專利名稱：車輛用燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備由透光部件構(gòu)成的反射器的車輛用燈具。
背景技術(shù)：
大多數(shù)車輛用燈具都具有配置在沿?zé)艟咔昂蠓较蜓由斓墓廨S上的光源以及使該光源發(fā)出的光向前方反射的反射器。在“專利文獻(xiàn)1”或“專利文獻(xiàn)2”記載的這種車輛用燈具中，其反射器由透光部件構(gòu)成。此時，在“專利文獻(xiàn)1”中記載的反射器中，在透光部件的后面中的光軸附近部分以圍繞光源的方式形成入射面，并且，在其后面的入射面的周圍，圍繞光軸沿徑向臺階狀地形成有多個反射面，且在透光部件的前面的各反射面的前方位置分別形成有出射面。并且，在該“專利文獻(xiàn)1”中記載的車輛用燈具中，相對于構(gòu)成反射器的透光部件， 即，在使從其入射面入射的光源的光作為大致平行光被其各反射面向前方進(jìn)行內(nèi)面反射后，使該內(nèi)面反射的光從位于該反射面的前方的出射面分別向前方出射。另一方面，在“專利文獻(xiàn)2”記載的反射器中，雖然在透光部件的前面，圍繞光軸沿徑向臺階狀地形成有多個入射面和出射面，但是，透光部件的后面形成為單一平面。并且，在該“專利文獻(xiàn)2”中記載的車輛用燈具中，相對于構(gòu)成反射器的透光部件， 即，使從其各入射面入射的光源的光在被其后面向前方進(jìn)行內(nèi)面反射后，從位于其反射面的前方的出射面或者位于其外周側(cè)的出射面向前方出射。專利文獻(xiàn)1日本特開2005-203111號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2004-126422號公報作為車輛用燈具的反射器，如果使用上述“專利文獻(xiàn)1”記載的透光部件，則不僅能夠提高對光源發(fā)出的光的光束利用率，而且能夠使透光部件的周邊部都明亮發(fā)光可見。然而，該“專利文獻(xiàn)1”記載的透光部件被構(gòu)成為，在使光源發(fā)出的光從以包圍該光源的方式形成的入射面入射到該透光部件后，被各反射面向前方進(jìn)行內(nèi)面反射，因此，其靠近光軸的基端部的厚度相當(dāng)厚。因此，存在下述的問題，在成形透光部件時，易于產(chǎn)生收縮(t ’ )，從而不能高精度地控制光源發(fā)出的光。并且，如果透光部件中的靠近光軸的基端部的厚度變厚，則難以實現(xiàn)反射器的大型化。另一方面，雖然“專利文獻(xiàn)2”記載的透光部件的靠近光軸的基端部的厚度不厚，但是，由于僅在其前面臺階狀地配置有多個入射面和出射面，其后面形成為單一平面，因此， 不能高精度地控制光源發(fā)出的光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種車輛用燈具，具備由透光部件構(gòu)成的反射器，并且，不僅能夠使透光部件的周緣部都明亮發(fā)光地可見，而且能夠高精度地控制光源發(fā)出的光，并且，能夠容易地實現(xiàn)反射器的大型化。本申請發(fā)明通過對透光部件的形狀進(jìn)行研究設(shè)計來達(dá)到上述目的。S卩，本申請發(fā)明的車輛用燈具具有配置在沿?zé)艟咔昂蠓较蜓由斓墓廨S上的光源以及使該光源發(fā)出的光向前方反射的反射器，其中，上述反射器由圍繞上述光軸沿徑向連續(xù)配置多個光學(xué)要素而形成的透光部件構(gòu)成，各上述光學(xué)要素包括入射面，使上述光源中的發(fā)光基準(zhǔn)點發(fā)出的光以相對于該光學(xué)要素向遠(yuǎn)離上述光軸的方向折射的方式入射；反射面，使從該入射面入射到該光學(xué)要素的光向前方進(jìn)行內(nèi)面反射；出射面，使被該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光從該光學(xué)要素向前方出射，并且，各上述光學(xué)要素的反射面由曲面構(gòu)成，以使被該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)該光學(xué)要素的出射面。上述“車輛用燈具”不限于特定種類的車輛用燈具，例如，能夠采用尾燈、制動燈、 車距燈、高位制動燈等。上述“光源”的種類沒有被特別限定，例如，能夠采用發(fā)光二極管的發(fā)光芯片或放電燈泡的放電發(fā)光部或者鹵素?zé)舻臒艚z等。上述光源中的“發(fā)光基準(zhǔn)點”是指作為計算光路的基準(zhǔn)的點光源的位置，雖然典型的是光源的發(fā)光中心，但是也可以是光源的發(fā)光中心以外的點或者位于離開光源的位置的
點ο關(guān)于上述“透光部件”，只要是具有透光性的部件即可，對其材質(zhì)沒有特殊限定，例如，能夠采用由透明合成樹脂構(gòu)成的部件、或玻璃構(gòu)成的部件等。在各上述“光學(xué)要素”中，其反射面是使被該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)該光學(xué)要素的出射面的結(jié)構(gòu)，但是，關(guān)于其入射面，既可以是使從該入射面入射到該光學(xué)要素的光的大致總光量到達(dá)該光學(xué)要素的反射面的結(jié)構(gòu)，也可以是使其一部分經(jīng)由各光學(xué)要素相互之間的連結(jié)部分到達(dá)與該光學(xué)要素的外周側(cè)鄰接的光學(xué)要素的反射面的結(jié)構(gòu)。關(guān)于上述各光學(xué)要素的“反射面”，只要由該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)該光學(xué)要素的出射面的結(jié)構(gòu)即可，對由該反射面內(nèi)面反射的大致平行光的方向沒有特殊限定。如上述結(jié)構(gòu)所示，在本申請發(fā)明的車輛用燈具中，雖然，使配置在沿?zé)艟咔昂蠓较蜓由斓墓廨S上的光源發(fā)出的光向前方反射的反射器由透光部件構(gòu)成，該透光部件由圍繞光軸沿徑向連續(xù)配置多個光學(xué)要素而形成，但是，由于上述各光學(xué)要素包括入射面，使光源中的發(fā)光基準(zhǔn)點發(fā)出的光以相對于該光學(xué)要素向遠(yuǎn)離光軸的方向折射的方式入射；反射面，使從該入射面入射到該光學(xué)要素的光向前方進(jìn)行內(nèi)面反射；出射面，使由該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光從該光學(xué)要素向前方出射，因此，能夠使構(gòu)成反射器的透光部件形成為靠近其光軸的基端部的厚度不必太厚。因此，在成形透光部件時，能夠有效地抑制收縮的產(chǎn)生。由此，能夠?qū)庠窗l(fā)出的光進(jìn)行高精度地控制。并且，由此，能夠容易地實現(xiàn)反射器的大型化。而且，在本申請發(fā)明的車輛用燈具中，各光學(xué)要素的反射面由曲面構(gòu)成，以使由該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)該光學(xué)要素的出射面，因此， 能夠得到如下作用效果。S卩，通過使被由各個光學(xué)要素的反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量到達(dá)該光學(xué)要素的出射面，在每個光學(xué)要素能夠使反射面和出射面一一對應(yīng)。因此，不僅能夠提高對光源發(fā)出的光的光束利用率，而且，能夠使透光部件的周緣部都明亮發(fā)光地可見。并且，此時，通過使由各反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光作為大致平行光到達(dá)各出射面， 能夠高精度地進(jìn)行該出射面的出射光控制。如上所述，根據(jù)本申請發(fā)明，在具備由透光部件構(gòu)成的反射器的車輛用燈具中，不僅能夠使透光部件的周緣部都明亮發(fā)光地可見，而且能夠?qū)庠窗l(fā)出的光進(jìn)行高精度地控制，并且能夠容易地實現(xiàn)反射器的大型化。在上述結(jié)構(gòu)中，由于各光學(xué)要素的反射面為如下結(jié)構(gòu)，S卩，使從其內(nèi)周端緣發(fā)出的反射光向該光學(xué)要素的出射面的內(nèi)周端緣進(jìn)行內(nèi)面反射，并且，使從其外周端緣發(fā)出的反射光向該光學(xué)要素的出射面的外周端緣進(jìn)行內(nèi)面反射，從而能夠利用出射面的整個區(qū)域進(jìn)行出射光控制。由此，能夠最大限度地提高出射光控制的精度。在上述結(jié)構(gòu)中，由于各光學(xué)要素的出射面由以發(fā)光基準(zhǔn)點附近的點為頂點的圓錐面作為基準(zhǔn)面而形成，則在光源發(fā)出的光不直接到達(dá)該出射面的范圍內(nèi)，能夠以最大限度地向燈具前方側(cè)傾斜的狀態(tài)配置上述各出射面。由此，能夠容易地實現(xiàn)如下光學(xué)設(shè)計，即， 各光學(xué)要素的反射面由曲面構(gòu)成，以使該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行的光到達(dá)該光學(xué)要素的出射面。并且，此時，也能夠容易地實現(xiàn)如下光學(xué)設(shè)計，即，在各光學(xué)要素的出射面中，使各光學(xué)要素的反射面發(fā)出的反射光以與光軸大致平行的方向為基準(zhǔn)射出。并且，在這種情況下，從燈具正面看，能夠?qū)崿F(xiàn)各光學(xué)要素的出射面的整個區(qū)域都明亮發(fā)光地可見。在上述結(jié)構(gòu)中，反射器圍繞光軸沿周向被劃分為多個區(qū)域，并且，在相互鄰接的區(qū)域之間，構(gòu)成上述多個區(qū)域的每一個的多個光學(xué)要素配置在沿徑向互相錯開的位置，由此， 即使各光學(xué)要素的相互之間的連結(jié)部分的厚度大致為零，也能夠使反射器作為單一的透光部件。由此，能夠使透光部件的厚度薄至最薄。并且，通過采用這種結(jié)構(gòu)，能夠使反射器新穎美觀。在上述結(jié)構(gòu)中，在光源的前方配置有使該光源發(fā)出的光偏轉(zhuǎn)透射的透鏡，且該透鏡被與反射器一體形成，因此，能夠進(jìn)一步提高對光源發(fā)出的光的光束利用率。此時，該透鏡與反射器之間的連結(jié)部分被構(gòu)成為以光軸為中心軸的圓筒部，因此，能夠容易地計算從光源向著反射器發(fā)出的光的光路，由此就能夠容易地進(jìn)行各光學(xué)要素的光學(xué)設(shè)計。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的車輛用燈具的主視圖。圖2是表示上述車輛用燈具的側(cè)剖視圖。圖3是圖2的III部的詳圖。圖4是圖2的IV部的詳圖。圖5是表示上述實施方式的第一變形例的車輛用燈具的主視圖。圖6是表示上述實施方式的第二變形例的車輛用燈具的側(cè)剖視圖。
圖7是表示上述實施方式的第三變形例的車輛用燈具的主視圖。圖8是表示上述第三變形例的車輛用燈具的側(cè)剖視圖。附圖標(biāo)記的說明10、110、210、310 車輛用燈具12發(fā)光元件12a發(fā)光芯片12b 基板14、114、214、314 透光元件14A、114A、214A、314A 透鏡14Ap、114Ap、214Ap、314Ap 棱鏡部14B、114B、214B、314B 反射器14B1 14B5、114B1 114B5、214B1 214B5、314B1 314B11 光學(xué)要素14Ba、214Bai、214Bao、314Ba 入射面14Bb、214Bb、314Bb 反射面14Bc、114Bc、214Bc、314Bc 出射面14Bd 連接面14C、214C 圓筒部16、316 支承板114As、114Bs擴(kuò)散透鏡元件214Be 臺階部Ax 光軸0發(fā)光中心Z1、Z2 區(qū)域
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本申請發(fā)明的一個實施方式的車輛用燈具10的主視圖，圖2是其側(cè)剖視圖。如這些圖所示，本實施方式的車輛用燈具10是配置在車輛后端部的尾燈，并包括發(fā)光元件12和透光部件14，并具有沿車輛前后方向延伸的光軸Αχ。發(fā)光元件12是在基板12b上支承有作為光源的發(fā)光芯片12a的紅色發(fā)光二極管， 并以使該發(fā)光芯片12a在光軸Ax上面向燈具前方(車輛的“后方”，下同)的狀態(tài)固定在支承板16。發(fā)光芯片12a具有四個邊的大小的為0.3 Imm左右的發(fā)光面，該發(fā)光面的發(fā)光中心0位于光軸Ax上。透光部件14是透明的合成樹脂模制品，并從前方側(cè)覆蓋發(fā)光元件12。在該透光部件14位于其光軸Ax附近的區(qū)域(即，位于發(fā)光元件12的正面方向的區(qū)域)被形成為透鏡14A，其周邊區(qū)域被形成為反射器14B。此時，透鏡14A被大致形成為菲涅耳透鏡狀，反射器14B被大致形成為缽狀，它們經(jīng)由圓筒部14C連接。在該透光部件14，其反射器14B和圓筒部14C的后端面與發(fā)光元件12a的發(fā)光面配置在大致相同的面上，且其后端面被支承板16固定。透鏡14A是在其前面同心圓狀地形成有多個以光軸Ax為中心且圓環(huán)狀地延伸的棱鏡部14Ap的結(jié)構(gòu)。并且，在上述各個棱鏡部14Ap中，該透鏡14A使從發(fā)光元件12a射出并射入透鏡14A的直射光偏轉(zhuǎn)射向靠光軸Ax的方向。圓筒部14C被形成為從透鏡14A的后面的外周緣部向后方大致沿以光軸Ax為中心的圓筒面延伸。此時，該圓筒部14C以一定的厚度形成。在反射器14B，圍繞光軸Ax在徑向連續(xù)配置有五個光學(xué)要素14B1 14B5。上述各光學(xué)要素14B1 14B5具有形成在透光部件14的前面的入射面14Ba和出射面14Bc、以及形成在透光部件14的后面的反射面14Bb和連接面14Bd。并且，上述各光學(xué)要素14B1 14B5使發(fā)光芯片12a中的發(fā)光基準(zhǔn)點發(fā)出的光以向相對于該光學(xué)要素14B1 14B5遠(yuǎn)離光軸Ax的方向折射的方式向入射面14B入射，在反射面14Bb，使從該入射面14Ba向該光學(xué)要素14B1 14B5入射的光向前方進(jìn)行內(nèi)面反射， 在出射面14Bc，使由該反射面14Bn進(jìn)行內(nèi)面反射的光從該光學(xué)要素14B1 14B5向前方射出ο此時，發(fā)光芯片12a中的發(fā)光基準(zhǔn)點設(shè)定在發(fā)光芯片12a的發(fā)光中心0附近的點。 具體地說，在假設(shè)圓筒部14C不存在的情況下，該發(fā)光基準(zhǔn)點是發(fā)光芯片12a的發(fā)光面中的發(fā)光中心0，但是，實際上圓筒部14C存在，發(fā)光芯片12a發(fā)出的直射光經(jīng)由該圓筒部14C到達(dá)各光學(xué)要素14B1 14B5，因此，設(shè)定在只從發(fā)光中心0位移那么多的、以光軸Ax為中心的相同圓周上的點。各光學(xué)要素14B1 14B5的出射面14Bc由以光軸Ax為中心軸，且以光軸Ax上的上述發(fā)光基準(zhǔn)點附近的點為頂點的圓錐面的一部分構(gòu)成，此時，上述發(fā)光基準(zhǔn)點位于該圓錐面上。并且，各光學(xué)要素14B1 14B5的入射面14Ba由與構(gòu)成該光學(xué)要素14B1 14B5 的出射面14Bc的圓錐面同軸，且具有比該圓錐面的頂角小的頂角的圓錐面構(gòu)成。并且，各光學(xué)要素14B1 14B5的反射面14Bb由曲面構(gòu)成，以使被該反射面14Bb進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)該光學(xué)要素14B1 14B5的出射面14Bc，且使該出射面14Bc發(fā)出的出射光的方向作為與光軸Ax大致平行的方向。在本實施方式中，各光學(xué)要素14B1 14B5的反射面14Bb的內(nèi)面反射全部通過全反射進(jìn)行(關(guān)于此內(nèi)容將在后面記述)。上述各光學(xué)要素14B1 14B5中的、外周側(cè)的三個各個光學(xué)要素14B3 14B5的結(jié)構(gòu)都相同，而內(nèi)周側(cè)的兩個光學(xué)要素14B1 14B2的結(jié)構(gòu)部分不同。因此，下面首先對構(gòu)成從內(nèi)周側(cè)數(shù)起的第三個光學(xué)要素14B3的反射面14Bb的曲面的具體形狀進(jìn)行說明，接著對內(nèi)周側(cè)的兩個光學(xué)要素14B1、14B2進(jìn)行說明。圖3是圖2的III部的詳圖。如該圖所示，在該光學(xué)要素14B3中，使其入射面14Ba的內(nèi)周端緣的點為P1、外周端緣的點為P2、反射面14Bb的內(nèi)周端緣的點為P3、外周端緣的點為P4，出射面14Bc的外周端緣的點為P5(內(nèi)周端緣的點與入射面14Ba的外周端緣的點均為P2)。并且，連接點P2和點P5的線段與同光軸Ax正交的平面所成的角度為A，連接點 P4和點P5的線段與同光軸Ax平行的直線所成的角度為B，連接點P2和點P4的線段與連接點P2和點P5的線段的點P2側(cè)的延長線所成的角度為C，連接點Pl和點P2的線段與連接點P2和點P5的線段的點P2側(cè)的延長線所成的角度為D。由于該光學(xué)要素14B3的出射面14Bc在包含其光軸Ax的平面內(nèi)的剖面形狀由經(jīng)過上述發(fā)光基準(zhǔn)點的直線構(gòu)成，并且從該出射面14Bc發(fā)出的出射光的方向被設(shè)定為與光軸Ax大致平行的方向，因此，從到達(dá)該出射面14Bc的反射面14Bb發(fā)出的反射光必須是面向稍向光軸Ax傾斜的方向的大致平行光。因此，當(dāng)構(gòu)成透光部件14的合成樹脂材料的折射率為η時，角度B由下式(1)表示。(式1)
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權(quán)利要求
1.一種車輛用燈具，具有配置在沿?zé)艟咔昂蠓较蜓由斓墓廨S上的光源、以及使該光源發(fā)出的光向前方反射的反射器，其特征在于，所述反射器由圍繞所述光軸沿徑向連續(xù)配置多個光學(xué)要素而形成的透光部件構(gòu)成， 各所述光學(xué)要素包括入射面，使所述光源中的發(fā)光基準(zhǔn)點發(fā)出的光以相對于該光學(xué)要素向遠(yuǎn)離所述光軸的方向折射的方式進(jìn)行入射；反射面，使從該入射面入射到該光學(xué)要素的光向前方進(jìn)行內(nèi)面反射；出射面，使被該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光從該光學(xué)要素向前方出射，并且，各所述光學(xué)要素的反射面由曲面構(gòu)成，以使被該反射面進(jìn)行內(nèi)面反射的光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)該光學(xué)要素的出射面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用燈具，其特征在于，各所述光學(xué)要素的反射面被構(gòu)成為，使從該反射面的內(nèi)周端緣發(fā)出的反射光向該光學(xué)要素的出射面的內(nèi)周端緣進(jìn)行內(nèi)面反射，并且，使從該反射面的外周端緣發(fā)出的反射光向該光學(xué)要素的出射面的外周端緣進(jìn)行內(nèi)面反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用燈具，其特征在于，各所述光學(xué)要素的出射面以所述發(fā)光基準(zhǔn)點附近的點為頂點的圓錐面作為基準(zhǔn)面而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用燈具，其特征在于， 所述反射器圍繞所述光軸沿周向被劃分為多個區(qū)域，在相互鄰接的區(qū)域之間，構(gòu)成上述多個區(qū)域的每一個的多個光學(xué)要素被配置在沿徑向互相錯開的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用燈具，其特征在于， 所述反射器圍繞所述光軸沿周向被劃分為多個區(qū)域，并且，在相互鄰接的區(qū)域之間，構(gòu)成上述多個區(qū)域的每一個的多個光學(xué)要素配置在沿徑向互相錯開的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用燈具，其特征在于， 在所述光源的前方配置有使該光源發(fā)出的光偏轉(zhuǎn)透射的透鏡， 該透鏡被與所述反射器一體形成，該透鏡與所述反射器的連結(jié)部分被構(gòu)成為以所述光軸為中心軸的圓筒部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用燈具，其特征在于， 在所述光源的前方配置有使該光源發(fā)出的光偏轉(zhuǎn)透射的透鏡， 該透鏡被與所述反射器一體形成，該透鏡與所述反射器之間的連結(jié)部分被構(gòu)成為以所述光軸為中心軸的圓筒部。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛用燈具，其特征在于， 在所述光源的前方配置有使該光源發(fā)出的光偏轉(zhuǎn)透射的透鏡， 該透鏡被與所述反射器一體形成，該透鏡與所述反射器之間的連結(jié)部分被構(gòu)成為以所述光軸為中心軸的圓筒部。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛用燈具，其特征在于， 在所述光源的前方配置有使該光源發(fā)出的光偏轉(zhuǎn)透射的透鏡， 該透鏡被與所述反射器一體形成，該透鏡與所述反射器的連結(jié)部分被構(gòu)成為以所述光軸為中心軸的圓筒部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用燈具，具備由透光部件構(gòu)成的反射器，并且，不僅能夠使透光部件的周緣部都明亮發(fā)光地可見，而且能夠高精度地控制光源發(fā)出的光，并且，能夠容易地實現(xiàn)反射器的大型化。反射器(14B)由透光部件(14)構(gòu)成，該透光部件(14)由圍繞光軸(Ax)在徑向上連續(xù)配置五個光學(xué)要素(14B1～14B5)而形成。各光學(xué)要素(14B1～14B5)包括使發(fā)光芯片(12a)中的發(fā)光基準(zhǔn)點發(fā)出的光以向遠(yuǎn)離光軸(Ax)的方向折射的方式入射的入射面(14Ba)、使該入射光向前方進(jìn)行內(nèi)面反射的反射面(14Bb)、使該內(nèi)面反射光向前方射出的出射面(14Bc)。此時，反射面(14Bb)由曲面構(gòu)成，以使該內(nèi)面反射光的大致總光量作為大致平行光到達(dá)出射面(14Bc)。
文檔編號F21S8/10GK102313223SQ201110141830
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者原亮輔 申請人:株式會社小糸制作所