装成相对于坚直 方向以角度Θ向下倾斜。相应地，第二发光部19的发光面(各半导体发光器件19A的发光 面)相对于第一发光部16的发光面(各半导体发光器件16A的发光面)以角度Θ向下倾斜。 在本实施例中，第二发光单元11装设于其上的第一托架6的装设面相对于坚直方向以角度 Θ向下倾斜，并且第二基板18与该倾斜面接合，使得第二发光部19的发光面以角度Θ向 下倾斜。
[0041] 透镜保持器12的一部分装设在第一托架6的另一个侧面6b上，并且透镜保持器 12的前端部形成为用于将投射透镜13装设到位的透镜装设部12A。
[0042] 投射透镜13是凸透镜。在本实施例中，使用平凸透镜作为投射透镜13。在投射透 镜13的外缘部的预定位置形成有被装设部13A，并且被装设部13A装设在透镜装设部12A 上，使得投射透镜13由透镜保持器12保持。被装设部13A装设到透镜装设部12A上，使得 投射透镜13的凸面面向前方。
[0043] 底面基座7是具有面向上方的上表面7A和面向下方的下表面的大体矩形板部件。 第一托架6和第二托架8装设在上表面7A上。
[0044] 第二托架8是通过将大体矩形板部件弯曲90°成大体L形而形成的。第二托架8 具有提供L形的基部的底部8A和提供L形的背面部分的背部8B。第二托架8的底部8A装 设在底面基座7的上表面7A上。
[0045] 在第二托架8的背部8B上形成有用于将旋转反射器9装设到位的装设部8C。装 设部8C呈大体圆筒形状形成，并且用于使旋转反射器9旋转的电机(未示出)被保持在装设 部8C的内部。旋转反射器9装设在电机的旋转轴上。旋转反射器9能够围绕电机的旋转 轴(其轴线与如稍后参照图8所述的旋转轴线R -致）旋转，并且定位成使得旋转轴线R相 对于第一发光部16和第二发光部19所发射的光束的光轴（axl，ax2)倾斜。
[0046] 如图6和图7所示，旋转反射器9具有配置在其中央部中的圆筒形状的旋转基部 9A，以及从旋转基部9A的外周面向外突出的两个翼部9B、9B。翼部9B、9B具有相同的板形 状。翼部9B、9B的相应表面形成为反射面Rf。
[0047] 在旋转反射器9中，在翼部9B、9B之间在周向方向上设置有间隙9C、9C。稍后将说 明设置间隙9C、9C的原因。
[0048] 旋转反射器9用于在反射面Rf处反射第一发光部16和第二发光部19所发射的 光束，使得反射光落在投射透镜13上。旋转反射器9构造成根据其旋转位置而改变反射光 的方向。
[0049] 各翼部9B的反射面Rf呈预定形状形成以实现用从第一发光部16和第二发光部 19发射的光扫描。具体地，反射面Rf呈与如上所述的JP2012-227102A中记载的遮光板 (blade) 26a相似的扭转形状。更具体地，在光轴axl表示第一发光部16所发射的光的光 轴并且光轴ax2表示第二发光部19所发射的光的光轴的情况下，反射面Rf的扭转形状被 确定成使得在平行于水平面的平面内测得的由各光轴axl、ax2和反射面Rf形成的角度随 着翼部9B的旋转而改变。
[0050] 图8是用于说明通过旋转反射器9的旋转而实现的光的扫描的视图，并且示意性 地示出了当从上方俯瞰第二灯具单元3时第一发光部16、第二发光部19、旋转反射器9和 投射透镜13之间的位置关系以及光轴axl和光轴ax2。由于当从上方俯瞰第二灯具单元3 时第一发光部16相对于旋转反射器9的位置关系与第二发光部19相似，故第一发光部16 和第二发光部19由一个部分表不，而光轴axl和光轴ax2由一条线(轴线）表不。
[0051] 随着如上所述的电机被驱动，旋转反射器9例如围绕作为旋转中心的旋转轴线R 沿图8中的箭头r所示的方向旋转。随着旋转反射器9旋转，由光轴axl、ax2和反射面Rf 在平行于水平面的平面内形成的角度根据反射器9的旋转位置而改变。因此，随着旋转反 射器9旋转，光轴axl、ax2移位，就好像它在平行于水平面的平面内摆动，如图8中的箭头 s所示，使得在水平方向上进行用分别从第一发光部16和第二发光部19发射的光束扫描 (扫掠)。在本实施例中，对一片翼部9B进行一次扫描。
[0052] 在如上所述构成的本实施例的车辆用灯具1中，第一发光部16是远光用光源，并 且沿向上方向朝远方照射光。通过以如图8所示的方式用作为远光用光源的第一发光部16 所发射的光扫描，能执行ADB功能。ADB功能是在远光配光区域的一部分中形成光的非照射 区域从而防止不希望被照射远光的物体如前车或对向车(反向驶来的车辆）被该光照射的 功能。
[0053] 图9A和图9B是用于说明ADB功能的视图。图9A示意性地示出了当作为光源的 第一发光部16所发射的光经由投射透镜13照射到车辆前方时所形成的配光区域Sa通过 扫描动作沿水平方向移位的方式。图9A中，示出了在完成一次扫描所需的时间被分割成的 各时点t--即时点tl-时点t7--形成的配光区域Sal-Sa7。如果第一发光部16在扫描 动作期间保持开启，则所有配光区域Sal_Sa7组合成的总体区域被人眼视觉地识别为远光 配光区域。这通过将扫描频率设定成使得能获得人眼看到的残像效果以实现ADB功能的高 级别来实现。
[0054] 图9B示出了一个示例，其中，在扫描动作期间第一发光部16在从紧接在时点t3 之后的时点到紧接时点t6之前的时点的期间被关闭，从而在配光区域Sa3与配光区域Sa6 之间形成有光的非照射区域。通过在光扫描期间的规定时刻关闭第一发光部16,能在远光 配光区域的特定部分中形成光的非照射区域。因而，通过按光扫描动作、也就是旋转反射器 9的旋转动作对作为远光用光源的第一发光部16进行开启/关闭控制来实现ADB功能。
[0055] 尽管图中未不出，但如果在扫描动作中例如构成第一发光部16的半导体发光器 件16A、16A、…之中仅配置在上侧的半导体发光器件16A被关闭，则光的非照射区域可仅形 成在上侧。如从这一点应该理解的，ADB功能并不限于如图9B所示的将远光配光区域完全 分割或劈分成左侧和右侧区域的上述配置。
[0056] 在本实施例的车辆用灯具1中，借助旋转反射器9,不仅能进行如上所述的用作为 远光用光源的第一发光部16所发射的光扫描，而且能进行用作为光源的第二发光部19所 发射的光扫描。在本实施例中，第二发光部19用作用于绘制图像的光源。
[0057] 图10A至图10C是用于说明绘图功能的视图。图10A示意性地示出了分别从呈 构成第二发光部19的半导体发光器件19A、19A、…形式的光源发射的光束的扫描范围 Scl-Sc5。通过在用通过旋转反射器9的旋转而产生的光扫描期间在指定时刻对各半导体 发光器件19A执行光开启/关闭控制来实现绘图功能。图10B和图10C示出了其中分别通 过对如上所述的各半导体发光器件19A的光开启/关闭控制来绘制图像"50"和"一"的示 例。
[0058] 如上所述的绘图功能可用于使驾驶者例如在车辆行驶期间能够视觉地识别特定 标记。考虑到绘图功能的使用，希望通过经由投射透镜13将从半导体发光器件19A、19A、… 发射的光束照射到路面上来绘制图像。因此，在本实施例的车辆用灯具1中，第二发光部19 配置在第一发光部16的上方。
[0059] 图11示意性地示出了分别从第一发光部16和第二发光部19发射的光的路径。图 11中，示出了当从灯具单元3的一个侧面看灯具单元3时观察到的光路径。图11中，作为 从第一发光部16和第二发光部19发射的光束的典型示例，仅示出了从一个半导体发光器 件16A和一个半导体发光器件19A发射的光束。图11中，实线A代表从第二发光部19发 射的光的路径。
[0060] 为了将光照射到路面上，第二发光部19需要配置在作为凸透镜的投射透镜13的 焦点的上方。这是因为，投射透镜13具有在上下和左右地反转焦点附近的光度分布（图像） 的情况下投射该分布（图像)的特性。希望如上所述将第二发光部19配置在第一发光部16 的上方，以将第二发光部19配置在投射透镜13的焦点的上方。还优选如上所述来配置第 二发光部19,以实现需要向下照射光的功能，例如在路面上绘制图像的功能。
[0061] 在如上所述的本实施例中，第二发光部19以上述角度Θ向下倾斜。该角度Θ被 设定为与投射透镜13的像场弯曲对应的角度。优选使第二发光部19以与投射透镜13的 像场弯曲对应的角度向下倾斜，以抑制投射透镜13中相对于从作为光源的第二发光部19 发射的光的光学像差。
[0062] 在本实施例中，第一发光部16和第二发光部19配置在不同位置，使得发射面Rf 的不同部分分别被从第一发光部16和第二发光部19发射的光束照射。这使得更容易设计 用于控制由第一发光部16和第二发光部19发射并经由反射面Rf投射的光束的上下方向 的光学系统。
[0063] 在车辆用灯具1中，如果旋转反射器9的翼部9B、9B同时被照射光，并且两个光束 同时投射到路面上，则绘图性能不希望地变差。因此，在从利用一个翼部9B的扫描切换到 利用另一个翼部9B的扫描时执行用于关闭半导体发光器件19A、19A、…的控制。然而，随 着半导体发光器件19A、19A、…被关闭的时段变长，在路面上绘制的图像的范围变窄，这会 导致在路面上绘制的图像的可视性或可识别性变差。因而，在车辆用灯具1中，如上所述， 在翼部9B、9B之间设置有间隙9C、9C，并且半导体发光器件19A、19A、…仅在光束指向间隙 9C、9C的固定时段内被关闭，从而缩短关闭时段。因而，在车辆用灯具1中，半导体发光器件 19A、19A的关闭时段缩短，同时防止了翼部9B、9B同时被照射光而投射两束光，从而能提高 在路面上的绘图性能，并且能提高在路面上绘制的图像的可视性。
[0064] 为了缩短两个翼部9B同时被照射光的时间，可设置例如如JP2012-227102A中记 载的"分隔板"。
[0065] 在车辆用灯具1中，考虑到绘图性能，希望将光学系统的焦点布置在第二发光部 19侧。将参考图12说明这种情况下第二发光部19、旋转反射器9和投射透镜13之间的位 置关系。图12中，焦点F表示投射透镜13的焦点。交点Pr是指由第二发光部19所发射 的光的光轴（ax2)与翼部9B的反射面Rf之间的交点。在本实施例中，第二发光部19、旋转 反射器9和投射透镜13之间的位置关系被设定成使得从第二发光部19的发光面到交点Pr 的距离L2与从交点Pr到交点F的距离L1 一致。通过以此方式使光学系统在第二发光部 19上聚焦，可以绘制清晰图像，从而确保所绘制图像的提高的可视性和提高的绘图性能。
[0066] 在这一点上，车辆用灯具1的光学系统无需在第一发光部16上聚焦，与第二发光 部19不一样。这种情况下，在ADB功能下形成的远光照射区域和非照射区域之间的边界变 模糊；因此，驾驶者不会感到陌生或不舒适。
[0067] 在本实施例的第二发光部19中，半导体发光器件19A、19A、…被分割和排列成两 列以上。如图13A、13B所不，第二发光部19中的半导体发光器件19A的列被分别表不为发 光块BL。在以此方式定义发光块BL的情况下，第二发光部19具有在一个方向（水平方向） 上彼此相邻地配置的两个以上发光块BL。如上所述，在本实施例中，五个半导体发光器件 19A、19A、…被分割成一组两个器件和一组三个器件；因此，在一个发光块BL中，两个半导 体发光器件19A在垂直于上述一个方向的方向（坚直方向）上以预定间隔排列，而在另一个 发光块BL中，三个发光器件19A在坚直方向上以预定间隔排列。于是，在本实施例中，在相 邻发光块BL、BL中，一个发光块BL的半导体发光器件19A定位成在垂直于上述一个方向的 方向上偏离另一个发光块B1的半导体发光器件19A。
[0068] 各半导体发光器件19A具有芯片19ch和基板19sb，所述芯片具有发光面且安装在 所述基板上。如果半导体发光器件19A、19A如图13C、13D所不在(垂直于扫描方向的)坚直 方向上排列成一列，贝 1J沿坚直方向排列的芯片19ch中相邻芯片的间隔g较大，并且在坚直 方向上测得的扫描范围Sc的间隔G也较大。因此，绘图性能可变差。另一方面，根据上述 实施例中半导体发光器件19A、19A、…的配置，芯片19ch配置成使得一个发光块BL的芯 片19ch的坚直方向位置与另一个发光块BL的芯片19ch的坚直方向位置不重叠，如图13A、 13B所示；此外，可减小沿坚直方向测得的相邻芯片19ch的间隔g。相应地，也能减小扫描 范围Sc的间隔G，并且能抑制绘图性能的下降。
[0069] 如上所述，本实施例的车辆用灯具1包括具有反射面Rf并随着操作位置而改变来 自反射面Rf的反射光的方向的旋转反射器9、朝向反射面Rf发射光的第一发光部16、从与 第一发光部16不同的位置朝向反射面RF发射光的第二发光部19以及收集和投射反射光 的投射透镜(光控制部件）13。
[0070] 利用以上配置，第一发光部16和第二发光部19共用旋转反射器9并且由于共同 的旋转反射器9的动作而进行用两个不同光束扫描，以实现两个功能例如ADB功能和绘图 功能作为利用光扫描的功能。由于不需要针对每个功能来单独构成光学系统以实现这两个 功能，故灯具不太可能大型化。因此，在本实施例中，能提高车辆用灯具1的功能性，并且灯 具1不太可能大型化。
[0071] 另外，在本实施例的车辆用灯具1中，旋转反射器9被用作可动反射器。通过旋转 反射器9的旋转动作（翼部9B、9B的旋转动作）来实现送风功能，并且能提供对第一发光部 16和第二发光部19的发热的冷却效果。另外，光扫描是通过简单的动作如旋转而实现的； 因此，灯具的结构不太可能变得复杂，并且就这一点而言灯具也不太可能大型化。
[0072] 另外，在本实施例的车辆用灯具1中，第一发光部16和第二发光部19发射具有不 同颜色的光束。因而，通过投射透镜13来控制和照射具有不同颜色的光束。因此，当如本实 施例中那样使用从一个发光部发射的光绘制图像时，有利地提高了所绘制图像的可视性。
[0073] 另外，在本实施例的车辆用灯具1中，第一发光部16用作用于发射远光的发光部， 而第二发光部19用作用于绘制图像的发光部。因而，对作为远光灯的车辆用灯具1增加了 绘图功能，从而确保了功能性的提高。
[0074] 虽然在上述实施例中旋转反射器9设置有两个翼部9B、9B，但翼部9B的数量不应 该限于两个。例如，可考虑要求大约多长的时间作为一次扫描的时长来适当地设定翼部9B 的数目。
[0075] 作为可动反射器，可使用如图14的示意图所示的摆动反射器9'代替旋转反射器 9。该摆动反射器9'具有反射面Rf'，并围绕作为中心轴线的轴线Ca沿图14中的双头箭 头q所示的方向摆动。摆动反射器9'的反射面Rf从不同位置接收由第一发光部16和第 二发光部19发射的光束。根据摆动反射器9'的操作位置，由反射面Rf'和光轴axl、ax2 在平行于水平面的平面内形成的角度改变，并且反射光的方向改变。因此，根据摆动反射器 9'的动作，在水平方向上进行用分别从作为光源的第一发光部16和第二发光部19发射的 光束扫描。当使用摆动反射器9'时，也实现了送风功能，并且能提供对第一发光部16和第 二发光部19的发热的冷却效果。另外，由于通过简单的动作如摆动实现了光扫描，故灯具 的结构不太可能变得复杂，并且灯具不太可能大型化且成本不太可能提高。
[0076] 在本发明中，可动反射器不应局限于旋转反射器9或摆动反射器9'。也就是说，根 据本发明的可动反射器可采用其它方式构成，前提是该反射器具有反射面，并且根据操作 位置而改变来自反射面的反射光的方向。
[0077] 另外，投射透镜13并不限于平凸透镜，而是也可使用另一形状的投射透镜，例如 非球面透镜。在另一示例中，扫描光可经由不同于透镜的光控制部件投射。例如，可设置具 有形成为大体圆锥形状的反射面的反射器，并且该反射器可配置成收集和反射从可动反射 器的反射面接收的光以照射(发射）光。
[0078] 虽然在上述实施例中第一发光部16和第二发光部19装设在单独的基座板上，但 第一发光部16和第二发光部19可形成在同一基座板上。虽然在上述实施例中第二发光部 19以角度Θ倾斜，但第二发光部19和第一发光部16能以等于0°的角度安装，亦即未设 置角度差。因而，能使结构简化。
[0079] 在所示的实施例中，投射透镜13的焦点布置在第二发光部19上，而不是布置在第 一发光部16上。但是，投射透镜13的焦点可布置在第一发光部16上，而不是布置在第二 发光部19上。
[0080] 虽然在上述实施例中散热器50装设在坚直基座5的背面上，但散热器50的装设 位置并无特别限制；例如，散热器50可装设在第一托架6的侧面6b上。利用散热器50装 设在坚直基座5的背面上的配置，灯具单元3的左右方向尺寸不太可能增大。因此，当如车 辆用灯具1中那样在左右方向上配置有两个以上灯具单元时，能有利地缓和对灯具单元的 位置的制约。
[0081] 另外，半导体发光器件并不限于LED，而是也可使用其它半导体发光器件，如EL(电 场发光）器件或LD (激光二极管）器件。特别地，LD器件的特征在于LD器件所发射的光不 太可能展开，并且大部分发射光相对于发射方向处在10° -40°的较窄范围内。因此，当在 第一发光部16中使用LD器件时，不需要反射器形成部件17。另外，当在第二发光部19中 使用LD器件时，提高了光的利用效率，这是其优点之一。
[0082] 尽管在以上说明中将ADB功能和绘图功能这两个功能列举为利用光扫描的功能 的示例，但本发明可有利地适用于其它功能替代了这些功能的情况。
【权利要求】
1. 一种车辆用灯具，其特征在于包括： 可动反射器，所述可动反射器具有反射面（Rf)并且根据其操作位置而改变来自所述反 射面（Rf)的反射光的方向； 第一发光单元（10)，所述第一发光单元朝向所述反射面（Rf)发射光； 第二发光单元（11)，所述第二发光单元从与所述第一发光单元（10)不同的位置朝向 所述反射面（Rf)发射光；和 光控制部件（13)，所述光控制部件收集和投射所述反射光。
2. 根据权利要求1所述的车辆用灯具，其中，所述可动反射器（9)是旋转反射器或摆动 反射器。
3. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中： 所述光控制部件（13)是凸透镜；并且 所述第一发光单元（10)和所述第二发光单元（11)沿车辆的上下方向配置。
4. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，所述第一发光单元（10)和所述第二 发光单元（11)发射具有不同颜色的光束。
5. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中： 所述第一发光单元（10)或所述第二发光单元（11)包括多个发光块，每个所述发光块 都具有至少一个半导体发光器件（16A，19A); 所述多个发光块在一个方向上彼此相邻地配置； 所述发光块中的至少一个发光块具有在垂直于所述一个方向的方向上以预定间隔配 置的多个半导体发光器件（16A，19A);并且 在具有所述多个半导体发光器件（16A，19A)的发光块和与具有所述多个半导体发光器 件（16A，19A)的发光块相邻配置的发光块中，相邻的所述发光块中的一个发光块的半导体 发光器件（16A，19A)定位成在所述垂直于所述一个方向的方向上偏离相邻的所述发光块中 的另一个发光块的半导体发光器件（16A，19A)。
6. 根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其中，所述第一发光单元（10)是用于远光 光束的发光单元，并且所述第二发光单元（11)是用于绘制图像的发光单元。
7. 根据权利要求6所述的车辆用灯具，其中： 所述光控制部件（13)是凸透镜；并且 所述第二发光单元（10)在车辆的上下方向上位于比所述第一发光单元（11)高的位 置。
8. 根据权利要求2所述的车辆用灯具，其中 所述可动反射器（9)是旋转反射器； 所述可动反射器（9)具有多个翼部（9B)，每个所述翼部都具有形成为所述反射面（Rf) 的表面；并且 所述翼部（9B)中的每一个都具有扭转形状，使得通过由所述第一发光单元（10)发射 的光的光轴和由所述第二发光单元（11)发射的光的光轴中的每一个与所述反射面（Rf)在 平行于水平面的平面内形成的角度随着所述翼部（9B)的旋转而改变。
9. 根据权利要求8所述的车辆用灯具，其中 在所述翼部（9B)中相邻的翼部之间设置有间隙（9C);并且 所述第一发光单元（10)或所述第二发光单元（11)构造成在从所述第一发光单元（10) 或所述第二发光单元（11)发射的光指向所述间隙（9C)的期间关闭。
【文档编号】F21S8/10GK104110628SQ201410157769
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】田中秀忠 申请人:株式会社小糸制作所
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