JP5505777B2 - Vehicle lighting - Google Patents
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Description
本発明は車両用灯具に係り、特に光源として高輝度放電ランプ(HIDランプ)を使用した車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp, and more particularly to a vehicular lamp that uses a high-intensity discharge lamp (HID lamp) as a light source.
従来、高輝度放電ランプ(以下HIDランプと称す)を用いた車両用灯具の分野においては、HIDランプから下向きに放射される黄色光を含む光が配光パターンに影響を及ぼすことが知られている(例えば特許文献1、特に段落0088参照)。
Conventionally, in the field of vehicular lamps using high-intensity discharge lamps (hereinafter referred to as HID lamps), it is known that light including yellow light emitted downward from the HID lamps affects the light distribution pattern. (For example, refer to
特許文献1においては、HIDランプから下向きに放射される黄色光を含む光が配光パターンに影響を及ぼすのを防止するため、HIDランプから下向きに放射された黄色光を含む光を反射する反射面として、表面に黄色に対し補色の関係にある青系の染料を混入させた塗料によるトップコートを施した反射面を用い、この反射面の作用により反射光を略白色光とすることが提案されている(例えば特許文献1、特に段落0088参照)。
In
しかしながら、本出願の発明者らは、黄色に対し補色の関係にある青系の色を用いても、法規で定められた白色色度範囲に充分に適合する配光パターンを形成できないこと(図11(a)、(b)参照)を確認した。 However, the inventors of the present application cannot form a light distribution pattern that sufficiently matches the white chromaticity range defined by laws and regulations even when using a blue color that is complementary to yellow. 11 (a) and (b)).
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、HIDランプから下向きに放射される黄色光を含む光を用いて、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成することが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a light including yellow light emitted downward from an HID lamp to provide a light distribution pattern that conforms to a white chromaticity range defined by laws and regulations. An object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can be formed.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、HIDランプから放射された光を用いて、所定配光パターンを形成するための光を照射する車両用灯具において、前記HIDランプの上方に配置され、前記HIDランプから放射された光のうち上向きに放射された白色主体の光を用いて、第1配光パターンを形成するための光を照射する上光学系と、前記HIDランプの下方に配置され、前記HIDランプから放射された光のうち下向きに放射された黄色光を含む光を用いて、第2配光パターンを形成するための光を照射する下光学系と、前記HIDランプから斜め前方上向きに放射された白色主体の光を用いて、前記第2配光パターン中の黄色に着色された領域に重畳される白色領域を形成するための光を照射する補正光学系と、前記下光学系の照射方向に配置された着色レンズと、を備えており、前記着色レンズは、前記HIDランプからの光のうち黄色光を吸収し、前記所定配光パターンが下式の範囲内に収まるように構成された着色レンズであり、前記白色領域は、水平方向で鉛直軸から約0°〜45°の範囲にあり、前記第2配光パターン中の黄色に着色された領域は、前記白色領域より狭く、水平方向で鉛直軸から約25°〜45°の範囲にあり、前記白色領域は前記黄色に着色された領域の範囲を照射するように配光制御され、前記下光学系からの黄色光を含む光と前記補正光学系からの白色主体の光は、同等の光度であることを特徴とする車両用灯具。y=0.150+0.640x、y=0.440、x=0.500、y=0.382、y=0.050+0.750x、x=0.310。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、HIDランプの種類や製品バラツキに起因して、補正光学系のみでは、配光パターンに対する着色(黄色)領域の影響が充分に緩和されず、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成できないとしても、着色レンズの作用により、着色の原因となる黄色光の透過率が顕著に低減するため、着色(黄色)領域がほとんど現れず、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成することが可能となる。 According to the first aspect of the invention, due to the types of HID lamps and product variations, the effect of the colored (yellow) region on the light distribution pattern is not sufficiently mitigated by the correction optical system alone, and is determined by laws and regulations. Even if it is not possible to form a light distribution pattern that fits the specified white chromaticity range, the colored lens causes the coloring to cause a significant reduction in the transmittance of yellow light that causes coloring, so that almost no colored (yellow) region appears. It is possible to form a light distribution pattern that conforms to the white chromaticity range defined by laws and regulations.
また、請求項1に記載の発明によれば、補正光学系を備えており、当該補正光学系である程度着色(黄色)領域の影響が緩和される分、着色レンズの着色を薄くし、透過率を向上させることが可能となる(光利用効率の向上)。 In addition, according to the first aspect of the present invention, the correction optical system is provided, and since the influence of the colored (yellow) region is alleviated to some extent by the correction optical system, the coloring lens is lightened and the transmittance is reduced. Can be improved (improvement of light utilization efficiency).
すなわち、請求項1に記載の発明によれば、単純に着色レンズを配置するのではなく、補正光学系と組み合わせることで、光利用効率が極めて高く、なおかつ、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターンを形成することが可能となる車両用灯具を実現することが可能となる。 That is, according to the first aspect of the present invention, the light utilization efficiency is extremely high by combining with the correction optical system instead of simply arranging the colored lens, and the white chromaticity range defined by the law It is possible to realize a vehicular lamp that can form a composite light distribution pattern that conforms to the above.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記着色レンズは、CIE色度座標中の0.46267≦x≦0.46698、0.40096≦y≦0.40257の色度範囲に含まれる赤系の着色レンズであることを特徴とする。
The invention according to
これは、着色レンズの色度の例示である。従って、着色レンズは他の赤系の色で着色されていてもよい。なお、着色レンズとして赤系の着色レンズを用いれば、非点灯時に赤系の見栄えとなり、北米法規(例えば北米カリフォルニア州法では前照灯に青色使用は不可であることが定められている)にも対応することが可能な車両前照灯ユニットを構成することが可能となる。 This is an example of the chromaticity of the colored lens. Therefore, the colored lens may be colored with another red color. If a red colored lens is used as the colored lens, it will look red when not lit, and North American legislation (for example, North American California law stipulates that blue light cannot be used for headlamps). It is possible to configure a vehicle headlamp unit that can be used.
本発明によれば、HIDランプから下向きに放射される黄色光を含む光を用いて、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成することが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。 According to the present invention, there is provided a vehicular lamp capable of forming a light distribution pattern that conforms to a white chromaticity range defined by laws and regulations using light including yellow light emitted downward from an HID lamp. It becomes possible to do.
以下、添付図面に従って本発明に係る車両用前照灯ユニットの好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of a vehicle headlamp unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、実施の形態の車両用前照灯ユニット10の全体斜視図、図2は車両用前照灯ユニット10の縦断面図、図3は車両用前照灯ユニット10の正面図、図4は車両用前照灯ユニット10の右側面図である。これらの図に示す車両用前照灯ユニット10は、車両の左側に配置される車両用前照灯具に設けられるものである。
1 is an overall perspective view of a
車両用前照灯ユニット10は、図2の如くユニット光軸(投影レンズ12の光軸)Axの前方側から後方に向けて投影レンズ12、遮光板14、HIDランプ(例えば、D2Sバーナ)16、及び第一反射面18が配置されて構成される。また、HIDランプ16は、ユニット光軸Axの所定量下方位置に配置され、このHIDランプ16の下方に第二反射面20が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
図2の如く投影レンズ12は、光出射面12Aが凸面で光入射面12Bが平面の平凸レンズで構成されている。また、投影レンズ12は、HIDランプ16側であって、遮光板14の上縁部14Aの近傍に焦点Fを備え、その焦点Fを含む焦点面上の像を反転像として前方に投影する。なお、図2の符号22は、投影レンズ12を保持するレンズホルダであり、このレンズホルダ22は、筒状に形成されてその基端部が第一反射面18に遮光板14を介して連結されている。
As shown in FIG. 2, the
第一反射面18は、HIDランプ16の近傍に第一焦点F1を有するとともに、遮光板14の上縁部14Aの近傍に第二焦点F2を有する楕円系反射面である。
The first
遮光板14は、すれ違いビーム用配光パターンを形成するために、HIDランプ16から投影レンズ12に向う上向きの光を遮光するとともに、その上縁部14Aが第一反射面18の長軸Zに略接する高さに設定されている。
The
第二反射面20は、水平方向において投影レンズ12の下方に配置されるとともに、HIDランプ16の近傍に焦点F3を有する反射面である。この第二反射面20については後述する。
The second reflecting
HIDランプ16は、第一反射面18の後部に形成されたバルブ挿入孔18Aから挿入配置される縦型フィラメントのものが採用されているが、バルブ挿入孔18Aから挿入されるものに限定されず、第一反射面18と一体に組み付けられたものであってもよい。また、第一反射面18に遮光板14、レンズホルダ22、プレート24(図1参照)及びHIDランプ16が取り付けられて車両用前照灯ユニット10が構成されているため、投影レンズ12、遮光板14、HIDランプ16、及び第一反射面18の位置精度が高められている。
The
このように構成された車両用前照灯ユニット10によれば、HIDランプ16を点灯すると、HIDランプ16から上方に照射された輝度の高い光束は、第一反射面18で反射されて第二焦点F2で焦点を結び、投影レンズ12の光入射面12Bに入射する。そして、光出射面12Aから出射することで図5に示す、周知のすれ違いビーム用配光パターンAを形成する。
According to the
一方、図2のHIDランプ16から下方に照射された輝度の高い光束は、遮光板14で遮られることなく、HIDランプ16の下方位置に配置された第二反射面20で前方に反射される。そして、この反射光は、投影レンズ12を介することなく、投影レンズ12の前方に照射され、図5に示す、すれ違いビーム用配光パターンAと一部が重なる配光パターンBを形成する。また、配光パターンBを形成するために、図1の第二反射面20で上向きに反射された余分な光を、第一反射面18の外側で第二反射面20の上方に配置されたプレート24によって遮光している。
On the other hand, the high-luminance light beam irradiated downward from the
図5に示す配光パターンA、Bは、車両の左側前照灯の配光パターンを示している。配光パターンAは、主として路面の左車線を照射し、配光パターンBは、主として左車線の路側帯を照射している。 Light distribution patterns A and B shown in FIG. 5 indicate the light distribution pattern of the left headlight of the vehicle. The light distribution pattern A mainly irradiates the left lane of the road surface, and the light distribution pattern B mainly irradiates the road side zone of the left lane.
このように実施の形態の車両用前照灯ユニット10によれば、図2の如く投影レンズ12、遮光板14、HIDランプ16、及び第一反射面18を有する車両用前照灯ユニットにおいて、HIDランプ16をユニット光軸Axに対して下方に配置するとともに、そのHIDランプ16の下方に第二反射面20を備え、HIDランプ16から下方に出射した直射光を、すなわち、すれ違いビーム用配光パターンA(図5参照)を形成するうえで利用されない光を、第二反射面20によって投影レンズ12を介さずに投影レンズ12の前方に反射することで大光量の配光を得るようにしている。詳述すれば、投影レンズ12の取り込み角α内の光を第一反射面18にて捕捉して第一反射面18にて反射し投影レンズ12を介して照射する光にてすれ違いビーム用配光パターンAを形成し、HIDランプ16より下方で取り込み角αより下側における取り込み角βの光を第二反射面20にて捕捉して投影レンズ12を介さず照射する光にて投影レンズ12の前方に反射することで大光量の配光を得るようにしている。
Thus, according to the
したがって、本実施の形態の車両用前照灯ユニット10によれば、HIDランプ16を投影レンズ12のユニット光軸Axに対して下方に配置するものの、構成的には第二反射面20を付加しただけの構成となる。よって、従来の車両用前照灯ユニットと比較して、部品点数を増やすことなく、すれ違いビーム用配光パターンAを形成するうえで利用されない光を有効利用して大光量の配光を得ることができる。
Therefore, according to the
ところで、HIDランプ16をユニット光軸Ax上に配置すると、HIDランプ16と第二反射面20との距離が長くなることから、第二反射面20を大型にせざるを得ない。何故ならば、図2と同一の下側取り込み角βを保持したままHIDランプ16をユニット光軸Axの位置に配置した場合には、HIDランプ16と第二反射面20との距離が長くなるので、それに従って第二反射面20を大型にしなければ同一の下側取り込み角βを得ることができないからである。つまり、第二反射面20は、HIDランプ16から下方に照射された光を、投影レンズ12を介さずに投影レンズ12の前方に反射させる機能を有することから、投影レンズ12のユニット光軸Axに対する第二反射面20の位置は設計的に決定されるものである。これを踏まえて、実施の形態の車両用前照灯ユニット10の如く、HIDランプ16をユニット光軸Axに対して下方に配置すれば、その位置が決定されている第二反射面20とHIDランプ16との距離が短くなるので、第二反射面20を図2の如く小型化できる。第二反射面20が小型になれば、車両用前照灯ユニット10全体が小型になり軽量化にもつながる。
By the way, when the
また、車両用前照灯ユニット10の第一反射面18の下端縁部18Bは、投影レンズ12の取り込み角範囲αの下端に一致されるとともに、ユニット光軸Axに略平行な水平面に沿って配置されている。
Further, the lower end edge 18B of the first reflecting
従来の通常構成の車両用前照灯ユニットでは、HIDランプの下側の光が投影レンズに入射する経路において、第一反射面で反射した光の一部がHIDランプによって遮光しているため、HIDランプ自身が遮光物になっている。HIDランプを下に下げると、前記遮光が顕著になるため、投影レンズの取り込み角範囲内にHIDランプの下側から投影レンズに入射させる反射面があることは無駄であり、その反射面は不要である。 In the vehicle headlamp unit of the conventional normal configuration, in the path where the light on the lower side of the HID lamp enters the projection lens, a part of the light reflected by the first reflecting surface is shielded by the HID lamp. The HID lamp itself is a shading object. When the HID lamp is lowered, the above-mentioned light shielding becomes remarkable. Therefore, it is useless to have a reflecting surface that is incident on the projection lens from the lower side of the HID lamp within the capturing angle range of the projection lens, and the reflecting surface is unnecessary. It is.
そこで、図2の車両用前照灯ユニット10の如く、第一反射面18の下端縁部18Bを、投影レンズ12の取り込み角範囲αの下端に一致させるとともに、ユニット光軸Axに略平行な水平面に沿って配置した。これにより、HIDランプ16の下側から投影レンズ12に入射させる反射面が無くなり、HIDランプ16から下側に照射された直射光は第二反射面20に向うので、HIDランプ16から下側に向うHIDランプ16の光束を有効利用することができる。
Therefore, as in the
また、図2の如く、HIDランプ16を第一反射面18に形成されたバルブ挿入孔18Aから挿入配置する車両用前照灯ユニット10の場合には、バルブ挿入孔18Aの下端縁部18Bと投影レンズ12の取り込み角範囲αの下端とを一致させ、投影レンズ12の取り込み角範囲αの下方位置にHIDランプ16を配置することが好ましい。これにより、HIDランプ16の下側から投影レンズ12に入射させる反射面が少なくなり、HIDランプ16から下側に照射された直射光のほとんどは第二反射面20に向うので、HIDランプ16から下側に向うHIDランプ16の光束を有効利用することができる。
Further, as shown in FIG. 2, in the case of the
更に、第二反射面20は、前述の如くHIDランプ16付近に焦点F3を有し、第二反射面20の光軸が投影レンズ12のユニット光軸Axに対し、外側30度〜45度方向(図5においては左側車両用前照灯を示すので図面左方向に相当)となるような形状に横断面が形成される。
Further, the second reflecting
図6は、第二反射面20の概略横断面図である。第二反射面20は横断面において放物系反射面とした二つの反射面20a、20bを備え、外側30度〜45度方向の範囲内に各々の焦点F4a、F4bを持つ。また、第二反射面20は、反射光線方向の縦断面形状が放物線形状に形成され、HIDランプ16から下方に出射する光を反射して、ユニット光軸Ax方向から外側方向へ最大90度まで左右に拡散配光する。これにより、図5に示した配光パターンBを得ることができる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the second reflecting
図5によれば、すれ違いビーム用配光パターンAの左側方に、すれ違いビーム用配光パターンAと一部重なる配光パターンBを水平方向に延長して形成することができるので、HIDランプ16からの光を広範囲に照射でき、且つ左折時及び屈曲路にて歩行者、障害物を早期に発見することができる。また、配光パターンBを自動車近傍のエリアを照射するように設定することで、運転者の周囲を明るくすることができるので運転者にとって明るく感じることができ運転し易いものとなる。 According to FIG. 5, the light distribution pattern B that partially overlaps the light distribution pattern A for the low beam can be formed on the left side of the light distribution pattern A for the low beam so as to extend in the horizontal direction. Can be irradiated in a wide range, and pedestrians and obstacles can be detected at an early stage when turning to the left and on a curved road. Further, by setting the light distribution pattern B so as to irradiate an area in the vicinity of the automobile, the driver's surroundings can be brightened, so that the driver can feel bright and easy to drive.
このとき、配光パターンAと配光パターンBとが重なる領域を設けることで、重なる領域を明るくすることができる。特に、自動車近傍のエリア(重なっているエリア)を明るくして運転し易いものとした。そのため、配光パターンBにて重なっているエリアを照射する光路として、HIDランプ16から下方の第二反射面20に直接入射する光を有効利用するのが、効率が良いことになる。しかし、HIDランプ16の真下、すなわち、HIDランプ16の管球の下部に溜まったメタルハライド成分の黄色領域を通過し、HIDランプ16の下の第二反射面20で反射した黄色光を、投影レンズ12を介さずに斜め前方(道路左側通行の場合において、車線左側の歩行者用道路)を狙って照射することになる。そのため、この部分(40L−30L)を明るくして歩行者等の視認性を向上させることができるが、同時にこの部分に黄色味が顕著に現れるものである。
At this time, by providing a region where the light distribution pattern A and the light distribution pattern B overlap, the overlapping region can be brightened. In particular, the area near the car (overlapping area) is brightened to facilitate driving. Therefore, it is efficient to effectively use the light directly incident on the second reflecting
そこで、実施の形態の車両用前照灯ユニット10は、第二反射面20を備えたことに起因する領域Cの黄色の発生を抑制するために、図2の如く、楕円系反射面である第三反射面30と放物面系反射面である第四反射面32とを付加している。なお、他の方法として、黄色味を帯びるHIDランプ16から真下に向う光を拡散させて利用することも考えられるが、黄色味を帯びない程度にまで拡散させるのでは、明るさが不足し自動車近傍のエリア(例えば領域C)を明るくして運転し易いものとすることは難しい。特にHIDランプ16から放射される光束を直接利用することで、より効率を上げることが可能となるので、HIDランプ16から第二反射面20に向う光を、上記した配光パターンAと配光パターンBとが重なる領域に向って照射することが好適である。
Accordingly, the
すなわち、HIDランプ16から上方に出射された白色光を、第三反射面30によって下方に反射し、第三反射面30で反射された白色光を第四反射面32によって反射し、第二反射面20で反射されて形成される図5の配光パターンBのうち黄色となる領域Cに、水平方向で鉛直軸から約0°〜45°の領域Dの白色光を重畳している。これにより、領域Cの黄色が白色となる。具体的には、黄色光と同等の光度(黄色光4000cdに対して白色光4000cd)の白色光を重畳することにより黄色を白色としている。したがって、この車両用前照灯ユニット10によれば、光源としてHIDランプ16を使用した際の配光パターンの黄色発生を抑えることができる。
That is, the white light emitted upward from the
第三反射面30と第四反射面32について説明すると、第三反射面30は、図2の如くHIDランプ16の前方であって第一反射面18の上方に配置されている。また、第三反射面30は、HIDランプ16の付近に焦点F5を有するとともに、投影レンズ12の焦点Fの前方であってユニット光軸Axの下方に焦点F6を有する。したがって、HIDランプ16から前方斜め上方に照射された白色光が第三反射面30によって下方に反射される。また、第三反射面32は、前述した黄色光と同等の光度を得るために、図2の如く投影レンズ12側に向けて延設され、その反射面の面積を確保している。
The third reflecting
一方、第四反射面32は、第三反射面30の下方であって、図3の如く第二反射面20の側方で、かつ、図4の如く第二反射面20に対して若干量前方に突出した位置に配置されている。また、第四反射面32は、第三反射面30の焦点F6を焦点F7に持つ放物面に形成されている。更に、第四反射面32は、第三反射面32で反射された、黄色光と同等の光度の白色光を有効に反射させるための面積が確保されている。
On the other hand, the fourth reflecting
かかる配置構成により、第三反射面30によって反射された、黄色光と同等の光度の白色光が第四反射面32によって、投影レンズ12を介さずに投影レンズ12の前方に有効に反射され、図5の領域Cの黄色光に領域Dの白色光を重畳する。
With such an arrangement, white light reflected by the third reflecting
なお、実施の形態では、黄色が発生する領域を、水平方向で鉛直軸から約25°〜45°の領域Cとしたが、これに限られるものではない。第二反射面20の設計により他の領域に黄色光が発生する場合には、その領域を含むように第三反射面30、第四反射面32を設計し、第三反射面30から第四反射面32で反射した白色光を、その領域の黄色光に重畳すればよい。
In the embodiment, the region in which yellow is generated is the region C that is approximately 25 ° to 45 ° from the vertical axis in the horizontal direction, but is not limited thereto. When yellow light is generated in another region due to the design of the second reflecting
また、本実施の形態では第一反射面18、第二反射面20、第三反射面30、及び第四反射面32を備えて、配光パターンの黄色を白色とする車両用前照灯ユニット10について説明したが、配光パターンの黄色を白色とすることのみを目的とする車両用前照灯ユニットであれば、その上位概念として、配光パターンの所定の領域に黄色が発生する投影光学系と、その黄色を白色とする補正光学系とを備えた車両用前照灯ユニットであればよい。すなわち、実施の形態では、第一反射面18と第二反射面20とが投影光学系を構成し、第三反射面30と第四反射面32とが補正光学系を構成しており、全体として4枚の反射面18、20、30、32を備えた車両用前照灯ユニット10について説明している。しかしながら、配光パターンの所定の領域に黄色が発生する投影光学系であれば、その反射面の数は2枚に限定されるものでもなく、また、黄色を白色とする補正光学系であれば、その反射面の数は2枚に限定されるものでもない。
In the present embodiment, the vehicle headlamp unit includes the first reflecting
図7は、図3に示した車両用前照灯ユニット10のユニット光軸Axを通るA−A線に沿う縦断面図であり、主として第三反射面30と第四反射面32の配置構成を示した図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view taken along the line AA passing through the unit optical axis Ax of the
同図によれば、第三反射面30の基端部は、ユニット光軸Axの後方に延設され、第一反射面18に形成されたソケット保持用口金19に固定されている。一方、第四反射面32の基端部は、反射面を構成しないブラケット34と一体化されており、このブラケット34がソケット保持用口金19に固定されている。
According to the figure, the base end portion of the third reflecting
図8は、図3に示した車両用前照灯ユニット10のB−B線に沿う縦断面図であり、主として第二反射面20の配置構成を示した図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view taken along line B-B of the
同図によれば、第二反射面20の基端部は、ユニット光軸Axの後方に延設され、ソケット保持用口金19に固定されている。また、第二反射面20の下部には、周知のオーバーヘッド用配光の配光パターンを形成する第五反射面36が形成されている。
According to the figure, the base end portion of the second reflecting
上記構成の車両用前照灯ユニット10によれば、図2に示すように、HIDランプ16から斜め前方上向きに放射された白色主体の光Ray1が、第三反射面30、第四反射面32(本発明の補正光学系に相当)の作用により、合成配光パターン中の着色(黄色)領域C(例えば4000cd)に重畳する白色領域D(例えば4000cd)を形成するように配光制御される(図5参照)。この白色領域Dの作用により着色(黄色)領域Cの影響が緩和されるため、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターン(図5参照)を形成することが可能となる。
According to the
上記構成の車両前照灯ユニット10においては、図14、図15に示すように、第二反射面20の照射方向に、HIDランプ16から下向きに放射される黄色光を含む光が透過するように、着色レンズ40を配置するのが好ましい。
In the
[着色レンズ40の技術的意義]
本出願の発明者らが、HIDランプ16として、図9に示す4種類のHIDランプ(オスラム基準球、フィリップス基準球、オスラム量産球、フィリップス量産球)を用い、それぞれのHIDランプにより形成される配光パターンが法規で定められた白色色度範囲(SAE、ECE規格により定められた白色色度範囲。図18参照)に適合するか否かを評価した。
[Technical significance of colored lens 40]
The inventors of the present application use four types of HID lamps (OSRAM reference sphere, Philips reference sphere, OSRAM mass production ball, and Philips mass production ball) shown in FIG. It was evaluated whether or not the light distribution pattern complies with the white chromaticity range (SAE, white chromaticity range defined by the ECE standards, see FIG. 18) defined by law.
その結果、HIDランプの種類や製品バラツキに起因して、着色(黄色)領域Cの影響が充分に緩和されず、一部のHIDランプでは法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成できないことが判明した(図9、図10参照)。図9中の「無」欄に記載の「×」、及び、図10中の白色色度範囲外のプロットは、このことを表している。 As a result, due to the types of HID lamps and product variations, the influence of the colored (yellow) region C is not sufficiently mitigated, and in some HID lamps, the light distribution conforms to the white chromaticity range defined by laws and regulations. It was found that a pattern could not be formed (see FIGS. 9 and 10). The “x” in the “None” column in FIG. 9 and the plot outside the white chromaticity range in FIG. 10 indicate this.
本出願の発明者らは、各種の(あるいは製品バラツキがある)HIDランプ16を用いたとしても、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成できるように鋭意検討を重ねた。その結果、第二反射面20の照射方向に、着色の原因となる黄色光の透過を阻害する着色レンズを配置すれば、配光パターン中に着色(黄色)がほとんど現れず、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成することが可能となる、との着想を得た。
The inventors of the present application have made extensive studies so as to be able to form a light distribution pattern that conforms to the white chromaticity range stipulated by laws and regulations, even if various (or product variations) HID
そして、上記着想に基づき、さらに検討を進めた結果、第1に、着色レンズとして、黄色に対し補色の関係にある青系の着色レンズ(厚み:約2mm)を用いると、着色レンズを透過する青色成分が他の色成分より強いこと(又は足りないこと)等に起因し、照射光の黄色成分を充分に吸収できず、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成できないこと(図11(a)、図11(b)参照)、第2に、着色レンズとして、赤系の(例えば、xy色度座標中の0.46267≦x≦0.46698、0.40096≦y≦0.40257の色度範囲に含まれる赤系の色。図12参照)着色レンズを用いると、当該着色レンズを透過する黄色光が顕著に低減するとともに(図13参照)黄色成分をうち消すのに充分な青色成分が着色レンズを透過するため(すなわちスペクトル上の青色成分のバランスが良い)黄色消しの効果を発揮し、法規で定められた白色色度範囲に適合する配光パターンを形成することが可能となること(図16参照)、を見出した。図13は、上記色度範囲に含まれる赤系の着色レンズの透過色を測定した結果(分光測色計(KONICA MINOLTA CM-3700d)を用いた)を、縦軸が透過率、横軸が波長の座標系にプロットしたグラフである。図13を参照すると、上記色度範囲に含まれる赤系の着色レンズを透過する黄色光(波長580〜595nm)が顕著に低減していることが分かる。なお、図11中の「A光源」とは、正確に色を判断したり、測定したりする基準となる光源であり、本実施形態では、A光源として色温度2854Kのガス入りタングステン電球を用いた。
As a result of further investigation based on the above idea, first, when a blue colored lens (thickness: about 2 mm) that is complementary to yellow is used as the colored lens, the colored lens is transmitted. Due to the fact that the blue component is stronger (or insufficient) than the other color components, the yellow component of the irradiated light cannot be absorbed sufficiently, and a light distribution pattern that conforms to the white chromaticity range specified by law is formed. What cannot be done (see FIGS. 11 (a) and 11 (b)), and secondly, as a colored lens, red (for example, 0.46267 ≦ x ≦ 0.46698, 0.40096 in xy chromaticity coordinates). ≦ y ≦ 0.40257 red color within the chromaticity range (see FIG. 12) When a colored lens is used, yellow light transmitted through the colored lens is significantly reduced (see FIG. 13). Blue enough to erase Because it transmits through the colored lens (that is, the blue component on the spectrum has a good balance), it is possible to form a light distribution pattern suitable for the white chromaticity range stipulated by laws and regulations. (See FIG. 16). FIG. 13 shows the result of measuring the transmission color of a red colored lens included in the chromaticity range (using a spectrocolorimeter (KONICA MINOLTA CM-3700d)), where the vertical axis represents the transmittance and the horizontal axis represents the transmittance. It is the graph plotted on the coordinate system of a wavelength. Referring to FIG. 13, it can be seen that the yellow light (
本実施形態では、上記知見に基づき、図14、図15に示すように、xy色度座標中の0.46267≦x≦0.46698、0.40096≦y≦0.40257の色度範囲に含まれる赤系の着色レンズ40をインナーレンズとして、第二反射面20の照射方向に配置している。なお、着色レンズ40は、インナーレンズとしてだけでなく、例えば、アウターレンズとして、あるいはその他の形態で配置することが可能である。
In the present embodiment, based on the above knowledge, as shown in FIG. 14 and FIG. 15, the chromaticity ranges of 0.46267 ≦ x ≦ 0.46698 and 0.40096 ≦ y ≦ 0.40257 in the xy chromaticity coordinates are set. The included red
本出願の発明者らは、上記構成の着色レンズ40を用いた車両用前照灯ユニット10によれば、各種の(あるいは製品バラツキがある)HIDランプ16を用いたとしても、着色レンズ40の作用により、着色の原因となる黄色光(波長580〜595nm)の透過率が顕著に低減するため(図13参照)、着色(黄色)領域Cがほとんど現れず、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターンを形成することが可能となることを確認した(図16参照)。図16中の白色色度範囲内のプロットは、このことを表している。
According to the
[単純に着色レンズ40を配置するのではなく、補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)と組み合わせた技術的意義]
上記のように着色レンズ40を配置した車両前照灯ユニット10によれば、補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)を備えており、当該補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)である程度着色(黄色)領域Cの影響が緩和される分、着色レンズ40の着色を薄くし、透過率を向上させることが可能となる(光利用効率の向上)。
[Technical significance in combination with the correction optical system (the third reflecting
According to the
すなわち、着色レンズ40を配置した車両前照灯ユニット10によれば、単純に着色レンズ40を配置するのではなく、補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)と組み合わせることで、光利用効率が極めて高く、なおかつ、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターンを形成することが可能となる車両用灯具を実現することが可能となる。図17は、着色レンズ40の透過率を測定した結果(スガ試験機株式会社製測定機(HGM-2DP)を用いた)を表す表である。図17を参照すると、上記白色色度範囲に含まれる赤系の着色レンズ40を用いた場合には、約80%の透過率となり、実用上全く問題がないことが分かる。
That is, according to the
以上説明したように、着色レンズ40を配置した車両前照灯ユニット10によれば、赤系の色で着色された着色レンズ40の作用により、着色の原因となる黄色光の透過率が顕著に低減する(図13参照)ため、HIDランプ16から下向きに放射される黄色光を含む光を用いても、合成配光パターン中に着色(黄色)がほとんど現れず、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターン(図5参照)を形成することが可能となる。
As described above, according to the
しかも、着色レンズ40は、青系ではなく赤系の着色レンズであるため、非点灯時に赤系の見栄えとなり、北米法規(例えば北米カリフォルニア州法では前照灯に青色使用は不可であることが定められている)にも対応することが可能な車両前照灯ユニット10を構成することが可能となる。
Moreover, since the
また、着色レンズ40を配置した車両前照灯ユニット10によれば、HIDランプ16の種類や製品バラツキに起因して、補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)のみでは、合成配光パターンに対する着色(黄色)領域Cの影響が充分に緩和されず、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターンを形成できない(図9、図10参照)としても、着色レンズ40の作用により、着色の原因となる黄色光の透過率が顕著に低減するため(図13参照)、着色(黄色)領域Cがほとんど現れず、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターンを形成することが可能となる(図16参照)。
Further, according to the
また、着色レンズ40を配置した車両前照灯ユニット10によれば、補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)を備えており、当該補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)である程度着色(黄色)領域Cの影響が緩和される分、着色レンズ40の着色を薄くし、透過率を向上させることが可能となる(光利用効率の向上)。
Moreover, according to the
すなわち、着色レンズ40を配置した車両前照灯ユニット10によれば、単純に着色レンズ40を配置するのではなく、補正光学系(第三反射面30、第四反射面32)と組み合わせることで、光利用効率が極めて高く、なおかつ、法規で定められた白色色度範囲に適合する合成配光パターンを形成することが可能となる車両用灯具を実現することが可能となる。
That is, according to the
次に変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
上記実施形態では、HIDランプ16からの光のうち黄色光を吸収し、所定配光パターンが法規で定められた白色色度範囲内に収まるように構成された着色レンズ40として、赤系の(例えば、xy色度座標中の0.46267≦x≦0.46698、0.40096≦y≦0.40257の色度範囲に含まれる赤系の色。図12参照)着色レンズを例に説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、HIDランプ16からの光のうち黄色光を吸収し、所定配光パターンが法規で定められた白色色度範囲内に収まるのであれば、赤系以外の着色レンズであってもよい。
In the above embodiment, the
10…車両用前照灯ユニット、12…投影レンズ、14…遮光板、16…HIDランプ、18…第一反射面、19…ソケット保持用口金、20…第二反射面、22…レンズホルダ、24…プレート、30…第三反射面、32…第四反射面、34…ブラケット、36…第五反射面、40…着色レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記HIDランプの上方に配置され、前記HIDランプから放射された光のうち上向きに放射された白色主体の光を用いて、第1配光パターンを形成するための光を照射する上光学系と、
前記HIDランプの下方に配置され、前記HIDランプから放射された光のうち下向きに放射された黄色光を含む光を用いて、第2配光パターンを形成するための光を照射する下光学系と、
前記HIDランプから斜め前方上向きに放射された白色主体の光を用いて、前記第2配光パターン中の黄色に着色された領域に重畳される白色領域を形成するための光を照射する補正光学系と、
前記下光学系の照射方向に配置された着色レンズと、を備えており、
前記着色レンズは、前記HIDランプからの光のうち黄色光を吸収し、前記所定配光パターンがxy色度図中の下式の範囲内に収まるように構成された着色レンズであり、
前記白色領域は、水平方向で鉛直軸から約0°〜45°の範囲にあり、
前記第2配光パターン中の黄色に着色された領域は、前記白色領域より狭く、水平方向で鉛直軸から約25°〜45°の範囲にあり、前記白色領域は前記黄色に着色された領域の範囲を照射するように配光制御され、
前記下光学系からの黄色光を含む光と前記補正光学系からの白色主体の光は、同等の光度であることを特徴とする車両用灯具。y=0.150+0.640x、y=0.440、x=0.500、y=0.382、y=0.050+0.750x、x=0.310。 In a vehicle lamp that emits light for forming a predetermined light distribution pattern using light emitted from an HID lamp,
An upper optical system that is disposed above the HID lamp and irradiates light for forming a first light distribution pattern using light mainly emitted from the white light emitted upward from the light emitted from the HID lamp; ,
A lower optical system that is disposed below the HID lamp and that emits light for forming a second light distribution pattern using light including yellow light emitted downward from the light emitted from the HID lamp. When,
Correction optics for irradiating light for forming a white region superimposed on a yellow colored region in the second light distribution pattern using white-based light emitted diagonally forward and upward from the HID lamp The system,
A colored lens disposed in the irradiation direction of the lower optical system,
The colored lenses, the absorbing yellow light among the light from HID lamps, Ri configured colored lenses der so that the predetermined light distribution pattern is within the range of the following expression in the xy chromaticity diagram,
The white area is in the range of about 0 ° to 45 ° from the vertical axis in the horizontal direction;
The yellow colored region in the second light distribution pattern is narrower than the white region and is in the range of about 25 ° to 45 ° from the vertical axis in the horizontal direction, and the white region is the yellow colored region. The light distribution is controlled to illuminate a range of
Light white entity from the correcting optical system with light including the yellow light from the lower optical system, a vehicle lamp, wherein the equivalent luminosity der Rukoto. y = 0.150 + 0.640x, y = 0.440, x = 0.500, y = 0.382, y = 0.050 + 0.750x, x = 0.310.
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