JP6052599B2 - Vehicle headlamp - Google Patents

Vehicle headlamp Download PDF

Info

Publication number
JP6052599B2
JP6052599B2 JP2012253324A JP2012253324A JP6052599B2 JP 6052599 B2 JP6052599 B2 JP 6052599B2 JP 2012253324 A JP2012253324 A JP 2012253324A JP 2012253324 A JP2012253324 A JP 2012253324A JP 6052599 B2 JP6052599 B2 JP 6052599B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
distribution pattern
semiconductor light
overhead sign
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012253324A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014102941A (en
Inventor
大和田 竜太郎
竜太郎 大和田
Original Assignee
スタンレー電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by スタンレー電気株式会社 filed Critical スタンレー電気株式会社
Priority to JP2012253324A priority Critical patent/JP6052599B2/en
Publication of JP2014102941A publication Critical patent/JP2014102941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6052599B2 publication Critical patent/JP6052599B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/18Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for overhead signs

Description

本発明は、車両用前照灯に係り、特に、光源として半導体発光素子を用いた車両用前照灯に関する。   The present invention relates to a vehicle headlamp, and more particularly, to a vehicle headlamp using a semiconductor light emitting element as a light source.
従来、車両用前照灯の分野においては、光源として半導体発光素子を用いた車両用前照灯が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in the field of vehicle headlamps, vehicle headlamps using semiconductor light emitting elements as light sources have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図12は、特許文献1に記載の車両用前照灯200の斜視図である。   FIG. 12 is a perspective view of the vehicle headlamp 200 described in Patent Document 1. As shown in FIG.
図12に示すように、特許文献1に記載の車両用前照灯200は、いわゆるダイレクトプロジェクション型(直射型とも称される)の車両用前照灯で、投影レンズ210、投影レンズ210の後方に配置され、投影レンズ210を透過して前方に照射される光を放出するLED発光部220等を備えている。   As shown in FIG. 12, the vehicle headlamp 200 described in Patent Document 1 is a so-called direct projection type (also referred to as a direct-light type) vehicle headlamp, and is behind the projection lens 210 and the projection lens 210. And an LED light emitting section 220 that emits light irradiated through the projection lens 210 and forward.
LED発光部220は、半導体発光素子(LEDチップ)と蛍光材料を含んでいる。投影レンズ210は、LED発光部220からの光を投影するレンズとされている。LED発光部220の一部は、当該LED発光部220に近接して配置された遮光部材(図示せず)で覆われている。遮光部材は、蛍光材料よりもLEDランプ照射方向前方に位置している。遮光部材のうち、LED発光部220と対峙する側の面は、当該遮光部材に入射するLED発光部220からの光を反射する反射部材とされている。   The LED light emitting unit 220 includes a semiconductor light emitting element (LED chip) and a fluorescent material. The projection lens 210 is a lens that projects the light from the LED light emitting unit 220. A part of the LED light emitting unit 220 is covered with a light shielding member (not shown) disposed in the vicinity of the LED light emitting unit 220. The light shielding member is located ahead of the fluorescent material in the LED lamp irradiation direction. Of the light shielding member, the surface facing the LED light emitting unit 220 is a reflecting member that reflects light from the LED light emitting unit 220 incident on the light shielding member.
上記構成の車両用前照灯200によれば、LED発光部220の遮光部材で覆われない部分の形状が、投影レンズ210により照射方向に拡大投影されることで、明暗境界線を有する所定配光パターンPが形成される。   According to the vehicle headlamp 200 having the above-described configuration, the shape of the portion of the LED light emitting unit 220 that is not covered by the light shielding member is enlarged and projected in the irradiation direction by the projection lens 210, so that a predetermined arrangement having a light / dark boundary line is provided. A light pattern P is formed.
特許第4138586号公報Japanese Patent No. 4138586
しかしながら、特許文献1においては、LED発光部220(半導体発光素子)からの光のうち一部の光が、投影レンズ210の入射面で反射されて、投影レンズ210内部に入射せず、所定配光パターンPの形成に利用されない結果、光利用効率が低下する、という問題ある。   However, in Patent Document 1, a part of the light from the LED light emitting unit 220 (semiconductor light emitting element) is reflected by the incident surface of the projection lens 210 and does not enter the projection lens 210, and has a predetermined distribution. As a result of not being used for the formation of the light pattern P, there is a problem that the light use efficiency is lowered.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、半導体発光素子からの直射光のうち投影レンズの入射面で反射されて投影レンズ内部に入射しない光の利用効率を高めることが可能な車両用前照灯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 it is possible to improve the utilization efficiency of light that is reflected from the incident surface of the projection lens and is not incident on the projection lens, out of direct light from the semiconductor light emitting device. An object of the present invention is to provide a vehicular headlamp.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、車両前方側に配置される第1面と、車両後方側に配置される第2面と、を含むレンズと、前記レンズの基準点又はその近傍に配置され、前記第2面から前記レンズ内部に入射し、前記第1面から出射して前方に照射される光を放出する半導体発光素子と、前記半導体発光素子の下方に配置されたオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面と、を備えており、前記第2面は、前記半導体発光素子からの光の一部を反射し、前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面側に集光して向かうように設計されており、前記第1面は、前記第1面から出射して前方に照射される前記半導体発光素子からの光が、ロービーム用配光パターンを形成するように設計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 lens including a first surface disposed on the vehicle front side and a second surface disposed on the vehicle rear side, and a reference point of the lens. Or a semiconductor light emitting element that is disposed in the vicinity thereof, emits light that is incident on the inside of the lens from the second surface, is emitted from the first surface and is irradiated forward, and is disposed below the semiconductor light emitting element. A reflection surface for the overhead sign light distribution pattern, wherein the second surface reflects a part of the light from the semiconductor light emitting element, and the reflection surface side for the light distribution pattern for the overhead sign The first surface is designed such that light from the semiconductor light emitting element emitted from the first surface and irradiated forward forms a low beam light distribution pattern. It is designed to be characterized by That.
請求項1に記載の発明によれば、半導体発光素子からの直射光のうち第2面(入射面)で反射されてレンズ内部に入射しない光線を利用して、オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成することが可能な、光利用効率の高い車両用前照灯を提供することが可能となる。すなわち、主配光(例えば、ロービーム用配光パターン)には影響を与えずに、光の利用効率を向上できる車両用前照灯を提供することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, a light distribution pattern for overhead sign is formed by using a light beam reflected by the second surface (incident surface) and not entering the lens among direct light from the semiconductor light emitting device. Therefore, it is possible to provide a vehicle headlamp with high light utilization efficiency. That is, it is possible to provide a vehicular headlamp that can improve the light use efficiency without affecting the main light distribution (for example, the low beam light distribution pattern).
これは、半導体発光素子の下方に、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面を配置したことにより、レンズの基準点から下側に離れた場所にあたかも発光面が位置しているかのような効果を生じ、レンズの第1面(出射面)から出射される光線が上向きとなることによるものである。   This is because the reflection surface for the overhead sign light distribution pattern is arranged below the semiconductor light emitting element, and the effect is as if the light emitting surface is located away from the reference point of the lens. This is because the light emitted from the first surface (outgoing surface) of the lens faces upward.
また、請求項1に記載の発明によれば、半導体発光素子からの直射光のうち第2面(入射面)で反射されて投影レンズ14内部に入射しない光を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面へ効率よく入射させることが可能となる。これは、第2面(入射面)が、当該第2面(入射面)で反射される半導体発光素子からの直射光が集光されて、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面側に向かうように設計されていることによるものである。   According to the first aspect of the present invention, light that is reflected by the second surface (incident surface) and is not incident on the projection lens 14 out of direct light from the semiconductor light emitting element is used for the overhead sign light distribution pattern. It is possible to efficiently make the light incident on the reflecting surface. This is because the second surface (incident surface) is directed to the reflective surface side for the overhead sign light distribution pattern by collecting the direct light from the semiconductor light emitting element reflected by the second surface (incident surface). It is because it is designed so that.
第2面は、当該第2面で反射される半導体発光素子からの光が集光されて、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面側に向かうように設計された面であればよい。例えば、第2面は、請求項2に記載のように、第1焦点が半導体発光素子の発光面又はその近傍に設定され、第2焦点がオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面又はその近傍に設定された回転楕円面であってもよいし、請求項3に記載のように、中心が半導体発光素子の発光面又はその近傍に設定された球面であってもよい。   The second surface may be a surface designed so that light from the semiconductor light emitting element reflected by the second surface is collected and directed toward the reflecting surface for the overhead sign light distribution pattern. For example, as described in claim 2, the second surface is set such that the first focal point is set at or near the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and the second focal point is at or near the reflecting surface for the overhead sign light distribution pattern. Or a spherical surface whose center is set at or near the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, as described in claim 3.
前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面は、請求項4に記載のように、ミラーであってもよいし、高反射率部材であってもよいし、その他の反射手段であってもよい。   The reflective surface for the overhead sign light distribution pattern may be a mirror, a high reflectivity member, or other reflecting means as described in claim 4. .
請求項5に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の発明において、前記半導体発光素子を取り囲むように配置され、前記半導体発光素子からの光を反射して取り出すように構成された高反射率部材と、前記高反射率部材のうち前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面として機能させる部分以外を覆う遮光部材と、をさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the invention is arranged so as to surround the semiconductor light emitting element, and is configured to reflect and extract light from the semiconductor light emitting element. A high-reflectance member, and a light-shielding member that covers a portion of the high-reflectance member other than a portion that functions as a reflection surface for the light distribution pattern for the overhead sign.
請求項5に記載の発明によれば、半導体発光素子を取り囲むように配置され、前記半導体発光素子からの光を反射して取り出すように構成された高反射率部材の一部を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面として機能させることが可能となる。したがって、オーバーヘッドサイン用配光パターン専用の反射面が不要となり、その分、コスト低減が可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, a part of the high reflectance member that is arranged so as to surround the semiconductor light emitting element and is configured to reflect and extract the light from the semiconductor light emitting element is used for an overhead sign. It can function as a reflecting surface for the light distribution pattern. Therefore, a dedicated reflecting surface for the overhead sign light distribution pattern is not required, and the cost can be reduced accordingly.
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の発明において、前記高反射率部材は、白樹脂であることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 4 or 5, wherein the high reflectance member is a white resin.
請求項6に記載の発明によれば、白樹脂を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面として機能させることが可能となる。   According to invention of Claim 6, it becomes possible to make white resin function as a reflective surface for the light distribution pattern for overhead signs.
本発明によれば、半導体発光素子からの直射光のうち投影レンズの入射面で反射されて投影レンズ内部に入射しない光の利用効率を高めることが可能な車両用前照灯を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle headlamp which can improve the utilization efficiency of the light which is reflected in the incident surface of a projection lens among the direct light from a semiconductor light-emitting device, and does not enter into a projection lens is provided. It becomes possible.
本発明の一実施形態である車両用前照灯10の斜視図である。1 is a perspective view of a vehicle headlamp 10 according to an embodiment of the present invention. 半導体発光素子12(12a〜12e)及びオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16が実装された基板18の正面図である。It is a front view of the board | substrate 18 with which the semiconductor light-emitting element 12 (12a-12e) and the reflective surface 16 for light distribution patterns for overhead signs were mounted. (a)車両用前照灯10の上面図、(b)正面図、(c)側面図である。(A) Top view of vehicle headlamp 10, (b) Front view, (c) Side view. (a)図4(b)中の車両用前照灯10のA−A断面図、(b)車両用前照灯10の正面図、(c)図4(b)中の車両用前照灯10のB−B断面図である。(A) AA sectional view of the vehicle headlamp 10 in FIG. 4 (b), (b) Front view of the vehicle headlamp 10, (c) Vehicle headlamp in FIG. 4 (b). FIG. 4 is a cross-sectional view of the lamp 10 taken along the line BB. 車両用前照灯10により形成されるロービーム用配光パターンPLo及びオーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSの例である。It is an example of a low beam light distribution pattern P Lo and overhead sign light distribution pattern P OHS formed by the headlamp 10 for a vehicle. 変形例である車両用前照灯10Aの斜視図である。It is a perspective view of vehicle headlamp 10A which is a modification. 半導体発光素子12(12a〜12e)、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16としての高反射率部材22(例えば、白樹脂)及び遮光部材24が実装された基板18の正面図である。It is a front view of the board | substrate 18 with which the semiconductor light-emitting device 12 (12a-12e), the high reflectance member 22 (for example, white resin) as the reflective surface 16 for light distribution patterns for overhead signs, and the light shielding member 24 were mounted. 図7中のC−C断面図である。It is CC sectional drawing in FIG. (a)車両用前照灯10Aの上面図、(b)正面図、(c)側面図である。(A) Top view of vehicle headlamp 10A, (b) Front view, (c) Side view. (a)図10(b)中の車両用前照灯10AのC−C断面図、(b)車両用前照灯10Aの正面図、(c)図10(b)中の車両用前照灯10のD−D断面図である。(A) CC sectional view of the vehicle headlamp 10A in FIG. 10 (b), (b) Front view of the vehicle headlamp 10A, (c) Vehicle headlamp in FIG. 10 (b). 2 is a DD cross-sectional view of the lamp 10. FIG. 車両用前照灯10により形成されるロービーム用配光パターンPLo´及びオーバーヘッドサイン用配光パターンPOHS´の例である。This is an example of a low beam light distribution pattern P Lo ′ and an overhead sign light distribution pattern P OHS ′ formed by the vehicle headlamp 10. 特許文献1に記載の車両用前照灯200の斜視図である。1 is a perspective view of a vehicle headlamp 200 described in Patent Document 1. FIG.
以下、本発明の一実施形態である車両用前照灯について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である車両用前照灯10の斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view of a vehicle headlamp 10 according to an embodiment of the present invention.
本実施形態の車両用前照灯10は、自動車等の車両の前面の左右両側にそれぞれ少なくとも1つ配置されている。車両用前照灯10には、その光軸調整が可能なように公知のエイミング機構(図示せず)が連結されている。   At least one vehicle headlamp 10 according to the present embodiment is disposed on each of the left and right sides of the front surface of a vehicle such as an automobile. A known aiming mechanism (not shown) is connected to the vehicle headlamp 10 so that the optical axis can be adjusted.
図1に示すように、本実施形態の車両用前照灯10は、半導体発光素子12、投影レンズ14、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16等を備えている。半導体発光素子12、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16は、基板18の表面に実装されている。   As shown in FIG. 1, the vehicle headlamp 10 of this embodiment includes a semiconductor light emitting element 12, a projection lens 14, a reflecting surface 16 for an overhead sign light distribution pattern, and the like. The semiconductor light emitting element 12 and the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern are mounted on the surface of the substrate 18.
半導体発光素子12(12a〜12e)は、投影レンズ14の入射面14bから投影レンズ14内部に入射し、投影レンズ14の出射面14aから出射して前方に照射される直射光を放出する光源で、投影レンズ14の後方かつ投影レンズ14の光学設計上の基準点F(又はその近傍)に配置されている。   The semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is a light source that enters the projection lens 14 from the incident surface 14b of the projection lens 14 and emits direct light emitted from the emission surface 14a of the projection lens 14 and irradiated forward. The projection lens 14 is arranged behind the projection lens 14 and at a reference point F (or its vicinity) in the optical design of the projection lens 14.
図2は、半導体発光素子12(12a〜12e)及びオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16が実装された基板18の正面図である。   FIG. 2 is a front view of the substrate 18 on which the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) and the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern are mounted.
図2に示すように、半導体発光素子12(12a〜12e)は、例えば、1mm角の発光面を含むLEDチップ×5で、セラミック製(又は金属製)基板18の表面に一列に実装されて、横長矩形の発光面20を構成している。半導体発光素子12(12a〜12e)は5つに限られず、1〜4又は6つ以上であってもよい。   As shown in FIG. 2, the semiconductor light emitting elements 12 (12 a to 12 e) are, for example, LED chips × 5 including a 1 mm square light emitting surface, and are mounted in a row on the surface of a ceramic (or metal) substrate 18. A horizontally long rectangular light emitting surface 20 is formed. The number of semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e) is not limited to five, and may be one to four or six or more.
半導体発光素子12(12a〜12e)は、横長矩形の発光面20の長辺を水平とし、半導体発光素子12(横長矩形の発光面20)を前方(投影レンズ14の入射面14b)に向けた状態で、投影レンズ14の基準点F(又はその近傍)に配置されている。   In the semiconductor light emitting device 12 (12a to 12e), the long side of the horizontally long rectangular light emitting surface 20 is horizontal, and the semiconductor light emitting device 12 (the horizontally long rectangular light emitting surface 20) faces forward (the incident surface 14b of the projection lens 14). In this state, the projection lens 14 is disposed at the reference point F (or in the vicinity thereof).
車両前後方向に延びる光軸AXは、横長矩形の発光面20を通り、かつ、発光面20の法線方向に延びている。   The optical axis AX extending in the vehicle front-rear direction passes through the horizontally elongated light emitting surface 20 and extends in the normal direction of the light emitting surface 20.
投影レンズ14の光学設計上の基準点Fは、半導体発光素子12(12a〜12e)又はその近傍(例えば、横長矩形の発光面20の水平方向に延びる下端縁の中心近傍)に設定されている。   The reference point F in the optical design of the projection lens 14 is set at or near the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) (for example, near the center of the lower end edge of the horizontally elongated light emitting surface 20 extending in the horizontal direction). .
投影レンズ14の基準点Fは一般的な投影レンズの焦点(又は光学的中心)に相当し、投影レンズ14の出射面14aの面形状は、当該基準点Fに基づいて設計されている。   The reference point F of the projection lens 14 corresponds to the focal point (or optical center) of a general projection lens, and the surface shape of the exit surface 14a of the projection lens 14 is designed based on the reference point F.
半導体発光素子12(12a〜12e)は、法規で規定されたCIE色度図上の白色範囲を満たす白色光を放出するものであればよく、発光色が青系のLEDチップ(又はレーザーダイオード)とこれを覆う黄色系の蛍光体(例えば、YAG蛍光体)とを組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、RGB三色のLEDチップ(又はレーザーダイオード)を組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、その他構造の半導体発光素子であってもよい。   The semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) may be any element that emits white light that satisfies the white range on the CIE chromaticity diagram stipulated by laws and regulations, and the light emitting color is a blue LED chip (or laser diode). May be a semiconductor light emitting device having a structure in which a yellow fluorescent material (for example, YAG phosphor) covering the same is combined, or a semiconductor light emitting device having a structure in which RGB three-color LED chips (or laser diodes) are combined. It may be an element or a semiconductor light emitting element having another structure.
図3(a)は車両用前照灯10の上面図、図3(b)は正面図、図3(c)は側面図である。   3A is a top view of the vehicle headlamp 10, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a side view.
図1、図3(a)〜図3(c)に示すように、投影レンズ14は、車両前方側に配置される出射面14a(本発明の第1面に相当)、車両後方側に配置される入射面14b(本発明の第2面に相当)、外周に配置されたフランジ部14c等を含んでいる。投影レンズ14は、そのフランジ部14cがハウジング等に固定されたレンズホルダ等の支持部(図示せず)によって支持されることで、出射面14aが車両前方側に配置され、入射面14bが車両後方側に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3 (a) to 3 (c), the projection lens 14 is disposed on the vehicle front side, an emission surface 14a (corresponding to the first surface of the present invention), and on the vehicle rear side. Incident surface 14b (corresponding to the second surface of the present invention), a flange portion 14c disposed on the outer periphery, and the like. The projection lens 14 is supported by a support portion (not shown) such as a lens holder whose flange portion 14c is fixed to a housing or the like, so that the exit surface 14a is disposed on the vehicle front side, and the entrance surface 14b is the vehicle. It is arranged on the rear side.
投影レンズ14は、透明樹脂(アクリルやポリカーボネイト等)を、金型に注入し、冷却、固化させることで一体成形されている。なお、投影レンズ14の材質は、透明樹脂(アクリルやポリカーボネイト等)以外の、例えば、ガラスであってもよい。   The projection lens 14 is integrally formed by injecting a transparent resin (such as acrylic or polycarbonate) into a mold, and cooling and solidifying. The material of the projection lens 14 may be, for example, glass other than transparent resin (such as acrylic or polycarbonate).
図4(a)は図4(b)中の車両用前照灯10のA−A断面図、図4(b)は車両用前照灯10の正面図、図4(c)は図4(b)中の車両用前照灯10のB−B断面図である。   4A is a cross-sectional view taken along line AA of the vehicle headlamp 10 in FIG. 4B, FIG. 4B is a front view of the vehicle headlamp 10, and FIG. 4C is FIG. It is BB sectional drawing of the vehicle headlamp 10 in (b).
入射面14bは、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が入射する面である(図4(a)、図4(c)参照)。入射面14bは、当該入射面14bで反射(フレネル反射)される半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が集光されて、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方、すなわち、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16側に向かうように、その面形状が設計された面で、例えば、図4(c)に示すように、第1焦点F1が半導体発光素子12(12a〜12e)の発光面20又はその近傍に設定され、第2焦点F2がオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16又はその近傍に設定された回転楕円面である。このようにすれば、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射される光を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16へ効率よく入射させることが可能となる。   The incident surface 14b is a surface on which direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is incident (see FIGS. 4A and 4C). On the incident surface 14b, direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) reflected by the incident surface 14b (Fresnel reflection) is collected, and below the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), that is, As shown in FIG. 4C, for example, as shown in FIG. 4C, the first focal point F1 is the surface of the semiconductor light emitting element 12 (12a). ˜12e) is set to the light emitting surface 20 or the vicinity thereof, and the second focal point F2 is a spheroidal surface set to the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern or the vicinity thereof. In this way, it is possible to efficiently make the light reflected by the incident surface 14b out of the direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) incident on the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It becomes.
入射面14bは、当該入射面14bで反射される半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が集光されて、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16側に向かうように、その面形状が設計された面であればよく、上記回転楕円面に限定されない。例えば、入射面14bは、中心が半導体発光素子12(12a〜12e)の発光面20又はその近傍に設定された球面であってもよいし、その他面形状の面(例えば、半導体発光素子12に向かって凹の面)であってもよい。これによっても、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射される光を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16へ効率よく入射させることが可能となる。   The incident surface 14b is configured so that direct light from the semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e) reflected by the incident surface 14b is collected and directed toward the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It is sufficient that the surface shape is a designed surface, and it is not limited to the spheroid. For example, the incident surface 14b may be a spherical surface whose center is set at or near the light emitting surface 20 of the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), or other surface-shaped surface (for example, the semiconductor light emitting element 12). A concave surface). This also makes it possible to efficiently make the light reflected by the incident surface 14b out of the direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) incident on the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. .
図5中の下段は、車両用前照灯10により形成されるロービーム用配光パターンPLoの例である。 The lower part of FIG. 5 is an example of a low beam light distribution pattern P Lo formed by the vehicle headlamp 10.
図5に示すように、ロービーム用配光パターンPLoは、水平方向に延びるカットオフラインCLを含み、水平方向にワイドな配光パターン(例えば、H線より下0.57度以下に配置される)として形成される。 As shown in FIG. 5, the low beam light distribution pattern P Lo includes a cut-off line CL extending in the horizontal direction, and is disposed at a horizontal light distribution pattern (for example, 0.57 degrees or less below the H line). ).
上記構成のロービーム用配光パターンPLoは、投影レンズ14の出射面14aを、次のように構成することで実現される。 The low beam light distribution pattern P Lo having the above configuration is realized by configuring the exit surface 14a of the projection lens 14 as follows.
出射面14aは、入射面14bから投影レンズ14内部に入射し、出射面14aから出射して前方に照射される半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光(半導体発光素子12の光源像)が、図5に示すように、ロービーム用配光パターンPLoを形成するように、その面形状が設計されている。 The exit surface 14a enters the projection lens 14 from the entrance surface 14b, and is emitted directly from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) emitted from the exit surface 14a and irradiated forward (a light source image of the semiconductor light emitting element 12). However, as shown in FIG. 5, the surface shape is designed so as to form a low beam light distribution pattern PLo .
具体的には、出射面14aは、図4(a)に示すように、水平断面形状が、出射面14aから出射する半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光Ray1が水平方向に拡散する形状とされ、図4(c)に示すように、鉛直断面形状が、出射面14aから出射する半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光Ray1が水平面に対して下向きの方向を照射する形状とされている。   Specifically, as shown in FIG. 4A, the emission surface 14a has a horizontal cross-sectional shape such that direct light Ray1 emitted from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) emitted from the emission surface 14a is diffused in the horizontal direction. As shown in FIG. 4C, the vertical cross-sectional shape is such that the direct light Ray1 from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) emitted from the emission surface 14a irradiates a downward direction with respect to the horizontal plane. The shape is to
図5中の上段は、車両用前照灯10により形成されるオーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSの例である。 The upper part in FIG. 5 is an example of the overhead sign light distribution pattern POHS formed by the vehicle headlamp 10.
オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSは、前方上方の道路案内板や道路標識等を照明するための配光パターンで、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16を、次のように構成することで実現される。 The overhead sign light distribution pattern POHS is a light distribution pattern for illuminating a road guide plate or road sign in the upper front, and the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is configured as follows. It is realized with.
オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16は、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射される光を反射する反射面で、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に配置されている。   The reflection surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is a reflection surface that reflects light reflected from the incident surface 14b out of direct light from the semiconductor light emitting device 12 (12a to 12e), and the semiconductor light emitting device 12 (12a to 12a). 12e).
オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16は、例えば、図2に示すように、灯具正面視において水平方向に長い矩形形状のミラー(例えば、薄い板状の平面ミラー又は曲面ミラー)で、半導体発光素子12(12a〜12e)が実装された基板18のうち半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に接着等の公知の手段で固定されて、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に配置されている。なお、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16は、半導体発光素子12(12a〜12e)とは別の部材として構成されて、基板18上に実装されていてもよいし、あるいは、半導体発光素子12(12a〜12e)と組み合わされて(例えば、パッケージ化されて)、1つの部材として構成されて、基板18上に実装されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is a rectangular mirror (for example, a thin plate-like flat mirror or curved mirror) that is long in the horizontal direction when the lamp is viewed from the front. The substrate 18 on which the light emitting elements 12 (12a to 12e) are mounted is fixed below the semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e) by known means such as adhesion, and below the semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e). Is arranged. The reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern may be configured as a member different from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) and may be mounted on the substrate 18, or may be semiconductor light emitting. The element 12 (12a to 12e) may be combined (for example, packaged), configured as one member, and mounted on the substrate 18.
通常、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光Ray1は、図4(a)、図4(c)に実線で示すように、入射面14bから投影レンズ14内部に入射し、出射面14aから屈折して出射して前方に照射され、車両前面(出射面14a)に正対した仮想鉛直スクリーン(車両前面から約25m前方に配置されている)上に、図5に示すように、ロービーム用配光パターンPLoを形成する。 Usually, the direct light Ray1 from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is incident on the inside of the projection lens 14 from the incident surface 14b as shown by the solid line in FIGS. As shown in FIG. 5, on a virtual vertical screen (disposed approximately 25 m ahead from the front of the vehicle) that is refracted and emitted from 14a and irradiated forward, facing the front of the vehicle (exit surface 14a), A low-beam light distribution pattern P Lo is formed.
しかしながら、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち一部の光は、入射面14bで反射されて、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に向かう。   However, some of the direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is reflected by the incident surface 14b and travels downward from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e).
この入射面14bからの反射光Ray2(図4(c)中の点線参照)は、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16で反射されて、入射面14bから投影レンズ14内部に入射し、出射面14aから屈折して出射して前方かつ水平面に対して所定角度上向きに照射される。これにより、仮想鉛直スクリーン上かつロービーム用配光パターンPLoの上方に、図5に示すように、オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSが形成される。これは、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16を配置したことにより、投影レンズ14の基準点Fから下側に離れた場所にあたかも発光面が位置しているかのような効果を生じ、投影レンズ14の出射面14aから出射される光線Ray2が上向きとなることによるものである。 The reflected light Ray2 from the incident surface 14b (see the dotted line in FIG. 4C) is reflected by the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern, and enters the projection lens 14 from the incident surface 14b. The light is refracted and emitted from the emission surface 14a, and is irradiated forward and upward at a predetermined angle with respect to the horizontal plane. As a result, an overhead sign light distribution pattern P OHS is formed on the virtual vertical screen and above the low beam light distribution pattern P Lo as shown in FIG. This is because the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is arranged below the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), so that light is emitted as if it is located at a position away from the reference point F of the projection lens 14. This is because the effect is as if the surface is located, and the ray Ray2 emitted from the emission surface 14a of the projection lens 14 is directed upward.
オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSの水平方向寸法及び鉛直方向寸法は、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16の水平方向寸法及び鉛直方向寸法を調整することで、調整することが可能である。また、オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSが形成される鉛直方向の位置(仮想鉛直スクリーン上の位置)は、半導体発光素子12とオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16との間の距離L(図2参照)を調整することで、調整することが可能である。 Horizontal dimension and vertical dimension of the overhead sign light distribution pattern P OHS, by adjusting the horizontal dimension and the vertical dimension of the reflection surface 16 of the light distribution pattern for overhead sign, it can be adjusted . The vertical position (position on the virtual vertical screen) where the overhead sign light distribution pattern POHS is formed is a distance L between the semiconductor light emitting element 12 and the reflection surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It can be adjusted by adjusting (see FIG. 2).
したがって、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16の水平方向寸法及び鉛直方向寸法、並びに、半導体発光素子12とオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16との間の距離Lを調整することで、例えば、水平線H−Hより上2〜4度かつ鉛直線V−Vに対して左右適宜の角度の範囲を照明するオーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSを形成することが可能となる。 Therefore, the horizontal dimension and the vertical dimension of the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern and the distance L between the semiconductor light emitting element 12 and the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern are adjusted. Thus, for example, it is possible to form an overhead sign light distribution pattern POHS that illuminates a range of 2 to 4 degrees above the horizontal line HH and an appropriate angle to the left and right with respect to the vertical line VV.
なお、車両用前照灯10は、各配光パターンPLo、POHSが仮想鉛直スクリーン上の適正範囲を照射するように公知のエイミング機構(図示せず)により光軸調整されている。 The vehicle headlamp 10 is optically adjusted by a known aiming mechanism (not shown) so that each light distribution pattern P Lo , P OHS irradiates an appropriate range on the virtual vertical screen.
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯10によれば、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射されて投影レンズ14内部に入射しない光線Ray2を利用して、オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHSを形成することが可能な、光利用効率の高い車両用前照灯を提供することが可能となる。すなわち、主配光(例えば、ロービーム用配光パターンPLo)には影響を与えずに、光の利用効率を向上できる車両用前照灯を提供することが可能となる。 As described above, according to the vehicle headlamp 10 of the present embodiment, light rays that are reflected by the incident surface 14b and do not enter the projection lens 14 out of direct light from the semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e). Ray2 utilizing, capable of forming an overhead sign light distribution pattern P OHS, it is possible to provide a high vehicle headlamp light utilization efficiency. That is, it is possible to provide a vehicular headlamp that can improve the light use efficiency without affecting the main light distribution (for example, the low beam light distribution pattern P Lo ).
これは、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16を配置したことにより、投影レンズ14の基準点Fから下側に離れた場所にあたかも発光面が位置しているかのような効果を生じ、投影レンズ14の出射面14aから出射される光線Ray2が上向きとなることによるものである。   This is because the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is arranged below the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), so that light is emitted as if it is located at a position away from the reference point F of the projection lens 14. This is because the effect is as if the surface is located, and the ray Ray2 emitted from the emission surface 14a of the projection lens 14 is directed upward.
また、本実施形態の車両用前照灯10によれば、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射されて投影レンズ14内部に入射しない光を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16へ効率よく入射させることが可能となる。これは、入射面14bが、当該入射面14bで反射される半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が集光されて、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16側に向かうように設計されていることによるものである。   Further, according to the vehicle headlamp 10 of the present embodiment, the light that is reflected by the incident surface 14b and does not enter the projection lens 14 out of direct light from the semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e) is overhead sign. Therefore, the light can be efficiently incident on the reflection surface 16 for the light distribution pattern. This is because the incident surface 14 b is focused on the direct light from the semiconductor light emitting elements 12 (12 a to 12 e) reflected by the incident surface 14 b toward the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It is because it is designed.
次に、車両用前照灯10の変形例として、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として高反射率部材22(例えば、白樹脂)を用いた車両用前照灯10Aについて説明する。   Next, as a modified example of the vehicle headlamp 10, a vehicle headlamp 10A using a high reflectance member 22 (for example, white resin) as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern will be described.
本変形例の車両用前照灯10Aは、上記実施形態の車両用前照灯10と比べ、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として高反射率部材22(例えば、白樹脂)を用いた点、及び、遮光部材24を追加した点が相違する。それ以外、上記実施形態の車両用前照灯10と同様の構成である。以下、上記実施形態の車両用前照灯10との相違点を中心に説明し、上記実施形態の車両用前照灯10と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。   The vehicle headlamp 10A according to the present modification uses a high reflectance member 22 (for example, white resin) as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern, as compared with the vehicle headlamp 10 of the above embodiment. The difference is that the light shielding member 24 is added. Other than that, it is the structure similar to the vehicle headlamp 10 of the said embodiment. Hereinafter, the difference from the vehicle headlamp 10 of the above embodiment will be mainly described, and the same components as those of the vehicle headlamp 10 of the above embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. .
図6は、変形例である車両用前照灯10Aの斜視図である。   FIG. 6 is a perspective view of a vehicle headlamp 10A which is a modified example.
図7は半導体発光素子12(12a〜12e)、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16としての高反射率部材22(例えば、白樹脂)及び遮光部材24が実装された基板18の正面図、図8は図7中のC−C断面図である。図9(a)は車両用前照灯10Aの上面図、図9(b)は正面図、図9(c)は側面図である。   FIG. 7 is a front view of the substrate 18 on which the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), the high reflectance member 22 (for example, white resin) and the light shielding member 24 as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern are mounted. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 9A is a top view of the vehicle headlamp 10A, FIG. 9B is a front view, and FIG. 9C is a side view.
図6、図9(a)〜図9(c)に示すように、本変形例の車両用前照灯10Aは、半導体発光素子12、投影レンズ14に加え、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22(例えば、白樹脂)及び遮光部材24等を備えている。   As shown in FIGS. 6 and 9 (a) to 9 (c), the vehicle headlamp 10A according to the present modification is used for the overhead sign light distribution pattern in addition to the semiconductor light emitting element 12 and the projection lens 14. A high reflectance member 22 (for example, white resin) that functions as the reflecting surface 16 and a light shielding member 24 are provided.
図7、図8に示すように、従来、半導体発光素子12(12a〜12e)を取り囲むように配置され、半導体発光素子12(12a〜12e)が主に側方に放出する光を反射して効率よく取り出すように構成された高反射率部材22(例えば、白樹脂)が知られている。高反射率部材22は、半導体発光素子12(12a〜12e)が主に側方に放出する光を前方に向けて反射するための反射面22b(図8参照)を含んでいる。なお、図8中、符号12Aが示す部材は半導体発光素子12を構成するLEDチップで、符号12Bが示す部材は半導体発光素子12を構成する蛍光体で、符号12Cが示す部材はガラス板である。   As shown in FIGS. 7 and 8, conventionally, the semiconductor light emitting device 12 (12 a to 12 e) is disposed so as to surround the semiconductor light emitting device 12, and the semiconductor light emitting device 12 (12 a to 12 e) mainly reflects the light emitted sideways. A high reflectance member 22 (for example, white resin) configured to be efficiently taken out is known. The high reflectivity member 22 includes a reflection surface 22b (see FIG. 8) for reflecting light emitted from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) mainly to the side toward the front. In FIG. 8, the member indicated by reference numeral 12A is an LED chip constituting the semiconductor light emitting element 12, the member indicated by reference numeral 12B is a phosphor constituting the semiconductor light emitting element 12, and the member indicated by reference numeral 12C is a glass plate. .
高反射率部材22は、少なくとも、半導体発光素子12(12a〜12e)の一辺(下端縁)よりも下方に配置されている(図7参照)。   The high reflectance member 22 is disposed below at least one side (lower end edge) of the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) (see FIG. 7).
図6、図9(a)に示すように、遮光部材24は、投影レンズ14の焦点面に沿って湾曲した前面24a、その反対側の後面24bを備えている。図7に示すように、遮光部材24は、前面24aから後面24bに貫通した開口24c(例えば、灯具正面視において水平方向に長い矩形形状の開口24c)から高反射率部材22の一部22aを露出させ、それ以外の高反射率部材22の部分を覆っている。遮光部材24の開口24cを適切な箇所に形成することで、当該開口24cから露出した高反射率部材22の一部22aを、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能させることが可能となる。以上のように、高反射率部材22(例えば、白樹脂)のうちオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能させる部分22a以外は、遮光部材24で覆われている。   As shown in FIGS. 6 and 9A, the light shielding member 24 includes a front surface 24 a that is curved along the focal plane of the projection lens 14, and a rear surface 24 b on the opposite side. As shown in FIG. 7, the light-shielding member 24 has a portion 22a of the high-reflectance member 22 through an opening 24c (for example, a rectangular opening 24c that is long in the horizontal direction when viewed from the front of the lamp) penetrating from the front surface 24a to the rear surface 24b. It is exposed and covers the other portions of the high reflectivity member 22. By forming the opening 24c of the light shielding member 24 at an appropriate location, a part 22a of the high reflectance member 22 exposed from the opening 24c can function as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It becomes. As described above, the portion other than the portion 22a of the high reflectance member 22 (for example, white resin) that functions as the reflection surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is covered with the light shielding member 24.
図10(a)は図10(b)中の車両用前照灯10AのC−C断面図、図10(b)は車両用前照灯10Aの正面図、図10(c)は図10(b)中の車両用前照灯10のD−D断面図である。   10A is a cross-sectional view taken along the line C-C of the vehicle headlamp 10A in FIG. 10B, FIG. 10B is a front view of the vehicle headlamp 10A, and FIG. It is DD sectional drawing of the vehicle headlamp 10 in (b).
入射面14bは、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が入射する面である(図10(a)、図10(c)参照)。入射面14bは、当該入射面14bで反射(フレネル反射)される半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が集光されて、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方、すなわち、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a側に向かうように、その面形状が設計された面で、例えば、図10(c)に示すように、第1焦点F1が半導体発光素子12(12a〜12e)の発光面20又はその近傍に設定され、第2焦点F2がオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a又はその近傍(例えば、遮光部材24の開口24c内)に設定された回転楕円面である。このようにすれば、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射される光を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22aへ効率よく入射させることが可能となる。   The incident surface 14b is a surface on which direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is incident (see FIGS. 10A and 10C). On the incident surface 14b, direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) reflected by the incident surface 14b (Fresnel reflection) is collected, and below the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), that is, A surface whose surface shape is designed so as to face the part 22a side of the high reflectance member 22 that functions as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern, for example, as shown in FIG. The first focal point F1 is set at or near the light emitting surface 20 of the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), and the second focal point F2 functions as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. Is a spheroidal surface set in a part 22a or in the vicinity thereof (for example, in the opening 24c of the light shielding member 24). If it does in this way, the high reflectance member 22 which functions the light reflected by the entrance plane 14b among the direct light from the semiconductor light-emitting device 12 (12a-12e) as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It becomes possible to make it efficiently inject into part 22a.
入射面14bは、当該入射面14bで反射される半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光が集光されて、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a側に向かうように、その面形状が設計された面であればよく、上記回転楕円面に限定されない。例えば、入射面14bは、中心が半導体発光素子12(12a〜12e)の発光面20又はその近傍に設定された球面であってもよいし、その他面形状の面(例えば、半導体発光素子12に向かって凹の面)であってもよい。これによっても、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射される光を、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22aへ効率よく入射させることが可能となる。   The incident surface 14b is a high reflectivity member that functions as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern by collecting direct light from the semiconductor light emitting elements 12 (12a to 12e) reflected by the incident surface 14b. Any surface may be used as long as the surface shape is designed so as to face the part 22a side of the member 22 and is not limited to the spheroid surface. For example, the incident surface 14b may be a spherical surface whose center is set at or near the light emitting surface 20 of the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), or other surface-shaped surface (for example, the semiconductor light emitting element 12). A concave surface). Also by this, the light reflected by the incident surface 14b out of the direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is one of the high reflectance members 22 that function as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It is possible to efficiently enter the portion 22a.
図11中の下段は、車両用前照灯10Aにより形成されるロービーム用配光パターンPLo´の例である。 The lower part of FIG. 11 is an example of a low beam light distribution pattern P Lo ′ formed by the vehicle headlamp 10A.
図11に示すように、ロービーム用配光パターンPLo´は、左右段違いに水平方向に延びる一対の水平カットオフラインCL、CL及び当該一対の水平ラインCL、CLの端点を連結する斜めカットオフラインCLを含む配光パターンとして形成される。 As shown in FIG. 11, the light distribution pattern P Lo 'is for low beam, connecting a pair of horizontal cut-off line CL L extending in the left-right stepped horizontally, CL R and the pair of horizontal line CL L, the end point of the CL R It is formed as a light distribution pattern including the oblique cutoff line CL S.
これは、図7に示すように、半導体発光素子12(横長矩形の発光面20)の一部が、遮光部材24(例えば、後面24b)のうち斜め右方向に延びる斜めラインL及び水平方向に延びる水平ラインLを含む部分で覆われていることによるものである。 As shown in FIG. 7, the semiconductor light emitting element 12 (the horizontally long light emitting surface 20) has a diagonal line L S extending in the diagonally right direction of the light shielding member 24 (for example, the rear surface 24 b) and the horizontal direction. This is because it is covered with a portion including a horizontal line L L extending in the direction.
本変形例では、出射面14aは、図10(a)に示すように、水平断面形状が、出射面14aから出射する半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光Ray1が水平方向に関し、光軸AX寄りに集光する形状とされ、図10(c)に示すように、鉛直断面形状が、出射面14aから出射する半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光Ray1が水平面に対して下向きの方向を照射する形状とされている。   In the present modification, as shown in FIG. 10A, the emission surface 14a has a horizontal cross-sectional shape in which the direct light Ray1 from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) emitted from the emission surface 14a is in the horizontal direction. As shown in FIG. 10C, the vertical cross-sectional shape is such that the direct light Ray1 from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) emitted from the emission surface 14a is in a horizontal plane. On the other hand, it is set as the shape which irradiates a downward direction.
図11中の上段は、車両用前照灯10Aにより形成されるオーバーヘッドサイン用配光パターンPOHS´の例である。 The upper part in FIG. 11 is an example of the overhead sign light distribution pattern P OHS ′ formed by the vehicle headlamp 10A.
オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22aは、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち入射面14bで反射される光を反射する反射面で、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に配置されている。   A part 22a of the high reflectance member 22 that functions as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern reflects light reflected by the incident surface 14b out of direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e). The reflective surface is arranged below the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e).
通常、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光Ray1は、図10(a)、図10(c)に実線で示すように、入射面14bから投影レンズ14内部に入射し、出射面14aから屈折して出射して前方に照射され、車両前面(出射面14a)に正対した仮想鉛直スクリーン(車両前面から約25m前方に配置されている)上に、図11に示すように、ロービーム用配光パターンPLo´を形成する。 Usually, the direct light Ray1 from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is incident on the inside of the projection lens 14 from the incident surface 14b as shown by the solid line in FIG. 10A and FIG. As shown in FIG. 11, on a virtual vertical screen (arranged about 25 m ahead from the front of the vehicle) that is refracted and emitted from 14a and irradiated forward, facing the front of the vehicle (exit surface 14a), A low beam light distribution pattern P Lo ′ is formed.
しかしながら、半導体発光素子12(12a〜12e)からの直射光のうち一部の光は、入射面14bで反射されて、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に向かう。   However, some of the direct light from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e) is reflected by the incident surface 14b and travels downward from the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e).
この入射面14bからの反射光Ray2(図10(c)中の点線参照)は、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22aで反射されて、入射面14bから投影レンズ14内部に入射し、出射面14aから屈折して出射して前方かつ水平面に対して所定角度上向きに照射される。これにより、仮想鉛直スクリーン上かつロービーム用配光パターンPLoの上方に、図11に示すように、オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHS´が形成される。これは、半導体発光素子12(12a〜12e)の下方に、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22aを配置したことにより、投影レンズ14の基準点Fから下側に離れた場所にあたかも発光面が位置しているかのような効果を生じ、投影レンズ14の出射面14aから出射される光線Ray2が上向きとなることによるものである。 The reflected light Ray2 from the incident surface 14b (see the dotted line in FIG. 10C) is reflected by a part 22a of the high reflectance member 22 that functions as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. The light enters the projection lens 14 from the incident surface 14b, is refracted and emitted from the output surface 14a, and is irradiated forward and upward by a predetermined angle with respect to the horizontal plane. As a result, an overhead sign light distribution pattern P OHS ′ is formed on the virtual vertical screen and above the low beam light distribution pattern P Lo as shown in FIG. This is because the part 22a of the high reflectivity member 22 that functions as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern is disposed below the semiconductor light emitting element 12 (12a to 12e), thereby providing a reference for the projection lens 14. This is because the effect is as if the light emitting surface is located at a position away from the point F, and the light ray Ray2 emitted from the emission surface 14a of the projection lens 14 is directed upward.
オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHS´の水平方向寸法及び鉛直方向寸法は、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a(すなわち、開口24c)の水平方向寸法及び鉛直方向寸法を調整することで、調整することが可能である。また、オーバーヘッドサイン用配光パターンPOHS´が形成される鉛直方向の位置(仮想鉛直スクリーン上の位置)は、半導体発光素子12とオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a(すなわち、開口24c)との間の距離L(図7参照)を調整することで、調整することが可能である。 The horizontal dimension and the vertical dimension of the overhead sign light distribution pattern P OHS ′ are the horizontal dimension of the portion 22a (that is, the opening 24c) of the high reflectance member 22 that functions as the reflective surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. It can be adjusted by adjusting the directional dimension and the vertical dimension. Further, the vertical position (position on the virtual vertical screen) where the overhead sign light distribution pattern P OHS ′ is formed is a high reflection functioning as the semiconductor light emitting element 12 and the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. Adjustment is possible by adjusting the distance L (see FIG. 7) between the portion 22a of the rate member 22 (that is, the opening 24c).
したがって、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a(すなわち、開口24c)の水平方向寸法及び鉛直方向寸法、並びに、半導体発光素子12とオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能する高反射率部材22の一部22a(すなわち、開口)との間の距離Lを調整することで、例えば、水平線H−Hより上2〜4度かつ鉛直線V−Vに対して左右適宜の角度の範囲を照明するオーバーヘッドサイン用配光パターンPOHS´を形成することが可能となる。 Accordingly, the horizontal dimension and the vertical dimension of the part 22a (that is, the opening 24c) of the high reflectance member 22 functioning as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern, and the semiconductor light emitting element 12 and the overhead sign. By adjusting the distance L between the portion 22a (that is, the opening) of the high reflectance member 22 functioning as the reflection surface 16 for the light distribution pattern, for example, 2 to 4 degrees above the horizontal line H-H and It is possible to form the overhead sign light distribution pattern P OHS ′ that illuminates a range of an appropriate angle to the left and right with respect to the vertical line VV.
なお、車両用前照灯10Aは、各配光パターンPLo´、POHS´が仮想鉛直スクリーン上の適正範囲を照射するように公知のエイミング機構(図示せず)により光軸調整されている。 The vehicle headlamp 10A is optically adjusted by a known aiming mechanism (not shown) so that each light distribution pattern P Lo ', P OHS ' irradiates an appropriate range on the virtual vertical screen. .
本変形例によれば、上記実施形態で説明した効果に加え、半導体発光素子12(12a〜12e)が主に側方に放出する光を反射して効率よく取り出すように構成された高反射率部材22(例えば、白樹脂)の一部22aを、オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面16として機能させることが可能となる。これにより、オーバーヘッドサイン用配光パターン専用の反射面16が不要となり、その分、コスト低減が可能となる。   According to this modification, in addition to the effects described in the above embodiment, the semiconductor light emitting device 12 (12a to 12e) is configured to reflect light emitted mainly laterally and efficiently extract the light. A part 22a of the member 22 (for example, white resin) can function as the reflecting surface 16 for the overhead sign light distribution pattern. This eliminates the need for the reflecting surface 16 dedicated to the overhead sign light distribution pattern, and accordingly reduces the cost.
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。   The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
10、10A…車両用前照灯、12…半導体発光素子、14…投影レンズ、14a…出射面、14b…入射面、14c…フランジ部、16…オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面、18…基板、20…発光面、22…高反射率部材、22a…一部(部分)、22b…反射面、24…遮光部材、24a…前面、24b…後面、24c…開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A ... Vehicle headlamp, 12 ... Semiconductor light emitting element, 14 ... Projection lens, 14a ... Outgoing surface, 14b ... Incident surface, 14c ... Flange part, 16 ... Reflective surface for light distribution pattern for overhead signs, 18 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Board | substrate, 20 ... Light-emitting surface, 22 ... High reflectance member, 22a ... Part (part), 22b ... Reflective surface, 24 ... Light shielding member, 24a ... Front surface, 24b ... Rear surface, 24c ... Opening

Claims (5)

  1. 車両前方側に配置される第1面と、車両後方側に配置される第2面と、を含むレンズと、
    前記レンズの基準点又はその近傍に配置され、前記第2面から前記レンズ内部に入射し、前記第1面から出射して前方に照射される光を放出する半導体発光素子と、
    前記半導体発光素子の下方に配置されたオーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面と、を備えており、
    前記第2面は、前記半導体発光素子からの光の一部を反射し、前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面側に集光して向かうように設計されており、
    前記第1面は、前記第1面から出射して前方に照射される前記半導体発光素子からの光が、ロービーム用配光パターンを形成するように設計されており、
    前記半導体発光素子を取り囲むように配置され、前記半導体発光素子からの光を反射して取り出すように構成された高反射率部材と、
    前記高反射率部材のうち前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面として機能させる部分以外を覆う遮光部材と、
    をさらに備えることを特徴とする車両用前照灯。
    A lens including a first surface disposed on the vehicle front side and a second surface disposed on the vehicle rear side;
    A semiconductor light-emitting element that is disposed at or near the reference point of the lens, emits light that enters the lens from the second surface, exits from the first surface, and is irradiated forward;
    A reflective surface for a light distribution pattern for an overhead sign disposed below the semiconductor light emitting element,
    The second surface is designed to reflect a part of the light from the semiconductor light emitting element and condense toward the reflective surface side for the overhead sign light distribution pattern,
    The first surface is designed such that light from the semiconductor light emitting element emitted from the first surface and irradiated forward forms a low beam light distribution pattern ;
    A high reflectivity member disposed to surround the semiconductor light emitting element and configured to reflect and extract light from the semiconductor light emitting element;
    A light shielding member that covers a portion other than a portion that functions as a reflective surface for the overhead sign light distribution pattern of the high reflectance member;
    The vehicle headlamp further comprising:
  2. 前記高反射率部材は、白樹脂であ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 1 , wherein the high reflectance member is a white resin.
  3. 前記第2面は、第1焦点が前記半導体発光素子の発光面又はその近傍に設定され、第2焦点が前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面又はその近傍に設定された回転楕円面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用前照灯。 The second surface is a spheroid having a first focal point set at or near the light emitting surface of the semiconductor light emitting element, and a second focal point set at or near the reflecting surface for the overhead sign light distribution pattern. the vehicle headlamp according to claim 1 or 2, characterized in that.
  4. 前記第2面は、中心が前記半導体発光素子の発光面又はその近傍に設定された球面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用前照灯。 The second surface, the vehicle headlamp according to claim 1 or 2, wherein the center is a light emitting surface or set spherical in the vicinity of the semiconductor light emitting element.
  5. 前記遮光部材は、前記レンズの焦点面に沿って湾曲した前面と、その反対側の後面と、前記前面から前記後面に貫通した開口とを備え、前記開口から前記オーバーヘッドサイン用配光パターン用の反射面が露出されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車両用前照灯。The light shielding member includes a front surface curved along the focal plane of the lens, a rear surface opposite to the front surface, and an opening penetrating from the front surface to the rear surface, and the light distribution pattern for the overhead sign from the opening. The vehicular headlamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflecting surface is exposed.
JP2012253324A 2012-11-19 2012-11-19 Vehicle headlamp Active JP6052599B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012253324A JP6052599B2 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Vehicle headlamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012253324A JP6052599B2 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Vehicle headlamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014102941A JP2014102941A (en) 2014-06-05
JP6052599B2 true JP6052599B2 (en) 2016-12-27

Family

ID=51025299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012253324A Active JP6052599B2 (en) 2012-11-19 2012-11-19 Vehicle headlamp

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6052599B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102310285B1 (en) * 2014-10-30 2021-10-07 현대모비스 주식회사 Lamp Apparatus Of Vehicle
AT518551B1 (en) 2016-08-04 2017-11-15 Zkw Group Gmbh Automotive illuminating device
JP6659659B2 (en) * 2017-03-14 2020-03-04 ヤマハ発動機株式会社 Low beam color temperature changing headlight unit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1087060A (en) * 1964-12-17 1967-10-11 Ibm Optical device for producing multiple images
JP2588658Y2 (en) * 1993-07-29 1999-01-13 スタンレー電気株式会社 Projector lamp
JP4382643B2 (en) * 2004-11-24 2009-12-16 スタンレー電気株式会社 Variable light distribution vehicle headlamp
JP5675203B2 (en) * 2010-07-30 2015-02-25 スタンレー電気株式会社 Vehicle lighting
JP2012190551A (en) * 2011-03-08 2012-10-04 Stanley Electric Co Ltd Lamp unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014102941A (en) 2014-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4970136B2 (en) Vehicle headlamp lamp unit
EP2525140B1 (en) Vehicle lighting unit
JP6052569B2 (en) Vehicle lamp unit
EP2487407B1 (en) Vehicle lighting device
JP5945857B2 (en) Vehicle headlamp and light guide lens
JP6016057B2 (en) Vehicle lighting
JP6146040B2 (en) Vehicle headlamp
US9103519B2 (en) Vehicle lighting unit
KR101393659B1 (en) Vehicular headlamp
JP5636756B2 (en) Vehicle lamp unit
JP5692521B2 (en) Motorcycle headlights
JP6052599B2 (en) Vehicle headlamp
JP6725282B2 (en) Vehicle lighting
JP5445049B2 (en) Vehicle lighting
JP2014110213A (en) Vehicular head light
JP6142464B2 (en) Vehicle lighting
JP6119279B2 (en) Vehicle headlamp
US10281103B2 (en) Body and lighting tool for vehicle
JP5446757B2 (en) Vehicle lighting
JP6056615B2 (en) Vehicle lighting
CN108603646B (en) Vehicle lamp
JP6659456B2 (en) Vehicle lighting
JP5765626B2 (en) Vehicle lamp unit
JP2013030429A (en) Vehicular lamp unit
JP5397174B2 (en) Vehicle lighting

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151007

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6052599

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250