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    重庆时时彩合买送彩金: 车辆用前照灯.pdf

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    车辆 用前照灯
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110034216.6

    申请日:

    2011.02.01

    公开号:

    CN102162614A

    公开日:

    2011.08.24

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F21S 8/10申请日:20110201|||公开
    IPC分类号: F21S8/10; F21V17/00; F21W101/10(2006.01)N 主分类号: F21S8/10
    申请人: 斯坦雷电气株式会社
    发明人: 石井健史
    地址: 日本东京都
    优先权: 2010.02.02 JP 2010-020995
    专利代理机构: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 李辉;朱丽娟
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110034216.6

    授权公告号:

    102162614B||||||

    法律状态公告日:

    2015.03.11|||2013.03.13|||2011.08.24

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种车辆用前照灯,防止光透过透镜的凸缘部,提高延长部的形状的自由度。车辆用前照灯的凸型透镜具有透镜主体、和形成为从透镜主体的外周缘向外侧突出的凸缘部。设从将透镜主体的前表面的最下点和所述第二焦点连接的直线与凸型透镜的后表面的交点到光轴的垂直方向的距离为h,设从交点到第二焦点的与光轴平行的距离为d,设直线与水平面形成的角度为θ1,设从第二焦点经由交点进入到凸型透镜内的光与水平面的角度为θ2,设全反射的临界角度为θm,设凸型透镜的材质的折射率为n,则凸缘部的前表面与垂直面形成的角度θ3被设定成使以下的关系成立:θ1=arctan(h/d)θ2=arcsin(1/n·sin(θ1))θ3>θm-θ2。

    权利要求书

    1.一种车辆用前照灯,其特征在于,该车辆用前照灯具有:椭圆系的反射器,其具有两个焦点;光源,其配置在所述反射器的第一焦点附近;遮片,其配置成上端部位于所述反射器的第二焦点附近;以及凸型透镜,其配置在所述反射器、所述光源和所述遮片的前方,在所述第二焦点附近具有焦点,向前方凸出,所述凸型透镜具有透镜主体、和形成为从所述透镜主体的外周缘向外侧突出的凸缘部,设从将所述透镜主体的前表面的最下点和所述第二焦点连接的直线与所述凸型透镜的后表面的交点到光轴的垂直方向的距离为h,设从所述交点到所述第二焦点的与所述光轴平行的距离为d,设所述直线与水平面形成的角度为θ1,设从所述第二焦点经由所述交点进入到所述凸型透镜内的光与水平面的角度为θ2,设全反射的临界角度为θm,设所述凸型透镜的材质的折射率为n,则所述凸缘部的前表面与垂直面形成的角度θ3被设定成使以下的关系成立:θ1=arctan(h/d)θ2=arcsin(1/n·sin(θ1))θ3>θm-θ22.根据权利要求1所述的车辆用前照灯,其特征在于,所述反射器的反射面形成为使得从所述反射器反射、通过所述凸型透镜的凸缘部并从所述最下点向斜上方射出的光与水平面的角度为1.5度以上。

    说明书

    车辆用前照灯

    技术领域

    本发明涉及车辆用前照灯,特别是涉及投影仪型的车辆用前照灯。

    背景技术

    以往,如图5所示,在投影仪型的车辆用前照灯100中具有:光源101;用于反射来自光源101的光的反射器102;用于遮挡来自反射器102的光的一部分的遮片103;用于投影未被遮片103遮挡的光的透镜105;将它们进行收纳的壳体106。光轴101和透镜105配置成使透镜105的光轴沿着光源101的光轴Z1。而且,用于将透镜105固定在壳体106上的凸缘部107以从透镜主体108的外周缘向外侧突出的方式一体地形成在该透镜105上(例如参照专利文献1)。

    这里,如图5所示,由反射器102反射的光中的一部分光L10通过第二焦点P入射到透镜105的下部的凸缘部107。当该光L10通过凸缘部107时,照射到配置在透镜105前方的延长部109,很有可能作为眩光照射到前方。为了防止该眩光,近年,实际情况是对延长部109的表面实施降低反射率的处理。

    【专利文献1】日本特开2009-277490号公报

    然而,为了对延长部109实施上述的降低反射率的处理,延长部109的形状总受到制约。

    发明内容

    因此,本发明的课题是防止光透过透镜的凸缘部,提高延长部的形状的自由度。

    第一方面的发明涉及的车辆用前照灯,其特征在于,该车辆用前照灯具有:

    椭圆系的反射器,其具有两个焦点;

    光源,其配置在所述反射器的第一焦点附近;

    遮片,其配置成上端部位于所述反射器的第二焦点附近;以及

    凸型透镜,其配置在所述反射器、所述光源和所述遮片的前方,在所述第二焦点附近具有焦点,向前方凸出,

    所述凸型透镜具有透镜主体、和形成为从所述透镜主体的外周缘向外侧突出的凸缘部,

    设从将所述透镜主体的前表面的最下点和所述第二焦点连接的直线与所述凸型透镜的后表面的交点到光轴的垂直方向的距离为h,设从所述交点到所述第二焦点的与所述光轴平行的距离为d,设所述直线与水平面形成的角度为θ1,设从所述第二焦点经由所述交点进入到所述凸型透镜内的光与水平面的角度为θ2,设全反射的临界角度为θm,设所述凸型透镜的材质的折射率为n,则所述凸缘部的前表面与垂直面形成的角度θ3被设定成使以下的关系成立:

    θ1=arctan(h/d)

    θ2=arcsin(1/n·sin(θ1))

    θ3>θm-θ2

    第二方面的发明,根据第一方面的车辆用前照灯,其特征在于,所述反射器的反射面形成为使得从所述反射器反射、通过所述凸型透镜的凸缘部并从所述最下点向斜上方射出的光与水平面的角度为1.5度以上。

    根据第一方面的发明,由于凸型透镜的凸缘部的前表面与垂直面形成的角度θ3被设定为满足上述关系的角度,因而从光源侧入射到凸缘部的前表面的光被全反射。因此,可抑制光透过凸型透镜的凸缘部。由此,在延长部的形成种无需考虑透过凸缘部的光,因而可提高延长部的形状的自由度。

    根据第二方面的发明,由于从反射器反射、通过凸型透镜的凸缘部并从所述最下点向斜上方射出的光与水平面的角度为1.5度以上,因而只需透镜主体就能容易实现向配光形成困难的1.5度上部的配光。

    附图说明

    图1是示出本实施方式涉及的车辆用前照灯的整体结构的剖面图。

    图2是示出图1的车辆用前照灯具备的凸型透镜的凸缘部前表面的内面反射根据倾斜角度如何不同的说明图。

    图3是示意性示出设定图1的车辆用前照灯具备的凸型透镜的凸缘部前表面的倾斜角度所需要的条件的示意图。

    图4是用于说明图1的车辆用前照灯具备的反射器的反射面形状的说明图。

    图5是示出现有的车辆用前照灯的整体结构的剖面图。

    标号说明

    1:车辆用前照灯;2:反射器;3:光源;4:遮片;5:凸型透镜;6:壳体;21:反射面;42:光路空间;51:透镜主体;52:凸缘部;61:延长部;62:盖;63:卡定部;511:凸面;512:后表面;521:前表面;522:后表面;d:距离;h:距离;L:直线;P1:第一焦点;P2:第二焦点;P3:最下点;Q:交点;S1:垂直面;S2:水平面;Z:光轴;θ3:倾斜角度;θ5:射出角度;θ6:入射角度;θm:临界角度。

    具体实施方式

    以下,说明本实施方式涉及的车辆用前照灯。图1是示出本实施方式涉及的车辆用前照灯的整体结构的剖面图。

    如图1所示,车辆用前照灯1具有:反射器2,光源3,遮片4,凸型透镜5,以及将它们进行收纳的壳体6。

    反射器2的内周面是用于将从光源3照射的光向前方反射的反射面21。反射面21是根据以旋转椭圆面等椭圆系为基础的曲面进行光学设计的。图1中,反射器2的反射面21上的第一焦点表示为P1,第二焦点表示为P2。

    光源3例如是白炽灯泡,被固定在反射器2上,使得灯丝位于反射器2的第一焦点P1附近。并且,光源3配置成使其光轴Z通过反射器2的第二焦点P2附近。

    遮片4配置成其上端部位于反射器2的第二焦点P2附近。在遮片4的下方形成有光路空间42,该光路空间42用于将由反射器2所反射的光引导到位于凸型透镜5的下部的凸缘部52。

    壳体6具有:配置在凸型透镜5的前方下部的装饰用的延长部61,覆盖凸型透镜5的前方的光透过性的盖62,以及用于固定凸型透镜5的卡定部63。

    凸型透镜5是平凸型透镜,配置成使凸面为前方。凸型透镜5配置成使其光轴沿着光源3的光轴Z。并且,凸型透镜5的焦点配置在反射器2的第二焦点P2的附近。

    凸型透镜5具有透镜主体51和凸缘部52,凸缘部52从透镜主体51的周缘部向外侧突出,形成在透镜主体51的整周上。透镜主体51的凸面511形成为非球面。

    凸缘部52被卡定部63卡定,从而凸型透镜5被固定在壳体6内。凸缘部52的后表面522由与透镜主体51的后表面512连续的平面形成。该凸缘部52的后表面522和透镜主体51的后表面512为相对于水平面垂直的平面。另一方面,凸缘部52的前表面521成为随着向下方行进而朝前方伸出的倾斜面,从而相对于后表面522倾斜。将凸缘部52的前表面521和后表面522形成的角度称为倾斜角度。

    以下,详细说明凸缘部52的前表面521的倾斜角度。另外,在以下说明中,关于凸缘部52的前表面521和后表面522形成的倾斜角度,例示出沿着上下方向的剖面形状进行说明,然而优选的是,该倾斜角度在凸缘部52的整周上是相同角度。

    首先,设形成凸型透镜5的材质的全反射角度为θm,设凸型透镜5的材质的折射率为n,则该θm根据斯涅耳定律由式(2)表示。另外,由于空气的折射率是1,因而式(1)的右边的分子为1。

    sinθm=1/n????…(1)

    θm=arcsin(1/n)????…(2)

    也就是说,当从光源3侧向凸缘部52的前表面521入射的光的入射角度大于全反射的临界角度θm时,光被前表面521全反射,不向前方射出。

    另外,图2是示出凸缘部52的前表面521的内面反射根据倾斜角度如何不同的说明图,按照图2(a)<图2(b)<图2(c)<图2(d)的顺序设定倾斜角度。如该图2所示,通过第二焦点P2到达凸缘部52的前表面521的光,其入射角度根据其高度位置而不同。这是因为,第二焦点P2配置在比凸缘部52高的位置。例如,当光入射到前表面521的上部地点A、中部地点B、下部地点C时,来自第二焦点P2的光的入射角度为θA<θB<θC。在图2(a)中,由于全部的入射角度θA、θB、θC在临界角度θm以下,因而入射到上部地点A、中部地点B、下部地点C的光向凸缘部52的前方射出。在图2(b)中,由于仅入射角度θC大于临界角度θm,因而入射到下部地点C的光被前表面521全反射,入射到上部地点A、中部地点B的光向凸缘部52的前方射出。在图2(c)中,由于入射角度θB、θC大于临界角度θm,因而入射到中部地点B、下部地点C的光被前表面521全反射,入射到上部地点A的光向凸缘部52的前方射出。在图2(d)中,由于全部的入射角度θA、θB、θC大于临界角度θm,因而入射到上部地点A、中部地点B、下部地点C的光被前表面521全反射。

    这样,当向上部地点A的入射角度大于临界角度θm时,在其下方的部分也能实现全反射。

    图3是示意性示出设定倾斜角度所需要的条件的示意图。这里,设将透镜主体51的前表面(凸面511)的最下点P3和第二焦点P2连接的直线为L,设与凸型透镜5的后表面(后表面512、522)的交点为Q。并且,设从交点Q到光轴Z的垂直方向的距离为h,设从交点Q到第二焦点P2的相对于光轴Z平行的距离为d,设直线L相对于水平面形成的角度为θ1,则角度θ1根据式(3)求出。

    θ1=arctan(h/d)…(3)

    然后,设从第二焦点P2经由交点Q进入到凸型透镜5内的光L1与水平面的角度为θ2,则根据斯涅耳定律成为式(5)的关系。另外,由于空气的折射率是1,因而式(4)的右边的分子为1。

    sinθ2/sinθ1=1/n…(4)

    sinθ2=1/n·sinθ1

    θ2=arcsin(1/n·sinθ1)…(5)

    并且,由于凸缘部52的前表面521和垂直面S1形成的角度(倾斜角度)θ3与凸缘部52的前表面521的法线和水平面S2形成的角度θ4相同,因而光L1对所述前表面521的入射角度θn由式(6)表示。

    θn=θ2+θ3…(6)

    当角度θn大于临界角度θm时,从光源3侧向凸缘部52的前表面521入射的光全反射。因此,当倾斜角度θ3满足式(7)的关系时,可抑制从凸缘部52射出到前方的光。

    θm<θn-]]>

    θm<θ2+θ3

    θ3>θm-θ2…(7)

    如上所述,根据本实施方式的车辆用前照灯1,由于可抑制光透过凸型透镜5的凸缘部52,因而延长部61的形成无需考虑透过了凸缘部52的光,因此可提高延长部61的形状的自由度。

    另外,当然,本发明不限于上述实施方式而能适当变更。

    这里,期望的是,来自凸型透镜5的射出光的一部分相对于水平面以1.5度以上的角度向斜上方射出,然而实际情况是,该射出光在透镜主体51难以进行配光形成。因此,如图4所示,反射器2的反射面21形成为使得从反射器2下部的反射面21反射、经由光路空间42并通过凸型透镜5的凸缘部52而从最下点P3向斜上方射出的光L2与水平面的角度(射出角度)θ5为1.5度以上。具体地说,通过逆追踪射出角度θ5为1.5度以上的光路,求出对凸缘部52的后表面522的入射角度θ6。并且,反射面21形成为使得来自光源3在反射器2下部的反射面21反射的光的入射角度为θ6。

    由此,只需透镜主体51就能容易实现向配光形成困难的1.5度上部的配光。

    [实施例]

    以下,例示出凸型透镜5的材质采用丙烯、硬质玻璃、软质玻璃的情况下的各值。另外,关于各材质都相同的数值,从交点Q到光轴Z的垂直方向的距离h为30mm,从交点Q到第二焦点P2的与光轴Z平行的距离d为40mm,透镜主体51的从最下点P3到后表面512的厚度为5mm。

    ·凸型透镜5的材质是丙烯的情况

    由于丙烯的折射率n是1.492,因而通过将该值代入式(2),丙烯的临界角度θm为42.085度。

    角度θ1是通过将各值代入式(3)来求出的,为36.87度。角度θ2是通过将各值代入式(5)来求出的,为23.71度。如果将该各值代入式(7),则凸缘部52的前表面521的倾斜角度θ3为大于18.38度的值。

    并且,通过对射出角度θ5为1.5度的光路进行逆追踪,入射角度θ6成为10.71度。也就是说,反射器2的反射面21的形状形成为使入射角度θ6为10.71度的形状。

    ·凸型透镜5的材质是硬质玻璃的情况

    由于硬质玻璃的折射率n是1.471,因而通过将该值代入式(2),硬质玻璃的临界角度θm为42.829度。

    角度θ1是通过将各值代入式(3)来求出的,为36.87度。角度θ2是通过将各值代入式(5)来求出的,为24.07度。如果将该各值代入式(7),则凸缘部52的前表面521的倾斜角度θ3为大于18.76度的值。

    并且,通过对射出角度θ5为1.5度的光路进行逆追踪,入射角度θ6成为10.51度。也就是说,反射器2的反射面21的形状形成为使入射角度θ6为10.51度的形状。

    ·凸型透镜5的材质是软质玻璃的情况

    由于软质玻璃的折射率n是1.519,因而通过将该值代入式(2),软质玻璃的临界角度θm为41.172度。

    角度θ1是通过将各值代入式(3)来求出的,为36.87度。角度θ2是通过将各值代入式(5)来求出的,为23.27度。如果将该各值代入式(7),则凸缘部52的前表面521的倾斜角度θ3为大于17.91度的值。

    并且,通过对射出角度θ5为1.5度的光路进行逆追踪,入射角度θ6成为10.96度。也就是说,反射器2的反射面21的形状形成为使入射角度θ6为10.96度的形状。

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