JP4270093B2 - Projector-type vehicle headlamp unit - Google Patents

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Description

本発明は、ランプハウジング内に、１個あるいは複数個を組み付けることによりヘッドランプを構成することができる、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として用いたプロジェクタ型車両用前照灯ユニットに関する。   The present invention relates to a projector-type vehicle headlamp unit using an LED (light-emitting diode) as a light source, which can constitute a headlamp by assembling one or a plurality of lamps into a lamp housing.

図８は、この種のプロジェクタ型車両用前照灯ユニット１００を示す（例えば、特許文献１参照）。このユニット１００は、光源としてのＬＥＤが、高輝度で点状に見えると共に反射面がきれいに光って見えないこと、および大きな発光面を構成することが困難であることを解消するためになされたもので、プリント基板１０４上に実装されたＬＥＤ１と、ＬＥＤ１の前方を包囲するように配置された第１の反射部材１０１と、第１の反射部材１０１に対向して配置された第２の反射部材１０２と、第２の反射部材１０２の前方に配置された配光制御レンズ１０３とから構成されている。第１の反射部材１０１の反射膜１０１ａは、ＬＥＤ１の発光部１ａ付近に位置する第１焦点Ｆ１と、光軸Ｚからずれて、図示の場合ＬＥＤ１の発光部１ａから斜め前方に位置する第２焦点Ｆ２とを有する楕円曲面の一部を回転させることにより形成されている。なお、図８（ｂ）中、符号１０５は、透光性材料からなるカバーである。   FIG. 8 shows a projector-type vehicle headlamp unit 100 of this type (see, for example, Patent Document 1). This unit 100 was made in order to eliminate the fact that the LED as the light source looks like a spot with high brightness and the reflective surface does not shine cleanly and that it is difficult to construct a large light emitting surface. The LED 1 mounted on the printed circuit board 104, the first reflecting member 101 disposed so as to surround the front of the LED 1, and the second reflecting member disposed opposite to the first reflecting member 101. 102 and a light distribution control lens 103 disposed in front of the second reflecting member 102. The reflective film 101a of the first reflecting member 101 is shifted from the first focal point F1 located near the light emitting portion 1a of the LED 1 and the optical axis Z, and in the illustrated case, the second is located obliquely forward from the light emitting portion 1a of the LED 1. It is formed by rotating a part of an elliptical curved surface having a focal point F2. In FIG. 8B, reference numeral 105 denotes a cover made of a translucent material.

このユニット１００によれば、ＬＥＤ１の点灯時にはその光が、第１の反射部材１０１の反射膜１０１ａにより反射されて、その第２焦点Ｆ２に向かって集束し、第２焦点Ｆ２に集束した光が、その後第２の反射部材１０２の反射膜１０２ａにより反射され、平行光束となって前方に向かって進むことになる。そしてこの平行光束は、配光制御レンズ１０３に入射することにより、エイミングされかつ配光制御されることにより、前方に向かって照射されることになり、これにより当初の目的を達成することができる。図８（ａ）中、発光部分を斜線を付して示している。
特開２００３−２２９００６公報 According to this unit 100, when the LED 1 is turned on, the light is reflected by the reflective film 101a of the first reflecting member 101, converged toward the second focus F2, and the light focused on the second focus F2 is reflected. Thereafter, the light is reflected by the reflective film 102a of the second reflective member 102, and travels forward as a parallel light flux. The collimated light beam is incident on the light distribution control lens 103 and is irradiated and light distribution is controlled to be irradiated forward, thereby achieving the original purpose. . In FIG. 8 (a), the light emitting portion is indicated by hatching.
JP 2003-229006 A

しかしながら、ユニット１００は、発光面の中央に未発光部分が現出する（図８（ａ）参照）ことにより、車両用前照灯としての適合性に欠ける、という課題を有している。   However, the unit 100 has a problem that the non-light-emitting portion appears in the center of the light-emitting surface (see FIG. 8A) and lacks suitability as a vehicle headlamp.

その上、ユニット１００は、ＬＥＤ１個で１個の前照灯ユニットを構成するものであるから、照度不足から遠方視認性が劣る、という課題をも有している。   In addition, since the unit 100 constitutes one headlamp unit with one LED, there is also a problem that the distance visibility is inferior due to insufficient illuminance.

そこで、本発明は、車両用前照灯としての適合性を備えると共に、遠方視認性の向上をも図ることができるプロジェクタ型車両用前照灯ユニットを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a projector-type vehicle headlamp unit that has compatibility as a vehicle headlamp and that can also improve the distance visibility.

前記した目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源としてのＬＥＤの光をリフレクタで反射させた後、凸レンズを介して前方へ出射させるようにしたプロジェクタ型車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、前記凸レンズの光軸の後部の上側に設けられ回転楕円曲面あるいは回転楕円を基本にした自由曲面として前部および下部を開放して内側に形成される第１反射面を有する主リフレクタと、前記凸レンズと前記ＬＥＤの中間に配設され前記凸レンズの光軸に沿う略平坦状の第２反射面を有するシェード機能を備えた副リフレクタとから構成されており、
前記ＬＥＤは、その発光部を前記第１反射面に対向させて第１反射面の第１焦点付近に配置されており、
前記第２反射面は、前記第１反射面の第２焦点付近に前記凸レンズの光軸に沿って形成される中央段部と、該中央段部の両側に形成される高位反射面および低位反射面とを有して形成されており、
前記低位反射面は、その全体又は一部が前下がりの傾斜面に形成され、且つ、前記傾斜面は、平面視で前記凸レンズの光軸に平行な斜線方向に一様に前下がりになるように形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a projector-type vehicle headlamp unit in which light of an LED as a light source is reflected by a reflector and then emitted forward through a convex lens. There,
The reflector is provided on the upper side of the rear part of the optical axis of the convex lens. The main reflector has a first reflecting surface which is formed inside as a free-form surface based on a spheroidal curved surface or a rotational ellipse with its front and lower portions opened. And a sub-reflector having a shade function having a substantially flat second reflecting surface disposed between the convex lens and the LED and extending along the optical axis of the convex lens,
The LED is disposed in the vicinity of the first focal point of the first reflecting surface with its light emitting part facing the first reflecting surface,
The second reflecting surface includes a central step formed along the optical axis of the convex lens in the vicinity of the second focal point of the first reflecting surface, and a high level reflecting surface and a low level reflecting formed on both sides of the central step. And is formed with a surface,
The low-order reflective surface is entirely or partly formed as an inclined surface that is forwardly lowered , and the inclined surface is uniformly downwardly inclined in a diagonal direction parallel to the optical axis of the convex lens in plan view. It is characterized by being formed.

このため、請求項１記載の発明では、ＬＥＤの光は、主リフレクタの第１反射面に向かって出射し、第１反射面で反射されて第１反射面の第２焦点付近に対応する副リフレクタの第２反射面上に集束すると共に、第２反射面で反射されあるいはそのまま凸レンズに達し、凸レンズを介して前方に適宜の配光パターンを投影する。   For this reason, in the first aspect of the present invention, the LED light is emitted toward the first reflecting surface of the main reflector, reflected by the first reflecting surface, and corresponding to the vicinity of the second focal point of the first reflecting surface. The light is focused on the second reflecting surface of the reflector, reflected by the second reflecting surface, or reaches the convex lens as it is, and an appropriate light distribution pattern is projected forward through the convex lens.

このとき、第２反射面の低位反射面の全体又は一部を構成する前下がりの傾斜面で反射された光は、単なる水平面で反射されるものに比べて凸レンズの中心寄りの部位を経由して出射されることになるので、凸レンズ出射光の下方傾向が弱まり、これにより配光パターン中のホットゾーンを、水平面反射光で得られるものに比べてカットライン寄りに現出させることができる。   At this time, the light reflected by the front-falling inclined surface constituting the whole or a part of the lower reflective surface of the second reflective surface passes through a portion closer to the center of the convex lens than that reflected by a simple horizontal surface. Therefore, the downward tendency of the light emitted from the convex lens is weakened, and as a result, the hot zone in the light distribution pattern can appear closer to the cut line than that obtained by the horizontal reflection light.

このため得られる配光パターンは、内部に未発光部を有しないものとなっており、かつ第２反射面の端面形状によりカットラインを有すると共にカットライン付近にホットゾーンを有する所望の配光パターンとなっている。また、傾斜面で反射された光により、配光パターン中のホットゾーンを、水平面反射光で得られる位置から真っ直ぐ上方へ移動した位置に現出させることができ、これによりカットライン付近にホットゾーンを有する所望の配光パターンを奏することができる。 Therefore, the obtained light distribution pattern does not have a non-light emitting portion inside, and has a desired light distribution pattern having a cut line due to the end face shape of the second reflecting surface and a hot zone near the cut line. It has become. In addition, the light reflected by the inclined surface allows the hot zone in the light distribution pattern to appear at a position that has moved straight up from the position obtained by the horizontal reflected light, so that the hot zone is located near the cut line. A desired light distribution pattern having

また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットであって、
前記傾斜面は、前記凸レンズの光軸を含む水平面に対して傾斜角度１〜３°傾けて形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the projector-type vehicle headlamp unit according to claim 1 ,
The inclined surface is formed with an inclination angle of 1 to 3 degrees with respect to a horizontal plane including the optical axis of the convex lens.

このため、請求項２記載の発明では、傾斜面の傾斜角度を１〜３°にしたので、前記傾斜面で反射された光は、第１反射面の形成バラツキにも拘わらず、単なる水平面で反射されるものに比べて凸レンズの中心寄りの部位を経由して出射されることになり、これにより配光パターン中のホットゾーンを、カットライン寄りに現出させることができる。 For this reason, in the invention according to claim 2 , since the inclination angle of the inclined surface is set to 1 to 3 °, the light reflected by the inclined surface is merely a horizontal plane regardless of the formation variation of the first reflecting surface. The light is emitted through a portion closer to the center of the convex lens than the one reflected, so that the hot zone in the light distribution pattern can appear closer to the cut line.

請求項１記載の発明によれば、内部に未発光部を有しない配光パターンを奏することができると共に、第２反射面の端面形状により所望の配光パターンを投影することができるので、車両用前照灯としての適合性を備えたプロジェクタ型車両用前照灯ユニットを提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to produce a light distribution pattern that does not have a non-light emitting portion therein, and to project a desired light distribution pattern by the end surface shape of the second reflecting surface. It is possible to provide a projector-type vehicular headlamp unit that is compatible with a vehicle headlamp.

その上、請求項１記載の発明によれば、配光パターン中のホットゾーンが、カットライン寄りに現出するので、遠方視認性の向上をも図ることができる。また、傾斜面で反射された光により、配光パターン中のホットゾーンを、水平面反射光で得られる位置から真っ直ぐ上方へ移動した位置に現出させることができるので、所望の配光パターンを奏する副リフレクタの第２反射面を容易に設計することができる。 In addition, according to the first aspect of the present invention, since the hot zone in the light distribution pattern appears closer to the cut line, it is possible to improve the distance visibility. Moreover, the hot zone in the light distribution pattern can appear at a position moved straight upward from the position obtained by the horizontal plane reflected light by the light reflected by the inclined surface, so that a desired light distribution pattern is produced. The second reflection surface of the sub reflector can be easily designed.

また、請求項２記載の発明によれば、傾斜面の傾斜角度を１〜３°にしたので、第１反射面の形成バラツキを吸収して、配光パターン中のホットゾーンを確実にカットライン付近に現出させることができる。 According to the invention of claim 2 , since the inclination angle of the inclined surface is set to 1 to 3 °, the formation variation of the first reflecting surface is absorbed and the hot zone in the light distribution pattern is surely cut line. It can appear in the vicinity.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図８に開示したものと同一機能を奏する構成要素は、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same functions as those disclosed in FIG.

図１は、本発明の第１実施形態としてのプロジェクタ型車両用前照灯ユニット１０を示す。このユニット１０は、光源としてのＬＥＤ１の光をリフレクタ２で反射させた後、凸レンズ６を介して前方へ出射させるように大略構成されている。   FIG. 1 shows a projector-type vehicle headlamp unit 10 as a first embodiment of the present invention. The unit 10 is generally configured so that the light of the LED 1 as a light source is reflected by the reflector 2 and then emitted forward through the convex lens 6.

このときリフレクタ２は、凸レンズ６の光軸Ｚの後部の上側に設けられ回転楕円曲面あるいは回転楕円を基本にした自由曲面として前部および下部を開放して内側に形成される第１反射面３ａを有してなる主リフレクタ３と、凸レンズ６とＬＥＤ１の中間に配設され凸レンズ６の光軸Ｚに沿う略平坦状の第２反射面５を有するシェード機能を備えた副リフレクタ４とから構成されている。   At this time, the reflector 2 is provided on the upper side of the rear part of the optical axis Z of the convex lens 6 and is formed as a spheroid curved surface or a free curved surface based on the spheroid, with the front and lower portions being opened and formed on the inside. And a sub-reflector 4 provided with a shade function having a substantially flat second reflecting surface 5 disposed between the convex lens 6 and the optical axis Z of the convex lens 6. Has been.

また、ＬＥＤ１は、その発光部１ａを第１反射面３ａに対向させて第１反射面３ａの第１焦点Ｆ１位置付近に配設されている。   The LED 1 is disposed in the vicinity of the first focal point F1 position of the first reflecting surface 3a with the light emitting portion 1a facing the first reflecting surface 3a.

図２は、このときの副リフレクタ４を示す。副リフレクタ４の第２反射面５は、第１反射面３ａの第２焦点Ｆ２付近に凸レンズ６の光軸Ｚに沿って形成される中央段部５ａと、該中央段部５ａの両側に形成される高位反射面５ｂおよび低位反射面５ｃとを有して形成されている。   FIG. 2 shows the sub reflector 4 at this time. The second reflecting surface 5 of the sub-reflector 4 is formed in the vicinity of the second focal point F2 of the first reflecting surface 3a along the optical axis Z of the convex lens 6, and on both sides of the center step 5a. The high level reflection surface 5b and the low level reflection surface 5c are formed.

このとき、低位反射面５ｃは、その全体が前下がりの傾斜面に形成されると共に、高位反射面５ｂは、水平面として形成されている。低位反射面５ｃは、第１反射面３ａの形成バラツキを考慮して、シュミレーションによりその傾角θ（図２（ａ）参照）を決定することにより形成することができる。   At this time, the low-order reflective surface 5c is formed as a whole with a slanted front surface, and the high-order reflective surface 5b is formed as a horizontal plane. The low-order reflective surface 5c can be formed by determining the inclination angle θ (see FIG. 2A) by simulation in consideration of the formation variation of the first reflective surface 3a.

より詳しくは、主リフレクタ３は、その前部開口部に、下部開放の略半円形断面の上部レンズホルダ７を延設して、全体を上部ケーシング１１として構成されている。上部レンズホルダ７の前端は、凸レンズ６の外周に沿う半円形状に形成されており、その前端には上部係合溝７ａが半円形状の内側面に沿って穿設されており、上部ケーシング１１の全体が樹脂材で一体形成されている。   More specifically, the main reflector 3 is configured as an upper casing 11 as a whole by extending an upper lens holder 7 having a substantially semicircular cross section with an open lower portion at a front opening thereof. The front end of the upper lens holder 7 is formed in a semicircular shape along the outer periphery of the convex lens 6, and an upper engagement groove 7 a is drilled along the inner surface of the semicircular shape at the front end. 11 is integrally formed of a resin material.

また、副リフレクタ４は、メリジオナル像面に沿って形成される前端エッジ部４ａと、この前端エッジ部４ａから後部側に延設される第２反射面５とを有して構成されており、前端エッジ部４ａに、上部開放の略半円形断面の下部レンズホルダ８を延設して、全体を下部ケーシング１２として構成されている。下部レンズホルダ８の前端は、凸レンズ６の外周に沿う半円形状に形成されており、その前端には下部係合溝８ａが半円形状の内側面に沿って穿設されており、下部ケーシング１２の全体が樹脂材で一体形成されている。   The sub-reflector 4 includes a front edge portion 4a formed along the meridional image plane, and a second reflecting surface 5 extending from the front edge portion 4a to the rear side. A lower lens holder 8 having a substantially semicircular cross section with an open top is extended to the front end edge portion 4a, and the whole is configured as a lower casing 12. The front end of the lower lens holder 8 is formed in a semicircular shape along the outer periphery of the convex lens 6, and a lower engagement groove 8 a is formed in the front end along the inner surface of the semicircular shape. The whole 12 is integrally formed of a resin material.

また、上部および下部ケーシング１１および１２は、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂材を用いて一体に形成されると共に、内面に反射機能を備える塗膜あるいは蒸着を施して全体構成されている。このように上部および下部ケーシング１１および１２は、それぞれ主リフレクタ３および副リフレクタ４を構成要素として一体形成されるものであるから、部品点数の削減、および光学的位置精度の向上を共に図ることができる。   Further, the upper and lower casings 11 and 12 are integrally formed using, for example, a thermoplastic resin material such as polycarbonate resin or acrylic resin, and are entirely configured by applying a coating or vapor deposition having a reflection function on the inner surface. Yes. As described above, the upper and lower casings 11 and 12 are integrally formed with the main reflector 3 and the sub-reflector 4 as components, respectively, so that it is possible to reduce both the number of parts and the optical position accuracy. it can.

また、凸レンズ６は、アクリル樹脂等の透明熱可塑性樹脂材を用いて、薄肉のフランジ部６ａを外周に設けた両凸の非球面形状に形成されている。   Moreover, the convex lens 6 is formed in the biconvex aspherical shape which provided the thin flange part 6a in the outer periphery using transparent thermoplastic resin materials, such as an acrylic resin.

そして、凸レンズ６は、そのフランジ部６ａを上部および下部係合溝７ａおよび８ａに係合させると共に、上部および下部ケーシング１１および１２同士をネジ等の結合手段を用いて結合することによりケーシングに一体的に取り付けられる。この取付状態において、凸レンズ６は、そのレンズ焦点ＲＦを第１反射面３ａの第２焦点Ｆ２に略合致させて配置されている。   The convex lens 6 is integrated with the casing by engaging its flange portion 6a with the upper and lower engaging grooves 7a and 8a, and connecting the upper and lower casings 11 and 12 using a connecting means such as a screw. Attached. In this attached state, the convex lens 6 is disposed with its lens focal point RF substantially matching the second focal point F2 of the first reflecting surface 3a.

さらに、ＬＥＤ１は、図３に示すように、取付プレート９に固着されてサブアッシされており、取付プレート９を上部ケーシング１１の後側の両側下面にねじ１３で結合することにより、その発光部１ａを第１反射面３ａに対向させて第１反射面３ａの第１焦点Ｆ１位置付近に取り付けられる。図１（ｂ）には、ＬＥＤ１の光の出射パターンＬ０が破線で示されており、ＬＥＤ１の光の第１反射面３ａへの入射状態を示している。図３中、符号１４は４本のリード線で、内２本がＬＥＤ１のリード線で、他の２本が冷却素子用である。なお、取付プレート９は、アルミニウム等の良熱伝導金属で作製することができ、必要ならば放熱フィン等の放熱手段を設けることもできる。   Further, as shown in FIG. 3, the LED 1 is fixed to the mounting plate 9 and is sub-assembled. The light-emitting portion 1 a is connected to the lower surface of both sides of the upper casing 11 by screws 13. Is attached in the vicinity of the first focal point F1 position of the first reflecting surface 3a so as to face the first reflecting surface 3a. In FIG. 1B, the light emission pattern L0 of the LED 1 is indicated by a broken line, and the incident state of the light of the LED 1 on the first reflecting surface 3a is shown. In FIG. 3, reference numeral 14 denotes four lead wires, two of which are the lead wires of the LED 1 and the other two are for the cooling element. Note that the mounting plate 9 can be made of a good heat conductive metal such as aluminum, and if necessary, heat dissipating means such as heat dissipating fins can be provided.

このように構成されたプロジェクタ型車両用前照灯ユニット１０は、ランプハウジング内に、１個あるいは複数個を組み付けることによりヘッドランプを構成することができる。   The projector-type vehicle headlamp unit 10 configured as described above can constitute a headlamp by assembling one or more projector lamps in the lamp housing.

このユニット１０によれば、ＬＥＤ１の光Ｌは、図１（ｂ）に示すように、主リフレクタ３の第１反射面３ａに向かって出射し、第１反射面３ａで反射されて第１反射面３ａの第２焦点Ｆ２付近に対応する副リフレクタ４の第２反射面５上に集束すると共に、第２反射面５で反射されあるいはそのまま凸レンズ６に達し、凸レンズ６を介して前方に適宜の配光パターンを投影する。   According to this unit 10, the light L of the LED 1 is emitted toward the first reflecting surface 3 a of the main reflector 3 and reflected by the first reflecting surface 3 a as shown in FIG. The light is focused on the second reflecting surface 5 of the sub-reflector 4 corresponding to the vicinity of the second focal point F2 of the surface 3a, and is reflected by the second reflecting surface 5 or reaches the convex lens 6 as it is. Project a light distribution pattern.

このとき、第２反射面５の低位反射面５ｃの全体を構成する前下がりの傾斜面で反射された光Ｌは、図４（ａ）に示すように、単なる水平面で反射されるものに比べて凸レンズ６の中心寄り（光軸Ｚ寄り）の部位を経由して出射されることになるので、凸レンズ６経由後の出射光Ｌの下方傾向が弱まり、これにより配光パターンＰ中のホットゾーンＨを、水平面反射光で得られるものに比べてカットラインＣＬ寄りに現出させることができる（図４（ｂ）参照）。なお、図４（ａ）中、符号ａは傾斜面からなる低位反射面５ｃに対する法線、符号θ１は入射角、符号θ２は反射角であり、θ１＝θ２の関係にある。   At this time, the light L reflected by the front-falling inclined surface constituting the entire lower reflective surface 5c of the second reflective surface 5 is compared with that reflected by a simple horizontal plane as shown in FIG. Therefore, the downward trend of the outgoing light L after passing through the convex lens 6 is weakened, and this causes a hot zone in the light distribution pattern P to be emitted. H can be made to appear closer to the cut line CL than that obtained with the horizontal reflected light (see FIG. 4B). In FIG. 4A, symbol a is a normal line to the lower reflective surface 5c formed of an inclined surface, symbol θ1 is an incident angle, symbol θ2 is a reflection angle, and θ1 = θ2.

このため得られる配光パターンは、図４（ｂ）に示すように、内部に未発光部を有しないものとなっており、かつ第２反射面５の端面形状によりカットラインＣＬを有すると共にカットラインＣＬ付近にホットゾーンＨを有する所望の配光パターンＰとなっている。   For this reason, as shown in FIG. 4B, the obtained light distribution pattern has no non-light emitting portion inside, and has a cut line CL due to the end face shape of the second reflecting surface 5 and is cut. A desired light distribution pattern P having a hot zone H in the vicinity of the line CL is obtained.

このようにユニット１０は、車両用前照灯としての適合性を備えた配光パターンＰを奏することができると共に、ホットゾーンＨの上方位置での現出に起因して遠方視認性の向上をも図ることができ。   Thus, the unit 10 can produce a light distribution pattern P having suitability as a vehicular headlamp, and can improve distant visibility due to the appearance above the hot zone H. You can also plan.

因みに、第２反射面の低位反射面の全体が水平面で構成される副リフレクタ４０を備え、他の構成がユニット１０と同様に構成されているユニット２００によれば、配光パターンＰ中のホットゾーンＨ１は、図４（ｂ）に示すように、ホットゾーンＨよりも下位で、カットラインＣＬから充分離れた位置に現出する。   Incidentally, according to the unit 200 which includes the sub-reflector 40 in which the entire lower reflective surface of the second reflective surface is configured in a horizontal plane and the other configuration is configured in the same manner as the unit 10, the hot in the light distribution pattern P As shown in FIG. 4B, the zone H1 appears at a position lower than the hot zone H and sufficiently away from the cut line CL.

このときの副リフレクタ４０の第２反射面５０は、例えば図５（ａ）で示すように、凸レンズ６の光軸Ｚに沿って形成される中央段部５０ａと、該中央段部５０ａの両側に形成される高位反射面５０ｂおよび低位反射面５０ｃとを有して形成される。このとき、高位反射面５０ｂおよび低位反射面５０ｃは、水平面として形成されている。   At this time, the second reflecting surface 50 of the sub-reflector 40 includes, for example, a central step portion 50a formed along the optical axis Z of the convex lens 6 and both sides of the central step portion 50a, as shown in FIG. The high-level reflection surface 50b and the low-level reflection surface 50c are formed. At this time, the high level reflection surface 50b and the low level reflection surface 50c are formed as horizontal surfaces.

そしてユニット２００によれば、水平面として形成されている低位反射面５０ｃで反射された光Ｌ１は、図５（ｂ）に示すように、凸レンズ６の内の中心から遠い部位を経由して出射されることになるので、凸レンズ６経由後の出射光Ｌ１の下方傾向が強まり、これにより配光パターンＰ中のホットゾーンＨ１は、ホットゾーンＨよりも下位で、カットラインＣＬから充分離れた位置に現出する（図４（ｂ）参照）。なお、図５（ｂ）中、符号Ａは水平面からなる低位反射面５０ｃに対する法線、符号θＩは入射角、符号θＩＩは反射角であり、θＩ＝θＩＩの関係にある。   According to the unit 200, the light L1 reflected by the lower reflective surface 50c formed as a horizontal plane is emitted via a portion far from the center of the convex lens 6 as shown in FIG. Therefore, the downward tendency of the outgoing light L1 after passing through the convex lens 6 is strengthened, whereby the hot zone H1 in the light distribution pattern P is lower than the hot zone H and at a position sufficiently away from the cut line CL. Appear (see FIG. 4B). In FIG. 5B, symbol A is a normal to the low-order reflective surface 50c formed of a horizontal plane, symbol θI is an incident angle, symbol θII is a reflection angle, and θI = θII.

また好ましくは、低位反射面としての傾斜面５ｃは、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、平面視（図２（ｂ））で凸レンズ６の光軸Ｚに平行な斜線α方向に一様に前下がりになるように形成される。   Preferably, the inclined surface 5c as the low-order reflecting surface is a diagonal line parallel to the optical axis Z of the convex lens 6 in plan view (FIG. 2B), as shown in FIGS. 2A and 2B. It is formed so as to be uniformly lowered in the α direction.

この構成では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、傾斜面５ｃで反射された光Ｌにより、配光パターンＰ中のホットゾーンＨを、水平面反射光で得られる位置（図４（ｂ）中のホットゾーンＨ１）から真っ直ぐ上方へ（図４（ｂ）中のβ矢印方向）移動した位置に現出させることができ、これによりカットラインＣＬ付近にホットゾーンＨを有する所望の配光パターンＰを奏することができる。このため、副リフレクタ４は、遠方視認性の向上に係る設計が容易で、所望の配光パターンＰを奏するユニット１０を容易に設計することができる。   In this configuration, as shown in FIGS. 4A and 4B, the hot zone H in the light distribution pattern P is obtained by the horizontal plane reflected light by the light L reflected by the inclined surface 5c (see FIG. 4A). It can be made to appear in a position moved straight upward (in the direction of the β arrow in FIG. 4B) from the hot zone H1) in FIG. 4B, thereby having the hot zone H in the vicinity of the cut line CL. A desired light distribution pattern P can be produced. For this reason, the sub-reflector 4 can be easily designed for improving the far visibility, and the unit 10 having the desired light distribution pattern P can be easily designed.

さらに好ましくは、傾斜面５ｃは、図２（ａ）に示すように、凸レンズ６の光軸Ｚを含む水平面Ｂに対して傾斜角度θ＝１〜３°傾けて形成される。   More preferably, the inclined surface 5c is formed with an inclination angle θ = 1-3 ° with respect to a horizontal plane B including the optical axis Z of the convex lens 6, as shown in FIG.

この構成では、傾斜面５ｃで反射された光Ｌは、第１反射面３ａの形成バラツキにも拘わらず、単なる水平面（図５（ａ）の低反射面５０ｃ）で反射されるもの（図５（ｂ）の光Ｌ１）に比べて凸レンズ６の中心寄りの部位を経由して出射されることになり、これにより配光パターンＰ中のホットゾーンＨを、図４（ｂ）に示すように、カットラインＣＬ寄りに現出させることができる。要するに、第１反射面３ａの形成バラツキを吸収して、配光パターンＰ中のホットゾーンＨを確実にカットラインＣＬ付近に現出させることができる。   In this configuration, the light L reflected by the inclined surface 5c is reflected by a simple horizontal surface (the low reflection surface 50c in FIG. 5A) regardless of variations in the formation of the first reflection surface 3a (FIG. 5). 4B, the hot zone H in the light distribution pattern P is emitted as shown in FIG. 4B. , It can appear near the cut line CL. In short, the formation variation of the first reflection surface 3a can be absorbed, and the hot zone H in the light distribution pattern P can be surely exposed near the cut line CL.

図６は、本発明の第２実施形態としてのプロジェクタ型車両用前照灯ユニットに適用される副リフレクタ２０を示す。この第２実施形態は、副リフレクタ２０の第２反射面の構造が異なるだけで、他の構成はユニット１０と同様に構成されている。副リフレクタ２０の第２反射面を構成する低位反射面は、その一部が前下がりの傾斜面に形成されている。   FIG. 6 shows an auxiliary reflector 20 applied to a projector-type vehicle headlamp unit as a second embodiment of the present invention. The second embodiment is configured in the same manner as the unit 10 except for the structure of the second reflecting surface of the sub reflector 20. A part of the low-order reflecting surface that constitutes the second reflecting surface of the sub reflector 20 is formed on a slanted surface that is lowered forward.

すなわち、副リフレクタ２０は、その第２反射面２１が、第１反射面３ａの第２焦点Ｆ２付近に凸レンズ６の光軸Ｚに沿って形成される中央段部１５と、該中央段部１５の両側に形成される高位反射面１６および低位反射面１７とを有して形成されており、かつ低位反射面１７が、中央段部１５寄りの傾斜面１７ａと、外側寄りの水平面１７ｂとを有して形成されることによって全体構成されている。   That is, the sub-reflector 20 has a center step 15 having a second reflecting surface 21 formed along the optical axis Z of the convex lens 6 in the vicinity of the second focal point F2 of the first reflecting surface 3a, and the center step 15 The low-level reflection surface 17 includes an inclined surface 17a near the central step portion 15 and a horizontal surface 17b near the outside. The entire structure is formed by having it.

このとき傾斜面１７ａは前述した副リフレクタ４の低位反射面（傾斜面）５ｃに対応し、水平面１７ｂは前述した副リフレクタ４０の低位反射面（水平面）５０ｃに対応している。また、中央段部１５および高位反射面１６は、前述した副リフレクタ４の中央段部５ａおよび高位反射面５ｂにそれぞれ対応している。   At this time, the inclined surface 17a corresponds to the low-order reflective surface (inclined surface) 5c of the sub-reflector 4 described above, and the horizontal surface 17b corresponds to the low-level reflective surface (horizontal surface) 50c of the sub-reflector 40 described above. Moreover, the center step part 15 and the high level reflective surface 16 are respectively corresponded to the center step part 5a and the high level reflective surface 5b of the sub reflector 4 mentioned above.

この第２実施形態によれば、図７に示すように、傾斜面１７ａによって得られるカットラインＣＬ寄りのホットゾーンＨと、水平面１７ｂによって得られるホットゾーンＨよりも下位のホットゾーンＨ１とが合体したホットゾーンＨ２を有する配光パターンＰ２を奏することができる。この配光パターンＰ２は、車両用前照灯としての適合性を備えていることは勿論のこと、ホットゾーンＨ２内のホットゾーンＨの部分により遠方視認性の向上が図れる。   According to the second embodiment, as shown in FIG. 7, the hot zone H near the cut line CL obtained by the inclined surface 17a and the hot zone H1 lower than the hot zone H obtained by the horizontal surface 17b are combined. The light distribution pattern P2 having the hot zone H2 can be obtained. This light distribution pattern P2 is not only compatible with a vehicle headlamp, but can also be improved in distance visibility by the hot zone H in the hot zone H2.

本発明の第１実施形態としてのプロジェクタ型車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う断面図、（ｃ）はその正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a plan view of a projector-type vehicle headlamp unit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. FIG. 図１のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットに適用される副リフレクタで、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその正面図である。FIG. 2 is a sub-reflector applied to the projector-type vehicle headlamp unit of FIG. 1, (a) is a perspective view thereof, (b) is a plan view thereof, and (c) is a front view thereof. 図１のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットに適用されるＬＥＤのサブアッシの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an LED sub-assembly applied to the projector-type vehicle headlamp unit of FIG. 1. （ａ）は図１のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットの側面視による光路説明図、（ｂ）は該ユニットにより得られる配光パターンを示すグラフである。(A) is light path explanatory drawing by the side view of the projector type vehicle headlamp unit of FIG. 1, (b) is a graph which shows the light distribution pattern obtained by this unit. （ａ）は比較例としてのプロジェクタ型車両用前照灯ユニットに適用される副リフレクタの斜視図、（ｂ）は該ユニットの側面視による光路説明図である。(A) is a perspective view of a sub-reflector applied to a projector-type vehicle headlamp unit as a comparative example, and (b) is an optical path explanatory diagram in side view of the unit. 本発明の第２実施形態としてのプロジェクタ型車両用前照灯ユニットに適用される副リフレクタで、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその正面図である。It is a sub-reflector applied to the projector type vehicle headlamp unit as the second embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view thereof, (b) is a plan view thereof, and (c) is a front view thereof. . 図６のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットが奏する配光パターンを示すグラフである。It is a graph which shows the light distribution pattern which the projector type vehicle headlamp unit of FIG. 6 plays. 従来のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットで、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断側面図である。In the conventional projector type vehicle headlamp unit, (a) is a front view and (b) is a longitudinal side view.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＬＥＤ
１ａ 発光部（ＬＥＤの）
２ リフレクタ
３ 主リフレクタ
３ａ 第１反射面
４、２０ 副リフレクタ
５、２１ 第２反射面
５ａ、１５ 中央段部
５ｂ、１６ 高位反射面
５ｃ 低位反射面（傾斜面）
１７ 低位反射面
１７ａ 傾斜面
６ 凸レンズ
１０ ユニット（プロジェクタ型車両用前照灯ユニット）
Ｂ 凸レンズの光軸を含む水平面
Ｆ１ 第１焦点（第１反射面の）
Ｆ２ 第２焦点（第１反射面の）
Ｌ 光（ＬＥＤの）
Ｚ 光軸（凸レンズの）
α 斜線
θ 傾斜角度 1 LED
1a Light emitting part (LED)
2 reflector 3 main reflector 3a first reflecting surface 4, 20 sub reflector 5, 21 second reflecting surface 5a, 15 central step 5b, 16 high level reflecting surface 5c low level reflecting surface (inclined surface)
17 Low reflective surface 17a Inclined surface 6 Convex lens 10 Unit (projector type vehicle headlamp unit)
B Horizontal plane including the optical axis of the convex lens F1 First focus (of the first reflecting surface)
F2 Second focus (of the first reflecting surface)
L light (LED)
Z optical axis (for convex lens)
α diagonal line θ inclination angle

Claims (2)

光源としてのＬＥＤの光をリフレクタで反射させた後、凸レンズを介して前方へ出射させるようにしたプロジェクタ型車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、前記凸レンズの光軸の後部の上側に設けられ回転楕円曲面あるいは回転楕円を基本にした自由曲面として前部および下部を開放して内側に形成される第１反射面を有する主リフレクタと、前記凸レンズと前記ＬＥＤの中間に配設され前記凸レンズの光軸に沿う略平坦状の第２反射面を有するシェード機能を備えた副リフレクタとから構成されており、
前記ＬＥＤは、その発光部を前記第１反射面に対向させて第１反射面の第１焦点付近に配置されており、
前記第２反射面は、前記第１反射面の第２焦点付近に前記凸レンズの光軸に沿って形成される中央段部と、該中央段部の両側に形成される高位反射面および低位反射面とを有して形成されており、
前記低位反射面は、その全体又は一部が前下がりの傾斜面に形成され、且つ、前記傾斜面は、平面視で前記凸レンズの光軸に平行な斜線方向に一様に前下がりになるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ型車両用前照灯ユニット。 A projector-type vehicle headlamp unit that reflects light of an LED as a light source by a reflector and then emits the light forward through a convex lens,
The reflector is provided on the upper side of the rear part of the optical axis of the convex lens. The main reflector has a first reflecting surface which is formed inside as a free-form surface based on a spheroidal curved surface or a rotational ellipse with its front and lower portions opened. And a sub-reflector having a shade function having a substantially flat second reflecting surface disposed between the convex lens and the LED and extending along the optical axis of the convex lens,
The LED is disposed in the vicinity of the first focal point of the first reflecting surface with its light emitting part facing the first reflecting surface,
The second reflecting surface includes a central step formed along the optical axis of the convex lens in the vicinity of the second focal point of the first reflecting surface, and a high level reflecting surface and a low level reflecting formed on both sides of the central step. And is formed with a surface,
The low-order reflective surface is entirely or partly formed as an inclined surface that is forwardly lowered , and the inclined surface is uniformly downwardly inclined in a diagonal direction parallel to the optical axis of the convex lens in plan view. The projector-type vehicle headlamp unit is characterized in that it is formed as described above. 請求項１に記載のプロジェクタ型車両用前照灯ユニットであって、
前記傾斜面は、前記凸レンズの光軸を含む水平面に対して傾斜角度１〜３°傾けて形成されていることを特徴とするプロジェクタ型車両用前照灯ユニット。 The projector-type vehicle headlamp unit according to claim 1 ,
The projector-type vehicle headlamp unit according to claim 1, wherein the inclined surface is formed with an inclination angle of 1 to 3 degrees with respect to a horizontal plane including the optical axis of the convex lens.
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