光源组件、照明装置以及移动体的制作方法

文档序号:15375298发布日期:2018-09-07 23:23阅读:111来源:国知局

本公开涉及光源组件、照明装置以及移动体。



背景技术:

以往,在专利文献1中记载了如下一种led点亮装置:在基板上矩阵状地安装有多个发光二极管(以下,称为led),通过利用控制电路控制连接于各led的驱动电路,能够单独地控制各led的亮度。

专利文献1:日本特开2009-134933号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

另外,在将如上所述的led点亮装置用于车辆用前照灯的情况下,从led点亮装置射出的光有时经由投影透镜向车辆前方照射。在该情况下,由于投影透镜的畸变的影响,在车辆前方形成的照射像的外形轮廓形状变形为与led点亮装置的光源群的外形轮廓形状不相似的形状,有时可视性降低。

本公开的目的在于提供能够缓解因投影透镜的畸变的影响导致的照射像的外形轮廓形状的变形来抑制可视性的降低的光源组件、照明装置以及移动体。

用于解决问题的方案

本公开的一个方式所涉及的光源组件具有基板和多个光源,其中,该多个光源被安装于该基板上且沿行方向和列方向配置,该多个光源包括沿行方向配置的光源组和沿列方向配置的光源组,所述沿行方向配置的光源组包括比所述沿列方向配置的光源组多的光源,所述沿行方向配置的光源组中包括的光源的间隔被设定为不均等,所述沿列方向配置的光源组中包括的光源的间隔被设定为不均等。

本公开的其它方式是使用了上述光源组件的照明装置,本公开的其它方式是使用了上述照明装置的移动体。

发明的效果

根据本公开的光源组件、照明装置以及移动体,能够缓解因投影透镜的畸变的影响导致的照射像的外形轮廓的变形来抑制可视性的降低。

附图说明

图1是表示搭载有使用了作为本公开的一个实施方式的光源组件的照明装置来作为前照灯的汽车的主视图。

图2是图1的照明装置的局部截面图。

图3是将图1的照明装置进行了分解时的光源组件、导光构件以及投影透镜的分解立体图。

图4是包括照明装置的功能框图。

图5a是比较例的光源组件的主视图,图5b是用等光度曲线表示由图5a的光源组件产生的照射像的图,图5c是表示第一实施方式的光源组件的主视图,图5d是用等光度曲线表示由图5c的光源组件产生的照射像的图。

图6a是比较例的光源组件的主视图,图6b是用等光度曲线表示由图6a的光源组件产生的照射像的图,图6c是表示第二实施方式的光源组件的主视图,图6d是用等光度曲线表示由图6c的光源组件产生的照射像的图。

附图标记说明

1:汽车;2:照明装置;4:电池;6:控制部;21:壳体;21a:平板部;21b:壳体侧壁部;21c:圆筒内周面;22、22a、22b、22c:光源组件;23:主透镜;24:投影透镜;24a:缘部;24b:凸面;24c:平面;25:基板安装板;26:主固定构件;27a、28a:螺栓;27b、28b:螺帽;30:驱动电路;33:基板;37:环状部;38:安装部;39:连结部;40:导光部;51:光入射面;52:光射出面;55:线缆;60:光源;61:光源列;62a、62b、62c:光源群;64a、64b、64c、64d:照射像。

具体实施方式

以下,参照所附附图来详细地说明本公开所涉及的实施方式。在该说明中,具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本公开的理解变得容易的例示,能够与用途、目的、样式等相应地适当变更。另外,当初设想了在以下包括多个实施方式、变形例等的情况下将它们的特征部分适当地组合来使用的情况。

图1是搭载有使用了作为本公开的一个实施方式的光源组件的照明装置2来作为前照灯的汽车1的主视图。如图1所示,该汽车1具备照明装置2、电池4以及控制部6。照明装置2被搭载在汽车1的前端部的宽度方向两侧。另外,电池4被搭载于发动机室内。照明装置2利用从电池4供给的电力点亮。

控制部6具有对照明装置2中包含的光源组件的点亮、熄灭等进行控制的功能。控制部6既可以设置在照明装置2的壳体内,或者也可以设置在壳体外。在设置在壳体外的情况下,控制部6构成为统一控制汽车1的控制部的一部分。

图2是照明装置2的局部截面图,图3是将照明装置2进行了分解时的光源组件22、主透镜23以及投影透镜24的分解立体图。以下,使用图2和图3对照明装置2的构造进行说明。

如图2所示,照明装置2在壳体21内具备光源组件22、作为导光构件的主透镜23以及投影透镜(或者投影仪透镜)24。光源组件22具有基板33和隔开间隔地安装于基板33的表侧(投影透镜24侧)的多个光源60。光源组件22通过作为固定单元的例示的紧固构件、粘接剂等被固定于基板安装板25。基板安装板25利用例如螺栓27a和螺帽27b等被安装于例如形成壳体21的底部的平板部21a。

光源组件22的各光源60由多个发光二极管(以下,称为led)适当地构成。光源组件22上电连接有用于向各光源60供给电力的线缆55。线缆55通过例如设置于基板安装板25的贯通孔和设置于壳体底部的贯通孔而从壳体内侧向壳体外侧引出,来连接于后述的驱动电路。参照图5等在后面详细叙述基板33上的光源60的配置。此外,光源60由led以外的其它发光元件、例如半导体激光元件等构成。

主透镜23被配设在多个光源60的光射出侧。主透镜23具有与光源60的个数相同个数的多个导光部40。各导光部40包括被配置在光源60的光射出侧的光入射面51和被配设在与光入射面51的相反侧的端部的光射出面52。多个导光部40与多个光源60一一对应,各导光部40将来自对应的光源60的光从光入射面51引导至光射出面52。各导光部40的光射出面侧的端部的周围部与相邻的导光部40的光射出面侧的端部的周围部一体地形成。其结果,多个导光部40相连结来构成一体的主透镜23。

主透镜23例如利用主固定构件26被固定于壳体侧壁部21b。主固定构件26具有:环状部37,其以遍及整周地与主透镜23的侧面接触的方式来约束该侧面;板状的安装部38,其具有与壳体侧壁部21b的内侧面对应的安装面;以及连结部39,其将环状部37与安装部38连结。安装部38被作为固定单元例示的螺栓28a和螺帽28b安装于壳体侧壁部21b,由此主透镜23被固定于壳体21。

投影透镜24相对于主透镜23的光射出面52被相向配置在光源组件22侧的相反侧。投影透镜24的光射出侧的面由凸面24b构成,投影透镜24的入射侧的面由平面24c构成。壳体21的轴向(底部的底面的法线方向)的一侧开口,该一侧的缘部24a具有圆筒内周面21c。投影透镜24的缘部24a被固定于圆筒内周面21c。

主透镜23具有与光源60的个数相同个数的导光部40。来自各光源60的光被入射到与该光源60对应的导光部40的光入射面51,并从对应的导光部40的光射出面52射出。主透镜23的多个光射出面52为与参照图5后文叙述的光源60的配置对应的配置。

从各光源60射出的光通过所对应的导光部40从该导光部40的光射出面52射出。从各导光部40的光射出面52射出的光入射到投影透镜24的平面24c,从投影透镜24的凸面24b朝向车辆前方照射到照明装置2的外部。

图4是包括照明装置2的功能框图。如图4所示,照明装置2除了具备光源组件22以外,还具备驱动电路30。驱动电路30被安装于未图示的电路基板,且被配置在照明装置2的壳体21内。

驱动电路30电连接于电池4。驱动电路30例如具有与照明装置2中包括的光源60分别对应的多个切换部。各切换部基于来自控制部6的信号被独立地进行导通截止控制。各切换部例如由晶体管等构成。与被控制部6进行导通控制的切换部对应的光源60被电池4供给电力而点亮。这样,利用驱动电路30对各光源60单独进行电力供给,从而控制各光源60的点亮、熄灭等点亮状态。

控制部6例如由微计算机适当地构成。控制部6具备cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)、ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)、rom(readonlymemory:只读存储器)等存储部。cpu具有读出存储部中预先存储的程序等并执行该程序的功能。ram具有暂时存储所读出的程序、处理数据的功能。另外,rom具有预先存储控制程序、规定的阈值等的功能。控制部6能够通过由微计算机执行的软件来实现,但其一部分也可以由硬件构成。

接着,参照图5对第一实施方式的光源组件22b进行说明。图5a是比较例的光源组件22a的主视图,图5b是用等光度曲线表示由图5a的光源组件22a产生的照射像的图,图5c是表示第一实施方式的光源组件22b的主视图,图5d是用等光度曲线表示由图5c的光源组件22b产生的照射像的图。在图5a、图5c中,用箭头y表示光源60的列方向,用箭头x表示与列方向垂直的正交方向或行方向。

当参照图5a时,比较例的光源组件22a在长方形的基板33上阵列状(或者矩阵状)地配置有多个光源60。更为详细地说,光源组件22a包括以5行29列的方式排列的共计145个光源60,利用这些光源60来构成光源群62a。光源群62a的外形轮廓形状形成为与基板33相似形状的长方形。即,在光源组件22a中,遍及与列方向垂直的行方向x,光源群62a的列方向y的宽度w0固定。其结果,光源群62a中的光源60的分布密度在整个光源群62a中也为固定。多个光源60包括沿行方向x配置的光源60的组和沿列方向y配置的光源60的组。沿行方向x配置的光源60的组包括比沿列方向y配置的光源60的组多的光源60。另外,沿行方向x配置的光源60的组中包括的光源60的间隔被设定为均等。沿列方向y配置的光源60的组中包括的光源60的间隔被设定为均等。

当从这种光源组件22a射出的光如上述那样通过主透镜23和投影透镜24后被照射时,如图5b所示,因受到投影透镜24所具有的畸变的影响而照射像64a的外形轮廓形状变形。具体地说,由于在光源组件22a的相反侧具有凸面24b的投影透镜24的畸变的影响,照射像64a在横向两端部区域沿纵向变宽,由于在横向中央区域变细而沿纵向变窄。该情况下的照射像64a的外形轮廓形状例如为葫芦状。照射像64a的纵向y-y与光源群62a的列方向y对应,照射像64a的横向x-x与光源群62a的行方向x对应。通过像这样形成照射像64a的外形轮廓形状,横向中央区域的视野变窄,车辆前方的可视性降低。

与此相对地,在第一实施方式的光源组件22b的情况下,如图5c所示那样在改变构成光源群62b的光源60的配置间隔方面下工夫。

具体地说,与上述光源组件22a同样地,光源组件22b具有包括被安装于长方形状的基板33上的多个光源60的光源群62b。在与列方向y垂直的正交方向x上配置多个沿列方向y排列多个光源60得到的光源列61来构成光源群62b。

光源群62b中包括的光源60的个数是与上述比较例的光源组件22a相同个数的154个。另外,构成光源群62b中包括的各光源列61的光源60的个数设为与比较例的光源组件22a的情况下的个数相同的5个。并且,在光源群62b中,形成为正交方向x的长度比列方向y的宽度长这一点也与比较例的光源组件22a相同。多个光源60包括沿行方向x配置的光源60的组和沿列方向y配置的光源60的组。沿行方向x配置的光源60的组包括比沿列方向y配置的光源60的组多的光源60。

该光源组件22b与上述比较例的光源组件22a的不同点在于,从正交方向x上的光源群62b的端部区域到中央区域,多个光源60在列方向y上的间隔以及光源列61的间隔按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61逐渐增大。沿行方向x配置的光源60的组中包括的光源60的间隔被设定为不均等。另外,沿列方向y配置的光源60的组中包括的光源60的间隔被设定为不均等。

具体地说,在光源群62b中进行如下配置:在正交方向x的两侧端部区域,构成光源列61的光源60之间在列方向y的间隔小,但随着趋向正交方向x的中央区域,构成光源列61的光源60彼此之间的间隔变大。列方向y上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的间隔比列方向y上包括的光源60的组的位于端部区域的光源的间隔宽。由此,在光源群62b中,正交方向x的中央区域的宽度w2比端部区域的宽度w1大。

另外,在光源群62b中,从正交方向x的端部区域到中央区域,光源列61的间隔也按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61来逐渐变大。行方向x上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的间隔比行方向x上包括的光源60的组的位于端部区域的光源的间隔宽。由此,光源群62b在正交方向x上的长度lb比比较例的光源群62a的正交方向x的长度la长。

这样,在第一实施方式的光源组件22b中形成为,从光源群62b的端部区域到中央区域,光源60彼此之间在正交方向x和列方向y的间隔按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61来逐渐变大。其结果,基板33上的光源60的分布密度在光源群62b的正交方向x的端部区域变大,在中央区域变小。即,行方向x上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的分布密度比行方向x上包括的光源60的组的位于端部区域的光源60的分布密度低。另外,列方向y上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的分布密度比列方向y上包括的光源60的组的位于端部区域的光源的分布密度低。

这样,在配置有光源60的光源组件22b中,如图5d所示,利用经由主透镜23和投影透镜24从照明装置2射出的光将照射像64b投影到车辆前方。该照射像64b能够缓解投影透镜24的畸变的影响而被校正为沿着光源群62b的与正交方向x对应的横向延伸的扁平的长方形。由此,如与图5b进行比较时所明确的那样,照射像64b的长边方向中央区域的纵向的照射宽度变大而视野拓宽,由此车辆前方的可视性提高。

另外,在第一实施方式的光源组件22a中,光源60彼此之间的间隔在正交方向x的中央区域变大,因此特别容易滞留热的中央区域的光源60的散热性提高。

如上所述,第一实施方式的光源组件22b具有基板33和光源群62b,其中,该光源群62b是在该基板33上沿与列方向y垂直的正交方向x配置多个光源列61而形成的,该光源列61是排列多个光源60而得到的。在此,光源群62b形成为正交方向x的长度lb比列方向y的宽度w1、w2长。另外,从正交方向x上的光源群61的端部区域到中央区域,多个光源60在列方向y上的间隔以及光源列61的间隔按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61逐渐增大。换句话说,光源群62b中的光源60的分布密度在正交方向x上的光源群62b的端部区域变大,在中央区域变小。

根据该结构,能够缓解由在光源组件22b的相反侧具有凸面24b的投影透镜24的畸变的影响导致的照射像64b的外形轮廓形状的变形,车辆前方的可视性提高。

接着,参照图6对第二实施方式的光源组件22c进行说明。图6a是比较例的光源组件22a的主视图,图6b是用等光度曲线表示由图6a的光源组件22a产生的照射像的图,图6c是表示第二实施方式的光源组件22c的主视图,图6d是用等光度曲线表示由图6c的光源组件22c产生的照射像的图。在图6a、图6c中,用箭头y表示光源60的列方向,用箭头ⅹ表示与列方向垂直的正交方向。

当参照图6a时,比较例的光源组件22a与在上述参照图5a说明的光源组件相同,5行29列共计145个光源60被配置为阵列状。

在此,设想以下情况:如在图6b的简单的图中所示,从比较例的光源组件22a射出的光通过主透镜23(在此未图示)和使凸面24b朝向光源组件22a侧的投影透镜24进行照射。在该情况下,如用图6b的等光度曲线所示那样,因受到投影透镜24所具有的畸变的影响而照射像64d的轮廓形状变形。

具体地说,因在光源组件22a侧具有凸面24b的投影透镜24的畸变的影响,照射像64d以在横向中央区域向纵向外侧鼓出的方式变宽,在横向端部区域沿纵向变窄。该情况下的照射像64d的外形轮廓形状例如为大致椭圆状。照射像64d的纵向y-y与光源群62a的列方向y对应,照射像64d的横向x-x与光源群62a的正交方向x对应。这样,照射像64d的外形轮廓形状形成为沿纵向鼓出,由此照射区域的外缘模糊,车辆前方的可视性降低。

与此相对地,在第二实施方式的光源组件22c中,如图6c所示那样在改变构成光源群62c的光源60的配置间隔方面下工夫。具体地说,与第一实施方式的光源组件22c相反地,光源组件22c形成为,从正交方向x上的光源群62b的端部区域到中央区域,多个光源60在列方向y上的间隔以及光源列61的间隔按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61来逐渐减小。沿行方向x配置的光源60的组中包括的光源60的间隔被设定为不均等。另外,沿列方向y配置的光源60的组中包括的光源60的间隔被设定为不均等。

更为详细地说,在光源群62c中配置为,在正交方向x的两侧端部区域,构成光源列61的光源60彼此之间在列方向的间隔大,但随着趋向正交方向x的中央区域,构成光源列61的光源60彼此之间的间隔变小。列方向y上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的间隔比列方向y上包括的光源60的组的位于端部区域的光源的间隔窄。由此,在光源群62c中,中央区域的宽度w2比正交方向x的端部区域的宽度w1小。

另外,在光源群62c中,随着从正交方向x的端部区域趋向中央区域,光源列61的间隔也变小。换句话说,在光源群62c中,正交方向x的端部区域的光源列61的间隔比中央区域的光源列61的间隔大。行方向x上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的间隔比行方向x上包括的光源60的组的位于端部区域的光源的间隔窄。因此,光源群62c的正交方向x的长度lc比比较例的光源群62a的正交方向x的长度la长。

这样,在第二实施方式的光源组件22c中形成为,从光源群62b的端部区域到中央区域,光源60彼此之间在正交方向x和列方向y的间隔按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61来逐渐变小。其结果,基板33上的光源60的分布密度在光源群62b的正交方向x的端部区域变小,在中央区域变大。即,行方向x上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的分布密度比行方向x上包括的光源60的组的位于端部区域的光源60的分布密度高。另外,列方向y上包括的光源60的组中的位于中央区域的光源60的分布密度比列方向y上包括的光源60的组的位于端部区域的光源的分布密度高。

这样,在配置有光源60的光源组件22c中,如图6d所示,利用经由主透镜23和投影透镜24从照明装置2射出的光将照射像64c投影到车辆前方。该照射像64c能够缓解投影透镜24的畸变的影响而被校正为沿着与光源群62c的正交方向x对应的横向延伸的扁平的长方形。由此,如与图6b进行比较所明确的那样,照射像64c的长边方向中央区域的纵向的照射宽度变狭,形成外缘更加清晰的照射区域,由此车辆前方的可视性提高。

另外,在第二实施方式的光源组件22c中,正交方向x和列方向y上的光源60彼此之间的间隔在正交方向x的端部区域进一步变大,因此被配置在该端部区域侧的光源60的散热性提高。

如上所述,第二实施方式的光源组件22c具有基板33和光源群62c,其中,该光源群62c是在该基板33上沿与列方向y垂直的正交方向x配置多个光源列61而形成的,该光源列61是排列多个光源60而得到的。在此,光源群62c形成为正交方向x的长度lc比列方向y的宽度w1、w2长。另外,从正交方向x上的光源群61的端部区域到中央区域,多个光源60在列方向y上的间隔以及光源列61的间隔按一个光源列61或者多个光源列61中的每个光源列61来逐渐减小。换句话说,光源群62c中的光源60的分布密度在正交方向x上的光源群62c的端部区域变小,在中央区域变大。

根据该结构,能够缓解因在光源组件22b侧具有凸面24b的投影透镜24的畸变的影响导致的照射像64c的外形轮廓形状的变形,车辆前方的可视性提高。

此外,本公开所涉及的光源组件并不限定于上述实施方式及其变形例,在本申请的权利要求书中记载的事项及其等效的范围内能够进行各种变更、改良。

在上述的照明装置2中,对来自光源组件22、22b、22c的光源60的光经由主透镜23向投影透镜24射出的情况进行了说明,但并不限定于此。也可以是如下类型的照明装置:省略主透镜,将来自光源60的光直接向投影透镜24射出。在该情况下,优选将壳体侧壁部的内表面形成为镜面等反射面。由此,能够将来自光源组件的光有效地引导至投影透镜。

另外,上述对搭载有照明装置2的移动体是汽车的情况进行了说明,但具备本公开所涉及的照明装置的移动体也可以是除汽车以外的车辆、摩托车、电车、船舶、飞机、机器人等。

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