JP4238793B2 - Vehicle headlamp - Google Patents

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Description

本発明は、赤外光および可視光を使用した照射光が得られ、市街地走行時等におけるすれ違いビームとして機能すると共に、赤外線対応カメラ等を備えた赤外暗視監視装置の赤外光照明ランプとしても機能する車両用前照灯に関する。   The present invention provides an infrared illumination lamp for an infrared night-vision monitoring device that can obtain irradiation light using infrared light and visible light, functions as a passing beam when traveling in an urban area, and has an infrared camera or the like It also relates to a vehicle headlamp that also functions as a vehicle.

図10は、この種の従来の車両用前照灯100を示す(例えば、特許文献1参照)。この車両用前照灯100は、光源を装着した楕円体形状リフレクタ50の前方にレンズホルダ51を介して投影レンズ52が一体的に組み付けられて構成されており、リフレクタ50の第1焦点F1には、光源であるハロゲンバルブ53のフィラメントが位置し、リフレクタ50の第2焦点F2の近傍で投影レンズ52の焦点位置には、配光制御用の遮光シェードを構成する赤外光透過フィルタ54が配置されている。   FIG. 10 shows a conventional vehicle headlamp 100 of this type (see, for example, Patent Document 1). The vehicular headlamp 100 is configured such that a projection lens 52 is integrally assembled through a lens holder 51 in front of an ellipsoidal reflector 50 fitted with a light source, and the first focal point F1 of the reflector 50 is set. , The filament of the halogen bulb 53 which is a light source is located, and an infrared light transmission filter 54 constituting a light-shielding shade for light distribution control is located at the focal position of the projection lens 52 in the vicinity of the second focal point F2 of the reflector 50. Has been placed.

赤外光透過フィルタ54は、可視光成分を反射し赤外光成分を透過させるシェード本体である赤外光透過膜54aを円形状の透明ガラスプレート54bに一体的に貼付した構造になっており、赤外光透過膜54aにより可視光を遮光する遮光シェードが構成されている。なお、図10中、符号55はランプボディ、符号56は透明な前面カバー、符号Sは灯室をそれぞれ示す。   The infrared light transmission filter 54 has a structure in which an infrared light transmission film 54a that is a shade body that reflects a visible light component and transmits an infrared light component is integrally attached to a circular transparent glass plate 54b. The infrared light transmission film 54a constitutes a light-shielding shade that shields visible light. In FIG. 10, reference numeral 55 denotes a lamp body, reference numeral 56 denotes a transparent front cover, and reference numeral S denotes a lamp chamber.

この車両用前照灯100によれば、バルブ53の発光は、図10中に矢印で示すように、リフレクタ50で反射されて第2焦点F2を通り、投影レンズ52によって光軸Lと平行な光となって前方に出射される。   According to the vehicle headlamp 100, the light emitted from the bulb 53 is reflected by the reflector 50 through the second focal point F2, and is parallel to the optical axis L by the projection lens 52, as indicated by arrows in FIG. Light is emitted forward.

そして、投影レンズ52からの出射光によって、自動車前方に配置した配光スクリーンには、図11に示すように、赤外光透過膜の上縁部54cに対応するカットオフラインCLを有する所定の可視光ビームパターンP1が形成されると共に、遮光シェードである赤外光透過膜54aが赤外光成分を透過させることから、可視光ビームパターンP1を含む目に見えない所定の赤外光ビームパターンP2も同時に形成される。なお、図11中、符号PH1は可視光ビームパターンP1のホットゾーンであり、符号PH2は赤外光ビームパターンP2のホットゾーンである。   As shown in FIG. 11, the light distribution screen disposed in front of the automobile by the light emitted from the projection lens 52 has a predetermined visible line having a cut-off line CL corresponding to the upper edge portion 54 c of the infrared light transmission film. Since the light beam pattern P1 is formed and the infrared light transmission film 54a which is a light-shielding shade transmits the infrared light component, a predetermined infrared light beam pattern P2 including the visible light beam pattern P1 is invisible. Are also formed at the same time. In FIG. 11, symbol PH1 is a hot zone of the visible light beam pattern P1, and symbol PH2 is a hot zone of the infrared light beam pattern P2.

ここで、可視光ビームパターンP1は、他のすれ違いビーム形成用ランプユニットと協働して、可視対応CCDカメラの照明用のランプとして機能する。一方、目に見えない赤外光ビームパターンP2は、走行ビーム形成用ランプユニットが形成する走行ビームパターンと同様の照射エリアをもち、赤外光対応CCDカメラの照明用のランプとして機能する。
特開2003−123520公報
Here, the visible light beam pattern P1 functions as a lamp for illumination of a visible CCD camera in cooperation with other lamp units for forming a low beam. On the other hand, the invisible infrared light beam pattern P2 has the same irradiation area as the traveling beam pattern formed by the traveling beam forming lamp unit, and functions as an illumination lamp for an infrared light compatible CCD camera.
JP 2003-123520 A

しかしながら、車両用前照灯100は、赤外光透過フィルタ54がリフレクタ50の第2焦点F2の近傍に配置されることになるので、光源53の光の集束に起因する熱影響により赤外光透過膜54aが熱劣化する虞があり、ひいては赤外光透過フィルタの耐久性の低下を招く、という課題を有している。   However, in the vehicle headlamp 100, the infrared light transmission filter 54 is disposed in the vicinity of the second focal point F2 of the reflector 50, so that the infrared light is affected by the thermal effect caused by the focusing of the light from the light source 53. There is a concern that the transmissive film 54a may be thermally deteriorated, and as a result, the durability of the infrared light transmissive filter is lowered.

そこで、本発明は、赤外光透過フィルタの設定箇所を、光源の光の集束に起因する熱影響を受けにくい箇所にすることにより、赤外光透過フィルタの熱劣化を未然に防ぐことができ、これにより耐久性の向上した車両用前照灯を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention can prevent thermal deterioration of the infrared light transmission filter by setting the infrared light transmission filter to a location that is not easily affected by the heat caused by the focusing of the light from the light source. Thus, an object of the present invention is to provide a vehicular headlamp with improved durability.

前記した目的を達成するため、請求項1記載の発明は、第1焦点と第2焦点とを有する第1反射面を備えている第1リフレクタと、この第1リフレクタの第1焦点位置近辺に発光中心部位が配置された放電灯と、前記第1リフレクタの第2焦点位置近辺に上端縁の略中央部位を位置させて配置されたシェードと、前記第2焦点位置近辺にレンズ焦点を位置させて前記シェードの前方に配置された投影レンズとを備えた車両用前照灯であって、
前記第1リフレクタは、その前部開口端を前記シェードの配置位置に略合致させて形成されており、かつ
前記第1リフレクタよりも小径の後側反射面と、前記第1リフレクタよりも大径の前側反射面とを有して回転放物面あるいは回転放物面を基本とする自由曲面として形成される仮想反射面の内、前記前側反射面を第2反射面として構成される第2リフレクタが、前記第1リフレクタの前部開口端と前記投影レンズとの間を覆うように配置されると共に、
前記第2リフレクタと前記投影レンズとの間に形成される外側開口部が、赤外光透過フィルタで覆われていて、
前記第2反射面は、該反射面の出射像の立体角が最も大きくなる反射ポイントで反射される反射出射像が透過可能な前記外側開口部の開口幅の範囲内で、最小の焦点距離となる仮想第1焦点を有して形成される前記仮想反射面の前側反射面として形成されていることを特徴とする。
To achieve the above objects, an invention according to claim 1, wherein the first reflective surface having a first focus and the second focus, the first reflector comprises, around the first focal point of the first reflector A discharge lamp having a light emission center portion disposed therein, a shade disposed with a substantially central portion of the upper edge near the second focus position of the first reflector, and a lens focus near the second focus position. A vehicular headlamp including a projection lens disposed in front of the shade,
The first reflector is formed such that a front opening end thereof is substantially matched with an arrangement position of the shade, and a rear-side reflection surface having a smaller diameter than the first reflector, and a larger diameter than the first reflector. A second reflecting surface of the virtual reflecting surface formed as a free-form curved surface based on the rotating paraboloid or the rotating paraboloid surface. Is arranged so as to cover between the front opening end of the first reflector and the projection lens,
An outer opening formed between the second reflector and the projection lens is covered with an infrared light transmission filter ,
The second reflecting surface has a minimum focal length within the range of the opening width of the outer opening that can transmit the reflected emission image reflected at the reflection point at which the solid angle of the emission image of the reflection surface is the largest. It is formed as a front reflective surface of the virtual reflective surface formed with a virtual first focal point .

このため、請求項1記載の発明では、光源の光は第1反射面および第2反射面で反射される。第1反射面で反射された光は、第2焦点に一旦集束した後投影レンズに到達し、投影レンズを経由して平行な可視光となって前方へ出射され、第2反射面で反射された光は、赤外光透過フィルタを経由して目に見えない赤外光となって前方へ出射される。   For this reason, in the first aspect of the invention, the light from the light source is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface. The light reflected by the first reflecting surface once converges on the second focal point, reaches the projection lens, is emitted as parallel visible light through the projection lens, and is reflected forward by the second reflecting surface. The emitted light becomes invisible infrared light through the infrared light transmission filter and is emitted forward.

このとき赤外光透過フィルタは、第2リフレクタと投影レンズとの間に形成される外側開口部に配置されるので、第1リフレクタの第2焦点位置から最も遠い箇所に配置されることになり、これにより第1リフレクタの第1焦点位置近辺にある光源の光の集束に起因する熱影響を極力避けることができる。   At this time, since the infrared light transmission filter is disposed at the outer opening formed between the second reflector and the projection lens, the infrared light transmission filter is disposed at a position farthest from the second focal position of the first reflector. Thus, it is possible to avoid as much as possible the thermal influence caused by the focusing of light from the light source in the vicinity of the first focal position of the first reflector.

また、請求項記載の発明では、外側開口部は、その第2リフレクタと投影レンズとの間の開口幅が、反射出射像の透過可能な最小幅を有して形成されることになり、かつ第2反射面は、配光上最も立体角が大きい設定になる。 In the first aspect of the present invention, the outer opening is formed so that the opening width between the second reflector and the projection lens has a minimum width through which the reflected emission image can be transmitted. In addition, the second reflecting surface is set to have the largest solid angle in terms of light distribution.

また、請求項記載の発明は、請求項1に記載の車両用前照灯であって、
前記赤外光透過フィルタは、入射光の拡散機能を奏するプリズムからなる表面部と、前記プリズムの裏面にフラットに形成される赤外光透過膜からなる裏面部とを有して構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the vehicle headlamp according to claim 1 ,
The infrared light transmission filter includes a front surface portion made of a prism having a function of diffusing incident light and a back surface portion made of an infrared light transmission film formed flat on the back surface of the prism. It is characterized by that.

このため、請求項記載の発明では、赤外光透過フィルタに対する光の入射条件が、赤外光透過膜に対して略直角になると共に、赤外光透過膜を透過した赤外光成分はプリズムにより拡散されて幅のある出射光となって前方へ出射される。 For this reason, in the invention according to claim 2 , the incident condition of the light to the infrared light transmission filter is substantially perpendicular to the infrared light transmission film, and the infrared light component transmitted through the infrared light transmission film is The light is diffused by the prism and emitted as a wide outgoing light.

請求項1記載の発明によれば、赤外光透過フィルタを第1リフレクタの第2焦点位置から最も遠い箇所に配置して、光源の光の集束に起因する発熱の影響を極力避けるようにしたので、赤外光透過フィルタの熱劣化を未然に防ぐことができ、これにより耐久性の向上した赤外光透過フィルタを備えた車両用前照灯を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the infrared light transmission filter is disposed at a position farthest from the second focal position of the first reflector so as to avoid the influence of heat generation due to the light focusing of the light source as much as possible. Therefore, it is possible to prevent thermal deterioration of the infrared light transmission filter, thereby providing a vehicular headlamp including an infrared light transmission filter with improved durability.

また、請求項記載の発明によれば、外側開口部の第2リフレクタと投影レンズとの間の開口幅が、第2反射面で反射される最大立体角を有する反射出射像の透過可能な最小幅を有して形成されているので、外側開口部を覆う赤外光透過フィルタの面積を極力小さくすることができ、これによりコストの抑制が可能であると共に、フィルタ性能の均一性を容易に保つことができる。 According to the first aspect of the present invention, the opening width between the second reflector of the outer opening and the projection lens can transmit a reflected emission image having the maximum solid angle reflected by the second reflecting surface. because it is formed to have a minimum width, the outer-side opening can be reduced as much as possible the area of the infrared light transmitting filters covering, thereby together are possible control costs, the uniformity of the filter performance Can be easily kept.

その上、第2反射面は、最も立体角が大きい設定になるので、反射面として使用できる範囲が広く確保でき、ひては充分な赤外光量が確保できるので配光上有利である。   In addition, since the second reflecting surface is set to have the largest solid angle, a wide range that can be used as the reflecting surface can be secured, and a sufficient amount of infrared light can be secured, which is advantageous in terms of light distribution.

また、請求項記載の発明によれば、赤外光透過フィルタに対する光の入射条件が、赤外光透過膜に対して略直角になるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、赤外光透過フィルタに対する光の入射効率を高水準に維持することができる。 Further, according to the second aspect of the invention, the incident light conditions for the infrared light transmitting filter, since the substantially perpendicular to the infrared light transmitting film, in addition to the effect of the invention of claim 1 Symbol placement The incident efficiency of light with respect to the infrared light transmission filter can be maintained at a high level.

その上、赤外成分の出射光は、プリズムにより拡散されて、被撮影対象を照射可能な適宜の幅で出射することができるので、撮像性能の向上が図られる。   In addition, the emitted light of the infrared component is diffused by the prism and can be emitted with an appropriate width capable of irradiating the object to be imaged, so that the imaging performance can be improved.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態としての車両用前照灯1を示す。この車両用前照灯1は、回転放物面あるいは回転放物面を基本とする自由曲面からなる第1反射面2aを備えている第1リフレクタ2と、この第1リフレクタ2の第1焦点F1位置近辺に発光中心部位3aが配置された光源3と、第1リフレクタ2の第2焦点F2位置近辺に上端縁の略中央部位4aを位置させて配置されたシェード4と、第2焦点F2位置近辺にレンズ焦点を位置させてシェード4の前方に配置された投影レンズ5とを備えて大略構成されている。なお、図1(a)中、符号Zは、車両用前照灯1の光軸を示す。   FIG. 1 shows a vehicle headlamp 1 as one embodiment of the present invention. The vehicle headlamp 1 includes a first reflector 2 having a first reflecting surface 2a formed of a rotating paraboloid or a free curved surface based on the rotating paraboloid, and a first focal point of the first reflector 2. The light source 3 in which the light emission center portion 3a is disposed in the vicinity of the F1 position, the shade 4 in which the substantially central portion 4a of the upper end edge is disposed in the vicinity of the second focus F2 position of the first reflector 2, and the second focus F2. The projection lens 5 is generally configured to include a projection lens 5 disposed in front of the shade 4 with a lens focal point positioned in the vicinity of the position. In FIG. 1A, the symbol Z indicates the optical axis of the vehicle headlamp 1.

このとき、第1リフレクタ2は、その前部開口端2bをシェード4の配置位置に略合致させて形成されており、かつ第1リフレクタ2よりも小径の後側反射面6(図1(a)中、破線で示す)と、第1リフレクタ2よりも大径の前側反射面7aとを有して回転放物面あるいは回転放物面を基本とする自由曲面として形成される仮想反射面Aの内、前側反射面を第2反射面7aとして構成される第2リフレクタ7が、第1リフレクタ2の前部開口端2bと投影レンズ5との間を覆うように配置されると共に、第2リフレクタ7と投影レンズ5との間に形成される外側開口部8が、赤外光透過フィルタ9で覆われている。   At this time, the first reflector 2 is formed such that the front opening end 2b thereof is substantially matched with the position where the shade 4 is disposed, and the rear reflector 6 has a smaller diameter than the first reflector 2 (FIG. 1 (a ) And a virtual reflecting surface A formed as a free-form curved surface based on a rotating paraboloid or a rotating paraboloid having a front-side reflecting surface 7a having a diameter larger than that of the first reflector 2. Among them, the second reflector 7 having the front reflective surface as the second reflective surface 7a is disposed so as to cover between the front opening end 2b of the first reflector 2 and the projection lens 5, and the second An outer opening 8 formed between the reflector 7 and the projection lens 5 is covered with an infrared light transmission filter 9.

より詳しくは、光源3は、放電灯で構成されており、ソケット部11を伴って第1リフレクタ2の後頂部に穿設されたバルブ挿通孔10に支持されて取り付けられている。シェード4は、その上端縁が可視光ビームパターンP1のカットオフラインCL(図2参照)の相似形状に形成されると共に、その下端縁が第1リフレクタ2との間に充分な空間dを残すようにして第1リフレクタ2に適宜取り付けられている。   More specifically, the light source 3 is constituted by a discharge lamp, and is supported and attached to a bulb insertion hole 10 formed in the rear top portion of the first reflector 2 with a socket portion 11. The shade 4 is formed so that its upper edge is similar to the cut-off line CL (see FIG. 2) of the visible light beam pattern P 1, and its lower edge leaves a sufficient space d between the first reflector 2 and the shade 4. The first reflector 2 is appropriately attached.

また、投影レンズ5は、平凸レンズで構成されており、フレーム12を介して適宜第2リフレクタ7に取り付けられている。赤外光透過フィルタ9は、図1(b)に示すように、投影レンズ5を囲むように、投影レンズ5の全周に亘って取り付けられている。赤外光透過フィルタ9は、透明ガラスからなる表面部9aと、透明ガラスの裏面にフラットに形成される赤外光透過膜からなる裏面部9bとを有して構成されている。このときの赤外光透過膜は、例えば、図3に示す光透過特性を有する市販の「03MCSコールド・ミラーコーティング」(商標名、メレスグリオ(株)製)が使用される。   The projection lens 5 is a plano-convex lens, and is attached to the second reflector 7 through a frame 12 as appropriate. As shown in FIG. 1B, the infrared light transmission filter 9 is attached over the entire circumference of the projection lens 5 so as to surround the projection lens 5. The infrared light transmission filter 9 includes a front surface portion 9a made of transparent glass and a back surface portion 9b made of an infrared light transmission film formed flat on the back surface of the transparent glass. As the infrared light transmitting film at this time, for example, a commercially available “03MCS cold mirror coating” (trade name, manufactured by Melles Griot Co., Ltd.) having the light transmitting characteristics shown in FIG. 3 is used.

このように構成された車両用前照灯1は、光源3の点灯により、光源3の光は第1反射面2aおよび第2反射面7aで反射される。第1反射面2aで反射された光は、第2焦点F2に一旦集束した後投影レンズ5に到達し、投影レンズ5を経由して平行な可視光となって前方へ出射され、第2反射面7aで反射された反射光L1は、図1(a)に示すように、赤外光透過フィルタ9を経由して目に見えない赤外光L2となって前方へ出射される。   In the vehicle headlamp 1 configured as described above, the light of the light source 3 is reflected by the first reflecting surface 2a and the second reflecting surface 7a when the light source 3 is turned on. The light reflected by the first reflecting surface 2a once converges to the second focal point F2, reaches the projection lens 5, and is emitted forward as parallel visible light via the projection lens 5, thereby being second reflected. As shown in FIG. 1A, the reflected light L1 reflected by the surface 7a is emitted forward as infrared light L2 through the infrared light transmission filter 9, which is not visible.

そしてこれらの出射光により配光スクリーン上には、図2に示すように、可視光ビームパターンP1および赤外光ビームパターンP2が同時に得られる。すなわち、可視光ビームパターンP1は可視光で得られ、カットオフラインCLを有してすれ違いビーム用として好適なパターンとなっており、赤外光ビームパターンP2は赤外光L2で得られ、配光スクリーン上のV線上でH線直下で、かつ可視光ビームパターンP1のカットオフラインCLよりも上方の位置にホットゾーンPH2を有すると共に、可視光ビームパターンP1のカットオフラインCLよりも上方部分に大部分の照射範囲を有する楕円形状のパターンとなっている。赤外光ビームパターンP2のホットゾーンPH2が、配光スクリーン上のH線直下にくるため、遠方まで赤外光L2が届くことになって、赤外光対応カメラの撮像性能がたかめられる。   As shown in FIG. 2, a visible light beam pattern P1 and an infrared light beam pattern P2 are obtained simultaneously on the light distribution screen by these emitted lights. That is, the visible light beam pattern P1 is obtained by visible light and has a cut-off line CL, which is a suitable pattern for a passing beam. The infrared light beam pattern P2 is obtained by infrared light L2, and light distribution The hot zone PH2 has a hot zone PH2 at a position above the cut-off line CL of the visible light beam pattern P1 on the V-line on the screen and directly above the cut-off line CL of the visible light beam pattern P1. This is an elliptical pattern having an irradiation range of 2 mm. Since the hot zone PH2 of the infrared light beam pattern P2 is directly below the H line on the light distribution screen, the infrared light L2 reaches far and the imaging performance of the infrared light compatible camera is increased.

また、車両用前照灯1では、赤外光透過フィルタ9は、第2リフレクタ7と投影レンズ5との間に形成される外側開口部8に配置されるので、第1リフレクタ2の第2焦点位置F2から最も遠い箇所に配置されることになり、これにより第1リフレクタ2の第1焦点F1位置近辺にある光源3の光の集束に起因する熱影響を極力避けることができる。このため赤外光透過フィルタ9の熱劣化を未然に防ぐことができ、ひいては車両用前照灯1の耐久性の向上を図ることができる。   In the vehicle headlamp 1, the infrared light transmission filter 9 is disposed in the outer opening 8 formed between the second reflector 7 and the projection lens 5, so that the second reflector 2 of the first reflector 2 is disposed. It will be arranged at a position farthest from the focal position F2, so that it is possible to avoid as much as possible the thermal influence caused by the focusing of the light of the light source 3 in the vicinity of the first focal position F1 of the first reflector 2. For this reason, thermal deterioration of the infrared light transmission filter 9 can be prevented in advance, and as a result, the durability of the vehicular headlamp 1 can be improved.

また好ましくは第2反射面7aは、図4に示すように、該反射面7aの出射像の立体角が最も大きくなる反射ポイント7bで反射される反射出射像13が透過可能な外側開口部8の開口幅H1の範囲内で、最小の焦点距離Mとなる仮想第1焦点f1を有して形成される仮想反射面Aの前側反射面として形成される。   Preferably, the second reflecting surface 7a is, as shown in FIG. 4, an outer opening 8 through which the reflected emission image 13 reflected by the reflection point 7b having the largest solid angle of the emission image of the reflection surface 7a can be transmitted. Is formed as a front reflection surface of the virtual reflection surface A formed with the virtual first focus f1 having the minimum focal length M within the aperture width H1.

すなわち、反射出射像13が大きさH2であるとき、仮想反射面Aは、H1≧H2の範囲内で、最小の焦点距離Mとなる仮想第1焦点f1を有する回転放物面あるいは回転放物面を基本とする自由曲面として形成される。   That is, when the reflected and emitted image 13 has a size H2, the virtual reflecting surface A has a virtual paraboloid or a rotating paraboloid having a virtual first focal point f1 having a minimum focal length M within a range of H1 ≧ H2. It is formed as a free-form surface based on a surface.

本実施形態では、外側開口部8は、第2反射面7aの出射像の立体角が最も大きくなる反射ポイント7bで反射される反射出射像13の大きさH2と略同等の大きさの、第2リフレクタ7と投影レンズ5との間の開口幅H1を有して形成されており、かつ第2反射面7aは、焦点距離Mの仮想第1焦点f1を有して形成される仮想反射面Aの前側反射面として形成されている。   In the present embodiment, the outer opening 8 has a size substantially equal to the size H2 of the reflected emission image 13 reflected by the reflection point 7b where the solid angle of the emission image of the second reflection surface 7a is the largest. 2 is formed with an opening width H1 between the reflector 7 and the projection lens 5, and the second reflection surface 7a is formed with a virtual first focus f1 having a focal length M. It is formed as a front reflective surface of A.

本実施形態では、光源3として放電灯を適用しているので、そのときの反射出射像13はアーク像となるが、光源3は白熱灯で構成することもでき、そのときの反射出射像13はフィラメント像となる。   In this embodiment, since the discharge lamp is applied as the light source 3, the reflected emission image 13 at that time is an arc image. However, the light source 3 can also be configured by an incandescent lamp, and the reflected emission image 13 at that time. Becomes a filament image.

この構成では、外側開口部8の第2リフレクタ7と投影レンズ5との間の開口幅H1が、第2反射面の出射像の立体角が最も大きくなる反射ポイント7bで反射される反射出射像13の大きさH2と略同等の大きさ、すなわち反射出射像13の透過可能な最小幅(H1≧H2)を有して形成されることになるので、外側開口部8を覆う赤外光透過フィルタ9の面積を極力小さくすることができ、これによりコストの抑制が可能であると共に、フィルタ性能の均一性を容易に保つことができる。   In this configuration, the reflected emission image reflected by the reflection point 7b where the opening width H1 between the second reflector 7 of the outer opening 8 and the projection lens 5 has the largest solid angle of the emission image of the second reflection surface is reflected. 13 is formed to have a size substantially equal to the size H2 of 13, that is, the minimum width (H1 ≧ H2) through which the reflected emission image 13 can be transmitted. Therefore, infrared light transmission covering the outer opening 8 is performed. The area of the filter 9 can be reduced as much as possible, thereby suppressing the cost and easily maintaining the uniformity of the filter performance.

その上、第2反射面7aは、図4に示すように、反射面として使用できる大きい使用範囲Dを有することになって、配光上最も立体角が大きい設定になり、ひては充分な赤外光量が確保できるので配光上有利である。   In addition, as shown in FIG. 4, the second reflecting surface 7a has a large use range D that can be used as a reflecting surface, so that the solid angle is set to be the largest in terms of light distribution, which is sufficient. Since the amount of infrared light can be secured, it is advantageous in terms of light distribution.

図5は、この配光上の利点を説明するもので、光源3の発光中心部位3aを、仮想反射面Aの仮想第1焦点f1とし、かつ第1リフレクタ2の第1焦点F1とするもので、図5(a)は仮想第1焦点f1の焦点距離を距離M(H1≧H2の範囲内で、最小の焦点距離)とした本発明品としての車両用前照灯1を、図5(b)は仮想第1焦点f1の焦点距離を距離M1(M1>M)とした比較品としての車両用前照灯1a、図5(c)は仮想第1焦点f1の焦点距離を距離M2(M2<M)とした比較品としての車両用前照灯1bをそれぞれ示す。なお、図5中、符号Eは第2リフレクタに対する光源3の光の到達範囲を示す。図5では、シェード4、および赤外光透過フィルタ9が省略されている。   FIG. 5 illustrates this light distribution advantage. The light emission center portion 3a of the light source 3 is set as the virtual first focal point f1 of the virtual reflecting surface A and the first focal point F1 of the first reflector 2. FIG. 5A shows the vehicle headlamp 1 according to the present invention in which the focal length of the virtual first focal point f1 is the distance M (minimum focal length within the range of H1 ≧ H2). FIG. 5B shows a vehicle headlamp 1a as a comparative product in which the focal length of the virtual first focal point f1 is the distance M1 (M1> M), and FIG. 5C shows the focal length of the virtual first focal point f1 as the distance M2. A vehicle headlamp 1b as a comparative product with (M2 <M) is shown. In FIG. 5, the symbol E indicates the light reachable range of the light source 3 with respect to the second reflector. In FIG. 5, the shade 4 and the infrared light transmission filter 9 are omitted.

図5から明らかなように、車両用前照灯1は、第2リフレクタの反射面として使用できる使用範囲が適正範囲Dとなっているのに対して、車両用前照灯1aは、前記使用範囲が小使用範囲D1(<D)となるばかりでなく、第2リフレクタの大径化(径φ)をも招くことになり、車両用前照灯1bは、第2リフレクタの小径化により、反射した光L1がフレーム12で遮光されて前方へ出射しないことになる。   As can be seen from FIG. 5, the vehicle headlamp 1 has an appropriate range D that can be used as the reflecting surface of the second reflector, whereas the vehicle headlamp 1a has the use range described above. Not only the range becomes the small use range D1 (<D), but also the diameter of the second reflector (diameter φ) will be increased, and the vehicular headlamp 1b has a reduced diameter of the second reflector, The reflected light L1 is shielded by the frame 12 and is not emitted forward.

さらに好ましくは、赤外光透過フィルタ9は、図6に示すように、入射光(図1の反射光L1)の拡散機能を奏するプリズム9aからなる表面部と、プリズム9aの裏面にフラットに形成される赤外光透過膜9bからなる裏面部とを有して構成される。本実施形態では、プリズム9aは蒲鉾状凸条が並列した凹凸形状を呈する表面を有して形成されている。   More preferably, as shown in FIG. 6, the infrared light transmission filter 9 is formed flat on the front surface portion composed of the prism 9a that functions to diffuse incident light (reflected light L1 in FIG. 1) and on the back surface of the prism 9a. And a back surface portion made of the infrared light transmission film 9b. In the present embodiment, the prism 9a is formed to have a surface having a concavo-convex shape in which hook-shaped ridges are arranged in parallel.

この構成では、赤外光透過フィルタ9に対する光の入射条件が、赤外光透過膜9bに対して略直角になると共に、赤外光透過膜9bを透過した赤外光成分はプリズム9aにより拡散されて幅のある出射光(図1の赤外光L2)となって前方へ出射される。   In this configuration, the light incident condition on the infrared light transmission filter 9 is substantially perpendicular to the infrared light transmission film 9b, and the infrared light component transmitted through the infrared light transmission film 9b is diffused by the prism 9a. As a result, the light is emitted forward as a wide outgoing light (infrared light L2 in FIG. 1).

このため、本実施形態では、赤外光透過フィルタ9に対する光の入射効率を高水準に維持することができると共に、赤外成分の出射光は、プリズム9aにより拡散されて、被撮影対象を照射可能な適宜の幅で出射することができるので、撮像性能の向上が図られる。   For this reason, in this embodiment, the incident efficiency of light with respect to the infrared light transmission filter 9 can be maintained at a high level, and the emitted light of the infrared component is diffused by the prism 9a to irradiate the subject to be imaged. Since it can radiate | emit with the appropriate width | variety possible, the improvement of imaging performance is achieved.

図7は、変形例としての車両用前照灯1A(図7(a))、および車両用前照灯1B(図7(a))を示す。これら車両用前照灯1Aおよび1Bは、赤外光透過フィルタ9の配置個所が相違するだけで、他の構成は前述した車両用前照灯1と同様に構成されている。   FIG. 7 shows a vehicle headlamp 1A (FIG. 7A) and a vehicle headlamp 1B (FIG. 7A) as modified examples. The vehicle headlamps 1A and 1B are configured in the same manner as the vehicle headlamp 1 described above except that the arrangement of the infrared light transmission filter 9 is different.

すなわち、車両用前照灯1Aは、赤外光透過フィルタ9が投影レンズ5を囲む周辺部を周方向に四等分した内の投影レンズ5の上側に位置する分割部分に相当する箇所に配置されることによって構成されている。同様に車両用前照灯1Bは、赤外光透過フィルタ9が投影レンズ5を囲む周辺部を周方向に四等分した内の投影レンズ5の下側に位置する分割部分に相当する箇所に配置されることによって構成されている。   That is, the vehicular headlamp 1A is disposed at a position corresponding to a divided portion located above the projection lens 5 in the peripheral portion in which the infrared light transmission filter 9 encloses the projection lens 5 in the circumferential direction. It is configured by being. Similarly, the vehicular headlamp 1 </ b> B is provided at a position corresponding to a divided portion located below the projection lens 5, which is obtained by equally dividing the peripheral portion of the infrared light transmission filter 9 surrounding the projection lens 5 in the circumferential direction. It is constituted by being arranged.

このように構成される車両用前照灯1Aおよび1Bは、赤外光透過フィルタ9の設置面積が小さいのでコスト低減を図ることができるばかりでなく、光源として採用される放電灯3の特有の発光特性を利用することができる。   The vehicular headlamps 1A and 1B configured as described above have a small installation area of the infrared light transmission filter 9, so that not only cost reduction can be achieved, but also a characteristic of the discharge lamp 3 employed as a light source. Emission characteristics can be used.

すなわち、放電灯3は、図8に示すように、発光中心部位3aを上方向に向けて第1リフレクタ2のバルブ挿通孔10に取り付けられており(図1参照)、点灯により発光中心部位3aから上、下方向に発光する。このとき上方向発光L3は、青白の発光色を呈して出射量も多くなっており、下方向発光L4は、黄白の発光色を呈して出射量も少なくなっている。   That is, as shown in FIG. 8, the discharge lamp 3 is attached to the bulb insertion hole 10 of the first reflector 2 with the light emission center portion 3a facing upward (see FIG. 1). Emits light up and down. At this time, the upward light emission L3 exhibits a blue-white emission color and increases the emission amount, and the downward emission L4 exhibits a yellow-white emission color and the emission amount decreases.

車両用前照灯1Aは、上方向発光L3を有効に利用することができると共に、上部位置の赤外光透過フィルタ9を介して前方へ出射される赤外成分の配光パターンP2は、図9に示すように、配光スクリーン上のV線とH線との交点にホットゾーンPH2のあるパターンとなる。このため車両用前照灯1Aは、発光中心部位3aからの発光出射量の多いこと、およびV線/H線の交点にホットゾーンPH2があるので赤外成分が遠方まで届くことができることにより、比較的高性能な近赤外光照射性能を有する。   The vehicle headlamp 1A can effectively use the upward light emission L3, and the light distribution pattern P2 of the infrared component emitted forward through the infrared light transmission filter 9 at the upper position is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the pattern has a hot zone PH2 at the intersection of the V line and the H line on the light distribution screen. For this reason, the vehicle headlamp 1A has a large amount of emitted light from the light emission center portion 3a, and since there is a hot zone PH2 at the intersection of the V-line / H-line, the infrared component can reach far away. It has relatively high performance near infrared light irradiation.

また、車両用前照灯1Bは、下方向発光L4を有効に利用することができる。下方向発光L4は、黄味を帯びた発光色のため可視光ビームパターンとしては通常使用されない場合が多いが、下部位置の赤外光透過フィルタ9を介して前方へ出射される。このため車両用前照灯1Bは、可視光ビームパターンとして通常使用されない下方向発光L4を利用して赤外光ビームパターンを形成しているので、可視光性能に影響を及ぼすことが無く、比較的高性能な可視光照射性能を有する。   Further, the vehicle headlamp 1B can effectively use the downward light emission L4. The downward light emission L4 is usually not used as a visible light beam pattern because of its yellowish emission color, but is emitted forward through the infrared light transmission filter 9 at the lower position. For this reason, since the vehicle headlamp 1B forms an infrared light beam pattern using the downward light emission L4 that is not normally used as a visible light beam pattern, the visible light performance is not affected. High performance visible light irradiation performance.

また、車両用前照灯1Aおよび1Bは、それぞれ上方向発光L3および下方向発光L4を利用するものであるから、採用する第2リフレクタも又それぞれ下側開放および上側開放の半円形横断面形状のもので対応することができる。   In addition, since the vehicle headlamps 1A and 1B utilize the upward light emission L3 and the downward light emission L4, respectively, the second reflector to be employed also has a semicircular cross-sectional shape with the lower open and the upper open, respectively. It can respond with the thing.

本発明の一実施形態としての車両用前照灯で、(a)はその縦断面模式図、(b)はその正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the vehicle headlamp as one Embodiment of this invention, (a) is the longitudinal cross-sectional schematic diagram, (b) is the front view. 図1の車両用前照灯のビームパターンの説明図である。It is explanatory drawing of the beam pattern of the vehicle headlamp of FIG. 図1の車両用前照灯の赤外光透過フィルタに適用される赤外光透過膜の光透過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the light transmission characteristic of the infrared-light transmission film | membrane applied to the infrared-light transmission filter of the vehicle headlamp of FIG. 図1の車両用前照灯の各部の特性を説明する縦断面模式図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram explaining the characteristic of each part of the vehicle headlamp of FIG. 図1の車両用前照灯の配光上の利点を説明する縦断面模式図で、(a)は本発明品、(b)は比較品、(c)は他の比較品をそれぞれ示す。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view for explaining the light distribution advantage of the vehicle headlamp of FIG. 1, in which (a) shows a product of the present invention, (b) shows a comparative product, and (c) shows another comparative product. 図1の車両用前照灯に適用される赤外光透過フィルタの斜視図である。It is a perspective view of the infrared-light transmissive filter applied to the vehicle headlamp of FIG. (a)は図1の車両用前照灯の変形例を示す正面図、(b)は図1の車両用前照灯の他の変形例を示す正面図である。(A) is a front view which shows the modification of the vehicle headlamp of FIG. 1, (b) is a front view which shows the other modification of the vehicle headlamp of FIG. 図1の車両用前照灯に適用される光源の側面図である。It is a side view of the light source applied to the vehicle headlamp of FIG. 図7(a)の車両用前照灯の赤外光ビームパターン図である。It is an infrared-light beam pattern figure of the vehicle headlamp of Fig.7 (a). 従来の車両用前照灯の縦断面模式図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram of the conventional vehicle headlamp. 図10の車両用前照灯のビームパターン図である。It is a beam pattern figure of the vehicle headlamp of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A、1B 車両用前照灯
2 第1リフレクタ
2a 第1反射面
2b 前部開口端(第1リフレクタの)
3 光源(放電灯)
3a 発光中心部位
4 シェード
4a 中央部位
5 投影レンズ
6 後側反射面
7 第2リフレクタ
7a 第2反射面(前側反射面)
7b 反射ポイント
8 外側開口部
9 赤外光透過フィルタ
9a プリズム(表面部)
9b 赤外光透過膜(裏面部)
13 反射出射像
A 仮想反射面
f1 仮想第1焦点(仮想反射面の)
F1 第1焦点(第1リフレクタの)
F2 第2焦点(第1リフレクタの)
H1 開口幅(外側開口部の)
H2 反射出射像の大きさ
L1 反射光
L2 赤外光
M 焦点距離
Z 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Vehicle headlamp 2 1st reflector 2a 1st reflective surface 2b Front part opening end (of 1st reflector)
3 Light source (discharge lamp)
3a Light emission center part 4 Shade 4a Center part 5 Projection lens 6 Rear reflective surface 7 Second reflector 7a Second reflective surface (front reflective surface)
7b Reflection point 8 Outer opening 9 Infrared light transmission filter 9a Prism (surface part)
9b Infrared light transmission film (back side)
13 Reflected outgoing image A Virtual reflecting surface f1 Virtual first focus (of the virtual reflecting surface)
F1 first focus (of the first reflector)
F2 second focus (of the first reflector)
H1 opening width (outside opening)
H2 Size of reflected outgoing image L1 Reflected light L2 Infrared light M Focal length Z Optical axis

Claims (2)

第1焦点と第2焦点とを有する第1反射面を備えている第1リフレクタと、この第1リフレクタの第1焦点位置近辺に発光中心部位が配置された放電灯と、前記第1リフレクタの第2焦点位置近辺に上端縁の略中央部位を位置させて配置されたシェードと、前記第2焦点位置近辺にレンズ焦点を位置させて前記シェードの前方に配置された投影レンズとを備えた車両用前照灯であって、
前記第1リフレクタは、その前部開口端を前記シェードの配置位置に略合致させて形成されており、かつ
前記第1リフレクタよりも小径の後側反射面と、前記第1リフレクタよりも大径の前側反射面とを有して回転放物面あるいは回転放物面を基本とする自由曲面として形成される仮想反射面の内、前記前側反射面を第2反射面として構成される第2リフレクタが、前記第1リフレクタの前部開口端と前記投影レンズとの間を覆うように配置されると共に、
前記第2リフレクタと前記投影レンズとの間に形成される外側開口部が、赤外光透過フィルタで覆われていて、
前記第2反射面は、該反射面の出射像の立体角が最も大きくなる反射ポイントで反射される反射出射像が透過可能な前記外側開口部の開口幅の範囲内で、最小の焦点距離となる仮想第1焦点を有して形成される前記仮想反射面の前側反射面として形成されていることを特徴とする車両用前照灯。
A first reflecting surface having a first focus and the second focus, the first reflector comprises a discharge lamp luminescent center portion is disposed near the first focal point of the first reflector, said first reflector And a projection lens disposed in front of the shade with the lens focal point positioned in the vicinity of the second focal position. A vehicle headlamp,
The first reflector is formed such that a front opening end thereof is substantially matched with an arrangement position of the shade, and a rear-side reflection surface having a smaller diameter than the first reflector, and a larger diameter than the first reflector. A second reflecting surface of the virtual reflecting surface formed as a free-form curved surface based on the rotating paraboloid or the rotating paraboloid surface. Is arranged so as to cover between the front opening end of the first reflector and the projection lens,
An outer opening formed between the second reflector and the projection lens is covered with an infrared light transmission filter ,
The second reflecting surface has a minimum focal length within the range of the opening width of the outer opening that can transmit the reflected emission image reflected at the reflection point at which the solid angle of the emission image of the reflection surface is the largest. A vehicular headlamp, wherein the vehicular headlamp is formed as a front reflecting surface of the virtual reflecting surface formed with a virtual first focal point .
請求項1に記載の車両用前照灯であって、
前記赤外光透過フィルタは、入射光の拡散機能を奏するプリズムからなる表面部と、前記プリズムの裏面にフラットに形成される赤外光透過膜からなる裏面部とを有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯。
The vehicle headlamp according to claim 1,
The infrared light transmission filter includes a front surface portion made of a prism having a function of diffusing incident light and a back surface portion made of an infrared light transmission film formed flat on the back surface of the prism. A vehicle headlamp characterized by that.
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