JP2010277817A - Lighting fixture for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両用照明灯具に関するものであり、特に、光源として例えばLED等の半導体型の発光素子を使用するプロジェクタタイプの車両用照明灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular illumination lamp, and more particularly to a projector-type vehicular illumination lamp that uses a semiconductor-type light emitting element such as an LED as a light source.
従来、光源としてLED等の半導体型の発光素子を使用したプロジェクタタイプの車両用前照灯は知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a projector-type vehicle headlamp using a semiconductor-type light emitting element such as an LED as a light source is known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の車両用前照灯は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された横長形状のシリンドリカルレンズと、このシリンドリカルレンズの後側焦点近傍に配置された発光素子を備え、上記発光素子からの直射光を上記レンズで水平方向に拡散させて前方へ照射する構造になっている。
A vehicle headlamp disclosed in
図9は、シリンドリカルレンズを使用した従来の車両用前照灯における拡散タイプの配光パターンの一例を示す。同図において、符号S1で示す部分は配光の反り上がりとなる部分で、符号S2で示す部分は配光の反り下がりとなる部分であり、部分S1,S2以外の部分が照明に必要とされる有効配光部分である。すなわち、部分S1である配光の反り上がりは対向車側に眩惑光として悪い影響を与え、部分S2である配光の反り下がりは路面光ムラとなり、車両近くに光抜けという悪い影響を与える。しかし、横長形状のシリンドリカルレンズの場合には、このような問題となる部分S1,S2が発生していた。 FIG. 9 shows an example of a diffusion type light distribution pattern in a conventional vehicle headlamp using a cylindrical lens. In the figure, the portion indicated by reference numeral S1 is a portion where the light distribution warps, the portion indicated by reference numeral S2 is the portion where the light distribution warps, and portions other than the portions S1 and S2 are required for illumination. This is an effective light distribution part. That is, the rising of the light distribution, which is the portion S1, adversely affects the oncoming vehicle as dazzling light, and the lowering of the light distribution, which is the portion S2, causes unevenness in the road surface light, which adversely affects light leakage near the vehicle. However, in the case of a horizontally long cylindrical lens, such problematic portions S1 and S2 have occurred.
上述したように、従来の横長形状のシリンドリカルレンズを使用した車両用照明灯具では、対向車側に眩惑光となる配光の反り上がりや、路面光のムラとなる配光の反り下がり等が発生し、配光面での問題点があった。 As described above, in the vehicular illumination lamp using a conventional horizontally long cylindrical lens, a light distribution warp that becomes dazzling light on the oncoming vehicle side, a light distribution warp that causes unevenness in road surface light, etc. occur. However, there was a problem in terms of light distribution.
また、単に横長形状をしたシリンドリカルレンズを使用した車両用照明灯具の構造では、車両左右方向の横幅寸法を大きく必要とする。このため、例えばランプレンズ(アウターレンズ)等、灯具外側の形状が曲面形状で設計されているような場合、その灯具外側の形状に合わせづらく、灯具設計時におけるレイアウトに制限を受けるという問題点があった。さらに、2次元上で光りを拡散させているので、水平方向の配光に視認性が乏しいという問題点もあった。 In addition, in the structure of a vehicular illumination lamp that simply uses a cylindrical lens having a horizontally long shape, a lateral width dimension in the vehicle left-right direction is required to be large. For this reason, for example, when the outer shape of the lamp, such as a lamp lens (outer lens), is designed as a curved surface, it is difficult to match the outer shape of the lamp, and there is a problem that the layout at the time of designing the lamp is limited. there were. Furthermore, since the light is diffused two-dimensionally, there is a problem that visibility is poor in the horizontal light distribution.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配光の反り上がり及び反り下がりをなくして車両照明に適した配光パターンが得られるとともに、水平方向の視認性に優れ、また、設計の自由度が得られる車両用照明灯具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to obtain a light distribution pattern suitable for vehicle illumination by eliminating the warping and warping of the light distribution, and in the horizontal direction. An object of the present invention is to provide a vehicular illumination lamp that is excellent in visibility and provides a degree of design freedom.
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用照明灯具は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、上記発光素子からの直射光を上記レンズで偏向制御する車両用照明灯具において、前記凸レンズは、正面視においては横長形状を成し、上面視においては前面側が車両前方向に突出し、かつ、後面側が車両前方向に凹んだ弓形形状を成しているとともに、前記凸レンズの光軸より下半分のレンズ部は、前記光源からの光を下方に偏向させる形状として成る。 In order to solve the above problems, a vehicle illumination lamp according to the present invention includes a convex lens disposed on an optical axis extending in the vehicle front-rear direction, and a light emitting element disposed in the vicinity of the rear focal point of the convex lens, In the vehicular illumination lamp that controls deflection of direct light from the light emitting element with the lens, the convex lens has a horizontally long shape when viewed from the front, the front side protrudes in the front direction of the vehicle when viewed from the top, and the rear side is The lens portion has a bow shape that is recessed in the front direction of the vehicle, and the lower half of the lens portion from the optical axis of the convex lens has a shape that deflects light from the light source downward.
この構成によれば、正面視においては横長形状を成し、上面視においては前面側が車両前方向に突出し、かつ、後面側が車両前方向に凹んだ弓形形状を成している凸レンズを使用することにより、水平方向の視認性に優れた配光を得ることができる。また、前記凸レンズの光軸より下半分のレンズ部が、光源からの光を下方に偏向させることにより、上方に向かう光線が下側に向かい、配光の反り上がり及び反り下がりをなくした配光を可能にする。さらに、凸レンズが車両前方向に突出している弓形形状を成していることにより、例えばアウターレンズ等、灯具外側の形状が曲面形状で設計されているような場合であっても、その灯具外側の形状に合わせ易く、設計時におけるレイアウトの制限をあまり受けることがない。 According to this configuration, a convex lens having a horizontally long shape in a front view, a front side protruding in the front direction of the vehicle in a top view, and an arcuate shape in which the rear side is recessed in the front direction of the vehicle is used. Thus, it is possible to obtain a light distribution with excellent visibility in the horizontal direction. In addition, the lower half of the optical axis of the convex lens deflects light from the light source downward, so that the upward light beam is directed downwards, eliminating the rise and fall of the light distribution. Enable. Furthermore, since the convex lens has an arcuate shape protruding in the front direction of the vehicle, even if the outer shape of the lamp, such as an outer lens, is designed with a curved surface shape, It is easy to match the shape and is not subject to layout restrictions during design.
上記構成において、前記凸レンズは裏面側に焦線を有して成る、構成を採用できる。 In the above configuration, the convex lens may have a focal line on the back side.
この構成によれば、レンズ焦線に発光素子の光源を配置することで、灯具の薄型化を可能にすることができる。また、水平方向における視認性に優れた幅の広い配光を得ることができる。 According to this configuration, it is possible to make the lamp thinner by arranging the light source of the light emitting element at the focal line of the lens. In addition, a wide light distribution with excellent visibility in the horizontal direction can be obtained.
上記構成において、前記凸レンズは、裏面側が光軸より下半分の曲面の曲率が上半分の曲面の曲率より大で、かつ、後方へ向かって傾斜させて成る、構成を採用できる。 In the above configuration, the convex lens may be configured such that the curvature of the lower half curved surface from the optical axis is larger than the curvature of the upper half curved surface on the back surface side and is inclined backward.
この構成によれば、光源からの光を下方へ正確に偏向制御させて、配光の反り上がり及び反り下がりをなくした配光を可能にする。 According to this configuration, the light from the light source is accurately controlled to be deflected downward, and the light distribution that eliminates the warping and warping of the light distribution is enabled.
本発明によれば、水平方向の視認性に優れた配光を得ることができる。また、配光の反り上がり及び反り下がりをなくした配光が可能になる。さらに、灯具外側の形状に合わせ易いので、灯具設計時におけるレイアウトに制限を受けることが少なく、設計の自由度が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a light distribution with excellent visibility in the horizontal direction. In addition, it is possible to perform light distribution that eliminates warping and warping of the light distribution. Furthermore, since it is easy to match with the shape of the outside of the lamp, there is little restriction on the layout when designing the lamp, and a degree of design freedom can be obtained.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図1及び図2は本発明に係る実施形態の車両用照明灯を示すもので、図1はその側面図、図2はその正面図である。以下の説明において、図1の左右方向左側を前方、右側を後方とし、また上下方向を上下、紙面に垂直な方向を左右として説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a vehicular lamp according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view thereof, and FIG. 2 is a front view thereof. In the following description, the left and right direction left side of FIG. 1 is assumed to be the front, the right side is the rear side, the up and down direction is the top and bottom, and the direction perpendicular to the paper surface is the left and right.
図1及び図2において、符号1は、この実施形態における車両用前照灯である。該車両用前照灯1は上段ランプユニット2(大拡散用配光)と、下段ランプユニット3(斜めカットライン用配光)と、ランプレンズ4等から構成されている。なお、ランプレンズ4は、例えば素通しのアウターレンズである。
In FIG.1 and FIG.2, the code |
上段ランプユニット2及び下段ランプユニット3は、ユニット搭載部を兼ねるアルミダイカスト製のヒートシンク5上に配置されている。また、上段ランプユニット2は、本発明の最も特徴とする構成を備える車両用照明灯としてのランプユニットである。
The
以下、前記上段ランプユニット2の構成についてさらに詳細に説明する。この上段ランプユニット2は、光学ユニット2Aと光源ユニット2Bとで成る。
Hereinafter, the configuration of the
前記光源ユニット2Bは、光源としての発光素子6をヒートシンク5上に設けて成る。該発光素子6は、1mm四方程度の大きさの発光チップを複数個並べた略長方形の外形を有する半導体型の発光素子としての白色ダイオード(LED)であって、熱伝導性を有する基板7に支持された状態で、かつ、図3に示すように光軸OAのすぐ上側に位置して前方に向けて配置されている。なお、この光源ユニット2Bは前記基板7を介してヒートシンク5に固定されている。
The
一方、光学ユニット2Aは、投射レンズ11を備える。投射レンズ11は、図4乃至図7に詳細に示す。該投射レンズ11は、正面視においては図6に示すように横長形状を成し、上面視においては図5に示すように前面側が車両前方向に突出し、かつ、後面側が曲率R1で車両前方向に凹んだ弓形形状を成す凸レンズで構成されている。また、この投射レンズ11は、図5に示すように裏面(後方)側に焦線(線上の焦点)12を有している。そして、本実施形態においては、この投射レンズ11の焦線12上に発光素子6を配置しており、これにより発光素子6からの直射光を水平方向に拡張させて前方に照射し、拡散タイプの所定の配光パターンを投影することができるように構成している。
On the other hand, the
また、前記投射レンズ11のレンズ裏面側には、該レンズ裏面側を車両前方向に凹ませることによって、切り欠き状の湾曲部13が形成されている。さらに、投射レンズ11のレンズ裏面は、該投射レンズの基本焦点を形成する曲率Rに対し図7に示すように、光軸OAより下半分側のレンズ部裏面における曲面11Lの曲率RLは、基本焦点を形成する曲率Rより大きく(R<RL)、光軸OAより上半分側のレンズ部裏面における曲面11Hの曲率RHは、該投射レンズの基本焦点を形成する曲率Rより小さくし(RL>R)(RH<R)とし、かつ、曲面11Lが曲面11Hよりも後方へ向かって角度θ傾斜させた状態に形成されている。なお、前記角度θは、0°以上5°以下(0°<θ<5°)で設定される。
Further, a notch-shaped
この実施形態における上段ランプユニット2は、以上のごとき投射レンズ11を形成するとともに、該投射レンズ11のレンズ焦線12上に発光素子6を配置した構造としたことにより、発光素子6から投射レンズ11に入射された直射光は、図3に示すように、出射光L1,L2,L3として外部(車両の前方)に照射される。
The
すなわち、レンズ中心付近に入射された光は出射光L1として光軸OAに沿ってほぼ水平に出射し、レンズ上側(上半分側のレンズ部)に入射された光は出射光L2として出射光L1よりやや下側に偏向されて出射し、レンズ下側(下半分側のレンズ部)に入射された光は出射光L3として出射光L1よりも下側に偏向されて出射する。 That is, the light incident near the center of the lens is emitted almost horizontally along the optical axis OA as the outgoing light L1, and the light incident on the upper side of the lens (lens portion on the upper half side) is emitted as the outgoing light L2. The light that is deflected to the lower side and emitted and is incident on the lower side of the lens (the lens portion on the lower half side) is deflected to the lower side of the outgoing light L1 and emitted as outgoing light L3.
そして、この投射レンズ11による偏向制御により、図8に示すように、水平方向における視認性に優れた幅の広い下向きの配光パターンを得ることができる。また、この配光では、従来の車両用照明灯具で問題となっていた配光の反り上がり及び反り下がりをなくした配光が可能になる。
Then, by the deflection control by the
したがって、本実施形態における車両用照明灯具では、正面視においては横長形状を成し、上面視においては前面側が車両前方向に突出し、かつ、後面側が車両前方向に凹んだ弓形形状を成している投射レンズ(凸レンズ)11を使用しているので、水平方向における視認性に優れた配光を得ることができる。 Therefore, the vehicle lighting device in the present embodiment has a horizontally long shape when viewed from the front, and has a bow shape with the front side protruding in the front direction of the vehicle and the rear side recessed in the front direction of the vehicle in the top view. Since the projection lens (convex lens) 11 is used, light distribution with excellent visibility in the horizontal direction can be obtained.
また、前記投射レンズ11の光軸OAより下半分のレンズ部の曲面11Hが、光源(受光素子6)からの光を下方に偏向させるので、上方に向かう光線が下側に向かい、配光の反り上がり及び反り下がりをなくした配光を可能にする。
In addition, the
さらに、投射レンズ11が車両前方向に突出している弓形形状を成していることにより、例えばランプレンズ4の形状等、灯具外側の形状が曲面形状で設計されているような場合であっても、その灯具外側の形状に合わせ易く、灯具設計時におけるレイアウトに制限をあまり受けることがなくなる。
Further, even when the
また、さらにレンズ焦線12に発光素子6の下側の一辺を配置しているので、灯具の薄型化が可能になるとともに、光源(受光素子6)からの光をさらに下方に偏向させ水平方向における視認性に優れた幅の広い配光を得ることができる。
Further, since the lower side of the
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
以上説明したように、本発明は車両用照明灯具について説明したが、車両用灯具に限らず一般の信号灯等にも応用できる。 As described above, the present invention has been described with respect to the vehicular illumination lamp. However, the present invention can be applied not only to the vehicular lamp but also to a general signal lamp.
1 車両用前照灯
2 上段ランプユニット
2A 光学ユニット
2B 光源ユニット
3 下段ランプユニット
4 ランプレンズ
5 ヒートシンク
6 発光素子(LED)
7 基板
11 投射レンズ(凸レンズ)
11L 下半分の曲面
11H 上半分の曲面
12 レンズ焦線
13 湾曲部
L1 出射光
L2 出射光
L3 出射光
R1 弓形の曲率
R2 焦線の曲率
RL 曲率
RH 曲率
OA 光軸
θ 傾斜角度
S1 配光の反り上がり部分
S2 配光の反り下がり部分
DESCRIPTION OF
7
11L Lower half curved
Claims (3)
前記凸レンズは、正面視においては横長形状を成し、上面視においては前面側が車両前方向に突出し、かつ、後面側が車両前方向に凹んだ弓形形状を成しているとともに、前記凸レンズの光軸より下半分のレンズ部は、前記光源からの光を下方に偏向させる形状として成ることを特徴とする車両用照明灯具。 A vehicular illumination lamp comprising a convex lens disposed on an optical axis extending in the vehicle front-rear direction and a light emitting element disposed in the vicinity of a rear focal point of the convex lens, and deflecting control of direct light from the light emitting element by the lens. In
The convex lens has a horizontally long shape when viewed from the front, and has a bow shape with the front side protruding in the front direction of the vehicle and the rear side recessed in the front direction of the vehicle in the top view, and the optical axis of the convex lens. The lower half of the lens portion is shaped to deflect light from the light source downward.
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