车辆用导光体以及车辆用灯具单元的制作方法

1.本发明涉及车辆用导光体以及车辆用灯具单元。


背景技术：

2.近年来，例如已知有使与反射器、遮光罩、投影透镜等分别对应的功能集中于一个车辆用导光体的结构(例如，参照专利文献1)。也就是说，这样的车辆用导光体具备：入射部，其供来自光源的光射入；内表面反射部(与反射器对应)，其对射入的光进行内表面反射；遮光部(与遮光罩对应)，其对内表面反射后的光的一部分进行遮挡；以及出射部(与投影透镜对应)，其射出被内表面反射且通过遮光部的光而向车辆前方照射前照灯图案。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利第6130602号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题
7.专利文献1所记载的车辆用导光体是由入射部控制的光会聚于焦点的结构。例如在需要近光之类的精细的配光控制的情况下，在仅由入射部控制光的结构中，有时无法进行精细的配光控制。
8.本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供能够进行精细的配光控制的车辆用导光体以及车辆用灯具单元。
9.用于解决课题的方案
10.本发明的车辆用导光体具备：入射面，其供来自光源的光射入；第一反射面，其对从上述入射面射入的上述光进行内表面反射使之成为大致平行光；第二反射面，其具有以旋转抛物面为基调的形状，向车辆搭载状态下的前后方向的前方对来自上述第一反射面的上述光进行内表面反射；第三反射面，其相对于上述第二反射面设于上述前后方向的前方且设于车辆搭载状态下的左右方向的至少一方侧的端面的一部分；遮光部，其对被上述第二反射面反射后的上述光的一部分进行遮挡；以及出射面，其射出被上述第二反射面内表面反射并通过上述遮光部后的上述光，向车辆前方照射前照灯图案，上述第二反射面具有将来自上述第一反射面的上述光的一部分朝向上述第三反射面反射的漫射图案形成面，上述第三反射面朝向上述出射面对来自上述漫射图案形成面的上述光进行内表面反射。
11.并且，优选上述第三反射面形成为平面状，且上述前后方向的前侧向上述水平方向的内侧倾斜。
12.并且，优选上述第三反射面具有使上述光漫射的光漫射部。
13.并且，优选上述第二反射面具有聚光图案形成面，该聚光图案形成面以使来自上述第一反射面的上述光的一部分通过上述旋转抛物面的焦点以及上述焦点的附近的方式对该光进行内表面反射。
14.并且，优选上述聚光图案形成面配置于上述水平方向的中央，上述漫射图案形成面相对于上述聚光图案形成面配置于上述水平方向的外侧。
15.并且，优选上述入射面设置多个，配置于上述左右方向的中央侧的上述入射面与上述聚光图案形成面对应地设置，配置于上述左右方向的外侧的上述入射面与上述漫射图案形成面对应地设置。
16.本发明的车辆用灯具单元具备光源，并且具备多个对来自上述光源的光进行引导并射出的上述的车辆用导光体。
17.发明的效果如下。
18.根据本发明，可提供能够进行精细的配光控制的车辆用导光体以及车辆用灯具单元。
附图说明
19.图1是示出本实施方式的车辆用灯具单元的例子的俯视图。
20.图2是示出本实施方式的车辆用灯具单元的例子的侧视图。
21.图3是示出从图2中的c方向观察的情况下的一例的图。
22.图4是示出沿着图1中的a-a截面的结构的图。
23.图5是示出沿着图2中的b-b截面的结构的图。
24.图6是示出沿着图2中的b-b截面的结构的图。
25.图7是示出向车辆前方的假想的屏幕照射的聚光图案以及漫射图案的一例的图。
26.图8是示出向车辆前方的假想的屏幕照射的前照灯图案的一例的图。
27.图9是示出另一例的车辆用灯具单元的图。
28.图10是示出本实施方式的车辆用灯具的例子的图。
具体实施方式
29.以下，基于附图对本发明的车辆用导光体以及车辆用灯具单元的实施方式进行说明。此外，本发明并非由该实施方式限定。并且，下述实施方式中的构成要素包含本领域技术人员能够置换且容易置换的要素、或者实质上相同的要素。在以下的说明中，前后、上下、左右的各方向示出车辆用前照灯搭载于车辆的车辆搭载状态下且从驾驶座观察车辆的行进方向的情况下的方向。此外，在本实施方式中，上下方向与铅垂方向平行，左右方向为水平方向。
30.图1是示出本实施方式的车辆用灯具单元100的例子的俯视图。图2是示出本实施方式的车辆用灯具单元100的例子的侧视图。
31.车辆用灯具单元100向车辆前方照射下述的前照灯图案pf(参照图8)。在本实施方式中，作为前照灯图案pf，以近光束图案为例进行说明。车辆用灯具单元100具备光源10和车辆用导光体20。此外，车辆用灯具单元100也可以为还具备具有光源、反射器、遮光罩、投影透镜等的其它单元的结构。以下，在本实施方式中，以行驶于右侧通行的道路的车辆所搭载的车辆用灯具单元100的结构为例进行说明。
32.[光源]
[0033]
光源10例如使用半导体光源。作为这样的半导体光源，例如可以举出led、oled等。
发光面11与下述的车辆用导光体20的入射面21对置地配置。发光面11以朝向车辆用导光体20的状态配置。在本实施方式中，光源10在左右方向上配置多个，例如配置四个。此外，光源10的个数不限定于四个，可以为三个以下，也可以为五个以上。
[0034]
[车辆用导光体]
[0035]
图2是示出车辆用导光体的一例的侧视图。车辆用导光体20对来自光源10的光进行引导并向车辆搭载状态下的前方射出。本实施方式的车辆用导光体20例如是集中有与现有的投影式车辆用前照灯中的反射器、遮光罩、投影透镜等分别对应的功能的结构。如图1及图2所示，车辆用导光体20具备入射面21、第一反射面22、第二反射面23、第三反射面24、遮光部25以及出射面26。
[0036]
[入射面]
[0037]
入射面21设置多个，例如在每个光源10中设置。此外，入射面21也可以设于不与光源10一对一对应的位置。例如，也可以为相对于一个光源10设置多个入射面21的结构。多个入射面21在车辆搭载状态下的左右方向上排列配置。入射面21例如形成为圆锥台状。在本实施方式中，例如配置四个入射面21。配置于左右方向的外侧的入射面21的直径r2比配置于左右方向的中央侧的入射面21的直径r1小。在本实施方式中，配置于左右方向的外侧的两个入射面21的直径r2比左右方向的中央侧的两个入射面21的直径r1小。直径r1与直径r2之比r1/r2例如能够为0.5以上且小于1。以下，有时将左右方向的中央侧的两个入射面21标记为中央侧入射面21m、将左右方向的外侧的两个入射面标记为外侧入射面21n来区分二者。
[0038]
各入射面21具有第一面21a以及第二面21b。第一面21a以及第二面21b供来自光源10的光射入。第一面21a与发光面11对置。第一面21a是平面或向光源10侧突出的凸面。第二面21b配置于光源10的侧方，以包围光源10的发光面11以及第一面21a的方式呈圆筒面状地配置。
[0039]
[第一反射面]
[0040]
第一反射面22对从入射面21射入的光进行内表面反射使之成为大致平行光。第一反射面22配置为包围入射面21的第二面21b，将从该第二面21b射入的光朝向第二反射面23反射。在本实施方式中，第一反射面22与入射面21对应地设置。
[0041]
图3示出从图2中的箭头c方向观察到的结构。如图3所示，配置于左右方向的中央侧的两个第一反射面22以一部分彼此相互重叠的状态配置。具体而言，该两个第一反射面22以中央部分22j呈直线状地连结的状态配置。
[0042]
[第二反射面]
[0043]
图4是示出沿着图1中的a-a截面的结构的图。如图4所示，第二反射面23具有以旋转抛物面pr为基调的形状。第二反射面23具有焦点p。焦点p配置于下述的出射面26的焦点附近的位置。第二反射面23将来自第一反射面22的光朝向焦点p侧、即车辆前方反射。第二反射面23具有与被第一反射面22反射的光的光轴ax1平行的轴ax2，朝向旋转抛物面pr的焦点p侧对光进行内表面反射。
[0044]
图5是示出沿着图2中的b-b截面的结构的图。如图5所示，在本实施方式中，第二反射面23在车辆搭载状态下的左右方向上排列配置多个。多个第二反射面23包含聚光图案形成面23m和漫射图案形成面23n。
[0045]
如图5所示，聚光图案形成面23m以使光通过焦点p以及焦点p的附近的方式对该光进行内表面反射。多个第二反射面23中的、相对于光源10的光轴ax1配置在车辆搭载状态下的铅垂方向上的第二反射面23是聚光图案形成面23m。聚光图案形成面23m配置于左右方向的中央。聚光图案形成面23m与两个中央侧入射面21m对应地配置。聚光图案形成面23m对射入至两个中央侧入射面21m且被第一反射面22反射后的光进行反射。
[0046]
漫射图案形成面23n将来自第一反射面22的光的一部分朝向下述的第三反射面24反射。因此，漫射图案形成面23n的例如在左右方向上靠聚光图案形成面23m侧的端部成为相对于以旋转抛物面pr为基调的形状向前方变形的形状。漫射图案形成面23n相对于聚光图案形成面23m在左右方向的外侧分别各配置一个。漫射图案形成面23n与各个外侧入射面21n对应地配置。漫射图案形成面23n对射入至各个外侧入射面21n且由第一反射面22反射后的光进行反射。在下文中说明漫射图案形成面23n中的光的路径。
[0047]
[第三反射面]
[0048]
第三反射面24设于第二反射面23的前方且设于左右方向的两侧的端面的一部分。第三反射面24对由漫射图案形成面23n反射后的光进行内表面反射。第三反射面24朝向出射面26对来自漫射图案形成面23n的光进行内表面反射。第三反射面24例如呈平面状，形成为前侧向水平方向的内侧倾斜。第三反射面24配置在与下述的遮光部25的左右方向的两端连接的位置。第三反射面24具有使光漫射的光漫射部24a。光漫射部24a使由第三反射面24反射的光沿水平方向漫射。
[0049]
图6是示出沿着图2中的b-b截面的结构的图。如图6所示，漫射图案形成面23n将来自第一反射面22的光的一部分朝向第三反射面24反射。由漫射图案形成面23n反射后的光到达第三反射面24。第三反射面24朝向出射面26对该光进行内表面反射。由此，能够抑制由出射面26将光全反射至车辆用导光体20的内侧。
[0050]
[遮光部]
[0051]
遮光部25对被第二反射面23以及第三反射面24内表面反射的光的一部分进行遮挡。例如如图2所示，遮光部25具有以由车辆用导光体20中的在车辆搭载状态下配置于下侧的面20e和面20f形成角部20g的方式弯折的形状。面20e以沿着水平面的状态形成。并且，面20f例如以朝向前方而向下方倾斜的状态形成。角部20g在从外部侧(下方)观察车辆用导光体20的情况下呈凹状，朝向车辆用导光体20的内部侧突出。角部20g向左右方向呈线状地延伸。遮光部25在角部20g处例如形成下述的前照灯图案的截止线pc。截止线pc包含水平截止线和倾斜截止线。在该情况下，角部20g具有用于形成水平截止线的水平部分(未图示)和用于形成倾斜截止线的倾斜部分(未图示)。
[0052]
遮光部25设于包含该角部20g的区域。遮光部25例如可以通过使到达该遮光部25的光向与出射面26的方向不同的方向折射或内表面反射来遮挡光，也可以预先在包含角部20g的面20e中的与该遮光部25对应的部分配置吸光层，通过由该吸光层吸收光来进行遮光。此外，由遮光部25内表面反射或折射的光向车辆用导光体20的外部射出，由配置于该车辆用导光体20的外部的内壳体等吸收。
[0053]
[出射面]
[0054]
出射面26射出被第二反射面23内表面反射并通过遮光部25后的光，向车辆前方照射前照灯图案pf(参照图8)。出射面26例如呈曲面状。出射面26具有未图示的焦点和光轴。
出射面26的焦点配置于第二反射面23的焦点p附近的位置。
[0055]
在车辆用导光体20的上表面20d形成棱镜部20h。棱镜部20h使被第二反射面23内表面反射后的光漫射。因此，能够抑制从上表面向车辆用导光体20的外部射出的光成为眩光。
[0056]
[动作]
[0057]
接下来，对如上构成的车辆用灯具单元100的动作进行说明。图7是示出向车辆前方的假想的屏幕照射的聚光图案以及漫射图案的一例的图。并且，图8是示出向车辆前方的假想的屏幕照射的前照灯图案的一例的图。图7及图8中示出了与左侧通行的车辆对应的图案。此外，在右侧通行的车辆中，采用照射使图7及图8所示的图案左右反转后的图案的结构即可。并且，图7及图8中，v-v线表示屏幕的垂直线，h-h线表示屏幕的左右的水平线。并且，此处，垂直线与水平线的交点设为水平方向的基准位置。
[0058]
通过使车辆用灯具单元100中的各个光源10点亮，从发光面11放射光。该光中的射入至入射面21的第一面21a的光通过该第一面21a而成为大致平行光。并且，射入至入射面21的第二面21b的光由第一反射面22内表面反射而成为大致平行光。这样形成的光在第二反射面23中朝向出射面26进行内表面反射。
[0059]
例如，如图5所示，利用聚光图案形成面23m对从中央侧入射面21m射入并由第一反射面22内表面反射而成为大致平行光的光l1进行内表面反射，通过遮光部25中的焦点p以及焦点p的附近而从出射面26射出。如图7所示，利用该光l1，在车辆前方形成聚光图案p1。
[0060]
并且，如图6所示，在图2的b-b截面、即与水平面平行的平面处的截面(横向截面)视图中，利用漫射图案形成面23n对从外侧入射面21n射入并由第一反射面22内表面反射而成为大致平行光的光l2、l3进行内表面反射。由漫射图案形成面23n内表面反射后的光l2通过遮光部25中的焦点p以及相对于焦点p向车辆搭载状态下的水平方向的外侧偏移的位置，并从出射面26射出。利用该光l2，如图7所示，在车辆前方形成漫射图案p2。并且，由漫射图案形成面23n内表面反射后的光l3在比遮光部25靠出射面26侧的位置到达第三反射面24，并由该第三反射面24内表面反射。光l3在被第三反射面24内表面反射时，通过设于第三反射面24的光漫射部24a在水平方向上漫射。由第三反射面24内表面反射后的光l3到达出射面26。到达出射面26后的光l3从出射面26向车辆前方射出。利用该光l3，如图7所示，在车辆前方形成漫射图案p3。漫射图案p2、p3以比聚光图案p1在左右方向上宽的状态形成。并且，由于光l3通过第三反射面24的光漫射部24a而漫射，所以能够抑制漫射图案p3的轮廓变得明确。因此，能够以与周围融合的状态形成漫射图案p3。此外，图6中，以被图中上侧的漫射图案形成面23n内表面反射后的光l2、l3为例来示出，但被图中下侧的漫射图案形成面23n内表面反射后的光也同样被包含在光l2、l3中。也就是说，光l2、l3包含图6中的被图中的上下两方的漫射图案形成面23n内表面反射后的光。
[0061]
因此，在使车辆用灯具单元100的各光源10点亮的情况下，如图8所示，在车辆前方形成上述的聚光图案p1与漫射图案p2、p3重叠而成的前照灯图案pf。因此，在车辆前方形成在左右方向的内部侧和外部侧适当地调整了光度的前照灯图案pf。
[0062]
此外，在上述的说明中，设为配置有向两个中央侧入射面21m以及两个外侧入射面21n分别射入光的光源10的结构，但并不限定于此。例如，也可以为仅配置向两个中央侧入射面21m射入光的光源10，而不配置向两个外侧入射面21n射入光的光源10的结构。在该情
况下，由于来自光源10的光仅向两个中央侧入射面21m射入，所以由车辆用导光体20仅形成聚光图案p1。并且，也可以为仅配置向两个外侧入射面21n射入光的光源10，而不配置向两个中央侧入射面21m射入光的光源10的结构。在该情况下，由于来自光源10的光仅向两个外侧入射面21n射入，所以由车辆用导光体20仅形成漫射图案p2、p3。利用该组合，通过适当地配置作为前照灯满足功能的单元，能够使透镜部件在多个配光图案中通用，因此能够降低成本。
[0063]
图9是示出另一例的车辆用灯具单元100a的图。如图9所示，车辆用灯具单元100a具有光源10以及车辆用导光体20a。车辆用导光体20a具有配置于左右方向的外侧的外侧入射面21n、与该外侧入射面21n对应的第一反射面22a、第二反射面23a以及第三反射面24a。该第二反射面23a是漫射图案形成面23n。车辆用导光体20a是相对于图1等所示的车辆用导光体20的结构，未设置配置于左右方向的中央侧的中央侧入射面21m、与该中央侧入射面21m对应的第一反射面22以及第二反射面23(聚光图案形成面23m)的结构。因此，从光源10向车辆用导光体20a射入的光在车辆前方形成漫射图案p2、p3。这样，车辆用导光体20a是所有第二反射面23a为漫射图案形成面23n、在车辆前方形成漫射图案p2、p3的漫射用导光体。此外，车辆用导光体(漫射用导光体)20a的其它结构与上述的车辆用导光体20相同。
[0064]
图10是示出本发明的车辆用灯具200的例子的图。图10示出车辆搭载状态下的从前方观察到的例子。图10所示的车辆用灯具200具有壳体201、外透镜202、光源210以及多个车辆用导光体220。车辆用灯具200是在由壳体201和外透镜202包围的灯室内配置有此处例如为两个的车辆用导光体220的结构。此外，配置在灯室内的车辆用导光体220也可以为一个或三个以上。并且，在从前方观察的情况下，车辆用导光体220并不限定于沿左右方向排列的配置，既可以是沿上下方向排列的配置，也可以是沿倾斜方向排列的配置，并且还可以是以将左右方向、上下方向、倾斜方向中的两个以上组合的状态排列的配置。车辆用导光体220能够将上述的车辆用导光体20、20a中的同一种类或不同种类的车辆用导光体组合来配置。并且，车辆用导光体220的至少一个是车辆用导光体20、20a，剩余部分也可以为其它结构的车辆用导光体。
[0065]
如上所述，本实施方式的车辆用导光体20具备：入射面21，其供来自光源10的光射入；第一反射面22，其对从入射面21射入的光进行内表面反射使之成为大致平行光；第二反射面23，其具有以旋转抛物面pr为基调的形状，向车辆搭载状态下的前后方向的前方对来自第一反射面22的光进行内表面反射；第三反射面24，其相对于第二反射面23设于前后方向的前方且设于车辆搭载状态下的左右方向的至少一方侧的端面的一部分；遮光部25，其对被第二反射面23反射后的光的一部分进行遮挡；以及出射面26，其射出被第二反射面23内表面反射并通过遮光部25后的光，向车辆前方照射前照灯图案，第二反射面23具有将来自第一反射面22的光的一部分朝向第三反射面24反射的漫射图案形成面23n，第三反射面24朝向出射面26对来自漫射图案形成面23n的光进行内表面反射。
[0066]
根据该结构，能够在第二反射面23中控制配光，因此与例如仅由入射部控制配光的结构相比，能够进行精细的配光控制。由此，即使在例如近光之类的需要精细的配光控制的情况下，也能够进行适当的配光控制。并且，第三反射面24以使光相对于出射面26以全反射角以上的角度到达的方式对来自漫射图案形成面23n的光进行内表面反射，由此能够抑制由出射面26将光全反射至车辆用导光体20的内侧。因此，能够使来自光源的光无浪费地
有助于图案照射。
[0067]
在本实施方式的车辆用导光体20中，第三反射面24也可以形成为平面状，且前后方向的前侧向水平方向的内侧倾斜。由此，能够使光相对于出射面26以带有角度的状态到达。
[0068]
在本实施方式的车辆用导光体20中，第三反射面24也可以具有使光漫射的光漫射部24a。由此，抑制漫射图案p3的轮廓变得明确，能够以与周围融合的状态形成漫射图案p3。
[0069]
在本实施方式的车辆用导光体20中，第二反射面23也可以具有聚光图案形成面23m，该聚光图案形成面23m以使来自第一反射面22的光的一部分通过旋转抛物面pr的焦点以及焦点的附近的方式对该光进行内表面反射。通过使一个车辆用导光体20具备聚光图案形成面23m和漫射图案形成面23n，能够由一个车辆用导光体20形成聚光图案p1以及漫射图案p2、p3的一方或双方。
[0070]
在本实施方式的车辆用导光体20中，也可以为，聚光图案形成面配置于水平方向的中央，漫射图案形成面23n相对于聚光图案形成面配置于水平方向的外侧。通过在左右方向的中央侧配置聚光图案形成面23m，与例如配置于左右方向的外侧的情况相比，成为容易将光会聚于焦点p以及焦点p的附近的结构，因此能够容易地形成聚光图案p1。通过在左右方向的外侧配置漫射图案形成面23n，与例如配置于左右方向的中央侧的情况相比，成为容易使光在左右方向上漫射的结构，因此能够容易地形成漫射图案p2、p3。
[0071]
在本实施方式的车辆用导光体20中，入射面21也可以设置多个，配置于左右方向的中央侧的入射面21与聚光图案形成面23m对应地设置，配置于左右方向的外侧的入射面21与漫射图案形成面23n对应地设置。由此，能够高精度地控制从入射面21射入的光。
[0072]
本实施方式的车辆用灯具单元200具备光源210，并且具备多个对来自光源210的光进行引导并射出的上述的车辆用导光体220。根据该结构，作为车辆用灯具单元200整体，能够得到将多个车辆用导光体220的照射图案组合而成的前照灯图案。
[0073]
本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地加以变更。在上述实施方式中，以行驶于右侧通行的道路的车辆所搭载的车辆用灯具单元100的结构为例进行了说明，但并不限定于此，在行驶于左侧通行的道路的车辆搭载车辆用前照灯的情况下也能够进行相同的说明。
[0074]
并且，在上述实施方式中，作为前照灯图案pf，以近光束图案为例进行了说明，但并不限定于此，例如也可以为远光束图案等其它图案。并且，在设置多个车辆用导光体220的车辆用灯具单元200中，也可以设置形成不同种类的图案的车辆用导光体220。
[0075]
符号的说明
[0076]
ax1—光轴，ax2—轴，l1、l2、l3—光，p—焦点，p1—聚光图案，p2、p3—漫射图案，pc—截止线，pf—前照灯图案，pr—旋转抛物面，r1、r2—直径，10、210—光源，11—发光面，20、20a、220—车辆用导光体，20d—上表面，20e、20f—面，20g—角部，20h—棱镜部，21—入射面，21m—中央侧入射面，21n—外侧入射面，21a—第一面，21b—第二面，22、22a—第一反射面，22j—中央部分，23、23a—第二反射面，23m—聚光图案形成面，23n—漫射图案形成面，24、24a—第三反射面，24a—光漫射部，25—遮光部，26—出射面，100、100a—车辆用灯具单元，200—车辆用灯具，201—壳体，202—外透镜。