JP6862247B2 - Vehicle headlights - Google Patents
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Description
投影レンズの外周を発光可能な車両用前照灯に関する。 The present invention relates to a vehicle headlight capable of emitting light on the outer circumference of a projection lens.
特許文献1には、第1光源によってロービーム配光パターンと対向車等にグレアを与えない領域を照射する配光パターンからなるメインの配光パターンを第1光源によって前方に表示し、第2光源によってDRL(デイタイムランニングランプ)の配光パターンを表示する灯具ユニットが開示されている。
In
近年のヘッドランプには、デザイン面からの要望等により、従来のような丸形ではなく矩形等の外形を有するように投影レンズを形成し、かつ外径を強調して見せるために投影レンズの外周を強く光らせたいという要望がある。 In recent years, headlamps have a projection lens formed so as to have an outer shape such as a rectangle instead of the conventional round shape due to a request from the design aspect, and the projection lens is used to emphasize the outer diameter. There is a desire to make the outer circumference shine strongly.
特許文献1の灯具ユニットは、第2光源の光の一部を第4反射鏡で反射し、または第4反射鏡を通過させることによって第1光源の光が届かない投射レンズの外周領域に光を入射させている。しかし、第4反射鏡と投射レンズの間に設けられた第2光源は、投射レンズの上端部近傍に配置されている。そのようにして投射レンズの下端部外周を光らせるために第1入射面の下端部近傍に光を入射させると、入射角が大きくなりすぎて投射レンズの後方に全反射されて投射レンズを透光出来ないか、または光の大半が反射されて投射レンズの出射面の下端部近傍から十分に出射出来ないために、投射レンズの下端部外周が十分に発光出来ないおそれがある。
The lamp unit of
本願は、上記問題に鑑みて、投影レンズの外周近傍を十分に発光させることの出来る車両用前照灯を提供するものである。 In view of the above problems, the present application provides a vehicle headlight capable of sufficiently emitting light in the vicinity of the outer periphery of the projection lens.
主光源、主光源からの光を反射する反射鏡、及び反射鏡による反射光の一部を遮光するシェードを有する第1の光学系と、第1の光学系による光を透過させる投影レンズと、投影レンズの外周の少なくとも一部に形成される外周レンズと、を有する車両用前照灯において、前記外周レンズを発光させる第2の光学系を有するようにした。 A first optical system having a main light source, a reflecting mirror that reflects light from the main light source, and a shade that blocks a part of the reflected light by the reflecting mirror, and a projection lens that transmits light by the first optical system. A vehicle headlight having an outer peripheral lens formed on at least a part of the outer periphery of the projection lens is provided with a second optical system that causes the outer peripheral lens to emit light.
(作用)第1の光学系による光が届かない、または十分に届かない外周レンズに第2の光学系の光が入射する。 (Action) The light of the second optical system is incident on the outer peripheral lens that the light of the first optical system does not reach or does not reach sufficiently.
車両用前照灯において、前記第2の光学系が、外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第2光源と、第2光源及び前記光入射面間に配置されて第2光源の光を外周レンズの光入射面に入射させるインナーレンズと、有するようにした。 In a vehicle headlight, the second optical system is arranged between a plurality of second light sources arranged to face the light incident surface of the outer peripheral lens, the second light source, and the light incident surface. It has an inner lens that allows the light of the light source to enter the light incident surface of the outer peripheral lens.
(作用)第2光源の光がインナーレンズによって外周レンズに漏れなく入射する。 (Action) The light from the second light source is incident on the outer peripheral lens by the inner lens without leakage.
車両用前照灯において、前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から前記投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、前記インナーレンズが、第2光源からの光を投影レンズに出射するようにした。 In a vehicle headlight, the outer peripheral lens refracts the outer peripheral surface, the light emitting surface extending from the front end of the outer peripheral surface toward the inside and the rear of the projection lens, and the transmitted light toward the outer peripheral surface of the outer peripheral lens. It has a light incident surface, and the inner lens emits light from a second light source to a projection lens.
外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面から平行光を出射させて前記光出射面を発光させようとする場合において、第2光源からインナーレンズを透過して発生した光を直接光出射面に向けると、光は、入射角が大きすぎて全反射されることで光出射面を光らせることができず、または大半が反射されて光出射面から十分に出射出来ないことで外周レンズの光出射面を十分に光らせることが出来ないことがある。 When parallel light is emitted from a light emitting surface extending from the front end of the outer peripheral lens to the inside and the rear of the projection lens to emit the light emitting surface, the light is transmitted through the inner lens from the second light source. When the light is directed directly to the light emitting surface, the light is not able to illuminate the light emitting surface because the incident angle is too large and is totally reflected, or most of the light is reflected and cannot be sufficiently emitted from the light emitting surface. Therefore, it may not be possible to sufficiently illuminate the light emitting surface of the outer peripheral lens.
(作用)本願請求項の外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面を有する外周レンズにおいて、インナーレンズが第2光源の光を投影レンズの光入射面に向けて出射し、光入射面がインナーレンズから入射した光を外周レンズの外周面に向けて屈折させ、屈折した光を外周レンズの外周面の内面が光出射面に向けて全反射させることにより、全反射された光は、インナーレンズから外周レンズの光入射面を通過して直接光出射面に入射するよりも光出射面への入射角が小さくなり、光が光出射面の内面で全反射されずにより多く光出射面の前方に出射する。 (Action) In the outer peripheral lens having a light emitting surface extending from the front end of the outer peripheral lens of the present application to the inside and the rear of the projection lens, the inner lens emits the light of the second light source toward the light incident surface of the projection lens. Then, the light incident surface reflects the light incident from the inner lens toward the outer peripheral surface of the outer peripheral lens, and the refracted light is totally reflected by the inner surface of the outer peripheral surface of the outer peripheral lens toward the light emitting surface. The incident light from the inner lens passes through the light incident surface of the outer peripheral lens and is directly incident on the light emitting surface, the angle of incidence on the light emitting surface is smaller, and the light is not totally reflected on the inner surface of the light emitting surface. More is emitted in front of the light emitting surface.
車両用前照灯において、インナーレンズを外周レンズの伸びる方向に第2光源の光を拡散する拡散レンズとして形成した。 In the vehicle headlight, the inner lens is formed as a diffusing lens that diffuses the light of the second light source in the extending direction of the outer peripheral lens.
(作用)インナーレンズが第2光源の光を外周レンズからもれないようにかつ外周レンズの伸びる方向に幅広く拡散する。 (Action) The inner lens diffuses the light of the second light source widely so as not to leak from the outer peripheral lens and in the extending direction of the outer peripheral lens.
車両用前照灯において、前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって傾斜する前面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、前記第2の光学系は、反射鏡と外周レンズとの間に配置され、主光源から直接入射する光を外周レンズに反射するサブリフレクタとして形成された。 In a vehicle headlight, the outer peripheral lens has an outer peripheral surface, a front surface inclined from the front end of the outer peripheral surface toward the inside and the rear of the projection lens, and a light incident that refracts transmitted light toward the outer peripheral surface of the outer peripheral lens. The second optical system having a surface is arranged between the reflecting mirror and the outer peripheral lens, and is formed as a sub-reflector that reflects light directly incident from the main light source on the outer peripheral lens.
(作用)外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面を有する外周レンズにおいて、サブリフレクタが、反射鏡に入射しないグレア光を外周レンズの光入射面に向けて反射し、外周レンズの光入射面がインナーレンズから入射した光を外周レンズの外周面に向けて屈折させ、屈折した光を外周レンズの外周面の内面が光出射面に向けて全反射させることにより、全反射された光は、光出射面への入射角が臨界角よりも小さくなり、光が光出射面の内面で全反射されずにより多く光出射面の前方に出射する。 (Action) In an outer peripheral lens having a light emitting surface extending from the front end of the outer peripheral lens to the inside and rear of the projection lens, the subreflector reflects glare light that does not enter the reflector toward the light incident surface of the outer peripheral lens. The light incident surface of the outer peripheral lens refracts the light incident from the inner lens toward the outer peripheral surface of the outer peripheral lens, and the inner surface of the outer peripheral surface of the outer peripheral lens totally reflects the refracted light toward the light emitting surface. The totally reflected light has an incident angle on the light emitting surface smaller than the critical angle, and the light is not totally reflected on the inner surface of the light emitting surface and is emitted more in front of the light emitting surface.
車両用前照灯において、インナーレンズを外周レンズの高さ方向において複数の第2光源の光を外周レンズとインナーレンズとの間に集光し、かつ複数の第2光源の光を外周レンズの伸びる方向に拡散するように形成した。 In a vehicle headlight, the inner lens focuses the light of a plurality of second light sources in the height direction of the outer peripheral lens between the outer peripheral lens and the inner lens, and the light of the plurality of second light sources is collected by the outer peripheral lens. It was formed so as to diffuse in the extending direction.
(作用)第2光源からインナーレンズを透過した光は、外周レンズの高さ方向において外周レンズとインナーレンズとの間で集光されることにより、集光後に外周レンズの光出射面に向けて漏れなく拡散し、かつ外周レンズの伸びる方向に幅広く拡散する。 (Action) The light transmitted from the second light source through the inner lens is focused between the outer lens and the inner lens in the height direction of the outer lens, so that after the light is focused, the light is directed toward the light emitting surface of the outer lens. It diffuses without leakage and spreads widely in the direction in which the outer peripheral lens extends.
車両用前照灯において、前記投影レンズは、第1レンズホルダーに保持され、外周レンズは、第1レンズホルダーの外周に配置された第2レンズホルダーに設けられ、前記第2の光学系は、第2レンズホルダーの内側で投影レンズよりも後方に位置するように外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第2光源として形成され、前記第1レンズホルダーの外周には、第2光源及び投影レンズの光入射面の双方に対向する光通過孔を設けた。 In a vehicle headlight, the projection lens is held in a first lens holder, an outer peripheral lens is provided in a second lens holder arranged on the outer periphery of the first lens holder, and the second optical system is It is formed as a plurality of second light sources arranged inside the second lens holder so as to be located behind the projection lens so as to face the light incident surface of the outer peripheral lens, and is formed on the outer periphery of the first lens holder. Two light passing holes are provided so as to face both the light incident surface of the light source and the projection lens.
車両用前照灯の投影レンズの外周にDRLランプを設置する場合、視認に必要な発光面積を確保する必要がある。視認に必要な発光面積を投影レンズの外周に形成した外周レンズのみで確保しようとすると、外周レンズの大型化によってランプユニットも大型化する問題がある。 When the DRL lamp is installed on the outer periphery of the projection lens of the vehicle headlight, it is necessary to secure the light emitting area required for visual recognition. If it is attempted to secure the light emitting area required for visual recognition only by the outer peripheral lens formed on the outer circumference of the projection lens, there is a problem that the lamp unit also becomes larger due to the larger outer peripheral lens.
(作用)本願請求項の複数の第2光源から外周レンズの光入射面に向かって出射した光は、外周レンズを透過して外周レンズを発光させ、第2光源から投影レンズの光入射面に向かって出射した光は、第1レンズホルダー外周の光通過孔を通過して投影レンズに入射し、投影レンズの内面で複数回全反射されることによって投影レンズの外周近傍から前方に出射して投影レンズの外周近傍を発光させる。 (Action) Light emitted from the plurality of second light sources according to the present application toward the light incident surface of the outer peripheral lens is transmitted through the outer peripheral lens to cause the outer peripheral lens to emit light, and is transmitted from the second light source to the light incident surface of the projection lens. The light emitted toward the lens passes through the light passage hole on the outer periphery of the first lens holder, enters the projection lens, and is totally reflected multiple times on the inner surface of the projection lens, so that the light is emitted forward from the vicinity of the outer periphery of the projection lens. Light is emitted near the outer periphery of the projection lens.
本願の車両用前照灯によれば、投影レンズ外周の外周レンズが十分に発光する。 According to the vehicle headlight of the present application, the outer peripheral lens on the outer periphery of the projection lens emits sufficient light.
本願の車両用前照灯によれば、第2光源の光にグレアが発生しないために外周レンズが十分に発光する。 According to the vehicle headlight of the present application, the outer peripheral lens emits sufficient light because glare does not occur in the light of the second light source.
車両用前照灯によれば、光を外周レンズの外周面で全反射させてから外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面に入射させて入射角を小さくすることにより、光出射面で反射されて無駄になるグレア光が低減し、かつ光出射面からの光の透過性が向上し、外周レンズがより強く発光する。 According to a vehicle headlight, light is totally reflected by the outer peripheral surface of the outer peripheral lens and then incident on the light emitting surface extending from the front end of the outer peripheral lens to the inside and the rear of the projection lens to reduce the incident angle. As a result, glare light that is reflected and wasted on the light emitting surface is reduced, the light transmission from the light emitting surface is improved, and the outer peripheral lens emits more intense light.
車両用前照灯によれば、複数の第2光源からの光がそれぞれ外周レンズを外周レンズの伸びる方向に幅広く発光させるため、光源の設置数を減少させてコストダウンを計ることが出来る。 According to the vehicle headlights, the light from the plurality of second light sources emits a wide range of light from the outer peripheral lens in the direction in which the outer peripheral lens extends, so that the number of light sources installed can be reduced to reduce the cost.
車両用前照灯によれば、反射鏡に入射しないグレア光をサブリフレクタによって反射し、反射した光を外周レンズの外周面による全反射を介して外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面に入射させて入射角を小さくすることにより、反射鏡に入射しない光を外周レンズの光源に利用することで無駄なグレア光を低減させ、かつ外周レンズの光出射面で反射される無駄なグレア光を低減させて光出射面からの光の透過性を向上させることにより、外周レンズがより強く発光する。 According to the vehicle headlight, glare light that does not enter the reflector is reflected by the sub-reflector, and the reflected light is reflected from the front end of the outer peripheral lens to the inside and rear of the projection lens through total reflection by the outer peripheral surface of the outer peripheral lens. By making the light incident on the light emitting surface extending toward it to reduce the incident angle, the light that does not enter the reflector is used as the light source of the outer peripheral lens to reduce unnecessary glare light, and on the light emitting surface of the outer peripheral lens. By reducing the reflected useless glare light and improving the light transmission from the light emitting surface, the outer peripheral lens emits more intense light.
車両用前照灯によれば、第2光源からの光源光がインナーレンズによって外周レンズの高さ方向において外周レンズとインナーレンズとの間で集光されることで外周レンズの光出射面から漏れなく出射することで無駄なグレア光の発生を低減させ、かつ複数の第2光源からの光がそれぞれ外周レンズを外周レンズの伸びる方向に幅広く発光させるため、光源の設置数を減少させてコストダウンを計ることが出来る。 According to the vehicle headlight, the light source light from the second light source is collected between the outer peripheral lens and the inner lens in the height direction of the outer peripheral lens by the inner lens, and leaks from the light emitting surface of the outer peripheral lens. By emitting light without any glare, the generation of useless glare light is reduced, and the light from multiple second light sources emits a wide range of light from the outer peripheral lens in the direction in which the outer peripheral lens extends, reducing the number of light sources installed and reducing costs. Can be measured.
車両用前照灯によれば、外周レンズに入射しない光を投影レンズの外周近傍の発光に利用することで無駄なグレア光の発生を低減しつつ、視認に必要な面積を外周レンズの面積と第2光源によって発光する投影レンズの外周近傍の発光領域の面積の合計によって確保出来るため、外周レンズを小型化してランプユニットを小型化することが出来る。 According to vehicle headlights, the area required for visual recognition is defined as the area of the outer peripheral lens while reducing the generation of unnecessary glare light by using the light that does not enter the outer peripheral lens to emit light near the outer periphery of the projection lens. Since it can be secured by the total area of the light emitting region near the outer periphery of the projection lens that emits light by the second light source, the outer peripheral lens can be miniaturized and the lamp unit can be miniaturized.
以下、本発明の好適な実施形態を図1から図8に基づいて説明する。各図においては、車両用前照灯の各部や車両用前照灯の搭載車両のドライバーから見た道路の方向を(上方:下方:左方:右方:前方:後方=Up:Lo:Le:Ri:Fr:Re)として説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. In each figure, the direction of the road as seen from each part of the vehicle headlights and the driver of the vehicle equipped with the vehicle headlights (upper: lower: left: right: front: rear = Up: Lo: Le). : Ri: Fr: Re).
まず、図1から図3によって車両(図示せず)に登載される第1実施例の車両用前照灯を説明する。図1及び図2に示される第1実施例の車両用前照灯1は、右側前照灯の一例を示すものであり、ランプボディ2と、前面カバー3と、前照灯ユニット4を備える。ランプボディ2は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー3は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ2の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Sを形成する。図1に示す前照灯ユニット4は、ハイビーム用前照灯ユニット5及びロービーム用前照灯ユニット6を有し、金属等で形成された支持部材7を介してランプボディ2に固定されることによって、灯室Sの内側に配置される。
First, the vehicle headlights of the first embodiment, which are mounted on the vehicle (not shown) according to FIGS. 1 to 3, will be described. The
図2に示すようにロービーム用前照灯ユニット6は、第1の光学系8と、第1の光学系による光を透過させる透明または半透明の投影レンズ9と、投影レンズ9の外周に形成される透明または半透明の外周レンズ10と、外周レンズ10を発光させる第2の光学系11によって構成される。支持部材7は、第1の光学系8を設けられる直方体形状の後端部7aと、後端部7aの前方に段差状に突出して第2の光学系11の一部を設けられる中央部7bと、中央部7bの前端上部から前方に突出して投影レンズ9及び外周レンズ10を設けられる前端部7cを一体化した形状を有する。また、灯室S内には、外周レンズ10の周囲を前方から目隠しするエクステンションリフレクター18が設けられる。
As shown in FIG. 2, the low
第1の光学系8は、図2に示すようにLED等の発光素子によって構成される主光源12と、主光源12を上から覆う楕円面状の反射面13aを備えた反射鏡13と、反射鏡13による反射光の一部を遮光するシェード14によって構成される。反射鏡13は、支持部材7の後端部7aに固定され、主光源12は、反射面13aの第1焦点F1近傍に配置されるように後端部7aに固定される。シェード14は、正面から見て図1のような段差形状を有するようにかつ反射鏡13の反射面13aの第2焦点のF2近傍に位置するように支持部材7の前端部7cに形成される。
As shown in FIG. 2, the first
主光源12から出射した光L1は、反射鏡13の反射面13aによってシェード14の近傍で焦点F2を結ぶように反射され、反射された光L1の一部は、シェード14を通過して投影レンズ9及び前面カバー3を透過することによってカットオフラインを有するロービーム用配光パターン(図示せず)を車両の前方に表示する。尚、図1のハイビーム用前照灯ユニット5は、第1の光学系がロービーム用前照灯ユニット6と異なる他、ロービーム用前照灯ユニット6と共通する構成を有する。
The light L1 emitted from the main
図1の投影レンズ9は、光軸L0が前後に伸びる両凸レンズの上下左右を切り欠かれて正面からみると台形となる形状を有する。図1の投影レンズ9の外形は、正面から見て上辺よりも下辺の短い台形形状を有する。投影レンズ9は、図2に示すように前面と後面の曲率が異なるように形成しても一致するように形成されてもよく、投影レンズ9の後面は、自由曲面形状に形成されてもよい。また、投影レンズ9は、台形以外の四角系や多角形形状を含む多種多様な形状に形成されてもよい。
The
外周レンズ10は、図1に示すように正面から見て投影レンズ9の台形の4辺に沿って上片10d、下片10e、左片10f及び右片10gがそれぞれ一体となって投影レンズ9の外周を取り囲んだ形状を有する。また、外周レンズ10は、図2に示すように投影レンズ9の光軸L0に対向しかつ光軸L0と平行な外周面10aと、外周面10aの前端から投影レンズ9の内側の光軸L0方向かつ後方に向かって伸びる光出射面10bと、外周面10aの後端から投影レンズの内側の光軸L0方向かつ前方に伸びて透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面10cを有する。光入射面10cは、外周面10aに向かって凹んだ凹曲面形状を有するように形成されることにより、光入射面10cから入射された投影レンズ9の光軸L0に平行な光束を外周面10aに向かって屈折させ、かつ集光させる。投影レンズ9に一体化された外周レンズ10は、下片10eを支持部材7の前端部7cに固定される。主光源12は、投影レンズ9の光軸L0の延長線上に配置される。
As shown in FIG. 1, the outer
尚、図3(a)に示すように光入射面10cは、屈折かつ集光させた光L2をそれぞれ臨界角を越える角度θで外周面10aに入射させるように形成されることが望ましい。その場合、光入射面10cを透過した光は、外周面10aによって前方の光出射面10bに向けて無駄なく全反射される。
As shown in FIG. 3A, it is desirable that the
図2及び図3(a)に示すように第2の光学系11は、外周レンズ10の光入射面10cに対向して配置される複数の第2光源15と、第2光源15毎に設けられて第2光源15と光入射面10cとの間に配置される複数のインナーレンズ16を有する。第2光源15とインナーレンズ16の組数は、投影レンズ9を多角形形状とする場合、その辺の数以上設けられる。第1実施例では、投影レンズ9を四角形の台形形状に形成しているため、一例として4組の第2光源15とインナーレンズ16が設けられているが、4組以上であればこの数に限られない。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the second
第2光源15は、それぞれLED等の発光素子によって形成され、各インナーレンズ16は、図3(a)に示すように縦断面内において両凸の円弧となる形状を有し、かつ図3(b)示すように横断面内において前方に凸となり、かつ第2光源15の左右を取り囲む半リング形状を有するように形成される。また、各インナーレンズ16の前面16aには、横方向に連続して羅列された同一の円弧形状の複数の凹部16bが設けられる。インナーレンズ16の後面16cに入射した拡散光は、縦方向の両凸円弧形状により、縦方向において平行光に変化し、かつ横方向の複数の凹部16bにより、横方向において拡散光となる。
The second
第1実施例において、4組ある第2光源15とインナーレンズ16の組み合わせは、それぞれ樹脂または放熱性の高い金属で形成された第2光源支持部(17a、17b)及び図示しない2つの第2光源支持部にそれぞれ固定される。第2光源支持部17a、17b(及び図示しない2つ)は、それぞれ垂直面(17a1、17b1)と各垂直面に直交するように前方に突出する直交面(17a2、17b2)を有する。第2光源15は、第2光源支持部(17a、17b)の垂直面(17a1,17b1)及び図示しない第2光源支持部の垂直面にそれぞれ固定され、各インナーレンズ16は、取り付け用の凸部16dを介して直交面(17a2,17b2)及び図示しない第2光源支持部の直交面の前端部に固定され、かつ基端部(16e,16f)を垂直面(17a1、17b1)に固定されることにより、対となる第2光源15に対向するように配置される。
In the first embodiment, the four sets of the combination of the second
図1及び図2に示すように第2光源支持部(17a、17b)及び図示しない2つの第2光源支持部は、それぞれインナーレンズ16の前面16aと第2光源15とを外周レンズ10の光入射面10cに対向させるように支持部材7またはランプボディ2に固定される。第1実施例においては、一例として第2光源支持部17aを支持部材7の中央部7bに一体に設け、第2光源支持部17bをランプボディ2の上面2aに設けている。また、インナーレンズ16による横方向の拡散光が上下左右の各片(10d〜10g)を均等に発光させるように第2光源15及びインナーレンズ16の複数の組み合わせは、図1に示す外周レンズ10の上片10d、下片10e、左片10f及び右片10gの中央部(10h〜10k)に対向するように配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second light source support portion (17a, 17b) and the two second light source support portions (not shown) have the
複数の第2光源15による光L2は、図2及び図3(a)の縦断面内において、それぞれ対向するインナーレンズ16を透過することで平行光となって外周レンズ10の光入射面10cに入射する。外周面10aに向かって凹形状となる光入射面10cに入射した光L2は、外周面10aに向かって屈折かつ集光される。外周面10aに入射した光L2は、臨界角を越える角度θで外周面10aに入射することにより、光出射面10bに全反射され、かつ光出射面10bで屈折して光軸L0にほぼ平行な光として前方に出射する。
The light L2 from the plurality of second
また、複数の第2光源15による光L2は、図3(b)の横断面内において後面16cから各インナーレンズ16に入射し、前面の凹部16bから前方に出射することで横方向、即ち外周レンズ10の上下左右片(10d〜10g)の伸びる方向にそれぞれ拡散する。外周レンズ10に入射した光L2は、図2及び図3(a)の縦方向断面において外周面10aに全反射されることで外周面10a近傍から外周レンズ10を明るく発光させ、かつ光出射面10bによって投影レンズ9の光軸L0にほぼ平行な光となることで車両用前照灯を正面から見られた際に外周レンズ10を明るく発光させる。また、光L2は、第2光源15及びインナーレンズ16の複数の組み合わせを外周レンズ10の上下左右片(10d〜10g)の各中央部(10h〜10k)に対向するように配置したことで上下左右片(10d〜10g)をこれらの伸びる方向に均等に発光させる。台形の投影レンズ9は、外周レンズ10の上下左右片(10d〜10g)の各片に対向する第2光源15を1つずつしか配置しなくても台形の外枠となる外周レンズ10が無駄なく明るく発光することによって丸形ではない台形などの多角形形状であることを強調される。
Further, the light L2 from the plurality of second
尚、第2光源15とインナーレンズ16の組み合わせは、外周レンズ10の各上下左右片(10d〜10g)に対して中央に1つずつではなく複数設けてもよいし、インナーレンズ16は、第1実施例の形状の複数のインナーレンズ16を連結した形状を有する1のインナーレンズとしてもよい。
It should be noted that the combination of the second
次に図4により、第2実施例の車両用前照灯21を説明する。車両用前照灯21は、ハイビーム用前照灯ユニット(図示せず)とロービーム用前照灯ユニット22を有する。図4は、第2実施例の車両用前照灯21を図1の切断線I−Iと同様の位置、即ちロービーム用前照灯ユニット22の位置で切断した縦断面図である。第2実施例の車両用前照灯21は、第1実施例の第2光源支持部17a及びこれに取り付けられた第2光源15とインナーレンズ16の代わりに第2の光学系としてサブリフレクタ23を設けた他、第1実施例の車両用前照灯1と共通する構成を有する。尚、サブリフレクタ23は、第1実施例の第2光源支持部17a及びこれに取り付けられた第2光源15とインナーレンズ16に重複しない位置に追加し、第2の光学系11と共に設けてもよい。
Next, the
図4に示すようにサブリフレクタ23は、反射鏡13と外周レンズ10の間において、反射鏡13と外周レンズ10との間に形成される隙間領域24に形成され、外周レンズ10の上片10dと主光源12の双方に対向し、かつ反射鏡13の反射面13aに対向しない位置に配置される。尚、サブリフレクタ23は、外周レンズ10の上下左右の各片(10d〜10g)のいずれかの片と主光源12の双方に対向していれば、隙間領域24のいずれの場所に形成されてもよい。主光源12から出射した光は、反射鏡13の反射面13aに入射出来なくても、サブリフレクタ23の反射面23aに直接入射することにより、投影レンズ9の光軸L0に平行な平行光としてグレア光になることなく外周レンズ10に反射される。
As shown in FIG. 4, the sub-reflector 23 is formed in the
図4に示すようにサブリフレクタ23によって外周レンズ10の上片10dの光入射面10cに入射した光L3は、外周面10aに向かって屈折かつ集光され、臨界角を越える角度θで外周面10aに入射することによって光出射面10bに全反射される。光出射面10bに入射した光は、屈折して光軸L0にほぼ平行な光として前方に出射し、外周面10a近傍から外周レンズ10の上片10dを明るく発光させる。
As shown in FIG. 4, the light L3 incident on the
次に図5及び図6により第3実施例の車両用前照灯31を説明する。車両用前照灯31は、ハイビーム用前照灯ユニット(図示せず)とロービーム用前照灯ユニット32を有する。図4は、第3実施例の車両用前照灯31を図1の切断線I−Iと同様の位置、即ちロービーム用前照灯ユニット32の位置で切断した縦断面図である。第3実施例の車両用前照灯31は、外周レンズ33及びインナーレンズ34の形状が第1実施例の外周レンズ10及びインナーレンズ16と異なる他、第1実施例の車両用前照灯1と共通する構成を有する。
Next, the
外周レンズ33は、図1に示すような正面から見て投影レンズ9の台形の4辺に沿って上片33d、下片33e、左片(図示せず)及び右片(図示せず)がそれぞれ一体となって投影レンズ9の外周を取り囲んだ形状を有する。外周レンズ33は、図5に示すように投影レンズ9の光軸L0に対向しかつ光軸L0と平行な外周面33aと、外周面33aの前端から投影レンズ9の内側の光軸L0方向かつ後方に向かって伸びる光出射面33bと、外周面33aの後端から投影レンズ9の内側の光軸L0方向に向かって直交する光入射面33cを有する。
The outer
インナーレンズ34は、第2光源支持部(17a、17b)及び図示しない2つの第2光源支持部にそれぞれ設けられる。各インナーレンズ34は、直交面(17a2,17b2)及び図示しない第2光源支持部の直交面の前端部に固定され、対となる第2光源15に対向するように配置される。第2光源15と、対向するインナーレンズ34との複数の組み合わせは、第2の光学系35を形成する。
The
各インナーレンズ34は、図6(b)に示すように横方向に伸びる前端片34aと前端片の左右両端部から後方かつ直交する方向に伸びて第2光源15を取り囲む左端片34b及び右端片34cによって構成される。左端片34b及び右端片34cは、それぞれ第2光源支持部(17a、17b)の垂直面17a1,17b1)に固定される。前端片34aは、図6(a)に示すように縦断面内において後方に凸となる平凸形状を有し、かつ図6(b)示すように横断面内において前面前後に円弧状に凸となる両凸形状を有する。
As shown in FIG. 6B, each
複数の第2光源15による光L4は、それぞれ対向するインナーレンズ34を透過することにより、図5及び図6(a)の縦断面内において、外周レンズ33とインナーレンズ34との間に焦点F3を結ぶように集光された後、拡散しながら外周レンズ33の光入射面33cに入射して光出射面33bから漏れなく前方に出射する。また、複数の第2光源15による光L4は、図6(b)の横断面内において前端片34aに入射して前方に出射することで横方向、即ち外周レンズ33の上下左右片(33d,33e、左右片は図示せず)の伸びる方向にそれぞれ拡散する。外周レンズ33に入射した光L4は、漏れることなく光出射面33bに均等に拡散されることにより、外周レンズ33の上下左右片の各片に対向する第2光源15を1つずつしか配置しなくても外周レンズ33を無駄なく明るく発光させ、投影レンズ9の台形形状を強調する。
The light L4 from the plurality of second
次に図7及び図8により第4実施例の車両用前照灯41を説明する。図7及び図8に示される第4実施例の車両用前照灯41は、右側前照灯の一例を示すものであり、ランプボディ42と、前面カバー43と、前照灯ユニット44を備える。ランプボディ42は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー43は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ42の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Sを形成する。
Next, the
図7及び図8に示すようにロービーム用前照灯ユニット46は、第1の光学系48と、第1の光学系による光を透過させる透明または半透明の投影レンズ49と、投影レンズ49の外周に形成される透明または半透明のリング状の外周レンズ50と、外周レンズ50を発光させる第2の光学系である第2光源51によって構成される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the low
第1の光学系48は、図8に示すようにLED等の発光素子によって構成される主光源52と、楕円面状の反射面53aを備えた反射鏡53と、反射鏡53による反射光の一部を遮光するシェード54によって構成される。主光源52及び反射鏡53は、角柱形状の支持部材47に固定され、支持部材47は、ランプボディ42の内側に固定される。主光源52は、支持部材47上において反射鏡53の反射面53aの第1焦点F4近傍に配置され、シェード54は、正面から見て図7のような段差形状を有するようにかつ反射鏡53の反射面53aの第2焦点F5近傍に位置するように支持部材47の前端部に形成される。
As shown in FIG. 8, the first
図7及び図8に示される投影レンズ49は、正面からみて円形状を有する両凸レンズであり、外周にフランジ部49aを有する。投影レンズ49は、図8に示すように光出射面49bである前面が前方に凸となる円弧面を有し、光入射面49cとなる後面が自由曲面形状を有する。
The
図8に示すようにランプボディ42の内側には、保持板55,第1レンズホルダー56及び第2レンズホルダー57が設けられる。保持板55は、板厚方向に開口する開口部55aを有し、開口部55aを反射鏡53の反射面53aとシェード54に向けられた状態でランプボディ42に設けられた支持部42aの指示溝42bに保持される。
As shown in FIG. 8, a holding
図8に示す第1レンズホルダー56は、円筒形状に形成され、円筒の半径方向外側に突出するフランジ状の基端部56aと、外周面の中央部から半径方向外側に突出するフランジ状の複数の光源取付部56bと、先端部から半径方向内側に突出する第1の投影レンズ保持部56cと、複数の光通過孔56dを有する。光源取付部56bの前面には、図7に示す複数の第2光源51が上下左右に設けられる。尚、第2光源51は、光源取付部56bの周方向等間隔に配置されることが望ましく、一例と4箇所に設けているものの、複数箇所に設ければ4箇所に限られない。
The
また、図8に示す複数の光通過孔56dは、第1レンズホルダー56の外周から内周方向に貫通する貫通孔であり、複数の第2光源51及び第1レンズホルダー56に固定された際の投影レンズ49の光入射面49cの双方に対向する位置にそれぞれ設けられる。
Further, the plurality of light passing
図8に示す第2レンズホルダー57は、先端近傍のみが先細りとなる円筒形状に形成され、円筒の半径方向外側に突出するフランジ状の基端部57aを有する。リング形状の外周レンズ50の先端部は、第2レンズホルダー57の先端部の内側に一体化され、外周レンズ50の後端部は、後方に凸となるドーム状の光入射面50aとして形成される。外周レンズ50は、先端部の内側にリング状に突出する第2の投影レンズ保持部50bを一体に有する。外周レンズ50と第2レンズホルダー57は、透明または半透明の樹脂等によって一体に形成され、第2レンズホルダー57及び第2の投影レンズ保持部50bの前面のみを金属等の蒸着等によってマスク処理される。
The
図8に示すように第1レンズホルダー56及び第2レンズホルダー57は、第1の投影レンズ保持部56cと、外周レンズ50の第2の投影レンズ保持部50bとの間に投影レンズ49のフランジ部49aを挟持された状態で基端部(56a,57a)を保持板55の前面55bに固定される。その際、第1レンズホルダー56及び第2レンズホルダー57は、投影レンズ49の光軸L0と同軸に配置され、投影レンズ49は、光軸L0の延長線上に主光源52が位置するように配置される。
As shown in FIG. 8, the
図7及び図8に示す複数の第2光源51は、LED等の発光素子で形成され、それぞれ第1レンズホルダー56の外側かつ第2レンズホルダー57の内側で投影レンズ49よりも後方に位置するように外周レンズ50の後端部の光入射面50aに対向するように配置される。また、複数の第2光源51は、対応する光通過孔56dを介して投影レンズ49の光入射面49cに対向する。灯室S内には、外周レンズ50の周囲を前方から目隠しするエクステンションリフレクター58が設けられる。尚、図7のハイビーム用前照灯ユニット45は、第1の光学系48がロービーム用前照灯ユニット46と異なる他、ロービーム用前照灯ユニット46と共通する構成を有する。
The plurality of second
図8に示すように主光源52から出射した光L5は、反射鏡53の反射面53aによってシェード54の近傍に焦点F5を結ぶように反射され、反射された光L5の一部は、シェード54と保持板55の開口部55aを通過して投影レンズ49及び前面カバー43を透過することによってカットオフラインを有するロービーム用配光パターン(図示せず)を車両の前方に表示する。また、複数の第2光源51から出射した光の一部L6は、それぞれ拡散しつつ光入射面50aから外周レンズ50に入射し、ほぼ平行光となって外周レンズ50の前方に出射する。
As shown in FIG. 8, the light L5 emitted from the main
また、図8に示すように複数の第2光源51から出射し、外周レンズ50に入射せずに第1レンズホルダー56に向かう光L7は、それぞれ対向する光通過孔56dを通過して投影レンズ49の光入射面49cに入射する。光入射面49cから投影レンズ49に入射し、光出射面49bに対する入射角が臨界角を越えた角度θ2となる第1地点49dに入射した光L7は、光出射面49bの内側で光軸L0に直交する方向に全反射される。全反射された光L7は、光出射面49bの内側で光軸L0を挟んで左右対称となる位置となる光出射面49bの内側の第2地点49eに入射することで光入射面49cに向けて再び全反射される。再び全反射された光L7は、投影レンズ49の光入射面49cにより、投影レンズ49の外周近傍領域59に向けて内面反射され、光出射面49bの外周近傍領域59から車両前方に出射する。尚、図8において二点鎖線で囲んだ範囲は、光L7によって投影レンズ49が発光する光出射面49bの外周近傍領域59を示している。
Further, as shown in FIG. 8, the light L7 emitted from the plurality of second
複数の第2光源51から出射した光L7は、外周レンズ50に入射出来ずに第1レンズホルダー56に向かってもグレア光にならず、投影レンズ49に入射して内側で全反射を繰り返されることによって光出射面49bの外周近傍領域59から車両前方に出射し、投影レンズ49の外周近傍領域59の全周を発光させる。第4実施例の車両用前照灯41によれば、外周レンズ50に入射しない光L7を投影レンズ49の外周近傍領域59の発光に利用することで無駄なグレア光の発生を低減しつつ、DRL等における視認に必要な面積を第2光源51の光L6によって発光する外周レンズ50の面積と光L7によって発光する投影レンズ49の外周近傍領域59の発光面積の合計によって確保出来るため、外周レンズ50を小型化してロービーム用前照灯ユニット46及びハイビーム用前照灯ユニット45を小型化出来る。
The light L7 emitted from the plurality of second
1 車両用前照灯
8 第1の光学系8
9 投影レンズ9
10 外周レンズ10
10a 外周面
10b 光出射面
10c 光入射面
11 第2の光学系
12 主光源
13 反射鏡
14 シェード
15 第2光源
16 インナーレンズ
23 サブリフレクタ
31 車両用前照灯
33 外周レンズ
34 インナーレンズ
41 車両用前照灯
49 投影レンズ
49c 光入射面
50 外周レンズ
50a 光入射面
51 第2の光学系である第2光源
56 第1レンズホルダー
56d 光通過孔
57 第2レンズホルダー
1
9
10
Claims (5)
前記外周レンズを発光させる第2の光学系を有し、
前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から前記投影レンズの内側かつ後方に向かって傾斜する前面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、
前記第2の光学系が、反射鏡と外周レンズとの間に配置され、主光源から直接入射する光を外周レンズに反射するサブリフレクタを有することを特徴とする車両用前照灯。 A first optical system having a main light source, a reflecting mirror that reflects light from the main light source, and a shade that blocks a part of the reflected light by the reflecting mirror, and a projection lens that transmits light by the first optical system. In a vehicle headlight having an outer peripheral lens formed on at least a part of the outer periphery of the projection lens.
Have a second optical system for emitting the outer peripheral lens,
The outer peripheral lens has an outer peripheral surface, a front surface inclined from the front end of the outer peripheral surface toward the inside and the rear of the projection lens, and a light incident surface that refracts transmitted light toward the outer peripheral surface of the outer peripheral lens.
A vehicle headlight in which the second optical system is arranged between a reflecting mirror and an outer peripheral lens and has a sub-reflector that reflects light directly incident from a main light source on the outer peripheral lens.
前記外周レンズを発光させる第2の光学系を有し、
前記第2の光学系は、外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第2光源と、第2光源及び前記光入射面間に配置されて第2光源の光を外周レンズの光入射面に入射させるインナーレンズと、有し、
前記インナーレンズは、外周レンズの高さ方向において複数の第2光源の光を外周レンズとインナーレンズとの間に集光し、かつ複数の第2光源の光を外周レンズの伸びる方向に拡散するように形成されたことを特徴とする車両用前照灯。 A first optical system having a main light source, a reflecting mirror that reflects light from the main light source, and a shade that blocks a part of the reflected light by the reflecting mirror, and a projection lens that transmits light by the first optical system. In a vehicle headlight having an outer peripheral lens formed on at least a part of the outer periphery of the projection lens.
It has a second optical system that causes the outer peripheral lens to emit light.
The second optical system has a plurality of second light sources arranged to face the light incident surface of the outer peripheral lens, and the light of the second light source arranged between the second light source and the light incident surface of the outer peripheral lens. With an inner lens that is incident on the light incident surface,
The inner lens collects the light of a plurality of second light sources between the outer peripheral lens and the inner lens in the height direction of the outer peripheral lens, and diffuses the light of the plurality of second light sources in the extending direction of the outer peripheral lens. A headlight for a vehicle, which is characterized by being formed as follows .
前記外周レンズを発光させる第2の光学系を有し、It has a second optical system that causes the outer peripheral lens to emit light.
前記投影レンズは、第1レンズホルダーに保持され、The projection lens is held in the first lens holder and
外周レンズは、第1レンズホルダーの外周に配置された第2レンズホルダーに設けられ、The outer peripheral lens is provided on the second lens holder arranged on the outer periphery of the first lens holder.
前記第2の光学系は、第2レンズホルダーの内側で投影レンズよりも後方に位置するように外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第2光源として形成され、The second optical system is formed as a plurality of second light sources arranged inside the second lens holder so as to be located behind the projection lens and facing the light incident surface of the outer peripheral lens.
前記第1レンズホルダーの外周には、第2光源及び投影レンズの光入射面の双方に対向する光通過孔が設けられたことを特徴とする車両用前照灯。A vehicle headlight characterized in that light passing holes facing both the second light source and the light incident surface of the projection lens are provided on the outer periphery of the first lens holder.
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