JP2007012478A - Vehicular lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp including a projector-type lamp unit.
一般に、車両用灯具は、ランプボディと、このランプボディの前端開口部に取り付けられた透孔カバーとで形成される灯室に、車両前後方向に延びる光軸を有する灯具ユニットが収容された構成となっている。灯具ユニットとしては、例えば特許文献1に記載されているようなプロジェクタ型の灯具ユニットが知られている。 Generally, a vehicular lamp has a configuration in which a lamp unit having an optical axis extending in the vehicle front-rear direction is accommodated in a lamp chamber formed by a lamp body and a through hole cover attached to a front end opening of the lamp body. It has become. As a lamp unit, for example, a projector-type lamp unit as described in Patent Document 1 is known.
このプロジェクタ型の灯具ユニットは、その光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後方焦点よりも後方側に光源が配置されており、この光源からの光をリフレクタにより光軸寄りに反射させるように構成されている。その際、投影レンズとしては、前方側表面が凸曲面で後方側表面が平面の平凸レンズが一般に用いられている。投影レンズは、リフレクタと対峙する平面である後端面の上端と下端とを結ぶ線が鉛直に対して平行に配置されている。 In this projector-type lamp unit, a projection lens is arranged on the optical axis, and a light source is arranged behind the rear focal point, and light from the light source is reflected near the optical axis by a reflector. It is configured as follows. In this case, a plano-convex lens having a convex curved surface on the front surface and a flat surface on the rear side is generally used as the projection lens. In the projection lens, a line connecting the upper end and the lower end of the rear end surface, which is a plane facing the reflector, is arranged in parallel to the vertical.
ところが、従来のプロジェクタ型ヘッドランプでは、すれ違い配光時にシェードで略半分の光量を遮蔽しているため、効率が低く、また、取付状態では投影レンズのみが見えるものであるからデザイン的に陳腐化してきている問題点を生じている。 However, the conventional projector-type headlamp shields almost half of the light with a shade when passing light, so the efficiency is low, and only the projection lens can be seen in the mounted state, making it obsolete in design. The problem which has been done has arisen.
そこで、例えば特許文献2,3に記載されているようなプロジェクタ型の灯具ユニットでは、投影レンズの前方側表面を凸面とし、後端面の上端と下端とを結ぶ線を鉛直に対して傾斜させることで、投影レンズのプリズム作用により全体の光を下向きにして、シェードによる遮蔽量を減らして明るさを向上するとともにデザイン的にも斬新な見え方のものとしている。
Therefore, for example, in the projector-type lamp unit as described in
しかしながら、上記のように投影レンズを傾斜させた車両用灯具は、従来のシェードやリフレクタを取り付けても、配光規格に適合した水平なカットラインを出すことができない。すなわち、従来のシェード1は、図15(a)に示すように、投影レンズの光軸方向から見て、上縁が水平な直線1a,1bの組み合わせで構成されている。これは、投影レンズの結像特性に合わせ、直線的なカットオフラインを形成するためである。しかし、傾斜させた投影レンズにこのシェード1を用いると、図15(b)に示すように、カットオフライン3が左右方向へ拡散するにしたがって下に湾曲してしまい、左右方向に遠方視認性の低下する領域5R,5Lが形成される問題があった。また、従来のリフレクタ7は、図16(a)に示すように投影レンズ9の光軸Axを通る水平断面11上の微小領域において、光源13からの光をほぼ水平方向(矢印15の方向)に反射する曲面で構成されている。これは投影レンズ9の結像特性に合わせ、光を水平方向に拡散させるためである。しかし、傾斜させた投影レンズ9に従来のリフレクタ7を用いると、水平拡散光が、拡散するにしたがって下に湾曲してしまい、これによっても図16(b)に示すような左右方向に遠方視認性の低下する領域17R,17Lが形成される問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、投影レンズが傾斜される構成であっても、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる車両用灯具を提供し、もって、夜間走行の安全性向上を図ることを目的とする。
However, the vehicular lamp having the projection lens tilted as described above cannot produce a horizontal cut line that conforms to the light distribution standard even if a conventional shade or reflector is attached. That is, as shown in FIG. 15A, the conventional shade 1 is composed of a combination of
The present invention has been made in view of the above situation, and provides a vehicular lamp that can improve the far visibility in the left-right diffusion direction even when the projection lens is tilted. The purpose is to improve safety.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 投影レンズと、光源と、前記光源を略焦点とし前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射させる反射面を備えたリフレクタと、前記投影レンズの後方焦点付近に端部を備え反射光の一部を遮蔽するシェードと、を有する車両用灯具において、
前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、
前記シェードは、前方に投影される配光パターンを補正する構成要素を有することを特徴とする車両用灯具。
(2) 前記シェードは、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように構成されていることを特徴とする(1)項に記載の車両用灯具。
(3) 前記シェードは、中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であることを特徴とする(1)項または(2)項に記載の車両用灯具。
(4) 前記リフレクタは、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップを有することを特徴とする(1)項〜(3)項の何れか1項に記載の車両用灯具。
(5) 前記補正ステップが、前記リフレクタの反射面が前記光軸を通る水平面と交わる領域近傍の縁部に設けられていることを特徴とする(4)項に記載の車両用灯具。
(6) 前記補正ステップは、前記縁部の反射面の法線が前記光軸からの距離が遠くなるにつれ下方を向けられることにより構成されていることを特徴とする(5)項に記載の車両用灯具。
(7) 前記シェードは、前記左右側方部分が一部切り欠かれていることを特徴とする(4)項〜(6)項の何れか一項に記載の車両用灯具。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A projection lens, a light source, a reflector having a reflection surface for reflecting the light from the light source toward the projection lens and having an end near the rear focal point of the projection lens. In a vehicular lamp having a shade that blocks a part of reflected light,
The projection lens is configured so that the surface of the projection lens passes through the back focal point and emits light incident on the projection lens in parallel, and the rear end surface of the projection lens is lower than the upper end of the projection lens. Inclined with respect to the optical axis so as to protrude forward,
The vehicular lamp, wherein the shade includes a component that corrects a light distribution pattern projected forward.
(2) The shade is configured to irradiate light to the left and right sides to form a light distribution pattern having a cut-off line substantially parallel to the horizontal direction. Vehicle lamps.
(3) The vehicular lamp according to (1) or (2), wherein the shade has a convex shape at the center portion compared to the left and right side portions.
(4) The vehicular lamp according to any one of (1) to (3), wherein the reflector has a correction step of correcting a light distribution pattern projected forward.
(5) The vehicular lamp according to (4), wherein the correction step is provided at an edge near a region where a reflecting surface of the reflector intersects a horizontal plane passing through the optical axis.
(6) The correction step is configured such that the normal line of the reflecting surface of the edge portion is directed downward as the distance from the optical axis increases. Vehicle lamp.
(7) The vehicular lamp according to any one of (4) to (6), wherein the shade is partially cut away at the left and right side portions.
本発明によれば、投影レンズと、光源と、リフレクタと、シェードとを有する車両用灯具において、 前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、シェードが、配光パターンを補正する構成要素を有しているので、投影レンズの後端面が傾斜することにより本来投影レンズから出射される光によって形成されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、構成要素によって補正することができる。すなわち、シェードを、傾斜させた投影レンズの特性に対応させて変形させている。したがって、光の照射されない配光パターンの歪み部分に光を照射して、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、左右拡散方向の遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。 According to the present invention, in the vehicular lamp having a projection lens, a light source, a reflector, and a shade, the projection lens has a surface that passes through the rear focal point and collimates light incident on the projection lens. A component in which the rear end face is inclined with respect to the optical axis so that the lower end of the projection lens protrudes forward relative to the upper end of the projection lens, and the shade corrects the light distribution pattern while being configured to emit light. Since the rear end surface of the projection lens is inclined, the distortion of the light distribution pattern, which is caused by the fact that light is not irradiated on the portion that should be originally formed by the light emitted from the projection lens, is corrected by the components. be able to. That is, the shade is deformed corresponding to the characteristics of the tilted projection lens. Therefore, it is possible to prevent the cut-off line from being bent as the cut-off line is diffused by irradiating light to the distorted portion of the light distribution pattern that is not irradiated with light, and it is possible to improve the far visibility in the left-right diffusion direction. As a result, nighttime safety can be improved.
そして、本発明によれば、シェードが、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように構成されているので、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがなく、光が水平方向へ拡散して、水平なカットオフラインの配光パターンを形成することとなり、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる。 And according to this invention, since a shade is comprised so that light may be irradiated to the left and right sides, and the light distribution pattern provided with the cut-off line substantially parallel to the horizontal direction may be formed, a cut-off line spreads Accordingly, the light is diffused in the horizontal direction to form a horizontal cut-off line light distribution pattern, and the far visibility in the right and left diffusion direction can be improved.
また、本発明によれば、シェードの中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であるので、投影レンズの後端面が傾斜することで、本来投影レンズからの出射光の照射されない部分へ光が照射されて生じる配光パターンの歪みを、凸形状によって補正することができる。これにより、カットオフラインの中央部が盛り上がる配光パターンの歪みを防止することができる。 Further, according to the present invention, since the central portion of the shade is more convex than the left and right side portions, the rear end surface of the projection lens is inclined, so that light is not irradiated to the portion that is originally not irradiated with the light emitted from the projection lens. The distortion of the light distribution pattern caused by the irradiation can be corrected by the convex shape. Thereby, the distortion of the light distribution pattern which the center part of a cut-off line rises can be prevented.
さらに、本発明によれば、リフレクタが、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップを有するので、投影レンズの後端面が傾斜することにより本来投影レンズから出射される光によって形成されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、補正ステップによって補正することができる。したがって、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、光の照射されない配光パターンの歪み部分に光を照射して、左右拡散方向の遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。 Furthermore, according to the present invention, since the reflector has a correction step for correcting the light distribution pattern projected forward, the reflector is formed by light originally emitted from the projection lens by tilting the rear end surface of the projection lens. Distortion of the light distribution pattern that occurs when light is not irradiated on the power portion can be corrected by the correction step. Therefore, it is possible to prevent the cut-off line from being bent as it is diffused, and it is possible to irradiate light to a distorted portion of the light distribution pattern that is not irradiated with light, thereby enhancing the far visibility in the left-right diffusion direction. As a result, nighttime safety can be improved.
また、本発明によれば、補正ステップが、水平面と交わるリフレクタ反射面領域近傍の縁部に設けられているので、カットオフラインの左右が拡散するにしたがって湾曲してしまうことがなく、光が水平方向へ拡散することとなり、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる。 Further, according to the present invention, since the correction step is provided at the edge near the reflector reflecting surface area that intersects the horizontal plane, the left and right sides of the cut-off line are not curved and the light is leveled. It diffuses in the direction, and it is possible to improve the far visibility in the right and left diffusion direction.
また、本発明によれば、補正ステップが、光軸からの距離が遠くなるにつれ縁部反射面の法線が下方に向くように構成されているので、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがない。すなわち、光源からの反射光が、投影レンズの光軸からリフレクタの外側に向かうにしたがって、より下側に向くようになる。これにより、傾斜した投影レンズを通過した光が左右水平方向へ拡散し、カットオフラインが下に湾曲しなくなり、左右方向の遠方視認性を向上させることができる。 Further, according to the present invention, the correction step is configured such that the normal line of the edge reflection surface faces downward as the distance from the optical axis increases, so that the correction step curves downward as the cutoff line diffuses. There is no end to it. That is, the reflected light from the light source is directed downward as it goes from the optical axis of the projection lens to the outside of the reflector. Thereby, the light that has passed through the tilted projection lens is diffused in the horizontal direction, the cut-off line is not curved downward, and the distance visibility in the horizontal direction can be improved.
また、本発明によれば、シェードの左右側方部分が一部切り欠かれているので、この切り欠き部から湾曲したカットオフラインの上方へ光を照射し、水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成することができる。これにより、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがなく、シェードの形状変更のみで簡単に光を水平方向へ拡散させることができる。 Further, according to the present invention, since the left and right side portions of the shade are partly cut away, light is irradiated from above the cut off portion to the curved cut-off line so that a cut-off line substantially parallel to the horizontal direction is formed. The provided light distribution pattern can be formed. Thereby, it does not curve downward as the cutoff line diffuses, and light can be easily diffused in the horizontal direction only by changing the shape of the shade.
以下、本発明に係る車両用灯具の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具100を示す平断面図であり、図2および3は、そのII−II線断面図およびIII−III線断面図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicular lamp according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan sectional view showing a
これらの図に示すように、この車両用灯具100は、車両の右前端部に配置される灯具であって、ランプボディ21とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー23とで形成される灯室内に、2つの灯具ユニット20,40が車幅方向に隣接配置された状態で収容される。そして、この車両用灯具100においては、灯具ユニット20の点灯によりロービーム用配光パターンを形成するとともに、灯具ユニット20,40の同時点灯によりハイビーム用配光パターンを形成する。
As shown in these drawings, the
これら2つの灯具ユニット20,40は、いずれも車両前後方向に延びる光軸Axを有しており、ランプボディ21にエイミング機構50を介して上下方向および左右方向に傾動可能に支持されている。そして、このエイミング機構50によるエイミング調整が完了した段階では、灯具ユニット20の光軸Axは、車両前後方向に対して0.5〜0.6°程度下向きの方向に延びるようになっており、一方、灯具ユニット40の光軸Axは、車両前後方向に延びるようになっている。
Both of these two
透光カバー23は、車両前端部の右側コーナ部の車体形状に沿って、その車幅方向内側から車幅方向外側へ向けて後方へ回り込むとともに、その下端縁から上端縁へ向けて後方へ回り込むように形成されている。このため、2つの灯具ユニット20,40は、車幅方向外側に位置する灯具ユニット20が、車幅方向内側に位置する灯具ユニット40に対して、ある程度後方側へずれるようにして配置されている。
The
また、上記灯室内には、透光カバー23に沿うようにしてエクステンションパネル25が設けられている。このエクステンションパネル25には、各灯具ユニット20,40をその前端部近傍において囲む開口部25a,25bが形成されている。
An
次に、各灯具ユニット20,40の構成について説明する。
Next, the structure of each
まず、灯具ユニット20の構成について説明する。
First, the configuration of the
図4および5は、この灯具ユニット20を単品で示す側断面図、平断面図である。
これらの図にも示すように、灯具ユニット20は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ27と、リフレクタ29と、レンズホルダ31と、投影レンズ33と、シェード35とを備えてなる。
4 and 5 are a side sectional view and a plan sectional view showing the
As shown in these drawings, the
投影レンズ33は、前方側表面33aが凸曲面で後端面(後方側表面)33bが平面の平凸レンズとして構成されており、光軸Ax上に配置されている。そして、この投影レンズ33は、その後方焦点Fを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。
The
投影レンズ33の後方側表面33bは、投影レンズ33の下端33cが投影レンズ33の上端33dに比べ前方に突出するよう、光源27aと前記投影レンズ33の後方焦点Fとを結ぶ直線に対し傾斜している。本実施形態では、この直線は後方焦点Fを通って投影レンズ33から出射する出射光の出射方向と平行な直線、すなわち光軸Axと略一致するように構成されている。すなわち、この投影レンズ33の後方側表面33bを構成する平面は、光軸Axと直交する平面に対して上向きに傾斜しており、その上向き角度αは、15°以上の値(本実施の形態ではα=20°)に設定されている。
The
図7は図2に示した投影レンズの鉛直断面形状を説明するための図である。
また、この投影レンズ33の前方側表面33aを構成する凸曲面は、該投影レンズ33の後方焦点Fを光軸Ax上に位置させるように形成された非球面で構成されている。これにより、投影レンズ33の前方側表面33aは、後方焦点Fから投影レンズ33に入射した光を、光軸Axと略平行に出射する。
FIG. 7 is a view for explaining a vertical sectional shape of the projection lens shown in FIG.
The convex curved surface constituting the
レンズホルダ31は、リフレクタ29の前端開口部から前方へ向けて段付き先細りで略筒状に延びるように形成されており、その後端部においてリフレクタ29に固定支持されるとともに、その前端部において投影レンズ33を固定支持している。
The
光源バルブ27は、放電発光部を光源27aとするメタルハライドバルブ等の放電バルブであって、その光源27aはバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成されている。そして、この光源バルブ27は、その光源27aが投影レンズ33の後方焦点Fよりも後方側において光軸Ax上に配置されるようにして、リフレクタ29の後端開口部に後方側から挿入固定されている。
The
図6はリフレクタの正面斜視図である。
リフレクタ29は、光源27aからの光を前方へ向けて光軸Ax寄りに反射させる反射面29aを有している。この反射面29aは、略楕円状の断面形状を有しており、その離心率は鉛直断面(X−Z断面)から水平断面(X−Y断面)へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、この反射面29aで反射した光源27aからの光を、鉛直断面内においては後方焦点F近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。
FIG. 6 is a front perspective view of the reflector.
The
このリフレクタ29は、エイミングブラケット29dにおいて、エイミング機構50を介してランプボディ21に支持されている。図中、37は、エイミング機構50のスタッドボルト固定穴、39は、光源バルブ27を挿入固定する後端開口部を示す。
The
リフレクタ29は、前方に投影される配光パターンを補正するための補正ステップ41を有する。補正ステップ41は、リフレクタ29の反射面29aが光軸Axを通る水平面(X−Y平面)と交わる領域近傍の左右の縁部43に設けられている。補正ステップ41は、縁部43の反射面29aの法線Di(i=1,2,3…)が、光軸Axからの距離が遠くなるにつれ下方を向けられるように形成されている。つまり、法線D1より法線D3がより大きな角度で下方向(矢印a方向)へ傾斜している。したがって、縁部43における反射光は、投影レンズ33の光軸Axからリフレクタ29の外側に向かうにしたがって、より下側に向くようになっている。
The
図8はリフレクタの正面図、図9はシェードを光源側から見た正面図である。
シェード35は、レンズホルダ31(図2参照)の内部空間における略下半部に位置するようにして、該レンズホルダ31に固定支持されている。このシェード35は、その上端縁35aが投影レンズ33の後方焦点Fを通るように形成されており、これによりリフレクタ29の反射面29aからの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズ33から前方へ出射する上向き光の大半を除去するようになっている。このシェード35の上端縁35aは、投影レンズ33の後方焦点面に沿って左右方向に略円弧状に延びるにともにエルボ点Eを境に左右段違いで形成されている。
FIG. 8 is a front view of the reflector, and FIG. 9 is a front view of the shade as viewed from the light source side.
The
シェード35は、前方に投影される配光パターンを補正するための構成要素45を有している。構成要素45は、凸部49,49と、切欠51,51からなる。すなわち、シェード35は、図9に示すように、中央部分に凸部49が形成され、左右側方部分に比べて中央部分が凸形状に形成される。また、シェード35は、左右側方部分が切欠51,51によって切り欠かれている。シェード35は、この凸部49,49、切欠51,51からなる構成要素45の作用によって、後方側表面33bの傾斜される投影レンズ33であっても、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成する。本実施の形態では、凸部49,49と切欠51,51が、下向きに湾曲した曲線縁部によって形成される。この他、凸部49,49と切欠51,51は、直線を傾斜させて形成してもよい。なお、図9中、破線は従来のシェード形状を示す。
The
次に、灯具ユニット40の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図1および3に示すように、この灯具ユニット40も、灯具ユニット20と同様、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ55と、リフレクタ57と、レンズホルダ59と、投影レンズ61とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
この灯具ユニット40は、灯具ユニット20のようなシェード35を備えていないが、それ以外の構成については灯具ユニット20の場合と略同様である。ただし、この灯具ユニット40のリフレクタ57は、灯具ユニット20のリフレクタ29に比して、光源55aからの光の収束位置を投影レンズ59の後方焦点Fにやや近づけるよう、その反射面57aの形状が設定されている。
The
また、この灯具ユニット40も、そのリフレクタ57に形成されたエイミングブラケット57dにおいて、エイミング機構50を介してランプボディ21に支持されてい−る。
The
図10は、車両用灯具から前方へ照射される光により灯具前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、同図(a)が従来の灯具ユニットの点灯により形成されるロービーム用配光パターンであり、同図(b)が実施形態の灯具ユニットの点灯により形成されるロービーム用配光パターンである。 FIG. 10 is a perspective view showing a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25 m ahead of the lamp by the light irradiated forward from the vehicle lamp. Is a low beam light distribution pattern formed by lighting a conventional lamp unit, and FIG. 5B is a low beam light distribution pattern formed by lighting the lamp unit of the embodiment.
同図(a)に示すように、ロービーム用配光パターンPLは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインCL1,CL2を有している。このカットオフラインCL1,CL2は、灯具正面方向の消点であるH−Vを鉛直方向に通るV−V線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、V−V線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインCL1として形成されるとともに、V−V線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインCL1から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインCL2として形成されている。このロービーム用配光パターンPLにおいて、下段カットオフラインCL1とV−V線との交点であるエルボ点Eの位置は、H−Vの0.5〜0.6°程度下方の位置に設定されており、このエルボ点Eを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンHZLが形成されている。 As shown in FIG. 5A, the low beam light distribution pattern PL is a left light distribution light beam distribution pattern, and has upper and lower cut-off lines CL1 and CL2 at its upper edge. The cut-off lines CL1 and CL2 extend in the horizontal direction at the left and right steps with the VV line passing through the HV, which is a vanishing point in the front direction of the lamp, in the vertical direction, and are located on the right side of the VV line. The opposite lane side portion is formed as a lower cut-off line CL1, and the own lane side portion on the left side of the VV line is formed as an upper cut-off line CL2 that rises from the lower cut-off line CL1 through an inclined portion. Is formed. In this low beam light distribution pattern PL, the position of the elbow point E which is the intersection of the lower cut-off line CL1 and the VV line is set to a position about 0.5 to 0.6 ° below HV. A hot zone HZL, which is a high luminous intensity region, is formed so as to surround the elbow point E.
ここで、従来の灯具ユニットは、投影レンズ33の後方側表面33bが平面でかつ光軸Axに垂直な面に平行に配置されているため、光源27aの縦長の像を、車両正面方向に照射することとなる。このため、配光パターンの手前側の領域63が明るくなり、遠方が見えにくいという問題があった。これに対し、灯具ユニット20,40は、投影レンズ33,61の後方側表面33b,61bを傾斜させることで、投影レンズ33の下側において、実質的に焦点距離の延長と同様の効果が得られる。
Here, in the conventional lamp unit, the
車両用のプロジェクタ光学系では、一般的に投影レンズ33の上側よりも下側から出射する光量が多いため、本実施の形態による投影レンズ33,61の傾斜構造とすることで、投影レンズ33,61の下側からの出射光を集光させ、配光パターンの上下方向の集光度合いを高めることが可能となる。すなわち、図10(b)に示すように、配光パターンの上下幅を狭くできるので、手前の光が減少し、遠方視認性が高まることとなる。
In a projector optical system for a vehicle, since the amount of light emitted from the lower side is generally larger than the upper side of the
なお、光軸Axに垂直な面に対する投影レンズ33,61の後方側表面33b,61bの傾斜角度αは、10°〜50°の範囲とすることができる。ここで、傾斜角度α=10°は、実質的に傾斜の効果が得られる角度である。また、傾斜角度α=50°を超えると、投影レンズ33,61の内部での全反射が増加し、光束ロスが大きくなる。よって、傾斜角度αは、10°〜50°の範囲が最適となる。
Note that the inclination angle α of the rear-
ロービーム用配光パターンPLは、灯具ユニット20からの光照射により形成されるが、その際、このロービーム用配光パターンPLは、リフレクタ29の反射面29aからの反射光により投影レンズ33の後方焦点面上に形成される光源27aの像を、投影レンズ33により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインCL1,CL2は、シェード35の上端縁35aの反転投影像として形成されるようになっている。
The low beam light distribution pattern PL is formed by light irradiation from the
一方、灯具ユニット40によるハイビーム用配光パターン(図示せず)は、ロービーム用配光パターンPLと、灯具ユニット40からの光照射により形成される付加配光パターンとの合成配光パターンとして構成されている。
On the other hand, the high beam light distribution pattern (not shown) by the
灯具ユニット40による付加配光パターンは、H−Vを中心にして左右両側に拡がる横長の配光パターンであって、その全体的な拡散角はロービーム用配光パターンPLの場合に比してやや小さくなっており、そのホットゾーンはH−V上においてロービーム用配光パターンPLのホットゾーンHZLよりもかなり明るいものとして形成されている。これは、灯具ユニット40のリフレクタ57からの反射光の収束位置が、灯具ユニット20の場合よりも投影レンズ61の後方焦点Fに近い位置に設定されていることによるものである。
The additional light distribution pattern by the
そして、このハイビーム用配光パターンにおいては、ロービーム用配光パターンPLと付加配光パターンとの合成により、カットオフラインCL1,CL2の上方領域まで光照射が行われ、H−V近傍にホットゾーンHZLの重畳による明るいホットゾーンが形成される。 In this high beam light distribution pattern, light is irradiated to the upper region of the cut-off lines CL1 and CL2 by combining the low beam light distribution pattern PL and the additional light distribution pattern, and the hot zone HZL is located in the vicinity of HV. A bright hot zone is formed by the superposition of.
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具100は、投影レンズ33、61の後方側表面33b,61bが平面の平凸レンズとして構成されており、その後方側表面33b,61bを構成する平面が、車両前後方向に延びる光軸Axと直交する平面に対して上向きに傾斜しているので、透光カバー23が車体形状に沿って上向きに傾斜した表面形状を有しているにもかかわらず、この透光カバー23に沿って投影レンズ33,61を省スペースで配置することができる。
As described above in detail, in the
その際、一方の灯具ユニット20は、リフレクタ29からの反射光の一部を遮蔽するシェード35を備えており、その上端縁35aが投影レンズ33の後方焦点Fにおいて光軸Ax上に位置するように配置されているので、該灯具ユニット20からの光照射により、上端部にカットオフラインCL1,CL2を有するロービーム用配光パターンPLを形成することができるが、その投影レンズ33の前方側表面33aを構成する凸曲面は上記非球面で構成されているので、カットオフラインCL1,CL2を鮮明なカットオフラインとして形成することができる。
At that time, one
また、投影レンズ33,61の下側からの出射光を集光させ、配光パターンの上下方向の集光度合いを高めることが可能となるので、配光パターンの上下幅を狭くできる。その結果、手前の光を減少させ、遠方視認性を高めることができる。
Moreover, since the emitted light from the lower side of the
これに加え、本実施の形態においては、各投影レンズ33,61の後方側表面33b,61bの上向き角度αが、α=20°とかなり大きい値に設定されているので、灯具意匠の斬新性を十分に確保することができる。
In addition, in the present embodiment, the upward angle α of the
また、投影レンズ33,61の後方側表面33b,61bが傾斜することにより本来投影レンズからの出射光が照射されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、構成要素45によって補正することができる。すなわち、シェード35を、傾斜させた投影レンズ33の特性に対応させて変形させているので、光の照射されない配光パターンの歪み部分に光を照射して、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、左右拡散方向の遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。
Further, the
そして、シェード35が、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように構成されているので、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうこと(図11の破線参照)がなく、光が水平方向へ拡散して、水平なカットオフラインCLの配光パターンPLを形成することとなる。これにより、左右拡散方向における領域71R,71Lの遠方視認性を高めることができる。
Since the
また、シェード35の中央部分に凸部49を設けたので、投影レンズ33の後方側表面33bが傾斜することにより本来投影レンズからの出射光が照射されない部分へ光が照射されて生じる配光パターンの歪みを、凸形状によって補正することができる。これにより、カットオフラインの中央部が盛り上がる配光パターンの歪み(図15(b)参照)を防止することができる。
Further, since the
さらに、リフレクタ29が、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップ41を有するので、投影レンズ33の後方側表面33bが傾斜することにより本来投影レンズからの出射光が照射されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、補正ステップ41によって補正することができる。したがって、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、図12に示すように、光の照射されない従来の配光パターンの歪み部分に光を照射して、左右拡散方向における領域73R,73Lの遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。
Further, since the
また、補正ステップ41が、水平面と交わるリフレクタ反射面領域近傍の縁部43に設けられているので、カットオフラインCL1,CL2の左右が拡散するにしたがって湾曲してしまうことがなく、光が水平方向へ拡散することとなり、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる。
In addition, since the
また、補正ステップ41が、光源27aと投影レンズ33の後方焦点Fとを結ぶ直線(すなわち、光軸Ax)からの距離が遠くなるにつれ縁部反射面29aの法線Diが下方に向くように構成されているので、カットオフラインが図11に示すように拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがない。すなわち、光源27aからの反射光が、投影レンズ33の光軸Axからリフレクタ29の外側に向かうにしたがって、より下側に向くようになる。これにより、傾斜した投影レンズ33を通過した光が左右水平方向へ拡散することとなり、左右方向の遠方視認性を向上させることができる。
Further, in the
さらに、シェード35の左右側方部分が一部切り欠かれているので、左右側方に光を照射して図12に示すような水平方向に略平行なカットオフラインCL1,CL2を備えた配光パターンPLを形成することができる。これにより、図15(b)に示したように、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがなく、シェード35の形状変更のみで簡単に光を水平方向へ拡散させることができる。
Further, since the left and right side portions of the
次に、上記実施形態の投影レンズ33、シェード35、リフレクタ29と同一構成で製作した投影レンズ、シェード、リフレクタを用い、種々のレンズ傾斜角度や、各構成部材を選択的に組み合わせて構成した灯具による配光パターンと、従来灯具による配光パターンとを比較した結果を説明する。
図13は種々のレンズ傾斜角度と配光パターンとの相関とを表した図である。
(a)〜(f)は投影レンズの傾斜角度αをα=0°,10°,20°,30°,40°,50°とした場合に形成される配光パターンPLを表している。図13(a)に示す傾斜角度α=0°の配光パターンPLに比べ、傾斜角度αをα=10°,20°,30°,40°,50°とした(b)〜(f)の配光パターンPLが、上下幅が狭く、上下方向の集光度合いが高められていることがわかった。
Next, using the projection lens, shade, and reflector manufactured in the same configuration as the
FIG. 13 is a diagram showing the correlation between various lens tilt angles and light distribution patterns.
(A)-(f) represents the light distribution pattern PL formed when the inclination angle α of the projection lens is α = 0 °, 10 °, 20 °, 30 °, 40 °, 50 °. Compared with the light distribution pattern PL with the inclination angle α = 0 ° shown in FIG. 13A, the inclination angle α is set to α = 10 °, 20 °, 30 °, 40 °, 50 ° (b) to (f). This light distribution pattern PL has a narrow vertical width and a high degree of light collection in the vertical direction.
図14(a)は従来の灯具ユニットによって形成された配光パターンを表す図である。
従来の灯具ユニットでは、配光パターンPLにおいて、水平なカットオフラインCLが形成されるが、配光パターンPLの上下幅が広く、上下方向の集光度合いが低いことがわかった。
FIG. 14A shows a light distribution pattern formed by a conventional lamp unit.
In the conventional lamp unit, the horizontal cut-off line CL is formed in the light distribution pattern PL, but it has been found that the vertical width of the light distribution pattern PL is wide and the light collection degree in the vertical direction is low.
図14(b)は、従来の灯具ユニットにおいて傾斜角度を20°とした投影レンズにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度を20°とした投影レンズでは、配光パターンPLにおいて、左右拡散方向の領域81R,81LでカットオフラインCLが下に垂れることがわかった。また、中央部領域83R,83LでカットオフラインCLが上に膨らむことがわかった。
FIG. 14B is a diagram of a light distribution pattern formed by a projection lens having an inclination angle of 20 ° in a conventional lamp unit.
It was found that the cut-off line CL hangs down in the
図14(c)は傾斜角度20°の投影レンズに、実施形態と同一構成のシェードを用いることにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度20°の投影レンズに対し、実施形態と同一構成のシェードを用いた灯具ユニットでは、配光パターンPLにおいて、中央付近の領域85R,85LのカットオフラインCLが略水平に補正されることがわかった。
FIG. 14C is a diagram of a light distribution pattern formed by using a shade having the same configuration as that of the embodiment for a projection lens having an inclination angle of 20 °.
In a lamp unit using a shade having the same configuration as that of the embodiment with respect to a projection lens having an inclination angle of 20 °, the cut-off line CL of the
図14(d)は傾斜角度20°の投影レンズに、実施形態と同一構成のリフレクタを用いることにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度20°の投影レンズに対し、実施形態と同一構成のリフレクタを用いた灯具ユニットでは、配光パターンPLにおいて、左右拡散領域87R,87LのカットオフラインCLが略水平に補正されることがわかった。
FIG. 14D is a diagram of a light distribution pattern formed by using a reflector having the same configuration as that of the embodiment for a projection lens having an inclination angle of 20 °.
It can be seen that the cut-off line CL of the left and
図14(e)は傾斜角度20°の投影レンズに、実施形態と同一構成のシェードおよびリフレクタを用いることにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度20°の投影レンズに対し、実施形態と同一構成のシェードおよびリフレクタを用いた灯具ユニットでは、配光パターンPLにおいて、カットオフラインCLがほぼ全域で水平になることがわかった。
FIG. 14E is a diagram of a light distribution pattern formed by using a shade and a reflector having the same configuration as that of the embodiment for a projection lens having an inclination angle of 20 °.
In the lamp unit using the shade and the reflector having the same configuration as the embodiment with respect to the projection lens having the inclination angle of 20 °, it has been found that the cut-off line CL is almost horizontal in the light distribution pattern PL.
なお、上記実施形態に係る車両用灯具100は、その灯室丙に2つの灯具ユニット20,40が収容された構成となっているが、これら2つの灯具ユニット20,40のうちいずれか一方のみが収容された構成となっている場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
The
また、上記実施形態においては、各投影レンズ33,61の後方側表面33b,61bを構成する平面の上向き角度αが、互いに同じ値に設定されているが、両者を異なる値に設定することももちろん可能である。その際、上記実施形態においては、上向き角度αがいずれも20°に設定されているが、10°〜50°の範囲の傾斜に設定されていれば、20°以外の値であっても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the upward angle (alpha) of the plane which comprises the back side surfaces 33b and 61b of each
さらに、上記実施形態においては、車両の右前端部に配置される車両用灯具100について説明したが、車両の左前端部に配置される車両用灯具についても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Furthermore, in the said embodiment, although the
27a 光源
29 リフレクタ
29a 反射面
33,61 投影レンズ
33a 投影レンズの表面
33b 後方側表面(投影レンズの後端面)
33c 投影レンズの下端
33d 投影レンズの上端
35 シェード
41 補正ステップ
43 縁部
45 配光パターンを補正する構成要素
100 車両用灯具
CL カットオフライン
Di 縁部の反射面の法線
F 焦点
33c Lower end of
Claims (7)
前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、
前記シェードは、前方に投影される配光パターンを補正する構成要素を有することを特徴とする車両用灯具。 A projection lens, a light source, a reflector having a substantially focal point of the light source and a reflecting surface for reflecting light from the light source toward the projection lens, and an end near the rear focal point of the projection lens; In a vehicle lamp having a shade that partially shields,
The projection lens is configured so that the surface of the projection lens passes through the back focal point and emits light incident on the projection lens in parallel, and the rear end surface of the projection lens is lower than the upper end of the projection lens. Inclined with respect to the optical axis so as to protrude forward,
The vehicular lamp, wherein the shade includes a component that corrects a light distribution pattern projected forward.
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