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JP2014107049A - Head light for vehicle - Google Patents

Head light for vehicle Download PDF

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Publication number
JP2014107049A
JP2014107049A JP2012257352A JP2012257352A JP2014107049A JP 2014107049 A JP2014107049 A JP 2014107049A JP 2012257352 A JP2012257352 A JP 2012257352A JP 2012257352 A JP2012257352 A JP 2012257352A JP 2014107049 A JP2014107049 A JP 2014107049A
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JP
Japan
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light
optical system
projection lens
transparent member
total reflection
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012257352A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Takada
賢一 高田
Sukehito Naganawa
祐仁 永縄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head light for a vehicle capable of forming a light distribution pattern with high visibility.SOLUTION: A head light for a vehicle comprises: a projection lens 20; a first optical system 21 having a first reflector 32 for reflecting light from a first light source 31 near an optical axis Ax; a second optical system 22 having a second reflector 36 for reflecting light from a second light source 35 near the optical axis Ax; and a transparent member 23 arranged near a rear focal point f of the projection lens 20. The light from the first optical system 21 passes through the transparent member 23, and is emitted to a front of a lamp from the projection lens 20, so as to form a low beam light distribution pattern. The light from the second optical system forms a high beam light distribution pattern. The transparent member 23 is provided with a first total reflection face 25a for passing the light from the second optical system 22 and total-reflecting some of the light of the first optical system 21. One part of a ridge line 23a that is an edge of the first total reflection face 25a has a shape corresponding to a cut-off line.

Description

本発明は、車両の前方を照射する車両用前照灯に関する。   The present invention relates to a vehicle headlamp that illuminates the front of a vehicle.

共通の投影レンズを用いてロービーム配光パターンおよびハイビーム配光パターンを形成可能な車両用前照灯が特許文献1などに知られている。特許文献1記載の車両用前照灯においては、第一光源系を点灯することによりロービーム配光パターンを形成し、第一光源系および第二光源系を点灯することによりハイビーム配光パターンを形成している。   A vehicle headlamp capable of forming a low beam light distribution pattern and a high beam light distribution pattern using a common projection lens is known in Patent Document 1 and the like. In the vehicle headlamp described in Patent Document 1, a low beam light distribution pattern is formed by turning on the first light source system, and a high beam light distribution pattern is formed by turning on the first light source system and the second light source system. doing.

特許第4413762号公報Japanese Patent No. 4413762

特許文献1記載の車両用前照灯において、第一ミラー部材にはアルミニウム蒸着により上向き反射面が形成されている。この上向き反射面が、第一光源系の第一発光素子からの光の一部を反射し、ロービーム配光パターンのカットオフラインを形成している。   In the vehicle headlamp described in Patent Literature 1, the first mirror member has an upward reflecting surface formed by aluminum vapor deposition. This upward reflecting surface reflects a part of the light from the first light emitting element of the first light source system to form a cut-off line of the low beam light distribution pattern.

ところが、ハイビーム配光パターンを形成した時には、第一ミラー部材は一定の厚みを有するため、この部位が灯具前方に投影され、厚み分の暗部が形成されてしまう。したがって、ハイビーム配光パターンを形成した場合には、暗部が灯具前方に形成されてしまい、運転者の視認性が低下してしまう虞がある。   However, when the high beam light distribution pattern is formed, the first mirror member has a certain thickness, so that this portion is projected in front of the lamp, and a dark portion corresponding to the thickness is formed. Therefore, when the high beam light distribution pattern is formed, a dark part is formed in front of the lamp, and the driver's visibility may be reduced.

そこで本発明は、視認性の高い配光パターンを形成可能な車両用前照灯を提供する。   Therefore, the present invention provides a vehicle headlamp capable of forming a light distribution pattern with high visibility.

上記課題を解決することのできる本発明の車両用前照灯は、
前後方向に延びる光軸を有する投影レンズと、
第一光源と、前記第一光源からの光を前記光軸よりに反射させる第一リフレクタと、を有する第一光学系と、
第二光源と、前記第二光源からの光を前記光軸よりに反射させる第二リフレクタと、を有する第二光学系と、
前記投影レンズの後方焦点近傍に配置された透明部材と、を有し、
前記第一光学系からの光は、前記透明部材を通過して前記投影レンズから灯具前方に出射されてロービーム配光パターンを形成し、
前記第二光学系からの光は、前記第一光学系からの光とともにハイビーム配光パターンを形成し、
前記透明部材は、前記第二光学系からの光を透過させ、前記第一光学系からの光の一部を全反射する全反射面を備え、
前記全反射面の縁の一部はカットオフラインに対応する形状とされている。
The vehicle headlamp of the present invention capable of solving the above-described problems is
A projection lens having an optical axis extending in the front-rear direction;
A first optical system comprising: a first light source; and a first reflector that reflects light from the first light source from the optical axis;
A second optical system comprising: a second light source; and a second reflector that reflects light from the second light source from the optical axis;
A transparent member disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lens,
The light from the first optical system passes through the transparent member and is emitted from the projection lens to the front of the lamp to form a low beam light distribution pattern.
The light from the second optical system forms a high beam light distribution pattern together with the light from the first optical system,
The transparent member includes a total reflection surface that transmits light from the second optical system and totally reflects a part of the light from the first optical system,
A part of the edge of the total reflection surface has a shape corresponding to the cut-off line.

本発明の車両用前照灯において、前記透明部材は、前記第一光学系からの光を透過させ、前記第二光学系からの光の一部を投影レンズに向けて全反射させる補助反射面を有することが好ましい。   In the vehicle headlamp according to the present invention, the transparent member transmits the light from the first optical system and totally reflects a part of the light from the second optical system toward the projection lens. It is preferable to have.

本発明の車両用前照灯によれば、全反射面は第二光学系からの光を透過させるため、ハイビーム配光パターンの形成時に、第一光学系からの光による照射範囲と第二光学系からの光による照射範囲の間に隙間が生じない。よって視認性の高い配光パターンを形成できる。   According to the vehicle headlamp of the present invention, since the total reflection surface transmits the light from the second optical system, the irradiation range of the light from the first optical system and the second optical system are formed when the high beam light distribution pattern is formed. There is no gap between the areas irradiated by light from the system. Therefore, a highly visible light distribution pattern can be formed.

本発明の第1実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。It is sectional drawing of the vehicle headlamp which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第一光学系からの光の経路を示す車両用前照灯の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vehicle headlamp which shows the path | route of the light from a 1st optical system. 第二光学系からの光の経路を示す車両用前照灯の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vehicle headlamp which shows the path | route of the light from a 2nd optical system. 車両用前照灯による照射領域を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the irradiation area | region by the vehicle headlamp. 本発明の第2実施形態に係る車両用前照灯を説明する図であって、(a)は後方焦点付近における概略断面図、(b)は照射領域を示す模式図である。It is a figure explaining the vehicle headlamp which concerns on 2nd Embodiment of this invention, Comprising: (a) is a schematic sectional drawing in the back focus vicinity, (b) is a schematic diagram which shows an irradiation area | region.

以下、本発明に係る車両用前照灯の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle headlamp according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る車両用前照灯について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。
図1に示すように、第1実施形態に係る車両用前照灯10は、前方が開口した灯具ボディ11と、この灯具ボディ11の開口を覆うように取り付けられる光透過性のアウタカバー12とを備えている。この車両用前照灯10は、車両の前部に搭載され車両前方を照らす前照灯である。
(First embodiment)
First, the vehicle headlamp according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicle headlamp according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the vehicle headlamp 10 according to the first embodiment includes a lamp body 11 having a front opening, and a light-transmitting outer cover 12 attached so as to cover the opening of the lamp body 11. I have. The vehicle headlamp 10 is a headlamp that is mounted on the front of the vehicle and illuminates the front of the vehicle.

なお、本例において、前方とは、車両用前照灯10におけるアウタカバー12側(図1の左方向)であり、後方とは、前方と反対の灯具ボディ11側(図1の右方向)である。   In this example, the front is the outer cover 12 side (left direction in FIG. 1) of the vehicle headlamp 10, and the rear is the lamp body 11 side (right direction in FIG. 1) opposite to the front. is there.

アウタカバー12は、灯具ボディ11に接着固定されて取り付けられる。このアウタカバー12が灯具ボディ11に取り付けられ、車両用前照灯10の内部に、密閉された灯室Sが形成されている。   The outer cover 12 is attached to the lamp body 11 by being adhesively fixed. The outer cover 12 is attached to the lamp body 11, and a sealed lamp chamber S is formed inside the vehicle headlamp 10.

この車両用前照灯10は、灯室S内に、投影レンズ20と、第一光学系21と、第二光学系22と、透明部材23とを有している。投影レンズ20は、車両前後方向の光軸Axを有する。この投影レンズ20の後方に、透明部材23、第一光学系21及び第二光学系22が配置されている。   The vehicle headlamp 10 includes a projection lens 20, a first optical system 21, a second optical system 22, and a transparent member 23 in the lamp chamber S. The projection lens 20 has an optical axis Ax in the vehicle front-rear direction. A transparent member 23, a first optical system 21, and a second optical system 22 are arranged behind the projection lens 20.

投影レンズ20は、後方側に位置する平面形状の入射面20aと、前方側に位置する凸形状のレンズ面20bとを備えている。投影レンズ20は、入射面20aから入射した光を集光してレンズ面20bから出射させる。   The projection lens 20 includes a planar incident surface 20a located on the rear side and a convex lens surface 20b located on the front side. The projection lens 20 condenses the light incident from the incident surface 20a and emits it from the lens surface 20b.

灯具ボディ11の後面板11aには、複数本のボルト25によって傾動可能に第一支持板27が支持されている。ボルト25の後面板11aとの締結位置を調節することにより、後述する第一光学系21および第二光学系22の光軸の向きを調節可能とされている。   A first support plate 27 is supported on the rear plate 11 a of the lamp body 11 so as to be tiltable by a plurality of bolts 25. By adjusting the fastening position with the rear plate 11a of the bolt 25, the orientations of the optical axes of the first optical system 21 and the second optical system 22 described later can be adjusted.

この第一支持板27には、第二支持板28が一体的に形成されている。この第二支持板28は、車両前後方向の光軸Axに沿って水平に延在する部材であり、第一光学系21と第二光学系22との間に配置されている。第一支持板27には、灯具ボディ11の後面板11a側に、後述する第一光源31及び第二光源35からの熱を放出するための放熱フィン29が設けられている。   A second support plate 28 is formed integrally with the first support plate 27. The second support plate 28 is a member that extends horizontally along the optical axis Ax in the vehicle longitudinal direction, and is disposed between the first optical system 21 and the second optical system 22. The first support plate 27 is provided with heat radiating fins 29 on the rear plate 11a side of the lamp body 11 for releasing heat from a first light source 31 and a second light source 35 described later.

第一光学系21は、ロービーム配光パターンとなる下側照射領域Lpを形成する光学系である。第一光学系21は、第一光源31と、第一リフレクタ32とを有している。第一光源31は、本実施形態ではLED(Light Emitting Diode)であり、第二支持板28の上面に固定されて略上向きに発光する。   The first optical system 21 is an optical system that forms a lower irradiation region Lp serving as a low beam light distribution pattern. The first optical system 21 includes a first light source 31 and a first reflector 32. The first light source 31 is an LED (Light Emitting Diode) in the present embodiment, and is fixed to the upper surface of the second support plate 28 and emits light substantially upward.

第一リフレクタ32は、楕円を基調とする自由曲面からなる内側反射面を有している。第一リフレクタ32は、第一光源31からの光を前方へ向けて光軸Ax寄りに反射させて投影レンズ20の後方焦点f近傍に収束させる。   The first reflector 32 has an inner reflection surface made of a free-form surface based on an ellipse. The first reflector 32 reflects the light from the first light source 31 forward toward the optical axis Ax and converges it in the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20.

第二光学系22は、後述する上側照射領域Hpを形成する光源ユニットであり、第二光源35と、第二リフレクタ36とを有している。この第二光学系22は、第一光学系21によるロービーム配光パターンのカットオフラインを含む照射領域を形成することができる。第二光学系22とともに第一光学系21を点灯すると、ハイビームの配光パターンを形成することができる。   The second optical system 22 is a light source unit that forms an upper irradiation region Hp described later, and includes a second light source 35 and a second reflector 36. The second optical system 22 can form an irradiation region including a cut-off line of the low beam distribution pattern by the first optical system 21. When the first optical system 21 is turned on together with the second optical system 22, a high beam light distribution pattern can be formed.

第二光源35も、LED(Light Emitting Diode)からなるもので、第二支持板28の下面に固定されて略下向きに発光する。第二リフレクタ36は、楕円を基調とする自由曲面からなる内面を有している。第二リフレクタ36は、第二光源35からの光を前方へ向けて光軸Ax寄りに反射させて投影レンズ20の後方焦点f近傍に収束させる。   The second light source 35 is also composed of an LED (Light Emitting Diode), and is fixed to the lower surface of the second support plate 28 and emits light substantially downward. The second reflector 36 has an inner surface formed of a free curved surface based on an ellipse. The second reflector 36 reflects the light from the second light source 35 toward the front toward the optical axis Ax and converges it in the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20.

第二光学系22を構成する第二光源35は、第一光学系21を構成する第一光源31よりも後方側に配置されている。このように、第一光源31と第二光源35とを、前後方向に異なる位置に配置することで、これらの第一光源31及び第二光源35で発生する熱がこもりにくくなり、LEDへの悪影響を抑制することができる。なお、これらの第一光源31及び第二光源35の配置に伴い、第二光学系22を構成する第二リフレクタ36は、第一光学系21を構成する第一リフレクタ32よりも後方側に配置されている。   The second light source 35 constituting the second optical system 22 is arranged on the rear side of the first light source 31 constituting the first optical system 21. Thus, by arranging the first light source 31 and the second light source 35 at different positions in the front-rear direction, the heat generated by the first light source 31 and the second light source 35 is less likely to be accumulated, Adverse effects can be suppressed. With the arrangement of the first light source 31 and the second light source 35, the second reflector 36 constituting the second optical system 22 is arranged behind the first reflector 32 constituting the first optical system 21. Has been.

なお、第二支持板28が形成された第一支持板27は、複数本のボルト25のねじ込み量を調整することで上下左右に第一支持板の面の向きを調整可能とされている。そして、この第一支持板27の向きを調整することで、第二支持板28に搭載されている第一光学系21及び第二光学系22の光軸の向きを調整することができる。   Note that the first support plate 27 on which the second support plate 28 is formed can adjust the orientation of the surface of the first support plate in the vertical and horizontal directions by adjusting the screwing amount of the plurality of bolts 25. Then, by adjusting the direction of the first support plate 27, the direction of the optical axes of the first optical system 21 and the second optical system 22 mounted on the second support plate 28 can be adjusted.

透明部材23は、投影レンズ20の後方焦点fの近傍に配置されている。この透明部材23は、アクリル等の透明樹脂または透明ガラスなどの透光性を有する材料から形成されたもので、第一光源31及び第二光源35からの光の少なくとも一部を透過させる。   The transparent member 23 is disposed in the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20. The transparent member 23 is formed of a light-transmitting material such as a transparent resin such as acrylic or transparent glass, and transmits at least part of light from the first light source 31 and the second light source 35.

具体的には、透明部材23は、四角柱のプリズムからなり、図に示したように菱形の断面を有している。本実施形態では、断面菱形の2本の対角線がそれぞれ水平方向および鉛直方向を向くように、透明部材23の姿勢が設定されている。また、断面菱形の対角線のうち、水平方向を向く対角線が光軸Axと一致されている。さらにこの透明部材23は、前方側の稜線23aが投影レンズ20の後方焦点fの近傍に位置するように、その姿勢が設定されている。   Specifically, the transparent member 23 is formed of a prism having a quadrangular prism and has a rhombic cross section as shown in the drawing. In this embodiment, the attitude | position of the transparent member 23 is set so that two diagonal lines of a cross-sectional rhombus may face a horizontal direction and a perpendicular direction, respectively. In addition, among the diagonal lines having a rhombus cross section, the diagonal line facing in the horizontal direction is aligned with the optical axis Ax. Further, the posture of the transparent member 23 is set so that the ridge line 23a on the front side is positioned in the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20.

この透明部材23の外周面のうち、後方側かつ光軸Axのより上側の面が第一入射面24aとされ、後方側かつ光軸Axより下側の面が第二入射面24bとされている。また、透明部材23のうち、前方側かつ光軸Axより下側の面が第一全反射面(全反射面)25aとされ、前方側かつ光軸Axより上側の面が第二全反射面(補助反射面)25bとされている。   Of the outer peripheral surface of the transparent member 23, the surface on the rear side and above the optical axis Ax is the first incident surface 24a, and the surface on the rear side and below the optical axis Ax is the second incident surface 24b. Yes. Of the transparent member 23, the front side and the lower side of the optical axis Ax is the first total reflection surface (total reflection surface) 25a, and the front side and the upper side of the optical axis Ax is the second total reflection surface. (Auxiliary reflection surface) 25b.

この透明部材23は、第一全反射面25aと第二全反射面25bとで形成される稜線(縁)23aの少なくとも一部が、左右に段違い形状とされ、ロービームの配光パターンのカットオフラインに対応する形状とされている。   In the transparent member 23, at least a part of a ridge line (edge) 23a formed by the first total reflection surface 25a and the second total reflection surface 25b has a stepped shape on the left and right, and a cut-off line of a low beam light distribution pattern. It is the shape corresponding to.

次に、上記構造の車両用前照灯10における、第一光学系21および第二光学系22からの光の経路を図2から図4を参照して説明する。図2は、車両用前照灯10の概略断面図であり、第一光学系21からの光の経路を示す。図3は車両用前照灯の概略断面図であり、第二光学系22からの光の経路を示す。図4は、車両用前照灯10が形成する配光パターンの模式図である。   Next, the path of light from the first optical system 21 and the second optical system 22 in the vehicle headlamp 10 having the above structure will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vehicular headlamp 10 and shows a light path from the first optical system 21. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the vehicle headlamp, and shows a light path from the second optical system 22. FIG. 4 is a schematic diagram of a light distribution pattern formed by the vehicle headlamp 10.

(第一光学系)
図2に示すように、第一光学系21の第一光源31からの光は、第一リフレクタ32で光軸Ax寄りに反射されて投影レンズ20の後方焦点fの近傍に収束される。第一光学系21からの光によって、図4に示す下側照射領域Lpが形成される。
(First optical system)
As shown in FIG. 2, the light from the first light source 31 of the first optical system 21 is reflected near the optical axis Ax by the first reflector 32 and converges in the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20. The lower irradiation region Lp shown in FIG. 4 is formed by the light from the first optical system 21.

図2に示したように、第一光学系21からの光のうち、投影レンズ20の後方焦点fを通って光軸Axに垂直な平面Pにおいて、光軸Axより上側を通過した光L1は、直接投影レンズ20へ入射し、あるいは、透明部材23を介して投影レンズ20へ入射する。投影レンズ20に入射した光L1は、この投影レンズ20で屈折されて灯具前方に出射される。図4に示すように、この光L1は下側照射領域Lpの下部の領域p1に到達する。   As shown in FIG. 2, among the light from the first optical system 21, the light L1 that has passed through the rear focal point f of the projection lens 20 and passed above the optical axis Ax in the plane P perpendicular to the optical axis Ax is Directly enters the projection lens 20 or enters the projection lens 20 via the transparent member 23. The light L1 incident on the projection lens 20 is refracted by the projection lens 20 and emitted to the front of the lamp. As shown in FIG. 4, the light L1 reaches a region p1 below the lower irradiation region Lp.

図2に戻り、平面Pにおいて、光軸Axより下側を通過しようとする光L2は、透明部材23の第一入射面24aから透明部材23に入射する。透明部材23に入射した光L2は、第一全反射面25aによって全反射されて投影レンズ20に導かれ、この投影レンズ20で屈折されて灯具前方に出射される。図4に示したように、この光L2は下側照射領域Lpの上部の領域p2に到達する。   Returning to FIG. 2, the light L <b> 2 that attempts to pass below the optical axis Ax on the plane P enters the transparent member 23 from the first incident surface 24 a of the transparent member 23. The light L2 incident on the transparent member 23 is totally reflected by the first total reflection surface 25a, guided to the projection lens 20, refracted by the projection lens 20, and emitted forward of the lamp. As shown in FIG. 4, the light L2 reaches a region p2 above the lower irradiation region Lp.

なお、第一全反射面25aは、全反射現象を利用した面である。全反射とは、異なる屈折率を有する物質の界面において、特定の入射角度以上で入射した光が界面を通過することなく全反射される現象である。本実施形態では、第一光学系21からの光のうち、平面Pにおいて光軸Axより下側を通過しようとする光L2を全て反射するように、透明部材23の屈折率および第一全反射面25aの光軸Axに対する傾斜角度が定められている。   The first total reflection surface 25a is a surface using the total reflection phenomenon. Total reflection is a phenomenon in which light incident at a specific incident angle or more is totally reflected at an interface between substances having different refractive indexes without passing through the interface. In the present embodiment, the refractive index of the transparent member 23 and the first total reflection are reflected so as to reflect all the light L2 that attempts to pass below the optical axis Ax in the plane P among the light from the first optical system 21. An inclination angle of the surface 25a with respect to the optical axis Ax is determined.

なお、平面Pにおいて光軸Axより下側を通過しようとする光とは、透明部材23がなければ、投影レンズ20へ直接入射する光である。透明部材23がない場合には、光L2’は投影レンズ20で屈折されて灯具前方の上方に向かって出射される(図2における点線のL2’参照)。   Note that the light that attempts to pass below the optical axis Ax in the plane P is light that is directly incident on the projection lens 20 if the transparent member 23 is not provided. When there is no transparent member 23, the light L2 'is refracted by the projection lens 20 and emitted upward in front of the lamp (see the dotted line L2' in FIG. 2).

図4に示すように、第一光学系21の第一光源31を点灯させると、光L1,L2によって下側照射領域Lpが形成される。この下側照射領域Lpは、ロービーム配光パターンとなる。   As shown in FIG. 4, when the first light source 31 of the first optical system 21 is turned on, the lower irradiation region Lp is formed by the lights L1 and L2. This lower irradiation region Lp becomes a low beam light distribution pattern.

ここで、透明部材23の稜線23aは、ロービーム配光パターンのカットオフラインCLに対応する左右段違い形状とされている。したがって、稜線23aより下側の第一全反射面25aによって第一光源31からの光の一部が遮られることにより、ロービーム配光パターンのカットオフラインCLが形成される。このようにして第一光学系21からの光が、透明部材23および投影レンズ20を介して灯具前方に出射され、ロービーム配光パターンを形成する。   Here, the ridge line 23a of the transparent member 23 has a left-right step shape corresponding to the cut-off line CL of the low beam light distribution pattern. Therefore, a part of the light from the first light source 31 is blocked by the first total reflection surface 25a below the ridge line 23a, thereby forming a cut-off line CL of the low beam light distribution pattern. In this way, the light from the first optical system 21 is emitted forward of the lamp through the transparent member 23 and the projection lens 20 to form a low beam light distribution pattern.

(第二光学系)
図3に示すように、第二光学系22の第二光源35からの光は、第二リフレクタ36で光軸Ax寄りに反射されて投影レンズ20の後方焦点fの近傍に収束される。第二光学系22からの光によって、図4に示す上側照射領域Hpが形成される。
(Second optical system)
As shown in FIG. 3, the light from the second light source 35 of the second optical system 22 is reflected near the optical axis Ax by the second reflector 36 and converges in the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20. The upper irradiation region Hp shown in FIG. 4 is formed by the light from the second optical system 22.

図3に示すように、第二光学系22からの光のうち、平面Pにおいて光軸Axより下側を通過した光L3は、直接または透明部材23を介して投影レンズ20へ導かれ、この投影レンズ20で屈折されて灯具前方に出射される。図4に示したように、この光L3は、上側照射領域Hpの上部の領域p3に到達する。   As shown in FIG. 3, among the light from the second optical system 22, the light L <b> 3 that has passed below the optical axis Ax in the plane P is guided to the projection lens 20 directly or via the transparent member 23. The light is refracted by the projection lens 20 and emitted to the front of the lamp. As shown in FIG. 4, the light L3 reaches the region p3 above the upper irradiation region Hp.

図3に戻り、第二光学系22からの光のうち、平面Pにおいて光軸Axより上側を通過しようとする光L4は、透明部材23の第二入射面24bから入射する。第二入射面24bから透明部材23に入射した光L4は、第二全反射面25bによって投影レンズ20に向けて全反射される。光L4はさらに投影レンズ20によって屈折されて灯具前方に出射される。図4に示したように、この光L4は上側照射領域Hpの下部の領域p4に到達する。
この光L4は、透明部材23がなければ、投影レンズ20へ直接入射し、この投影レンズ20で屈折されて上方に向かって出射する光である(図3における点線のL4´参照)。
Returning to FIG. 3, of the light from the second optical system 22, the light L <b> 4 that attempts to pass above the optical axis Ax in the plane P is incident from the second incident surface 24 b of the transparent member 23. The light L4 incident on the transparent member 23 from the second incident surface 24b is totally reflected toward the projection lens 20 by the second total reflection surface 25b. The light L4 is further refracted by the projection lens 20 and emitted to the front of the lamp. As shown in FIG. 4, the light L4 reaches a region p4 below the upper irradiation region Hp.
If there is no transparent member 23, the light L4 is light that directly enters the projection lens 20, is refracted by the projection lens 20, and is emitted upward (see the dotted line L4 ′ in FIG. 3).

ここで、第二全反射面25bも、上述した第一全反射面25aと同様に全反射現象を利用した反射面である。第二光学系22からの光のうち、平面Pにおいて光軸Axより上側を通過しようとする光L4を全て反射するように、透明部材23の屈折率および第二全反射面25bの光軸Axに対する傾斜角度が定められている。   Here, the second total reflection surface 25b is also a reflection surface using the total reflection phenomenon as in the first total reflection surface 25a described above. Of the light from the second optical system 22, the refractive index of the transparent member 23 and the optical axis Ax of the second total reflection surface 25b are reflected so as to reflect all of the light L4 that attempts to pass above the optical axis Ax on the plane P. An inclination angle with respect to is determined.

図4に示すように、第二光学系22の第二光源35を点灯すると、光L3,L4によって上側照射領域Hpが形成される。このとき、第二光学系22からの光L4が透明部材23の第二全反射面25bで投影レンズ20に向けて全反射されるので、上側照射領域Hpが明るく形成される。つまり、第二全反射面25bを設けることで、本来下方へ向かう筈であった光L4´を上方に向かう光L4とすることができ、上側照射領域Hpを明るく形成できる。   As shown in FIG. 4, when the second light source 35 of the second optical system 22 is turned on, an upper irradiation region Hp is formed by the lights L3 and L4. At this time, since the light L4 from the second optical system 22 is totally reflected toward the projection lens 20 by the second total reflection surface 25b of the transparent member 23, the upper irradiation region Hp is brightly formed. That is, by providing the second total reflection surface 25b, the light L4 ′ that should have been originally directed downward can be changed to the light L4 that is directed upward, and the upper irradiation region Hp can be brightly formed.

上記構成の本実施形態に係る車両用前照灯10では、車両前方へロービーム配光パターンを照射する場合は、第一光学系21のみを点灯させる。第一光学系21のみを点灯させたときは、図4に示すように、ロービーム配光パターンである下側照射領域Lpが形成される。   In the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment having the above-described configuration, only the first optical system 21 is turned on when a low beam distribution pattern is irradiated forward of the vehicle. When only the first optical system 21 is turned on, as shown in FIG. 4, a lower irradiation region Lp that is a low beam light distribution pattern is formed.

また、車両前方へハイビーム配光パターンを照射する場合は、第一光学系21及び第二光学系22を点灯させる。このように、第一光学系21及び第二光学系22を点灯させたときは、下側照射領域Lpに加えて、この下側照射領域Lpのロービーム配光パターンのカットオフラインCLの上方に上側照射領域Hpが形成され、これらの下側照射領域Lpと上側照射領域Hpとが組み合わされたハイビーム配光パターンが形成される。   Further, when the high beam light distribution pattern is irradiated forward of the vehicle, the first optical system 21 and the second optical system 22 are turned on. As described above, when the first optical system 21 and the second optical system 22 are turned on, in addition to the lower irradiation region Lp, the upper side is above the cut-off line CL of the low beam distribution pattern of the lower irradiation region Lp. An irradiation region Hp is formed, and a high beam light distribution pattern in which the lower irradiation region Lp and the upper irradiation region Hp are combined is formed.

ここで、第一全反射面25aおよび第二全反射面25bは、全反射という現象を利用して形成された反射面である。上述したように、全反射を起こすように透明部材の屈折率および全反射面25a,25bに対する入射角度を設定することにより、第一全反射面25aおよび第二全反射面25bが形成されている。つまり、第一全反射面25aおよび第二全反射面25bは、蒸着面などといった物理的な反射面ではないので、第一全反射面25aおよび第二全反射面25bは厚みを持たない。   Here, the first total reflection surface 25a and the second total reflection surface 25b are reflection surfaces formed by utilizing the phenomenon of total reflection. As described above, the first total reflection surface 25a and the second total reflection surface 25b are formed by setting the refractive index of the transparent member and the incident angle with respect to the total reflection surfaces 25a and 25b so as to cause total reflection. . That is, since the first total reflection surface 25a and the second total reflection surface 25b are not physical reflection surfaces such as a vapor deposition surface, the first total reflection surface 25a and the second total reflection surface 25b do not have a thickness.

このように、ロービーム配光パターンのカットオフラインを形成する部材である、透明部材23の第一全反射面25aは厚みを有さない。したがって、ハイビーム配光パターンの形成時に、第一全反射面25aは第二光学系22からの光を遮ることがないので、下側照射領域Lpと上側照射領域Hpとの間に暗い隙間が形成されることがない。これにより、第一光学系21からの光によって形成される下側照射領域Lpと、第二光学系22からの光によって形成される上側照射領域Hpとが滑らかに接続されることとなる。   Thus, the first total reflection surface 25a of the transparent member 23, which is a member that forms the cut-off line of the low beam light distribution pattern, has no thickness. Therefore, when the high beam distribution pattern is formed, the first total reflection surface 25a does not block the light from the second optical system 22, so that a dark gap is formed between the lower irradiation region Lp and the upper irradiation region Hp. It will not be done. Thereby, the lower irradiation region Lp formed by the light from the first optical system 21 and the upper irradiation region Hp formed by the light from the second optical system 22 are smoothly connected.

このように、本実施形態に係る車両用前照灯10によれば、第一全反射面25aは第二光学系22からの光を透過させるため、第一光学系21が照射するロービーム配光パターンとなる下側照射領域Lpと第二光学系22が照射する上側照射領域Hpとの間に暗い隙間が形成されない。よって、視認性が高く、見栄えの良いハイビーム配光パターンを形成できる。   As described above, according to the vehicle headlamp 10 according to the present embodiment, the first total reflection surface 25a transmits the light from the second optical system 22, and thus the low beam distribution emitted by the first optical system 21. A dark gap is not formed between the lower irradiation region Lp serving as a pattern and the upper irradiation region Hp irradiated by the second optical system 22. Therefore, a high beam light distribution pattern with high visibility and good appearance can be formed.

また、透明部材23は、第一光学系21からの光を透過させ、第二光学系22からの光の一部を投影レンズ20に向けて全反射させる第二全反射面25bを有する。これにより、第二光学系22からの光を無駄なく上側照射領域Hpの形成に利用することができ、上側照明領域Hpを明るく形成することができる。   Further, the transparent member 23 has a second total reflection surface 25 b that transmits light from the first optical system 21 and totally reflects a part of the light from the second optical system 22 toward the projection lens 20. Thereby, the light from the second optical system 22 can be used for forming the upper irradiation region Hp without waste, and the upper illumination region Hp can be formed brightly.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る車両用前照灯について説明する。
図5は、本発明の第2実施形態に係る車両用前照灯を説明する図である。図5の(a)は後方焦点付近における概略断面図、図5の(b)は照射領域を示す模式図である。
(Second Embodiment)
Next, the vehicle headlamp according to the second embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a vehicle headlamp according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a schematic cross-sectional view in the vicinity of the rear focal point, and FIG. 5B is a schematic diagram showing an irradiation region.

図5の(a)に示すように、第2実施形態に係る車両用前照灯40では、第二支持板28の前端における上面側に、先細りの透明部材41が設けられている。この透明部材41も、投影レンズ20側の前方側に位置する稜線41aが、左右に段違いの配光パターンを形成するカットオフラインに対応する形状のシェードとされている。   As shown in FIG. 5A, in the vehicle headlamp 40 according to the second embodiment, a tapered transparent member 41 is provided on the upper surface side at the front end of the second support plate 28. The transparent member 41 is also a shade having a shape corresponding to a cut-off line in which a ridge line 41a located on the front side on the projection lens 20 side forms a light distribution pattern having different steps on the left and right.

透明部材41の下面41bが全反射現象を利用した全反射面とされている。このため、第一光学系21からの光のうち、平面Pにおいて光軸Axより下方を通過しようとする光は下面41bによって投影レンズ20に向かって全反射される。このように、透明部材41の下面41bが第一光学系21からの光の一部を遮ることにより、ロービーム配光パターンのカットオフラインが形成される。   The lower surface 41b of the transparent member 41 is a total reflection surface using a total reflection phenomenon. For this reason, of the light from the first optical system 21, the light that attempts to pass below the optical axis Ax on the plane P is totally reflected toward the projection lens 20 by the lower surface 41 b. Thus, the lower surface 41b of the transparent member 41 blocks part of the light from the first optical system 21, thereby forming a cut-off line of the low beam light distribution pattern.

また、第一光源31および第二光源35を支持する第二支持板28の前端面28aが、下端が上端よりも後方に位置するように傾斜した傾斜面とされている。この第二支持板28の前端面28a及び上面28bは、アルミニウムなどが蒸着された反射面とされている。また、この車両用前照灯40では、第二光学系22を構成する第二リフレクタ36が第二光源35および第二支持板28の前端面28aの前方側に配置されている。   Further, the front end surface 28a of the second support plate 28 that supports the first light source 31 and the second light source 35 is an inclined surface that is inclined so that the lower end is positioned rearward of the upper end. The front end surface 28a and the upper surface 28b of the second support plate 28 are reflective surfaces on which aluminum or the like is deposited. In the vehicle headlamp 40, the second reflector 36 constituting the second optical system 22 is disposed on the front side of the second light source 35 and the front end face 28 a of the second support plate 28.

この車両用前照灯40において、第二光学系22の第二光源35が点灯されると、その光は第二リフレクタ36で第二支持板28の前端面28aに向かって反射される。さらに、この前端面28aで反射された光は投影レンズ20を介して灯具前方へ照射される。これにより、図5の(b)に示すように、上側照射領域Hpが形成される。   In the vehicle headlamp 40, when the second light source 35 of the second optical system 22 is turned on, the light is reflected by the second reflector 36 toward the front end face 28a of the second support plate 28. Further, the light reflected by the front end face 28 a is irradiated forward of the lamp through the projection lens 20. Thereby, as shown to (b) of FIG. 5, the upper side irradiation area | region Hp is formed.

ここで、第二光学系22からの光のうち、前端面28aの下方の領域で反射された光L5は、投影レンズ20へ直接入射し、投影レンズ20で屈折されて上方に向かって出射される。これにより、光L5は図5の(b)で示した上側照射領域Hpの中央付近を照射する。   Here, of the light from the second optical system 22, the light L5 reflected by the region below the front end face 28a is directly incident on the projection lens 20, refracted by the projection lens 20, and emitted upward. The Thereby, the light L5 irradiates near the center of the upper irradiation region Hp shown in FIG.

また、第二光学系22からの光のうち、前端面28aにおける上下方向の中間領域で反射された光L6は、投影レンズ20の後方焦点f近傍を通過して投影レンズ20に入射する。さらに光L6は、投影レンズ20で屈折されて、図5の(b)で示したカットオフラインCL近傍に導かれる。   Of the light from the second optical system 22, the light L 6 reflected by the intermediate region in the vertical direction on the front end surface 28 a passes through the vicinity of the rear focal point f of the projection lens 20 and enters the projection lens 20. Further, the light L6 is refracted by the projection lens 20 and guided to the vicinity of the cut-off line CL shown in FIG.

第二光学系22からの光のうち、前端面28aの上方の領域で反射した光L7は、そのうちの一部L7aが下面41bから透明部材41に入射する。そして光L7aは、透明部材41の上面側から出射し、更に投影レンズ20で屈折されて下方に向かって出射される。これにより、光L7aは図5の(b)の上側照射領域Hpの下方付近である、下側照射領域Lpを照射する。   Of the light from the second optical system 22, part of the light L7 reflected by the region above the front end surface 28a is incident on the transparent member 41 from the lower surface 41b. The light L7a is emitted from the upper surface side of the transparent member 41, is further refracted by the projection lens 20, and is emitted downward. Thereby, the light L7a irradiates the lower irradiation region Lp, which is near the lower side of the upper irradiation region Hp in FIG.

また、光L7の一部の光L7bは、透明部材41の下面41bで反射して投影レンズ20に入射し、さらに投影レンズ20で屈折されて上方に向かって出射される。これにより、光L7bは図5の(b)の上側照射領域Hpの上方付近を照射する。   In addition, a part of the light L7, the light L7b, is reflected by the lower surface 41b of the transparent member 41, enters the projection lens 20, is further refracted by the projection lens 20, and is emitted upward. Thereby, the light L7b irradiates near the upper side of the upper irradiation region Hp in FIG.

このように、この第2実施形態の車両用前照灯40も、第一光学系21及び第二光学系22を点灯させると、下側照射領域Lpと上側照射領域Hpとが組み合わされたハイビーム配光パターンが形成される。このとき、透明部材41の下面41bは全反射現象を利用した全反射面とされており、実質的な厚みを持たない。したがって、下面41bは第二光学系からの光L7の全てを遮らず、一部の光L7aを通過させる。これにより、第二光学系からの光L7aが下側照射領域Lpを照射し、下側照射領域Lpが上側照射領域Hpと重複するように形成される。これにより、下側照射領域Lpと上側照射領域Hpとの間に暗い隙間が形成されず、視認性が高く、見栄えの良いハイビーム配光パターンを形成できる。   As described above, the vehicle headlamp 40 according to the second embodiment also turns on the first optical system 21 and the second optical system 22 to turn on the high beam in which the lower irradiation area Lp and the upper irradiation area Hp are combined. A light distribution pattern is formed. At this time, the lower surface 41b of the transparent member 41 is a total reflection surface using a total reflection phenomenon, and does not have a substantial thickness. Therefore, the lower surface 41b does not block all the light L7 from the second optical system, but allows a part of the light L7a to pass therethrough. Thereby, the light L7a from the second optical system irradiates the lower irradiation region Lp, and the lower irradiation region Lp is formed to overlap the upper irradiation region Hp. Thereby, a dark gap is not formed between the lower irradiation region Lp and the upper irradiation region Hp, and a high beam light distribution pattern with high visibility and good appearance can be formed.

また、上記実施形態では、四角柱状のプリズムからなる透明部材23を用いる場合について説明したが、透明部材23の形状はこの形状に限定されない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the transparent member 23 which consists of a prismatic prism was used, the shape of the transparent member 23 is not limited to this shape.

10,40:車両用前照灯、20:投影レンズ、21:第一光学系、22:第二光学系、23,41:透明部材、25a:第一全反射面(全反射面)、25b:第二全反射面(補助反射面)、31:第一光源、32:第一リフレクタ、35:第二光源、36:第二リフレクタ、Ax:光軸、CL:カットオフライン、f:後方焦点、L1〜L7,L7a,L7b:光、Lp:下側照射領域、Hp:上側照射領域 10, 40: vehicle headlamp, 20: projection lens, 21: first optical system, 22: second optical system, 23, 41: transparent member, 25a: first total reflection surface (total reflection surface), 25b : Second total reflection surface (auxiliary reflection surface), 31: first light source, 32: first reflector, 35: second light source, 36: second reflector, Ax: optical axis, CL: cut-off line, f: rear focus , L1 to L7, L7a, L7b: light, Lp: lower irradiation region, Hp: upper irradiation region

Claims (2)

前後方向に延びる光軸を有する投影レンズと、
第一光源と、前記第一光源からの光を前記光軸よりに反射させる第一リフレクタと、を有する第一光学系と、
第二光源と、前記第二光源からの光を前記光軸よりに反射させる第二リフレクタと、を有する第二光学系と、
前記投影レンズの後方焦点近傍に配置された透明部材と、を有し、
前記第一光学系からの光は、前記透明部材を通過して前記投影レンズから灯具前方に出射されてロービーム配光パターンを形成し、
前記第二光学系からの光は、前記第一光学系からの光とともにハイビーム配光パターンを形成し、
前記透明部材は、前記第二光学系からの光を透過させ、前記第一光学系からの光の一部を全反射する全反射面を備え、
前記全反射面の縁の一部はカットオフラインに対応する形状とされている、車両用前照灯。
A projection lens having an optical axis extending in the front-rear direction;
A first optical system comprising: a first light source; and a first reflector that reflects light from the first light source from the optical axis;
A second optical system comprising: a second light source; and a second reflector that reflects light from the second light source from the optical axis;
A transparent member disposed in the vicinity of the rear focal point of the projection lens,
The light from the first optical system passes through the transparent member and is emitted from the projection lens to the front of the lamp to form a low beam light distribution pattern.
The light from the second optical system forms a high beam light distribution pattern together with the light from the first optical system,
The transparent member includes a total reflection surface that transmits light from the second optical system and totally reflects a part of the light from the first optical system,
A vehicle headlamp, wherein a part of the edge of the total reflection surface has a shape corresponding to a cut-off line.
前記透明部材は、前記第一光学系からの光を透過させ、前記第二光学系からの光の一部を投影レンズに向けて全反射させる補助反射面を有する、請求項1に記載の車両用前照灯。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the transparent member has an auxiliary reflection surface that transmits light from the first optical system and totally reflects a part of the light from the second optical system toward a projection lens. For headlamps.
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