车辆前照灯制造技术

本发明专利技术提供一种把多个ＬＥＤ元件用作光源并获得所期望的配光图形的适合于前照灯、辅助前照灯等的车辆前照灯。车辆前照灯（１０）的结构为，包括：具有ＬＥＤ为光源的多个光源模块（１１、２１、３１）；使来自各光源模块的光分别朝向前方照射，照射到配光图形的规定的彼此不同的区域的光学系统（１２、２２、３２），各光学系统（１２、２２、３２）构成为最适合于向规定区域照射光，同时各光源模块（１１、２１、３１）具有相对对应的光学系统（１２、２２、３２）呈最佳配置的ＬＥＤ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种把多个LED元件用作光源的前照灯、辅助前照灯等的车辆前照灯。
技术介绍
近年来，伴随白色LED的高输出化、高亮度化，开始研究把白色LED用作车辆前照灯的光源，期望着使用LED的非更换光源化、消耗电力的降低、灯具自身的小型化等优点。但是，虽说是白色LED的高输出化，但一个LED光源与使用以往的卤素灯或HID等的放电灯的光源相比，光束和亮度还较低，现状是其光束为卤素灯的约二十分之一、HID的约六十分之一。并且，即使在将来，要LED达到和HID同等的光束和亮度也是很困难的事情，所以为了把LED用作车辆前照灯的光源，需要利用使用多个LED的光学系统构成车辆前照灯。并且，作为这种车辆前照灯，已经公开有例如图25～图27所示的车辆前照灯。首先，图25所示的车辆前照灯1由以下部分构成在凹状基板表面朝向前方并列安装多个LED2a的光源模块2；配置在光源模块2的前方的投影透镜3；配置在投影透镜3的光源侧焦点位置F附近的遮光部件4。上述光源模块2的各LED2a被配置成使各自光轴朝向投影透镜3的焦点位置F，通过从未图示的驱动部分别供给驱动电流而发光。上述投影透镜3由凸透镜构成，把从光源模块2的各LED2a射出的光朝向前方聚焦并照射。上述遮光部件4形成有端缘4a，用于形成如成为会车光束的配光图形那样的遮光图形。根据这种结构的车辆前照灯1，光源模块2的各LED2a通过被供给驱动电流而发光，从各LED2a射出的光分别朝向投影透镜3的焦点位置F行进，通过投影透镜3被聚焦并朝向前方照射。此时，通过利用遮光部件4形成遮光图形，如图26所示，上述光在所谓会车光束的配光图形L的范围内朝向前方照射。由此，不向对面车或步行者射出眩光。并且，图27所示的车辆前照灯5由以下部分构成由在前方延伸的中心轴周围配置成环状的多个LED6a构成的光源模块6；向前方反射来自光源模块6的光的反射镜7；将来自反射镜7的反射光聚焦的投影透镜3；形成会车配光用的遮挡的遮光部件4。上述光源模块6的各LED6a如图27(B)所示，被配置成使各个光轴从中心轴朝向半径方向外侧延伸。上述反射镜7例如由旋转椭圆面构成，在其第一焦点位置附近配置光源模块6的各LED6a，同时使其第二焦点位置位于投影透镜3的光源侧的焦点位置附近。根据这种结构的车辆前照灯5，光源模块6的各LED6a通过被供给驱动电流而发光，从各LED6a射出的光分别经由反射镜7反射，并朝向反射镜7的第二焦点即投影透镜3的焦点位置F行进，通过投影透镜3被聚焦并朝向前方照射。此时，上述光通过遮光部件4形成遮挡，如图26所示，在所谓会车光束的配光图形L的范围内朝向前方照射。由此，不向对面车或步行者射出眩光。但是，在这种结构的车辆前照灯1中，均由以卤素灯或放电灯为前提的光学系统构成，所以不适合把LED用作光源，难以形成所期望的配光图形。因此，不能有效利用从各个LED射出的光照射前方。另外，如图26所示，在前照灯的会车光束中，在中心方向即所谓HV附近，例如约需要6000cd至20000cd的发光强度。对此，在利用投影透镜将光聚焦的光学系统中，发光强度值具有与投影透镜的焦点位置附近的光的密度(光束发散度)和灯具面积成比例的关系。因此，在把与卤素灯或HID等放电灯相比亮度明显降低的LED用作光源时，为了通过利用反射镜和投影透镜的前述以往的光学系统获得上述的发光强度，光学系统将变得非常大。特别是图25所示的车辆前照灯1，随着光源模块2的各LED2a和投影透镜3的焦点位置F的距离变大，焦点位置F附近的光的密度变稀疏，所以不能获得高的发光强度。反之，如果使光源模块2和焦点位置F接近，可以放置在光源模块2上的LED2a的数量变少。这样，车辆前照灯1无论在哪种情况下均难以获得所期望的发光强度。并且，图27所示的车辆前照灯5通过反射镜7将光源模块6的各LED6a放大投影，同样难以获得所期望的发光强度。对此，可以考虑例如图28所示的车辆前照灯8。在图28中，车辆前照灯8构成为，针对纵横配置成矩阵状的多个LED9a，分别设置反射镜9b、投影透镜9c和遮光部件9d，利用对应每个LED9a的反射镜9b和投影透镜9c把各LED9a的像朝向前方投影。但是，在这种结构的车辆前照灯8中，使用反射镜9b和投影透镜9c的光学系统和车辆前照灯5相同，是以卤素灯或放电灯为前提的结构，所以同样不适合把LED用作光源。另外，在上述的各车辆前照灯1、5、8中，为了形成将道路一侧(左侧行驶时为左侧)照射得更明亮的会车光束的配光图形，而具有遮光部件4、9d，以使上述对面车的驾驶者不眩目，利用该遮光部件4、9d遮挡不需要的光，由此获得上述的会车光束的配光图形。此时，为了形成对应会车光束的配光图形的遮挡，需要在各LED2a、6a、9a的光轴附近的亮度最高的部分利用遮光部件4、9d形成遮挡。因此，来自各LED2a、6a、9a的发光光量中，例如约近40％的光量被遮光部件4、9d遮挡，形成损耗光，所以不能发挥LED的面发光这种光学特征，光的利用效率非常低。对此，如果不使用遮光部件4、9d，仅利用反射镜7、9b进行配光图形的控制，可以将损耗抑制到最低限度，所以光的利用效率能提高到约70％，但是由于各个LED的亮度低，所以难以获得H线(水平线)和弯曲线(倾斜15度的倾斜线)的明暗边界线的充足的对比度。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的在于，提供一种把多个LED元件用作光源并获得所期望的配光图形的适合于前照灯、辅助前照灯等的车辆前照灯。上述目的是根据本专利技术的车辆前照灯达到的，其特征在于，包括具有采用LED为光源的多个光源模块；使来自各光源模块的光分别朝向前方照射，照射向配光图形的规定的彼此不同的区域的光学系统，各光学系统构成为最适合于向规定区域照射光，同时各光源模块具有相对对应的光学系统呈最佳配置的LED。本专利技术的车辆前照灯优选上述各光源模块和光学系统分别向配光图形的聚光区域、扩散区域照射光。本专利技术的车辆前照灯优选上述各光源模块和光学系统分别向配光图形的聚光区域、扩散区域和中间区域照射光。本专利技术的车辆前照灯优选向上述配光图形的聚光区域照射光的光源模块包括具有形状和会车光束的配光图形相同的遮光部件，对应的光学系统由把光聚焦的投影透镜构成。本专利技术的车辆前照灯优选向上述配光图形的扩散区域照射光的光源模块在具有一条直线棱线的一个方向上具有长的发光形状，对应的光学系统由把来自光源模块的光反射并聚光的反射镜构成。本专利技术的车辆前照灯优选向上述配光图形的中间区域照射光的光学系统由反射镜和投影透镜构成，使聚光区域和扩散区域的配光特性形成连续平滑的连接。本专利技术的车辆前照灯优选还具有最适合于向辅助灯的配光区域照射光的光源模块和光学系统。本专利技术的车辆前照灯优选上述辅助灯的配光区域是日间灯、雾灯或转弯灯的配光区域。本专利技术的车辆前照灯优选还具有最适合于向任意的配光区域照射光的被配置成可以拆装的光源模块和光学系统。本专利技术的车辆前照灯优选各光源模块构成为对应照射光的配光区域的LED芯片数、配置及结构分别为最佳设计的不同种类的封装体。根据上述构成，把配光图形划分为多个区域，针对各个区域分别设置光源模块和光学系统。并且，通过使分别对应这些光源模块和光学系统的区域达到最佳化，形成配光图形的各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆前照灯，其特征在于，包括：具有采用ＬＥＤ为光源的多个光源模块；使来自各光源模块的光分别朝向前方照射，照射向配光图形的规定的彼此不同的区域的光学系统，各光学系统构成为最适合于向规定区域照射光，同时各光源模块具有相对对应的光学系 统呈最佳配置的ＬＥＤ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：谷田安，小池辉夫，久志本琢也，二见隆，大和田竜太郎，
申请(专利权)人：斯坦雷电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]