JP2012199156A - Vehicular headlight - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用前照灯に関する。 The present invention relates to a vehicle headlamp.
従来、自動車用ヘッドライトなどの車両用前照灯は、例えば図4(a)に示すような構造を有している。
具体的には、この図に示す車両用前照灯100では、長軸Xを回転軸とする回転楕円面として形成された反射鏡101の第一焦点101Aに光源102の発光点が配置され、反射鏡101の第二焦点101Bまたはその近傍に配光形成用の遮光部材(シェード)103が設けられている。また、反射鏡101よりも長軸Xの照射方向前方には、遮光部材103に焦点を位置させる投影レンズ(凸レンズ)104が設けられている。
Conventionally, vehicle headlamps such as automobile headlights have a structure as shown in FIG.
Specifically, in the
このような車両用前照灯においては、図4(a)や図5に示すように、第一焦点101Aに配置された光源102の像は第二焦点101Bに結像した後、投影レンズ104で前方に投影されることとなる。但し、反射鏡101の下半部で反射した光、つまり投影レンズ104で前方上向きに投影されることとなる光は、遮光部材103によって遮蔽され、投影レンズ104に達しないようになっている。これにより、車両用前照灯100の照射光には上向き光が含まれず、図4(b)に示すようなすれ違い配光形状D100が得られる。
In such a vehicle headlamp, as shown in FIGS. 4A and 5, the image of the
しかしながら、このような配光形状D100では、配光の上縁部に明確なカットオフが形成され、明部と暗部との境界がはっきりし過ぎるため、カットオフより上には光が全く照射されないという問題がある。そのため、図4(c)に示すように、街路灯の少ない状況下などでは、前照灯による照射範囲の外側の暗さが更に増長されたように感じられ、路面状況を把握しにくくなる結果(図中の網掛け領域参照)、危険回避行動が遅れたり、運転時の疲労の原因になったりしてしまう。なお、このような問題を解消する手法としては、投影レンズ104の凸面にシボ加工を施すことで明暗境界を規格適合範囲でぼかす技術が提案されてはいるものの、ぼかしの程度の数値的管理が難しく、実用的ではない。
However, in such a light distribution shape D100, a clear cut-off is formed at the upper edge of the light distribution, and the boundary between the bright part and the dark part is too clear, so no light is irradiated above the cut-off. There is a problem. Therefore, as shown in FIG. 4 (c), in a situation where there are few street lamps, the darkness outside the irradiation range by the headlamps seems to be further increased, and the road surface condition becomes difficult to grasp. (Refer to the shaded area in the figure), risk avoidance behavior may be delayed or cause fatigue during driving. As a technique for solving such a problem, although a technique for blurring the light / dark boundary in a standard conforming range by applying a texture to the convex surface of the
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で明暗境界をぼかすことのできる車両用前照灯の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular headlamp that can blur a light / dark boundary with a simple configuration.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両用前照灯において、
光照射方向前方に向かって略水平に延びる光軸を有する光源と、
光照射方向前方に向かって開口する凹状の楕円系反射面と、
前記光軸上で前記楕円系反射面よりも光照射方向前方に配設された投影レンズと
を備え、
前記楕円系反射面は、
前記光源からの光を光照射方向前方に向かって反射するよう、第一の焦点位置が当該光源付近に位置し、かつ第二の焦点位置が前記光軸上に位置した状態で配置されており、
前記投影レンズは、
光照射方向前方の光学面が凸状、光照射方向後方の光学面が平坦に形成され、
光照射方向後方の側の焦点位置が前記第二の焦点位置付近に位置するように配置されており、
光照射方向後方の光学面のうち、上下方向における中央部の所定領域には、
横方向に延在するとともに上下方向に並べられた複数の柱状の湾曲部が凹設または凸設されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
A light source having an optical axis extending substantially horizontally toward the front in the light irradiation direction;
A concave elliptical reflective surface that opens forward in the light irradiation direction;
A projection lens disposed on the optical axis in front of the elliptical reflecting surface and in the light irradiation direction;
The elliptical reflecting surface is
The first focal position is located near the light source and the second focal position is located on the optical axis so as to reflect light from the light source forward in the light irradiation direction. ,
The projection lens is
The optical surface in the front of the light irradiation direction is convex, the optical surface in the rear of the light irradiation direction is formed flat,
It is arranged so that the focal position on the rear side in the light irradiation direction is located near the second focal position,
Among the optical surfaces behind the light irradiation direction, in a predetermined region at the center in the vertical direction,
A plurality of columnar curved portions extending in the horizontal direction and arranged in the vertical direction are concavely or convexly provided.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の車両用前照灯において、
前記所定領域は、
前記投影レンズにおける光照射方向後方の光学面のうち、前記光軸を含む水平面から上下方向に同じ幅を有する領域であることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the vehicle headlamp according to
The predetermined area is:
Of the optical surfaces behind the light irradiation direction in the projection lens, the optical surfaces are regions having the same width in the vertical direction from the horizontal plane including the optical axis.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の車両用前照灯において、
前記所定領域は、
上下方向の幅が4mm以下であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the vehicle headlamp according to
The predetermined area is:
The width in the vertical direction is 4 mm or less.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用前照灯において、
前記湾曲部は、円柱状であることを特徴とする。
Invention of Claim 4 is the vehicle headlamp as described in any one of Claims 1-3,
The curved portion is cylindrical.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の車両用前照灯において、
上下方向に隣り合う複数の前記湾曲部は、
互いに異なる形状であることを特徴とする。
Invention of Claim 5 is the vehicle headlamp as described in any one of Claims 1-4,
The plurality of curved portions adjacent in the vertical direction are:
It is characterized by having different shapes.
請求項1に記載の発明によれば、投影レンズは光照射方向前方の光学面が凸状、光照射方向後方の光学面が平坦に形成され、光照射方向後方の光学面のうち、上下方向における中央部の所定領域には、横方向に延在するとともに上下方向に並べられた複数の柱状の湾曲部が凹設または凸設されているので、光源から出射されて光照射方向後方の光学面に入射する光のうち、中央部に入射する光は各湾曲部によって上下方向に屈折することとなる。従って、遮光部材によって光の一部が遮蔽されることでカットオフが形成される場合であっても、湾曲部という簡易な構成によって明暗境界をぼかすことができる。 According to the first aspect of the present invention, the projection lens has a convex optical surface in the front of the light irradiation direction and a flat optical surface in the rear of the light irradiation direction. Since a plurality of columnar curved portions extending in the horizontal direction and arranged in the vertical direction are recessed or protruded in a predetermined region in the central portion of the optical system, the light emitted from the light source and rearward in the light irradiation direction Of the light incident on the surface, the light incident on the central portion is refracted in the vertical direction by each curved portion. Therefore, even when a cut-off is formed by shielding a part of light by the light shielding member, the light / dark boundary can be blurred by a simple configuration of a curved portion.
請求項5に記載の発明によれば、上下方向に隣り合う複数の湾曲部は互いに異なる形状であるので、同一の形状である場合と比較して、明暗境界のぼかし方についての設計の自由度を高めることができる。 According to the invention described in claim 5, since the plurality of curved portions adjacent in the vertical direction have different shapes, the degree of freedom in designing the method of blurring the light / dark boundary compared to the case of the same shape. Can be increased.
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。また、以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、それぞれ、車両用前照灯が装備された車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。従って、後ろから前に見て(いわゆる運転手の視点で見て)、左右の向きを定める。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples. In the following description, “up”, “down”, “front”, “rear”, “left”, and “right” are respectively “up” and “up” of a vehicle equipped with a vehicle headlamp. "Down", "Front", "Back", "Left", "Right". Accordingly, the left and right directions are determined by looking from the back to the front (from the viewpoint of the driver).
図1は、本発明に係る車両用前照灯1の構成を示す概略図であり、より詳細には、後述の光軸Oを含む鉛直な平面で車両用前照灯1を切断した端面を示す図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a
この図に示すように、車両用前照灯1は、自動車のヘッドランプとして構成されており、バルブ11と、反射面12と、投影レンズ13と、遮光部材14とを備えている。
As shown in this figure, the
バルブ11は、本発明における光源であり、光照射方向前方(図中の左側。以下、前方とする)に向かって略水平に延びる光軸Oを有している。このバルブ11は、光軸Oに沿って発光部11aが延在するように固定保持されている。このようなバルブ11としては、一般に自動車の前照灯または補助前照灯に使用されるバルブを用いることができ、より具体的には、例えば白熱電球,ハロゲン電球や、HID(High Intensity Discharge)等の放電灯等を用いることができる。
The
反射面12は、バルブ11からの光を前方に向かって反射するよう、前方に向かって開口した凹状の楕円系反射面であり、その第一の焦点位置F1(後方の焦点位置)がバルブ11の発光部11a付近に位置し、かつ第二の焦点位置F2(前方の焦点位置)が光軸O上に位置した状態で配置されている。この反射面12は、ほぼ全体がすれ違いビーム用配光パターンを与えるように形成されている。ここで、楕円系反射面とは、回転楕円面,楕円柱だけでなく、楕円面を基本とした自由曲面を含むものである。このような反射面12としては、従来より公知のものを用いることができる。
The reflecting
投影レンズ13は、バルブ11または反射面12から前方に向かって進む光を集光して前方に照射するレンズであり、当該投影レンズ13におけるバルブ11側(後方側)の焦点位置が反射面12の第二の焦点位置F2付近に位置するように、光軸O上で反射面12よりも前方に配設されている。
The
この投影レンズ13は、図2(a)に示すように、前方に光学面13Aを、後方(バルブ11の側)に光学面13Bを有している。
As shown in FIG. 2A, the
このうち、光学面13Aは凸状に形成されている。このような光学面13Aの形状としては、例えば非球面など、任意の凸形状を用いることができる。
Of these, the
一方、光学面13Bは、平坦に形成されており、上下方向における中央部に粗面領域130を有している。
ここで、本実施の形態における粗面領域130は、光学面13Bのうち、光軸Oを含む水平面から上下方向に同じ幅を有する帯状の領域であり、好ましくは上下方向の幅が4mm以下となっている。また、この粗面領域130は、光学面13Bの中央から左右方向に同じ長さだけ延在しており、本実施の形態においては、光学面13Bの中央から左右方向における光学面13Bの両端までに亘って延在している。但し、粗面領域130の位置や上下方向の幅、左右方向の長さはこれらに限定されるものではない。
On the other hand, the
Here, the
投影レンズ13の垂直断面図である図2(b),(c)に示すように、粗面領域130には複数の湾曲部131が形成されている。
湾曲部131は、左右方向に延在する円柱状に凹設または凸設されており、上下方向に並べて配設されている。ここで、本実施の形態においては、上下方向に隣り合う湾曲部131は、互いに同一形状となっている。
As shown in FIGS. 2B and 2C, which are vertical sectional views of the
The bending
なお、湾曲部131の表面の円弧部分は、半円であっても良いし、半円より小さい円弧であっても良い。また、湾曲部131の表面を半円より小さい円弧にする場合には、例えば上下方向における湾曲部131の幅を0〜1mm程度とし、前後方向における湾曲部131の幅(高さ、深さ)を0〜0.1mm程度とすることができる。但し、湾曲部131の上下幅や高さ(または深さ)はこれらに限定されるものではない。また、湾曲部131の形状は円柱状に限らず、3角柱状や4角柱状などの角柱状としても良い。
The arc portion on the surface of the
以上の湾曲部131は、投影レンズ13の成形時に形成されることが好ましいが、他の手法によって形成されることとしても良い。成形後に光学面13Bに研磨を施す場合には、湾曲部131は凹設されることが好ましい。また、凹凸状に研磨を施す場合は、研磨が簡単にはかからずに荒くなるため、ほど良いシボ効果が得られ、明暗境界をぼかすのに有効となる。
The
遮光部材14は、遮光性材料から構成されており、反射面12の第二の焦点位置F2付近、即ち投影レンズ13の光源側の焦点位置付近から垂下して配置されている。この遮光部材14は、上縁が投影レンズ13によって前方に投影されることにより、すれ違いビーム用の配光パターンにおけるカットオフラインを形成するようになっている。このような遮光部材14としては、従来より公知のものを用いることができる。
The
<作用・効果>
続いて、車両用前照灯1の作用効果について説明する。
まず、バルブ11から出射された光は、直接に、または反射面12で反射されることにより、第二の焦点位置F2付近に向かって前方に進み、投影レンズ13の光学面13Bに入射する。
<Action and effect>
Then, the effect of the
First, light emitted from the
このとき、光学面13Bへの入射光の一部が遮光部材14により遮蔽されることで、カットオフラインが形成される。
また、光学面13Bの粗面領域130に入射した光は各湾曲部131によって上下方向に屈折することとなる。
At this time, a part of the incident light on the
Further, the light incident on the
そして、投影レンズ13内を透過して光学面13Aで集光された光が、すれ違いビームとして前方に照射される。
And the light which permeate | transmitted the inside of the
ここで、本実施形態における車両用前照灯1において照射される光線の軌跡は図1の通りとなり、従来の車両用前照灯において照射される光線の軌跡は上述の図5の通りとなる。また、本実施形態における車両用前照灯1において照射されるすれ違いビームの形状は図3の通りとなり、従来の車両用前照灯において照射される光線の軌跡は上述の図4(c)の通りとなる。これらの図から分かるように、本実施形態における車両用前照灯1においては、従来の車両用前照灯と比較して照射光が上下に分散し、明暗境界がぼけるようになっている。
Here, the trajectory of the light beam irradiated in the
以上のように、車両用前照灯1によれば、投影レンズ13は後方の光学面13Bが平坦に形成され、その上下方向における中央部の粗面領域130には、横方向に延在するとともに上下方向に並べられた複数の柱状の湾曲部131が凹設または凸設されているので、バルブ11から出射されて光学面13Bに入射する光のうち、粗面領域130に入射する光は各湾曲部131によって上下方向に屈折することとなる。従って、遮光部材14によって光の一部が遮蔽されることでカットオフが形成される場合であっても、湾曲部131という簡易な構成によってカットオフ付近への出射光を拡散させ、明暗境界をぼかすことができる。
As described above, according to the
なお、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。 It should be noted that the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiment, and of course can be modified or improved as appropriate.
例えば、上記の実施形態においては、上下方向に隣り合う湾曲部131を同一形状として説明したが、互いに異なる形状としても良い。具体的には、例えば凹状の湾曲部131と凸状の湾曲部131とが上下方向に隣り合うこととしても良いし、上下方向に円柱状の湾曲部131が隣り合う場合には、これらの湾曲部131の曲率が互いに異なることとしても良い。これらの場合には、上下方向に隣り合う複数の湾曲部131が同一の形状である場合と比較して、明暗境界のぼかし方についての設計の自由度を高めることができる。
For example, in the above embodiment, the
1 車両用前照灯
11 バルブ
12 反射面
13 投影レンズ
13A 光照射方向前方の光学面
13B 光照射方向後方の光学面
130 粗面領域
131 湾曲部
F1 第一の焦点位置
F2 第二の焦点位置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
光照射方向前方に向かって開口する凹状の楕円系反射面と、
前記光軸上で前記楕円系反射面よりも光照射方向前方に配設された投影レンズと
を備え、
前記楕円系反射面は、
前記光源からの光を光照射方向前方に向かって反射するよう、第一の焦点位置が当該光源付近に位置し、かつ第二の焦点位置が前記光軸上に位置した状態で配置されており、
前記投影レンズは、
光照射方向前方の光学面が凸状、光照射方向後方の光学面が平坦に形成され、
光照射方向後方の側の焦点位置が前記第二の焦点位置付近に位置するように配置されており、
光照射方向後方の光学面のうち、上下方向における中央部の所定領域には、
横方向に延在するとともに上下方向に並べられた複数の柱状の湾曲部が凹設または凸設されていることを特徴とする車両用前照灯。 A light source having an optical axis extending substantially horizontally toward the front in the light irradiation direction;
A concave elliptical reflective surface that opens forward in the light irradiation direction;
A projection lens disposed on the optical axis in front of the elliptical reflecting surface and in the light irradiation direction;
The elliptical reflecting surface is
The first focal position is located near the light source and the second focal position is located on the optical axis so as to reflect light from the light source forward in the light irradiation direction. ,
The projection lens is
The optical surface in the front of the light irradiation direction is convex, the optical surface in the rear of the light irradiation direction is formed flat,
It is arranged so that the focal position on the rear side in the light irradiation direction is located near the second focal position,
Among the optical surfaces behind the light irradiation direction, in a predetermined region at the center in the vertical direction,
A vehicular headlamp characterized in that a plurality of columnar curved portions extending in a horizontal direction and arranged in a vertical direction are recessed or protruded.
前記所定領域は、
前記投影レンズにおける光照射方向後方の光学面のうち、前記光軸を含む水平面から上下方向に同じ幅を有する領域であることを特徴とする車両用前照灯。 The vehicle headlamp according to claim 1,
The predetermined area is:
The vehicular headlamp characterized by being an area having the same width in the vertical direction from the horizontal plane including the optical axis, among the optical surfaces behind the light irradiation direction in the projection lens.
前記所定領域は、
上下方向の幅が4mm以下であることを特徴とする車両用前照灯。 The vehicle headlamp according to claim 1 or 2,
The predetermined area is:
A vehicle headlamp characterized by having a vertical width of 4 mm or less.
前記湾曲部は、円柱状であることを特徴とする車両用前照灯。 In the vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 3,
The vehicular headlamp characterized in that the curved portion is cylindrical.
上下方向に隣り合う複数の前記湾曲部は、
互いに異なる形状であることを特徴とする車両用前照灯。 In the vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 4,
The plurality of curved portions adjacent in the vertical direction are:
A vehicle headlamp characterized by having different shapes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011063489A JP2012199156A (en) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | Vehicular headlight |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2015173096A (en) * | 2014-02-24 | 2015-10-01 | 株式会社小糸製作所 | vehicle lamp unit |
JP2016213023A (en) * | 2015-05-07 | 2016-12-15 | 市光工業株式会社 | Lighting appliance for vehicle |
WO2024061674A1 (en) * | 2022-09-20 | 2024-03-28 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Headlight for a motor vehicle |
-
2011
- 2011-03-23 JP JP2011063489A patent/JP2012199156A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016213023A (en) * | 2015-05-07 | 2016-12-15 | 市光工業株式会社 | Lighting appliance for vehicle |
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