JP6183650B2 - Vehicle headlamp - Google Patents
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Description
本発明は、車両用前照灯に係り、特に、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の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 having a structure in which a light source and a lens body are combined.
従来、車両用灯具の分野においては、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の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 lamps, a vehicle headlamp having a structure in which a light source and a lens body are combined has been proposed (for example, see Patent Document 1).
図１３（ａ）は特許文献１に記載の車両用前照灯２００の縦断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の矢印Ｙ方向から見た矢視図（正面図）である。 13A is a longitudinal sectional view of the vehicle headlamp 200 described in Patent Document 1, and FIG. 13B is an arrow view (front view) seen from the direction of arrow Y in FIG. 13A. .
図１３（ａ）に示すように、特許文献１に記載の車両用前照灯２００は、光源２１０とレンズ体２２０（透光部材）とを組み合わせた構造の車両用前照灯である。 As shown in FIG. 13A, a vehicle headlamp 200 described in Patent Document 1 is a vehicle headlamp having a structure in which a light source 210 and a lens body 220 (translucent member) are combined.
レンズ体２２０は、その外形が正面視で円形に構成されており（図１３（ｂ）参照）、車両前方側に配置される前面２２２、車両後方側に配置される後面２２４、入射面２２８を含む凹部２２６を含んでいる。光源２１０は凹部２２６内に配置されており、入射面２２８は光源２１０からの光線（光束）が効率よく入射するように、光源２１０を取り囲むように配置されている。前面２２２のうち光軸ＡＸを中心とする中央領域上には、光源２１０からの光線（光束）を後面２２４に向けて反射する円形の前面反射部２３０が形成されている。前面反射部２３０は、その中央部が光源２１０側に向かって凹んでいるとともに、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。 The lens body 220 has a circular outer shape when viewed from the front (see FIG. 13B), and includes a front surface 222 disposed on the front side of the vehicle, a rear surface 224 disposed on the rear side of the vehicle, and an incident surface 228. A recess 226 is included. The light source 210 is disposed in the recess 226, and the incident surface 228 is disposed so as to surround the light source 210 so that a light beam (light beam) from the light source 210 is efficiently incident. A circular front reflecting portion 230 that reflects the light beam (light flux) from the light source 210 toward the rear surface 224 is formed on a central region of the front surface 222 centered on the optical axis AX. The center part of the front reflecting part 230 is recessed toward the light source 210 side, and is subjected to a mirror surface treatment such as aluminum deposition.
前面２２２は、入射面２２８からレンズ体２２０内部に入射した光源２１０からの光線（光束）を後面２２４に向けて反射するとともに、後面２２４からの反射光線が出射する面として構成されている。後面２２４は、前面２２２（及び前面反射部２３０）で反射された光源２１０からの光線（光束）を、前面２２２に向けて反射する面で、一枚の連続面（図２５（ａ）参照）として構成されている。 The front surface 222 is configured as a surface that reflects a light beam (light beam) from the light source 210 incident on the inside of the lens body 220 from the incident surface 228 toward the rear surface 224 and emits a reflected light beam from the rear surface 224. The rear surface 224 is a surface that reflects the light beam (light beam) from the light source 210 reflected by the front surface 222 (and the front surface reflection unit 230) toward the front surface 222, and is a single continuous surface (see FIG. 25A). It is configured as.
上記構成の車両用前照灯２００においては、入射面２２８からレンズ体２２０内部に入射し、前面２２２（及び前面反射部２３０）及び後面２２４で二回反射された後に、前面２２２から出射して前方に照射される光源２１０からの光線（光源２１０の光源像）によりすれ違いビーム用配光パターンが形成される。 In the vehicle headlamp 200 configured as described above, the light enters the lens body 220 from the incident surface 228, is reflected twice by the front surface 222 (and the front reflector 230) and the rear surface 224, and then exits from the front surface 222. A light distribution pattern for a passing beam is formed by a light beam (a light source image of the light source 210) irradiated from the front.
しかしながら、上記構成の車両用前照灯２００においては、すれ違いビーム用配光パターン等の所定配光パターン（路面配光）のみを考慮して設計されているため、所定配光パターン（路面配光）を形成するに際して、レンズ体２２０（前面２２２）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させることができないという問題がある。 However, since the vehicle headlamp 200 configured as described above is designed in consideration of only a predetermined light distribution pattern (road surface light distribution) such as a light distribution pattern for passing beams, the predetermined light distribution pattern (road surface light distribution) is designed. ), The lens body 220 (front surface 222) cannot be viewed as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly).
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の車両用前照灯において、所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成することができ、かつ、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる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 forms a predetermined light distribution pattern (for example, a traveling beam light distribution pattern) in a vehicle headlamp having a structure in which a light source and a lens body are combined. It is possible to provide a vehicular headlamp that can be viewed as if the lens body (front surface) emits light uniformly (or substantially uniformly) (that is, improves the appearance of light emission). Objective.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光源とレンズ体と光学系とを備えた車両用前照灯において、前記レンズ体は、第１面と、第２面と、第３面と、を含み、前記光源からの光を、所定配光パターンの形成に用いられる第１の光と前記レンズ体が均一に発光しているように視認させるために用いられる第２の光に分割するように構成されており、前記第１面は、前記第１の光が前記レンズ体内部に入射する面であり、前記第２面は、前記レンズ体内部に入射した前記第１の光が出射する面であり、前記第３面は、予め定められた方向からの光を前記第２面から前記レンズ体内部に入射させた場合、当該予め定められた方向からの光が出射する面であり、前記光学系は、前記第２の光の少なくとも一部を、前記予め定められた方向からの光と逆の光路を辿る光として、前記第３面から前記レンズ体内部に入射させる光学系であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a vehicle headlamp including a light source, a lens body, and an optical system, wherein the lens body includes a first surface, a second surface, and a second surface. The first light used for forming the predetermined light distribution pattern and the second light used for visually recognizing the lens body to emit light uniformly. The first surface is a surface on which the first light is incident on the inside of the lens body, and the second surface is the first surface on which the first light is incident on the inside of the lens body. The third surface is a surface from which light is emitted, and light from a predetermined direction is emitted when light from a predetermined direction is incident on the inside of the lens body from the second surface. The optical system has at least a portion of the second light as the predetermined one. As light following the optical path of the light and opposite from, characterized in that from said third surface is an optical system to be incident inside the lens body.
請求項１に記載の発明によれば、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の車両用前照灯において、所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成することができ、かつ、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。これは、光学系の作用により、第２の光の少なくとも一部が、第３面からレンズ体内部に入射し、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 According to the invention described in claim 1, in the vehicle headlamp having a structure in which the light source and the lens body are combined, a predetermined light distribution pattern (for example, a traveling beam light distribution pattern) can be formed, and The lens body (front surface) can be visually recognized as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission can be improved). This is because at least a part of the second light is incident on the inside of the lens body from the third surface due to the action of the optical system, and is emitted from the second surface following an optical path opposite to the light from a predetermined direction. This is because the light is irradiated in a predetermined direction.
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、前記レンズ体は、前記レンズ体内部に入射した前記第１の光を前記第２面に向けて全反射する第４面をさらに含み、前記第４面は、前記レンズ体内部に入射し、当該第４面で全反射された後、前記第２面から出射する前記第１の光が、前記所定配光パターンの少なくとも一部を形成するように、その面形状が構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the lens body includes a fourth surface that totally reflects the first light incident on the inside of the lens body toward the second surface. Further, the fourth surface is incident on the inside of the lens body, is totally reflected by the fourth surface, and then the first light emitted from the second surface is at least one of the predetermined light distribution patterns. The surface shape is configured so as to form a portion.
請求項２に記載の発明によれば、第４面の作用により、所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成することができる。 According to the second aspect of the invention, a predetermined light distribution pattern (for example, a traveling beam light distribution pattern) can be formed by the action of the fourth surface.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第４面は、前記第３面を含むことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the fourth surface includes the third surface.
請求項３に記載の発明によれば、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。これは、光学系の作用により、第２の光の少なくとも一部が、第３面（第４面の一部）からレンズ体内部に入射し、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 According to the third aspect of the present invention, the lens body (front surface) can be visually recognized as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission can be improved). This is because at least part of the second light is incident on the inside of the lens body from the third surface (part of the fourth surface) due to the action of the optical system, and is opposite to the light from a predetermined direction. Is emitted from the second surface and irradiated in a predetermined direction.
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記光学系は、前記第２の光の少なくとも一部を拡散光に変換して、前記第３面から前記レンズ体内部に入射させる光学系であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical system converts at least part of the second light into diffused light, and It is an optical system which makes it enter into the said lens body from the surface.
請求項４に記載の発明によれば、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。これは、第２の光の少なくとも一部が、拡散板の作用により拡散光に変換されて、第３面からレンズ体内部に入射し、当該レンズ体内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 According to the fourth aspect of the present invention, the lens body (front surface) can be visually recognized as light is emitted uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission is improved). This is because at least a part of the second light is converted into diffused light by the action of the diffusion plate and enters the inside of the lens body from the third surface, and at least a part of the diffused light that enters the inside of the lens body This is because the light is emitted from the second surface following an optical path opposite to the light from the predetermined direction and irradiated in the predetermined direction.
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記光学系は、前記第２の光の少なくとも一部を前記第３面に向けて反射する第１反射面と、前記第１反射面からの反射光を拡散光に変換する拡散板と、を備え、前記拡散板は、前記拡散光が前記第３面から前記レンズ体内部に入射するように、前記第３面近傍に配置されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the optical system includes a first reflecting surface that reflects at least a part of the second light toward the third surface, and the first reflecting surface. A diffusion plate that converts the reflected light from one reflecting surface into diffused light, and the diffuser plate is disposed near the third surface so that the diffused light enters the lens body from the third surface. It is arranged.
請求項５に記載の発明によれば、第２の光の少なくとも一部を拡散光に変換して、第３面からレンズ体内部に入射させる光学系を、第１反射面と拡散板とで構成することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, an optical system that converts at least a part of the second light into diffused light and enters the lens body from the third surface is composed of the first reflecting surface and the diffusion plate. Can be configured.
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記光学系は、前記第２の光の少なくとも一部が入射する入射面と、前記入射面から導入される前記第２の光の少なくとも一部を拡散光として出射する出射面と、を含む導光部材を備え、前記出射面は、前記拡散光が前記第３面から前記レンズ体内部に入射するように、前記第３面近傍に配置されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the optical system includes an incident surface on which at least a part of the second light is incident and the second optical system introduced from the incident surface. A light guide member that emits at least a part of the light as diffused light, and the light exit surface has the third surface such that the diffused light enters the lens body from the third surface. It is arranged near the surface.
請求項６に記載の発明によれば、第２の光の少なくとも一部を拡散光に変換して、第３面からレンズ体内部に入射させる光学系を、導光部材で構成することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the optical system that converts at least a part of the second light into diffused light and enters the lens body from the third surface can be constituted by the light guide member. .
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、前記第１面は、前記光源が対向する前記レンズ体の後端部に、前記光源に向かって凹の凹面として形成されており、前記レンズ体の後端部の一部は、前記第２の光が前記第１面に入射しないようにカットされたカット面を含む形状とされていることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the first surface faces the light source at a rear end portion of the lens body facing the light source. It is formed as a concave concave surface, and a part of the rear end portion of the lens body has a shape including a cut surface that is cut so that the second light does not enter the first surface. Features.
請求項７に記載の発明によれば、次の利点を生ずる。 According to the seventh aspect of the present invention, the following advantages are obtained.
第１に、第１の光をレンズ体内部に効率よく入射させることができる。これは、第１の面が、光源に向かって凹の凹面として形成されており、光源を取り囲んでいることによるものである。 First, the first light can be efficiently incident inside the lens body. This is because the first surface is formed as a concave surface that is concave toward the light source, and surrounds the light source.
第２に、光源からの光を、所定配光パターンの形成に用いられる第１の光とレンズ体が均一に発光しているように視認させるために用いられる第２の光に分割することができる。これは、レンズ体の後端部の一部が、第２の光が第１面に入射しないようにカットされたカット面を含む形状とされていることによるものである。 Second, the light from the light source is divided into the first light used for forming the predetermined light distribution pattern and the second light used for visually recognizing the lens body to emit light uniformly. it can. This is because a part of the rear end portion of the lens body has a shape including a cut surface that is cut so that the second light does not enter the first surface.
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記第２の光の少なくとも一部を前記カット面に向けて反射する第２反射面を備え、前記カット面は、前記第３面を含み、前記カット面の少なくとも一部は、当該カット面から前記レンズ体内部に入射する前記第２反射面からの反射光を拡散光に変換する面として構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, further comprising a second reflecting surface that reflects at least a part of the second light toward the cut surface, the cut surface being the first Including at least three surfaces, and at least a part of the cut surface is configured as a surface that converts the reflected light from the second reflective surface incident on the inside of the lens body from the cut surface into diffused light. To do.
請求項８に記載の発明によれば、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。これは、第２の光の少なくとも一部が、カット面の作用により拡散光に変換されて、当該カット面からレンズ体内部に入射し、当該レンズ体内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 According to the eighth aspect of the present invention, the lens body (front surface) can be visually recognized as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission can be improved). This is because at least part of the second light is converted into diffused light by the action of the cut surface, enters the lens body from the cut surface, and at least part of the diffused light incident into the lens body is This is because the light is emitted from the second surface following an optical path opposite to the light from the predetermined direction and irradiated in the predetermined direction.
請求項９に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、前記第１面は、前記光源が対向する前記レンズ体の後端部に、前記光源に向かって凹の凹面として形成されており、前記レンズ体の後端部の一部は、前記第２の光が前記第１面に入射せず、かつ、前記レンズ体内部に入射した前記第１の光の少なくとも一部がカット面に入射するようにカットされた前記カット面を含む形状とされており、前記カット面は、前記第３面を含み、前記カット面の少なくとも一部は、当該カット面に入射する前記第１の光を拡散光に変換する面として構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the first surface faces the light source at a rear end portion of the lens body facing the light source. A part of the rear end of the lens body is formed as a concave concave surface, and the second light does not enter the first surface and the first light enters the lens body. The cut surface includes the cut surface that is cut so that at least a part of the cut surface enters the cut surface, the cut surface includes the third surface, and at least a part of the cut surface includes the cut surface. The first light incident on the light is configured as a surface that converts the first light into diffused light.
請求項９に記載の発明によれば、次の利点を生ずる。 According to the ninth aspect of the present invention, the following advantages are obtained.
第１に、第１の光をレンズ体内部に効率よく入射させることができる。これは、第１の面が、光源に向かって凹の凹面として形成されており、光源を取り囲んでいることによるものである。 First, the first light can be efficiently incident inside the lens body. This is because the first surface is formed as a concave surface that is concave toward the light source, and surrounds the light source.
第２に、光源からの光を、所定配光パターンの形成に用いられる第１の光とレンズ体が均一に発光しているように視認させるために用いられる第２の光に分割することができる。これは、レンズ体の後端部の一部が、第２の光が第１面に入射しないようにカットされたカット面を含む形状とされていることによるものである。 Second, the light from the light source is divided into the first light used for forming the predetermined light distribution pattern and the second light used for visually recognizing the lens body to emit light uniformly. it can. This is because a part of the rear end portion of the lens body has a shape including a cut surface that is cut so that the second light does not enter the first surface.
第３に、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。これは、第１面からレンズ体内部に入射し、カット面の作用により変換される拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 Thirdly, the lens body (front surface) can be visually recognized as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission can be improved). This is because at least a part of the diffused light that enters the lens body from the first surface and is converted by the action of the cut surface follows the optical path opposite to the light from a predetermined direction and exits from the second surface. This is because the light is irradiated in a predetermined direction.
本発明によれば、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の車両用前照灯において、所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成することができ、かつ、レンズ体（前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）が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 present invention, in a vehicle headlamp having a structure in which a light source and a lens body are combined, a predetermined light distribution pattern (for example, a traveling beam light distribution pattern) can be formed, and a lens body (front surface) can be formed. It is possible to provide a vehicular headlamp that can be visually recognized (that is, to improve the appearance of light emission) as if the light is emitted uniformly (or substantially uniformly).
以下、本発明の第１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, the vehicle headlamp which is 1st Embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings.
図１は本発明の第１実施形態である車両用前照灯１０の斜視図、図２は車両用前照灯１０を車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む平面で切断した断面図である。 FIG. 1 is a perspective view of a vehicular headlamp 10 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the vehicular headlamp 10 cut along a plane including a reference axis AX extending in the vehicle front-rear direction. .
車両用前照灯１０は、走行ビーム用配光パターン（本発明の所定配光パターンに相当）を形成するように構成された車両用前照灯で、図１、図２に示すように、光源１２と光源１２の前方に配置されたレンズ体１４と光学系１６等を備えている。 A vehicle headlamp 10 is a vehicle headlamp configured to form a traveling beam light distribution pattern (corresponding to the predetermined light distribution pattern of the present invention), as shown in FIGS. A light source 12, a lens body 14 disposed in front of the light source 12, an optical system 16, and the like are provided.
図３は、車両用前照灯１０の主な機能（原理）を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the main function (principle) of the vehicle headlamp 10.
車両用前照灯１０の主な機能は、図３に示すように、第１に、一つの光源１２からの光を、走行ビーム用配光パターンの形成に用いられる第１の光ＲａｙＡとレンズ体１４（第２面２０）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させるために用いられる第２の光ＲａｙＢに分割すること、第２に、第１の光ＲａｙＡにより、走行ビーム用配光パターンを形成すること、第３に、第２の光ＲａｙＢにより、レンズ体１４（第２面２０）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）である。 As shown in FIG. 3, the main functions of the vehicle headlamp 10 are as follows. First, the light from one light source 12 is converted into a first light RayA and a lens used to form a light distribution pattern for a traveling beam. The body 14 (second surface 20) is divided into the second light RayB used for visual recognition so as to emit light uniformly (or substantially uniformly), and secondly, traveling by the first light RayA. Forming a light distribution pattern for the beam; and third, making the lens body 14 (second surface 20) emit light uniformly (or substantially uniform) by the second light RayB (that is, visually) To improve the luminous appearance).
図２に示すように、光源１２は、例えば、金属製の基板１２ａ、当該基板１２ａの表面に実装された白色ＬＥＤ光源１２ｂ（又は白色ＬＤ光源）等を備えている。白色ＬＥＤ光源１２ｂは、発光面１２ｂ１（例えば１ｍｍ角）を含んでいる。なお、白色ＬＥＤ光源１２ｂの個数は、１以上であればよい。 As shown in FIG. 2, the light source 12 includes, for example, a metal substrate 12a, a white LED light source 12b (or white LD light source) mounted on the surface of the substrate 12a, and the like. The white LED light source 12b includes a light emitting surface 12b1 (for example, 1 mm square). The number of white LED light sources 12b may be one or more.
光源１２（発光面１２ｂ１）から放出される光の指向特性はランバーシアンで、Ｉ（θ）＝Ｉ０×cosθで表すことができる。これは、光源１２（発光面１２ｂ１）が放出する光の広がりを表している。但し、Ｉ（θ）は光源１２（発光面１２ｂ１）の光軸ＡＸ１２から角度θ傾いた方向の光度を表し、Ｉ０は光軸ＡＸ１２上の光度を表している。光源１２（発光面１２ｂ１）では、光軸ＡＸ１２上（θ＝０）の光度が最大となる。 The directivity of the light emitted from the light source 12 (light emitting surface 12b1) is Lambertian and can be expressed as I (θ) = I 0 × cos θ. This represents the spread of light emitted from the light source 12 (light emitting surface 12b1). However, I (θ) represents the luminous intensity in the direction inclined by the angle θ from the optical axis AX 12 of the light source 12 (light emitting surface 12b1), and I 0 represents the luminous intensity on the optical axis AX 12 . In the light source 12 (light-emitting surface 12b1), intensity of the optical axis AX 12 above (theta = 0) becomes maximum.
光源１２は、発光面１２ｂ１を前方に向け、光軸ＡＸ１２が車両前後方向に延びる基準軸ＡＸに一致した状態でレンズ体１４の光学設計上の基準点Ｆ近傍に配置されている。 Light source 12 toward the light emitting surface 12b1 forward, the optical axis AX 12 is arranged in the reference point near F on the optical design of the lens body 14 in a state that matches the reference axis AX extending in the longitudinal direction of the vehicle.
図４は、レンズ体１４を車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む平面で切断した断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the lens body 14 cut along a plane including a reference axis AX extending in the vehicle longitudinal direction.
図４に示すように、レンズ体１４は、第１面１８（入射面）と、第２面２０（出射面）と、第３面２２と、第４面２４（側面）と、第１面１８が対向する位置に配置された光学設計上の基準点Ｆと、を含む透光部材（ＴＩＲレンズとも称される）で、光源１２（正確には基準点Ｆ）からの光を、走行ビーム用配光パターンの形成に用いられる第１の光ＲａｙＡとレンズ体１４（第２面２０）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させるために用いられる第２の光ＲａｙＢに分割するように構成されている。レンズ体１４（第１面１８、第２面２０、第４面２４等）は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを回転軸とする回転対称形状のレンズ体として構成されている。レンズ体１４は、ポリカーボネイト製であってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂製であってもよいし、ガラス製であってもよい。図１、図２中、レンズ体１４は、その前端部の上下の一部をカットした形状に構成されているが、カットしない形状に構成されていてもよい。 As shown in FIG. 4, the lens body 14 includes a first surface 18 (incident surface), a second surface 20 (exit surface), a third surface 22, a fourth surface 24 (side surface), and a first surface. A light transmitting member (also referred to as a TIR lens) including a reference point F on an optical design arranged at a position where 18 is opposed to the light beam 12 from the light source 12 (precisely the reference point F). The first light RayA used for forming the light distribution pattern for use and the second light RayB used for visual recognition so that the lens body 14 (second surface 20) emits light uniformly (or substantially uniformly). It is configured to divide. The lens body 14 (the first surface 18, the second surface 20, the fourth surface 24, etc.) is configured as a rotationally symmetric lens body with a reference axis AX extending in the vehicle longitudinal direction as a rotation axis. The lens body 14 may be made of polycarbonate, may be made of other transparent resin such as acrylic, or may be made of glass. In FIG. 1 and FIG. 2, the lens body 14 is configured in a shape in which a part of the upper and lower ends of the front end portion is cut, but may be configured in a shape that is not cut.
図５は、レンズ体１４の後端部を説明するための図である。 FIG. 5 is a view for explaining the rear end portion of the lens body 14.
図５に示すように、第１の光ＲａｙＡとは、光源１２の光軸ＡＸ１２に対して狭角方向に放出される相対強度が強い光（例えばθが０〜７５度の範囲の光）のことで、第２の光ＲａｙＢとは、光源１２の光軸ＡＸ１２に対して広角方向に放出される相対強度が弱い光（例えばθが７５〜９０度の範囲の光）のことである。 As shown in FIG. 5, the first optical Raya, the light source 12 of the optical axis AX 12 released into narrow angle direction with respect to the relative intensity strong light (e.g. light in the range θ of 0-75 °) by the, the second light RayB, relative intensity emitted in a wide angle direction with respect to the optical axis AX 12 of the light source 12 is weak light (e.g. θ is light in the range of 75 to 90 degrees) is that the .
第１面１８は、第１の光ＲａｙＡがレンズ体１４内部に入射する面で、例えば、光源１２（発光面１２ｂ１）が対向するレンズ体１４の後端部のうち光源１２の光軸ＡＸ１２を中心とする領域に、光源１２に向かって凹の凹面として形成されている。これにより、第１の光ＲａｙＡをレンズ体１４内部に効率よく入射させることができる。これは、第１面１８が、光源１２に向かって凹の凹面として形成されており、光源１２（発光面１２ｂ１）を取り囲んでいることによるものである。 The first surface 18 is a surface on which the first light RayA is incident on the inside of the lens body 14. For example, the optical axis AX 12 of the light source 12 in the rear end portion of the lens body 14 facing the light source 12 (light emitting surface 12 b 1). Is formed as a concave surface that is concave toward the light source 12. Thereby, the first light RayA can be efficiently incident on the inside of the lens body 14. This is because the first surface 18 is formed as a concave surface that is concave toward the light source 12, and surrounds the light source 12 (light emitting surface 12b1).
図５に示すように、レンズ体１４の後端部の一部は、第２の光ＲａｙＢが第１面１８に入射しないように、基礎レンズ体１４Ａの後端部の一部（図５中点線参照）がカットされたカット面２６ａ、２６ｂを含む形状とされている。このカット量を調整することで、第１の光ＲａｙＡと第２の光ＲａｙＢの分割比を所望の分割比とすることができる。図５中、カット面２６ａ、２６ｂは、平面として構成されているが、曲面として構成されていてもよい。 As shown in FIG. 5, a part of the rear end portion of the lens body 14 is a part of the rear end portion of the basic lens body 14 </ b> A (in FIG. 5) so that the second light RayB does not enter the first surface 18. The shape includes cut surfaces 26a and 26b that are cut off (see dotted lines). By adjusting the cut amount, the division ratio of the first light RayA and the second light RayB can be set to a desired division ratio. In FIG. 5, the cut surfaces 26 a and 26 b are configured as flat surfaces, but may be configured as curved surfaces.
図６は、レンズ体１４の基礎となる基礎レンズ体１４Ａを説明するための図である。基礎レンズ体１４Ａとは、図６に示すように、光源１２（発光面１２ｂ１）の前方において当該光源１２（発光面１２ｂ１）をドーム状に完全に取り囲んだ状態のレンズ体１４のことである。 FIG. 6 is a view for explaining a basic lens body 14 </ b> A that is the basis of the lens body 14. As shown in FIG. 6, the basic lens body 14 </ b> A is a lens body 14 that completely surrounds the light source 12 (light emitting surface 12 b 1) in a dome shape in front of the light source 12 (light emitting surface 12 b 1).
カット面２６ａ、２６ｂの少なくとも一部は、図２、図７に示すように、当該カット面２６ａ、２６ｂからレンズ体１４内部に入射する反射面２８ａ（本発明の第２反射面に相当）からの反射光を拡散光に変換する面（例えば、シボ加工又は微細なレンズカット等が施された面）として構成されている。反射面２８ａは、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部をカット面２６ａ、２６ｂに向けて反射する反射面で、リフレクタ２８に車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを回転軸とする回転対称形状の反射面として形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 7, at least a part of the cut surfaces 26a and 26b is from a reflective surface 28a (corresponding to the second reflective surface of the present invention) that enters the lens body 14 from the cut surfaces 26a and 26b. Is formed as a surface that converts the reflected light into diffused light (for example, a surface subjected to graining or fine lens cutting). The reflection surface 28a is a reflection surface that reflects at least part of the second light RayB toward the cut surfaces 26a and 26b, and is a reflection having a rotationally symmetric shape with the reference axis AX extending in the vehicle front-rear direction as the rotation axis. It is formed as a surface.
以上の構成により、光源１２からの光を、走行ビーム用配光パターンの形成に用いられる第１の光ＲａｙＡとレンズ体１４（第２面２０）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させるために用いられる第２の光ＲａｙＢに分割することができる。 With the above configuration, the light from the light source 12 is emitted uniformly (or substantially uniformly) by the first light RayA and the lens body 14 (second surface 20) used to form the traveling beam light distribution pattern. It can be divided into the second light RayB used for visual recognition.
第２面２０は、レンズ体１４内部に入射した第１の光ＲａｙＡが出射する面である。図４中、第２面２０は、光源１２の光軸ＡＸ１２に直交する平面として構成されているが、曲面として構成されていてもよい。 The second surface 20 is a surface from which the first light RayA that enters the lens body 14 is emitted. In FIG. 4, the second surface 20 is configured as a plane orthogonal to the optical axis AX 12 of the light source 12, but may be configured as a curved surface.
第４面２４は、図６に示すように、レンズ体１４内部に入射した第１部分の光ＲａｙＡを第２面２０に向けて内面反射（全反射）する面で、レンズ体１４内部に入射し、当該第４面２４で内面反射（全反射）された後、第２面２０から出射する第１の光ＲａｙＡが、車両前面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、走行ビーム用配光パターンを形成するように、その面形状が構成されている（例えば自由曲面として構成されている）。 As shown in FIG. 6, the fourth surface 24 is a surface that internally reflects (totally reflects) the first portion of the light RayA that has entered the lens body 14 toward the second surface 20, and is incident on the lens body 14. The first light RayA emitted from the second surface 20 after being internally reflected (totally reflected) by the fourth surface 24 is a virtual vertical screen facing the front of the vehicle (disposed approximately 25 m forward from the front of the vehicle). The surface shape is configured to form a traveling beam light distribution pattern (for example, a free curved surface).
以上の構成により、走行ビーム用配光パターンを形成することができる。 With the above configuration, a traveling beam light distribution pattern can be formed.
なお、走行ビーム用配光パターンは、レンズ体１４内部に入射し、第４面２４で内面反射（全反射）された後、第２面２０から出射する第１の光ＲａｙＡと、レンズ体１４内部に入射し、第４面２４で内面反射（全反射）されることなく第２面２０から直接出射する第１の光ＲａｙＡによって形成される（図６参照）。 The traveling beam light distribution pattern is incident on the inside of the lens body 14, internally reflected (totally reflected) by the fourth surface 24, and then emitted from the second surface 20 and the lens body 14. It is formed by the first light RayA that enters the inside and is directly emitted from the second surface 20 without being internally reflected (totally reflected) by the fourth surface 24 (see FIG. 6).
第３面２２は、予め定められた方向からの光を第２面２０からレンズ体１４内部に入射させた場合（逆光線追跡した場合）、当該予め定められた方向からの光が内面反射（全反射）することなく出射する面である。 When light from a predetermined direction is incident on the inside of the lens body 14 from the second surface 20 (when back ray tracing is performed), the third surface 22 reflects light from the predetermined direction to the inner surface (total reflection). It is a surface that emits without being reflected.
例えば、図４に示すように、予め定められた方向からの光として、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸに対して１５度の方向からの光Ｒａｙ１５及び４５度方向からの光Ｒａｙ４５を第２面２０からレンズ体１４内部に入射させた場合（逆光線追跡した場合）、当該予め定められた方向からの光Ｒａｙ１５、Ｒａｙ４５は、第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ及びカット面２６ａ、２６ｂから出射する。これら第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ及びカット面２６ａ、２６ｂが第３面２２に相当する。 For example, as shown in FIG. 4, light Ray 15 from a direction of 15 degrees and light Ray 45 from a 45 degree direction with respect to a reference axis AX extending in the vehicle front-rear direction are used as light from a predetermined direction. When light is incident on the inside of the lens body 14 from the second surface 20 (when back ray tracing is performed), the light Ray 15 and Ray 45 from the predetermined direction are part of the parts 24a and 24b of the fourth surface 24 and the cut surface 26a. , 26b. The parts 24 a and 24 b and the cut surfaces 26 a and 26 b of the fourth surface 24 correspond to the third surface 22.
図７は、光学系１６周辺の拡大図（断面図）である。 FIG. 7 is an enlarged view (sectional view) around the optical system 16.
図７に示すように、光学系１６は、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部を拡散光に変換して、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射させる光学系で、例えば、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部を第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）に向けて反射する反射面２８ｂ（本発明の第１反射面に相当）と、反射面２８ｂからの反射光を拡散光に変換する拡散板３０と、を備えている。反射面２８ｂは、リフレクタ２８に車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを回転軸とする回転対称形状の反射面として形成されている。 As shown in FIG. 7, the optical system 16 converts at least a part of the second light RayB into diffused light so that the inside of the lens body 14 from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). For example, the reflection surface 28b (first reflection of the present invention) that reflects at least a part of the second light RayB toward the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). And a diffusing plate 30 that converts the reflected light from the reflecting surface 28b into diffused light. The reflection surface 28b is formed on the reflector 28 as a reflection surface having a rotationally symmetrical shape with a reference axis AX extending in the vehicle front-rear direction as a rotation axis.
拡散板３０は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを回転軸とする回転対称形状の拡散板として構成されている。拡散板３０は、ポリカーボネイト製であってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂製であってもよいし、ガラス製であってもよい。 The diffuser plate 30 is configured as a rotationally symmetric diffuser plate having a reference axis AX extending in the vehicle longitudinal direction as a rotation axis. The diffusion plate 30 may be made of polycarbonate, other transparent resin such as acrylic, or glass.
拡散板３０は、拡散光が第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射するように、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）近傍に配置されている。拡散光は、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）上の様々な位置に様々な角度で入射する。 The diffuser plate 30 has a third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24) so that diffused light enters the lens body 14 from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). ) It is arranged in the vicinity. Diffused light is incident on various positions on the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24) at various angles.
なお、仮に、拡散板３０と第４面２４の一部２４ａ、２４ｂとが接触していると、第１の光ＲａｙＡがその接触箇所において全反射の条件を満たさなくなる（拡散板３０の屈折率がレンズ体１４の屈折率より大きい場合）。これを防止するため、拡散板３０は、第４面２４の一部２４ａ、２４ｂから若干離れた位置に配置されている（図２参照）。例えば、図８に示すように、拡散板３０の内側面に凸部３０ａを設け、レンズ体１４に凸部３０ａが挿入される凹部１４ａを設け、両者を嵌合させることで、拡散板３０を、第４面２４の一部２４ａ、２４ｂから若干離れた位置に配置することができる。なお、これとは逆に、拡散板３０の内側面に凹部を設け、レンズ体１４に凹部に挿入される凸部を設け、両者を嵌合させることで、拡散板３０を、第４面２４の一部２４ａ、２４ｂから若干離れた位置に配置することもできる。 If the diffuser plate 30 and the parts 24a and 24b of the fourth surface 24 are in contact with each other, the first light RayA does not satisfy the total reflection condition at the contact point (the refractive index of the diffuser plate 30). Is larger than the refractive index of the lens body 14). In order to prevent this, the diffusion plate 30 is disposed at a position slightly apart from the parts 24a and 24b of the fourth surface 24 (see FIG. 2). For example, as shown in FIG. 8, a convex portion 30 a is provided on the inner surface of the diffusion plate 30, a concave portion 14 a into which the convex portion 30 a is inserted is provided in the lens body 14, and the diffusion plate 30 is fitted by fitting both of them. The fourth surface 24 can be disposed at a position slightly away from the parts 24a and 24b. Contrary to this, a concave portion is provided on the inner surface of the diffusing plate 30, and a convex portion to be inserted into the concave portion is provided on the lens body 14. It can also be arranged at a position slightly away from the parts 24a, 24b.
以上の構成により、レンズ体１４（第２面２０）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。 With the above configuration, the lens body 14 (second surface 20) can be viewed as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission can be improved).
これは、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部が、拡散板３０の作用により拡散光に変換されて、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射し（図７参照）、当該レンズ体１４内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面２０から出射し、予め定められた方向に照射される（図３参照）ことによるものである。 This is because at least a part of the second light RayB is converted into diffused light by the action of the diffuser plate 30 and enters the lens body 14 from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). However, at least a part of the diffused light incident on the lens body 14 is emitted from the second surface 20 along an optical path opposite to the light from a predetermined direction, and is determined in advance. This is due to irradiation in the direction (see FIG. 3).
また、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部が、カット面２６ａ、２６ｂの作用により拡散光に変換されて、当該カット面２６ａ、２６ｂからレンズ体１４内部に入射し（図７参照）、当該レンズ体１４内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面２０から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 In addition, at least a part of the second light RayB is converted into diffused light by the action of the cut surfaces 26a and 26b, and enters the lens body 14 from the cut surfaces 26a and 26b (see FIG. 7). This is because at least a part of the diffused light incident on the inside of the body 14 is emitted from the second surface 20 following an optical path opposite to the light from the predetermined direction and irradiated in the predetermined direction. is there.
次に、上記構成の車両用前照灯１０の効果を確認するために行ったシミュレーション結果について説明する。 Next, the simulation result performed in order to confirm the effect of the vehicle headlamp 10 of the said structure is demonstrated.
図９（ａ）は、比較例の車両用前照灯（車両用前照灯１０から光学系１６を省略した車両用前照灯）のシミュレーション結果を表す図で、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む水平面に対して上30度、基準軸ＡＸを含む鉛直面に対して右30度の方向から、比較例の車両用前照灯を観測した図である。図９（ａ）において、レンズ体１４の第２面２０は上下左右0.2[mm]ピッチで複数のセルに分割されている。シミュレーションでは、複数のセルのうち比較例の車両用前照灯からの光線（光線の直径0.1[mm]）が透過する本数が予め定められたしきい値より多いセル（すなわち光度が高い領域）を算出した。図９（ａ）に描かれた各四角は、その算出したセル（すなわち光度が高い領域）を表している。 FIG. 9A is a diagram showing a simulation result of a vehicle headlamp of a comparative example (a vehicle headlamp in which the optical system 16 is omitted from the vehicle headlamp 10), and a reference axis extending in the vehicle front-rear direction. It is the figure which observed the vehicle headlamp of the comparative example from the direction of 30 degree | times upwards with respect to the horizontal surface containing AX, and 30 degree | times to the right with respect to the vertical plane containing the reference axis AX. In FIG. 9A, the second surface 20 of the lens body 14 is divided into a plurality of cells at a pitch of 0.2 [mm] vertically and horizontally. In the simulation, a cell in which the number of light rays (light beam diameter 0.1 [mm]) from the vehicle headlamp of the comparative example is larger than a predetermined threshold among a plurality of cells (that is, a region having a high luminous intensity) Was calculated. Each square drawn in FIG. 9A represents the calculated cell (that is, a region having a high luminous intensity).
図９（ｂ）は、本実施形態の車両用前照灯１０のシミュレーション結果を表す図で、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む水平面に対して上30度、基準軸ＡＸを含む鉛直面に対して右30度の方向から、本実施形態の車両用前照灯１０を観測した図である。図９（ｂ）において、レンズ体１４の第２面２０は上下左右0.2[mm]ピッチで複数のセルに分割されている。シミュレーションでは、複数のセルのうち本実施形態の車両用前照灯１０からの光線（光線の直径0.1[mm]）が透過する本数が予め定められたしきい値より多いセル（すなわち光度が高い領域）を算出した。図９（ｂ）に描かれた各四角は、その算出したセル（すなわち光度が高い領域）を表している。 FIG. 9B is a diagram showing a simulation result of the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment. The vertical plane includes the reference axis AX 30 degrees above the horizontal plane including the reference axis AX extending in the vehicle front-rear direction. FIG. 6 is a diagram of the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment observed from the direction of 30 degrees to the right. In FIG. 9B, the second surface 20 of the lens body 14 is divided into a plurality of cells at a pitch of 0.2 [mm] vertically and horizontally. In the simulation, among the plurality of cells, the number of cells through which the light beam from the vehicle headlamp 10 of the present embodiment (light beam diameter 0.1 [mm]) passes is greater than a predetermined threshold (that is, the light intensity is high). Area) was calculated. Each square drawn in FIG. 9B represents the calculated cell (that is, a region having a high luminous intensity).
図９（ａ）、図９（ｂ）を参照すると、本実施形態の車両用前照灯１０は、比較例の車両用前照灯と比べ、発光点（光線が透過する本数が予め定められたしきい値より多いセル）の数が約２倍多く、かつ、広域に分散しており、レンズ体１４（第２面２０）がより均一に発光しているように視認させることができること（すなわち、均一性が向上していること）が分かる。 Referring to FIGS. 9A and 9B, the vehicle headlamp 10 of the present embodiment has a predetermined number of light emitting points (the number of rays through which light passes) as compared with the vehicle headlamp of the comparative example. (The number of cells larger than the threshold value) is approximately twice as large and dispersed in a wide area, and the lens body 14 (second surface 20) can be visually recognized as emitting light more uniformly ( That is, it can be seen that the uniformity is improved).
図１０中上段は、比較例の車両用前照灯（車両用前照灯１０から光学系１６を省略した車両用前照灯）の別のシミュレーション結果を表す図で、各観測方向に設定されたスクリーンＳ１〜Ｓ３を表している。例えば、スクリーンＳ１は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む水平面に対して上15度、基準軸ＡＸを含む鉛直面に対して右15度の方向に設定されている。各スクリーンＳ１〜Ｓ３は上下左右0.2[mm]ピッチで複数のセルに分割されている。シミュレーションでは、複数のセルのうち比較例の車両用前照灯からの光線（光線の直径0.1[mm]）が透過する本数が予め定められたしきい値より多いセル（すなわち光度が高い領域）を算出した。各スクリーンＳ１〜Ｓ３に描かれた各四角は、その算出したセル（すなわち光度が高い領域）を表している。 The upper part of FIG. 10 is a diagram showing another simulation result of the vehicle headlamp of the comparative example (a vehicle headlamp in which the optical system 16 is omitted from the vehicle headlamp 10), and is set for each observation direction. The screens S1 to S3 are shown. For example, the screen S1 is set in a direction of 15 degrees upward with respect to a horizontal plane including the reference axis AX extending in the vehicle longitudinal direction and 15 degrees to the right with respect to a vertical plane including the reference axis AX. Each of the screens S1 to S3 is divided into a plurality of cells at a pitch of 0.2 [mm] vertically and horizontally. In the simulation, a cell in which the number of light rays (light beam diameter 0.1 [mm]) from the vehicle headlamp of the comparative example is larger than a predetermined threshold among a plurality of cells (that is, a region having a high luminous intensity) Was calculated. Each square drawn on each of the screens S1 to S3 represents the calculated cell (that is, a region having a high luminous intensity).
図１０中下段は、本実施形態の車両用前照灯１０の別のシミュレーション結果を表す図で、各観測方向に設定されたスクリーンＳ４〜Ｓ６を表している。例えば、スクリーンＳ４は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む水平面に対して上15度、基準軸ＡＸを含む鉛直面に対して右15度の方向に設定されている。各スクリーンＳ４〜Ｓ６は上下左右0.2[mm]ピッチで複数のセルに分割されている。シミュレーションでは、複数のセルのうち本実施形態の車両用前照灯１０からの光線（光線の直径0.1[mm]）が透過する本数が予め定められたしきい値より多いセル（すなわち光度が高い領域）を算出した。各スクリーンＳ４〜Ｓ６に描かれた各四角は、その算出したセル（すなわち光度が高い領域）を表している。 The lower part of FIG. 10 is a diagram showing another simulation result of the vehicle headlamp 10 of the present embodiment, and shows the screens S4 to S6 set in each observation direction. For example, the screen S4 is set in the direction of 15 degrees upward with respect to the horizontal plane including the reference axis AX extending in the vehicle longitudinal direction and 15 degrees right with respect to the vertical plane including the reference axis AX. Each of the screens S4 to S6 is divided into a plurality of cells at a pitch of 0.2 [mm] vertically and horizontally. In the simulation, among the plurality of cells, the number of cells through which the light beam from the vehicle headlamp 10 of the present embodiment (light beam diameter 0.1 [mm]) passes is greater than a predetermined threshold (that is, the light intensity is high). Area) was calculated. Each square drawn on each of the screens S4 to S6 represents the calculated cell (that is, a region having a high luminous intensity).
図１０を参照すると、本実施形態の車両用前照灯１０は、比較例の車両用前照灯と比べ、いずれの観測方向においても発光点（光線が透過する本数が予め定められたしきい値より多いセル）の数が多く、かつ、広域に分散しており、レンズ体１４（第２面２０）がより均一に発光しているように視認させることができること（すなわち、均一性が向上していること）が分かる。 Referring to FIG. 10, the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment has a light emitting point (the number of light beams to be transmitted is predetermined) in any observation direction as compared with the vehicle headlamp of the comparative example. The number of cells larger than the value is large and dispersed in a wide area, and the lens body 14 (second surface 20) can be visually recognized as emitting light more uniformly (that is, the uniformity is improved). You can see)
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、光源１２とレンズ体１４とを組み合わせた構造の車両用前照灯において、所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成することができ、かつ、レンズ体１４（第２面２０、すなわち前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。 As described above, according to the vehicle headlamp 10 of the present embodiment, in a vehicle headlamp having a structure in which the light source 12 and the lens body 14 are combined, a predetermined light distribution pattern (for example, a light distribution for a traveling beam). Pattern) and the lens body 14 (the second surface 20, that is, the front surface) is visually recognized so as to emit light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission is improved). Can do.
所定配光パターン（例えば走行ビーム用配光パターン）を形成することができるのは、第４面２４が、当該第４面２４で内面反射（全反射）された後、第２面２０から出射する第１の光ＲａｙＡが走行ビーム用配光パターンを形成するように、その面形状が構成されていることによるものである。 A predetermined light distribution pattern (for example, a traveling beam light distribution pattern) can be formed because the fourth surface 24 is internally reflected (totally reflected) by the fourth surface 24 and then emitted from the second surface 20. This is because the surface shape is configured such that the first light RayA that forms the light distribution pattern for the traveling beam.
レンズ体１４（第２面２０、すなわち前面）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させることができるのは、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部が、拡散板３０の作用により拡散光に変換されて、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射し、当該レンズ体１４内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面２０から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。また、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部が、カット面２６ａ、２６ｂの作用により拡散光に変換されて、当該カット面２６ａ、２６ｂからレンズ体１４内部に入射し、当該レンズ体１４内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面２０から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 The lens body 14 (the second surface 20, that is, the front surface) can be visually recognized as emitting light uniformly (or substantially uniformly) because at least a part of the second light RayB is caused by the action of the diffusion plate 30. Is converted into diffused light and enters the lens body 14 from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24), and at least part of the diffused light that enters the lens body 14 is preliminarily obtained. This is because the light is emitted from the second surface 20 following an optical path opposite to the light from the predetermined direction and irradiated in a predetermined direction. Further, at least a part of the second light RayB is converted into diffused light by the action of the cut surfaces 26a and 26b, and enters the lens body 14 from the cut surfaces 26a and 26b, and enters the lens body 14 This is because at least a part of the diffused light emitted from the second surface 20 follows an optical path opposite to the light from a predetermined direction and is irradiated in a predetermined direction.
なお、シミュレーションの結果、上記のように、光源１２からの光を、第１の光ＲａｙＡと第２の光ＲａｙＢに分割しても、走行ビーム用配光パターンに影響がない（又はほとんど影響がない）ことが判明している。 As a result of the simulation, as described above, even if the light from the light source 12 is divided into the first light RayA and the second light RayB, the light distribution pattern for the traveling beam is not affected (or almost affected). Is not found).
次に、本発明の第２実施形態である車両用前照灯１０Ａについて説明する。 Next, a vehicle headlamp 10A according to a second embodiment of the present invention will be described.
図１１は本発明の第２実施形態の車両用前照灯１０を車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを含む平面で切断した断面図、図１２は導光部材３２周辺の拡大図（断面図）である。 11 is a cross-sectional view of the vehicle headlamp 10 according to the second embodiment of the present invention cut along a plane including a reference axis AX extending in the vehicle front-rear direction, and FIG. 12 is an enlarged view around the light guide member 32 (cross-sectional view). It is.
本実施形態の車両用前照灯１０Ａと上記実施形態の車両用前照灯１０とを対比すると、次の点が相違する。 When the vehicle headlamp 10A of the present embodiment is compared with the vehicle headlamp 10 of the above-described embodiment, the following points are different.
第１に、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部を拡散光に変換して、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射させる光学系１６が、上記実施形態においては、図７に示すように、反射面２８ｂと拡散板３０とで構成されていたのに対して、本実施形態においては、図１１に示すように、導光部材３２で構成されている点。 First, an optical system 16 that converts at least a part of the second light RayB into diffused light and enters the lens body 14 from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). In the above embodiment, as shown in FIG. 7, the reflection surface 28 b and the diffusing plate 30 are used. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the light guide member 32 is used. The point that has been.
第２に、上記実施形態においては、図７に示すように、反射面２８ａを備えていたのに対して、本実施形態においては、反射面２８ａを備えていない点。 Second, as shown in FIG. 7, in the above embodiment, the reflective surface 28a is provided, whereas in the present embodiment, the reflective surface 28a is not provided.
第３に、上記実施形態においては、図５に示すように、レンズ体１４の後端部の一部が、第２の光ＲａｙＢが第１面１８に入射しないように、基礎レンズ体１４Ａの後端部の一部（図５中点線参照）がカットされたカット面２６ａ、２６ｂを含む形状とされていたのに対して、本実施形態においては、図１２に示すように、レンズ体１４の後端部の一部が、第２の光ＲａｙＢが第１面１８に入射せず、かつ、レンズ体１４内部に入射した第１の光ＲａｙＡの少なくとも一部がカット面２６ｃに入射するように、基礎レンズ体１４Ａの後端部の一部がカットされたカット面２６ｃを含む形状とされている点。 Thirdly, in the above embodiment, as shown in FIG. 5, a part of the rear end portion of the lens body 14 is configured so that the second light RayB does not enter the first surface 18. Whereas a part of the rear end portion (see the dotted line in FIG. 5) is cut to include cut surfaces 26a and 26b, in the present embodiment, as shown in FIG. The second light RayB does not enter the first surface 18 at a part of the rear end of the lens, and at least a part of the first light RayA that enters the lens body 14 enters the cut surface 26c. And a shape including a cut surface 26c in which a part of the rear end portion of the basic lens body 14A is cut.
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。 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. .
本実施形態においては、図１１、図１２に示すように、光学系１６は、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部が入射する入射面３２ａと、入射面３２ａから導入される第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部を拡散光として出射する出射面３２ｂと、入射面３２ａから導入される第２の光ＲａｙＢを出射面３２ｂに向けて内面反射（全反射）する反射面３２ｃと、を含む導光部材３２を備えている。出射面３２ｂは、当該出射面３２ｂから出射する第２の光ＲａｙＢを拡散光に変換する面（例えば、シボ加工又は微細なレンズカット等が施された面）として構成されている。出射面３２ｂは、拡散光が第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射するように、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）近傍に第４面２４に沿って階段状に複数配置されている。拡散光は、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）上の様々な位置に様々な角度で入射する。 In this embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the optical system 16 includes an incident surface 32a on which at least a part of the second light RayB is incident, and a second light RayB introduced from the incident surface 32a. A light guide including an emission surface 32b that emits at least a part of the light as diffused light, and a reflection surface 32c that internally reflects (totally reflects) the second light RayB introduced from the incidence surface 32a toward the emission surface 32b. A member 32 is provided. The emission surface 32b is configured as a surface that converts the second light RayB emitted from the emission surface 32b into diffused light (for example, a surface subjected to graining or fine lens cutting). The exit surface 32b has a third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24) so that diffused light enters the lens body 14 from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). A plurality of steps are arranged in the vicinity of the fourth surface 24 in the vicinity. Diffused light is incident on various positions on the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24) at various angles.
導光部材３２は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸを回転軸とする回転対称形状の導光部材として構成されている。導光部材３２は、ポリカーボネイト製であってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂製であってもよいし、ガラス製であってもよい。 The light guide member 32 is configured as a rotationally symmetric light guide member having a reference axis AX extending in the vehicle longitudinal direction as a rotation axis. The light guide member 32 may be made of polycarbonate, may be made of other transparent resin such as acrylic, or may be made of glass.
なお、図８を用いて説明したのと同様、導光部材３２の内側面に凸部を設け、レンズ体１４に凸部が挿入される凹部を設け、両者を嵌合させることで、導光部材３２を、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）から若干離れた位置に配置することができる。なお、これとは逆に、導光部材３２の内側面に凹部を設け、レンズ体１４に凹部に挿入される凸部を設け、両者を嵌合させることで、導光部材３２を、第４面２４の一部２４ａ、２４ｂから若干離れた位置に配置することもできる。 As described with reference to FIG. 8, a convex portion is provided on the inner side surface of the light guide member 32, a concave portion into which the convex portion is inserted is provided in the lens body 14, and both are fitted to each other to guide the light. The member 32 can be disposed at a position slightly away from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). Contrary to this, a concave portion is provided on the inner surface of the light guide member 32, a convex portion to be inserted into the concave portion is provided on the lens body 14, and the light guide member 32 is fitted into the fourth by fitting them together. It can also be arranged at a position slightly away from the parts 24a, 24b of the surface 24.
図１２に示すように、レンズ体１４の後端部の一部は、第２の光ＲａｙＢが第１面１８に入射せず、かつ、レンズ体１４内部に入射した第１の光ＲａｙＡの少なくとも一部がカット面２６ｃに入射するように、基礎レンズ体１４Ａの後端部の一部がカットされたカット面２６ｃを含む形状とされている。カット面２６ｃの少なくとも一部は、当該カット面２６ｃに入射する第１の光ＲａｙＡを拡散光に変換する面（例えば、シボ加工又は微細なレンズカット等が施された面）として構成されている。 As shown in FIG. 12, a part of the rear end portion of the lens body 14 is such that the second light RayB is not incident on the first surface 18 and at least the first light RayA incident on the inside of the lens body 14. The shape includes a cut surface 26c in which a part of the rear end portion of the basic lens body 14A is cut so that a part of the light enters the cut surface 26c. At least a part of the cut surface 26c is configured as a surface that converts the first light RayA incident on the cut surface 26c into diffused light (for example, a surface that has been subjected to embossing or fine lens cutting). .
以上の構成により、レンズ体１４（第２面２０）が均一（又は略均一）に発光しているように視認させること（すなわち、発光見栄えを改善すること）ができる。 With the above configuration, the lens body 14 (second surface 20) can be viewed as if it is emitting light uniformly (or substantially uniformly) (that is, the appearance of light emission can be improved).
これは、第２の光ＲａｙＢの少なくとも一部が、導光部材３２（出射面３２ｂ）の作用により拡散光に変換されて、第３面２２（第４面２４の一部２４ａ、２４ｂ）からレンズ体１４内部に入射し（図１２参照）、当該レンズ体１４内部に入射した拡散光の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面２０から出射し、予め定められた方向に照射される（図３参照）ことによるものである。 This is because at least a part of the second light RayB is converted into diffused light by the action of the light guide member 32 (the emission surface 32b), and from the third surface 22 (parts 24a and 24b of the fourth surface 24). The light enters the lens body 14 (see FIG. 12), and at least a part of the diffused light entering the lens body 14 follows the optical path opposite to the light from a predetermined direction and exits from the second surface 20. This is because the light is irradiated in a predetermined direction (see FIG. 3).
また、第１面１８からレンズ体１４内部に入射し、カット面２６ｃの作用により変換される拡散光（図１２参照）の少なくとも一部が、予め定められた方向からの光と逆の光路を辿って第２面２０から出射し、予め定められた方向に照射されることによるものである。 Further, at least a part of the diffused light (see FIG. 12) that enters the lens body 14 from the first surface 18 and is converted by the action of the cut surface 26c has an optical path opposite to the light from a predetermined direction. This is due to tracing and exiting from the second surface 20 and being irradiated in a predetermined direction.
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１０Ａによっても、上記実施形態の車両用前照灯１０と同様の効果を奏することができる。 As described above, the same effects as the vehicle headlamp 10 of the above embodiment can be obtained by the vehicle headlamp 10A of the present embodiment.
以上、本発明を、走行ビーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯に適用した例を示したが、これに限らず、すれ違いビーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯にも適用することができることは勿論である。 As mentioned above, although the example which applied this invention to the vehicle headlamp comprised so that the light distribution pattern for traveling beams may be formed was shown, not only this but so that the light distribution pattern for passing beams may be formed Of course, the present invention can also be applied to a configured vehicle headlamp.
また、本発明を、図２等に示すレンズ体１４に適用した例を示したが、これに限らず、他の各種のレンズ体にも適用することができることは無論である。 Moreover, although the example which applied this invention to the lens body 14 shown in FIG. 2 etc. was shown, it cannot be overemphasized that it is applicable not only to this but another various lens bodies.
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…光源、１２ａ…基板、１２ｂ…ＬＥＤ光源、１２ｂ１…発光面、１４…レンズ体、１４Ａ…基礎レンズ体、１４ａ…凹部、１６…光学系、１８…第１面、２０…第２面、２２…第３面、２４…第４面、２４ａ、２４ｂ…第４面の一部、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ…カット面、２８…リフレクタ、２８ａ、２８ｂ…反射面、３０…拡散板、３０ａ…凸部、３２…導光部材、３２ａ…入射面、３２ｂ…出射面、３２ｃ…反射面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A ... Vehicle headlamp, 12 ... Light source, 12a ... Board | substrate, 12b ... LED light source, 12b1 ... Light-emitting surface, 14 ... Lens body, 14A ... Base lens body, 14a ... Concave part, 16 ... Optical system, 18 ... 1st surface, 20 ... 2nd surface, 22 ... 3rd surface, 24 ... 4th surface, 24a, 24b ... A part of 4th surface, 26a, 26b, 26c ... Cut surface, 28 ... Reflector, 28a, 28b ... Reflective surface, 30 ... diffusion plate, 30a ... convex portion, 32 ... light guide member, 32a ... incident surface, 32b ... outgoing surface, 32c ... reflective surface
Claims (9)
前記レンズ体は、第１面と、第２面と、第３面と、を含み、前記光源からの光を、所定配光パターンの形成に用いられる第１の光と前記レンズ体が均一に発光しているように視認させるために用いられる第２の光に分割するように構成されており、
前記第１面は、前記第１の光が前記レンズ体内部に入射する面であり、
前記第２面は、前記レンズ体内部に入射した前記第１の光が出射する面であり、
前記第３面は、予め定められた方向からの光を前記第２面から前記レンズ体内部に入射させた場合、当該予め定められた方向からの光が出射する面であり、
前記光学系は、前記第２の光の少なくとも一部を、前記予め定められた方向からの光と逆の光路を辿る光として、前記第３面から前記レンズ体内部に入射させる光学系である車両用前照灯。 In a vehicle headlamp including a light source, a lens body, and an optical system,
The lens body includes a first surface, a second surface, and a third surface, and the light from the light source is uniformly distributed between the first light and the lens body used for forming a predetermined light distribution pattern. It is configured to divide into second light that is used to make it appear as if it is emitting light,
The first surface is a surface on which the first light enters the lens body,
The second surface is a surface from which the first light incident on the inside of the lens body is emitted,
The third surface is a surface from which light from the predetermined direction is emitted when light from a predetermined direction is incident on the inside of the lens body from the second surface.
The optical system is an optical system that causes at least a part of the second light to enter the lens body from the third surface as light that follows an optical path opposite to the light from the predetermined direction. Vehicle headlamp.
前記第４面は、前記レンズ体内部に入射し、当該第４面で全反射された後、前記第２面から出射する前記第１の光が、前記所定配光パターンの少なくとも一部を形成するように、その面形状が構成されている請求項１に記載の車両用前照灯。 The lens body further includes a fourth surface that totally reflects the first light incident on the lens body toward the second surface;
The first surface enters the lens body, is totally reflected by the fourth surface, and then the first light emitted from the second surface forms at least a part of the predetermined light distribution pattern. The vehicle headlamp according to claim 1, wherein the surface shape thereof is configured.
前記拡散板は、前記拡散光が前記第３面から前記レンズ体内部に入射するように、前記第３面近傍に配置されている請求項４に記載の車両用前照灯。 The optical system includes: a first reflecting surface that reflects at least a part of the second light toward the third surface; and a diffusion plate that converts reflected light from the first reflecting surface into diffused light. Prepared,
The vehicle headlamp according to claim 4, wherein the diffuser plate is disposed in the vicinity of the third surface so that the diffused light enters the lens body from the third surface.
前記出射面は、前記拡散光が前記第３面から前記レンズ体内部に入射するように、前記第３面近傍に配置されている請求項４に記載の車両用前照灯。 The optical system includes a light incident surface on which at least a part of the second light is incident and a light emitting surface that emits at least a part of the second light introduced from the light incident surface as diffused light. Comprising a light member,
5. The vehicle headlamp according to claim 4, wherein the emission surface is disposed in the vicinity of the third surface so that the diffused light enters the lens body from the third surface.
前記レンズ体の後端部の一部は、前記第２の光が前記第１面に入射しないようにカットされたカット面を含む形状とされている請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯。 The first surface is formed as a concave surface that is concave toward the light source at a rear end portion of the lens body facing the light source,
The part of the rear end portion of the lens body has a shape including a cut surface that is cut so that the second light does not enter the first surface. The vehicle headlamp described.
前記カット面は、前記第３面を含み、
前記カット面の少なくとも一部は、当該カット面から前記レンズ体内部に入射する前記第２反射面からの反射光を拡散光に変換する面として構成されている請求項７に記載の車両用前照灯。 A second reflecting surface that reflects at least a portion of the second light toward the cut surface;
The cut surface includes the third surface,
The vehicle front according to claim 7, wherein at least a part of the cut surface is configured as a surface that converts reflected light from the second reflecting surface that enters the lens body from the cut surface into diffused light. Lighting.
前記レンズ体の後端部の一部は、前記第２の光が前記第１面に入射せず、かつ、前記レンズ体内部に入射した前記第１の光の少なくとも一部がカット面に入射するようにカットされた前記カット面を含む形状とされており、
前記カット面は、前記第３面を含み、
前記カット面の少なくとも一部は、当該カット面に入射する前記第１の光を拡散光に変換する面として構成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯。 The first surface is formed as a concave surface that is concave toward the light source at a rear end portion of the lens body facing the light source,
In a part of the rear end portion of the lens body, the second light does not enter the first surface, and at least a part of the first light that enters the lens body enters the cut surface. It has a shape including the cut surface cut to
The cut surface includes the third surface,
The vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a part of the cut surface is configured as a surface that converts the first light incident on the cut surface into diffused light. .
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