JP6045719B2 - 前照灯モジュール及び前照灯装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る前照灯モジュール100の構成を示す構成図である。図1は、上側(+y軸方向)から見た図である。
光源1a及び集光レンズ2aは、投射レンズ3の光軸上に配置されている。光源1a及び集光レンズ2aを、合わせて光源ユニット10aと呼ぶ。光源1aの発光面11aの中心から発光面11aに対して垂直に出射された光は、集光レンズ2aの光軸上を進行する。集光レンズ2aは、光源1aの+z軸方向側に配置されている。投射レンズ3は、集光レンズ2aの+z軸方向側に配置されている。
光源1a,1b,1cは、発光面11a,11b,11cをそれぞれ有する。各々の光源1a,1b,1cは、発光面11a,11b,11cから車両の前方を照明するための光を出射する。この車両の前方を照明するための光を「投射光」と呼ぶ。
集光レンズ2a,2b,2cは、正のパワーを有するレンズである。集光レンズ2a,2b,2cは、集光光学素子としての機能を備える。つまり、集光レンズ2a,2b,2cは、集光光学素子の一例である。また、集光レンズ2a,2b,2cは、屈折機能を備える集光光学素子(屈折型の集光光学素子)の一例である。パワーは、「屈折力」とも言われる。
発光面11aから出射された光のうち、出射角度の小さい光線は、入射面211aに入射する。出射角度の小さい光線は、例えば、発散角が60度以内である。出射角度の小さい光線は、入射面211aから入射され、出射面231aから出射される。
m=IMxa/xa ・・・(1)
投射レンズ3は、正のパワーを有するレンズである。投射レンズ3は、透明樹脂等で製作されたレンズである。投射レンズ3は、投射光学素子としての機能を備える。つまり、投射レンズ3は、投射光学素子の一例である。
図3(A)及び図3(B)は、前照灯モジュール100の照射面9上の配光パターンのシミュレーション結果を示した図である。図3(A)及び図3(B)は、前照灯モジュール100の照射面9上の照度分布をコンター表示で示した図である。「コンター表示」とは、等高線図で表示することである。「等高線図」とは、同じ値の点を線で結んで表した図である。
実施の形態1に係る前照灯モジュール100は、集光レンズ2と投射レンズ3とで光学系が構成できる。つまり、前照灯モジュール100は、リフレクタ又は導光素子等を用いずに構成できる。従来のリフレクタを用いた構成と比較して、中間像IMの位置の光の発散角を小さくしやすい。このため、投射レンズ3の口径を小型化できる。また、前照灯モジュール100を小型化できる。そして、前照灯モジュール100は、光の利用効率が高い。
図5は本発明の実施の形態2に係る前照灯モジュール110の構成を示す構成図である。図1と同じ構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。図1と同じ構成要素は、光源1a,1b,1c、集光レンズ2a,2b,2c及び投射レンズ3である。実施の形態1と同じ構成要素の構成、機能又は動作等は、実施の形態2で説明を省いた場合でも、実施の形態1の記載を代用する。また、実施の形態2の中で説明した、実施の形態1に関する記載は、実施の形態1の説明として用いる。ここで、「動作」とは、光の挙動を含む。
図5に示すように、プリズム4b,4cは、光源1b,1cから出射された光線の進行方向を変更する機能を有する。プリズム4b,4cは、同様の形状及び機能を有するので、ここではプリズム4bを例にして説明する。
図7(A)及び図7(B)は、前照灯モジュール110の照射面9上の配光パターンのシミュレーション結果を示した図である。図7(A)及び図7(B)は、前照灯モジュール110の照射面9上の照度分布をコンター表示で示した図である。
実施の形態1と同様に、光源1a及び集光レンズ2aは、投射レンズ3の光軸上に配置されている。光源1a及び集光レンズ2aを、合わせて光源ユニット10aと呼ぶ。光源1aの発光面11aの中心から発光面11aに対して垂直に出射された光は、集光レンズ2aの光軸上を進行する。集光レンズ2aは、投射レンズ3の−z軸方向に配置されている。光源1aは、集光レンズ2aの−z軸方向に配置されている。
実施の形態3では、実施の形態1及び2で説明した前照灯モジュール100,110を用いた前照灯装置200について説明する。
Claims (7)
- 車両に搭載される前照灯モジュールであって、
複数の光源と、
前記複数の光源から出射された複数の光を複数の集光光として、複数の中間像をそれぞれ結像する複数の集光光学素子と、
前記複数の集光光学素子から出射された複数の光のいずれかの光の進行方向を変更する光路変更素子と、
前記複数の中間像を拡大して投射する投射光学素子と、
を備え、
前記投射光学素子の前側焦点位置は、前記複数の中間像の各々の位置に対して、前記投射光学素子の光軸方向にずれて位置し、
前記複数の中間像のいずれかは、前記光路変更素子で光路を変更された光によって結像され、
前記光路変更素子は、前記複数の中間像のいずれかの形状を変更する曲面を有し、
前記曲面によって、前記中間像の水平方向の長さは、垂直方向の長さよりも短い
前照灯モジュール。 - 車両に搭載される前照灯モジュールであって、
複数の光源と、
前記複数の光源から出射された複数の光を複数の集光光として、複数の中間像をそれぞれ結像する複数の集光光学素子と、
前記複数の集光光学素子から出射された複数の光のいずれかの光の進行方向を変更する光路変更素子と、
前記複数の中間像を拡大して投射する投射光学素子と、
を備え、
前記複数の中間像のいずれかは、前記光路変更素子で光路を変更された光によって結像され、
前記光路変更素子は、前記複数の中間像のいずれかの形状を変更する曲面を有し、
前記曲面によって、前記中間像の水平方向の長さは、垂直方向の長さよりも短い
前照灯モジュール。 - 前記光路変更素子は、前記複数の集光光学素子のいずれかから出射された光を入射面から入射して、入射された前記光を反射面で反射して出射面から出射するプリズムであり、
前記入射面、前記反射面及び前記出射面の少なくとも1つは前記曲面で形成される請求項1又は2に記載の前照灯モジュール。 - 前記複数の中間像は、前記複数の光源の発光面の端部に対応した部分どうしが繋がった1つの像である請求項1から3のいずれか1項に記載の前照灯モジュール。
- 前記複数の中間像で形成された像は、前記投射光学素子の光軸に垂直な平面上に形成される請求項1から4のいずれか1項に記載の前照灯モジュール。
- 前記複数の光源を点灯又は消灯させる制御部を備え、
前記複数の光源の点灯又は消灯により前記複数の中間像で形成された像を変更する請求項1から5のいずれか1項に記載の前照灯モジュール。 - 少なくとも1つの前照灯モジュールを備え、
前記前照灯モジュールは、請求項1から6のいずれか1項に記載の前照灯モジュールである前照灯装置。
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