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车辆用灯的制作方法

2022-07-24 03:16:33 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及具备导光体(光导)的车辆用灯。


背景技术:

2.车辆用灯尤其是汽车用灯中,提供了将多个灯单元复合化而成的灯,作为该灯单元的一种,提出了含有导光体的边缘灯单元(edge lamp unit)。作为该边缘灯单元,例如提出了专利文献1的技术方案。该技术中,呈板状的导光体、即边缘光导的一个端面(边缘)被构成为出射面部。出射面部对入射到被设于该边缘光导的相对侧的入射面部的光源的光进行导光(引导),并从出射面部射出,由此射出细束或线状的图案光。通过具备这样的边缘灯单元,能够构成外观设计性优异的灯。
3.专利文献1的边缘灯单元为实现从出射面部射出的光的亮度均匀化,而被构成为沿边缘光导的长度方向配设多个光源,各光源分担出射面部的整个面地使光出射的形式。另外,为达到使从多个光源入射的光分别向出射面部以大致均匀的状态导光,边缘光导上设有对应各光源的多个反射面部。
4.此外,车辆用灯、尤其是汽车用灯中,还提供有将不同功能的灯配设于同一灯壳体内的复合型灯。例如,作为复合型前照灯,提出有由近光灯、远光灯、车宽示廓灯、转向指示灯等复合而成的车灯。此外,作为复合型尾灯,提出有由尾灯、倒车灯、转向指示灯等复合而成的车灯。
5.在这样的复合型灯中部件的共用化正在被推进,例如专利文献2中提出在具有反射镜的第1灯和具有反射镜的第2灯的复合型灯中,将各灯的光源搭载在共通的基板上的技术。专利文献3也同样地提出有在1个基板的表面和背面分别装载光源,通过各光源构成多个灯的复合型灯。根据专利文献2、3的技术,能够削减搭载光源的基板的片数,有利于实现灯的小型化、低成本化。
6.进而,车辆用灯、尤其是汽车用灯中,作为为了使光源的光以需要的配光射出的光学系统,使用以透光性部件构成的光导(导光体)的光导型灯单元得以被采用,例如被用于辅助照明用灯或标识用灯。此外,在构成将多个功能不同的灯单元配设于同一灯壳体内的复合型灯时,作为其中之一的灯单元而采用光导型灯单元。
7.专利文献4中提出有具备柱状光导的光导型灯单元(称为柱状灯单元),该柱状光导被形成为柱状(棒状),且遍及其长度方向地设有用于使光射出的反射元件。此外,专利文献1中提出有具备边缘光导的光导型灯单元(称作边缘灯单元),该边缘光导使光从其边缘(端面)射出。
8.在先技术文献
9.专利文献
10.专利文献1日本国特开2019-67521公报
11.专利文献2日本国特开2016-105372公报
12.专利文献3日本国特开2018-166090公报
13.专利文献4日本国特开2017-103173公报


技术实现要素:

14.发明要解决的课题
15.专利文献1的边缘灯单元中,边缘光导的出射面部倾斜,与此对应地,多个反射面部沿着出射面部的倾斜而形成为阶梯状。由此,多个反射面部的边界产生阶梯部,在由该阶梯部产生的边界面处难以使光向出射面部以均匀的状态进行反射。若发生这样的反射状况,则导光至出射面部的光会变得不均匀而使出射面部产生亮度不均的情况,边缘灯单元点亮时的配光特性变差,且可能会使灯的美观度以及外观设计性降低。
16.本公开的第一目的在于,提供一种车辆用灯,其具备边缘灯单元这样的导光体,且防止了导光体的出射面部的亮度不均。
17.此外,提出了在将不同功能的灯配设于同一灯壳体内的复合型灯中,将复合的多个灯分别构成为灯单元,将构成的多个灯单元配设于灯壳体内的复合型灯。近年来为提高灯的外观设计性,提出了将光学系统不同的灯单元复合而成的灯。例如,将光源的光通过反射镜反射而控制照射光的配光的反射镜型灯单元、将光源的光通过透镜折射而控制照射光的配光的透镜型灯单元、将光源的光通过光导(导光体)进行导光而控制出射光的配光的光导型灯单元这样的、将光学系统的形态不同的灯单元进行复合的方案。
18.专利文献2、3的复合型灯虽将复合的各灯分别进行了单元化,但各灯单元均构成为同一个光学系统的反射镜型灯单元。因此,容易进行装载光源的基板的共用。但像反射镜型灯单元、透镜型灯单元、光导型灯单元这样光学系统各异的灯单元中,在针对光学系统的光源配置、基于光学系统的光的出射方向等进行设计时的要点则各不相同。由此,难以实现光学系统不同的灯单元之间部件的共用化,难以进行复合型灯的小型化和低成本化。
19.本公开的第二目的在于,提供一种在具备光学系统的形态不同的多种灯单元的复合型灯中也能实现部件的共用化的车辆用灯。
20.进而,在具备光导型灯单元的复合型灯中,如专利文献1、4那样,选择性地使用光导的形态不同的柱状灯单元或边缘灯单元中的任一者。即使在多个光导型灯单元被复合的情况下,各灯单元也由柱状灯单元或边缘灯单元的任一种构成。像这样,以往没有提出过将柱状灯单元和边缘灯单元进行复合的复合型灯,因而欠缺灯单元或复合型灯点亮时的外观的变化性,所以在灯的外观设计性方面希望得到改进。
21.本公开的第三目的在于,提供一种车辆用灯,其进一步提高了具有光导型灯单元的复合型灯的外观设计性。
22.用于解决问题的手段
23.本公开的一种方案为一种具备光源、和将从所述光源入射的光进行导光后射出的导光体的车辆用灯,所述导光体具有供所述光源的光射入的入射面部、将被导光后的光射出的出射面部、将从所述入射面部射入的光朝向所述出射面部进行内表面反射的反射面部,所述反射面部由相邻配置的多个反射面部构成,在所述多个反射面部的边界面具有使光在发散或漫射状态进行内表面反射的反射台阶。
24.本公开的另一方案为一种复合型车辆用灯,其具有:具有光源和将从光源入射的光以需要的配光射出的光学系统的灯单元、以及配设有多个所述灯单元的灯壳体。所述灯
单元中第1灯单元为光导型灯单元,含有用于装载所述第1灯单元的光源和第2灯单元的光源的基板,所述第1灯单元的所述光源被装载于所述基板的一面,所述第2灯单元的所述光源被装载于所述基板的与所述一面相反的一面上。
25.本公开的另一种方案为一种复合型车辆用灯,其包括:具有光源和将从所述光源入射的光以需要的配光射出的光学系统的灯单元,以及配设有多个所述灯单元的灯壳体。多个上述灯单元包括具备一种形态的光导的一个光导型灯单元和具备形态与所述形态不同的光导的另一光导型灯单元,所述一个光导型灯单元以及所述另外的光导型灯单元被构成为作为同一功能的灯而点亮。
26.发明效果
27.根据本公开,因存在于多个反射面部之间的边界面上形成有反射台阶,投射到边界面的光被以发散状态或漫射状态反射,从而能够防止向特定的方向进行反射。由此,能够防止被反射的光通过边界面从出射面部的一部分出射的情况,出射面部的光的亮度不均得以抑制,光以均匀的亮度出射,从而能够得到配光性优异且外观设计性优秀的车辆用灯。
28.此外,根据本公开,构成复合型灯的多个灯单元中第1灯单元由光导型灯单元构成。光导型灯单元与反射镜型灯单元或透镜型灯单元相比配设光源时的必要条件宽松,设计自由度高。由此,通过由光导型灯单元构成第1灯单元,能够实现搭载第1灯单元和第2灯单元的各光源的基板的共用化。
29.此外,根据本公开,光导的形态不同的灯单元,例如柱状灯单元和边缘灯单元作为同一种功能的灯而被点亮。此时,因将例如柱状灯单元的相对宽度尺寸较小的发光面和边缘灯单元的相对宽度尺寸较大的发光面进行组合,其与仅由柱状灯单元或边缘灯单元的一方复合而成的灯相比,能够提高点灯时的外观设计性的效果。柱状灯单元和边缘灯单元被单独点亮的情况下也同样能提高外观设计性的效果。
附图说明
30.图1为具备以本公开的车辆用灯为前照灯的汽车的主视图。
31.图2为将图1所示的左前照灯的一部分剖开表示左前照灯概况的立体图。
32.图3为灯单元的电气系统的结构框图。
33.图4为近光及远光的灯单元的分解立体图。
34.图5为说明近光及远光的点灯状态的概略纵向剖视图。
35.图6为表示边缘灯单元的概略构成的分解立体图。
36.图7为配置于灯壳体内的边缘灯单元和侧灯单元的横剖视图。
37.图8a为反射面部处的边缘光导的剖视图。
38.图8b为图8a所示的边缘光导的外观的立体图。
39.图9a为表示出射面部的概略情况的立体图。
40.图9b为图9a的剖视图。
41.图10a为表示边缘光导的概略构造的纵向剖视图。
42.图10b为表示边缘光导的一部分的概略情况的立体图。
43.图11a为表示柱状灯单元的概略情况的立体图。
44.图11b为图11a的b-b线剖视图。
45.图12a为柱状灯单元的一部分的外观图。
46.图12b为柱状光导的示意性剖视图。
47.图13a为光导型灯单元在点灯状态下的示意性主视图。
48.图13b为光导型灯单元在点灯状态下的示意性主视图。
49.图13c为光导型灯单元在点灯状态下的示意性主视图。
50.图14为表示侧灯单元的概略情况的分解立体图。
具体实施方式
51.接下来,参照附图对本公开的实施方式进行说明。图1为具备由本公开的车辆用灯构成的前照灯的汽车主视图。汽车car的车身前部的左右装有作为前照灯hl的右前照灯r-hl和左前照灯l-hl。该左右的前照灯r-hl、l-hl被以具备多个灯单元的复合型前照灯的方式构成,右前照灯r-hl和左前照灯l-hl被左右对称地构成。
52.图2为从前方观察图1所示的左前照灯l-hl的立体图,将一部分剖开表示。左前照灯l-hl具有灯壳体100。灯壳体100具有灯体101和以覆盖该灯体101前方侧的方式安装的透光罩102。该灯壳体100具备从汽车car的前侧区域向车宽方向的外侧(图2中的右侧)延长的转角部100a。此外,透光罩102被效仿汽车car车身前部的曲面形状地做成前面向后倾斜的形状。
53.灯壳体100内配设有多个灯单元。在此,配设有作为前照灯的近光灯单元lou及远光灯单元hiu、作为辅助照明灯的边缘灯单元egu及柱状灯单元rou、以及作为标识灯的侧灯单元siu。近光灯单元lou及远光灯单元hiu为构成为反射镜型灯单元。边缘灯单元egu及柱状灯单元rou被构成为光导型灯单元。侧灯单元siu被构成为透镜型灯单元。
54.此外,灯壳体100内,在除各灯单元以外的区域配设有作为准反射镜而发挥作用的延伸部103。延伸部103防止透过透光罩102地看到灯壳体100内的各灯单元以外的区域。需要说明的是,在后续未作特别说明的情况下,前后方向为汽车car及左前照灯l-hl的前后方向,而因左右方向为以图1、图2为基准,故汽车car的车宽方向外侧为右侧。
55.省略各灯单元的说明。在图2中,以近光灯单元lou为右侧、即车宽方向的外侧,近光灯单元lou和远光灯单元hiu两者被沿左右水平方向排列地一体形成。近光灯单元lou和远光灯单元hiu具有:第1光源和第2光源,以及将第1光源和第2光源发出的光进行反射,向汽车的前方以需要的配光图案照射的反射镜。
56.边缘灯单元egu配设于近光灯单元lou的车宽方向的外侧。边缘灯单元egu具有第3光源和由板状的导光体(透光体)构成的边缘光导,其被构成为用边缘光导对第3光源的光进行导光,从作为该边缘光导的前端面的边缘向汽车前方射出。
57.柱状灯单元rou沿近光灯单元lou和远光灯单元hiu的上缘在左右水平方向上延伸设置。柱状灯单元rou具有第4光源和由柱状导光体(透光体)构成的柱状光导,其构成为用柱状光导将第4光源的光沿长度方向进行导光,从遍及该柱状光导的长度方向的周面向汽车前方出射。
58.在本实施方式中,通过控制所述边缘灯单元egu和柱状灯单元rou亮灯而使它们作为车宽示廓灯或日行灯发挥作用。即边缘灯单元egu和柱状灯单元rou同时以指定的亮度亮灯时,两个灯单元egu、rou一体地作为车宽示廓灯而发挥作用。此外,以高于此亮度亮灯时,
则作为日行灯而发挥作用。
59.侧灯单元siu具有第5光源和将第5光源发出的光向汽车的侧方所需的区域出射的透镜部。侧灯单元siu配设于边缘灯单元egu的车宽方向外侧,尤其是所述灯壳体100的转角部100a处。
60.图3为各灯单元lou,hiu,egu,rou,siu的电气系统的结构框图。各灯单元lou,hiu,egu,rou,siu分别连接于灯ecu(电子控制单元)5,未图示的车载电池作为电源供给电力。灯ecu为发光控制手段的一种方式。图3中l1~l5为所述各灯单元lou,hiu,egu,rou,siu中的第1光源~第5光源。
61.灯ecu5具有发光控制部51。通过发光控制部51控制作为各灯单元的各光源的第1光源l1~第5光源l5的发光,从而控制各灯单元lou,hiu,egu,rou,siu的亮灯。此外,灯ecu5具有发光调整部52,能够调整边缘灯单元egu和柱状灯单元rou的亮度,即第3光源l3和第4光源l4的发光亮度。
62.另外,灯ecu5与点灯开关sw1、光束切换开关sw2、功能切换开关sw3、转向灯开关sw4连接,供驾驶员进行操作。边缘灯单元egu和柱状灯单元rou通过点灯开关sw1的接通而被点亮。此外,通过功能切换开关sw3而被切换亮度。近光灯单元和远光灯单元通过光束切换开关sw2的切换而被点亮和熄灭。侧灯单元siu通过转向灯开关sw4的接通而作为转向指示灯进行闪烁。
63.接下来,对各灯单元lou,hiu,egu,rou,siu进行详细说明。
64.(近光灯单元lou和远光灯单元hiu)
65.图4为近光灯单元lou和远光灯单元hiu的概略分解立体图。近光灯单元lou具有第1光源l1和反射镜11,远光灯单元hiu具有第2光源l2和反射镜12。反射镜11及反射镜12为光学系统的一例。
66.第1光源l1和第2光源l2分别由发白色光的多个(此处为各三个)白色led10构成。这6个白色led10在被两个反射镜11、12的上部以水平方向支撑的a基板1a的下侧面上、以发光面朝下的方式在左右方向上隔出必要的间隔地搭载。a基板1a被装载于各反射镜11,12的上面。各白色led10与近光灯单元lou和远光灯单元hiu的各反射镜11,12相对应地配置于各反射镜11,12的上部所设置的切口窗111、121的窗内。a基板1a通过连接部114与灯ecu5电连接。
67.反射镜11,12在此被一体地形成,在其左右方向上均并列地设有三个反射面部112,122。这些反射面部112,122分别由抛物面或与之相近形状的光反射面构成,但远光灯单元和近光灯单元有一部分的构成不同。各反射面部112,122将从对应的白色led10射出的光向前方反射,透过透光罩102向汽车的前方区域照射。各反射镜11、12利用设置于各反射镜11、12一部分的固定片113、123而被固定在灯体101上。
68.通过这样的构成,近光灯单元lou在点灯开关sw1接通、光束切换开关sw2被设定为近光时,第1光源l1发光。如图5的概略剖视图所示,作为第1光源l1的白色led10发出的光,在反射镜11的反射面部112处被反射,朝向汽车的前方照射,进行近光配光的照明。此外,若对光束切换开关sw2进行切换操作,则第2光源l2发光,图示中进行了省略,通过将由反射镜12的反射面部122处反射的光附加到所述近光配光而进行远光配光的照明。
69.(边缘灯单元egu)
70.图6为表示所述边缘灯单元的概略构成的分解立体图,图7为灯壳体100内配置的边缘灯单元的横剖视图。需要说明的是,图7中也一同图示有侧灯单元siu。如图6和图7所示,边缘灯单元egu由第3光源l3和边缘光导21构成。边缘光导21为导光体的一例、光学系统的一例。
71.边缘光导21是由透明树脂材料形成的近似板状的导光板构成,如后所述被支撑于灯体101。边缘光导21两侧的板面以大致形成在左右方向上背反的铅垂面的方式沿左前照灯l-hl的前后方向延长配置。后续将车宽方向外侧的板面称为外侧面,将相反的车宽方向内侧的板面称为内侧面。另外,将该边缘光导21延长的方向称为光轴方向。
72.第3光源l3由搭载在沿边缘光导21的外侧面相邻配置的b基板1b上的白色led20构成。b基板1b以沿边缘光导21的外侧面的方式与边缘光导21一体地连接。在此,按扣210一体地成形在边缘光导21的一部分上,通过该按扣210与设置在b基板1b上的连接孔220的嵌合而连接。为增强b基板1b的后述遮光性,优选在配设边缘光导21时不会产生影响的范围内,以尽可能地覆盖边缘光导21外侧面的较大区域的方式进行配设。
73.作为第3光源l3的白色led20被搭载于b基板1b与边缘光导21的外侧面相对一侧的b基板1b的面上。在此,3个白色led20搭载于在铅垂方向上隔开所需的间隔、且前后方向稍稍错开的位置。各白色led20使发出的光射入到边缘光导21的外侧面。另外,b基板1b介由连接部222与灯ecu5电连接。
74.边缘光导21外侧面的一部分,即被第3光源l3的光入射的面区域被构成为入射面部211。此外,在与该外侧面相反侧的内侧面的一部分,构成有将入射的光进行内表面反射的反射面部212。并且,朝向边缘光导21前方的前端面被构成为使在反射面部212处被内表面反射后的光射出的出射面部213。该出射面部213沿透光罩102的前表面形状在垂直方向上后倾,并且朝向车宽方向外侧地沿水平方向倾斜。
75.与由白色led20构成的第3光源l3相对的边缘光导21的外侧面中靠近后端部的区域,相对于较其靠前侧的区域,被形成得较厚,该区域被构成为入射面部211。从第3光源l3出射的光被射入到入射面部211。
76.如图6所示,边缘光导21的反射面部212被形成于与入射面部211相反侧的内侧面上。反射面部212作为3个反射面部而被构成,这三个反射面部与作为第3光源l3而构成的3个白色led20对应地、沿垂直方向排列。在该实施方式中,3个白色led20从上到下依次在前方位置被错位地配置,与此对应地,这3个反射面部212也同样上从上到下依次向前方以阶梯状错位地配置。需要说明的是,在后续说明中,反射面部212以各个反射面部的含义或是将3个射面部总称的含义来记载。
77.这3个反射面部212的构成相同,就其中一个进行说明。图8a为反射面部212处的边缘光导21的剖视图。构成入射面部212的边缘光导21的内侧面基本上由以对应的白色led20的附近位置为虚拟焦点,以通过该虚拟焦点而在前后方向上延伸的虚拟线作为中心轴的旋转抛物面的一部分而被构成。通过这样的面形状的结构,从入射面部211入射的来自白色led20的光,在投射到反射面部212后被内表面反射而在光轴方向上被导光(引导),并被导光至作为出射面部213所构成的前端面。
78.在此,被投射至反射面部212的内表面的光之中、被投射至能够满足基于构成边缘光导21的透光性树脂的折射率而确定的临界角的区域内的光,在内表面被全反射,并被导
光至出射面部213。另一方面,被投射至边缘光导21的后端侧区域的反射面部212的光,因相对于该内表面以较小角度入射而无法满足临界角,故而如点划线所示不进行全反射,而是透过反射面部212向边缘光导21的外部漏出。
79.因此,在该反射面部212,满足临界角的区域作为进行1次反射的单反射面212m而被构成为原样保留旋转抛物面的形状。另一方面,不满足临界角的区域作为复反射面212p而构成。图8b为复反射面212p的外观立体图,具有以所述虚拟焦点为要点呈扇形延伸的山线(棱线)y及谷线t,被构成为周向的截面形状呈三角屋顶形的形状。该山线y沿旋转抛物面延长,谷线t沿着基于与山线y不同的系数值的抛物线的旋转抛物面而延长。由此,以扇形排列的多个三角屋顶形的各倾斜面(屋顶面)r成为使旋转抛物面沿周向交替倾斜的构成。
80.该复反射面212p中,三角屋顶形的各倾斜面r的相对于入射面部211的周向的面角度增大。从而,被射入各倾斜面r的光在周向上入射角增大,变得满足临界角,从而被内表面反射(第1次内表面反射)。该被内表面反射的光入射到相邻或相离的倾斜面r处,但在该面上也满足临界角,因而被内表面反射(第2次内表面反射)。并且,由于各倾斜面r在光轴方向沿抛物线倾斜,因此依次被第1次和第2次内表面反射的光最终大致朝向光轴方向。
81.由此,边缘光导21中,被入射至入射面部211的一部分光,通过单反射面212m中作为第1内表面反射的1次内表面反射而被朝向出射面部213地导光。其它光通过在复反射面212p中发生作为第1次及第2次内表面反射的多次内表面反射,而被朝向出射面部213地导光。由此,在反射面部212中,能够抑制向边缘光导21的外部漏出的光,能够提高反射面部212处的光反射效率。
82.边缘光导21中,在3个反射面部212处,来自其各自对应的白色led20的光分别被其内表面反射,被导光向光轴方向,并从出射面部213被射出。图9a为表示出射面部213的概略情况的立体图。在构成出射面部213的前端面处形成有将光折射成发散状态的折射台阶215。在该实施方式中,作为折射台阶215,排列形成有多个微小的球面台阶。如图9b的剖视图所示,通过设置折射台阶215,在所述3个反射面部212处被分别反射而向光轴方向导光的光,通过被各折射台阶215折射而以发散状态射出,朝向汽车前方的较广的所需区域照射。
83.并且,如图9a所示,本实施方式的边缘光导21在作为沿出射面部213一个缘部的区域的边缘光导21内侧面的前端侧的区域中,配设有被朝向车宽方向内侧突出的侧方出射台阶216。侧方出射台阶216被制成其水平截面从内侧面突出为梯形的形状,在其上方位于光轴方向的前侧的下底边的楔形部位216a比出射面部213更向前方突出。侧方出射台阶216沿边缘光导21的出射面部213在垂直方向的大致全长范围内被形成。
84.通过此构成,结合图9b所示,在反射面部212处被反射的大部分的光被朝向边缘光导21的光轴方向,但一部分光朝向相对光轴方向倾斜的方向,有时不会从出射面部213恰当地射出。此一部分光若被导光至侧方出射台阶216,则会在侧方出射台阶216的上底面或是前后的各斜面中至少一处被反射,从比出射面部213更向前方突出的楔形部位216a被射出。在楔形部位216a中,通过其内表面处的反射,朝相对于边缘光导21的光轴方向倾斜的、向车宽方向外侧方向即左前照灯l-hl的左侧方的区域照射。像这样,侧方出射台阶216将被导光至边缘光导21的缘部的光向边缘光导21的板厚方向反射,且朝向边缘光导21的板厚方向射出。另外,出射面部213被形成为从被形成有侧方出射台阶216的边缘光导21的一个端部,向边缘光导21的另一个端部,朝边缘光导21的板厚方向倾斜。
85.因此,出射面部213的折射台阶215所导致的朝向较广区域的光照射、和侧方出射台阶216所导致的朝向车宽方向外侧的光照射被合成,被构成为能够向极广区域进行光照射的边缘灯单元egu。
86.如上所述,3个反射面部212沿出射面部213的倾斜方向阶梯状地配置。即,如图10a中边缘光导21的概略构造的纵向剖视图所示,3个反射面部212从上向下朝向前方依次错位设置。由此,各反射面部212之间被形成有沿光轴方向延伸的边界面217。换言之,被形成有在与反射面部212的倾斜方向交叉的方向延伸的边界面217。各反射面部212中,未被朝向光轴方向内表面反射的一部分光被射入此边界面217中。
87.假设,此边界面217为平坦面,则该一部分光如点划线所示在边界面217处以正反射状态被内表面反射。图10a中表示了在上侧的边界面217处的反射的示例。此被内表面反射的光被相对于光轴方向以所需的角度朝向上方地导光,并从出射面部213被射出。该光在各反射面部212处被反射而与被沿光轴方向导光的光重叠,因此在重叠的区域中出射面部的亮度变高,在未重叠的区域中出射面部的亮度相对变低。像这样出射面部若产生亮度不均,则作为灯而点亮时的美观度会下降。
88.在本公开中,如图10b表示的概略立体图所示,边界面217处形成有将光以发散状态反射的反射台阶218。在本实施方式中,作为反射台阶218,由轴方向的截面形状朝向下方突出为半圆状、且在边缘光导21的板厚方向延伸的半圆柱状的光学台阶构成。
89.通过具有反射台阶218,被投射至边界面217的内表面上的光通过反射台阶218而在相对光轴方向较广的角度范围内被以发散的状态反射,并被导光至边缘光导21内。图10a中以实线表示下侧的边界面217处的反射示例。并且,被导光至出射面部213的光与从各反射面部212导光来的光重叠。由此,这些光在遍及出射面部213的上下方向的所需区域内被均匀化,从而防止出射面部213的亮度不均,提高边缘灯单元egu点亮时的美观性。
90.此外,通过在边界面217上形成反射台阶218,能够减少在边界面217处透过而从边缘光导21泄露的光,自白色led20(第3光源l3)射出的光的利用效率也能够得到提高。需要说明的是,反射台阶218只要是使光反射成发散或漫射状态的台阶即可。例如,也可以是滚花构造的光台阶。
91.边缘光导21如上所述由灯体101支撑。为进行该支撑,边缘光导21具有比后端面向更后方延长的支撑片部214。换言之,支撑片部214被形成为从边缘光导21的反射面部212朝向与出射面部213相反方向延长。支撑片部214被形成为,作为与使边缘光导21的厚度增大的入射面部211的增厚尺寸大致相当的薄厚的板片而延长。另外,支撑片部214相对于光轴方向朝向内侧面以所需的角度、例如120
°
程度的角度弯曲。换言之,支撑片部214被形成为向边缘光导21的板厚方向弯曲。在支撑片部214的一部分,在其板厚方向开设有螺钉插通孔214a。
92.另一方面,支撑边缘光导21的灯体101的一部分作为与支撑片部214紧贴的固定部101a而被构成。如图7所示,支撑边缘光导21时将固定螺钉s插入螺钉插通孔214a中,使用螺丝刀等工具t将其螺固在灯体101的固定部101a上。
93.此时,由于支撑片部214相对光轴方向倾斜,故能够通过b基板1b的切口部将螺丝刀t插入,从而使得固定螺钉s的紧固工作容易进行。另外,通过在固定部101a上设置与支撑片部214的弯曲角度相同角度的角部,能够使支撑片部214紧贴在固定部101a上,从而使边
缘光导21能以稳定的姿态固定。
94.另一方面,由于支撑片部214被形成得较其他部位更薄,故入射至入射面部211的光被朝向支撑片部214导光的情况得以抑制,入射的光几乎全部朝向反射面部212被导光。假设即使一部分光被朝向支撑片部214导光,由于支撑片部214弯曲,也会在该弯曲部朝向前方反射,从而使光朝向出射面部213。由此,能够提高边缘灯单元egu中的第3光源l3的光利用效率。
95.(柱状灯单元rou)
96.图11a为表示所述柱状灯单元rou的概略结构的立体图,图11b为其b-b线的剖视图。柱状灯单元rou由第4光源l4和柱状光导31构成。柱状光导31被构成为由透明树脂材料形成为圆柱状的导光柱,沿近光灯单元lou及远光灯单元hiu的上缘以弯曲的状态在左右方向上延伸地配置。换言之,柱状灯单元rou和边缘灯单元egu在近光灯单元lou及远光灯单元hiu周围的一部分区域中,以与近光灯单元lou及远光灯单元hiu的周向相连的方式被配置。在此处,在延伸部103的前表面沿左右方向延长地形成有朝向前方开口的凹槽103a。柱状光导31的大部分都由凹槽103a收容并支撑。柱状光导31为光学系统的一种示例。
97.图12a为柱状光导31的长度方向上的一个端部的概略立体图。柱状光导31通过设置在延伸部103上的孔103b而延伸至内表面侧。在该一个端部处,基板1c通过支架321c而被支撑,第4光源l4被该c基板1c支撑。支架321通过设置在支架321的一部分上的夹持片322而将柱状光导31夹持。另外,支架321利用螺钉插通孔323,通过未图示的螺钉等而被固定在灯体101上,由此柱状光导31也被灯体101支撑。
98.c基板1c被以与柱状光导31的一个端部的端面相对的方式被支架321支撑,该相对的面上搭载有作为第4光源l4的白色led30。另外,c基板1c通过连接部324与灯ecu5电连接。使白色led30在发光时所射出的光入射到柱状光导31一个端面。
99.柱状光导31的一个端面被构成为供作为第4光源l4的白色led30的光射入的入射面部311。另外,朝向柱状光导31的后侧的周面区域、即沿凹槽103a的内底面在柱状光导的长度方向延伸的区域,作为将射入至柱状光导31的光进行内表面反射的反射面部312而构成。另一方面,与此相对的柱状光导31的前侧的周面区域、即从凹槽103a的开口处露出的周面区域被构成为使在反射面部312处被反射的光射出的出射面部313。
100.柱状灯单元rou中,通过作为第4光源l4的白色led30发光,从白色led30出射的光被从柱状光导31的入射面部311射入。入射的光在柱状光导31的内部一边反复进行内表面反射,一边被向柱状光导31的长度方向导光。随后,一边被导光一边依次在反射面部312朝向前方地进行内表面反射。
101.如图12b中的局部的示意性截面所示,反射面部312由沿柱状光导31的长度方向以所需间隔而被形成的多个反射元件所形成。即从柱状光导31后侧的周面朝向前方地以所需间隔形成有多个v槽314,由此,在长度方向上相邻的v槽314之间构成有梯形的反射台阶315。需要说明的是,在本实施方式中,柱状光导31后侧的周面区域被形成为沿切线方向延伸的平坦面状,通过在该平坦面部上形成v槽314而形成反射台阶315。
102.从入射面部311射入柱状光导31进而被投射至反射面部312内表面的光,在梯形的反射台阶315的上底面和夹着它的两个斜面上被反射。被反射的光的大部分入射至作为柱状光导31前侧的周面区域的出射面部313,从这里朝向前方被射出。另外,在反射面部312被
反射的光的一部分,被朝向柱状光导31的上侧或下侧的周面区域,在这些区域中进行内表面反射,并从出射面部313射出。
103.需要说明的是,如图11b所示,虽有一部分光从柱状光导31向外部漏出,但这些光在延伸部103的凹槽103a的内表面被反射,进而再次射入柱状光导31,结果,从出射面部313射出。或者,被凹槽103a的内表面反射并直接向前方射出。由此,在柱状光导31中导光的光的大部分被朝向前方射出,使得第4光源l4的光的利用效率得以提高。
104.在此,通过适当地设定v槽314的角度,在梯形的反射台阶315的上底面和两斜面处被反射时的光的入射角能够构成为尽可能大的角度、尤其是成为比临界角更大的角度。由此,能够减少在反射面部312处从柱状光导31向外部漏出的光,反射面部312的光反射效率得以提高,且从出射面部313射出的光的利用效率也被提高。进而,在柱状光导31中被沿长度方向导光的光的导光效率得以提高,能够遍及整个柱状光导31长度方向的较广区域地射出均匀的光。
105.在该柱状灯单元rou和先前进行说明的边缘灯单元egu中,作为基本的点亮形态,点灯开关sw1被接通时第3光源l3和第4光源l4会同时被控制发光。边缘灯单元egu成为具有以连接了边缘光导21和柱状光导31的两个出射面部213、313的逆l字形的区域为发光面的一个相同功能的灯,即作为辅助照明用灯而被点亮。
106.此时若功能切换开关sw3被切换为车宽示廓灯,如图13a的示意图所示,从边缘光导21和柱状光导31的各出射面部分别射出所需亮度的白色光,各灯单元rou、egu被置于点灯状态。图13a~图13c中为了方便起见,以涂抹的浓度表示亮度。由此,从前表面侧观察前照灯hl(l-hl)时,成为以连接了边缘光导21和柱状光导31的两出射面部213、313的逆l字形的区域为发光面的车宽示廓灯而发挥功能的点亮状态。
107.即,由于边缘灯单元egu的相对来说宽度尺寸较大的上下延伸的发光面、和柱状灯单元rou的相对来说宽度尺寸较小的左右延伸的发光面被组合,所以将构成与仅由边缘灯单元复合而成的灯或是仅由柱状灯单元复合而成的灯相比、发光面的形状更复杂化的外观设计效果好的灯。
108.另外,操作功能切换开关sw3切换至日行灯时,第3光源l3和第4光源l4的光度被控制成更高的光度。由此,边缘灯单元21和柱状灯单元31以比作为车宽示廓灯时更亮的状态被点亮,成为作为日行灯发挥作用的点亮状态。
109.在该点灯形态下,边缘灯单元egu和柱状灯单元rou的各发光面的亮度优选为相同。该情况下,例如进行设计,使得边缘光导21和柱状光导31的各出射面部213、313的每单位面积的出射光量相等。在所说明的实施方式中,边缘灯单元egu的第3光源l3由3个白色led20构成,柱状灯单元rou的第4光源l4由1个白色led30构成。使各白色led20、30各自的发光光量相同的情况下,边缘光导21的出射面部213的面积被设计为柱状光导31的出射面部313的面积的3倍。
110.另外,如图3所示,由于灯ecu5具有用于调整第3光源l3和第4光源l4的发光光度的发光调整部52,故可以在使边缘灯单元egu和柱状灯单元rou发光的状态下,一边确认两灯单元egu、rou的各发光面的亮度,一边通过发光调整部52来调整供给各光源l3、l4的电流,从而调整其各自的发光光度。
111.例如,作为边缘灯单元egu和柱状灯单元rou的点灯形态,如图13b所示,通过功能
切换开关sw3而作为车宽示廓灯点亮时,可以使得第3光源l3以预定的光度发光,第4光源l4以比预定的光度低的光度发光。在此种情况下,边缘灯单元egu被较亮地点亮,柱状灯单元rou被以比其低的亮度点亮。需要说明的是,作为日行灯而点亮时,可以使得让第3光源l3和第4光源l4以相同亮度发光,使边缘灯单元egu和柱状灯单元rou两者以相同的亮度点亮。
112.另外,与之相反,如图13c所示,在车宽示廓灯点亮时使第4光源l4以预定的光度发光,使第3光源l3的光度降低。由此,柱状灯单元rou点灯时的亮度变得比边缘灯单元egu的亮度更高。日行灯点亮时,使第3光源l3和第4光源l4以相同亮度发光,从而使边缘灯单元egu和柱状灯单元rou这两者相同地点亮。
113.或者根据情况,也可以在车宽示廓灯点亮时,仅点亮边缘灯单元egu和柱状灯单元rou中的一方,例如柱状灯单元rou,而在日行灯点亮时仅点亮另一方,例如边缘灯单元egu。或者,也可以采用与此相反的方式进行点亮。
114.像这样在使边缘灯单元egu和柱状灯单元rou选择性地点亮的方式的情况下,可以在发光调整部52中将边缘灯单元egu和柱状灯单元rou调整为相同光度,但也可以将边缘灯单元egu和柱状灯单元rou的亮度调整为比预定光度更高的光度。即,各灯单元调整为即使单独工作也能满足车宽示廓灯或日行灯所需求的亮度。
115.需要说明的是,柱状光导31被认为当光在从入射面部311朝相反侧的端部、在此朝向车宽方向内侧的端部被导光时逐渐衰减,会发生长度方向的亮度不均。作为其应对措施,例如考虑从入射面部朝向相反侧端部慢慢地增加反射台阶315的尺寸。即,通过慢慢增大v槽314的长度方向的间隔尺寸,能够随着朝向柱状光导31的相反侧的端部而提升反射效率,使衰减量抵消。
116.或者,柱状光导31的相反侧端部的端面也构成为入射面部,与该相反侧的入射面部相对地配置另外的第4光源,从柱状光导的两端分别使光入射。由于从柱状光导的两端射入的光相互重叠地被反射并射出,故能够在长度方向上使亮度均匀化。
117.另外,在灯壳体100内配设柱状灯单元rou时,柱状光导31的入射面部311被邻近配设于b基板1b的情况下,也可以与b基板1b相对地方式配置入射面部311,并将作为第4光源l4的白色led30搭载于b基板1b的一部分上。像这样,能够省略所述的c基板1c。或者,也可以与a基板1a相对的方式配置入射面部311,并将作为第4光源l4的白色led30搭载在a基板1a的一部分上。
118.在此,边缘灯单元egu和柱状灯单元rou的配置可以进行适当的变更。在实施方式中,边缘灯单元egu和柱状灯单元rou被配设于近光灯单元lou和远光灯单元hiu周围的侧方区域及上方区域中,但并不限于这些区域。另外,也可以将两个灯单元egu、rou的发光面、即各光导21、31配设成在周向上相连的形态。
119.并且,也可以仅对边缘灯单元egu和柱状灯单元rou至少一者的形态进行适当的变更。例如,也可以使灯单元的至少一者由多个灯单元构成。另外,各灯单元中的光导的数量也相同。例如,在柱状灯单元rou中,也可以被构成为多根柱状光导31并列或串联配置。
120.像这样,在复合前照灯hl内配设边缘灯单元egu和柱状灯单元rou,通过使这些灯单元egu、rou作为同一功能的灯或是不同功能的灯而点亮,与仅边缘灯单元被复合或仅柱状灯单元被复合的情况相比,点灯时的外观设计性效果得以提高。
121.(侧灯单元siu)
122.图14为侧灯单元siu的分解立体图。另外,图7表示侧灯单元siu的构成的横截面。侧灯单元siu作为侧标识灯单元或转向指示灯单元而被构成,此处是作为转向指示灯单元而被构成。该转向指示灯单元具有第5光源l5和透镜部41。
123.第5光源l5被搭载于搭载了边缘灯单元egu的第3光源l3的b基板1b的车宽方向外侧的面上。即,第5光源l5被搭载于与搭载了第3光源l3的面相反侧的面上。第5光源l5由发出白色光或琥珀色光的led40构成。此处,第5光源l5作为白色led40而被构成,且被与第3光源l3独立地控制发光,发光时朝向车宽方向外侧射出白色光。
124.另外,作为第5光源l5的白色led40被搭载于b基板1b的位置被设定在与第3光源l3的白色led20搭載位置不同的位置。即白色led40、20不以背靠背的方式搭载。在这种情况下,优选两白色led40、20被搭载于互相远离的位置。更优选地,两白色led40、20被搭载于尽可能远离边缘光导21的入射面部211和反射面部212的位置。由此,在白色led40、20同时发光时,在b基板1b的一部分上,即两个白色led40、20被搭载的部位,发热集中的情况得以抑制,光源的可靠性得以提高。另外,因作为第5光源l5的白色led40在发光时的热,而对边缘光导21产生的影响也能得以抑制。
125.透镜部41由琥珀色的透光树脂形成,且具有朝向前方呈凸状弯曲面形状的透光部411。透光部411的周缘处形成有由黑色等的非透光树脂一体成形的框部412。透光部411和框部412通过例如二色成形而被形成。透镜部41以沿透光罩102的内表面从汽车的前方延伸至车宽方向的外侧区域的状态被配设,图中虽未示出,但在框部412处由灯体101所支撑。另外,通过非透光性的框部412的配设,能够防止b基板1b透过透光罩102而暴露于外部的情况。进而,在框部412处形成有在沿透光部411的周缘的部位朝向内部突出的檐状的遮光罩部414。
126.透镜部41中,至少透光部411被配置为与作为第5光源l5的白色led40相对。白色led40发光时射出的光,透过透光部411朝向汽车的前方或左方向射出。在透光部411的内表面处形成有所需的光学台阶413,使透过透光部411的白色光在光学台阶413处折射,同时使白色光成为琥珀色光向所述的所需区域射出。在如图3所示的转向灯开关sw4被操作时,白色led40会闪烁。由此,琥珀色光从透光部411朝向汽车的前方或左侧方并以闪烁状态射出,作为转向指示灯而发挥作用。
127.此时,由于b基板1b被沿相邻的边缘灯单元egu的侧面延伸设置,因此作为第5光源l5的白色led40的光被b基板1b遮光,从而防止向边缘光导21泄露。另外,在透光部411处被反射的白色led40的光或透过透光部411的外部的光分别被框部412上形成的遮光部414遮光,从而防止向边缘光导21泄露。由此,能防止边缘灯单元egu伪点亮等故障情况于未然。
128.如上所述,作为第5光源l5的白色led40被搭载于搭载了第3光源l3的b基板1b上,b基板1b被第3光源l3和第5光源l5所共用。由此,至少对第5光源l5不再需要独立的基板,侧灯单元siu的零件数量的削减以及小型化成为可能。进而,能够实现前照灯hl整体的零件数量的削减以及小型化。
129.即,边缘灯单元egu由具有光导21的光导型灯单元构成,该光导型灯单元通过适当设计光导21的形状,使得配设光源时的设计自由度较高。因此,即使与边缘灯单元egu相邻配置的侧灯单元siu作为透镜型灯单元而被构成,也很容易使光源的配置与侧灯单元siu相对应。由此,能够实现搭载边缘灯单元egu的第3光源l3和侧灯单元siu的第5光源l5的b基板
1b的共用化。
130.另外,由透镜型灯单元构成的侧灯单元siu是与由光导型灯单元构成的边缘灯单元egu光学系统不同的灯单元。像这样,通过使边缘灯单元egu由光导型灯单元构成,侧灯单元siu由与光导型灯单元光学系统不同的透镜型灯单元构成,从而使得搭载边缘灯单元egu和侧灯单元siu的各光源的基板的共用化得以实现。
131.进而,在用于使第3光源l3发光的发光电路被形成于b基板1b的情况下,利用该发光电路能够使第5光源l5发光。在此情况下,可以由第3光源l3的发光电路的一部分构成第5光源l5的发光电路。进而,b基板上连接有用于使第3光源和灯ecu5连接的连接部222,利用该连接部222能够使第5光源l5与灯ecu5相连接,从而不再需要独立的连接部。
132.另外,前照灯hl进行组装时,若在灯壳体100内组装边缘灯单元egu,则能够与之同时地进行侧灯单元siu的第5光源l5的组装。因此,仅将透镜部41组装于灯体101便能够完成侧灯单元siu的组装,前照灯hl的组装工作变得能够更加便捷和迅速。
133.b基板1b被沿边缘光导21的外侧面大致平行地支撑。另外,边缘光导21的光轴朝着前照灯hl的前后方向。因此,在搭载于b基板1b的第3光源l3和第5光源l5的各白色led20、40由芯片型led构成的情况下,只要将这些芯片型led以倒装的方式搭载在b基板1b的各个面上,各芯片型led的发光面就被朝向车宽方向的内侧或外侧。由此,第5光源l5的光朝向车宽方向的侧方射出,为满足作为透过透镜部41而照射的转向指示灯的配光所需的透镜台阶413的设计也变得容易。
134.由于b基板1b被边缘光导21一体地支撑,故第3光源l3及第5光源l4的各白色led20、40发光时产生的热分别向b基板1b传导,进而能够向支撑边缘光导21的灯体101传热并从此处将热散出。由此,能够提高白色led20、40的发光效率和可靠性。
135.侧灯单元siu被配设于前照灯hl的转角部,透镜部41不存在于比边缘光导21的出射面部213更靠前方的位置。即,透镜部41不存在于朝向车宽方向外侧地倾斜的出射面部213的至少前方区域及侧方区域。因此,从边缘光导21的出射面部213朝向前方或侧方区域射出的光不会被侧灯单元siu遮光,尤其是不会被透镜部41遮挡。另外,从边缘光导21的侧方出射台阶216朝向侧方区域射出的光不会被遮光,从而不会妨碍边缘灯单元egu的配光。
136.侧灯单元siu也可以由反射镜型灯单元构成。由反射镜型灯单元构成的侧灯单元siu是与由光导型灯单元构成的边缘灯单元egu光学系统不同的灯单元的一例。在该情况下,也可以在b基板1b附近配设反射镜,将从第5光源l5射出的光反射从而以所需的配光进行照射。另外,第5光源l5只要由发出预定色光的led构成即可。像这样,即使侧灯单元siu由反射镜型灯单元构成,也能够通过搭载边缘灯单元egu的第3光源l3的b基板1b而共用于搭载第5光源l5的基板。
137.本公开并不局限于以上说明的实施方式的构成,可以有多种变形。例如,近光灯单元和远光灯单元中,作为第1光源和第2光源的白色led的个数和反射镜的构成能够适当变更。另外,这些灯单元也可以作为透镜型灯单元、尤其是投影型灯单元来构成。
138.在边缘灯单元中,边缘灯导的构成可以适当变更。尤其是作为第3光源的白色led的个数以及与之相对应地被设置于边缘光导上的反射面部的个数可以适当增减。另外,形成于相邻的反射面部的边界面的辅助反射台阶并不仅限于滚花,也可以是能够将光适当地反射成发散或漫射状态的光学台阶。
139.在柱状灯单元中,柱状光导的截面形状和从前表面观察时的形状也能够进行适当变更。另外,反射面部的构成也可以是与这些柱状光导的形状及尺寸的差异相应的不同构成。例如,也可以在反射面部形成光反射膜。
140.在所述实施方式中,虽使边缘灯单元和柱状灯单元作为车宽示廓灯和日行灯而构成,但例如也可以分别作为辅助照明用灯而构成,而并非使其作为标识用灯而构成。另外,虽使侧灯单元作为转向指示灯而构成,但也可以使其作为所述的侧标识器灯或是标识灯而构成,而并非作为转向指示灯或侧标识器灯或辅助灯而构成。
141.本技术基于2019年12月12日申请的日本专利申请(特愿2019-224321号)、2019年12月12日申请的日本专利申请(特愿2019-224322号)和2019年12月12日申请的日本专利申请(特愿2019-224323号),并将其内容作为参照沿用于此。
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