JP2007287521A - Vehicular lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、発光素子を光源とする車両用照明灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular illumination lamp using a light emitting element as a light source.
近年、車両用照明灯具の光源として、発光ダイオード等の発光素子が多く用いられるようになってきている。 In recent years, light-emitting elements such as light-emitting diodes have been frequently used as light sources for vehicular illumination lamps.
例えば「特許文献1」には、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、この発光素子からの直射光を凸レンズで偏向制御して灯具前方へ照射するように構成された車両用照明灯具が記載されている。 For example, “Patent Document 1” includes a convex lens disposed on the optical axis extending in the front-rear direction of the lamp and a light emitting element disposed in the vicinity of the rear focal point of the convex lens, and direct light from the light emitting element is projected to the convex lens. Describes a vehicular illumination lamp that is configured to irradiate the front of the lamp under deflection control.
上記「特許文献1」に記載された車両用照明灯具においては、その凸レンズの後側焦点近傍に発光素子を配置することにより、この発光素子からの直射光に対する制御を精度良く行い得る構成となっているが、次のような問題がある。 In the vehicular illumination lamp described in the above-mentioned “Patent Document 1”, by arranging the light emitting element in the vicinity of the rear focal point of the convex lens, the direct light from the light emitting element can be accurately controlled. However, there are the following problems.
すなわち、この「特許文献1」に記載された車両用照明灯具においては、その凸レンズの後側焦点近傍に発光素子が位置しているため、灯具の前後長をそれ以上短くすることができず、灯具の薄型化を十分に図ることができない、という問題があり、また、その凸レンズの後側焦点近傍には、1つの発光素子しか配置することができないので、十分な照射光量を確保することができない、という問題もある。 That is, in the vehicular illumination lamp described in “Patent Document 1”, since the light emitting element is located in the vicinity of the rear focal point of the convex lens, the front-rear length of the lamp cannot be further reduced, There is a problem that the lamp cannot be sufficiently thinned, and since only one light emitting element can be arranged in the vicinity of the rear focal point of the convex lens, it is possible to secure a sufficient amount of irradiation light. There is also the problem that it is not possible.
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を確保することができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a vehicle illumination lamp using a light emitting element as a light source, the light distribution control can be performed with high accuracy, and the lamp is made thinner. An object of the present invention is to provide a vehicular illumination lamp capable of ensuring a sufficient amount of irradiation light.
本願発明は、発光素子の配置に工夫を施すとともに所定のリフレクタを配置することにより、上記目的達成を図るようにしたものである。 In the present invention, the above-described object is achieved by devising the arrangement of the light emitting elements and arranging a predetermined reflector.
すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
灯具前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後方に配置された発光素子と、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記発光素子が、上記凸レンズと該凸レンズの後側焦点との間における上記光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、
これら各発光素子と上記光軸との間に、該発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタがそれぞれ配置されており、
これら各リフレクタの反射面の、上記各発光素子の発光中心と上記光軸とを含む平面に沿った断面形状が、上記凸レンズの後側焦点近傍の点を第1焦点とするとともに上記各発光素子の発光中心近傍の点を第2焦点とする1対の双曲線における第2焦点側の双曲線で形成されている、ことを特徴とするものである。
That is, the vehicular illumination lamp according to the present invention is:
In a vehicular illumination lamp comprising a convex lens arranged on an optical axis extending in the front-rear direction of the lamp, and a light emitting element arranged behind the convex lens,
A plurality of the light emitting elements are arranged around the optical axis between the convex lens and the rear focal point of the convex lens at a predetermined interval in the circumferential direction around the optical axis,
Between each of the light emitting elements and the optical axis, a reflector that reflects light from the light emitting elements forward is disposed, respectively.
A cross-sectional shape of the reflecting surface of each reflector along a plane including the light emission center of each light emitting element and the optical axis is a point near the rear focal point of the convex lens as a first focus, and each light emitting element. It is formed by a hyperbola on the second focal point side in a pair of hyperbola with a point near the light emission center as the second focal point.
上記「車両用照明灯具」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングランプ、デイタイムランニングランプ等、あるいはその一部を構成する灯具ユニット等が採用可能である。 The type of the “vehicle illumination lamp” is not particularly limited, and for example, a headlamp, a fog lamp, a cornering lamp, a daytime running lamp, or a lamp unit constituting a part thereof can be employed.
上記「光軸」は、灯具前後方向に延びる軸線であれば、車両前後方向に延びる軸線と一致していてもよいし一致してなくてもよい。。 As long as the “optical axis” is an axis extending in the lamp front-rear direction, it may or may not coincide with the axis extending in the vehicle front-rear direction. .
上記「凸レンズ」は、正の屈折力を有するレンズであれば、特定形状のレンズに限定されるものではなく、例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、凸メニスカスレンズ等が採用可能である。 The “convex lens” is not limited to a lens having a specific shape as long as it has a positive refractive power. For example, a plano-convex lens, a biconvex lens, a convex meniscus lens, or the like can be used.
上記「発光素子」とは、略点状に面発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。 The above “light emitting element” means an element-like light source having a light emitting chip that emits light substantially in the form of dots, and the type thereof is not particularly limited, and examples thereof include a light emitting diode and a laser diode. Can be adopted.
上記複数の「発光素子」の個数や周方向の間隔等の具体的な値は、特に限定されるものではない。また、これら複数の「発光素子」は、必ずしも常に同時点灯する構成となっていなくてもよく、その全部または一部が適宜点灯する構成となっていてもよい。 Specific values such as the number of the plurality of “light emitting elements” and the interval in the circumferential direction are not particularly limited. In addition, the plurality of “light emitting elements” do not necessarily have to be configured to be always lit simultaneously, and may be configured to be appropriately lit in whole or in part.
上記各リフレクタの「反射面」は、各発光素子の発光中心と光軸とを含む平面に沿った断面形状が上記双曲線で形成されているが、この平面以外の平面に沿った断面形状については特に限定されるものではない。 The “reflecting surface” of each of the reflectors has a cross-sectional shape along the plane including the emission center and the optical axis of each light-emitting element. The cross-sectional shape along a plane other than this plane is as follows. It is not particularly limited.
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後方に配置された発光素子とを備えた構成となっているが、その発光素子は、凸レンズとその後側焦点との間における光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、これら各発光素子と光軸との間には、該発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタがそれぞれ配置されているので、各発光素子から出射して各リフレクタに入射した光は、該リフレクタで反射して凸レンズに入射した後、この凸レンズにより偏向制御されて前方へ出射することとなる。 As shown in the above configuration, the vehicular illumination lamp according to the present invention includes a convex lens disposed on the optical axis extending in the front-rear direction of the lamp, and a light emitting element disposed behind the convex lens. However, a plurality of the light emitting elements are arranged around the optical axis between the convex lens and the rear focal point at a predetermined interval in the circumferential direction around the optical axis. Between the optical axes, reflectors that reflect light from the light emitting elements forward are arranged, so that the light emitted from each light emitting element and incident on each reflector is reflected by the reflector. After entering the convex lens, the deflection is controlled by the convex lens and the light is emitted forward.
その際、これら各リフレクタの反射面の、各発光素子の発光中心と光軸とを含む平面に沿った断面形状は、凸レンズの後側焦点近傍の点を第1焦点とするとともに各発光素子の発光中心近傍の点を第2焦点とする1対の双曲線における第2焦点側の双曲線で形成されているので、これら各リフレクタからの反射光は、上記平面内において、上記1対の双曲線の第1焦点からの発散光と略同一の光路で凸レンズに入射することとなる。そして、この第1焦点は凸レンズの後側焦点近傍に位置しているので、凸レンズからの出射光は、少なくとも上記平面内においては光軸と略平行な光となり、これにより配光制御を精度良く行うことができる。 At this time, the cross-sectional shape of the reflecting surface of each reflector along the plane including the light emission center and the optical axis of each light emitting element is a point near the rear focal point of the convex lens as the first focal point, and Since it is formed by a hyperbola on the second focal point side in a pair of hyperbola having a point in the vicinity of the light emission center as the second focal point, the reflected light from each of these reflectors is the first of the pair of hyperbola in the plane. The light is incident on the convex lens along the optical path substantially the same as the divergent light from one focal point. Since the first focal point is located in the vicinity of the rear focal point of the convex lens, the light emitted from the convex lens becomes light substantially parallel to the optical axis at least in the plane, thereby controlling the light distribution with high accuracy. It can be carried out.
また、各発光素子および各リフレクタは、凸レンズの後側焦点よりも前方側に配置されているので、車両用照明灯具の前後長を短くすることができる。そして、これら複数の発光素子を点灯させることにより、十分な照射光量を確保することができる。 Moreover, since each light emitting element and each reflector are arrange | positioned ahead rather than the rear focus of a convex lens, the front-and-rear length of the vehicular illumination lamp can be shortened. Then, by turning on the plurality of light emitting elements, a sufficient amount of irradiation light can be secured.
このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を確保することができる。そして、このように灯具の薄型化を図ることにより、灯具のレイアウトの自由度を高めることができる。 As described above, according to the present invention, in a vehicular illumination lamp using a light emitting element as a light source, the light distribution control can be performed with high accuracy, and the lamp is made thin and a sufficient amount of irradiation light is secured. can do. And the freedom degree of the layout of a lamp can be raised by aiming at thickness reduction of a lamp in this way.
しかも、本願発明に係る車両用照明灯具においては、複数の発光素子を点灯させることにより、灯具正面方向にスポット状の配光パターンまたは細長い配光パターンを複数個形成することができるので、その合成配光パターンを十分明るいものとすることができる。 Moreover, in the vehicular illumination lamp according to the present invention, a plurality of spot-like light distribution patterns or elongated light distribution patterns can be formed in the front direction of the lamp by turning on a plurality of light emitting elements. The light distribution pattern can be made sufficiently bright.
上記構成において、凸レンズおよび各リフレクタの配置はそのままに維持した状態で、以下のように、各発光素子の配置を変更するとともに所定のリフレクタを追加配置した構成とすることも可能である。 In the above-described configuration, the arrangement of the light emitting elements can be changed and the predetermined reflector can be additionally arranged as follows, with the arrangement of the convex lenses and the reflectors maintained as they are.
すなわち、各発光素子の近傍に、該発光素子からの光を該発光素子と光軸との間に位置する所定点に収束させるように反射させる第1リフレクタがそれぞれ配置された構成とするとともに、これら各所定点と光軸との間に、各第1リフレクタで反射した各発光素子からの光を前方へ向けて反射させる第2リフレクタ(すなわち上記構成のリフレクタに相当するリフレクタ)がそれぞれ配置された構成とすることが可能である。 That is, the first reflector that reflects the light from the light emitting element so as to converge to a predetermined point located between the light emitting element and the optical axis is disposed in the vicinity of each light emitting element, and Between each of these predetermined points and the optical axis, a second reflector that reflects the light from each light-emitting element reflected by each first reflector toward the front (ie, a reflector corresponding to the reflector having the above-described configuration) is disposed. It can be configured.
このような構成とすることにより、各発光素子からの出射光により形成される配光パターンを、より配光ムラの少ないものとすることができる。また、このような構成とすることにより、各第2リフレクタ毎に、発光素子および第1リフレクタを複数組配置して、その各組の発光素子からの出射光を上記所定点に収束させるようにすることも可能となり、これにより灯具の薄型化を維持した上で照射光量をさらに増大させることができる。 By adopting such a configuration, the light distribution pattern formed by the light emitted from each light emitting element can be made less uneven in light distribution. Further, by adopting such a configuration, a plurality of sets of light emitting elements and first reflectors are arranged for each second reflector so that the emitted light from each set of light emitting elements converges to the predetermined point. This makes it possible to further increase the amount of irradiation light while keeping the lamp thinner.
上記構成において「凸レンズ」が特定形状のレンズに限定されないことは上述したとおりであるが、これをフレネルレンズで構成すれば、凸レンズ自体の薄型化を図ることができ、これにより灯具の薄型化を一層推進することができる。 As described above, the “convex lens” is not limited to a lens having a specific shape in the above configuration. However, if the lens is made of a Fresnel lens, the convex lens itself can be thinned, thereby reducing the thickness of the lamp. It can be further promoted.
上記構成において、凸レンズの口径比を1以下の値に設定しておくようにすれば、各リフレクタで反射した各発光素子からの光の向きが光軸となす角度を比較的小さい値に抑えることができるので、各リフレクタからの反射光をより多く凸レンズに入射させることができ、これにより光源光束の有効利用を図ることができる。 In the above configuration, if the aperture ratio of the convex lens is set to a value of 1 or less, the angle between the direction of the light from each light emitting element reflected by each reflector and the optical axis can be suppressed to a relatively small value. As a result, more reflected light from each reflector can be incident on the convex lens, thereby making it possible to effectively use the light source luminous flux.
上記構成において、各発光素子が金属製部材に支持された構成とするとともに、この金属製部材における、光軸に関して各発光素子よりも外周側に位置する部分に、複数の放熱フィンが形成された構成とすれば、各発光素子の点灯に伴って発生する熱を、熱伝導作用により、大きな熱容量を有する金属製部材に移動させ、その複数の放熱フィンから効率良く放散させることができる。その際、これら複数の放熱フィンは、各発光素子よりも外周側に位置しているので、灯具の薄型化を維持した上で、このような作用効果を得ることができる。 In the above configuration, each light emitting element is supported by a metal member, and a plurality of heat radiating fins are formed on a portion of the metal member located on the outer peripheral side of each light emitting element with respect to the optical axis. If it is set as a structure, the heat | fever generate | occur | produced with lighting of each light emitting element can be moved to the metal member which has a big heat capacity by a heat conductive effect, and can be efficiently dissipated from the several radiation fin. At this time, since the plurality of heat dissipating fins are located on the outer peripheral side with respect to the light emitting elements, it is possible to obtain such an operational effect while maintaining the thinness of the lamp.
この場合において、金属製部材は、各発光素子毎に配置された複数の部材として構成してもよいが、複数の発光素子を一括して支持する共通の部材として構成すれば、放熱効率を一層高めることができるとともに各発光素子の位置決め精度を高めることができる。 In this case, the metal member may be configured as a plurality of members arranged for each light emitting element, but if configured as a common member that collectively supports the plurality of light emitting elements, the heat dissipation efficiency is further improved. It is possible to increase the positioning accuracy of each light emitting element.
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具10を示す正面図であり、図2は、その側断面図である。
FIG. 1 is a front view showing a
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、灯具前後方向に延びる光軸Ax上に配置された凸レンズ12と、この凸レンズ12の後方に配置された4つの発光素子14と、4つのリフレクタ16と、光源ホルダ18と、レンズホルダ20とからなり、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で、車両用前照灯の灯具ユニットとして用いられるようになっている。その際、この車両用照明灯具10は、その光軸Axが車両前後方向に延びるように配置された状態で、ハイビーム用配光パターンの一部を形成するための光照射を行うようになっている。
As shown in these drawings, the
凸レンズ12は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであって、その周縁部においてレンズホルダ20の前端部に固定支持されており、このレンズホルダ20の内径により該凸レンズ12の有効径が規定されている。この凸レンズ12は、その口径比(すなわち、凸レンズ12の有効径とその焦点距離との比)が、1以下の値(具体的には0.8程度の値)に設定されている。
The
4つの発光素子14は、凸レンズ12とこの凸レンズ12の後側焦点Fとの間における光軸Axの周囲に、該光軸Axを中心にして同一円周上に等間隔で配置されている。これら各発光素子14は、白色発光ダイオードであって、1mm角程度の正方形の発光面を有する発光チップ14aと、この発光チップ14aを支持する基板14bとからなっている。その際、発光チップ14aは、その発光面を覆うように形成された薄膜により封止されている。
The four
これら各発光素子14は、その発光中心Aと凸レンズ12の後側焦点Fとを結ぶ直線Lが、レンズホルダ20の内周面の前端縁近傍を通るような位置に配置されている。そして、これら各発光素子14は、その発光チップ14aを光軸Axへ向けた状態で、共通の光源ホルダ18に固定支持されている。
Each of the
この光源ホルダ18は、環状に形成された金属製部材であって、その前端部においてレンズホルダ20に固定支持されている。この光源ホルダ18における、光軸Axに関して各発光素子14よりも外周側に位置する部分には、複数の放熱フィン18aが外周側へ向けて突出するようにして形成されている。
The
4つのリフレクタ16は、4つの発光素子14の各々と光軸Axとの間において、該発光素子14を半ドーム状に覆うようにしてそれぞれ配置されており、これら各発光素子14からの光を前方へ向けて反射させるようになっている。これら4つのリフレクタ16は、一体的に形成されており、光源ホルダ18に固定支持されている。その際、これら各リフレクタ16は、その前端縁が凸レンズ12の後方側表面まで延びるように形成されている。
The four
これら各リフレクタ16の反射面16aは、各発光素子14の発光中心Aと光軸Axとを含む平面に沿った断面形状が、凸レンズ12の後側焦点Fを第1焦点とするとともに各発光素子14の発光中心Aを第2焦点とする(すなわち直線Lを軸とする)1対の双曲線における第2焦点側の双曲線Hで形成されている。本実施形態においては、各リフレクタ16の反射面16aは、上記双曲線Hをその軸を中心にして回転させることにより形成される回転双曲面で構成されている。
The reflecting
各発光素子14からの出射光の大半は、各リフレクタ16の反射面16aに入射し、これら各反射面16aで前方へ向けて反射して凸レンズ12に入射するが、その際、各リフレクタ16の反射面16aは上記回転双曲面で構成されているので、これら各反射面16aで反射した各発光素子14からの光は、凸レンズ12の後側焦点Fからの発散光と同一の光路で凸レンズ12に入射することとなる。このため、凸レンズ12から前方へ出射する各発光素子14からの光は、すべて光軸Axと平行な光となる。
Most of the light emitted from each light-emitting
図3は、本実施形態に係る車両用照明灯具10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PAを透視的に示す図である。
FIG. 3 is a view perspectively showing a light distribution pattern PA formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25 m ahead of the lamp by light irradiated forward from the
同図に示すように、この配光パターンPAは、灯具正面方向の消点であるH−Vを中心にして形成されるスポット状の配光パターンであって、ハイビーム用配光パターンPHの一部として形成されるようになっている。すなわち、この配光パターンPAと、図示しない他の灯具ユニットから前方へ照射される光により形成される拡散配光パターンPBとの合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンPHが形成され、その高光度領域であるホットゾーンは配光パターンPAにより形成されるようになっている。 As shown in the figure, this light distribution pattern PA is a spot-shaped light distribution pattern formed around HV, which is a vanishing point in the front direction of the lamp, and is one of the high beam light distribution patterns PH. It is formed as a part. That is, a high beam light distribution pattern PH is formed as a combined light distribution pattern of this light distribution pattern PA and a diffused light distribution pattern PB formed by light irradiated forward from another lamp unit (not shown). The hot zone that is the luminous intensity region is formed by the light distribution pattern PA.
この配光パターンPAは、4つの配光パターンPA1、PA2、PA3、PA4の合成配光パターンとして形成されるようになっている。これら各配光パターンPA1、PA2、PA3、PA4は、光軸Axの上下左右各位置に配置された各発光素子14の点灯により形成される配光パターンであって、いずれもスポット状の配光パターンとなっている。これは、凸レンズ12から前方へ出射する各発光素子14からの光が、すべて光軸Axと平行な光となることによるものである。
This light distribution pattern PA is formed as a combined light distribution pattern of four light distribution patterns PA1, PA2, PA3, and PA4. Each of these light distribution patterns PA1, PA2, PA3, and PA4 is a light distribution pattern formed by lighting each
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、灯具前後方向に延びる光軸Ax上に配置された凸レンズ12と、この凸レンズ12の後方に配置された発光素子14とを備えた構成となっているが、その発光素子14は、凸レンズ12とその後側焦点Fとの間における光軸Axの周囲に、該光軸Axを中心にして同一円周上に等間隔で4つ配置されており、これら各発光素子14と光軸Axとの間には、該発光素子14からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタ16がそれぞれ配置されているので、各発光素子14から出射して各リフレクタ16に入射した光は、該リフレクタ16で反射して凸レンズ12に入射し、この凸レンズ12により偏向制御されて前方へ出射することとなる。
As described above in detail, the
その際、これら各リフレクタ16の反射面16aの、各発光素子14の発光中心Aと光軸Axとを含む平面に沿った断面形状は、凸レンズ12の後側焦点Fを第1焦点とするとともに各発光素子14の発光中心Aを第2焦点とする1対の双曲線における第2焦点側の双曲線Hで形成されているので、これら各リフレクタ16からの反射光は、上記平面内において、上記1対の双曲線の第1焦点からの発散光と同一の光路で凸レンズ12に入射することとなる。そして、この第1焦点は凸レンズ12の後側焦点Fに位置しているので、凸レンズ12からの出射光は、少なくとも上記平面内においては光軸Axと平行な光となり、これにより配光制御を精度良く行うことができる。
At this time, the cross-sectional shape of the reflecting
また、各発光素子14および各リフレクタ16は、凸レンズ12の後側焦点Fよりも前方側に配置されているので、車両用照明灯具の前後長を短くすることができる。そして、これら4つの発光素子14を点灯させることにより、十分な照射光量を確保することができる。
Moreover, since each light emitting
このように本実施形態によれば、発光素子14を光源とする車両用照明灯具10において、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を確保することができる。そして、このように灯具の薄型化を図ることにより、灯具のレイアウトの自由度を高めることができる。
As described above, according to this embodiment, in the
しかも、本実施形態に係る車両用照明灯具10においては、各リフレクタ16の反射面16aが回転双曲面で構成されているので、凸レンズ12から前方へ出射する各発光素子14からの光はすべて光軸Axと平行な光となり、これにより各発光素子14を点灯させることにより、灯具正面方向にスポット状の配光パターンPA1、PA2、PA3、PA4を形成することができる。そして、これら4つの発光素子14を同時点灯させるようにすれば、これら4つの配光パターンPA1、PA2、PA3、PA4の合成配光パターンとして形成される配光パターンPAを十分明るいものとすることができる。
Moreover, in the
また、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、その凸レンズ12の口径比が0.8程度の値に設定されているので、各リフレクタ16で反射した各発光素子14からの光の向きが光軸Axとなす角度を、比較的小さい値に抑えることができる。そしてこれにより、各リフレクタ16からの反射光を、より多く凸レンズ12に入射させることができ、これにより光源光束の有効利用を図ることができる。
Moreover, since the aperture ratio of the
さらに、本実施形態に係る車両用照明灯具10は、その各発光素子14が金属製の光源ホルダ18に支持されており、そして、これら各光源ホルダ18における、光軸Axに関して各発光素子14よりも外周側に位置する部分には、複数の放熱フィン18aが形成されているので、各発光素子14の点灯に伴って発生する熱を、熱伝導作用により、大きな熱容量を有する光源ホルダ18に移動させ、その複数の放熱フィン18aから効率良く放散させることができる。その際、これら複数の放熱フィン18aは、各発光素子14よりも外周側に位置しているので、灯具の薄型化を維持した上で、このような作用効果を得ることができる。しかも、4つの発光素子14は共通の光源ホルダ18に支持されているので、その放熱効率を十分に高めることができるとともに、各発光素子14の位置決め精度を高めることができる。
Furthermore, in the
なお、上記実施形態においては、各発光素子14が、光軸Axへ向けて配置されているものとして説明したが、これら各発光素子14が、光軸Axと直交する方向に対して後方側に傾斜した方向へ向けて配置された構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、各発光素子14を凸レンズ12に近づけて配置した場合においても、これら各発光素子14からの出射光の大半を各リフレクタ16の反射面16aに入射させることが可能となり、これにより灯具の薄型化を一層推進することができる。
In the above embodiment, each
また、上記実施形態においては、4つの発光素子14が、光軸Axを中心にして同一円周上に等間隔で配置されているものとして説明したが、これら4つの発光素子14が、同一円周上から外れた位置に配置された構成とすること、あるいは周方向に不等間隔をおいて配置された構成とすることも可能である。
In the above embodiment, the four
さらに、上記実施形態においては、光軸Axの周囲に4つの発光素子14が配置された構成となっているが、3つ以下あるいは5つ以上の発光素子14が配置された構成とすることも可能である。
Further, in the above embodiment, the four
また、上記実施形態においては、凸レンズ12の口径比が0.8程度の値に設定されているものとして説明したが、この口径比は1以下の値に設定されていれば、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。
Moreover, in the said embodiment, although demonstrated as what the aperture ratio of the
なお、上記実施形態においては、各リフレクタ16の反射面16aの、光軸Axを含む鉛直面に沿った断面形状を形成している双曲線Hが、凸レンズ12の後側焦点Fを第1焦点とするとともに各発光素子14の発光中心Aを第2焦点とするものとして説明したが、これら後側焦点Fおよび発光中心Aの近傍に第1および第2焦点がそれぞれ位置していれば、凸レンズ12から前方へ出射する各発光素子14からの光は光軸Axと略平行な光となるので、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。
In the above embodiment, the hyperbola H that forms a cross-sectional shape along the vertical plane including the optical axis Ax of the reflecting
次に、上記実施形態の第1変形例について説明する。 Next, a first modification of the above embodiment will be described.
図4は、本変形例に係る車両用照明灯具110を示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing the
同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具110は、その基本的な構成は上記実施形態の車両用照明灯具10と同様であるが、その凸レンズ112がフレネルレンズで構成されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。
As shown in the figure, the
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例の構成を採用することにより、凸レンズ112自体の薄型化を図ることができ、これにより灯具の薄型化を一層推進することができる。
Even in the case of adopting the configuration of this modification, it is possible to obtain the same effects as those of the above embodiment. In addition, by adopting the configuration of this modification, it is possible to reduce the thickness of the
次に、上記実施形態の第2変形例について説明する。 Next, a second modification of the above embodiment will be described.
図5は、本変形例に係る車両用照明灯具210を示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing the
同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具210は、その基本的な構成は上記実施形態の車両用照明灯具10と同様であるが、その4つのリフレクタ16、216のうち上下1対のリフレクタ216の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
As shown in the figure, the
すなわち、左右1対のリフレクタ16の構成は上記実施形態の場合と同様であるが、上下1対のリフレクタ216については、その反射面216aの形状が上記実施形態の場合と異なっている。
That is, the configuration of the pair of left and
具体的には、これら各リフレクタ216の反射面216aは、その鉛直面に沿った断面形状については上記実施形態の場合と同様、上記双曲線Hで形成されているが、上記実施形態の場合のように回転双曲面ではなく、この回転双曲面を左右方向にやや拡げたような曲面で構成されている。
Specifically, the reflecting
そしてこれにより、これら各リフレクタ216の反射面216aで反射した各発光素子14からの光は、鉛直面内においては、凸レンズ12の後側焦点Fからの発散光と同一の光路で凸レンズ12に入射し、この凸レンズ12からの出射光は光軸Axと平行な光となるが、水平面内においては、凸レンズ12の後側焦点Fからの発散光よりも大きい入射角で凸レンズ12に入射し、これにより左右方向に多少拡散する光として凸レンズ12から出射するようになっている。
As a result, the light from each light emitting
図6は、本変形例に係る車両用照明灯具210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PCを透視的に示す図である。
FIG. 6 is a view perspectively showing a light distribution pattern PC formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25 m ahead of the lamp by light irradiated forward from the
同図に示すように、この配光パターンPCは、H−Vを中心にしてやや横長に形成される配光パターンであって、上記実施形態の場合と同様、ハイビーム用配光パターンPHの一部として形成されるようになっている。 As shown in the figure, this light distribution pattern PC is a light distribution pattern that is formed slightly horizontally with HV at the center. As in the case of the above embodiment, one of the high-beam light distribution patterns PH. It is formed as a part.
この配光パターンPCは、4つの配光パターンPC1、PC2、PC3、PC4の合成配光パターンとして形成されるようになっている。これら各配光パターンPC1、PC2、PC3、PC4は、光軸Axの上下左右各位置に配置された各発光素子14の点灯により形成される配光パターンであって、その際、配光パターンPC3、PC4は、上記実施形態における配光パターンPA3、PA4と同様、スポット状の配光パターンとなっているが、配光パターンPC1、PC2は、上記実施形態における配光パターンPA1、PA2を左右方向に多少拡げたような配光パターンとなっている。
This light distribution pattern PC is formed as a combined light distribution pattern of four light distribution patterns PC1, PC2, PC3, and PC4. Each of these light distribution patterns PC1, PC2, PC3, and PC4 is a light distribution pattern formed by lighting each
これは、凸レンズ12から前方へ出射する各発光素子14からの光のうち、左右1対の各リフレクタ16の反射面16aからの反射光は、すべて光軸Axと平行な光となるのに対して、上下1対の各リフレクタ216の反射面216aからの反射光は、上下方向に関しては光軸Axと平行な光となる一方、水平方向に関しては左右方向に拡散する光となることによるものである。
This is because, of the light from each light emitting
本変形例の構成を採用することにより、ハイビーム用配光パターンPHのホットゾーンを形成するための配光パターンPCとして、やや横長の配光パターンを得ることができ、これにより車両前方路面の遠方領域を幅広く照射してその視認性を高めることができる。 By adopting the configuration of this modified example, a slightly long light distribution pattern can be obtained as the light distribution pattern PC for forming the hot zone of the high beam light distribution pattern PH. The visibility can be improved by irradiating a wide area.
次に、上記実施形態の第3変形例について説明する。 Next, a third modification of the above embodiment will be described.
図7は、本変形例に係る車両用照明灯具310を示す正面図であり、図8は、その要部を示す側断面図である。
FIG. 7 is a front view showing a
これらの図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具310は、その基本的な構成は上記実施形態の車両用照明灯具10と同様であるが、各発光素子14の配置が上記実施形態の場合と異なっており、また、リフレクタ322A、322Bが追加配置されている点でも上記実施形態の場合と異なっている。
As shown in these drawings, the
すなわち、本変形例においては、各リフレクタ16は上記実施形態の場合と同様の構成となっているが、各発光素子14が、上記実施形態において各発光素子14の発光中心Aが位置していた点である所定点Bよりも上方側において(すなわち光軸Axから離れた位置において)前後2箇所に配置されている。そして、これら前後1対の発光素子14の各々の近傍に、前後1対のリフレクタ322A、322Bがそれぞれ配置されている。その際、これら各リフレクタ322A、322Bは、それぞれ「第1リフレクタ」として、各発光素子14からの光を所定点Bに収束させるように反射させる構成となっている。これを実現するため、これら各リフレクタ322A、322Bの反射面322Aa、322Baは、各発光素子14の発光中心Aa、Abを第1焦点とするとともに所定点Bを第2焦点とする回転楕円面で形成されている。
That is, in this modification, each
そして、本変形例においては、リフレクタ16が「第2リフレクタ」として所定点Bと光軸Axとの間に配置されており、このリフレクタ16により、各リフレクタ322A、322Bで反射して所定点Bに一旦収束した後この所定点Bからの発散光として該リフレクタ16に入射する各発光素子14からの光を、前方へ向けて反射させるようになっている。
In this modification, the
なお、本変形例においては、各発光素子14を固定支持する光源ホルダ318の形状が上記実施形態の場合と一部異なっている。
In this modification, the shape of the
すなわち、本変形例の光源ホルダ318は、上記実施形態の光源ホルダ18と同様、環状に形成された金属製部材として構成されており、レンズホルダ20に固定支持された状態で4つのリフレクタ16を固定支持しているが、その周方向の4箇所において、前後1対の発光素子14を前後方向に背中合わせにした状態で固定支持するとともに、前後1対のリフレクタ322A、322Bを前後方向に向かい合わせにした状態で固定支持している。
That is, the
なお、この光源ホルダ318においても、その光軸Axに関して各発光素子14よりも外周側に位置する部分には、複数の放熱フィン318aが外周側へ向けて突出するようにして形成されている。
In the
本変形例に係る車両用照明灯具310からの照射光により形成される配光パターンは、上記実施形態の場合に形成される配光パターンPAと略同一形状のものとなるが、本変形例において、各発光素子14からの出射光は、リフレクタ322A、322Bおよびリフレクタ16で2回反射した後に凸レンズ12に入射するので、これにより形成される各配光パターンを、上記実施形態の場合に形成される各配光パターンPA1、PA2、PA3、PA4よりも配光ムラの少ないものとすることができる。
The light distribution pattern formed by the irradiation light from the
しかも、本変形例に係る車両用照明灯具310においては、各リフレクタ16毎に、2組の発光素子14および第1リフレクタ322A、322Bが配置されており、これら各組の発光素子14からの出射光を所定点Bに収束させるようになっているので、灯具の薄型化を維持した上で、照射光量をより一層増大させることができ、これにより上記実施形態の場合に形成される配光パターンPAよりもさらに明るい配光パターンを形成することができる。
In addition, in the
なお、本変形例のように2組の発光素子14および第1リフレクタ322A、322Bが配置された構成とする代わりに、そのいずれか一方の組だけが配置された構成とすることも可能である。
Instead of the configuration in which the two sets of
次に、上記実施形態の第4変形例について説明する。 Next, the 4th modification of the said embodiment is demonstrated.
図9は、本変形例に係る車両用照明灯具410を示す正面図である。
FIG. 9 is a front view showing a
同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具410は、上記第3変形例の構成をさらに発展させた構成となっている。
As shown in the figure, the
すなわち、本変形例においては、上記第3変形例において周方向の4箇所に配置されていた前後1対の発光素子14および前後1対のリフレクタ322A、322Bが、周方向に互いに隣接するようにして2組ずつ配置された構成となっている。その際、前方側に位置する2つのリフレクタ422Aは、所定点Bへ向けて周方向にやや傾斜した状態で配置されている。後方側に位置する2つのリフレクタ(図示せず)についても同様である。これに伴い、本変形例の光源ホルダ418は、そのリフレクタ支持部の形状が上記第3変形例の場合と一部異なっており、また、外周側へ向けて突出する複数の放熱フィン418aの数が上記第3変形例の場合よりも多くなっている。
That is, in this modification, the front and rear pair of
本変形例の構成を採用することにより、灯具の薄型化を維持した上で、照射光量を上記第3変形例の場合よりもさらに増大させることができる。 By adopting the configuration of the present modified example, it is possible to further increase the amount of irradiation light compared to the case of the third modified example, while maintaining a thinner lamp.
なお、上記実施形態および各変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。 In addition, the numerical value shown as a specification in the said embodiment and each modification is only an example, and of course, you may set these to a different value suitably.
10、110、210、310、410 車両用照明灯具
12、112 凸レンズ
14 発光素子
14a 発光チップ
14b 基板
16、216、322A、322B、422A リフレクタ
16a、216a、322Aa、322Ba 反射面
18、318、418 光源ホルダ
18a、318a、418a 放熱フィン
20 レンズホルダ
A、Aa、Ab 発光中心
Ax 光軸
B 所定点
F 後側焦点
H 双曲線
L 直線
PA、PA1、PA2、PA3、PA4、PC、PC1、PC2、PC3、PC4 配光パターン
PB 拡散配光パターン
PH ハイビーム用配光パターン
10, 110, 210, 310, 410
Claims (5)
上記発光素子が、上記凸レンズと該凸レンズの後側焦点との間における上記光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、
これら各発光素子と上記光軸との間に、該発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタがそれぞれ配置されており、
これら各リフレクタの反射面の、上記各発光素子の発光中心と上記光軸とを含む平面に沿った断面形状が、上記凸レンズの後側焦点近傍の点を第1焦点とするとともに上記各発光素子の発光中心近傍の点を第2焦点とする1対の双曲線における第2焦点側の双曲線で形成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。 In a vehicular illumination lamp comprising a convex lens arranged on an optical axis extending in the front-rear direction of the lamp, and a light emitting element arranged behind the convex lens,
A plurality of the light emitting elements are arranged around the optical axis between the convex lens and the rear focal point of the convex lens at a predetermined interval in the circumferential direction around the optical axis,
Between each of the light emitting elements and the optical axis, a reflector that reflects light from the light emitting elements forward is disposed, respectively.
A cross-sectional shape of the reflecting surface of each reflector along a plane including the light emission center of each light emitting element and the optical axis is a point near the rear focal point of the convex lens as a first focus, and each light emitting element. A vehicular illumination lamp characterized in that it is formed by a hyperbola on the second focal point side in a pair of hyperbolic curves having a point near the light emission center as a second focal point.
上記発光素子が、上記凸レンズと該凸レンズの後側焦点との間における上記光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、
これら各発光素子の近傍に、該発光素子からの光を該発光素子と上記光軸との間に位置する所定点に収束させるように反射させる第1リフレクタがそれぞれ配置されており、
これら各所定点と上記光軸との間に、上記各第1リフレクタで反射した上記各発光素子からの光を前方へ向けて反射させる第2リフレクタがそれぞれ配置されており、
これら各第2リフレクタの反射面の、上記各所定点と上記光軸とを含む平面に沿った断面形状が、上記凸レンズの後側焦点近傍の点を第1焦点とするとともに上記各所定点近傍の点を第2焦点とする1対の双曲線における第2焦点側の双曲線で形成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。 In a vehicular illumination lamp comprising a convex lens arranged on an optical axis extending in the front-rear direction of the lamp, and a light emitting element arranged behind the convex lens,
A plurality of the light emitting elements are arranged around the optical axis between the convex lens and the rear focal point of the convex lens at a predetermined interval in the circumferential direction around the optical axis,
In the vicinity of each of these light emitting elements, a first reflector for reflecting the light from the light emitting element so as to converge at a predetermined point located between the light emitting element and the optical axis is arranged, respectively.
Between each of these predetermined points and the optical axis, a second reflector that reflects light from each of the light emitting elements reflected by the first reflector toward the front is disposed, respectively.
The cross-sectional shape of the reflecting surface of each of the second reflectors along the plane including the predetermined points and the optical axis is a point near the rear focal point of the convex lens as the first focal point and a point near the predetermined points. A vehicular illumination lamp characterized by being formed by a hyperbola on the second focal point side in a pair of hyperbola having a second focal point.
この金属製部材における、上記光軸に関して上記各発光素子よりも外周側に位置する部分に、複数の放熱フィンが形成されている、ことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の車両用照明灯具。 Each light emitting element is supported by a metal member,
5. The vehicle-use vehicle according to claim 1, wherein a plurality of heat radiation fins are formed in a portion of the metal member that is located on the outer peripheral side of the light emitting elements with respect to the optical axis. Lighting lamp.
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