JP7438209B2 - Optical units and vehicle lights - Google Patents
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Description
本発明は、車両用灯具、例えば、自動車などの車両に使用される車両用灯具に関する。また、本発明は、車両用灯具に搭載されうる光学ユニットに関する。 The present invention relates to a vehicular lamp, for example, a vehicular lamp used in a vehicle such as an automobile. The present invention also relates to an optical unit that can be mounted on a vehicle lamp.
従来、光軸方向に配列された複数のレンズと、これらレンズを収納し保持する鏡胴とを有する照明用光学ユニットが知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、光軸方向において複数箇所にレンズ保持部を形成したレンズホルダを有するレンズユニットが知られている。このレンズユニットでは、複数のレンズがそれぞれ対応するレンズ保持部に取り付けられ、光軸方向に配列されている(例えば、特許文献2参照。)。 Conventionally, an illumination optical unit is known that includes a plurality of lenses arranged in the optical axis direction and a lens barrel that accommodates and holds these lenses (see, for example, Patent Document 1). Further, a lens unit is known that includes a lens holder in which lens holding portions are formed at a plurality of locations in the optical axis direction. In this lens unit, a plurality of lenses are attached to corresponding lens holding parts and arranged in the optical axis direction (see, for example, Patent Document 2).
上述のようなレンズユニットでは、複数のレンズを1つずつ、レンズホルダ上の対応するレンズ保持部に取り付けなければならないから、ユニットの組立に手間がかかる。 In the above-mentioned lens unit, since a plurality of lenses must be attached one by one to the corresponding lens holder on the lens holder, assembly of the unit is time-consuming.
単一の投影レンズがレンズホルダに例えば溶着により接合された車両用灯具もある。こうした接合手段を用いて複数のレンズをホルダに固定することも一応考えられるが、その実現は製造上容易でないのが実情である。 There is also a vehicle lamp in which a single projection lens is joined to a lens holder by, for example, welding. Although it is conceivable to fix a plurality of lenses to a holder using such a joining means, the reality is that it is not easy to realize this in terms of manufacturing.
また、複数のレンズで光を正確に制御するためには各レンズが設計上の位置に正しく位置決めされることが望まれる。 Furthermore, in order to accurately control light using a plurality of lenses, it is desirable that each lens be correctly positioned at a designed position.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、複数のレンズが光軸上に配列された光学ユニットおよびこれを備える車両用灯具を提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and one exemplary object of a certain aspect of the present invention is to provide an optical unit in which a plurality of lenses are arranged on an optical axis, and a vehicle lamp equipped with the same. It is in.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学ユニットは、各々が、レンズ形状とレンズ形状の縁に設けられたレンズフランジとを有する複数のレンズであって、各レンズのレンズフランジが光軸に沿って積層され、各レンズのレンズ形状が光軸上に配列された複数のレンズと、複数のレンズを保持するレンズホルダであって、積層されたレンズフランジを挟み込むように互いに結合された第1ホルダ部品および第2ホルダ部品を有するレンズホルダと、を備える。 In order to solve the above problems, an optical unit according to an aspect of the present invention includes a plurality of lenses each having a lens shape and a lens flange provided at an edge of the lens shape, and wherein the lens flange of each lens is A plurality of lenses are stacked along the optical axis and each lens has a lens shape arranged on the optical axis, and a lens holder that holds the plurality of lenses is coupled to each other so as to sandwich the stacked lens flanges. a lens holder having a first holder component and a second holder component.
この態様によると、複数のレンズのレンズフランジが光軸に沿って積層されることにより、光軸方向にレンズどうしを互いに位置決めすることができる。レンズフランジの積層に伴ってレンズどうしが組み合わされ、それにより、光軸に垂直な方向についてもレンズはある程度相互に位置決めされうる。レンズホルダの第1ホルダ部品および第2ホルダ部品が積層されたレンズフランジを挟み込むように互いに結合されているので、レンズホルダに対して複数のレンズをひとまとまりに位置決めすることができる。このようにして、複数のレンズが光軸上に配列された光学ユニットが提供される。各レンズの位置精度を確保しやすく、また、組み立ても比較的容易である。 According to this aspect, the lens flanges of the plurality of lenses are stacked along the optical axis, so that the lenses can be positioned with respect to each other in the optical axis direction. As the lens flanges are stacked, the lenses are combined with each other, so that the lenses can be positioned relative to each other to some extent also in the direction perpendicular to the optical axis. Since the first holder part and the second holder part of the lens holder are coupled to each other so as to sandwich the stacked lens flanges, a plurality of lenses can be positioned as a unit with respect to the lens holder. In this way, an optical unit in which a plurality of lenses are arranged on the optical axis is provided. It is easy to ensure the positional accuracy of each lens, and assembly is also relatively easy.
第1ホルダ部品は、入射側端部から複数のレンズおよび第2ホルダ部品を受入可能とする筒部と、筒部の出射側端部に形成され、光軸に沿って出射側へのレンズ移動を規制する内フランジとを有してもよい。第2ホルダ部品は、積層されたレンズフランジを第1ホルダ部品の内フランジと第2ホルダ部品とで挟み込むように、第1ホルダ部品の筒部に結合されていてもよい。 The first holder component is formed with a cylindrical portion that can receive a plurality of lenses and a second holder component from the incident side end, and an exit side end of the cylindrical portion, and is configured to move the lens toward the exit side along the optical axis. It may also have an inner flange that regulates. The second holder component may be coupled to the cylindrical portion of the first holder component such that the stacked lens flange is sandwiched between the inner flange of the first holder component and the second holder component.
第2ホルダ部品は、積層されたレンズフランジを第1ホルダ部品の内フランジへと押し付けるように、第1ホルダ部品の筒部に固定されていてもよい。 The second holder component may be fixed to the cylindrical portion of the first holder component so as to press the stacked lens flanges onto the inner flange of the first holder component.
第1ホルダ部品の内フランジは、複数のレンズのうち出射側に位置するレンズを第1ホルダ部品に対して光軸に垂直な平面内で位置決めする出射側位置決め部を有してもよい。 The inner flange of the first holder component may have an exit side positioning part that positions a lens located on the exit side among the plurality of lenses with respect to the first holder component within a plane perpendicular to the optical axis.
各レンズのレンズフランジは、光軸に沿って隣り合う2つのレンズを光軸に垂直な平面内で互いに位置決めするレンズ間位置決め部を有してもよい。 The lens flange of each lens may have an inter-lens positioning portion that positions two lenses adjacent to each other along the optical axis in a plane perpendicular to the optical axis.
各レンズのレンズフランジは、当該レンズのレンズ形状の全周にわたって形成されていてもよい。または、各レンズのレンズフランジは、当該レンズのレンズ形状の外周に沿って複数個所に離間して形成されていてもよい。 The lens flange of each lens may be formed over the entire circumference of the lens shape of the lens. Alternatively, the lens flanges of each lens may be formed at multiple locations along the outer periphery of the lens shape of the lens.
複数のレンズは、隣り合うレンズのレンズフランジどうしが直に接触するようにして積層されていてもよい。 A plurality of lenses may be stacked such that the lens flanges of adjacent lenses are in direct contact with each other.
本発明のある態様は、車両用灯具である。車両用灯具は、光源搭載部と、上記のいずれかの態様の光学ユニットと、を備えてもよい。光学ユニットのレンズホルダは、光源搭載部に固定されるホルダ固定構造を有してもよい。 An embodiment of the present invention is a vehicle lamp. The vehicle lamp may include a light source mounting section and an optical unit according to any of the above aspects. The lens holder of the optical unit may have a holder fixing structure fixed to the light source mounting section.
本発明によれば、複数のレンズが光軸上に配列された光学ユニットおよびこれを備える車両用灯具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical unit in which a plurality of lenses are arranged on an optical axis, and a vehicle lamp including the optical unit.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第1」、「第2」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. Identical or equivalent components, members, and processes shown in each drawing are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted as appropriate. Further, the scale and shape of each part shown in each figure are set for convenience to facilitate explanation, and should not be interpreted in a limited manner unless specifically mentioned. Furthermore, terms such as "first" and "second" used in this specification or the claims do not indicate any order or importance, but are used to distinguish one configuration from another. It is. Furthermore, in each drawing, some members that are not important for explaining the embodiments are omitted.
図1は、実施の形態に係る車両用灯具の概略正面図である。図2は、図1に示される車両用灯具のA-A線断面を概略的に示す図である。図3は、図1に示される車両用灯具のB-B線断面を概略的に示す図である。図4は、実施の形態に係る光学ユニットの概略斜視図である。図5は、図4に示される光学ユニットの概略分解斜視図である。 FIG. 1 is a schematic front view of a vehicle lamp according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section taken along line AA of the vehicle lamp shown in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section taken along line BB of the vehicle lamp shown in FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view of the optical unit according to the embodiment. FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of the optical unit shown in FIG. 4.
この実施の形態では、車両用灯具10は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは実質的に同一の構成であるため、図1には車両用灯具10として左右いずれか一方側に配置される前照灯ユニットの構造を示す。
In this embodiment, the
車両用灯具10は、灯具ボディ12と、前面カバー14と、灯具ユニット16とを備える。灯具ボディ12は、車両前方側に開口された凹部を有し、車体に取付可能に構成されている。前面カバー14は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、灯具ボディ12の開口部を覆うように取り付けられている。前面カバー14は、灯具ボディ12を介して車体に取り付けられる。灯具ボディ12と前面カバー14とによって灯具筐体が構成され、灯具ユニット16が灯具筐体の内部空間(以下、灯室18ともいう)に収容されている。灯具ユニット16は、灯具筐体に対して光軸Axを水平方向および鉛直方向にある程度調整可能とするようにして、灯具筐体例えば灯具ボディ12に支持されている。
The
一例として、灯具ユニット16は、ピクセル型の灯具ユニット(いわゆるピクセルライト)として構成され、ピクセル型のADB(Adaptive Driving Beam)を提供するように動作可能であってもよい。よって、灯具ユニット16は、少なくとも数百から数千ピクセルの高解像度の可変配光パターンを形成しうる。
As an example, the
ただし、灯具ユニット16は、これに限定されず、通常のハイビーム用の灯具ユニット、または、ロービーム用の灯具ユニット、または、ロービームとハイビームを切り替え可能とするように構成された灯具ユニットなど、他の任意の構成および用途をもつ灯具ユニットであってもよい。灯具ユニット16のほかに、車両用灯具10は、少なくとも1つの別の灯具ユニットを備えてもよい。
However, the
灯具ユニット16は、光源搭載部20と、光学ユニット30とを備える。光学ユニット30は、灯室18において光軸Axの方向に光源搭載部20に対して前方に配置されている。光軸Axは、灯具前後方向に延びている。光学ユニット30は光源搭載部20に固定されている。詳細は後述するが、光学ユニット30は、光源搭載部20から光を受け、前面カバー14に向けて出射するように構成されている。光学ユニット30の出射光は、前面カバー14を通じて車両用灯具10の外部へと出射される。
The
光源搭載部20は、光源としての発光デバイス21と、ヒートシンクとも呼ばれる放熱部材22とを備える。一例として、光源搭載部20は、発光デバイス21の発光面を灯具前方に向け、放熱部材22を灯具後方に向けた姿勢で配置されている。発光デバイス21の発光面は、光軸Ax上に位置する。
The light
発光デバイス21は、少なくとも1つの発光素子を有し、実装基板23上に実装されている。実装基板23は、放熱部材22に固定されている。発光素子は、例えば発光ダイオード(LED)であるが、とくに限定されず、他の半導体発光素子またはそのほか任意の発光素子でもよい。発光デバイス21は、マトリックス状または格子状に配置された複数(例えば数百から数千またはそれ以上)の個別に制御可能な発光素子を有してもよく、いわゆるマイクロLEDであってもよい。あるいは、発光デバイス21は、複数(例えば数個または多くとも数十個)の発光素子が一次元または二次元に配列された発光素子のアレイであってもよい。
The
放熱部材22は、実装基板23を支持する板状の支持部22aと、支持部22aから延在する放熱部22bとを備える。実装基板23の背面が支持部22aの前面と面接触するように実装基板23が放熱部材22に固定されている。放熱部22bは、支持部22aの背面から灯具後方に向けて延びる複数の放熱フィンからなる。支持部22aおよび放熱部22bは、一体形成された一つの部材であり、放熱部材22は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属材料、またはそのほかの高熱伝導材料で形成されている。このようにして、発光デバイス21は、放熱部材22と熱接触している。よって、発光デバイス21の発光により生じる熱は、放熱部材22を通じて周囲に発散することができ、発光デバイス21およびその周囲の構成要素が過剰に加熱されることは防止される。
The
実装基板23には、コネクタ23aが設けられている。この実施の形態では、実装基板23は矩形状であり、その前面において一端側に発光デバイス21が設けられ、他端側にコネクタ23aが設けられている。コネクタ23aは、実装基板23が放熱部材22に固定されたとき、光学ユニット30よりも下側で、放熱部材22の下部に位置する。
The mounting
実装基板23のコネクタ23aには、灯室18内に配置された制御基板24が接続されている。制御基板24は、この実施の形態では、灯具ユニット16の下方、例えば光学ユニット30の下方に配置されている。制御基板24は、所望の配光パターンが灯具ユニット16によって形成されるように発光デバイス21を制御することができる。制御基板24は、コネクタ接続など任意の適切な電気接続により外部電源(図示せず)に接続されることができる。よって、発光デバイス21は、外部電源から制御基板24および実装基板23を通じて給電され、所望される配光パターンに従って発光することができる。
A
光学ユニット30は、光軸Ax上に配列された複数のレンズ31~33と、それら複数のレンズを保持するレンズホルダ34とを備える。この実施の形態では、光学ユニット30には3枚のレンズが設けられている。説明の便宜上、これらのレンズを、発光デバイス21から光軸Axに沿って前面カバー14に向かって、入射側レンズ31、中間レンズ32、出射側レンズ33と呼ぶことにする。すなわち、入射側レンズ31は、このレンズ配列において発光デバイス21に最も近く、出射側レンズ33は、発光デバイス21から最も遠い。
The
複数のレンズ31~33は、各々が、レンズ形状31a~33aと、レンズ形状31a~33aの縁に設けられたレンズフランジ31b~33bとを有する。各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bが光軸Axに沿って積層され、各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aが光軸Ax上に配列されている。
Each of the plurality of
各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aは、発光デバイス21からの入射光L1に所望の制御を施して出射光L2を得るように光学的に設計されている。この実施の形態では、入射側レンズ31は、両面を凸とするレンズ形状31aを有し、中間レンズ32は、両面を凹とするレンズ形状32aを有し、出射側レンズ33は、両面を凸とするレンズ形状33aを有する。出射側レンズ33の凸面の形状は、入射側レンズ31とは異なっている。隣り合う2つのレンズのレンズ形状は互いに接触せず、両者の間には空隙がある。
The lens shapes 31a to 33a of the
各レンズ31~33は、例えば、アクリル樹脂、またはポリカーボネートなどの透明樹脂材料で形成されている。色収差を補正するために、例えば、入射側レンズ31と出射側レンズ33を同じ材料で形成し、中間レンズ32を別の材料で形成するというように、隣り合うレンズが異なる屈折率をもつ材料で形成されてもよい。レンズの材料は、とくに限定されず、その他の透明樹脂、ガラス等、透光性を有する適宜の材料で形成されてもよい。
Each
各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bは、当該レンズ31~33のレンズ形状31a~33aの全周にわたって形成されている。レンズ形状31a~33aはレンズフランジ31b~33bで縁取られているので、レンズフランジ31b~33bが各レンズ31~33の外周の形状を定めている。複数のレンズ31~33はそれぞれ別個の部材として形成されているが、各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aとレンズフランジ31b~33bは一体形成されている。
The
この実施の形態では、光軸Axの方向に見るとき、各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aは円形であり、レンズフランジ31b~33bはレンズ形状31a~33aを囲む正方形状(より正確には、4つの角部がそれぞれ面取りされている)である。各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aは等しい径を有し、各レンズフランジ31b~33bの外形寸法は互いに一致している。
In this embodiment, when viewed in the direction of the optical axis Ax, the lens shapes 31a to 33a of each
以下では説明の便宜上、入射側レンズ31、中間レンズ32、出射側レンズ33それぞれのレンズフランジを、入射側レンズフランジ31b、中間レンズフランジ32b、出射側レンズフランジ33bと呼ぶことがある。
Below, for convenience of explanation, the lens flanges of the
隣り合う2つのレンズのレンズフランジは接触している。出射側レンズフランジ33bの背面が中間レンズフランジ32bの前面と接触し、中間レンズフランジ32bの背面が入射側レンズフランジ31bの前面と接触している。
The lens flanges of two adjacent lenses are in contact. The back surface of the exit-
入射側レンズフランジ31b、中間レンズフランジ32b、出射側レンズフランジ33bが積層されることにより、入射側レンズ31、中間レンズ32、出射側レンズ33は、柱状のレンズ組立体を形成する。このレンズ組立体は、光軸Axに垂直な平面による断面における外形が、光軸Axに沿って一定となっている。
By stacking the entrance
光軸Axの方向におけるレンズフランジ31b~33bの厚さは、各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aに応じて異なっている。例えば、中間レンズフランジ32bは、中間レンズ32の凹レンズ形状に合わせた厚さを有し、入射側レンズフランジ31bおよび出射側レンズフランジ33bに比べて厚くなっている。
The thickness of the
各レンズ31~33のレンズ形状31a~33aの形状および寸法は、上述の具体例には限定されず、求められる光学性能、製造容易性、またはその他の条件に応じて適宜選択されうることは理解されよう。同様に、レンズフランジ31b~33bの形状および寸法も種々ありうる。レンズフランジ31b~33bはレンズ形状31a~33aの全周に設けられていなくてもよく、例えば、レンズ形状31a~33aの上下(または左右)など、レンズ形状31a~33aの周囲の一部に設けられてもよい。また、光学ユニット30に設けられるレンズの枚数も任意であり、光学ユニット30は、光軸Axに沿って配列された例えば2~5枚のレンズを有してもよい。
It is understood that the shapes and dimensions of the lens shapes 31a to 33a of each
レンズホルダ34は、第1ホルダ部品36および第2ホルダ部品38を有し、これらは積層されたレンズフランジ31b~33bを挟み込むように互いに結合されている。
The
第1ホルダ部品36は、入射側端部から複数のレンズ31~33および第2ホルダ部品38を受入可能とする筒部36aと、筒部36aの出射側端部に形成され、光軸Axに沿って出射側へのレンズ移動を規制する内フランジ36bとを有する。
The
筒部36aの入射側端部は開口とされ、光軸Axに垂直な平面による筒部36aの断面形状は、光軸Axに沿って一定であり、各レンズ31~33が筒部36aにちょうど収まるように定められている。そのため、筒部36aは、複数のレンズ31~33および第2ホルダ部品38を入射側端部から受け入れることができる。この実施の形態では、各レンズフランジ31b~33bが面取りされた正方形状の形状を有するので、筒部36aもそうした形状を有する。筒部36aへのレンズ31~33の出し入れを容易にするために、筒部36aの内周面とレンズフランジ31b~33bの外周面との間にはわずかな隙間がある。
The entrance side end of the
内フランジ36bは、筒部36aの出射側端部から光軸Axに向けて径方向内向きに延出し、出射側開口部を定める。出射側レンズ33が第1ホルダ部品36に収められたとき、この出射側開口部に出射側レンズ33の凸レンズ形状が配置されるとともに、出射側レンズフランジ33bの前面が内フランジ36bの背面に接触する。よって、内フランジ36bは、光軸Axに沿って出射側への出射側レンズ33の移動を規制する。内フランジ36bは筒部36aの出射側端部の全周にわたって形成されているが、出射側端部の一部にのみ形成されてもよい。
The
第1ホルダ部品36の内フランジ36bは、出射側レンズ33を第1ホルダ部品36に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めする出射側位置決め部40を有する。出射側位置決め部40は、出射側レンズ33のレンズ形状33aの両側に位置するように内フランジ36bの2ヶ所に設けられている。この実施の形態では、出射側位置決め部40は、内フランジ36bの背面から光軸Axの方向に突出した位置決めピンである。出射側レンズフランジ33bの前面には、この位置決めピンに対応する位置決め穴が形成されている。出射側レンズフランジ33bの前面が内フランジ36bの背面に接触するとき、位置決めピンが位置決め穴に嵌る。これにより、出射側レンズ33が第1ホルダ部品36に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めされる。
The
第1ホルダ部品36は、金属材料で形成され、例えば鋳造により製作されてもよい。例えば、第1ホルダ部品36は、ダイキャストによりアルミニウム材料で形成される。この場合、出射側位置決め部40による出射側レンズ33の位置決め精度を高めるために、内フランジ36bおよび出射側位置決め部40が切削加工で製作されてもよい。なお、第1ホルダ部品36は、樹脂材料またはその他の材料で形成されてもよい。
The
同様にして、レンズどうしも位置決めされる。各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bは、光軸Axに沿って隣り合う2つのレンズを光軸Axに垂直な平面内で互いに位置決めするレンズ間位置決め部42、44を有する。
The lenses are positioned with respect to each other in a similar manner. The
例えば、入射側レンズ31は、入射側レンズ31を中間レンズ32に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めする第1レンズ間位置決め部42を有する。第1レンズ間位置決め部42は、入射側レンズ31のレンズ形状31aの両側に位置するように入射側レンズフランジ31bの2ヶ所に設けられている。第1レンズ間位置決め部42は、入射側レンズフランジ31bの前面に形成された位置決め穴である。中間レンズフランジ32bの背面には、この位置決め穴に対応する位置決めピンが形成されている。入射側レンズフランジ31bの前面が中間レンズフランジ32bの背面に接触するとき位置決めピンが位置決め穴に嵌り、入射側レンズ31が中間レンズ32に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めされる。
For example, the
中間レンズ32は、中間レンズ32を出射側レンズ33に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めする第2レンズ間位置決め部44を有する。第2レンズ間位置決め部44は、中間レンズ32のレンズ形状32aの両側に位置するように中間レンズフランジ32bの2ヶ所に設けられている。第2レンズ間位置決め部44は、中間レンズフランジ32bの前面に形成された位置決めピンである。出射側レンズフランジ33bの背面には、この位置決めピンに対応する位置決め穴が形成されている。この位置決め穴は、上述の出射側位置決め部40と嵌合する位置決め穴でもあり、出射側レンズフランジ33bを貫通している。中間レンズフランジ32bの前面が出射側レンズフランジ33bの背面に接触するとき位置決めピンが位置決め穴に嵌り、中間レンズ32が出射側レンズ33に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めされる。
The
この実施の形態では、出射側位置決め部40は、出射側レンズ33のレンズ形状33aの左右に位置するが、内フランジ36bの背面上で他の場所に形成されてもよい。出射側位置決め部40は、円柱状の位置決めピンであるが、他の形状をもつ突起、または突起と嵌合する凹部、またはその他の位置決め構造であってもよい。同様に、レンズ間位置決め部42、44についても、様々な配置および形状をとりうる。
In this embodiment, the output
第2ホルダ部品38は、積層されたレンズフランジ31b~33bを第1ホルダ部品36の内フランジ36bと第2ホルダ部品38とで挟み込むように、第1ホルダ部品36の筒部36aに結合されている。第2ホルダ部品38は、積層されたレンズフランジ31b~33bを第1ホルダ部品36の内フランジ36bへと押し付けるように、第1ホルダ部品36の筒部36aに固定されている。
The
第2ホルダ部品38は、レンズ31~33とともに第1ホルダ部品36に収容される。第2ホルダ部品38は、例えば、金属材料で形成される。第2ホルダ部品38は、薄板状の部材であるため、例えば板金加工で製作されてもよい。なお第2ホルダ部品38は、樹脂材料またはその他の材料で形成されてもよい。
The
第2ホルダ部品38は、リング部38aを有するリング状の留め具であり、固定部品またはフィクチャーと称されてもよい。リング部38aによって入射側開口部が定められ、リング部38aの前面が入射側レンズフランジ31bの背面に接触するとき、この入射側開口部に入射側レンズ31のレンズ形状31aが配置される。
The
この実施の形態では、第2ホルダ部品38は、いわゆるランス結合を用いて、第1ホルダ部品36の筒部36aに取り外し可能に固定される。第2ホルダ部品38は、リング部38aからほぼ直角に折れ曲がって延びている2つのランス支持部38bを有し、これらランス支持部38bはリング部38aの両側に形成されている。各ランス支持部38bには、ランス支持部38bに対して撓み可能に接続された係止ランス38cが設けられている。
In this embodiment, the
第1ホルダ部品36の筒部36aには、係止ランス38cに対応する係止穴36cが形成されている。係止穴36cは、光軸Axの方向にレンズ31~33に対して後方に位置する。係止穴36cは、筒部36aの左右に設けられ、それぞれ筒部36aの外から中へと貫通している。
A locking
第2ホルダ部品38が第1ホルダ部品36に収容されるとき、ランス支持部38bはリング部38aに対して光軸Axの方向に後方に位置するとともに、筒部36aの内面と接触している。係止ランス38cはランス支持部38bに対して撓み可能であるため、係止ランス38cも筒部36aの内面と接触する。
When the
第2ホルダ部品38が筒部36a内を入射側レンズ31へと移動され、リング部38aが入射側レンズ31と接触するとき、係止ランス38cが係止穴36cに嵌る。係止ランス38cの先端はランス支持部38bに対して若干外側へと角度付けられているため、係止ランス38cが係止穴36cに固定される。これにより、第2ホルダ部品38は入射側レンズ31へと押し当てられる。
When the
また、レンズホルダ34は、光源搭載部20に固定されるホルダ固定構造46を有する。この実施の形態では、ホルダ固定構造46は、ねじ止めにより第1ホルダ部品36の入射側端部を光源搭載部20の放熱部材22に固定する。ホルダ固定構造46は、とくに限定されず、他の任意の適切な固定方式が採用されてもよい。ホルダ固定構造46によって発光デバイス21に対してレンズホルダ34が位置決めされる。
Further, the
光学ユニット30の組立においては、図5に矢印48で示すように、第1ホルダ部品36の入射側開口から筒部36aへと出射側レンズ33、中間レンズ32、入射側レンズ31が順番に収納される。上述のように、出射側レンズフランジ33bが第1ホルダ部品36の内フランジ36bに接触することにより、出射側位置決め部40により出射側レンズ33が第1ホルダ部品36に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めされる。中間レンズフランジ32bが出射側レンズフランジ33bに接触することにより、第2レンズ間位置決め部44により中間レンズ32が出射側レンズ33に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めされる。入射側レンズフランジ31bが中間レンズフランジ32bに接触することにより、第1レンズ間位置決め部42により入射側レンズ31が中間レンズ32に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めされる。
In assembling the
筒部36aと各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bの形状が一致しているので、筒部36aがレンズ31~33のガイドとして働き、レンズ31~33の収納が容易である。なお、レンズ31~33を1つずつ筒部36aに入れる代わりに、各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bを積層しレンズ31~33を組み合わせた状態でまとめて筒部36aに入れてもよい。
Since the shapes of the
次に、第2ホルダ部品38が第1ホルダ部品36の入射側開口から筒部36aに収容される。上述のように、ランス結合により第2ホルダ部品38は第1ホルダ部品36に固定される。第2ホルダ部品38は入射側レンズ31へと押し当てられ、それにより、積層されたレンズフランジ31b~33bが第1ホルダ部品36の内フランジ36bへと押し付けられる。こうして、各レンズ31~33がレンズホルダ34に対して光軸Axの方向に位置決めされる。レンズ31~33を保持したレンズホルダ34は、ホルダ固定構造46により、光源搭載部20に固定される。
Next, the
このようにして、光学ユニット30の各レンズ31~33は、レンズホルダ34により光源搭載部20の発光デバイス21に対して光軸Axの方向および光軸Axに垂直な方向に位置決めされる。
In this way, each
図2を再び参照して、車両用灯具10の発光動作を述べる。発光デバイス21が発光するとき、光は、矢印L1で示されるように、光学ユニット30に入射する。入射光は、光学ユニット30の各レンズ31~33を通過し、矢印L2で示されるように、出射側レンズ33から出射し、さらには前面カバー14を通じて車両用灯具10の外部へと出射する。発光デバイス21は個別に制御可能な多数のピクセルを有するから、車両用灯具10は、様々な配光パターンを実現することができる。
Referring again to FIG. 2, the light emitting operation of the
以上に説明したように、実施の形態に係る車両用灯具10の光学ユニット30においては、複数のレンズ31~33のレンズフランジ31b~33bが光軸Axに沿って積層され、レンズホルダ34の第1ホルダ部品36および第2ホルダ部品38が、積層されたレンズフランジ31b~33bを挟み込むように互いに結合されている。このようにして、レンズ31~33どうしを光軸方向に互いに位置決めするとともに、それらレンズ31~33をレンズホルダ34に対してひとまとまりに位置決めすることができる。レンズ間の位置精度およびレンズホルダ34との位置精度を確保し、発光デバイス21からの光を正確に制御して、要求される配光を提供することができる。
As described above, in the
また、第1ホルダ部品36の筒部36aは、入射側端部から複数のレンズ31~33および第2ホルダ部品38を受入可能とし、第2ホルダ部品38は、積層されたレンズフランジ31b~33bを第1ホルダ部品36の内フランジ36bと第2ホルダ部品38とで挟み込むように第1ホルダ部品36の筒部36aに結合されている。このようにすれば、複数のレンズ31~33と第2ホルダ部品38を順番に第1ホルダ部品36の筒部36aに入れることによりレンズ31~33をレンズホルダ34に収めることができ、レンズの位置決めおよび光学ユニットの組立が容易である。
Further, the
なお、典型的な設計のレンズ配列では、入射側に位置するレンズほど径が小さく、出射側に位置するレンズほど径が大きいことが多い。入射側の開口部は出射側のレンズの径より小さく、出射側のレンズは入射側の開口部を通過できない。この点で、実施の形態に係る光学ユニット30は、典型的な構成と相違する。
Note that in a typical designed lens array, the lens located on the incident side often has a smaller diameter, and the lens located on the exit side often has a larger diameter. The diameter of the opening on the entrance side is smaller than the diameter of the lens on the exit side, and the lens on the exit side cannot pass through the opening on the entrance side. In this point, the
第2ホルダ部品38は、積層されたレンズフランジ31b~33bを第1ホルダ部品36の内フランジ36bへと押し付けるように、第1ホルダ部品36の筒部36aに固定されている。第2ホルダ部品38によって、積層されたレンズフランジ31b~33bが第1ホルダ部品36の内フランジ36bに押し付けられるので、光軸方向のレンズ位置決めがより確実となる。
The
第1ホルダ部品36の内フランジ36bは、出射側レンズ33を第1ホルダ部品36に対して光軸Axに垂直な平面内で位置決めする出射側位置決め部40を有する。また、各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bは、光軸Axに沿って隣り合う2つのレンズを光軸Axに垂直な平面内で互いに位置決めするレンズ間位置決め部42、44を有する。このようにして、光軸Axに垂直な平面内でのレンズ位置決めがより確実となる。
The
各レンズ31~33のレンズフランジ31b~33bは、当該レンズ31~33のレンズ形状31a~33aの全周にわたって形成されている。これは、レンズの製造上有利である。レンズフランジが全周にあると、レンズ成形の際に金型から取り外すときレンズ形状の周囲を均等に押し出すことができ、レンズを金型から取り出しやすくなる。
The
また、各レンズのレンズフランジは、当該レンズのレンズ形状の外周に沿って複数個所に離間して形成されていてもよい。例えば、レンズフランジは、レンズ形状の外周に沿ってレンズ形状の中心まわりに等角度間隔に互いに離間して形成されていてもよい。例えば4個所に形成される場合、レンズフランジは、レンズ形状の上部、下部、右部、左部に形成されてもよい。このようにしても、レンズ成形の際に金型から取り外すときレンズ形状の周囲を均等に押し出すことができ、レンズを金型から取り出しやすくなる。 Further, the lens flanges of each lens may be formed at multiple locations along the outer periphery of the lens shape of the lens. For example, the lens flanges may be formed along the outer periphery of the lens shape and spaced apart from each other at equal angular intervals around the center of the lens shape. For example, when the lens flanges are formed at four locations, the lens flanges may be formed at the top, bottom, right, and left of the lens shape. Even in this case, when the lens is removed from the mold during lens molding, the periphery of the lens shape can be pushed out evenly, making it easier to take out the lens from the mold.
光源搭載部20にレンズホルダ34を固定するホルダ固定構造46が設けられている。これにより、発光デバイス21に対するレンズホルダ34およびレンズ31~33の正確な位置決めが容易になる。
A
本発明は、上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、実施の形態及び変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられた実施の形態や変形例も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態や変形例、及び上述した実施の形態や変形例と以下の変形との組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、変形例及びさらなる変形それぞれの効果をあわせもつ。 The present invention is not limited to the embodiments and modifications described above, and it is also possible to combine the embodiments and modifications, and to add further modifications such as various design changes based on the knowledge of those skilled in the art. Embodiments and modifications in which such combinations or further modifications are added are also included within the scope of the present invention. The above-described embodiments and modifications, and new embodiments created by combining the above-mentioned embodiments and modifications with the following modifications, combine the effects of the combined embodiments, modifications, and further modifications. Motsu.
上述の実施の形態では、光源搭載部20には発光デバイス21が1つだけ設けられているが、複数の発光デバイス21が設けられてもよい。この場合、各レンズ31~33は、発光デバイス21ごとにレンズ形状を有してもよい。すなわち、1つのレンズが複数のレンズ形状を有し、これらレンズ形状を縁取るようにレンズフランジが形成されていてもよい。
In the embodiment described above, only one
上述の実施の形態では、隣り合う2つのレンズのレンズフランジが直に接触するようにしてレンズフランジが積層されているが、本発明はこれに限定されない。2つのレンズフランジ間に例えばスペーサまたはその他の介在物を有してレンズフランジが積層されてもよい。第2ホルダ部品は、スペーサ等の介在物を含んで積層されたレンズフランジを第1ホルダ部品との間に挟み込むように、第1ホルダ部品に結合されてもよい。また、上述のレンズ間位置決め部42、44と同様の構成により、レンズフランジとこれに隣接する介在物とを光軸に垂直な平面内で互いに位置決めする位置決め部が設けられてもよい。
In the embodiments described above, the lens flanges of two adjacent lenses are stacked such that they are in direct contact with each other, but the present invention is not limited to this. The lens flanges may be stacked with, for example, a spacer or other inclusion between the two lens flanges. The second holder component may be coupled to the first holder component such that the stacked lens flange including an inclusion such as a spacer is sandwiched between the second holder component and the first holder component. Furthermore, a positioning section may be provided that has a configuration similar to the above-mentioned inter-lens positioning
第1ホルダ部品および第2ホルダ部品は、他の構成もありうる。例えば、第1ホルダ部品が複数のレンズを保持し収容する第1筒状部材であり、第2ホルダ部品が第1筒状部材を光源搭載部に接続する第2筒状部材であってもよい。第1ホルダ部品36と第2ホルダ部品38の結合は、ねじ止めなど適宜の固定手段が用いられてもよい。
Other configurations of the first holder part and the second holder part are also possible. For example, the first holder component may be a first cylindrical member that holds and accommodates a plurality of lenses, and the second holder component may be a second cylindrical member that connects the first cylindrical member to the light source mounting section. . The
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 Although the present invention has been described using specific words based on the embodiments, the embodiments merely illustrate one aspect of the principles and applications of the present invention, and the embodiments do not include the claims. Many modifications and changes in arrangement are possible without departing from the spirit of the invention as defined in scope.
本発明は、車両用灯具、例えば、自動車などの車両に使用される車両用灯具に利用できる。また、本発明は、車両用灯具に搭載されうる光学ユニットに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for a vehicular lamp, for example, a vehicular lamp used for vehicles, such as an automobile. Furthermore, the present invention can be used in an optical unit that can be mounted on a vehicle lamp.
10 車両用灯具、 20 光源搭載部、 30 光学ユニット、 31a~33a レンズ形状、 31b~33b レンズフランジ、 34 レンズホルダ、 36 第1ホルダ部品、 36a 筒部、 36b 内フランジ、 38 第2ホルダ部品、 40 出射側位置決め部、 42 第1レンズ間位置決め部、 44 第2レンズ間位置決め部、 46 ホルダ固定構造、 Ax 光軸。 10 Vehicle lamp, 20 Light source mounting part, 30 Optical unit, 31a to 33a Lens shape, 31b to 33b Lens flange, 34 Lens holder, 36 First holder part, 36a Cylindrical part, 36b Inner flange, 38 Second holder part, 40 output side positioning section, 42 first inter-lens positioning section, 44 second inter-lens positioning section, 46 holder fixing structure, Ax optical axis.
Claims (6)
前記複数のレンズを保持するレンズホルダであって、積層されたレンズフランジを挟み込むように互いに結合された第1ホルダ部品および第2ホルダ部品を有するレンズホルダと、を備え、
前記第1ホルダ部品は、入射側端部から前記複数のレンズおよび前記第2ホルダ部品を受入可能とする筒部と、前記筒部の出射側端部に形成され、前記光軸に沿って出射側へのレンズ移動を規制する内フランジとを有し、筒部には、係止穴が形成されており、
前記第2ホルダ部品は、前記複数のレンズのうち入射側レンズのレンズフランジと接触するリング部と、前記リング部から前記第1ホルダ部品の前記入射側端部に向かって延び、係止ランスを有するランス支持部とを備え、前記積層されたレンズフランジを前記第1ホルダ部品の前記内フランジへと押し付けるように、前記係止ランスが前記係止穴に固定されることを特徴とする光学ユニット。 Each lens has a lens shape and a lens flange provided at an edge of the lens shape, the lens flanges of each lens are stacked along the optical axis, and the lens shape of each lens is stacked along the optical axis. multiple lenses arranged on top,
A lens holder that holds the plurality of lenses, the lens holder having a first holder component and a second holder component that are coupled to each other so as to sandwich the stacked lens flanges ,
The first holder component is formed with a cylindrical portion that can receive the plurality of lenses and the second holder component from an incident side end, and an output side end of the cylindrical portion, and emits light along the optical axis. It has an inner flange that restricts the lens movement to the side, and a locking hole is formed in the cylindrical part.
The second holder component includes a ring portion that contacts a lens flange of an entrance lens among the plurality of lenses, and a locking lance that extends from the ring portion toward the entrance end of the first holder component. and a lance support portion, the locking lance being fixed to the locking hole so as to press the stacked lens flange against the inner flange of the first holder component. .
請求項1から5のいずれかに記載の光学ユニットと、を備え、
前記光学ユニットの前記レンズホルダは、前記光源搭載部に固定されるホルダ固定構造を有することを特徴とする車両用灯具。 A light source mounting part,
An optical unit according to any one of claims 1 to 5 ,
The vehicle lamp is characterized in that the lens holder of the optical unit has a holder fixing structure that is fixed to the light source mounting section.
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