JP4809635B2 - Vehicle headlamp - Google Patents

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本発明は、少なくとも一つの発光素子を利用した車両前照灯を含む車両用灯具に適した灯具に関するものである。   The present invention relates to a lamp suitable for a vehicular lamp including a vehicle headlamp using at least one light emitting element.

近年の白色LEDの発光効率の向上に伴って、光源として白色LEDを使用した車両前照灯が、種々提案されている。
このようなLEDを使用した車両前照灯は、例えば図2に示すように、構成されている。
With the recent improvement in luminous efficiency of white LEDs, various vehicle headlamps using white LEDs as light sources have been proposed.
A vehicle headlamp using such an LED is configured, for example, as shown in FIG.

即ち、図2において、車両前照灯1は、所謂プロジェクタ型の車両前照灯であって、少なくとも一つのLEDから成る光源2と、この光源からの光を前方に向かって反射させるリフレクタ3と、このリフレクタ3による反射光を集束させる投影レンズ4と、すれ違い配光のためのカットオフを形成する遮光部5と、から構成されている。   That is, in FIG. 2, a vehicle headlamp 1 is a so-called projector-type vehicle headlamp, and includes a light source 2 composed of at least one LED and a reflector 3 that reflects light from the light source forward. The projection lens 4 for converging the light reflected by the reflector 3 and the light-shielding portion 5 for forming a cut-off for passing light distribution.

上記光源2は、基板2a上に実装された少なくとも一個のLED2bから構成されている。
上記基板2aは、その表面が車両前照灯1即ち投影レンズ4の前方に向かってほぼ水平に延びる光軸に沿って配置されている。
The light source 2 is composed of at least one LED 2b mounted on a substrate 2a.
The surface of the substrate 2 a is disposed along an optical axis that extends substantially horizontally toward the front of the vehicle headlamp 1, that is, the projection lens 4.

また、上記基板2aは、図2に示すように片面にLED2bが実装されたものが二枚背中合わせに配置され、あるいは両面基板の両面にLED2bが実装されることにより、構成されている。
上記各LED2bは、その中心軸(発光光軸)がそれぞれ基板2aの表面に対してほぼ垂直になるように基板2a上に実装されている。
In addition, the substrate 2a is configured such that two LEDs 2b mounted on one side are arranged back to back as shown in FIG. 2, or the LEDs 2b are mounted on both sides of a double-sided substrate.
Each LED 2b is mounted on the substrate 2a so that its central axis (light emission optical axis) is substantially perpendicular to the surface of the substrate 2a.

上記リフレクタ3は、例えば回転楕円面から構成されており、その長軸が、車両前照灯1の光軸Oと一致するように、さらにその第一の焦点位置F1付近に上記光源2のLED2aの発光中心が配置されている。   The reflector 3 is composed of, for example, a spheroid, and the LED 2a of the light source 2 is further positioned near the first focal position F1 so that the long axis thereof coincides with the optical axis O of the vehicle headlamp 1. The emission center is arranged.

上記投影レンズ4は、例えば非球面凸レンズから構成されており、その光源側の焦点位置が、上記リフレクタ3の第二の焦点位置F2付近に位置するように配置されている。   The projection lens 4 is composed of, for example, an aspherical convex lens, and is disposed such that the focal position on the light source side is located in the vicinity of the second focal position F2 of the reflector 3.

上記遮光部5は、上記投影レンズ4の光源側の焦点位置即ち上記リフレクタ3の第二の焦点位置F2付近に配置されており、その上縁5aが、例えばすれ違いビームのカットオフラインを形成するようになっている。   The light-shielding portion 5 is disposed near the focal position of the projection lens 4 on the light source side, that is, near the second focal position F2 of the reflector 3, and the upper edge 5a forms, for example, a cut-off line of a low beam. It has become.

このような構成の車両前照灯1によれば、光源2から出射した光が、リフレクタ3で反射されて、このリフレクタ3の第二の焦点F2に向かって進み、その後投影レンズ4により集束されて、前方に向かって照射される。
その際、遮光部5によりカットオフを形成されることによって、所謂すれ違いビームの配光パターンの範囲を照明するようになっている。
According to the vehicle headlamp 1 having such a configuration, the light emitted from the light source 2 is reflected by the reflector 3, travels toward the second focal point F <b> 2 of the reflector 3, and then converged by the projection lens 4. Irradiate forward.
At this time, a cut-off is formed by the light-shielding portion 5 so as to illuminate a range of a so-called passing beam light distribution pattern.

ところで、これらの車両前照灯1においては、上述したようにリフレクタ3の長軸が投影レンズ4の光軸Oと一致しているので、リフレクタ3から前方に向かう反射光を妨げないように、リフレクタ3の反射面が前後方向に関して比較的短く形成されている。   By the way, in these vehicle headlamps 1, the long axis of the reflector 3 coincides with the optical axis O of the projection lens 4 as described above, so that the reflected light traveling forward from the reflector 3 is not disturbed. The reflecting surface of the reflector 3 is formed relatively short in the front-rear direction.

従って、リフレクタ3の前縁付近で反射された光L1に関して、光源2からリフレクタ3の反射位置までの距離A1に対して、この反射位置から遮光部5までの距離B2が比較的長くなってしまう。
これにより、投影レンズ4を介して前方に投影される光源2の投影像が、図3にて符号X1で示すように拡大されることになるため、集光範囲が比較的広くなってしまう。このため、このような構成の車両前照灯1は、スポット的に中心に集光した集光特性を得るためには不適であった。
Therefore, with respect to the light L1 reflected near the front edge of the reflector 3, the distance B2 from the reflection position to the light shielding portion 5 is relatively long with respect to the distance A1 from the light source 2 to the reflection position of the reflector 3. .
As a result, the projection image of the light source 2 projected forward through the projection lens 4 is enlarged as indicated by reference numeral X1 in FIG. 3, so that the light condensing range becomes relatively wide. For this reason, the vehicle headlamp 1 having such a configuration is unsuitable for obtaining a condensing characteristic that is focused in the center as a spot.

また、上記光源2のLED2bは、基板2a上にて光軸Oに対して直角方向に整列している。
ところで、一般に、LEDは、その中心軸上の出射光量が多い。従って、上述した構成では、LEDから出射した光が有効に投影レンズ4に導かれず、LED2bからの光の利用効率が低下してしまう。
The LEDs 2b of the light source 2 are aligned in a direction perpendicular to the optical axis O on the substrate 2a.
By the way, generally, an LED has a large amount of emitted light on its central axis. Therefore, in the configuration described above, the light emitted from the LED is not effectively guided to the projection lens 4, and the utilization efficiency of the light from the LED 2b is reduced.

このような問題は、光源2が、LEDに限らず、光源中心から鉛直方向の一側に発光する、他の種類の発光素子を使用している場合についても、同様に発生する。   Such a problem occurs not only in the case of the LED but also in the case where another type of light emitting element that emits light from the light source center to one side in the vertical direction is used.

本発明は、以上の点から、簡単な構成により、比較的狭い集光範囲内に光を照射することができるようにした、光源として発光素子を使用した車両用灯具等の灯具を提供することを目的としている。   In view of the above, the present invention provides a lamp such as a vehicular lamp using a light emitting element as a light source, which can irradiate light within a relatively narrow light collection range with a simple configuration. It is an object.

上記目的は、本発明によれば、少なくとも一つの発光素子が基板上に実装された光源と、前記光源からの光を前方に向かって反射させるように、その第一の焦点が前記光源の発光中心付近に位置し、その第二の焦点が前記第一の焦点より前方に位置すると共に、その中心軸より一側のみに形成された一つの連続した回転楕円系反射面、その光源側の焦点位置が前記回転楕円系反射面の第二の焦点位置付近に位置し、その光軸が前方に向かってほぼ水平に延びる凸レンズから成る投影レンズと、を含んでいて、前記光源の基板が、前記回転楕円系反射面の長軸に沿って配置されている、車両用前照灯であって、前記回転楕円系反射面の長軸が前記第二の焦点位置から後方に向かって他側に傾斜して配置されていると共に、前記光源の基板が、傾斜した前記回転楕円系反射面の長軸に伴って、その表面が後方に向かって傾斜するように配置され、前記回転楕円系反射面が、当該回転楕円系反射面の前端付近の反射位置から前記第二の焦点位置までの距離より前記光源から前記回転楕円系反射面の前端付近の反射位置までの距離が長くなるように、その前端が前方に向かって延びており、前記回転楕円系反射面の前端付近で反射される前記光源からの光が前記投影レンズのうち下端寄りを透過するように、前記回転楕円系反射面の長軸が前記第二の焦点位置から後方に向かって他側に傾斜して配置されていることを特徴とする車両用前照灯により、達成される。 The above object is achieved according to the present invention, a light source at least one light emitting element is mounted on a substrate, the light from the light source to reflect forward, emission its first focal point is the light source located near the center, with its second focus is positioned in front of the first focus, and continuous rotating elliptic reflecting surface of the one formed only on one side of the central axis, the light source side located near the second focal position of the focal position wherein the spheroidal reflecting surface, the optical axis comprise a projection lens comprising a convex lens which extends substantially horizontally toward the front, the substrate of the light source, The vehicular headlamp is disposed along the long axis of the spheroid reflection surface, and the long axis of the spheroid reflection surface is rearward from the second focal position to the other side. together are arranged inclined to the substrate of the light source, With the long axis of the rotating elliptic reflecting surface that is obliquely disposed so that its surface is inclined toward the rear, the spheroidal reflecting surface is, from the reflection position near the front end of the rotating elliptic reflecting surface as the distance from the from the length of the to the second focus position the light source to the reflection position near the front end of the rotating elliptic reflecting surfaces increases, its front end extends towards the front, the rotary ellipsoidal reflecting The long axis of the spheroid reflection surface is rearward from the second focal position so that the light from the light source reflected near the front end of the surface transmits near the lower end of the projection lens. This is achieved by a vehicular headlamp characterized in that the vehicle headlamp is arranged at an inclination .

本発明による灯具は、好ましくは、上記投影レンズが、非球面レンズから構成されている。   In the lamp according to the present invention, preferably, the projection lens is composed of an aspheric lens.

本発明による灯具は、好ましくは、上記リフレクタから投影レンズに向かう光の一部を上端縁により遮断して、所定の配光パターンに適したカットオフを形成するように、上記リフレクタの第二の焦点付近に配置された遮光部を備えている。   The lamp according to the present invention is preferably configured such that a part of the light traveling from the reflector toward the projection lens is blocked by the upper edge to form a cut-off suitable for a predetermined light distribution pattern. A light-shielding portion is provided near the focal point.

本発明による灯具は、好ましくは、上記一側が上側であって、上記他側が下側である。   In the lamp according to the present invention, preferably, the one side is an upper side and the other side is a lower side.

本発明による灯具は、好ましくは、上記一側が左側または右側であって、上記他側が右側または左側である。   In the lamp according to the present invention, preferably, the one side is the left side or the right side, and the other side is the right side or the left side.

本発明による灯具は、好ましくは、上記灯具が、車両用灯具、特に車両前照灯であって、上記遮光部が、すれ違いビームの配光パターンに対応したカットオフを形成する。   In the lamp according to the present invention, preferably, the lamp is a vehicle lamp, particularly a vehicle headlamp, and the light shielding portion forms a cut-off corresponding to a light distribution pattern of a low beam.

上記構成によれば、光源から出射した光は、リフレクタにより反射されて、その第二の焦点に向かって集束しながら進む。そして、この第二の焦点即ち投影レンズの光源側の焦点を通過した光は、発散しながら、投影レンズに入射し、この投影レンズにより屈折され集束することにより、前方に向かって照射される。   According to the said structure, the light radiate | emitted from the light source is reflected by the reflector, and advances, converging toward the 2nd focus. Then, the light that has passed through the second focal point, that is, the focal point on the light source side of the projection lens, enters the projection lens while being diverged, and is refracted and converged by the projection lens to be irradiated forward.

この場合、光源及びリフレクタが後側に斜めに傾斜して配置されていることにより、リフレクタの前縁が、光軸方向に関して比較的長く形成され得ることになる。従って、光源からの光のうち、リフレクタで反射される光の光束が増大することになるので、前方に向かって照射される光の利用効率が向上することになる。   In this case, since the light source and the reflector are inclined obliquely to the rear side, the front edge of the reflector can be formed relatively long in the optical axis direction. Accordingly, among the light from the light source, the luminous flux of the light reflected by the reflector is increased, so that the utilization efficiency of the light irradiated toward the front is improved.

上記リフレクタは、上記光源から上記リフレクタの前端付近の反射位置までの距離が、この反射位置から第二の焦点位置までの距離より長くなるように、その前端が前方に向かって延びている場合には、投影レンズに入射する光源11からの光による光源の虚像が投影レンズから後側により遠く位置することから、上記リフレクタで反射されて投影レンズにより前方に向かって投影される光源の投影像がより小さく形成され得ることになるので、より小さなスポット配光を得ることが可能である。   The reflector has a front end extending forward so that the distance from the light source to the reflection position near the front end of the reflector is longer than the distance from the reflection position to the second focal position. Since the virtual image of the light source by the light from the light source 11 incident on the projection lens is located farther from the rear side of the projection lens, the projection image of the light source reflected by the reflector and projected forward by the projection lens is obtained. Since it can be formed smaller, it is possible to obtain a smaller spot light distribution.

上記投影レンズが、非球面レンズから構成されている場合には、投影レンズにより前方に投影される光源の投影像の収差が少なくなり、所望の投影像が得られることになる。   When the projection lens is composed of an aspheric lens, the aberration of the projection image of the light source projected forward by the projection lens is reduced, and a desired projection image is obtained.

上記リフレクタから投影レンズに向かう光の一部を上端縁により遮断して、所定の配光パターンに適したカットオフを形成するように、上記リフレクタの第二の焦点付近に配置された遮光部を備えている場合には、上記リフレクタで反射されて投影レンズに向かう光の一部が、上記遮光部によりカットオフを形成されることになり、この遮光部によるカットオフラインが、投影レンズにより集束されて前方に投影される。これにより、上記カットオフラインの像が、前方の所定距離の位置で結像されることにより、所定の配光パターン例えばすれ違いビーム用配光パターンで光の照射が行なわれることになる。   A light-shielding portion disposed near the second focal point of the reflector so as to form a cut-off suitable for a predetermined light distribution pattern by blocking a part of the light traveling from the reflector toward the projection lens by the upper edge. In the case of being provided, a part of the light reflected by the reflector and directed to the projection lens is cut off by the light shielding part, and the cutoff line by the light shielding part is focused by the projection lens. Projected forward. As a result, the cut-off line image is formed at a predetermined distance in front, whereby light is irradiated with a predetermined light distribution pattern, for example, a low beam light distribution pattern.

上記一側が上側であって、上記他側が下側である場合には、リフレクタ及び光源が下側に傾斜して配置されることになるので、左右方向に関して小型化が容易である。   In the case where the one side is the upper side and the other side is the lower side, the reflector and the light source are arranged to be inclined downward, so that it is easy to reduce the size in the left-right direction.

上記一側が左側または右側であって、上記他側が右側または左側である場合には、リフレクタ及び光源が左側または右側に傾斜して配置されることになるので、全体として比較的扁平な配置となり、上下方向に関して容易に小型化され得ることになる。   When the one side is the left side or the right side and the other side is the right side or the left side, the reflector and the light source are inclined to the left side or the right side. The size can be easily reduced in the vertical direction.

上記灯具が、車両用灯具、特に車両前照灯であって、上記遮光部が、すれ違いビームの配光パターンに対応したカットオフを形成する場合には、光源としてLEDを利用して、小型で且つ色分離のない車両前照灯を構成することができる。   When the lamp is a vehicular lamp, particularly a vehicle headlamp, and the light-shielding portion forms a cut-off corresponding to the light distribution pattern of the passing beam, an LED is used as a light source, and the lamp is small. In addition, a vehicle headlamp without color separation can be configured.

このようにして、本発明によれば、発光素子から成る光源から前方に向かって出射する光に関して、より多くの光をリフレクタにより反射させて、投影レンズに入射させると共に、光源からリフレクタの前縁付近までの光路長を、リフレクタの前縁付近で反射された光の第二の焦点付近までの光路長より長くすることによって、前方に投影される光源の投影像を小型化して、より小さく、高光度のスポット配光を実現することができる。   In this way, according to the present invention, with respect to the light emitted forward from the light source composed of the light emitting element, more light is reflected by the reflector and incident on the projection lens, and from the light source to the leading edge of the reflector. By making the optical path length to the vicinity longer than the optical path length to the vicinity of the second focal point of the light reflected near the front edge of the reflector, the projection image of the light source projected forward is reduced in size and smaller. A high luminous intensity spot light distribution can be realized.

以下、この発明の好適な実施形態を図1を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.

図1は、本発明を適用した車両用灯具の一実施形態の構成を示している。
即ち、図1において、車両前照灯10は、所謂プロジェクタ型の車両前照灯であって、少なくとも一つのLEDから成る光源11と、この光源11からの光を前方に向かって反射させるリフレクタ12と、このリフレクタ12による反射光を集束させる投影レンズ13と、すれ違い配光のためのカットオフを形成する遮光部14と、から構成されている。
FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a vehicular lamp to which the present invention is applied.
That is, in FIG. 1, a vehicle headlamp 10 is a so-called projector-type vehicle headlamp, and includes a light source 11 composed of at least one LED and a reflector 12 that reflects light from the light source 11 forward. And a projection lens 13 for converging the light reflected by the reflector 12, and a light shielding part 14 for forming a cutoff for passing light distribution.

上記光源11は、基板11a上に実装された少なくとも一個のLED11bから構成されている。
ここで、上記基板11aは、車両前照灯10即ち投影レンズ13の前方に向かってほぼ水平に延びる光軸Oに対して、後述するように、後側が下方に下がるように傾斜角θだけ傾斜して配置されている。
また、上記各LED11bは、その中心軸(発光光軸)がそれぞれ基板11aの表面に対してほぼ垂直になるように基板11a上に実装されている。
The light source 11 is composed of at least one LED 11b mounted on the substrate 11a.
Here, the substrate 11a is inclined by an inclination angle θ with respect to an optical axis O extending substantially horizontally toward the front of the vehicle headlamp 10, that is, the projection lens 13, so that the rear side is lowered downward, as will be described later. Are arranged.
Each LED 11b is mounted on the substrate 11a such that its central axis (light emission optical axis) is substantially perpendicular to the surface of the substrate 11a.

上記リフレクタ12は、例えば回転楕円面から構成されており、その長軸12aが上記光軸Oに対して後側が下方に下がるように、そしてその第一の焦点F1付近に上記光源11のLED11bの発光中心が位置すると共に、その第二の焦点F2が上記光軸O上に位置するように、配置されている。   The reflector 12 is composed of, for example, a spheroid surface, and the long axis 12a of the LED 11b of the light source 11 is arranged in the vicinity of the first focal point F1 so that the rear side thereof is lowered downward with respect to the optical axis O. The emission center is located and the second focal point F2 is located on the optical axis O.

また、上記リフレクタ12は、上記長軸12aの上側のみに形成されており、その前縁は、リフレクタ12で反射されて前方に向かう光を妨げないように、切り欠かれているが、長軸12aが後側で下方に傾斜していることにより、比較的前方まで延び得るようになっている。   In addition, the reflector 12 is formed only on the upper side of the long axis 12a, and its front edge is cut out so as not to block light reflected by the reflector 12 and traveling forward. Since 12a is inclined downward on the rear side, it can extend relatively forward.

さらに、上記リフレクタ12は、光源11から出射してその前縁付近で反射された光L2に関して、光源11から反射位置までの距離A2が、この反射位置からリフレクタ12の第二の焦点F2までの距離B2より長くなるように、形成されている。   Further, the reflector 12 has a distance A2 from the light source 11 to the reflection position from the reflection position to the second focal point F2 of the reflector 12 with respect to the light L2 emitted from the light source 11 and reflected near the front edge thereof. It is formed so as to be longer than the distance B2.

上記投影レンズ13は、例えば非球面凸レンズから構成されており、その光源側の焦点位置が、上記リフレクタ12の第二の焦点位置F2付近に位置するように配置されている。   The projection lens 13 is composed of, for example, an aspherical convex lens, and is disposed such that the focal position on the light source side is located in the vicinity of the second focal position F2 of the reflector 12.

上記遮光部14は、少なくともその表面が不透光性材料から構成されており、その上縁14aが、上記投影レンズ13の光源側の焦点位置即ち上記リフレクタ12の第二の焦点位置F2付近に位置するように、配置されている。
そして、上記遮光部14は、その上縁14aが、所望の配光パターン、即ち例えばすれ違いビームのカットオフラインを形成するようになっている。
At least the surface of the light-shielding portion 14 is made of an opaque material, and the upper edge 14a thereof is near the focal position on the light source side of the projection lens 13, that is, near the second focal position F2 of the reflector 12. It is arranged to be located.
The light shielding portion 14 has an upper edge 14a that forms a desired light distribution pattern, that is, a cut-off line of a low beam, for example.

本発明実施形態による車両用灯具10は、以上のように構成されており、光源11の各LED11bが給電されて発光することにより、光源11から出射した光は、リフレクタ12で反射されて、その第二の焦点F2に向かって進む。
その際、光源11及びリフレクタ12がやや後向きに傾斜して配置されていることにより、光源11から出射した光は、比較的高い利用効率で、リフレクタ12により反射され、投影レンズ13に入射し得ることになる。
The vehicular lamp 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above, and the light emitted from the light source 11 is reflected by the reflector 12 when each LED 11b of the light source 11 is fed and emits light. Proceed toward the second focal point F2.
At this time, since the light source 11 and the reflector 12 are arranged to be inclined slightly rearward, the light emitted from the light source 11 can be reflected by the reflector 12 and enter the projection lens 13 with relatively high use efficiency. It will be.

そして、上記第二の焦点F2を通過した光は、投影レンズ13で集束されながら、前方に向かって照射されることになる。
その際、上記リフレクタ12から投影レンズ13に向かう光の一部が、遮光部14により遮断されることにより、カットオフを形成されて、その像が第二の反射面13により前方に向かって投影され、所定距離の位置で結像されるので、例えばすれ違いビームの配光パターンを備えることになる。
The light that has passed through the second focal point F2 is irradiated forward while being focused by the projection lens 13.
At that time, a part of the light traveling from the reflector 12 toward the projection lens 13 is blocked by the light shielding portion 14, so that a cutoff is formed, and the image is projected forward by the second reflecting surface 13. Since the image is formed at a predetermined distance, for example, a light distribution pattern of a passing beam is provided.

ここで、前述したように、上記光源11から上記リフレクタ12の前端付近の反射位置までの距離A1が、この反射位置から第二の焦点位置F2までの距離B2より長いので、リフレクタ12から投影レンズ13に入射する光源11からの光による光源の虚像が投影レンズ13から後側により遠くに位置することになる。
従って、上記リフレクタ12で反射されて投影レンズ13により前方に向かって投影される光源の投影像がより小さく形成され得ることになるので、図3にて符号X2で示すように、より小さなスポット配光を得ることが可能である。
Here, as described above, since the distance A1 from the light source 11 to the reflection position near the front end of the reflector 12 is longer than the distance B2 from the reflection position to the second focal position F2, the reflector 12 projects to the projection lens. The virtual image of the light source due to the light from the light source 11 incident on 13 is located farther from the projection lens 13 on the rear side.
Therefore, the projected image of the light source reflected by the reflector 12 and projected forward by the projection lens 13 can be formed smaller, so that a smaller spot distribution is obtained as indicated by reference numeral X2 in FIG. It is possible to obtain light.

このようにして、本発明による車両用灯具10によれば、光源11のLED11bからの光をリフレクタ12により反射させて、その第二の焦点F2即ち投影レンズ13の光源側の焦点付近に向かって照射し、投影レンズ13により前方に向かって集束して照射すると共に、リフレクタ12から投影レンズ13に向かう光の一部を遮光部14により遮断することにより、この遮光部14の上縁14aの形状即ちカットオフラインを、投影レンズ13により前方の所定距離の位置に結像させることによって、比較的小さなスポット配光により、所定の配光パターン、例えばすれ違いビームの配光パターンを形成することができる。   In this way, according to the vehicular lamp 10 according to the present invention, the light from the LED 11b of the light source 11 is reflected by the reflector 12, toward the second focus F2, that is, the vicinity of the focus on the light source side of the projection lens 13. Irradiate, converge and irradiate forward by the projection lens 13, and part of the light from the reflector 12 toward the projection lens 13 is blocked by the light shielding unit 14, thereby forming the shape of the upper edge 14 a of the light shielding unit 14. That is, by forming an image of the cut-off line at a predetermined distance in front by the projection lens 13, a predetermined light distribution pattern, for example, a light distribution pattern of a low beam can be formed by a relatively small spot light distribution.

以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具10は、光源11を傾斜して配置し、光源からリフレクタ12に反射する点までの距離A2がリフレクタ13から投影レンズ13の焦点(リフレクタ12の第二焦点)付近までの距離B2より長い、を特徴とする。
図1に示すように、車両用灯具10は、投影レンズ13から照射される光を、図3のようにコンパクトで密度の高い光度が得られる(スポット的な配光が得られる)ようにすること、及び単方向に発光するLED光源の特性に着目したものである。
まず、スポット的な配光が得られるようにするためには、遮光部14付近で焦点を結んだ投影レンズ13に入射する光と、投影レンズ13の光軸Oとの角度45°以下にすることが望ましい。また、スポット的配光に適した強い光度の光を得るには、従来の灯具1のように光軸Oと同軸に光源2を配置した場合には、リフレクタ2の大きさを大きくとることで距離A1を大きくしてスポット的配光を得ようとしていた。
しかし、そのように構成すると、従来の技術ではリフレクタ2が大きくなり、かつリフレクタ2から投影レンズ4の焦点付近までの距離Bも長くなってしまうため、灯具全体の構成が幅および奥行き方向ともに大きくなってしまっていた。すなわち、従来のハロゲン灯やHIDのような両面発光する光源を用いたプロジェクタ灯具ではスポット的な配光を得る本実施の形態のような構造を採ることができず、図2に示したような構造をとるため、図3に示すX1のように集光性が劣り遠方視認性が不足した配光しか得られなかった。
そこで、本発明では、LEDという片面発光の光源を用いることで、投影レンズ13(光軸O)に対して光源11を傾けて(角度をつけて)配置することができ、リフレクタ12の径を大きくすることなくB2よりA2の距離を長く採りつつ灯具全体の構成をコンパクトにすることができる。また、B2よりA2の距離を長くとることにより、車両用灯具10は、一回反射で投影レンズ13に光を導くということが可能になるため、強い光度の光によりX2のようなスポット的な配光を得ることができる。
また、本実施の形態のような構成を採ることにより、車両用灯具は、車両搭載時の配置の自由度も向上するため、例えばLED用のヒートシンクの熱が逃げやすいように図1とは逆に光源を上に配置すること、あるいはグリルから導入される空気を取り込みやすいように配置することも可能になる。
As described above, in the vehicular lamp 10 according to the present embodiment, the light source 11 is inclined and the distance A2 from the light source to the point reflected by the reflector 12 is the focal point of the projection lens 13 from the reflector 13 (reflector 12). The second focal point) is longer than the distance B2 to the vicinity.
As shown in FIG. 1, the vehicular lamp 10 allows the light irradiated from the projection lens 13 to have a compact and high-density luminous intensity (a spot-like light distribution is obtained) as shown in FIG. That is, the characteristics of the LED light source that emits light in a single direction.
First, in order to obtain a spot-like light distribution, the angle between the light incident on the projection lens 13 focused in the vicinity of the light shielding portion 14 and the optical axis O of the projection lens 13 is set to 45 ° or less. It is desirable. In addition, in order to obtain light having a strong luminous intensity suitable for spot-like light distribution, when the light source 2 is arranged coaxially with the optical axis O as in the conventional lamp 1, the size of the reflector 2 is increased. An attempt was made to obtain a spot-like light distribution by increasing the distance A1.
However, with such a configuration, the reflector 2 is large in the conventional technique, and the distance B from the reflector 2 to the vicinity of the focal point of the projection lens 4 is also long, so that the overall structure of the lamp is large in both the width and depth directions. It had become. That is, a projector lamp using a light source that emits light on both sides, such as a conventional halogen lamp or HID, cannot adopt the structure of the present embodiment for obtaining a spot-like light distribution, as shown in FIG. Because of the structure, only a light distribution with poor light condensing property and insufficient distance visibility was obtained as in X1 shown in FIG.
Therefore, in the present invention, by using a single-sided light source called LED, the light source 11 can be inclined (angled) with respect to the projection lens 13 (optical axis O), and the diameter of the reflector 12 can be reduced. The configuration of the entire lamp can be made compact while taking the distance A2 longer than B2 without increasing it. Further, by making the distance A2 longer than B2 , the vehicle lamp 10 can guide the light to the projection lens 13 by a single reflection. Light distribution can be obtained.
Further, by adopting the configuration as in the present embodiment, the vehicular lamp also improves the degree of freedom of arrangement when mounted on the vehicle, so that the heat of the heat sink for the LED, for example, is easily reversed from FIG. It is also possible to arrange the light source on the top or to arrange to easily take in air introduced from the grill.

上述した実施形態においては、光源11を構成する発光素子としてLEDが使用されているが、これに限らず、例えばレーザー素子等の他の種類の発光素子を使用した小型の光源であってもよい。   In the above-described embodiment, an LED is used as a light emitting element constituting the light source 11, but is not limited thereto, and may be a small light source using another type of light emitting element such as a laser element. .

また、上述した実施形態においては、光源11及びリフレクタ12が、投影レンズ13の光軸Oに対して、後ろが下方に傾斜して配置されているが、これに限らず、光源11及びリフレクタ12が、投影レンズ13の光軸に対して、後ろが左方または右方に傾斜して配置されていてもよい。
この場合、この傾斜方向に対応して、リフレクタ12は、傾斜方向とは反対側のみに形成されると共に、光源11は、傾斜方向とは反対側に向かう発光光軸を備えるようにLED11bが配置されることになる。
In the above-described embodiment, the light source 11 and the reflector 12 are arranged with the rear inclined downward with respect to the optical axis O of the projection lens 13, but the present invention is not limited thereto, and the light source 11 and the reflector 12 are not limited thereto. However, the rear may be arranged to be inclined leftward or rightward with respect to the optical axis of the projection lens 13.
In this case, corresponding to this inclination direction, the reflector 12 is formed only on the side opposite to the inclination direction, and the LED 11b is arranged so that the light source 11 has a light emitting optical axis directed to the opposite side to the inclination direction. Will be.

さらに、上述した実施形態においては、単に車両前照灯10について説明しているが、これに限らず、車両前照灯としては、例えばヘッドランプやベンディングランプ等に利用可能であると共に、フォグランプ等の補助前照灯等の車両用灯具や、その他一般の照明等のための灯具にも本発明を適用し得ることは明らかである。   Furthermore, in the above-described embodiment, the vehicle headlamp 10 is simply described. However, the present invention is not limited to this, and the vehicle headlamp can be used for, for example, a headlamp, a bending lamp, a fog lamp, and the like. It is apparent that the present invention can be applied to a vehicular lamp such as an auxiliary headlamp, and other lamps for general lighting.

本発明による車両前照灯の一実施形態の構成を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the structure of one Embodiment of the vehicle headlamp by this invention. 従来の車両前照灯の一例の構成を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the structure of an example of the conventional vehicle headlamp. 図1及び図2の車両前照灯によ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 by the vehicle headlamp of FIG.1 and FIG.2.

符号の説明Explanation of symbols

10 車両用灯具
11 光源
11a 基板
11b LED
12 リフレクタ
13 投影レンズ
14 遮光部
14a 上縁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle lamp 11 Light source 11a Board | substrate 11b LED
12 reflector 13 projection lens 14 light-shielding part 14a upper edge

Claims (6)

少なくとも一つの発光素子が基板上に実装された光源と、前記光源からの光を前方に向かって反射させるように、その第一の焦点が前記光源の発光中心付近に位置し、その第二の焦点が前記第一の焦点より前方に位置すると共に、その中心軸より一側のみに形成された一つの連続した回転楕円系反射面
その光源側の焦点位置が前記回転楕円系反射面の第二の焦点位置付近に位置し、その光軸が前方に向かってほぼ水平に延びる凸レンズから成る投影レンズと、を含んでいて、
前記光源の基板が、前記回転楕円系反射面の長軸に沿って配置されている、車両用前照灯であって、
前記回転楕円系反射面の長軸が前記第二の焦点位置から後方に向かって他側に傾斜して配置されていると共に、
前記光源の基板が、傾斜した前記回転楕円系反射面の長軸に伴って、その表面が後方に向かって傾斜するように配置され、
前記回転楕円系反射面が、
当該回転楕円系反射面の前端付近の反射位置から前記第二の焦点位置までの距離より前記光源から前記回転楕円系反射面の前端付近の反射位置までの距離が長くなるように、その前端が前方に向かって延びており、
前記回転楕円系反射面の前端付近で反射される前記光源からの光が前記投影レンズのうち下端寄りを透過するように、前記回転楕円系反射面の長軸が前記第二の焦点位置から後方に向かって他側に傾斜して配置されていることを特徴とする車両用前照灯
A light source at least one light emitting element is mounted on a substrate, so as to reflect light from the light source toward the front, situated in the light emission near the center of the first focus the light source, the second A continuous focal ellipsoidal reflecting surface that is formed in front of the first focal point and formed only on one side of the central axis;
A projection lens composed of a convex lens whose focal position on the light source side is located in the vicinity of the second focal position of the spheroid reflection surface and whose optical axis extends substantially horizontally toward the front,
A vehicle headlamp , wherein the light source substrate is disposed along the major axis of the spheroid reflection surface ,
The major axis of the spheroid reflection surface is inclined to the other side toward the rear from the second focal position, and
Substrate of the light source, with the long axis of the tilted the rotating elliptic reflecting surface being disposed such that a surface is inclined toward the rear,
The spheroid reflection surface is
As the distance from the light source than the distance until said second focal position from the reflective position of the vicinity of the front end of the rotating elliptic reflecting surface to the reflection position near the front end of the rotating elliptic reflecting surfaces increases, its front end Extending forward ,
The long axis of the spheroid reflection surface is rearward from the second focal position so that light from the light source reflected near the front end of the spheroid reflection surface transmits near the lower end of the projection lens. A vehicle headlamp characterized by being inclined toward the other side toward the vehicle .
前記投影レンズが、非球面レンズから構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の車両用前照灯The vehicle headlamp according to claim 1, wherein the projection lens includes an aspheric lens. 前記リフレクタから投影レンズに向かう光の一部を上端縁により遮断して、所定の配光パターンに適したカットオフを形成するように、前記リフレクタの第二の焦点付近に配置された遮光部を備えていることを特徴とする、請求項1または2に記載の車両用前照灯The part of the light toward the projection lens from the reflector and blocked by the upper edge, so as to form a cut-off suitable for a predetermined light distribution pattern, the second light shielding portion arranged in the vicinity of the focal point of the reflector The vehicle headlamp according to claim 1, wherein the vehicle headlamp is provided . 前記一側が上側であって、前記他側が下側であることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の車両用前照灯 The one side a top, characterized in that the other side is the lower side, the vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 3. 前記一側が左側または右側であって、前記他側が右側または左側であることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の車両用前照灯 The one side is a left or right side, wherein the other side is the right or left, the vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 3. 前記遮光部が、すれ違いビームの配光パターンに対応したカットオフを形成することを特徴とする、請求項に記載の車両用前照灯The vehicle headlamp according to claim 3 , wherein the light shielding portion forms a cut-off corresponding to a light distribution pattern of a passing beam.
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