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CN109073179B - 车辆用灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，通过以使朝向比透镜的下端更靠下侧照射的光经由透镜向上方照射的方式设置反射体来形成上方光，抑制该形成的配光图案的配光不均，由此，本发明的车辆用灯具具备：具有发光芯片(21)的半导体型的光源部(20)；配置于光源部(20)的前方侧且在水平方向上呈横宽形状的透镜(30)；以及配置于透镜(30)与光源部(20)之间的位置且比发光芯片(21)更靠铅垂方向下侧的反射体(40)，反射体(40)具有反射面(41)，该反射面(41)形成与通过发光芯片(21)的发光中心O的铅垂轴相交的多个假想焦点，反射面(41)进行从透镜(30)的比透镜光轴Z更靠铅垂方向下侧的射出面(32)照射光的配光控制，透镜(30)形成为，在透镜光轴Z上假定了点光源时，利用射出面(32)对来自点光源的透镜光轴Z上的第一直射光LM向上方进行配光控制。

Description

车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具。
背景技术
专利文献1中公开了如下车辆用前照灯：在能够进行使远光束的配光图案变化的可变远光束(Adaptive Driving Beam)的控制的车辆用前照灯中，若检测到前方车辆等其它车辆的存在而熄灭形成配光图案的中央部的光源，则会以在左右方向上大致等量分割的状态形成远光束的配光图案，给驾驶员带来不舒适的感觉，因此降低该不舒适的感觉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-20709号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，近年，要求使用缩短了铅垂方向的高度的横宽形状的透镜的车辆用灯具。
但是，若缩短铅垂方向的高度，则难以在透镜的上部、下部形成远光束配光图案的上方光。
因此，对如下情况进行了研究：通过以使朝向比透镜的下端靠下侧照射的来自光源部的光经由透镜向上方照射的方式设置反射体，从而形成上方光，其结果，在所形成的配光图案上出现配光不均之类的问题变得明显。
本发明是鉴于这样的事情而提出的方案，目的在于提供一种车辆用灯具，其通过以使朝向比透镜的下端靠下侧照射的来自光源部的光经由透镜向上方照射的方式设置反射体，从而形成上方光，而且抑制所形成的配光图案的配光不均。
用于解决课题的方案
本发明为了实现上述目的而由以下的结构来把握。
(1)本发明的车辆用灯具具备：具有发光芯片的半导体型的光源部；配置于上述光源部的前方侧且在水平方向上呈横宽形状的透镜；以及配置于上述透镜与上述光源部之间的位置且比上述发光芯片更靠铅垂方向下侧的反射体，上述反射体具有反射面，该反射面形成与通过上述发光芯片的发光中心的铅垂轴相交的多个假想焦点，上述反射面进行从上述透镜的比透镜光轴更靠铅垂方向下侧的射出面照射光的配光控制，上述透镜形成为，在上述透镜光轴上假定了点光源时，利用上述射出面对来自上述点光源的上述透镜光轴上的第一直射光向上方进行配光控制。
(2)在上述(1)的结构中，上述透镜形成为，在由上述反射面反射的光所照射的铅垂方向的范围内，利用上述射出面进行照射上述第一直射光的配光控制。
(3)在上述(1)的结构中，上述光源部具备沿水平方向排列的多个上述发光芯片，上述反射面在各个上述发光芯片的上述铅垂轴上形成多个上述假想焦点，上述透镜形成为，在包含上述透镜光轴的水平剖面上假定了沿水平方向排列的多个上述点光源时，利用上述射出面对来自多个上述点光源的上述水平剖面上的第一直射光组向上方进行配光控制。
(4)在上述(3)的结构中，上述透镜形成为，在由上述反射面反射的光所照射的铅垂方向的范围内，利用上述射出面进行照射上述第一直射光组的配光控制。
(5)在上述(1)至(4)任一项的结构中，上述反射面形成为自由曲线在水平方向上连续的面，该自由曲线是在上述铅垂轴上连续地形成上述假想焦点而形成假想焦线的自由曲线。
(6)在上述(1)至(5)任一项的结构中，上述透镜的射入面通过在铅垂方向上连续地形成在水平方向上延伸的凸条的细微扩散元件，从而铅垂剖面成为凹凸状，上述细微扩散元件形成为，从上述透镜光轴的高度位置朝向上述透镜的铅垂方向下端侧，上述凸条的突出高度变小。
(7)在上述(1)至(6)任一项的结构中，在包含与通过上述发光芯片的上述发光中心的上述透镜光轴平行的直线的铅垂剖面中，上述反射体设于比连结来自上述发光芯片的直射光所射入的上述透镜的有效射入面的铅垂方向下端侧与上述发光芯片的上述发光中心的直线更靠铅垂方向下侧。
(8)在上述(7)的结构中，上述反射体设置为，至少上述透镜侧的一部分位于比连结包含上述透镜的虚拟面的射入面的铅垂方向下端侧与上述发光芯片的上述发光中心的直线更靠铅垂方向上侧。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种车辆用灯具，其通过以使朝向比透镜的下端靠下侧照射的来自光源部的光经由透镜向上方照射的方式设置反射体，从而形成上方光，而且抑制所形成的配光图案的配光不均。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式的车辆用灯具的车辆的俯视图。
图2是本发明的实施方式的灯具单元的主要部分的立体图。
图3是观察本发明的实施方式的灯具单元的主要部分的包含透镜光轴的铅垂剖面的剖视图。
图4是用于说明本发明的实施方式的反射面反射从发光芯片(光轴上发光芯片)的发光中心放射的光的图，(a)是表示由单一平面构成反射面的情况的图，(b)是由两个平面构成的情况，(c)是由沿本实施方式的自由曲面柱的表面的一部分的自由曲面构成的情况。
图5是用于说明本发明的实施方式的由来自位于水平方向的中央的发光芯片(光轴上发光芯片)的光形成的屏幕上的配光图案的图，(a)是表示由反射体反射的光形成的配光图案的图，(b)是表示由直射光形成的配光图案的图，(c)是表示(a)以及(b)的配光图案重叠后的配光图案以及在该配光图案的水平方向的中心的铅垂方向的光度的变化的图。
图6是用于说明用于抑制本发明的实施方式的透镜的配光不均的配光控制的图。
图7是用于说明图6所示的配光图案和图5(a)所示的配光图案重叠而形成的配光图案的图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式(以下称为“实施方式”)进行详细说明。贯穿实施方式的整个说明对相同的要素标注相同的编号。另外，在实施方式以及图中，在没有特别说明的情况下，“前”、“后”分别表示车辆的“前进方向”、“后退方向”，“上”、“下”、“左”、“右”分别表示从乘坐在车辆上的驾驶员观察到的方向。
本发明的实施方式的车辆用灯具是分别设于图1所示的车辆102的前方的左右的车辆用前照灯(101R、101L)，以下简单地记载为车辆用灯具。
本实施方式的车辆用灯具具备向车辆前方侧开口的壳体(未图示)和以覆盖开口的方式安装于壳体的外部透镜(未图示)，在由壳体和外部透镜形成的灯室内配置有灯具单元10(参照图2)等。
图2是表示灯具单元10的主要部分的立体图。
此外，在以后的图中也相同，在图中，X轴表示车辆102的水平方向，Y轴表示车辆102的铅垂方向，Z轴表示透镜30的透镜光轴。
如图2所示，灯具单元10具备：具有发光芯片21的半导体型的光源部20；配置于光源部20的前方侧且在水平方向(X轴方向)上呈横宽形状的透镜30；以及配置于透镜30与光源部20之间的位置且比发光芯片21靠铅垂方向下侧的反射体40。
此外，在图2中，虽然进行了省略，但光源部20以及反射体40设置在散热器上，透镜30也经由透镜架安装于散热器。
因此，在图2中，仅示出了作为进行配光控制的部分的透镜30，但在车辆用灯具中使用例如在透镜30的水平方向(X轴方向)的两端形成有保持于透镜架的凸缘的透镜部件。
但是，设置凸缘的位置并不限于水平方向(X轴方向)的两端，另外，用于将透镜30的周围的端面粘接固定于透镜架等、将透镜30安装于透镜架的方法是任意的，没有特别限定。
(光源部)
光源部20具备基板22、以及以沿水平方向(X轴方向)排列的方式设置在基板22上的多个发光芯片21。
在本实施方式中，11个发光芯片21沿水平方向排列，由来自各发光芯片21的光形成11个配光图案。
这11个配光图案以至少一部分与相邻的配光图案重叠的方式沿水平方向排列，形成整个配光图案。
此外，在本实施方式中，沿水平方向位于排列发光芯片21中的水平方向中央的发光芯片21成为位于透镜30的透镜光轴(参照Z轴)上的光轴上发光芯片。
然而，也有透镜30的透镜光轴(参照Z轴)位于中央侧的两个发光芯片21之间而没有位于透镜30的透镜光轴(参照Z轴)上的光轴上发光芯片的情况，并不是发光芯片21必须位于透镜30的透镜光轴(参照Z轴)上。
并且，根据与前方车的位置关系等，通过进行一部分或者全部的发光芯片21的点灯灭灯，来进行远光束配光图案的ADB(Adaptive Driving Beam)控制，向前方侧照射光的同时，抑制对前方车的眩光。
此外，在本实施方式中，在一个基板22上设置多个发光芯片21，但也可以使具有一个发光芯片的光源在一个基板上沿水平方向排列来构成光源部。
另外，在本实施方式中，采用了将LED芯片(发光二极管芯片)作为发光芯片21的半导体型的光源部20，但发光芯片21并不限定于LED芯片，也可以是LD芯片(激光二极管芯片)。
也就是，光源部20也可以是在发光芯片21使用了LD芯片的半导体型的光源部。
并且，发光芯片21的形状没有特别限定，既可以是正方形状也可以是长方形状，除此之外，在本实施方式中，使用了11个发光芯片21，但发光芯片21的个数既可以比11个少也可以多。
(反射体)
反射体40由单独的部件制作，既可以安装于未图示的散热器，也可以在形成散热器时与散热器制成一体。
图3观察灯具单元10的主要部分的包含透镜光轴(参照Z轴)的铅垂剖面的剖视图。
此外，图3中也一并图示出了从发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O放射的光中、由反射体40反射的光(光线)。
另外，在图3中，与图2相同地，仅示出了作为进行配光控制的部分的进行了光学设计的透镜30的部分，由于透镜30的成形的关系，存在射入面31在铅垂方向外侧(上侧以及下侧)具有未进行光学设计的虚拟面的情况。
但是，在以下的说明中，在简单记载为射入面31的情况下，即使没有与射入面31的有效射入面(进行了光学设计的射入面)的特别说明，也意味着不包含虚拟面的有效射入面。
如图3所示，在本实施方式中，透镜光轴(参照Z轴)与沿水平方向排列的发光芯片21中的位于水平方向中央的发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O一致。
另外，图3所示的点线箭头T1、T2在包含透镜光轴(参照Z轴)的铅垂剖面中，朝向来自位于水平方向中央的发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O的直射光射入的透镜30的射入面31的有效射入面的上端和下端绘制。
在包含透镜光轴(参照Z轴)的铅垂剖面中，反射体40设于透镜30与光源部20之间的位置且比连结发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O与透镜30的射入面31的有效射入面的下端的直线(参照点线箭头T1)靠下侧，也就是设于比连结来自光轴上发光芯片的直射光所射入的透镜30的有效射入面的铅垂方向下端侧与光轴上发光芯片的发光中心O的直线靠铅垂方向下侧。
但是，由于在光轴上发光芯片以外的发光芯片21中也存在相同的关系，因此在包含与通过发光芯片21的发光中心O的透镜光轴(参照Z轴)平行的直线的铅垂剖面中，反射体40设于比连结来自发光芯片21的直射光所射入的透镜30的有效射入面的铅垂方向下端侧与发光芯片21的发光中心O的直线靠铅垂方向下侧。
更为具体而言，配置为反射体40的在铅垂方向上成为最上侧的发光芯片21(光轴上发光芯片)侧的上端位于发光芯片21(光轴上发光芯片)的比铅垂方向的下端靠铅垂方向下侧0.3mm，并且反射体40的上端位于比发光芯片21(光轴上发光芯片)靠前方侧1mm，在反射光的反射面41中，进行了铝蒸镀，以提高反射率。
并且，如观察图3可知，反射体40朝向透镜30的射入面31(有效射入面)由反射面41反射从发光芯片21(光轴上发光芯片)放射的光中、放射到比连结发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O与透镜30的射入面31(有效射入面)的下端的直线(参照点线箭头T1)靠下侧的光。
更为具体而言，该反射面41形成为，从透镜30的比透镜光轴(参照Z轴)靠铅垂方向(参照Y轴)下侧的射出面32朝向被照射光的透镜30的射入面31的位置反射光，由反射面41反射的光作为上方光从透镜30的射出面32照射，从屏幕上的大致水平线上的位置形成屏幕上约6度上方的范围的配光图案。
此外，该反射面41所反射的光原本是未利用于配光图案的形成的未向透镜30的有效射入面射入的光，反射体40利用该未被利用的光来形成上方光，因此能够提高光的利用效率。
以下，参照图4更加详细地对反射面41进行说明。
图4是用于说明反射面41反射从发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O放射的光的图，(a)是表示由单一平面P1构成反射面41的情况的图，(b)是由两个平面P1、P2构成的情况，(c)是本实施方式的由沿自由曲面柱的表面的一部分的自由曲面FFS构成的情况。
在图4(a)、(b)以及(c)中，右侧所示的图表示由反射面41反射的光的状态，左侧所示的图是以等光度线表示由该反射面41反射的光经由透镜30而投影于屏幕上的配光图案的状态的图。
此外，VU－VL线表示屏幕上的垂直线，HL－HR线表示屏幕上的水平线，在以后也表示在屏幕上的配光图案的图中，同样地，VU－VL线表示屏幕上的垂直线，HL－HR线表示屏幕上的水平线。
另外，图4表示多个发光芯片21中的位于水平方向中央的发光芯片21(光轴上发光芯片)的情况，但在其它发光芯片21中，配光图案的状态本身与图4相同，与发光芯片21的位置沿水平方向偏移一致，所形成的屏幕上的配光图案的位置仅沿水平线方向偏移。
如图4(a)所示，在反射面41由单一平面P1构成的情况下，从发光中心O放射的多个光(光线)在反射面41上的各个部位反射，但在使该反射的光向通过发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O的铅垂轴(参照Y轴)侧延长时，与铅垂轴(参照Y轴)相交的假想焦点集中于F(1)这一点。
这意味着成为在假想焦点F(1)存在具有发光中心的一个疑似光源的状态，与来自该疑似光源的光经由透镜30向上方照射的情况等效。
因此，若观察图4(a)的左侧所示的配光图案则可知，成为体现比较聚光的配光图案的状态。
另一方面，如图4(b)所示，在反射面41由角度不同的两个平面P1、P2构成的情况下，在铅垂轴(参照Y轴)上形成有沿铅垂方向排列且由平面P1反射的光的假想焦点F(1)和由平面P2反射的光的假想焦点F(2)。
这意味着成为在假想焦点F(1)存在具有发光中心的一个疑似光源、在假想焦点F(2)存在具有发光中心的一个疑似光源这两个疑似光源的状态，其与来自沿铅垂方向排列的两个疑似光源的光经由透镜30向上方照射的情况等效。
并且，该疑似光源的铅垂方向的位置的不同体现为形成有配光图案的铅垂方向的位置的不同，若观察图4(b)的左侧所示的配光图案则可知，由这两个疑似光源形成的配光图案重叠而形成的配光图案向铅垂方向上侧扩展。
由此，如果以进行一步形成位于铅垂方向下侧的假想焦点的方式，在反射面41设置角度不同的面，则能够进一步使形成于屏幕上的配光图案向铅垂方向上侧扩展。
另一方面，为了使由该疑似光源形成的屏幕上的配光图案没有配光不均，只要使位置稍微向铅垂方向上侧偏移的配光图案重叠即可，为此，只要连续地形成假想焦点而成为假想焦线的状态即可。
因此，在本实施方式中，如图4(c)所示，通过由自由曲面FFS形成反射面41从而在铅垂轴(参照Y轴)上连续地形成假想焦点F(1)、F(2)、···、F(N－1)、F(N)，成为形成有假想焦线形成的状态。
此外，在本实施方式中，对于沿水平方向排列的光轴上发光芯片以外的多个其它发光芯片21而言，也成为相同的状态，因此，如果作为反射面41的整个面来看，则反射面41形成为沿自由曲面柱的表面的一部分的自由曲面FFS、也就是自由曲线在水平方向上连续的面。
这样，若由自由曲面FFS形成反射面41，则如图4(c)的左侧所示的配光图案那样，能够形成向铅垂方向上侧扩展并且抑制配光不均的配光图案。
但是，反射面41不一定必须是自由曲面FFS，反射面41能够产生出必要的个数的疑似光源在铅垂方向上并排存在的状态即可。
也就是，反射面41成为形成有多个与铅垂轴相交的假想焦点所需的个数的反射面即可。
此外，上述说明中，对以下情况进行了说明，即，以成为光轴上发光芯片的发光芯片21为代表，本实施方式方的反射面41在使由反射面41反射的光向通过发光芯片21的发光中心O的铅垂轴(参照Y轴)侧延长时，形成与铅垂轴(参照Y轴)相交的假想焦线，但如上所述，关于光轴上发光芯片以外的发光芯片21，反射面41也成为相同的状态，反射面41在使由反射面41反射的各个发光芯片21的光向通过各个发光芯片21的发光中心O的铅垂轴(参照Y轴)侧延长时，形成与铅垂轴(参照Y轴)相交的假想焦线。
另外，如参照图3所说明的那样，在铅垂方向的剖面观察时，反射体40位于比从发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O连结射入面31的有效射入面的下端侧的直线(参照点线箭头T1)靠铅垂方向下侧，但在包含虚拟面的射入面31观察时，反射体40设为至少透镜30侧的一部分位于比连结包含透镜30的虚拟面的射入面31的铅垂方向下端侧与发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O的直线靠铅垂方向上侧。
但是，由于在光轴上发光芯片以外的发光芯片21中也具有相同的关系，因此反射体40设为至少透镜30侧的一部分位于比连结包含透镜30的虚拟面的射入面31的铅垂方向下端侧与发光芯片21的发光中心O的直线靠铅垂方向上侧。
(透镜)
透镜30使用PMMA等丙烯系树脂、聚碳酸酯(PC)以及聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)等透明树脂、玻璃等形成即可，但如果从加工性等方面出发，优选由透明树脂形成。
另外，即使在树脂中，也有选折射率的波长依存性小、且分光的影响能够小的丙烯系树脂。
并且，根据近年来的要求，透镜30形成为缩短铅垂方向的高度而在水平方向上呈横宽形状的形状，在本实施方式中，铅垂方向的尺寸为30mm±10mm、水平方向的尺寸为55mm左右。
此外，作为透镜30的形状，优选透镜30的水平方向的尺寸为55mm以下。
另外，在本实施方式中，透镜30的射入面31以及射出面32都是由自由曲面形成的双凸状，后方焦点距离为30mm±5mm左右。
因此，透镜30以射入面31的最向光源部20侧突出的部分位于比发光芯片21(光轴上发光芯片)靠前方约30mm的方式，利用未图示的透镜架安装于未图示的散热器。
图5是用于说明由来自位于水平方向的中央的发光芯片21(光轴上发光芯片)的光形成的屏幕上的配光图案的图，(a)是表示由反射体40反射的光形成的配光图案的图，(b)是表示由直射光形成的配光图案的图，(c)是表示(a)以及(b)的配光图案重叠后的由来自发光芯片21(光轴上发光芯片)的光形成的配光图案的图。
另外，在图5(c)中，在左侧一并表示在该配光图案的水平方向的中心的铅垂方向的光度的变化。
此外，图5(a)比图4(c)所示的配光图案靠铅垂方向上侧扩展是因为，图4(c)表示从发光芯片21(光轴上发光芯片)的发光中心O放射的光所形成的配光图案，针对于此，图5(a)表示从整个发光面放射并由反射体40反射的光所形成的配光图案。
另外，图5(c)所示的配光图案成为在以后说明的透镜30使用了施以用于抑制配光不均的改善前的透镜30的情况的配光图案。
如图5所示，由来自发光芯片21(光轴上发光芯片)的光形成的配光图案(参照图5(c))作为使由通过上述的反射体40反射而向透镜30射入的光形成的配光图案(参照图5(a))、和由从发光芯片21(光轴上发光芯片)直接向透镜30射入的直射光形成的配光图案(参照图5(b))重合而成的配光图案而形成。
并且，如观察表现图5(c)的左侧的光度的变化的图可知，体现出光度急剧变化的配光不均(参照圆圈包围部B)。
因此，本实施方式的透镜30以抑制这种配光不均的产生的方式进行配光控制，以下进行具体说明。
图6是用于说明用于控制透镜30的配光不均的配光控制的图，右侧的图是与图3相同的铅垂剖面的剖视图，是表示从发光芯片21(光轴上发光芯片)向透镜30射入的直射光的图。
另外，左侧的图是表示由从右侧的图所示出的发光芯片21(光轴上发光芯片)向透镜30射入的直射光形成的配光图案的图。
如图6的右图所示，透镜30形成为进行如下配光控制：利用与透镜光轴(参照Z轴)相交的射出面32的部分使来自透镜光轴(参照Z轴)上的发光芯片21(光轴上发光芯片)的透镜光轴(参照Z轴)上的第一直射光(光线LM参照)向上方照射，更为具体而言，以如下方式进行配光控制：使来自通过透镜光轴(参照Z轴)的发光芯片21的第一直射光在屏幕上向比水平线靠上方约3.5度照射。
此外，如上所述，虽然也存在没有位于透镜光轴(参照Z轴)上的发光芯片21(光轴上发光芯片)的情况，但在该情况下也能够使用相同的透镜。
因此，透镜30以如下方式形成即可：在透镜光轴(参照Z轴)上假定了点光源时，利用射出面32对来自该点光源的透镜光轴(参照Z轴)上的第一直射光(参照光线LM)向上方进行配光控制。
并且，反射体40的反射面41形成为，在反射的光中经由透镜30向铅垂方向最上方照射的光在屏幕上朝向比水平线靠上方约6度照射，因此来自通过透镜光轴(参照Z轴)的发光芯片21(光轴上发光芯片)的第一直射光(参照光线LM)向上方照射，但相比由反射面41反射而从透镜30的射出面32向最上方照射的光，将向铅垂方向下侧照射。
这是因为，该向上方照射的来自通过透镜光轴(参照Z轴)的发光芯片21(光轴上发光芯片)的第一直射光(参照光线LM)以补偿图5(c)的左图所示的配光不均(参照圆圈包围部B)的光度的方式照射。
因此，透镜30形成为，在由反射体40的反射面41反射的光所照射的在屏幕上的铅垂方向的范围内，利用射出面32进行照射第一直射光(参照光线LM)的配光控制。
并且，在本实施方式中，不仅是对图6所示的位于水平方向中央的发光芯片21(光轴上发光芯片)，对来自其它发光芯片21的光也进行同样的配光控制。
因此，本实施方式的透镜30在设计上形成为：在假定了在包含透镜光轴(参照Z轴)的水平剖面上排列的多个点光源时，利用射出面32对来自多个点光源的包含透镜光轴(参照Z轴)的水平剖面上的第一直射光组向上方进行配光控制，从各发光芯片21的发光中心O朝向与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32的部分的光利用与该透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32的部分向上方进行配光控制。
更为具体而言，与该透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32的面形状形成为：在铅垂方向上仅使微小区间(微小宽度)的范围的光向上方照射。
本来，从与该透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32照射的光成为从各发光芯片21大致笔直地向射入面31射入，并在透镜30内大致笔直地通过后从射出面32大致笔直地向前方侧照射的光。
这样，利用透镜30几乎无折射地照射的光相对于面的变化而言控制性较高，能够利用微小区间的面控制向上方照射。
另一方面，若希望向上方控制从向铅垂方向外侧离开与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线的射出面32的位置射出的光，则由此受到面控制的影响而周边的光的折射状态也受影响，因此容易影响到配光图案的形状等。
因此，优选控制为使从与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32照射的光向上方照射。
若进行这样的配光控制，则如图6的左图所示，形成比图5(b)所示的配光图案的状态稍微向铅垂方向上侧扩展的配光图案。
并且，该图6的左图所示的由来自发光芯片21(光轴上发光芯片)的直射光形成的配光图案和图5(a)所示的由反射体40反射的光形成的配光图案重叠而形成的配光图案成为图7所示的配光图案。
此外，图7也与图5(c)相同，右图成为用等光度线表示屏幕上的配光图案的图，左图成为表示在该配光图案的水平方向的中心的铅垂方向的光度的变化的图。
观察图7的右图和图5(c)的右图可知，图7的右图所示的配光图案的形状本身与图5(c)的右图的配光图案大致相同。
另一方面，观察图7的左图和图5(c)的左图可知，在图7的左图中，图5(c)中用圆圈包围部B所示的那种配光不均消失，可知改善为良好的光度变化的状态。
此外，如上所述，透镜30对从与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32的部分照射的光同样地进行使光向上方照射的配光控制，因此对来自光轴上发光芯片以外的发光芯片21的光也同样地进行使光向上方照射的配光控制。
因此，由来自光轴上发光芯片以外的发光芯片21的直射光形成的配光图案仅通过屏幕上的水平方向的位置偏移，便成为与由来自光轴上发光芯片的直射光形成的配光图案相同的配光图案。
另外，就本实施方式的车辆用灯具而言，由来自多个发光芯片21的光形成的配光图案沿水平方向排列并且一部分重合而形成作为车辆用灯具的配光图案。
因此，在来自各发光芯片21的光所形成的配光图案重叠的边界，存在出现光度差引起的条纹的情况，为了抑制出现该条纹，在本实施方式的透镜30中，在射入面31以及射出面32设置细微扩散元件31a以及细微扩散元件32a，以下，对该细微扩散元件31a以及细微扩散元件32a进行简单说明。
如图2所示，射出面32通过在水平方向(X轴方向)上连续地形成在铅垂方向(Y轴方向)上延伸的凸条的细微扩散元件32a，从而水平剖面成为凹凸状。
各细微扩散元件32a成为半圆柱棱镜那样的形状，因此在射出面32，在水平方向(X轴方向)上连续地出现平缓的波状的凹凸。
同样，射入面31通过在铅垂方向(Y轴方向)上连续地形成在水平方向(X轴方向)上延伸的凸条的细微扩散元件31a，从而铅垂剖面成为凹凸状。
此外，该细微扩散元件31a既可以设于包含虚拟面的整个射入面31，也可以仅设于不包含虚拟面的仅射入面31的有效射入面。
设于该射入面31的各细微扩散元件31a也成为半圆柱棱镜那样的形状，因此在射入面31，在铅垂方向(Y轴方向)上连续地出现平缓的波状的凹凸。
并且，若设置这样的细微扩散元件31a以及细微扩散元件32a，则从射入面31射入的光在铅垂方向(Y轴方向)上扩展，所形成的配光图案在铅垂方向(Y轴方向)上变淡，从射出面32照射的光在水平方向(X轴方向)上扩展，所形成的配光图案在水平方向(X轴方向)上变淡。
因此，由各发光芯片21形成的配光图案分别称为变淡的状态，难以在各配光图案的重叠部分出现光度差引起的条纹。
在此，由于射出面32在前方具有凸状的形状，因此形成于射出面32的各个细微扩散元件32a以透镜30的与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线的位置为基准，在铅垂方向(Y轴方向)上侧具有从前方侧朝向后方侧向上侧倾斜那样的弯曲倾斜，在透镜30的铅垂方向(Y轴方向)下侧具有从前方侧朝向后方侧向下侧倾斜那样的弯曲倾斜。
于是，存在从透镜30的上侧照射的光所形成的配光图案成为配光图案的水平方向端侧比中央侧靠下侧下垂的状态的情况，反之，存在从透镜30的下侧照射的光所形成的配光图案成为配光图案的水平方向端侧比中央侧靠上侧上升的状态的情况。
因此，形成于射出面32的细微扩散元件32a优选以与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线的位置为基准，凸条宽度朝向铅垂方向外侧(上侧以及下侧)变小。
也就是，形成于射出面32的细微扩散元件32a优选以如下方式形成：从与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线的位置开始朝向铅垂方向上侧以及铅垂方向下侧，半圆柱棱镜状的宽度逐渐变小。
这样，随着朝向透镜30的铅垂方向上侧，细微扩散元件32a的剖面圆弧弧状的两端部分修正为向上照射光的方向，因此抑制配光图案的端部向下侧下垂，同样，随着朝向透镜30的铅垂方向下侧，细微扩散元件32a的剖面圆弧弧状的两端部分修正为向下照射光的方向，因此抑制配光图案的端部向上侧上升。
其结果，能够形成在配光图案的两端不会产生下垂或者上升的良好的配光图案。
另一方面，参照图3，如上所述，由反射体40的反射面41反射的光从透镜30的比透镜光轴(参照Z轴)靠铅垂方向(参照Y轴)下侧的射出面32朝向被照射光的透镜30的射入面31的位置反射，因此，反射面41朝向射入面31的铅垂方向下侧反射光。
此外，反射面41的基本设计如上所述，以下述方式进行配光设计：由反射面41反射的光从透镜30的比透镜光轴(参照Z轴)靠铅垂方向(参照Y轴)下侧的射出面32照射，但由于反射面41的不均等，存在由反射面41反射的光的一部从比透镜光轴(参照Z轴)靠铅垂方向(参照Y轴)上侧的射出面32照射的情况。
并且，射入面31的细微扩散元件31a使光在铅垂方向上扩展，因此由反射面41反射的光向射入面31射入时，若由细微扩散元件31a扩展而在铅垂方向上扩散，则该扩散的光的一部朝向对包含上述的第一直射光的第一直射光组向上方进行配光的射出面32(与透镜光轴交叉的水平线上的射出面32)照射。
然而，与该透镜光轴交叉的水平线上的射出面32的配光控制如上述所述地相对于从各发光芯片21大致笔直地行进的沿透镜光轴(参照Z轴)前进的光进行，因此若来自其它方向的光从与该透镜光轴交叉的水平线上的射出面32照射，则难以得到良好的光度的状态。
因此，设于该射入面31的细微扩散元件31a优选形成为，由反射体40反射的光不从与透镜光轴(参照Z轴)相交的水平线上的射出面32照射。
因此，在本实施方式中，射入面31的细微扩散元件31a形成为，至少在透镜光轴(参照Z轴)的高度位置(铅垂方向的高度位置)至下侧的范围，从透镜光轴的高度位置朝向透镜30的下端侧，凸条的细微扩散元件31a的突出高度变小，从而抑制由反射体40反射的光所射入的射入面31的位置的细微扩散元件31a的扩散量。
以上，以具体的实施方式为基础进行了本发明的说明，但本发明并不限定于上述实施方式，进行的不脱离技术思想的变更或改良也包含在发明的技术范围内，这对于本领域人员来说，根据权利要求的范围的记载可清楚。
符号的说明
10—灯具单元，20—光源部，21—发光芯片，22—基板，30—透镜，31—射入面，31a—细微扩散元件，32—射出面，32a—细微扩散元件，40—反射体，41—反射面，X—表示水平方向的轴，Y—表示铅垂方向的轴，Z—透镜光轴，F(1)—假想焦点，F(2)—假想焦点，F(N－1)—假想焦点，F(N)—假想焦点，O—发光中心，P1、P2—平面，FFS—自由曲面，LM—光线，101L、101R—车辆用前照灯，102—车辆。

Claims (8)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
具有发光芯片的半导体型的光源部；
配置于上述光源部的前方侧且在水平方向上呈横宽形状的透镜；以及
配置于上述透镜与上述光源部之间的位置且比上述发光芯片更靠铅垂方向下侧的反射体，
上述反射体具有反射面，该反射面形成与通过上述发光芯片的发光中心的铅垂轴相交的多个假想焦点，
上述反射面进行从上述透镜的比透镜光轴更靠铅垂方向下侧的射出面照射光的配光控制，
上述透镜形成为，在上述透镜光轴上假定了点光源时，利用上述射出面对来自上述点光源的上述透镜光轴上的第一直射光向上方进行配光控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述透镜形成为，在利用上述射出面照射由上述反射面反射上述第一直射光所得的光的铅垂方向的范围内进行配光控制。
3.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述光源部具备沿水平方向排列的多个上述发光芯片，
上述反射面在各个上述发光芯片的上述铅垂轴上形成多个上述假想焦点，
上述透镜形成为，在包含上述透镜光轴的水平剖面上假定了沿水平方向排列的多个上述点光源时，利用上述射出面对来自多个上述点光源的上述水平剖面上的第一直射光组向上方进行配光控制。
4.根据权利要求3所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述透镜形成为，在利用上述射出面照射由上述反射面反射上述第一直射光组所得的光的铅垂方向的范围内进行配光控制。
5.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述反射面是通过自由曲线在水平方向上连续地移动而形成的面，该自由曲线是在上述铅垂轴上连续地形成上述假想焦点而形成假想焦线的自由曲线。
6.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述透镜的射入面通过在铅垂方向上连续地形成在水平方向上延伸的凸条的细微扩散元件，从而铅垂剖面成为凹凸状，
上述细微扩散元件形成为，从上述透镜光轴的高度位置朝向上述透镜的铅垂方向下端侧，上述凸条的突出高度变小。
7.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
在包含与通过上述发光芯片的上述发光中心的上述透镜光轴平行的直线的铅垂剖面中，上述反射体设于比连结来自上述发光芯片的直射光所射入的上述透镜的有效射入面的铅垂方向下端侧与上述发光芯片的上述发光中心的直线更靠铅垂方向下侧。
8.根据权利要求7所述的车辆用灯具，其特征在于，
上述反射体设置为，至少上述透镜侧的一部分位于比连结包含上述透镜的虚拟面的射入面的铅垂方向下端侧与上述发光芯片的上述发光中心的直线更靠铅垂方向上侧。
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