JP7523011B2 - Vehicle lighting fixtures - Google Patents
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Description
本開示は、車両用灯具に関する。 This disclosure relates to vehicle lighting.
特許文献1に開示のように、第1及び第2付加リフレクタを用いて付加レンズを発光させることが知られている。特許文献2に開示のように、光拡散素子が設けられた透光部材を隣接する灯具ユニット間に配置することが知られている(同文献の段落0045参照)。 As disclosed in Patent Document 1, it is known to use a first and second additional reflector to cause an additional lens to emit light. As disclosed in Patent Document 2, it is known to place a translucent member provided with a light diffusion element between adjacent lamp units (see paragraph 0045 of the same document).
車両用灯具の発光領域の拡張のために主レンズに加えて付加レンズを設け、主レンズ用の光源の放射光を第1及び第2リフレクタを介して付加レンズに案内する場合、第1リフレクタによって光源から主レンズに到達する光量が低下してしまうおそれがある。本願発明者は、光源から主レンズへの光束の伝播に対する影響を抑えつつ付加レンズをより十分な発光面積又は所望の輝度分布で発光させるという新たな課題を見出した。 When an additional lens is provided in addition to the main lens to expand the light-emitting area of a vehicle lamp, and the light emitted from the light source for the main lens is guided to the additional lens via the first and second reflectors, there is a risk that the amount of light reaching the main lens from the light source will be reduced by the first reflector. The inventors of the present application have discovered a new problem of making the additional lens emit light with a more sufficient light-emitting area or desired brightness distribution while minimizing the effect on the propagation of the light flux from the light source to the main lens.
本開示の一態様に係る車両用灯具は、光源と、光源から放射される放射光に含まれる第1光束が入射する主レンズと、主レンズに隣接して設けられた付加レンズと、放射光に含まれる第2光束を付加レンズに案内するべく設けられた第1及び第2リフレクタにして、第2光束が、第1リフレクタにより反射され、次に第2リフレクタにより反射される第1及び第2リフレクタを含む。第2光束のための第1リフレクタの反射面は、第2光束のための第2リフレクタの反射面よりも狭い。更には、第1リフレクタの反射面と第2リフレクタの反射面の間には透光部が設けられる。透光部は、第2リフレクタの反射面に向けて第2光束を拡散して放射するように構成される。なお、第1光束と第2光束は、お互いに異なる方向に伝播する光束である。 A vehicle lamp according to one aspect of the present disclosure includes a light source, a main lens on which a first light flux included in the radiated light emitted from the light source is incident, an additional lens provided adjacent to the main lens, and first and second reflectors provided to guide a second light flux included in the radiated light to the additional lens, the second light flux being reflected by the first reflector and then reflected by the second reflector. The reflecting surface of the first reflector for the second light flux is narrower than the reflecting surface of the second reflector for the second light flux. Furthermore, a light-transmitting portion is provided between the reflecting surface of the first reflector and the reflecting surface of the second reflector. The light-transmitting portion is configured to diffuse and radiate the second light flux toward the reflecting surface of the second reflector. The first light flux and the second light flux are light fluxes propagating in different directions.
幾つかの実施形態においては、透光部は、主レンズ及び付加レンズの少なくとも一方の脚部に設けられる。幾つかの場合、透光部は、付加レンズの脚部に設けられる。 In some embodiments, the light-transmitting portion is provided on the leg of at least one of the main lens and the additional lens. In some cases, the light-transmitting portion is provided on the leg of the additional lens.
幾つかの実施形態では、透光部は、拡散レンズ素子のレンズアレイが設けられた光入射面及び/又は光出射面を有する。 In some embodiments, the light-transmitting portion has a light entrance surface and/or a light exit surface on which a lens array of diffusing lens elements is provided.
幾つかの実施形態では、レンズアレイの面積は、第1リフレクタの反射面よりも大きい。 In some embodiments, the area of the lens array is larger than the reflective surface of the first reflector.
幾つかの実施形態では、車両用灯具は、第1光束を主レンズに向かうように反射する主リフレクタを更に有する。レンズアレイは、光源が設置された基準面に関して第1リフレクタと比較して上方又は下方にオフセットして設けられ得る。第2リフレクタは、光源が設置された基準面に関して第1リフレクタと比べて上方又は下方にオフセットして設けられ得る。
第2光束は、主リフレクタにより反射されることなく光源から第1リフレクタに伝播し得る。
In some embodiments, the vehicle lamp further includes a main reflector that reflects the first light flux toward the main lens. The lens array may be provided offset upward or downward from the first reflector with respect to a reference plane on which the light source is provided. The second reflector may be provided offset upward or downward from the first reflector with respect to a reference plane on which the light source is provided.
A second beam of light may propagate from the light source to the first reflector without being reflected by the main reflector.
幾つかの実施形態では、車両用灯具は、主リフレクタと主レンズの間に設けられたシェードを更に有する。第2光束は、シェードにより阻止されずに光源から第1リフレクタに伝播し得る。 In some embodiments, the vehicle lamp further includes a shade disposed between the main reflector and the main lens. The second light beam can propagate from the light source to the first reflector without being blocked by the shade.
幾つかの実施形態では、第1リフレクタは、第1光束の伝播を妨げない位置に設けられる。 In some embodiments, the first reflector is positioned so as not to impede the propagation of the first light beam.
幾つかの実施形態では、主リフレクタがハウジングパーツの内面に形成され、第1及び第2リフレクタは、各々、ハウジングパーツの開口の両側の第1及び第2壁部に設けられる。 In some embodiments, the main reflector is formed on an inner surface of the housing part, and the first and second reflectors are provided on first and second wall portions, respectively, on either side of the opening in the housing part.
本開示の一態様によれば、光源から主レンズへの光束の伝播に対する影響を抑えつつ付加レンズをより十分な発光面積又は所望の輝度分布で発光させることが促進される。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to facilitate the additional lens to emit light with a more sufficient light-emitting area or desired luminance distribution while minimizing the effect on the propagation of light flux from the light source to the main lens.
以下、図面を参照しつつ、本発明の非限定の実施形態及び特徴について説明する。当業者は、過剰説明を要せず、各実施形態及び/又は各特徴を組み合わせることができ、この組み合わせによる相乗効果も理解可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。参照図面は、発明の記述を主たる目的とするものであり、作図の便宜のために簡略化されている。各特徴は、本明細書に開示された灯具ユニットにのみ有効であるものではなく、本明細書に開示されていない他の様々な灯具ユニットにも通用する普遍的な特徴として理解される。 Non-limiting embodiments and features of the present invention will be described below with reference to the drawings. Those skilled in the art will be able to combine the various embodiments and/or features without the need for excessive explanation, and will also be able to understand the synergistic effects of such combinations. In principle, overlapping explanations between embodiments will be omitted. The reference drawings are primarily intended to describe the invention, and have been simplified for the convenience of drawing. Each feature is not only valid for the lamp unit disclosed in this specification, but is understood as a universal feature that is applicable to various other lamp units not disclosed in this specification.
本明細書においては、車両内方、車両外方、及び車幅方向は、車両用灯具が取り付けられる車両を基準として把握される。前後方向、左右方向、及び上下方向についても同様である。なお、車両内方は、車両外の任意の位置から車両内の任意の位置に向かう方向である。車両外方は、車両内の任意の位置から車両外の任意の位置に向かう方向である。車両内方及び外方は、上下方向に交差又は直交する任意の平面に含まれ得る。前後方向及び車幅方向それぞれにおいて車両内方及び外方も理解可能である。上下方向は、典型的には、鉛直方向に一致する。 In this specification, the inside of the vehicle, the outside of the vehicle, and the vehicle width direction are understood based on the vehicle on which the vehicle lamp is attached. The same applies to the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction. The inside of the vehicle is the direction from any position outside the vehicle to any position inside the vehicle. The outside of the vehicle is the direction from any position inside the vehicle to any position outside the vehicle. The inside and outside of the vehicle can be included in any plane that intersects or is perpendicular to the up-down direction. The inside and outside of the vehicle can also be understood in the front-rear direction and the vehicle width direction, respectively. The up-down direction typically coincides with the vertical direction.
車両用灯具は、図1に示す灯具ユニット1を有する。例えば、車両用灯具が車両(例えば、自動車)の前照灯であり、そこに灯具ユニット1が収容される。典型的には、灯具ユニット1が(車両前方に開口した)灯具ハウジングとアウターレンズにより画定される灯室内に配置される。 The vehicle lamp has a lamp unit 1 shown in FIG. 1. For example, the vehicle lamp is a headlamp of a vehicle (e.g., an automobile), in which the lamp unit 1 is housed. Typically, the lamp unit 1 is disposed within a lamp chamber defined by a lamp housing (opening toward the front of the vehicle) and an outer lens.
灯具ユニット1は、ロービーム用配光パターン(又はその一部)及び/又はハイビーム用配光パターン(又はその一部)を形成するべく構成され、本願に図示の例では、ロービーム用配光パターンを形成するべく構成される。 The lamp unit 1 is configured to form a low beam light distribution pattern (or a part thereof) and/or a high beam light distribution pattern (or a part thereof), and in the example illustrated in this application, it is configured to form a low beam light distribution pattern.
灯具ユニット1は、プロジェクタ型の灯具ユニットであり、光源2、主レンズ3、主レンズ3に隣接して設けられた付加レンズ4と、第1リフレクタ5、第2リフレクタ6、シェード7、主リフレクタ8が設けられたハウジングパーツ9、ヒートシンク11、枠部材12、及び透光部13を有する。 The lighting unit 1 is a projector-type lighting unit, and includes a light source 2, a main lens 3, an additional lens 4 provided adjacent to the main lens 3, a first reflector 5, a second reflector 6, a shade 7, a housing part 9 provided with a main reflector 8, a heat sink 11, a frame member 12, and a light-transmitting part 13.
光源2は、ロービーム用配光パターン及び/又はハイビーム用配光パターンを形成するための光源である。光源2は、不図示のドライバにより駆動(例えば、PWM(Pulse Width Modulation)駆動)されて点灯するLED(Light Emitting Diode),LD(Laser Diode)といった1以上又は複数の半導体発光素子を含む。光源2は、典型的には、複数のLED(典型的には、LEDアレイ)と、これらのLEDが実装された基板を含む。 The light source 2 is a light source for forming a low beam light distribution pattern and/or a high beam light distribution pattern. The light source 2 includes one or more semiconductor light emitting elements such as an LED (Light Emitting Diode) or an LD (Laser Diode) that are driven (e.g., PWM (Pulse Width Modulation) driven) by a driver (not shown) to light up. The light source 2 typically includes multiple LEDs (typically an LED array) and a substrate on which these LEDs are mounted.
LED,LDといった半導体発光素子の駆動により光源2から光束が放射される。後述の説明から分かるように、光源2から放射される放射光の第1光束が(主リフレクタ8により反射されて)主レンズ3に入射し、光源2から放射される放射光の第2光束が(例えば、主リフレクタ8により反射されることなく)第1リフレクタ5に入射する。第2光束は、第1リフレクタ5への直射光である。光源2は、第1リフレクタ5への光束の直射が生じる程度の発散角を有する。 A light beam is emitted from the light source 2 by driving a semiconductor light emitting element such as an LED or LD. As will be understood from the explanation below, a first light beam of the radiated light emitted from the light source 2 is incident on the main lens 3 (after being reflected by the main reflector 8), and a second light beam of the radiated light emitted from the light source 2 is incident on the first reflector 5 (for example, without being reflected by the main reflector 8). The second light beam is a direct light beam to the first reflector 5. The light source 2 has a divergence angle that causes the light beam to be directly incident on the first reflector 5.
光源2は、ヒートシンク11に熱的に接続され、ヒートシンク11を介して放熱される。ヒートシンク11には電動ファンといった空冷機構が取り付けられ、その作動によりヒートシンク11から空気への放熱が促進される。 The light source 2 is thermally connected to the heat sink 11, and heat is dissipated through the heat sink 11. An air-cooling mechanism such as an electric fan is attached to the heat sink 11, and the operation of the fan promotes the dissipation of heat from the heat sink 11 to the air.
蛍光体、レンズ、波長変換板、偏光板等が光源2に組み込まれ得る。例えば、LEDから放射される特定波長(又は特定波長帯)の光により励起されて広帯域幅の光(例えば、白色光)を放射する蛍光板が光源2に組み込まれる。 Phosphors, lenses, wavelength conversion plates, polarizing plates, etc. may be incorporated into the light source 2. For example, a phosphor plate that is excited by light of a specific wavelength (or a specific wavelength band) emitted from an LED and emits light of a wide bandwidth (e.g., white light) is incorporated into the light source 2.
主レンズ3は、像を反転して前方に投影する非球面レンズであり、ここでは、シェード7により造形された光像(即ち、カットオフラインを有するロービーム用配光パターン)を反転して前方に投影する。主レンズ3には、光源2からの放射光に含まれる第1光束が入射する。主リフレクタ8が設けられる場合、主レンズ3には、光源2から上方に放射され、主リフレクタ8により前方に反射された光束が主レンズ3に入射する。 The main lens 3 is an aspheric lens that inverts an image and projects it forward. In this case, the light image formed by the shade 7 (i.e., a low beam light distribution pattern having a cutoff line) is inverted and projected forward. A first light beam contained in the light emitted from the light source 2 is incident on the main lens 3. When the main reflector 8 is provided, a light beam emitted upward from the light source 2 and reflected forward by the main reflector 8 is incident on the main lens 3.
主レンズ3は、光入射面33と光出射面34を有するレンズ部31と、主レンズ3の取付のための複数の(例えば、上下一対の)フランジ部32a,32b(単にフランジ部32と示す場合もある)を有する。主レンズ3は、樹脂又はガラス製である。主レンズ3の光入射面33及び光出射面34の一方又は両方が非球面であり得る。なお、灯具ユニット1にハイビーム用配光パターン用の追加の光源が設けられる場合、又は、ハイビームとロービームを切り替えるためにシェード位置が切り替えられる場合、主レンズ3がハイビーム用配光パターンも投影する。 The main lens 3 has a lens portion 31 having a light entrance surface 33 and a light exit surface 34, and a plurality of (for example, a pair of upper and lower) flange portions 32a, 32b (sometimes simply referred to as flange portions 32) for mounting the main lens 3. The main lens 3 is made of resin or glass. One or both of the light entrance surface 33 and the light exit surface 34 of the main lens 3 may be aspheric. Note that if an additional light source for a high beam light distribution pattern is provided in the lamp unit 1, or if the shade position is switched to switch between high beam and low beam, the main lens 3 also projects a high beam light distribution pattern.
付加レンズ4は、主レンズ3に車幅方向で隣接して設けられる(図2参照)。付加レンズ4は、車両用灯具の点灯時の被視認性を高めるために主レンズ3の発光領域に対して付加的な発光領域を加える。付加レンズ4は、その目的を満足すれば十分であり、主レンズ3により形成されるロービーム用配光パターン又はハイビーム用配光パターンに対する付加的な配光パターンを形成する必要はない(勿論、そのようにしても良い)。主レンズ3用の光源2の放射光の一部(即ち、第2光束)を付加レンズ4の発光のために用いることで付加レンズ4のための追加の光源無しで車両用灯具の点灯時の被視認性が高められる(即ち、車両の周囲の観察者により視認され易くなる)。付加レンズ4に対して追加的な役割(例えば、クリアランスランプとしての役割)を担わせても良い。 The additional lens 4 is provided adjacent to the main lens 3 in the vehicle width direction (see FIG. 2). The additional lens 4 adds an additional light-emitting area to the light-emitting area of the main lens 3 in order to increase the visibility of the vehicle lamp when it is turned on. It is sufficient for the additional lens 4 to fulfill its purpose, and it is not necessary to form an additional light distribution pattern to the low beam light distribution pattern or high beam light distribution pattern formed by the main lens 3 (of course, it may be done that way). By using a part of the emitted light (i.e., the second light flux) of the light source 2 for the main lens 3 for the light emission of the additional lens 4, the visibility of the vehicle lamp when it is turned on is increased without an additional light source for the additional lens 4 (i.e., it becomes easier to see by observers around the vehicle). The additional lens 4 may be given an additional role (for example, a role as a clearance lamp).
付加レンズ4は、レンズ主部41と、レンズ主部41から車両内方(例えば、後方)に延びる脚部42を有する(図1,3参照)。レンズ主部41は、光源2の点灯時に発光部として機能する。レンズ主部41は、灯具正面視して三角形であるが(図2参照)、この形状に限られず、他の多角形(例えば、四角形)であっても良い。レンズ主部41は、第2光束の光線を屈折させるように機能する。脚部42は、第1リフレクタ5の反射面と第2リフレクタ6の反射面の間に位置する。 The additional lens 4 has a lens main portion 41 and a leg portion 42 that extends from the lens main portion 41 toward the inside of the vehicle (e.g., rearward) (see Figs. 1 and 3). The lens main portion 41 functions as a light-emitting portion when the light source 2 is turned on. The lens main portion 41 is triangular when viewed from the front of the lamp (see Fig. 2), but is not limited to this shape and may be another polygon (e.g., quadrangle). The lens main portion 41 functions to refract the rays of the second light beam. The leg portion 42 is located between the reflective surface of the first reflector 5 and the reflective surface of the second reflector 6.
付加レンズ4のレンズ主部41は、主レンズ3よりも前方に配置され得る。この場合、主レンズ3側の付加レンズ4の側面に傾斜面49を設け、主レンズ3から車両前方に放射された第1光束が付加レンズ4により妨げられないようにすると良い。傾斜面49は、付加レンズ4のレンズ主部41の前面と脚部42の側面を接続するように主レンズ3の光軸AXに沿って(具体的には、鋭角をなすように)斜めに傾斜する。 The lens main part 41 of the additional lens 4 may be disposed forward of the main lens 3. In this case, it is advisable to provide an inclined surface 49 on the side of the additional lens 4 facing the main lens 3 so that the first light beam emitted from the main lens 3 toward the front of the vehicle is not blocked by the additional lens 4. The inclined surface 49 is inclined obliquely (specifically, at an acute angle) along the optical axis AX of the main lens 3 so as to connect the front surface of the lens main part 41 of the additional lens 4 to the side of the leg part 42.
脚部42は、付加レンズ4のレンズ主部41と同一の透明材料から成り、典型的には、付加レンズ4のレンズ主部41と同一の射出成形金型を用いて一体的に射出成形される。脚部42は、車幅方向に交差(例えば、直交する)ように設けられた平板部であり、光入射面43と光出射面44を有する。脚部42の光入射面43及び光出射面44は、車幅方向に直交するように設けられるが、斜めに傾斜して設けることもできる。脚部42の光入射面43及び光出射面44の一方又は両方に拡散レンズ素子45のレンズアレイ46を設けることができる(図5,6参照)。 The leg 42 is made of the same transparent material as the main lens 41 of the additional lens 4, and is typically injection molded integrally with the main lens 41 of the additional lens 4 using the same injection molding die. The leg 42 is a flat plate provided so as to intersect (e.g., perpendicular to) the vehicle width direction, and has a light entrance surface 43 and a light exit surface 44. The light entrance surface 43 and the light exit surface 44 of the leg 42 are provided so as to intersect perpendicularly to the vehicle width direction, but can also be provided at an angle. A lens array 46 of a diffusing lens element 45 can be provided on one or both of the light entrance surface 43 and the light exit surface 44 of the leg 42 (see Figures 5 and 6).
第1及び第2リフレクタ5,6は、光源2からの放射光に含まれる第2光束を付加レンズ4に案内するべく設けられる。第2光束は、第1リフレクタ5により反射され、次に第2リフレクタ6により反射される。第1リフレクタ5は、上述の主レンズ3に入射する第1光束の伝播を大きく又は完全に妨げない位置に設けられる。この場合、第1リフレクタ5に入射する第2光束が主レンズ3に関する不要光と見なされる。第1リフレクタ5及び第2リフレクタ6を用いてそのような第2光束を付加レンズ4に案内することにより、灯具ユニット1全体としての光利用効率が高められ、及び/又は、第2光束が迷光となってグレアといった望まない現象が発生してしまうことが抑制される。 The first and second reflectors 5 and 6 are provided to guide the second light beam contained in the light emitted from the light source 2 to the additional lens 4. The second light beam is reflected by the first reflector 5 and then reflected by the second reflector 6. The first reflector 5 is provided at a position that does not significantly or completely impede the propagation of the first light beam incident on the main lens 3 described above. In this case, the second light beam incident on the first reflector 5 is considered as unnecessary light for the main lens 3. By guiding such a second light beam to the additional lens 4 using the first reflector 5 and the second reflector 6, the light utilization efficiency of the entire lighting unit 1 is improved, and/or the second light beam becomes stray light, which causes an undesirable phenomenon such as glare, is suppressed.
第1リフレクタ5は、主リフレクタ8を介することなく光源2から光束が直接的に入射する位置に設けられる。追加又は代替として、第1リフレクタ5は、シェード7により阻止されずに光源2から光束が直接的に入射する位置に設けられる。第2光束は、(主リフレクタ8により反射されることなく、及び/又は、シェード7により遮光されることなく)光源2から第1リフレクタ5に直接的に入射する。上述の点を満足するため又は別の目的のため、第1リフレクタ5は、光源2が設置された基準面PLよりも高い位置に設けられる(図2,4,5参照)。他方、第2リフレクタ6は、光源2が設置された基準面PLに関して第1リフレクタ5と比べて下方にオフセットして設けられる(図2参照)。このように高低差を付けて第1リフレクタ5と第2リフレクタ6を配置することにより第1リフレクタ5と第2リフレクタ6の離間距離を増加することができ、両者の反射面の相対的な配向の自由度が高められ、場合によっては、付加レンズ4の発光面積を拡大し易くなる。 The first reflector 5 is provided at a position where the light beam from the light source 2 is directly incident without passing through the main reflector 8. Additionally or alternatively, the first reflector 5 is provided at a position where the light beam from the light source 2 is directly incident without being blocked by the shade 7. The second light beam is directly incident on the first reflector 5 from the light source 2 (without being reflected by the main reflector 8 and/or being blocked by the shade 7). In order to satisfy the above points or for another purpose, the first reflector 5 is provided at a position higher than the reference plane PL on which the light source 2 is installed (see Figures 2, 4, and 5). On the other hand, the second reflector 6 is provided offset downwardly compared to the first reflector 5 with respect to the reference plane PL on which the light source 2 is installed (see Figure 2). By positioning the first reflector 5 and the second reflector 6 with a height difference in this way, the distance between the first reflector 5 and the second reflector 6 can be increased, increasing the degree of freedom in the relative orientation of the reflective surfaces of the two reflectors, and in some cases making it easier to expand the light-emitting area of the additional lens 4.
本実施形態においては、(第2光束のための)第1リフレクタ5の反射面は、(第2光束のための)第2リフレクタ6の反射面よりも狭い。更には、第1リフレクタ5の反射面と第2リフレクタ6の反射面の間には透光部13が設けられ、透光部13が第2リフレクタ6の反射面に向けて第2光束を拡散して放射するように構成される。かかる構成によれば、光源2から主レンズ3への光束の伝播に対する影響を抑えつつ付加レンズ4をより十分な発光面積又は所望の輝度分布で発光させることが促進される。 In this embodiment, the reflecting surface of the first reflector 5 (for the second light flux) is narrower than the reflecting surface of the second reflector 6 (for the second light flux). Furthermore, a light-transmitting portion 13 is provided between the reflecting surface of the first reflector 5 and the reflecting surface of the second reflector 6, and the light-transmitting portion 13 is configured to diffuse and radiate the second light flux toward the reflecting surface of the second reflector 6. This configuration promotes the additional lens 4 to emit light with a more sufficient light-emitting area or desired luminance distribution while suppressing the effect on the propagation of the light flux from the light source 2 to the main lens 3.
具体的には、(少なくとも反射面に関して)第2リフレクタ6と比べて第1リフレクタ5を小型化することが促進される。第1リフレクタ5の反射面と第2リフレクタ6の反射面の間の透光部13による光拡散により第2リフレクタ6の反射面を大きくすることができ、同様に付加レンズ4の発光面積を大きくすることができる。第2リフレクタ6に入射する前に第2光束が透光部13により予め拡散されるため、付加レンズ4における所望の輝度分布(例えば、より一様な輝度分布)も得られやすい。また、第2光束の影響が低減し、車両外方から見てレンズ主部41がより均一に発光することも促進される。 Specifically, it is promoted to make the first reflector 5 smaller than the second reflector 6 (at least in terms of the reflective surface). The reflective surface of the second reflector 6 can be enlarged by light diffusion by the light-transmitting portion 13 between the reflective surface of the first reflector 5 and the reflective surface of the second reflector 6, and the light-emitting area of the additional lens 4 can be enlarged as well. Since the second light flux is diffused in advance by the light-transmitting portion 13 before entering the second reflector 6, it is also easier to obtain a desired luminance distribution (e.g., a more uniform luminance distribution) in the additional lens 4. In addition, it is promoted that the influence of the second light flux is reduced and the lens main portion 41 emits light more uniformly when viewed from outside the vehicle.
第1リフレクタ5の反射面は、そこでの光束の全反射のために平坦面、湾曲面、又は放物面であり得る。第1リフレクタ5の反射面と第2リフレクタ6の反射面の間での第2光束L2の適切な光路設計のために、それらの各反射面を適切に形状付けることができる。 The reflecting surface of the first reflector 5 may be flat, curved, or parabolic for total reflection of the light beam thereon. Each of these reflecting surfaces may be appropriately shaped for proper optical path design of the second light beam L2 between the reflecting surface of the first reflector 5 and the reflecting surface of the second reflector 6.
主レンズ3及び付加レンズ4とは別の独立した部材として透光部13を設けることもできるが、主レンズ3及び付加レンズ4の少なくとも一方の脚部に設けることもでき、これにより灯具ユニット1の組立効率が高められ、灯具ユニット1の低コスト化も促進できる。主レンズ3に脚部を設けると、別の灯具ユニットへのその流用が困難になるおそれがある。他方、付加レンズ4についてはそのような問題はない。 The light-transmitting portion 13 can be provided as an independent member separate from the main lens 3 and the additional lens 4, but it can also be provided on the legs of at least one of the main lens 3 and the additional lens 4, which increases the assembly efficiency of the lamp unit 1 and also promotes cost reduction of the lamp unit 1. If legs are provided on the main lens 3, it may become difficult to reuse it in another lamp unit. On the other hand, there is no such problem with the additional lens 4.
図2に示す場合、透光部13は、付加レンズ4の脚部42に設けられ、付加レンズ4の脚部42に光拡散機能が付与される。第2リフレクタ6により反射される前での透光部13による第2光束の光拡散により付加レンズ4のレンズ主部41がより一様な輝度分布で発光することが促進される。 In the case shown in FIG. 2, the light-transmitting portion 13 is provided on the leg portion 42 of the additional lens 4, and the leg portion 42 of the additional lens 4 is endowed with a light diffusion function. The light diffusion of the second light flux by the light-transmitting portion 13 before it is reflected by the second reflector 6 promotes the lens main portion 41 of the additional lens 4 to emit light with a more uniform luminance distribution.
付加レンズ4の脚部42は、主レンズ3の光軸AXから所定距離だけ離れた位置で光軸AXに沿って(例えば、平行に)延びる。脚部42は、主レンズ3の光入射面33と光出射面34を接続する側面35に近接して配置され、光源2から主リフレクタ8を介して主レンズ3に入射する第1光束の伝播を妨げない。なお、本段落で述べた点は、付加レンズ4の脚部42に透光部13が設けられない形態(例えば、透光部13が付加レンズ4とは別の独立した部材として設けられる形態)にも通用する。 The leg 42 of the additional lens 4 extends along (e.g., parallel to) the optical axis AX of the main lens 3 at a position a predetermined distance away from the optical axis AX. The leg 42 is disposed close to the side surface 35 that connects the light entrance surface 33 and the light exit surface 34 of the main lens 3, and does not impede the propagation of the first light flux that enters the main lens 3 from the light source 2 via the main reflector 8. Note that the points described in this paragraph also apply to a configuration in which the leg 42 of the additional lens 4 does not have a light-transmitting portion 13 (e.g., a configuration in which the light-transmitting portion 13 is provided as an independent member separate from the additional lens 4).
透光部13は、拡散レンズ素子45のレンズアレイ46が設けられた光入射面及び/又は光出射面を有し得る(図5,6参照)。レンズアレイ46において拡散レンズ素子45は様々な態様で2次元状に配置される。図示例では、レンズアレイ46において拡散レンズ素子45をマトリクス状に配置される。拡散レンズ素子45を上下又に前後に長尺なロッド形状とし、これらを隣接配置することでレンズアレイを縞状としても良い。各拡散レンズ素子45は、凸型レンズであるが、凹型レンズであっても良い。拡散レンズ素子45は、レンズ面での光束の屈折に基づいて光束を拡散するものであり、適切な拡散角が得られるように構成される。拡散レンズ素子45は、他のレンズと同様、光束に対して実質的に透明であり、そこでの光損失は無視可能である。なお、透光部13に光拡散機能を付与するために拡散レンズ素子以外の拡散手段(各種成膜技術により形成した拡散層、シボ加工、フロスト加工等)を設けることもできる。 The light-transmitting section 13 may have a light entrance surface and/or a light exit surface on which a lens array 46 of the diffusion lens elements 45 is provided (see Figs. 5 and 6). In the lens array 46, the diffusion lens elements 45 are arranged in various two-dimensional forms. In the illustrated example, the diffusion lens elements 45 are arranged in a matrix in the lens array 46. The diffusion lens elements 45 may be formed into a long rod shape vertically or front-to-back, and the lens array may be striped by arranging them adjacent to each other. Each diffusion lens element 45 is a convex lens, but may also be a concave lens. The diffusion lens element 45 diffuses the light beam based on the refraction of the light beam on the lens surface, and is configured to obtain an appropriate diffusion angle. The diffusion lens element 45 is substantially transparent to the light beam, like other lenses, and the light loss therein is negligible. In addition, in order to impart a light diffusion function to the light-transmitting section 13, diffusion means other than the diffusion lens elements (diffusion layers formed by various film-forming techniques, embossing, frosting, etc.) may also be provided.
レンズアレイ46の面積(即ち、拡散レンズ素子の合計の設置面積)は、第1リフレクタ5の反射面よりも大きく(図5参照)、第1リフレクタ5から到来する第2光束を漏れなく拡散することが促進される。換言すれば、第1リフレクタ5の反射面を小さくすることができ、主レンズ3に入射するべき第1光束の伝播が第1リフレクタ5により妨げられることが回避又は抑制される。 The area of the lens array 46 (i.e., the total installation area of the diffusion lens elements) is larger than the reflecting surface of the first reflector 5 (see FIG. 5), which promotes the diffusion of the second light beam coming from the first reflector 5 without leakage. In other words, the reflecting surface of the first reflector 5 can be made smaller, which avoids or suppresses the first reflector 5 from interfering with the propagation of the first light beam that should be incident on the main lens 3.
レンズアレイ46は、光源2が設置された基準面PLに関して第1リフレクタ5と比較して下方にオフセットして設けられる(図5参照)。このように高低差を付けて第1リフレクタ5とレンズアレイ46を配置することにより両者の離間距離を増加することができる。離間距離の増加により両者の相対的な配光の自由度が高められ、場合によっては、付加レンズ4の発光面積を拡大し易くなる。 The lens array 46 is offset downwards from the first reflector 5 with respect to the reference plane PL on which the light source 2 is installed (see FIG. 5). By positioning the first reflector 5 and the lens array 46 with a difference in height in this way, the distance between them can be increased. Increasing the distance increases the freedom of the relative light distribution between them, and in some cases makes it easier to expand the light-emitting area of the additional lens 4.
第1リフレクタ5、第2リフレクタ6、及び主リフレクタ8は、蒸着等で形成された金属膜として設けることかでき、例えば、ハウジングパーツ9の所定面に蒸着等で形成された金属膜として設けられる。なお、第1リフレクタ5、第2リフレクタ6、及び主リフレクタ8の各反射面において光束が全反射される。第2リフレクタの反射面を拡散反射面としても構わない。 The first reflector 5, the second reflector 6, and the main reflector 8 can be provided as metal films formed by deposition or the like, for example, on a predetermined surface of the housing part 9. The light beam is totally reflected at each reflecting surface of the first reflector 5, the second reflector 6, and the main reflector 8. The reflecting surface of the second reflector may be a diffuse reflecting surface.
ハウジングパーツ9は、ドーム部91と、ドーム部91の開口(図示例では、前口)92の左右に設けられた第1壁部93及び第2壁部94を有する。ドーム部91は、放物状の反射面をその内面として画定するように設けられ、前方及び下方で開口する。ドーム部91の開口92の上下には主レンズ3のフランジ部32a,32bが横付けされるフランジ部95a,95bが設けられる。 The housing part 9 has a dome portion 91, and a first wall portion 93 and a second wall portion 94 provided on the left and right of an opening (front opening in the illustrated example) 92 of the dome portion 91. The dome portion 91 is provided so as to define a parabolic reflective surface as its inner surface, and opens forward and downward. Above and below the opening 92 of the dome portion 91 are provided flange portions 95a and 95b to which the flange portions 32a and 32b of the main lens 3 are attached.
ハウジングパーツ9のドーム部91の内面に主リフレクタ8が設けられ、又はそこに金属膜として形成される。ハウジングパーツ9の第1壁部93に第1リフレクタ5が設けられ、又はそこに金属膜として形成される。ハウジングパーツ9の第2壁部94に第2リフレクタ6が設けられ、又はそこに金属膜として形成される。主リフレクタ8は、ハウジングパーツ9に一体的に、即ち、分離不可能に設けられ得る。第2壁部94は、ハウジングパーツ9の一部ではなく別体として設けられ得る。付加レンズ4の発光面積を増加するために主レンズ3の光軸AXに対する第2壁部94のなす角が100°以上になるように第2壁部94を配向することもできる。 A main reflector 8 is provided on the inner surface of the dome portion 91 of the housing part 9, or is formed there as a metal film. A first reflector 5 is provided on the first wall portion 93 of the housing part 9, or is formed there as a metal film. A second reflector 6 is provided on the second wall portion 94 of the housing part 9, or is formed there as a metal film. The main reflector 8 can be provided integrally with the housing part 9, i.e. inseparably. The second wall portion 94 can be provided as a separate body rather than as part of the housing part 9. The second wall portion 94 can also be oriented so that the angle that the second wall portion 94 makes with respect to the optical axis AX of the main lens 3 is 100° or more in order to increase the light-emitting area of the additional lens 4.
シェード7は、主リフレクタ8と主レンズ3の間に設けられ、主リフレクタ8により反射された第1光束の一部の伝播を阻止する。主リフレクタ8により反射された第1光束の残部は、シェード7の上方の空間を介して主レンズ3に到達する。シェード7は、鋼板等の可視光の伝播を阻止可能な任意の材料から成る。実施形態によっては、シェード7が省略され、又は追加又は代替のシェードが設けられる。 The shade 7 is provided between the main reflector 8 and the main lens 3, and blocks the propagation of a portion of the first light beam reflected by the main reflector 8. The remaining portion of the first light beam reflected by the main reflector 8 reaches the main lens 3 through the space above the shade 7. The shade 7 is made of any material capable of blocking the propagation of visible light, such as a steel plate. In some embodiments, the shade 7 is omitted, or an additional or alternative shade is provided.
灯具ユニット1の組み立てについては図1から理解されるとおりであり、詳細な説明は省略する。ハウジングパーツ9及びシェード7は、ネジ等によりヒートシンク11又はこれに実装された基板に対して固定されるが、必ずしもこの限りではない。 The assembly of the lamp unit 1 can be understood from FIG. 1, and a detailed description will be omitted. The housing part 9 and the shade 7 are fixed to the heat sink 11 or a board mounted thereon by screws or the like, but this is not necessarily the case.
灯具ユニット1の動作について述べる。光源2が点灯すると、光源2から放射光が放射される。この光源2の放射光に含まれる第1光束L1が上方に向かい、主リフレクタ8の反射面で全反射され、続いて、主レンズ3の光軸AXに沿って車両外方に向かって伝播して主レンズ3に到達する(図4参照)。主リフレクタ8と主レンズ3の間にシェード7が設けられ、これにより第1光束L1の一部の主レンズ3に向かう伝播が阻止される。結果として、シェード7を越えて主レンズ3に到来する光像は、ロービーム用配光パターンのためのカットオフラインを有することになる。この光像は、主レンズ3により反転されて車両前方に投射される。 The operation of the lamp unit 1 will be described. When the light source 2 is turned on, it emits radiant light. The first light beam L1 contained in the radiant light of the light source 2 travels upward and is totally reflected by the reflecting surface of the main reflector 8, and then propagates along the optical axis AX of the main lens 3 toward the outside of the vehicle and reaches the main lens 3 (see FIG. 4). A shade 7 is provided between the main reflector 8 and the main lens 3, which prevents a portion of the first light beam L1 from propagating toward the main lens 3. As a result, the light image that reaches the main lens 3 beyond the shade 7 has a cutoff line for a low beam light distribution pattern. This light image is inverted by the main lens 3 and projected forward of the vehicle.
光源2の放射光に含まれる第2光束L2は、第1リフレクタ5に向けて斜め右上方に伝播して第1リフレクタ5の反射面で全反射され、主レンズ3の光軸AXに交差して車幅方向(左側)に伝播し、脚部42(透光部13)に入射する(図3,4参照)。第2光束L2は、脚部42(透光部13)の光出射面44の各拡散レンズ素子45より脚部42(透光部13)から拡散して放射されるように光学的に制御される。続いて、第2光束L2は、第2リフレクタ6の反射面に向けて拡散しながら伝播し、第2リフレクタ6の反射面により全反射される。続いて、第2光束L2は、主レンズ3の光軸AXに沿って車両外方に向かって伝播して付加レンズ4のレンズ主部41に到達する。付加レンズ4には拡散性の光束が入射し、この光束が付加レンズ4を透過して車両前方に投射される。付加レンズ4により主レンズ3の発光領域に対して付加的な発光領域が加えられ、車両用灯具の発光領域が拡張されて車両用灯具の点灯時の被視認性が高められる。なお、透光部13の拡散レンズ素子に加えて、付加レンズ4に付加的な拡散レンズ素子を設けることもできる。 The second light beam L2 contained in the emitted light of the light source 2 propagates diagonally to the upper right toward the first reflector 5, is totally reflected by the reflecting surface of the first reflector 5, intersects with the optical axis AX of the main lens 3, propagates in the vehicle width direction (left side), and enters the leg 42 (translucent portion 13) (see Figures 3 and 4). The second light beam L2 is optically controlled by each diffusion lens element 45 of the light exit surface 44 of the leg 42 (translucent portion 13) so as to be diffused and emitted from the leg 42 (translucent portion 13). Next, the second light beam L2 propagates while diffusing toward the reflecting surface of the second reflector 6, and is totally reflected by the reflecting surface of the second reflector 6. Next, the second light beam L2 propagates toward the outside of the vehicle along the optical axis AX of the main lens 3 and reaches the lens main portion 41 of the additional lens 4. A diffuse light beam enters the additional lens 4, and this light beam passes through the additional lens 4 and is projected forward of the vehicle. The additional lens 4 adds an additional light-emitting area to the light-emitting area of the main lens 3, expanding the light-emitting area of the vehicle lamp and improving the visibility of the vehicle lamp when it is turned on. In addition to the diffusion lens element of the translucent portion 13, an additional diffusion lens element can also be provided on the additional lens 4.
図7に示すように第1リフレクタ5と第2リフレクタ6の配置を車幅方向において反転しても構わない。この場合、第2光束は、光源2から第1リフレクタ5に向けて斜め左上に向けて伝播し、第1リフレクタ5で反射されて右側に伝播する。第1リフレクタ5の反射面と第2リフレクタ6の反射面の間には、上述と同様に付加レンズ4の脚部42(即ち、透光部13)が設けられている。 As shown in FIG. 7, the arrangement of the first reflector 5 and the second reflector 6 may be reversed in the vehicle width direction. In this case, the second light beam propagates diagonally from the light source 2 toward the first reflector 5 toward the upper left, is reflected by the first reflector 5, and propagates to the right. As described above, the leg 42 (i.e., the light-transmitting portion 13) of the additional lens 4 is provided between the reflecting surface of the first reflector 5 and the reflecting surface of the second reflector 6.
図8の場合、第2リフレクタ6の反射面が湾曲面又は放物面に設定され、上述のものとは異なる光路が設定される。このような場合においても上述の開示と矛盾しない範囲で同様の効果が達成される。なお、透光部13の前側領域に入射した第2光束が、主レンズ3の光軸AXにより近い付加レンズ4の近接領域から前方に放射され、透光部13の後側領域に入射した第2光束が、主レンズ3の光軸AXからより離れた付加レンズ4の離間領域から前方に放射される。 In the case of FIG. 8, the reflecting surface of the second reflector 6 is set to a curved surface or a parabolic surface, and a different optical path is set from that described above. In such a case, the same effect can be achieved within the scope of the above disclosure. The second light flux incident on the front region of the light-transmitting section 13 is emitted forward from the adjacent region of the additional lens 4 that is closer to the optical axis AX of the main lens 3, and the second light flux incident on the rear region of the light-transmitting section 13 is emitted forward from the distant region of the additional lens 4 that is farther away from the optical axis AX of the main lens 3.
図9の場合、第1リフレクタ5の反射面が湾曲面又は放物面に設定され、上述のものとは異なる光路が設定される。このような場合においても上述の開示と矛盾しない範囲で同様の効果が達成される。なお、第2光束L2は、主レンズ3の後方の所定位置に向かって収束し、続いて発散するように伝播する。 In the case of FIG. 9, the reflecting surface of the first reflector 5 is set to a curved surface or a parabolic surface, and a different optical path is set from that described above. In such a case, the same effect can be achieved within the scope of the above disclosure. The second light beam L2 propagates so as to converge toward a predetermined position behind the main lens 3 and then diverge.
上述の様々な形態又は特徴に関して、様々な設計変更が可能であり、これらも本開示の範囲内である。図7乃至図9は、本開示のバリエーションとして理解されるが、当業者にとっては他の更なる設計変更も自明である。拡散レンズ素子を凹型レンズとし、透光部の光入射面に設けても良い。 Various design modifications are possible for the various forms or features described above, and these are also within the scope of the present disclosure. Figures 7 to 9 are understood as variations of the present disclosure, but other further design modifications will be obvious to those skilled in the art. The diffusing lens element may be a concave lens and provided on the light entrance surface of the light-transmitting portion.
1 :灯具ユニット
2 :光源
3 :主レンズ
4 :付加レンズ
5 :第1リフレクタ
6 :第2リフレクタ
7 :シェード
8 :主リフレクタ
9 :ハウジングパーツ
13 :透光部
42 :脚部
45 :拡散レンズ素子
1: Lighting unit 2: Light source 3: Main lens 4: Additional lens 5: First reflector 6: Second reflector 7: Shade 8: Main reflector 9: Housing parts
13: Light transmitting part
42: Leg 45: Diffusion lens element
Claims (11)
前記第2光束のための前記第1リフレクタの反射面は、前記第2光束のための前記第2リフレクタの反射面よりも狭く、
前記第1リフレクタの反射面と前記第2リフレクタの反射面の間には透光部が設けられ、前記透光部は、前記第2リフレクタの反射面に向けて前記第2光束を拡散して放射するように構成される、車両用灯具。 A vehicular lamp comprising: a light source; a main lens on which a first light flux included in radiation light emitted from the light source is incident; an additional lens provided adjacent to the main lens; and first and second reflectors provided to guide a second light flux included in the radiation light to the additional lens, the second light flux being reflected by the first reflector and then reflected by the second reflector,
a reflecting surface of the first reflector for the second light beam is narrower than a reflecting surface of the second reflector for the second light beam,
a light-transmitting portion is provided between the reflective surface of the first reflector and the reflective surface of the second reflector, the light-transmitting portion being configured to diffuse and radiate the second light flux toward the reflective surface of the second reflector.
前記レンズアレイは、前記光源が設置された基準面に関して前記第1リフレクタと比較して上方又は下方にオフセットして設けられることを特徴とする請求項4又は5に記載の車両用灯具。 a main reflector that reflects the first light flux toward the main lens;
6. The vehicle lamp according to claim 4, wherein the lens array is offset upward or downward as compared with the first reflector with respect to a reference plane on which the light source is disposed.
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