灯具制造技术

目的在于提供一种能够用于车辆用前灯，且能够形成能够抑制在视野内产生暗格的配光图案的灯具，提供一种灯具，该灯具包括：光源，其在平面内有规则地排列有多个发光元件，发光元件在平面内沿着第1方向以及与第1方向交叉的第2方向配置；投影光学系统，其在位于从光源发出的光束的光轴上的像面上形成光源的各发光元件的像；以及像移位器，其在像面上形成多个发光元件的基本像，并且能够在像面上形成使基本像在第1方向以及第2方向同时移动后的第1移动像。

Lamps and lanterns

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灯具
本专利技术涉及一种具有多个发光体的灯具，例如，灯具呈矩阵状地排列，能够控制可变图案的点亮熄灭，能够用于车辆用前灯。
技术介绍
近年来，在汽车用前灯中，根据前方的状況，即对向车、前行车等的有无及其位置，实时控制配光形状的技术受到关注。根据该技术，例如，当在将前灯设为行驶用的配光形状(远光灯)的行驶过程中检测到对向车时，仅对被前灯照射的区域中的检测到对向车的区域进行实时遮光。因此，能够始终对驾驶员提供接近远光灯的视野，同时防止对对向车产生眩光(Glare)。此外，例如，与转向操作、导航系统联动地，配光形状根据行进方向而实时移动的前灯系统正在普遍化。通过扩展要行进的方向的视野，从而能够进行与状況对应的更安全的驾驶。例如，使用如下所述的结构来形成这种配光可变型的前灯系统：即，在基板上呈矩阵状地配置多个半导体发光二极管(LED)而形成半导体发光元件阵列，实时控制各LED的导通和非导通(点亮熄灭、通/断)、以及导通时的输入功率(亮度)(例如，日本特开2013-54849号、日本特开2013-54956号)。例如，在基板上呈矩阵状地配置发射可见光的多个LED芯片而构成LED芯片阵列(光源)，连接能够控制多个LED芯片的点亮熄灭的驱动电源。也提出了如下所述的前照灯的方案：即，在LED芯片阵列的前方配置用于投影发光图案的投影透镜，通过投影多个LED芯片的点亮图案，从而形成规定的配光图案。矩形发光元件的边构成为相对于车宽方向倾斜，从而容易形成倾斜的截止线。当在基板上呈矩阵状地配置多个LED芯片时，不可能将LED芯片间的间隙设为零。即使在由1个生长基板单片地(monolithically)形成多个LED芯片的情况下，当在相邻芯片间按照10μm左右的间隙离散地安装单独生成的LED芯片时，会导致在相邻芯片间产生100μm左右的间隙。由于间隙为非发光区域，因此当将LED芯片阵列的发光图案直接投影到(虚拟)像面上时，导致形成具有与间隙对应的暗部的配光图案。即使在LED芯片阵列的发光面上配置荧光体层，配光图案的基本的性质也不会改变。为了可靠地检测对象物，优选抑制暗部。如果将LED芯片阵列的光轴上的位置置于比投影透镜的焦点靠短距离侧的位置，则投影光成为发散光，在光源像中LED芯片间的暗部变得不显著。通过使相邻的LED芯片的发光形状重叠，从而能够使与芯片间的间隙对应的暗部变得不清楚。但是，具有如下所述的问题：即，当各LED芯片的发光形状的轮廓变得不清楚时，导致形成了发光区域以及非发光区域的情况下的发光区域的轮廓也变得不清楚。提出了如下所述的像移位器的技术：即，针对1个光源形成2个以上的像，使这些像的位置相对移位并重叠，从而扩宽光源像。例如，具有x轴方向对置边以及y轴方向对置边的多个矩形发光面并置在x轴方向上，配置具有相对于与沿着z轴方向的光轴垂直的xy面向相反方向倾斜的2种棱镜面的(三角形截面形状的)像移位器，利用2种棱镜面向相反方向折射，从而在xz面内形成向相反方向移位后的2种光束，当2种光束重叠而形成投影像时，能够得到被棱镜在x方向拉伸后的像(例如，日本特开2017-4661号)。被拉伸的像即使包含亮度分布，轮廓也是明确的。相邻的LED芯片的像分别被拉伸，从而能够形成抑制与芯片间区域对应的暗部，同时具有明确的轮廓的投影像。配置在xy面内的LED芯片的点亮图案是具有与垂直(y)方向、水平(x)方向平行的边的矩形图案，当形成了多个LED芯片在垂直(列)方向、水平(行)方向上排列的矩阵状LED芯片阵列时，形成在垂直方向、水平方向上延伸的多个暗格(darkgrid)。形成使各LED芯片发出的光束例如先在水平方向平行移动正、零、负的量后而得到的光束，使这些光束在水平方向上被3分割而得到的光束在垂直方向上平行移动正、零、负的量后而形成在垂直方向上也被3分割的光束，在虚拟像面上重叠，从而能够得到抑制了水平方向、垂直方向的暗格组的投影像。当通过形成在1块透明板材的一面具有垂直方向的棱线的三角棱镜、并形成在另一面具有水平方向的棱线的三角棱镜，而形成了像移位器时，在水平方向、垂直方向的两个方向上，使各光源的像向相反方向平行移动，并使这些像重叠，从而拉伸，能够抑制暗部。通过形成在相同棱线方向上角度不同的2种三角棱镜，能够设计更适当的配光分布。图9A－9C是示意性地示出在两面形成有棱镜的圆板状板材的像移位器。图9A是光入射面的立体图，图9B是光出射面的立体图，图9C是示出一个面的棱镜的截面形状的剖视图。在光入射面形成的棱镜是在水平方向上延伸的三角柱状棱镜集合体，在光出射面形成的棱镜是在垂直方向上延伸的三角柱状棱镜集合体。夸张示出棱镜斜面相对于板材表面的倾斜角度。图9D是设定2种倾斜角度的变形例的棱镜的剖视图。在这些像移位器中，对于光源的LED，设想了具有与像移位器的移位方向平行的对置边的矩形形状。也能够对投影透镜的透镜面进行加工而形成像移位器(例如，日本特开2014-207327号)。例如，当按照垂直方向的分割线将前级投影透镜的出射面分割为左右2个区域，使基准透镜面绕分割线彼此向相反方向旋转规定角度时，能够得到在水平方向上旋转后的2个出射光束，当使这些光束重叠时，能够得到在水平方向上扩展的光源像。当按照水平方向的分割线将后级投影透镜的入射面分割为上下2个区域，使基准透镜面绕分割线彼此向相反方向旋转规定角度时，能够得到在垂直方向上旋转后的2个出射光束，当使这些光束重叠时，能够得到在垂直方向上扩展的光源像。还可以进一步对透镜面进行分割。例如，通过方向相同(例如，垂直)的中心分割线以及两侧的侧部·分割线将透镜面分割为4个区域，如果将内侧的2个区域作为一对、外侧的2个区域作为一对，旋转不同的角度，则形成4个光束，使这些光束重叠，能够形成被拉伸的光源像。图10A－10D示意性地示出对透镜面进行分割并使其旋转的像移位器。如图10A所示，将前级透镜的出射面在光轴上沿垂直方向进行2分割。如图10B所示，在沿着图10A的C-C线的截面中，使2点虚线所示的基准面旋转到实线所示的位置，将左右2个区域作为不同的透镜，使焦点左右分离。如图10C所示，将后级透镜的入射面在光轴上沿水平方向上进行2分割。如图10D所示，在沿着图10C的D-D线的截面中，使2点虚线所示的基准面旋转到实线所示的位置，将上下2个区域作为不同的透镜，使焦点上下分离。可以对1透镜面进行4分割。图10E示出进行垂直方向4分割以替换图10A的垂直方向2分割的情况。图10F示出进行水平方向4分割以替换图10C的水平方向2分割的情况。在面发光LED芯片中，使用通孔电极结构，作为与底层半导体层接触的电极结构(例如，日本特开2014-207327号)。例如，在层叠有n型层、有源层、p型层的半导体层叠的p型层上形成p侧电极，形成贯穿p型层、有源层而露出n型层的通孔，形成与n型层接触的n侧通孔电极。包括呈矩阵状地排列的LED元件的LED阵列的各LED元件通常具有由行方向的对置边以及列方向的对置边所定义的矩形形状，通孔电极呈矩阵状地配置在行方向的规定位置以及列方向的规定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灯具，其中，所述灯具包括：/n光源，其在平面内有规则地排列有多个发光元件，所述发光元件在所述平面内沿着第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向配置；/n投影光学系统，其在位于从所述光源发出的光束的光轴上的像面上形成所述光源的各发光元件的像；以及/n像移位器，其在像面上形成所述多个发光元件的基本像，并且能够在像面上形成使所述基本像在所述第1方向以及所述第2方向同时移动后的第1移动像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170524 JP 2017-1024821.一种灯具，其中，所述灯具包括：
光源，其在平面内有规则地排列有多个发光元件，所述发光元件在所述平面内沿着第1方向以及与所述第1方向交叉的第2方向配置；
投影光学系统，其在位于从所述光源发出的光束的光轴上的像面上形成所述光源的各发光元件的像；以及
像移位器，其在像面上形成所述多个发光元件的基本像，并且能够在像面上形成使所述基本像在所述第1方向以及所述第2方向同时移动后的第1移动像。


2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，
在所述第1方向上发光元件间的间隔为G1，在所述第2方向上发光元件间的间隔为G2，所述第1移动像是使所述基本像在第1方向移动+G1以上、在所述第2方向移动+G2以上后的像。


3.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，
所述像移位器还能够在像面上形成第2移动像，所述第2移动像是使所述基本像在所述第1方向以及所述第2方向上且向与所述第1移动像相反的方向移动后的像。


4.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，
所述像移位器具有在与所述第1方向以及所述第2方向交叉的方向上延伸的倾斜面。


5.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，
所述多个发光元件各自的二维形状是具有第1对置边以及第2对置边的矩形。


6.根据权利要求5所述的灯具，其特征在于，
所述多个发光元件矩阵状地配置，形成有相邻的发光元件间的行方向的间隙与相邻的发光元件间的列方向的间隙交叉的交叉部。


7.根据权利要求6所述的灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：河合良介，
申请(专利权)人：斯坦雷电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP