用于车辆的灯具的制作方法

专利名称：用于车辆的灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的灯具，具体地讲，涉及这样的用于车辆的灯具使用发光二极管(LED)作为光源，并且由使用光导(具有用于对来自LED光源的光进行内反射的反射面的透镜体)的光学系统来控制来自LED光源的光的光分布，例如，因而发射照明光以形成针对近光光束(低光束)的光分布图案。
背景技术：
专利文献1公开了一种用于车辆的灯具，在该灯具中使用发光二极管(LED)作为光源并且使用光导进行LED的光的光分布。图7是用于车辆的灯具的结构的垂直截面图。 如图7所示，光源100的发光元件IOOa相对于车辆朝上布置，并且光导102布置在光源100 上方。光导102由入射面104、反射面106、出射面108构成，入射面104位于车辆的下侧并且来自光源100的光通过入射面104进入光导102的内部，反射面106位于车辆的后侧并且向车辆的前方反射通过入射面104进入的光，出射面108位于车辆的前侧并且将被反射面反射的光发射到光导102之外。引用列表专利文献专利文献1 日本专利申请特开No. 2008-78086。

发明内容
技术问题在专利文献1中，当使用丙烯酸树酯作为透明树脂代替由玻璃制成的光导时，为了减小前照灯的重量，在光分布图案的边界处颜色模糊(color smear)变得明显。此外，当使用具有比丙烯酸树酯更高的耐热性的聚碳酸酯作为树脂材料时，在光分布图案的边界处颜色模糊的问题明显地出现。即使光源是LED，车灯主体内的温度也会变为高温，因此必须用诸如聚碳酸酯材料之类的具有高耐热性的透明树脂模制透明树脂的光导。然而，与其它透明树脂材料相比，聚碳酸酯材料根据光的波长更大地改变折射率，并且聚碳酸酯材料具有大的色散。在此，色散意味着光的分散，并且表示当光进入透镜或者棱镜时光的折射率根据光的波长改变的现象。因此，当在形成预定光分布图案的光导中使用具有大的色散的聚碳酸酯材料时， 如上所述，在作为光分布图案的上端边缘的明暗之间的边界处出现的色差也变得更大。在明暗边界的上侧出现蓝色或者红色带状明亮区域，并且观察到颜色分离。由于光导阻止光分布图案的均勻性，因此在光分布图案的明暗边界出现颜色分离。因此，存在这样的可能性不满足前照灯所需要的法律规定的要求。出现这种不希望的明亮区域(颜色分离)的问题不限于光导由聚碳酸酯材料模制的情况，类似地即使在光导由其它透明材料(玻璃、 丙烯酸树酯等)模制的情况也下一定程度地出现。鉴于这些情形做出的本发明，本发明的目的是提供一种用于车辆的灯具，其减小这样的缺陷当使用光导(具有进行内反射的反射面的透镜体)的光学系统在明暗边界的方向上发射光时，由于色散引起在光分布图案的明暗边界的上侧出现不希望的的明亮区域。技术方案为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的灯具是用于车辆的灯具，该灯具发射用于形成构成针对预定白色近光束的光分布图案的部分光分布图案的光，该用于车辆的灯具包括光源，其被构造为发射具有多个波长分量的可见光；以及固态的透镜体，其包括入射面、出射面和反射面，从所述光源发射的光通过所述入射面进入所述透镜体，所述反射面被构造为对通过所述入射面进入所述透镜体的光进行内反射，使得经内反射的光从所述出射面发射以形成具有明暗边界线的预定的光分布图案，其中，所述反射面包括第一反射区域，其被构造为对从所述光源的与所述明暗边界线相对应的端部发射、从而以垂直于所述入射面的方式进入所述入射面并且进入所述透镜体而不被折射的、具有基准波长的光进行内反射，从而经反射的光从所述出射面发射以形成所述明暗边界线；第二反射区域，其被构造为对从所述光源的与所述明暗边界线相对应的端部发射、从而以不同于垂直于所述入射面的角度的角度进入所述入射面、并且响应于入射角而被折射以进入所述透镜体的、 具有比所述基准波长更长的波长的光进行内反射，从而当经反射的光从所述出射面发射时所述经反射的光分布在所述明暗边界线上或分布在所述明暗边界线下方；以及第三反射区域，其被构造为对从所述光源的与所述明暗边界线相对应的端部发射、从而以不同于垂直于所述入射面的角度的角度进入所述入射面、并且响应于入射角而被折射以进入所述透镜体的、具有比所述基准波长更短的波长的光进行内反射，从而当经反射的光从所述出射面发射时所述经反射的光分布在所述明暗边界线上或分布在所述明暗边界线下方。根据本发明的第二方面的用于车辆的灯具是这样的用于车辆的灯具，该用于车辆的灯具包括光源，其被构造为发射具有多个波长分量的可见光；以及透镜体，其具有入射面、反射面和出射面，所述透镜体用所述反射面对来自所述光源的经过所述入射面按在预定方向进入所述透镜体的光进行反射，以从所述出射面将所述光发射到所述透镜体外部， 其中，所述入射面的形状、所述反射面的形状和所述出射面的形状被构造为使得在从所述光源的端部发射以进入所述入射面的可见光区域中的光中所包含的具有绿光波长的光在预定的光分布图案的明暗边界线的方向上从所述出射面发射，并且被构造为使得在所述明暗边界线的方向上从所述出射面发射的具有绿光波长的光中、在所述反射面的垂直方向上在所述反射面的大致中心位置处反射的光经过非折射光路，在所述非折射光路中在所述入射面和所述出射面上不发生折射，并且在所述反射面上的在所述非折射光路的光的上方的上侧位置处和在所述反射面上的在所述非折射光路的光的下方的下侧位置处反射的光经过折射光路，在所述折射光路中在所述入射面或者所述出射面上发生折射；并且所述透镜体的所述入射面、所述反射面和所述出射面中的至少一个面具有经校正的形状，使得按照使经过所述折射光路的光中、通过折射而经受了色散的具有不同于绿光波长分量的波长分量的光不分布在所述明暗边界线的上方的方式，使经过所述折射光路的具有绿光波长分量的光分布在所述明暗边界线的方向的下方。一般而言，在用于车辆的灯具的光学设计中，使用对具有绿光波长的光的折射率作为透镜体的折射率。因此，当进行设计从而使光在光分布图案的明暗边界线的方向上发射时，透镜体的入射面的形状、反射面的形状和出射面的形状形成为使得从光源中的预定点发射的具有落入可见光范围的波长的光束(白光光束)中所包含的具有绿光波长的光束在明暗边界线的方向上发射。本发明校正这种透镜体的入射面的形状、反射面的形状和出射面的形状，以在与明暗边界线的方向相比更向下方向上发射经过发生色散的折射光路的具有绿光波长的光束。因而，防止出现这样的缺陷，即，由于色散引起与具有绿光波长的光束不同的光束朝向比明暗边界线的方向更向上的方向，从而可防止在明暗边界线的上侧形成不希望的明亮区域的缺陷。此外，通过将反射不发生色散的非折射光路的光束的反射面的位置设定在反射面的垂直方向上反射面的大致中心位置，与使反射非折射光路的光束的反射面的位置位于反射面的上端侧或者下端侧情况相比较，可使折射光路中出现的色散整体上变小，并且可减小在明暗边界线的上侧产生的不希望的明亮区域自身。此外，在校正入射面、反射面和出射面中的一个面使得经过折射光路的具有绿光波长的光束取向到比明暗边界线的方向更向下的方向的情况下，可减小校正的幅度。根据本发明的第三方面的用于车辆的灯具是第一或者第二方面中的用于车辆的灯具，其中，所述入射面是构成圆弧、或者椭圆弧的凹曲面，所述圆弧的截面形状以远离所述光源的所述端部的位置为中心。根据该方面，通过由凹曲面形成入射面，可使从LED光源进入入射面的光束的入射角和由于入射面上的折射引起的色散更小，从而可防止这样的缺陷，即，明暗边界线的上侧产生不希望的明亮区域。根据本发明的第四方面的用于车辆的灯具是用于车辆的灯具，该用于车辆的灯具包括光源，其被构造为发射具有多个波长分量的可见光；以及透镜体，其具有入射面、反射面和出射面，所述透镜体被构造为使得光分布图案形成明暗边界线，所述光分布图案是通过用所述反射面对来自所述光源的从所述入射面按预定方向进入所述透镜体的光进行反射、以将所述光发射到所述透镜体的外部而形成的，其中，所述入射面被形成为形成了非折射光路以及折射光路的平坦面和/或凹曲面，在所述非折射光路中从所述光源的端部发射以进入所述入射面的光不在所述入射面上产生折射，在所述折射光路中从所述光源的端部发射以进入所述入射面的光在所述入射面上产生折射；所述反射面包括非折射光路反射部分、折射光路反射部分和上侧折射光路反射部分，在所述非折射光路反射部分中经过所述非折射光路的光被反射，在所述折射光路反射部分中经过所述折射光路的光被反射，所述上侧折射光路反射部分在所述透镜体的垂直截面中位于所述反射面的比所述非折射光路反射部分更靠车辆上侧的位置；以及所述上侧折射光路反射部分被形成使得当假定从所述光源发射的光是绿光时，经过所述非折射光路的光相对于发射到所述透镜体外部的光略微向下，以及当假定从所述光源发射的光具有在所述透镜体中比所述绿光波长的折射率小的折射率的可见光颜色时，所述上侧折射光路反射部分向由经过所述非折射光路而发射到所述透镜体的外部的光所构成的光分布图案的明暗边界线进行发射，或者向所述光分布图案之内进行发射。对于由位于非折射光路反射部分上方的上侧折射光路反射部分反射的光束，在明暗边界线的上侧出现不希望的明亮区域的问题变得明显。根据此方面，所述上侧折射光路反射部分被形成为使得被上侧折射光路反射部分反射以发射到透镜体外部的光束中具有折射率比绿光波长的折射率小的波长的可见光光束在比具有绿光波长的光束更向上的方向上发射，以及在比具有绿光波长的光束的方向更向上的方向发射的可见光光束在光分布图案的明暗边界线上发射或者向光分布图案之内发射。因此，可防止这样的缺陷，即在明暗边界线的上侧出现不希望的明亮区域。根据本发明的第五方面的用于车辆的灯具是第四方面中的用于车辆的灯具，其中所述反射面还设置有下侧折射光路反射部分，所述下侧折射光路反射部分在所述透镜体的垂直截面中位于比所述非折射光路反射部分更靠车辆下侧的位置，并且所述下侧折射光路反射部分被形成为使得当假定从所述光源发射的光是绿光时，经过所述非折射光路的光相对于发射到所述透镜体外部的光略微向下，并且当从所述光源发射的光具有在所述透镜体中比具有绿光波长分量的光的折射率大的折射率的可见光颜色时，使经过所述非折射光路以发射到所述透镜体外部的光向所述光分布图案的明暗边界线发射，或者向所述光分布图案之内发射。根据此方面，所述下侧折射光路反射部分被形成为使得当设置了位于所述非折射光路反射部分的下方的所述下侧折射光路反射部分时，被所述下侧折射光路反射部分反射以发射到所述透镜体外部的光束中具有比绿光波长的折射率大的折射率的可见光颜色的光束与具有绿光波长的光束相比更向上发射，并且比绿光波长的光束更向上发射的可见光颜色的光束在所述光分布图案的明暗边界线上发射或者向所述光分布图案内发射。因此，可防止这样的缺陷，即，在明暗边界线的上侧出现不希望的明亮区域。此外，由于在接近反射面的垂直方向上反射面的中心部分的位置处将非折射光路反射部分形成为夹在上侧折射光路反射部分和下侧折射反射部分之间，因此与非折射光路反射部分被设定为位于反射面的上端或者下端的情况相比较，可使折射光路中出现的色散整体上更小，并且可减小明暗边界线自身的上侧出现的不希望的明亮区域的出现。根据本发明的第六方面的用于车辆的灯具是第二或者第四方面中的用于车辆的灯具，其中所述透镜体包括不同于所述反射面的第二反射面，并且所述第二反射面设置在从所述入射面进入的光在所述透镜体中前进以到达所述反射面的光路中。通过类似于此方面在透镜体中设置多个反射面，可扩展设置光源的位置的宽度。根据本发明的第七方面的用于车辆的灯具是第一到第六方面中任意一个的用于车辆的灯具，其中所述光源由包含发光二极管元件和波长转换材料的LED光源构成。此方面例示在光源中使用发光二极管和波长转换材料以实现用于车辆的灯具的大小减小和电力节省的方面。根据本发明的第八方面的用于车辆的灯具是第一到第七方面中任意一个的用于车辆的灯具，其中所述透镜体由聚碳酸酯材料形成。由于聚碳酸酯材料是具有高耐热性的透明树脂，所以聚碳酸酯材料适用于放置到灯主体内的温度达到高温的情形的透镜体的材料。在另一方面，由于聚碳酸酯材料色散大，因此很有可能由于色散而在明暗边界线的上侧出现不希望的明亮区域，但是当在类似于以上第一到第七方面的用于车辆的灯具的透镜体中使用聚碳酸酯材料时，防止了出现这种不希望的明亮区域，从而聚碳酸酯材料可用作透镜体的材料而不造成缺陷。本发明的有益效果根据本发明，当由使用光导的光学系统形成具有明暗边界的光分布图案时，可防止由于色散而在明暗边界线的上侧产生不希望的明亮区域的缺陷。此外，根据本发明，可防止由于波长之间的折射率差引起的色散所造成的缺陷，还可减少这样的缺陷，即，当折射率根据温度改变时或者当透镜体的材料具有双折射属性时在明暗边界线的上侧产生不希望的明亮区域。


图1是示出根据本发明的用于车辆的灯具的第一实施方式的结构的垂直截面图；图2是示出图1所示的用于车辆的灯具发射的照明光的光分布图案的曲线图；图3是用于说明图1所示的用于车辆的灯具可产生的明暗边界线上的色差的图；图4是示出根据本发明的用于车辆的灯具的第二实施方式的结构的垂直截面图；图5是示出根据本发明的用于车辆的灯具的第三实施方式的结构的垂直截面图；图6A是示出LED光源的结构的正视图；图6B是示出LED光源的结构的侧视图；以及图7是示出使用光导的用于车辆的传统灯具的结构的垂直截面图。
具体实施例方式下面，根据附图详细描述实现根据本发明的用于车辆的灯具的实施方式。图1是示出根据本发明的用于车辆的灯具的第一实施方式的结构的垂直截面图。 图1示出的用于车辆的灯具1应用于例如汽车、自动二轮车等中的前照灯，该前照灯照射具有针对近光光束(低光束)的光分布图案的照明光，并且包括透镜体10(光导)以及LED 光源30，透镜体10由作为具有高耐热性的透明树脂的聚碳酸酯材料注射模制。例如，透镜体10以三维形状形成，该三维形状由包括入射面12的底面14、在车辆的后侧(灯具的后侧)设置的反射面16、设置在车辆的前侧的出射面18、设置在车辆的上侧的顶面20和设置在车辆的两个侧侧的两个侧面(未示出)包围而成。入射面12是入射面，LED光源30发射的光通过该入射面进入透镜体10，并且该入射面12由相对于水平方向(沿着车辆的纵向)倾斜的平坦面形成。构成底面14的其它面由水平平坦面构成。反射面16反射从LED光源30发射以透过入射面12并且在预定方向进入透镜体 10的光。反射面16例如基于旋转抛物面形状形成。反射面16可以被构造为在其内面上对入射光进行全反射，或者可以被构造为使得在入射光不被全反射的部分中在反射面16的外表面上形成诸如铝之类的金属反射膜等，从而入射光被反射膜反射。出射面18是这样的面，即，从反射面16反射的光通过出射面18发射，并且在本实施方式中出射面18由在垂直于车辆的纵向的垂直方向上延伸的平坦面形成。LED光源30例如是通过封装一个或者更多个LED芯片以发射白光而获得的光源， 其中平坦形状的发光面30A被构造为发光并且在大致垂直的方向上向上设置。例如，使用用于发射蓝光的InGaN系列的LED芯片作为LED芯片，并且在安装在电路基板202上的LED 芯片200上设置有波长改变材料层204的LED芯片可以用作LED芯片，如图6A和图6B所示。使用在硅树脂等中扩散了 YAG(钇铝石榴石)荧光物质的层作为波长改变材料层204。 因而，通过来自LED芯片的蓝光和由YAG荧光物质转换了波长的黄光(包含红光分量和绿光分量的光)的颜色混合而获得的白光被发射。例如，发光面30A不限于平坦表面，而可以以外凸形状形成。如上所述构造的用于车辆的灯具1被构造为通过透镜体10发射从LED光源30发射的光作为如图2所示的具有针对近光光束的光分布图案的照明光。在图2中，示出了 H线和V线，H线示出水平方向与用于车辆的灯具1的正向方向之间的角度，V线示出垂直方向上的角度。图2示出的光分布图案包括光分布区域P (光强度值依次降低的区域Pl到P4)， 在光分布区域P中将光发射为在比H线更向下的方向取向的角度范围内向V线的左侧和右侧扩展。在光分布区域P的上端边缘形成表示有光照的亮区域和和无光照的暗区域之间的明暗边界的明暗边界线(截止线)CL，使得明暗边界线CL在水平方向上延伸，并且明暗边界线CL在H线附近形成(例如，0.57°的向下角度)。在此，本实施方式的用于车辆的灯具1形成的光分布图案P被定义为图2示出的光分布图案(例如，区域Pl到P4的任意一个)。例如，可以采用这样的结构，在该结构中在诸如串列方向或者横向的预定方向上设置按照与本实施方式的用于车辆的灯具1相同的方式构造的多个灯具，从而全部灯具都形成图2示出的光分布图案。现在，当进行上述用于车辆的灯具1的光学设计时，首先，对于从LED光源30的发光面30A在各个方向上发射的白光光束，确定LED光源30和透镜体10之间的位置关系以及各个白光光束的目标照明方向(当从透镜体10发射白光光束时的目标发射方向)，从而形成图2所示的光分布图案。接着，设定透镜体10的入射面12的形状、反射面16的形状和出射面18的形状，从而从发光面30A在各个方向上发射的各个白光光束与目标发射方向重合。在本实施方式中，设定旋转抛物面型的反射面16，使得位于相对于车辆的纵向方向在最后端的发光面30A的发光点30B以展开方式投射在明暗边界线CL上，从而形成截止线。 这是因为当所述最后端被设定在明暗边界线CL处时，从发光面30A的前端发射的发射光取向为比明暗边界线CL更向下的方向，并且不出现取向为比H线更向上方向的眩光。此时，关于白光光束对入射面12或者出射面18上的入射角的折射角，使用对应于透镜体10的材料的折射率，并且当折射率根据光的波长改变时，将对特定基准波长的折射率(在下文称为基准折射率)近似地用作白光光束的整个波长区域(可见光区域)中的固定折射率。在本实施方式中，假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率使用在白光光束的波长区域中大致为中心波长的绿光波长作为基准波长，并且绿光波长的折射率作为基准折射率，则进行透镜体10等的入射面12的形状、反射面16的形状、出射面18的形状的光学设计从而获得如图2示出的光分布图案。在另一方面，当类似于本实施方式由透明树脂材料形成透镜体10时，各个光波长的折射率的差大于由无机材料制成的玻璃透镜的各个光波长的折射率的差。当透镜体10 由具有特别优异的透明度、耐热性和耐候性的聚碳酸酯材料形成时，聚碳酸酯材料的各个光波长之间的折射率差很大并且色散大，从而当进行光学设计，以在假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率如上所述使用绿光波长的折射率作为基准折射率的情况下获得如图2所示出的光分布图案时，出现这种问题，即，在明暗边界线CL的角度位置的上方形成不希望的明亮区域Q，在明亮区域Q中出现由于色散引起的颜色分离。在此，色散意味着光的分散，并且意味着当光进入透镜等时折射率根据光的波长而变化的现象。也就是说，上述透镜体10通过在展开状态投射LED光源30的发光面30A基本上形成如图2示出的光分布图案(或者光分布图案的一部分)。因此，当进行光学设计，从而可在假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率而不考虑透镜体10的色散的情况下获得如图2示出的光分布图案时，确定LED光源30的发光面30A和透镜体10之间的位置关系，使得在车辆的纵向方向最后端的发光面30A的发光点30B位于整个透镜体10的焦点处。例如，整个透镜体10的焦点意味着考虑到入射面12引起的折射对旋转抛物面型的反射面16的焦点位置的影响而调整的焦点位置。此时，在各个方向上从发光点30B发射的白光光束被发射为与作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向大致平行的光束。进行设计从而从在车辆的纵向方向上位于发光点30B的前方的发光面30A上的各个点发射的白光光束在作为设计目标的明暗边界线CL下方的角度范围内发射。此时，当考虑透镜体10的色散时，从发光点30B发射的白光光束中经过其中光既未在入射面12上折射又未在出射面18上折射的光路的白光光束在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上发射。在另一方面，对于经过其中光在入射面12上或者出射面18上折射的光路的光束，具有与用作基准折射率的具有绿光波长的光束(绿光光束)不同的波长的光束(即，比绿光波长更长或者更短的红光光束或者蓝光光束)在透镜体10产生折射的面上在与绿光光束的方向不同的方向上分离，这是因为红光光束和蓝光光束的波长的实际折射率不同于基准折射率。结果，红光光束和蓝光光束的部分在与作为设计目标的明暗边界线CL相比更向上的角度方向上发射，从而在明暗边界线CL上方造成色差(颜色模糊) 以至于在明暗边界线CL上方形成如图3所示出的不希望的明亮区域Q。鉴于这些情况，在本实施方式中，对于在类似于如上所述假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率而不考虑色散(即，LED光源30和透镜体10之间的位置关系、透镜体10的结构等(入射面12、反射面16、出射面38等的形状))的情况下设计的用于车辆的灯具1的基本构造，将如下所述关于从发光面30A上的发光点30B发射的白光光束在的色散(各个波长之间的差)考虑在内，进行对于透镜体10的入射面12、反射面16和出射面18的形状的调整(校正)，从而在明暗边界线CL的上侧不出现色差(不希望的明亮区域 Q)。例如，聚碳酸酯材料具有这样的特性，即在作为白光光束的波长区域(可见光的波长区域)的约380到780nm的范围内，随着波长变得更长，聚碳酸酯材料的折射率变得更小。例如，聚碳酸酯材料对435. Snm的蓝光波长的折射率是1. 6115，聚碳酸酯材料对 546. Inm的绿光波长的折射率是1. 5855，聚碳酸酯材料对706. 5nm的蓝光波长的折射率是 1.576，例如，当设计透镜体10的入射面12、反射面16和出射面18的基本形状时，使用例如绿光(546. Inm)作为具有基准波长的光，并且基准折射率设定为1.5855。此外，假定对透镜体10的入射面12、反射面16和出射面18的基本形状进行调整，从而在关于透镜体10 的色散问题要考虑的光的波长范围内，将最长波长设定为例如红光的上述波长(706. 5nm)， 并且将最短波长设定为例如蓝光的上述波长(435. 8nm)。在下文中，通过指定光的颜色而描述的光(例如绿光光束、红光光束和蓝光光束)表示具有以上列出的波长的光。然而，可适当地改变具体描述的各个波长的值。此外，在本实施方式中，通过仅仅调整入射面12进行对透镜体10的入射面12的基本形状、反射面16的基本形状和出射面18的基本形状的调整。也就是说，当进行设计从而在假定基准折射率的情况下获得图2示出的光分布图案时，反射面16和出射面18的相应形状被固定为面形状(平坦面)，并且例如就反射面16进行对作为基本形状而获得的旋转抛物面型的调整。此外，如上所述，本实施方式的透镜体10的出射面18由在垂直方向上延伸的平坦表面形成。因为从反射面16向明暗边界线CL的附近反射的光在大致水平的方向上发射， 所以出射面18造成的折射很小，其中色散的幅度也变小。因此，为了简化说明，假定色散和颜色分离不由于出射面18而出现，还假定从出射面18发射的光束的方向等于经反射面16 反射的光束的方向。下面将描述透镜体10的形状调整。考虑色散(各个波长之间的折射率差)，通过对透镜体10的反射面16的形状施加调整(校正)来获得图1所示的透镜体10从而不在明暗边界线CL的上侧出现不希望的明亮区域Q，并且从位于LED光源30的最后端的发光点30B发射的白光光束中的垂直于入射面12 (入射角0° )进入入射面12的白光光束Xl 的、和相较于白光光束Xl而在车辆的前侧和车辆的后侧倾斜地进入入射面12白光光束X2 和X3的在基准折射率处的光路(当折射率是白光光束的整个波长区域内的固定基本折射率时的光路)在图1中用实线示出。如图1所示，在从LED光源30上的发光点30B发射的各个白光光束XI、X2和X3从入射面12进入透镜体10并且被反射面16反射之后，光束 X1、X2和X3从出射面18发射到透镜体10的外部。在图1中，通过假定白光光束的整个波长区域的固定折射率并且不考虑色散而获得的对应于白光光束XI、X2和X3的光路以点划线描述为光路CLD1、CLD2和CLD3。假定CLDl是与Xl相同的光路，并且CLD2和CLD3平行于CLDl从出射面18向外发射光束。可通过将以发光点30B的位置(严格地说，考虑到入射面12造成的折射，附图中位于发光点30B的左下方的位置)作为焦点的旋转抛物面的反射面形成为反射面16而获得光路CLD1、CLD2和CLD3。该形状被定义为基本形状。例如， 点划线示出的光路CLD1、CLD2和CLD3代表用于在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上从出射面18发射白光光束X1、X2和X3的光束，并且由于在明暗边界线CL附近的方向上发射的光束在出射面18上不被折射，如上所述，因此，光路CLDl、CLD2和CLD3被示出为从反射面16的位置经过出射面18到透镜体10的外部的直线。在另一方面，在本实施方式的透镜体10中，考虑色散来设定反射面16的形状。也就是说，对于垂直于入射面12进入入射面12并且在透镜体10的入射面12和出射面18上不产生折射的白光光束XI，目标发射方向被设定在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上而不对上述内容进行修改。如图1所示，按照进入反射面16上的位置Tl的白光光束Xl沿着光路CLDl在明暗边界线CL的角度方向上反射的方式进行形成，使得反射面16 在位置Tl的形状(位置和倾斜度)与基本形状重合。例如，设定入射面12的角度，使得反射面16上的位置Tl (不在入射面12上产生折射的白光光束Xl在该位置反射)处于反射面16的垂直范围内的反射面16的大致中心位置处。因而，考虑到使将被反射面16反射的全部光束在入射面12上的入射角(折射角)的大小尽量小，从而减小色差的出现。也就是说，位置Tl是其中在入射面12上不发生折射的非折射光路的反射部分，并且与上述基本形状重合。在另一方面，关于在比白光光束Xl更靠近车辆的前侧或者车辆的后侧的位置进入入射面12并且在入射面12上产生折射的白光光束(白光光束X2和X3)，根据白光光束的折射造成的色散(颜色分离)的幅度，将目标照明方向设定在比明暗边界线CL更向下的角度方向上。当假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率时，如图1所示，反射面16 的形状被设计为，使得在位于反射面16上的位置Tl上方的位置T2和下方的位置T3进入的白光光束X2和X3(S卩，绿光光束)的照射(反射)以比明暗边界线CL的角度方向(光路CLD2和CLD3)更向下的角度方向进行。例如，作为通过对具有基本形状的反射面进行校正来设计本实施方式的反射面16 的方法，例如，假定将在其中不对具有基本形状的反射面进行校正的位置Tl用作基准点， 从而将反射面上的位于该基准点上方的点顺序地设置为校正点。在特定的校正点，进行校正从而反射面16的倾斜达到一定倾斜度，以在经校正的目标照明方向上反射进入特定校正点的白光光束，并且通过添加与对位于该校正点上方的反射面的整个部分的倾斜度的校正相对应的旋转来校正整个反射面的位于该校正点上方的各个点位置和倾斜度，而不改变反射面整个形状。之后，在经校正的反射面上设定新的校正点，并且重复上述相同操作。此夕卜，提出了对反射面的位于位置Tl上方的部分重复上述相同操作的方法，然而，本实施方式的设计反射面16的方法不限于该方法。在此，当考虑例如本实施方式的透镜体10的色散来设计反射面16的形状时，将具体描述从LED光源30的发光点30B发射的白光光束XI、XZ和X3如何通过透镜体10进行实际照射。首先，由于垂直于入射面12进入入射面12的光束Xl在入射面12上不折射，因此白光光束Xl按原样进入透镜体10而不造成色散(颜色分离)以进入反射面16上的位置 Tl。接着，进入了反射面16的白色光束Xl在沿着光路CLDl的方向上反射并且白光光束Xl 的照射在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上进行(从出射面18发射)。图1示出的白光光束的光路XI、X2和X3是当假定固定基准折射率应用于白光光束的整个波长区域时的光路，其中该基准折射率是绿光光束的折射率。因此，无论存在/不存在折射，包含在白光光束Xl中的绿光光束Gl经过与图1示出的白光光束Xl相同的光路，以在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上发射。此外，由于白光光束Xl中包含的不同于绿光波长的诸如红光光束或者蓝光光束的光束在入射面12 (和出射面18)上不产生折射因而不造成颜色分离，光束经过与白光光束Xl相同的光路，以在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上发射。因此，从发光点30B发射并且垂直于入射面12进入入射面12的白光光束 Xl在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向上发射，并且其颜色仍然为白色，从而白光光束Xl形成白色的明暗边界线CL。在另一方面，当从车辆的前侧倾斜地进入入射面12的白光光束X2进入入射面12 时，白光光束X2产生折射并且在透镜体10内由于色散造成颜色分离。此时，白光光束X2 中包含的绿光光束G2按照当假定固定基准折射率时与白光光束X2相同的光路前进以进入透镜体10内的反射面16上的位置T2。接着，被反射面16在比光路CLD2更向下的角度方向上反射，并且在比作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向上发射。在另一方面，由于包含在白光光束X2中的红光光束R2(点线)具有小于基准折射率(绿光波长的折射率)的折射率，所以红光光束R2在入射面12上以小于绿光光束G2的折射角的折射角折射，并且在具有位于比白光光束X2的光路(绿光光束G2的光路)更接近车辆前侧的角度方向的光路上前进，以进入反射面16上的位置T2的附近(上方)。接着，由于红光光束R2对反射面16的入射角比白光光束X2 (绿光光束G2)更大，因此红光光束R2在比白光光束X2(绿光光束G2)更向上的角度方向上反射。此时，考虑红光光束R2 相对于白光光束X2(绿光光束G2)的向上角度方向的反射幅度，设定白光光束X2(绿光光束G2)的目标发射方向并且设定反射面16的形状，从而红光光束R2不以与作为设计目标的明暗边界线CL相比更向上的角度方向发射，从而红光光束R2在反射面16上以大致沿着光路CLD2延伸的角度方向或者比光路CLD2更向下的角度方向反射。因此，红光光束R2从出射面18发射以不取向为比作为设计目标的明暗边界线CL更向上的角度方向。例如，白光光束X2中包含的蓝光光束(未示出)在入射面12上分离以经过不同于图1示出的白光光束X2(绿光光束G2)的光路。然而，由于与红光光束R2不一致，蓝光光束以比白光光束X2(绿光光束G2)更向下的角度方向从出射面18发射，所以当红光光束 R2以红光光束R2不按比作为设计目标的明暗边界线CL更向上的角度方向取向的角度方向发射时，蓝光光束一定以蓝光光束不按比作为设计目标的明暗边界线CL更向上的角度方向取向的角度方向发射。此外，当从车辆的后侧倾斜地进入入射面12的白光光束X3进入入射面12时，白光光束X3产生折射并且在透镜体10内由于色散造成颜色分离。此时，白光光束X3中包含的绿光光束G3按照当假定固定基准折射率时与白光光束X3相同的光路在透镜体10中前进以进入反射面16上的位置T3。接着，绿光光束G3被反射面16在比光路CLD3更向下的角度方向上反射，从而绿光光束G3在作为设计目标的明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向上发射。在另一方面，由于包含在白光光束X3中的蓝光光束B3(点线)具有大于基准折射率(绿光波长的折射率)的折射率，所以绿光光束B3在入射面12上以比绿光光束G3的折射角大的折射角折射，并且在具有位于比白光光束X3的光路(绿光光束G3的光路)更接近车辆前侧的角度方向的光路上前进，以进入反射面16上的位置T3的附近(上方)。接着，由于蓝光光束B3对反射面16的入射角比白光光束X3(绿光光束G3)更大，因此蓝光光束B3在比白光光束X3(绿光光束G3)更向上的角度方向上反射。此时，考虑蓝光光束B3 相对于白光光束X3(绿光光束G3)的向上角度方向的反射幅度，设定白光光束X3(绿光光束G3)的目标发射方向并且设定反射面16的形状，从而蓝光光束B3不以与作为设计目标的明暗边界线CL相比更向上的角度方向发射。因此，蓝光光束B3以大致沿着光路CLD3延伸的角度方向或者以比光路CLD3更向下的角度方向在反射面16上反射。因此，蓝光光束 B3从出射面18发射以不取向为比作为设计目标的明暗边界线CL更向上的角度方向。例如，白光光束X3中包含的红光光束(未示出)在入射面12上分离以经过不同于图1示出的白光光束X3(绿光光束G3)的光路。接着，与蓝光光束B3不一致，红光光束以比白光光束X3(绿光光束G3)更向下的角度方向从出射面18发射。因此，当蓝光光束B3 以蓝光光束B3不按在比作为设计目标的明暗边界线CL更向上的角度方向取向角度方向发射时，红光光束也一定以红光光束不按比作为设计目标的明暗边界线CL更向上的角度方向取向的角度方向发射。如上所述，根据本实施方式的用于车辆的灯具1，关于从LED光源30的发光点30B 在各个方向上发射的白光光束中、经过在透镜体10中不发生折射并且不发生色散(颜色分离)的光路的诸如白光光束Xl的光束，该光束在明暗边界线CL的角度方向发射，从而由白光形成明暗边界线CL。此外，通过由白光光束Xl形成明暗边界线CL，使明暗边界线CL的色度保持在白色的范围内。在另一方面，关于经过发生折射和色散的光路的白光光束X2和X3，当在白光光束的整个波长区域假定固定基准折射率时的目标发射方向(绿光光束的发射方向)被设定在比明暗边界线CL更向下的角度方向。因此，由于色散而在比绿光光束更向上的角度方向上发射的红光光束或蓝光光束在比明暗边界线CL更向下的角度方向上发射。也就是说，在经受颜色分离的波长区域内的光在位于明暗边界线CL下方的光分布图案内发射。该光由光分布内的来自不同于发光点30B等的位置的照明光进行颜色混合。因此，防止了这样的缺陷由于色散引起的在明暗边界线CL的上侧产生不希望的明亮区域Q。此外，当使用其中使用波长转换材料作为光源的LED光源形成明暗边界时，从能源使用效率的角度尽可能有效地利用从LED芯片发射的光通量以形成明暗边界而不被阻挡也是适当的。因此，优选地是，利用LED光源的端部作为明暗边界，具体地讲，作为用于近光光束的前照灯的H线附近的明暗边界线CL。在此情况下，LED光源设置有延伸直至LED 端部的波长转换材料层，如图6所示，在LED光源端部比LED光源的中心部分更容易出现颜色不均勻。这就涉及这样的潜在问题，即，当LED光源被透镜体以放大方式投射时，LED光源的颜色不均勻按原样投射到明暗边界线CL。在本实施方式中，如上所述，由于使用了在将关于明暗边界线CL的色散考虑在内的情况下制造的透镜体，因此即使在LED光源的端部出现了颜色不均勻，也能够减小颜色不均勻。图4是示出根据本发明的用于车辆的灯具的第二实施方式的结构的垂直截面图。 与图1示出的第一实施方式的用于车辆的灯具1相同或者类似的元件附接了相同或者带撇号的附图标记。图4示出的用于车辆的灯具50在入射面12’的形状上与图1示出的用于车辆的灯具1不同。图4示出的用于车辆的灯具50的入射面12’不以平坦面形成而以内凹面形成。图4示出的用于车辆的灯具50的其它组成元件按照与第一实施方式的用于车辆的灯具1的相同方式组成，并且透镜体10的反射面16’的形状形成为形成图2所示的光分布图案。入射面12’例如以弧形形状形成，弧形的中心52在图4示出的垂直截面图中位于距入射面12’比LED光源30的发光点30B距入射面12’更远的位置(这样的弧形为，该弧形的曲率半径上比以LED光源30的发光点30B为弧形中心的弧形更大)。此外，入射面12’ 形成为这样的内凹面，即，入射面12’的弧形的中心52位于经过发光点30B和接近反射面 16’的中心的位置Tl’的直线上。因此，当时光束进入入射面12’时在各个方向上从发光点30B发射的光束的入射角整体上小于第一实施方式的用于车辆的灯具1的情况，并且由于折射引起的入射面12’上的色散变得更小。考虑透镜体10中出现的色散来设计反射面16’的形状。对于在各个方向上从发光点30B发射的白光光束中垂直于入射面12’进入入射面12’并且不在透镜体10的入射面12’和出射面18上产生折射的白光光束ΧΓ，目标发射方向被设定为在明暗边界线CL的角度方向上。如图4所示，反射面16’在位置Tl’的形状(位置和倾斜度)形成为使进入反射面16’的位置Tl’的白光光束ΧΓ (绿光光束G1，)沿着光路CLD1，在明暗边界线CL 的角度方向上反射。在另一方面，关于在比白光光束Xl更靠近车辆的前侧或者车辆的后侧的位置进入入射面12’并且在入射面12’上产生折射的白光光束(白光光束X2’和X3’)，根据白光光束X2’和X3’折射造成的色散(颜色分离)的幅度，将目标发射方向设定在比明暗边界线CL更向下的角度方向上。当假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率时，反射面16’的形状被设计为使得在位于反射面16’上的位置Tl’的上方的位置T2’和下方的位置T3’进入的白光光束X2’和X3’ (绿光光束G2’和G3’ )在比明暗边界线CL的角度方向 (光路CLD2’和CLD3’ )更向下的角度方向发射(反射)。根据此设计，由于可使入射面12’的色散更小，可更确定地防止在明暗边界线CL 的上侧形成明亮区域Q。此外，由于基本上可完全防止出现明亮区域Q，因此可使白光光束 (绿光光束)的发射方向的向下程度(向下角度的大小)相对小，从而可减小要添加到反射面16’的形状的改变，并且可减小在明暗边界线CL以外的其它明亮区域对光分布的影响。例如，入射面12’可以在垂直截面图中形成为椭圆弧形而不是弧形，并且如果从发光点30B看去入射面12’具有凹曲面，可获得类似于上述的效果。当入射面12’的形状形成为球面使发光点30B作为入射面12’的中心时，发光点30B的入射角变为0°，从而不发生折射。因此，可防止发生由于入射角引起的色散。然而，在此情况下，对应于从由球面组成的入射面进入的光，除非反射面形成为很大以覆盖对应于该球面的球面，否则光的使用效率降低。也就是说，透镜体导致尺寸放大。因此，优选地是，设计凹曲面使得色散变小，并且将从发光面30A发射的光的捕获量和反射弧16的大小之间的平衡考虑在内。更优选地是，使位于接近反射面的入射面的一部分的曲率接近于以发光点30B作为球面中心的球面的曲率，如图4所示出的。图5是示出根据本发明的用于车辆的灯具的第三实施方式的结构的垂直截面图。 与图1示出的第一实施方式的用于车辆的灯具1相同或者类似的元件附接了相同的附图标记或者带双撇号的附图标记。图5示出的光源100与图1示出的用于车辆的灯具不同之处在于这样的结构，即，从LED光源30发射的光被引导到对应于图1示出的反射面16的反射面16”，其中入射面12”形成在透镜体10的背侧(在车辆的后侧)，并且LED光源30被设置在透镜体10的背面侧，从而发光面30A朝向车辆的前侧。此外，采用这样的结构，S卩，来自LED光源30的从入射面12”进入透镜体10的光在被不同于反射面16”的另一个反射面102反射之后进入反射面16”，而不使光直接进入反射面16”。也就是说，在来自LED光源30的从入射面12”进入透镜体10的光在透镜体10 内反射两次之后，该光从出射面18发射。例如，通过将铝汽相沉积到透镜体10的要形成反射面102的外表面部分来形成在反射透镜体10中反射光的反射面102。另外，在具有这种构造的光源100中，类似于第一实施方式，可防止由于色散引起在明暗边界线CL的上侧产生明亮区域Q的缺陷。也就是说，考虑透镜体10中出现的色散来设计反射面16”的形状。对于在各个方向上从发光点30B发射的白光光束中垂直于入射面12”进入入射面12”并且不在透镜体10 的入射面12”和出射面18上产生折射的白光光束XI”，目标发射方向被设定为在明暗边界线CL的角度方向上。如图5所示，反射面16”在位置Tl”的形状(位置和倾斜度)形成为使进入反射面16”的位置Tl”的白光光束XI” (绿光光束Gl”)沿着光路CLDl”在明暗边界线CL的角度方向上反射。在另一方面，关于在相对于白光光束XI”在车辆的上侧的位置或者在车辆的下侧的位置进入入射面12”并且在入射面12”上产生折射的白光光束(白光光束X2”和X3”)，
15根据白光光束的折射造成的色散(颜色分离)的幅度，将目标发射方向设定在比明暗边界线CL更向下的角度方向上。当假定白光光束的整个波长区域的固定基准折射率时，反射面 16”的形状被设计为使得在位于反射面16”上的位置Tl”的上方的位置T2”和下方的位置 T3”进入的白光光束X2”和X3” (绿光光束G2”和G3”)在比明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向(光路CLD2”和CLD3”)发射(反射)。根据上述实施方式，通过设置在透镜体10中反射光的多个反射面(16”、102)，可扩展LED光源30的设置位置的选择范围。也就是说，通过改变入射面12”和反射面102的位置，能够将LED光源30的布置位置改变到不同于图5示出的位置的位置。另外，在提供多个反射面的方面，当设定反射面16”的形状(从基本形状校正)使得经过产生折射的光路的绿光光束(当假定固定基准折射率时是白光光束)的发射方向取向为比明暗边界线CL 的角度方向更向下的角度方向时，可防止在明暗边界线CL的上侧出现明亮区域Q。例如，在第三实施方式中，示出了被构造为在透镜体10内两次反射进入透镜体10 的光以从出射面18发射该光的的透镜体10，但是即使在按照与以上实施方式相同的方式使用(被配置为在透镜体10内三次或者更多次反射进入透镜体10的光以从出射面18发射该光的)透镜体的用于车辆的灯具中，也可防止在明暗边界线CL的上侧出现明亮区域Q。以上第一到第三实施方式中示出的用于车辆的灯具具有由聚碳酸酯材料制成的透镜体10，但是即使当透镜体10由不同于聚碳酸酯材料的材料(例如诸如玻璃或者丙烯酸树酯之类的透明材料)形成时，如果材料是造成色散的材料，则类似于上述实施方式，本申请的发明可应用于透镜体10。因而，不管可针对透镜体10的各种材料产生的色散的幅度， 可防止在明暗边界线的上侧出现明亮区域Q。此外，根据本发明的用于车辆的灯具不仅仅防止由于透镜体10中的色散引起在明暗边界线的上侧出现明亮区域Q，而且在透镜体10的材料具有例如聚碳酸酯材料的双折射的属性的情况下，可减小由于双折射引起的明暗边界线的模糊。例如，聚碳酸酯材料在形成时残留应力大，并且由于特定于材料的高的光弹性系数而具有双折射的属性，从LED光源30的发光点30B发射的光束中倾斜地进入入射面12 (12’、12”)的光束(在入射面12上折射的光束)在多个方向上复分离。如果这样进行设计使得当假定固定基准折射率时白光光束(绿光光束)在明暗边界线CL的角度方向上发射而不考虑对这些光束的双折射，则由于双折射而分离的光束造成明暗边界线CL的模糊。在另一方面，通过这样的设计使得类似于上述实施方式在入射面12 (12’、12”)上折射的光束在比明暗边界线CL更向下的角度方向发射，可减小明暗边界线CL上的光束的影响。因此，也可防止由于色散而出现不希望的明亮区域Q，并且还可防止出现由于双折射引起的明暗边界线CL的模糊。此外，在上述实施方式中，仅仅将反射面16(16’)的形状从反射面16(16’)的基本形状校正，使得经过产生折射的光路的绿光光束(当假定固定基准折射率时是白光光束) 的发射方向取向为比明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向，但是可采用这样的结构，即，通过从基本形状校正入射面12(12’)、反射面16(16’)和出射面18(18’)中的至少一个面(一个或者更多个面)的形状，使得经过产生折射的光路的绿光光束取向为比明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向。此外，在上述实施方式中，透镜体10的出射面18形成为平坦面，并且采用这样的条件，即，从反射面16在作为设计目标的明暗边界线CL的附近的角度方向发射的光束不在出射面18上折射，但是本发明可应用于这样的情况，即，出射面18不是平坦面(例如，内凹面或者外凸面)并且在出射面18上发生折射。也就是说，在本发明中，采用这样的条件，即，提供从LED光源30的发光点30B发射的光束中垂直于入射面12 (12’、12”)和出射面18进入入射面12 (12’、12”)和出射面18 并且不产生折射的光束的至少一个光路(非折射光路)，经过该至少一个光路(非折射光路)的绿光光束(白光光束)的发射方向(从出射面18的发射方向)被设定在明暗边界线CL的方向上，并且对于从LED光源30的发光点30B发射的光束中的在入射面12 (12’ ) 或者出射面18上折射的光束的光路(折射光路)，绿光光束(当假定固定基准折射率时是白光光束)的发射方向被取向为与明暗边界线CL的角度方向相比更向下的角度方向，从而防止在明暗边界线CL的上侧产生不希望的明亮区域Q。此时，当绿光光束(当假定固定基准折射率时是白光光束)的发射方向被确定为与、设置在比基准折射率的波长更长的波长侧或者波长更短的波长侧的全部光与明暗边界线CL的角度方向重合的方向重合，或者在比明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向时，可完全消除在比明暗边界线CL更向上的角度方向发射的光，并且可完全防止出现不希望的明亮区域Q。此外，期望经过非折射光路的光束在反射面16 (16’、16”)上反射的非折射光路反射部分的位置T1(T1，、T1”)在反射面16的垂直方向上位于反射面16的大致中心，但是位置Τ(Τ，、Τ”)可以不必在中心。此外，当对经过折射光路的光束进行反射的上侧折射光路反射部分和下侧折射光路反射部分被设置在非折射光路反射部分的上方和下方的反射面16上时，作为造成不希望的明亮区域Q的因素，被上侧折射光路反射部分反射并且经过折射光路的光束的影响更大。因此，上侧折射光路反射部分的形状可以被校正为基本形状，使得仅仅绿光光束(当假定固定基准折射率时是白光光束)的发射方向被取向为比明暗边界线CL的角度方向更向下的角度方向。此外，在上述实施方式中，描述了用于车辆的灯具应用于照射具有针对近光束的光分布图案的照明光的前照灯，但是本发明不限于前照灯。例如，本发明还可不仅仅应用于用于近光光束的前照灯，而且当其它种类的用于车辆的灯具是形成具有位于光分布图案的末端边缘的明暗边界的光分布图案的用于车辆的灯具或者在光分布图案的部分中的明暗边界的方向上照射照明光的用于车辆的灯具时，本发明应用于其它种类的用于车辆的灯具，诸如用于远光的前照灯或者雾灯。附图标记列表1、50、100 用于车辆的灯具10透镜体12、12，、12” 入射面16、16，、16” 反射面18出射面30LED 光源30A发光面30B发光点
权利要求
1.一种用于车辆的灯具，所述用于车辆的灯具被构造为发射用于形成构成针对预定白色近光束的光分布图案的部分光分布图案的光，所述用于车辆的灯具包括光源，其被构造为发射具有多个波长分量的可见光；以及固态的透镜体，其包括入射面、出射面和反射面，从所述光源发射的光通过所述入射面进入所述透镜体，所述反射面被构造为对从所述入射面进入所述透镜体的光进行内反射， 使得经内反射的光从所述出射面发射以形成具有明暗边界线的预定的光分布图案，所述反射面包括第一反射区域，其被构造为对从所述光源的与所述明暗边界线相对应的端部发射、从而以垂直于所述入射面的方式进入所述入射面并且进入所述透镜体而不被折射的、具有基准波长的光进行内反射，使得经内反射的光从所述出射面发射以形成所述明暗边界线；第二反射区域，其被构造为对从所述光源的与所述明暗边界线相对应的端部发射、从而以不同于垂直于所述入射面的角度的角度进入所述入射面、并且响应于入射角而被折射以进入所述透镜体的、具有比所述基准波长更长的波长的光进行内反射，从而当经反射的光从所述出射面发射时所述经反射的光分布在所述明暗边界线上或分布在所述明暗边界线下方；以及第三反射区域，其被构造为对从所述光源的与所述明暗边界线相对应的端部发射、从而以不同于垂直于所述入射面的角度的角度进入所述入射面、并且响应于入射角而被折射以进入所述透镜体的、具有比所述基准波长更短的波长的光进行内反射，从而当经反射的光从所述出射面发射时所述经反射的光分布在所述明暗边界线上或分布在所述明暗边界线下方。
2.一种用于车辆的灯具，所述用于车辆的灯具包括光源，其被构造为发射具有多个波长分量的可见光；以及透镜体，其包括入射面、反射面和出射面，所述透镜体被构造为用所述反射面对来自所述光源的经过所述入射面以按预定方向进入所述透镜体的光进行反射，以从所述出射面将所述光发射到所述透镜体外部，其中所述入射面的形状、所述反射面的形状和所述出射面的形状被构造为使得在从所述光源的端部发射以进入所述入射面的可见光区域中的光中所包含的具有绿光波长的光在预定的光分布图案的明暗边界线的方向上从所述出射面发射，并且被构造为使得在所述明暗边界线的方向上从所述出射面发射的具有绿光波长的光中、在所述反射面的垂直方向上在所述反射面的大致中心位置处反射的光经过非折射光路，在所述非折射光路中在所述入射面和所述出射面上不发生折射，并且在所述反射面上的在所述非折射光路的光的上方的上侧位置处和在所述反射面上的在所述非折射光路的光的下方的下侧位置处反射的光经过折射光路，在所述折射光路中在所述入射面或者所述出射面上发生折射；并且所述透镜体的所述入射面、所述反射面和所述出射面中的至少一个面具有经校正的形状，使得按照使经过所述折射光路的光中、通过折射而经受了色散的具有不同于绿光波长分量的波长分量的光不分布在所述明暗边界线的上方的方式，使经过所述折射光路的具有绿光波长分量的光分布在所述明暗边界线的方向的下方。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的灯具，其中所述入射面是构成圆弧、或者椭圆弧的凹曲面，所述圆弧的截面形状以远离所述光源的所述端部的位置为中心。
4.一种用于车辆的灯具，所述用于车辆的灯具包括光源，其被构造为发射具有多个波长分量的可见光；以及透镜体，其包括入射面、反射面和出射面，所述透镜体被构造为使得光分布图案形成明暗边界线，所述光分布图案是通过用所述反射面对来自所述光源的从所述入射面按预定方向进入所述透镜体的光进行反射、以将所述光发射到所述透镜体的外部而形成的，其中所述入射面被形成为形成了非折射光路以及折射光路的平坦面和/或凹曲面，在所述非折射光路中从所述光源的端部发射以进入所述入射面的光不在所述入射面上产生折射， 在所述折射光路中从所述光源的端部发射以进入所述入射面的光在所述入射面上产生折射，所述反射面包括非折射光路反射部分、折射光路反射部分和上侧折射光路反射部分， 在所述非折射光路反射部分中经过所述非折射光路的光被反射，在所述折射光路反射部分中经过所述折射光路的光被反射，所述上侧折射光路反射部分在所述透镜体的垂直截面中位于所述反射面的比所述非折射光路反射部分更靠车辆上侧的位置；并且所述上侧折射光路反射部分被形成为使得当假定从所述光源发射的光是绿光时，经过所述非折射光路的光相对于发射到所述透镜体外部的光略微向下，以及当假定从所述光源发射的光具有在所述透镜体中比所述绿光波长的折射率小的折射率的可见光颜色时，所述上侧折射光路反射部分向经过所述非折射光路而发射到所述透镜体的外部的光所构成的光分布图案的明暗边界线上或者向所述光分布图案内进行发射。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的灯具，其中所述反射面还包括下侧折射光路反射部分，所述下侧折射光路反射部分在所述透镜体的垂直截面中位于比所述非折射光路反射部分更靠车辆下侧的位置，并且所述下侧折射光路反射部分被形成为使得当假定从所述光源发射的光是绿光时，经过所述非折射光路的光相对于发射到所述透镜体外部的光略微向下，并且当从所述光源发射的光具有在所述透镜体中比所述绿光波长分量的光的折射率大的折射率的可见光颜色时，所述下侧折射光路反射部分向经过所述非折射光路而发射到所述透镜体外部的光所构成的光分布图案的明暗边界线上发射或者向所述光分布图案内进行发射。
6.根据权利要求2或4所述的用于车辆的灯具，其中所述透镜体包括不同于所述反射面的第二反射面，并且所述第二反射面设置在从所述入射面进入的光在所述透镜体中前进以到达所述反射面的光路中。
7.根据权利要求1到6中任意一项所述的用于车辆的灯具，其中所述光源是包含发光二极管元件和波长转换材料的LED光源。
8.根据权利要求1到7中任意一项所述的用于车辆的灯具，其中所述透镜体由聚碳酸酯材料形成。
全文摘要
披露了一种车灯装置，车灯装置包括光源；以及透镜元件，透镜体其包括入射面、出射面和反射面，从光源发射的光通过入射面进入透镜元件，反射面被构造为反射从入射面进入透镜元件的光，并且经反射的光通过出射面发射以形成具有终止线的预定的光分布图案。反射面包括第一反射区域、第二反射区域和第三反射区域。在第一反射区域中，光源的一侧对应于终止线，并且对从光源的该侧发射并垂直进入入射面的具有基准波长的光进行反射，以形成终止线。在第二反射区域中，对从光源的所述侧以不同于直角的角度进入入射面的具有比基准波长更长的波长的光进行反射，以使光沿终止线分布或分布在终止线下方。在第三反射区域中，对从光源的所述侧以不同于直角的角度进入入射面的具有比基准波长更短的波长的光进行反射，以使光沿终止线分布或分布在终止线下方。
文档编号F21W101/10GK102483209SQ201080039228
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月26日 优先权日2009年9月4日
发明者大野雅典 申请人:斯坦雷电气株式会社