JP2024029941A - 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具 - Google Patents

車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具 Download PDF

Info

Publication number
JP2024029941A
JP2024029941A JP2022132426A JP2022132426A JP2024029941A JP 2024029941 A JP2024029941 A JP 2024029941A JP 2022132426 A JP2022132426 A JP 2022132426A JP 2022132426 A JP2022132426 A JP 2022132426A JP 2024029941 A JP2024029941 A JP 2024029941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
irradiation area
distance
vehicle lamp
bright
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022132426A
Other languages
English (en)
Inventor
紀勝 明神
Norikatsu Myojin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP2022132426A priority Critical patent/JP2024029941A/ja
Priority to PCT/JP2023/028511 priority patent/WO2024043040A1/ja
Publication of JP2024029941A publication Critical patent/JP2024029941A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/663—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/12—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the geometrical disposition of the light-generating elements, e.g. arranging light-generating elements in differing patterns or densities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

【課題】水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物をマスクする非照射領域の明暗境界線も明瞭にすることができる車両用灯具用レンズ等を提供する。【解決手段】マスク対象物を照射しない非照射領域とそれ以外の領域を照射する照射領域とを含む配光画像を投影する車両用灯具用レンズであって、遠距離に存在するマスク対象物をマスクする第１非照射領域を前記車両用灯具用レンズの光軸方向に第１距離離れた第１箇所に明瞭に投影し、かつ、近距離に存在するマスク対象物をマスクする第２非照射領域を前記車両用灯具用レンズの光軸に対して所定角度傾斜した方向に前記第１距離より短い第２距離離れた第２箇所に明瞭に投影するように構成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具に関し、特に、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）も明瞭にすることができる車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具に関する。
車両用灯具の分野においては、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）の位置（例えば、右角度及び左角度）を検出し、その検出されたマスク対象物の位置に基づき当該マスク対象部を照射しない非照射領域を設定し、ハイビーム領域にその設定された非照射領域とそれ以外の領域を照射する照射領域とを含む配光パターンを形成可能な配光可変型の車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－５８８０２号公報
本発明者は、鋭意検討した結果、特許文献１に記載の車両用灯具においては、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）が明瞭になるのに対し、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線が不明瞭になるとの課題を見出した。
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）も明瞭にすることができる車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具を提供することを目的とする。
本開示にかかる車両用灯具用レンズは、マスク対象物を照射しない非照射領域とそれ以外の領域を照射する照射領域とを含む配光画像を投影する車両用灯具用レンズであって、前記配光画像のうち少なくとも水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物をマスクする第１非照射領域を前記車両用灯具用レンズの光軸方向に第１距離離れた第１箇所に明瞭に投影し、かつ、前記配光画像のうち少なくとも水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物をマスクする第２非照射領域を前記車両用灯具用レンズの光軸に対して所定角度傾斜した方向に前記第１距離より短い第２距離離れた第２箇所に明瞭に投影するように構成されている。
このような構成により、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）も明瞭にすることができる。
また、上記車両用灯具用レンズにおいて、前記第１箇所に投影される前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線の明瞭度と前記第２箇所に投影される前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線の明瞭度は概ね等しくてもよい。
また、上記車両用灯具用レンズにおいて、前記明瞭度はＧ値であってもよい。
本開示にかかる別の車両用灯具用レンズは、マスク対象物を照射しない非照射領域とそれ以外の領域を照射する照射領域とを含む配光画像を投影する車両用灯具用レンズであって、前記車両用灯具用レンズから第１距離離れた遠距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値は、前記車両用灯具用レンズの光軸に対する水平角度が大きくなるに従って小さくなり、前記車両用灯具用レンズから前記第１距離より短い第２距離離れた近距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値は、前記車両用灯具用レンズの光軸に対する水平角度が所定角度のときにピークとなり、前記車両用灯具用レンズの光軸に対する水平角度が前記所定角度より大きくなるに従って小さくなるように構成されている。
このような構成により、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）も明瞭にすることができる。
また、上記車両用灯具用レンズにおいて、前記車両用灯具用レンズから前記第１距離離れた遠距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値の最大値と前記車両用灯具用レンズから前記第２距離離れた近距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値の最大値は概ね等しくてもよい。
また、上記車両用灯具用レンズにおいて、前記車両用灯具用レンズは、１枚以上のレンズにより構成されていてもよい。
本開示にかかる車両用灯具は、上記いずれかの車両用灯具用レンズと、前記車両用灯具用レンズの像面に前記配光画像を形成する配光画像形成手段と、を備えている。
このような構成により、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）も明瞭にすることができる。
本開示により、水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域の明暗境界線だけでなく、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域の明暗境界線（非照射領域と照射領域との間の明暗境界線）も明瞭にすることができる車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具を提供することができる。
投影レンズ１０の水平断面図である。 投影レンズ１０により投影された配光画像の一例である。 投影レンズ１０により投影される明暗境界線のＧ値（明瞭度）と左右角度との関係を表すグラフ（シミュレーション結果）である。 比較例の投影レンズにより投影される明暗境界線のＧ値（明瞭度）と左右角度との関係を表すグラフ（シミュレーション結果）である。 歩行者が存在する符号Ｗが示す範囲が不明瞭（ボケた状態）になっている様子を表す図である。 （ａ）左右角度（側方角度）と自車－対向車進行方向Ｙ距離との関係を表すグラフ（シミュレーション結果）、（ｂ）図６（ａ）の状況を表す概略図である。
以下、本開示の実施形態である投影レンズ１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
図１は、投影レンズ１０の水平断面図である。図２は、投影レンズ１０により投影された配光画像の一例である。
投影レンズ１０は、マスク対象物を照射しない非照射領域（例えば、図２中の非照射領域Ａ１、Ａ２参照）とそれ以外の領域を照射する照射領域（例えば、図２中の照射領域Ａ３参照）とを含む配光画像を投影する車両用灯具用レンズである。なお、配光画像は光源と呼ぶこともできる。
投影レンズ１０は、配光画像のうち少なくとも水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする第１非照射領域Ａ１（第１非照射領域Ａ１と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ１、Ｅ２を含む。図２参照）を投影レンズ１０の光軸ＡＸ方向に第１距離（例えば、２００ｍ前方又は無限遠）離れた第１箇所に明瞭に投影し、かつ、配光画像のうち少なくとも水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする第２非照射領域Ａ２（第２非照射領域Ａ２と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ３、Ｅ４を含む。図２参照）を投影レンズ１０の光軸ＡＸに対して所定角度（例えば、５度）傾斜した方向に第１距離より短い第２距離（例えば、２５ｍ）離れた第２箇所に明瞭に投影するように構成されている。
以下、投影レンズ１０について詳細に説明する。
図１に示すように、投影レンズ１０は、収差（像面湾曲等）を補正するため、３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３により構成されている。３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３の構成については後述する。なお、投影レンズ１０は、３枚に限らず、１枚、２枚又は４枚以上のレンズにより構成してもよい。
投影レンズ１０は、収差（像面湾曲等）が補正された像面２０（平面）に形成される配光画像を投影する。配光画像は、マスク対象物（例えば、対向車、先行車）を照射しない非照射領域（例えば、図２中の非照射領域Ａ１、Ａ２参照）とそれ以外の領域を照射する照射領域（例えば、図２中の照射領域Ａ３参照）とを含む。
配光画像は、例えば、ＭＥＭＳ（ＭＥＭＳミラー）により二次元走査される励起光（例えばレーザ光）により波長変換部材（黄色蛍光体プレート）に形成してもよいし（例えば、特開２０２１－１４０９３６号公報参照）、マトリックス状に配置された半導体発光素子群を含むマトリックス光源により形成してもよいし（例えば、特開２０２０－１９１２７０号公報参照）、ＬＣＤ（liquid crystal display）により形成してもよいし（例えば、特開平１－２４４９３４号公報、特開２００５－１８３３２７号公報参照）、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）により形成してもよい（例えば、特開２０１６－３４７８５号公報、特開２００４－２１０１２５号公報参照）。以上が本開示の配光画像形成手段の例である。
図示しないが、配光画像は、縦横方向に格子状に配置された複数画素（例えば、縦６４０×横３６０画素）によって構成される。
配光画像は、マスク対象物（例えば、対向車、先行車）を照射しない非照射領域（例えば、図２中の非照射領域Ａ１、Ａ２参照）とそれ以外の領域を照射する照射領域（例えば、図２中の照射領域Ａ３参照）とを含む。非照射領域は、上記特許文献１と同様、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）の位置（例えば、右角度及び左角度）に基づき設定される当該マスク対象部を照射しない非照射領域（消灯又は減光された領域）である。
配光画像の各々の画素から出て投影レンズ１０を透過した光は、投影レンズ１０の光軸ＡＸ（車両前後方向に延びている。図１参照）に対して各々の画素位置に応じた角度方向（角度範囲）に照射される。
例えば、配光画像の基準位置（例えば、配光画像の中心位置）から出て投影レンズ１０を透過した光Ｒａｙ１（図１参照）は、光軸ＡＸに対して平行の方向（左右角度が０度の方向）に照射されて水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点に向かう。また例えば、基準位置に対して左（車両前方に向かって左）に５度ずれた画素から出て投影レンズ１０を透過した光Ｒａｙ２（図１参照）は、光軸ＡＸに対して右５度の角度方向に照射される。図示しないが、同様に、基準位置に対して右（車両前方に向かって右）に５度ずれた画素から出て投影レンズ１０を透過した光は、光軸ＡＸに対して左５度の角度方向に照射される。図示しないが、配光画像の他の画素から出て投影レンズ１０を透過した光についても同様で、各々の画素位置に応じた角度方向に照射される。
図２中符号Ａ１、Ａ２は、非照射領域を表す。以下、第１非照射領域Ａ１、第２非照射領域Ａ２と記載する。図２中矩形Ｂ（複数）は配光画像を構成する各々の画素に対応する。
図２中、第１非照射領域Ａ１は、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（ここでは、先行車）をマスクする非照射領域を表す。一方、第２非照射領域Ａ２は、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域を表す。また、図２中の符号Ｅ１、Ｅ２は、第１非照射領域Ａ１と照射領域Ａ３との間の境界線である明暗境界線を表す。以下、明暗境界線Ｅ１、Ｅ２と記載する。一方、図２中の符号Ｅ３、Ｅ４は、第２非照射領域Ａ２と照射領域Ａ３との間の境界線である明暗境界線を表す。以下、明暗境界線Ｅ３、Ｅ４と記載する。
ここで、投影レンズ１０は、上記のように、配光画像のうち少なくとも水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする第１非照射領域Ａ１（第１非照射領域Ａ１と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ１、Ｅ２を含む。図２参照）を投影レンズ１０の光軸ＡＸ方向に第１距離（例えば、２００ｍ前方又は無限遠）離れた第１箇所に明瞭に投影し、かつ、配光画像のうち少なくとも水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする第２非照射領域Ａ２（第２非照射領域Ａ２と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ３、Ｅ４を含む。図２参照）を投影レンズ１０の光軸ＡＸに対して所定角度（例えば、５度）傾斜した方向に第１距離より短い第２距離（例えば、２５ｍ）離れた第２箇所に明瞭に投影するように構成されている。
そのため、第１非照射領域Ａ１（明暗境界線Ｅ１、Ｅ２を含む）及び第２非照射領域Ａ２（明暗境界線Ｅ３、Ｅ４を含む）は、明瞭なものとなる。この点について、図３を参照しながら説明する。
図３は、投影レンズ１０により投影される明暗境界線のＧ値（明瞭度）と左右角度との関係を表すグラフ（シミュレーション結果）である。なお、図３中、符号Ｐ１、Ｐ２は歩行者を表す。
図３中、縦軸は最大Ｇ値を表し、一方、横軸は光軸ＡＸに対する左右角度を表す。図３中、実線「１０ｍ」は、各左右角度方向かつ１０ｍ先に投影した明暗境界線の最大Ｇ値を表す。同様に、図３中、小点線「２５ｍ」は、各左右角度方向かつ２５ｍ先に投影した明暗境界線の最大Ｇ値を表す。同様に、図３中、大点線「２００ｍ」は、各左右角度方向かつ２００ｍ先に投影した明暗境界線の最大Ｇ値を表す。
Ｇ値は、明暗境界線の明瞭度の指標であり、Ｇ値が大きい程明瞭度が高いこと（すなわち、明瞭であること）を表す。Ｇ値は、次の式で算出される。但し、Ｅβは、角度β（図２参照）における光度(cd)を表す。
Figure 2024029941000002
 図３を参照すると、「２００ｍ」において左右角度が０度のときの最大Ｇ値が極大又は最大（０．６７）となること、及び「２５ｍ」において左右角度が５度のときの最大Ｇ値が極大（０．６５）となること、すなわち、両最大Ｇ値が概ね等しくなることが分かる。これは、図２においては、左右角度が０度の方向かつ「２００ｍ」前方に投影される明暗境界線Ｅ１、Ｅ２（すなわち、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に投影される明暗境界線Ｅ１、Ｅ２）が明瞭になること、及び左右角度が５度の方向かつ「２５ｍ」前方に投影される明暗境界線Ｅ３、Ｅ４（すなわち、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点から側方に離れた近距離に投影される明暗境界線Ｅ３、Ｅ４）が明瞭になること、を表す。
このように、投影レンズ１０は、当該投影レンズ１０から第１距離（例えば、２００ｍ）離れた遠距離に投影される、第１非照射領域Ａ１と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ１、Ｅ２のＧ値は、投影レンズ１０の光軸ＡＸに対する左右角度（本開示の水平角度の一例）が大きくなるに従って小さくなる（図３参照）ように構成されている。また、投影レンズ１０は、当該投影レンズ１０から第１距離より短い第２距離（例えば、２５ｍ）離れた近距離に投影される、第２非照射領域Ａ２と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ３、Ｅ４のＧ値は、投影レンズ１０の光軸ＡＸに対する左右角度（本開示の水平角度の一例）が所定角度（例えば、５度）のときにピークとなり、投影レンズの光軸ＡＸに対する左右角度（本開示の水平角度の一例）が所定角度（例えば、５度）より大きくなるに従って小さくなる（図３参照）ように構成されている。
次に、上記のように非照射領域Ａ１、Ａ２（明暗境界線Ｅ１～Ｅ４）を明瞭に投影することができる投影レンズ１０（３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３。図１参照）の構成例（シミュレーション結果）について説明する。
レンズＬ３は、収束レンズ（メニスカスレンズ）である。レンズＬ３の厚さと幅の関係は0.5より大きい比率である。レンズＬ３は、光軸ＡＸを中心とする回転体である。図１に示すように、レンズＬ３は、入射面６及び出射面５を含む。入射面６は凹球面で、出射面５は凸球面（半球形状の出光屈折面）である。出射面５の曲率半径は、レンズＬ３の厚さの２倍以上である。
レンズＬ２は、収束レンズ（両凸レンズ）である。レンズＬ２の厚さと幅の関係は0.5より大きい比率である。レンズＬ２は、光軸ＡＸを中心とする回転体である。図１に示すように、レンズＬ２は、入射面４及び出射面３を含む。入射面４及び出射面３はそれぞれ凸球面（非球面状屈折面）である。
レンズＬ１は、発散レンズ（メニスカスレンズ）である。レンズＬ１の厚さと幅の関係は0.5より大きい比率である。レンズＬ１は、光軸ＡＸを中心とする回転体である。図１に示すように、レンズＬ１は、入射面２及び出射面１を含む。入射面２は凹球面（非球面状屈折面）で、出射面１は凸球面（非球面状屈折面）である。
次の表１は、投影レンズ１０（３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３）のレンズデータの一例である。
Figure 2024029941000003
 次の式は、非球面係数の一例である。
Figure 2024029941000004
 次の表２は、上記非球面係数の各パラメータの一例である。
Figure 2024029941000005
 なお、上記のように非照射領域Ａ１、Ａ２（明暗境界線Ｅ１～Ｅ４）を明瞭に投影することができる投影レンズ１０（３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３）の条件は、当該投影レンズ１０を構成するレンズの枚数、各レンズのレンズ面（入射面、出射面）の形状、レンズ厚み、配置等により変動する。そのため、上記投影レンズ１０（３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３）の条件を具体的な数値等で表すのは困難である。
しかしながら、例えば、所定のソフトウエア（例えば、OpticStudio）を用いて、上記投影レンズ１０（３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３）の条件のうち少なくとも１つを変更（調整）し、変更するごとに、Ｇ値を確認することにより、上記投影レンズ１０（３枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３）の条件を見出すことができる（投影レンズ１０の最適化）。
次に、投影レンズ１０の効果について、比較例と対比しながら説明する。
図４は、比較例の投影レンズにより投影される明暗境界線のＧ値（明瞭度）と左右角度との関係を表すグラフ（シミュレーション結果）である。
図４中、縦軸は最大Ｇ値を表し、一方、横軸は光軸ＡＸに対する左右角度を表す。図４中、実線「１０ｍ」は、各左右角度方向かつ１０ｍ先に投影した明暗境界線の最大Ｇ値を表す。同様に、図４中、小点線「２５ｍ」は、各左右角度方向かつ２５ｍ先に投影した明暗境界線の最大Ｇ値を表す。同様に、図４中、大点線「２００ｍ」は、各左右角度方向かつ２００ｍ先に投影した明暗境界線の最大Ｇ値を表す。
比較例の投影レンズは、従来技術の投影レンズで、配光画像のうち少なくとも水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする第１非照射領域Ａ１（第１非照射領域Ａ１と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ１、Ｅ２を含む。図２参照）を投影レンズ１０の光軸ＡＸ方向に第１距離（例えば、２００ｍ前方又は無限遠）離れた第１箇所に明瞭に投影するように構成されている。すなわち、比較例の投影レンズは、本実施形態の投影レンズ１０と異なり、配光画像のうち少なくとも水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする第２非照射領域Ａ２（第２非照射領域Ａ２と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ３、Ｅ４を含む。図２参照）を投影レンズ１０の光軸ＡＸに対して所定角度（例えば、５度）傾斜した方向に第１距離より短い第２距離（例えば、２５ｍ）離れた第２箇所に明瞭に投影するように構成されていない。
図４を参照すると、「１０ｍ」、「２５ｍ」、「２００ｍ」のいずれにおいても、左右角度が０度のときの最大Ｇ値が最大となること、及び左右角度が０度より大きくなるに従って最大Ｇ値が小さくなること、が分かる。これは、図２においては、左右角度が０度の方向かつ「２００ｍ」前方に投影される明暗境界線Ｅ１、Ｅ２（すなわち、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に投影される明暗境界線）が明瞭になること、及び左右角度が５度の方向かつ「２５ｍ」前方に投影される明暗境界線Ｅ３、Ｅ４（すなわち、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に投影される明暗境界線）が不明瞭になること（不明瞭であると視認されること）を表す。
このように、明暗境界線Ｅ３、Ｅ４（すなわち、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に投影される明暗境界線）が不明瞭（ボケた状態）になると、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）にグレアを与えないよう非照射領域を大きくする必要があるため、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）近傍が暗くなり視認性が低下してしまう。そのため、例えば、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）近傍の歩行者に気付くことができず、事故の発生要因になるという課題がある。図５は、歩行者が存在する符号Ｗが示す範囲が不明瞭（ボケた状態）になっている様子を表す図である。なお、図５中、符号Ｐ１、Ｐ２は歩行者を表す。
これに対して、本実施形態の投影レンズ１０によれば、上記のとおり、左右角度が０度の方向かつ「２００ｍ」前方に投影される明暗境界線Ｅ１、Ｅ２（すなわち、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に投影される明暗境界線）に加え、さらに、左右角度が５度の方向かつ「２５ｍ」前方に投影される明暗境界線Ｅ３、Ｅ４（すなわち、水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に投影される明暗境界線）が明瞭になるという利点がある。そのため、非照射領域（例えば、第１非照射領域Ａ１、第２非照射領域Ａ２）を小さくすることができるため、非照射領域（例えば、第１非照射領域Ａ１、第２非照射領域Ａ２）を投影する際の光利用効率が向上するという利点もある。また、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）近傍の歩行者を明るく照射することができるため、マスク対象物（例えば、先行車、対向車）近傍の歩行者の早期認知が可能となり、その結果、事故低減に貢献できるという利点もある。
図６（ａ）は、左右角度（側方角度）と自車－対向車進行方向Ｙ距離との関係を表すグラフ（シミュレーション結果）である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の状況を表す概略図である。
図６（ａ）中、縦軸は左右角度（側方角度）を表し、一方、横軸は自車－対向車進行方向Ｙ距離を表す。図６（ｂ）中、符号Ｖ０は自車を表し、符号Ｖ１は対向車を表す。以下、自車Ｖ０、対向車Ｖ１と記載する。図６（ｂ）中、符号Ｌ１は自車Ｖ０の左前部に搭載された車両用灯具（投影レンズ１０）から照射され対向車Ｖ１の右後部を通る直線を表し、一方、符号Ｌ２は自車Ｖ０の右前部に搭載された車両用灯具（投影レンズ１０）から照射され対向車Ｖ１の右後部を通る直線を表す。
図６（ａ）中、実線は図６（ｂ）中のＬ３（自車-対向車進行方向Ｙ距離）とθ１（側方角度）との関係を表す。一方、点線は図６（ｂ）中のＬ３（自車-対向車進行方向Ｙ距離）とθ２（側方角度）との関係を表す。
本実施形態では、左右両方の車両用灯具で対向車Ｖ１をマスクする際、明暗境界線（例えば、明暗境界線Ｅ３、Ｅ４。図２参照）が明瞭となるように、図６（ａ）中の楕円領域Ｃの範囲、すなわち、左右角度（側方角度）が５度の方向かつ「２５ｍ」を採用している。この範囲を採用することにより、左右両方の車両用灯具（投影レンズ１０含む）の取り付け位置の差より影響が小さく、広範囲で比較した際に効果が出ることが期待できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物（例えば、先行車）をマスクする非照射領域（例えば、第１非照射領域Ａ１）の明暗境界線（例えば、第１非照射領域Ａ１と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ１、Ｅ２。図２参照）だけでなく、水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物（例えば、対向車）をマスクする非照射領域（例えば、第２非照射領域Ａ２）の明暗境界線（例えば、第２非照射領域Ａ２と照射領域Ａ３との間の明暗境界線Ｅ３、Ｅ４。図２参照）も明瞭にすることができる。
次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、「２００ｍ」において左右角度が０度のときの最大Ｇ値が極大又は最大（０．６７）となり、かつ、「２５ｍ」において左右角度が５度のときの最大Ｇ値が極大（０．６５）となる投影レンズ１０について説明したが、これに限らない。
すなわち、「２００ｍ」、「２５ｍ」は他の数値であってもよい。また、左右角度は５度に限らず他の角度であってもよい。また、左右角度は５度の１つに限らず、例えば、５度、１０度のように複数であってもよい。その際、複数の角度は離散的であってもよいし、連続的であってもよい。
上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。
上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本開示は限定的に解釈されるものではない。本開示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。
１…出射面
２…入射面
３…出射面
４…入射面
５…出射面
６…入射面
１０…投影レンズ
２０…像面
Ａ１、Ａ２……非照射領域
Ａ３…照射領域
ＡＸ…光軸
Ｂ…矩形
Ｃ…楕円領域
Ｅ１～Ｅ４…明暗境界線
Ｌ１～Ｌ３…レンズ
Ｖ０…自車
Ｖ１…対向車

Claims (8)

  1. マスク対象物を照射しない非照射領域とそれ以外の領域を照射する照射領域とを含む配光画像を投影する車両用灯具用レンズであって、
    前記配光画像のうち少なくとも水平線と鉛直線との交点近傍の遠距離に存在するマスク対象物をマスクする第１非照射領域を前記車両用灯具用レンズの光軸方向に第１距離離れた第１箇所に明瞭に投影し、かつ、前記配光画像のうち少なくとも水平線と鉛直線との交点から側方に離れた近距離に存在するマスク対象物をマスクする第２非照射領域を前記車両用灯具用レンズの光軸に対して所定角度傾斜した方向に前記第１距離より短い第２距離離れた第２箇所に明瞭に投影するように構成された車両用灯具用レンズ。
  2. 前記第１非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線の明瞭度と前記第２非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線の明瞭度は概ね等しい請求項１に記載の車両用灯具用レンズ。
  3. 前記明瞭度はＧ値である請求項２に記載の車両用灯具用レンズ。
  4. マスク対象物を照射しない非照射領域とそれ以外の領域を照射する照射領域とを含む配光画像を投影する車両用灯具用レンズであって、
    前記車両用灯具用レンズから第１距離離れた遠距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値は、前記車両用灯具用レンズの光軸に対する水平角度が大きくなるに従って小さくなり、
    前記車両用灯具用レンズから前記第１距離より短い第２距離離れた近距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値は、前記車両用灯具用レンズの光軸に対する水平角度が所定角度のときにピークとなり、前記車両用灯具用レンズの光軸に対する水平角度が前記所定角度より大きくなるに従って小さくなるように構成された車両用灯具用レンズ。
  5. 前記車両用灯具用レンズから前記第１距離離れた遠距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値の最大値と前記車両用灯具用レンズから前記第２距離離れた近距離に投影される、前記非照射領域と前記照射領域との間の明暗境界線のＧ値の最大値は概ね等しい請求項４に記載の車両用灯具用レンズ。
  6. 前記車両用灯具用レンズは、１枚以上のレンズにより構成される請求項１に記載の車両用灯具用レンズ。
  7. 前記車両用灯具用レンズは、１枚以上のレンズにより構成される請求項４に記載の車両用灯具用レンズ。
  8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具用レンズと、
    前記車両用灯具用レンズの像面に前記配光画像を形成する配光画像形成手段と、を備える車両用灯具。
JP2022132426A 2022-08-23 2022-08-23 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具 Pending JP2024029941A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022132426A JP2024029941A (ja) 2022-08-23 2022-08-23 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具
PCT/JP2023/028511 WO2024043040A1 (ja) 2022-08-23 2023-08-04 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022132426A JP2024029941A (ja) 2022-08-23 2022-08-23 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024029941A true JP2024029941A (ja) 2024-03-07

Family

ID=90013037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022132426A Pending JP2024029941A (ja) 2022-08-23 2022-08-23 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024029941A (ja)
WO (1) WO2024043040A1 (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5486894B2 (ja) * 2009-10-19 2014-05-07 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
JP5457925B2 (ja) * 2010-04-22 2014-04-02 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP6613547B2 (ja) * 2015-04-23 2019-12-04 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP6854190B2 (ja) * 2017-05-23 2021-04-07 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024043040A1 (ja) 2024-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7002897B2 (ja) 車両用灯具
JP6709655B2 (ja) 車両用灯具、および当該車両用灯具を備えた車両
CN107327777B (zh) 车辆用灯具控制系统以及具备车辆用灯具控制系统的车辆
CN106969311B (zh) 车辆用灯具
JP6709654B2 (ja) 車両用灯具、および当該車両用灯具を備えた車両
JP6751307B2 (ja) 車両用灯具
JP6499632B2 (ja) 車両用灯具
CN104819420B (zh) 车辆用灯具
US10731818B2 (en) Scanner with beam-delimiting device for vehicle lighting
JP7023655B2 (ja) ライトガイドを備えた自動車両用の照明装置
EP2103867A2 (en) Vehicle headlamp apparatus
CN109477621B (zh) 机动车辆照明装置
JP6713869B2 (ja) 車両用灯具
JP2010114049A (ja) 灯具ユニット
WO2019131055A1 (ja) 車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法
EP3181996A1 (en) Vehicle lamp and vehicle irradiation system
CN109488986B (zh) 用于机动车辆的光模块和设置有这种模块的照明和/或信号指示装置
JP7081917B2 (ja) 車両用灯具
JP2022554315A (ja) 右ハンドル車と左ハンドル車との間でモジュール化可能な自動車用ヘッドライト
WO2024043040A1 (ja) 車両用灯具用レンズ、及び車両用灯具
KR20220014690A (ko) 차량용 램프
JP6546284B2 (ja) 灯具
JP2019149369A (ja) 自動車両用の光学モジュール
CN107002969B (zh) 用于车辆的大灯
KR20220091243A (ko) 차량용 램프