專利名稱：車輛用前照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的燈具單元的車輛用前照燈。
背景技術(shù)：
一般，車輛用前照燈可進行近光和遠光的光線切換。這時，在近光模式下點亮第一燈具單元，在遠光模式下同時點亮第一燈具單元和第二燈具單元。
如專利文獻1所述，在這樣的車輛用前照燈中，第一燈具單元的光源使用放電燈泡，第二燈具單元的光源使用鹵素?zé)襞荨?br> 另外，專利文獻2所述的車輛用前照燈具有將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的多個燈具單元。
專利文獻1 特開2003-7104號公報專利文獻2 特開2003-123517號公報若采用上述專利文獻2記載的燈具結(jié)構(gòu)，則因為可將各燈具單元小型化，所以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置各燈具單元而可比較自由地設(shè)定燈具的樣式。但是，因為光源使用半導(dǎo)體發(fā)光元件時不能充分確保來自燈具單元的照射光量，所以為通過這樣的燈具結(jié)構(gòu)而可進行近光和遠光的光線切換，需要使用多個近光模式用的第一燈具單元和在遠光模式下追加點亮的第二燈具單元。因此，存在有燈具單元的數(shù)量變得相當(dāng)多反而限制了燈具設(shè)計的自由度的問題。
然而，如果要求高精度的配光控制的近光模式用的第一燈具單元使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的多個燈具單元，在需要大量光量的遠光模式下追加點亮的第二燈具單元使用上述專利文獻1所述的將鹵素?zé)襞葑鳛楣庠吹臒艟邌卧?，則可不太增加燈具單元的數(shù)量并提高燈具設(shè)計的自由度。
但是，因為半導(dǎo)體發(fā)光元件和鹵素?zé)襞莸陌l(fā)光的色溫相差較大，所以存在以下的問題。
即，進行從近光向遠光的光線切換時，由于將來自第二燈具單元的帶黃色的照射光加入來自第一燈具單元的青白色的照射光中，所以會給駕駛者等帶來不適感。另外，在同時點亮第一及第二燈具單元的遠光模式下，由于不能得到兩燈具單元間的光色的同一感，而有損燈具的美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種車輛用前照燈，其具有將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的燈具單元，在進行近光和遠光的光線切換時，不給駕駛者等帶來不適感，同時可提高在遠光模式下點亮?xí)r燈具的美觀。
本發(fā)明通過對遠光模式下追加點亮的第二燈具單元的光源進行研究而謀求達到上述目的。
即，本發(fā)明的車輛用前照燈可進行遠光和近光的光線切換，在近光模式下點亮第一燈具單元，在遠光模式下同時點亮上述第一燈具單元和第二燈具單元，其中上述第一燈具單元使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的多個燈具單元，上述第二燈具單元使用將放電燈泡作為光源的單一的燈具單元。
構(gòu)成上述“第一燈具單元”的各燈具單元只要將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源即可，不特別限定其具體結(jié)構(gòu)。
不特別限定上述“半導(dǎo)體發(fā)光元件”的種類，例如，可采用發(fā)光二極管和激光二極管等。
上述“第二燈具單元”只要將放電燈泡作為光源即可，不特別限定其具體結(jié)構(gòu)。
如上述結(jié)構(gòu)所示，本發(fā)明的車輛用前照燈，因為在近光模式下點亮的第一燈具單元使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的多個燈具單元，在遠光模式下追加點亮的第二燈具單元使用將放電燈泡作為光源的單一的燈具單元，所以可得到下面的作用效果。
即，通過第一燈具單元使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的多個燈具單元，從而可高精度地進行近光模式下的配光控制。另外，通過第二燈具單元使用將放電燈泡作為光源的燈具單元，雖是單一的燈具單元也可確保大光量，所以通過其追加點亮可充分確保遠光模式下的照射光量。并且由此可不太增加燈具單元的數(shù)量并提高燈具設(shè)計的自由度。
此時，放電燈泡與半導(dǎo)體發(fā)光元件同樣，因為其發(fā)光色溫高，所以在進行從近光向遠光的光束轉(zhuǎn)換時，將來自第二燈具單元的青白色光加入來自第一燈具單元的青白色照射光中。因此，光線切換時不給駕駛者等帶來不適感，另外，同時點亮第一及第二燈具單元的遠光模式下，在兩燈具單元間具有色的同一感，所以不影響燈具的美觀。
如此地根據(jù)本申請的發(fā)明，在具有將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的燈具單元的車輛用前照燈中，在進行近光和遠光的光線切換時不給駕駛者等帶來不適感，并且可謀求提高遠光燈模式下點亮?xí)r的燈具的美觀。
在上述結(jié)構(gòu)中，如果半導(dǎo)體發(fā)光元件使用以4000～6500K的色溫發(fā)光的白色發(fā)光二極管，同時放電燈泡使用以4000～5000k的色溫發(fā)光的金屬鹵化物燈泡，則可使來自第一燈具單元的照射光和來自第二燈具單元的照射光合成大致同等程度的顏色，由此可進一步提高上述作用效果。
在上述結(jié)構(gòu)中，如同上述地不特別限定構(gòu)成第一燈具單元的各個燈具單元的具體結(jié)構(gòu)，但當(dāng)各個燈具單元形成具有投影透鏡和在該投影透鏡后方將來自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光向前方反射的反射鏡的結(jié)構(gòu)，同時該反射鏡的反射面形成將由該反射面反射的來自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光大致向投影透鏡的后方側(cè)焦點附近會聚的結(jié)構(gòu)，即所謂的投影型燈具單元的結(jié)構(gòu)時，可容易地充分提高對來自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光的光束利用率，并由此可抑制構(gòu)成第一燈具單元的燈具單元的數(shù)量。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中，如同上述地不特別限定第二燈具單元的具體結(jié)構(gòu)，但當(dāng)該第二燈具單元形成將來自放電燈泡的光向前方反射的反射鏡結(jié)構(gòu)，同時該反射鏡的反射面將大致以放電燈泡的發(fā)光部的位置為焦點的旋轉(zhuǎn)拋物面作為基準面而形成的結(jié)構(gòu)，即所謂的拋物型燈具單元結(jié)構(gòu)時，第二燈具單元的深度可形成得比較短，由此相對構(gòu)成第一燈具單元的各個燈具單元，第二燈具單元可不太向后方較大突出。


圖1是表示本發(fā)明的一實施例的車輛用前照燈的正面圖；圖2是圖1的II-II線剖面圖；圖3是圖1的III-III線剖面圖；圖4是詳細表示構(gòu)成上述車輛用前照燈的第一燈具單元中位于上層的三個燈具單元中一個燈具單元的側(cè)剖面圖；
圖5是圖4所示的燈具單元的平剖面圖；圖6是詳細表示上述第一燈具單元中位于下層的三個燈具單元中一個燈具單元的側(cè)剖面圖；圖7是圖6所示的燈具單元的平剖面圖；圖8是表示通過從上述車輛用前照燈向前方照射的光而形成在位于燈具前方25m的位置上的假想豎直投影屏上的配光圖案的透視圖，該圖(a)是表示近光用配光圖案的圖，該圖(b)是表示遠光用配光圖案的圖；圖9是表示構(gòu)成上述近光用配光圖案的一部分的配光圖案的圖，該圖(a)是表示由來自圖4所示的燈具單元的照射光而形成的配光圖案的圖，該圖(b)是表示由來自圖6所示的燈具單元的照射光而形成的配光圖案的圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明的一實施例的車輛用前照燈的正面圖；圖2及圖3是圖1的II-II線剖面圖和III-III線剖面圖。
如這些附圖所示，本實施例的車輛用前照燈10，在由燈體12和安裝在其前端開口部上的透明狀的透光罩14形成的燈室內(nèi)，在第一燈具單元20和第二燈具單元60左右相鄰配置的狀態(tài)下，形成介由各個對光機構(gòu)可在上下方向及左右方向上偏動地放置的結(jié)構(gòu)。并且，在上述燈室內(nèi)，沿透光罩14設(shè)置包圍第一及第二燈具單元20、60而形成的內(nèi)板16。
該車輛用前罩燈10可進行近光和遠光的光線切換，在近光模式下點亮第一燈具單元20，在遠光模式下同時點亮第一燈具單元20和第二燈具單元60。
第一燈具20在將六個燈具單元30、40配置成兩層且每層三個的狀態(tài)下被支承托架22支承。六個燈具單元30、40都構(gòu)成投影型的燈具單元，位于各層上的三個燈具單元30、40分別具有完全同樣的結(jié)構(gòu)。支承托架22壓鑄制成，其具有豎直板部22A、單元支承部22B和散熱器部22C，上述單元支承部22B上下兩層設(shè)置并從上述豎直板部22A向前方臺架狀地延伸，上述散熱器部22C由從豎直板部22A向后方延伸的多個散熱片構(gòu)成。
該第一燈具單元20可光軸調(diào)整各個燈具單元30、40的光軸Ax相對車輛前后方向向下傾斜0.5～0.6°程度。
圖4及圖5是詳細表示第一燈具單元20中位于上層的三個燈具單元30中一個燈具單元的側(cè)剖面圖和平剖面圖。
根據(jù)這些附圖所示，該燈具單元30具有在車輛前后方向延伸的光軸Ax上設(shè)置的投影透鏡32、該投影32后方設(shè)置的半導(dǎo)體發(fā)光元件34、從上方側(cè)覆蓋該半導(dǎo)體發(fā)光元件34而配置的反射鏡36、在半導(dǎo)體發(fā)光元件34和投影透鏡32之間設(shè)置的光控制部件38。
投影透鏡32是前方側(cè)表面為凸面后方側(cè)表面為平面的平凸透鏡，并將其焦點距離f1設(shè)定為比較短的值。
半導(dǎo)體發(fā)光元件34是具有邊長0.3～1mm程度的正方形發(fā)光芯片34a的白色發(fā)光二極管，并以4000～6500K的色溫發(fā)光。該半導(dǎo)體發(fā)光元件34在將其發(fā)光芯片34a在光軸Ax上豎直向上地設(shè)置的狀態(tài)下固定在支承托架22的單元支承部22B上。
反射鏡36將來自半導(dǎo)體發(fā)光元件34的光向前方偏向光軸Ax反射并大致會聚在投影透鏡32后方側(cè)焦點F附近。具體地說，該反射鏡36的反射面36a將具有光軸Ax的剖面形狀設(shè)定為大致橢圓形狀，并設(shè)定其離心率從豎直剖面向水平剖面漸漸增大。并且，該反射面36a將來自半導(dǎo)體發(fā)光元件34的光大致會聚在后方側(cè)焦點F稍前方的位置。該反射鏡36的周緣下端部固定在支承托架22的單元支承部22B上。
光控制部件38的上面38a由在燈具正面看大致成ヘ字形的光控制部38A和從該光控制部38A的前端部向前方延伸形成的透鏡支承部38B構(gòu)成。
光控制部38A的上面38a從投影透鏡32的后方側(cè)焦點F向后延伸，光軸Ax左側(cè)(由燈具正面看為右側(cè))的區(qū)域由從光軸Ax向左水平延伸的平面構(gòu)成，光軸Ax右側(cè)的區(qū)域由從光軸Ax向右斜下方(例如向下15°)延伸的平面構(gòu)成。該上面38a的前端邊緣38a1沿投影透鏡32的后方側(cè)焦點F的焦點面形成大致圓弧形。在該上面38a上通過鋁鍍膜等進行反射面處理，由此，將該上面38a形成反射面。并且，該光控制部38A在其上面38a中阻止來自反射鏡36的反射面36a的反射光的一部分的前進，并將其向上反射。另外，該光控制部38A的下面固定在支承托架22的單元支承部22B上。
透鏡支承部38B從光控制部38A的前端部向下彎曲并向前延伸，其前端部支承投影透鏡32。
圖6及圖7是詳細表示第一燈具單元20中位于下層的三個燈具單元40中的一個的側(cè)剖面圖及平剖面圖。
如這些附圖所示，該燈具單元40的半導(dǎo)體發(fā)光元件44及反射鏡46的結(jié)構(gòu)與燈具單元30的半導(dǎo)體發(fā)光元件34及反射鏡36完全相同，投影透鏡42及光控制部件48除以下幾點外也與燈具單元30的投影透鏡32和光控制部件38完全相同。
即，投影透鏡42的焦點距離f2設(shè)定為比燈具單元30的投影透鏡32的焦點距離f1大的值。對應(yīng)于此，光控制部件48的透鏡支承部48B的前后長設(shè)定為比燈具單元30的透鏡支承部38B大的值。
另一方面，如圖1及圖3所示，第二燈具單元60為拋物型的燈具單元，其具有設(shè)置在沿車輛前后方向延伸的光軸Ax上的放電燈泡62和設(shè)置在該放電燈泡62后方的反射鏡64。
放電燈泡62是以4000～6500K的色溫發(fā)光的金屬鹵化物燈泡，其后端部固定在反射鏡64上。
反射鏡64的反射面64a在將放電燈泡62的發(fā)光部62a的中心位置作為焦點的旋轉(zhuǎn)拋物面上形成多個反射元件64s，由這些各個反射元件64s將來自放電燈泡62的光向前擴散反射或偏向反射。
圖8是表示本實施例的由從車輛用前照燈10向前方照射的光在設(shè)置于燈具前方25m的位置的假想豎直投影屏上形成的配光圖案的透視圖，該圖(a)表示近光模式下形成的近光用配光圖案，該圖(b)表示遠光模式下形成的遠光用配光圖案。
如該圖(a)所示，近光用配光圖案PL是由來自第一燈具單元20的照射光形成的左配光的近光用配光圖案，其在上端邊緣具有水平明暗截至線CL1和從該水平明暗截至線CL1以規(guī)定角度(例如15°)立起的傾斜明暗截至線CL2，將兩明暗截至線CL1、CL2的交點即彎頭點E的位置設(shè)定在燈具正面方向的無影點(消點)即H-V的大致0.5°～0.6°下方的位置。并且，在該近光用配光圖案PL中，包圍彎頭點E而形成高光度區(qū)域的熱區(qū)HZL。
該近光用配光圖案PL形成為由來自位于上層的三個燈具單元30的照射光形成的三個配光圖案PL1和由來自位于下層的三個燈具單元40的照射光形成的三個配光圖案PL2的合成配光圖案。
如圖9(a)所示，在配光圖案PL1中，作為光控制部件38的上面38a的前端邊緣38a1的翻轉(zhuǎn)投影像，形成水平及傾斜明暗截至線CL1、CL2。此時，因為光控制部件38的上面38a形成反射面，所以如圖4中雙點劃線所示，來自反射鏡36的反射面36a的反射光中應(yīng)該從投影透鏡32向上射出的光也通過該上面38a的反射作用，如該圖實線所示地作為從投影透鏡32向下射出的光利用。由此，提高來自半導(dǎo)體發(fā)光元件34的射出光的光束利用率的同時形成熱區(qū)HZL1。
另外，如圖9(b)所示，在配光圖案PL2中，作為光控制部件48的上面48a的前端邊緣48a1的翻轉(zhuǎn)投影像，形成有水平及傾斜明暗截至線CL1、CL2。此時，因為光控制部件48的上面48a形成反射面，所以如圖6中雙點劃線所示，來自反射鏡46的反射面46a的反射光中應(yīng)該從投影透鏡42向上射出的光也通過該上面48a的反射作用，如該圖實線所示地作為從投影透鏡42向下射出的光利用。由此，提高來自半導(dǎo)體發(fā)光元件44的射出光的光束利用率的同時形成熱區(qū)HZL2。
該配光圖案PL2由于將投影透鏡42的焦點距離f2設(shè)定為比投影透鏡32的焦點距離f1大的值，而比配光圖案PL1稍亮，其熱區(qū)HZL2也比配光圖案PL1的熱區(qū)HZL1稍亮。
另一方面，如圖8(b)所示，遠光用配光圖案PH形成為近光用配光圖案PL和附加配光圖案PA的合成配光圖案。該附加配光圖案PA是由來自第二燈具單元60的照射光形成的配光圖案，其以H-V為中心在水平方向上擴展，并在其中心位置形成熱區(qū)HZA。
如上詳述，在本實施例中，因為在近光模式下點亮的第一燈具單元20使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件34、44作為光源的多個燈具單元30、40，所以可高精度地進行近光模式下的配光控制。另外，在本實施例中，因為在遠光模式下追加點亮的第二燈具單元60使用將發(fā)光光量大的放電燈泡62作為光源的燈具單元，所以盡管只追加點亮單一的燈具單元，也可充分確保遠光模式下的照射光量。由此，可不太增加燈具單元的數(shù)量而提高燈具設(shè)計的自由度。
此時，因為放電燈泡62與半導(dǎo)體發(fā)光元件34、44同樣，其發(fā)光色溫較高，所以進行從近光向遠光的光線切換時，將來自第二燈具單元60的青白色照射光加入來自第一燈具單元20的青白色照射光中。由此，在光線切換時不給駕駛者等帶來不適感，而且，在同時點亮第一及第二燈具單元20、60的遠光模式下，因為在兩燈具單元20、60之間具有色的統(tǒng)一感，所以不影響燈具的美觀。
根據(jù)本發(fā)明實施例，可在進行近光和遠光的光線切換時不給駕駛者等帶來不適感，同時可謀求提高在遠光模式下點亮?xí)r的燈具的美觀。
特別地，在本實施例中，因為半導(dǎo)體發(fā)光元件34、44使用以4000～6500K的色溫發(fā)光的白色發(fā)光二極管，同時發(fā)光燈泡62使用以4000～6500K的色溫發(fā)光的金屬鹵化物燈泡，所以可使來自第一燈具單元20的照射光和來自第二燈具單元60的照射光合成為大致同等程度的顏色，并可由此進一步提高上述作用效果。
另外，在本實施例中，因為構(gòu)成第一燈具單元20的各個燈具單元30、40形成投影型的燈具單元，所以可充分提高對來自半導(dǎo)體發(fā)光元件34、44的光的光束利用率，并可由此抑制構(gòu)成第一燈具單元20的燈具單元30、40的數(shù)量。具體地說，在本實施例中，可將燈具單元30、40的數(shù)量控制到六個。
而且，在本發(fā)明實施例中，因為第二燈具單元60形成拋物型的燈具單元，所以其深度可形成得比較短，由此，相比構(gòu)成第一燈具單元20的各個燈具單元30、40，第二燈具單元60可不太向后方突出。
在上述實施例中，說明了由來自第一燈具單元20的照射光形成的近光用配光圖案PL在上端邊緣具有水平及傾斜明暗截至線CL1、CL2。但顯然也可以具有除此之外的明暗截至線(例如左右一對的水平明暗截至線形成階梯狀)。
在上述實施例中，說明了作為構(gòu)成第一燈具單元20的多個燈具單元將六個燈具單元30、40每三個地設(shè)置在上下兩層上。但顯然也可為除此之外的數(shù)目或在除此之外的位置構(gòu)成。另外，可用投影型以外的燈具單元(例如，拋物型或直射型的燈具單元等)構(gòu)成這些多個燈具單元的全部或一部分。
在上述實施例中，第二燈具單元60的反射鏡64的反射面64a雖然具有在旋轉(zhuǎn)拋物面上形成多個反射元件64s的結(jié)構(gòu)，但該反射面64a也可由旋轉(zhuǎn)拋物面自身構(gòu)成。另外，也可由拋物型以外的燈具單元(例如，投影型的燈具單元等)構(gòu)成該第二燈具單元60。
權(quán)利要求
1.一種車輛用前照燈，其可進行近光和遠光的光束轉(zhuǎn)換，在近光模式下點亮第一燈具單元，在遠光模式下同時點亮所述第一燈具單元和第二燈具單元，其特征在于，所述第一燈具單元使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的多個燈具單元，所述第二燈具單元使用將放電燈泡作為光源的單一的燈具單元。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件使用以4000～6500K的色溫發(fā)光的白色發(fā)光二極管，所述放電燈泡使用以4000～5000K的色溫發(fā)光的金屬鹵化物燈泡。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車輛用前照燈，其特征在于，構(gòu)成所述第一燈具單元的各個燈具單元具有投影透鏡和在該投影透鏡后方將來自所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的光向前方反射的反射鏡，該反射鏡的反射面將由該反射面反射的來自所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的光大致向所述投影透鏡的后方側(cè)焦點附近會聚。
4.如權(quán)利要求1或2所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述第二燈具單元具有將來自所述放電燈泡的光向前方反射的反射鏡，該反射鏡的反射面將大致以所述放電燈泡的發(fā)光部的位置為焦點的旋轉(zhuǎn)拋物面作為基準面。
5.如權(quán)利要求3所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述第二燈具單元具有將來自所述放電燈泡的光向前方反射的反射鏡，該反射鏡的反射面將大致以所述放電燈泡的發(fā)光部的位置為焦點的旋轉(zhuǎn)拋物面作為基準面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛用前照燈，其具有將半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的燈具單元，在進行近光和遠光的光束轉(zhuǎn)換時不給駕駛者等帶來不適感，同時可謀求提高遠光模式下點亮?xí)r燈具的美觀。在近光模式下點亮的第一燈具單元(20)使用將半導(dǎo)體發(fā)光元件(34)、(44)作為光源的多個燈具單元(30)、(40)。在遠光模式下追加點亮的第二燈具單元(60)使用將像半導(dǎo)體發(fā)光元件那樣發(fā)光色溫高的放電燈泡(62)作為光源的單一的燈具單元。由此，進行從近光向遠光的光線切換時，將來自第二燈具單元(60)的青白色照射光加入來自第一燈具單元(20)的青白色照射光中，在兩燈具單元(20)、(60)之間具有色的統(tǒng)一感。
文檔編號F21S8/10GK1614300SQ200410089768
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者石田裕之, 佐塚清, 達川正士 申請人:株式會社小糸制作所