JP2009134963A - Lighting fixture lens, and vehicular headlight - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting fixture lens capable of shortening the depth of a headlight in its optical axial direction even if a lens surface is enlarged to improve visibility, and a vehicular headlight using the lighting fixture lens. <P>SOLUTION: In this lighting fixture lens with a light emitting surface forming at least one convex lens surface and a light incident surface opposite to it for light from a light source to enter, the light incident surface is plurally divided, and a lens portion between at least one light incident surface among a plurality of the divided light incident surfaces and the light emitting surface is a projection lens portion where parallel light entered from the light emitting surface condenses at the prescribed focus on at least one light incident surface side by being irradiated from at least one light emitting surface. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、灯具用レンズ及び車両用前照灯に係り、特に射出面を大きくして視認性を向上させても、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化が可能な灯具用レンズ及び車両用前照灯に関する。   The present invention relates to a lamp lens and a vehicle headlamp, and in particular, a lamp lens capable of reducing the depth in the optical axis direction of the headlamp even when the exit surface is enlarged to improve the visibility. The present invention relates to a vehicle headlamp.

従来、自動車等の車両においては、車体前部のオーバーハングの短縮化、空力性能を高めるために車体四隅を丸めて絞り込んだ形状の採用、扁平率が大きい幅広のタイヤや大径のホイールの採用等による前照灯設置スペースの減少に対応するべく、バルブを車両進行方向に対して縦向きではなく、横向きに配置することにより、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化を行っている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   Conventionally, in vehicles such as automobiles, shortening the overhang of the front part of the car body, adopting a shape that rounds and rounds the four corners of the car body to improve aerodynamic performance, adopting wide tires with large flatness ratio and large diameter wheels In order to cope with the reduction of the headlight installation space due to, etc., the depth of the headlight in the optical axis direction is shortened by arranging the bulb in the horizontal direction instead of the vertical direction with respect to the traveling direction of the vehicle. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).

ところで、近年、歩行者や対向車からの視認性を向上させるために、前照灯を構成するレンズ面(発光面)を大きくしたいとの要望がある。
特開2004−127830号公報 特開2005−100766号公報
By the way, in recent years, in order to improve the visibility from pedestrians and oncoming vehicles, there is a demand to increase the lens surface (light emitting surface) constituting the headlamp.
JP 2004-127830 A JP-A-2005-1000076

しかしながら、レンズ面を大きくするとレンズ肉厚が増加して焦点距離が長くなる。このため、レンズ面を大きくすると、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化が困難となるという問題がある。   However, if the lens surface is enlarged, the lens thickness increases and the focal length becomes longer. For this reason, when the lens surface is enlarged, there is a problem that it becomes difficult to shorten the depth of the headlamp in the optical axis direction.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズ面を大きくして視認性を向上させても、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化が可能な灯具用レンズ、及び、該灯具用レンズを用いた車両用前照灯を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a lamp lens capable of reducing the depth in the optical axis direction of a headlamp even when the lens surface is enlarged to improve visibility, And it aims at providing the vehicle headlamp using this lens for lamps.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも1つの凸レンズ面である射出面とその反対側の面であって光源からの光が入射する入射面とを備える灯具用レンズにおいて、前記入射面は複数に区画されており、該複数に区画された入射面のうちの少なくとも1つの入射面と前記射出面の間のレンズ部分は、前記射出面から入射した平行光が前記少なくとも1つの入射面から照射され前記少なくとも1つの入射面側の所定焦点に集光する投影レンズ部分であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a lens for a lamp provided with an exit surface which is at least one convex lens surface and an incident surface on the opposite side to which light from a light source is incident. The incident surface is divided into a plurality of portions, and the lens portion between at least one of the plurality of divided incident surfaces and the exit surface has the parallel light incident from the exit surface as described above. It is a projection lens part that is irradiated from at least one incident surface and collects light at a predetermined focal point on the at least one incident surface side.

請求項1に記載の発明によれば、レンズ全体ではなく、複数に区画された入射面のうちの少なくとも1つの入射面と射出面の間のレンズ部分(投影レンズ部分)に焦点が設定されているので、同一サイズの従来の投影レンズ(光軸上に1つの焦点が設定されている)と比較して、焦点距離を短くすることが可能となる。すなわち、請求項1に記載の発明によれば、射出面を大きくして視認性を向上させても、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化が可能な灯具用レンズを提供することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the focal point is set not on the entire lens but on a lens portion (projection lens portion) between at least one entrance surface and an exit surface of the plurality of entrance surfaces. Therefore, the focal length can be shortened compared to a conventional projection lens of the same size (one focal point is set on the optical axis). That is, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a lamp lens that can shorten the depth of the headlamp in the optical axis direction even when the emission surface is enlarged to improve the visibility. It becomes possible.

また、請求項1に記載の発明によれば、射出面側には複数に区画された入射面の境界線が現れるので、射出面側に視点をおいた場合、複数に区画された入射面の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズを提供することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, since the boundary line of the plurality of incident surfaces appears on the exit surface side, when the viewpoint is placed on the exit surface side, It is possible to provide a new-looking monocular lens in which a boundary line appears.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記複数に区画された入射面のうちの少なくとも1つの他の入射面と前記射出面の間のレンズ部分は、前記少なくとも1つの他の入射面から入射した平行光を拡散光として照射する拡散レンズ部分であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the lens portion between at least one other incident surface of the plurality of divided incident surfaces and the exit surface is the at least one. It is a diffusing lens portion that irradiates parallel light incident from two other incident surfaces as diffused light.

請求項2に記載の発明によれば、複数に区画された入射面の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズに、投影レンズとしての機能及び拡散レンズとしての機能を持たせることが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to give a new-looking monocular lens in which a boundary line between a plurality of incident surfaces appears to have a function as a projection lens and a function as a diffusion lens.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記入射面は中心角360/N(Nは2以上の整数)の略扇形領域に区画されていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, characterized in that the incident surface is divided into substantially fan-shaped regions having a central angle of 360 / N (N is an integer of 2 or more). To do.

これは、入射面の区画例である。従って、本発明はこれに限定されない。例えば、入射面は格子状又は円状に区画してもよい。   This is an example of the division of the incident surface. Therefore, the present invention is not limited to this. For example, the incident surface may be partitioned into a lattice shape or a circular shape.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の灯具用レンズと、前記入射面側に配置された光源と、第1焦点が前記光源近傍に設定されるとともに、第2焦点が前記投影レンズ部分の所定焦点に設定された楕円系反射面であって、前記光源が発光した光のうち前記灯具用レンズに対して後方に照射される光を反射し、前記楕円系反射面の第2焦点に集光させた後、前記少なくとも1つの入射面から前記投影レンズ部分に入射させ、前記射出面から照射することにより、ロービーム用配光パターンを形成する第1反射面と、第1焦点が前記光源近傍に設定されるとともに、第2焦点が灯具の光軸から見て側方に設定された楕円系反射面であって、前記光源が発光した光のうち前方に照射される光を反射し、前記楕円系反射面の第2焦点に集光させた後、側方に向けて照射する第2反射面と、焦点が前記第2反射面の第2焦点近傍に設定された放物面系反射面であって、前記第2反射面からの反射光を反射し、平行光に調整した後、前記少なくとも1つの他の入射面から前記拡散レンズ部分に入射させ、前記射出面から照射することにより、所定配光パターンを形成する第3反射面と、を備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, the lamp lens according to the third aspect, a light source disposed on the incident surface side, a first focal point is set in the vicinity of the light source, and a second focal point is the projection. An ellipsoidal reflecting surface set at a predetermined focal point of the lens portion, which reflects light irradiated backward to the lamp lens out of light emitted from the light source, and is a second of the ellipsoidal reflecting surface. After focusing on the focal point, the first reflecting surface that forms the low beam distribution pattern by irradiating the projection lens part from the at least one incident surface and irradiating from the exit surface, and the first focal point The ellipsoidal reflecting surface is set near the light source and the second focal point is set to the side as viewed from the optical axis of the lamp, and reflects light emitted forward from the light emitted from the light source. And focused on the second focal point of the elliptical reflecting surface. A second reflecting surface that irradiates toward the side and a parabolic reflecting surface whose focal point is set in the vicinity of the second focal point of the second reflecting surface, the reflected light from the second reflecting surface; A third reflecting surface that forms a predetermined light distribution pattern by being incident on the diffusing lens portion from the at least one other incident surface and irradiating from the exit surface; It is characterized by providing.

請求項4に記載の発明によれば、レンズ全体ではなく、複数に区画された入射面のうちの少なくとも1つの入射面と射出面の間のレンズ部分(投影レンズ部分)に焦点が設定されているので、同一サイズの従来の投影レンズ(光軸上に1つの焦点が設定されている)と比較して、焦点距離を短くすることが可能となる。すなわち、請求項4に記載の発明によれば、射出面を大きくして視認性を向上させても、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化が可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, the focal point is set not on the entire lens but on a lens portion (projection lens portion) between at least one entrance surface and an exit surface of the plurality of entrance surfaces. Therefore, the focal length can be shortened compared to a conventional projection lens of the same size (one focal point is set on the optical axis). That is, according to the fourth aspect of the present invention, the depth of the headlamp in the optical axis direction can be shortened even if the emission surface is enlarged to improve the visibility.

また、請求項4に記載の発明によれば、射出面側には複数に区画された入射面の境界線が現れるので、射出面側に視点をおいた場合、複数に区画された入射面の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズを有する車両用前照灯を提供することが可能となる。   According to the invention described in claim 4, since the boundary line of a plurality of incident surfaces appears on the exit surface side, when the viewpoint is placed on the exit surface side, It is possible to provide a vehicular headlamp having a monocular lens having a new appearance in which a boundary line appears.

また、請求項4に記載の発明によれば、複数に区画された入射面の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズに、投影レンズとしての機能及び拡散レンズとしての機能を持たせた車両用前照灯を提供することが可能となる。   According to the invention described in claim 4, the front lens for a vehicle in which a new-looking monocular lens in which a boundary line of a plurality of incident surfaces appears has a function as a projection lens and a function as a diffusion lens. It becomes possible to provide a lighting.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記第1反射面と前記投影レンズ部分の間に設けられた遮光板をさらに備え、前記投影レンズ部分の所定焦点は、前記遮光板の上縁近傍に設定されていることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, further comprising a light shielding plate provided between the first reflecting surface and the projection lens part, wherein the predetermined focus of the projection lens part is It is set near the upper edge of the light shielding plate.

請求項5に記載の発明によれば、カットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することが可能な車両用前照灯を提供することが可能となる。   According to the invention described in claim 5, it is possible to provide a vehicle headlamp capable of forming a low beam light distribution pattern having a cut-off line.

請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の発明において、前記投影レンズ部分又は前記拡散レンズ部分の少なくとも一部がフレネルレンズとして構成されていることを特徴とする。   A sixth aspect of the invention is characterized in that in the invention of the fourth or fifth aspect, at least a part of the projection lens portion or the diffusion lens portion is configured as a Fresnel lens.

請求項6に記載の発明によれば、投影レンズ部分又は拡散レンズ部分の少なくとも一部をフレネルレンズとして構成することにより、前照灯の光軸方向の奥行きのさらなる短縮化が可能となる。   According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to further reduce the depth of the headlamp in the optical axis direction by configuring at least part of the projection lens portion or the diffusion lens portion as a Fresnel lens.

本発明によれば、射出面を大きくして視認性を向上させても、前照灯の光軸方向の奥行きの短縮化が可能な灯具用レンズを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a lamp lens that can shorten the depth of the headlamp in the optical axis direction even when the emission surface is enlarged to improve the visibility.

以下、本発明の一実施形態である灯具用レンズ及びこの灯具用レンズが適用される車両用前照灯について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a lamp lens according to an embodiment of the present invention and a vehicle headlamp to which the lamp lens is applied will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態である灯具用レンズ及びこの灯具用レンズが適用された車両用前照灯の斜視図である。図2(a)は、図1に示した車両用前照灯のA−A断面図である。図2(b)は、図1に示した車両用前照灯の正面図である。図2(c)は、図1に示した車両用前照灯のB−B断面図である。   FIG. 1 is a perspective view of a lamp lens according to an embodiment of the present invention and a vehicle headlamp to which the lamp lens is applied. Fig.2 (a) is AA sectional drawing of the vehicle headlamp shown in FIG. FIG. 2B is a front view of the vehicle headlamp shown in FIG. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line BB of the vehicle headlamp shown in FIG.

車両用前照灯100は、灯具用レンズ10、上部反射面31U、下部反射面31D、右部反射面32R及び左部反射面32Lを有する第1リフレクタ30、右部反射面41R及び左部反射面41Lを有する第2リフレクタ40、遮光板50等を備えている。   The vehicle headlamp 100 includes a lamp lens 10, an upper reflective surface 31U, a lower reflective surface 31D, a first reflector 30 having a right reflective surface 32R and a left reflective surface 32L, a right reflective surface 41R, and a left reflective surface. A second reflector 40 having a surface 41L, a light shielding plate 50, and the like are provided.

図1、図2(a)〜(c)に示すように、灯具用レンズ10は、例えば正面からみてほぼ円形であり、1つの凸レンズ面(一定曲率の球面又は異なる曲率が連続する非球面)である射出面11とその反対側の面であって光源20からの光が入射する入射面12とを備えるレンズである。灯具用レンズ10は、例えば、アクリルやポリカーボネイト等の透明又は半透明材料を射出成形することにより一体的に形成される。   As shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (c), the lamp lens 10 is, for example, substantially circular when viewed from the front, and has one convex lens surface (a spherical surface having a constant curvature or an aspherical surface in which different curvatures are continuous). This is a lens provided with an exit surface 11 and an entrance surface 12 on the opposite side to which light from the light source 20 is incident. The lamp lens 10 is integrally formed, for example, by injection molding a transparent or translucent material such as acrylic or polycarbonate.

図2(b)に示すように、灯具用レンズ10の入射面12は、中心角90度の4つの略扇形領域(上部入射面12U、下部入射面12D、右部入射面12R、左部入射面12L)に区画されている。なお、本実施形態において、図2(a)の正面図からみた上下左右をいうものとする。   As shown in FIG. 2B, the incident surface 12 of the lamp lens 10 has four substantially fan-shaped regions (upper incident surface 12U, lower incident surface 12D, right incident surface 12R, left incident) with a central angle of 90 degrees. Surface 12L). In addition, in this embodiment, it shall say the top and bottom, right and left seen from the front view of Fig.2 (a).

図2(C)、図3に示すように、上部入射面12Uは、射出面11から平行光を入射させた場合、該平行光が上部入射面12Uから照射され、上部入射面12U側の所定焦点F1に集光するように設計されている。すなわち、上部入射面12Uと射出面11の間の上部レンズ部分10U(以下、投影レンズ部分10Uという)は、上部入射面12U側に1つの焦点F1を持つ投影レンズとして構成されている。   As shown in FIGS. 2C and 3, the upper incident surface 12 </ b> U is irradiated with the parallel light from the exit surface 11, and the parallel light is irradiated from the upper incident surface 12 </ b> U, and the predetermined light on the upper incident surface 12 </ b> U side. It is designed to focus on the focal point F1. That is, the upper lens portion 10U (hereinafter referred to as a projection lens portion 10U) between the upper incident surface 12U and the exit surface 11 is configured as a projection lens having one focal point F1 on the upper incident surface 12U side.

同様に、下部入射面12Dは、射出面11から平行光を入射させた場合、該平行光が下部入射面12Dから照射され、下部入射面12D側の所定焦点F2に集光するように設計されている。すなわち、下部入射面12Dと射出面11の間の下部レンズ部分10D(以下、投影レンズ部分10Dという)は、下部入射面12側に1つの焦点F2を持つ投影レンズとして構成されている。   Similarly, the lower incident surface 12D is designed so that, when parallel light is incident from the exit surface 11, the parallel light is irradiated from the lower incident surface 12D and collected at a predetermined focal point F2 on the lower incident surface 12D side. ing. That is, a lower lens portion 10D (hereinafter referred to as a projection lens portion 10D) between the lower incident surface 12D and the exit surface 11 is configured as a projection lens having one focal point F2 on the lower incident surface 12 side.

上部及び下部入射面12U、12Dは、例えば、射出面11の形状(一定曲率の球面又は異なる曲率が連続する非球面)及び所定焦点を予め定め、既存プログラムを用いて所定演算を行うことで定めることが可能である。なお、上部及び下部入射面12U、12Dは、必ずしも正面視が丸形の輪郭でなくてよく、光が入射する必要範囲の中で、ある程度自由に切り出し、デザインすることが可能である。   The upper and lower entrance surfaces 12U and 12D are determined by, for example, predetermining the shape of the exit surface 11 (a spherical surface with a constant curvature or an aspherical surface with different curvatures) and a predetermined focal point, and performing a predetermined calculation using an existing program. It is possible. The upper and lower incident surfaces 12U and 12D do not necessarily have a round outline when viewed from the front, and can be cut out and designed to some extent within the necessary range in which light is incident.

このように、灯具用レンズ10は、レンズ10全体ではなく、複数に区画された入射面12のうちの上部入射面12U及び下部入射面12Dと射出面11の間のレンズ部分(すなわち、投影レンズ部分10U及び投影レンズ部分10D)に焦点が設定されているので、同一サイズの従来の投影レンズ(光軸上に1つの焦点が設定されている)と比較して、焦点距離を短くすることが可能となる。すなわち、射出面11を大きくして視認性を向上させても、前照灯100の光軸方向の奥行きの短縮化が可能となる。また、射出面11側に視点をおいた場合、複数に区画された入射面12の境界線が現れる新規見栄えのレンズ10を提供することが可能となる。   As described above, the lamp lens 10 is not the entire lens 10 but the lens portion between the upper incident surface 12U and the lower incident surface 12D and the exit surface 11 of the divided incident surfaces 12 (that is, a projection lens). Since the focus is set on the portion 10U and the projection lens portion 10D), the focal length can be shortened compared to a conventional projection lens of the same size (one focus is set on the optical axis). It becomes possible. That is, even if the emission surface 11 is enlarged to improve the visibility, the depth of the headlamp 100 in the optical axis direction can be shortened. In addition, when the viewpoint is placed on the exit surface 11 side, it is possible to provide the lens 10 having a new appearance in which the boundary line of the entrance surface 12 divided into a plurality of portions appears.

図4に示すように、右部入射面12Rは、該右部入射面12Rから入射した平行光が射出面11から拡散光として照射されるように設計されている。すなわち、右部入射面12Rと射出面11の間の右部レンズ部分10R(以下、拡散レンズ部分10Rという)は、焦点を持たない拡散レンズとして構成されている。同様に、左部入射面12Lは、該左部入射面12Lから入射した平行光が射出面11から拡散光として照射されるように設計されている。すなわち、左部入射面12Lと射出面11の間の左部レンズ部分10L(以下、拡散レンズ部分10Lという)は、焦点を持たない拡散レンズとして構成されている。   As shown in FIG. 4, the right incident surface 12R is designed such that parallel light incident from the right incident surface 12R is irradiated as diffused light from the exit surface 11. That is, the right lens portion 10R between the right entrance surface 12R and the exit surface 11 (hereinafter referred to as a diffuser lens portion 10R) is configured as a diffuser lens having no focal point. Similarly, the left incident surface 12L is designed such that the parallel light incident from the left incident surface 12L is irradiated from the exit surface 11 as diffused light. That is, the left lens portion 10L between the left entrance surface 12L and the exit surface 11 (hereinafter referred to as the diffuser lens portion 10L) is configured as a diffuser lens having no focal point.

右部及び左部入射面12R、12Lは、例えば、射出面11の形状(一定曲率の球面又は異なる曲率が連続する非球面)、平行光の入射範囲の始点及び終点、並びに、始点に入射した平行光の拡散角度(例えば0度)及び終点に入射した光の拡散角度(例えば45度)を予め定め、既存プログラムを用いて所定演算を行うことで定めることが可能である。なお、右部及び左部入射面12R、12Lは、必ずしも正面視が丸形の輪郭でなくてよく、光が入射する必要範囲の中で、ある程度自由に切り出し、デザインすることが可能である。   The right and left entrance surfaces 12R and 12L are, for example, incident on the shape of the exit surface 11 (a spherical surface with a constant curvature or an aspheric surface with different curvatures), the start and end points of the incident range of parallel light, and the start point. The diffusion angle of parallel light (for example, 0 degrees) and the diffusion angle of light incident on the end point (for example, 45 degrees) can be determined in advance, and can be determined by performing a predetermined calculation using an existing program. Note that the right and left entrance surfaces 12R and 12L do not necessarily have a round outline when viewed from the front, and can be cut out and designed to some extent within the necessary range where light is incident.

光源20は、HID等の長手方向に延びた細長形状のバルブであり、レンズ10の主光軸AX上に発光点が位置するように横向きに配置されている。   The light source 20 is an elongated bulb extending in the longitudinal direction, such as HID, and is disposed sideways so that the light emitting point is located on the main optical axis AX of the lens 10.

次に、投影光学系について説明する。   Next, the projection optical system will be described.

図3に示すように、光源20の後方(照射方向とは反対側)には、投影光学系を構成する上部反射面31U及び下部反射面31Dが横向きに配置された光源20を覆うように配置されている。   As shown in FIG. 3, behind the light source 20 (on the side opposite to the irradiation direction), an upper reflecting surface 31U and a lower reflecting surface 31D constituting the projection optical system are arranged so as to cover the light source 20 arranged sideways. Has been.

上部反射面31Uは、第1焦点が光源20の発光点近傍に設定され、かつ、第2焦点が上部レンズ部分10Uの焦点F1近傍に設定された楕円系反射面であり、光源20から後方上部に向けて照射される比較的強い強度の光を、上部入射面12Uに向けて反射するように設計されている。従って、光源10が発光する光の有効利用が可能となっている。上部反射面31Uと上部レンズ部分10Uの間には、図5に示す形状の上部遮光板50Uが配置されている。上部遮光板50Uの上縁近傍には、上部レンズ部分10Uの焦点F1が位置している。従って、この上部投影光学系においては、光源20が発光した光のうち主に後方上部に向けて照射される比較的強度の強い光は、図3に示すように、上部反射面31Uで反射され、第2焦点に集光し、上部遮光板50Uで一部カットされた後、入射面12Uから上部レンズ部分10Uに入射し、射出面11から略平行光として照射され、図6(a)に示すロービーム用配光パターンP1を形成する。   The upper reflecting surface 31U is an elliptical reflecting surface in which the first focal point is set in the vicinity of the light emitting point of the light source 20 and the second focal point is set in the vicinity of the focal point F1 of the upper lens portion 10U. It is designed to reflect relatively strong light emitted toward the upper surface 12U toward the upper incident surface 12U. Therefore, effective use of light emitted from the light source 10 is possible. An upper light shielding plate 50U having the shape shown in FIG. 5 is disposed between the upper reflecting surface 31U and the upper lens portion 10U. Near the upper edge of the upper light shielding plate 50U, the focal point F1 of the upper lens portion 10U is located. Therefore, in this upper projection optical system, the relatively strong light emitted mainly toward the rear upper part of the light emitted from the light source 20 is reflected by the upper reflecting surface 31U as shown in FIG. After being condensed at the second focal point and partially cut by the upper light shielding plate 50U, the light enters the upper lens portion 10U from the incident surface 12U, and is irradiated as substantially parallel light from the exit surface 11, as shown in FIG. The low beam light distribution pattern P1 shown is formed.

下部反射面31Dは、第1焦点が光源20の発光点近傍に設定され、かつ、第2焦点が下部レンズ部分10Dの焦点F2近傍に設定された楕円形反射面であり、光源20から後方下部に向けて照射される比較的強い強度の光を、下部入射面12Dに向けて反射するように設計されている。従って、光源10が発光する光の有効利用が可能となっている。下部反射面31Dと下部レンズ部分10Dの間には、図5に示す形状の下部遮光板50Dが配置されている。下部遮光板50Dの上縁近傍には、下部レンズ部分10Dの焦点F2が位置している。従って、この下部投影光学系においては、光源20が発光した光のうち主に後方下部に向けて照射される比較的強度の強い光は、図3に示すように、下部反射面31Dで反射され、第2焦点に集光し、下部遮光板50Dで一部カットされた後、入射面12Dから下部レンズ部分10Dに入射し、射出面11から略平行光として照射され、図6(b)に示すロービーム用配光パターンP2を形成する。   The lower reflection surface 31D is an elliptical reflection surface in which the first focus is set in the vicinity of the light emitting point of the light source 20 and the second focus is set in the vicinity of the focus F2 of the lower lens portion 10D. It is designed to reflect relatively strong light emitted toward the lower surface 12D toward the lower incident surface 12D. Therefore, effective use of light emitted from the light source 10 is possible. A lower light shielding plate 50D having the shape shown in FIG. 5 is disposed between the lower reflecting surface 31D and the lower lens portion 10D. Near the upper edge of the lower light shielding plate 50D, the focal point F2 of the lower lens portion 10D is located. Therefore, in this lower projection optical system, the relatively strong light emitted mainly toward the rear lower part of the light emitted from the light source 20 is reflected by the lower reflecting surface 31D as shown in FIG. After being focused on the second focal point and partially cut by the lower light-shielding plate 50D, it is incident on the lower lens portion 10D from the incident surface 12D, and is irradiated as substantially parallel light from the exit surface 11, as shown in FIG. A low beam light distribution pattern P2 shown is formed.

次に、拡散光学系について説明する。   Next, the diffusion optical system will be described.

図4に示すように、光源20の前方であって上部反射面30U及び下部反射面30Dからの反射光と干渉しない位置には(図3参照)、拡散光学系を構成する右部反射面41R及び左部反射面41Lが光源20を覆うように配置されている。   As shown in FIG. 4, at a position in front of the light source 20 that does not interfere with the reflected light from the upper reflecting surface 30U and the lower reflecting surface 30D (see FIG. 3), the right reflecting surface 41R constituting the diffusion optical system. And the left part reflection surface 41L is arranged so as to cover the light source 20.

右部反射面41Rは、第1焦点が光源20の発光点近傍に設定され、かつ、第2焦点が左部反射面41Lに形成された開口42L(例えば3φ程度の開口)近傍に設定された楕円系反射面である。開口42Lの外側には、左部反射面32Lが配置されている。左部反射面32Lは、焦点が右部反射面41Rの第2焦点近傍に位置し、かつ、右部反射面41Rからの反射光を、平行光に調整し左部入射面12Lに向けて反射するように設計された放物面系反射面である。従って、この拡散光学系においては、光源20が発光した光のうち主に前方右部に向けて照射される比較的強度の強い光は、図4に示すように、右部反射面41Rで反射され、第2焦点に集光し、開口42Lを通過した後、さらに、放物面系反射面32Lで反射され、平行光に調整された後、入射面12Lから左側の拡散レンズ部分10Lに入射し、射出面11から水平方向の拡散光として照射され、図6(c)に示す配光パターンP3を形成する。   In the right reflecting surface 41R, the first focal point is set in the vicinity of the light emitting point of the light source 20, and the second focal point is set in the vicinity of the opening 42L (for example, an opening of about 3φ) formed in the left reflecting surface 41L. An elliptical reflecting surface. A left reflecting surface 32L is disposed outside the opening 42L. The left reflecting surface 32L has a focal point in the vicinity of the second focal point of the right reflecting surface 41R, and the reflected light from the right reflecting surface 41R is adjusted to parallel light and reflected toward the left incident surface 12L. It is a parabolic reflecting surface designed to do. Therefore, in this diffusing optical system, the relatively strong light mainly emitted toward the front right part of the light emitted from the light source 20 is reflected by the right reflecting surface 41R as shown in FIG. After being focused on the second focal point and passing through the opening 42L, the light is further reflected by the parabolic reflecting surface 32L, adjusted to parallel light, and then incident on the left diffusing lens portion 10L from the incident surface 12L. Then, the light is emitted as diffused light in the horizontal direction from the exit surface 11 to form a light distribution pattern P3 shown in FIG.

左部反射面41Lは、第1焦点が光源20の発光点近傍に設定され、かつ、第2焦点F3が右部反射面41Rに形成された開口42R(例えば3φ程度の開口)近傍に設定された楕円系反射面である。開口42Rの外側には、右部反射面32Rが配置されている。右部反射面32Rは、焦点が左部反射面41Lの第2焦点F3近傍に位置し、かつ、左部反射面41Lからの反射光を、平行光に調整し右部入射面12Rに向けて反射するように設計された放物面系反射面である。従って、この拡散光学系においては、光源20が発光した光のうち主に前方左部に向けて照射される比較的強度の強い光は、図4に示すように、左部反射面41Lで反射され、第2焦点F3に集光し、開口42Rを通過した後、さらに、放物面系反射面32Rで反射され、平行光に調整された後、入射面12Rから右側の拡散レンズ部分10Rに入射し、射出面11から水平方向の拡散光として照射され、図6(c)に示す配光パターンP3を形成する。   The left reflecting surface 41L has a first focal point set in the vicinity of the light emitting point of the light source 20, and a second focal point F3 is set in the vicinity of an opening 42R (for example, an opening of about 3φ) formed in the right reflecting surface 41R. It is an elliptical reflecting surface. A right reflecting surface 32R is disposed outside the opening 42R. The right reflecting surface 32R has a focal point in the vicinity of the second focal point F3 of the left reflecting surface 41L, and the reflected light from the left reflecting surface 41L is adjusted to parallel light and directed toward the right incident surface 12R. It is a parabolic reflecting surface designed to reflect. Therefore, in this diffusing optical system, the relatively strong light mainly emitted toward the front left part of the light emitted from the light source 20 is reflected by the left reflecting surface 41L as shown in FIG. After being condensed at the second focal point F3 and passing through the opening 42R, the light is further reflected by the paraboloidal reflecting surface 32R and adjusted to parallel light, and then from the incident surface 12R to the right diffusing lens portion 10R. Incident light is irradiated as diffused light in the horizontal direction from the exit surface 11 to form a light distribution pattern P3 shown in FIG.

なお、本実施形態では、図6(d)に示すように、各配光パターンP1〜P3を重畳した配光パターンが得られる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6D, a light distribution pattern obtained by superimposing the light distribution patterns P1 to P3 is obtained.

なお、投影レンズ部分10U、10D又は拡散レンズ部分10R、10Lの少なくとも一部をフレネルレンズとして構成することにより、前照灯100の光軸方向の奥行きのさらなる短縮化が可能となる。   In addition, by configuring at least a part of the projection lens portions 10U and 10D or the diffusion lens portions 10R and 10L as a Fresnel lens, the depth of the headlamp 100 in the optical axis direction can be further shortened.

以上説明したように、本実施形態の灯具用レンズ10によれば、レンズ10全体ではなく、複数に区画された入射面11のうちの上部入射面12U及び下部入射面Dと射出面11の間のレンズ部分(上部投影レンズ部分10U及び下部投影レンズ部分)に焦点が設定されているので、同一サイズの従来の投影レンズ(光軸上に1つの焦点が設定されている)と比較して、焦点距離を短くすることが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、射出面11を大きくして視認性を向上させても、前照灯100の光軸方向の奥行きの短縮化が可能となる。     As described above, according to the lamp lens 10 of the present embodiment, not the entire lens 10 but the upper entrance surface 12U and the lower entrance surface D and the exit surface 11 of the entrance surfaces 11 divided into a plurality of sections. Since the focal point is set in the lens part (upper projection lens part 10U and lower projection lens part), compared with a conventional projection lens of the same size (one focal point is set on the optical axis), The focal length can be shortened. That is, according to the present embodiment, the depth of the headlamp 100 in the optical axis direction can be shortened even if the emission surface 11 is enlarged to improve the visibility.

また、本実施形態の灯具用レンズ10によれば、射出面11側には複数に区画された入射面12の境界線が現れるので、射出面11側に視点をおいた場合、複数に区画された入射面12の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズを提供することが可能となる。   Further, according to the lamp lens 10 of the present embodiment, since the boundary line of the incident surface 12 divided into a plurality appears on the exit surface 11 side, when the viewpoint is placed on the exit surface 11 side, the boundary is divided into a plurality. In addition, it is possible to provide a new-looking monocular lens in which the boundary line of the incident surface 12 appears.

また、本実施形態の灯具用レンズ10によれば、複数に区画された入射面の境界線が現れる新規見栄えの単眼レンズ10に、投影レンズとしての機能及び拡散レンズとしての機能を持たせることが可能となる。   Further, according to the lamp lens 10 of the present embodiment, the new-looking monocular lens 10 in which the boundary line of the plurality of incident surfaces appears can have a function as a projection lens and a function as a diffusion lens. It becomes possible.

また、本実施形態の灯具用レンズ10を適用した車両用前照灯100によれば、光源20を横向きに配置し、光源20からの光を前照灯100の光軸からずらして上下左右に振り分けるようにしたので、前照灯100の光軸方向の奥行きの短縮化が可能となった。また、本実施形態の灯具用レンズ10を適用したことで、前照灯100の光軸方向の奥行きのさらなる短縮化が可能となる。   Moreover, according to the vehicle headlamp 100 to which the lamp lens 10 of the present embodiment is applied, the light source 20 is disposed sideways, and the light from the light source 20 is shifted from the optical axis of the headlamp 100 in the vertical and horizontal directions. Since the light is distributed, the depth of the headlamp 100 in the optical axis direction can be shortened. Further, by applying the lamp lens 10 of the present embodiment, the depth of the headlamp 100 in the optical axis direction can be further shortened.

また、本実施形態の灯具用レンズ10を適用した車両用前照灯100によれば、横向きに配置された光源20がほぼ余すところなく全周反射面31U、31D、41R、41Lで覆われているので、光源20から照射される光をほぼ全て反射させて、灯具用レンズ10に入射させることが可能となる。これにより、従来と同等以上の光利用率を達成することが可能となる。   In addition, according to the vehicle headlamp 100 to which the lamp lens 10 of the present embodiment is applied, the light source 20 arranged in the lateral direction is covered with the all-round reflection surfaces 31U, 31D, 41R, and 41L with almost no excess. Therefore, almost all of the light emitted from the light source 20 can be reflected and incident on the lamp lens 10. As a result, it is possible to achieve a light utilization rate equal to or higher than that of the prior art.

また、本実施形態の灯具用レンズ10を適用した車両用前照灯100によれば、レンズ直径を約100mm程度まで拡大し、一般的なプロジェクターレンズのφ60〜70のものと比べて、面積比で2倍程度大きくすることが可能となる。すなわち、射出面11を大きくして視認性を向上させても、前照灯100の光軸方向の奥行きの短縮化が可能となる。   Moreover, according to the vehicle headlamp 100 to which the lamp lens 10 of the present embodiment is applied, the lens diameter is enlarged to about 100 mm, and the area ratio is larger than that of a general projector lens having a diameter of 60 to 70. It becomes possible to enlarge about twice. That is, even if the emission surface 11 is enlarged to improve the visibility, the depth of the headlamp 100 in the optical axis direction can be shortened.

また、本実施形態の灯具用レンズ10を適用した車両用前照灯100によれば、光源20から照射された光を上下左右に分配することで、照射熱も分散される。このため、レンズ10にかかる熱が緩和され、レンズ10を樹脂材料で形成することが可能となった。レンズ10の樹脂化により、軽量化や形状精度の向上を期待できる。また、レンズ10を固定するマウント部を一体で成形することで、部品点数を少なくすることも可能となる。   Moreover, according to the vehicle headlamp 100 to which the lamp lens 10 of the present embodiment is applied, the irradiation heat is also distributed by distributing the light emitted from the light source 20 vertically and horizontally. For this reason, the heat applied to the lens 10 is relaxed, and the lens 10 can be formed of a resin material. By making the lens 10 resin, weight reduction and improvement in shape accuracy can be expected. Further, by integrally forming the mount portion for fixing the lens 10, the number of parts can be reduced.

次に、変形例について説明する。   Next, a modified example will be described.

上記実施形態では、灯具用レンズ10の入射面12は、中心角90度の4つの略扇形領域(上部入射面12U、下部入射面12D、右部入射面12R、左部入射面12L)に区画されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、灯具用レンズ10の入射面12は、中心角360/N(Nは2以上の整数)の略扇形領域に区画されていてもよい。また、入射面12は格子状又は円状に区画されていてもよい。   In the above embodiment, the entrance surface 12 of the lamp lens 10 is divided into four substantially fan-shaped regions (upper entrance surface 12U, lower entrance surface 12D, right entrance surface 12R, left entrance surface 12L) having a central angle of 90 degrees. However, the present invention is not limited to this. For example, the incident surface 12 of the lamp lens 10 may be partitioned into a substantially fan-shaped region having a central angle of 360 / N (N is an integer of 2 or more). Further, the incident surface 12 may be partitioned into a lattice shape or a circular shape.

上記実施形態では、投影レンズ部分は、上下に設けるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、投影レンズ部分は、上下左右のいずれかにのみ設けてもよい。又は、全ての区画領域に、投影レンズ部分を設けてもよい。   In the above embodiment, the projection lens portions are described as being provided on the top and bottom, but the present invention is not limited to this. For example, the projection lens portion may be provided only on either the top, bottom, left, or right. Or you may provide a projection lens part in all the division areas.

上記実施形態では、拡散レンズ部分は、左右に設けるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、拡散レンズ部分は、上下左右のいずれかにのみ設けてもよい。又は、全ての区画領域に、拡散レンズ部分を設けてもよい。   In the above embodiment, the diffuser lens portions are described as being provided on the left and right, but the present invention is not limited to this. For example, the diffusing lens portion may be provided only on either the top, bottom, left, or right. Or you may provide a diffuser lens part in all the division areas.

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。   The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

本発明の一実施形態である灯具用レンズ及びこの灯具用レンズが適用される車両用前照灯の斜視図である。1 is a perspective view of a lamp lens that is an embodiment of the present invention and a vehicle headlamp to which the lamp lens is applied. (a)図1に示した車両用前照灯のA−A断面図である。(b)図1に示した車両用前照灯の正面図である。(c)図1に示した車両用前照灯のB−B断面図である。(A) It is AA sectional drawing of the vehicle headlamp shown in FIG. (B) It is a front view of the vehicle headlamp shown in FIG. (C) It is BB sectional drawing of the vehicle headlamp shown in FIG. 図1に示した車両用前照灯のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of the vehicle headlamp shown in FIG. 図1に示した車両用前照灯のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the vehicle headlamp shown in FIG. 遮光板を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a light-shielding plate. 本発明の一実施形態である灯具用レンズが適用された車両用前照灯の配光パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light distribution pattern of the vehicle headlamp to which the lens for lamps which is one Embodiment of this invention was applied.

符号の説明Explanation of symbols

100…車両用前照灯、10…灯具用レンズ、10U…上部レンズ部分、10D…下部レンズ部分、10R…右部レンズ部分、10L…左部レンズ部分、11…射出面、12U…上部入射面、12D…下部入射面、12R…右部入射面、12L…左部入射面、20…光源、30…第1リフレクタ、31U…上部反射面、31D…下部反射面、32R…右部反射面、32L…左部反射面、40…第2リフレクタ、41R…右部反射面、41L…左部反射面、50…遮光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Vehicle headlamp, 10 ... Lamp lens, 10U ... Upper lens part, 10D ... Lower lens part, 10R ... Right lens part, 10L ... Left lens part, 11 ... Ejection surface, 12U ... Upper entrance surface 12D ... Lower incidence surface, 12R ... Right incidence surface, 12L ... Left incidence surface, 20 ... Light source, 30 ... First reflector, 31U ... Upper reflection surface, 31D ... Lower reflection surface, 32R ... Right reflection surface, 32L ... Left reflective surface, 40 ... Second reflector, 41R ... Right reflective surface, 41L ... Left reflective surface, 50 ... Light shielding plate

Claims (6)

少なくとも1つの凸レンズ面である射出面とその反対側の面であって光源からの光が入射する入射面とを備える灯具用レンズにおいて、
前記入射面は複数に区画されており、該複数に区画された入射面のうちの少なくとも1つの入射面と前記射出面の間のレンズ部分は、前記射出面から入射した平行光が前記少なくとも1つの入射面から照射され前記少なくとも1つの入射面側の所定焦点に集光する投影レンズ部分であることを特徴とする灯具用レンズ。
In a lamp lens comprising an exit surface that is at least one convex lens surface and an incident surface on the opposite side to which light from a light source is incident,
The incident surface is divided into a plurality of portions, and the lens portion between at least one of the plurality of incident surfaces and the exit surface has parallel light incident from the exit surface being the at least one. A lamp lens, which is a projection lens portion that is irradiated from one incident surface and collects light at a predetermined focal point on the at least one incident surface side.
前記複数に区画された入射面のうちの少なくとも1つの他の入射面と前記射出面の間のレンズ部分は、前記少なくとも1つの他の入射面から入射した平行光を拡散光として照射する拡散レンズ部分であることを特徴とする請求項1に記載の灯具用レンズ。   A diffusing lens that irradiates parallel light incident from the at least one other incident surface as diffused light, at least one other incident surface of the plurality of divided incident surfaces and the exit surface. The lamp lens according to claim 1, wherein the lamp lens is a portion. 前記入射面は中心角360/N(Nは2以上の整数)の略扇形領域に区画されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の灯具用レンズ。   3. The lamp lens according to claim 1, wherein the incident surface is partitioned into a substantially fan-shaped region having a central angle of 360 / N (N is an integer of 2 or more). 請求項3に記載の灯具用レンズと、
前記入射面側に配置された光源と、
第1焦点が前記光源近傍に設定されるとともに、第2焦点が前記投影レンズ部分の所定焦点に設定された楕円系反射面であって、前記光源が発光した光のうち前記灯具用レンズに対して後方に照射される光を反射し、前記楕円系反射面の第2焦点に集光させた後、前記少なくとも1つの入射面から前記投影レンズ部分に入射させ、前記射出面から照射することにより、ロービーム用配光パターンを形成する第1反射面と、
第1焦点が前記光源近傍に設定されるとともに、第2焦点が灯具の光軸から見て側方に設定された楕円系反射面であって、前記光源が発光した光のうち前方に照射される光を反射し、前記楕円系反射面の第2焦点に集光させた後、側方に向けて照射する第2反射面と、
焦点が前記第2反射面の第2焦点近傍に設定された放物面系反射面であって、前記第2反射面からの反射光を反射し、平行光に調整した後、前記少なくとも1つの他の入射面から前記拡散レンズ部分に入射させ、前記射出面から照射することにより、所定配光パターンを形成する第3反射面と、
を備えることを特徴とする車両用前照灯。
A lamp lens according to claim 3;
A light source disposed on the incident surface side;
A first focal point is set in the vicinity of the light source, and a second focal point is an elliptical reflecting surface set as a predetermined focal point of the projection lens part, and the light source emits light with respect to the lamp lens. And reflecting the light irradiated backward, condensing it on the second focal point of the elliptical reflecting surface, and then entering the projection lens portion from the at least one incident surface and irradiating from the exit surface A first reflecting surface forming a low beam light distribution pattern;
The first focal point is set in the vicinity of the light source, and the second focal point is an elliptical reflecting surface set to the side as viewed from the optical axis of the lamp, and is irradiated forward of the light emitted from the light source. A second reflecting surface that irradiates sideward after reflecting the reflected light and condensing it on the second focal point of the elliptical reflecting surface;
The focal point is a parabolic reflecting surface set in the vicinity of the second focal point of the second reflecting surface, and reflects the reflected light from the second reflecting surface and adjusts it to parallel light. A third reflecting surface that forms a predetermined light distribution pattern by being incident on the diffusing lens portion from another incident surface and irradiating from the exit surface;
A vehicle headlamp characterized by comprising:
前記第1反射面と前記投影レンズ部分の間に設けられた遮光板をさらに備え、
前記投影レンズ部分の所定焦点は、前記遮光板の上縁近傍に設定されていることを特徴とする請求項4に記載の車両用前照灯。
A light shielding plate provided between the first reflecting surface and the projection lens portion;
The vehicle headlamp according to claim 4, wherein a predetermined focal point of the projection lens portion is set near an upper edge of the light shielding plate.
前記投影レンズ部分又は前記拡散レンズ部分の少なくとも一部がフレネルレンズとして構成されていることを特徴とする請求項4又は5のいずれかに記載の車両用前照灯。   6. The vehicular headlamp according to claim 4, wherein at least a part of the projection lens portion or the diffusion lens portion is configured as a Fresnel lens.
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