JP2007323839A - Vehicular lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光源としてたとえばLEDなどの半導体型光源を使用するプロジェクタタイプの車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a projector-type vehicular lamp that uses a semiconductor-type light source such as an LED as a light source.
この種の車両用灯具は、従来からある(たとえば、特許文献1)。以下、この車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、光源としてのLEDの光をリフレクタで反射させた後、凸レンズを介して前方へ出射させるものである。前記リフレクタは、楕円を基本とする第1反射面を有する主リフレクタと、凸レンズとLEDとの間に配置されていて光軸にほぼ平面をなす第2反射面を有するシェード機能を備えた副リフレクタと、から構成されている。第1反射面からの反射光で副リフレクタのシェード機能により所定のメイン配光パターンを形成し、また、第2反射面からの反射光で所定のサブ配光パターンを形成する。これにより、従来の車両用灯具は、所定のメイン配光パターンと所定のサブ配光パターンとが合成された配光パターン、たとえば、図7に示すすれ違い用配光パターンが得られる。なお、図7は、等照度曲線を示すスクリーン上の配光パターンの説明図である。外側の曲線から内側(中央)の曲線にかけて照度が高くなる。 This type of vehicular lamp is conventionally known (for example, Patent Document 1). Hereinafter, the vehicle lamp will be described. A conventional vehicular lamp is one in which LED light as a light source is reflected by a reflector and then emitted forward through a convex lens. The reflector includes a main reflector having a first reflecting surface based on an ellipse, and a sub-reflector having a shade function having a second reflecting surface which is disposed between the convex lens and the LED and is substantially flat with the optical axis. And is composed of. A predetermined main light distribution pattern is formed by the shade function of the sub-reflector from the reflected light from the first reflecting surface, and a predetermined sub-light distribution pattern is formed by the reflected light from the second reflecting surface. Thereby, the conventional vehicle lamp can obtain a light distribution pattern in which a predetermined main light distribution pattern and a predetermined sub light distribution pattern are combined, for example, a passing light distribution pattern shown in FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of a light distribution pattern on the screen showing an isoilluminance curve. The illuminance increases from the outer curve to the inner (center) curve.
ところが、従来の車両用灯具は、図8および図9に示すように、副リフレクタ100に設けられている第2反射面の中央に段部101が形成されている。すなわち、第2反射面は、中央段部101と、ほぼ水平H−Hである高位反射面102と、θ°傾斜している低位反射面103と、から形成されている。このために、従来の車両用灯具は、第2反射面の中央段部101により、第2反射面からの反射光で形成される所定のサブ配光パターンにおいて配光むらが発生する。この結果、従来の車両用灯具は、図7に示すすれ違い用配光パターンのエルボー点の下方部分(図7中の点線楕円で囲まれた部分)において、最内側の曲線の下部の中央に凹部が形成され、その凹部にダークゾーンD(図7中の斜線が施された箇所を参照)が発生する。これにより、従来の車両用灯具は、車両の直前から前方にかけての部分に発生するダークゾーンDの配光の不均一から、ドライバーに視覚的不快感を与える場合がある。
However, in the conventional vehicular lamp, a
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、ドライバーに視覚的不快感を与える場合があるという点にある。 The problem to be solved by the present invention is that the conventional vehicular lamp may give the driver a visual discomfort.
この発明(請求項1にかかる発明)は、サブ反射面が半導体型光源からメイン反射面の第2焦点もしくはその近傍にかけて全体に亘って段差の無い下り勾配の傾斜面をなす、ことを特徴とする。 The present invention (the invention according to claim 1) is characterized in that the sub-reflecting surface forms an inclined surface having no step over the entire area from the semiconductor-type light source to the second focal point of the main reflecting surface or the vicinity thereof. To do.
この発明(請求項2にかかる発明)は、投影レンズのレンズ焦点がメイン反射面の第2焦点もしくはその近傍に位置し、シェードのうちメイン反射面の第2焦点もしくはその近傍の部分に、所定のメイン配光パターンのカットオフラインを形成するエッジを有する突起部が、投影レンズのレンズ焦点に沿って設けられている、ことを特徴とする。 According to the present invention (the invention according to claim 2), the lens focal point of the projection lens is located at or near the second focal point of the main reflecting surface, and the second focal point of the main reflecting surface or the vicinity thereof in the shade is predetermined. A projection having an edge forming a cut-off line of the main light distribution pattern is provided along the lens focal point of the projection lens.
この発明(請求項3にかかる発明)は、サブリフレクタとシェードとが一体に設けられている、ことを特徴とする。 This invention (the invention according to claim 3) is characterized in that the sub-reflector and the shade are provided integrally.
この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、全体に亘って段差が無いサブ反射面により、このサブ反射面からの反射光で形成される所定のサブ配光パターンにおいて配光むらが発生するのを確実に防止することができる。この結果、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、所定のメイン配光パターンと所定のサブ配光パターンとが合成された配光パターンのある部分にダークゾーンが発生するのを確実に防止することができる。これにより、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、配光パターンのある部分に発生するダークゾーンの配光の不均一から、ドライバーに視覚的不快感を与えることがないので、交通安全に貢献することができる。 The vehicular lamp according to the present invention (the invention according to claim 1) has uneven light distribution in a predetermined sub-light distribution pattern formed by the reflected light from the sub-reflecting surface by the sub-reflecting surface having no step throughout. Can be reliably prevented. As a result, in the vehicular lamp of the present invention (the invention according to claim 1), a dark zone is generated in a portion of the light distribution pattern in which the predetermined main light distribution pattern and the predetermined sub light distribution pattern are combined. Can be reliably prevented. As a result, the vehicular lamp according to the present invention (the invention according to claim 1) does not give the driver a visual discomfort due to non-uniform light distribution in the dark zone that occurs in a portion of the light distribution pattern. Can contribute to road safety.
この発明(請求項2にかかる発明)の車両用灯具は、発明が解決しようとする課題により、所定のメイン配光パターンにカットオフラインを簡単にかつ確実に形成することができる。 According to the vehicle lamp of the present invention (the invention according to claim 2), a cut-off line can be easily and reliably formed in a predetermined main light distribution pattern due to the problem to be solved by the invention.
この発明(請求項3にかかる発明)の車両用灯具は、サブリフレクタとシェードとが一体であるから、部品点数を軽減することができ、その分、製造コストを安価にすることができる。 In the vehicular lamp of the present invention (the invention according to claim 3), since the sub-reflector and the shade are integrated, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced correspondingly.
以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図面において、符号「VU−VD」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「HL−HR」は、スクリーンの左右の水平線を示す。符号「H−H」は、水平線を示す。符号「Z−Z」は、ランプユニットの光軸(メイン反射面の光軸、投影レンズの光軸)を示す。 Embodiments of a vehicular lamp according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the drawing, reference sign “VU-VD” indicates vertical lines on the upper and lower sides of the screen. Reference sign “HL-HR” indicates horizontal lines on the left and right of the screen. The symbol “HH” indicates a horizontal line. The symbol “Z-Z” indicates the optical axis of the lamp unit (the optical axis of the main reflecting surface, the optical axis of the projection lens).
以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。この例は、たとえば、自動車用前照灯について説明する。図5において、符号1は、この実施例における車両用灯具である。前記車両用灯具1は、図5に示すように、プロジェクタタイプであって、ユニット構造をなす。前記車両用灯具1は、上側のメインリフレクタ2と、下側のサブリフレクタ3と、半導体型光源6と、シェード5と、投影レンズ(凸レンズ、集光レンズ)7と、図示しない自動車用前照灯のランプハウジングおよびランプレンズ(たとえば、素通しのアウターレンズなど)と、から構成されている。
Hereinafter, the configuration of the vehicular lamp in this embodiment will be described. In this example, for example, an automotive headlamp will be described. In FIG. 5, the code | symbol 1 is a vehicle lamp in this Example. As shown in FIG. 5, the vehicular lamp 1 is a projector type and has a unit structure. The vehicular lamp 1 includes an upper
前記メインリフレクタ2および前記サブリフレクタ3および前記半導体型光源6および前記シェード5および前記投影レンズ7は、ランプユニットを構成する。1個もしくは複数個の前記ランプユニットは、自動車用前照灯のランプハウジングおよびランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構を介して配置されている。
The
前記メインリフレクタ2および前記サブリフレクタ3は、光不透過性の樹脂部材などから構成されており、ケーシングやハウジングやホルダなどの保持部材と兼用である。また、前記メインリフレクタ2および前記サブリフレクタ3は、ほぼ光軸Z−Zに沿って水平に上下に2分割してなるものである。前記メインリフレクタ2と前記サブリフレクタ3とは、図示しない固定手段(たとえば、ボルトナット、スクリュー、加締め、クリップなど)により、一体に固定されている。なお、前記メインリフレクタ2と前記サブリフレクタ3とを一体に形成しても良い。
The
前記メインリフレクタ2は、前側の部分が半円形に開口し、前側の部分から中央部分(上側の部分)を経て後側の部分までが閉塞している。前記メインリフレクタ2の中央部分のうちほぼ後半分から後側の部分までの閉塞部の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていてメイン反射面4が設けられている。
The
前記メイン反射面4は、楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面(NURBS曲面)などの反射面(図5の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図示しない水平断面が放物面ないし変形放物面をなす反射面)からなる。このために、前記メイン反射面4は、第1焦点F1と第2焦点(水平断面上の焦線、すなわち、上(平面)から見て両端が前記投影レンズ7側に位置し中央が前記半導体型光源6側に位置するような湾曲した焦線)F2と、を有する。
The main reflecting
前記サブリフレクタ3は、前側の部分が半円形に開口し、前側の部分から中央部分(下側の部分)のほぼ前半分までが閉塞し、中央部分のほぼ後半分から後側の部分までが開口している。前記サブリフレクタ3の閉塞部分は、図1および図5に示すように、前側の下水平板部8と、中間の垂直板部9と、後側の上水平板部10と、からなる。前記サブリフレクタ3の上水平板部10の上面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、光軸Z−Zに沿うほぼ平面をなすサブ反射面11が設けられている。
The
前記半導体型光源6は、たとえば、LED、EL(有機EL)などの自発光半導体型光源(この実施例ではLED)を使用する。前記半導体型光源6は、基板と、前記基板の一面に固定された微小な矩形形状(正方形形状)の光源チップ(半導体チップ)の発光体と、前記発光体を覆う光透過部材と、から構成されている。前記半導体型光源6は、前記メインリフレクタ2および前記サブリフレクタ3に保持されている。前記半導体型光源6の前記発光体(発光部)は、前記メイン反射面4の前記第1焦点F1もしくはその近傍に位置する。前記半導体型光源6は、前記サブリフレクタ3の後側開口部に配置されている。
As the semiconductor-
前記シェード5は、前記サブリフレクタ3と一体に設けられている。すなわち、前記シェード5は、前記サブリフレクタ3の上水平板部10と兼用するものである。前記シェード5は、前記メイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍と前記半導体型光源6との間に配置されている。また、前記シェード5は、前記半導体型光源6から放射されて前記メイン反射面4で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で所定のメイン配光パターンを形成するものである。
The
前記投影レンズ7は、前記メインリフレクタ2の前側半円形開口の縁部および前記サブリフレクタ3の前側半円形開口の縁部に保持されている。前記投影レンズ7は、非球面レンズの凸レンズである。前記投影レンズ7の前方側(外部側)は、曲率が大きい(曲率半径が小さい)凸非球面をなし、一方、前記投影レンズ7の後方側(前記半導体型光源6側)は、曲率が小さい(曲率半径が大きい)凸非球面をなす。このような投影レンズ7を使用することにより、前記投影レンズ7の焦点距離が小さくなるので、その分、この実施例における車両用灯具1の前記投影レンズ7の光軸Z−Z方向の寸法がコンパクトとなる。なお、前記投影レンズ7の後方側は、平非球面をなすものであってもよい。
The
前記投影レンズ7は、前側焦点(前記半導体型光源6側の焦点)および後側焦点(外部側の焦点)と、前記前側焦点と前記後側焦点とを結ぶ光軸Z−Zとを有する。前記メイン反射面4の光軸Z−Zと前記投影レンズ7の光軸Z−Zとは、ほぼ一致する。前記投影レンズ7の前側焦点は、レンズ焦点(物空間側の焦点面であるメリジオナル像面)FLである。前記投影レンズ7の前記レンズ焦点FLは、前記メイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍に位置する。なお、前記半導体型光源6の光は、高い熱を持たないので、前記投影レンズ7として樹脂製のレンズを使用することができる。前記投影レンズ7は、この例ではアクリルを使用する。前記投影レンズ7は、前記所定のメイン配光パターンおよび前記サブ反射面11からの反射光で形成される所定のサブ配光パターンを前方に投影する。
The
前記サブ反射面11は、前記メイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍と前記半導体型光源6との間に設けられている。また、前記サブ反射面11は、図2および図3に示すように、前記半導体型光源6から前記メイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍にかけて全体に亘って段差が無い下り勾配の傾斜面をなす。すなわち、前記サブ反射面11は、水平線H−Hに対してθ°(約1°〜3°)傾斜している。
The
前記シェード5のうち前記メイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍の部分には、前記所定のメイン配光パターンのカットオフラインCL1、CL2、CL3およびエルボー点Eを形成するエッジ12、13、14を有する突起部15が前記投影レンズ7のレンズ焦点FLに沿って設けられている。前記突起部15は、前記垂直板部9と上水平板部10との角部に一体に設けられている。
この実施例における車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。 The vehicular lamp 1 in this embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
まず、車両用灯具1の半導体型光源6の発光体を点灯発光させる。すると、半導体型光源6の発光体から光L1が放射される。この光L1は、メイン反射面4で反射され、この反射光L2がメイン反射面4の第2焦点F2に集中する。第2焦点F2に集中する反射光L2の一部は、シェード5によりカットオフされる。このシェード5によりカットオフされた反射光L2は、シェード5と一体であって全体に亘って段差が無い下り勾配の傾斜面をなすサブ反射面11により反射されて、所定のサブ配光パターンに形成される。一方、残りの反射光L2で所定のメイン配光パターンが形成される。
First, the light emitter of the
所定のサブ配光パターンと所定のメイン配光パターンとは、投影レンズ7を透過して合成され、所定の配光パターン、たとえば、図6に示すすれ違い用配光パターンとして自動車(車両)前方に投影されて路面などを照明する。
The predetermined sub light distribution pattern and the predetermined main light distribution pattern are transmitted through the
図6に示すすれ違い用の配光パターンの上の縁には、シェード5のエッジ12、13、14によりカットオフラインCL1、CL2、CL3およびエルボー点Eが形成されている。このすれ違い用の配光パターンは、上水平カットオフラインCL1により、走行車線側の道路などをやや遠方もしくは遠方まで照明することができ、かつ、下水平カットオフラインCL3により、対向車線側の道路などを主に手前側を照明することができる。
Cut-off lines CL1, CL2, CL3 and elbow points E are formed by the
この実施例における車両用灯具1は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。 The vehicular lamp 1 in this embodiment is configured and operated as described above, and the effects thereof will be described below.
この実施例における車両用灯具1は、全体に亘って段差が無いサブ反射面11により、このサブ反射面11からの反射光で形成される所定のサブ配光パターンにおいて配光むらが発生するのを確実に防止することができる。この結果、この実施例にかかる車両用灯具1は、所定のメイン配光パターンと所定のサブ配光パターンとが合成された所定の配光パターン、たとえば、図6に示すすれ違い用配光パターンのある部分、この例では、エルボー点の下方部分(図6中の点線楕円で囲まれた部分)において、ダークゾーンが発生するのを確実に防止することができる。
In the vehicular lamp 1 according to this embodiment, unevenness in light distribution occurs in a predetermined sub-light distribution pattern formed by the reflected light from the
すなわち、この実施例にかかる車両用灯具1は、従来の車両用灯具のように、図7に示すすれ違い用配光パターンのエルボー点の下方部分(図7中の点線楕円で囲まれた部分)において、最内側の曲線の下部の中央に形成された凹部にダークゾーンD(図7中の斜線が施された箇所を参照)が発生する、ことを確実に防止することができる。これにより、この実施例にかかる車両用灯具1は、配光パターンのある部分に発生するダークゾーンの配光の不均一から、ドライバーに視覚的不快感を与えることがないので、交通安全に貢献することができる。 That is, the vehicular lamp 1 according to this embodiment, like a conventional vehicular lamp, is a lower portion of the elbow point of the passing light distribution pattern shown in FIG. 7 (portion surrounded by a dotted ellipse in FIG. 7). In FIG. 7, it is possible to reliably prevent the dark zone D (see the hatched portion in FIG. 7) from occurring in the recess formed at the center of the lower part of the innermost curve. As a result, the vehicular lamp 1 according to this embodiment contributes to traffic safety because it does not give the driver a visual discomfort due to non-uniform light distribution in the dark zone that occurs in a portion with a light distribution pattern. can do.
また、この実施例にかかる車両用灯具1は、投影レンズ7のレンズ焦点FLがメイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍に位置し、シェード5のうちメイン反射面4の第2焦点F2もしくはその近傍の部分に、所定のメイン配光パターンのカットオフラインCL1、CL2、CL3およびエルボー点Eを形成するエッジ12、13、14を有する突起部15を、投影レンズ7のレンズ焦点FLに沿って設けられているものである。このために、この実施例にかかる車両用灯具1は、所定のメイン配光パターンにカットオフラインCL1、CL2、CL3およびエルボー点Eを簡単にかつ確実に形成することができる。
Further, in the vehicular lamp 1 according to this embodiment, the lens focal point FL of the
さらに、この実施例にかかる車両用灯具1は、サブリフレクタ3とシェード5とが一体であるから、部品点数を軽減することができ、その分、製造コストを安価にすることができる。
Furthermore, since the vehicular lamp 1 according to this embodiment includes the
なお、前記の実施例においては、車両用灯具として自動車用前照灯について説明するものである。ところが、この発明においては、車両用灯具として自動車用前照灯以外の灯具、たとえば、リヤコンビネーションランプのテールランプやブレーキランプやテール・ブレーキランプやバックアップランプなどであっても良い。 In addition, in the said Example, the headlamp for motor vehicles is demonstrated as a vehicle lamp. However, in the present invention, the vehicle lamp may be a lamp other than the automotive headlamp, for example, a rear combination lamp tail lamp, brake lamp, tail brake lamp, backup lamp, or the like.
1 車両用灯具
2 メインリフレクタ
3 サブリフレクタ
4 メイン反射面
5 シェード
6 半導体型光源(LED)
7 投影レンズ
8 下水平板部
9 垂直板部
10 上水平板部
11 サブ反射面
12、13、14 エッジ
15 突起部
HL−HR 左右の水平線
VU−VD 上下の垂直線
H−H 水平線
F1 メイン反射面の第1焦点
F2 メイン反射面の第2焦点
FL 投影レンズのレンズ焦点
Z−Z ランプユニットの光軸
CL1、CL2、CL3 カットオフライン
E エルボー点
L1 半導体型光源から放射される光
L2 メイン反射面で反射される光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7
Claims (3)
楕円を基調とするメイン反射面を有するメインリフレクタと、
光軸に沿うほぼ平面をなすサブ反射面を有するサブリフレクタと、
発光部が前記メイン反射面の第1焦点もしくはその近傍に位置するように配置されている前記半導体型光源と、
前記メイン反射面の第2焦点もしくはその近傍と前記半導体型光源との間に配置されていて、前記半導体型光源から放射されて前記メイン反射面で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で所定のメイン配光パターンを形成するシェードと、
前記所定のメイン配光パターンおよび前記サブ反射面からの反射光で形成される所定のサブ配光パターンを前方に投影する投影レンズと、
を備え、
前記サブ反射面は、前記メイン反射面の第2焦点もしくはその近傍と前記半導体型光源との間に設けられていて、かつ、前記半導体型光源から前記メイン反射面の第2焦点もしくはその近傍にかけて全体に亘って段差が無い下り勾配の傾斜面をなす、
ことを特徴とする車両用灯具。 In a projector-type vehicular lamp that uses a semiconductor-type light source as a light source,
A main reflector having a main reflecting surface based on an ellipse;
A sub-reflector having a sub-reflecting surface that is substantially flat along the optical axis;
The semiconductor-type light source disposed so that a light emitting unit is positioned at or near the first focal point of the main reflecting surface;
A part of the reflected light which is disposed between the second focal point of the main reflection surface or the vicinity thereof and the semiconductor-type light source and is radiated from the semiconductor-type light source and reflected by the main reflection surface is cut off. A shade that forms a predetermined main light distribution pattern with the remaining reflected light;
A projection lens that projects forward the predetermined sub light distribution pattern formed by the predetermined main light distribution pattern and the reflected light from the sub reflection surface;
With
The sub-reflecting surface is provided between the second focal point of the main reflecting surface or the vicinity thereof and the semiconductor-type light source, and extends from the semiconductor-type light source to the second focal point of the main reflecting surface or the vicinity thereof. It forms a slope with a downward slope that has no steps throughout.
A vehicular lamp characterized by the above.
前記シェードのうち前記メイン反射面の第2焦点もしくはその近傍の部分には、前記所定のメイン配光パターンのカットオフラインを形成するエッジを有する突起部が前記投影レンズのレンズ焦点に沿って設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。 The lens focus of the projection lens is located at or near the second focus of the main reflecting surface,
A projection having an edge forming a cut-off line of the predetermined main light distribution pattern is provided along the lens focal point of the projection lens at the second focal point of the main reflecting surface or in the vicinity thereof in the shade. ing,
The vehicular lamp according to claim 1.
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