專利名稱：車輛用前照燈及機(jī)動(dòng)車用前照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用前照燈及機(jī)動(dòng)車用前照燈，特別涉及用于車輛的車輛用前照燈及機(jī)動(dòng)車用前照燈。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，已知有使用LED(Light Emitting Diode)等半導(dǎo)體發(fā)光元件的車輛用燈具(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另外，例如從外觀設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)等，正在探討在車輛用前照燈中使用LED等半導(dǎo)體發(fā)光元件。在車輛用前照燈中，從安全上的觀點(diǎn)考慮，需要形成規(guī)定的配光圖形，在配光圖形上具有要比配光圖形的其它區(qū)域亮的被稱為熱區(qū)的區(qū)域。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2002-231013號(hào)公報(bào)(第2-6頁(yè)，第1-13圖)為使熱區(qū)明亮，最好使用亮度高的光源，且將光強(qiáng)度高的光向熱區(qū)上聚光照射。由于產(chǎn)生亮度高的光，故具有在光源上產(chǎn)生光束大的光的情況。但是，在LED等半導(dǎo)體發(fā)光元件產(chǎn)生光束大的光時(shí)，具有發(fā)光效率低的情況。因此，產(chǎn)生了車輛用前照燈消耗的電力增大這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種車輛用前照燈及機(jī)動(dòng)車用前照燈。其目的在于，可通過(guò)本發(fā)明記載的特征組合使用，解決所述的課題。另外，還規(guī)定對(duì)本發(fā)明更有利的具體例。
為解決所述課題，本發(fā)明的第一方面提供一種用于車輛的車輛用前照燈，其包括第一光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件；第一光學(xué)部件，其將第一光源模塊產(chǎn)生的光照射到車輛用前照燈的配光圖形的區(qū)域；第二光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件，產(chǎn)生比第一光源模塊亮度高的光；第二光學(xué)部件，其將第二光源模塊產(chǎn)生的光照射到比利用第一光學(xué)部件照射的區(qū)域窄的區(qū)域。
所述的車輛用前照燈還包括第一電流源，其向第一光源模塊供給電流；第二電流源，其將電流供給到第二光源模塊，其中，流入第二光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的電流的電流密度比流入第一光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的電流的電流密度大。
第二光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件比第一光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光面積小，第二電流源向第二光源模塊供給與第一電流源向第一光源模塊供給的電流大致相等的電流。
第二光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件也可以與第一光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光面積大致相等，第二電流源向第二光源模塊供給比第一電流源向第一光源模塊供給的電流大的電流。
第一光源模塊包括并聯(lián)連接且具有大致相等的發(fā)光面積的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，第二光源模塊包括串聯(lián)連接且具有與第一光源模塊含有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件大致相等的發(fā)光面積的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，第二電流源向第二光源模塊供給的電流與第一電流源向第一光源模塊供給的電流大致相等。
本發(fā)明的第二發(fā)明提供用于車輛的低光照射用的機(jī)動(dòng)車用前照燈。其包括第一光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件；第一光學(xué)部件，其將第一光源模塊產(chǎn)生的光照射到車輛用前照燈的配光圖形區(qū)域；第二光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件，且產(chǎn)生比第一光源模塊亮度高的光；第二光學(xué)部件，其將第二光源模塊產(chǎn)生的光照射到比由第一光學(xué)部件照射的區(qū)域窄的區(qū)域。
另外，所述發(fā)明的概要沒(méi)有列舉本發(fā)明全部的必要特征，而這些特征群的次組合也可構(gòu)成發(fā)明。


圖1是車輛用前照燈500的正面圖；圖2是從斜前方看到的車輛用前照燈500的立體圖；圖3是聚光單元100的分解立體圖；圖4是中擴(kuò)散單元110的分解立體圖；圖5是大擴(kuò)散單元120的分解立體圖；圖6是表示聚光單元100的光路之一例的剖面圖；圖7是表示車輛用前照燈500的配光圖形之一例的圖；圖8是表示光源模塊10a的詳細(xì)結(jié)構(gòu)之一例的圖；圖9是表示光源模塊10b的詳細(xì)結(jié)構(gòu)之一例的圖；
圖10是表示光源模塊10c的詳細(xì)結(jié)構(gòu)之一例的圖；圖11是表示光源模塊10b及10c的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的配置和反射鏡80的距離的關(guān)系的垂直剖面圖；圖12是表示第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接之一例的圖；圖13是表示光束及發(fā)光效率相對(duì)于半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流密度的關(guān)系之一例的圖；圖14是表示第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接的另一例的圖；圖15是表示第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接的其他例的圖；圖16是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的車輛用前照燈500的結(jié)構(gòu)之一例的正面圖；圖17是表示第二實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接之一例的圖；圖18是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接之一例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)發(fā)明的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但以下的實(shí)施例不限定涉及權(quán)利要求范圍的內(nèi)容，另外，實(shí)施例中說(shuō)明的特征的組合未必全部是發(fā)明的解決手段所必需的。
圖1及圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的結(jié)構(gòu)之一例。圖1是車輛用前照燈500的正面圖。圖2是從斜前方看到的拆下圖1所示的透明罩58狀態(tài)下的車輛用前照燈500的立體圖。另外，在本實(shí)施例中，前后左右方向及上下方向分別與車輛的前后左右及上下方向一致。
車輛用前照燈500例如是低光照射用的機(jī)動(dòng)車用前照燈，在由透明狀的透明罩58和撐架54構(gòu)成的燈室內(nèi)收納有聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120。在本實(shí)施例中，車輛用前照燈500具有三個(gè)聚光單元100、兩個(gè)中擴(kuò)散單元110及一個(gè)大擴(kuò)散單元120。
聚光單元100為圓形，其照射比中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120的光強(qiáng)度高的光。中擴(kuò)散單元110為圓形，具有比聚光單元100小的直徑。大擴(kuò)散單元120是左右方向長(zhǎng)的方形。中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120照射光的光強(qiáng)度比聚光單元100低，但其發(fā)光效率比聚光單元100高。聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120分別具有作為光源的后述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，將半導(dǎo)體發(fā)光元件產(chǎn)生的光向車輛前方照射。本實(shí)施例的目的在于，提供一種向車輛的配光圖形的規(guī)定區(qū)域照射光強(qiáng)度高的光并且耗電低的電力車輛用前照燈500。
聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120相對(duì)于車輛前方分別朝向0.5～0.6°程度的下方安裝在撐架54上。撐架54利用調(diào)整聚光單元1 00、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120的光軸方向的調(diào)整機(jī)構(gòu)可傾動(dòng)地安裝在車輛用前照燈500上。聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120每一種都具有規(guī)定的配光圖形，作為整體形成車輛用前照燈500所要求的配光圖形。在撐架54的背面設(shè)有多個(gè)散熱片56。散熱片56由金屬或陶瓷等具有比樹脂的熱傳導(dǎo)系數(shù)高的材料構(gòu)成，將聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120各自產(chǎn)生的熱排放。
圖3是聚光單元100的分解立體圖。聚光單元100集中照射車輛用前照燈500的配光圖形中比較窄的區(qū)域。聚光單元100具有配光鏡90a、遮光器92a、反射鏡80a、光源部40a及臺(tái)座50a。光源部40a具有光源模塊10a及在上面搭載光源模塊10a的基板14a。臺(tái)座50a載置光源部40a，且相對(duì)于光源模塊10a固定配光鏡90a、遮光器92a及反射鏡80a。
反射鏡80a是固定于光源模塊10a上方的大致穹狀部件，在內(nèi)側(cè)具有以聚光單元100的光軸為中心軸的大致橢圓球面狀反射面。進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)，聚光單元100的含有光軸的剖面形成反射面，其形成以在光源模塊10a后側(cè)分開(kāi)的一點(diǎn)為共同頂點(diǎn)的大致1/4橢圓形狀。根據(jù)這樣的形狀，反射鏡80a將光源模塊10a產(chǎn)生的光朝向車輛用前照燈500的前方，偏向配光鏡90a的光軸聚光反射。
遮光器92a通過(guò)遮蔽或反射一部分由反射鏡80a反射的光，將聚光單元100的形成配光圖形的光線向配光鏡90a射入。配光鏡90a使反射鏡80a及遮光器92a反射的光向車輛用前照燈500前方的規(guī)定方向照射。這樣，反射鏡80a、配光鏡90a及遮光器92a將光源模塊10a產(chǎn)生的光照射到配光圖形的規(guī)定區(qū)域。另外，光源模塊10a是本發(fā)明第二光源模塊的一例，反射鏡80a、配光鏡90a及遮光器92a是本發(fā)明第二光學(xué)部件的一例。
圖4是中擴(kuò)散單元110的分解立體圖。中擴(kuò)散單元110具有配光鏡90b、遮光器92b、反射鏡80b、光源部40b及臺(tái)座50b。光源部40b具有光源模塊10b及在上面搭載光源模塊10b的基板14b。中擴(kuò)散單元110中，設(shè)定反射鏡80b及遮光器92b的形狀，以照射車輛用前照燈500的配光圖形中比聚光單元100寬的區(qū)域，同時(shí)，決定反射鏡80b、配光鏡90b及遮光器92b相對(duì)于光源模塊10b的相對(duì)位置，固定在臺(tái)座50b上。另外，光源模塊10b是本發(fā)明第一光源模塊的一例，反射鏡80b、配光鏡90b及遮光器92b是本發(fā)明第一光學(xué)部件的一例。
圖5是大擴(kuò)散單元120的分解立體圖。大擴(kuò)散單元120具有反射鏡80c、光源部40c及臺(tái)座50c。光源部40c具有多個(gè)光源模塊10c及將多個(gè)光源模塊10c在單面上成一列并排安裝的基板14c。大擴(kuò)散單元120照射車輛用前照燈500的配光圖形中左右方向上最寬的區(qū)域。臺(tái)座50c載置安裝了多個(gè)光源模塊10c的橫長(zhǎng)光源部40c，使其朝下，且向左右方向延伸。由此，反射鏡80c將光源模塊10c向下方產(chǎn)生的光向車輛用前照燈500的前方照射。
反射鏡80c的內(nèi)側(cè)反射面在車輛用前照燈500前后方向上的垂直斷面在整個(gè)內(nèi)面區(qū)域形成以在光源模塊10c的后側(cè)接觸臺(tái)座50c的部分為長(zhǎng)軸頂點(diǎn)的大致拋物狀。通過(guò)這樣的形狀，反射鏡80c將來(lái)自在左右方向并排的多個(gè)光源模塊10c的光照射到車輛用前照燈500的配光圖形中左右方向上最寬的區(qū)域，同時(shí)，在上下方向上聚光在比左右方向窄的一定區(qū)域內(nèi)。
圖6是聚光單元100的光路之一例的剖面圖。設(shè)定形成于反射鏡80a內(nèi)面的反射面，使聚光單元100的包括光軸的斷面形狀形成大致橢圓形狀，其離心率從垂直斷面向水平斷面逐漸增大。在包括光軸的垂直方向的斷面配置配光鏡90a，使后側(cè)焦點(diǎn)位置F2與反射鏡80a的反射面的焦點(diǎn)位置一致。反射鏡80a利用比通過(guò)F2入射到配光鏡90a下端的光線94的反射點(diǎn)A靠后的反射面將光源模塊10a的光聚光到F2。在比反射鏡80a的反射點(diǎn)A靠后的反射面反射并通過(guò)F2附近的光線95利用配光鏡90a投影在聚光單元100的配光圖形中的上側(cè)邊界上。另一方面，由反射鏡80a的反射點(diǎn)B反射的光線96利用配光鏡90a投影在聚光單元100的配光圖形中的下側(cè)邊界上。在反射鏡80a的反射點(diǎn)A和B之間反射的光線98通過(guò)配光鏡90a投影在聚光單元100的配光圖形中的上側(cè)邊界和下側(cè)邊界之間。與配光鏡90a一體設(shè)置的遮光器92a形成從F2向下方落下的棱邊。由此，在包括F2的焦點(diǎn)面上利用配光鏡90a將遮光器92a的棱邊和反射鏡80a形成的光學(xué)圖象反轉(zhuǎn)，向車輛用前照燈500的前方投影。
另一方面，在水平方向，反射鏡80a的焦點(diǎn)設(shè)置在比F2更靠配光鏡90a側(cè)。而且，包括F2的遮光器92a的棱邊對(duì)應(yīng)反射鏡80a的圖象面的彎曲，即左右方向的焦點(diǎn)面的彎曲，使從上面看到的兩側(cè)向前方彎曲。因此，利用反射鏡80a的反射在比F2靠前的前方棱邊形成圖象的光學(xué)圖象通過(guò)配光鏡90a沿左右方向擴(kuò)大，被反轉(zhuǎn)投影。
圖7表示車輛用前照燈500的配光圖形之一例。該配光圖形是在配置于車輛用前照燈500前方25m位置的假想垂直屏上形成的左低光配光圖形。該配光圖形形成為利用聚光單元100形成的第一配光圖形600及第二配光圖形602、利用中擴(kuò)散單元110形成的第三配光圖形604以及利用大擴(kuò)散單元120形成的第四配光圖形606的合成配光圖形。配光圖形具有在其上端確定上下方向的明暗分界線的水平明暗截止線CL1及傾斜明暗截止線CL2。
水平明暗截止線CL1相對(duì)于車輛用前照燈500的正面(水平軸H-垂直軸V的交點(diǎn))設(shè)定于稍下方(向下0.5～0.6°程度)。傾斜明暗截止線CL2從垂直軸V和CL1的交點(diǎn)向左上方傾斜約15°程度。第一配光圖形600中的水平明暗截止線CL1利用遮光器92a及92b的水平棱邊形成。另一方面，傾斜明暗截止線CL2利用遮光器92a及92b的傾斜棱邊形成。
另外，配光圖形的水平軸H和垂直軸V的交點(diǎn)附近稱為熱區(qū)，從安全的觀點(diǎn)考慮，其最好比配光圖形的其他區(qū)域更亮地被照射。在本實(shí)施例中，聚光單元100使用產(chǎn)生比中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120的亮度高的光的光源模塊10a的光，將亮量度高的光照射到比中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120照射的區(qū)域更窄的區(qū)域即第一配光圖形600上。因此，車輛用前照燈500可明亮地照射熱區(qū)。因此，由于車輛用前照燈500更加明亮地照射車輛行進(jìn)中要注意的區(qū)域，故可提高夜間車輛行駛的安全性。
圖8、圖9及圖10分別表示光源模塊10a、10b及10c的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的一例。光源模塊10a、10b及10c具有多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12、熒光體16及模制體18。半導(dǎo)體發(fā)光元件12是例如發(fā)光面積為1mm見(jiàn)方程度的LED，其設(shè)于基板14a上，且對(duì)應(yīng)從光源模塊10a、10b及10c的外部接收到的電力發(fā)出例如藍(lán)色光。形成熒光體16，以覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件12的表面，對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生的藍(lán)色光，產(chǎn)生作為藍(lán)色光的補(bǔ)色的黃色光。此時(shí)，光源模塊10a、10b及10c基于半導(dǎo)體發(fā)光元件12及熒光體16各自產(chǎn)生的藍(lán)色光及黃色光而產(chǎn)生白色光。在其它例中，半導(dǎo)體發(fā)光元件12也可以對(duì)熒光體16產(chǎn)生紫外光。此時(shí)，熒光體16也可以對(duì)應(yīng)該紫外光產(chǎn)生白色光。
模制體18密封半導(dǎo)體發(fā)光元件12及熒光體16。模制體18利用例如透光性樹脂等能透過(guò)半導(dǎo)體發(fā)光元件12及熒光體16產(chǎn)生的光的材料形成例如半球狀。模制體18是也可以由比空氣的折射率大的材料覆蓋熒光體16的發(fā)光面。由此，可高效地得到半導(dǎo)體發(fā)光元件12及熒光體16產(chǎn)生的光并加以利用。
在本實(shí)施例中，光源模塊10a包括具有大致相等的發(fā)光面積的兩個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12。光源模塊10a具有的兩個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12串聯(lián)連接。在此，連接不僅是物理連接，還意味著電連接。光源模塊10b及10c分別具有四個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12，該半導(dǎo)體發(fā)光元件12具有與光源模塊10a具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12大致相等的發(fā)光面積。光源模塊10b及10c具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12在搭載于車輛上時(shí)，水平排列在車輛的左右方向。光源模塊10b及10c具有的四個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12兩兩串聯(lián)連接后并聯(lián)連接。
在此，半導(dǎo)體發(fā)光元件12在發(fā)光面積大致相等時(shí)，隨著流入半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流的增大，產(chǎn)生更大光束的光。另外，在發(fā)光面積相等的情況下，產(chǎn)生的光束增大，此時(shí)，每單位立體角的光束即光強(qiáng)度升高，同時(shí)，每單位面積的光強(qiáng)度即亮度也升高。因此，在光源模塊10a上流入與光源模塊10b及10c大致相等的電流時(shí)，光源模塊10a產(chǎn)生比光源模塊10b及10c更高亮度的光。因此，光源模塊10a、10b及10c可作為額定的正向電流大致相等的光源模塊10使用。在此，額定的正向電流是為使光源模塊10a、10b及10c分別以所希望的光量點(diǎn)亮，而向各光源模塊10a、10b及10c流入的電流。
這樣，車輛用前照燈500可使用輸出單一電流值的電流的電流源來(lái)點(diǎn)亮產(chǎn)生不同亮度的光的光源模塊10a、10b及10c。因此，可使用電流容量大致相等的插口端子(ソケツト端子)或電纜等部件。因此，能夠以低成本形成車輛用前照燈500。另外，由于可使用大致相同的半導(dǎo)體發(fā)光元件12構(gòu)成產(chǎn)生不同亮度的光的光源模塊10a、10b及10c，故能夠以低成本構(gòu)成光源模塊10。
圖11是光源模塊10b及10c的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的配置和反射鏡80的距離的關(guān)系的垂直剖面圖。本圖的左右方向表示車輛的前后方向。反射鏡80將半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生的光在配置于車輛用前照燈500前方25m位置的假想垂直屏上，形成上下方向具有L3的長(zhǎng)度、在車輛的左右方向形成細(xì)長(zhǎng)的配光圖形。在此，如果如A這樣排列，使光源模塊10b及10c具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12水平排列在車輛的前后方向，則半導(dǎo)體發(fā)光元件12和反射鏡80的距離為L(zhǎng)1。但是，在本實(shí)施例中，由于光源模塊10b及10c具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12在搭載于車輛上時(shí)，如B這樣排列，即在車輛的左右方向水平排列，故半導(dǎo)體發(fā)光元件12和反射鏡80的距離為比L1短的L2。因此，可將中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120小型化。
圖12表示第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接之一例。車輛用前照燈500除聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120之外還有開(kāi)燈電路700。聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120串聯(lián)連接。開(kāi)燈電路700向串聯(lián)連接的聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120供給大致相等的電流。通過(guò)這樣連接，開(kāi)燈電路700向聚光單元100供給電流，其中流入聚光單元100具有的各半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流的電流密度比流入中擴(kuò)散單元10及大擴(kuò)散單元120分別具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流的電流密度大。
在此，當(dāng)開(kāi)燈電路700向串聯(lián)連接的聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120供給例如700mA的電流時(shí)，在聚光單元100具有的各半導(dǎo)體發(fā)光元件12上流入700mA的電流，在中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120具有的各半導(dǎo)體發(fā)光元件12上流入350mA的電流。由此，聚光單元100具有的各半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生比中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120具有的各半導(dǎo)體發(fā)光元件12的亮度高的光。這樣，由于可使用一條配線點(diǎn)亮產(chǎn)生不同亮度的光的光源模塊10，故可減少車輛用前照燈500的配線，因此，可將車輛用前照燈500小型化。
另外，由于在光源模塊10a、10b及10c中的任一個(gè)斷線時(shí)，車輛用前照燈500不點(diǎn)亮，故車輛用前照燈500可將車輛用前照燈500的光源模塊10a、10b及10c的任一個(gè)斷線的情況通知給駕駛者。另外，開(kāi)燈電路700是本發(fā)明的第一電流源及第二電流源的一例。
圖13表示相對(duì)于半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流密度的光束及發(fā)光效率的關(guān)系之一例。當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流密度增大時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生的光的光束增加，而發(fā)光效率降低。當(dāng)本實(shí)施例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光面積例如為1mm見(jiàn)方時(shí)，在流入700mA的電流時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光效率為點(diǎn)D表示的值。另一方面，在流入350mA的電流時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光效率為點(diǎn)A表示的值，比流入700mA的電流時(shí)的值高。另外，在流入350mA的電流時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生的光的光束為點(diǎn)B表示的值。另一方面，在流入700mA的電流時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生的光的光束為點(diǎn)C表示的值，比流入350mA的電流時(shí)的值大。在此，在半導(dǎo)體發(fā)光元件12具有大致相同的發(fā)光面積的情況下，當(dāng)產(chǎn)生的光束不同時(shí)，每單位立體角的光束即光強(qiáng)度不同，同時(shí)，每單位面積的光強(qiáng)度即亮度也不同。因此，在具有大致相同的發(fā)光面積的半導(dǎo)體發(fā)光元件12中，流入大的電流的半導(dǎo)體發(fā)光元件12產(chǎn)生比流入小的電流的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的亮度高的光。
在本實(shí)施例中，光源模塊10a、10b及10c具有發(fā)光面積大致相等的半導(dǎo)體發(fā)光元件12，由于向光源模塊10a具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12流入比光源模塊10b及10c具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12大的電流，故光源模塊10a產(chǎn)生比光源模塊10b及10c亮度高的光。另外，聚光單元100將光源模塊10a產(chǎn)生的光集中照射在配光圖形的比較窄的區(qū)域，中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120將光源模塊10b及10c產(chǎn)生的光擴(kuò)散照射在配光圖形的比較寬的區(qū)域。因此，聚光單元100將比中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120照射的光的亮度高的光照射在配光圖形上。
另外，光源模塊10a、10b及10c具有發(fā)光面積大致相等的半導(dǎo)體發(fā)光元件12，由于向光源模塊10b及10c具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12流入比光源模塊10a具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12小的電流，故光源模塊10b及10c的發(fā)光效率比光源模塊10a高。由此，可使中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120的發(fā)光效率高于聚光單元100。因此，可向熱區(qū)照射光強(qiáng)度高的光，同時(shí)，可構(gòu)成耗電低的車輛用前照燈500。
圖14表示第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接的另一例。車輛用前照燈500具有光源列502和光源列504，其中，光源列502串聯(lián)連接一個(gè)聚光單元100、兩個(gè)中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120中的一個(gè)光源模塊10c，光源列504串聯(lián)連接兩個(gè)聚光單元100及大擴(kuò)散單元120中的兩個(gè)光源模塊10c。開(kāi)燈電路700分別向各光源列502及光源列504獨(dú)立供給電力。由此，在光源列502及光源列504中，即使一方光源列中包含的光源模塊10的任一個(gè)斷線，也可以利用另一方的光源列照射車輛前方。因此，可確保車輛夜間行駛的安全性。另外，與利用一條配線實(shí)現(xiàn)車輛用前照燈500的情況相比，可降低開(kāi)燈電路700的輸出電壓。因此，可低成本地構(gòu)成開(kāi)燈電路700，同時(shí)，可防止觸電。
另外，光源列502及光源列504最好包括多種光源單元，以大致照射整個(gè)配光圖形。由此，在光源列502及光源列504中，即使一方的光源列中包括的光源模塊10的任一個(gè)斷線，也可以利用另一方的光源列照射車輛的大致整個(gè)配光圖形。另外，各光源模塊10的額定正向電壓最好大致相等。在此，額定的正向電壓是在使各光源模塊10a、10b及10c以所希望的光量點(diǎn)亮?xí)r，在各光源模塊10a、10b及10c產(chǎn)生的電壓。由此，只要與例如光源列502或504連接的多個(gè)光源模塊10的個(gè)數(shù)相同，就可以將光源列502中包含的光源模塊10和光源列504中包含的光源模塊10相互替換。因此，可在從外觀設(shè)計(jì)或光學(xué)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)設(shè)定車輛用前照燈500的光源模塊10的位置后，更容易對(duì)各光源模塊10進(jìn)行配線。
另外，在本實(shí)施例中，光源模塊10a、10b及10c各自包括不同個(gè)數(shù)的具有大致相等的發(fā)光面積的半導(dǎo)體發(fā)光元件12，光源模塊10a具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12串聯(lián)連接，光源模塊10b及10c具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12并聯(lián)連接。與此相對(duì)，作為其它例，光源模塊10a、10b及10c各具有一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12，光源模塊10a具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光面積也可以比光源模塊10b及10c具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光面積小。即使采用這樣的結(jié)構(gòu)，在開(kāi)燈電路700向光源模塊10a、10b及10c供給大致相等的電流時(shí)，光源模塊10a也可以產(chǎn)生比光源模塊10b及10c的亮度高的光。
另外，作為其它例，光源模塊10a、10b及10c各具有發(fā)光面積大致相等的一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12，開(kāi)燈電路700可以向光源模塊10a供給比向光源模塊10b及10c供給的電流大的電流。在這種情況下，光源模塊10a也可以產(chǎn)生比光源模塊10b及10c的亮度高的光。
另外，作為其它例也可以采用如下結(jié)構(gòu)，光源模塊10a、10b及10c分別具有發(fā)光面積大致相等的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12，光源模塊10a具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12比各光源模塊10b及10c具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12的個(gè)數(shù)多，其串聯(lián)連接，光源模塊10b及10c分別具有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12并聯(lián)連接。即使采用這樣的結(jié)構(gòu)，在開(kāi)燈電路700向光源模塊10a、10b及10c供給大致相等的電流時(shí)，光源模塊10a也可以產(chǎn)生比光源模塊10b及10c的亮度高的光。
圖15表示第一實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接的其它例。車輛用前照燈500還具有電阻140。在本實(shí)施例中，光源模塊10b及10c各自具有的四個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12串聯(lián)連接。大擴(kuò)散單元120具有的三個(gè)光源模塊10c串聯(lián)連接。兩個(gè)中擴(kuò)散單元110和電阻140串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩個(gè)中擴(kuò)散單元110和電阻140與一個(gè)大擴(kuò)散單元120并聯(lián)連接。三個(gè)聚光單元100串聯(lián)連接，聚光單元100和大擴(kuò)散單元120串聯(lián)連接。在此，電阻140的電阻值設(shè)定為使流入中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元120的電流值大致相等。在本實(shí)施例中，由于可利用較少的配線使產(chǎn)生不同亮度的光的多個(gè)光源模塊10點(diǎn)亮，故可將車輛用前照燈500小型化。
圖16是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的車輛用前照燈500的結(jié)構(gòu)之一例的正面圖。另外，除以下說(shuō)明的點(diǎn)外，在圖16中使用和圖1相同符號(hào)的結(jié)構(gòu)由于具有和圖1的結(jié)構(gòu)相同或同樣的功能，故省略說(shuō)明。在本實(shí)施例中，車輛用前照燈500具有三個(gè)聚光單元100、四個(gè)中擴(kuò)散單元110及六個(gè)大擴(kuò)散單元130。大擴(kuò)散單元130為圓形，具有比中擴(kuò)散單元110小的直徑。大擴(kuò)散單元130照射比聚光單元100的光強(qiáng)度低的光，但其比聚光單元100的發(fā)光效率高。大擴(kuò)散單元130為六個(gè)，其形成配光圖形的左右方向最寬的區(qū)域即第四配光圖形606(參照?qǐng)D7)。
圖17表示第二實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接之一例。另外，除以下說(shuō)明的點(diǎn)外，在圖17中使用和圖12相同符號(hào)的結(jié)構(gòu)由于具有和圖12的結(jié)構(gòu)相同或同樣的功能，故省略說(shuō)明。光源列506具有串聯(lián)連接的四個(gè)中擴(kuò)散單元110和一個(gè)大擴(kuò)散單元130。光源列508具有串聯(lián)連接的五個(gè)大擴(kuò)散單元130。光源列510具有并聯(lián)連接的光源列506和光源列508。串聯(lián)連接的三個(gè)聚光單元100和光源列510串聯(lián)連接。大擴(kuò)散單元130具有光源模塊10d。光源模塊10a、光源模塊10b及光源模塊10d分別具有串聯(lián)連接的兩個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12。在本實(shí)施例中，在各中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元130上額定正向電流流動(dòng)時(shí)的壓降大致相等。因此，在各光源列506及光源列508上額定正向電流流動(dòng)時(shí)的壓降大致相等。由此，流入聚光單元100具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流為流入中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元130各具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12上的電流的兩倍。因此，光源模塊10a產(chǎn)生比光源模塊10b及10d的亮度高的光。因此，在本實(shí)施例中，也可利用較少的配線將產(chǎn)生不同亮度的光的多個(gè)光源模塊10點(diǎn)亮，故也可以將車輛用前照燈500小型化。
圖18表示本發(fā)明第三實(shí)施例的車輛用前照燈500的連接之一例。另外，除以下說(shuō)明的點(diǎn)外，在圖18中使用和圖12相同符號(hào)的結(jié)構(gòu)由于具有和圖12的結(jié)構(gòu)相同或同樣的功能，故省略說(shuō)明。車輛用前照燈500具有三個(gè)聚光單元100、兩個(gè)中擴(kuò)散單元110及三個(gè)大擴(kuò)散單元130。聚光單元100、中擴(kuò)散單元110及大擴(kuò)散單元130各自的一端與開(kāi)燈電路700的基準(zhǔn)電位端子連接，另一端介由電阻142與開(kāi)燈電路700的正電位端子連接。大擴(kuò)散單元130具有光源模塊10d。設(shè)定各電阻142的電阻值，以在利用開(kāi)燈電路700施加用于以所希望的光量點(diǎn)亮各光源模塊10的額定電壓時(shí)，利用對(duì)應(yīng)流入各光源模塊10的額定正向電流在電阻142中產(chǎn)生的壓降使各光源模塊10保持額定的正向電壓。光源模塊10a具有串聯(lián)連接的兩個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12。光源模塊10b及10d各具有四個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件12，其兩兩串聯(lián)連接后并聯(lián)連接。光源模塊10a、10b及10d各自具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光面積大致相等。另外，在本實(shí)施例中，在各光源模塊10a、10b及10d上，在額定正向電流流入時(shí)產(chǎn)生的額定正向電壓大致相等。
在此，在各光源模塊10a、10b及10d介由電阻142施加額定電壓時(shí)，在光源模塊10a具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12上流入的電流比流入光源模塊10b及10d具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的電流大。由于各光源模塊10具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件12的發(fā)光面積大致相同，故光源模塊10a產(chǎn)生比光源模塊10b及10d的亮度高的光。由此，可使用產(chǎn)生單一電壓的開(kāi)燈電路700點(diǎn)亮產(chǎn)生不同亮度的光的多個(gè)光源模塊10。因此，可減少車輛用前照燈500的配線。另外，由于在各光源模塊10上額定正向電流流入時(shí)的額定正向電壓大致相等，故可減小各電阻142上產(chǎn)生的壓降。因此，可將開(kāi)燈電路700的輸出電壓降至接近光源模塊10的額定正向電壓。因此，可構(gòu)成低成本的開(kāi)燈電路700，同時(shí)防止觸電。
另外，在本實(shí)施例中，車輛用前照燈500具有照射兩種不同光強(qiáng)度的光的多個(gè)光源單元，但作為其它例，也可以具有多個(gè)照射三種或三種以上不同光強(qiáng)度光的光源單元。由此，能夠以更高的精度形成配光圖形。
如所述說(shuō)明可知，根據(jù)本實(shí)施例，可提供一種可向車輛用前照燈的配光圖形中的熱區(qū)照射光強(qiáng)度高的光并且耗電率低的車輛用前照燈500。
以上使用實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于所述實(shí)施例中記載的范圍。對(duì)所述實(shí)施例可進(jìn)行多種變更或改進(jìn)對(duì)于從業(yè)者來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。這種變更或改良的形態(tài)也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍，其從權(quán)利要求范圍的記載中可以知道。
權(quán)利要求
1.一種車輛用前照燈，其用于車輛，其特征在于，包括第一光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件；第一光學(xué)部件，其將所述第一光源模塊產(chǎn)生的光照射到所述車輛用前照燈的配光圖形的區(qū)域；第二光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件，產(chǎn)生比所述第一光源模塊亮度高的光；第二光學(xué)部件，其將所述第二光源模塊產(chǎn)生的光照射到比由所述第一光學(xué)部件照射的區(qū)域窄的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用前照燈，其特征在于，還包括第一電流源，其向所述第一光源模塊供給電流；第二電流源，其將電流供給到所述第二光源模塊，其中，流入所述第二光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的電流的電流密度比流入所述第一光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的電流的電流密度大。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述第二光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件比所述第一光源模塊具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光面積小，所述第二電流源向所述第二光源模塊供給的電流與所述第一電流源向所述第一光源模塊供給的電流大致相等。
4.如權(quán)利要求2所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述第二光源模塊具有的所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所述第一光源模塊具有的所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光面積大致相等，所述第二電流源向所述第二光源模塊供給的電流大于所述第一電流源向所述第一光源模塊供給的電流。
5.如權(quán)利要求2所述的車輛用前照燈，其特征在于，所述第一光源模塊包括并聯(lián)連接且具有大致相等的發(fā)光面積的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，所述第二光源模塊包括串聯(lián)連接且具有與所述第一光源模塊含有的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件大致相等的發(fā)光面積的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，所述第二電流源向所述第二光源模塊供給的電流與所述第一電流源向所述第一光源模塊供給的電流大致相等。
6.一種機(jī)動(dòng)車用前照燈，其是用于車輛的低光照射用前照燈，其特征在于，包括第一光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件；第一光學(xué)部件，其將所述第一光源模塊產(chǎn)生的光照射到所述車輛用前照燈的配光圖形區(qū)域；第二光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件，且產(chǎn)生比所述第一光源模塊亮度高的光；第二光學(xué)部件，其將所述第二光源模塊產(chǎn)生的光照射到比由所述第一光學(xué)部件照射的區(qū)域窄的區(qū)域。
全文摘要
一種車輛用前照燈，其可向車輛用前照燈的配光圖形中的熱區(qū)照射亮度高的光，同時(shí)，降低耗電率。所述用于車輛的車輛用前照燈包括第一光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件；第一光學(xué)部件，其將第一光源模塊產(chǎn)生的光照射到車輛用前照燈的配光圖形的區(qū)域；第二光源模塊，其具有半導(dǎo)體發(fā)光元件，產(chǎn)生比第一光源模塊亮度高的光；第二光學(xué)部件，其將第二光源模塊產(chǎn)生的光照射到比由第一光學(xué)部件照射的區(qū)域窄的區(qū)域。
文檔編號(hào)F21S8/10GK1676986SQ200510063788
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
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