JP2011249184A - Headlamp for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a headlamp for vehicle with a liquid crystal shutter in which distant visibility is improved.SOLUTION: The headlamp for vehicle 10 is provided with a projection lens 12 which is arranged on an optical axis extending in the front and rear direction of vehicle, a white light-emitting diode 14 which is arranged at the further rear part than a rear focal point F of the projection lens 12, a first reflector 16 and a second reflector 18 which reflect light from the white light-emitting diode 14 toward the projection lens 12, and a liquid crystal shutter 20 which is arranged in the vicinity of the rear focal point F of the projection lens 12. The second reflector 18 has a first reflecting surface 18a which reflects light from the white light-emitting diode 14 so as to irradiate to the lower region than the horizontal line and a second reflecting surface 18b which reflects the light from the white light-emitting diode 14 so as to irradiate to the upper region than the horizontal line. The second reflecting surface 18 is constructed so that it may have a higher degree of condensing of reflection light than the first reflecting surface 18a.

Description

本発明は、いわゆるプロジェクタ型の車両用前照灯に関するものであり、特に、液晶シャッタを備えた車両用前照灯に関するものである。   The present invention relates to a so-called projector-type vehicle headlamp, and more particularly to a vehicle headlamp including a liquid crystal shutter.

一般に、プロジェクタ型の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後側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投影レンズへ向けて反射させるように構成されている。そして、このプロジェクタ型の車両用前照灯によりロービーム用配光パターンを形成する場合には、投影レンズの後側焦点近傍に、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードを、その上端縁が光軸近傍に位置するように配置し、これによりロービーム用配光パターンの上端縁にカットオフラインを形成するようになっている。   In general, a projector-type vehicle headlamp has a projection lens disposed on an optical axis extending in the longitudinal direction of the vehicle, and a light source disposed behind the rear focal point. It is comprised so that it may reflect toward a projection lens with a reflector. When a low beam light distribution pattern is formed by the projector-type vehicle headlamp, a shade that shields a part of the reflected light from the reflector is provided near the rear focal point of the projection lens. Are arranged in the vicinity of the optical axis, whereby a cut-off line is formed at the upper edge of the low beam light distribution pattern.

上述のようなプロジェクタ型車両用前照灯の一例として、例えば特許文献1には、上記シェードを可動式にして、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得るように構成された車両用前照灯が記載されている。   As an example of the projector-type vehicle headlamp as described above, for example, Patent Document 1 discloses that the shade can be made movable so that a low beam distribution pattern and a high beam distribution pattern can be selectively formed. The vehicular headlamp constructed as described above is described.

一方、特許文献2や特許文献3には、投影レンズの後側焦点近傍に、上記可動式シェードの代わりに液晶シャッタが配置された車両用前照灯が記載されている。特許文献2,3に記載された車両用前照灯においては、液晶シャッタの一部領域を駆動することにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得るようになっている。   On the other hand, Patent Literature 2 and Patent Literature 3 describe a vehicle headlamp in which a liquid crystal shutter is disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lens instead of the movable shade. In the vehicle headlamps described in Patent Documents 2 and 3, a low beam light distribution pattern and a high beam light distribution pattern can be selectively formed by driving a partial region of the liquid crystal shutter. It has become.

特許文献2や特許文献3に記載された車両用前照灯のように、液晶シャッタを用いてビーム切替を行う構成とすることにより、特許文献lに記載された車両用前照灯のように、可動式のシェードを用いた場合に比して、灯具構成を簡素化することが可能となる。   Like the vehicular headlamp described in Patent Literature 1 by adopting a configuration in which beam switching is performed using a liquid crystal shutter, as in the vehicular headlamp described in Patent Literature 2 and Patent Literature 3. As compared with the case where a movable shade is used, the lamp configuration can be simplified.

特開2007−80521号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-80521 特開平1−244934号公報JP-A-1-244934 特開平7−296605号公報JP 7-296605 A

しかしながら、特許文献2や特許文献3に記載された車両用前照灯のように液晶シャッタを用いてビーム切替を行う構成の場合、光源からの光は、偏光板および液晶部材を透過した後、車両前方に照射される。偏光板および液晶部材により構成される液晶シャッタの透過率は、例えば30〜50%と低いため、効果的な光量が確保できない場合がある。特に、遠方の視認性を確保したい場合には、配光パターンにおける水平線よりも上方の領域は、十分な光量が求められる。   However, in the case of a configuration in which beam switching is performed using a liquid crystal shutter like the vehicle headlamp described in Patent Document 2 and Patent Document 3, light from the light source passes through the polarizing plate and the liquid crystal member, Irradiated in front of the vehicle. Since the transmittance of a liquid crystal shutter composed of a polarizing plate and a liquid crystal member is as low as 30 to 50%, for example, an effective amount of light may not be ensured. In particular, when it is desired to ensure distant visibility, a sufficient amount of light is required in the region above the horizontal line in the light distribution pattern.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶シャッタを備えた車両用前照灯において、遠方の視認性を向上することができる車両用前照灯を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicular headlamp that can improve distant visibility in a vehicular headlamp including a liquid crystal shutter. is there.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、投影レンズの後側焦点よりも後方に配置された光源と、光源からの光を投影レンズへ向けて反射するリフレクタと、投影レンズの後側焦点近傍に配置された液晶シャッタとを備える。リフレクタは、水平線よりも下方の領域を照射するよう光源からの光を反射する第1反射面と、水平線よりも上方の領域を照射するよう光源からの光を反射する第2反射面とを有する。第2反射面は、反射光の集光度が第1反射面よりも高くなるよう構成される。   In order to solve the above problems, a vehicle headlamp according to an aspect of the present invention is disposed behind a projection lens disposed on an optical axis extending in the vehicle front-rear direction and a rear focal point of the projection lens. A light source, a reflector that reflects light from the light source toward the projection lens, and a liquid crystal shutter disposed near the rear focal point of the projection lens. The reflector has a first reflecting surface that reflects light from the light source so as to irradiate a region below the horizontal line, and a second reflecting surface that reflects light from the light source so as to irradiate a region above the horizontal line. . The second reflecting surface is configured such that the degree of concentration of reflected light is higher than that of the first reflecting surface.

本発明によれば、集光度の高い反射光により、水平線より上方の領域にスポット状の配光パターンが形成されるので、水平線よりも上方の領域をの光度を高めることができ、その結果、遠方の視認性を向上することができる。   According to the present invention, the spot-like light distribution pattern is formed in the region above the horizontal line by the reflected light having a high concentration, so that the light intensity in the region above the horizontal line can be increased. Distant visibility can be improved.

本発明の実施形態に係る車両用前照灯を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the vehicle headlamp which concerns on embodiment of this invention. 図2(a)(b)は、本実施形態に係る車両用前照灯によって形成される配光パターンを説明するための図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a light distribution pattern formed by the vehicle headlamp according to the present embodiment. 本発明の別の実施形態に係る車両用前照灯を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the vehicle headlamp which concerns on another embodiment of this invention. リフレクタの正面図である。It is a front view of a reflector. 本発明のさらに別の実施形態に係る車両用前照灯を説明するための側断面図である。It is a sectional side view for demonstrating the vehicle headlamp which concerns on another embodiment of this invention.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る車両用前照灯を説明するための側断面図である。   FIG. 1 is a side sectional view for explaining a vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention.

本実施形態に係る車両用前照灯10は、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、ヘッドランプの一部として図示しないランプボディ等に組み込まれた状態で用いられる。車両用前照灯10は、液晶シャッタにより配光パターンを制御可能な車両用前照灯である。   The vehicle headlamp 10 according to the present embodiment is configured as a projector-type lamp unit, and is used in a state of being incorporated in a lamp body (not shown) as a part of a headlamp. The vehicle headlamp 10 is a vehicle headlamp whose light distribution pattern can be controlled by a liquid crystal shutter.

車両用前照灯10は、車両前後方向に延びる光軸Ax上に配置された投影レンズ12と、この投影レンズ12の後側焦点Fよりも後方側に配置された光源としての白色発光ダイオード14と、後側焦点Fよりも後方側に配置され、白色発光ダイオード14からの光を投影レンズ12へ向けて反射させるリフレクタとしての第1リフレクタ16および第2リフレクタ18と、後側焦点F近傍に配置された液晶シャッタ20と、これらを支持するホルダ22,24,26とを備える。   The vehicular headlamp 10 includes a projection lens 12 disposed on an optical axis Ax extending in the vehicle front-rear direction, and a white light emitting diode 14 as a light source disposed behind the rear focal point F of the projection lens 12. A first reflector 16 and a second reflector 18 that are disposed behind the rear focal point F and reflect the light from the white light emitting diode 14 toward the projection lens 12, and in the vicinity of the rear focal point F. The liquid crystal shutter 20 is provided, and holders 22, 24, and 26 for supporting them are provided.

車両用前照灯10は、ヘッドランプの一部として車両に組み込まれる場合、光軸Axが車両前後方向に対して0.5°〜0.6°程度下向きとなるように配置される。   When the vehicle headlamp 10 is incorporated in a vehicle as part of a headlamp, the vehicle optical axis Ax is disposed so that the optical axis Ax is directed downward by about 0.5 ° to 0.6 ° with respect to the vehicle longitudinal direction.

投影レンズ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ホルダ22に固定支持されている。投影レンズ12は、その後側焦点面(すなわち投影レンズ12の後側焦点Fを含む焦点面)上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。   The projection lens 12 is a plano-convex aspherical lens having a convex front surface and a flat rear surface, and is fixedly supported by a holder 22 at the periphery thereof. The projection lens 12 projects a light source image formed on the rear focal plane (that is, the focal plane including the rear focal point F of the projection lens 12) on the virtual vertical screen in front of the lamp as a reverse image.

白色発光ダイオード14は、光軸Axの下方においてホルダ24に固定支持されている。白色発光ダイオード14は、発光チップの発光面を、光軸Axと交差するようにして略鉛直方向に延びる軸線Ax1上において前方へ向けた状態で配置されている。   The white light emitting diode 14 is fixedly supported by the holder 24 below the optical axis Ax. The white light emitting diode 14 is disposed in a state where the light emitting surface of the light emitting chip faces forward on an axis Ax1 extending in a substantially vertical direction so as to intersect the optical axis Ax.

第1リフレクタ16は、白色発光ダイオード14を前方側から略半ドーム状に覆うようにして配置されており、その後端縁においてホルダ24に固定支持されている。そして、この第1リフレクタ16は、白色発光ダイオード14からの光を上方へ向けて収束光として反射させるようになっている。   The first reflector 16 is disposed so as to cover the white light emitting diode 14 from the front side in a substantially half dome shape, and is fixedly supported by the holder 24 at the rear edge. And this 1st reflector 16 reflects the light from the white light emitting diode 14 upward as convergent light.

第2リフレクタ18は、第1反射面18aと、第2反射面18bとを有する折り曲げミラーにより構成されている。第2リフレクタ18において、第1反射面18aおよび第2反射面18bは、共に平面状の反射面であり、結合部18cにおいて互いに結合されている。第2リフレクタ18は、光軸Axと軸線Ax1との光点近傍において、前方へ向けて斜め上方に傾斜した状態で配置されており、第1リフレクタ16に近い側に第1反射面18aが配置され、第1リフレクタ16から遠い側に第2反射面18bが配置されている。第2リフレクタ18は、第1反射面18aの下端部においてホルダ24に固定支持されている。この第2リフレクタ18は、第1リフレクタ16で反射した白色発光ダイオード14からの光を液晶シャッタ20に向けて正反射させる。   The 2nd reflector 18 is comprised by the bending mirror which has the 1st reflective surface 18a and the 2nd reflective surface 18b. In the second reflector 18, the first reflecting surface 18a and the second reflecting surface 18b are both planar reflecting surfaces, and are coupled to each other at the coupling portion 18c. The second reflector 18 is disposed in a state inclined obliquely upward toward the front in the vicinity of the light spot between the optical axis Ax and the axis Ax1, and the first reflecting surface 18a is disposed on the side close to the first reflector 16. The second reflecting surface 18b is disposed on the side far from the first reflector 16. The 2nd reflector 18 is fixedly supported by the holder 24 in the lower end part of the 1st reflective surface 18a. The second reflector 18 regularly reflects the light from the white light emitting diode 14 reflected by the first reflector 16 toward the liquid crystal shutter 20.

ここで、本実施形態においては、白色発光ダイオード14からの距離が短い第1リフレクタ16の部位16aからの反射光は、第1反射面18aに入射する。一方、白色発光ダイオード14からの距離が部位16aよりも相対的に長い第1リフレクタ16の部位16bからの反射光は、第2反射面18bに入射する。そして、第2リフレクタ18の第1反射面18aで反射した光は、液晶シャッタ20における光軸Axよりも上方の領域に入射する。一方、第2リフレクタ18の第2反射面18bで反射した光は、液晶シャッタ20における光軸Axよりも下方の領域に入射する。   Here, in the present embodiment, the reflected light from the portion 16a of the first reflector 16 having a short distance from the white light emitting diode 14 enters the first reflecting surface 18a. On the other hand, the reflected light from the part 16b of the first reflector 16 whose distance from the white light emitting diode 14 is relatively longer than the part 16a is incident on the second reflecting surface 18b. Then, the light reflected by the first reflecting surface 18 a of the second reflector 18 is incident on a region above the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20. On the other hand, the light reflected by the second reflecting surface 18 b of the second reflector 18 enters a region below the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20.

液晶シャッタ20は、投影レンズ12の後側焦点Fにおいて、光軸Axと直交する鉛直面に沿って配置されている。液晶シャッタ20の駆動方式は特に限定されず、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane Switching)方式等を用いることができる。   The liquid crystal shutter 20 is disposed along a vertical plane perpendicular to the optical axis Ax at the rear focal point F of the projection lens 12. The driving method of the liquid crystal shutter 20 is not particularly limited, and a TN (Twisted Nematic) method, a VA (Vertical Alignment) method, an IPS (In-Plane Switching) method, or the like can be used.

液晶シャッタ20は、一対の透明基板の間に液晶部材が配置され、さらに透明基板の外面に偏光板が配置された構成となっている。液晶シャッタ20は、光軸Axを中心として、横長矩形状に形成されており、第2リフレクタ18からの反射光が全て入射するように構成されている。液晶シャッタ20は、その周囲においてホルダ26に固定支持されている。なお、ホルダ24,26は、いずれもその下端部においてホルダ22に固定支持されている。   The liquid crystal shutter 20 has a configuration in which a liquid crystal member is disposed between a pair of transparent substrates, and a polarizing plate is disposed on the outer surface of the transparent substrate. The liquid crystal shutter 20 is formed in a horizontally long rectangular shape with the optical axis Ax as the center, and is configured such that all the reflected light from the second reflector 18 enters. The liquid crystal shutter 20 is fixedly supported by the holder 26 at the periphery thereof. Note that both the holders 24 and 26 are fixedly supported by the holder 22 at their lower ends.

液晶シャッタ20は、外部からの制御信号により、液晶部材の配向が変化され、部位毎に第2リフレクタ18からの反射光の透過または遮光を制御できるようになっている。液晶シャッタ20を透過した光は、投影レンズ12により車両前方に投影される。投影レンズ12は、液晶シャッタ20により形成される像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。従って、液晶シャッタ20の全ての領域を透過モードとしたとき、第2リフレクタ18の第1反射面18aで反射した後、液晶シャッタ20における光軸Axよりも上方の領域に入射した光は、配光パターンにおける水平線よりも下方の領域に照射される。一方、第2リフレクタ18の第2反射面18bで反射した後、液晶シャッタ20における光軸Axよりも下方の領域に入射した光は、配光パターンにおける水平線よりも上方の領域に照射される。液晶シャッタ20の部位毎に光の透過率を制御することにより、様々な配光パターンを形成することができる。   The liquid crystal shutter 20 is configured such that the orientation of the liquid crystal member is changed by a control signal from the outside, and the transmission or shielding of the reflected light from the second reflector 18 can be controlled for each part. The light transmitted through the liquid crystal shutter 20 is projected forward of the vehicle by the projection lens 12. The projection lens 12 projects the image formed by the liquid crystal shutter 20 onto the virtual vertical screen in front of the lamp as a reverse image. Therefore, when the entire area of the liquid crystal shutter 20 is set to the transmission mode, the light incident on the area above the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20 after being reflected by the first reflecting surface 18a of the second reflector 18 is distributed. The region below the horizontal line in the light pattern is irradiated. On the other hand, the light incident on the region below the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20 after being reflected by the second reflecting surface 18b of the second reflector 18 is irradiated to the region above the horizontal line in the light distribution pattern. Various light distribution patterns can be formed by controlling the light transmittance for each part of the liquid crystal shutter 20.

図2(a)(b)は、本実施形態に係る車両用前照灯10によって形成される配光パターンを説明するための図である。図2(a)は、液晶シャッタ20上の集光パターンを示す図であり、図2(b)は、車両前方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示す図である。   FIGS. 2A and 2B are views for explaining a light distribution pattern formed by the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment. FIG. 2A is a diagram showing a light collection pattern on the liquid crystal shutter 20, and FIG. 2B shows a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen arranged at a position 25m ahead of the vehicle. FIG.

図2(a)において、液晶シャッタ20における光軸Axより上方の領域に形成される第1集光パターン202は、第2リフレクタ18の第1反射面18aで反射した光により形成される集光パターンである。また、液晶シャッタ20における光軸Axよりも下方の領域に形成される第2集光パターン204は、第2リフレクタ18の第2反射面18bで反射した光により形成される集光パターンである。なお、本明細書において配光または集光パターンの位置について説明する場合、それは配光または集光パターンにおける最も強度の高い部位の位置についてのものである。   In FIG. 2A, the first condensing pattern 202 formed in the region above the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20 is the condensing formed by the light reflected by the first reflecting surface 18 a of the second reflector 18. It is a pattern. Further, the second light collection pattern 204 formed in a region below the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20 is a light collection pattern formed by light reflected by the second reflection surface 18 b of the second reflector 18. In addition, when describing the position of a light distribution or a condensing pattern in this specification, it is about the position of the site | part with the highest intensity | strength in a light distribution or a condensing pattern.

本実施形態において、第1集光パターン202を形成する光は、白色発光ダイオード14から出射された後、第1リフレクタ16の部位16aおよび第2リフレクタ18の第1反射面18aで反射した光である。この光は白色発光ダイオード14から液晶シャッタ20までの光路が短いので、図2(a)に示すように拡散した大きな第1集光パターン202を形成する。一方、第2集光パターン204を形成する光は、白色発光ダイオード14から出射された後、第1リフレクタ16の部位16bおよび第2リフレクタ18の第2反射面18bで反射した光である。この光は白色発光ダイオード14から液晶シャッタ20までの光路が長いので、図2(a)に示すようにスポット的な小さい第2集光パターン204を形成する。このように、本実施形態においては、第2リフレクタ18の第2反射面18bからの反射光は、第2リフレクタ18の第1反射面18aからの反射光よりも、集光度の高い光となる。   In the present embodiment, the light that forms the first condensing pattern 202 is light that is emitted from the white light emitting diode 14 and then reflected by the portion 16 a of the first reflector 16 and the first reflecting surface 18 a of the second reflector 18. is there. Since this light has a short optical path from the white light emitting diode 14 to the liquid crystal shutter 20, a large first condensing pattern 202 is formed which is diffused as shown in FIG. On the other hand, the light that forms the second light collection pattern 204 is light that is emitted from the white light emitting diode 14 and then reflected by the portion 16 b of the first reflector 16 and the second reflecting surface 18 b of the second reflector 18. Since this light has a long optical path from the white light emitting diode 14 to the liquid crystal shutter 20, a small spot-like second condensing pattern 204 is formed as shown in FIG. As described above, in the present embodiment, the reflected light from the second reflecting surface 18b of the second reflector 18 becomes light having a higher light collection degree than the reflected light from the first reflecting surface 18a of the second reflector 18. .

図2(a)に示す液晶シャッタ20上の集光パターンは、投影レンズ12により反転像とされ、図2(b)に示すような配光パターンを形成する。すなわち、第1配光パターン206は、第1集光パターン202の反転像であり、第2配光パターン208は、第2集光パターン204の反転像である。図2(b)に示すように、第1配光パターン206は、水平線H−Hよりも下方の領域に形成されたワイドな配光パターンである。一方、第2配光パターン208は、水平線H−Hよりもやや上方の領域に形成されたスポット状の配光パターンである。第2配光パターン208は、集光度の高い第2反射面18bからの反射光により形成されるので、その光度は、第1配光パターン206よりも高くなる。   The condensing pattern on the liquid crystal shutter 20 shown in FIG. 2A is reversed by the projection lens 12 to form a light distribution pattern as shown in FIG. That is, the first light distribution pattern 206 is a reverse image of the first light collection pattern 202, and the second light distribution pattern 208 is a reverse image of the second light collection pattern 204. As shown in FIG. 2B, the first light distribution pattern 206 is a wide light distribution pattern formed in a region below the horizontal line HH. On the other hand, the second light distribution pattern 208 is a spot-shaped light distribution pattern formed in a region slightly above the horizontal line HH. Since the second light distribution pattern 208 is formed by the reflected light from the second reflecting surface 18b having a high light collection degree, the light intensity is higher than that of the first light distribution pattern 206.

このように、本実施形態に係る車両用前照灯10においては、第2リフレクタ18を第1反射面18aと第2反射面18bの2つの反射面で形成した。そして、白色発光ダイオード14からの光路が短い第1反射面18aからの反射光が配光パターンにおける水平線H−Hよりも下方の領域に照射され、白色発光ダイオード14からの光路が長い第2反射面18bからの反射光が配光パターンにおける水平線H−Hよりも上方の領域に照射されるよう光学系を構成した。これにより、水平線H−Hよりも下方の領域には、拡散的な第1配光パターン206が形成され、水平線H−Hよりも上方の領域には、光度の高いスポット状の第2配光パターン208が形成される。   Thus, in the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment, the second reflector 18 is formed of two reflecting surfaces, the first reflecting surface 18a and the second reflecting surface 18b. Then, the reflected light from the first reflecting surface 18a having a short optical path from the white light emitting diode 14 is applied to a region below the horizontal line H-H in the light distribution pattern, and the second reflective having a long optical path from the white light emitting diode 14. The optical system was configured such that the reflected light from the surface 18b was applied to a region above the horizontal line HH in the light distribution pattern. Accordingly, a diffusive first light distribution pattern 206 is formed in a region below the horizontal line HH, and a spot-like second light distribution having a high luminous intensity is formed in a region above the horizontal line HH. A pattern 208 is formed.

一般に、液晶シャッタを用いて配光を制御する場合、偏光板などを通過するために配光パターンの光度は低下しがちである。特に、遠方の視認性を確保するために、水平線H−Hよりも上方の領域には十分な光度が必要とされるが、必要とされる光度を満たすことは容易ではない。しかしながら、本実施形態のように第2リフレクタ18の反射面を第1反射面18aと第2反射面18bとに分けて、集光度の違いに応じて反射光の照射される領域を制御することで、単に1枚の反射面で第2リフレクタ18を形成した場合よりも、水平線H−Hよりも上方の領域、特に、灯具正面方向の消点であるH−V点(水平線H−Hと鉛直線V−Vの交点)の周辺領域を明るくすることができ、その結果、遠方の視認性を向上することができる。   In general, when light distribution is controlled using a liquid crystal shutter, the light intensity of the light distribution pattern tends to decrease because it passes through a polarizing plate or the like. In particular, in order to ensure distant visibility, a sufficient luminous intensity is required in a region above the horizontal line HH, but it is not easy to satisfy the required luminous intensity. However, as in the present embodiment, the reflective surface of the second reflector 18 is divided into the first reflective surface 18a and the second reflective surface 18b, and the region irradiated with the reflected light is controlled according to the difference in the degree of light collection. Thus, the area above the horizontal line HH, particularly the HV point (horizontal line HH and the vanishing point in the front direction of the lamp), compared to the case where the second reflector 18 is formed simply by a single reflecting surface. The peripheral area of the intersection of the vertical lines V-V can be brightened, and as a result, distant visibility can be improved.

また、本実施形態に係る車両用前照灯10においては、光源として発光ダイオードを用いている。発光ダイオードなどの半導体発光素子は、発熱が少ないため、液晶シャッタ20の長寿命化を図ることができる。また、半導体発光素子は小型の光源であるため、車両用前照灯10を小型化することができる。   Moreover, in the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment, a light emitting diode is used as a light source. A semiconductor light emitting element such as a light emitting diode generates little heat, so that the life of the liquid crystal shutter 20 can be extended. Further, since the semiconductor light emitting element is a small light source, the vehicle headlamp 10 can be miniaturized.

図3は、本発明の別の実施形態に係る車両用前照灯310を説明するための側断面図である。本実施形態に係る車両用前照灯310は、液晶シャッタ20よりも光源側の光学系が、図1に示す車両用前照灯10と異なっている。なお、図3においては、各構成要素を固定するためのホルダの図示を一部省略している。   FIG. 3 is a side sectional view for explaining a vehicle headlamp 310 according to another embodiment of the present invention. The vehicle headlamp 310 according to the present embodiment differs from the vehicle headlamp 10 shown in FIG. 1 in the optical system on the light source side of the liquid crystal shutter 20. In addition, in FIG. 3, illustration of the holder for fixing each component is partially abbreviate | omitted.

本実施形態に係る車両用前照灯310は、白色発光ダイオード14からの光を、リフレクタ318により液晶シャッタ20へ向けて反射する構成となっている。リフレクタ318は、たとえば複合楕円面等により形成された楕円球面状に形成されており、この楕円球面は、光軸Axを含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。そして、リフレクタ318は、その楕円球面の第1の焦点に白色発光ダイオード14が位置し、第2の焦点に液晶シャッタ20が位置するように配置される。第2の焦点は、投影レンズ12の後側焦点Fと一致する。   The vehicle headlamp 310 according to the present embodiment is configured to reflect the light from the white light emitting diode 14 toward the liquid crystal shutter 20 by the reflector 318. The reflector 318 is formed in, for example, an elliptical spherical shape formed by a composite elliptical surface or the like, and this elliptical spherical surface is set so that the cross-sectional shape including the optical axis Ax is at least a part of the elliptical shape. The reflector 318 is arranged such that the white light emitting diode 14 is located at the first focus of the elliptical spherical surface and the liquid crystal shutter 20 is located at the second focus. The second focal point coincides with the rear focal point F of the projection lens 12.

図4は、リフレクタ318の正面図である。本実施形態において、リフレクタ318の楕円球面状の反射面は、第1反射面318aと第2反射面318bの2つの反射面に分割されている。第1反射面318aは、白色発光ダイオード14に近い部位の反射面であり、第2反射面318bは、白色発光ダイオード14から遠い部位の反射面である。そして、第1反射面318aは、白色発光ダイオード14からの光を液晶シャッタ20における光軸Axよりも上方の領域に向けて反射するよう構成される。一方、第2反射面318bは、白色発光ダイオード14からの光を液晶シャッタ20における光軸Axよりも下方の領域に向けて反射するよう構成される。このように液晶シャッタ20上に反射光を照射することにより、図2(a)と同様の集光パターンが液晶シャッタ20上に形成され、図2(b)と同様の配光パターンが仮想スクリーン上に形成される。   FIG. 4 is a front view of the reflector 318. In the present embodiment, the ellipsoidal reflecting surface of the reflector 318 is divided into two reflecting surfaces, a first reflecting surface 318a and a second reflecting surface 318b. The first reflecting surface 318a is a reflecting surface at a portion close to the white light emitting diode 14, and the second reflecting surface 318b is a reflecting surface at a portion far from the white light emitting diode 14. The first reflecting surface 318a is configured to reflect the light from the white light emitting diode 14 toward a region above the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20. On the other hand, the second reflecting surface 318b is configured to reflect the light from the white light emitting diode 14 toward a region below the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20. By irradiating reflected light onto the liquid crystal shutter 20 in this way, a light collection pattern similar to that shown in FIG. 2A is formed on the liquid crystal shutter 20, and a light distribution pattern similar to that shown in FIG. Formed on top.

第2反射面318bからの反射光は、白色発光ダイオード14からの光路が長いため、第1反射面318aからの反射光よりも集光度が高くなる。このような集光度の高い反射光により、水平線H−Hより上方の領域にスポット状の第2配光パターン208が形成されるので、水平線H−Hよりも上方の領域、特に、灯具正面方向の消点であるH−V点の周辺領域を明るくすることができ、その結果、遠方の視認性を向上することができる。   The reflected light from the second reflecting surface 318b has a higher light collection degree than the reflected light from the first reflecting surface 318a because the optical path from the white light emitting diode 14 is long. The spot-like second light distribution pattern 208 is formed in the region above the horizontal line HH by such reflected light having a high degree of light collection, so that the region above the horizontal line HH, particularly the front direction of the lamp. It is possible to brighten the peripheral region of the HV point, which is the vanishing point, and as a result, it is possible to improve distant visibility.

図5は、本発明のさらに別の実施形態に係る車両用前照灯410を説明するための側断面図である。本実施形態に係る車両用前照灯410もまた、液晶シャッタ20よりも光源側の光学系が、図1に示す車両用前照灯10と異なっている。なお、図5においては、各構成要素を固定するためのホルダの図示を一部省略している。   FIG. 5 is a side sectional view for explaining a vehicle headlamp 410 according to still another embodiment of the present invention. The vehicle headlamp 410 according to the present embodiment is also different from the vehicle headlamp 10 shown in FIG. 1 in the optical system on the light source side of the liquid crystal shutter 20. In addition, in FIG. 5, illustration of the holder for fixing each component is partially omitted.

本実施形態に係る車両用前照灯410においては、ホルダ24上に、第1白色発光ダイオード14aと第2白色発光ダイオード14bの2つの光源が設けられている。第1白色発光ダイオード14aと第2白色発光ダイオード14bは、光出射方向が互いに逆方向になるよう配置されている。   In the vehicle headlamp 410 according to the present embodiment, two light sources of a first white light emitting diode 14 a and a second white light emitting diode 14 b are provided on the holder 24. The first white light emitting diode 14a and the second white light emitting diode 14b are arranged so that the light emission directions are opposite to each other.

光出射方向が上方に向けられた第1白色発光ダイオード14aの上方には、楕円球面形状の第1反射面416aを有する第1リフレクタ416が設けられている。また、光出射方向が下方に向けられた第2白色発光ダイオード14bの下方には、同じく楕円球面形状の第2反射面418aを有する第2リフレクタ418が設けられている。第1白色発光ダイオード14aは、第1反射面416aの第1の焦点に配置され、第2白色発光ダイオード14bは、第2反射面418aの第1の焦点に配置されている。また、第2反射面418aと第2反射面418aの第2の焦点位置は一致しており、その位置には液晶シャッタ20が配置されている。第2反射面418aと第2反射面418aの第2の焦点は、投影レンズ12の後側焦点Fと一致する。   A first reflector 416 having a first reflecting surface 416a having an elliptical spherical shape is provided above the first white light emitting diode 14a with the light emitting direction directed upward. Further, a second reflector 418 having a second reflecting surface 418a having an elliptical spherical shape is provided below the second white light emitting diode 14b whose light emission direction is directed downward. The first white light emitting diode 14a is disposed at the first focal point of the first reflecting surface 416a, and the second white light emitting diode 14b is disposed at the first focal point of the second reflecting surface 418a. The second focal positions of the second reflective surface 418a and the second reflective surface 418a are coincident with each other, and the liquid crystal shutter 20 is disposed at that position. The second focal points of the second reflective surface 418a and the second reflective surface 418a coincide with the rear focal point F of the projection lens 12.

本実施形態において、第1反射面416aおよび第2反射面418aは、図5に示すように、第2反射面418aの焦点距離が、第1反射面416aの焦点距離よりも長くなるよう形成されている。従って、第2白色発光ダイオード14bからの光の光路長は、第1白色発光ダイオード14aからの光の光路長よりも長くなる。また、第1反射面416aは、反射光が液晶シャッタ20における光軸Axよりも上方の領域に照射されるよう構成され、第2反射面418aは、反射光が液晶シャッタ20における光軸Axよりも下方の領域に照射されるよう構成される。このように液晶シャッタ20上に反射光を照射することにより、図2(a)と同様の集光パターンが液晶シャッタ20上に形成され、図2(b)と同様の配光パターンが仮想スクリーン上に形成される。   In the present embodiment, the first reflecting surface 416a and the second reflecting surface 418a are formed such that the focal length of the second reflecting surface 418a is longer than the focal length of the first reflecting surface 416a, as shown in FIG. ing. Therefore, the optical path length of the light from the second white light emitting diode 14b is longer than the optical path length of the light from the first white light emitting diode 14a. The first reflecting surface 416a is configured such that the reflected light is applied to a region above the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20, and the second reflecting surface 418a is configured such that the reflected light is from the optical axis Ax in the liquid crystal shutter 20. Is also configured to irradiate the lower region. By irradiating reflected light onto the liquid crystal shutter 20 in this way, a light collection pattern similar to that shown in FIG. 2A is formed on the liquid crystal shutter 20, and a light distribution pattern similar to that shown in FIG. Formed on top.

第2反射面418aからの反射光は、第2反射面418aの焦点距離が第1反射面416aのそれよりも長いので、第1反射面416aからの反射光よりも集光度が高くなる。このような集光度の高い反射光により、水平線H−Hより上方の領域にスポット状の第2配光パターン208が形成されるので、水平線H−Hよりも上方の領域、特に、灯具正面方向の消点であるH−V点の周辺領域を明るくすることができ、その結果、遠方の視認性を向上することができる。   Since the reflected light from the second reflecting surface 418a has a focal length of the second reflecting surface 418a that is longer than that of the first reflecting surface 416a, the concentration of the reflected light is higher than that of the reflected light from the first reflecting surface 416a. The spot-like second light distribution pattern 208 is formed in the region above the horizontal line HH by such reflected light having a high degree of light collection, so that the region above the horizontal line HH, particularly the front direction of the lamp. It is possible to brighten the peripheral region of the HV point, which is the vanishing point, and as a result, it is possible to improve distant visibility.

本実施形態に係る車両用前照灯410おいては、第2白色発光ダイオード14bは、例えば運転者によりライトスイッチ(図示せず)がオンされた場合に常時点灯させ、第1白色発光ダイオード14aは、遠方の視認性を確保したい場合だけ点灯させてもよい。この視認性確保の判断は、運転者によってなされてもよいし、前方車の有無に応じて自動的になされてもよい。このような点灯制御を行うことで、消費電力を低減することができる。   In the vehicle headlamp 410 according to the present embodiment, the second white light emitting diode 14b is always turned on when a light switch (not shown) is turned on by the driver, for example, and the first white light emitting diode 14a is turned on. May be turned on only when it is desired to ensure the visibility in the distance. This determination of ensuring visibility may be made by the driver or automatically depending on the presence or absence of a preceding vehicle. Power consumption can be reduced by performing such lighting control.

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention.

上述の実施形態では、光源として白色発光ダイオード14を用いたが、光源の種類は特に限定されるものではなく、例えば、放電バルブの発光部やハロゲンバルブのフィラメント等が採用可能である。   In the above-described embodiment, the white light emitting diode 14 is used as the light source, but the type of the light source is not particularly limited, and for example, a light emitting part of a discharge bulb, a filament of a halogen bulb, or the like can be employed.

10、310、410 車両用前照灯、 12 投影レンズ、 14 白色発光ダイオード、 16、416 第1リフレクタ、 18、418 第2リフレクタ、 20 液晶シャッタ、 22,24,26 ホルダ。   10, 310, 410 Vehicle headlamp, 12 projection lens, 14 white light emitting diode, 16, 416 first reflector, 18, 418 second reflector, 20 liquid crystal shutter, 22, 24, 26 holder.

Claims (5)

車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、前記投影レンズの後側焦点よりも後方に配置された光源と、前記光源からの光を前記投影レンズへ向けて反射するリフレクタと、前記投影レンズの後側焦点近傍に配置された液晶シャッタと、を備える車両用前照灯において、
前記リフレクタは、水平線よりも下方の領域を照射するよう前記光源からの光を反射する第1反射面と、水平線よりも上方の領域を照射するよう前記光源からの光を反射する第2反射面と、を有し、
前記第2反射面は、反射光の集光度が前記第1反射面よりも高くなるよう構成されることを特徴とする車両用前照灯。
A projection lens disposed on an optical axis extending in the vehicle front-rear direction, a light source disposed behind a rear focal point of the projection lens, a reflector that reflects light from the light source toward the projection lens, In a vehicle headlamp comprising a liquid crystal shutter disposed near the rear focal point of the projection lens,
The reflector reflects a light from the light source so as to irradiate a region below a horizontal line, and a second reflective surface reflects a light from the light source so as to irradiate a region above the horizontal line. And having
The vehicular headlamp, wherein the second reflecting surface is configured such that the degree of concentration of reflected light is higher than that of the first reflecting surface.
前記第1反射面と前記第2反射面は、折り曲げミラーにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。   The vehicle headlamp according to claim 1, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface are formed by a bending mirror. 前記第1反射面と前記第2反射面は、楕円球面形状のリフレクタを分割することにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。   The vehicular headlamp according to claim 1, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface are formed by dividing an elliptical spherical reflector. 前記光源は、光出射方向が互いに逆方向になるよう配置された第1光源および第2光源を有し、
前記第1反射面および第2反射面は、楕円球面形状の反射面として形成されるとともに、それぞれの焦点に配置された第1光源および第2光源からの光を前記液晶シャッタに向けて反射し、
前記第2反射面の焦点距離が、前記第1反射面の焦点距離よりも長くなるよう形成されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
The light source has a first light source and a second light source arranged so that light emission directions are opposite to each other,
The first reflecting surface and the second reflecting surface are formed as ellipsoidal reflecting surfaces, and reflect the light from the first light source and the second light source arranged at the respective focal points toward the liquid crystal shutter. ,
2. The vehicle headlamp according to claim 1, wherein a focal length of the second reflecting surface is longer than a focal length of the first reflecting surface.
前記光源として半導体発光素子を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車両用前照灯。   The vehicle headlamp according to claim 1, further comprising a semiconductor light emitting element as the light source.
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