本發(fā)明涉及透鏡體、透鏡結(jié)合體和車輛用燈具,特別涉及與光源組合而使用的透鏡體和透鏡結(jié)合體以及車輛用燈具。
本申請基于2015年11月24日申請的日本特愿2015-228641號和2016年6月20日申請的日本特愿2016-122136號主張優(yōu)先權(quán),并在此引用其內(nèi)容。
背景技術(shù):
以往,提出了組合光源和透鏡體而得到的車輛用燈具(例如,參照日本特開2004-241349號公報)。在車輛用燈具中,來自光源的光從透鏡體的入射部入射到透鏡體的內(nèi)部,經(jīng)由透鏡體的反射面反射了光的一部分之后,光從透鏡體的出射面射出到透鏡體的外部。由此,向透鏡體的前方照射的光對透鏡體的出射面的焦點附近所形成的光源像進行反轉(zhuǎn)投影,形成在上端緣包含通過反射面的前端部規(guī)定的明暗截止線在內(nèi)的近光用配光圖案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
但是,在上述車輛用燈具中,有時與賦予車輛前端側(cè)的角部的傾斜形狀對應(yīng)地對透鏡體的出射面賦予傾斜角(根據(jù)傾斜的朝向,也稱作外傾角)。例如,在對出射面賦予了外傾角的透鏡體中,使出射面相對于車輛行進方向以預(yù)定的角度朝著如下方向傾斜:該方向是車寬方向的外側(cè)相比于內(nèi)側(cè)后退的方向。
然而,在對出射面賦予了外傾角的透鏡體中,由于使出射面傾斜,在規(guī)定明暗截止線的反射面的前端部與出射面之間,光的光路變化。因此,有時上述的近光用配光圖案的明暗截止線不清晰,會雙重模糊。
此外,在對出射面賦予了外傾角的透鏡體中,由于使出射面傾斜,有時發(fā)生菲涅爾反射損失等,導(dǎo)致從光源出射的光的光利用效率降低。
本發(fā)明的目的在于,提供在對出射面賦予了外傾角(傾斜角)的透鏡體中,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的配光圖案的透鏡體、透鏡結(jié)合體和車輛用燈具。
本發(fā)明的一種方式是透鏡體,其沿著在水平方向上延伸的第1基準軸依次配置有入射部、反射面、出射面,該透鏡體構(gòu)成為,來自光源的光從所述入射部入射到透鏡內(nèi)部,通過所述反射面對光的一部分進行反射后,光從所述出射面射出到透鏡外部,由此,向透鏡前方照射的光對所述出射面?zhèn)鹊慕裹c附近所形成的光源像進行反轉(zhuǎn)投影,形成在上端緣包含由所述反射面的前端部規(guī)定的明暗截止線的預(yù)定的配光圖案,其特征在于,所述出射面相對于從該出射面射出的光的行進方向,以預(yù)定的角度朝著如下的方向傾斜,該方向是相比于夾著所述第1基準軸的水平方向的一端側(cè),另一端側(cè)后退的方向,所述反射面的前端部具有根據(jù)所述出射面傾斜的角度而調(diào)整后的形狀。
在該透鏡體中,由于出射面傾斜的角度,在反射面的前端部和出射面之間,光的光路變化。與此對應(yīng)地,對反射面的前端部的形狀進行調(diào)整(校正),使得能夠消除與該出射面未傾斜時相比的變化量。由此,在反射面的前端部和出射面之間使光的光路最優(yōu)化,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的配光圖案。
在上述的透鏡體中,也可以是,所述反射面的前端部具有如下的形狀:相對于從所述出射面射出的光的行進方向,夾著所述第1基準軸的水平方向的一端側(cè)相對地后退,其另一端側(cè)相對地前進。
在該透鏡體中,使反射面的前端部成為根據(jù)出射面傾斜的角度而調(diào)整后的形狀,由此,在反射面的前端部和出射面之間,使光的光路最優(yōu)化,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的配光圖案。
在上述的透鏡體中,也可以是,所述反射面的前端部具有如下的形狀:相對于從所述出射面射出的光的行進方向,其最后退的位置向夾著所述第1基準軸的水平方向的一端側(cè)偏移。
在該透鏡體中,使反射面的前端部成為根據(jù)出射面傾斜的角度而調(diào)整后的形狀,由此,在反射面的前端部和出射面之間,使光的光路最優(yōu)化,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的配光圖案。
在上述的透鏡體中,也可以是,所述出射面以預(yù)定的角度在以所述第1基準軸為中心而旋轉(zhuǎn)的方向上傾斜,所述反射面的前端部根據(jù)所述出射面傾斜的角度,以所述第1基準軸為中心向所述出射面的旋轉(zhuǎn)方向的相反方向傾斜。
在該透鏡體中,即使在出射面以預(yù)定的角度在以第1基準軸為中心而旋轉(zhuǎn)的方向上傾斜的情況下,也能夠抑制配光圖案在與該旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的方向上旋轉(zhuǎn)。
在上述的透鏡體中,也可以是,所述出射面?zhèn)鹊慕裹c被設(shè)定在所述反射面的前端部附近。
在該透鏡體中,能夠?qū)Τ錾涿鎮(zhèn)鹊慕裹c附近所形成的光源像進行反轉(zhuǎn)投影,形成在上端緣包含由反射面的前端部規(guī)定的明暗截止線的預(yù)定的配光圖案。
在上述的透鏡體中,也可以是,所述反射面相對于所述第1基準軸朝向前方斜下方傾斜。
在該透鏡體中,能夠抑制在反射面反射的光的一部分成為在不入射到出射面的方向上行進的光(雜散光),并且能夠提高在反射面反射的光的利用效率。
在上述的透鏡體中,也可以是,所述入射部具有:入射面,其供來自所述光源的光入射;以及聚光反射面,其對從所述入射面入射的一部分光進行反射,并使該一部分光朝著所述反射面會聚,所述聚光反射面使朝向所述反射面的夾著所述第1基準軸的水平方向的另一端側(cè)反射的光的一部分會聚,使得其焦點位于至少比所述反射面的前端部更靠前方或位于無限遠點。
在該透鏡體中,能夠防止從聚光反射面朝向反射面的夾著第1基準軸的水平方向的另一端側(cè)反射的光的一部分從出射面射出時成為眩光的原因。
在上述的透鏡體中,其特征在于,所述透鏡體具有:第1透鏡部,其具有作為所述入射部的第1入射面、所述反射面和第1出射面;以及第2透鏡部,其包含第2入射面和作為所述出射面的第2出射面,所述第1出射面構(gòu)成為圓柱軸在鉛直方向上延伸的半圓柱狀的透鏡面,使得從該第1出射面射出的光在水平方向上會聚,所述第2出射面構(gòu)成為圓柱軸在水平方向上延伸的半圓柱狀的透鏡面,使得從該第2出射面射出的光在鉛直方向上會聚。
在該透鏡體中,能夠在第1出射面和第2出射面中分解聚光功能,并且形成在水平方向和鉛直方向上會聚而得到的預(yù)定的配光圖案。
上述的透鏡體中,其特征在于,所述透鏡體具有連結(jié)所述第1透鏡部和所述第2透鏡部的連結(jié)部,所述連結(jié)部以在所述第1出射面和所述第2入射面之間形成有空間的狀態(tài),連結(jié)所述第1透鏡部和所述第2透鏡部。
在該透鏡體中,能夠得到借助連結(jié)部而將第1透鏡部和第2透鏡部一體成型得到的透鏡體。
本發(fā)明的另一種方式是透鏡結(jié)合體,其特征在于,該透鏡結(jié)合體具有上述透鏡體,在排列有多個所述透鏡體的狀態(tài)下,將各個所述出射面結(jié)合,從而構(gòu)成在水平方向上呈線狀延伸的連續(xù)出射面。
在該透鏡結(jié)合體中,能夠提供在水平方向上呈線狀延伸的具有一體感的外觀的透鏡結(jié)合體。
本發(fā)明的另一種方式是車輛用燈具,其特征在于,該車輛用燈具具有:上述的透鏡體;以及光源,其朝向所述透鏡體的所述入射部照射光。
在該車輛用燈具中,能夠提供具有如下透鏡體的車輛用燈具,該透鏡體能夠防止發(fā)生模糊等,并且能夠形成明暗截止線清晰的配光圖案。
本發(fā)明的另一種方式是車輛用燈具,其特征在于,該車輛用燈具具有:上述的透鏡結(jié)合體;以及多個光源,它們針對構(gòu)成所述透鏡結(jié)合體的多個透鏡體,朝向各個所述入射部照射光。
在該車輛用燈具中,能夠提供具有在水平方向上呈線狀延伸的具有一體感的外觀的透鏡結(jié)合體的車輛用燈具。
如以上那樣,根據(jù)本發(fā)明的方式,能夠提供在對出射面賦予了外傾角(傾斜角)的透鏡體中,能夠防止發(fā)生模糊等,并且能夠形成明暗截止線清晰的配光圖案的透鏡體和透鏡結(jié)合體以及具有透鏡體和透鏡結(jié)合體的車輛用燈具。
附圖說明
圖1是示出具有本發(fā)明的第1實施方式的透鏡體的車輛用燈具的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2是用于對圖1所示的透鏡體中的反射面的前端部的形狀進行說明的示意圖。
圖3是示出通過LB光在假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖4用于對根據(jù)外傾角調(diào)整后的反射面的前端部與調(diào)整前的反射面的前端部之間的形狀差異進行說明的頂視圖。
圖5是示出設(shè)后退角θx為0°、10°、20°、30°、40°時的反射面的前端部的形狀的頂視圖。
圖6是示出設(shè)后退角θx為0°、10°、20°、30°、40°時的反射面的前端部最后退的位置的X-Y坐標圖。
圖7是示出設(shè)后退角θx為0°時的在假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖8是示出設(shè)后退角θx為10°時的在假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖9是示出設(shè)后退角θx為20°時的在假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖10是示出設(shè)后退角θx為30°時的在假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖11是示出設(shè)后退角θx為40°時的在假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖12是示出被賦予了吊眼角(釣り目角)的出射面和反射面的前端部的旋轉(zhuǎn)方向的主視圖。
圖13是示出具有本發(fā)明的第2實施方式的透鏡體的車輛用燈具的概略結(jié)構(gòu)的頂視圖。
圖14是示出圖13所示的透鏡體的第1入射部的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖15是示出在調(diào)整前的聚光反射面反射的光的光路的俯視圖。
圖16是示出圖15所示的調(diào)整前的假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖17是示出在調(diào)整后的聚光反射面反射的光的光路的俯視圖。
圖18是示出圖17所示的調(diào)整后的假想鉛直屏幕的面上形成的配光圖案的光度分布圖。
圖19是示出具有本發(fā)明的第3實施方式的透鏡結(jié)合體的車輛用燈具的概略結(jié)構(gòu)的頂視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
另外,在以下說明中使用的附圖中,為了容易觀察各構(gòu)成要素,有時根據(jù)構(gòu)成要素使尺寸的比例尺不同而示出,各構(gòu)成要素的尺寸比例等不一定與實際相同。
(第1實施方式)
首先,作為本發(fā)明的第1實施方式,對圖1所示的具有透鏡體12的車輛用燈具10進行說明。另外,圖1是示出車輛用燈具10的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖1中,利用虛線示出了從車輛用燈具10的光源14入射到透鏡體12的光L的光路。此外,在以下所示的附圖中,設(shè)定XYZ正交坐標系,并且設(shè)X軸方向為車輛用燈具10(透鏡體12)的前后方向、Y軸方向為車輛用燈具10(透鏡體12)的左右方向、Z軸方向為車輛用燈具10(透鏡體12)的上下方向。
如圖1所示,車輛用燈具10具有應(yīng)用了本發(fā)明的透鏡體12以及光源14,該光源14朝向作為透鏡體12的入射部的入射面12a照射光L。
透鏡體12是沿著第1基準軸AX1延伸的形狀的多面透鏡體,其中,該第1基準軸AX1在水平方向(X軸方向)上延伸。具體而言,該透鏡體12具有如下結(jié)構(gòu):沿著在水平方向上延伸的第1基準軸AX1依次配置有入射面12a、反射面12b、反射面12b的前端部12c、出射面12d。另外,關(guān)于透鏡體12,例如能夠使用聚碳酸酯或丙烯酸等透明樹脂或玻璃等折射率比空氣高的材質(zhì)的透鏡體(材料)。此外,在透鏡體12中使用透明樹脂的情況下,可以通過使用模具的注射成型來形成透鏡體12。
入射面12a位于透鏡體12的后端部(后表面),構(gòu)成使來自該入射面12a附近配置的光源14(準確地講為光學(xué)設(shè)計上的基準點F)的光L折射而入射到透鏡體12的內(nèi)部的透鏡面(例如,朝向光源14凸出的自由曲面)。
在入射面12a中,至少針對鉛直方向(Z軸方向)調(diào)整其面形狀,使得來自該入射面12a附近所配置的光源14的光L穿過光源14的中心(基準點F)和反射面12b的前端部12c附近的點(出射面12d側(cè)的焦點F12d),并且,靠近相對于第1基準軸AX1朝向前方斜下方傾斜的第2基準軸AX2而會聚。
此外,在入射面12a中,針對水平方向(Y軸方向),將其面形狀構(gòu)成為,使得入射到透鏡體12的內(nèi)部的來自光源14的光L朝向反射面12b的前端部12c而靠近第1基準軸AX1會聚。另外,也可以是,在入射面12a中,針對水平方向(Y軸方向),將其面形狀構(gòu)成為,使得入射到透鏡體12的內(nèi)部的來自光源14的光成為與第1基準軸AX1平行的光。此外,關(guān)于入射部,不限于這樣的入射面12a,還能夠采用在透鏡體12的后端側(cè)設(shè)置入射凹部,并在該入射凹部的內(nèi)側(cè)配置光源14的結(jié)構(gòu)。
反射面12b具有從入射面12a的下端緣朝向前方(+X軸方向)延伸的平面形狀。反射面12b將入射到透鏡體12的內(nèi)部的來自光源14的光L中的入射到該反射面12b的光L1在透鏡體12的內(nèi)部朝向前方的出射面12d進行內(nèi)面反射(全反射)。由此,在透鏡體12中,能夠形成反射面12b而不使用基于金屬蒸鍍的金屬反射膜,因此,能夠防止成本上升和反射率降低等。
此外,反射面12b相對于第1基準軸AX1朝向前方斜下方而傾斜。該情況下,能夠抑制在反射面12b反射的光L1的一部分成為在不會入射到出射面12d的方向上行進的光(雜散光),能夠提高在反射面12b反射的光的利用效率。
反射面12b的前端部12c規(guī)定從光源14入射到透鏡體12的內(nèi)部的光L的明暗截止線。
這里,參照圖2的(a)~(d)對反射面12b的前端部12c的形狀進行說明。另外,圖2的(a)示意地示出反射面12b的前端部12c的主視圖形狀(從入射面12a側(cè)(+X軸方向)觀察時的形狀)。圖2的(b)~(d)示意地示出反射面12b的前端部12c的側(cè)視圖形狀(從側(cè)面?zhèn)?+Y軸方向)觀察時的形狀)的例子。
關(guān)于反射面12b的前端部12c,如圖1和圖2的(a)所示,在反射面12b的末端部中,形成為在透鏡體12的左右方向(Y軸方向)上延伸。具體而言,該反射面12b的前端部12c具有包含如下的邊的階梯差形狀:與左水平明暗截止線對應(yīng)的邊e1;與右水平明暗截止線對應(yīng)的邊e2;以及與連接這些左水平明暗截止線和右水平明暗截止線之間的斜明暗截止線對應(yīng)的邊e3。
另外,圖2的(a)例示了在車輛為右側(cè)通行的情況下的反射面12b的前端部12c的形狀。另一方面,在車輛為左側(cè)通行的情況下,反射面12b的前端部12c的形狀成為與左水平明暗截止線對應(yīng)的邊e1和與右水平明暗截止線對應(yīng)的邊e2的高度逆轉(zhuǎn)的階梯差形狀。關(guān)于反射面12b的前端部12c的形狀,不限于這些形狀,也可以設(shè)為僅由與在水平方向上呈直線狀延伸的水平明暗截止線對應(yīng)的邊構(gòu)成的形狀。
如圖2的(b)所示,反射面12b的前端部12c的側(cè)視圖形狀具有從反射面12b的末端部朝向上方(+Z軸方向)呈直線狀延伸的形狀。此外,關(guān)于反射面12b的前端部12c的側(cè)視圖形狀,如圖2的(c)所示,也可以是朝向前方斜上方呈直線狀延伸的形狀,如圖2的(d)所示,還可以是朝向前方斜上方彎曲而延伸的形狀。
另外,關(guān)于反射面12b的前端部12c,不一定必須限定于上述的形狀,可以在能夠規(guī)定明暗截止線的范圍內(nèi)適當進行變更。此外,反射面12b的前端部12c不限于上述的階梯差形狀,還能夠通過與明暗截止線對應(yīng)的槽部而形成。
如圖1所示,出射面12d位于透鏡體12的前端部(前表面),構(gòu)成如下的透鏡面(例如,朝向前方凸出的自由曲面):該透鏡面將入射到透鏡體12的內(nèi)部的來自光源14的光L中的、朝向出射面12d行進的光(以下稱作直行光)L2以及在反射面12b反射后朝向出射面12d行進的光(以下稱作反射光)L1射出到透鏡體12的外部。出射面12d側(cè)的焦點F12d被設(shè)定在反射面12b的前端部12c附近(例如,反射面12b的前端部12c的左右方向(Y軸方向)的中心附近)。
另外,關(guān)于構(gòu)成上述透鏡體12的面中的、連接入射面12a的上端緣和出射面12d的上端緣的面(上表面)12f以及連接反射面12b的末端部(反射面12b的前端部12c)和出射面12d的下端緣的面(下表面)12g,這里省略詳細說明。能夠在不對穿過透鏡體12的內(nèi)部的光L產(chǎn)生不好影響(例如,遮蔽等)的范圍內(nèi)自由設(shè)計上表面12f和下表面12g。
光源14例如可以使用白色發(fā)光二極管(LED)或白色激光二極管(LD)等半導(dǎo)體發(fā)光元件。在本實施方式中,使用了1個白色LED。另外,光源14的種類沒有特別限定,也可以使用上述半導(dǎo)體發(fā)光元件以外的光源。此外,光源14的數(shù)量不限于1個,也可以是多個。
光源14以使其發(fā)光面朝向前方斜下方的狀態(tài)、即該光源14的光軸與第2基準軸AX2一致的狀態(tài),配置在透鏡體12的入射面12a的附近(基準點F的附近)。光源14也可以以該光源14的光軸未與第2基準軸AX2一致的狀態(tài)(例如,光源14的光軸與第1基準軸AX1平行地配置的狀態(tài))配置在透鏡體12的入射面12a的附近(基準點F的附近)。
在本實施方式的車輛用燈具10中,從入射面12a入射到透鏡體12的內(nèi)部的來自光源14的光L中的、在反射面12b反射后朝向出射面12d行進的反射光L1以及朝向出射面12d行進的直行光L2從出射面12d朝向透鏡體12的外部被射出。
由此,向透鏡體12的前方照射的光(以下,稱作近光(LB)光LLOW。)對出射面12d側(cè)的焦點F12d附近所形成的光源像進行反轉(zhuǎn)投影,形成在上端緣包含由反射面12b的前端部12c規(guī)定的明暗截止線的預(yù)定的近光(LB)用配光圖案。
這里,圖3中通過模擬示出對與透鏡體12正對的假想鉛直屏幕投影LB光LLOW的情況下的光源像。另外,圖3是示出假想鉛直屏幕的面上形成的LB用配光圖案PLOW的光度分布圖。此外,假想鉛直屏幕也可以配置在透鏡體12的出射面12d的前方約25m處。
如圖3所示,LB光LLOW的光源像在假想鉛直屏幕的面上形成LB用配光圖案PLOW,該LB用配光圖案PLOW在上端緣包含與反射面12b的前端部12c的各邊e1~e3對應(yīng)的各明暗截止線CL1~CL3。
另外,通過調(diào)整入射面12a的面形狀(例如,入射面12a的水平方向(Y軸方向)的曲率),能夠自由調(diào)整LB用配光圖案PLOW的水平方向(Y軸方向)的擴散程度。此外,通過調(diào)整出射面12d的面形狀,能夠自由調(diào)整LB用配光圖案PLOW的水平方向(Y軸方向)和鉛直方向(Z軸方向)的擴散程度。
此外,本實施方式的車輛用燈具10是在車輛前端側(cè)的兩角部(本例中例示了左側(cè)角部的情況)配置的車輛用前照燈,與對車輛前端側(cè)的角部賦予的傾斜形狀對應(yīng)地,對透鏡體12的出射面12d賦予了外傾角。另一方面,反射面12b的前端部12c具有根據(jù)該外傾角調(diào)整后的形狀。
這里,參照圖4對被賦予了外傾角的出射面12d和反射面12b的前端部12c的形狀進行說明。另外,圖4是示出根據(jù)外傾角調(diào)整后的反射面12b的前端部12c和調(diào)整前的反射面12b的前端部12c的形狀差異的頂視圖。
如圖4所示,被賦予了外傾角的出射面12d相對于從該出射面12d出射的光的行進方向(+X軸方向),以預(yù)定的角度(以下,稱作后退角)θx朝向如下的方向傾斜:該方向是相比于夾著第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(-Y軸)側(cè),另一端(+Y軸)側(cè)后退的方向(-X軸方向)。另外,從出射面12d出射的光的行進方向?qū)?yīng)于車輛行進方向。夾著第1基準軸AX1的水平方向的一端側(cè)對應(yīng)于車寬方向的內(nèi)側(cè)。夾著第1基準軸AX1的水平方向的另一端側(cè)對應(yīng)于車寬方向的外側(cè)。
調(diào)整前的反射面12b的前端部12c具有如下的形狀C’:相對于從出射面12d出射的光L的行進方向(+X軸方向),其最后退的位置B’位于第1基準軸AX1上,并且,夾著該第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(-Y軸)側(cè)和另一端(+X軸)側(cè)對稱地彎曲。
與此相對,在本實施方式的透鏡體12中,由于出射面12d傾斜的角度(后退角)θx,在反射面12b的前端部12c和出射面12d之間,光L的光路變化。與此對應(yīng)地,對反射面12b的前端部12c的形狀進行調(diào)整(校正),使得能夠消除與出射面12d未傾斜時(調(diào)整前)相比的變化量。
具體而言,反射面12b的前端部12c具有如下的非對稱的形狀C:相對于從出射面12d出射的光L的行進方向(+X軸方向),其最后退的位置B向夾著第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(-Y軸)側(cè)偏移。此外,反射面12b的前端部12c具有以如下的方式彎曲的形狀C:相對于從出射面12d出射的光L的行進方向(+X軸方向),夾著第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(-Y軸)側(cè)與調(diào)整前相比相對地后退,其另一端(+Y軸)側(cè)與調(diào)整前相比相對地前進。
如以上那樣,在本實施方式的車輛用燈具10中,在對出射面12d賦予了外傾角的透鏡體12中,根據(jù)該出射面12d傾斜的角度(后退角)θx而調(diào)整了反射面12b的前端部12c的形狀C。由此,在反射面12b的前端部12c和出射面12d之間使光L的光路最優(yōu)化,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的LB用配光圖案PLOW。
此外,關(guān)于對出射面12d賦予的外傾角(后退角θx),優(yōu)選設(shè)為0°<θx≤40°的范圍。這里,圖5示出表示設(shè)出射面12d傾斜的角度(后退角)θx為0°、10°、20°、30°、40°時的反射面12b的前端部12c的形狀C(C’)的線。圖6示出設(shè)后退角θx為0°、10°、20°、30°、40°時的反射面12b的前端部12c最后退的位置B(B’)的X-Y坐標。圖7~圖11分別示出設(shè)后退角θx為0°、10°、20°、30°、40°時的假想鉛直屏幕的面上形成的LB用配光圖案PLOW。
另外,在圖5中,當后退角θx為0°時,表示調(diào)整前的反射面12b的前端部12c的形狀C’。此外,在圖6中,當后退角θx為0°時,將調(diào)整前的反射面12b的前端部12c的最后退的位置B’設(shè)為X-Y坐標的原點(0,0)。
如圖5和圖6所示,可知隨著后退角θx變大,位置B從原點向-X軸方向和-Y軸方向偏移。此外,可知隨著后退角θx變大,夾著形狀C的第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(-Y軸)側(cè)的線的后退量與其另一端(+X軸)側(cè)的線的前進量均增加。
關(guān)于后退角θx為0°時的LB用配光圖案PLOW,如圖7所示,在假想鉛直屏幕的面上,左側(cè)的明暗截止線不清晰,在上下方向上雙重模糊。
與此相對,關(guān)于后退角θx為10°、20°、30°、40°時的LB用配光圖案PLOW,分別如圖8~圖11所示可知,在假想鉛直屏幕的面上中,形成了清晰的明暗截止線。
另外,在后退角θx超過40°的情況下,LB用配光圖案PLOW的邊界相比于右側(cè)30°而向左側(cè)偏移。該情況下,來自車輛左側(cè)的車輛用前照燈的LB光LLOW和來自車輛右側(cè)的車輛用前照燈的LB光LLOW的重合范圍遠離車輛前方,偏離了實用范圍,因此不優(yōu)選。
如圖12所示,本實施方式的透鏡體12也可以構(gòu)成為,在以第1基準軸AX1為中心而旋轉(zhuǎn)的方向上,出射面12d以預(yù)定的角度(吊眼角)θz傾斜。另外,圖12是示出被賦予吊眼角θz的出射面12d和反射面12b的前端部12c的旋轉(zhuǎn)方向的主視圖。
該情況下,根據(jù)出射面12d傾斜的角度(吊眼角)θz,在以第1基準軸AX1為中心的出射面12d的旋轉(zhuǎn)方向(+方向)的相反方向(-方向)上,以預(yù)定的角度-θz使反射面12b的前端部12c傾斜。由此,即使在出射面12d以預(yù)定的角度(吊眼角)θz傾斜的情況下,也能夠抑制LB用配光圖案PLOW在與該旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的方向上旋轉(zhuǎn)。
另外,出射面12d傾斜的角度θz與反射面12b的前端部12c傾斜的角度-θz的角度范圍不是必須一致,例如,在本實施方式中,當θz為5°時,-θz約為-7.5°。
(第2實施方式)
接著,作為本發(fā)明的第2實施方式,對具有圖13所示的透鏡體12A的車輛用燈具10A進行說明。另外,圖13是示出車輛用燈具10A的概略結(jié)構(gòu)的頂視圖。此外,在以下的說明中,對與上述車輛用燈具10(透鏡體12)相同的部位省略說明,并且,在附圖中標注相同的標號。
如圖13所示,車輛用燈具10A具有應(yīng)用了本發(fā)明的透鏡體12A、以及光源14,該光源14朝向透鏡體12A的第1入射部13照射光。即,該車輛用燈具10A是具有透鏡體12A來代替上述車輛用燈具10所具有的透鏡體12的結(jié)構(gòu)。
透鏡體12A具有:包含第1入射部13、反射面12b和第1出射面12A1a的第1透鏡部12A1;以及包含第2入射面12A2a和第2出射面12A2b的第2透鏡部12A2。此外,第1透鏡部12A1和第2透鏡部12A2通過連結(jié)部12A3連結(jié)在第1出射面12A1a和第2入射面12A2a之間。
透鏡體12A是沿著第1基準軸AX1延伸的形狀的多面透鏡體,其中,該第1基準軸AX1在水平方向(X軸方向)上延伸。具體而言,該透鏡體12如下結(jié)構(gòu):沿著在水平方向上延伸的第1基準軸AX1依次配置有第1入射部13、反射面12b、第1出射面12A1a、第2入射面12A2a、第2出射面12A2b。此外,第1出射面12A1a和第2入射面12A2a隔著由第1透鏡部12A1、第2透鏡部12A2和連結(jié)部12A3包圍而成的空間S而對置。
在構(gòu)成透鏡體12A的面中,第1入射部13、反射面12b和反射面12b的前端部12c是與上述透鏡體12的入射面12a、反射面12b和反射面12b的前端部12c相當?shù)拿?。另一方面,在?gòu)成透鏡體12A的面中,第1出射面12A1a、第2入射面12A2a構(gòu)成與上述透鏡體12不同的面。
其中,第1入射部13位于第1透鏡部12A1的后端(后面)側(cè),構(gòu)成如下的入射面:該入射面使來自在該第1入射部13附近配置的光源14(準確地講為光學(xué)設(shè)計上的基準點F)的光L折射而入射到第1透鏡部13的內(nèi)部。具體而言,該第1入射部13具有例如圖14所示的結(jié)構(gòu)。另外,圖14是示出第1入射部13的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
如圖14所示,第1入射部13在與光源14對置的位置處具有第1聚光入射面13a、第2聚光入射面13b、聚光反射面13c。第1聚光入射面13a由從其中心部朝向后方凸出的自由曲面(非球面)構(gòu)成。第2聚光入射面13b由包圍從第1入射部13的周圍的位置向后方突出的部分的內(nèi)周面(例如,柱面(大致圓筒狀的內(nèi)周面)或錐面的一部)構(gòu)成。聚光反射面13c由從包圍第1入射部13的周圍的位置向后方突出的部分的外周面(例如,2次曲面、柱面或錐面的一部(大致截頭圓錐狀的內(nèi)周面))構(gòu)成。
在第1入射部13中,使從光源14出射的光L中的、從第1聚光入射面13a入射的光L11朝向反射面12b會聚。另一方面,使從第2聚光入射面13b入射的光L12在聚光反射面13c反射(全反射),從而朝向反射面12b會聚。
由此,第1入射部13構(gòu)成為,使得從該第1入射部13入射到第1透鏡部12A1的內(nèi)部的光L在水平截面(Y軸截面)中成為與第1基準軸AX1平行的光。
另外,第1入射部13也可以構(gòu)成為,使得從該第1入射部13入射到第1透鏡部12A1的內(nèi)部的光L在水平截面(Y軸截面)中靠近第1基準軸AX1會聚。
另一方面,第1入射部13構(gòu)成為,使得從該第1入射部11入射到第1透鏡部12A1的內(nèi)部的光L在鉛直截面(Z軸截面)中穿過光源14的中心(基準點F)和反射面12b的前端部12c附近的點(后述的合成透鏡12A4的合成焦點F12A4),并且,靠近相對于第1基準軸AX1朝向前方斜下方傾斜的第2基準軸AX2會聚。
如圖13所示,第1出射面12A1a位于第1透鏡部12A1的前端部(前表面),針對作為第1方向的水平方向(Y軸方向)調(diào)整其面形狀,使得從該第1出射面12A1a出射的光會聚。具體而言,該第1出射面12A1a構(gòu)成為其圓柱軸在鉛直方向(Z軸方向)上延伸的半圓柱狀的透鏡面。此外,第1出射面12A1a的焦線在反射面12b的前端部12c附近在鉛直方向(Z軸方向)上延伸。
第2入射面12A2a位于第2透鏡部12A2的后端部(后面),作為從第1出射面12A1a出射的光所入射的面而構(gòu)成平面。另外,第2入射面12A2a的形狀不限于這樣的平面,也可以設(shè)為曲面(透鏡面)。
第2出射面12A2b是相當于上述透鏡體12的出射面12d的面,位于第2透鏡部12A2的前端部(前面),針對作為第2方向的鉛直方向(Z軸方向)調(diào)整其面形狀,使得從該第2出射面12A2b出射的光會聚。具體而言,該第2出射面12A2a構(gòu)成為其圓柱軸在水平方向(Y軸方向)上延伸的半圓柱狀的透鏡面。此外,第2出射面12A2b的焦線在反射面12b的前端部12c附近在水平方向(Y軸方向)上延伸。
由第1出射面12A1a和第2透鏡部12A2(第2入射面12A2a和第2出射面12A2b)構(gòu)成的合成透鏡12A4的合成焦點F12A4(相當于上述出射面12d側(cè)的焦點F12d)被設(shè)定在反射面12b的前端部12c附近(例如,反射面12b的前端部12c的左右方向的中心附近)。
連結(jié)部12A3隔著空間S連接第1透鏡部12A1和第2透鏡部12A2之間的上部。關(guān)于透鏡體12A,能夠使用與上述透鏡體12同樣的材料,通過使用模具的注射成型來形成。
此外,本實施方式的車輛用燈具10A與上述車輛用燈具10同樣,對透鏡體12A的第2出射面12A2b賦予了外傾角。另一方面,反射面12b的前端部12c具有根據(jù)該外傾角而調(diào)整后的形狀。
即,在本實施方式的透鏡體12A中,與上述圖4所述的透鏡體12同樣地,由于第2出射面12A2b傾斜的角度(后退角)θx,在反射面12b的前端部12c和第2出射面12A2b之間,光的光路變化。與此對應(yīng)地,對反射面12b的前端部12c的形狀進行調(diào)整(校正),使得能夠消除與該第2出射面12A2b未傾斜時(調(diào)整前)相比的變化量。
具體而言,反射面12b的前端部12c具有如下的非對稱的形狀C:相對于從第2出射面12A2b出射的光的行進方向(+X軸方向),其最后退的位置B向夾著第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(+Y軸)側(cè)偏移。此外,反射面12b的前端部12c具有以如下的方式彎曲的形狀C:相對于從第2出射面12A2b出射的光的行進方向(+X軸方向),夾著第1基準軸AX1的水平方向(Y軸方向)的一端(+Y軸)側(cè)與調(diào)整前相比相對地后退,其另一端(-Y軸)側(cè)與調(diào)整前相比相對地前進。
如以上那樣,在本實施方式的車輛用燈具10A中,在對第2出射面12A2b賦予了外傾角的透鏡體12A中,根據(jù)該第2出射面12A2b傾斜的角度(后退角)θx而調(diào)整了反射面12b的前端部12c的形狀C。由此,在反射面12b的前端部12c和第2出射面12A2b之間使光的光路最優(yōu)化,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的LB用配光圖案。
此外,本實施方式的透鏡體12A也可以與上述圖12所示的透鏡體12同樣,構(gòu)成為在以第1基準軸AX1為中心而旋轉(zhuǎn)的方向上,第2出射面12A2b以預(yù)定的角度(吊眼角)θz傾斜。
該情況下,根據(jù)第2出射面12A2b傾斜的角度(吊眼角)θz,在以第1基準軸AX1為中心的第2出射面12A2b的旋轉(zhuǎn)方向(+方向)的相反方向(-方向)上,使反射面12b的前端部12c傾斜。由此,即使在第2出射面12A2b以預(yù)定的角度(吊眼角)θz傾斜的情況下,也能夠抑制LB用配光圖案在與該旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的方向上旋轉(zhuǎn)。
此外,圖15示出在上述透鏡體10A中,在調(diào)整前的聚光反射面13c反射的光L12的光路。此外,圖16示出此時的假想鉛直屏幕的面上形成的LB用配光圖案PLOW。
如圖15所示,反射面12b的前端部12c具有上述的以相比于一端(-Y軸)側(cè)而另一端(+Y軸)側(cè)前進的方式彎曲的非對稱的形狀C。該情況下,有時在調(diào)整前的聚光反射面13c反射的光L12中,朝向前端部12c的另一端(+Y軸)側(cè)會聚的光L12的一部分(圖15中的-Y軸側(cè)所示的光線Lx)成為雜散光,在反射面12b的前端部12c反射后,從第2出射面12A2b出射。
該情況下,如圖16所示的LB用配光圖案PLOW那樣,有時由于該光線Lx而在明暗截止線的上方產(chǎn)生眩光PLx。
與此相對,圖17示出在上述透鏡體10A中,在調(diào)整后的聚光反射面13c反射的光L12的光路。此外,圖18示出此時的假想鉛直屏幕的面上形成的LB用配光圖案PLOW。
如圖17所示,在調(diào)整后的聚光反射面13c中,在該聚光反射面13c反射的光L12中,使朝向前端部12c的另一端(+Y軸)側(cè)會聚的光L12的一部分會聚,使得其焦點位于至少比反射面12b的前端部12c靠前方或位于無限遠點。
即,在第1入射部13中,優(yōu)選進行聚光反射面13c的面調(diào)整,使得從聚光反射面13c朝向前端部12c的另一端(+Y軸)側(cè)會聚的光L12在比反射面12b的前端部12c更靠前方處形成焦點,或者成為平行的光。
由此,如圖18所示的LB用配光圖案PLOW那樣,能夠防止在聚光反射面13c反射的光L12中,朝向前端部12c的另一端(+Y軸)側(cè)會聚的光L12的一部分成為雜散光而產(chǎn)生上述眩光。
(第3實施方式)
接著,作為本發(fā)明的第3實施方式,對具有圖14所示的透鏡結(jié)合體22A的車輛用燈具20A進行說明。另外,圖14是示出車輛用燈具20A的概略結(jié)構(gòu)的頂視圖。此外,在以下的說明中,對與上述車輛用燈具10A(透鏡體12A)相同的部位省略說明,并且,在附圖中賦予相同的標號。
如圖14所示,車輛用燈具20A具有應(yīng)用了本發(fā)明的透鏡結(jié)合體22A以及多個光源14,該多個光源14針對構(gòu)成透鏡結(jié)合體22A的多個上述透鏡體12A,朝向各個第1入射面12a照射光。
即,該車輛用燈具20A是在水平方向(Y軸方向)上將多個車輛用燈具10A(多個透鏡體12A)排成一列而配置的結(jié)構(gòu)。透鏡結(jié)合體22A在排列多個上述透鏡體12A的狀態(tài)下,將各個第2出射面12A2b結(jié)合,從而具有在水平方向(Y軸方向)上呈線狀延伸的連續(xù)出射面12A2B。
在本實施方式的車輛用燈具20A中,通過具有這樣的在水平方向上呈線狀延伸的具有一體感的外觀的透鏡結(jié)合體22A,能夠提高其設(shè)計性。
另外,關(guān)于透鏡結(jié)合體22A,不限于將多個透鏡體12A一體成型,還可以在將多個透鏡體12A分體成型后,將這些透鏡體12A保持在透鏡保持器等保持部件上,從而成為一體的結(jié)構(gòu)。
如以上那樣,在本實施方式的車輛用燈具20A中,在對連續(xù)出射面12A2B(第2出射面12A2b)賦予了外傾角的透鏡結(jié)合體22A中,根據(jù)該連續(xù)出射面12A2B(第2出射面12A2b)傾斜的角度(后退角)θx調(diào)整了各透鏡體12A所具有的反射面12b的前端部12c的形狀C。由此,在各透鏡體12A中,在反射面12b的前端部12c和第2出射面12A2b之間使光的光路最優(yōu)化,能夠防止發(fā)生模糊等,并且形成明暗截止線清晰的LB用配光圖案。
此外,本實施方式的透鏡結(jié)合體22A也可以與圖12所示的透鏡體12同樣,構(gòu)成為在以第1基準軸AX1為中心而旋轉(zhuǎn)的方向上,連續(xù)出射面12A2B(第2出射面12A2b)以預(yù)定的角度(吊眼角)θz傾斜。
該情況下,根據(jù)連續(xù)出射面12A2B(第2出射面12A2b)傾斜的角度(吊眼角)θz,在以第1基準軸AX1為中心的連續(xù)出射面12A2B(第2出射面12A2b)的旋轉(zhuǎn)方向(+方向)的相反方向(-方向)上,使各透鏡體12A所具有的反射面12b的前端部12c傾斜。由此,即使在連續(xù)出射面12A2B(第2出射面12A2b)以預(yù)定的角度(吊眼角)θz傾斜的情況下,也能夠抑制LB用配光圖案在與該旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的方向上旋轉(zhuǎn)。