JP2006156301A - Vehicle headlight unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a lighting tool as a whole from getting too large or too expensive in spite of its multifunctional tendency including a function of forming a plurality of beam patterns. <P>SOLUTION: A projection lens 3 is constituted of an upper and a lower lens 11, 12 divided into two in vertical direction with different positions of each lens focus FR1, FR2. An optical system is constituted of an upper optical system 13 creating a first beam pattern P1 and a lower optical system 14 creating a second beam pattern P2 formed by dividing the inside of a lamp chamber 20 into two in vertical direction in correspondence with the upper and the lower lenses 11, 12. By switching of lighting of each light source 8, 9 of the upper and the lower optical systems, the beam patterns P1, P2 of irradiation light can be switched. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ランプハウジング内に、1個あるいは複数個を組み付けることによりヘッドランプを構成することができる、発光素子光源を用いた車両用前照灯ユニットに関する。   The present invention relates to a vehicle headlamp unit using a light emitting element light source, which can constitute a headlamp by assembling one or a plurality of lamp housings in a lamp housing.

図6(a)は、この種の車両用前照灯ユニット100を示す(例えば、特許文献1参照)。この車両用前照灯ユニット100は、素通しの透光カバーとランプボディとで形成される灯室(図示せず)内に複数ユニットが組み込まれて車両用前照灯を構成することのできる単位ユニットである。   Fig.6 (a) shows this kind of vehicle headlamp unit 100 (for example, refer patent document 1). This vehicle headlamp unit 100 is a unit that can constitute a vehicle headlamp by incorporating a plurality of units in a lamp chamber (not shown) formed by a transparent light-transmitting cover and a lamp body. Is a unit.

この前照灯ユニット100は、投影レンズ3、シェード4、およびLED光源2が前方からこの順に光軸Zに沿って配置されると共に、LED光源2の光を前方へ反射させるリフレクタ5がLED光源2の発光部2aに対向させて配置されて大略構成されている。   In the headlamp unit 100, the projection lens 3, the shade 4, and the LED light source 2 are arranged along the optical axis Z in this order from the front, and the reflector 5 that reflects the light of the LED light source 2 forward is the LED light source. The two light emitting portions 2a are generally arranged so as to face each other.

このときLED光源2は、基板6に支持された状態で光軸Z上において鉛直方向上方に対して光軸Z回りに右方向へ15°回転した方向へ向けて配置されている。   At this time, the LED light source 2 is arranged on the optical axis Z in a state of being rotated 15 ° rightward around the optical axis Z with respect to the vertical direction upward on the optical axis Z while being supported by the substrate 6.

また、リフレクタ5は、LED光源2の上方側に設けられた略ドーム状の部材であって、LED光源2からの光を前方へ向けて光軸Z寄りに集光反射させる反射面5aを有して形成されている。そしてLED光源2の発光部2aは、反射面5aの第1焦点F1に配置されているので、LED光源2の光は、前方へ向けて光軸Z寄りに集光反射する際に、反射面5aの第2焦点F2に略集束する。   The reflector 5 is a substantially dome-shaped member provided on the upper side of the LED light source 2, and has a reflecting surface 5a that condenses and reflects the light from the LED light source 2 toward the optical axis Z toward the front. Is formed. And since the light emission part 2a of the LED light source 2 is arrange | positioned in the 1st focus F1 of the reflective surface 5a, when the light of the LED light source 2 condenses and reflects toward the optical axis Z toward the front, it is a reflective surface. It is substantially focused on the second focal point F2 of 5a.

また、投影レンズ3は、平凸レンズで構成されており、その後方側のレンズ焦点F3をリフレクタ5の反射面5aの第2焦点F2に対して僅かに後方に位置させるようにして光軸Z上に配置されている。   The projection lens 3 is a plano-convex lens, and its rear lens focal point F3 is positioned slightly behind the second focal point F2 of the reflecting surface 5a of the reflector 5 on the optical axis Z. Is arranged.

さらに、シェード4は、リフレクタ5の下方に設けられた板状部材であって、灯具正面視において略ヘの字状に形成されており、その上面には反射処理が施された光制御面4aが形成されている。そして、このシェード4は、その光制御面4aによりリフレクタ5の反射面5aの反射光の一部を上向きに反射させることができるので、LED光源2の光の光束利用率を高めることができるようになっている。   Further, the shade 4 is a plate-like member provided below the reflector 5 and is formed in a substantially square shape in front view of the lamp. The light control surface 4a is subjected to reflection processing on the upper surface thereof. Is formed. And since this shade 4 can reflect a part of reflected light of the reflective surface 5a of the reflector 5 upward by the light control surface 4a, it can raise the luminous flux utilization factor of the light of the LED light source 2. It has become.

このように構成された前照灯ユニット100は、図6(b)に示すように、ホットゾーン形成用パターンPaを奏することができる。   The headlamp unit 100 configured as described above can exhibit a hot zone forming pattern Pa as shown in FIG.

そして前照灯は、前照灯ユニット100と、LED光源の配置個数が多い点が相違するだけで他の構成は前照灯ユニット100と同様に構成されている他の前照灯ユニット(図示せず)とを同一のランプボディ内に組み込んで構成される。   The headlamp is different from the headlamp unit 100 only in that the number of LED light sources is large, and other configurations are the same as those of the headlamp unit 100 (see FIG. (Not shown) are incorporated in the same lamp body.

このように構成された前照灯は、総じて図6(b)の2点鎖線に示すように、水平および斜めカットオフラインCL1およびCL2を有するすれ違いビームとして好適なカットオフライン形成用パターンPbを奏することができる。   The headlamp configured as described above has a cut-off line forming pattern Pb suitable as a passing beam having horizontal and oblique cut-off lines CL1 and CL2, as generally indicated by a two-dot chain line in FIG. 6B. Can do.

また、図7(a)は、同一の前照灯に組み込まれるさらに他の前照灯ユニット101を示す(例えば、特許文献1参照)。この前照灯ユニット101は、LED光源2の光を直接投影レンズ3に到達するように構成した直射型である。   Moreover, Fig.7 (a) shows the further another headlamp unit 101 integrated in the same headlamp (for example, refer patent document 1). The headlamp unit 101 is a direct-light type configured to directly reach the projection lens 3 with the light from the LED light source 2.

すなわち前照灯ユニット101は、投影レンズ3、シェード4、およびLED光源2が前方からこの順に光軸Zに沿って配置されることによって大略構成されている。   That is, the headlamp unit 101 is generally configured by arranging the projection lens 3, the shade 4, and the LED light source 2 along the optical axis Z in this order from the front.

このときLED光源2は、その発光部2aを光軸Z上において灯具前方へ向けるように配置した状態で、基板6を介して支持部材7に固定されている。シェード4は、LED光源2の前方近傍において光軸Zと直交する鉛直面に沿って延びる板状部材であって、その上端縁4bが光軸Zを水平方向に通るようにして支持部材7に固定されている。   At this time, the LED light source 2 is fixed to the support member 7 via the substrate 6 in a state where the light emitting portion 2a is disposed on the optical axis Z so as to face the front of the lamp. The shade 4 is a plate-like member extending along a vertical plane perpendicular to the optical axis Z in the vicinity of the front of the LED light source 2, and the upper edge 4 b of the shade 4 passes through the optical axis Z in the horizontal direction to the support member 7. It is fixed.

また、投影レンズ3は、その後方側のレンズ焦点F3をシェード4の上端縁4bと光軸Zとの交点に位置させるようにして光軸Z上に配置されている。   The projection lens 3 is arranged on the optical axis Z so that the lens focal point F3 on the rear side is positioned at the intersection of the upper end edge 4b of the shade 4 and the optical axis Z.

このように構成された前照灯ユニット101は、スポット状の配光パターンを奏することができる。   The headlamp unit 101 configured in this way can produce a spot-like light distribution pattern.

そして前照灯ユニット101と、LED光源の配置個数が多い点が相違するだけで他の構成は前照灯ユニット101と同様に構成されている他の前照灯ユニット(図示せず)とを同一のランプボディ内に組み込んで構成される前照灯は、総じて図7(b)に示すように、中心部から周縁部へ向けて光度が減少する光度分布を有する、走行ビームとして好適なハイビーム用配光パターンPHを奏することができる。
特開2004−95479公報
The headlamp unit 101 is different from the headlamp unit 101 (not shown) in that the other configurations are the same as the headlamp unit 101 except that the number of LED light sources is large. As shown in FIG. 7B, a headlamp constructed by being incorporated in the same lamp body has a light intensity distribution in which the light intensity decreases from the central part toward the peripheral part, and is suitable as a traveling beam. A light distribution pattern PH can be provided.
JP 2004-95479 A

このように従来の車両用前照灯ユニットは、前照灯ユニット100で代表される、すれ違いビームとして好適なカットオフライン形成用パターンPbを奏することができるものか、あるいは前照灯ユニット101で代表される、走行ビームとして好適なハイビーム用配光パターンPHを奏することができるものとして構成されている。   As described above, the conventional vehicle headlamp unit can represent the cut-off line forming pattern Pb suitable as a passing beam, represented by the headlamp unit 100, or represented by the headlamp unit 101. The high beam light distribution pattern PH suitable as a traveling beam can be produced.

このため、従来の車両用前照灯ユニットを用いて、すれ違いビームおよび走行ビームの両機能を備えた多機能型前照灯を開発しようとすると、前照灯ユニット100で代表される前照灯ユニットと、前照灯ユニット101で代表される前照灯ユニットとの両方のユニットを同一のランプボディに組み込む必要があるので、灯具全体の大型化を招くばかりでなく、取付も煩雑になってひいてはコスト高をも招く、という課題を有している。   For this reason, when trying to develop a multi-function type headlamp having both functions of a passing beam and a traveling beam using a conventional vehicle headlamp unit, a headlamp represented by the headlamp unit 100 is used. Since it is necessary to incorporate both the unit and the headlamp unit represented by the headlamp unit 101 in the same lamp body, not only the overall size of the lamp is increased, but also the installation becomes complicated. As a result, it has a problem of incurring high costs.

そこで、本発明は、例えばすれ違いビームおよび走行ビームのように複数のビームパターンをそれぞれ形成することのできる機能を備えた多機能化にも拘わらず、灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる車両用前照灯ユニットを提供することを目的としている。   Therefore, the present invention suppresses both an increase in the size and cost of the entire lamp, despite the multi-function having a function capable of forming a plurality of beam patterns such as a passing beam and a traveling beam. An object of the present invention is to provide a vehicular headlamp unit that can be used.

前記した目的を達成するため、請求項1記載の発明は、投影レンズ、シェード、および発光素子光源が前方からこの順に光軸に沿って配置されると共に、前記光源の光を前方へ反射させるリフレクタが前記光源の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系を備えている車両用前照灯ユニットにおいて、
前記投影レンズは、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に2分される上部および下部レンズを有して構成されており、
前記光学系は、前記上部および下部レンズにそれぞれ対応させて灯室内を上下に2分して形成される第1ビームパターンを奏する上部光学系および第2ビームパターンを奏する下部光学系を有して構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 is a reflector in which a projection lens, a shade, and a light emitting element light source are arranged along the optical axis in this order from the front, and the light of the light source is reflected forward. In a vehicle headlamp unit including an optical system configured by being arranged to face the light emitting portion of the light source,
The projection lens is configured to have an upper lens and a lower lens which are divided into two in the vertical direction, each having a different lens focal position.
The optical system includes an upper optical system that provides a first beam pattern and a lower optical system that provides a second beam pattern that are formed by dividing the interior of the lamp chamber vertically into two corresponding to the upper and lower lenses, respectively. It is configured.

このため、請求項1記載の発明では、上部光学系の発光素子光源の点灯により、上部レンズを介して前方へ第1ビームパターンの出射光を出射させることができると共に、下部光学系の発光素子光源の点灯により、下部レンズを介して前方へ第2ビームパターンの出射光を出射させることができる。   Therefore, according to the first aspect of the invention, the light emitted from the first beam pattern can be emitted forward through the upper lens by turning on the light emitting element light source of the upper optical system, and the light emitting element of the lower optical system. By turning on the light source, the emitted light of the second beam pattern can be emitted forward through the lower lens.

このように上部光学系および下部光学系の各発光素子光源の点灯の切換により、出射光のビームパターンを切り替えることができる。   Thus, the beam pattern of the emitted light can be switched by switching the lighting of the light emitting element light sources of the upper optical system and the lower optical system.

また、請求項2記載の発明は、請求項1に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面をそれぞれ有する、前記上部光学系を構成する上部リフレクタと、前記下部光学系を構成する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記発光素子光源は、前記上部反射面の第1焦点位置付近に設置される上部光源と、前記下部反射面の第1焦点位置付近に設置される下部光源とを有して構成されており、
前記上部および下部レンズは、その各レンズ焦点がそれぞれ前記上部および下部反射面の各第2焦点位置付近になるように設置されており、
前記シェードは、前記上部および下部反射面の各第2焦点位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェードを有して構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the vehicle headlamp unit according to claim 1,
The reflector includes an upper reflector that constitutes the upper optical system and a lower reflector that constitutes the lower optical system, each of which has an upper and a lower reflecting surface each consisting of a spheroid or a part of a free-form surface based on the spheroid. And is configured with
The light emitting element light source includes an upper light source installed near the first focal position of the upper reflective surface and a lower light source installed near the first focal position of the lower reflective surface,
The upper and lower lenses are installed such that their lens focal points are in the vicinity of the second focal positions of the upper and lower reflecting surfaces, respectively.
The shade includes an upper and a lower shade formed in the vicinity of the second focal positions of the upper and lower reflecting surfaces, respectively.

このため、請求項2記載の発明では、一方の上部光学系は、上部光源の光が上部反射面で反射されて上部反射面の第2焦点位置に集束し、該位置に設置されている上部シェードを経由して上部レンズに達し、上部レンズを介して前方へ下向きの第1ビームパターンの出射光(ロービーム)を出射させることができる。   For this reason, in the invention according to claim 2, one upper optical system is configured so that the light from the upper light source is reflected by the upper reflecting surface and is focused on the second focal position of the upper reflecting surface, and is installed at the upper position. It is possible to reach the upper lens via the shade, and to emit outgoing light (low beam) of the first beam pattern downwardly downward through the upper lens.

他方、下部光学系は、下部光源の光が下部反射面で反射されて下部反射面の第2焦点位置に集束し、該位置に設置されている下部シェードを経由して下部レンズに達し、下部レンズを介して前方へ上向きの第2ビームパターンの出射光(ハイビーム)を出射させることができる。   On the other hand, in the lower optical system, the light from the lower light source is reflected by the lower reflection surface and converges to the second focal position of the lower reflection surface, reaches the lower lens via the lower shade installed at the lower reflection surface, The outgoing light (high beam) of the second beam pattern pointing upward can be emitted forward through the lens.

また、請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記上部および下部シェードは、前記灯室内の中央部に配設される板状部材の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the vehicle headlamp unit according to claim 1 or 2,
The upper and lower shades are formed to have a reflecting function at the upper end and the lower end of a plate-like member disposed in the center of the lamp chamber, respectively.

このため、請求項3記載の発明では、上部光学系の上部反射面の第2焦点位置に集束した光は、上部シェードで遮られる光も上部シェードの反射機能により反射されて上部レンズに到達することができると共に、下部光学系の下部反射面の第2焦点位置に集束した光は、下部シェードで遮られる光も下部シェードの反射機能により反射されて下部レンズに到達することができ、それぞれ灯具前方へ配光される。   For this reason, in the invention described in claim 3, the light focused on the second focal position of the upper reflecting surface of the upper optical system is also reflected by the reflecting function of the upper shade and reaches the upper lens. In addition, the light focused on the second focal position of the lower reflecting surface of the lower optical system can also be reflected by the lower shade reflecting function to reach the lower lens by being blocked by the lower shade. Light is distributed forward.

また、上部および下部シェードを備えた板状部材は、灯室内の中央部に位置して灯室奥部への視認を遮ることができる。   Moreover, the plate-shaped member provided with the upper and lower shades is located at the center of the lamp chamber and can prevent the visual recognition of the inner portion of the lamp chamber.

請求項1記載の発明によれば、上部および下部光学系の各発光素子光源の点灯を切替えることにより、一つのユニットで二つの配光機能を奏することができるので、機能毎にユニットを組み込む必要が無くなり、これにより灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる車両用前照灯ユニットを提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, two light distribution functions can be achieved by one unit by switching lighting of the light emitting element light sources of the upper and lower optical systems, so it is necessary to incorporate a unit for each function. Thus, it is possible to provide a vehicular headlamp unit that can suppress an increase in size and cost of the entire lamp.

また、請求項2記載の発明によれば、上部レンズを介して前方へ下向きの第1ビームパターンの出射光(ロービーム)を出射させることができると共に、下部レンズを介して前方へ上向きの第2ビームパターンの出射光(ハイビーム)を出射させることができ、これにより請求項1記載の発明の効果に加えて、一つのユニットでロービームとハイビームの二つの配光機能を奏することができる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to emit the emitted light (low beam) of the first beam pattern downwardly forward through the upper lens, and the second upwardly upward through the lower lens. The beam pattern emission light (high beam) can be emitted, and in addition to the effect of the first aspect of the invention, one unit can provide two light distribution functions of a low beam and a high beam.

また、請求項3記載の発明によれば、上部または下部シェードで遮られる光は、各シェードの反射機能によりそれぞれ反射されて、上部または下部レンズに到達して灯具前方に有効に配光することができるので、請求項1または2に記載の発明の効果に加えて、各光学系の光の利用効率を向上させることができる。   According to the invention described in claim 3, the light blocked by the upper or lower shade is reflected by the reflection function of each shade, reaches the upper or lower lens, and is effectively distributed in front of the lamp. Therefore, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, the light utilization efficiency of each optical system can be improved.

その上、上部および下部シェードを備えた板状部材は、灯室内の中央部に位置して灯室奥部への視認を遮ることができるので、見栄えを向上させることができる。   In addition, the plate-like member provided with the upper and lower shades can be positioned at the center of the lamp chamber and obstruct the visual recognition of the lamp chamber interior, so that the appearance can be improved.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図6および図7に開示したものと同一機能を奏する構成要素は、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same functions as those disclosed in FIGS. 6 and 7 are described with the same reference numerals.

図1は、本発明の第1実施形態としての車両用前照灯ユニット1を示す。この前照灯ユニット1は、投影レンズ3、シェード4、およびLED光源2が前方からこの順に光軸Zに沿って配置されると共に、LED光源2の光を前方へ反射させるリフレクタ5が発光素子光源2の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系7を備えて大略構成されている。発光素子光源2は、本実施形態では、LED光源が用いられている。   FIG. 1 shows a vehicle headlamp unit 1 as a first embodiment of the present invention. In the headlamp unit 1, a projection lens 3, a shade 4, and an LED light source 2 are arranged in this order from the front along the optical axis Z, and a reflector 5 that reflects the light of the LED light source 2 forward is a light emitting element. The optical system 7 is generally configured by being arranged to face the light emitting portion of the light source 2. In the present embodiment, an LED light source is used as the light emitting element light source 2.

このとき投影レンズ3は、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に2分される上部および下部レンズ11および12を有して構成されている。   At this time, the projection lens 3 is configured to have upper and lower lenses 11 and 12 that are divided into two in the vertical direction, with different lens focal positions.

また、光学系7は、上部および下部レンズ11および12にそれぞれ対応させて灯室20内を上下に2分して形成される第1ビームパターンを奏する上部光学系13および第2ビームパターンを奏する下部光学系14を有して構成されている。   In addition, the optical system 7 exhibits the upper optical system 13 and the second beam pattern that exhibit the first beam pattern that is formed by dividing the interior of the lamp chamber 20 vertically into the upper and lower lenses 11 and 12, respectively. A lower optical system 14 is provided.

上部および下部レンズ11および12は、それぞれ円形外周の平凸レンズをレンズ中心部を残して一部切り欠いた形状を呈しており、例えば透明なアクリル樹脂材を用いて、それぞれ別部品として別体に形成されるか、あるいは単一部品として一体に形成される。別体に形成する場合は、それぞれ接合面を有して形成され、形成後上部レンズ11と下部レンズ12とを接合面同士を突き合わせることによって投影レンズ3を構成することができる。   Each of the upper and lower lenses 11 and 12 has a shape in which a plano-convex lens having a circular outer periphery is partially cut away leaving the center of the lens. For example, a transparent acrylic resin material is used, and the separate lenses are separated as separate parts. Either formed as a single piece. In the case of forming separately, the projection lens 3 is formed by having the cemented surfaces, and after the formation, the upper lens 11 and the lower lens 12 are brought into contact with each other.

また、シェード4は、上部シェード15と下部シェード16とで構成されており、LED光源2は、上部光源8と下部光源9とで構成されており、かつリフレクタ5は、上部光源8の発光部8aに対向する上部反射面17aを有する上部リフレクタ17と、下部光源9の発光部9aに対向する下部反射面18aを有する下部リフレクタ18とで構成されている。   The shade 4 is composed of an upper shade 15 and a lower shade 16, the LED light source 2 is composed of an upper light source 8 and a lower light source 9, and the reflector 5 is a light emitting part of the upper light source 8. The upper reflector 17 has an upper reflecting surface 17a facing the 8a, and the lower reflector 18 has a lower reflecting surface 18a facing the light emitting portion 9a of the lower light source 9.

そして、上部光学系13は、上部レンズ11、上部シェード15、および上部光源8が前方からこの順に光軸Zに沿って配置されると共に、上部光源8の光を前方へ反射させる上部リフレクタ17が下部反射面17aを上部光源8の発光部8aに対向させて配置されることによって構成されている。   The upper optical system 13 includes an upper lens 11, an upper shade 15, and an upper light source 8 arranged in this order from the front along the optical axis Z, and an upper reflector 17 that reflects the light of the upper light source 8 forward. The lower reflection surface 17 a is configured to face the light emitting portion 8 a of the upper light source 8.

また、下部光学系14は、下部レンズ12、下部シェード16、および下部光源9が前方からこの順に光軸Zに沿って配置されると共に、下部光源9の光を前方へ反射させる下部リフレクタ18が上部反射面18aを下部光源9の発光部9aに対向させて配置されることによって構成されている。   The lower optical system 14 includes a lower lens 12, a lower shade 16, and a lower light source 9 arranged in this order from the front along the optical axis Z, and a lower reflector 18 that reflects light from the lower light source 9 forward. The upper reflection surface 18a is arranged so as to face the light emitting portion 9a of the lower light source 9.

このように構成された前照灯ユニット1は、上部光学系13の上部光源8の点灯により、上部レンズ11を介して前方へ第1ビームパターンの出射光L1を出射させることができると共に、下部光学系14の下部光源9の点灯により、下部レンズ12を介して前方へ第2ビームパターンの出射光L2を出射させることができる。   The headlamp unit 1 configured as described above can emit the emitted light L1 of the first beam pattern forward through the upper lens 11 by turning on the upper light source 8 of the upper optical system 13, and the lower part. By turning on the lower light source 9 of the optical system 14, the emitted light L <b> 2 of the second beam pattern can be emitted forward through the lower lens 12.

このように前照灯ユニット1は、上部光学系13および下部光学系14の上部光源8および下部光源9の点灯の切換により、出射光のビームパターンを切り替えることができ、一つのユニットで二つの配光機能を奏することができるので、機能毎にユニットを組み込む必要が無くなり、これにより灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。   As described above, the headlamp unit 1 can switch the beam pattern of the emitted light by switching the lighting of the upper light source 8 and the lower light source 9 of the upper optical system 13 and the lower optical system 14, and two light beams can be switched by one unit. Since a light distribution function can be achieved, it is not necessary to incorporate a unit for each function, thereby suppressing both an increase in the size and cost of the entire lamp.

すなわち、図2に示すように、前照灯ユニット1は、ランプハウジング30内に1個または複数個配設することにより、二つの配光機能を奏する前照灯Aを提供することができる。前照灯Aは、前照灯ユニット1を5個組み込むことにより構成されている。この場合、前照灯Aは、機能毎に異なるユニットを組み込む必要が無いので、一機能に必要なユニット個数で構成することができ、ひいては灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。図2中、符号31は、ランプハウジング30の前部開口を覆う表ガラスである。   That is, as shown in FIG. 2, the headlamp unit 1 can provide the headlamp A having two light distribution functions by arranging one or a plurality of headlamp units 1 in the lamp housing 30. The headlamp A is configured by incorporating five headlamp units 1. In this case, since the headlamp A does not need to incorporate different units for each function, the headlamp A can be configured with the number of units necessary for one function, thereby suppressing both the increase in size and cost of the entire lamp. it can. In FIG. 2, reference numeral 31 is a front glass that covers the front opening of the lamp housing 30.

また好ましくは、前照灯ユニット1は、本実施形態のように、リフレクタ5は、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面17aおよび18aをそれぞれ有する上部および下部リフレクタ17および18を有して構成されている。また、LED光源2は、上部反射面17aの第1焦点F1a位置付近に設置される上部光源8と、下部反射面18aの第1焦点F1b位置付近に設置される下部光源9とを有して構成されている。また、上部および下部レンズ11および12は、その各レンズ焦点FR1およびFR2がそれぞれ上部および下部反射面17aおよび18aの各第2焦点F2aおよびF2b位置付近になるように設置されている。さらに、シェード4は、上部および下部反射面17aおよび18aの各第2焦点F2aおよびF2b位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェード15および16を有して構成されている。   Also preferably, in the headlamp unit 1, as in the present embodiment, the reflector 5 has upper and lower reflecting surfaces 17a and 18a each consisting of a spheroidal surface or a part of a free-form surface based on a spheroidal surface. The upper and lower reflectors 17 and 18 are provided. Further, the LED light source 2 includes an upper light source 8 installed in the vicinity of the first focal point F1a position of the upper reflecting surface 17a and a lower light source 9 installed in the vicinity of the first focal point F1b position of the lower reflecting surface 18a. It is configured. Further, the upper and lower lenses 11 and 12 are installed so that their lens focal points FR1 and FR2 are in the vicinity of the positions of the second focal points F2a and F2b of the upper and lower reflecting surfaces 17a and 18a, respectively. Furthermore, the shade 4 is configured to have upper and lower shades 15 and 16 formed near the positions of the second focal points F2a and F2b of the upper and lower reflecting surfaces 17a and 18a, respectively.

具体的には、上部および下部リフレクタ17および18は、それぞれドーム形状に形成されると共に、その各前端にそれぞれ延設される上部および下部ホルダ21および22と、上部リフレクタ17と上部ホルダ21との境界部位および下部リフレクタ18と下部ホルダ22との境界部位の各内部にそれぞれ下方向および上方向に垂設される上部および下部遮蔽板23および24とを備えて、それぞれ樹脂材で一体形成されると共に、内面に反射機能を有する塗装あるいは蒸着を施して全体構成されている。   Specifically, the upper and lower reflectors 17 and 18 are each formed in a dome shape, and are formed by upper and lower holders 21 and 22 respectively extending at the front ends thereof, and the upper reflector 17 and the upper holder 21. Upper and lower shielding plates 23 and 24 are provided respectively in the boundary portion and the boundary portion between the lower reflector 18 and the lower holder 22 so as to hang downward and upward, and are integrally formed of a resin material. At the same time, the entire surface is configured by applying coating or vapor deposition having a reflecting function.

上部および下部ホルダ21および22は、光軸Zに直交する断面が半円形断面のアーチ状に形成されており、その各前端縁にはその内側に沿って溝部21aおよび22aが形成されている。また、上部および下部遮蔽板23および24には、その各中央部に貫通孔23aおよび24aが穿設されており、この貫通孔23aの下端縁および貫通孔24aの上端縁がそれぞれ上部シェード15および下部シェード16を構成している。このとき上部シェード15は、貫通孔23aの下端縁を、例えばすれ違いビーム配光のカットライン(図3のカットラインCL参照)に相似した端面形状に形成することによって構成されるものであり、下部シェード16は、貫通孔24aの上端縁を、例えば平坦面の端面形状に形成することによって構成されるものである。   The upper and lower holders 21 and 22 are formed in an arch shape having a semicircular cross section perpendicular to the optical axis Z, and groove portions 21a and 22a are formed along the inner sides of the respective front end edges. Further, the upper and lower shielding plates 23 and 24 are provided with through holes 23a and 24a at their respective central portions, and the lower edge of the through hole 23a and the upper edge of the through hole 24a are the upper shade 15 and 24a, respectively. A lower shade 16 is configured. At this time, the upper shade 15 is formed by forming the lower end edge of the through-hole 23a into an end face shape similar to, for example, a cut line for passing beam light distribution (see the cut line CL in FIG. 3), The shade 16 is configured by forming the upper end edge of the through hole 24a, for example, in the shape of a flat end surface.

そして、上部および下部リフレクタ17および18は、その上部反射面17aと下部反射面18aを上下方向で相互に対向させると共に、上部遮蔽板23と下部遮蔽板24、上部ホルダ21と下部ホルダ22を上下方向で相互に突き合わせるようにして結合することによりユニットケーシングを構成している。このときのユニットケーシングの突き合わせ部位Bは、図1(a)に示すように、光軸Zを含む水平面に相当している。   The upper and lower reflectors 17 and 18 have the upper reflection surface 17a and the lower reflection surface 18a opposed to each other in the vertical direction, and the upper and lower shielding plates 23 and 24, and the upper and lower holders 21 and 22 are moved up and down. Unit casings are configured by joining them so as to face each other in the direction. The butting part B of the unit casing at this time corresponds to a horizontal plane including the optical axis Z, as shown in FIG.

この結合により、投影レンズ3は、上部および下部レンズ11および12の薄肉の各フランジ部11aおよび12aを溝部21aおよび22aに嵌入させて支持されている。   By this coupling, the projection lens 3 is supported by fitting the thin flange portions 11a and 12a of the upper and lower lenses 11 and 12 into the groove portions 21a and 22a.

このため前照灯ユニット1は、部品点数の増加を抑制することができるばかりでなく、投影レンズ3、シェード4、およびリフレクタ5の相互の光学的位置関係を精度良く設定することができる。   For this reason, the headlamp unit 1 can not only suppress an increase in the number of parts, but also can accurately set the optical positional relationship among the projection lens 3, the shade 4, and the reflector 5.

また、上部および下部光源8および9は、図1(b)に示すように、上部反射面17aと下部反射面18aの対向間に配置される放熱部材25の水平板25aの上面および下面にそれぞれ固着されることによって取り付けられている。   Further, as shown in FIG. 1B, the upper and lower light sources 8 and 9 are respectively provided on the upper and lower surfaces of the horizontal plate 25a of the heat radiating member 25 disposed between the upper reflecting surface 17a and the lower reflecting surface 18a. It is attached by being fixed.

放熱部材25は、例えばヒートシンクや、ヒートパイプ等で構成されるものであって、上部および下部光源8および9で発生した熱を冷却する機能を有している。本実施形態では、放熱部材25は、T字状の断面形状を呈する水平板25aと垂直板25bからなる放熱基板と、垂直板25bに設けられた放熱フィン25cとを有して構成されており、上部および下部光源8および9は、それぞれ配線基板6に支持された状態で、水平板25aの上面および下面にそれぞれ固着されている。そして、放熱部材25は、水平板25aを、その厚みの中心部位を光軸Zに沿わせて上部反射面17aと下部反射面18aの対向間に水平に配置すると共に、垂直板25bをユニットケーシングの後部側の外部に垂直に配置することによって取り付けられている。   The heat radiating member 25 is composed of, for example, a heat sink or a heat pipe, and has a function of cooling the heat generated in the upper and lower light sources 8 and 9. In this embodiment, the heat radiating member 25 includes a heat radiating board composed of a horizontal plate 25a and a vertical plate 25b having a T-shaped cross-sectional shape, and heat radiating fins 25c provided on the vertical plate 25b. The upper and lower light sources 8 and 9 are respectively fixed to the upper and lower surfaces of the horizontal plate 25a while being supported by the wiring board 6, respectively. The heat dissipating member 25 arranges the horizontal plate 25a horizontally between the upper reflecting surface 17a and the lower reflecting surface 18a with the central portion of the thickness along the optical axis Z, and the vertical plate 25b is disposed in the unit casing. It is attached by placing it vertically outside the rear side.

この構成では、一方の上部光学系13は、上部光源8の光が上部反射面17aで反射されて上部反射面17aの第2焦点F2a位置に集束し、該位置に設置されている上部シェード15を経由して上部レンズ11に達し、上部レンズ11を介して前方へ下向きの第1ビームパターンの出射光(ロービーム)L1を出射させることができる。   In this configuration, in one upper optical system 13, the light from the upper light source 8 is reflected by the upper reflecting surface 17a and converged at the position of the second focal point F2a of the upper reflecting surface 17a, and the upper shade 15 installed at that position. , And reaches the upper lens 11, and can emit outgoing light (low beam) L <b> 1 having a first beam pattern downwardly downward through the upper lens 11.

他方、下部光学系14は、下部光源9の光が下部反射面18aで反射されて下部反射面18aの第2焦点F2b位置に集束し、該位置に設置されている下部シェード16を経由して下部レンズ12に達し、下部レンズ12を介して前方へ上向きの第2ビームパターンの出射光(ハイビーム)L2を出射させることができる。   On the other hand, in the lower optical system 14, the light from the lower light source 9 is reflected by the lower reflecting surface 18a and converged at the position of the second focal point F2b of the lower reflecting surface 18a, and passes through the lower shade 16 installed at the position. It can reach the lower lens 12, and can emit outgoing light (high beam) L <b> 2 of the second beam pattern pointing upwards through the lower lens 12.

図3は、出射光(ロービーム)L1の第1ビームパターンP1を示しており、該第1ビームパターンP1は、上部シェード15の端面形状に起因するカットラインCLを有するすれ違いビーム配光を奏することができる。   FIG. 3 shows the first beam pattern P1 of the emitted light (low beam) L1, and the first beam pattern P1 exhibits a passing beam distribution having a cut line CL due to the end face shape of the upper shade 15. Can do.

図4は、出射光(ハイビーム)L2の第2ビームパターンP2を示しており、該第2ビームパターンP2は、スポット状の走行ビーム配光を奏することができる。   FIG. 4 shows a second beam pattern P2 of the emitted light (high beam) L2, and the second beam pattern P2 can exhibit spot-like traveling beam light distribution.

このように前照灯ユニット1は、一つのユニットでロービームとハイビームの二つの配光機能を奏することができる。しかも、前照灯ユニット1は、投影レンズ3、シェード4、LED光源2、およびリフレクタ5の相互の光学的位置関係を精度良く設定することができるので、バラツキの少ない高品質のロービームとハイビームを形成することができる。   Thus, the headlamp unit 1 can perform two light distribution functions of a low beam and a high beam with one unit. Moreover, since the headlamp unit 1 can accurately set the optical positional relationship among the projection lens 3, the shade 4, the LED light source 2, and the reflector 5, a high-quality low beam and high beam with little variation can be obtained. Can be formed.

また、前照灯ユニット1では、上部光源8および下部光源9が放熱部材25を共有することになるので、各光源8,9毎に放熱部材25を設けるのに比べて、放熱部材25の取付スペースを節約でき、これによりユニット自体の大きさを抑制することができ、ひいては灯具A(図2参照)の全体の大型化をも抑制することができる。   In the headlamp unit 1, since the upper light source 8 and the lower light source 9 share the heat radiating member 25, the heat radiating member 25 is attached as compared with the case where the heat radiating member 25 is provided for each of the light sources 8 and 9. Space can be saved, whereby the size of the unit itself can be suppressed, and consequently the overall size of the lamp A (see FIG. 2) can also be suppressed.

さらに好ましくは、前照灯ユニット1は、本実施形態のように、上部および下部シェード15および16は、灯室20内の中央部に配設される板状部材26の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成される。   More preferably, in the headlamp unit 1, as in the present embodiment, the upper and lower shades 15 and 16 are reflected on the upper and lower ends of the plate-like member 26 disposed in the center of the lamp chamber 20, respectively. It is formed with a function.

本実施形態では、灯室20内の中央部に配設される板状部材26は、上部および下部遮蔽板23および24の各貫通孔23aおよび24aの部分を除いた突き合わせの中央部分23b、24bで構成されており、上部および下部シェード15および16は、この板状部材26の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されている。   In the present embodiment, the plate-like member 26 disposed at the central portion in the lamp chamber 20 is a butt center portion 23b, 24b excluding the portions of the through holes 23a and 24a of the upper and lower shielding plates 23 and 24. The upper and lower shades 15 and 16 are formed at the upper and lower ends of the plate-like member 26 so as to have a reflecting function, respectively.

この構成では、上部光学系13の上部反射面17aの第2焦点F2a位置に集束した光は、上部シェード15で遮られる光も上部シェード15の反射機能により反射されて上部レンズ11に到達することができると共に、下部光学系14の下部反射面18aの第2焦点F2b位置に集束した光は、下部シェード16で遮られる光も下部シェード16の反射機能により反射されて下部レンズ12に到達することができ、それぞれ灯具前方へ配光される。このため前照灯ユニット1は、各光学系13、14の光の利用効率を向上させることができる。   In this configuration, the light focused on the position of the second focal point F <b> 2 a of the upper reflecting surface 17 a of the upper optical system 13 is also reflected by the reflection function of the upper shade 15 and reaches the upper lens 11. In addition, the light focused at the position of the second focal point F2b of the lower reflecting surface 18a of the lower optical system 14 is reflected by the reflecting function of the lower shade 16 and reaches the lower lens 12 as well. The light is distributed in front of the lamps. For this reason, the headlamp unit 1 can improve the light use efficiency of the optical systems 13 and 14.

また、板状部材26は、灯室20内の中央部に位置して灯室20の奥部への視認を遮ることができる。このため前照灯ユニット1は、見栄えを向上させることができる。   Further, the plate-like member 26 can be positioned at the central portion in the lamp chamber 20 and can block the visual recognition of the inner portion of the lamp chamber 20. For this reason, the headlamp unit 1 can improve the appearance.

図5は、本発明の第2実施形態としての車両用前照灯ユニット10を示す。この前照灯ユニット10は、灯室20内の中央部に配設される板状部材26の構成が異なるだけで、他の構成は前述した前照灯ユニット1と同様に構成されている。   FIG. 5 shows a vehicle headlamp unit 10 as a second embodiment of the present invention. The headlamp unit 10 is configured in the same manner as the headlamp unit 1 described above, except that the configuration of the plate-like member 26 disposed in the central portion in the lamp chamber 20 is different.

すなわち、本実施形態では、板状部材26は、放熱部材25の水平板25aの先端に延設される断面T字形状部材の先端部分として、上端および下端にそれぞれ反射機能を有する上部および下部シェード15および16を備えて構成されている。   That is, in the present embodiment, the plate-like member 26 is an upper and lower shade having a reflecting function at the upper end and the lower end, respectively, as a tip portion of a T-shaped member extending at the tip of the horizontal plate 25a of the heat dissipation member 25. 15 and 16 are provided.

この前照灯ユニット10は、前述した前照灯ユニット1と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。   Needless to say, the headlamp unit 10 has the same effects as the headlamp unit 1 described above.

また、発光素子光源は、前述した実施形態では、LED光源2を採用しているが、面発光素子光源をも採用可能であることは言うまでもない。ここで面発光素子光源とは、有機EL素子、有機エレクトロルミネセンス素子、有機電界発光素子、有機LED素子等と称される有機材料のエレクトロルミネセンス現象を利用した有機エレクトロルミネセンス素子を用いた光源で、少なくとも面状の有機材料からなる発光層を形成した自発光素子を有するものをいう。   Moreover, although the LED light source 2 is employ | adopted as a light emitting element light source in embodiment mentioned above, it cannot be overemphasized that a surface light emitting element light source is also employable. Here, the surface light-emitting element light source is an organic electroluminescence element utilizing an electroluminescence phenomenon of an organic material called an organic EL element, an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence element, an organic LED element, or the like. A light source having a self-luminous element having a light emitting layer made of at least a planar organic material.

本発明の第1実施形態としての車両用前照灯ユニットで、(a)はその正面図、(b)はそのIb−Ib線に沿う概略断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a vehicle headlamp unit as 1st Embodiment of this invention, (a) is the front view, (b) is a schematic sectional drawing in alignment with the Ib-Ib line. 図1の車両用前照灯ユニットを組み込んで構成される前照灯の正面図である。It is a front view of the headlamp comprised incorporating the vehicle headlamp unit of FIG. 図1の車両用前照灯ユニットが形成する第1ビームパターンを示すグラフである。It is a graph which shows the 1st beam pattern which the vehicle headlamp unit of FIG. 1 forms. 図1の車両用前照灯ユニットが形成する第2ビームパターンを示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd beam pattern which the vehicle headlamp unit of FIG. 1 forms. 本発明の第2実施形態としての車両用前照灯ユニットで、(a)はその正面図、(b)はそのVb−Vb線に沿う概略断面図である。It is a vehicle headlamp unit as 2nd Embodiment of this invention, (a) is the front view, (b) is a schematic sectional drawing in alignment with the Vb-Vb line | wire. 従来の車両用前照灯ユニットで、(a)はその概略縦断面図、(b)は得られるビームパターンを示すグラフである。It is the conventional vehicle headlamp unit, (a) is the schematic longitudinal cross-sectional view, (b) is a graph which shows the beam pattern obtained. 従来の他の車両用前照灯ユニットで、(a)はその概略縦断面図、(b)は得られるビームパターンを示すグラフである。In other conventional vehicle headlamp units, (a) is a schematic longitudinal sectional view, and (b) is a graph showing an obtained beam pattern.

符号の説明Explanation of symbols

1、10 前照灯ユニット(車両用前照灯ユニット)
2 LED光源(発光素子光源)
3 投影レンズ
4 シェード
5 リフレクタ
8 上部光源
8a 発光部(上部光源の)
9 下部光源
9a 発光部(下部光源の)
11 上部レンズ
12 下部レンズ
13 上部光学系
14 下部光学系
15 上部シェード
16 下部シェード
17 上部リフレクタ
17a 上部反射面
18 下部リフレクタ
18a 下部反射面
20 灯室
26 板状部材
F1a 第1焦点(上部反射面の)
F1b 第1焦点(下部反射面の)
F2a 第2焦点(上部反射面の)
F2b 第2焦点(下部反射面の)
FR1 レンズ焦点(上部レンズの)
FR2 レンズ焦点(下部レンズの)
P1 第1ビームパターン
P2 第2ビームパターン
Z 光軸
1, 10 headlamp unit (vehicle headlamp unit)
2 LED light source (light emitting element light source)
3 Projection lens 4 Shade 5 Reflector 8 Upper light source 8a Light emitting part (of upper light source)
9 Lower light source 9a Light emitting part (of lower light source)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Upper lens 12 Lower lens 13 Upper optical system 14 Lower optical system 15 Upper shade 16 Lower shade 17 Upper reflector 17a Upper reflective surface 18 Lower reflector 18a Lower reflective surface 20 Lamp chamber 26 Plate-shaped member F1a 1st focus (upper reflective surface )
F1b first focus (of the lower reflective surface)
F2a 2nd focal point (upper reflective surface)
F2b 2nd focus (of the lower reflective surface)
FR1 Lens focus (of upper lens)
FR2 lens focus (for the bottom lens)
P1 First beam pattern P2 Second beam pattern Z Optical axis

Claims (3)

投影レンズ、シェード、および発光素子光源が前方からこの順に光軸に沿って配置されると共に、前記光源の光を前方へ反射させるリフレクタが前記光源の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系を備えている車両用前照灯ユニットにおいて、
前記投影レンズは、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に2分される上部および下部レンズを有して構成されており、
前記光学系は、前記上部および下部レンズにそれぞれ対応させて灯室内を上下に2分して形成される第1ビームパターンを奏する上部光学系および第2ビームパターンを奏する下部光学系を有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
The projection lens, the shade, and the light emitting element light source are arranged along the optical axis in this order from the front, and a reflector that reflects the light of the light source forward is arranged facing the light emitting unit of the light source. In a vehicle headlamp unit equipped with an optical system
The projection lens is configured to have an upper lens and a lower lens which are divided into two in the vertical direction, each having a different lens focal position.
The optical system includes an upper optical system that provides a first beam pattern and a lower optical system that provides a second beam pattern that are formed by dividing the interior of the lamp chamber vertically into two corresponding to the upper and lower lenses, respectively. A vehicle headlamp unit characterized by being configured.
請求項1に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面をそれぞれ有する、前記上部光学系を構成する上部リフレクタと、前記下部光学系を構成する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記発光素子光源は、前記上部反射面の第1焦点位置付近に設置される上部光源と、前記下部反射面の第1焦点位置付近に設置される下部光源とを有して構成されており、
前記上部および下部レンズは、その各レンズ焦点がそれぞれ前記上部および下部反射面の各第2焦点位置付近になるように設置されており、
前記シェードは、前記上部および下部反射面の各第2焦点位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェードを有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
The vehicle headlamp unit according to claim 1,
The reflector includes an upper reflector that constitutes the upper optical system and a lower reflector that constitutes the lower optical system, each of which has an upper and a lower reflecting surface each consisting of a spheroid or a part of a free-form surface based on the spheroid. And is configured with
The light emitting element light source includes an upper light source installed near the first focal position of the upper reflective surface and a lower light source installed near the first focal position of the lower reflective surface,
The upper and lower lenses are installed such that their lens focal points are in the vicinity of the second focal positions of the upper and lower reflecting surfaces, respectively.
The vehicular headlamp unit is characterized in that the shade includes upper and lower shades formed in the vicinity of the second focal positions of the upper and lower reflecting surfaces, respectively.
請求項1または2に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記上部および下部シェードは、前記灯室内の中央部に配設される板状部材の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
The vehicle headlamp unit according to claim 1 or 2,
The vehicle headlamp unit according to claim 1, wherein the upper and lower shades are formed to have a reflecting function at an upper end and a lower end of a plate-like member disposed at a central portion in the lamp chamber.
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