JP2013026119A - Vehicle lamp - Google Patents

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Michio Tsukamoto
三千男 塚本
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle lamp having a high light use efficiency and capable of forming various light distribution patterns.SOLUTION: The vehicle lamp is provided with projection lenses 10, 110 arranged on an optical axis Ax extending in the back and forth direction of the lamp, a light-emitting element 20 which is arranged in the vicinity of a rear focal point of the projection lenses 10, 110 and emits at least a part of emission light directly toward the projection lenses 10, 110, and first reflection faces 30, 130 and second reflection faces 40, 140. The first reflection faces 30, 130 reflect the emission light from the light-emitting element 20 toward the second reflection faces 40, 140, and the second reflection faces 40, 140 reflect the light from the first reflection faces 30, 130 toward the front of the lamp.

Description

本発明は、投影レンズの後方焦点近傍に発光素子が配置された車両用灯具に関する。   The present invention relates to a vehicular lamp in which a light emitting element is disposed in the vicinity of a rear focal point of a projection lens.

車両用灯具の一種として、投影レンズの後方焦点近傍に光源として発光素子が配置された車両用灯具が知られている(特許文献1参照)。この種の車両用灯具は構成部品点数が少ないので低コストで提供できる他、光源が第1焦点に、投影レンズの後方焦点近傍が第2焦点に位置する楕円型リフレクタを備えたいわゆるPES型の車両用灯具と比べて、灯具の前後方向寸法が短く、狭い空間に配置できるという利点があった。   As a kind of vehicular lamp, a vehicular lamp in which a light emitting element is arranged as a light source in the vicinity of a rear focal point of a projection lens is known (see Patent Document 1). This kind of vehicular lamp can be provided at low cost because it has a small number of components, and it is also a so-called PES type having an elliptical reflector in which the light source is located at the first focus and the rear focus of the projection lens is located at the second focus. Compared with the vehicular lamp, there is an advantage that the lamp has a shorter front-rear dimension and can be arranged in a narrow space.

特開2005−44683号公報JP-A-2005-44683

ところが、このような車両用灯具においては、発光素子の発光面から半球状に広がる出射光のうち、一部分の光のみが投影レンズに入射され、投影レンズに入射しない光は車両前方に投影されないので、光利用効率に改善の余地があった。   However, in such a vehicular lamp, only a part of the hemispherical emitted light that spreads from the light emitting surface of the light emitting element is incident on the projection lens, and light that is not incident on the projection lens is not projected forward of the vehicle. There was room for improvement in light utilization efficiency.

また、この種の車両用灯具では光源からの光を直接投影レンズに入射させるというシンプルな光学系を採用しているために、限られた配光パターンしか形成できないという点でも改善の余地があった。   In addition, since this type of vehicle lamp employs a simple optical system in which light from the light source is directly incident on the projection lens, there is room for improvement in that only a limited light distribution pattern can be formed. It was.

そこで本発明は、投影レンズの後方焦点近傍に光源が配置された車両用灯具において、光利用効率が高くかつ様々な配光パターンを形成可能な車両用灯具を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicular lamp that has a high light utilization efficiency and can form various light distribution patterns in a vehicular lamp in which a light source is disposed in the vicinity of a rear focal point of a projection lens.

上記目的を達成するために本発明によれば、
灯具の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方焦点近傍に配置され、出射光の少なくとも一部を直接前記投影レンズに向けて出射する発光素子と、
第1反射面及び第2反射面とを備え、
前記第1反射面は、前記発光素子からの出射光を、前記第2反射面に向けて反射させ、
前記第2反射面は、前記第1反射面からの光を、灯具前方に向けて反射させることを特徴とする車両用灯具が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention,
A projection lens disposed on the optical axis extending in the front-rear direction of the lamp;
A light emitting element that is disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lens and emits at least part of the emitted light directly toward the projection lens;
A first reflecting surface and a second reflecting surface;
The first reflection surface reflects light emitted from the light emitting element toward the second reflection surface,
The vehicular lamp is provided, wherein the second reflecting surface reflects light from the first reflecting surface toward the front of the lamp.

また、上記本発明に係る車両用灯具において、前記発光素子は、その出射面の法線が灯具前方に対して前記第1反射面側に傾いて配置されていてもよい。
さらに、上記本発明に係る車両用灯具において、前記第2反射面からの光が入射される付加レンズを備えていてもよい。
上記本発明に係る車両用灯具において、前記投影レンズ及び前記付加レンズが一体的であってもよい。
上記本発明に係る車両用灯具において、前記第1反射面は、前記発光素子からの出射光を前記投影レンズの光軸と交差する方向に反射してもよい。
In the vehicular lamp according to the present invention, the light emitting element may be arranged such that a normal line of an emission surface thereof is inclined toward the first reflecting surface side with respect to the front of the lamp.
Furthermore, the vehicle lamp according to the present invention may include an additional lens on which light from the second reflecting surface is incident.
In the vehicle lamp according to the present invention, the projection lens and the additional lens may be integrated.
In the vehicle lamp according to the present invention, the first reflecting surface may reflect light emitted from the light emitting element in a direction intersecting with an optical axis of the projection lens.

本発明に係る車両用灯具によれば、発光素子からの出射光のうち、直接投影レンズに入射しない光も、第1反射面及び第2反射面により車両用灯具前方に出射されるので、光の利用効率を高めることができる。また、第1反射面及び第2反射面を介して光を灯具前方に出射する構成なので、第1反射面及び第2反射面を様々な形状や配置とすることにより、様々な配光パターンを実現することができる。そのうえ、向上した光の利用効率および様々な配光パターンを形成可能な車両用灯具を、投影レンズの後方焦点近傍に発光素子が配置されたコンパクトな車両用灯具で実現することができる。   According to the vehicular lamp according to the present invention, the light that does not directly enter the projection lens among the emitted light from the light emitting element is also emitted to the front of the vehicular lamp by the first reflecting surface and the second reflecting surface. Can improve the efficiency of use. Moreover, since it is the structure which radiate | emits light ahead of a lamp | ramp via a 1st reflective surface and a 2nd reflective surface, various light distribution patterns are made by making a 1st reflective surface and a 2nd reflective surface into various shapes and arrangement | positioning. Can be realized. In addition, the vehicular lamp capable of forming improved light utilization efficiency and various light distribution patterns can be realized with a compact vehicular lamp in which a light emitting element is arranged in the vicinity of the rear focal point of the projection lens.

本発明の第1実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。1 is a perspective view of a vehicular lamp according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す車両用灯具の側断面図である。It is a sectional side view of the vehicle lamp shown in FIG. 図1に示す車両用灯具の正面図である。It is a front view of the vehicle lamp shown in FIG. 図1に示す車両用灯具の上面図である。It is a top view of the vehicle lamp shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る車両用灯具の上面図である。It is a top view of the vehicle lamp which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (a)は第1実施形態に係る車両用灯具が形成する配光パターンを示す模式図であり、(b)は第2実施形態に係る車両用灯具が形成する配光パターンを示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the light distribution pattern which the vehicle lamp which concerns on 1st Embodiment forms, (b) is a schematic diagram which shows the light distribution pattern which the vehicle lamp which concerns on 2nd Embodiment forms. is there.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る車両用灯具を、図1〜4,6を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a vehicular lamp according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(全体構造)
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用灯具の斜視図である。第1実施形態の車両用灯具は左右対称形状であり、図示せぬランプボディと前面カバーとから形成される灯室内に、灯具前方に配置された凸状の投影レンズ10と、光源としての発光素子20と、発光素子20近傍に設けられた第1リフレクタ(第1反射面)30と、第1リフレクタ30に向かい合うように設けられた第2リフレクタ(第2反射面)40と、付加レンズ50とを備えている。
(Overall structure)
FIG. 1 is a perspective view of a vehicular lamp according to a first embodiment of the present invention. The vehicular lamp of the first embodiment has a bilaterally symmetric shape, a convex projection lens 10 disposed in front of the lamp in a lamp chamber formed by a lamp body (not shown) and a front cover, and light emission as a light source. The element 20, a first reflector (first reflection surface) 30 provided near the light emitting element 20, a second reflector (second reflection surface) 40 provided so as to face the first reflector 30, and an additional lens 50. And.

この車両用灯具において、発光素子20から出射された光の一部は投影レンズ10を介して車両前方に投影される。また、投影レンズ10に入射しない光は、第1リフレクタ30によって第2リフレクタ40に向けて反射され、更に第2リフレクタ40によって付加レンズ50に入射され、付加レンズ50から車両前方に投影される。以下に、図1から図4を参照して各部材の詳細を説明する。   In this vehicular lamp, a part of the light emitted from the light emitting element 20 is projected forward of the vehicle through the projection lens 10. Further, the light that does not enter the projection lens 10 is reflected by the first reflector 30 toward the second reflector 40, is further incident on the additional lens 50 by the second reflector 40, and is projected from the additional lens 50 to the front of the vehicle. Details of each member will be described below with reference to FIGS.

図2は本実施形態の車両用灯具の側断面図である。発光素子20はLEDやLD等からなる発光素子であり、図示するように、灯具の光軸Ax上であって投影レンズ10の後方焦線f近傍に位置されている。この発光素子20は、発光面の法線nが、灯具前方に対して第1リフレクタ30側に傾いて取り付けられている。より詳細には、発光素子20の法線nは投影レンズ10の光軸Axに対して角度θ上方に傾いた状態で、ベース22に取り付けられている。このように発光面の法線nが光軸Axから傾いているので、発光素子20から出射した光の一部分L1が、発光素子20の前方に配置された投影レンズ10に入射する。   FIG. 2 is a side sectional view of the vehicular lamp according to the present embodiment. The light emitting element 20 is a light emitting element composed of an LED, an LD, or the like, and is located on the optical axis Ax of the lamp and in the vicinity of the rear focal line f of the projection lens 10 as shown in the figure. The light emitting element 20 is mounted such that the normal line n of the light emitting surface is inclined toward the first reflector 30 with respect to the front of the lamp. More specifically, the normal line n of the light emitting element 20 is attached to the base 22 in a state in which the normal line n is inclined upward by an angle θ with respect to the optical axis Ax of the projection lens 10. Since the normal line n of the light emitting surface is thus inclined from the optical axis Ax, a part L1 of the light emitted from the light emitting element 20 is incident on the projection lens 10 disposed in front of the light emitting element 20.

凸状の投影レンズ10は、その光軸が灯具の光軸Axと一致されて配置されている。また、この投影レンズ10はその長手方向が光軸Axと直交する方向(図1でいう左右方向)に延びた柱状の凸レンズであり、図2に示す断面において上下端よりも中央部が厚く、また、左右端よりも中央部が若干厚く形成されている。そのため、発光素子20から上下方向に広がって凸状の投影レンズ10に入射した光は集光して上下が反転して前方へ投影され、左右方向に広がって入射した光はやや中央寄りに集光されて前方に投影される(図4参照)。   The convex projection lens 10 is arranged such that its optical axis coincides with the optical axis Ax of the lamp. Further, the projection lens 10 is a columnar convex lens whose longitudinal direction extends in a direction orthogonal to the optical axis Ax (the left-right direction in FIG. 1), and its central portion is thicker than the upper and lower ends in the cross section shown in FIG. Further, the central part is formed slightly thicker than the left and right ends. For this reason, the light that has spread from the light emitting element 20 in the vertical direction and entered the convex projection lens 10 is condensed and inverted upside down and projected forward, and the light that has spread in the left and right direction is collected slightly toward the center. It is illuminated and projected forward (see FIG. 4).

また、図2に示すように発光素子20の前方には、シェード21が配置されている。このシェード21は発光素子20よりも光軸Axの下方に設けられ、図3の正面図に示すように、その上端は配光パターンのカットオフラインに対応する形状に形成されている。なお、図3は本実施形態に係る車両用灯具の正面図であり、投影レンズ10を省略して示している。このシェード21はベース22に対してネジなどの締結手段23により固定されている。   As shown in FIG. 2, a shade 21 is disposed in front of the light emitting element 20. The shade 21 is provided below the optical axis Ax with respect to the light emitting element 20, and as shown in the front view of FIG. 3, the upper end thereof is formed in a shape corresponding to the cut-off line of the light distribution pattern. FIG. 3 is a front view of the vehicular lamp according to the present embodiment, in which the projection lens 10 is omitted. The shade 21 is fixed to the base 22 by fastening means 23 such as screws.

このため、発光素子20から下向きに投影レンズ10に入射しようとする光はシェード21により遮られ、投影レンズ10は前方に上向きに投射される光を出射しないことになる。   For this reason, the light which is going to enter the projection lens 10 downward from the light emitting element 20 is blocked by the shade 21, and the projection lens 10 does not emit the light projected upward in the forward direction.

発光素子20の上方には、発光素子20からの出射光を第2リフレクタ40に向けて反射させる第1リフレクタ30が、発光素子20の発光面を覆うように設けられている。この第1リフレクタ30の反射面は、第1焦点f1が発光素子20近傍に位置し、第2焦点f2が第2リフレクタ40近傍に位置する、回転楕円面に形成されている。したがって第1リフレクタ30は、第1焦点f1近傍に位置する発光素子20から放射状に広がった光を、投影レンズ10の光軸と交差する方向の第2焦点f2に向かって集光するように反射させる。   A first reflector 30 that reflects light emitted from the light emitting element 20 toward the second reflector 40 is provided above the light emitting element 20 so as to cover the light emitting surface of the light emitting element 20. The reflection surface of the first reflector 30 is formed as a spheroidal surface in which the first focal point f1 is located in the vicinity of the light emitting element 20 and the second focal point f2 is located in the vicinity of the second reflector 40. Therefore, the first reflector 30 reflects the light radially spreading from the light emitting element 20 located in the vicinity of the first focal point f1 so as to collect the light toward the second focal point f2 in the direction intersecting the optical axis of the projection lens 10. Let

また図2に示すように、この第1リフレクタ30の灯具前方側の端部31は投影レンズ10の近傍まで延出されている。したがって、図2の面内において発光素子20から出射した光は第1リフレクタ30か投影レンズ10のいずれか一方に入射するようにされ、発光素子20からの光を漏れなく利用できるようにされている。よって光の利用効率が向上され、明るい配光パターンを照射できる車両用灯具が提供される。   As shown in FIG. 2, the end 31 of the first reflector 30 on the front side of the lamp extends to the vicinity of the projection lens 10. Therefore, the light emitted from the light emitting element 20 in the plane of FIG. 2 is made incident on either the first reflector 30 or the projection lens 10 so that the light from the light emitting element 20 can be used without omission. Yes. Therefore, the use efficiency of light is improved and the vehicle lamp which can irradiate a bright light distribution pattern is provided.

なお、第1リフレクタ30は、発光素子20から放射状に広がる光のうち光軸Axを含む面以外に広がる光を有効に利用するために、その光軸Axから離間する側の端部32を第2リフレクタ40まで延ばして大きな反射面積を確保することが望ましい。このような構成により、光の利用効率を更に高めることができる。   The first reflector 30 has an end portion 32 on the side away from the optical axis Ax in order to effectively use the light spreading radially from the light emitting element 20 other than the surface including the optical axis Ax. It is desirable to extend to 2 reflectors 40 to ensure a large reflective area. With such a configuration, the light utilization efficiency can be further increased.

第2リフレクタ40は、上述したように第1リフレクタ30の第2焦点f2近傍に配置され、平面状の反射面を備えている。第1リフレクタ30によって第2焦点f2に向かって集光された光は、第2リフレクタ40により車両用灯具の前方に向かって反射される。   As described above, the second reflector 40 is disposed in the vicinity of the second focal point f2 of the first reflector 30 and includes a planar reflecting surface. The light collected by the first reflector 30 toward the second focal point f2 is reflected by the second reflector 40 toward the front of the vehicle lamp.

図3に示すように、第2リフレクタ40は光軸Axから離間した、発光素子20の側方に配置されている。したがって、第2リフレクタ40は発光素子20から投影レンズ10に入射する光を遮ることがなく、投影レンズ10による第1配光パターンP1の形成を第2リフレクタ40が邪魔することがない。   As shown in FIG. 3, the second reflector 40 is disposed on the side of the light emitting element 20 that is separated from the optical axis Ax. Therefore, the second reflector 40 does not block light incident on the projection lens 10 from the light emitting element 20, and the second reflector 40 does not interfere with the formation of the first light distribution pattern P1 by the projection lens 10.

図4は図1に示した車両用灯具の上面図である。図4に示すように、第2リフレクタ40により前方に反射された光は、第2リフレクタ40の前方に配置された付加レンズ50に入射される。この付加レンズ50は後方焦点が第2リフレクタ40近傍に位置する凸レンズであり、第2リフレクタ40から反射された光を車両用灯具の前方に拡散させて出射する。   4 is a top view of the vehicular lamp shown in FIG. As shown in FIG. 4, the light reflected forward by the second reflector 40 is incident on the additional lens 50 disposed in front of the second reflector 40. The additional lens 50 is a convex lens whose rear focal point is located in the vicinity of the second reflector 40, and diffuses and reflects the light reflected from the second reflector 40 to the front of the vehicle lamp.

この付加レンズ50は図示のように投影レンズ10と一体的に形成してもよい。付加レンズ50を投影レンズ10と一体成型すれば、灯具の前面に配置されるレンズが連続し、一体感のある意匠性に優れた車両用灯具を提供することができる。   The additional lens 50 may be formed integrally with the projection lens 10 as shown. If the additional lens 50 is integrally molded with the projection lens 10, the lens disposed in front of the lamp is continuous, and a vehicular lamp with a sense of unity and excellent design can be provided.

(作用)
以下、上述のように構成される車両用灯具の光の経路及び形成される配光パターンを図4及び図6(a)を用いて説明する。なお、図6(a)は、本実施形態に係る車両用灯具の照射光により、25m前方に位置する仮想的鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す模式図である。図中、Vは垂直方向、Hは水平方向を示す。
(Function)
Hereinafter, the light path of the vehicular lamp configured as described above and the light distribution pattern formed will be described with reference to FIGS. 4 and 6A. FIG. 6A is a schematic diagram transparently showing a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen located 25 m ahead by the irradiation light of the vehicular lamp according to the present embodiment. In the figure, V indicates the vertical direction and H indicates the horizontal direction.

まず、発光素子20から出射した光のうち、投影レンズ10に直接入射した光L1は、その上下方向は集光されて反転して出射され、左右方向はやや中央寄りに集光されて投影レンズ10から出射され、灯具前方に第1配光パターンP1を形成する。この第1配光パターンP1は、カットオフラインを備えた配光パターンである。   First, out of the light emitted from the light emitting element 20, the light L1 that is directly incident on the projection lens 10 is condensed in the up-and-down direction and inverted and emitted, and the right-and-left direction is condensed slightly toward the center and projected. 10 and the first light distribution pattern P1 is formed in front of the lamp. The first light distribution pattern P1 is a light distribution pattern having a cut-off line.

一方、発光素子20から第1リフレクタ30に入射した光L2は、第2リフレクタ40に向けて反射され、第2リフレクタ40により付加レンズ50に入射され、更に付加レンズ50により拡散されて、灯具前方に第2配光パターンP2を形成する。この第2配光パターンP2は、第1配光パターンP1よりも上下及び左右の広範囲の領域が照射される配光パターンである。   On the other hand, the light L2 incident on the first reflector 30 from the light emitting element 20 is reflected toward the second reflector 40, is incident on the additional lens 50 by the second reflector 40, is further diffused by the additional lens 50, and is forward of the lamp. A second light distribution pattern P2 is formed. The second light distribution pattern P2 is a light distribution pattern that irradiates a wider area in the vertical and horizontal directions than the first light distribution pattern P1.

したがって、本実施形態に係る車両用灯具によれば、図6(a)に示す第1,2配光パターンP1,P2が重ねあわされた、ロービームの照射に適した車両用灯具を提供することができる。   Therefore, according to the vehicular lamp according to the present embodiment, a vehicular lamp suitable for low beam irradiation, in which the first and second light distribution patterns P1 and P2 shown in FIG. Can do.

ここで、投影レンズ10に入射しない光、特に発光素子20の法線nから大きく外れた領域に出射される光は、従来は利用されてこなかった光である。ところが、本実施形態に係る車両用灯具においては、この従来利用されてこなかった光を第2配光パターンP2の形成に利用しているので、光の利用効率が向上されている。したがって、同一の発光素子20を用いた場合でも、灯具から出射される光量を大きくすることができ、明るい車両用灯具を提供できる。   Here, the light that is not incident on the projection lens 10, particularly the light that is emitted to a region greatly deviating from the normal line n of the light emitting element 20 is light that has not been used conventionally. However, in the vehicular lamp according to the present embodiment, light that has not been used in the past is used for forming the second light distribution pattern P2, so that the light use efficiency is improved. Therefore, even when the same light emitting element 20 is used, the amount of light emitted from the lamp can be increased, and a bright vehicle lamp can be provided.

なお、上述の説明では、シェード21をベース22に固定する構成として説明したが、回転シェードなどを採用し、異なるカットオフラインを有する複数の配光パターンを一つの車両用灯具で形成できるように構成したり、シェード21を設けない構成としてもよい。   In the above description, the shade 21 is fixed to the base 22. However, a rotary shade or the like is employed, and a plurality of light distribution patterns having different cut-off lines can be formed by a single vehicle lamp. Or the shade 21 may not be provided.

(第2実施形態)
上述の第1実施形態においては、第1リフレクタ30、第2リフレクタ40及び付加レンズ50とをそれぞれ別体の部材として構成した例を挙げたが、本発明はこの実施形態に限られない。例えば、以下の第2実施形態に詳述するように、導光体100を用いて、第1リフレクタ30、第2リフレクタ40及び付加レンズ50に相当する部材を一体的に構成してもよい。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, an example in which the first reflector 30, the second reflector 40, and the additional lens 50 are configured as separate members has been described, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, as described in detail in the second embodiment below, members corresponding to the first reflector 30, the second reflector 40, and the additional lens 50 may be integrally configured using the light guide 100.

なお、上述の実施形態ではロービームに適したカットオフラインを備えた配光パターンを形成する車両用灯具を例に挙げたが、以下の第2実施形態ではハイビームに適した配光パターンを形成する車両用灯具を例に挙げて説明する。以下、図5を参照して本発明の第2実施形態に係る車両用灯具を説明する。   In the above-described embodiment, a vehicle lamp that forms a light distribution pattern having a cut-off line suitable for a low beam is taken as an example. However, in the following second embodiment, a vehicle that forms a light distribution pattern suitable for a high beam. A lamp will be described as an example. Hereinafter, the vehicular lamp according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図5は本発明の第2実施形態に係る車両用灯具の上面図である。なお、以下の説明においては、主に上述の実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の部材には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 5 is a top view of the vehicular lamp according to the second embodiment of the present invention. In the following description, only the portions different from the above-described embodiment will be mainly described, and the same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第2実施形態に係る車両用灯具おいては、上述の第1実施形態における第1リフレクタ30、第2リフレクタ40及び付加レンズ50に相当する部材が導光体100として一体成形されている。導光体100は透明樹脂からなる部材であり、第1反射面130及び第2反射面140を備えている。本第2実施形態の第1反射面130及び第2反射面140はそれぞれ、上述した実施形態の第1リフレクタ30及び第2リフレクタ40に相当する。   In the vehicular lamp according to the second embodiment, members corresponding to the first reflector 30, the second reflector 40, and the additional lens 50 in the first embodiment are integrally formed as the light guide 100. The light guide 100 is a member made of a transparent resin, and includes a first reflecting surface 130 and a second reflecting surface 140. The first reflecting surface 130 and the second reflecting surface 140 of the second embodiment correspond to the first reflector 30 and the second reflector 40 of the above-described embodiment, respectively.

また、本実施形態においては、発光素子20の前方には、後方焦点f3が発光素子20と略一致するように設けられた凸レンズ(投影レンズ)110が配置され、発光素子20から凸レンズ110に入射した光L3は略平行光として灯具前方に出射するように構成される。なお、上述の第1実施形態とは異なり、第2実施形態に係る車両用灯具には、シェード21は設けられていない。   Further, in the present embodiment, a convex lens (projection lens) 110 is disposed in front of the light emitting element 20 so that the rear focal point f3 substantially coincides with the light emitting element 20, and enters the convex lens 110 from the light emitting element 20. The light L3 is configured to be emitted in front of the lamp as substantially parallel light. In addition, unlike the above-mentioned 1st Embodiment, the shade 21 is not provided in the vehicle lamp which concerns on 2nd Embodiment.

また、第1反射面130は焦点f4近傍に発光素子20が位置する回転放物面として形成され、放物面の軸上に平面の第2反射面140が形成されている。また、付加レンズ150は長手方向が車両用灯具の上下方向(図5の紙面垂直方向)に延在するシリンドリカルレンズとして形成されている。   The first reflecting surface 130 is formed as a rotating paraboloid in which the light emitting element 20 is located in the vicinity of the focal point f4, and a flat second reflecting surface 140 is formed on the axis of the paraboloid. Further, the additional lens 150 is formed as a cylindrical lens whose longitudinal direction extends in the vertical direction of the vehicular lamp (the vertical direction in FIG. 5).

以上のように構成される本発明の第2実施形態に係る車両用灯具によって形成される配光パターンを、図6(b)を参照して説明する。なお、図6(b)は第2実施形態に係る車両用灯具が形成する配光パターンを示す図6(a)と同様の図である。   A light distribution pattern formed by the vehicular lamp according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 6B is a view similar to FIG. 6A showing a light distribution pattern formed by the vehicular lamp according to the second embodiment.

発光素子20から放射状に出射した光のうち、凸レンズ110に入射した光L3は略平行光として灯具前方に出射され、比較的狭い領域を照らす第3配光パターンP3が形成される。   Of the light emitted radially from the light emitting element 20, the light L3 incident on the convex lens 110 is emitted in front of the lamp as substantially parallel light, and a third light distribution pattern P3 that illuminates a relatively narrow region is formed.

一方、発光素子20から出射された光で凸レンズ110に入射しない光のうち、少なくとも一部の光L4は回転放物面の第1反射面140により平行光として第2反射面140に向けて反射される。第2反射面140により付加レンズ150に入射された平行光は、シリンドリカルレンズである付加レンズ150により上下方向は出射方向が変化せずにそのまま投射され、左右方向に拡散されて、第4配光パターンP4が灯具前方に形成される。   On the other hand, among the light emitted from the light emitting element 20 and not incident on the convex lens 110, at least a part of the light L4 is reflected toward the second reflecting surface 140 as parallel light by the first reflecting surface 140 of the paraboloid. Is done. The parallel light incident on the additional lens 150 by the second reflecting surface 140 is projected as it is without changing the emission direction in the vertical direction by the additional lens 150, which is a cylindrical lens, and is diffused in the horizontal direction, resulting in the fourth light distribution. A pattern P4 is formed in front of the lamp.

このように、第2実施形態に係る車両用灯具においても、従来利用されていなかった、凸レンズ110に直接入射しない光を、第1反射面130及び第2反射面140及び付加レンズ150により第2配光パターンP4として灯具前方に形成することができる。したがって、光の利用効率を向上させ明るい車両用灯具を得ることができる。   Thus, in the vehicular lamp according to the second embodiment, light that has not been used conventionally and does not directly enter the convex lens 110 is secondly transmitted by the first reflecting surface 130, the second reflecting surface 140, and the additional lens 150. The light distribution pattern P4 can be formed in front of the lamp. Therefore, the use efficiency of light can be improved and a bright vehicle lamp can be obtained.

しかも、本第2実施形態に係る車両用灯具によれば、第1反射面130、第2反射面140及び付加レンズ150が一体成型されるため、これらの部材間の位置決め精度が向上する。また、車両走行時の振動によっても、部材間の相対位置がずれることがなく、安定して所望の配光パターンを形成することができる。   In addition, according to the vehicular lamp according to the second embodiment, since the first reflecting surface 130, the second reflecting surface 140, and the additional lens 150 are integrally molded, the positioning accuracy between these members is improved. Further, the relative position between the members does not shift due to vibration when the vehicle travels, and a desired light distribution pattern can be stably formed.

以上の本発明の第1実施形態及び第2実施形態に係る車両用灯具によれば、従来では利用されてこなかった光を第1リフレクタ30(第1反射面130)及び第2リフレクタ40(第2反射面140)により車両用灯具前方に出射させるので、光の利用効率が向上し明るい車両用灯具を提供することができる。さらに、第1リフレクタ30(第1反射面130)及び第2リフレクタ40(第2反射面140)の形状や配置を工夫することにより、様々な特性の配光パターンを提供することができる。そのうえ、以上の特徴を備えた車両用灯具を、投影レンズ10,110の後方焦点近傍に発光素子20を配置したコンパクトな構造の車両用灯具で実現することができる。   According to the vehicular lamp according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention described above, the light that has not been used in the prior art is reflected by the first reflector 30 (first reflecting surface 130) and the second reflector 40 (first Since the light is emitted in front of the vehicular lamp by the two reflecting surfaces 140), the light use efficiency can be improved and a bright vehicular lamp can be provided. Furthermore, the light distribution pattern of various characteristics can be provided by devising the shape and arrangement | positioning of the 1st reflector 30 (1st reflective surface 130) and the 2nd reflector 40 (2nd reflective surface 140). In addition, the vehicular lamp having the above features can be realized by a vehicular lamp having a compact structure in which the light emitting element 20 is disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lenses 10 and 110.

なお、本発明を第1実施形態及び第2実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は上述の第1実施形態及び第2実施形態に限定されない。   Although the present invention has been described by taking the first embodiment and the second embodiment as examples, the present invention is not limited to the above-described first embodiment and second embodiment.

まず、様々な特性の配光パターンを得るためには、以下のような変形例が考えられる。   First, in order to obtain light distribution patterns having various characteristics, the following modifications can be considered.

例えば、第1リフレクタ30、第1反射面130、第2リフレクタ40、第2反射面140の形状は上述した第1,2実施形態に限られない。これらの反射面を、回転楕円面、回転放物面、回転双曲面、平面、あるいは自由曲面に形成してもよい。   For example, the shapes of the first reflector 30, the first reflecting surface 130, the second reflector 40, and the second reflecting surface 140 are not limited to the first and second embodiments described above. These reflection surfaces may be formed as a spheroid, a paraboloid, a rotation hyperboloid, a plane, or a free-form surface.

また、これら反射面の数は特に限定されない。上述の第1,2実施形態においては発光素子20の上方を覆うように第1リフレクタ30及び第1反射面130を設けたが、一対の第1リフレクタ30により発光素子20を上下から挟むように配置し、一対の第1リフレクタ30からの反射光を単一あるいは複数の第2リフレクタ40に入射させるように構成してもよい。また、第2リフレクタ40または第2反射面140が複数の反射面を備えることにより、灯具前方の複数箇所を照射できるように構成してもよい。   Moreover, the number of these reflective surfaces is not specifically limited. In the first and second embodiments described above, the first reflector 30 and the first reflecting surface 130 are provided so as to cover the top of the light emitting element 20, but the light emitting element 20 is sandwiched from above and below by the pair of first reflectors 30. It may be arranged so that the reflected light from the pair of first reflectors 30 is incident on a single or plural second reflectors 40. Further, the second reflector 40 or the second reflecting surface 140 may include a plurality of reflecting surfaces so that a plurality of locations in front of the lamp can be irradiated.

また、投影レンズ10,110や付加レンズ50,150の形状を、シリンドリカルレンズ、凸レンズ、凹レンズ等の様々な形状のレンズに変更することにより、様々に配光パターンを実現することもできる。   Further, various light distribution patterns can be realized by changing the shapes of the projection lenses 10 and 110 and the additional lenses 50 and 150 to lenses having various shapes such as a cylindrical lens, a convex lens, and a concave lens.

更に、発光素子20の光軸Axに対する傾き角θを変更することによっても、配光パターンを変化させることができる。発光素子20から出射する光のうち、発光素子20の法線n方向に向かう光の強度が最も大きい。そこで、発光素子20の光軸Axからの傾き角θを適宜調節することにより、強度の大きい光を発光素子20の前方に設けられた投影レンズ10,110あるいは第1リフレクタ30(または第1反射面130)のいずれに優先的に照射するかを設定し、様々な配光パターンを形成することもできる。たとえば、上記第1実施形態において、第1配光パターンP1の照度を上げたい場合には、傾き角θを小さく設定すればよい。   Furthermore, the light distribution pattern can also be changed by changing the inclination angle θ with respect to the optical axis Ax of the light emitting element 20. Of the light emitted from the light emitting element 20, the intensity of the light traveling in the normal n direction of the light emitting element 20 is the highest. Therefore, by appropriately adjusting the inclination angle θ of the light emitting element 20 from the optical axis Ax, the projection lenses 10 and 110 provided in front of the light emitting element 20 or the first reflector 30 (or the first reflection) are provided. It is possible to set which of the surfaces 130) is preferentially irradiated to form various light distribution patterns. For example, in the first embodiment, in order to increase the illuminance of the first light distribution pattern P1, the inclination angle θ may be set small.

また、投影レンズの後方焦点近傍に発光素子が配置された構造の従来の車両用灯具によれば、いずれも似たような特性の配光パターンが形成されてしまっていたところ、本発明に係る車両用灯具によれば、上述のように第1,2リフレクタ30,40(第1,2反射面130,140)を設け、この形状や配置を様々に変更すること等により、多様な配光パターンを照射する車両用灯具を実現することができる。   In addition, according to the conventional vehicle lamp having a structure in which the light emitting element is disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lens, a light distribution pattern having similar characteristics has been formed. According to the vehicular lamp, the first and second reflectors 30 and 40 (first and second reflection surfaces 130 and 140) are provided as described above, and various shapes of light distribution can be achieved by changing the shape and arrangement of the lamps. A vehicular lamp that irradiates a pattern can be realized.

また、投影レンズの後方焦点近傍に発光素子が配置された構造の従来の車両用灯具によれば、どれも似たような外観意匠になりがちであったところ、本発明に係る車両用灯具によれば、例えば様々な優れた外観意匠の車両用灯具を提供することができる。   Further, according to the conventional vehicular lamp having a structure in which the light emitting element is arranged in the vicinity of the rear focal point of the projection lens, all of them tend to have a similar appearance design. In the vehicular lamp according to the present invention, According to this, for example, it is possible to provide a vehicular lamp having various excellent appearance designs.

例えば、上述の第1実施形態及び第2実施形態では車両用灯具は左右対称形状として説明したが、左右非対称の形状としてもよい。例えば車両用前照灯として、車両中央側の部位と端部側の部位とで第1リフレクタ30(または第1反射面130)、第2リフレクタ40(又は第2反射面140)、付加レンズ50,150の形状が異なるように構成し、意匠性に優れた車両用灯具を提供することができる。   For example, in the first embodiment and the second embodiment described above, the vehicular lamp has been described as having a bilaterally symmetric shape, but may have a bilaterally asymmetric shape. For example, as a vehicle headlamp, the first reflector 30 (or the first reflecting surface 130), the second reflector 40 (or the second reflecting surface 140), and the additional lens 50 are arranged at the vehicle center side portion and the end portion side portion. , 150 can be configured to have different shapes, and a vehicular lamp that is excellent in design can be provided.

特に、本実施形態に係る車両用灯具は、投影レンズ10,110と発光素子20との距離が短い光学系であることから、車両のコーナー部のような狭くて屈曲した空間に配置することができる。この時、第1リフレクタ30(第1反射面130)を車両用灯具の側方から後方向きに配置し、第2リフレクタ40(第2反射面140)を第1リフレクタ30(第1反射面130)よりも後方に配置することで、車両のコーナー部に沿った形状の意匠性に優れた車両用灯具とすることができる。   In particular, since the vehicular lamp according to the present embodiment is an optical system in which the distance between the projection lenses 10 and 110 and the light emitting element 20 is short, the vehicular lamp can be disposed in a narrow and bent space such as a corner portion of the vehicle. it can. At this time, the first reflector 30 (first reflective surface 130) is disposed rearward from the side of the vehicle lamp, and the second reflector 40 (second reflective surface 140) is disposed on the first reflector 30 (first reflective surface 130). It can be set as the vehicle lamp excellent in the designability of the shape along the corner part of a vehicle by arrange | positioning from back.

また、第1リフレクタ30(第1反射面130)の形状を工夫し、例えば第1リフレクタ30の第2焦点f2の位置を発光素子20から離間した位置に設定することにより、第2リフレクタ40(第2反射面140)と発光素子20との離間距離を自在に設定することができる。このため、車両用灯具を車幅方向に長い形状に形成することができるため、近年要請の高まっている車幅方向に細長い意匠性の高い車両用灯具を提供することができる。   Further, by devising the shape of the first reflector 30 (the first reflecting surface 130), for example, by setting the position of the second focal point f2 of the first reflector 30 to a position away from the light emitting element 20, the second reflector 40 ( The separation distance between the second reflecting surface 140) and the light emitting element 20 can be freely set. For this reason, since the vehicular lamp can be formed in a shape that is long in the vehicle width direction, it is possible to provide a vehicular lamp that has a long and slender design in the vehicle width direction, which has been increasing in demand in recent years.

以上のような変形例に加えて、第1実施形態ではロービームに適した配光パターンを形成する車両用灯具、第2実施形態ではハイビームに適した配光パターンを形成する車両用灯具を挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、第2実施形態に係る車両用灯具において、付加レンズ150を光を屈折させずに素通しさせる部材、あるいは付加レンズ150を設けなければ、第2反射面140から平行光を直接前方に投射することができ、フォグランプに適した車両用灯具とすることができる。   In addition to the above modifications, the first embodiment includes a vehicle lamp that forms a light distribution pattern suitable for a low beam, and the second embodiment includes a vehicle lamp that forms a light distribution pattern suitable for a high beam. Although described, the present invention is not limited to this. For example, in the vehicular lamp according to the second embodiment, if the member that allows the additional lens 150 to pass through without refracting light or the additional lens 150 is not provided, parallel light is directly projected forward from the second reflecting surface 140. Therefore, a vehicular lamp suitable for a fog lamp can be obtained.

また、本実施形態に係る車両用灯具は4輪の自動車に適用することもできるし、3輪や2輪の自動車にも適用することができる。   Further, the vehicular lamp according to the present embodiment can be applied to a four-wheeled vehicle, and can also be applied to a three-wheeled or two-wheeled vehicle.

10:投影レンズ、20:発光素子、21:遮光部材、22:ベース、30:第1リフレクタ、40:第2リフレクタ、50:付加レンズ、100:導光体、110:凸レンズ(投影レンズ)、130:第1反射面、140:第2反射面、150:付加レンズ、P1:第1配光パターン、P2:第2配光パターン、P3:第3配光パターン、P4:第4配光パターン、f:焦線、f1,f2,f3,f4:焦点 10: projection lens, 20: light emitting element, 21: light shielding member, 22: base, 30: first reflector, 40: second reflector, 50: additional lens, 100: light guide, 110: convex lens (projection lens), 130: first reflecting surface, 140: second reflecting surface, 150: additional lens, P1: first light distribution pattern, P2: second light distribution pattern, P3: third light distribution pattern, P4: fourth light distribution pattern , F: focal line, f1, f2, f3, f4: focus

Claims (5)

灯具の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方焦点近傍に配置され、出射光の少なくとも一部を直接前記投影レンズに向けて出射する発光素子と、
第1反射面及び第2反射面とを備え、
前記第1反射面は、前記発光素子からの出射光を、前記第2反射面に向けて反射させ、
前記第2反射面は、前記第1反射面からの光を、灯具前方に向けて反射させることを特徴とする車両用灯具。
A projection lens disposed on the optical axis extending in the front-rear direction of the lamp;
A light emitting element that is disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lens and emits at least part of the emitted light directly toward the projection lens;
A first reflecting surface and a second reflecting surface;
The first reflection surface reflects light emitted from the light emitting element toward the second reflection surface,
The vehicular lamp, wherein the second reflecting surface reflects light from the first reflecting surface toward the front of the lamp.
前記発光素子は、その出射面の法線が灯具前方に対して前記第1反射面側に傾いて配置さ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。   2. The vehicular lamp according to claim 1, wherein the light emitting element is disposed such that a normal line of an emission surface of the light emitting element is inclined toward the first reflecting surface with respect to a front side of the lamp. 前記第2反射面からの光が入射される付加レンズを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。   The vehicular lamp according to claim 1, further comprising an additional lens on which light from the second reflecting surface is incident. 前記投影レンズ及び前記付加レンズが一体的であることを特徴とする請求項3に記載の車両用灯具。   4. The vehicular lamp according to claim 3, wherein the projection lens and the additional lens are integrated. 前記第1反射面は、前記発光素子からの出射光を前記投影レンズの光軸と交差する方向に反射することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用灯具。   5. The vehicular lamp according to claim 1, wherein the first reflecting surface reflects light emitted from the light emitting element in a direction intersecting an optical axis of the projection lens. 6.
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