專利名稱：車輛用燈具的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛用 燈具，具體地說，涉及能夠既具有霧燈功能又具有日間行車燈功能的車輛用燈具。
背景技術：
傳統上，在車輛用燈具的領域，已知如下的組合燈其中設置了霧燈N和日間行車燈T等的各種燈，如圖8所示(見非專利文獻I)。霧燈是用于在有霧、雪等時提高前方能見度的燈。日間行車燈是用于在日間指示在前方存在車輛的燈。非專利文獻I :博世汽車手冊' (第 7 版)(Bosch Automotive Handbook (7 thedition))，第 968 頁

發明內容
圖8是例示了以往技術中霧燈N和日間行車燈T等各種燈的設置的圖。如圖8所示，由于在非專利文獻I中記載的技術中，霧燈N和日間行車燈T被作為單獨的燈設置在車輛前部的不同位置上(見圖8)，在結構上存在難以在有限的空間中設置霧燈N和日間行車燈T的問題。鑒于這樣的問題作出了本發明，本發明的ー個目的是提供一種能夠具有兩種燈功能(比如霧燈功能和日間行車燈功能)的車輛用燈具。為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，車輛用燈具可以具有沿水平方向的光軸，并且可以包括設置在車輛用燈具的前側(例如，車體的前方側)的透鏡以及設置在車輛用燈具的后側(例如，車體的后方側)的光源。該光源可以總體上為十字形(有時稱為“十字形光源”)，并且包括橫發光部，其用于發出透過該透鏡并向前投射的光，以在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成第一配光圖案，例如霧燈配光圖案；以及縱發光部，其用于發出透過該透鏡并向前投射的光，以在該假想豎直屏幕上形成第二配光圖案，例如日間行車配光圖案。所述透鏡可以具有光軸并且被配置成使得從其焦點行進并進入該透鏡的光在其縱截面上作為與該透鏡的光軸平行或者大致平行的光出射，并在其橫截面上作為擴散光出射。所述透鏡的焦點可以位于或者靠近所述橫發光部的下邊緣的中心。根據本發明的第一方面，由于透鏡的作用，從橫發光部發出的光對于豎直方向可以與光軸平行或大致平行地會聚，并且對于水平方向可以作為橫向擴散的光向前投射。結果，例如，可以在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成霧燈配光圖案，使得光可以在縱向上擴散較小而在橫向上擴散較大。另ー方面，由于縱發光部沿縱向延伸，通過透鏡的作用(根據與透鏡的焦點的關系)，從縱發光部發出的光可以對于豎直方向在縱向上擴散，并且對于水平方向可以變成在橫向上擴散的光而向前投射。結果，例如，可以在假想豎直屏幕上形成日間行車燈配光圖案，使得光可以在縱向和橫向上都擴散較大。如上所述，根據本發明的第一方面，可以獲得一種車輛用燈具，其利用包括橫發光部和縱發光部的總體上為十字狀的光源而能夠具有霧燈功能和日間行車燈功能這兩種功倉^:。此外，根據本發明的第一方面，與作為單獨的燈而設置霧燈和日間行車燈的以往技術不同，獲得了能夠具有這兩種功能的車輛用燈具。因此，與以往技術相比，可以在有限的空間中設置更多的燈。還可以在各種燈的布局上獲得更大的靈活性。此外，根據本發明的第一方面，通過利用包括橫發光部和縱發光部的總體上為十字狀的光源，可以共用投射透鏡。因此，與以往技術中作為單獨的燈設置霧燈和日間行車燈，從而導致光學部件的數量増加的情況相比，可以減少部件數量并降低成本。根據本發明的第二方面，在根據本發明的第一方面的車輛用燈具中，可以通過沿水平方向設置的多個半導體發光元件形成所述橫發光部，并且可以通過沿豎直方向設置的多個半導體發光元件形成所述縱發光部。根據本發明的第二方面，可以容易地利用沿水平方向設置的多個半導體發光元件形成橫發光部。還可以容易地利用沿豎直方向設置的多個半導體發光元件形成縱發光部。根據本發明的第三方面，在根據本發明的第二方面的車輛用燈具中，形成所述橫發光部的多個半導體發光元件和形成所述縱發光部的多個半導體發光元件可以是具有相同結構的半導體發光元件，并且施加給形成所述縱發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值可以小于施加給形成所述橫發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值。根據本發明的第三方面，通過設置施加給形成縱發光部的多個半導體發光元件的電流值，使其不同于施加給形成橫發光部的多個半導體發光元件的電流值，可以獲得例如霧燈配光圖案和日間行車燈配光圖案各自的法規所要求的亮度。根據本發明的第四方面，在根據本發明的第二方面的車輛用燈具中，形成所述縱發光部的多個半導體發光元件中各元件可以是在施加相同電流時發出的光通量比形成所述橫發光部的多個半導體發光元件中各元件更少的半導體發光元件，并且施加給形成所述縱發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值和施加給形成所述橫發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值可以相同或者基本相同。通常，施加相同電流時發出較少光通量的半導體發光元件比施加相同電流時發出較多光通量的半導體發光元件更加便宜。根據本發明的第四方面，可以利用在施加相同電流時發出較少光通量的半導體發光元件(即，更便宜的半導體發光元件)形成十字狀的光源(具體地說，光源的縱發光部)。即，根據本發明的第四方面，與通過具有與橫發光部結構的半導體發光部相同結構的半導體發光部形成縱發光部的情況相比，可以低成本地形成能夠具有霧燈功能和日間行車燈功能兩種功能的車輛用燈具。根據本發明的第五方面，在根據本發明的第一到第四方面中的任何一方面的車輛用燈具中，所述透鏡可以是投射透鏡或光導透鏡。根據本發明的第五方面，如根據本發明的第一方面的車輛用燈具那樣，也可以獲得一種車輛用燈具，其利用包括橫發光部和縱發光部的總體上為十字狀的光源，能夠具有霧燈功能和日間行車燈功能這兩種功能。根據本發明，可以提供一種能夠具有霧燈功能和日間行車燈功能等兩種功能的車 輛用燈具。


圖I是根據本發明的一個實施方式的車輛用燈具10的結構圖；圖2A是投射透鏡11的縱截面圖(包括光路)，圖2B是投射透鏡11的橫截面圖(包括光路)；圖3是十字形光源12的正視圖；圖4A是十字形光源12的正視圖(橫發光部12a開啟，縱發光部12b關閉)，圖4B是十字形光源12的正視圖(橫發光部12a關閉，縱發光部12b開啟)；圖5A是橫發光部12a開啟(縱發光部12b關閉)時縱截面上的光路圖，圖5B是橫發光部12a關閉(縱發光部12b開啟)時縱截面上的光路圖； 圖6A是示出了在假想豎直屏幕上形成的配光圖案Pl (等光強曲線)的一個示例的圖，圖6B是示出了在假想豎直屏幕上形成的配光圖案P2(等光強曲線)的一個示例的圖；圖7是根據本發明的一個實施方式的車輛用燈具10(變形例)的立體圖；以及圖8是例示了以往技術中諸如霧燈和日間行車燈的各種燈的設置的圖。
具體實施例方式此后，參照附圖來說明根據本發明的一個實施方式的車輛用燈具。在本說明書中，前、后、右、左、上和下方向被認為與基于設置在車輛前側正常位置的燈具的方向相對應。本實施方式的車輛用燈具10可以是能夠具有兩種燈功能的車輛用燈具，例如，霧燈功能和日間行車燈功能二者，并且該車輛用燈具10可以分別設置在車輛前部的兩側。由于右側和右側的車輛用燈具10具有對稱并且相同的結構，因此下面主要以左側設置的車輛用燈具10作為示例進行說明。如圖I中所示，車輛用燈具10可以包括透鏡11,其設置在該車輛用燈具的前側；光源12，其設置在該車輛用燈具的后側；控制電路13，其用于對光源12施加電流，等等。此后，將說明透鏡11是投射透鏡的示例。投射透鏡11可以包括入射面Ila和出射面11b，從光源12發出的光透過該入射面Ila而進入該透鏡，進入到該透鏡的光透過該出射面Ilb而出射。投射透鏡11可以是配置成使得從光源12進入到該透鏡的光在豎直方向上會聚(見圖2A)并且作為在水平方向上擴散的光出射(見圖2B)的非球面透鏡。例如，可以通過以下過程設計投射透鏡11。首先，確定焦點F的位置和靠近光源12 —側的入射面Ila的形狀。為了提高入射效率，例如，優選的是入射面Ila如圖1、2A和2B所示相對于光源12為凹面。接著，出射面Ilb被設置為使得從焦點F行進并從入射面Ila進入透鏡11的光束在縱截面上作為與透鏡的光軸AX平行或大致平行的光束出射(圖2A)，并且在橫截面上以這種方式出射擴散程度從透鏡的中心向透鏡的周圍逐漸增大(圖2B)。通過上述過程，可以形成投射透鏡11，該投射透鏡11可以根據光源12的尺寸或者亮度分布形成最優配光圖案。此外，由于其僅由投射透鏡11和光源12構成的光學系統結構，可以顯著地減小其深度尺寸。注意，通過按照設計者的希望設置投射透鏡11的形狀，可以容易地形成適當的配光圖案。
例如，可以通過對在可見光區域中透光的樹脂(例如，丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂等的透明樹脂材料)進行注射成型來形成投射透鏡11。如圖3所示，光源12可以是總體上為十字形的光源并且可以包括橫發光部12a，其用于發出透過投射透鏡11井向前投射的光，以在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成第一配光圖案，例如霧燈配光圖案；以及縱發光部12b，其用于發出透過投射透鏡11井向前投射的光，以在所述假想豎直屏幕上形成第二配光圖案，例如日間行車配光圖案。橫發光部12a可以由沿水平方向設置的多個半導體發光元件12al形成。縱發光部12b可以由沿豎直方向設置的多個半導體發光元件12bl形成。橫發光部12a和縱發光部12b可以包括設置在它們之間的交叉處的公共半導體發光元件。可以使投射透鏡11的焦點F位于或者靠近橫發光部12a的下邊緣的中心(見圖I和3)。此后，作為示例，對該十字形光源進行說明，該十字形光源包括橫發光部12a，其發出用于在假想豎直屏幕上形成霧燈配光圖案的光；以及縱發光部12b，其發出用于在該假想豎直屏幕上形成日間行車配光圖案的光。例如，半導體發光元件12al和12bl兩者都可以是封裝的白LED光源，該白LED光 元件12al和12bl兩者都可以設置為使其發光面朝向車輛前方(見圖I和3)。在本實施方式中，用于形成橫發光部12a的半導體發光元件12al和用于形成縱發光部12b的半導體發光元件12bl可以具有相同的結構。如圖I中所示意的，控制電路13電連接到各半導體發光元件12al和12bl，并且霧燈開關和日間行車燈開關連接到控制電路13。當霧燈開關接通時，控制電路13可以向橫發光部12a (向各半導體發光元件12al)施加預定電流值(例如，I)。結果，可以開啟橫發光部12a(各半導體發光兀件12al)。由于投射透鏡11的作用，從橫發光部12a(各半導體發光元件12al)發出的光對于豎直方向可以大致平行于光軸AX會聚(見圖5A)，而對于水平方向在橫向上擴散而向前投射(見圖2B)。結果，可以在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成適于霧燈配光圖案的圖案P1，其中光在縱向上擴散較小而在橫向上擴散較大(見圖6A)。可以沿配光圖案Pl的上邊緣形成橫發光部12a的下邊緣所限定的截止線CL。圖6A示出了在假想豎直屏幕上形成的配光圖案Pl (等光強曲線)的ー個示例。在圖6A中，最外的等光強曲線為0.75[cd]，并且圖6A例示了亮度朝向最內的等光強曲線増加(最大亮度6600 [Cd])。本發明的發明人確認了該配光圖案Pl滿足ECE Reg. No. 19-F3所要求的亮度值。另ー方面，當接通日間行車燈開關時，控制電路13可以向縱發光部12b (向各半導體發光元件12bl)施加預定電流值(比I小的電流值，例如，1/2)。結果，可以開啟縱發光部12b (各半導體發光元件12bl)，使得亮度為橫發光部12a的大約一半(見圖4B)。由于縱發光部12b沿縱向延伸(即，半導體發光元件12bl沿豎直方向設置)，因此通過投射透鏡11的作用(與投射透鏡11的焦點F的關系)，從縱發光部12b (各半導體發光元件12bl)發出的光可以對于豎直方向沿縱向擴散(見圖5B)，并且還可以對于水平方向沿橫向擴散而向前投射(見圖2B)。結果，在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成了適用于日間行車燈的配光圖案P2，其中光沿縱向和橫向都擴散(見圖6B)。圖6B示出了在假想豎直屏幕上形成的配光圖案P2(等光強曲線)的ー個示例。在圖6B中，最外的等光強曲線為10[cd]，并且圖6B例示了亮度朝向最內的等光強曲線増加(最大亮度810[cd])。本發明的發明人確認了該配光圖案P2滿足ECE Reg. No. 87所要求的亮度值。如上所述，根據本實施方式的車輛用燈具10，可以獲得一種車輛用燈具，其利用包括橫發光部12a和縱發光部12b的總體上為十字形的光源，能夠具有霧燈功能和日間行車燈功能這兩種功能。
此外，根據本實施方式的車輛用燈具10，與作為單獨的燈設置霧燈和日間行車燈的以往技術不同，可以獲得一種能夠兼具這兩種功能的車輛用燈具。因此，與以往技術相比，可以在有限的空間中設置更多的燈。還可以在各種燈的布局上獲得更大的靈活性。此外，根據本實施方式的車輛用燈具10，通過利用包括橫發光部12a和縱發光部12b的總體上為十字形的光源，能夠共用投射透鏡11。因此，與作為獨立的燈設置霧燈和日間行車燈，從而導致光學部件的數量増加的以往技術相比，可以減少部件數量并降低成本。此外，根據本實施方式的車輛用燈具10，通過設置施加給縱發光部12b (半導體發光元件12bl)的電流值I，使其與施加給橫發光部12a(半導體發光元件12al)的電流值1/2不同，可以獲得法規對于霧燈配光圖案Pl和日間行車燈配光圖案P2分別要求的亮度。接著，說明一個變形例。盡管上述實施方式針對的是透鏡11為投射透鏡的情況，但本發明不限于此。例如，如圖7所示，透鏡11可以是固態透鏡體30 (光導透鏡)，其包括前表面31，其設置在車輛用燈具的前側，包括出射面31a ;后表面32，其設置在車輛用燈具的后側，包括反射面32a和連接面32b和32c ;底面33，其包括入射面33a ;上表面34 ；以及側面35和36。可以通過對在可見光區域中透明的樹脂(例如，丙烯酸樹脂或聚碳酸酯等的樹脂材料)或玻璃材料進行注射成型來形成透鏡體30。入射面33a可以是透鏡面，來自發光面設置為面向上的十字形光源12(橫發光部12a或縱發光部12b)的光透過該透鏡面進入透鏡體30(圖7例示了向透鏡體30的內側凹進的半球形入射面33a)。入射面33a形成在底面33上。反射面32a可以是配置成在預定方向上反射來自光源12 (橫發光部12a或縱發光部12b)的從入射面33a進入透鏡體30的入射光，以形成預定的配光圖案(例如，霧燈配光圖案)的反射面(例如，回轉拋物面反射面)。例如，可以利用鋁等的金屬在后表面32上的兩條線LI和L2之間的區域上進行汽相沉積エ藝來形成反射面32a，這兩條線從底面33的后表面端緣延伸到上表面34的后表面端緣。連接面32b不是用于形成預定配光圖案的，而是用于實現透鏡30的形狀的面。連接面32b形成于后表面32上反射面32a的外圍區域(圖7中，通過示例示出了線LI與側面35的后表面側端緣L3之間的區域)。類似地，連接面32c不是用于形成預定配光圖案的，而是用于實現透鏡30的形狀的面。連接面32c形成于后表面32上反射面32a的外圍區域(圖7中，通過示例示出了線L2與側面36的后表面側端緣L4之間的區域)。出射面31a是透鏡面，從反射面32a反射的光透過該透鏡面而出射，出射面31a形成在前表面31上。注意，通過設置設計者所期望的透鏡體30的形狀，可容易地形成適當的配光圖案。利用本變形例，可以取得與上述實施方式類似的效果。此外，盡管用于形成橫發光部12a的半導體發光元件12al和用于形成縱發光部12b的半導體發光元件12bl是具有上述實施方式中相同的結構的半導體發光元件，但本發明不限于此。例如，形成縱發光部12b的各半導體發光元件12bl可以是在施加相同電流時發出的光通量比形成橫發光部12a的各半導體發光元件12al更少的半導體發光元件。在這種情況下，通過將相同(或大致相同)的電流值施加給形成縱發光部12b的各半導體發光元件12bl和形成橫發光部12a的各半導體發光兀件12al,可以獲得法規對于霧燈配光圖案Pl和日間行車燈配光圖案P2所要求的亮度。通常，在施加相同電流時發出的光通量較少的半導體發光元件比施加相同電流時發出的光通量較多的半導體發光元件更加便宜。根據本變形例，可以利用在施加相同電流時發出的光通量較少的半導體發光元件(即，更便宜的半導體發光元件)形成十字形的光源12(光源12的縱發光部12b)。S卩，根據本變形例，與由結構與橫發光部12a相同的半導體發光部形成縱發光部12b的情況相比， 可以低成本地形成能夠兼具霧燈功能和日間行車燈功能的車輛用燈具10。
權利要求
1.ー種車輛用燈具,該車輛用燈具包括 透鏡，其具有沿著水平方向的光軸并且在車體的前向上設置在所述車輛用燈具的前側；以及 光源，其在所述車體的后向上設置在所述車輛用燈具的后側，其中 所述光源被配置成總體上為十字形，并且包括橫發光部，其用于發出透過所述透鏡并向前投射的光，以在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成第一配光圖案；以及縱發光部，其用于發出透過所述透鏡并向前投射的光，以在所述假想豎直屏幕上形成第二配光圖案， 所述透鏡被配置成使得從其焦點行進并進入所述透鏡的光在所述透鏡的縱截面上作為與所述透鏡的光軸平行或者大致平行的光出射，并在所述透鏡的橫截面上作為擴散光出射，并且 所述透鏡的焦點位于或者靠近所述橫發光部的下邊緣的中心。
2.根據權利要求I所述的車輛用燈具，其中， 所述橫發光部由沿水平方向設置的多個半導體發光元件形成，并且 所述縱發光部由沿豎直方向設置的多個半導體發光元件形成。
3.根據權利要求2所述的車輛用燈具，其中， 形成所述橫發光部的多個半導體發光元件和形成所述縱發光部的多個半導體發光元件是具有相同結構的半導體發光元件，并且 施加給形成所述縱發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值小于施加給形成所述橫發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值。
4.根據權利要求2所述的車輛用燈具，其中， 形成所述縱發光部的多個半導體發光元件中各元件是在施加相同電流時發出的光通量與形成所述橫發光部的多個半導體發光元件中各元件相比更少的半導體發光元件，并且 施加給形成所述縱發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值與施加給形成所述橫發光部的多個半導體發光元件中各元件的電流值相同或者基本相同。
5.根據權利要求I到4中任意一項所述的車輛用燈具，其中，所述透鏡是投射透鏡和光導透鏡中的任意一方。
6.根據權利要求I到5中任何一項所述的車輛用燈具，其中，所述第一配光圖案是與霧燈相對應的配光圖案，所述第二配光圖案是與日間行車燈相對應的配光圖案。
全文摘要
提供了一種車輛用燈具，其能夠兼具霧燈功能和日間行車燈功能。該車輛用燈具可以包括設置在該車輛用燈具的前側的透鏡及設置在其后側的光源。該光源可以總體上為十字形，并且包括橫發光部，其用于發出透過所述透鏡而向前投射的光，以在面向車輛前部的假想豎直屏幕上形成霧燈配光圖案；以及縱發光部，其用于發出透過所述透鏡而向前投射的光，以在所述假想豎直屏幕上形成日間行車配光圖案。所述透鏡可以被配置成使得從其焦點行進并進入所述透鏡的光在其縱截面上成為與所述透鏡的光軸平行或者大致平行的光而出射，并在其橫截面上成為擴散光而出射。所述透鏡的焦點可以設置為位于或者靠近橫發光部的下邊緣的中心。
文檔編號F21V5/04GK102644895SQ20121002657
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月7日 優先權日2011年2月8日
發明者小西定幸 申請人:斯坦雷電氣株式會社