WO2015107678A1 - 車載用前照灯 - Google Patents

車載用前照灯 Download PDF

Info

Publication number
WO2015107678A1
WO2015107678A1 PCT/JP2014/050810 JP2014050810W WO2015107678A1 WO 2015107678 A1 WO2015107678 A1 WO 2015107678A1 JP 2014050810 W JP2014050810 W JP 2014050810W WO 2015107678 A1 WO2015107678 A1 WO 2015107678A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
led
projection lens
light distribution
distribution member
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/050810
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
修一 伊波
大澤 孝
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2014/050810 priority Critical patent/WO2015107678A1/ja
Priority to JP2015557656A priority patent/JP5889499B2/ja
Priority to DE112014006194.8T priority patent/DE112014006194B4/de
Priority to CN201480073348.1A priority patent/CN105917163B/zh
Priority to US15/108,254 priority patent/US9803821B2/en
Publication of WO2015107678A1 publication Critical patent/WO2015107678A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/19Attachment of light sources or lamp holders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24Light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25Projection lenses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29Attachment thereof
    • F21S41/295Attachment thereof specially adapted to projection lenses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40Cooling of lighting devices
    • F21S45/47Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F21S45/48Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings with means for conducting heat from the inside to the outside of the lighting devices, e.g. with fins on the outer surface of the lighting device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle headlamp that includes an LED as a light source and a projection lens that projects light emitted from the LED in front of the vehicle.
  • the light source for in-vehicle lamps and the conventional tungsten filament light bulb instead, low power LEDs (light emitting diodes, semiconductor light sources) are beginning to become popular.
  • This LED is suitable as a light source for in-vehicle lamps because it has a long life and can emit stable brightness with simple control that supplies a constant current.
  • the output has been increased (intensity). As a result, it is becoming popular as a light source for in-vehicle headlamps.
  • in-vehicle headlamps especially low-pass lamps, which are different from those for general lighting, do not dazzle oncoming drivers, in other words, do not irradiate the eyes of oncoming drivers (oncoming vehicles)
  • the light distribution unique to the vehicle is necessary.
  • a conventional example in which a light distribution member is provided between the LED and the projection lens to form a light distribution for a passing lamp and the light emitted from the LED is effectively used will be described below.
  • the vehicle headlamp according to Patent Document 1 forms a light distribution for a passing light by the first reflecting surface on the optical axis.
  • Light emitted upward from the LED is guided forward by the second reflecting surface provided on the upper part of the shaft and used effectively.
  • the second reflecting surface provided on the upper part of the shaft and used effectively.
  • light emitted downward from the LED is reflected by the first reflecting surface, but the reflected light travels toward the second reflecting surface and is repeatedly reflected and attenuated between the reflecting surfaces.
  • the vehicular optical unit according to Patent Document 2 is not related to a headlamp, but includes a light incident portion and a reflective surface that guide light emitted from the LED to the surroundings to the light exit surface without missing.
  • a light incident portion and a reflective surface that guide light emitted from the LED to the surroundings to the light exit surface without missing.
  • Patent Documents 1 and 2 are configured as described above, there is a problem that the light emitted from the LED cannot be used effectively while forming the light distribution for the passing lamp.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an in-vehicle headlamp that effectively uses light emitted from an LED while forming a light distribution for a passing lamp.
  • An in-vehicle headlamp according to the present invention is installed between an LED with a light emitting surface facing the front of the vehicle, a projection lens that projects light emitted from the LED forward, and the LED and the projection lens.
  • the light emitting surface of the LED is disposed above the optical axis of the projection lens with a gap between the light axis and the light distribution member facing the LED.
  • the light distribution member that forms the light distribution for the passing lamp is disposed above the optical axis and reflects the second incident surface on which light emitted from the LED is incident and the incident light forward.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an arrangement example of focal positions of projection lenses in the in-vehicle headlamp according to the first embodiment. It is the perspective view which looked at the light distribution member used for the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 2 of this invention from the 1st entrance plane side.
  • FIG. 3 It is sectional drawing which shows the structural example of the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 3 of this invention. It is a side view which shows the structure of LED of the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 3, and a light distribution member. It is a figure explaining the position of the light emission surface of the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure which shows the mode of the irradiation light for passing lamps irradiated to the vehicle front from the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a side view which shows the structural example of the light distribution member used for the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 1 It is a side view which shows another structural example of the light distribution member used for the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is the perspective view which looked at the light distribution member used for the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 5 of this invention from the output surface side.
  • FIG. It is a figure which shows the mode of the irradiation light for passing lamps irradiated to the vehicle front from the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 5.
  • FIG. It is a perspective view which shows the example of the light distribution member used for the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 5.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the structural example of the vehicle-mounted headlamp which concerns on Embodiment 6 of this invention.
  • FIG. 10 is a three-view diagram illustrating an example of a projection lens used for an in-vehicle headlamp according to a sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a three-view diagram illustrating another example of a projection lens used for an in-vehicle headlamp according to a sixth embodiment.
  • the in-vehicle headlamp according to the first embodiment is an example of a projector-type headlamp for a passing lamp, and a projection lens 2 that projects light emitted from the LED 1 and the LED 1 forward of the vehicle.
  • a light distribution member 3 that is installed between the LED 1 and the projection lens 2 to form a light distribution for a passing lamp, a heat sink that dissipates heat generated by the LED 1, and the LED 1, the projection lens 2, and the light distribution member 3 are fixed.
  • a heat radiating / fixing member 4 that also serves as a fixing member, a case 5 that accommodates these members, and a front lens 6 are provided.
  • the heat radiation and fixing member 4 is provided with heat radiation fins 4 a for radiating the heat generated by the LED 1.
  • the heat dissipating fins 4a may be exposed outside the case 5 to improve heat dissipation.
  • the light distribution member 3 is formed of a transparent resin, glass, or the like, and is incident with a first incident surface 3a on which light emitted forward from the light emitting surface 1a of the LED 1 is incident and light emitted upward from the light emitting surface 1a of the LED 1
  • the second incident surface 3b and the third incident surface 3c for receiving light emitted downward from the light emitting surface 1a of the LED 1 are disposed above the optical axis. Further, the incident light from the first reflecting surface 3d and the second incident surface 3b which are arranged on the optical axis and whose end on the projection lens 2 side overlaps the focal position F on the LED 1 side of the projection lens 2 is reflected forward.
  • a second reflecting surface 3e and a third reflecting surface 3f for reflecting incident light from the third incident surface 3c forward are formed.
  • the light incident on the light distribution member 3 and the light reflected by the inner surface are emitted from the emission surface 3g, and are projected to the front of the vehicle with the projection lens 2 being inverted vertically and horizontally.
  • FIG. 3 shows the state of the passing light irradiation light emitted from the vehicle headlamp to the front of the vehicle.
  • the bright light portion is dark and the dark portion is thin.
  • it is essential to provide a dark part on the upper side of the irradiation light, and it is necessary to darken the upper side and brighten the lower side (road surface side).
  • the boundary line between the upper dark part and the lower bright part of the irradiation light is a cut-off line.
  • the light emitted downward from the LED 1 and going upward from the cutoff line via the projection lens 2 is reflected by the first reflecting surface 3d of the light distribution member 3, so that it is lower than the cutoff line.
  • the first reflecting surface 3d of the light distribution member 3 For example, light L1 in FIG. 2.
  • the upper side of the light emitted from the projection lens 2 toward the front of the vehicle is darkened, and at the same time, the lower side is brightened to form a light distribution for a passing lamp.
  • the shape of the edge of the first reflecting surface 3d that overlaps the focal position F of the projection lens 2 is projected forward of the vehicle by the projection lens 2 to form a cut-off line shape.
  • the end of the light distribution member 3 on the projection lens 2 side overlaps the focal position F of the projection lens 2.
  • they do not have to be strictly overlapped, and may be “near”.
  • an arrangement example of the focal position F of the projection lens 2 will be described with reference to FIG.
  • the distance from the LED1 side surface of the projection lens 2 to the focal position F is D1
  • the distance from the focal position F of the projection lens 2 to the projection lens 2 side edge of the light distribution member 3 is D2.
  • “Neighborhood” indicating the positional relationship between the focal position F of the projection lens 2 and the edge of the light distribution member 3 on the projection lens 2 side is the position of the light distribution member 3 with respect to the focal position F of the projection lens 2.
  • the end side on the projection lens 2 side is arranged within 1/10 of the distance D1 (that is, D2 ⁇ D1 / 10) on the projection lens 2 side or the LED 1 side.
  • the end of the light distribution member 3 on the projection lens 2 side of the light distribution member 3 with respect to the focal position F of the projection lens 2 is within 1/20 of the distance D1 on the projection lens 2 side or the LED 1 side (that is, D2 ⁇ D1 / 20).
  • the end of the light distribution member 3 on the projection lens 2 side with respect to the focal position F of the projection lens 2 is within 1/50 of the distance D1 on the projection lens 2 side or the LED 1 side (that is, D2 ⁇ D1 / 50).
  • FIG. 4 shows only the distance D2 when the projection lens 2 side end side of the light distribution member 3 is arranged on the LED 1 side with respect to the focal position F of the projection lens 2, and the projection lens 2 side of the light distribution member 3 is shown. The distance in the case of arranging the end side of the lens on the projection lens 2 side is not shown.
  • the distance of the edge of the light distribution member 3 on the projection lens 2 side with respect to the focal position F of the projection lens 2 may be determined according to the demand for the light distribution of the irradiation light.
  • the cut-off line of the irradiated light becomes clear near the front of the vehicle, while far away in front of the vehicle.
  • the cut-off line of the irradiated light is blurred.
  • the projector-type vehicle headlamp has a gap between the light emitting surface of the LED 1 and the optical axis above the optical axis of the projection lens 2 (arrow A in FIG. 2).
  • the light distribution member 3 is disposed opposite to the LED 1, and the first incident surface 3 a on which the light emitted from the LED 1 is incident and the end on the projection lens 2 side disposed on the optical axis are arranged.
  • a first reflecting surface 3d that forms a light distribution for the passing lamp that overlaps the focal position F of the projection lens 2 on the LED 1 side, and a second incident surface 3b that is arranged above the optical axis and on which light emitted from the LED 1 is incident.
  • a second reflecting surface 3e that reflects light incident from the second incident surface 3b forward
  • a third incident surface 3c that is disposed above the optical axis and that emits light emitted downward from the LED 1, and the third incident surface.
  • a third reflecting surface 3f that reflects light incident from 3c forward. It was configured to. For this reason, the vehicle-mounted headlamp which uses effectively the light which LED emits in a wide range can be provided, forming the light distribution for passing lamps. Therefore, an in-vehicle headlamp capable of radiating sufficient brightness even with a small size can be realized. Furthermore, since a low-power LED can be used, the heat dissipation member becomes small due to low power consumption, and a small in-vehicle headlamp can be realized.
  • FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a light distribution member 3-1 used in the vehicle headlamp according to the second embodiment.
  • Other configurations of the in-vehicle headlamp are the same as those in FIGS.
  • the LED-side tips of the second incident surface 3b and the third incident surface 3c of the light distribution member 3-1 are formed as an incident surface 3h surrounding the light emitting surface 1a of the LED 1 (not shown). .
  • the inner surface of the light distribution member 3-1 is made the first vertical surface.
  • the reflection surface 3i may be formed by adding a reflection surface in the left-right direction to the second reflection surface 3e and the third reflection surface 3f so that light emitted in the left-right direction is also reflected forward.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the in-vehicle headlamp according to Embodiment 3
  • FIG. 7 is a side view of the LED 1 and the light distribution member 3-2. 6 and 7, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the upper part of the first incident surface 3a of the light distribution member 3-2 is brought closer to the projection lens 2 from the lower part, that is, tilted forward (so that the part away from the optical axis is forward). (Arrow B in FIG. 7).
  • FIG. 9 shows the state of the passing light irradiation light emitted from the vehicle headlamp to the front of the vehicle.
  • the bright light portion is dark and the dark portion is thin.
  • the virtual image 1-1 and mirror image 1-2 of the LED 1 are formed in the vicinity of the optical axis due to the shape of the light distribution member 3-2. There is a bright place.
  • FIG. 9 by brightly illuminating the area directly below the cut-off line, that is, a place that reaches far away, the front view of the vehicle is improved, and the light distribution is preferable as a headlamp.
  • the distance between the light emitting surface of the LED 1 and the optical axis is wide, the inclination of the first incident surface 3a of the light distribution member 3-2 is increased, or the thickness of the light distribution member 3-2 in the optical axis direction is increased. Then, the light emitting distance of the LED 1 may be refracted toward the optical axis, and the apparent lower end of the light emitting surface of the LED 1 may be brought closer to the optical axis.
  • the exit surface 3g of the light distribution member 3-2 is not limited to the shape inclined forward as shown in FIG. 7 in order to adjust the light distribution shape, but may be a vertical shape as shown in FIG. Further, it is formed in a convex lens shape in which the middle of the surface is inflated or a concave lens shape in which the middle of the surface is dented (for example, the shape of the exit surface 3g shown in FIG. 14B described later). It doesn't matter.
  • the upper part of the first incident surface 3a of the light distribution member 3-2 is brought closer to the projection lens 2 from the lower part, that is, forward (a part away from the optical axis is forward).
  • the light emitted from the LED 1 can be refracted toward the optical axis so that the apparent lower end side of the light emitting surface of the LED can be brought closer to the optical axis. Therefore, even if a gap is provided between the light emitting surface of the LED 1 and the optical axis in order to provide the third incident surface 3c below the LED 1, a preferable light distribution capable of irradiating bright light far away is not impaired.
  • FIG. 10 and 11 are side views of the light distribution members 3-3 and 3-4 used for the vehicle headlamp according to the fourth embodiment.
  • Other configurations of the in-vehicle headlamp are the same as those shown in FIGS.
  • the first incident surfaces 3a of the light distribution members 3-3 and 3-4 have a partial surface shape of the convex lens 7 convex toward the LED 1 side. Thereby, the light emitted from the LED 1 can be collected by the convex lens surface of the first incident surface 3a, and a vehicle-mounted headlamp with a preferable light distribution can be realized.
  • the 1st entrance plane 3a is made into the shape above the optical axis of the convex lens 7, and the effect which inclines the 1st entrance plane 3a ahead (the upper part is brought closer to the projection lens 2 from the lower part) is acquired.
  • the second reflecting surface 3e and the third reflecting surface 3f of the light distribution member 3-4 are concave.
  • this shape is a concave surface on the inner surface of the light distribution member 3-4 serving as a reflection surface, and is a convex surface when viewed from the outside.
  • FIG. FIG. 12 is a perspective view of the light distribution member 3-5 used in the vehicle headlamp according to the fifth embodiment, as viewed from the exit surface 3g side.
  • Other configurations of the in-vehicle headlamp are the same as those shown in FIGS.
  • the left side (sidewalk side) of the first reflecting surface 3d (shaded area) of the light distribution member 3-5 on the side of the projection lens 2 on the left side (the sidewalk side) toward the front of the vehicle is horizontal.
  • 3j is formed, and the right side (opposite lane side) is inclined downward to form an inclined portion 3k.
  • FIG. 13 shows the state of the illuminating light for passing lamps emitted from the in-vehicle headlamp to the front of the vehicle, where the bright part of the illuminating light is expressed darkly and the dark part is expressed lightly.
  • the shadow of the irradiation light formed by the shape of the edge of the horizontal portion 3j and the inclined portion 3k of the light distribution member 3-5 shown in FIG. 12 is inverted vertically and horizontally by the projection lens 2 and projected to the front of the vehicle.
  • a light distribution for a passing light that can illuminate the left side (sidewalk side) to a high position while leveling the cut-off line on the right side (opposite lane side) can be formed.
  • the shape of the end of the light distribution member 3-5 on the projection lens 2 side is reversed left and right, and the right side (the sidewalk side) toward the front of the vehicle is a horizontal part. 3j, the left side (opposite lane side) is an inclined portion 3k.
  • the light distribution member 3-5 may have a shape other than that shown in FIG. 12 as long as the light distribution member 3-5 has a shape capable of forming a plane serving as the first reflection surface 3d on the optical axis side.
  • FIGS. 14A to 14D are shown.
  • the light distribution member 3-6 in FIG. 14A has a shape in which the emission surface 3g is inclined forward (so that the part away from the optical axis is forward). In such a light distribution member 3-6, if the horizontal portion 3j and the inclined portion 3k are formed at the end of the first reflecting surface 3d on the projection lens 2 side, a cut-off line as shown in FIG. 13 is obtained.
  • the exit surface 3g has a curved surface
  • the end of the first reflecting surface 3d on the projection lens 2 side has an arc shape.
  • the line (linear focal group) following the focal point where the light passing through the projection lens 2 becomes parallel light due to the aberration of the projection lens 2 becomes an arc instead of a straight line orthogonal to the optical axis.
  • a light distribution member 3-7 having an arcuate edge is used. Shadows are formed in the irradiated light by the shape of the end of the arc shape, and the upper and lower bright and dark portions for the passing lamp can be formed in which a wide range of cut-off lines in the horizontal direction from the center of the vehicle are clear.
  • the light distribution member 3-8 shown in FIG. 14C has a shape in which the exit surface 3g of the light distribution member 3-7 shown in FIG. 14B is inclined forward as in FIG. 14A. .
  • a light distribution member 3-9 in FIG. 14D has a shape in which a horizontal portion 3j and an inclined portion 3k are formed on the end side on the projection lens 2 side of the light distribution member 3-8 shown in FIG. .
  • FIG. 12 and FIGS. 14 (a) to 14 (d) the deformed shape of the light distribution member 3 of the first embodiment is illustrated, but the shape of the light distribution member is limited to this. It is not a thing. Further, the same modification can be made to the light distribution member in the second to fourth embodiments.
  • the first reflecting surface 3d of the light distribution member 3-5 has the inclined portion in which the sidewalk side of the side edge on the projection lens 2 side is inclined to the horizontal portion 3j and the opposite lane side is inclined downward. Because it is 3k, you can illuminate pedestrians on the sidewalk by raising the cutoff line on the sidewalk side up without illuminating the driver of the oncoming vehicle, leveling the cutoff line on the oncoming lane side, A vehicle-mounted headlamp having a preferable light distribution can be realized.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an in-vehicle headlamp according to the sixth embodiment.
  • the irradiation-side convex lens 2a and the LED-side convex lens 2b that are arranged so as to overlap in the optical axis direction constitute a set of projection lenses 2-1.
  • the projection lens 2-1 having a short focal length can be configured using the convex lenses 2a and 2b having a realistic thickness.
  • a projection lens with a short focal length a vehicle-mounted headlamp having a small diameter, a short depth, and a preferable shape can be realized.
  • a more preferable in-vehicle headlamp can be realized by manipulating the lens shape and the amount of refraction of each of the convex lenses 2a and 2b.
  • the lens shape will be described with reference to FIG. 15 and the amount of refraction will be described with reference to FIG.
  • the portions C1 and C2 (that is, a part on the lower side of the optical axis) of the convex lenses 2a and 2b where light does not reach are deleted, and the lower side of the optical axis is made smaller than the upper side of the optical axis.
  • the convex lenses 2a and 2b as a set of projection lenses 2-1, the in-vehicle headlamp can be downsized in the vertical direction.
  • the projection lens generates upper and lower brightness of the cut-off line by refraction in the vertical direction, and generates light distribution by expanding the irradiation light of the headlamp to the left and right by left and right refraction.
  • the projection lens for example, as shown in FIG. 17, by using elliptical convex lenses 2a and 2b having different amounts of refraction (lens surface curvature) in the vertical direction and the horizontal direction, the brightness of the central portion is maintained. Can brighten a wide range in the left-right direction.
  • FIG. 17 shows an elliptical convex lens which is a kind of aspherical lens.
  • the entire shape of the elliptical shape is shown.
  • the outer shape may be a square or the like.
  • a convex lens having different curvatures in the vertical direction and the horizontal direction of the lens surface can be used.
  • an elliptical convex lens 2a, 2b that is, a convex lens in which the curvature of the lens surface in the vertical direction is larger than the curvature in the left-right direction
  • the light is spread over a wide range in the left-right direction while maintaining the front brightness and cut-off line shape.
  • the preferable light distribution for headlamps which can illuminate the pedestrian in the back of a sidewalk, the shoulder of an oncoming lane, etc. can be formed.
  • the projection lens 2-1 is configured by the plurality of convex lenses 2a and 2b arranged in the direction of the optical axis, the focal length of the projection lens is shortened and the aperture is reduced.
  • a vehicle-mounted headlamp having a small shape and a preferable depth can be realized.
  • a more preferable in-vehicle headlamp can be realized by manipulating the shape and the amount of refraction of each lens.
  • a small in-vehicle headlamp can be realized by using the convex lenses 2a and 2b having different sizes on the upper and lower sides of the optical axis as the projection lens 2-1.
  • the projection lens 2-1 uses the convex lenses 2a and 2b having different curvatures in the vertical direction and the horizontal direction of the lens surface, so that a vehicle-mounted headlamp with a more preferable light distribution is used. Can be realized.
  • an LED light emitting diode, semiconductor light source
  • a light source of an in-vehicle headlamp an LED that emits specific light
  • a light source combined with a wavelength conversion element (phosphor) may be used.
  • the present invention can be freely combined with each embodiment, modified any component of each embodiment, or omitted any component in each embodiment. Is possible.
  • the vehicle headlamp according to the present invention uses the light distribution member to efficiently irradiate the light emitted from the LED to the front of the vehicle. Suitable for
  • 1 LED 1a light emitting surface, 1-1 virtual image, 1-2 mirror image, 2,2-1 projection lens, 2a, 2b, 7 convex lens, 3, 3-1 to 3-9 light distribution member, 3a first entrance surface 3b 2nd entrance surface, 3c 3rd entrance surface, 3d 1st reflection surface, 3e 2nd reflection surface, 3f 3rd reflection surface, 3g exit surface, 3h entrance surface, 3i reflection surface, 3j horizontal part, 3k inclined part 4, 4 heat radiation and fixing member, 4a heat radiation fin, 5 case, 6 front lens, F focus position on the LED side of the projection lens.

Abstract

 発光面を前方に向けたLED1を光源として、当LED1の発する光を車両の前方に投影する投影レンズ2を備えた車載用前照灯において、すれ違い灯の配光を形成する配光部材3は、LED1が前方に発した光を入射する第1入射面3aと、光軸上に配置され投影レンズ側の端辺を投影レンズ2のLED側の焦点位置Fに重ねた第1反射面3dと、光軸より上側に配置されLED1が上方に発した光を入射する第2入射面3bおよび当入射光を前方に反射する第2反射面3eと、光軸より上側に配置されLED1が下方に発した光を入射する第3入射面3cおよび当入射光を前方に反射する第3反射面3fとを有する。

Description

車載用前照灯
 この発明は、LEDを光源として、当LEDの発する光を車両の前方に投影する投影レンズを備えた車載用前照灯に関するものである。
 地球温暖化を助長する二酸化炭素の排出量を削減する風潮と、発光効率の高い明るいLEDが実現化される昨今の情勢の中において、車載用灯具の光源にも、従来のタングステンフィラメントによる電球に代替して、低電力のLED(発光ダイオード、半導体光源)が普及し始めている。当LEDは、長寿命、かつ、一定の電流を供給する簡単な制御によって安定した明るさを発することができるため、車載用灯具の光源として好適であり、近年の高出力(高光度)化も加勢して、車載用前照灯の光源としても普及し始めている。
 ところで、車載用前照灯、とりわけすれ違い灯には、一般の照明用とは異なる、対向車の運転者を眩惑しない、換言すれば、対向車の運転者の目に光を照射しない(対向車の運転者の目の位置を暗部にする)車載特有の配光が必要である。
 この車載用前照灯において、LEDと投影レンズとの間に配光部材を設けてすれ違い灯用の配光を形成すると共に、LEDの発する光を有効に使用した従来例を下記する。
 特許文献1に係る車両用前照灯は、当特許文献1の図4、図9に示されるように、光軸上の第1の反射面によってすれ違い灯用の配光を形成しながら、光軸の上部に設けた第2の反射面によってLEDが上方に発する光を前方に導いて、有効に使用している。
 この構成においては、LEDから下方に発する光は、第1の反射面で反射されるものの、その反射光は第2の反射面へ向かい、両反射面の間で繰り返し反射され減衰するため、LEDの発する光の有効活用に関しては改善の余地がある。
 また、当特許文献1の図11に示される構成では、LEDが前方に発した光を光学部材の凸レンズの機能を備えた入射面に入射し、LEDが上方に発した光を当入射面の内面である凹面状の反射面で反射して前方に導いている。
 この構成においては、LEDから下方に発する光が漏洩するため、LEDの発する光の有効活用に関しては改善の余地がある。
 特許文献2に係る車両用光学ユニットは、前照灯に関するものではないが、LEDから周囲に発する光を、逃すことなく出光面へ導く入光部と反射面を備えている。ただし、当構成のままでは、特異な配光を要求される前照灯用の配光を形成できない。
特開2010-49886号公報 特開2012-119277号公報
 上記特許文献1,2は以上のように構成されているので、すれ違い灯用の配光を形成しながら、LEDの発する光を有効に使用することができないという課題があった。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、すれ違い灯用の配光を形成しながら、LEDの発する光を有効に使用する車載用前照灯を提供することを目的とする。
 この発明に係る車載用前照灯は、発光面を車両の前方に向けたLEDと、LEDの発する光を前方に投影する投影レンズと、LEDと投影レンズとの間に設置され、すれ違い灯用の配光を形成する配光部材とを備え、LEDの発光面は、投影レンズの光軸より上側で光軸との間に間隙を設けて配置され、配光部材は、LEDに対向して配置され、LEDが前方に発した光を入射する第1入射面と、光軸上に配置され、投影レンズ側の端辺が投影レンズのLED側の焦点位置に重なる第1反射面と、光軸より上側に配置され、LEDが上方に発した光を入射する第2入射面および当入射光を前方に反射する第2反射面と、光軸より上側に配置され、LEDが下方に発した光を入射する第3入射面および当入射光を前方に反射する第3反射面とを有するものである。
 この発明によれば、すれ違い灯用の配光を形成する配光部材が、光軸より上側に配置されてLEDが上方に発した光を入射する第2入射面および当入射光を前方に反射する第2反射面と、光軸より上側に配置されてLEDが下方に発した光を入射する第3入射面および当入射光を前方に反射する第3反射面とを有することにより、すれ違い灯用の配光を形成しながら、LEDが広範囲に発する光を有効に使用する車載用前照灯を提供することができる。
この発明の実施の形態1に係る車載用前照灯の構成例を示す断面図である。 実施の形態1に係る車載用前照灯のうちのLEDおよび配光部材の構成を示す側面図である。 実施の形態1に係る車載用前照灯から車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光の様子を示す図である。 実施の形態1に係る車載用前照灯において投影レンズの焦点位置の配置例を説明する図である。 この発明の実施の形態2に係る車載用前照灯に用いる配光部材を第1入射面側から見た斜視図である。 この発明の実施の形態3に係る車載用前照灯の構成例を示す断面図である。 実施の形態3に係る車載用前照灯のうちのLEDおよび配光部材の構成を示す側面図である。 実施の形態3に係る車載用前照灯の発光面の位置を説明する図である。 実施の形態3に係る車載用前照灯から車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光の様子を示す図である。 この発明の実施の形態4に係る車載用前照灯に用いる配光部材の構成例を示す側面図である。 実施の形態4に係る車載用前照灯に用いる配光部材の別の構成例を示す側面図である。 この発明の実施の形態5に係る車載用前照灯に用いる配光部材を出射面側から見た斜視図である。 実施の形態5に係る車載用前照灯から車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光の様子を示す図である。 実施の形態5に係る車載用前照灯に用いる配光部材の例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る車載用前照灯の構成例を示す断面図である。 実施の形態6に係る車載用前照灯に用いる投影レンズの例を示す三面図である。 実施の形態6に係る車載用前照灯に用いる投影レンズの別の例を示す三面図である。
 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
 図1に示すように、本実施の形態1に係る車載用前照灯は、すれ違い灯用プロジェクタ式前照灯の一例であり、LED1と、LED1の発する光を車両前方に投影する投影レンズ2と、LED1と投影レンズ2との間に設置されすれ違い灯用の配光を形成する配光部材3と、LED1が発する熱を放熱するヒートシンクおよびLED1と投影レンズ2と配光部材3を固定する固定部材を兼用する放熱兼固定部材4と、これらを収容するケース5と、前面レンズ6とを備える。なお、図1の構成例では、LED1の発する熱を放熱するための放熱フィン4aを放熱兼固定部材4に設けている。この放熱フィン4aをケース5の外へ露出させて、放熱性の向上を図ってもよい。
 図2に、LED1と配光部材3の側面図を示す。
 配光部材3は、透明な樹脂またはガラス等によって形成され、LED1の発光面1aから前方に発した光を入射する第1入射面3aと、LED1の発光面1aから上方に発した光を入射する第2入射面3bと、LED1の発光面1aから下方に発した光を入射する第3入射面3cとが、光軸より上側に配置される。また、光軸上に配置されて投影レンズ2側の端辺が投影レンズ2のLED1側の焦点位置Fに重なる第1反射面3dと、第2入射面3bからの入射光を前方に反射する第2反射面3eと、第3入射面3cからの入射光を前方に反射する第3反射面3fとを形成している。
 配光部材3に入射した光および内面で反射した光は、出射面3gから出射し、投影レンズ2で上下左右が反転されて車両の前方へ投影される。
 図3は、車載用前照灯から車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光の様子を示しており、照射光が明るい部分を濃く、暗い部分を薄く表現している。
 すれ違い灯用の配光には、対向車の運転者を照らさないために、照射光の上側に暗部を設けることが必須であり、上側を暗く、下側(路面側)を明るくする必要がある。照射光の上側暗部と下側明部の境界線がカットオフラインである。
 実施の形態1では、LED1から下方に発して投影レンズ2を経由してカットオフラインより上方に向かう光を、配光部材3の第1反射面3dによって反射することで、逆にカットオフラインより下方に導く(例えば、図2の光L1)。これにより、投影レンズ2から車両前方へ照射された光の上側を暗くすると同時に、下側を明るくして、すれ違い灯用の配光を形成する。また、この第1反射面3dの投影レンズ2の焦点位置Fに重なる端辺の形状が、投影レンズ2により車両の前方へ投影されて、カットオフラインの形状を形成する。
 また、第2入射面3bの上部に第2反射面3eを設け、第3入射面3cの下部に第3反射面3fを設けることにより、上下方向に漏れる光を前方に導く(例えば、図2の光L2,L3)。これにより、LED1が発する光を有効利用できる。
 その際、第3入射面3cの下部に第3反射面3fを設けるために、LED1の発光面を光軸から上方に移動している(図2の矢印A)。そのため、車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光は、図3に星印で示す最も明るいところが、光軸より下方にある。
 ところで、当すれ違い灯用の照射光を、車両の直前から遠方まで同様な配光を形成するために、投影レンズ2の焦点位置Fに当配光部材3の投影レンズ2側の端辺が重なるように配置しているが、厳密に重なっている必要はなく、「近傍」であればよい。
 ここで、図4を参照しながら、投影レンズ2の焦点位置Fの配置例を説明する。投影レンズ2のLED1側の面から焦点位置Fまでの距離をD1、投影レンズ2の焦点位置Fから配光部材3の投影レンズ2側の端辺までの距離をD2とする。
 上記の投影レンズ2の焦点位置Fと配光部材3の投影レンズ2側の端辺との位置関係を示す「近傍」とは、投影レンズ2の焦点位置Fに対して、配光部材3の投影レンズ2側の端辺を、投影レンズ2側あるいはLED1側に、距離D1の1/10以内(即ち、D2≦D1/10)に配置することである。
 また、好ましくは、投影レンズ2の焦点位置Fに対して、配光部材3の投影レンズ2側の端辺を、投影レンズ2側あるいはLED1側に、距離D1の1/20以内(即ち、D2≦D1/20)に配置することである。
 さらに、好ましくは、投影レンズ2の焦点位置Fに対して、配光部材3の投影レンズ2側の端辺を、投影レンズ2側あるいはLED1側に、距離D1の1/50以内(即ち、D2≦D1/50)に配置することである。
 ただし、図4では投影レンズ2の焦点位置Fに対して、配光部材3の投影レンズ2側の端辺をLED1側に配置する場合の距離D2のみ示し、配光部材3の投影レンズ2側の端辺を投影レンズ2側に配置する場合の距離は図示していない。
 投影レンズ2の焦点位置Fに対する配光部材3の投影レンズ2側の端辺の距離は、照射光の配光の要望に応じて決定すればよい。ちなみに、すれ違い灯用のカットオフラインを形成する配光部材3の投影レンズ2側の端辺を、投影レンズ2の焦点位置Fに近づけて設置した場合、車両前方の遠方で照射光のカットオフラインが鮮明になる一方、車両に近いところでは照射光のカットオフラインがぼやける。配光部材3の投影レンズ2側の端辺を投影レンズ2の焦点位置FからLED1側に離して設置した場合、車両前方の近いところで照射光のカットオフラインが鮮明になる一方、車両前方の遠方で照射光のカットオフラインがぼやける。
 以上より、実施の形態1によれば、プロジェクタ式の車載用前照灯は、LED1の発光面が、投影レンズ2の光軸より上側で光軸との間に間隙(図2の矢印A)を設けて配置され、配光部材3が、LED1に対向して配置されLED1が前方に発した光を入射する第1入射面3aと、光軸上に配置され投影レンズ2側の端辺が投影レンズ2のLED1側の焦点位置Fに重なりすれ違い灯用の配光を形成する第1反射面3dと、光軸より上側に配置されLED1が上方に発した光を入射する第2入射面3bおよび当第2入射面3bより入射した光を前方に反射する第2反射面3e、光軸より上側に配置されLED1が下方に発した光を入射する第3入射面3cおよび当第3入射面3cより入射した光を前方に反射する第3反射面3fとを有するように構成した。このため、すれ違い灯用の配光を形成しながら、LEDが広範囲に発する光を有効に使用する車載用前照灯を提供することができる。よって、小形でも充分な明るさを照射できる車載用前照灯を実現できる。さらには、低電力のLEDを使用することができるので、消費電力が少ないことで放熱部材が小形になり、小形の車載用前照灯を実現できる。
実施の形態2.
 図5は、実施の形態2に係る車載用前照灯に用いる配光部材3-1の構成を示す斜視図である。車載用前照灯のその他の構成については、図1~図3と同様である。
 実施の形態2では、配光部材3-1の第2入射面3bおよび第3入射面3cそれぞれのLED側の先端部を、不図示のLED1の発光面1aを囲む形状の入射面3hにする。これにより、LED1から上下方向に発する光だけでなく、左右方向に発する光も配光部材3-1に入射させることができる。従って、上下左右の広範囲に発するLED1の光の漏洩を減らすことができ、LED1の発する光を効率よく使用することで、小形でも十分な明るさを発する車載用前照灯を実現できる。
 なお、LED1の上下方向の第2入射面3bと第3入射面3cに左右方向の入射面を加えて入射面3hにするだけでなく、配光部材3-1の内面を、上下方向の第2反射面3eと第3反射面3fに左右方向の反射面を加えた反射面3iにして、左右方向に発する光も前方に反射させるようにしても構わない。
実施の形態3.
 図6は、実施の形態3に係る車載用前照灯の構成を示す断面図、図7はLED1と配光部材3-2の側面図である。図6および図7において、図1および図2と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
 実施の形態3では、配光部材3-2の第1入射面3aの上部を下部より投影レンズ2に近づけること、つまり、前方へ(光軸から離れた部位が前方になるように)傾斜させる(図7の矢印B)。これにより、図8で説明するように、第1入射面3aの入射光が屈折して、光軸の近傍にLED1の虚像1-1(見かけ上の発光面)が形成される。また、光軸上には配光部材3-2の第1反射面3dが配置されているので、LED1の虚像1-1の光が反射して鏡像1-2が形成される。よって、LED1の上方への移動(図7の矢印A)が相殺されて、光軸付近にLEDを配置したことと同等になる。
 なお、図8では配光部材3-2の第1入射面3aを前方へ傾斜させることによる効果を説明するため配光部材3-2の形状を単純化している。
 図9は、車載用前照灯から車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光の様子を示しており、照射光が明るい部分を濃く、暗い部分を薄く表現している。実施の形態3では配光部材3-2の形状によって光軸付近にLED1の虚像1-1と鏡像1-2を形成したので、車両前方に照射されたカットオフライン直下に、星印で示す最も明るいところがある。
 図9の配光のように、カットオフラインの直下、即ち、遠方に届くところを明るく照射することで、車両の前方の視界が良好になり、前照灯として好ましい配光となる。
 なお、LED1の発光面と光軸の離間が広いときは、配光部材3-2の第1入射面3aの傾斜を大きくするか、配光部材3-2の光軸方向の厚さを厚くして(光の通過距離を長くして)、LED1が発する光を光軸側に屈折させて、見かけ上のLED1の発光面下端辺を光軸に近づければよい。
 また、配光部材3-2の出射面3gは、配光形状を調整するために、図7のような前方に傾斜する形状に限らず、図2に示したような垂直形状であってもよいし、さらには、面の中ほどを膨らませた凸レンズ状、あるいは面の中ほどをへこませた凹レンズ状(例えば、後述の図14(b)に示す出射面3gの形状)に形成しても構わない。
 以上より、実施の形態3によれば、配光部材3-2の第1入射面3aの上部を下部より投影レンズ2に近づけること、つまり、前方へ(光軸から離れた部位が前方になるように)傾斜するように構成したので、LED1が発する光を光軸側に屈折させて、見かけ上のLEDの発光面の下端辺を光軸に近づけることができる。そのため、LED1の下方に第3入射面3cを設けるために、LED1の発光面と光軸との間に間隙を設けても、遠方まで明るい光を照射できる好ましい配光を損なうことがない。
実施の形態4.
 図10および図11は、実施の形態4に係る車載用前照灯に用いる配光部材3-3,3-4の各側面図である。車載用前照灯のその他の構成については、図1~図9と同様である。
 図10および図11の例では、配光部材3-3,3-4それぞれの第1入射面3aを、LED1側に凸の凸レンズ7の一部の面形状にしている。これにより、第1入射面3aの凸レンズ面によって、LED1の発する光を集光することができ、好ましい配光の車載用前照灯を実現できる。
 なお、第1入射面3aを凸レンズ7の光軸より上側の形状にすることで、第1入射面3aを前方へ傾斜させる(上部を下部より投影レンズ2に近づける)効果が得られる。
 さらに、図11の例では、配光部材3-4の第2反射面3eと第3反射面3fを、凹面にしている。なお、当形状は、反射面となる配光部材3-4の内面が凹面であって、当反射面を外側から観れば外形的には凸面である。
 図11のように反射面を凹面にすることによって、LED1の発する光を集光することができ、好ましい配光の車載用前照灯を実現できる。
実施の形態5.
 図12は、実施の形態5に係る車載用前照灯に用いる配光部材3-5を出射面3g側から見た斜視図である。車載用前照灯のその他の構成については、図1~図11と同様である。
 図12の例では、配光部材3-5の第1反射面3d(斜線領域)の投影レンズ2側の端辺のうち、車両の前方に向かって左側(歩道側)を水平にして水平部3jを成し、同右側(対向車線側)を下方に傾斜させて傾斜部3kを成す。
 図13は、車載用前照灯から車両前方に照射されたすれ違い灯用照射光の様子を示しており、照射光が明るい部分を濃く、暗い部分を薄く表現している。
 図12に示す配光部材3-5の水平部3jと傾斜部3kの端辺の形状によって形成される照射光の陰影が、投影レンズ2により上下左右反転して車両の前方へ投影されると、図13に示すように、右側(対向車線側)のカットオフラインを水平にしながら、左側(歩道側)を高い位置まで照らすことのできるすれ違い灯用の配光を形成できる。
 当然のことながら、右側通行用の前照灯においては、配光部材3-5の投影レンズ2側の端辺の形状を左右反転させ、車両の前方に向かって右側(歩道側)を水平部3j、同左側(対向車線側)を傾斜部3kにする。
 なお、配光部材3-5は、光軸側に第1反射面3dとなる平面を形成可能な形状であれば、図12に示す以外の形状であっても構わない。配光部材3-5の変形例として、図14(a)~図14(d)を示す。
 図14(a)の配光部材3-6は、出射面3gを前方へ(光軸から離れた部位が前方になるように)傾斜させた形状である。このような配光部材3-6において、第1反射面3dの投影レンズ2側の端辺に水平部3jと傾斜部3kを形成すれば、図13に示すようなカットオフラインとなる。
 図14(b)の配光部材3-7は、出射面3gを曲面状にし、第1反射面3dの投影レンズ2側の端辺を円弧状にしたものである。投影レンズ2の収差によって、投影レンズ2を通過する光が平行光になる焦点に順ずる線(線状の焦点群)が、光軸に直交する直線にならず円弧状になるときに、同じ円弧状の端辺を形成した配光部材3-7を使用する。当円弧状の端辺の形状によって照射光に陰影が形成され、車両の中央から左右方向の広範囲のカットオフラインが鮮明なすれ違い灯用の上下の明暗部を形成することができる。
 図14(c)の配光部材3-8は、図14(b)に示した配光部材3-7の出射面3gを図14(a)と同様に、前方へ傾斜させた形状である。
 図14(d)の配光部材3-9は、図14(c)に示した配光部材3-8の投影レンズ2側の端辺に水平部3jと傾斜部3kを形成した形状である。
 なお、図12および図14(a)~図14(d)では、上記実施の形態1の配光部材3に対して変形した形状を例示したが、配光部材の形状はこれに限定されるものではない。また、上記実施の形態2~4等の配光部材についても同様の変形が可能である。
 以上より、実施の形態5によれば、配光部材3-5の第1反射面3dは、投影レンズ2側の端辺のうちの歩道側が水平部3j、対向車線側が下方に傾斜した傾斜部3kになっているので、対向車線側のカットオフラインを水平にして、対向車の運転者を照らすことなく、歩道側のカットオフラインを上にせり上げて、歩道の歩行者を照らすことができ、好ましい配光の車載用前照灯を実現できる。
実施の形態6.
 実施の形態6では、車載用前照灯に用いる投影レンズの例をいくつか説明する。
 図15は、実施の形態6に係る車載用前照灯の構成を示す断面図である。図15において、図6と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
 実施の形態6では、光軸方向に重ねて配置された照射側凸レンズ2aとLED側凸レンズ2bとで、一式の投影レンズ2-1を構成している。投影レンズを複数にして組み合わせることで、現実的な厚さの凸レンズ2a,2bを用いて焦点距離の短い投影レンズ2-1を構成できる。焦点距離の短い投影レンズを使用することによって、口径の小さな、奥行きの短い、好ましい形状の車載用前照灯を実現できる。
 また、凸レンズ2a,2bそれぞれのレンズ形状と屈折量を操作することで、さらに好ましい車載用前照灯を実現できる。レンズ形状について図15を、屈折量について図17を参照して説明する。
 図15に示したように、投影レンズ2-1の光軸より下方には、配光部材3-2の第1反射面3dに遮られてLED1の発する光が届かない部位C1,C2が存在する。凸レンズ2a,2bの当光が届かない部位C1,C2は無用であり、削除しても明るさおよび配光への影響がないので、当光が届かない部位C1,C2を削除しても構わない。
 ここで、図16に、凸レンズ2a,2bのうち、光が届かない部位C1,C2(即ち、光軸下側の一部)を削除して、光軸の下側を光軸の上側より小さくした形状を示す。当凸レンズ2a,2bを一式の投影レンズ2-1として使用することにより、車載用前照灯を上下方向に小形化できる。
 もちろん、実施の形態1~5に示した投影レンズ2も、光が届かない光軸下側の一部を削除して、光軸の下側を光軸の上側より小さくすることが可能である。
 投影レンズは上下方向の屈折により、カットオフラインの上下の明暗を生成し、左右の屈折により、前照灯の照射光を左右に広げた配光を生成している。
 その投影レンズとして、例えば図17のように、上下方向と左右方向とで屈折量(レンズ面の曲率)が異なる楕円状の凸レンズ2a,2bを使用することにより、中央部の明るさを保ちながら、左右方向の広い範囲を明るくすることができる。
 なお、図17には、非球面レンズの一種である楕円状の凸レンズを示したが、レンズ面の上下方向の曲率と左右方向の曲率が異なることを説明するために、楕円形状の全様を示したもので、図16のように不要な部分を削除することは問題なく、例えば外形が四角形等になっても構わない。
 また、実施の形態1~5に示した投影レンズ2としても、レンズ面の上下方向の曲率と左右方向の曲率が異なる凸レンズを使用可能である。
 楕円状の凸レンズ2a,2b、即ち、レンズ面の上下方向の曲率が左右方向の曲率より大きい凸レンズを使用することで、前方の明るさとカットオフラインの形状を保ちながら、左右方向の広範囲に光を照射することができる。よって、歩道の奥の歩行者、対向車線の路肩等を照らし出すことができる好ましい前照灯用配光を形成できる。
 以上より、実施の形態6によれば、投影レンズ2-1を、光軸の方向に重ねて配置される複数の凸レンズ2a,2bによって構成したので、投影レンズの焦点距離が短くなり、口径の小さな、奥行きの短い、好ましい形状の車載用前照灯を実現できる。また、それぞれのレンズの形状と屈折量を操作することで、さらに好ましい車載用前照灯を実現できる。
 また、実施の形態6によれば、投影レンズ2-1に、光軸の上側と下側の大きさが異なる凸レンズ2a,2bを用いることで、小形の車載用前照灯を実現できる。
 また、実施の形態6によれば、投影レンズ2-1に、レンズ面の上下方向の曲率と左右方向の曲率が異なる凸レンズ2a,2bを用いることで、より好ましい配光の車載用前照灯を実現できる。
 なお、実施の形態1~6では、車載用前照灯の光源として可視光を発するLED(発光ダイオード、半導体光源)を使用した例を示したが、レーザ光等の特定の光を発するLEDと波長変換素子(蛍光体)とを組み合わせた光源でも構わない。
 上記以外にも、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
 以上のように、この発明に係る車載用前照灯は、配光部材を用いて、LEDの発する光を効率よく車両前方へ照射するようにしたので、すれ違い灯用の前照灯などに用いるのに適している。
 1 LED、1a 発光面、1-1 虚像、1-2 鏡像、2,2-1 投影レンズ、2a,2b,7 凸レンズ、3,3-1~3-9 配光部材、3a 第1入射面、3b 第2入射面、3c 第3入射面、3d 第1反射面、3e 第2反射面、3f 第3反射面、3g 出射面、3h 入射面、3i 反射面、3j 水平部、3k 傾斜部、4 放熱兼固定部材、4a 放熱フィン、5 ケース、6 前面レンズ、F 投影レンズのLED側の焦点位置。

Claims (9)

  1.  発光面を車両の前方に向けたLEDと、
     前記LEDの発する光を前方に投影する投影レンズと、
     前記LEDと前記投影レンズとの間に設置され、すれ違い灯用の配光を形成する配光部材とを備えたプロジェクタ式の車載用前照灯であって、
     前記LEDの発光面は、前記投影レンズの光軸より上側で光軸との間に間隙を設けて配置され、
     前記配光部材は、
     前記LEDに対向して配置され、前記LEDが前方に発した光を入射する第1入射面と、
     前記光軸上に配置され、前記投影レンズ側の端辺が前記投影レンズの前記LED側の焦点位置に重なる第1反射面と、
     前記光軸より上側に配置され、前記LEDが上方に発した光を入射する第2入射面および当入射光を前方に反射する第2反射面と
     前記光軸より上側に配置され、前記LEDが下方に発した光を入射する第3入射面および当入射光を前方に反射する第3反射面とを有することを特徴とする車載用前照灯。
  2.  前記配光部材の、前記第2入射面および前記第3入射面それぞれの前記LED側の先端部は、前記LEDの発光面を囲む形状であることを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  3.  前記配光部材の前記第1入射面は、上部が下部より前記投影レンズに近いことを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  4.  前記配光部材の前記第1入射面は、前記LED側に凸の凸レンズ面の一部であって、上部が下部より前記投影レンズに近いことを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  5.  前記配光部材の前記第2反射面および前記第3反射面それぞれは、平面あるいは凹面であることを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  6.  前記配光部材の前記第1反射面は、前記投影レンズ側の端辺のうちの歩道側が水平で、対向車線側が下方に傾斜していることを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  7.  前記投影レンズは、前記光軸の方向に重ねて配置される複数のレンズによって構成されていることを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  8.  前記投影レンズは、前記光軸の上側と下側の大きさが異なることを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
  9.  前記投影レンズのレンズ面は、上下方向の曲率と左右方向の曲率が異なることを特徴とする請求項1記載の車載用前照灯。
PCT/JP2014/050810 2014-01-17 2014-01-17 車載用前照灯 WO2015107678A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/050810 WO2015107678A1 (ja) 2014-01-17 2014-01-17 車載用前照灯
JP2015557656A JP5889499B2 (ja) 2014-01-17 2014-01-17 車載用前照灯
DE112014006194.8T DE112014006194B4 (de) 2014-01-17 2014-01-17 Fahrzeugseitiger Scheinwerfer
CN201480073348.1A CN105917163B (zh) 2014-01-17 2014-01-17 车载用前照灯
US15/108,254 US9803821B2 (en) 2014-01-17 2014-01-17 Vehicle-mounted headlamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/050810 WO2015107678A1 (ja) 2014-01-17 2014-01-17 車載用前照灯

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015107678A1 true WO2015107678A1 (ja) 2015-07-23

Family

ID=53542596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/050810 WO2015107678A1 (ja) 2014-01-17 2014-01-17 車載用前照灯

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9803821B2 (ja)
JP (1) JP5889499B2 (ja)
CN (1) CN105917163B (ja)
DE (1) DE112014006194B4 (ja)
WO (1) WO2015107678A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017033798A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 スタンレー電気株式会社 灯具
WO2017164328A1 (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 株式会社小糸製作所 車両用灯具、車両用灯具制御システムおよびこれらを備えた車両
WO2017203749A1 (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 車両用前照灯およびそれを用いた車両
JP2017216238A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 レクスター エレクトロニクス コーポレーション 照明システム
WO2018012058A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置および車両用前照灯
FR3056692A1 (fr) * 2016-09-29 2018-03-30 Valeo Vision Module optique pour vehicule automobile
CN110186008A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 华域视觉科技(上海)有限公司 车辆照明单元及车辆照明车灯
US10632898B2 (en) 2018-03-29 2020-04-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Illumination device and moving body
EP3667161A1 (en) * 2016-09-30 2020-06-17 H.A. Automotive Systems, Inc. Condenser for low-beam vehicle light module
WO2024009719A1 (ja) * 2022-07-07 2024-01-11 株式会社小糸製作所 車輌用灯具

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI561761B (en) * 2014-07-16 2016-12-11 Playnitride Inc Optical module
JP6390864B2 (ja) * 2015-12-04 2018-09-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置およびそれを用いた走行体
TWI660867B (zh) * 2017-01-25 2019-06-01 日商山葉發動機股份有限公司 車輛之頭燈之光源模組、車輛之頭燈及車輛
FR3068435B1 (fr) 2017-06-29 2019-11-29 Valeo Vision Module lumineux comportant un element optique de correction de champ
CN107327785A (zh) * 2017-08-07 2017-11-07 杨清平 一种车用led前照大灯
FR3084728B1 (fr) * 2018-07-31 2021-03-19 Valeo Vision Module lumineux imageant la surface eclairee d'un collecteur
JP7143716B2 (ja) 2018-10-10 2022-09-29 市光工業株式会社 車両用導光体および車両用灯具
FR3103535B1 (fr) * 2019-11-25 2022-12-16 Valeo Vision Module lumineux imageant un dioptre formant une surface de reflexion totale
CN110953547B (zh) * 2019-12-10 2022-08-12 东风汽车有限公司 用于车灯的厚壁件及车灯
TWI726829B (zh) * 2020-11-17 2021-05-01 坦德科技股份有限公司 導光柱結構

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003260975A (ja) * 2002-02-06 2003-09-16 Fioravanti Srl 自動車のための前照システム
JP2010061902A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
JP2010073439A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Ichikoh Ind Ltd 車両用前照灯
US20100103694A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-29 Hella Kg Hueck & Co. Light guide array
JP2013242996A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5257665B2 (ja) 2008-08-20 2013-08-07 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯
DE102008056403B4 (de) * 2008-11-07 2016-10-06 Hella Kgaa Hueck & Co. Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102009008631B4 (de) * 2009-02-12 2016-11-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Projektionsmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
JP5664900B2 (ja) 2010-12-03 2015-02-04 スタンレー電気株式会社 車両用光学ユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003260975A (ja) * 2002-02-06 2003-09-16 Fioravanti Srl 自動車のための前照システム
JP2010061902A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
JP2010073439A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Ichikoh Ind Ltd 車両用前照灯
US20100103694A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-29 Hella Kg Hueck & Co. Light guide array
JP2013242996A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017033798A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 スタンレー電気株式会社 灯具
CN109073188A (zh) * 2016-03-24 2018-12-21 株式会社小糸制作所 车辆用灯具、车辆用灯具控制系统以及具有这些装置的车辆
WO2017164328A1 (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 株式会社小糸製作所 車両用灯具、車両用灯具制御システムおよびこれらを備えた車両
CN109073188B (zh) * 2016-03-24 2021-12-28 株式会社小糸制作所 车辆用灯具、车辆用灯具控制系统以及具有这些装置的车辆
US10775011B2 (en) 2016-03-24 2020-09-15 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle lamp, vehicle lamp control system, and vehicle provided with vehicle lamp and vehicle lamp control system
JPWO2017164328A1 (ja) * 2016-03-24 2019-02-14 株式会社小糸製作所 車両用灯具、車両用灯具制御システムおよびこれらを備えた車両
US10563835B2 (en) 2016-05-26 2020-02-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Vehicle headlamp and vehicle using same
WO2017203749A1 (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 車両用前照灯およびそれを用いた車両
CN109312903A (zh) * 2016-05-26 2019-02-05 松下知识产权经营株式会社 车辆用前照灯以及使用其的车辆
JP2017216238A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 レクスター エレクトロニクス コーポレーション 照明システム
WO2018012058A1 (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置および車両用前照灯
CN109416161A (zh) * 2016-07-15 2019-03-01 松下知识产权经营株式会社 照明装置以及车辆用前照灯
EP3486550A4 (en) * 2016-07-15 2019-08-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. LIGHTING DEVICE AND VEHICLE HEADLIGHT
JP2018010817A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置および車両用前照灯
US10962190B2 (en) 2016-07-15 2021-03-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lighting device and vehicular headlamp
CN109416161B (zh) * 2016-07-15 2021-08-03 松下知识产权经营株式会社 车辆用前照灯
US10480742B2 (en) 2016-09-29 2019-11-19 Valeo Vision Optical module for a motor vehicle
EP3301349A1 (fr) * 2016-09-29 2018-04-04 Valeo Vision Module optique pour véhicule automobile
FR3056692A1 (fr) * 2016-09-29 2018-03-30 Valeo Vision Module optique pour vehicule automobile
EP3667161A1 (en) * 2016-09-30 2020-06-17 H.A. Automotive Systems, Inc. Condenser for low-beam vehicle light module
US10632898B2 (en) 2018-03-29 2020-04-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Illumination device and moving body
CN110186008A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 华域视觉科技(上海)有限公司 车辆照明单元及车辆照明车灯
WO2024009719A1 (ja) * 2022-07-07 2024-01-11 株式会社小糸製作所 車輌用灯具

Also Published As

Publication number Publication date
JP5889499B2 (ja) 2016-03-22
DE112014006194B4 (de) 2019-10-31
US9803821B2 (en) 2017-10-31
DE112014006194T5 (de) 2016-10-06
CN105917163A (zh) 2016-08-31
US20160341386A1 (en) 2016-11-24
CN105917163B (zh) 2017-04-26
JPWO2015107678A1 (ja) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5889499B2 (ja) 車載用前照灯
JP5837269B2 (ja) 車載用前照灯
JP6383043B2 (ja) 前照灯モジュール
JP6305660B2 (ja) 前照灯モジュール及び前照灯装置
JP4391870B2 (ja) 車両用照明灯具
JP5257665B2 (ja) 車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯
JP6289700B2 (ja) 前照灯モジュール
JP6324635B2 (ja) 前照灯モジュール及び前照灯装置
US7201499B2 (en) Vehicle lamp unit
JP6246437B2 (ja) 前照灯用光源及び移動体用前照灯
CN109416161B (zh) 车辆用前照灯
JP6207465B2 (ja) 車載用前照灯
JP5229613B2 (ja) プロジェクタ型車両用前照灯
JP4666160B2 (ja) 車両用灯具
JPWO2020161846A1 (ja) 投影装置
JP2010003620A (ja) 灯具ユニット
KR20150056327A (ko) 차량용 램프장치
JP4587047B2 (ja) 車両用灯具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14879000

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015557656

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15108254

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112014006194

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14879000

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1