JP6244618B2 - Vehicle headlamp - Google Patents
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Description
この発明は、半導体型光源とレンズとを備え、レンズが主レンズ部と全反射タイプの補助レンズ部とから構成されている車両用前照灯に関するものである。 The present invention relates to a vehicle headlamp that includes a semiconductor light source and a lens, and the lens includes a main lens portion and a total reflection type auxiliary lens portion.
この種の車両用前照灯は、従来からある(たとえば、特許文献1、特許文献2、特許文献3)。以下、従来の車両用前照灯について説明する。
Conventionally, this type of vehicle headlamp is known (for example, Patent Document 1,
特許文献1の従来の車両用前照灯は、半導体発光素子とレンズとを備え、レンズが中心レンズ部(主レンズ部)と全反射タイプの拡散レンズ部(補助レンズ部)とから構成されていて、半導体発光素子からの光が中心レンズ部から集光配光領域としてまた拡散レンズ部から拡散配光領域としてそれぞれ照射される。 The conventional vehicular headlamp disclosed in Patent Document 1 includes a semiconductor light emitting element and a lens, and the lens includes a central lens portion (main lens portion) and a total reflection type diffusing lens portion (auxiliary lens portion). Thus, the light from the semiconductor light emitting element is irradiated from the central lens portion as a condensing light distribution region and from the diffusion lens portion as a diffusion light distribution region.
特許文献2の従来の車両用前照灯は、半導体発光素子とレンズとを備え、レンズが投影レンズ(主レンズ部)と全反射タイプの導光体(補助レンズ部)とから構成されていて、半導体発光素子からの光が投影レンズからサイドゾーン用配光パターンとしてまた導光体からセンターゾーン用配光パターンとしてそれぞれ照射される。
The conventional vehicular headlamp of
特許文献3の従来の車両用前照灯は、LED光源とレンズとを備え、レンズが光学レンズ(主レンズ部)と全反射タイプの導光体(補助レンズ部)とから構成されていて、LED光源からの光が光学レンズから主配光パターンとしてまた導光体から補助配光パターンとしてそれぞれ照射される。
The conventional vehicle headlamp of
ところが、前記の従来の車両用前照灯においては、補助レンズ部の入射面および主レンズ部の入射面すなわちレンズの入射面(内面、後面、背面)を歪な形状ではなく簡素な形状とする事項について、また、補助レンズ部の出射面および主レンズ部の出射面すなわちレンズの出射面(外面、前面、正面)の見栄えを向上させる事項について、なんら検討されていない。 However, in the conventional vehicle headlamp described above, the incident surface of the auxiliary lens unit and the incident surface of the main lens unit, that is, the incident surface (inner surface, rear surface, and rear surface) of the lens are not distorted but simple. In addition, no consideration has been given to matters that improve the appearance of the exit surface of the auxiliary lens portion and the exit surface of the main lens portion, that is, the exit surface (outer surface, front surface, front surface) of the lens.
この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用前照灯では、レンズの入射面を簡素な形状とする事項またレンズの出射面の見栄えを向上させる事項についてなんら検討されていないという点にある。 The problem to be solved by the present invention is that, in conventional vehicle headlamps, no consideration has been given to matters that make the entrance surface of the lens a simple shape or matters that improve the appearance of the exit surface of the lens. is there.
この発明(請求項1にかかる発明)は、半導体型光源と、レンズとを、備え、レンズが、主レンズ部と補助レンズ部とから構成されていて、主レンズ部が、半導体型光源からの光を入射する入射面と、入射した光を主配光パターンとして出射する凸状の出射面と、から構成されていて、補助レンズ部が、半導体型光源からの光を入射する入射面と、入射した光を全反射させる反射面と、全反射した光を補助配光パターンとして出射する出射面と、から構成されていて、補助レンズ部の出射面が、主レンズ部の出射面の傾斜と同一方向に傾斜した形状をなす、ことを特徴とする。 The present invention (the invention according to claim 1) includes a semiconductor-type light source and a lens, and the lens includes a main lens portion and an auxiliary lens portion, and the main lens portion is formed from the semiconductor-type light source. An incident surface on which light is incident, and a convex emission surface that emits the incident light as a main light distribution pattern, and an auxiliary lens unit is incident on which light from a semiconductor-type light source is incident; It is composed of a reflection surface that totally reflects incident light and an emission surface that emits the totally reflected light as an auxiliary light distribution pattern, and the emission surface of the auxiliary lens portion is inclined with respect to the emission surface of the main lens portion. It is characterized by having a shape inclined in the same direction.
この発明(請求項2にかかる発明)は、補助レンズ部の入射面が、平面もしくはほぼ平面な形状をなす、ことを特徴とする。 This invention (invention according to claim 2) is characterized in that the incident surface of the auxiliary lens portion has a flat or substantially flat shape.
この発明(請求項3にかかる発明)は、補助レンズ部の入射面が、半導体型光源に近づくに従って反射面側に傾斜している、ことを特徴とする。 This invention (the invention according to claim 3) is characterized in that the incident surface of the auxiliary lens portion is inclined toward the reflecting surface as it approaches the semiconductor-type light source.
この発明の車両用前照灯(請求項1に記載の発明)は、補助レンズ部の出射面が主レンズ部の出射面の形状に沿った形状をなすので、補助レンズ部の出射面が主レンズ部の出射面の形状と反する形状をなすものと比較して、補助レンズ部の出射面および主レンズ部の出射面すなわちレンズの出射面(外面、前面、正面)の見栄えを向上させることができる。 In the vehicle headlamp according to the present invention (the invention described in claim 1), the exit surface of the auxiliary lens portion has a shape along the shape of the exit surface of the main lens portion. The appearance of the exit surface of the auxiliary lens unit and the exit surface of the main lens unit, that is, the exit surface of the lens (outer surface, front surface, front surface) can be improved as compared with a lens having a shape opposite to the shape of the exit surface of the lens unit. it can.
また、この発明の車両用前照灯(請求項2に記載の発明)は、補助レンズ部の入射面が平面もしくはほぼ平面な形状をなすので、補助レンズ部の入射面が弧を描くように半導体型光源側に湾曲する形状をなすものと比較して、補助レンズ部の入射面および主レンズ部の入射面すなわちレンズの入射面(内面、後面、背面)を歪な形状ではなく簡素な形状とすることができる。 Further, in the vehicle headlamp according to the present invention (the invention according to claim 2), since the incident surface of the auxiliary lens portion is flat or substantially flat, the incident surface of the auxiliary lens portion draws an arc. Compared to the one that curves to the semiconductor light source side, the incident surface of the auxiliary lens part and the incident surface of the main lens part, that is, the incident surface (inner surface, rear surface, rear surface) of the lens are not distorted shapes but simple shapes It can be.
さらに、この発明の車両用前照灯(請求項3に記載の発明)は、補助レンズ部の入射面が、半導体型光源に近づくに従って、反射面側に傾斜している(すなわち、レンズの中心側から外側に広がるように傾斜している)ので、レンズの金型成形が容易となり、その分、製造コストを安価にすることができる。 Furthermore, in the vehicle headlamp according to the present invention (the invention according to claim 3), the incident surface of the auxiliary lens portion is inclined toward the reflecting surface side as it approaches the semiconductor-type light source (that is, the center of the lens). Therefore, the lens can be easily molded, and the manufacturing cost can be reduced accordingly.
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態(実施例)の1例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図13〜図15において、符号「VU−VD」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「HL−HR」は、スクリーンの左右の水平線を示す。また、図13、図14は、コンピュータシミュレーションにより作図されたスクリーン上の配光パターンを簡略化して示す等光度曲線の説明図である。この等光度曲線の説明図において、中央の等光度曲線は、高光度を示し、外側の等光度曲線は、低光度を示す。さらに図9、図11、図12において、レンズの断面のハッチングは、省略してある。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用前照灯を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。 Hereinafter, an example of an embodiment (example) of a vehicle headlamp according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. 13 to 15, reference sign “VU-VD” indicates vertical lines on the upper and lower sides of the screen. Reference sign “HL-HR” indicates horizontal lines on the left and right of the screen. FIG. 13 and FIG. 14 are explanatory diagrams of an isoluminous curve showing a simplified light distribution pattern on the screen drawn by computer simulation. In the explanatory diagram of the isoluminous curve, the central isoluminous curve indicates high luminous intensity, and the outer isoluminous curve indicates low luminous intensity. Furthermore, in FIG. 9, FIG. 11, and FIG. 12, the cross section hatching of the lens is omitted. In this specification, front, rear, upper, lower, left, and right are front, rear, upper, lower, left, and right when the vehicle headlamp according to the present invention is mounted on a vehicle.
(実施形態の構成の説明)
以下、この実施形態にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図1中、符号1L、1Rは、この実施形態にかかる車両用前照灯(たとえば、ヘッドランプなど)である。前記車両用前照灯1L、1Rは、車両Cの前部の左右両端部に搭載されている。以下、車両Cの左側に搭載される左側の車両用前照灯1Lについて説明する。なお、車両Cの右側に搭載される右側の車両用前照灯1Rは、左側の車両用前照灯1Lとほぼ同様の構成をなすので、説明を省略する。
(Description of Configuration of Embodiment)
Hereinafter, the configuration of the vehicle headlamp according to this embodiment will be described. In FIG. 1,
(ランプユニットの説明)
前記車両用前照灯1Lは、図2〜図8に示すように、ランプハウジング(図示せず)と、ランプレンズ(図示せず)と、半導体型光源2と、レンズ35と、ヒートシンク部材と兼用の取付部材(以下、「ヒートシンク部材」と称する)4と、光制御部材(可動光学部品)6と、駆動部材7と、カバー部材8と、を備えるものである。
(Explanation of lamp unit)
2 to 8, the
前記半導体型光源2および前記レンズ35および前記ヒートシンク部材4および前記光制御部材6および前記駆動部材7および前記カバー部材8は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室(図示せず)を画成する。前記ランプユニット2、35、4、6、7、8は、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構(図示せず)および左右方向用光軸調整機構(図示せず)を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
The semiconductor-
(半導体型光源2の説明)
前記半導体型光源2は、図2、図5〜図12に示すように、この例では、たとえば、LED、OELまたはOLED(有機EL)などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源2は、発光チップ(LEDチップ)20と、前記発光チップ20を封止樹脂部材で封止したパッケージ(LEDパッケージ)と、前記パッケージを実装した基板21と、前記基板21に取り付けられていて前記発光チップ20に電源(バッテリー)からの電流を供給するコネクタ22と、から構成されている。前記基板21の上下左右の4側のうち少なくとも上と左右の3箇所には、係合部23が設けられている。前記基板21は、スクリュー24により、前記ヒートシンク部材4に固定されている。この結果、前記半導体型光源2は、前記ヒートシンク部材4に固定されている。
(Description of the semiconductor-type light source 2)
As shown in FIGS. 2 and 5 to 12, the
前記発光チップ20は、図10に示すように、平面矩形形状(平面長方形状)をなす。すなわち、4個の正方形のチップをX軸方向(水平方向)に配列してなるものである。なお、2個もしくは3個もしくは5個以上の正方形のチップ、あるいは、1個の長方形のチップ、あるいは、1個の正方形のチップ、を使用しても良い。前記発光チップ20の正面この例では長方形の正面が発光面25をなす。前記発光面25は、前記レンズ35の基準光軸(基準軸)Zの前側に向いている。前記発光チップ20の前記発光面25の中心Oは、前記レンズ35の基準焦点Fもしくはその近傍に位置し、かつ、前記レンズ35の基準光軸Z上もしくはその近傍に位置する。
As shown in FIG. 10, the
図10において、X、Y、Zは、直交座標(X−Y−Z直交座標系)を構成する。X軸は、前記発光チップ20の前記発光面25の中心Oを通る左右方向の水平軸であって、車両Cの内側、すなわち、この実施形態において、右側が+方向であり、左側が−方向である。また、Y軸は、前記発光チップ20の前記発光面25の中心Oを通る上下方向の鉛直軸であって、この実施形態において、上側が+方向であり、下側が−方向である。さらに、Z軸は、前記発光チップ20の前記発光面25の中心Oを通る法線(垂線)、すなわち、前記X軸および前記Y軸と直交する前後方向の軸であって、この実施形態において、前側が+方向であり、後側が−方向である。
In FIG. 10, X, Y, and Z constitute an orthogonal coordinate (XYZ orthogonal coordinate system). The X axis is a horizontal axis in the left-right direction that passes through the center O of the
(カバー部材8の説明)
前記カバー部材8は、図2、図5〜図7に示すように、中央部に窓部80を有する正面視長方形のカバー形状をなす。前記カバー部材8は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。前記カバー部材8の上と左右の3箇所には、弾性係合爪81が一体に設けられている。前記弾性係合爪81は、前記半導体型光源2の前記係合部23に弾性嵌合されている。この結果、前記カバー部材8は、前記半導体型光源2に一体に固定されている。なお、前記半導体型光源2を前記カバー部材8と前記ヒートシンク部材4との間に挟んだ状態で、前記カバー部材8をスクリューにより前記ヒートシンク部材4に固定し、かつ、前記カバー部材8と前記ヒートシンク部材4との間に前記半導体型光源2を挟んで固定しても良い。
(Description of cover member 8)
As shown in FIGS. 2 and 5 to 7, the
前記カバー部材8の前記窓部80は、前記半導体型光源2の前記発光チップ20の前記発光面25に対応して位置する。前記カバー部材8の前記窓部80以外の部分は、前記半導体型光源2の前記基板21の正面のうち前記発光チップ20の周囲を覆う。この結果、前記半導体型光源2の前記発光チップ20の前記発光面25から放射される光は、前記カバー部材8の前記窓部80を通して前記カバー部材8の前記窓部80以外の部分により遮蔽されずに前記レンズ35側に入射することができる。また、前記半導体型光源2の前記基板21の正面のうち前記発光チップ20の周囲は、前記カバー部材8の前記窓部80以外の部分により覆い隠される。この結果、見栄えが向上する。
The
前記カバー部材8の左右両側には、円柱形状の軸82がX軸方向と平行もしくはほぼ平行にかつ一体に設けられている。前記カバー部材8の左右両側のうち少なくともいずれか一方(この例では左側)であって前記軸82の近傍には、ピン83がX軸方向と平行もしくはほぼ平行にかつ一体に設けられている。
On both the left and right sides of the
(レンズ35の説明)
前記レンズ35は、図2〜図12に示すように、主レンズ部3と、補助レンズ部5と、複数この例では3本の固定脚部36と、から構成されている。なお、図9における二点鎖線は、前記主レンズ部3と前記補助レンズ部5との境界線を示す。前記固定脚部36は、スクリュー37により、前記ヒートシンク部材4に固定されている。この結果、前記レンズ35は、前記ヒートシンク部材4に固定されている。前記固定脚部36は、この例では、前記レンズ35と一体構造であるが、前記レンズ35と別体構造であっても良い。
(Description of lens 35)
As shown in FIGS. 2 to 12, the
(主レンズ部3の説明)
前記主レンズ部3は、図9に示すように、前記基準光軸Zおよび前記基準焦点Fを有する。前記主レンズ部3は、前記半導体型光源2から放射される光のうち、中央光L5および周辺光の一部L6を利用するものである。前記中央光L5は、前記半導体型光源2の半球放射範囲のX軸もしくはY軸から所定の角度(この例では、約40°)以上の範囲の光であって、前記主レンズ部3の中央部に入射する光である。また、前記周辺光は、前記半導体型光源2の半球放射範囲のX軸もしくはY軸から所定の角度(この例では、約40°)以下の範囲の光である。前記周辺光の一部L6は、前記周辺光のうち前記主レンズ部3の周辺部に入射する光である。前記主レンズ部3は、この例では、前記半導体型光源2からの光を透過させる透過タイプのレンズ部である。
(Description of main lens unit 3)
The
前記主レンズ部3は、前記半導体型光源2からの光(前記中央光L5および前記周辺光の一部L6)を主配光パターン、この実施形態においては、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターン(すれ違い用配光パターン)LP、および、図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターン(走行用配光パターン)HP、として車両Cの前方に照射する。すなわち、前記主レンズ部3は、前記半導体型光源2からの直接入射した光(前記中央光L5および前記周辺光の一部L6)を前記ロービーム用配光パターンLPとして車両Cの前方に照射し、かつ、前記半導体型光源2から前記光制御部材6を透過した光(前記中央光L5)および前記半導体型光源2からの直接入射した光(前記周辺光の一部L6)を前記ハイビーム用配光パターンHPとして車両Cの前方に照射する。
The
前記主レンズ部3は、前記半導体型光源2からの光が前記主レンズ部3中に入射する入射面30と、前記主レンズ部3中に入射した光が出射する凸状の出射面31と、から構成されている。前記主レンズ部3の前記入射面30は、自由曲面あるいは複合2次曲面から構成されている。前記主レンズ部3の前記出射面31は、前記半導体型光源2と反対側に突出した凸形状をなし、自由曲面あるいは複合2次曲面から構成されている。
The
(補助レンズ部5の説明)
前記補助レンズ部5は、図2〜図12に示すように、前記主レンズ部3の周辺この実施形態においては車両Cの内側の辺すなわち右辺に設けられている。前記補助レンズ部5は、前記半導体型光源2から放射される光のうち、周辺光の他の一部L1を有効利用するものである。前記周辺光の他の一部L1は、前記周辺光のうち前記補助レンズ部5に入射する光である。前記補助レンズ部5は、この例では、前記半導体型光源2からの光(周辺光の他の一部)L1を全反射させる全反射タイプのレンズ部である。前記補助レンズ部5は、前記主レンズ部3と一体のものである。
(Description of auxiliary lens unit 5)
As shown in FIGS. 2 to 12, the
前記補助レンズ部5は、前記半導体型光源2からの光L1を補助配光パターン、この実施形態においては、図14(B)、図15(B)に示すスポット用配光パターンSP、として、車両Cの前方であって前記主レンズ部3から照射される前記ハイビーム用配光パターンHPのほぼ中央部に照射する。
The
前記補助レンズ部5は、前記半導体型光源2からの光L1が前記補助レンズ部5中に入射する入射面50と、前記入射面50から前記補助レンズ部5中に入射した光L2が全反射する反射面51と、前記反射面51で全反射した反射光L3が前記補助レンズ部5中から外部に出射する出射面52と、から構成されている。
The
前記補助レンズ部5の前記入射面50は、平面もしくはほぼ平面な形状をなす。前記補助レンズ部5の前記入射面50は、微小入射面(図示せず)において、前記半導体型光源2からの光L1が所定の光路で入射するように計算調整されている自由曲面から構成されている。前記補助レンズ部5の前記入射面50は、前記半導体型光源2に近づくに従って、前記反射面51側に傾斜している(すなわち、前記レンズ35の中心側から外側に広がるように傾斜している)。
The
前記補助レンズ部5の前記反射面51は、微小反射面51C、51U、51D、51B、51Fにおいて、前記入射面50の前記微小入射面から前記補助レンズ部5中に入射した光L2が所定の光路で全反射するように計算調整されている自由曲面から構成されている。
The
ここで、前記反射面51の前記微小反射面51C、51U、51D、51B、51Fの計算調整は、計算基準点に基づいて計算調整されている。図11に示すように、前記反射面51の垂直断面の中央の前記微小反射面51Cにおける前記計算基準点は、前記半導体型光源2の前記発光面25の中心O点である。前記反射面51の垂直断面の中央の前記微小反射面51Cから上側に連続的に移動(オフセット)する前記微小反射面51Uにおける前記計算基準点は、前記半導体型光源2の前記発光面25の中心Oから上側に連続的に移動(オフセット)する点FUである。前記反射面51の垂直断面の中央の前記微小反射面51Cから下側に連続的に移動(オフセット)する前記微小反射面51Dにおける前記計算基準点は、前記半導体型光源2の前記発光面25の中心Oから下側に連続的に移動(オフセット)する点FDである。
Here, the calculation adjustment of the minute reflection surfaces 51C, 51U, 51D, 51B, 51F of the
また、図12に示すように、前記反射面51の水平断面の後端の前記微小反射面51Bにおける前記計算基準点は、前記半導体型光源2の前記発光面25の中心O点である。前記反射面51の水平断面の後端の前記微小反射面51Bから前側に連続的に移動(オフセット)する前記微小反射面51Fにおける前記計算基準点は、前記半導体型光源2の前記発光面25の中心Oから前側に連続的に移動(オフセット)する点FFである。
As shown in FIG. 12, the calculation reference point on the
前記補助レンズ部5の前記出射面52は、前記主レンズ部3の前記出射面31の傾斜と同一方向に傾斜した形状(前記主レンズ部3の前記出射面31の形状に沿った形状)、すなわち、前記半導体型光源2と反対側に突出した凸形状をなす。前記補助レンズ部5の前記出射面52は、微小出射面(図示せず)において、前記微小反射面51C、51U、51D、51B、51Fで全反射した反射光L3が図14(B)、図15(B)のスクリーン上の狙った角度方向に出射するように計算調整されている自由曲面から構成されている。
The
なお、前記補助レンズ部5の前記入射面50および前記反射面51および前記出射面52の構成は、1例であり、その他の手段で構成されていても良い。すなわち、前記補助レンズ部5は、平面もしくはほぼ平面な形状をなす前記入射面50と、全反射タイプの前記反射面51と、前記主レンズ部3の前記出射面31の形状に沿った形状をなす前記出射面52と、から構成されているものであれば良い。
The configurations of the
(ヒートシンク部材4の説明)
前記ヒートシンク部材4は、前記半導体型光源2で発生する熱を外部に放射させるものである。前記ヒートシンク部材4は、たとえば、熱伝導性なお導電性をも有するアルミダイカストや樹脂部材からなる。前記ヒートシンク部材4は、図2〜図8に示すように、垂直板部40と、前記垂直板部40の一面(後側の面、背面)に一体に設けた複数枚の垂直板形状のフィン部43と、から構成されている。
(Description of heat sink member 4)
The
前記ヒートシンク部材4の前記垂直板部40の他面(前側の面、正面)の固定面には、逆凹形状の収納溝部が設けられている。前記収納溝部のうち、上側の水平の収納溝部は、第1収納部としての第1収納溝部41を構成する。また、前記収納溝部のうち、右側の垂直の収納溝部の下部は、第2収納部としての第2収納溝部42を構成する。前記収納溝部の代わりに収納凹部でも良い。すなわち、前記第1収納溝部41および前記第2収納溝部42の代わりに、第1収納凹部および第2収納凹部でも良い。第1収納部の前記第1収納溝部41および第2収納部の前記第2収納溝部42は、車両Cの正面から前記レンズ35を見て、前記レンズ35の透視範囲(レンズ35の投影範囲、レンズ35の範囲)内に設けられている。
On the fixed surface of the other surface (front surface, front surface) of the
前記垂直板部40の他面のうち前記収納溝部の内側には、前記半導体型光源2が前記スクリュー24により固定されている。前記半導体型光源2に固定されている前記カバー部材8の一部および前記軸82は、図4に示すように、前記収納溝部の左右両側の垂直の収納溝部中に収納されている。また、前記垂直板部40の他面のうち前記収納溝部の外側には、前記レンズ35が前記スクリュー37により固定されている。
The semiconductor-
前記ヒートシンク部材4の複数枚の前記フィン部43の一部、すなわち、複数枚の前記フィン部43のうち右側の中間部には、収納凹部44が設けられている。前記収納凹部44の底には、孔45が設けられている。
A
(光制御部材6の説明)
前記光制御部材6は、前記駆動部材7により第1位置と第2位置とに移動切替可能に構成されている。前記第1位置は、図2、図5、図7に示す状態の位置である。前記第2位置は、図6、図8に示す状態の位置である。
(Description of Light Control Member 6)
The
前記光制御部材6は、光遮蔽部60と、光透過部61と、取付部62と、から構成されている。前記光遮蔽部60と前記取付部62とは、光不透過部材から構成されていて、一体構造をなす。前記光透過部61は、光透過部材から構成されていて、前記光遮蔽部60および前記取付部62と別体構造をなす。なお、前記光遮蔽部60と前記光透過部61と前記取付部62とを、光透過部材により一体に構成して、前記光遮蔽部60と前記取付部62とに光不透過塗料などを施したものであっても良い。また、前記光制御部材6は、透明樹脂材と不透明材を一体に構成しても良い。たとえば、前記光透過部61の透明樹脂材と前記光遮蔽部60および前記取付部62の不透明樹脂材とを一体成形し、あるいは、前記光遮蔽部60および前記取付部62の不透明の鋼板に前記光透過部61の透明樹脂材をアウトサート成形する。
The
前記光制御部材6は、前記取付部62を介して、前記カバー部材8に、前記軸82の中心軸(X軸と平行もしくはほぼ平行な軸)O1回りに前記第1位置と前記第2位置との間において回転可能に取り付けられている。前記第1位置と前記第2位置との間の回転角度は、90°以下が好ましい。この例では、約80°である。ここで、前記第1位置に位置するときにおいて、前記光制御部材6の大部分は、前記第1収納溝部41中に収納されていて、前記ヒートシンク部材4の前記垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。
The
(取付部62の説明)
前記取付部62は、中央部が開口したフレーム形状をなす。すなわち、前記取付部62は、中央の開口の周囲の前後(上下)の両端部と左右の両側部とから構成されている。前記取付部62の左右両側部には、円形の透孔63が前記カバー部材8の前記軸82に対応して設けられている。前記取付部62の左側部には、円弧溝64が前記カバー部材8の前記ピン83に対応して、かつ、前記透孔63の中心を中心とする円弧状に設けられている。前記取付部62の左側部には、小孔を有する係止片65が一体に設けられている。
(Description of mounting portion 62)
The mounting
前記取付部62の前記透孔63中には、前記カバー部材8の前記軸82が回転可能に挿入されている。前記取付部62の前記円弧溝64中には、前記カバー部材8の前記ピン83が挿入されている。この結果、前記取付部62を介して、前記光制御部材6は、前記カバー部材8に回転可能に取り付けられている。前記取付部62の一部は、前記カバー部材8の一部および前記軸82と共に、前記ヒートシンク部材4の前記収納溝部の左右両側の垂直の収納溝部中に収納されている。
The
前記取付部62は、前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときには、前記光透過部61と共に、前記半導体型光源2と前記主レンズ部3との間以外の位置すなわち前記第1収納溝部41中に収納されている。前記取付部62は、前記光制御部材6が前記第2位置に位置するときには、前記光透過部61と共に、前記半導体型光源2と前記主レンズ部3との間に位置する。ここで、前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときの前記取付部62の大部分は、前記光透過部61と共に、前記第1収納溝部41中に収納されていて、前記ヒートシンク部材4の前記垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。
When the
(光遮蔽部60の説明)
前記光遮蔽部60は、前記取付部62の右側部の一端(前端、もしくは、下端)に、上下方向(前後方向)に一体に設けられているバー形状をなす。前記光遮蔽部60は、シェードである。前記光遮蔽部60は、前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときには、図7に示すように、前記半導体型光源2と前記補助レンズ部5との間に位置していて前記半導体型光源2から前記補助レンズ部5の前記入射面50に入射する光(周辺光の他の一部)L1を遮蔽する。
(Description of the light shielding part 60)
The
前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときの前記光遮蔽部60は、図5、図7に示すように、下記の領域(範囲)内に位置していて、かつ、下記の姿勢の状態にある。すなわち、前記領域は、前記補助レンズ部5の前記入射面50の遮光開始点(図示せず)と前記半導体型光源2の前記発光面25の最遠点(図示せず)とを結ぶ線分と、前記補助レンズ部5の前記入射面50の遮光終了点(図示せず)と前記半導体型光源2の前記発光面25の最近点(図示せず)とを結ぶ線分と、前記半導体型光源2の前記発光面25の前記最近点を通る前記レンズ35の前記基準光軸Zに対して平行もしくはほぼ平行な線分(前記半導体型光源2の前記発光面25に対して垂直もしくはほぼ垂直な)と、前記補助レンズ部5の前記入射面50と、により囲まれている領域である。前記姿勢は、前記半導体型光源2の前記発光面25に対して垂直もしくはほぼ垂直(前記レンズ35の前記基準光軸Zに対して平行もしくはほぼ平行)である。
The
前記光遮蔽部60は、前記光制御部材6が前記第2位置に位置するときには、図6、図8に示すように、前記半導体型光源2と前記補助レンズ部5との間以外の位置すなわち前記第2収納溝部42中に収納されていて前記半導体型光源2からの光(周辺光の他の一部)L1を前記補助レンズ部5に入射させる。この結果、図14(B)、図15(B)に示すように、前記スポット用配光パターンSPが、車両Cの前方であって前記主レンズ部3から照射される前記ハイビーム用配光パターンHPのほぼ中央部に照射される。ここで、前記光制御部材6が前記第2位置に位置するときの前記光遮蔽部60の大部分は、前記第2収納溝部42中に収納されていて、前記ヒートシンク部材4の前記垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。
When the
(光透過部61の説明)
前記光透過部61は、前記取付部62の前後両中央部に固定されている板形状をなす。前記光透過部61は、前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときには、図5、図7に示すように、前記半導体型光源2と前記主レンズ部3との間以外の位置すなわち前記第1収納溝部41中に収納されていて前記半導体型光源2からの光(前記中央光L5および前記周辺光の一部L6)を直接前記主レンズ部3の中央部に入射させる。この結果、図14(A)、図15(A)に示すように、前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCが車両Cの前方に照射される。ここで、前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときの前記光透過部61の大部分は、前記第1収納溝部41中に収納されていて、前記ヒートシンク部材4の前記垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。
(Description of the light transmission part 61)
The
前記光透過部61は、前記光制御部材6が前記第2位置に位置するときには、図6、図8に示すように、前記半導体型光源2と前記主レンズ部3との間に位置していて前記半導体型光源2からの光(前記中央光L5)を透過させて前記主レンズ部3の中央部に入射させる。この結果、図14(B)、図15(B)に示すように、前記ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCが車両Cの前方に照射される。
When the
前記光透過部61は、この例では、プリズム(特開2010−153181号公報に記載のプリズム部材を参照)から構成されている。前記光透過部61は、図14(A)、(B)、図15(A)、(B)に示すように、前記半導体型光源2から放射される光のうち、前記主レンズ部3の中央部に入射する前記中央光L5の光路を変更して、前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCと、前記ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCと、を変形させるものである。すなわち、前記光透過部61は、前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCの光の一部を、前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCのカットオフラインCLから上方に山形形状にせり上げて、前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCを前記ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCに変形させるものである。前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCおよび前記ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCは、中央に集中された光から形成されている。
In this example, the
(開口部66の説明)
前記光透過部61の左右両側と前記取付部62の左右両側部との間には、開口部66がそれぞれ形成されている。左右両側の前記開口部66は、前記光制御部材6が前記第1位置に位置するときには、前記半導体型光源2と前記主レンズ部3との間以外の位置すなわち前記第1収納溝部41中に、前記光透過部61の大部分および前記取付部62の大部分と共に収納されている。
(Description of opening 66)
左右両側の前記開口部66は、前記光制御部材6が前記第2位置に位置するときには、図8に示すように、前記半導体型光源2と前記主レンズ部3との間に、前記光透過部61および前記取付部62と共に位置していて、前記半導体型光源2からの光(前記周辺光の一部L6および前記周辺光の他の一部L1)をそのまま通過させて、前記主レンズ部3の周辺部および前記補助レンズ部5に入射させる。この結果、図14(B)、図15(B)に示すように、前記主レンズ部3の周辺部および前記補助レンズ部5から出射した光は、前記ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPR、および、前記スポット用配光パターンSPとして、車両Cの前方に照射される。
When the
左側の前記開口部66は、図8、図14(B)、図15(B)に示すように、前記半導体型光源2からの前記周辺光の一部L6をそのまま通過させて前記主レンズ部3の周辺部に入射させるものである。このために、前記ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRは、前記ロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRに対して、変形せずにほぼ同等である。この結果、左側の前記開口部66により、前記ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRは、前記ロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRとほぼ同等に維持することができる。
As shown in FIGS. 8, 14B, and 15B, the
前記ロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRおよび前記ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRは、左右両側方(路肩側)に拡散された光(側方拡散配光パターンの光)から形成されている。ここで、前記ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCおよび前記ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCと、前記ロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRおよび前記ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRと、の境界は、図14に示すように、左右水平方向に約20°前後(約16°〜約24°)である。 The left and right end portions LPL and LPR of the low beam light distribution pattern LP and the left and right end portions HPL and HPR of the high beam light distribution pattern HP are diffused light on the left and right sides (road shoulder side) (side diffusion light distribution pattern). Of light). Here, a central portion LPC of the low beam light distribution pattern LP and a central portion HPC of the high beam light distribution pattern HP, left and right end portions LPL and LPR of the low beam light distribution pattern LP, and the high beam light distribution pattern HP. As shown in FIG. 14, the boundary between the left and right end portions HPL and HPR is about 20 ° in the horizontal direction (about 16 ° to about 24 °).
(駆動部材7の説明)
前記駆動部材7は、図2、図7、図8に示すように、前記光制御部材6を前記第1位置と前記第2位置とに移動(回転、回動)切替可能に位置させるものである。前記駆動部材7は、ソレノイド70と、連結ピン71と、スプリング72と、から構成されている。
(Description of drive member 7)
As shown in FIGS. 2, 7, and 8, the driving
前記ソレノイド70には、小孔を有する進退ロッド73が備えられている。前記ソレノイド70には、固定片74が一体に設けられている。前記ソレノイド70は、前記ヒートシンク部材4の前記収納凹部44中に収納されている。前記進退ロッド73は、前記ヒートシンク部材4の前記孔45中に挿入されている。前記固定片74は、前記ヒートシンク部材4にスクリュー75により固定されている。この結果、前記駆動部材7は、前記ヒートシンク部材4に固定されている。
The
前記連結ピン71の両端は、前記光制御部材6の前記係止片65と前記進退ロッド73とにそれぞれ取り付けられている。前記スプリング72の両端は、回転側(可動側)の前記光制御部材6と固定側の前記カバー部材8とにそれぞれ取り付けられている。この結果、前記ソレノイド70の無通電時においては、前記スプリング72のスプリング力により、前記進退ロッド73が前進位置に位置していて前記光制御部材6が前記第1位置に位置する。前記ソレノイド70の通電時においては、前記進退ロッド73が前記スプリング72のスプリング力に抗して後退して後退位置に位置していて前記光制御部材6が前記第2位置に位置する。
Both ends of the connecting
(実施形態の作用の説明)
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
(Description of the operation of the embodiment)
The vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment are configured as described above, and the operation thereof will be described below.
通常時すなわちソレノイド70が無通電時においては、スプリング72のスプリング力により、進退ロッド73が前進位置に位置していて光制御部材6が第1位置に位置する。このとき、光遮蔽部60は、図7に示すように、半導体型光源2と補助レンズ部5との間に位置している。一方、光透過部61の大部分および取付部62の大部分は、図5に示すように、半導体型光源2と主レンズ部3との間以外の位置すなわち第1収納溝部41中に収納されている。
In a normal state, that is, when the
この通常時において、半導体型光源2の発光チップ20を点灯する。すると、発光チップ20の発光面25から放射される光のうち、半導体型光源2の中央光L5および周辺光の一部L6は、図7に示すように、直接、主レンズ部3の入射面30から主レンズ部3中に入射する。このとき、入射光は、入射面30において配光制御される。主レンズ部3中に入射した入射光は、主レンズ部3の出射面31から出射する。このとき、出射光は、出射面31において配光制御される。主レンズ部3からの出射光は、図14(A)、図15(A)に示すように、カットオフラインCLを有するロービーム用配光パターンLPとして、車両Cの前方に照射される。
In this normal time, the
ここで、主レンズ部3の中央部に入射した半導体型光源2の中央光L5は、ロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRとして、車両Cの前方に照射される。主レンズ部3の周辺部に入射した半導体型光源2の周辺光の一部L6は、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCとして、車両Cの前方に照射される。
Here, the central light L5 of the
一方、発光チップ20の発光面25から放射される光のうち、半導体型光源2の周辺光L1であって、補助レンズ部5の入射面50に入射しようとする光(周辺光の他の一部)L1は、図7に示すように、半導体型光源2と補助レンズ部5の入射面50との間に位置する光遮蔽部60により遮蔽されている。この結果、通常時においては、図14(A)、図15(A)に示すように、カットオフラインCLを有するロービーム用配光パターンLPが車両Cの前方に照射される。
On the other hand, of the light emitted from the
ここで、光制御部材6が第1位置に位置するときにおいて、光遮蔽部60は、所定の領域内に位置していて、かつ、半導体型光源2の発光面25に対して垂直もしくはほぼ垂直(レンズ35の基準光軸Zに対して平行もしくはほぼ平行)である。この結果、光遮蔽部60は、発光チップ20の発光面25から放射される光のうち、半導体型光源2の周辺光L1であって、補助レンズ部5の入射面50に入射しようとする光(周辺光の他の一部)L1を、確実に遮蔽することができる。
Here, when the
それから、ソレノイド70に通電する。すると、進退ロッド73がスプリング72のスプリング力に抗して後退して後退位置に位置していて、光制御部材6が第1位置から第2位置に向かって回転して第2位置に位置する。すなわち、今まで第1収納溝部41中に収納されていた光透過部61が、図6、図8に示すように、半導体型光源2と主レンズ部3との間に位置する。また、今まで半導体型光源2と補助レンズ部5との間に位置していた光遮蔽部60の大部分が、図6に示すように、第2収納溝部42中に収納される。
Then, the
そして、発光チップ20の発光面25から放射される光のうち、半導体型光源2の中央光L5は、光透過部61を透過して、その透過光は、図8に示すように、主レンズ部3の入射面30の中央部から主レンズ部3中に入射する。このとき、入射光は、入射面30において配光制御される。主レンズ部3中に入射した入射光は、主レンズ部3の出射面31から出射する。このとき、出射光は、出射面31において配光制御される。主レンズ部3からの出射光は、図14(B)、図15(B)に示すように、ハイビーム用配光パターンHPのうち中央部分HPCとして、車両Cの前方に照射される。
Of the light emitted from the
ここで、光透過部61は、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCの光の一部を、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCのカットオフラインCLから上方に山形形状にせり上げて、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCからハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCに変形させる。この結果、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCが光透過部61により変形して、図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCとして、車両Cの前方に照射される。
Here, the
このために、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCにおいては、車両Cから約5m前方の左側路肩のガードレールの上端の位置P1が含まれていない。これに対して、図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCにおいては、車両Cから約5m前方の左側路肩のガードレールの上端の位置P1が含まれている。この結果、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPと図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPとの切替の節度感が得られる。 For this reason, the central portion LPC of the low beam light distribution pattern LP shown in FIGS. 14A and 15A includes the position P1 of the upper end of the guard rail on the left shoulder approximately 5 m ahead of the vehicle C. Absent. On the other hand, the center portion HPC of the high beam light distribution pattern HP shown in FIGS. 14B and 15B includes the position P1 of the upper end of the guard rail on the left shoulder approximately 5 m ahead of the vehicle C. ing. As a result, a moderation feeling of switching between the low beam light distribution pattern LP shown in FIGS. 14A and 15A and the high beam light distribution pattern HP shown in FIGS. 14B and 15B is obtained. It is done.
一方、発光チップ20の発光面25から放射される光のうち、半導体型光源2の周辺光の一部L6は、図8に示すように、取付部62の左側の開口部66を通過して、主レンズ部3の入射面30の周辺部から主レンズ部3中に入射する。このとき、入射光は、入射面30において配光制御される。主レンズ部3中に入射した入射光は、主レンズ部3の出射面31から出射する。このとき、出射光は、出射面31において配光制御される。主レンズ部3からの出射光は、図14(B)、図15(B)に示すように、ハイビーム用配光パターンHPのうち左右両端部分HPL、HPRとして、車両Cの前方に照射される。
On the other hand, of the light emitted from the
ここで、半導体型光源2からの周辺光の一部L6は、左側の開口部66をそのまま通過して主レンズ部3の周辺部に入射する。このために、ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRは、主レンズ部3の周辺部に入射した半導体型光源2からの周辺光の一部L6により形成されるロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRに対して、変形せずにほぼ同等である。この結果、左側の開口部66により、ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRは、ロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRとほぼ同等に維持することができる。すなわち、図15(C)に示すように、半導体型光源2からの光を全部ロービーム用配光パターンLPからハイビーム用配光パターンHP1に切り替えた場合のように、ハイビーム用配光パターンHP1の左右両端部分HPL、HPRにおいて、一部分P2が減光して光量が足りなくなるという場合がない。
Here, part of the ambient light L6 from the semiconductor-
また、発光チップ20の発光面25から放射される光のうち、今まで光遮蔽部60により遮蔽されていた半導体型光源2の周辺光の他の一部L1は、図8に示すように、取付部62の右側の開口部66を通過して、補助レンズ部5の入射面50から補助レンズ部5中に入射する。このとき、入射光L2は、入射面50において配光制御される。補助レンズ部5中に入射した入射光L2は、補助レンズ部5の反射面51で全反射する。このとき、反射光L3は、反射面51において配光制御される。全反射した反射光L3は、出射面52から出射する。このとき、出射光L4は、出射面52において配光制御される。補助レンズ部5からの出射光L4は、分光色を伴うことなく、図14(B)、図15(B)に示すように、ハイビーム用配光パターンHPのうちスポット用配光パターンSPとして、車両Cの前方であって主レンズ部3から照射されるハイビーム用配光パターンHPのほぼ中央部に照射される。
Further, among the light emitted from the
そして、ソレノイド70への通電を遮断する。すると、進退ロッド73がスプリング72のスプリング力により前進して前進位置に位置していて、光制御部材6が第2位置から第1位置に向かって回転して第1位置に位置する。すなわち、今まで半導体型光源2と主レンズ部3との間に位置していた光透過部61が第1収納溝部41中に収納される。また、今まで第2収納溝部42中に収納されていた光遮蔽部60が半導体型光源2と補助レンズ部5との間に位置する。
Then, the energization to the
ここで、図14(A)に示すロービーム用配光パターンLPおよび図14(B)に示すハイビーム用配光パターンHPは、左側の車両用前照灯1Lにより得られる配光パターンを示す。右側の車両用前照灯1Rにより得られるロービーム用配光パターン(図示せず)およびハイビーム用配光パターン(図示せず)は、左側の車両用前照灯1Lにより得られる図14(A)に示すロービーム用配光パターンLPおよび図14(B)に示すハイビーム用配光パターンHPとほぼ左右対称である。すなわち、配光パターンの車両Cの外側の広がり方が左右対称であって、カットオフラインは変わらない。そして、左側の車両用前照灯1Lにより得られる図14(A)に示すロービーム用配光パターンLPおよび図14(B)に示すハイビーム用配光パターンHPと右側の車両用前照灯1Rにより得られるロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを重畳(合成)することにより、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPおよび図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPが形成される。
Here, the low-beam light distribution pattern LP shown in FIG. 14A and the high-beam light distribution pattern HP shown in FIG. 14B show light distribution patterns obtained by the
(実施形態の効果の説明)
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
(Explanation of effect of embodiment)
The vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment are configured and operated as described above, and the effects thereof will be described below.
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、補助レンズ部5の出射面52が主レンズ部3の出射面31の傾斜と同一方向に傾斜した形状(主レンズ部3の出射面31の形状に沿った形状)、すなわち、半導体型光源2と反対側に突出した凸形状をなすので、補助レンズ部の出射面が主レンズ部の出射面の形状と反する形状をなすものと比較して、補助レンズ部5の出射面52および主レンズ部3の出射面31すなわちレンズ35の出射面(外面、前面、正面)31、52の見栄えを向上させることができる。
In the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、補助レンズ部5の入射面50が平面もしくはほぼ平面な形状をなすので、補助レンズ部の入射面が弧を描くように半導体型光源側に湾曲する形状をなすものと比較して、補助レンズ部5の入射面50および主レンズ部3の入射面30すなわちレンズ35の入射面(内面、後面、背面)30、50を歪な形状ではなく簡素な形状とすることができる。
In the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、補助レンズ部5の入射面50が平面もしくはほぼ平面な形状をなすので、補助レンズ部の入射面が弧を描くように半導体型光源側に湾曲する形状をなすものと比較して、湾曲した部分の無駄な肉厚が無い。このために、補助レンズ部5の肉厚が薄くなるので、肉厚が厚い場合の弊害(成形時のひけによる配光制御精度の低下、見栄えの低下、また、重量が重い)がない。
In the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、補助レンズ部5の入射面50が、半導体型光源2に近づくに従って、反射面51側に傾斜している(すなわち、レンズ35の中心側から外側に広がるように傾斜している)ので、レンズ35の金型成形が容易となり、その分、製造コストを安価にすることができる。
The vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment are inclined toward the reflecting
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、駆動部材7で光制御部材6を第1位置に位置させると、光遮蔽部60が半導体型光源2と補助レンズ部5との間に位置していて、半導体型光源2から補助レンズ部5に入射しようとする光L1が遮蔽される。一方、光透過部61が半導体型光源2と主レンズ部3との間以外の位置すなわち第1収納溝部41中に収納されていて、半導体型光源2からの光L5、L6が直接主レンズ部3に入射して主レンズ部3からロービーム用配光パターンLPとして車両Cの前方に照射される。また、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、駆動部材7で光制御部材6を第2位置に位置させると、光透過部61が半導体型光源2と主レンズ部3との間に位置していて、半導体型光源2からの光L5が光透過部61を透過して主レンズ部3に入射して主レンズ部3からハイビーム用配光パターンHP(ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPC)として車両Cの前方に照射される。一方、光遮蔽部60が半導体型光源2と補助レンズ部5との間以外の位置すなわち第2収納溝部42に収納されていて、半導体型光源2からの光L1が補助レンズ部5に入射して補助レンズ部5からスポット用配光パターンSPとして車両Cの前方であって主レンズ部3から照射されるハイビーム用配光パターンHPのほぼ中央部に照射される。このように、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、レンズ直射型のランプユニットにおいて、ロービーム用配光パターンLPとハイビーム用配光パターンHPとを確実に得ることができる。
In the vehicle headlamps 1 </ b> L and 1 </ b> R according to this embodiment, when the
その上、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、ロービーム用配光パターンLPとハイビーム用配光パターンHPとを切り替える板状の光遮蔽部60が車両Cの内側に配置されている。この結果、ロービーム用配光パターンLP照射時においても、半導体型光源2から放射される光であって、周辺光のうち車両C外側に放射される周辺光L6を、側方拡散配光パターンとして、ロービーム用配光パターンLPの側方(路肩側)すなわち左右両端部分LPL、LPRに広く照射することができる。これにより、側方拡散配光パターンを維持したままで、ロービーム用配光パターンLPとハイビーム用配光パターンHPとを切り替えることができる。
In addition, in the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, a plate-shaped
しかも、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、板状の光遮蔽部60が車両Cの内側に配置されているので、半導体型光源2から放射される光であって、周辺光のうち車両Cの内側に放射される周辺光L1、すなわち、側方拡散配光パターンとして利用されていない周辺光L1を、ハイビーム用配光パターンHPとして、特に、ハイビーム用配光パターンHPのほぼ中央部のスポット用配光パターンSPとして有効利用することができる。
Moreover, the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment are light emitted from the semiconductor-
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、光透過部61により半導体型光源2からの光の一部L5の光路を変更させるものであるから、半導体型光源2から放射される光をハイビーム用配光パターンHPとして確実に有効利用することができる。
Since the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment change the optical path of a part L5 of the light from the
しかも、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、単一の半導体型光源2に対して、ロービーム用配光パターンLPを形成する手段が主レンズ部3であり、ハイビーム用配光パターンHPを形成する手段が光透過部61および主レンズ部3であり、ほぼ同一の手段からなるので、すなわち、光透過部61を除いて主レンズ部3からなるので、最適なロービーム用配光パターンLPと最適なハイビーム用配光パターンHPとの双方を容易に得ることができる。
Moreover, in the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the means for forming the low beam light distribution pattern LP with respect to the single
その上、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、半導体型光源2からの光L5を光透過部61および主レンズ部3に透過させてハイビーム用配光パターンHP(ハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPC)を形成するものであるから、光源からの光を第1反射面および第2反射面に反射させて走行ビーム用配光パターンを形成する特許文献2の従来の車両用前照灯と比較して、光の減衰が小さく、その分、明るく効率が良いハイビーム用配光パターンHPが得られる。
In addition, the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment transmit the light L5 from the semiconductor-
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、レンズ35の主レンズ部3と補助レンズ部5とが一体であるから、レンズ35の主レンズ部3と補助レンズ部5との相対位置精度が高精度となり、主レンズ部3により形成されるハイビーム用配光パターンHPと補助レンズ部5により形成されるスポット用配光パターンSPとの配光精度が向上され、一方、レンズ35の主レンズ部3と補助レンズ部5との配光設計が容易となる。しかも、レンズ35の主レンズ部3と補助レンズ部5とが一体となるので、部品点数が軽減され、組付性が向上され、その結果、製造コストを安価にすることができる。
In the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the
また、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、光透過部61により、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCの光の一部を、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCのカットオフラインCLから上方に山形形状にせり上げて、ロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCからハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCに変形させる。この結果、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCが光透過部61により変形して、図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCとして、車両Cの前方に照射される。
Further, in the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the
このために、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPの中央部分LPCにおいては、車両Cから約5m前方の左側路肩のガードレールの上端の位置P1が含まれていない。これに対して、図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPの中央部分HPCにおいては、車両Cから約5m前方の左側路肩のガードレールの上端の位置P1が含まれている。この結果、図14(A)、図15(A)に示すロービーム用配光パターンLPと図14(B)、図15(B)に示すハイビーム用配光パターンHPとの切替の節度感が得られる。 For this reason, the central portion LPC of the low beam light distribution pattern LP shown in FIGS. 14A and 15A includes the position P1 of the upper end of the guard rail on the left shoulder approximately 5 m ahead of the vehicle C. Absent. On the other hand, the center portion HPC of the high beam light distribution pattern HP shown in FIGS. 14B and 15B includes the position P1 of the upper end of the guard rail on the left shoulder approximately 5 m ahead of the vehicle C. ing. As a result, a moderation feeling of switching between the low beam light distribution pattern LP shown in FIGS. 14A and 15A and the high beam light distribution pattern HP shown in FIGS. 14B and 15B is obtained. It is done.
しかも、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、左側の開口部66により、ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRがロービーム用配光パターンLPの左右両端部分LPL、LPRとほぼ同等に維持することができる。この結果、ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRにおいて、一部分が減光して光量が足りなくなるという場合がない。すなわち、図15(C)に示すように、半導体型光源からの光を全部ロービーム用配光パターンからハイビーム用配光パターンHP1に切り替えると、ハイビーム用配光パターンHP1の左右両端部分HPL、HPRにおいて、一部分P2が減光して光量が足りなくなるという場合がある。これに対して、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、ハイビーム用配光パターンHPの左右両端部分HPL、HPRにおいて、一部分が減光して光量が足りなくなるという場合がない。
Moreover, the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment have left and right opening
さらに、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、図5に示すように、光制御部材6が第1位置に位置するとき、光透過部61の大部分および取付部62の大部分が第1収納溝部41中に収納されていてヒートシンク部材4の垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。一方、図6に示すように、光制御部材6が第2位置に位置するとき、光遮蔽部60の大部分が第2収納溝部42中に収納されていてヒートシンク部材4の垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。この結果、ランプユニット2、35、4、6、7、8をヒートシンク部材4の垂直板部40の他面(固定面)の範囲内に収めることができ、ランプユニット2、35、4、6、7、8を小型化することができる。
Furthermore, the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment are configured such that, when the
しかも、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、第1収納部の第1収納溝部41および第2収納部の第2収納溝部42が、車両Cの正面からレンズ35を見て、レンズ35の透視範囲(レンズ35の投影範囲、レンズ35の範囲)内に設けられている。この結果、第1収納溝部41中に収納されている光透過部61および取付部62、また、第2収納溝部42中に収納されている光遮蔽部60を、レンズ35その他の部材で覆い隠す必要がない。これにより、レンズ35ひいてはランプユニット2、35、4、6、7、8の正面視を小型化することができ、しかも、覆い隠すための部材を設ける必要がなく、その分、部品点数を軽減することができ、製造コストを安価にすることができる。
Moreover, in the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the first
その上、この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、図5、図7に示すように、可動部材の光制御部材6の回転中心(中心軸O1)である取付部62の透孔63およびカバー部材8の軸82がヒートシンク部材4の収納溝部の左右両側の垂直の収納溝部中に収納されていてヒートシンク部材4の垂直板部40の他面(固定面)よりも後側に位置している。この結果、光制御部材6の光透過部61および取付部62を、隙間が狭い第1収納溝部41中と、隙間が狭い半導体型光源2とレンズ35との間とに、回転させて位置させることができる。これにより、ランプユニット2、35、4、6、7、8の上下方向の寸法および前後方向の寸法を小さくすることができ、ランプユニット2、35、4、6、7、8を小型化することができる。
In addition, the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 7, pass through the mounting
この実施形態にかかる車両用前照灯1L、1Rは、カバー部材8を半導体型光源2と一体にヒートシンク部材4に固定し、かつ、そのカバー部材8に光制御部材6を回転可能に取り付けるものである。この結果、半導体型光源2と光制御部材6との間の相対位置のばらつきを小さくすることができる。これにより、ロービーム用配光パターンLPおよびハイビーム用配光パターンHPのばらつきを小さくすることができ、安全走行に貢献することができる。また、半導体型光源2と光制御部材6との寸法公差を緩和させることができ、製造効率が向上して、製造コストを安価にすることができる。
In the vehicle headlamps 1L and 1R according to this embodiment, the
(実施形態以外の例の説明)
この実施形態においては、車両Cが左側通行の場合の車両用前照灯1L、1Rについて説明するものである。ところが、この発明においては、車両Cが右側通行の場合の車両用前照灯にも適用することができる。
(Description of example other than embodiment)
In this embodiment, the vehicle headlamps 1L and 1R when the vehicle C is on the left side will be described. However, the present invention can also be applied to a vehicle headlamp when the vehicle C is right-hand traffic.
また、この実施形態においては、レンズ35の主レンズ部3と補助レンズ部5とが一体である。ところが、この発明においては、レンズ35の主レンズ部3と補助レンズ部5とが別体のものであっても良い。
In this embodiment, the
さらに、この実施形態においては、補助レンズ部5を主レンズ部3の右辺(左辺)に1個設けたものである。ところが、この発明においては、主レンズ部3の上辺、左辺(右辺)、下辺に、補助レンズ部を設けても良い。また、補助レンズ部を複数個設けても良い。補助レンズ部を複数個設けた場合においては、スポット用配光パターンSP以外に、手前側用配光パターン、左側用配光パターン、右側用配光パターン、オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成して、スポット用配光パターンSPと組み合わせても良い。
Furthermore, in this embodiment, one
さらにまた、この実施形態においては、光制御部材6を駆動部材7により第1位置と第2位置との間を回転させて、ロービーム用配光パターンLPとハイビーム用配光パターンHPとの2つの配光パターンが得られるものである。ところが、この発明においては、光制御部材6および駆動部材7を使用せずに、1個の配光パターンのみが得られるものであっても良い。
Furthermore, in this embodiment, the
さらにまた、この実施形態においては、ヒートシンク部材4の垂直板部40の他面の固定面が平面である。ところが、この発明においては、ヒートシンク部材の垂直板部の他面の固定面のうち、半導体型光源が固定されている固定面とその他の固定面とが段違いであっても良い。
Furthermore, in this embodiment, the fixed surface of the other surface of the
さらにまた、この実施形態においては、ヒートシンク部材4の垂直板部40の他面、すなわち、レンズ35に対向する面のうち、半導体型光源2が固定されている面と、その他の面とがほぼ面一である。ところが、この発明においては、半導体型光源2が固定されている面と、その他の面とが段違いであっても良い。すなわち、半導体型光源2が固定されている面がその他の面に対してレンズ35側に凸形状をなしたりあるいは逆にレンズ35と反対側に凹形状をなしたりしても良い。
Furthermore, in this embodiment, the other surface of the
1L 左側の車両用前照灯
1R 右側の車両用前照灯
2 半導体型光源
20 発光チップ
21 基板
22 コネクタ
23 係合部
24 スクリュー
25 発光面
3 主レンズ部
30 主レンズ部の入射面
31 主レンズ部の出射面
35 レンズ
36 固定脚部
37 スクリュー
4 ヒートシンク部材(取付部材)
40 垂直板部
41 第1収納溝部
42 第2収納溝部
43 フィン部
44 収納凹部
45 孔
5 補助レンズ部
50 入射面
51 反射面
51C、51U、51D、51B、51F 微小反射面
52 出射面
6 光制御部材
60 光遮蔽部
61 光透過部
62 取付部
63 透孔
64 円弧溝
65 係止片
66 開口部
7 駆動部材
70 ソレノイド
71 連結ピン
72 スプリング
73 進退ロッド
74 固定片
75 スクリュー
8 カバー部材
80 窓部
81 弾性係合爪
82 軸
83 ピン
C 車両
CL カットオフライン
F 基準焦点
HL−HR スクリーンの左右の水平線
HP、HP1 ハイビーム用配光パターン
HPC 中央部分
HPL、HPR 左右両端部分
L1 半導体型光源からの光(周辺光の他の一部)
L2 入射面からの入射光
L3 反射面からの反射光
L4 出射面からの出射光
L5 中央光
L6 周辺光の一部
LP ロービーム用配光パターン
LPC 中央部分
LPL、LPR 左右両端部分
O 中心
O1 中心軸
P1 車両Cから約5m前方の左側路肩のガードレールの上端の位置
P2 光量が足りない部分
SP スポット用配光パターン
VU−VD スクリーンの上下の垂直線
X X軸
Y Y軸
Z 基準光軸(Z軸)
1L
40
L2 Incident light from the incident surface L3 Reflected light from the reflective surface L4 Emitted light from the outgoing surface L5 Central light L6 Part of the ambient light LP Low beam light distribution pattern LPC Central part LPL, LPR Left and right both ends O Center O1 Central axis P1 Position of the upper edge of the guard rail on the left shoulder approximately 5m ahead of the vehicle C P2 Light-insufficient part SP Spot light distribution pattern VU-VD Vertical lines on the screen X X axis Y Y axis Z Reference optical axis (Z axis )
Claims (4)
前記レンズは、主レンズ部と補助レンズ部とから構成されていて、
前記主レンズ部は、前記半導体型光源からの光を入射する入射面と、入射した光を主配光パターンとして出射する凸状の出射面と、から構成されていて、
前記主レンズ部の前記出射面は、自由曲面あるいは複合2次曲面から構成され、前記半導体型光源とは反対側に向けて突出した凸形状をなし、
前記補助レンズ部は、前記半導体型光源からの光を入射する入射面と、入射した光を全反射させる反射面と、全反射した光を補助配光パターンとして出射する出射面と、から構成されていて、
前記補助レンズ部の前記出射面は、前記反射面で全反射した光が所定の方向に出射するように計算調整がされた自由曲面から構成され、前記主レンズ部の前記出射面の傾斜と同一方向に傾斜した形状であって、前記半導体型光源とは反対側に向けて突出した凸形状をなし、
前記主レンズ部の前記出射面及び前記補助レンズ部の前記出射面は、前記主レンズ部と前記補助レンズ部との境界において曲面同士が滑らかに連なった状態で前記半導体型光源側に凹んだ形状である
ことを特徴とする車両用前照灯。 A semiconductor light source and a lens;
The lens is composed of a main lens portion and an auxiliary lens portion,
The main lens portion is composed of an incident surface on which light from the semiconductor-type light source is incident, and a convex emission surface that emits incident light as a main light distribution pattern,
The exit surface of the main lens portion is composed of a free-form surface or a composite quadratic surface, and has a convex shape protruding toward the opposite side of the semiconductor-type light source,
The auxiliary lens unit includes an incident surface on which light from the semiconductor-type light source is incident, a reflection surface that totally reflects the incident light, and an emission surface that emits the totally reflected light as an auxiliary light distribution pattern. And
The exit surface of the auxiliary lens unit is composed of a free-form surface that is calculated and adjusted so that the light totally reflected by the reflection surface is emitted in a predetermined direction, and is the same as the inclination of the exit surface of the main lens unit It is a shape inclined in the direction, forming a convex shape protruding toward the opposite side of the semiconductor-type light source,
The exit surface of the main lens portion and the exit surface of the auxiliary lens portion are recessed toward the semiconductor light source in a state where curved surfaces are smoothly connected at the boundary between the main lens portion and the auxiliary lens portion. The vehicle headlamp characterized by being.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。 The incident surface of the auxiliary lens portion has a flat or substantially flat shape,
The vehicle headlamp according to claim 1.
前記第1微小反射面は、前記半導体型光源の発光面の中心点を計算基準点として、前記入射面から前記補助レンズ部に入射した光が所定の光路で全反射するように計算調整がされており、
前記第2微小反射面は、前記半導体型光源の前記発光面の中心点から上側に連続的にオフセットさせて配置される点を計算基準点として、前記計算調整がされており、
前記第3微小反射面は、前記半導体型光源の前記発光面の中心点から下側に連続的にオフセットさせて配置される点を計算基準点として、前記計算調整がされており、
前記第4微小反射面は、前記半導体型光源の前記発光面の中心点を計算基準点として、前記計算調整がされており、
前記第5微小反射面は、前記半導体型光源の前記発光面の中心点から前側に連続的にオフセットさせて配置される点を計算基準点として、前記計算調整がされており、
前記補助レンズ部の前記出射面は、前記第1微小反射面、前記第2微小反射面、前記第3微小反射面、前記第4微小反射面、及び前記第5微小反射面で全反射された光が所定の方向に出射するように計算調整がされた自由曲面から構成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用前照灯。 The reflecting surface of the auxiliary lens unit, said a first micro-reflecting surface of the central vertical cross-section of the reflecting surface, and the continuous second micro reflecting surface that will be positioned by an offset from the first micro-reflecting surface on the upper side a third micro-reflecting surface that will be arranged continuously offset downward from the first micro-reflecting surface, and the fourth minute reflecting surface of the rear end of the horizontal section of the reflecting surface, the fourth micro reflecting surface A fifth micro-reflecting surface that is continuously offset from the front side to the front side,
The first micro-reflecting surface, the center point of the light emission surface of the semiconductor-type light source as a calculation reference point, light incident on the auxiliary lens unit from the incident surface is calculated tuned to total reflection at the predetermined optical path Has been
The second micro-reflecting surface is adjusted for calculation with a point that is continuously offset upward from the center point of the light emitting surface of the semiconductor-type light source as a calculation reference point,
The third micro-reflecting surface is adjusted with the calculation as a calculation reference point at a point that is continuously offset downward from the center point of the light emitting surface of the semiconductor-type light source,
The fourth micro-reflecting surface is adjusted for calculation with a center point of the light emitting surface of the semiconductor light source as a calculation reference point,
The fifth micro-reflecting surface has the calculation adjusted with a calculation reference point being a point that is continuously offset from the center point of the light emitting surface of the semiconductor light source to the front side,
The exit surface of the auxiliary lens unit is totally reflected by the first micro-reflection surface, the second micro-reflection surface, the third micro-reflection surface, the fourth micro-reflection surface, and the fifth micro-reflection surface. Consists of a free-form surface that has been adjusted so that light is emitted in a predetermined direction,
The vehicle headlamp according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両用前照灯。 The incident surface of the auxiliary lens portion is inclined toward the reflecting surface as it approaches the semiconductor-type light source.
The vehicular headlamp according to any one of claims 1 to 3, wherein
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